Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số kết cấu mẩu bám bánh phụ đến dặc tính kéo bám của bánh xe máy kéo nhỏ hai bánh

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO
Trờng đại học nông nghiệp i
----------------------------------------------------

Hoàng văn ba

NGHIÊN CứU ảnh hởng của một số
thông số kết cấu mấu Bám bánh phụ
đến đặc tính kéo bám của bánh xe máy
kéo nhỏ hai bánh

LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUậT

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị
cơ giới hóa Nông - Lâm nghiệp
mG số: 60.52.14
Ngời hớng dẫn khoa học: TS. ĐặNG TIếN HòA

Hà NộI - 2007

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 0


Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và cha đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận
văn đ5 đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đ5 đợc
chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả

Hoàng Văn Ba

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 1


Lời cảm ơn
Trong quá trình thực hiện đề tài này, tôi đ5 nhận đợc sự hớng dẫn, chỉ
bảo và giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo trong Khoa Cơ Điện và các thầy
cô trong trờng. Nhân dịp này, cho phép tôi đợc bày tỏ lòng biết ơn chân
thành và sâu sắc đến:
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Đặng Tiến Hòa đ5 trực tiếp
hớng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm cam ơn tập thể cán bộ, giáo viên bộ môn Động
Lực - Khoa Cơ Điện và toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Cơ Điện Trờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo đ5 trực tiếp
giảng dạy tôi trong quá trình học tập tại trờng và các thầy cô giáo Khoa Sau
Đại Học - Trờng Đại học nông nghiệp I- Hà Nội.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô Khoa Cơ Khí Trờng Cao đẳng Nghề Cơ khí Nông nghiệp đ5 tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn
thành đề tài này.
Tác giả

Hoàng Văn Ba

Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 2


Mục lục
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Mở đầu

1

Chơng 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

4

1.1. Khái quát về tình hình phát triển ngành cơ khí nông nghiệp

4

nói
1.2. Đặc điểm về máy kéo nhỏ hai bánh

7

1.2.1. Máy kéo Bông Sen - 12 (BS -12)

7

1.2.2. Máy kéo GN - 91 và GN - 111 (Trung Quốc sản xuất)

9

1.2.3. Đặc điểm một số bộ phận di động của máy kéo BS-12

11

1.3. Đặc điểm về đất nông nghiệp ảnh hởng đến khả năng di

11

động của máy kéo
1.3.1. Độ ẩm của đất nông nghiệp

11

1.3.2. Độ chặt của đất nông nghiệp

14

1.3.3. Hệ số ma sát ngoài của đất

15

1.3.4. Lực dính giữa đất và thép

17

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 3


1.3.5. Lực cản lăn của đất khi xê dịch

20

1.4. Đặc điểm đất đai vùng đồng bằng sông Hồng có ảnh hởng

22

đến sự làm việc của liên hợp máy kéo nhỏ trên đất có độ ẩm cao
1.5. Đặc tính kéo bám của bánh xe

23

1.6. Tình hình nghiên cứu, cải tiến và sử dụng các bộ phận di động

25

cho máy kéo nhỏ làm việc trên đất nông nghiệp ở nớc ta
1.7. Nội dung của đề tài

26

Chơng 2. Một số cơ sở lý thuyết và tính chất kéo bám của

27

bánh xe

2.1. Lực kéo trên bánh chủ động

27

2.1.1. Lực kéo tiếp tuyến

27

2.1.2. Lực cản lăn của bánh xe

30

2.2. Tính chất trợt của bánh xe

32

2.2.1. Độ trợt của bánh xe

32

2.2.2. Xác định tính chất trợt của bánh xe

36

2.3. Cơ sở tính toán một số thông số của bánh phụ

45

2.3.1. Góc nghiêng của mặt chủ động mấu bám

45

2.3.2. Xác định chiều rộng - chiều cao của mấu bám

45

Chơng 3.Thiết kế chế tạo bánh phụ bánh xe kÕt hỵp

46

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 4


3.1.Tính toán, lựa chọn xác định một số thông số cơ bản của bánh xe

46

kết hợp
3.1.1.Xác định góc chủ động và chiều cao mấu bám

46

3.1.2. Lựa chọn các thông số chính của bánh kết hợp

53

3.2. Chế tạo hoàn chỉnh bánh phụ

56

Chuơng 4. Thí nghiệm và kết quả thí nghiệm xác định đặc

62

tính kéo bám của bánh xe kết hợp với các thông số kết cấu của
mấu bám thay đổi
4.1. Mục đích

62

4.2. Thiết bị thí nghiệm

63

4.3. Xây dựng module thí nghiệm - chuỗi đo trên máy tính

66

4.4. Hiệu chỉnh thiết bị ®o

67

4.5. Bè trÝ thÝ nghiƯm

70

4.5.1. §iỊu kiƯn thÝ nghiƯm

68

4.5.2. TiÕn hành thí nghiệm

68

4.5.3. Xử lý kết quả thí nghiệm

70

Kết luận và đề nghị

78

Tài liệu tham khảo

79

Phụ lục

Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 5


Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt nam có số dân sống ở nông thôn chiếm khoảng 80% và chủ yếu
bằng nghề nông do đó có nguồn thu nhập rất thấp, vì vậy cần phải có sự quan
tâm của các cấp các ngành để đa kỹ thuật tiên tiến phục vụ cho công nghiệp
hoá hiện đại hoá đất nớc nói chung ngành nông nghiệp và phát triển nông
thôn nói riêng. Chính vì vậy sự phát triển đó đợc Đảng và nhà nớc quan tâm
hàng đầu.
Trong những năm tới đây Đảng và nhà nớc ta sẽ có đờng lối giảm

số công lao động trong ngành nông nghiệp nhng vẫn đảm bảo tăng năng
xuất. Đặc biệt khi đ5 là thành viên của tổ chức thơng mại quốc tế (WTO) thì
nền kinh tế nớc ta nói chung và nền nông nghiệp nói riêng phải chịu sự cạnh
tranh khốc liệt của nền kinh tế thị trờng. Vì vậy, cần phải đổi mới đồng bộ về
cả cây giống, kỹ thuật chăm xóc, cũng nh thiết bị máy móc phục vụ cho sản
xuất là rất cần thiết.
Trớc đây đ5 có mô hình cơ khí nông nghiệp theo kiểu các trạm, các
đội máy kéo nhng hiện nay không còn phù hợp nữa. Hiện nay mỗi hộ nông
dân đ5 trở thành đơn vị kinh tế tự chủ, họ đợc giao đất sử dụng lâu dài, do
điều kiện lịch sử, tập quán cũng nh điều kiện địa hình nên phần lớn ruộng
đợc chia thành lô, thửa có kích thớc vừa và nhỏ. Từ đó, các máy kéo nhỏ ra
đời và phục vụ khá đắc lực cho nên sản xuất nông nghiệp của nớc ta. Thực
trạng các máy kéo nhỏ đang sử dụng ở nớc ta chủ yếu là nhà máy do cơ khí
nông nghiệp Hà Tây kết hợp với nhà máy cơ khí Trần Hng Đạo và nhà máy
DIEZEL Sông Công sản xuất theo mẫu máy của Nhật Bản, Trung Quốc. Phần
còn lại là các máy nhập ngoại từ Trung Quốc, trong các năm qua loại máy
móc này vẫn đợc thị trờng chấp nhận, nhng không phải do chất lợng mà
là do giá cả. Tuy nhiên cả máy nhập ngoại cũng nh máy kéo trong nớc chế

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 6


tạo, bộ phận di động của máy kéo vẫn cha đáp ứng đợc tốt với đồng ruộng
Việt nam. Với các bộ phận di động hiện có nh bánh hơi, bánh mấu, bánh
lồng chỉ có thể làm việc phù hợp với ruộng nớc, hoặc ruộng cạn có độ ẩm
thấp và trung bình, còn trên đất có độ cao thì cha phù hợp. Vì vậy việc
nghiên cứu, cải tiến bộ phận di động cho máy kéo nhỏ khi làm việc trên đất có
độ ẩm cao là rất cần thiết.
Để góp phần giải quyết vấn đề này, tôi đ5 chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh
hởng của một số thông số kết cấu mấu bám bánh phụ đến đặc tính kéo

bám của bánh xe máy kéo nhỏ hai bánh. Nhằm có những cải thiện đáng kể
tăng lực kéo bám cho liên hợp máy kéo khi làm việc.
2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Mục đích của đề tài là nghiên cứu ảnh hởng của một số thông số kết
cấu mấu bám bánh phụ đến khả năng kéo bám của bánh xe máy kéo nhỏ hai
bánh (bông sen-12), có công xuất từ 12- 20 m5 lực khi làm việc trên đất có độ
ẩm cao (W>40%). Đây là loại máy kéo tay đợc sử dụng rất rộng r5i, phổ biến
ở đồng bằng các tỉnh phía bắc nớc ta hiện nay.
2.2. Yêu cầu của đề tài
Phân tích đánh giá máy kéo nhỏ của nớc ta trong giai đoạn hiện nay.
Nắm đợc u nhợc điểm của các bộ phận di động của liên hợp máy kÐo nhá
hiƯn cã. Nghiªn cøu lý thut, thùc nghiƯm sù ảnh hởng của thông số kết cấu
mấu bám đến khả năng bám của máy kéo. Định hớng sơ bộ thông số kết cấu
cho mấu bám bánh phụ làm việc trên ®Êt ®é Èm cao.
3. ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiễn đề tài
3.1. ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu nhằm cải thiện khả năng kéo bám cho loại máy kéo nhỏ
đẩy tay khi làm việc trên đất có độ ẩm cao. Làm cơ sở khoa học cho việc tối

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 7


u hoá hình dạng kết cấu bánh phụ máy kéo nhỏ hai bánh.
3.2. ý nghĩa thực tiễn
Góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả làm việc của liên hợp máy
kéo nhỏ BS-12 khi làm việc trên đất nông nghiệp có độ ẩm cao,
4. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tợng nghiên cứu
Bộ phận di động của liên hợp máy kéo nhỏ hai bánh, điển hình là máy

kéo BS - 12 làm việc trên đất nông nghiệp có độ ẩm cao.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
a) Nghiên cứu lý thuyết
Sử dụng các cơ sở nghiên cứu lý thuyết về động lực học bánh xe, lý
thuyết máy kéo, cơ học đất và cơ sở tác động đất máy. Các cơ sở lý thuyết tính
toán, lựa chọn các thông số cơ bản của bánh xe chủ động khi làm việc trên đất
nông nghiệp. Các lý thuyết về đo lờng các thông số quá trình động lực học
trong ôtô máy kéo, nghiên cứu và sử dụng chơng trình phần mềm hiện đại và
đa năng nh Dasylab 7.0.
b) Nghiên cứu thực nghiệm
Để xác định đợc đặc tính trợt của một só mấu bám bánh phụ phải
nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số làm việc cơ bản của bánh xe
thí nghiệm nh mô men xoắn trên trục, tốc độ góc, độ trợt. Chúng tôi sử
dụng phơng pháp khảo nghiệm trực tiếp bánh xe thí nghiệm, đo Tenzo với trợ
giúp của máy tính số và phần mền của đa năng Dasylab 7.0.

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 8


Chơng 1

Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1. Khái quát về tình hình phát triển ngành cơ khí nông nghiệp nói
chung và phát triển liên hợp máy kéo nhỏ nói riêng ở nớc ta
Điểm lại lịch sử phát triển của ngành cơ khí nông nghiệp, ta có thể
phân chia theo ba giai đoạn:
- Giai đoạn 1 (1954 - 1982): Phần lớn giai đoạn này gắn liền với cuộc
kháng chiến chống Mỹ cứu nớc. Việc phát triển ngành cơ giới hóa nông
nghiệp chỉ ở những bớc đầu tiên. áp dụng chủ yếu với các loại máy kéo có
công suất từ 40 m5 lực trở lên, chủ yếu là máy kéo viện trợ của Liên Xô cũ và

một số nớc x5 hội chủ nghĩa Đông Âu.
- Giai đoạn 2 (1983 - 1990): Giai đoạn xây dựng đất nớc thống nhất
sau chiến tranh. Ngành cơ khí nông nghiệp phát triển mạnh mẽ với sự giúp đỡ
to lớn của Liên Xô và các nớc x5 hội chủ nghĩa.
- Giai đoạn 3 (1990 đến nay): Ruộng đất đợc chia lâu dài cho các hộ
nông dân. Mỗi hộ nông dân đợc coi là một đơn vị kinh tế độc lập, tự chủ
trong sản xuất nông nghiệp. Mô hình trạm, đội máy kéo lớn không còn thích
hợp nữa. Các liên hợp máy kéo nhỏ phát triển mạnh đóng vai trò quan trọng.
Nó đảm nhận hầu hết các công việc trong sản xuất nông nghiệp từ : cày, bừa,
cấy hái..v.v. Đặc biệt là khâu làm đất, tỏ ra khá thích hợp với các nền kinh tế
thị trờng hiện nay. Khi ruộng đất đợc chia thành lô, thửa có kích thớc vừa
và nhỏ, rất phù hợp với các vốn đầu t của các hộ nông dân. Vì thế nhu cầu sử
dụng các nguồn động lực, máy kéo nhỏ ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, Trung Bộ
còn rất lớn.
Với thị trờng máy kéo nhỏ của Việt Nam hiện nay đa phần là các loại
máy của Trung Quốc sản xuất với giá thành rẻ với chất lợng cha tốt. Các
loại máy kéo nhỏ của Nhật Bản sản xuất nhiều, chất lợng tốt nhng giá thành

Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 9


cao vµ phơ tïng thay thÕ khan hiÕm, chđ u tiêu thụ ở thị trờng các tỉnh phía
Nam. Máy do trong nớc sản xuất, tuy những năm gần đây chúng ta đ5 rất cố
gắng, có nhiều tiến bộ trong việc thay đổi chủng loại, nâng cao chất lợng,
phát triển số lợng nhng giá thành vẫn còn cao hơn so với máy nhập từ
Trung Quốc. Mặt khác do chất lợng còn hạn chế nên cha đáp ứng đợc
nhiều các yêu cầu, tính năng kỹ thuật đặt ra. Do đó trong thời gian tới cần đẩy
mạnh đầu t nghiên cứu, tính toán thiết kế. Đổi mới quy trình công nghệ, tạo
ra những sản phẩm có chất lợng và tính năng kỹ thuật, phù hợp với đặc điểm
sản xuất trên đồng ruộng của Việt Nam.

Một số tính chất động lực học của liên lợp máy kéo:
Liên hợp máy kéo - máy nông nghiệp luôn làm việc trong điều kiện có
tác động ngoài thay đổi. Các tác động ngoài đợc đánh giá là đa yếu tố và đa
dạng. Đó là tính chất không bằng phẳng của mặt đồng, tính chất không đồng
nhất của đất, tính đa dạng về cơ cấu cây trồng ... v.v.
Các yếu tố này chủ yếu ảnh hởng đến độ không đồng đều của tải trọng
và các chỉ tiêu của quá trình công nghệ mà máy phải hoàn thành, cũng nh chi
phí năng lợng. Đối với liên hợp máy khi làm việc thì phải tác động chủ yếu
là tác động qua lại giữa các bộ phận làm việc với các đối tợng sản xuất nh :
nguyên vật liệu, phân bón, hạt giống, đất, nớc...v.v, và giữa bộ phận di động
với mặt đồng. Đồng thời khi tính toán và thiết kế máy, các trạng thái thực
không đợc xem xét đầy đủ. Đa số các trờng hợp khi tính toán thiết kế ngời
ta ứng dụng cơ bản là mô hình tĩnh học với sự lý tởng hóa đáng kể các điều
kiện làm việc thực tế, mà thực ra các yếu tố này rất đa dạng và phức tạp. Khi
đó sơ đồ tính toán, phân tích các hoạt động của một máy bất kỳ không phụ
thuộc vào công dụng của nó, mà có thể đa về sơ đồ tổng quát theo nguyên lý
đầu vào - đầu ra. Với sơ đồ này việc nghiên cứu chủ yếu là giữa các biến đổi
thông số vào và thông số ra, cũng nh động lực học việc truyền và chuyển đổi
các thông số đó.

Trng i hc Nụng nghip Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 10


Đặc điểm riêng về động lực học của liên hợp máy kéo nhỏ:
Đối với liên hợp máy kéo nhỏ ở đây chủ yếu là đề cập đến loại máy kéo
đẩy tay hai bánh và có công suất động cơ từ 7 ữ 20 m5 lực, thờng đợc sử
dụng loại động cơ một xi lanh, đặt nằm ngang. Khi liên hợp với các loại máy
nông nghiệp trên đồng, thờng có tốc độ chậm và khối lợng mô men quán
tính nhỏ, nên rất nhạy cảm đối với sự thay đổi của tải trọng ngoài. Đặc biệt là
trên mặt đồng không bằng phẳng, tính chất đất không đồng nhất. Một đặc

điểm quan trọng nữa là bánh xe máy kéo có đờng kính nhỏ, làm giảm khả
năng bám, tăng lực cản lăn của máy kéo khi làm việc trên đất có độ ẩm cao,
hoặc trên ruộng nớc. Liên hợp máy kéo nhỏ do có trọng lợng và bề rộng cơ
sở hạn chế, nên khi di chuyển hay làm việc trên đồng rất dễ mất ổn định với
các kích thích dao động theo phơng thẳng đứng và phơng nằm ngang. Điều
đó ít nhiều ảnh hởng tới chất lợng canh tác mà máy đang thực hiện. Mặt
khác do kết cấu hệ thống lái quá đơn giản, điều khiển bằng ly hợp chuyển
hớng và không có trợ lực lái nên tính năng điều khiển kém, nhất là trong
những điều kiện làm việc mặt đồng không bằng phẳng, độ mấp mô lớn, tính
chất cơ lý của đất không đồng đều...v.v. Tuy nhiên nếu ta biết cải tiến hệ
thống di động của liên hợp máy cho phù hợp với từng công việc, kết hợp với
sử dụng chế độ tải trọng, chế độ tốc độ, nâng cao chất lợng công việc, độ phù
hợp thì sẽ cải thiện đợc điều kiện lái thuận lợi hơn cho ngời sử dụng.
Khả năng kéo bám của hệ thống di động máy kéo là một chỉ tiêu sử
dụng rất quan trọng. Nó thể hiện khả năng đáp ứng công việc của máy ở
những điều kiện sử dụng khác nhau. Khả năng này lại phụ thuộc vào các yếu
tố nh : mức độ bám của hệ thống di động, công suất động cơ, tỷ số truyền,
phân bố tải trọng, lực cản lăn của máy...v.v. Trong đó kết cấu của hệ thống di
động giữ một vai trò hết sức quyết định. Tính chất kéo bám là đặc trng cho
quá trình tơng tác giữa bánh xe và đất. Việc xác định tính chất kéo bám của
bánh xe có thể sử dụng một số phơng pháp khác nhau. Trong đó phơng
pháp thí nghiệm bánh xe, tuy rằng cha thể đạt đợc đến một mức độ khái
quát hóa hết các kết quả thí nghiệm song lại có thể hệ thống hóa các kết quả
đó theo kết cấu bánh xe và điều kiện mặt đồng với trang thiết bị thí nghiệm và
chi phí phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 11


Với phạm vi của đề tài này, chúng tôi chỉ đề cập đến vấn đề nghiên cứu

ảnh hởng một số thông số kết cấu mấu bám bánh phụ đến khả năng kéo bám
của bộ phận di động loại máy kéo nhỏ làm việc trên đất có độ ẩm cao (W >
40%) ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, làm cơ sở cho việc tính toán lựa chọn tối u
các thông số của mấu bám sau này. Với loại máy kéo tiêu biểu nhất là Bông
Sen - 12 do Việt Nam chế tạo.
1.2. Đặc điểm về máy kéo nhỏ hai bánh
1.2.1. Máy kéo Bông Sen - 12 (BS -12)
BS -12 là loại máy kéo nhỏ đẩy tay, hai bánh do nhà máy cơ khí nông
nghiệp Hà Tây sản xuất. Máy có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, công suất động cơ
12 m5 lực (8,83 kw), rất phù hợp khi làm việc trên những thửa ruộng có diện
tích vừa và nhỏ, trong vờn rau, vờn cây ăn quả.
Máy kéo BS 12 có thể liên hợp với: cày (hai lỡi), phay, máy vun
luống, san đất, xới đất...v.v, để thực hiện khâu làm đất. Ngoài ra còn liên hợp
với một số loại máy nông nghiệp khác để thực hiện các khâu nh bơm nớc,
gặt lúa, cấy...v.v. Sơ đồ máy kéo nhỏ 2 bánh BS-12 chỉ ra trên hình 1.1.

Hình 1.1 Sơ đồ chung máy kéo đẩy tay BS-12
1- Động cơ; 2- Đèn; 3- Dây đai; 4- Bánh căng đai; 5- Bộ ly hợp; 6- Hộp truyền
động; 7- Hộp số; 8- Tay lái; 9- Tay số; 10- Tay ly hợp; 11- Công tắc; 12- Tay
ga; 13- Tay chuyển hớng; 14- Lắp kéo moóc; 15- Bán trục

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 12


Bảng 1.1. Một số thông số kỹ thuật của máy kéo đấy tay BS -12
(Khi lắp bánh hơi với áp suất lốp p = 2KG/cm2)
Kích thớc bên ngoài (mm) (dài x rộng x cao)
Khoảng cách thấp nhất đến mặt đất (mm)
Khoảng cách hai bánh (mm)
Khối lợng kết cấu (Kg)

Tốc độ : -Tiến
-Lùi
Động cơ :
Ký hiệu
Công suất định mức (ml)
Tốc độ định mức (v/ph)
Tiêu hao nhiên liệu (g/ml.h)
Khối lợng (Kg)
Bộ ly hợp

2680 ì 960 ì 1250
200
810; 750;690;590;530
340
1,4; 2,5; 4,1; 5,3; 9,4;15,3
1,3;3,8
Đ12
1B,5/11,5
12
2000
200
130
2 tấm ma sát

Hộp số (truyền động bánh răng)

(3+1) ì 2

Cơ cấu lái

Ly hợp vấu

Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 13


1.2.2. Máy kéo GN - 91 và GN - 111 ( Trung Quốc sản xuất )
Sơ đồ máy kéo GN-91 do Trung Quốc chế tạo liên hợp với cày trụ hai
lỡi đợc chỉ ra trên hình 1.2.

Hình 1.2 Sơ đồ máy kéo hai bánh GN-91 (Trung Quốc chế tạo)
liên hợp với cày trụ hai lỡi
1. Động cơ; 2- ống xả; 3- èng hót; 4- hép sè; 5- Tay gµi ly hợp; 6- Ghế ngồi;
7- bánh đỡ; 8- Thân cày; 9- Bánh lốp.
Máy kéo GN 91 và GN 111 do Trung Quốc chế tạo hiện đang phổ
biến ở thị trờng Việt Nam, nhất là các tỉnh phía Bắc. Máy kéo có khả năng
làm việc ở ruộng khô và ruộng nớc không tốt hơn các máy kéo do Việt Nam
chế tạo, nhng hơn hẳn ta về hình dáng mẫu m5, đặc biệt là phụ tùng và giá
thành tơng đối rẻ.
Một số thông số kỹ thuật chính của hai loại máy kéo GN 91 và GN111 đợc chỉ ra trên b¶ng 1.2.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 14


Bảng 1.2. Một số thông số kỹ thuật của máy kéo GN 91 và GN - 111
(Khi lắp bánh hơi với áp suất lốp p = 2KG/cm2)
Khoảng cách hai b¸nh (mm): GN – 91

570; 630; 690; 750; 810

GN – 111 570; 630; 690; 750; 810

Khèi l−ỵng kÕt cÊu (Kg): GN – 91
GN – 111
Sè tiÕn: GN – 91

360
374
1,98 ;3,52;5,91;7,33; 13,01; 21,85

GN – 111

2,18;3,87; 6,50; 8,06;14,31; 24,03

Sè lïi : GN – 91

1,56; 5,78

GN – 111

1,72; 6,36

Ký hiÖu: GN – 91

S -195

GN 111

EM-195

Công suất định mức (KW): GN 91
GN 111

Tốc độ định mức (v/ph): GN 91
GN 111

8,8
11,03
2000
2200

Đai truyền

Đai thang

Bộ ly hợp

2 tấm ma sát

Hộp truyền động

Truyền động xích

Hộp số

Truyền động bánh răng (3+1) ì 2

Truyền động cuối cùng

Bằng giảm tốc 2 cấp

Cơ cấu lái

Ly hợp vấu

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 15


1.2.3. Đặc điểm một số bộ phận di động của máy kéo BS-12
Bánh hơi (Bánh cao su).
Di chuyển trên đờng, khi vận chuyển, làm việc trên ruộng khô hoặc
ruộng có độ ẩm thấp.
Nhợc điểm: Không thể làm việc đợc trên ruộng có độ ẩm cao hoặc
ruộng nớc.
Bánh phụ lắp kèm với bánh hơi.
Khi máy kéo lắp các loại bánh này có thể làm việc đợc trên đất có độ
ẩm cao hoặc ruộng nớc.
Nhợc điểm: Không thể di chuyển đợc trên đờng nền cứng, lắp ráp phức
tạp. Trong quá trình làm việc, nếu không thờng xuyên chăm sóc, bảo dỡng
bánh phụ có thể bị lỏng ra không ôm chặt vào bánh lốp sẽ làm hỏng bánh lốp.
Bánh mấu (Bánh sắt).
Với các loại bánh này máy kéo nhỏ có thể làm việc đợc ở ruộng nớc,
ruộng ẩm ớt.
Nhợc điểm: Không dùng di chuyển đợc trên đờng hay trên nền cứng.
Tháo lắp phức tạp, khó điều khiển, chi phí nhiên liệu cao.
Bánh lồng.
Đây vừa là bộ phận di động vừa là công cụ làm tơi nhuyễn đất ở ruộng nớc
của máy kéo nhỏ. Liên hợp máy có thể làm việc trên ruộng ngập nớc với mức
nớc có độ sâu từ 10 ữ 20 cm. Có khả năng chống lầy và làm nhừ nhuyễn đất,
dìm cỏ, rạ. Thờng làm việc với liên hợp máy kéo BS -12 + máy phay.
Nhợc điểm: Không di chuyển đợc trên đờng và nền cứng, tháo lắp
phức tạp, khó điểu khiển, chi phí nhiên liệu cao và không có khả năng di
chuyển trên nền ruộng có độ ẩm cao.

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 16


1.3. Đặc điểm về đất nông nghiệp ảnh hởng đến khả năng di động của
máy kéo
1.3.1. Độ ẩm của đất nông nghiệp
Lợng nớc có trong đất sẽ làm thay đổi nhiều tính chất cơ lý của đất.
Lợng nớc trong đất đợc biểu thị bằng độ ẩm, chỉ số độ ẩm của đất có ý
nghĩa rất quan trọng không chỉ với cây trồng mà còn với cả sự hoạt động của
máy móc phục vụ cơ giới hoá các khâu canh tác trong nông nghiệp.
Độ ẩm của đất biểu thị lợng nớc có trong đất ở một độ sâu nhất định.
Theo nghiên cøu cđa mét sè nhµ khoa häc cã thĨ chia độ ẩm của đất ra
các mức nh sau:
- Độ ẩm cây héo: Chỉ lợng nớc còn ở trong mỗi loại đất mà cây
không thể hút đợc, lúc đó cây bắt đầu héo rồi chết.
- Độ ẩm toàn phần: Chỉ sức chứa ẩm tối đa của mỗi loại đất khi các lỗ
rỗng của đất chứa đầy nớc.
- Độ ẩm tơng đối: Chỉ lợng nớc trong đất so với độ ẩm toàn phần
của mỗi loại đất.
- Độ ẩm tuyệt đối: Chỉ lợng nớc đang có trong đất so với trọng lợng
các loại đất rắn của mỗi loại đất.
- Độ ẩm đất ở giới hạn nh5o. Chỉ lợng nớc có trong mỗi loại đất mà
khi vợt quá giới hạn thì đất sẽ chuyển dạng trạng thái nh5o ớt.
- Độ ẩm của đất ở giới hạn lăn. Chỉ lợng nớc có trong mỗi loại đất,
mà khi giảm nhỏ hơn giới hạn thì đất chuyển sang trạng thái khô nứt.
Trong phạm vi đề tài này, độ ẩm đợc sử dụng chủ yếu là loại độ ẩm
tuyệt đối của đất. Ký hiệu là: W% và đợc tính toán theo công thức:
W =

g g
.100
g g
1

2

2

0

(%)

(1.1)

Trong đó: g1- trọng lợng hộp + mẫu đất trớc khi sấy (g); g2- trọng
lợng hộp + mẫu đất sau khi sấy khô kiệt (g); g0- trọng lợng hộp không (g).

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 17


Đây là công thức thực nghiệm, đất đợc lấy mẫu tại ruộng bằng dụng
cụ chuyên dùng, phân tích trong phòng thí nghiệm theo phơng pháp chung.
Dựa vào tính chất của đất và thời gian mùa vụ trong năm. Đất nông
nghiệp ở đồng bằng Bắc Bộ đợc phân loại theo độ ẩm của tác giả [7] ,[ 8] ,
[13] nh sau:
- Đất khô: Là đất có độ ẩm thấp (W < 15%), nh đất cuối vụ làm đất
mùa khô ở đồng bằng sông Hồng (tháng 1). Đối với loại đất này làm đất
không thích hợp vì tốn năng lợng và dễ gây hao mòn, h hỏng công cụ, máy
móc.

- Đất ẩm: Là đất có độ ẩm vừa phải (W :20 ữ 30 %). Nh đất giữa vụ
đông xuân ở miền Bắc (tháng 11 ữ 12). Đây là đất rất thích hợp với yêu cầu
nông học và yêu cầu cơ khí trong việc làm đất.
- Đất có độ ẩm cao (W = 40 ữ 45 %) trở lên. Nh đất đầu vụ đông xuân
ở miền Bắc (tháng 10 ữ 11) hoặc đất trong vụ gặt lúa nhiều vụ ở các tỉnh đồng
bằng Bắc Bộ. Đất này đòi hỏi máy kéo phải có cơ cấu di động thích hợp thì
mới làm việc đợc.
ảnh hởng của độ ẩm đến lực cản chuyển động của máy kéo. Theo một
số tác giả đ5 nghiên cứu thì lực cản chuyển động của máy kéo tăng khi độ ẩm
của đất tăng.
Giữa độ ẩm và hệ số cản lăn cã quan hƯ theo c«ng thøc:
fw = fw0[1 + Kf ( W n - Wn0 )]
Trong ®ã:

(1.2)

fw0 - hƯ sè cản lăn của máy kéo khi làm việc trên đất có độ ẩm

định mức (W = 20%).
Kf - hệ số tính ảnh hởng độ ẩm của đất đến lực cản chuyển
động của máy kéo
n - hệ số mũ, đối với máy kéo bánh hơi: n = 1,63 ; Kf = 0,0003.
ảnh hởng của độ ẩm đến độ trợt của máy kéo. Sự liên quan độ ẩm của đất
(W) đến độ trợt của máy kéo ( ) thể hiện qua c«ng thøc:

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 18


δw = δw0[1 + Kδ (W n - Wn0)]
Trong ®ã:

(1.3)

δw - độ trợt của máy kéo ứng với độ ẩm của đất W%.
w0 - độ trợt của máy kéo ứng với độ ẩm định mức (%)
K - hệ số tính đến độ ẩm của đất và bằng 0,00039 đối với
máy kéo bánh hơi.
n - hệ số mũ bằng 2,43.

1.3.2. Độ chặt của đất nông nghiệp H (KG/cm2)
Khi liên hợp máy làm việc trên ruộng, có nhiều bộ phận tác động lên
các lớp đất nh : cơ cấu di động của máy kéo, các bộ phận làm việc của máy
nông nghiệp. (lỡi cày, lỡi bừa, lỡi xới, lỡi rạch hàng. . .v.v). Trong đó có
sự tác động trực tiếp lên đất của các bánh xe máy kéo tạo thành độ lún của vết
bánh xe và lực cắt của mấu bám.
Độ chặt của đất là một trong những thông số cơ bản xác định tính chất
chịu lực của nền đất, các kiểu loại máy kéo và hệ thống di động của nó làm
việc trên các loại đất, nhất là đất có độ ẩm cao (đất ớt) và đất ngập nớc.
Thông số này còn cần thiết cho việc tính toán, thiết kế máy, đánh giá độ khó
khăn của việc làm đất.
Độ chặt còn gọi là độ cứng của đất, là lực cản riêng của đất tính trên
mỗi đơn vị diện tích đầu đo đợc ấn từ trên xuống dới theo phơng thẳng
đứng: Ký hiệu H (KG/cm2) xác định theo công thức:
H =

h cp .K
S.K
=
F
L.F

(1.4)

Trong đó: S - là diện tích của giản đồ lực đo (mm2).
L - chiều dài của lực giản đồ (mm).
K - hệ số lò xo của trang bị đo (Kg/mm).
F - diện tích của đầu đo (cm2).
hcp - chiều cao trung bình của đờng biểu diễn lực đo (mm).

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………….. 19