Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình trang bị máy kéo và áp dụng cơ giới trong sản xuất nông, lâm nghiệp nước ta Từ năm 2000 đến nay, khi sự nghiệp đổi mới do Đảng khởi xướng và lãnh đạo đã có nhiều chính sách mới được ban hành ngày càng đồng bộ. Làm cho sản xuất nông, lâm nghiệp đã chuyển từ tự cung, tự cấp sang sản xuất hàng hóa. Tính đến tháng 4 năm 2005 cả nước đã trang bị trên 16,3 triệu mã lực dùng trong sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy lợi.
Bình quân trang bị động lực cho một ha canh tác đạt 0,8 mã lực, do điều kiện phát triển kinh tế ở các vùng khác nhau nên việc trang bị động lực cũng khác nhau. Cao nhất là Tây nguyên đạt 1,78 mã lực/ha. Đông Nam bộ 1,25 mã lực/ha, Đồng Bằng Sông Cửu Long 0,98 mã lực/ha. Trong khi đó khu 4 cũ và Trung du miền núi phía bắc mới chỉ đạt 0,36 mã lực/ha, [11].
Trong 10 năm gần đây số máy kéo các loại tăng 5,5 lần, động cơ diesel sản xuất trong nước đạt 8,3 lần, các loại máy canh tác khác phục vụ sản xuất nông, lâm nghiệp và chăn nuôi tăng vượt bậc. Các phương tiện vận chuyển ở nông thôn phát triển mạnh, hiện có 100.000 xe vận tải nhỏ và 875.650 tầu thuyền cơ giới. Tỉ lệ diện tích gieo trồng cây hàng năm được cày bừa bằng máy đạt 7,2 %, trong đó máy kéo cỡ nhỏ được xác định là một nguồn động lực quan trọng trong sản xuất. Một trong những chủ trương thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn là trang bị các loại máy kéo để cơ giới các khâu sản xuất.
Việc trang bị các loại máy kéo để phục vụ sản xuất trong các hộ gia đình nông dân đang được người dân chú trọng đầu tư mua sắm. Nhiều loại máy kéo cỡ nhỏ đã được nhập vào Việt nam với số lượng lớn và phân theo các vùng lãnh thổ. Các loại máy kéo cỡ nhỏ được nhập và sử dụng ở Việt Nam chủ yếu do các nước Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc sản xuất 4 Nhu cầu sử dụng nguồn liên hợp máy cỡ vừa và máy kéo nhỏ ở các vùng núi phía Bắc, Tây nguyên và Đông Nam Bộ còn rất lớn, trong các ngành chế tạo máy và sản xuất trong nước chỉ mới cung cấp được khoảng 17% [19]. Chính vì vậy thị trường trong nước còn tràn ngập các loại máy kéo nhỏ của Trung Quốc với giá cao và chất lượng chưa tốt.
Máy kéo qua sử dụng của Nhật cũng tràn vào Việt Nam, có chất lượng chế tạo tốt hơn nhưng giá thành đắt và phụ tùng thay thế khan hiếm. Ngành chế tạo máy nước ta trong những năm hội nhập WTO đã gặp nhiều khó khăn hầu hết các máy kéo cỡ nhỏ chế tạo trong nước đều sao chép mẫu của Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản ra đời cách đây nhiều thập kỷ, đơn điệu về mẫu mã lạc hậu về tính năng kĩ thuật [19]. Ngay cả việc sao chép mẫu cũng chưa có căn cứ khoa học đầy đủ để có được những máy phù hợp với điều kiện sử dụng ở nước ta. Trong những năm gần đây các công ty chế tạo động cơ (viết tắt là VINAPPRO), công ty máy kéo và máy Nông nghiệp (viết tắt là VIKYNO), công ty Diesel Sông Công ở phía Bắc (viết tắt DISOCO) đã có nhiều tiến bộ trong việc thay đổi chủng loại, nâng cao chất lượng, phát triển số lượng và đã bước đầu có xuất khẩu sang các nước trong khu vực.
Thực hiêṇ cơ giới hóa nông, lâm nghiêp̣ theo quan điể m của Lênin: “Muố n thay đổ i tâ ̣p quán thói quen của người tiể u nông cầ n hàng chu ̣c va ̣n máy kéo”. Tới nay tỷ lê ̣ công viê ̣c sử du ̣ng máy móc tăng lên đáng kể. Tiń h đế n tháng 4 năm 2005 cả nước đã trang bi ̣trên 16 triê ̣u mã lực dùng trong sản xuấ t nông, lâm nghiêp, ̣ thủy sản. Biǹ h quân trang bi đô ̣ ̣ng lực cho mô ̣t ha canh tác đa ̣t gầ n 0,8 mã lực/ha, do điề u kiêṇ sản xuấ t, phát triể n kinh tế từng khác nhau nên viê ̣c trang bi ̣ đô ̣ng lực cũng khác nhau.
Cao nhấ t là Tây Nguyên đa ̣t 1,78 mã lực/ha, đông Nam Bô ̣ 1,25 mã lực/ ha, đồ ng bằ ng sông Cửa Long 0,98 mã lực/ha, trong khi đó miề n trung và khu vực miề n núi phía bắ c chỉ đa ̣t 0,36 mã lực/ha.[8] 5 Do yêu cầ u của quá trình công nghiêp̣ hóa, hiêṇ đa ̣i hóa nông nghiê ̣p nông thôn. Nhu cầ u trang bi ̣ máy kéo để cơ giới hóa các khâu sản xuấ t là rấ t lớn. Trong khi đó, nề n cơ khí trong nước chưa theo kip̣ cơ giới hóa nông nghiê ̣p, số lươ ̣ng máy kéo sản xuấ t ở trong nước chỉ đáp ứng đươ ̣c 17% nhu cầ u. Do đó thi ̣ trường máy kéo trong nước tràn ngâ ̣p các loa ̣i máy kéo nhâ ̣p khẩ u của Trung Quố c, Nhâ ̣t Bản, My… ̃ Trong những năm gầ n đây, nhà nước đã có rấ t nhiề u chiń h sách ưu tiên kích thích phát triể n nề n cơ khí nông nghiê ̣p trong nước, nhưng vẫn chưa có bước tiế n triể n đáng kể.
Điề u này là do sản phẩ m trong nước không thể ca ̣nh tranh với hàng nhâ ̣p khẩ u về giá cả và chấ t lươ ̣ng. Do đó, để thúc đẩ y sản xuấ t máy móc phu ̣c vu ̣ cơ giới hóa nông nghiê ̣p, nông thôn, cầ n có sự nỗ lực từ rấ t nhiề u phía, các công ty cơ khí, nhà nước, nhà khoa ho ̣c. Hiện nay đã có những tiến bộ nhất định trong ngành chế tạo máy, nhưng máy kéo do Việt Nam sản xuất được thị trường trong nước chấp nhận với số lượng còn rất nhiều hạn chế do chất lượng các máy còn chưa đảm bảo, chưa đáp ứng được các yêu cầu tính năng kỹ thuật đặt ra. Do đó, cần phải tập trung đầu tư nghiên cứu tính toán thiết kế, đổi mới qui trình công nghệ cho ra được sản phẩm có chất lượng, phù hợp với đặc điểm và tính chất công việc mà máy đảm nhận.
Mục tiêu của ngành chế tạo máy nước ta là phấn đấu đến năm 2020 chế tạo khoảng 10.000 máy kéo cầm tay cỡ 6 – 15 mã lực/năm, chiếm lĩnh được toàn bộ thị trường máy kéo cỡ nhỏ trong nước, cùng với kéo cỡ lớn đạt được. Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn, thì việc cơ giới hóa các khâu công việc trong sản xuất đòi hỏi lượng máy móc thiết bị cơ giới rất lớn, trong đó chủ yếu là các loại máy kéo và liên hợp máy kéo. Máy kéo được sử dụng ở nước ta đã góp phần cơ giới hóa nhiều công việc trong sản xuất. Những năm gần đây tỷ lệ cơ giới hóa khâu làm đất bình quân cả nước đạt 63,8 %, cao nhất là đồng bằng Sông Cửu Long đạt 87 %, 6 Đông Nam bộ 75 %, Đồng Bằng Sông Hồng và duyên hải Nam Trung bộ trên 65 %, các vùng khác xấp xỉ 41 %.
Trong khâu thu hoạch lúa việc đập và làm sạch bằng máy liên hoàn phát triển khá nhanh, hiện có 890.000 máy đập lúa động cơ các loại. Khả năng phòng trừ sâu bệnh được tăng lên nhờ có hàng nghìn máy bơm thuốc trừ sâu các loại. Về tưới tiêu đến cuối năm 2005 nhà nước đầu tư xây dựng trên 76.000 công trình thủy lợi lớn nhỏ và 6000 trạm bơm các loại, hàng năm đạt khối lượng nước tưới 110.000 triệu m3/h, tiêu úng 100. Ngoài ra hộ gia đình nông dân tự trang bị gần 1.
Với viê ̣c nhà nước chủ trương phát triể n đa da ̣ng hóa nề n kinh tế , khuyế n khích phát triể n kinh tế hô ̣ gia đình, kinh tế trang tra ̣i, do đó nhu cầu trang bi ̣ máy kéo cỡ nhỏ cho sản xuấ t nông, lâm nghiêp̣ là rấ t lớn. Vì vâ ̣y cần đầ u tư, quan tâm hơn nữa tới liñ h vực này, để sớm hoàn thành mu ̣c tiêu công nghiêp̣ hóa, hiê ̣n đa ̣i hóa nông nghiêp̣ nông thôn. Một số tính chất và đặc điểm động lực học liên hợp máy kéo cỡ nhỏ Liên hợp máy kéo cỡ nhỏ khi làm việc trong sản xuất nông, lâm nghiệp chịu tác động của các điều kiện ngoài thay đổi, được nhìn nhận là đa yếu tố và đa dạng. Có thể kể đến là tính chất không bằng phẳng của trái đất, tính chất không đồng nhất của trái đất, tính đa dạng về cơ cấu cây trồng, tính phức tạp và đa dạng của các quá tình công nghệ v.v… Các yếu tố này chủ yếu ảnh hưởng đến độ không đồng đều của tải trọng và các chỉ tiêu của quá trình công nghệ mà máy cần hoàn thành cũng như chi phí năng lượng.
Đối với liên hợp máy khi làm việc thì tác động chủ yếu là tác động qua lại giữa bộ phận làm việc với vật liệu và giữa bộ phận di động với mặt đất. Đồng thời khi tính toán và thiết kế máy, các trạng thái thực không được xem xét đầy đủ. Đa số các trường hợp khi tính toán thiết kế người ta ứng dụng cơ bản là mô hình tĩnh học với sự lý tưởng hóa đáng kể các điều kiện làm việc thực tế, mà lẽ ra các yếu tố này rất đa dạng và phức tạp. Nhiều tác giả cho rằng khi tính toán thiết 7 kế cũng như nghiên cứu liên hợp máy, cần phải có một mô hình mô tả đầy đủ đến mức có thể về các tính chất của liên hợp máy làm việc trong các điều kiện khác nhau [4].
Hoạt động của liên hợp máy có thể được xem như là phản ứng đối với kích thích ngoài ở đầu vào và các tác động điều khiển. Khi đó sơ đồ tính toán, phân tích các tính chất hoạt động của một máy bất kỳ không phụ thuộc vào công dụng của nó mà có thể đưa ra về sơ đồ tổng quát theo nguyên lí đầu vào – đầu ra. Với sơ đồ này việc nghiên cứu chủ yếu là quan hệ giữa các biến đổi thông số vào và thông số ra, cũng như động lực học việc truyền và chuyển đổi các thông số đó. Các thông số đầu vào có thể là tất cả các kích thích ngoài (thí dụ thông số về điều kiện làm việc: Độ mấp mô mặt đất, lực cản của máy v.v…) và các tác động điều khiển (quá trình thay đổi ga, cắt gài côn, sang số v.