Luận án về tính năng kéo bám của hệ thống máy nông nghiệp tự hành

• Tác giả: Đào Hữu Đoàn
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Ngọc Quế
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Cơ điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Năng Kéo Bám Của Máy Nông Nghiệp Tự Hành
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
• 2. Mục tiêu nghiên cứu
• 3. Đối tượng nghiên cứu
• 4. Nhiệm vụ của luận án
• 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 6. Những đóng góp mới của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tính chất cơ lý của đất
• 1.1.1. Các tính chất vật lý của đất
• 1.1.2. Các tính chất cơ học của đất
• 1.2. Tổng quan về xích máy kéo nông nghiệp
• 1.3. Nghiên cứu trên thế giới về tính chất kéo bám của hệ thống di động xích
• 1.3.1. Phân bố ứng suất của đất dưới tải trọng xe
• 1.3.2. Ứng dụng của lý thuyết cân bằng dẻo đối với tương tác máy-đất
• 1.3.3. Phương pháp thực nghiệm xác định tính chất kéo bám của máy kéo xích
• 1.3.4. Xác định ứng suất và biến dạng của đất
• 1.3.5. Một số nghiên cứu về hệ thống di động xích mềm ở ngoài nước
• 1.3.6. Một số kết quả nghiên cứu về xe xích ở Việt Nam
• 1.3.7. Kết luận chương và nhiệm vụ của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nghiên cứu lý thuyết
• 2.1.1. Phương pháp mô hình hóa
• 2.1.2. Phương pháp xác định tính chất kéo bám máy kéo xích cứng
• 2.1.3. Phương pháp mô hình hóa xác định tính chất kéo bám của hệ thống di động xích mềm
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
• 2.2.1. Mục tiêu và nhiệm vụ của nghiên cứu thực nghiệm
• 2.2.2. Thực nghiệm xác định các thông số đầu vào cho mô hình nghiên cứu lý thuyết
• 2.2.3. Nghiên cứu thực nghiệm xác định tính chất kéo bám của máy kéo xích với hệ thống di động xích cao su
• 2.3. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT KÉO BÁM CỦA MÁY KÉO XÍCH CAO SU
• 3.1. Mô hình vật lý
• 3.2. Mô hình toán
• 3.3. Mô hình xác định tính chất kéo bám của hệ thống di động xích cao su
• 3.3.1. Tính phân bố áp suất tiếp xúc dưới dải xích cao su p’i(X)
• 3.3.2. Tính lực đẩy P’k
• 3.3.3. Tính lực cản lăn P’f
• 3.3.4. Tính độ lệch của tâm áp lực e’0i
• 3.3.5. Phương trình cân bằng công suất và hiệu suất kéo
• 3.4. Khảo sát tính chất kéo bám của máy kéo xích cao su thiết kế mới B2010
• 3.4.1. Thông số kỹ thuật của xe
• 3.4.2. Hệ số thực nghiệm phụ thuộc loại đất
• 3.4.3. Một số kết quả mô phỏng tính chất kéo bám của máy kéo xích cao su
• 3.5. Khảo sát ảnh hưởng của một số thông số kết cấu và sử dụng đến tính chất kéo bám của máy kéo xích cao su
• 3.5.1. Ảnh hưởng của trọng lượng G
• 3.5.2. Ảnh hưởng của bề rộng dải xích B và chiều cao mấu xích h (B/h)
• 3.5.3. Ảnh hưởng của lực căng xích T0 đến chất lượng kéo bám
• 3.5.4. Ảnh hưởng của khoảng cách bánh đè xích lp đến chất lượng kéo bám
• 3.6. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
• 4.1. Xác định các thông số của mô hình đất
• 4.2. Xác định các thông số đầu vào cho mô hình nghiên cứu lý thuyết
• 4.3. Nghiên cứu thực nghiệm tính chất kéo bám của máy kéo xích cao su B2010
• 4.3.1. Mô hình thí nghiệm
• 4.3.2. Mô hình vật lý
• 4.4. Thiết kế và chế tạo thiết bị lắp ráp dụng cụ đo mômen
• 4.5. Thiết bị chuyển đổi Analog – Digital (Card A/D) và phần mềm DASYLab
• 4.6. Quy trình thí nghiệm
• 4.7. Kết quả thí nghiệm
• 4.8. Tính toán các số liệu thí nghiệm
• 4.8.1. Xác định các thành phần lực, mô men và độ trượt
• 4.8.2. Xử lý số liệu
• 4.8.3. So sánh kết quả nghiên cứu lý thuyết với kết quả nghiên cứu thực nghiệm
• 4.9. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 1. Kết luận
• 2. Đề nghị
• Danh mục công trình đã công bố liên quan đến luận án
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Trong sản xuất nông nghiệp, máy nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện các công việc nặng nhọc. Máy kéo là nguồn động lực chính, giúp giảm chi phí lao động và tăng hiệu quả sản xuất. Đặc biệt, máy kéo xích có khả năng kéo bám tốt hơn so với máy kéo bánh, nhờ vào áp lực riêng trên đất nhỏ hơn. Điều này khiến chúng trở thành lựa chọn ưu việt cho các công việc trên nền đất yếu, nơi mà máy kéo bánh không thể hoạt động hiệu quả. Sự phát triển của công nghệ nông nghiệp và công nghệ tự động hóa đã dẫn đến việc sử dụng máy kéo xích cao su ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, việc nhập khẩu máy kéo từ nước ngoài không phải lúc nào cũng mang lại hiệu quả do sự khác biệt về điều kiện sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam. Do đó, việc nghiên cứu và cải tiến thiết kế máy kéo nông nghiệp là cần thiết để phù hợp với đặc điểm địa hình và tính chất đất đai của từng vùng.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xây dựng chương trình tính toán để xác định tính năng kéo bám của máy nông nghiệp tự hành. Chương trình này sẽ cho phép khảo sát ảnh hưởng của các thông số kết cấu và sử dụng đến tính năng kéo bám của máy kéo xích. Việc này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất làm việc của máy kéo mà còn góp phần vào việc tối ưu hóa thiết kế và chế tạo máy nông nghiệp. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc phân tích các yếu tố như trọng lượng, bề rộng dải xích, và lực căng xích, từ đó đưa ra các khuyến nghị cho việc cải tiến công nghệ nông nghiệp hiện tại.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sẽ áp dụng các phương pháp lý thuyết và thực nghiệm để xác định tính năng kéo bám của máy kéo xích cao su. Phương pháp mô hình hóa sẽ được sử dụng để xây dựng các mô hình lý thuyết, từ đó xác định các thông số đầu vào cho nghiên cứu thực nghiệm. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện trên các loại đất khác nhau để đánh giá hiệu suất kéo và khả năng bám của máy kéo. Kết quả thu được sẽ được so sánh với các mô hình lý thuyết để xác định độ chính xác và tính khả thi của các phương pháp đã áp dụng. Điều này sẽ giúp cung cấp cái nhìn sâu sắc về công nghệ tự động hóa trong nông nghiệp và khả năng ứng dụng của nó trong thực tiễn.

IV. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tính năng kéo bám của máy kéo xích cao su phụ thuộc vào nhiều yếu tố như trọng lượng, bề rộng dải xích và lực căng xích. Các thí nghiệm thực nghiệm đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa các thông số này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất kéo của máy. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc sử dụng công nghệ nông nghiệp thông minh có thể giúp nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Các kết quả này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có thể được áp dụng thực tiễn trong việc thiết kế và chế tạo máy kéo nông nghiệp phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam.

V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ đóng góp vào kho tàng tri thức về máy nông nghiệp mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc cải tiến thiết kế và chế tạo máy kéo xích. Việc xác định chính xác tính năng kéo bám sẽ giúp các nhà sản xuất tối ưu hóa sản phẩm của mình, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Hơn nữa, nghiên cứu cũng góp phần vào việc phát triển công nghệ nông nghiệp tại Việt Nam, giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp.