đại học tháI nguyên
Trờng đại học kỹ THUậT CÔNG NGHIệP

Nguyn Th Hng
Xõy dng mụ hỡnh dao ng MCMRH ( Mỏy cht mớa ri hng)
liờn hp vi mỏy kộo 4 bỏnh lm vic trờn mt ng khụng phng.

Tóm tắt Luận văn thạc Sỹ Kỹ THUậT
ngành công nghệ chế tạo máy
Thái Nguyên- năm 2011
Công trình đợc hoàn thành tại: Trờng Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên
Tỏc gi lun vn: Nguyn Th Hng
Ngi hng dn khoa hc: TS. Nguyn S Hit.
Phn bin 1: GS.TS. Bnh Tin Long
Phn bin 2: PGS.TS. V Ngc Pi
Lun vn s c bo v trc hi ng chm lun vn
Hp ti: Trng i hc K thut cụng nghip - HTN
Ngy10 thỏng 12 nm 2011
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Trong sản xuất mía nguyên liệu, chi phí công lao động rất cao, lao động thủ công
nhiều và rất vất vả, vì vậy nhu cầu cơ giới hóa các khâu càng trở nên bức xúc, nhất là là
khâu thu hoạch.
Máy thu hoạch mía là loại máy liên hợp làm việc trong điều kiện phức tạp, yếu tố
tác động từ bên ngoài rất đa dạng, khi di động chịu những kích động mấp mô do mặt
đồng gây ra, chịu những lực cản luôn luôn biến đổi trên các bộ phận làm việc và lực
quán tính động cơ, v.v …
Ảnh hưởng của những tác động này có hại đến sự làm việc ổn định dẫn đến giảm
các chỉ tiêu về năng suất và gây thất thoát nguyên liệu, tăng chi phí năng lượng trong quá
trình làm việc của liên hợp máy. Việc phân tích điều kiện làm việc, xét tới những dao
động ngẫu nhiên do kích động của mấp mô mặt đồng gây ra ảnh hưởng đến quá trình

* Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp ma trận trong nghiên cứu dao động;
- Phương pháp hàm truyền khảo sát dao động của liên hợp máy;
- Phương pháp xác xuất và động lực học thống kê;
- Phương pháp ứng dụng ngẫu nhiên trong nghiên cứu dao động của hệ cơ học.
* Nội dung nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu của đề tài.
- Phân tích tổng hợp điều kiện và chế độ động lực học liên hợp máy khi chúng làm
việc dưới tác động của quá trình ngẫu nhiên (dao động ngẫu nhiên) ảnh hưởng đến quá
trình làm việc và chất lượng thu hoạch mía.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình dao động tổng hợp của liên hợp
máy khi làm việc trên mặt đồng không phẳng.
- Nghiên cứu thiết lập phương pháp thực nghiệm xác định các thông số đàn hồi và
quán tính của hệ động lực học LHM
Luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của: TS. Nguyễn Sỹ Hiệt.
Tôi xin trân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn, cảm ơn
những ý kiến đóng góp của GS.TSKH Phạm Văn Lang, cảm ơn các thầy cô giáo, các cán
bộ công nhân viên Khoa sau đại học-Trường đại học kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên
đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.
Do kinh nghiệm và thời gian có hạn, chắc chắn luận văn không tránh khỏi những
thiếu sót. Tôi xin trân trọng tiếp thu những ý kiến đóng góp cho bản luận văn này.
Chương I
TỔNG QUAN - MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1.1.Vị trí khâu thu hoạch mía trong ngành sản xuất mía đường.
1.2. Công nghệ và phương pháp thu hoạch mía bằng máy trên thế giới và trong
nước
1.2.1. Công nghệ thu hoạch mía
1.2.2. Các phương pháp thu hoạch mía
1.2.2.1. Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn
1.2.2.2. Phương pháp thu hoạch một giai đoạn
1.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy thu hoạch mía trên thế giới

2.4. Các phương pháp toán học
Chương 3
ỨNG DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TOÁN HỌC TRONG
NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT DAO ĐỘNG LIÊN HỢP MÁY
3.1. Ứng dụng tính toán ma trận vào kỹ thuật nghiên cứu dao động
3.1.1. Dao động của hệ có hai bậc tự do
1.Dạng song tuyến và dạng toàn phương
2. Lập phương trình chuyển động dưới dạng ma trận
3.1.2. Dao động của hệ có có nhiều bậc tự do với khối lượng tập trung
1. Lập phương trình vi phân chuyển động của hệ vô hạn bậc tự do
3.2. Phương pháp xác suất và động lực học thống kê
3.2.1. Quá trình ngẫu nhiên
3.2.2. Những đặc trưng cơ bản của quá trình ngẫu nhiên
3.2.3. Tính chất cơ bản của hàm tương quan
3.2.4. Mật độ phổ
3.3.Xây dựng mô hình toán các liên hợp máy nông nghiệp và quá trình kỹ thuật của
chúng
3.3.1. Phương trình vi phân mô tả chuyển động của đối tượng nghiên cứu theo
hàm truyền
3.3.1.1. Khảo sát phương trình vi phân dạng tổng quát n
3.3.1.2.Hàm truyền và phương trình tần số riêng [3,4,9,11,13]
3.3.2.2. Tương quan giữa mật độ phổ của quá trình, phương sai của chuyển vị,
vận tốc và gia tốc của hệ thống.
Chương 4
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH DAO ĐỘNG
MÁY CHẶT MÍA RẢI HÀNG LIÊN HỢP VỚI MÁY KÉO 4 BÁNH
LÀM VIỆC TRÊN MẶT ĐỒNG KHÔNG PHẲNG
4.1. Xây dựng mô hình dao động máy thu hoạch
4.1.1. Mô hình tổng quát động lực học liên hợp máy thu hoạch
4.1.1.1. Giải bài toán dao động cưỡng bức của hệ có vô hạn bậc tự do [8]

7 8
11 10
9
14 13 12
15
Hình 4.3. Mô hình phẳng dao động máy thu hoạch mía liên hợp với máy kéo 4 bánh
4.3.2. Mô hình nửa treo của liên hợp máy
Hình 4.4. Mô hình động học máy thu hoạch mía rải hàng liên hợp với máy kéo 4
bánh, bộ phận công tác có bánh tựa đồng.
α
1
l
3
x
y
L
h
2
(t)
C
m
α
2
h
1
(t)
C
C
2
Z

1
J
1
l
2
Z
3
l
2A
l
1
C
2
α
3
ϕ
m
1
m
0
4.3.3. Thiết lập và giải phương trình vi phân dao động của LHM thu hoạch mía
Chương trình tính toán mô hình động lực học tuyến tính
Các bước lập trình tính toán bao gồm trình tự các bước sau:
1 Tính toán các ma trận M; K; C; D; B; E trong phương trình (4.67);
2 Tính ma trận nghịch đảo M
-1
;
3 Chuyển phương trình (4.67) sang dạng phương trình Côsi (4.71);
4 Tìm ma trận nghịch đảo
[ ]

4.4.2.1. Xác định mômen quán tính của LHM
Phương pháp xác định mô men quán tính của LHM theo phương pháp treo đàn hồi
được bố trí như hình 4.5:
Hình 4.5 Sơ đồ xác định mômen quán tính của LHM theo phương pháp treo đàn
hồi. 1- Máy kéo; 2 - Lò xo; 3- Điểm tựa.
Thí nghiệm được bố trí như trên hình 4.5. LHM dao động trong mặt phẳng thẳng
đứng dọc XOZ quanh trục OY. Gọi ϕ là góc lắc của LHM tại tâm trục cầu sau máy
kéo O, l
1
là khoảng cách từ O đến trọng tâm LHM; L- khoảng cách từ O đến lò xo đỡ
LHM phía trước.
4.4.2.2. Phương pháp xác định độ cứng của lốp máy kéo
Có hai phương pháp thực nghiệm xác định đặc tính đàn hồi của lốp máy kéo:
1) Phương pháp thử tĩnh;
2) Phương pháp thử động.
4.4.2.3. Xác định hệ số giảm chấn của lốp
4.4.2.4. Phương pháp xác định mô men quán tính của bánh xe theo phương pháp
con lắc
ϕ
3
2
1
X
Z
G
L
l
1
Phương pháp xác định đặc tính của lốp
a) Lốp trước

Công ty mía đường Lam Sơn Thanh Hoá
4.5.1 Kết quả thí nghiệm máy chặt mía rải hang trong sản xuất
4.5.1.1. Điều kiện mía và ruộng thí nghiệm
mía trồng vụ 1, trên vùng đất đồi có độ dốc trung bình 7÷8
0
. Khoảng cách giữa các luống
là 1,1÷1,25 mét. Cây mía khi thu hoạch phần lớn chưa được bóc lá; mật độ cây khoảng
10÷15 cây trên mét chiều dài, phân bố không đều với mật độ 3÷5 cây/khóm, đường kính
thân cây ∅2,5÷∅3cm.
Giống mía thí nghiệm MI5514, trồng không vun luống trên đất dốc, có chiều cao
tự nhiên trung bình 2,1 m chiếm 30% trong tổng số cây (tính tổng số cây đo trên độ dài
15 mét của luống mía).
Đối tượng mía thu hoạch là loại giống vụ 1, cây đứng, đường kính thân cây dao
động trong khoảng 2,0÷3 cm, chiều cao cây, mật độ cây mía trung bình trên luống tuơng
đối cao 9÷16 cây/m. Tình trạng luống mía không đuợc vun, đất hai bên cao hơn hàng
mía. Mật độ lá tương đối dày, do mía không bóc lá trong suốt quá trình sinh trưởng đến
khi thu hoạch.
4.5.1.2. Kết quả thí nghiệm
1). Năng suất làm việc của máy
Máy thu hoạch mía 1 hàng, liên hợp với máy kéo 4 bánh công suất 18-24 hp có
năng suất đạt trung bình 0,15 ha/h tuy chưa cao nhưng phù hợp với việc thu hoạch kết
hợp với lao động thủ công thực hiện các công đoạn khác như róc lá, bó gom cây và vận
chuyển trong giai đoạn hiện tại.
Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm năng suất làm việc của LHM
I
1 40 117 0.33 11,5
2 50 120 0.36 13
3 40 111 0.37 13.7
4 60 154 0.37 14.4
5 50 131 0.38 15.2

- Thiết lập cách giải phương trình vi phân dao động của LHM thu hoạch mía;
- Thiết lập phương pháp thực nghiệm xác định các thông số đàn hồi và quán tính của
hệ động lực học liên hợp máy;
- Thí nghiệm mẫu máy trên đồng đánh giá chất lượng làm việc của liên hợp máy.
KÊT LUẬN CHUNG
Thu hoạch mía bằng máy là khâu cơ giới hoá hoàn toàn mới mẻ và đang có nhu cầu
trong sản suất mía ở nước ta.
1. Đề tài đã nghiên cứu tìm hiểu về tình hình cơ giới hoá thu hoạch mía và các loại
máy thu hoạch mía đã và đang được ứng dụng trong sản xuất trên thế giới và trong nước.
2. Đề tài đã tiến hành thí nghiệm, và ứng dụng mẫu máy mía trong sản xuất. Máy
chặt mía rải hàng liên hợp với máy kéo 4 cho phép ta tận dùng nguồn động lực hiện có và
chế tạo được trong nước. Nguyên lý làm việc chặt mía để nguyên cây của máy phù hợp
với quy trình sản xuất hiện nay tại các vùng sản xuất mía nguyên liệu cho các nhà máy
đường trong nước. Chất lượng làm việc của máy bước đầu đạt được một số chỉ tiêu yêu
cầu nông học về độ cắt sót, chất lượng nhát cắt, năng suất…
3. “Xây dựng mô hình dao động máy chặt mía rải hàng liên hợp với máy kéo 4
bánh làm việc trên mặt đồng không phẳng” nhằm tối ưu các thông số cấu tạo và động học
của hệ thống máy chặt mía rải hàng, làm cơ sở cho việc thiết kế hoàn thiện mẫu máy, tối
ưu các thông số kết cấu và chế độ làm việc của máy, đảm bảo ổn định và tăng chất lượng
làm việc, giảm độ tổn thất mía lưu lại trên đồng.
4. ng dng cỏc phng phỏp toỏn hc vo vic nghiờn cu kho sỏt dao ng
liờn hp mỏy.
5. Ni dung chớnh ca Lun vn mi dng li nhim v xõy dng mụ hỡnh dao
ng mỏy cht mớa ri hng liờn hp vi mỏy kộo 4 bỏnh. Vic nghiờn cu kho sỏt mụ
hỡnh dao ng ny cn c thc hin cỏc nhim v tip theo l lp trỡnh trờn mỏy tớnh,
thc nghim xỏc nh cỏc yu t u vo, t ú gii bi toỏn ti u.
Tài liệu tham khảo
Tiếng việt
1. Đào Quang Triệu (1989), Nghiên cứu dao động ngẫu nhiên máy thu hoạch lúa kiểu
tuốt TC- 2 khi chuyển động trên đồng không bằng phẳng, Tạp chí khoa học kỹ thuật,

Москва.
16. Яблонский А.А., Норейко С.С(1961), Курс теории колебаний. М., "Высшая
школа".
17. Калиткин H.H. (1978), чиcлeнные Meтoды, изд. Haука, Москва.
Tiếng Anh
18. David J. van Rest. Member ASAE.1970- March. Agricultural Engineering A
Harrvest Aid for Sugar Cane.
19. Mechanization of Sugar cane Harvesting.
20. Progres of small windrower sugar cane harvester by IAM (Japan).
21. The Complete Bunmei System for your Sugar Cane Harvesting needs
22. Yoshaki GOTO and Kenji yamamoto- Development of small Windrower
harvester for sugar cane.