Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian nghiên cứu thực hiện và hoàn thành đề tài tốt nghiệp,
ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của rất
nhiều cá nhân, tập thể trong và ngoài trường.
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo
trong bộ môn Cơ Khí động lực - Khoa Cơ Điện Trường Đại Học Nông
Nghiệp - Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài tốt
nghiệp này. Đặc biệt tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy giáo
PGS.TS.Bùi Hải Triều và KS.Lê Anh Sơn người đã trực tiếp hướng dẫn tôi
thực hiện đề tài “ Nghiên cứu tính toán, thiết kế hệ thống truyền động thuỷ
lực trên máy đào hố hai hàng ” và cũng là người đã tận tình giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Cuối cùng, tôi xin báy tỏ lòng
biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã khích lệ tôi hoàn thành đề tài tốt
nghiệp.
Mặc dù đã rất cố gắng song do kinh nghiệm và kiến thức có hạn nên đề
tài khó tránh khỏi những thiếu sót ngoài ý muốn. Tôi rất mong các thầy cô
cùng bạn bè chỉ bảo thêm để đề tài được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2010
Người thực hiện
SV. Nguyễn Trọng Minh
1
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
PHẦN I MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Những năm trước đây, Việt Nam chúng ta là một nước có nền kinh tế chậm
phát triển, các sản xuất trong nước chủ yếu dựa vào sản xuất nông lâm
nghiệp, số lượng lao động tham gia sản xuất nông nghiệp chiểm trên 80%
tổng số lao động trong cả nước. Hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp mang
tính thời vụ nên hiệu suất sử dụng thời gian lao động rất thấp, thông thường
truyền động xích, truyền động đai, truyền động các đăng hoặc truyền động
bánh răng… Nhược điểm của truyền động cơ học là việc thay đổi tỷ số truyền
vô cấp chỉ có thể thực hiện trong khoảng giới hạn và yêu cầu một không gian
lắp đặt cố định giữa động cơ truyền lực và bộ phận làm việc cần dẫn động.
Các nhược điểm của này có thêt được cải thiện đáng kể nếu thay thế
truyền động cơ học bằng một hệ thống truyền động và điều khiển thủy lực.
Các hệ thống truyền động thủy lực ngày nay có mật độ công suất và độ tin
cậy cao, cấu trúc hệ thống đơn giản, đặc biệt là có khả năng thiết lập một hệ
thống truyền động và điều khiển bất kỳ, linh động trong không gian với các
phần tử cấu trúc tiêu chuẩn….
Một số kết quả bước đầu về ứng dụng truyền động thuỷ lực trong nông
lâm nghiệp đã được công bố: Hệ thống truyền động trợ giúp thuỷ lực trên liên
hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp, Liên hợp máy đào hố trồng cây.. (Một
phần của nhánh đề tài cấp nhà nước KC 07-18-01). Bài báo này giới thiệu kết
quả phân tích lực chọn hệ thống mạch điều khiển và truyền động thuỷ lực đáp
ứng yêu cầu hoạt động của các bộ phận làm việc chủ động trên một số máy
nông lâm nghiệp tự hành thường gặp.
Việc chuẩn bị đất nói chung và tạo hố để trồng cây trong lâm nghiệp nói riêng
là một trong những khâu quan trọng trong quá trình sản xuất. Công việc tạo
3
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
hố trước khi trồng cây trong lâm nghiệp thường được làm thủ công nên mất
nhiều thời gian và năng suất thấp. Mặt khác các cây lâm nghiệp thường trồng
ở những nơi có địa hình phức tạp, mặt đồi dốc và trên mặt đất cứng. Vì vậy,
để giải quyết vấn đề khó khăn trên chúng tôi đã thực hiện đề tài: "Nghiên
cứu tính toán, thiết kế hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào hố hai
hàng".
1.2 Mục tiêu của đề tài
1.2.1 Mục tiêu
Nghiên cứu và phân tích các yếu tố trong thực tiện hoạt động sản xuất
là trống phay. Máy phay đất có nhiều loại, có loại chuyên cho ruộng khô, có
loại chuyên phay cho ruộng nước, lại có loại phay được cả trên ruộng khô và
nước. Tùy theo đặc điểm, kích thước của thửa ruộng, tùy theo nguồn động lực
mà có các loại máy phay cỡ nhỏ, cỡ lớn… Phay thường được liên kết động
lực nhờ bộ phận treo, ngoài việc kéo phay chuyển động theo, nguồn động lực
còn truyền cho các lưỡi phay quay để làm nhỏ, nhuyễn đất ở độ sâu cần thiết.
Những loại máy phay trên có cấu tạo tương tự như nhau. Bộ phận làm
việc của phay là các lưỡi phay. Tùy theo loại đất, yêu cầu làm đất mà lưỡi
phay có hình dáng cụ thể và các kích thước khác nhau. Lưỡi phay có phần
cạnh sắc và phần chuôi cạnh sắc để cắt đất, cỏ cây, đảo trộn đất hất về phía
sau, còn chuôi để lắp lưỡi vào trống phay.
5
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
Trục trống phay được tựa và quay vào trong 2 ổ đỡ lắp trên khung máy
và được làm kín để tránh bụi đất, chuyển động của trục hoặc trống phay khi
làm việc được truyền từ máy kéo đến qua trục các đăng, hộp xích hoặc bộ
bánh răng. Trục phay hoặc chống phay được bọc bởi vỏ thép đủ bền ở phía
trên và phía sau để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, đồng thời vỏ bao, đặc
biệt là phần bao phía sau còn có tác dụng chắn cục đất đập vào làm nó tơi vỡ
thêm.
Để đảm bảo độ sâu phay đất và điều chỉnh khi cần người ta lắp vào
khung máy những tấm trượt hoặc bánh xe. Để liên kết máy phay với máy kéo,
người ta sử dụng bộ phận treo – treo ba điểm ở khung máy phay, hoặc lắp trục
phay ăn khớp trực tiếp với hộp truyền động như ở máy kéo Bông Sen.
Nguyên tắc làm việc ở của máy phay
Khi phay đất lưỡi phay đi vào đất cắt đất thành từng cục, hất về phía sau
làm tơi, nhuyễn đất. Lúc đó một điểm bất kì của lưỡi phay tham gia hai
chuyển động một chuyển động tịnh tiến theo máy kéo và một chuyện đông
quay quanh trục phay.
Phân bố các lưỡi phay trên trống phải đảm bảo để những lực cản tác
đường xoắn ốc (làm việc như một mũi khoan). Máy được lắp sau máy kéo
nhờ cơ cấu treo và nâng hạ thuỷ lực. Khi làm việc, trục quay nhờ mô men
được trích từ động cơ qua trục thu công suất, trục các đăng, hộp giảm tốc và
xích truyền động. Tốc độ quay của trục đào phụ thuộc vào tốc độ làm việc của
máy, thông thường khoảng 180 - 200 vg/p, chiều sâu của hố khoảng 25 - 35
cm. Để tăng năng suất của liên hợp máy, tuỳ theo công suất của máy kéo ta có
thể bố trí 2 hoặc 4 bộ phận làm việc đồng thời với khoảng cách hố khoảng
1,2- 1,4m, khoảng cách hàng là 1,8 - 2m. Tuy nhiên, việc sử dụng các bộ
truyền động cơ khí để truyền động đồng thời sẽ gặp nhiều khó khăn. Hiện nay
7
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
người ta đã chế tạo thành công máy đào hố sử dụng hệ thống truyền động
thuỷ lực.
4
3
1
2
n
Hình 1.2 Sơ đồ truyền động máy đào hố trồng cây.
1- Trục các đăng, 2- Hộp giảm tốc
3- Xích truyền động, 4- Trục vít đào, n = 180vg/p
Máy gieo trồng chăm sóc
Các loại máy gieo trồng chăm sóc bao gồm: máy gieo hạt, máy trồng
cây non, máy cấy, các loại máy bón phân, máy xới, máy phun thuốc... Trong
các loại máy đó những máy như máy gieo hạt máy trồng cây non và máy xới
không có các bộ phận làm việc chủ động. Các bộ phận làm việc của máy này
thường được nhận truyền động từ bánh xe máy gieo đối với máy gieo hoặc
máy trồng cây non và bánh xe máy cấy đối với máy cấy. Việc truyền động
như vậy đảm bảo cho lượng gieo cũng như khoảng cách các cây đối với máy
trông cây non hay máy cấy đảm bảo. Các loại máy bón phân mới có những bộ
Bộ phận tung phân: gồm có trục 8 và 9 là trục thép rỗng, trên trục có hàn
các cánh tung phân, nghiêng so với đừng tâm trục góc 45
0
, sao cho phân tung
ra hai phía làm tăng bề rộng làm việc cho máy và độ bón đều. Trục 8 và 9
quay cùng chiều, cánh trục trên hất phân ngược về thùng làm tơi phân và làm
bằng mặt phân ở cửa ra, cánh trục dưới hất phân tung xuống ruộng.
Tốc độ quay của hai trục trong quá trình làm việc không đổi và bẳng
180vg/phút.
2
3
4
5
7
5
6
1
6
Hình 1.5. Sơ đồ truyền động của máy tung phân chuồng
1- Trục các đăng; 2- Hộp giảm tốc; 3,7- Xích truyền động
4- Cơ cấu culít bánh cóc; 5- Trục xích tải; 6- Trục tung phân
Hệ thống truyền động cho xích cung cấp và trục tung từ trục trích công
suất của máy kéo thông qua trục cácđăng, hộp giảm tốc, các bánh răng nón
trụ, một nhánh xích qua xích tới trục tung, một nhánh qua cơ cấu culit bánh có
tới xích cung cấp phân.
10
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
2. Máy bón phân vô cơ
Máy bón phân vô cơ có cấu tạo chung bao gồm các bộ phận chính sau:
- Thùng đựng phân để chứa phân có sức chứa phù hợp với loại phân và
0
so với trục. Tốc
độ quay của trục tung được tính toán sao cho phân tung ra đập vào tấm chắn 5
mà tơi ra. Điều chỉnh mức bón bằng cách thay đổi tốc độ quay của đĩa cung
cấp và độ mở của các cửa ra phân. Tốc độ quay của đĩa cung cấp phải nhỏ
hơn tốc độ tự chảy của phân.
12
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
Hình 1.7. Sơ đồ bộ phận làm việc loại đĩa tung
1 – thùng chứa phân; 2 – xích cung cấp;
3 – cửa điều chỉnh; 4 – cánh dẫn; 5 – đĩa tung
Bộ phận bón phân loại đĩa tung là loại bộ phận bón phân hiện nay dùng
khá phổ biến, có ở các máy PYM3; 1PMГ4; HPY0,5; PY4,0 của Liên Xô cũ.
Thùng đựng phân 1 có đáy trước và sau có khe hở để xích cung cấp đi qua
kéo phân ra cửa 3 theo máng dẫn 4 tới đĩa tung phân 5. Khi làm việc 2 đĩa
tung quay theo chiều mũi tên, phân được văng ra ngoài nhờ lực ly tâm. Để
phân văng xa hơn người ta hàn các đường gân trên đĩa.
Tuy vậy, khi có đường gân phân tung ra thành nhiều hình vành khăn
đông tâm do vậy độ đồng đều giảm. Để phân tung ra tơi đều người ta tính
toán tốc độ quay của đĩa cung cấp phù hợp. Trong suốt quá trình tung tốc độ
quay của đĩa không đổi.
Để điều chỉnh lượng phân bón người ta thay đổi tốc độ xích cung cấp
theo 2 cấp truyền và điều chỉnh độ mở của cửa 3 để đạt lượng phân bón theo
yêu cầu. Bộ phận bón loại đĩa tung tùy mật độ đều của phân trên đồng còn
hạn chế song có cấu trúc đơn giản năng suất cao nên được phổ biến rộng rãi
trong sản xuất.
13
1
2
3
- Ở máy gặt bó, kích thước của bó lúa phải theo một quy cách nhất định.
Lúa hất xuống ruộng phải tập trung thành từng đống.
- Ở máy gặt hàng, lúa được xếp thành dải liên tục, bông không tiếp xúc
với đất.
- Các bộ phận máy làm việc vững chắc, an toàn. Trang bị của máy cần
tiện lợi cho người sử dụng.
Cấu tạo chung nguyên tắc làm việc của các bộ phần lam việc chủ động
trên máy gặt lúa:
Guồng gạt
Các máy gặt lúa làm việc với tốc độ tiến bình thường đều có trang bị
guồng gạt. Đôi khi trên một số máy gặt cỡ nhỏ để đảm bảo gọn nhẹ có trang
bị cơ cấu gạt lúa kiểu xích – tay gạt. Trên các máy gặt làm việc với tốc độ tiến
cao thường không có guồng gạt. Nhiệm vụ của guồng gạt gồm: gạt lúa vào
cho bộ phận cắt, giữ lúa để dao cắt và hất lúa đã cắt lên bộ phận vận chuyển
lúa. Để thực hiện ba nhiệm vụ trên, guông gạt thường có các kiểu cấu trúc:
- Guồng gạt thông thường, các cánh gạt được lắp cố định trên các tia
guồng gạt, không thay đổi độ nghiêng.
- Guồng gạt sai tâm, khác so với guồng gạt thông thường ở chỗ có thể
thay đổi được độ nghiêng của các cánh gạt so với phương thẳng đứng, đồng
thời ở mọi vị trí các cánh gạt luôn song song với nhau phụ thuộc vào trạng
thái đổ của cây. Cấu trúc như thế sẽ thuận lợi khi guồng gạt làm việc với lúa
đổ.
- Guồng gạt có cấu tạo đặc biệt, tùy theo yêu cầu công việc, đòi hỏi phải
tạo nên một kiểu guồng gạt đặc biệt có góc nghiên của cánh gạt tuân theo một
quy định đã định trước. Về cấu tạo bên ngoài cũng gần giống như guồng gạt
thông thường, nhưng ở một phía của guồng gạt trang bị một đường lăn cố
định. Con lăn trên tay quay của thanh lắp cánh gạt chuyển động trên đường
15
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
lăn. Như vậy, ở những vị trí khác nhau cánh gạt sẽ có góc nghiêng khác nhau
đế tựa(tấm kê cắt). Bộ phận cắt loại có đế tựa chia ra bộ phận cắt có răng và
dao, bộ phận cắt hai dao.
Cơ cấu truyền dẫn cho dao của bộ phận cắt. Để tạo nên chuyển động
tịnh tiến qua lại cho dao, thường người ta dùng cơ cấu biên tay quay. Tùy
theo yêu cầu và nhiệm vụ của từng loại máy mà có thể dùng cơ cấu biên tay
quay phẳng hay cơ cấu biên tay quay không gian.
Cơ cấu biên tay quay phẳng có cấu tạo đơn giản, đảm bảo khả năng làm
việc của bộ phận cắt trong phạm vi tốc độ tiến của máy nhất định. Thường để
tránh hư hỏng cho cơ cấu biên tay quay khi cắt thấp, tâm quay đặt cao hơn
mặt phẳng chuyển động của dao một khoảng h, gọi là độ lệch.
Cơ cấu biên tay quay không gian có cấu tạo phức tạp hơn, các chi tiết
không nằm trong một mặt phẳng. Cơ cấu đệm lắc được dùng trên các máy gặt
hàng; khi đó trục nhờ có đệm lắc biến thành chuyển động dao của trục dao.
Trên các máy gặt đập liên hợp thường dùng cơ cấu đòn gánh. Ngoài ra trong
cấu trúc máy tương lai có thể dùng cơ cấu truyền dẫn loại thủy lực, đảm bảo
cho dao chuyển động êm dịu.
Bộ phận chuyển lúa
Nhiệm vụ của bộ phận chuyển lúa là chuyển khối lúa đã được cắt tới bàn
bó (máy gặt bó) hoặc xếp thành dải lúa trên ruộng (máy gặt xếp dải).
Cấu tạo chung của bộ phận chuyển lúa gồm: hai dải xích hoặc đai phẳng
có lắp các thanh ngan bằng gỗ, phá dưới lót bằng vải tẩm cao su nên lúa
không bị lọi xuống khoảng giữa hai nhánh băng truyền. Trong điều kiện thu
hoạch lúa ẩm thì băng truyền kiểu xích làm việc vững chắc hơn băng truyền
kiểu đai phẳng.
Cơ cấu truyền động cho bộ phận chuyển lúa cũng có thể thay thế bằng
hệ thống truyền dẫn loại thủy lực.
17
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
1
2
Máy gặt lúa loại móc có giá đỡ ЖP-4,9 là máy gặt lúa loại móc có giá
đỡ gồm 2 phần chính: phần gặt và phương tiện để vận chuyển. Phần gặt của
máy chính là phân gặt của máy gặt đập liên hợp C-6 gồm có guồng gạt, bộ
phận cắt, băng chuyền lúa lớn và nhỏ, mâm chứa... Guồng gặt của máy thuộc
loại thông thường sáu cạnh bằng gỗ cấu tạo đơn giản. Số vòng quay của
guồng gạt thường dùng trong khoảng 26÷28v/ph. Thay đổi số vòng quay
guồng gạt bằng cánh thay đổi đĩa xích. Thay đổi vị trí guồng gạt bằng tay
trước khi làm việc.
1.3.2 Máy đập lúa dọc trục
7
6
5
3
4
2
1
Hình 1.10. Sơ đồ truyền động của máy đập lúa dọc trục.
1- Guồng gạt; 2,6- Đai truyền động; 3- Quạt gió
19
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
4,5- Cơ cấu sàng lắc; 7- Trống đập
Là loại máy được sử dụng để tách hạt thóc ra khỏi bông. Do yêu cầu độ
chính xác về tốc độ quay không lớn nên máy sử dụng chu yếu các bộ truyền
động đai thang. Máy thường được đặt trên giá di động và liên kết với một
động cơ đốt trong. Sàng phân loại được chuyển động nhờ cơ cấu biến đổi
chuyển động tay quay con trượt. Năng suất làm việc của máy phụ thuộc vào
tốc độ quay của trống và khe hở giữa răng trống và máng đập, tuy nhiên các
thống số này nếu thay đổi thì sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng đập...
1.3.3 Máy gặt đập liên hợp
Để thu hoạch lúa chúng ta có nhiều phương pháp. Phương pháp thu
5
9
1
2
4
3
12
13
14
Hình 1.11. Sơ đồ truyền động máy gặt đập liên hợp
1- Guồng gạt; 2,5,10,13- Đai truyền động; 3- Hộp biến tốc;
4- Trục sơ cấp; 6- Cơ cấu sàng lắc; 7- Sàng phân loại; 8- Quạt gió;
9- Trống đập; 11- Puli truyền động; 12- Băng chuyền; 14- Vít tải gom lúa
Phần đập bao gồm các bộ phận chính: bộ phận đập, bộ phận giũ rơm,
hệ thống làm sạch, các bộ phận phụ trợ... Bộ phận đập gồm hai trống: trống
răng đặt trước, trống thanh đặt sau. Trống răng có cấu tạo như các trống răng
21
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
thông thường có 10 thanh lắp răng. Răng trống thuộc kiểu răng hình nêm, lắp
vào thanh trống qua đuôi răng có ren và đai ốc. Hai đầu trục trống lắp với các
bánh đai biến tốc đai thang. Máng trống răng thuộc loại máng tôn cố định đục
lỗ, phía trước có mảng răng di động gồm hai răng. Truyền động cho trục của
trống đập thường dùng biến tốc đai thang nhưng cũng có thể thay thế bằng
truyền động thủy lực. Bộ phân giũ rơm thuộc loại phím hai trục khuỷu. Để
truyền động cho bộ phận giũ rơm thường dùng truyền động đai. Truyền động
này cũng có thể thay thế bằng truyền động thủy lực.
Trên các máy gặp đập liên hợp hiện đại đã sử dụng phổ biến các trang
thiết bị thủy lực để nâng hạ phần gặt điều chỉnh vị trí và số vòng quay của
guồng gạt, thay đổi tốc độ tiến của máy... Máy gặt đập liên hợp tự chạy hiện
nay được dùng phố biến ở các nước hơn máy móc vì có nhiều ưu điểm nổi bật
hút bụi lẫn vào sản phẩm thái. Bộ phận cắt loại thái gây bẩn nhiều nhất.
Để truyền động cho bộ phận cắt người ta thường dùng hệ thống truyền
động đai hoặc xích. Tuy nhiên có thể thay thế hệ thống truyền động này bằng
hệ thống truyền động thủy lực.
23
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Trọng Minh K50DL
Bộ phận gạt và cung cấp cây ngô: Bộ phận gạt dùng để gạt các cây ngô
không đúng hàng hoặc nâng các cây ngả vào bộ phận cắt hoặc bộ phận tách
bắp. Đối với máy thu hoạch ngô theo hàng, bộ phận gạt có cấu tạo thường là
hai xích có tay gạt nghiêng một góc nào đó so với hướng chuyển động của
máy, chiều quay của xích ngược chiều với chiều tiến của máy. Đối với máy
thu hoạch ngô cắt toàn bề mặt thì guồng gạt đóng vai trò bộ phận gạt. Cấu
trúc guồng gạt tương tự guồng gạt máy thu hoạch lúa, nhưng có kích thước
lớn hơn.
Bộ phận cung cấp cây ngô dùng để cung cấp cây ngô đã bị cắt vào bộ
phận tách bắp. Đối với máy thu hoạch ngô cắt toàn bề mặt bộ phận cung cấp
là một băng chuyền xích thanh chuyển đông trên bàn nghiêng. Đối với máy
thu hoạch ngô cắt theo hoàng, bộ phận cung cấp thường là các cặp xích ống
bạc con lăn, có hai nhánh làm việc ép sát vào nhau nhờ lực ép của lò xo số
cặp xích cung cấp bằng số hàng cần thu hoạch.
Truyền động cho bộ phận gạt và bộ phận cung cấp cây của máy thu
hoạch ngô cũng có thể thay thế bằng hệ thống truyền động thủy lực.
Bộ phận tách bắp có hai loại: tách bắp ngô mà thân cây không bị cắt
(loại trục cuốn) và loại tách khi thân cây ngô đã bị cắt. Bộ phận tách bắp là bộ
phận quan trọng nhất của máy thu hoạch ngô. Bộ phận tách bắp gồm hai trục
hình trụ đặt cách nhau một khe hở nhỏ hơn đường kính thân cây ngô và quay
theo chiều gặp nhau. Trục tách bắp ép cây nhờ lực ma sát và lực rút cây, cây
bị kéo qua khe hẹp giữa hai trục. Bắp ngô có kích thước lớn hơn sẽ được tách
ra khỏi cây. Bộ phận tách bắp cũng là một bộ phận làm việc chủ động của
máy thu hoạch ngô. Để truyền động cho hai trục có nhiệm vụ ép và rút cây có
- Truyền được công suất cao và lực lớn nhờ các cơ cấu tương đối đơn
giản, hoạt động với độ tin cậy cao mà lại ít đòi hỏi về chăm sóc, bảo dưỡng.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©