Header Page 1 of 128.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

HÀN TRUNG DŨNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ
SỬ DỤNG VÀ KẾT CẤU ĐẾN TÍNH CHẤT
CHUYỂN ĐỘNG VÒNG CỦA MÁY KÉO BÁNH
DÙNG TRONG NÔNG NGHIỆP

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

HÀ NỘI - 2014

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 1 of 128.


Header Page 2 of 128.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

HÀN TRUNG DŨNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ
SỬ DỤNG VÀ KẾT CẤU ĐẾN TÍNH CHẤT
CHUYỂN ĐỘNG VÒNG CỦA MÁY KÉO BÁNH
DÙNG TRONG NÔNG NGHIỆP


Header Page 4 of 128.

LỜI CẢM ƠN

Với tất cả lòng chân thành, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy
hướng dẫn: PGS.TS. Bùi Hải Triều – Bộ môn Động lực, Khoa Cơ Điện, Trường
Đại học Nông nghiệp Hà Nội, người đã tận tình động viên, chỉ bảo, hướng dẫn và
giúp đỡ tôi trong nhiều năm để tôi đủ quyết tâm hoàn thành bản luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy, cô giáo Bộ môn Động lực,
Khoa Cơ Điện, Ban Quản lý đào tạo, Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông
nghiệp Hà Nội và các khoa, phòng, ban, viện trong trường đã giúp đỡ về chuyên
môn cũng như tạo điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc và tập thể cán bộ CNV Trung tâm
Giám định máy và thiết bị (trực thuộc Viện Cơ Điện NN và Công nghệ STH) đã
tạo điều kiện giúp đỡ tôi về thiết bị trong quá trình triển khai thí nghiệm.
Xin chân thành cảm ơn Th.S. Lê Anh Sơn, giảng viên Bộ môn Động lực,
Khoa Cơ Điện, Trường Đại học Nông nghiệp đã giúp đỡ phần mềm và công cụ
tính toán rất hiệu quả.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp trong và
ngoài cơ quan và đặc biệt là các thành viên trong gia đình, đã giúp đỡ, ủng hộ,
động viên, góp ý kiến để tôi hoàn thành bản luận án này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận án

Hàn Trung Dũng

ii
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 4 of 128.


1.4.1. Quá trình và thành tựu nghiên cứu động lực học ô tô theo phương ngang....15
1.4.2. Tình hình nghiên cứu về tính chất chuyển động của máy kéo bánh .........19
1.5.

Tình hình nghiên cứu tính chất chuyển động của máy kéo ở trong nước .24

1.6.

Mô hình động lực học nghiên cứu tính chất chuyển động của máy kéo ...26

1.7.

Các mô hình bánh xe để nghiên cứu tính chất chuyển động của máy kéo 30

1.8.

Kết luận phần Tổng quan ........................................................................37

Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................38
2.1.

Nội dung nghiên cứu...............................................................................38

2.2.

Phương pháp nghiên cứu.........................................................................38

2.2.1. Phương pháp mô hình hoá đối tượng nghiên cứu ....................................38
2.2.2. Phương pháp mô phỏng số kết hợp với mô phỏng thực nghiệm ..............40
2.2.3. Phương pháp giải bài toán chuyển động của ô tô máy kéo ......................43

3.2.4. Mô hình động cơ máy kéo ......................................................................63
3.2.5. Mô hình hệ thống truyền lực ...................................................................64
3.2.6. Mô hình bánh xe máy kéo nông nghiệp...................................................71
3.2.7. Lực cản kéo của máy nông nghiệp ..........................................................76
3.3.

Thử nghiệm mô hình để khảo sát chuyển động vòng của máy kéo trên đất

nông nghiệp.......................................................................................................77
3.3.1. Mô hình một vết cho máy kéo có một cầu chủ động (4x2) ......................78
3.3.2. Sơ đồ khối thuật toán khảo sát tính chất chuyển động vòng của máy kéo
một cầu chủ động ..............................................................................................79
3.4.

Kết luận chương 3..................................................................................80

Chương 4. KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CHUYỂN ĐỘNG VÒNG CỦA MÁY
KÉO TRÊN ĐẤT NÔNG NGHIỆP................................................................81
4.1.

Chọn đối tượng để khảo sát....................................................................81

4.2.

Khảo sát động lực học chuyển động vòng ..............................................82

4.2.1. Phương án thay đổi góc lái cuối .............................................................82
4.2.2. Phương án thay đổi tốc độ xoay bánh xe dẫn hướng ..............................83
4.3.


4.7.

Kết luận chương 4................................................................................100

Chương 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM............................101
5.1.

Thí nghiệm xác định mô men quán tính Jz của máy kéo đối với trục đứng

qua trọng tâm ..................................................................................................101
5.2.

Xây dựng đặc tính động cơ bằng thực nghiệm .....................................105

5.3.

Thí nghiệm xác định đặc tính bánh xe máy kéo....................................106

5.3.1. Mô tả chung về thiết bị thí nghiệm bánh xe WTD-02...........................106
5.3.2. Sơ đồ lắp ráp các cụm chức năng .........................................................107
5.3.3. Sơ đồ truyền động cho bánh xe thí nghiệm...........................................108
5.3.4. Sơ đồ bố trí thiết bị đo lường ...............................................................108
5.3.5. Kết nối thiết bị với máy kéo ngoài thực địa..........................................109
5.3.6. Tổ chức thí nghiệm ..............................................................................111
5.3.7. Kết quả thí nghiệm ..............................................................................111
5.3.8. Kết quả xác định các hệ số của mô hình bánh xe..................................113
5.4.

Thí nghiệm kiểm chứng kết quả mô phỏng ..........................................116


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Kí
hiệu
F
R



xF
 yF
 xR
 yF
 RF
RR
T
H
F
R

E
 E
LH
 LH
F
 F
R
 R



Hệ số phân bố tải trọng pháp tuyến trên cầu trước
Hệ số phân bố tải trọng pháp tuyến trên cầu sau
Hệ số ma sát giữa bánh xe với mặt đường
rad/s
Vận tốc góc của trục khuỷu động cơ
rad/s2
Gia tốc góc của trục khuỷu động cơ
rad/s
Vận tốc góc của trục li hợp
rad/s2
Gia tốc góc của trục li hợp
rad/s
Vận tốc góc của bánh xe cầu trước
rad/s2
Gia tốc góc của bánh xe cầu trước
rad/s
Vận tốc góc của bánh xe cầu sau
rad/s2
Gia tốc góc của bánh xe cầu sau
rad
Góc lệch của phương lực kéo ở móc so với trục dọc máy kéo
rad
Góc xoay thân xe quanh trục z trong hệ tọa độ cố định
Vận tốc góc của thân xe xoay quanh trục z trong hệ tọa độ rad/s
thân xe
rad/s2
Gia tốc góc của thân xe quanh trục z trong hệ tọa độ thân xe
m
Bán kính cong của quỹ đạo trọng tâm của máy kéo
Hệ số cản lăn

FxF
FxR
FyF
FyR

FzF
FzR
FLF
FLR
FM
G
GM
JM
Jp
Jx
Jy

Khoảng cách từ trọng tâm máy kéo đến cầu sau
Khoảng cách từ cầu sau đến điểm móc máy nông nghiệp
Khoảng cách từ trọng tâm máy nông nghiệp đến cầu trước
Khoảng cách từ trọng tâm máy nông nghiệp đến cầu sau
Khối lượng của máy kéo
Bán kính động lực học của bánh xe cầu trước
Bán kính động lực học của bánh xe cầu trước
Bán kính tính toán của bánh xe cầu trước
Bán kính tính toán của bánh xe cầu sau
Chiều rộng cơ sở của máy kéo
Độ cứng theo phương thẳng đứng của bánh xe cầu trước
Độ cứng theo phương thẳng đứng của bánh xe cầu sau
Độ cứng của đường truyền lực đến bánh xe cầu trước


m
m
m
m
kg
m
m
m
m
m
N/m
N/m
N/m
N/m
N/m
N/m
N
N

N
N

N
N
N
N
N
N
N


Mô men quán tính của máy kéo theo trục z qua trọng tâm
Mô men quán tính qui đổi về trục quay của bánh xe cầu trước
Mô men quán tính qui đổi về trục quay của bánh xe cầu sau
Mô men quay trên trục khuỷu động cơ
Mô men quay truyền qua li hợp
Mô men chủ động trên bánh xe chủ động cầu trước
Mô men chủ động trên bánh xe chủ động cầu sau
Mô men cản quay vòng quanh trọng tâm máy kéo
Mô men phanh trên bánh xe chủ động
Mô men đàn hồi của các bánh xe cầu trước
Mô men đàn hồi của các bánh xe cầu sau
Độ trượt dọc của bánh xe cầu trước
Độ trượt dọc của bánh xe cầu sau
Độ trượt ngang của bánh xe cầu trước
Độ trượt ngang của bánh xe cầu sau
Độ trượt tổng hợp của bánh xe cầu trước
Độ trượt tổng hợp của bánh xe cầu sau
Vận tốc chuyển động của trọng tâm máy kéo
Vận tốc chuyển động của tâm bánh xe cầu trước
Vận tốc chuyển động của tâm bánh xe cầu sau

BX
DOF
IRRI

bánh xe
bậc tự do (degrees of freedom)
Viện nghiên cứu Lúa Quốc tế (International Rice Research
Institute)


Header Page 12 of 128.

DANH MỤC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ
TT

Tên hình

Trang

1.1

Mô hình hệ thống điều khiển mạch kín của ô tô máy kéo

1.2

Sơ đồ biểu diễn các thông số đặc trưng động lực học chuyển động

11

1.3

Sử dụng mô hình phẳng một vết để khảo sát chuyển động vòng

27

1.4

28


63

3.4

Mô hình động lực học đường truyền lực của máy kéo 4x4

64

3.5

Sơ đồ xác định mô men cản xoay của bánh xe

65

3.6

72

3.8

Quan hệ phi tuyến giữa các lực và mô men với độ trượt theo
hai phương
Vòng tròn Kamm, trường hợp đạt đến giới hạn giữa lăn và trượt
của bánh xe
Sơ đồ khối mô phỏng đặc tính bánh xe máy kéo theo Burckhardt

3.9

Sơ đồ quay vòng của liên hợp máy


4.4

Các thông số đặc trưng thay đổi theo số truyền

86

2.3
3.1

3.7

x
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 12 of 128.

9

32

53
59
61

74
76

82


Header Page 13 of 128.


Các thông số đặc trưng thay đổi theo sự phân bố trọng lượng

90

4.11

91

4.12

Góc chuyển động lệch của các cầu phụ thuộc vào sự phân bố
trọng lượng trên các cầu
Quỹ đạo vòng 900 cho trước và hàm góc lái trong khảo sát

4.13

Sai lệch quỹ đạo máy kéo YM-3000 khi quay vòng 900

93

4.14

Quỹ đạo vòng 1800 cho trước và hàm góc lái trong khảo sát

94

4.15

Sai lệch quỹ đạo máy kéo YM-3000 khi quay vòng 1800


5.1

Sơ đồ bố trí thiết bị ghi dao động lắc của máy kéo được treo

102

5.2

Sơ đồ khối chương trình tính toán chu kỳ T0 và mô men quán
tính JZ bằng phần mềm DASYLab 7.0
Đồ thị dao động lắc của MTZ-80 quanh trục z qua trọng tâm

102

104

5.5

Đồ thị dao động lắc của máy kéo YM-3000 quanh trục z qua
trọng tâm
Đặc tính động cơ D-240

5.6

Đặc tính động cơ YM-3T84

105

5.7



97

103

105

108


Header Page 14 of 128.

5.11

110

5.12

Khung đo lực kéo được thiết kế chuyên dụng cho máy kéo
MTZ-80
Đặc tính bám trượt của bánh xe YM-3000 khi =0

5.13

Đặc tính thực nghiệm của bánh xe máy kéo Yanmar-3000

112

5.14


Sơ đồ bố trí thiết bị đo góc lái

118

5.20

118

5.22

Sơ đồ kết nối các thiết bị đo trong thí nghiệm chuyển động vòng
của máy kéo
Sơ đồ kết nối các module trong worksheet thí nghiệm quay
vòng
So sánh hai phương pháp xây dựng quỹ đạo chuyển động

5.23

Kiểm chứng mô hình trong trường hợp máy kéo vòng 180o

123

5.24

Kiểm chứng mô hình trong trường hợp máy kéo vòng 270o

124

5.25



111

5.2 Các hệ số theo mô hình Burckhardt của các bánh xe lắp trên máy
kéo Yanmar 3000 trên một số loại đường

114

xiii
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 15 of 128.


Header Page 16 of 128.

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, vấn đề công
nghiệp hoá - hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn là một trong những nhiệm
vụ trọng tâm nhằm thúc đẩy quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông thôn, gắn
phát triển nông nghiệp với công nghiệp chế biến và ngành nghề. Cùng với việc
đẩy mạnh công nghiệp chế biến nông sản, công cuộc cơ giới hoá phục vụ sản
xuất nông nghiệp góp phần tăng năng suất lao động, tăng số lượng sản phẩm
hàng hoá, giải phóng lao động nông nghiệp để chuyển sang phát triển ngành nghề
và dịch vụ, từng bước đổi mới bộ mặt nông thôn.
Máy kéo (MK) là nguồn động lực chủ yếu để thực hiện cơ giới hóa các
khâu canh tác, thu hoạch và vận chuyển trong sản xuất nông nghiệp.
Sản xuất nông nghiệp (SXNN) nước ta có đặc điểm và điều kiện canh tác
phức tạp, thời vụ, khí hậu, cây trồng và tập quán canh tác giữa các vùng khác
nhau rất lớn. Bởi vậy, để sử dụng MK đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao, đòi hỏi
kích cỡ và chủng loại máy rất đa dạng. Hệ thống máy kéo ở nước ta hiện nay

Theo các nhà khoa học, bên cạnh các nghiên cứu về động lực học hướng
dọc (truyền lực, kéo bám) và phương thẳng đứng (dao động) thì việc nghiên cứu
động lực học hướng ngang của MK (tính quay vòng, điều khiển, ổn định) là rất
cần thiết, có vậy mới đáp ứng đầy đủ được yêu cầu nghiên cứu toàn diện về MK.
Tuy nhiên do tính chất phức tạp của bài toán, cộng với sự thiếu thốn về các
phương tiện nghiên cứu cho nên đến nay, ở nước ta chưa có nhiều kết quả nghiên
cứu về vấn đề này. Đó thật sự là khoảng trống tri thức cần được lấp đầy.
Quỹ đạo và sự ổn định chuyển động của MKNN có ảnh hưởng lớn đến
năng suất và chất lượng làm việc của liên hợp máy, đến mức độ an toàn, chí phí
nhiên liệu và sự mệt nhọc của người điều khiển. Đặc biệt, do đặc thù và tính chất
chuyển động của liên hợp máy khi thực hiện cơ giới hóa các khâu canh tác trên
đồng ruộng, máy kéo phải quay vòng ở hai đầu bờ rất nhiều (thường chiếm từ 15
đến 25% tổng thời gian hoạt động). Vì vậy máy kéo có tính năng quay vòng tốt
và điều khiển liên hợp máy một cách hợp lý sẽ giảm đáng kể đường chạy không
và các chi phí hoạt động.
Máy kéo là một hệ thống động lực phức tạp (động cơ - truyền lực – di
động), về điểm này gần giống với ô tô, tuy nhiên chúng thường xuyên phải làm
việc trong điều kiện hết sức khó khăn và luôn thay đổi (đất đai, tải trọng máy
nông nghiệp) – điểm này khác hẳn với ô tô. Chính vì vậy mọi nghiên cứu không
mang tính hệ thống, không đi sâu vào bản chất vật lí của quan hệ máy - đất có thể
sẽ không đánh giá hết các tính chất động lực học của hệ thống, và do đó có thể vô

2
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 17 of 128.


Header Page 18 of 128.

tình dẫn đến sự thay đổi về cơ bản, thậm chí phá vỡ các tính năng của máy kéo
theo thiết kế ban đầu (Guskov, 1966; Pharobin, 1970; Lugovxeva, 1980;

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 18 of 128.


Header Page 19 of 128.

Không đặt tham vọng giải quyết trọn vẹn một vấn đề khoa học phức tạp,
trong phạm vi đề tài luận án, công trình này chỉ tiến hành những bước nghiên cứu
đầu tiên, có tính chất đặt cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo, nhằm góp phần xây
dựng luận cứ khoa học cho việc tính toán thiết kế, cải tiến hoặc lựa chọn và nâng
cao hiệu quả sử dụng các loại máy kéo 4 bánh, phục vụ tốt cho cơ giới hoá nông
nghiệp ở nước ta. Ngoài ra phương pháp tiếp cận và kết quả nghiên cứu có thể sẽ
đóng góp cho công tác đào tạo đại học và sau đại học trong lĩnh vực liên quan.
4. Những đóng góp mới của đề tài luận án
- Mô hình động lực học được xây dựng trong luận án đã mô tả khá đầy đủ
tính chất chuyển động vòng của MK 4 bánh trên đất nông nghiệp. Trong mô hình
đã tích hợp tương tác giữa động cơ, hệ thống truyền lực, bánh xe, đất và máy
nông nghiệp (MNN). Sử dụng kỹ thuật mô phỏng, có thể khảo sát linh hoạt các
phương án kết cấu, sử dụng MKNN. Các thông số vào của mô hình được xác
định bằng thực nghiệm. Độ tin cậy và chính xác của mô hình đã được đánh giá
thông qua các thí nghiệm đối chứng.
- Thiết bị thí nghiệm bánh xe đã thiết kế và chế tạo có tính cơ động cao,
phù hợp để thực hiện thí nghiệm trên đồng ruộng đối với cả bánh xe chủ động và
bị động. Với hệ thống đo và xử lý số liệu hiện đại có thể xác định các thông số
ảnh hưởng đến tính chất chuyển động của bánh xe MK trên mặt đường biến
dạng. Kết quả thí nghiệm là cơ sở dữ liệu để xây dựng mô hình bánh xe trong
nghiên cứu tính chất chuyển động của MK.
- Mô hình bánh xe là một mô hình bán thực nghiệm, trong đó tính toán các
lực và mô men trong diện tích tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đồng từ độ trượt dọc
và góc lệch bên của bánh xe trên một số loại đất nông nghiệp điển hình. Mô hình
bánh xe đã xây dựng có thể kết nối với mô hình phẳng bất kỳ mô tả động lực học

được chia thành lô thửa kích thước nhỏ, hơn nữa cũng rất hợp với khả năng đầu
tư trang bị của hộ nông dân.
Tuy nhiên trong những năm gần đây, một mặt do phát triển mô hình kinh
tế trang trại, mặt khác do chủ trương dồn điền đổi thửa, xây dựng những “cánh
đồng mẫu lớn” để tập trung hơn, chuyên môn hoá hơn nhằm tăng năng suất lao
động, tăng số lượng sản phẩm hàng hoá, đảm bảo tính thời vụ để quay vòng quỹ
đất thì các loại máy kéo cỡ trung đang hội nhập trở lại nhanh chóng và mở ra
triển vọng to lớn.
Mức độ trang bị động lực nói chung và máy kéo nói riêng trên một đơn vị
diện tích canh tác nông nghiệp phản ánh trình độ cơ giới hoá sản xuất nông
nghiệp ở mỗi nước. Theo số liệu báo cáo của Cục Chế biến, thương mại nông
lâm thủy sản và nghề muối (2011), ở các nước phát triển chỉ tiêu này đạt rất cao:
ở Mỹ là 125 mã lực/ha; Nhật 35mã lực/ha, Trung Quốc là 6,06 mã lực/ha. Ngay
ở các nước đang phát triển của khu vực Đông Nam Á, chỉ tiêu này cũng đạt

5
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 20 of 128.


Header Page 21 of 128.

khoảng 4 mã lực/ha, trong khi đó cho đến năm 2011, Việt Nam mới đạt khoảng
2,55 mã lực/ha. Cả nước hiện có gần 300 nghìn máy kéo các loại sử dụng trong
nông nghiệp với tổng công suất trên 5 triệu mã lực, trong đó công suất của máy
kéo vừa và lớn chỉ chiếm khoảng 40% (Phạm Văn Lang, 2012). Số lượng máy
kéo lớn có xu hướng ngày càng giảm do nhập khẩu khó khăn bởi giá thành cao
và thiếu phụ tùng, nhất là đối với một số loại máy kéo của các nước Tây Âu và
Mỹ nhập vào miền Nam trước đây, trong khi công nghiệp trong nước hầu như
chưa chế tạo được máy kéo lớn.
Muốn sử dụng máy kéo có hiệu quả kinh tế cao đòi hỏi phải tính toán trang

(Nguyễn Điền và Nguyễn Đăng Thân, 1984; Nguyễn Văn Sắt, 1990; Hoàng Quốc
Đô, 1993; Phạm Văn Lang, 1996; Nguyễn Minh Sơn, 2011; Cục Chế biến,
Thương mại, Nông Lâm Thủy sản và Nghề muối, 2011; Phạm Văn Lang, 2012).
Vì vậy Việt Nam ta không thể không có ngành chế tạo máy kéo mà trái lại
cần phải phát triển mạnh công nghiệp chế tạo máy kéo, đáp ứng yêu cầu trước
mắt của sản xuất và tiến tới xuất khẩu.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu chế tạo máy kéo ở nước ta
Thực tiễn nhiều năm phát triển cơ giới hóa nông nghiệp cũng cho thấy
việc nhập máy kéo chỉ là giải pháp tạm thời, chắp vá và việc phát triển công
nghiệp chế tạo máy kéo trong nước là nhu cầu tất yếu. Quá trình nghiên cứu chế
tạo máy kéo gồm nhiều giai đoạn: thiết kế sơ bộ, chế tạo mẫu, thử nghiệm thực
tế, hoàn chỉnh thiết kế rồi mới tiến hành sản xuất hàng loạt.
Vấn đề nghiên cứu thiết kế chế tạo thử máy kéo ở Việt Nam đã được chú ý
từ rất sớm và được rất nhiều cơ quan khoa học và các nhà máy tập trung phối hợp
thực hiện. Sau 35 năm liên tục, ngành cơ khí nước ta đã 15 lần tổ chức nghiên
cứu chế thử máy kéo bốn bánh với số tiền đầu tư rất lớn nhưng vẫn chưa đạt
được kết quả như mong muốn. Chỉ tính riêng chi phí cho lần chế thử máy kéo
Bông Sen 50 năm 1988-1990 cũng đã tốn kém hàng tỷ đồng/mẫu máy mà vẫn
chưa thể cho ra được sản phẩm có chất lượng. Duy nhất chỉ có máy kéo nhỏ hai
bánh BS-12 tuy chất lượng và độ tin cậy chưa cao nhưng cũng đã được chế tạo
hàng loạt với số lượng lớn và được coi là sản phẩm đặc trưng của Công nghiệp
chế tạo máy kéo của Việt Nam. Tuy nhiên máy kéo BS-12 có sức kéo chưa được
0,2T, tức là quá nhỏ và chưa được xếp hạng theo danh mục cấp lực kéo theo qui
định quốc tế ISO hay tiêu chuẩn nhà nước TCVN. Mặt khác đây là loại máy kéo
có kết cấu đơn giản, theo đánh giá của nhiều chuyên gia thì công nghệ chế tạo ra
nó khác hẳn và thấp hơn nhiều so với công nghệ chế tạo máy kéo 4 bánh (Phạm
Văn Lang, 1996; Xuân Minh, 2001).

7
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 22 of 128.

Máy kéo có nhiều tính năng kỹ thuật, trong đó tính chất chuyển động được
xem là những tính năng kỹ thuật quan trọng nhất. Trong lí thuyết động lực học
chuyển động của ô tô máy kéo có thể tách ra ba hướng chính là: chuyển động
thẳng, chuyển động quay vòng và tiện nghi êm dịu chuyển động. Nghiên cứu

8
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 23 of 128.


Header Page 24 of 128.

động lực học hướng chuyển động của ô tô máy kéo, trước hết và chủ yếu là
nghiên cứu quĩ đạo chuyển động của chúng (Nguyễn Khắc Trai, 1997).
Trong quá trình chuyển động, máy kéo cần phải giữ ổn định được hướng
chuyển động theo yêu cầu của người lái, không bị lệch khỏi hướng đang chuyển
động do tác dụng của những lực ngẫu nhiên, chống được sự lật đổ bên của xe và
trượt ngang của bộ phận di động trên mặt đường. Đồng thời, kết cấu của xe, đặc
biệt là hệ thống lái - điều khiển trên xe cần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo có
khả năng thay đổi hướng chuyển động nhẹ nhàng và nhanh chóng.
Khi xem xét quĩ đạo chuyển động của ô tô máy kéo, vấn đề luôn luôn
được đặt ra dưới dạng chuyển động vòng tổng quát, trong đó chuyển động thẳng
chỉ là một trường hợp đặc biệt.
Theo Mischke (1990) và Nguyễn Khắc Trai (1997), trong lĩnh vực động
lực học hướng chuyển động của xe, tính chất chuyển động được định nghĩa là
tính chất tổng quát của hệ thống “Người lái – Xe - Môi trường” (hình 1.1). Người
lái là phần tử thứ nhất của hệ thống này, trên cơ sở tổng hợp các cảm nhận chủ
quan của mình, sẽ đánh giá chất lượng của tính chất chuyển động và luôn có tác
động điều chỉnh để có thể thu được các chuyển vị phù hợp (theo mong muốn).
Ngoài ra các yếu tố của môi trường luôn luôn thay đổi, dẫn tới thay đổi mối
tương quan chuyển động của ô tô máy kéo trên nền đường.

Nói cụ thể hơn, chuyển động của máy kéo diễn ra dưới tác động của các
ngoại lực khác nhau. Một vài lực sẽ thay đổi trong giới hạn nào đó do tác động
của người lái (lực kéo tiếp tuyến, lực ngang trên bánh xe dẫn hướng), một số lực
khác thay đổi theo qui luật ngẫu nhiên và không phụ thuộc vào người lái (lực cản
của mặt đường, dao động của lực kéo ở móc,…). Chuyển vị của máy kéo được
phản hồi trở lại người lái, lúc này người lái lại tác động vào hệ thống điều khiển
để tạo nên các chuyển vị tiếp theo của xe.
Như vây thực tế mô hình của hệ thống điều khiển là mạch kín. Việc khảo
sát hệ thống kín là cần thiết, nhất là khi nghiên cứu quá trình lái tự động, tuy nhiên
quá phức tạp. Để đánh giá được hệ thống kín này, trước hết cần phải đánh giá hệ
thống hở (tức không có mạch liên hệ ngược). Qua hệ thống hở, có thể xác định
được các phản ứng (chuyển vị) của máy kéo khi có các yếu tố điều khiển hoặc kích
động bên ngoài khác. Mặt khác các số liệu về tính chất chuyển động nhận được từ
các mô phỏng chuyển động không có tác động của người lái (nói đúng hơn là các
tác động này đã được thay thế bằng các hàm góc quay vành lái, thậm chí của hàm
ga) sẽ mô tả một cách khách quan tính chất chuyển động của máy kéo.
Tóm lại, việc nghiên cứu đánh giá tính chất chuyển động của máy kéo cần
tập trung chủ yếu vào việc phân tích đánh giá phản ứng của MÁY KÉO - đối
tượng điều khiển – dưới tác động điều khiển (đóng ngắt li hợp, sang số, tác động
phanh hoặc tác động lái,…) cũng như các tác động nhiễu đến từ môi trường (tình
trạng mặt đường, mặt đồng, máy nông nghiệp, gió,…).
Thông thường để đánh giá tính chất chuyển động của ô tô máy kéo cần
khảo sát một số thông số trạng thái của một số trạng thái chuyển động nhất định.
Theo truyền thống và gần đây là theo các tiêu chuẩn ISO, một số trạng thái đặc
trưng sau đây được nghiên cứu (Đào Đình Tại, 1996; ISO/TC/22/Nr 185).
- Chuyển động vòng ổn định (góc lái  và vận tốc xe v là hằng số);
- Quay vòng quá độ (v = const,  theo qui luật cho trước);
- Tính chất ổn định chuyển động thẳng;
- Phanh khi quay vòng ổn định;
- Quay vòng ổn định trên đường nghiêng ngang, đường ướt, đường trơn;