Nghiên Cứu Khả Năng Làm Việc Của Máy Kéo John Deere 5310 Khi Làm Đất Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN XUÂN THÀNH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY KÉO JOHN

DEERE-5310 KHI LÀM ĐẤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN XUÂN THÀNH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY KÉO JOHN

DEERE-5310 KHI LÀM ĐẤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông, lâm nghiệp

Mã số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. NGUYỄN NHẬT CHIÊU

HÀ NỘI - 2011

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những kết

quả trong luân văn n ̣ ày đãđươc t ̣ ính toán chính xác, trung thưc ṿ à chưa có

tác

giả nào công bố.

Tôi xin cam đoan những nôi dung tham kh ̣ ảo, trích dân trong lu ̃ ân văn ̣

đều đươc ch ̣ ỉrõnguồn gốc.

Tác giả luân văn ̣

Nguyễn Xuân Thành

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong quá

trinh nghiên c ̀ ứu và

thưc hi ̣ ên lu ̣ ân văn cao h ̣ oc, tôi đ ̣ ãnhân ̣

đươc ṣ ựquan tâm, giúp đỡcủa nhiều tâp th ̣ ể và cá nhân. Hoàn thành luân văn, ̣

tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất.

Tôi xin trân trong c ̣ ảm ơn PGS.TS Nguyên Nh ̃ ât ̣ Chiêu đãtrưc ti ̣ ếp hướng

dân t ̃ ân t ̣ ình tôi trong suốt thờ

i gian thưc hi ̣ ên lu ̣ ân văn cao h ̣ oc c̣ ủa mình;

Trân trọng cảm ơn các thầy giáo, các nhà khoa học trong và ngoài

trường đã tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp những ý kiến bổ ích và cung cấp

những tài liệu quan trọng để tôi có thể hoàn thành luận văn này.

Trân trong c ̣ ảm ơn Ban giám hiêu c ̣ ùng cán bô ̣giáo viên Trường Đai ḥ oc ̣

Cần Thơ, Trường Đai ḥ oc Nông ̣ -Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Viện lúa

Đồng bằng Sông Cửu Long đãgiúp đỡ, tao đi ̣ ều kiên thu ̣ ân l ̣ ơi nh ̣ ất để tôi

hoàn thành luân văn c ̣ ủa mình đúng thờ

i gian và đảm bảo nôi dung. ̣

Tôi xin trân trong c ̣ ảm ơn Ban giám hiêu c ̣ ùng cán bô ̣giáo viên, viên

chức Trường Cao đẳng Cơ điên ṿ à Nông nghiêp Nam B ̣ ô ̣nơi tôi công tác, đã

luôn đông viên v ̣ à

tao ṃ oi đi ̣ ều kiên thu ̣ ân l ̣ ơi nh ̣ ất để tôi hoàn thành tốt

nhiêm v ̣ u.̣

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình cùng ban ḅ è

,

đồng nghiêp đ̣ ãđông viên, gi ̣ úp đỡvà

tao ṃ oi đi ̣ ều kiên t ̣ ốt nhất về tinh thần

và vât ch ̣ ất cho tôi trong suốt thờ

i gian thưc hi ̣ ên đ̣ ề tà

i.

Tác giả luân văn ̣

Nguyễn Xuân Thành

iii

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt vi

Danh mục các bảng, biểu vii

Danh mục các hình vẽ viii

ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................... 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................... 3

1.1. Tổng quan về công nghệ và thiết bị làm đất trồng lúa ở Đồng

bằng sông Cửu long .......................................................................... 3

1.2. Tổng quan nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu

hao nhiên liệu của máy kéo và liên hợp máy làm đất .......................... 11

1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài................................. 11

1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước ................................. 15

Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................... 19

2.1. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................... 19

2.2. Đối tượng nghiên cứu.................................................................... 19

2.2.1. Máy kéo John Deere–5310......................................................... 19

2.2.2. Cày chảo và phay làm đất .......................................................... 23

2.2.3. Đất sản xuất nông nghiệp ở Đồng bằng Sông Cửu long............ 24

2.3. Phạm vi nghiên cứu....................................................................... 29

2.4. Nội dung nghiên cứu..................................................................... 29

2.4.1. Nghiên cứu lý thuyết.................................................................. 29

2.4.2. Nghiên cứu thực nghiệm............................................................ 29

iv

2.5. Phương pháp nghiên cứu............................................................... 30

2.5.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ............................................ 30

2.5.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ...................................... 30

Chương 3: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ KHẢ NĂNG KÉO,

BÁM, ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA LIÊN HỢP

MÁY KÉO JOHN DEERE-5310 VỚI MÁY CÀY VÀ PHAY ĐẤT... 31

3.1. Khả năng kéo, bám, ổn định và chi phí nhiên liệu khi cày đất

của máy kéo John Deere – 5310 ......................................................... 31

3.1.1. Khả năng kéo khi cày đất của máy kéo John Deere – 5310...... 31

3.1.1.1. Xác định lực kéo tiếp tuyến (Pk).................................... 32

3.1.1.2. Xác định lực cản chuyển động (Pc) của liên hợp máy kéo

John Deere-531..................................................................................... 34

3.1.2. Khả năng bám của máy kéo John Deere -5310 khi cày đất ...... 38

3.1.3. Khả năng ổn định của liên hợp máy kéo John Deere – 5310 và

cày chảo ............................................................................................... 39

3.1.3.1. Khả năng ổn định dọc của liên hợp máy....................... 39

3.1.3.2. Ổn định ngang tĩnh của liên hợp máy .......................... 53

3.1.3.3 Tính ổn định ngang của máy kéo khi làm việc trên địa hình

không bằng phẳng.................................................................................. 56

3.1.4. Tiêu hao nhiên liệu .................................................................... 58

3.2. Khả năng kéo, bám, ổn định và chi phí nhiên liệu khi phay đất

của máy kéo John Deere – 5310 ......................................................... 58

3.2.1. Tính lực cản lăn khi phay đất của máy kéo John Deere – 5310 58

3.2.2. Khả năng ổn định và tiêu hao nhiên liệu của liên hợp máy kéo 59

v

John Deere – 5310 và máy phay..........................................................

Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM..................................... 61

4.1. Mục đích nghiên cứu thực nghiệm............................................... 61

4.2. Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm............................................. 61

4.3. Các trang thiết bị dùng làm thực nghiệm ..................................... 61

4.3.1. Thiết bị để đo tọa độ trọng tâm của liên hợp máy..................... 61

4.3.2. Thiết bị để đo mô men quay của trục truyền động máy phay... 61

4.3.3. Thiết bị để đo tiêu hao nhiên liệu, độ trượt của liên hợp máy .. 63

4.4. Kết quả thực nghiệm..................................................................... 63

4.4.1. Kết quả đo và tính toán xác định tọa độ trọng tâm của liên hợp

máy .................................................................................................... 63

4.4.2. Kết quả đo mô men xoắn........................................................... 67

4.4.3. Kết quả đo chi phí nhiên liệu..................................................... 68

4.4.4. Kết quả đo độ trượt của liên hợp máy ....................................... 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................. 71

1. Kết luận ............................................................................................ 71

2. Kiến nghị.................................................................................................... 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiêu, ̣

viết tắt

Nôi ḍ ung diên gi ̃ ải Đơn vi ̣

LHM Liên hơp ṃ áy

G Trong lư ̣ ơng c ̣ ủa máy kéo Kg

Blv Bềrông l ̣ àm viêc c̣ ủa liên hơp ṃ áy m

Pf Lưc c ̣ ản lăn của đất tác dung lên b ̣ ánh xe N

Pw Lưc c ̣ ản không khí N

Pj Lưc c ̣ ản quán tính N

pk Lưc ḳ éo tiếp tuyến N

Pi Lưc c ̣ ản dốc N

M Mô men quay đông cơ ̣ N.m

f Hê ̣số bám

r Bán kính làm viêc c̣ ủa bánh chủ đông̣ m

i Tỷsố truyền của hê ̣thống truyền lưc̣

pb Lưc ḅ ám của bánh xe chủ đông̣ N

Z Phản lưc ph ̣ áp tuyến N

Pk Phản lưc ti ̣ ếp tuyến tác đông v ̣ ào bánh trước và bánh tỳ N

Gm Khối lương liên h ̣ ơp ṃ áy Kg

hg Chiều cao trong tâm m ̣ áy kéo mm

B Chiều rộng cơ sở của cầu sau m

B1 Chiều rộng cơ sở của cầu trước m

φ Hê ̣số bám

g Gia tốc trong trư ̣ ờng m/s2

L Chiều dà

i cơ sở của liên hơp ṃ áy m

b Khoảng cách từ

trong tâm đ ̣ ến cầu trước m

a Khoảng cách từ

trong tâm đ ̣ ến cầu sau m

α’tφ Góc giớ

i han trư ̣ ơt khi quay đ ̣ ầu xuống dốc Độ

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

TT Tên bảng Trang

1.1 So sánh chất lượng làm việc của phay với cày, bừa 6

1.2 Các liên hợp máy làm đất ở đồng bằng sông Cửu Long 9

2.1 Các thông số kỹthuât cơ b ̣ ản máy kéo John Deere 5310 21

2.2 Phân loại đất theo thành phần cơ học 25

2.3 Độ chặt của đất phù sa không chua hoặc ít chua mặn 27

2.4 Độ chặt của đất phù sa có phèn 28

2.5 Độ chặt của đất phù sa chịu nước mặn ven biển 28

2.6 Độ chặt của các loại đất xám trên phù sa cổ 28

2.7 Loại bánh xe máy kéo làm việc ở ruộng nước 29

3.1 Giá trị các số truyền của máy kéo Jonh deere 5130 33

3.2

Giá trị các lực kéo tiếp tuyến tương ứng với từng tỷ số

truyền của máy kéo Jonh deere 5130 34

4.1 Kết quả thí nghiệm xác định độ trượt của LHM khi cày 69

4.2 Kết quả thí nghiệm xác định độ trượt của LHM khi phay 70