Đồ án liên hợp máy

Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50

Lời nói đầu

Trong ngành sản xuất nông nghiệp vấn đề xác định hợp lý nguồn động
lực cho các máy nông nghiệp là một vấn đề vô cùng quan trọng, có ý nghĩa
thực tiễn cao. Được tiếp xúc với Đồ án Lý thuyết liên hợp máy em thấy rất
hữu ích cho việc tìm hiểu kiến thức chuyên nghành, vận dụng kiến thức mình
đã học.
Trong bài Đồ án Tình toán liên hợp máy em đã sử dụng phương pháp
dùng đồ thị để tinh toán. Phương pháp này rất đơn giản trực quan dễ hiểu,
khả năng ứng dụng các phần mềm tin học cao đặc biệt là phần mềm Matlab.
Trong Đồ án này em cũng đã sử dụng nhiều kiến thức của các môn chuyên
ngành liên quan khác đặc biệt là môn Động lực học ôtô – máy kéo.
Trong quá trình thực hiện bài đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ tận
tình của các thầy cô trong khoa Cơ Điện – Trường ĐH Nông Nghiệp Hà Nội.
Đặc biệt là chỉ dẫn tận tình của thầy giáo, Ts. Nông Văn Vìn và em cũng đã
rất cố gắng hoàn thành một cách tốt nhất đồ án này. Nhưng trong quá trình
thực hiện cũng không thể tránh khỏi khiếm khuyết. Em rất mong được sự
nhận xét và góp ý của thấy. Để em có thể củng cố thêm kiến thức của mình.

Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 12/12/2009

SV: Lương Văn Thao





Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
ĐỒ ÁN LIÊN HỢP MÁY
Tên đồ án: “Tính toán thành lập liên hợp máy cày”
* Yêu cầu tính toán:
− Xác định yêu cầu kỹ thuật nông học
− Lựa chọn loại máy kéo và máy nông nghiệp
− Chọn vận tốc và số truyền làm việc hợp lý
− Xác định số lượng máy nông nghiệp
− Tính toán năng suất và chi phí nhiên liệu riêng của liên hợp máy
− Sử dụng ngôn ngữ Matlab để lập trình tính toán và vẽ đồ thị
* Nội dung:
− Tính toán lực cản liên hợp máy
− Xây dựng đường đặc tính động cơ
− Xây dựng đường đặc tính trượt của máy kéo
− Xây dựng đường đặc tính kéo của máy kéo
− Tính toán thành lập liên hợp máy
− Phân tích đánh giá các chỉ tiêu sử dụng liên hợp máy đã thành lập
A. CÁC SỐ LIỆU ĐÂU VÀO
Tính toán thành lập liên hợp máy kéo Shibaurra−
−−
−3000A với cày lưỡi diệp
Các thông tin đã biết:
−Yêu cầu nông học: độ sâu cày: h= 18 cm
− Bề rộng cấu tạo của một thân cày: b

c
= 25 cm
− Lực cản riêng của cày: K
0
= 70000 N/m
2

− Các số liệu kỹ thuật và thực nghiệm máy kéo Shibaurra−3000A (Nhật Bản):
+ Trọng lượng máy kéo: G = 1500 kG
+ Chiều dài cơ sở : L = 1,815 m
+ Khoảng cách từ trong tâm đến cầu sau: a= 0,799 m
+ Bán kính bánh chủ động r
k
= 0.668 m
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
+ Chiều cao điểm móc máy nông nghiệp: h
m
= 0,4 m
− Phân bố tỉ số truyền trong hệ thống truyền lực:
TÇng

I II II
Sè
I 719.93

560.71

458.51

II 317.38


247.05

200.96

II 144.47

113.76

91.82

IV 68.98

52.34

41.36

− Hiệu suất cơ học trong hệ thống truyền lực: 0.85
− Các số liệu khảo nghiệm động cơ SD−3000
TT

ne Me Ge
(v/ph)

(kGm)

(kg/h)

1 1308


9 3.8
2 1426

10 4.1
3 1515

10 4.4
4 1639

10 4.9
5 1793

10 5.5
6 2085

9 6.0
7 2142

9 6.2
8 2238

9 6.3
9 2331

8 6.7
10 2388

8 6.7
11 2506


8 6.9
12 2533

8 6.9
13 2628

8 6.9
14 2655

8 7.1
15 2698

7 6.8
16 2720

6 6.3
17 2737

5 5.7
18 2766

0 3.8
§Æc tÝnh ®éng c¬ SD-3000
0
2
4
6
8
10
12

500 1000 1500 2000 2500 3000
ne
[v/ph]
Me, [kGm]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Ge[kg/h]
Me Ge
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
−Kết quả khảo nghiệm độ trượt của máy kéo trên ruộng gốc rạ:
TT

Lùc
kÐo

D. tr-
ît

(kG)

(%)
1


317

4.0

2

474

7.1

3

550

9.3

4

608

8.6

5

720

12.0

6


823

13.6

7

945

16.4

8

1085

20.7

9

1235

30.0

10

1344

44.0

11


1391

67.1

12

1410

97.1

13

1411

100.0

− Hệ số cản lăn: f= 0.06

Đặc tính trượt của máy kéo Shibaura-3000A,
trên ruộng gốc ra
0
20
40
60
80
100
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Lực kéo Pk [kG]
Độ trượt D%
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50

Phần I. Tính toán lực cản của liên hợp máy
1.1. Khái quát về các tính chất cơ lý của đất
Các máy kéo chủ yếu làm việc trên đồng ruộng hoặc chuyển động trên
các loại đường đất. Việc nghiên cứu các quá trình tác động tương hỗ giữa bộ
phận di động của máy (bánh xe hoặc dải xích) và đất là cần thiết và quan
trọng. Để nắm được vấn đề này trước hết cần nắm được các tính chất cơ lý
của đất.
Đất là một môi trường phức tạp - phân tán rời rạc, không đồng nhất và
được cấu tạo bởi ba pha: pha cứng (các hạt cứng), pha lỏng (nước) và pha khí
(không khí và hơi). Các tính chất cơ lý của đất thay đổi tuỳ thuộc vào tính
chất và thành phần của các pha chứa trong đất.
Những tính chất vật lý có ảnh hưởng lớn đến tính năng kéo bám của
máy kéo là thành phần cấu trúc, độ ẩm và độ chặt.
- Thành phần cấu trúc của đất (còn gọi là thành phần hạt ) được đánh
giá bởi kích thước hàm lượng của các hạt cứng (cốt liệu) trong khối đất. Theo
thành phần cấu trúc các loại đất được chia làm hai nhóm chính: nhóm đất sét
và nhóm đất cát. Nhóm đất sét được cấu tạo chủ yếu bởi các hạt sét, còn
nhóm đất cát chủ yếu là do các hạt cát cấu thành nên.
- Độ ẩm của đất biểu thị lượng nước chứa trong khối đất và được đánh
giá bởi tỉ số giữa trọng lượng của phần nước chứa trong khối đất và trọng
lượng toàn phần của khối đất đó khi ở trạng thái tự nhiên. Khi độ ẩm thay đổi
thì trạng thái và các tính chất cơ học của đất cũng thay đổi theo. Ví dụ, tùy
thuộc vào độ ẩm trạng thái của đất sét có thể là cứng, dẻo hoặc ở thể lỏng.
- Độ chặt (còn gọi là độ cứng) là lực cản riêng của đất trên mỗi đơn vị
diện tích đầu đo (máy đo độ chặt) khi ấn đầu đo đó vào trong đất từ trên
xuống dưới theo phương thẳng đứng.
Độ chặt và độ ẩm của đất có ảnh hưởng lớn đến các tính chất cơ học
của nó. Khi khảo nghiệm máy kéo trên đồng ruộng thường phải xác định hai
thông số này ở các độ sâu khác nhau tuỳ thuộc vào mục đích nghiên cứu.
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50

Các tính chất cơ học của đất
Khi quan sát sự tác động tương hỗ giữa bộ phận di động của máy và đất
người ta thấy thường xuất hiện các hiện tượng sau đây :
- Sự phá vỡ hoàn toàn cấu trúc của đất ở những vùng có ứng suất lớn
hơn khả năng tiếp nhận ngoại lực của đất.
- Xuất hiện lực ma sát giữa bộ phận di động và đất, giữa các phần tử
đất (ma sát nội tại) do chúng bị trượt tương đối với nhau.
- Đất bị nén lại và các phần tử đất dịch chuyển theo nhiều hướng khác
nhau. Do đó xuất hiện các ứng suất ở trong đất, trước tiên xuất hiện ở vùng
ứng suất trực tiếp với bộ phận di động và sau đó sẽ được lan truyền vào bên
trong theo nhiều hướng khác nhau. Độ lớn và sự phân bố các ứng suất phụ
thuộc vào tính chất tác động của tải trọng, loại và trạng thái vật lý của đất.
Để tiện cho việc nghiên cứu người ta phân tích sự biến dạng của đất
theo hai phương: phương pháp tuyến (vuông góc với mặt đất) và phương tiếp
tuyến (song song với mặt đất). Các ứng suất đã được phân tích thành hai
thành phần tương ứng với hai phương đó: ứng
suất pháp tuyến (ứng suất nén) và ứng suất
tiếp tuyến (ứng suất cắt).
Độ sâu của vết bánh xe sẽ phụ thuộc
vào ứng suất nén, còn tính chất kéo bám của
bộ phận di động sẽ phụ thuộc vào ứng suất
cắt. Do đó sức chống cắt và chống nén là hai
tính chất cơ học cơ bản có ảnh hưởng lớn đến
tính năng kéo bám của máy kéo.
Sức chống nén của đất được đặc trưng
bởi ứng suất pháp tuyến. Thực nghiệm cho thấy rằng, mối quan hệ định lượng
giữa ứng suất pháp tuyến
σ
và độ biến dạng h của đất có tính chất phi tuyến.
Đường cong biểu diễn mối quan hệ đó có dạng như hình 1.1. Đồ thị này còn

có tên gọi là đặc tính nén của đất hoặc đường cong nén đất.
H×nh 1.1

Quan hÖ gi÷a øng suÊt ph¸p
σ

vµ ®é biÕn d¹ng h


0
h
σ

σ
max

I
II

III
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
Đặc tính nén của đất có thể chia làm ba phần tương ứng với ba giai
đoạn của quá trình nén đất. Trong giai đoạn thứ nhất chỉ xảy ra sự nén chặt
làm cho các phần tử đất xích lại gần nhau, quan hệ giữa ứng suất và độ biến
dạng là tuyến tính. Trong giai đoạn thứ hai sự nén chặt đất vẫn tiếp tục xảy ra
nhưng đồng thời xuất hiện cục bộ hiện tượng cắt đất ở một số vùng bao quanh
khối đất. Khi đó ứng suất lớn hơn nội lực ma sát và lực dính giữa các hạt đất,
do đó biến dạng sẽ tăng nhanh hơn so với sự tăng ứng suất và quan hệ giữa
chúng là phi tuyến. Cuối giai đoạn hai ứng suất trên toàn bộ vùng bao quanh
khối đất lớn hơn nội lực ma sát và lực dính giữa các phần tử đất, quá trình nén

chặt đất kết thúc và bắt đầu xảy ra hiện tượng trượt hoàn toàn giữa khối đất và
vùng đất bao quanh nó và ứng suất pháp tuyến đạt giá trị cực đại. Trong giai
đoạn thứ ba chỉ xảy ra hiện tượng trượt của khối đất, ứng suất không tăng
nhưng biến dạng lại tăng. Ở một số loại đất trong giai đoạn này ứng suất đất
còn giảm xuống một ít.
Sự suất hiện ứng suất pháp tuyến trong đất là do tác động của ngoại lực
(lực nén). Khi tăng lực nén sẽ làm tăng ứng suất cho đến khi đạt ứng suất cực
đại, sau đó dù có tăng lực nén không tăng nữa. Do đó ứng suất cực đại
max
σ
sẽ
đặc trưng cho khả năng chống uốn nén của đất. Trị số của
max
σ
phụ thuộc loại
đất và các tính chất vật lý của nó, đặc biệt là độ ẩm.
Sự biến dạng của đất theo phương pháp tuyến liên quan đến độ sâu của
vết bánh xe và do đó ảnh hưởng đến lực cản lăn của máy kéo. Vì vậy đường
đặc tính nén đất được sử dụng như một cơ sở khoa học để tính toán thiết kế hệ
thống di động của máy kéo. Để tiện sử dụng đặc tính này người ta thường
biểu diễn mối quan hệ giữa ứng suất pháp tuyến và độ biến dạng bằng các
công thức hồi quy thực nghiệm. Tuỳ theo mục đích nghiên cứu và quan điểm
cảu các tác giả và tuỳ thuộc cả loại đất, mối quan hệ đó có thể được biểu diễn
theo các công thức thực nghiệm khác nhau. Một trong các công thức hay được
sử dụng có dạng:

Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50




.
n
k h
σ
=
Trong đó: k - là hệ số thực nghiệm;
h - độ biến dạng
n - chỉ số mũ.
Trị số của k và n phụ thuộc vào loại
đất, trạng thái vật lý của nó và được xác định
bằng thực nghiệm
Sức chống cắt của đất được tạo thành
bởi hai thành phần: lực ma sát và lực liên kết
(lực dính) giữa các phần tử đất. Các thành phần lực này phụ thuộc vào các
tính chất cơ lý và phụ thuộc vào áp suất pháp tuyến, tức là phụ thuộc vào tải
trọng pháp tuyến.
Trong quá trình cắt đất theo phương ngang xảy ra sự biến dạng và các
ứng suất pháp tuyến. Thực tế cho thấy rằng mối quan hệ giữa ứng suất tiếp
tuyến
τ
và biến dạng l có dạng như hình 1.2.
Hình dạng của đường cong cắt đất cũng tương tự như đường cong nén
đất. Đối với đất dẻo sau khi ứng suất cắt đạt đến giá trị cực đại
max
τ
đường
biểu diễn là đường nằm ngang, chứng tỏ ứng suất không thay đổi. Nhưng đối
với đất cứng sau khi đạt giá trị cực đại ứng suất cắt giảm xuống chút ít rồi sau
đó giữ nguyên giá trị. Điều này được giải thích rằng ở đất cứng sức chống cắt
được tạo thành do lực ma sát giữa các phần tử đất khi

max
τ τ
〈 trong đất xuất
hiện ma sát nghỉ nhưng khi
τ
=
max
τ
sẽ bắt đầu xảy ra hiện tượng trượt hoàn
toàn và do đó xuất hiện ma sát trượt và ứng suất cắt sẽ giảm xuống.
Người ta thường sử dụng ứng suất cắt cực đại
max
τ
để đặc trưng cho khả
năng chống cắt của đất và gọi là sức chống cắt của đất. Giá trị
max
τ
phụ thuộc
vào ứng suất pháp tuyến (ứng suất nén), loại và trạng thái vật lý của đất.
Hình 1.2
Quan hÖ gi÷a øng suÊt tiÕp
τ
vµ
®é biÕn d¹ng l
1− ®Êt dÎo; 2− ®Êt kh«.
0
l
02

l

01

2
1
l
τ

τ
max2

τ
max1

ỏn liờn hp mỏy Lng Vn Thao_CKL50
Thc nghim cho thy rng mi quan h gia sc chng ct

v ng
sut phỏp

gn nh l tuyn tớnh, th hin nh hỡnh 1.3. i vi t khụ lc
dớnh l khụng ỏng k , th i t gc to , cũn cỏc loi t t nhiờn bao
gi cng tn ti lc dớnh gia cỏc phn t t trờn th c biu din bi
o


Mi quan h gia ng sut tip tuyn v ng sut phỏp tuyn c biu
din theo cụng thc :
o
à
= +

Trong ú:
o

: l ng sut do lc dớnh gia cỏc phn t t to nờn

à
: h s ma sỏt gia cỏc phn t t
tg
à
=



: gúc ni ma sỏt


: ng sut phỏp tuyn
Trong cỏc tớnh cht vt lý m nh hng rt ln n cỏc tớnh cht c
hc ca t. Thc nghim cho thy rng mi quan h gia h s
à
v m
W cú dng nh hỡnh 1.4
m cũn gõy nh hng n c tc bin dng ca t khi nú chu
tỏc ng ca ti trng ng. Vỡ tc thoỏt nc ra cỏc l rng trong t nh
hng n tc lan truyn ng sut v tc bin dng m tc thoỏt
nc li ph thuc vo tc thay i lc tỏc dng lờn t. Lc tỏc ng ca
b phn di ng ca mỏy kộo lờn t mang tớnh cht ti trng ng lc hc.
Do ú m s gõy nh hng n tớnh nng kộo bỏm v trt ca mỏy
kộo.
Hình 1.4. ảnh hởng độ ẩm

đến hệ số
à

Hình 1.3. Quan hệ giữa ứng suất tiếp

và

ứng suất pháp
đất mềm; 2

đất cứng

à

w




0

0

1

2



Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50

Tóm lại sức chống nén và sức chống cắt của đất là những thông số
quan trọng và thường được sử dụng để tính toán cường độ chịu tải, tính ổn
định của đất ở những công trình thuỷ lợi, xây dựng và là một trong những
thông số cơ bản xác định độ lún, số lượng tiết diện và góc nghiêng của các
loại mấu bám bánh xe máy kéo làm việc trên đất có độ ẩm cao.
1.2. Tính toán lực cản liên hợp máy kéo
Theo đề bài ta có:
−Yêu cầu nông học: độ sâu cày: h= 18 cm
− Bề rộng cấu tạo của một thân cày: b
c
= 25 cm
− Lực cản riêng của cày: K
0
= 70000 N/m
2

− Các số liệu kỹ thuật và thực nghiệm máy kéo MTZ−80 (Liên Xô):
+ Trọng lượng máy kéo: G = 1500 kG
+ Chiều dài cơ sở : L = 1,815 m
+ Khoảng cách từ trong tâm đến cầu sau: a= 0,799m
+ Bán kính bánh chủ động r
k
= 0,668 m
+ Chiều cao điểm móc máy nông nghiệp: h
m
= 0,4 m
- Chọn số thân cày là 3 thân
- Lực kéo yêu cầu là: P
m
= K

0
.B.h
m
= 7000.0,25.3.0,18 = 945 (kG)
- Tính lực kéo đảm bảo điều kiện bám P
mmax

• Tính phản lực pháp truyến lên cầu chủ động cho máy kéo bánh (Z
k
)
Z
k
=
L
hPaLG
mm
.).( +−
=
1500.(1,815 0,799) 945.0,4
1117,355( )
1,815
kG
− +
=
Trong đó: L: chiều dài cơ sở của máy kéo (m)
a: tọa độ dọc so với cầu sau (m)
h
m
: chiều cao điểm móc máy nông nghiệp (m)
• Tính lực kéo P

mmax

P
mmax
= P
ϕ
=
ϕ
.Z
k
= 0,7 . 1117,355 = 782,149 (kG)
Trong đó:
ϕ
là hệ số bám (với máy kéo bánh thường lấy là 0,7)
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
Phần II. Xây dựng đường đặc tính kéo của máy kéo
2.1. Xây dựng đường đặc tính của động cơ
2.1.1. Xây dựng đường đặc tính tốc độ
Đường đặc tính tốc độ thể hiện sự phụ thuộc của công suất hiệu dụng
(N
e
), mô men quay (Me), chi phí nhiên liệu giờ (G
e
), chi phí nhiên liệu riêng
(g
e
) theo tốc độ quay (n
e
) của động cơ.
Dựa vào các số liệu thực nghiệm ta xây dựng:

* Đường cong mômen quay Me (Nm)
Được tạo bởi hai đường. Một đoạn tuyến tính và một đoạn đường cong
bậc hai. Như trong hàm hồi quy
M
e
=





<<+
≤++
emaceHe
Heee
nnnkhibnb
nnkhianana
21
32
2
1
.


a
1
= -1,523.10
-6
; a
2

= 4,5.10
-3
; a
3
= 6,424

b
1
= -0,066; b
2
= 185,287
* Đường cong chi phí nhiên liệu giờ G
e
(kg/h)
Được tạo bởi hai đường. Một đoạn tuyến tính và một đoạn đường cong
bậc hai. Như trong hàm hồi quy
G
e
=





<<+
≤++
emaceHe
Heee
nnnkhidnd
nnkhicncnc

21
32
2
1
.


c
1
= -9,643.10
-7
; c
2
=6,3.10
-3
; c
3
= -2,810
d
1
= - 0,028; d
2
= 82,304
* Đường cong công suất N
e
(ml)
N
e
= M
e

.n
e
.
π
/30/736
* Đường cong chi phí nhiên liệu riêng g
e
(g/ml.h)
ge=
e
e
N
G
3
10.


Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
Dùng Matlab vẽ đồ thị ta được


2.1.1. Xây dựng đường đặc tính tải trọng

Đường đặc tính tải trọng là đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của công suất
hiệu dụng (N
e
), tốc độ quay (n
e
), chi phí nhiên liệu giờ (G
e

), chi phí nhiên liệu
riêng (g
e
) theo mô men (Me) quay của động cơ.
Dựa vào các số liệu thực nghiệm ta xây dựng:
* Đường cong tốc độ quay n
e
(v/ph)
Được tạo bởi hai đường. Một đoạn tuyến tính và một đoạn đường cong
bậc hai. Như trong hàm hồi quy
n
e
=
1 2
2
1 2 3
.
. .
e e H
e e H e emac
a M a khi M M
b M b M b khi M M M
+ ≤



+ + < <




a
1
= - 8,741 ; a
2
= 2769,6
b
1
= -25,058; b
2
= 8,908 ; b
3
= 3980,7

Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
* Đường cong chi phí nhiên liệu giờ G
e
(kg/h)
Được tạo bởi hai đường. Một đoạn tuyến tính và một đoạn đường cong
bậc hai. Như trong hàm hồi quy
G
e
=





<<++
≤+
emaceHee

Hee
MMMkhidMdMd
MMkhicMc
32
2
1
21

.

c
1
= 0,42; c
2
= 3,757
d
1
= - 0,184; d
2
= 2,289; d
3
= 0,160
* Đường cong công suất N
e
(ml)
N
e
= M
e
.n

e
.
π
/30/736
* Đường cong chi phí nhiên liệu riêng g
e
(g/ml.h)
ge=
e
e
N
G
3
10.

Dùng Matlab vẽ đồ thị ta được



Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
2.2. Xây dựng đường đặc tính trượt của máy kéo
Đường đặc tính trượt của máy kéo có thể mô tả theo một số hàm toán
học quen thuộc. Thường sử dụng hàm logarit hoặc hàm mũ.
− Theo hàm logarit:

k
B
A ln
B P
δ

=
−
% (1)
Trong đó: A, B là các hệ số hồi qui
P
k
− lực kéo ở móc
Lưu ý: Các hệ số hồi qui thực nghiệm A, B chỉ có giá trị tham khảo hoặc sử
dụng đối với các loại đất tương tự như loại đất đã thí nghiệm.
Đăt: B= kP
kmax
= const

k max k max k
A ln(kP ) A ln(kP P )
δ
= − −

Đặt A
1
= Aln(kP
kmax
) = const

1 k max k
A A ln(kP P )
δ
= − −
(2)
Như vậy hàm (2) chỉ là một hàm tuyến tính (bậc nhất)

Trong đó hệ số k có thể chọn trước : k= 1,001 – 1,002
Ta chọn: k = 1,0015
⇒
B= kP
kmax
= 1413,117
Dựa vào các số liệu thực nghiệm ta tìm được hàm hồi qui độ trượt là:
δ
= -15,587.ln(1413,117-P
k
) + 112,887
Dùng Matlab ta vẽ được đồ thị:


ỏn liờn hp mỏy Lng Vn Thao_CKL50

2.3. Xõy dng ng c tớnh kộo ca mỏy kộo
Đã biết:
Trọng lợng máy kéo : G = 15000 [kG]
Hệ số cản lăn f = 0,06
Lực cản lăn: P
f
= fG [kG]
Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực i
Hiệu suất cơ học trong hệ thống truyền lực
m
(chọn
m
= 0,
85)

Bán kính bánh xe chủ động r
k
= 0,668 [m]
Các bớc tính toán:
1 Cho giá trị lực kéo P
m
[kG]
2 Tính độ trợt của máy kéo
m
PB
B
A

= ln

%
3 Tính mô men động cơ theo mô men cản:
m
kmf
e
i
rPP
M

)(
+
= [kGm]
4 Tính tốc độ quay của động cơ n
e
[v/ph] :

ỏn liờn hp mỏy Lng Vn Thao_CKL50




<++
+
=
max22
2
2
11
0
eeeHee
eHee
e
MMMkhicMbMa
MMkhibMa
n

5 Tính vận tốc lý thuyết
i
nr
V
ek
t
377.0= [km/h]
6 Tính vận tốc thực tế V=V
t
(1/100) [km/h]

7 Tính công suất kéo
270
VP
N
m
m
= [ml] (mã lực)
8 Tính chi phí nhiên liệu giờ của động cơ G
e
[kg/h] :




<++
+
=
max44
2
4
33
0
eeeHee
eHee
e
MMMkhicMbMa
MMkhibMa
G

9 Tính chi phí nhiên liệu riêng của máy kéo:


3
10
m
e
T
N
G
g = [g/mlh]
10 Hiệu suất kéo:
m
k m
f m
P
(1 /100)
P P

=
+

Tớnh toỏn v v th bng matlab ta c: ng c tớnh kộo ca mỏy kộo


Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
Phần III. Tính toán thành lập liên hợp máy
3.1. Các yêu cầu tính toán khi thành lập liên hợp máy kéo
Lựa chọn số truyền để đảm bảo cho máy kéo làm việc được phù hợp
với lực kéo của máy nông nghiệp thì đường công suất kéo không thể nằm bên
nhánh quá tải như thấy ở đồ thị của số truyền II4, I4 và III3. Vì vậy khi làm

việc ta sẽ chọn số truyền II3.
• Công suất kéo: N
m
=17,652(ml)
• Độ trượt:
17,859%
δ
=

• Hiệu suất kéo:
0,639
k
η
=

• Mô men: Me = 7,314 kGm
• Số vòng quay: n
e
= 2705,7 vg/ph
• Chi phí nhiên liệu giờ: G
e
= 6,834(kg/h)
• Chi phí nhiên liệu riêng: g
e
= 387,141(g/ml.h)
• Vận tốc hoạt động : v
m
= 4,920 (km/h)
3.2. Tính toán thành lập liên hợp máy
Với loại máy kéo Shibaurra−

−−
−3000A (số liệu trên phụ lục 1) liên hợp
với cày lưỡi diệp (số liệu trên phụ lục 2). Sau khi dùng phương pháp đồ thị
xác định được các chỉ tiêu làm việc của liên hợp máy ở số truyền II3 có tỷ số
truyền i = 113,76. Ta tính toán các thông số khác của liên hợp máy.
- Năng suất lý thuyết của liên hợp máy (ha/h)
W
lt
= 0,1.B.V = 0,1.1.4,92 = 0,492 (ha/h)
Trong đó:
0,1: hệ số quy đổi
B : bề rộng cấu tạo (m)
V : vận tốc liên hợp máy (km/h)
- Năng suất thực tế của liên hợp máy (ha/h)
W
tt
= W
lt
.
τ
= 0,492.0,85 = 0,418 (ha/h)
Trong đó:
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50

τ
: hệ số tính đến các hao phí về vận tốc, bề rộng làm việc và thời
gian ở đây
τ
= 0,85.
- Tính chi phí nhiên liệu riêng trên ha (kg/ha)

g
C
=
tt
e
W
G
=
6,834
0,418
= 16,349 (kg/ha)
Trong đó:
G
e
: chi phí nhiên liệu giờ (kg/h)
3.3. Phân tích, đánh giá các chỉ tiêu của liên hợp máy đã thành lập
Giữa hai chế độ định mức và làm việc của máy kéo
Qua đường đặc tính kéo ta thấy rằng các đường cong công suất kéo đều
có giá trị cực đại và các đường cong chi phí nhiên liệu riêng đều có giá trị cực
tiểu g
min
và cùng đạt được trong một vùng lực kéo. Lúc đó hiệu quả làm việc
và tính tiết kiệm nhiên liệu của máy kéo là cao nhất.
Dùng đồ thị đặc tính kéo lý thuyết và phần mềm matlab ta xác định
được các chỉ tiêu kéo của máy kéo ứng với số truyền 6 tại lực kéo yêu cầu của
máy nông nghiệp đã cho và các chỉ tiêu định mức của số truyền đó ta được:
Trong đó chỉ tiêu kéo:
• Công suất kéo: N
m
=17,400 (ml)

• Độ trượt:
17, 049%
δ
=

• Hiệu suất kéo:
0,644
k
η
=

• Mô men: Me = 7,15 kGm
• Số vòng quay: n
e
= 2707 vg/ph
• Chi phí nhiên liệu giờ: G
e
= 6,765 (kg/h)
• Chi phí nhiên liệu riêng: g
m
= 388,81 (g/ml.h)
• Vận tốc hoạt động : v
m
= 4,971 (km/h)
Trong đó chỉ tiêu kéo định mức:
• Công suất kéo: N
m
=17,652(ml)
• Độ trượt:
17,859%

δ
=

Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
• Hiệu suất kéo:
0,639
k
η
=

• Mô men: Me = 7,314 kGm
• Số vòng quay: n
e
= 2705,7 vg/ph
• Chi phí nhiên liệu giờ: G
e
= 6,834(kg/h)
• Chi phí nhiên liệu riêng: g
e
= 387,141(g/ml.h)
• Vận tốc hoạt động : v
m
= 4,920 (km/h)
So sánh các chỉ tiêu kéo của 2 chế độ làm việc định mức và chế độ làm
việc đã chọn ta thấy:
Tỷ lệ phần trăm sai khác giữa công suất của chế độ làm việc với định
mức khoảng 10% N
mH
< 50% N
mH

. Tỷ lệ này vừa đảm bảo tính kinh tế của
các chi tiêu kéo, vừa đảm bảo dự trữ công suất kéo trong trường hợp gặp quá
tải đột ngột. Tỷ lệ phần trăm sai khác chi phí nhiên liệu riêng giữa hai chế độ
làm việc cũng rất nhỏ hoàn toàn chấp nhận được.
Kết luận: Vậy liên hợp máy nông nghiệp giữa máy kéo
Shibaurra−3000A với cày lưỡi diệp làm việc đảm bảo cả về tính kỹ thuật và
tính kinh tế.

Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
Phụ lục matlab
1. Đường đặc tính tốc độ
ne=[1308 1426 1515 1639 1793 2085 2142 2238 2331 2388 2506 2533
2628 2655 2698 2720 2737 2766];
Me=[9 10 10 10 10 9 9 9 8 8 8 8 8 8 7 6 5 0 ];
Ge=[3.8 4.1 4.4 4.9 5.5 6 6.2 6.2 6.7 6.7 6.9 6.9 6.9 7.1 6.8 6.3 5.7 3.8];
hold on, grid on
plot(ne,Me/1.5,'o','Markersize',5),plot(ne,Ge,'p')
ne1=ne(1:14);ne2=ne(14:18);
Me1=Me(1:14);Me2=Me(14:18);
Ge1=Ge(1:14);Ge2=Ge(14:18);
a=polyfit(ne1,Me1,2);
b=polyfit(ne2,Me2,1);
c=polyfit(ne1,Ge1,2);
d=polyfit(ne2,Ge2,1);
ne3=roots([a(1),a(2)-b(1),a(3)-b(2)]); neH1=ne3(2);
ne4=roots([c(1),c(2)-d(1),c(3)-d(2)]); neH2=ne4(2);
ne11=linspace(ne(1),neH1,100); Me1=polyval(a,ne11);
ne12=linspace(neH1,ne(18),100); Me2=polyval(b,ne12);
ne21=linspace(ne(1),neH2,100); Ge1=polyval(c,ne21);
ne22=linspace(neH2,ne(18),100); Ge2=polyval(d,ne22);

plot(ne11,Me1/1.5),plot(ne12,Me2/1.5)
plot(ne21,Ge1),plot(ne22,Ge2)
Ne1= Me1.*ne11*pi/30*10/736;
ge1= Ge1*1000./Ne1;
Ne2= Me2.*ne12*pi/30*10/736;
ge2= Ge2*1000./Ne2;
plot(ne11,Ne1/3),plot(ne11,ge1/100)
plot(ne12,Ne2/3),plot([neH1 neH1],[0 Ne1(100)/3],' ')
plot([ne12(100) ne12(100)],[0 Ne1(100)/3],' ')
plot([ne11(1) ne11(1)],[0 Ne1(100)/3],' ')
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
plot(ne12(1:85),(ge2(1:85))/100)
title('DUONG DAC TINH TOC DO')
xlabel('So vong quay n(vg/ph)')
gtext('Ne'),gtext('Me'),gtext('neH')
gtext('ge'),gtext('Ge'),gtext('Ne/3(ml)')
gtext('Me(Nm)'),gtext('Ge(kg/h)'),gtext('ge/100(g/ml.h)')
2. Đường cong trượt
P=[0 317 474 550 608 720 823 945 1085 1235 1344 1391 1410 1411];
D= [0 4.0 7.1 9.3 8.6 12.0 13.6 16.4 20.7 30.0 44.0 67.1 97.1 100];
hold on; grid on;plot(P,D,'o');
k=1.0015; B=k*max(P);
x=log(B-P), HS= polyfit(x,D,1);
a=HS(1),b=HS(2)
D1=polyval(HS,x);axis([0 1500 0 100])
plot(P,D1);
title('DUONG CONG TRUOT');
xlabel('Luc keo Pm(kG)');
ylabel('Do truot (%)');
3. Đường đặc tính tải trọng, vận tốc, công suất, chi phí nhiên liệu

và hiệu suất
Me= [0 5 6 7 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 10 10 10 10];%kGm
ne= [2766 2737 2720 2698 2331 2388 2506 2533 2628 2655 1308 2085
2142 2238 1426 1515 1639 1793];%v/ph
Ge= [3.8 5.7 6.3 6.8 6.7 6.7 6.9 6.9 6.9 7.1 3.8 6 6.2 6.3 4.1 4.4 4.9
5.5];%kg/h
figure(1), hold on, grid on % DAC TINH TAI TRONG
plot(Me,ne,'o','Markersize',5),plot(Me,Ge*200,'p')
ne1=ne(1:4);ne2=ne(4:18);
Me1=Me(1:4);Me2=Me(4:18);
Ge1=Ge(1:4);Ge2=Ge(4:18);
a=polyfit(Me1,ne1,1);
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
b=polyfit(Me2,ne2,2);
c=polyfit(Me1,Ge1,1);
d=polyfit(Me2,Ge2,2);
Me3=roots([b(1),b(2)-a(1),b(3)-a(2)]); MeH1=Me3(1);
Me4=roots([d(1),d(2)-c(1),d(3)-c(2)]); MeH2=Me4(1);
Me11=linspace(Me(1),MeH1,100); ne1=polyval(a,Me11);
Me12=linspace(MeH1,Me(18),100); ne2=polyval(b,Me12);
Me21=linspace(Me(1),MeH2,100); Ge1=polyval(c,Me21);
Me22=linspace(MeH2,Me(18),100); Ge2=polyval(d,Me22);
plot(Me11,ne1),plot(Me12,ne2)
plot(Me21,Ge1*200),plot(Me22,Ge2*200)
Ne1= ne1.*Me11*pi/30*10/736;
ge1= Ge1*1000./Ne1;
Ne2= ne2.*Me12*pi/30*10/736;
ge2= Ge2*1000./Ne2;
plot(Me11,Ne1*110),plot(Me11(10:100),ge1(10:100)*2)
plot(Me12,Ne2*110),plot([MeH1 MeH1],[0 Ne2(1)*110],' ')

plot([Me12(100) Me12(100)],[0 Ne2(1)*110],' ')
plot([Me11(1) Me11(1)],[0 Me2(1)],' ')
plot(Me12,ge2*2)
title('DUONG DAC TINH TAI TRONG')
xlabel('Momen M(kGm)')
gtext('ne'),gtext('Ne'),gtext('MeH')
gtext('ge'),gtext('Ge'),gtext('Ne*110(ml)')
gtext('ne(vg/ph)'),gtext('Ge.200(kg/h)'),gtext('ge.2(g/ml.h)')
figure(2), hold on, grid on % DO THI VAN TOC
P=[0 317 474 550 608 720 823 945 1085 1235 1344 1391 1410 1411];%kG
D= [0 4.0 7.1 9.3 8.6 12.0 13.6 16.4 20.7 30.0 44.0 67.1 97.1 100];
k=1.0015; B=k*max(P);
x=log(B-P); HS= polyfit(x,D,1);
D1=polyval(HS,x);
Đồ án liên hợp máy Lương Văn Thao_CKĐL50
h=0.18; bc=0.25; ko=7000;
f=0.06; G=1500; rk=0.668; nm=0.85;
h=0.18; bc=0.25; ko=7000;
f=0.06; G=1500; rk=0.668; nm=0.85;
for i= [144.47 113.76 91.82 68.98 ]
for P=0:1411
Me=(f*G+pk)*rk/i/nm;
D=HS(1)*(log(B)-log(B-P));
if Me<=MeH1
ne=polyval(a,Me);
elseif (Me>MeH1) & (Me<=100)
ne=polyval(b,Me);
else break
end
v=0.377*rk*ne./i;

plot(P,v,'-');hold on , grid on
end
end
ylabel('v(Km/h)')
gtext('I'),gtext('II'),gtext('III'),gtext('IV')
figure (3), hold on, grid on % DO THI CHI PHI NHIEN LIEU
for i=[144.47 113.76 91.82 68.98 52.34]
for pk= 0:1411
Me=(f*G+pk)*rk/i/nm;
D=HS(1)*log(B-pk)+ HS(2);
if Me<=MeH2
Ge=polyval(c,Me);
elseif Me>MeH2 & Me<=10
Ge=polyval(d,Me);
else break
end