Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tính chất truyền động và điều khiển hệ thống truyền động vô cấp phân tầng trên máy kéo nhỏ 4 bánh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT<br /> <br /> HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM<br /> <br /> NGUYỄN CÔNG THUẬT<br /> <br /> NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU<br /> KHIỂN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VÔ CẤP PHÂN TẦNG<br /> TRÊN MÁY KÉO NHỎ 4 BÁNH<br /> <br /> CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ<br /> MÃ SỐ<br /> <br /> : 62 52 01 03<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ<br /> <br /> HÀ NỘI - 2014<br /> <br /> Công trình hoàn thành tại:<br /> HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM<br /> <br /> Ngƣời hƣớng dẫn: 1. PGS.TS. BÙI HẢI TRIỀU<br /> 2. TS. BÙI VIỆT ĐỨC<br /> <br /> Phản biện 1: GS.TS. Vũ Đức Lập<br /> <br /> Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Văn Bang<br /> <br /> Phản biện 3: PGS.TS. Đào Hữu Quyết<br /> <br /> Luận án sẽ đƣợc bảo vệ tại hội đồng chấm luận án cấp Học viện họp tại:<br /> Học viện Nông nghiệp Việt Nam<br /> Vào hồi<br /> <br /> , ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện:<br /> - Thƣ viện Quốc gia Việt Nam<br /> - Thƣ viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam<br /> - Thƣ viện Trƣờng Đại học Công nghiệp Việt - Hung<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài<br /> Máy kéo là thiết bị động lực được sử dụng chủ yếu trong sản<br /> xuất nông nghiệp, nơi có điều kiện tải trọng phức tạp và thay đổi<br /> trong dải rộng. Trong điều kiện sản xuất nông nghiệp ở Việt nam, đặc<br /> biệt ở miền Trung và miền Bắc, máy kéo nhỏ (dưới 20 kW) chiếm ưu<br /> thế và được sử dụng rất phổ biến góp phần quan trọng trong việc tăng<br /> năng suất và giải phóng sức lao động cho nông dân.<br /> Để hoạt động hiệu quả trong điều kiện tải trọng thay đổi phức<br /> tạp trong dải rộng, máy kéo nhỏ cần được trang bị hộp số có nhiều<br /> cấp số truyền đảm bảo máy kéo làm việc tốt trong canh tác cũng như<br /> trong vận chuyển. Một trong những phương án tối ưu là trang bị cho<br /> máy kéo hệ thống truyền lực vô cấp (CVT) đảm bảo cho tỷ số truyền<br /> thay đổi liên tục trên toàn bộ dải tốc độ. Việc nghiên cứu nhằm lựa<br /> chọn ra phương pháp điều khiển tỷ số truyền của truyền động vô cấp<br /> đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật với máy kéo nông nghiệp nhưng có<br /> công nghệ chế tạo phù hợp và chi phí đầu tư ban đầu chấp nhận được<br /> với các hộ nông dân là thực sự cần thiết để ứng dụng trong thực tiễn.<br /> Với những lí do trên, đề tài luận án đặt vấn đề “Nghiên cứu tính chất<br /> truyền động và điều khiển hệ thống truyền động vô cấp phân tầng<br /> trên máy kéo nhỏ 4 bánh”, nhằm lựa chọn phương pháp điều khiển tự<br /> động tỉ số truyền của CVT phù hợp tạo cơ sở khoa học cho việc chế<br /> tạo máy kéo nhỏ bốn bánh truyền lực vô cấp phân tầng tại Việt Nam.<br /> 2. Giả thuyết vấn đề nghiên cứu<br /> Trên cơ sở kết cấu hệ thống truyền lực máy kéo nhỏ, thay thế<br /> truyền động đai thang truyền thống bằng bộ truyền động vô cấp đai<br /> thang bản rộng kết hợp hộp số cơ khí đơn giản với hai cấp số truyền<br /> (vô cấp phân tầng-VCPT) điều khiển bằng tay tương ứng với chế độ<br /> 1<br /> <br /> canh tác và vận chuyển. Sử dụng phương pháp điều khiển tỷ số<br /> truyền bằng cách thay đổi lực kẹp ở bánh đai chủ động và bánh đai bị<br /> động tự lựa nhờ lực lò xo, hệ thống thủy lực điều chỉnh gián đoạn với<br /> van đóng ngắt điều khiển lực ép bánh đai chủ động để đạt được tỷ số<br /> truyền mong muốn.<br /> 3. Phƣơng án kiểm định giả thiết<br /> Xây dựng mô hình toán các phần tử, mô hình hóa, mô phỏng<br /> hệ thống tiến hành khảo sát các phương án điều khiển tỷ số truyền<br /> trên mô hình; thiết kế chế tạo thiết bị điều khiển tự động tỷ số truyền<br /> của truyền động vô cấp theo tải trọng nhằm kiểm định kết quả nghiên<br /> cứu lý thuyết, mô phỏng.<br /> 4. Mục tiêu của luận án<br /> Lựa chọn được phương án và xây dựng hệ thống điều khiển tự<br /> động tỷ số truyền bộ truyền động đai vô cấp đáp ứng yêu cầu giữ<br /> điểm làm việc của LHM tại vùng làm việc có lợi nhất trên đặc tính<br /> của động cơ, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật.<br /> 5. Đối tƣợng nghiên cứu<br /> Bộ truyền động vô cấp đai thang cho máy kéo bốn bánh có<br /> công suất nhỏ sử dụng trong sản xuất nông nghiệp của Việt Nam.<br /> 6. Giới hạn nghiên cứu<br /> Sử dụng phương pháp mô hình hóa và mô phỏng trong nghiên<br /> cứu lý thuyết; thí nghiệm kiểm chứng được thực hiện trong phòng thí<br /> nghiệm trên cơ sở chế tạo thiết bị thí nghiệm tự động điều khiển tỷ số<br /> truyền theo tải trọng, tải trọng được tạo bằng cách thay đổi áp suất<br /> trong hệ thống thủy lực phụ tải; phần điều khiển điện tử của thiết bị<br /> được đơn giản hóa theo mục tiêu nghiên cứu của luận án.<br /> Thời gian nghiên cứu: từ tháng 5 năm 2011 đến tháng 5 năm 2014<br /> <br /> 2<br /> <br /> 7. Đóng góp mới của luận án<br /> - Xây dựng mô hình mô phỏng động lực học máy kéo truyền lực<br /> vô cấp phân tầng liên hợp với máy nông nghiệp mô tả đầy đủ về kết cấu,<br /> hoạt động và tác động qua lại giữa các phần tử Máy kéo – Máy cày –<br /> Đất canh tác. Mô hình có thể được sử dụng để khảo sát linh hoạt hệ<br /> thống theo các điều kiện thay đổi tải trọng và mức ga để đánh giá tính<br /> chất điều khiển và truyền động của LHM. Độ tin cậy và chính xác của<br /> mô hình đã được đánh giá thông qua các thí nghiệm đối chứng.<br /> - Thiết bị thí nghiệm được thiết kế chế tạo từ luận án sử dụng<br /> các phương pháp đo, thu nhận số liệu, xử lý và điều khiển hiện đại có<br /> thể thử nghiệm tốt các phương án điều khiển tỷ số truyền và khảo sát<br /> các phương án thay đổi tải, được sử dụng để kiểm chứng kết quả mô<br /> phỏng và tạo cơ sở thực tiễn cho việc xây dựng chương trình điều<br /> khiển tỷ số truyền tự động cho máy kéo truyền lực vô cấp phân tầng.<br /> - Xác định được phương án điều khiển tự động tỉ số truyền của<br /> truyền động vô cấp bằng hệ thống thủy lực sử dụng van đóng ngắt<br /> tạo lực ép tác động vào bánh đai chủ động, bánh đai bị động tự lựa<br /> nhờ lực lò xo có kết cấu đơn giản, phù hợp với điều kiện sản xuất<br /> Việt Nam.<br /> Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU<br /> 1.1. Khái quát về tình hình máy kéo nhỏ sử dụng trong sản xuất<br /> nông nghiệp Việt Nam<br /> Tính đến năm 2012, ở Việt Nam có khoảng 300 nghìn máy kéo<br /> các loại sử dụng trong sản xuất nông nghiệp với tổng công suất lên<br /> tới 3,68 triệu kW, trong đó công suất của máy kéo lớn chỉ chiếm<br /> khoảng 40% (Phạm Văn Lang, 2012), mức độ cơ giới hóa trong khâu<br /> làm đất trồng lúa ở miền Bắc là 76,4%, cả nước là 89,5% (Việt Hà,<br /> 2013). Hầu hết các máy kéo nhỏ sản xuất trong nước đang sử dụng ở<br /> 3<br /> <br />