Mô hình động lực học của máy kéo với rơ mooc một trục vận chuyển gỗ

Bài viết đánh giá và cải thiện liên hợp máy thích ứng với điều kiện vận chuyển lâm sản ở nước ta đặc biệt là an toàn cho thiết bị và người lái, nâng cao năng suất vận chuyển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình động lực học của máy kéo với rơ mooc một trục vận chuyển gỗ C«ng nghiÖp rõng MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY KÉO VỚI RƠ MOOC MỘT TRỤC VẬN CHUYỂN GỖ Phạm Minh Đức1, Nguyễn Văn Quân1 TÓM TẮT Nghiên cứu động lực học của máy kéo có rơ mooc chở gỗ là nội dung chính của bài viết này. Tác giả thiết lập mô hình cơ học; từ đó đưa ra được mô hình dao động tổng quát để xác định các yếu tố động học cho nó. Bằng phương pháp cơ học giải tích và sử dụng phương trình Lagrăngiơ loại II, đã thành lập được mô hình động lực học và hệ phương trình vi phân chuyển động tổng quát cho loại máy kéo bánh hơi có rơ mooc một trục khi di chuyển trên đường có mấp mô theo cả 3 phương OX, OY, OZ (dùng cho khảo sát các dao động theo phương thẳng đứng, theo phương ngang và các chuyểnn động quay quanh các trục). Hệ phương trình này cho phép nghiên cứu động lực học tổng thể dao động theo các phương, là cơ sở để khảo sát động lực học chung cho loại thiết bị này. Từ khoá: Động lực học máy kéo, ổn định chuyển động, phương trình chuyển động, rơ mooc một trục I. ĐẶT VẤN ĐỀ cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển động Trong vận chuyển gỗ, máy kéo bánh hơi kéo của máy kéo và rơ mooc trong các điều kiện theo rơ mooc một trục (thường gọi là liên hợp máy- của đường vận chuyển lâm nghiệp là một nội LHM) đã được nghiên cứu khẳng định là phương dung mới cần được nghiên cứu; muốn vậy phải tiện cơ gới hoá phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiên cứu động lực học cho phương tiện bằng nghiệp hiện nay [5]. Tuy nhiên do đường vận việc thiết lập hệ phương trình chuyển động và chuyển lâm nghiệp thường là đường đất, cấp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng. Kết quả nghiên đường thấp và chịu nhiều ảnh hưởng của thời tiết, cứu sẽ là cơ sở khoa học cho việc thiết kế, chế nên mặt đường không được đồng đều, có nhiều tạo, cải tiến và sử dụng hợp lý các LHM tương mấp mô, chướng ngại, là những yếu tố ảnh hưởng tự trong ngành nông lâm nghiệp. trực tiếp đến quá trình động lực học của máy kéo; II.ĐỐITƯỢNGVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU chúng không chỉ gây ra tải trọng động làm giảm độ 2.1. Đối tượng nghiên cứu bền và tuổi thọ cho phương tiện, mà còn gây mất Lập phương trình vi phân chuyển động tổng ổn định chuyển động và mất an toàn cho cả thiết bị quát cho liên hợp máy (LHM)gồm: và người điều khiển. - Máy kéo nông nghiệp cỡ nhỏ Để đánh giá và cải thiện liên hợp máy thích - Rơ moóc một trục lắp sau máy kéo ứng với điều kiện vận chuyển lâm sản ở nước bằng móc nối - Sơ đồ LHM như hình vẽ 1 ta, đặc biệt là an toàn cho thiết bị và người lái, nâng cao năng suất vận chuyển; việc nghiên 2 4 3 1 5 Hình 01. Mô hình máy kéo và rơ mooc một trục chở gỗ 1. Cầu trước máy kéo; 2. Thân và cầu sau máy kéo 3.Khớp nối mooc; 4. Rơ mooc; 5. Mặt đường 1 TS. Trường ĐH Lâm nghiệp TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 - 2013 65  C«ng nghiÖp rõng Máy kéo có kết cấu cầu trước có thể xoay các lốp, không có hệ thống nhíp. Liên hợp tương đối với khung máy kéo, kéo theo rơ máy là một hệ gồm 3 vật rắn: cầu trước (1), mooc một trục. Các phần tử đàn hồi chỉ có thân và cầu sau máy kéo (2), rơ mooc (4). 2.2. Phương pháp nghiên cứu Dùng phương pháp toán học và cơ học phương trình Lagrangiơ loại II. Phương trình giải tích để lập PTVP chuyển động của LHM có dạng tổng quát : theo phương pháp cơ học giải tích và sử dụng d  T  T           Qk ( 1) dt  qk  qk  qk qk  T- hàm động năng của hệ; ,  - hàm thế năng và hàm hao tán của hệ; qk  các toạ độ suy rộng (k= 1, 2, 3, …, n); Qk  lực suy rộng tương ứng với toạ độ suy rộng thứ k. Xác định T, , , qk, Qk thay vào công thức (1) để tìm PTVP chuyển động của hệ III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LHM có 6 chuyển vị. Tuỳ mục đích nghiên 3.1. Xây dựng mô hình động lực học tổng cứu mà có thể xem xét các chuyển vị này đồng quát cho liên hợp máy thời hay độc lập (hình 02). Lựa chọn mô hình nghiên cứu Kết quả nghiên cứu của một số tác giả Liên hợp máy gồm máy kéo bánh hơi và [1], [7], [8] đã chỉ ra rằng với các liên hợp rơ mooc một trục (LHM) là một hệ cơ học máy gồm máy kéo bánh hơi và rơ mooc thì biến dạng. Đặc trưng cho sự biến dạng là các dao động thẳng đứng và dao động quanh biến dạng của các phần tử đàn hồi thông qua trục dọc là có ảnh hưởng trực tiếp đến áp lực các bánh lốp, nhíp, các khớp, khung, vỏ động của các cặp bánh xe lên mặt đất và xe…. Nếu gắn vào thân máy kéo một hệ toạ chúng ảnh hưởng nhiều nhất đến điều kiện ổn độ đi qua trọng tâm của nó thì có thể biểu thị định của chuyển ...