BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐINH THỊ HỢI NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG CỦA TAY THUỶ LỰC KHI LÀM VIỆC Ở GIAI ĐOẠN QUÁ ĐỘ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐINH THỊ HỢI NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG CỦA TAY THUỶ LỰC KHI LÀM VIỆC Ở GIAI ĐOẠN QUÁ ĐỘ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐINH THỊ HỢI NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG CỦA TAY THUỶ LỰC KHI LÀM VIỆC Ở GIAI ĐOẠN QUÁ ĐỘ Chuyên ngành: Máy thiết bị giới hố nơng - 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 - 2009 MỞ ĐẦU Trong khai thác gỗ rừng trồng khâu bốc dỡ gỗ khâu nặng nhọc, nguy hiểm cần giới hoá Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, năm 2005 đề tài cấp nhà nước KC- 07- 26 thiết kế, chế tạo khảo nghiệm sản xuất tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 để bốc dỡ gỗ rừng trồng Trong thiết kế, đề tài tính tốn thiết kế kết cấu tay thuỷ lực theo phương pháp sức bền vật liệu, kiểm tra bền tiết diện nguy hiểm Đề tài kể đến tải trọng động, công thức tính bền có nhân với hệ số động theo kinh nghiệm Qua thử nghiệm sản xuất, kết cho thấy tay thuỷ lực đủ bền Do đề tài chưa nghiên cứu sâu động lực học mà nhân hệ số động theo kinh nghiệm tính tốn nên kết cấu kim loại cịn nặng thừa bền dẫn đến giảm tải trọng hữu ích có chi tiết chưa đủ bền, đặc biệt tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ( bắt đầu nâng tải, hạ tải phanh, bắt đầu quay) Vấn đề giải cách khảo sát ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm sở cho việc thiết kế tối ưu kết cấu kim loại theo hướng giảm trọng lượng thân, tăng tải trọng có ích tay thuỷ lực đồng thời giúp cho việc chọn chế độ sử dụng hợp lý Tuy nhiên, chưa có đề tài nghiên cứu ứng suất biến dạng tay thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 làm việc giai đoạn độ Thực tế cho thấy, phát triển mạnh mẽ ngành tin cho phép nhà nghiên cứu nghiên cứu đặc tính động học, động lực học độ bền kết cấu, hệ thống mức độ cao Với việc khai thác ứng dụng phần mềm tin học giải tốt vấn đề khảo sát ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ 2 Xuất phát từ lý tiến hành đề tài luận văn “Nghiên cứu ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ” * Ý nghĩa khoa học đề tài: - Xây dựng mơ hình 3D, mơ động tay thuỷ lực phần mềm Slidwork Cosmos motion - Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm ANSYS mô phỏng, xác định ứng suất biến dạng số phận tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ (bắt đầu nâng tải, hạ tải phanh, bắt đầu quay) * Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Trên sở kết xác định ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ, so sánh với kết tính tốn trước đây, đưa thơng số tối ưu làm sở khoa học cho việc hoàn thiện thiết kế theo hướng giảm trọng lượng thân tăng tải trọng hữu ích tay thuỷ lực, chọn chế độ làm việc hợp lý 3 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghệ khai thác gỗ việc sử dụng TTL khai thác gỗ rừng trồng 1.1.1.Tổng quan công nghệ khai thác gỗ Trên giới, rừng tự nhiên lại có ý nghĩa to lớn mặt môi trường, bảo tồn nên người ta hạn chế khai thác gỗ rừng tự nhiên Vì vậy, đối tượng khai thác gỗ chủ yếu gỗ rừng trồng Trong khai thác gỗ rừng trồng người ta thường áp dụng loại hình cơng nghệ sau [1]: Công nghệ khai thác gỗ nguyên (full-tree method): gỗ sau hạ giữ nguyên cành vận xuất bãi gỗ Tại bãi gỗ người ta tiến hành cắt cành, cắt khúc theo qui cách sản phẩm, bốc lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ Công nghệ khai thác gỗ dài (tree-length method): gỗ sau hạ cắt cành, nơi chặt hạ vận xuất bãi gỗ Tại bãi gỗ chúng cắt khúc theo qui cách sản phẩm, bốc lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ Công nghệ khai thác gỗ ngắn (shortwood method): toàn thao tác hạ cắt cành, cắt khúc theo qui cách sản phẩm thực nơi chặt hạ Sau đó, khúc gỗ vận xuất đến bãi gỗ bốc lên phương tiện vận chuyển nơi tiêu thụ Việc áp dụng loại hình cơng nghệ hay loại hình cơng nghệ việc lựa chọn cơng nghệ thích hợp khai thác rừng phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố như: việc cung cấp nhân lực tiền công lao động, sở hạ tầng kỹ thuật, khả đầu tư, tính sẵn có trang thiết bị, máy móc phụ tùng thay thế, điều kiện rừng, điều kiện kinh tế- xã hội, vấn đề bảo vệ môi trường vùng khai thác 1.1.2 Tình hình ứng dụng tay thuỷ lực công nghệ khai thác gỗ số nước giới Ở nước phát triển giới, tay thuỷ lực (TTL) ứng dụng rộng rãi liên hợp máy (LHM) khai thác Đặc biệt nước phát triển Phần Lan, Thuỵ Điển, Nga… nước có tài nguyên rừng phong phú Brazil, Tanzania, Ethiopia…, người ta thiết kế chế tạo nhiều loại TTL sử dụng khai thác gỗ làm việc tin cậy với suất cao vận dụng cho ba loại hình cơng nghệ khai thác gỗ nêu TTL thực khâu công việc công nghệ khai thác gỗ Tương ứng với loại hình cơng nghệ người ta tạo TTL có cấu tạo chức phù hợp Ngồi ra, người ta cịn tạo loại TTL tham gia thực công việc cụ thể tất loại hình cơng nghệ Trong cơng nghệ khai thác gỗ ngun cây, gỗ hạ cách cắt gốc hạ gốc Thông thường người ta dùng cưa xăng hạ cách cắt gốc sử dụng LHM vận xuất gồm TTL có trang bị ngoạm cỡ lớn lắp máy kéo để vận xuất gỗ từ nơi chặt hạ ngồi bãi gỗ (hình 1-1) 5 Hình 1.1 TTL cơng nghệ khai thác gỗ nguyên Trong công nghệ khai thác gỗ dài gỗ ngắn, TTL ứng dụng LHM chặt hạ - cắt khúc LHM bốc dỡ - vận xuất LHM chặt hạ - cắt khúc cấu tạo gồm TTL có trang bị ngoạm lắp máy kéo, ngoạm trang bị phận cắt để thực việc hạ cây, cắt khúc cắt cành, (hình 1-2a,b) LHM bốc dỡ - vận xuất có cấu tạo gồm phận tương tự TTL LHM chặt hạ - cắt khúc trang bị rơ-moóc ngoạm khơng trang bị phận cắt (hình 1.2c) Ngồi ra, TTL hai loại LHM cịn thực việc bốc dỡ gỗ cho phương tiện khác (a) (b) (c) Hình 1.2 TTL cơng nghệ khai thác gỗ dài gỗ ngắn a TTL LHM chặt hạ - cắt khúc thực việc cắt cành ngọn, b TTL LHM chặt hạ - cắt khúc thực việc cắt khúc, c TTL LHM bốc dỡ - vận xuất thực việc bốc gỗ Trong loại TTL TTL LHM bốc dỡ - vận xuất sử dụng rộng rãi có tính động cao Khi trang bị cho LHM rơmc TTL dùng để tự bốc dỡ vận xuất gỗ; không trang bị rơ-mc TTL dùng để bốc dỡ gỗ cho phương tiện khác Vì vậy, LHM có trang bị TTL loại sử dụng cho ba loại hình cơng nghệ khai thác gỗ 1.1.3 Tình hình ứng dụng tay thuỷ lực cơng nghệ khai thác gỗ Việt Nam Ở Việt Nam, loại hình công nghệ khai thác gỗ phổ biến khai thác gỗ ngắn Gỗ chặt hạ phương pháp thủ công cưa xăng vận xuất ven đường bãi gỗ phương pháp thủ công (vác vai, lao xeo) trâu kéo Cho đến nay, việc bốc gỗ từ bãi gỗ lên phương tiện vận chuyển, dù cơng việc có tính chất nặng nhọc nguy hiểm chủ yếu thực phương pháp thủ công Từ trước năm 1990, số tỉnh miền núi phía Bắc (Yên Bái, Tuyên Quang, Hà Giang, Phú Thọ, Vĩnh Phúc…), vùng chuyên canh nguyên liệu giấy cho Nhà máy giấy Bãi Bằng, Chính phủ Thuỵ Điển tài trợ hàng loạt LHM bốc dỡ - vận xuất gỗ LHM gồm máy kéo Volvo có trang bị TTL bốc dỡ gỗ rơ-moóc (thường gọi tắt Volvo) Ở điều kiện làm việc cho phép Volvo phương tiện đắc lực cho công tác bốc dỡ vận xuất, làm việc tin cậy, cho suất cao điều kiện làm việc người lao động đảm bảo Kể từ khơng Chính phủ Thuỵ Điển tài trợ, theo thời gian, số lượng Volvo giảm dần hỏng hóc mà phụ tùng thay lại khan Đến nay, cịn số Volvo hoạt động Trên hình 1-3 TTL lắp máy kéo Volvo thực việc bốc gỗ từ rơ-moóc lên phương tiện vận chuyển Lâm trường Hàm Yên, Tuyên Quang Hình 1.3 TTL lắp máy kéo Volvo thực việc bốc gỗ Volvo số LHM sử dụng khai thác gỗ có giới thiết bị có khả giới hoá cao, dùng để sản xuất với qui mô lớn nên giá thành thiết bị cao, đòi hỏi vốn đầu tư lớn, điều không phù hợp với qui mô khả tài doanh nghiệp nước Chính nên xu hướng nghiên cứu chế tạo TTL cỡ nhỏ để dần thay loại máy Volvo điều tất yếu cần quan tâm thoả đáng Với mong muốn tạo thiết bị giới hoá khâu bốc dỡ gỗ thay Volvo mà lại phù hợp với điều kiện thực tiễn Việt Nam, đề tài nhánh cấp Nhà nước KC 07-26-05 tính tốn thiết kế, chế tạo khảo nghiệm thiết bị bốc dỡ vận xuất gỗ rừng trồng cự ly ngắn Trong đó, thiết bị bốc dỡ gỗ TTL lắp sau máy kéo Shibaura Qua khảo nghiệm cho thấy TTL bốc dỡ gỗ lắp sau máy kéo Shibaura làm việc đạt yêu cầu đặt Tuy nhiên, suất tính động thiết bị chưa thực cao Nếu khắc phục tồn thiết bị giới hoá bốc dỡ gỗ phù hợp với hoạt động qui mô vừa nhỏ doanh nghiệp, hộ gia đình; góp phần nâng cao suất lao động cải thiện điều kiện làm việc nặng nhọc cho người lao động Qua tìm hiểu tình hình ứng dụng TTL cơng nghệ khai thác gỗ cho thấy: TTL sử dụng tất loại hình cơng nghệ khai thác gỗ Ở nước giới, người ta tính tốn thiết kế chế tạo nhiều loại TTL làm việc tin cậy với suất cao Ở nước ta, nay, TTL sử dụng hiệu bốc dỡ gỗ thiết bị nhập ngoại (TTL lắp máy kéo Volvo) thiết bị cịn khơng thực phù hợp với thực tiễn Việt Nam Gần đây, nhà khoa học thiết kế chế tạo thành công TTL bốc dỡ gỗ lắp sau máy kéo Shibaura Tuy nhiên, để tiến tới sản xuất hàng loạt vận dụng rộng rãi thiết bị vào thực tiễn sản xuất ta cần thực cơng tác hồn thiện thiết kế đề chế độ làm việc hợp lý 1.2 Tình hình nghiên cứu tay thuỷ lực TTL ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực sản xuất để bốc dỡ hàng hoá Như đề cập trên, lâm nghiệp TTL sử dụng phổ biến nước có cơng nghiệp phát triển có quy mơ sản xuất lớn, cịn nước chưa phát triển việc áp dụng loại thiết bị cịn hạn chế Vì lý nên phần lớn nghiên cứu TTL tập trung vào nước có cơng nghiệp tiên tiến Tiêu biểu lĩnh vực nhà khoa học người Nga (Liên Xơ cũ), kể số cơng trình tiêu biểu sau: Tác giả Alecxangdrov V.A (người Nga) đánh giá chịu tải máy móc lâm nghiệp trình q độ [27], theo tác giả nhận định tải trọng ĐLH ảnh hưởng đáng kể đến máy móc thiết bị giai đoạn độ lúc mở máy, phanh hãm, lấy đà, , thực nghiệm số máy khai thác có TTL tác giả thấy khối lượng gỗ tăng hệ số tải trọng ĐLH giảm, ngược lại vận tốc nâng tăng hệ số tải trọng ĐLH tăng (Hình 1-4) Hình Đồ thị biểu thị ảnh hưởng vận tốc khối lượng nâng đến hệ số ĐLH Alecxangdrov V.A xây dựng (1-vo= 0,18 m/s; 2-vo= 0,12 m/s; 3-vo= 0,05 m/s) Cũng tác giả Alecxangdrov V.A tài liệu [28] nghiên cứu dao động góc đầu máy tác động gió bốc dỡ gỗ TTL Mơ hình tính tốn ĐLH cho trường hợp tác giả xây dựng hình 1-5 10 Hình 1.5 Sơ đồ tính tốn dao động máy kéo LHM chặt hạ Alecxangdrov V.A Qua tính tốn tác giả rút ảnh hưởng yếu tố tầm vươn TTL (l1), khoảng cách hai cầu (l2), chiều cao trọng tâm gỗ (hT), lực tác dụng gió đến dịch chuyển góc đầu máy (φ1) Sự mấp mơ mặt đường ảnh hưởng đến tải trọng phương tiện nó, máy khai thác, chúng làm việc địa hình có độ mấp mơ lớn vấn đề quan tâm Tác giả Alecxangdrov V.A có cơng trình nghiên cứu tải trọng máy khai thác có trang bị TTL đường có độ mấp mơ, sơ đồ tính tốn tác giả đưa hình 1-6, trường hợp đơn giản máy khai thác chưa mang tải sơ đồ tính tốn thể hình 1- 6a PTVP có dạng sau: 11 c M Z c c M Z c Z p 0; m0 Z 12 12 0 0 c M Z Z m2Z 12 Trong trường hợp TTL mang tải sơ đồ tính tốn thể hình 1-6b, PTVP có dạng sau: c M Z c c M Z c Z p ; m0Z 12 12 0 0 c M c m2Z 12 Z M c12 Z c Z 3 ; Z Z c m3Z 3 3 co- độ cứng quy đổi đầu máy, c12MГ- độ cứng quy đổi TTL, cΠ- độ cứng quy đổi ngoạm gỗ, Zo, Z2, Z3Π- chuyển dịch khối lượng mo, m2 m3 Hình Sơ đồ xác định tải trọng máy khai thác có trang bị TTL địa hình gồ ghề 12 Trong trình nghiên cứu dao động máy kéo với TTL, tác giả Alecxangdrov V.A kết luận: Bộ phận đàn hồi cấu ngoạm gỗ nghiên cứu số tài liệu khẳng định việc sử dụng phận nối đàn hồi thực tế làm giảm tải trọng bổ sung lên tay bốc thuỷ lực khung máy kéo, làm giảm dao động người láiTính an tồn cao Tuy nhiên, tác giả đưa mơ hình bố trí phận nối đàn hồi có giảm chấn mà chưa tính tốn cụ thể đến hệ số độ cứng hệ số cản giảm chấn phận nối đàn hồi có giảm chấn Năm 1973 học viện kỹ thuật lâm nghiệp Leningrad, nhà khoa học người Nga Liamin I.V có cơng trình nghiên cứu q trình gom gỗ chặt chọn TTL [29], sau năm tác giả cơng bố tiếp cơng trình "Phân tích lực TTL máy kéo có kết cấu đặc biệt" [30] Với hai cơng trình tác giả chọn TTL kiểu cho việc gom gỗ khai thác chọn cách phân tích lực cho TTL Năm 1977, giáo sư Barinop K.N “phân tích qui luật chuyển động máy lâm nghiệp với TTL làm việc” Với kết cơng trình nghiên cứu này, tác giả đưa sở lý thuyết cho việc bố trí chi tiết thiết bị công tác máy kéo lâm nghiệp [21] Năm 1978 hai tác giả Venlicốc G.M Kusliaev V.F tiến hành nghiên cứu đưa sở để áp dụng máy khai thác gỗ kiểu TTL khu khai thác [31] Năm 1981 phó giáo sư Artamơnơp Iu.G nghiên cứu thiết kế tính tốn TTL lắp máy kéo lâm nghiệp để bốc dỡ gỗ [32] Cũng vào năm tác giả Kusliaev V.F có nghiên cứu tổng quan loại máy khai thác gỗ kiểu TTL [33] 13 Tầm vươn TTL ảnh hưởng lớn đến suất máy khai thác, cụ thể vấn đề tác giả Mensikop quan tâm có kết nghiên cứu vào năm 1982 Học viện Kỹ thuật Lâm nghiệp Lêningrad [34] Bằng phương pháp lý thuyết thực nghiệm, năm 1982 tác giả Antômônốp xác định thông số hệ thống máy kéo bánh với TTL [35] Vấn đề ổn định máy yếu tố quan trọng, định tới khả làm việc máy an toàn lao động.Với máy có trang bị TTL vấn đề ổn định nhiều nhà khoa học quan tâm, có tác giả người Nga Ciunhep V.C với đề tài: "Phương pháp đánh giá ổn định máy kéo bánh khung gập với TTL" [36] Tại học viện kỹ thuật lâm nghiệp Lêningrad năm 1983, luận án tiến sĩ Nguyễn Nhật Chiêu nghiên cứu tải trọng máy kéo bánh khung gập với TTL gom vận xuất gỗ sườn dốc [21] Năm 1985, nhà khoa học Nga Pitcunôp thực nghiên cứu “Sự ảnh hưởng thông số động học cấu nâng đến tải trọng TTL lắp máy kéo cỡ lớn dùng bốc dỡ gỗ” Đóng góp đáng kể cơng trình tìm chế độ sử dụng hợp lý cho LHM bốc dỡ gỗ [37] Năm 2006, đề tài nhánh cấp nhà nước, mã số: KC 07-26-05 "Nghiên cứu lựa chọn công nghệ hệ thống thiết bị để giới hoá khai thác gỗ rừng trồng độ dốc 10-20o", PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu chủ trì số cán Khoa Công Nghiệp- Trường Đại học Lâm nghiệp thực hiện[2] Một sản phẩm đề tài Tay bốc thuỷ lực lắp máy kéo Shibaura SD 2843 để bốc dỡ gỗ rừng trồng Mẫu máy khảo nghiệm đánh giá hướng phù hợp Tuy nhiên đề tài chưa nghiên cứu sâu 14 động lực học mà nhân với hệ số động theo kinh nghiệm tính tốn nên kết cấu kim loại cịn nặng thừa bền dẫn đến giảm tải trọng hữu ích có chi tiết chưa đủ bền, đặc biệt tay thủy lực làm việc giai đoạn độ (bắt đầu nâng tải, hạ tải phanh, bắt đầu quay) Năm 2006, Đồ án tốt nghiệp sinh viên Đỗ Ngọc Đức nghiên cứu, thiết kế phận tăng ổn định chống lật cho máy kéo Shibaura lắp TTL bốc dỡ gỗ[3].Tác giả đưa kết luận: Khi máy kéo chưa lắp thêm hệ thống chân chống đối trọng để đảm bảo ổn định chống lật TTL bốc dỡ tải trọng tối đa 1851 N tầm vươn tối đa 3,8m Khi lắp thêm hệ thống chân chống đối trọng để nâng cao ổn định chống lật tay thuỷ lực bốc tải trọng tối đa 4766,5 N tầm vươn tối đa 3,8m Đồng thời qua tính tốn xác định trọng lượng đối trọng cần lắp thêm 11000N Năm 2007, trường Đại học Lâm nghiệp, Trần Lý Tưởng bảo vệ thành công luận án thạc sỹ “Nghiên cứu tải trọng động lực học tác dụng lên TTL lắp sau máy kéo bánh bốc dỡ gỗ”[4] Bằng phần mềm Matlab_Simulink tác giả xác định thông số như: tải trọng động lực học, biến dạng TTL, lực tác dụng lên cấu, phận chi tiết TTL giai đoạn làm việc TTL Mặt khác tác giả rút kết luận: Hệ số tải trọng ĐLH tỷ lệ nghịch với khối lượng nâng, độ cứng quy đổi đầu máy độ cứng quy đổi gỗ ngoạm tỷ lệ thuận với độ cứng quy đổi TTL vận tốc nâng [19] Năm 2008, Đồ án tốt nghiệp sinh viên Ngô Việt Phong Trường Đại học Bách khoa Hà Nội “thiết kế tính tốn tay thuỷ lực bốc xếp gỗ lắp sau máy kéo cỡ nhỏ”[5] Tác giả đề xuất phương án thiết kế xe chuyên dụng bốc dỡ gỗ lấy sở nguồn động lực máy kéo Shibaura nông nghiệp để bốc 15 dỡ gỗ rừng trồng Bằng phần mềm Solidwork Cosmos motion, tác giả mô động hoạt động LHM TTL lắp máy kéo Shibaura Năm 2008, trường Đại học Lâm nghiệp, Lương Ngọc Hồn bảo vệ thành cơng luận án thạc sỹ “Nghiên cứu động lực học tay thuỷ lực bốc dỡ gỗ lắp sau máy kéo bánh xoay cần”[6] Tác giả lập sơ đồ tính tốn ĐLH TTL lắp sau máy kéo Shibaura giai đoạn khởi động xoay cần xác định đầy đủ tham số ĐLH đặc trưng, làm thông số đầu vào tính tốn Bằng phần mềm SolidWorks tác giả xác định MMQT TĐTT khối lượng Tác giả ứng dụng thành công phần mềm Matlab & Simulink việc mô biến dạng tương đối, mô men động hệ số tải trọng ĐLH Thiết lập giải PTVP mô tả biến dạng tương đối trụ xoay cụm cánh tay - cẳng tay, làm sở cho việc xác định mô men động tác dụng lên hệ hệ số tải trọng ĐLH Khai thác sử dụng thành công phần mềm Adams (phần mềm chuyên dùng mô ĐLH sử dụng Việt Nam) để mơ ĐLH q trình xoay TTL Kết cho thấy, TTL xoay đồng thời với nâng - hạ qui luật biến đổi ĐLH phức tạp mức lớn so với trường hợp TTL xoay độc lập với nâng hạ Năm 2008, trường Đại học Lâm nghiệp, Đào Sỹ Tam thực luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật “Nghiên cứu số giải pháp nâng cao khả ổn định chống lật máy kéo Shibaura tay thủy lực bốc gỗ”[7] Đề tài xác định khả ổn định chống lật dọc tĩnh máy kéo Shibaura SD 2843 với TTL bốc gỗ trường hợp đầu cần TTL ngoạm gỗ nối cứng Đồng thời đề xuất giải pháp lắp thêm phận đàn hồi có giảm chấn đầu cần TTL ngoạm gỗ nhằm nâng cao khả ổn định chống lật 16 liên hợp máy bốc dỡ gỗ Trong đề tài, tác giả xây dựng mơ hình động lực học liên hợp máy TTL nhấc tải việc áp dụng phương trình Lagrănger loại II đề tài thiết lập hệ phương trình vi phân mơ tả dao động liên hợp máy TTL nhấc tải Tác giả ứng dụng thành công phần mềm Matlab-Simulink để giải mơ hệ phương trình vi phân, tìm dịch chuyển, vận tốc gia tốc TTL nhấc tải trường hợp đầu cần TTL ngoạm gỗ nối cứng trường hợp nối đàn hồi có giảm chấn Qua tìm hiểu cho thấy, chưa có đề tài nghiên cứu ứng suất biến dạng TTL lắp máy kéo Shibaura SD 2843 làm việc giai đoạn độ Xuất phát từ lý trên, tiến hành đề tài luận văn “Nghiên cứu ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ” 1.3 Các phương pháp phần mềm ứng dụng để nghiên cứu ứng suất, biến dạng 1.3.1 Phần mềm mơ Solidworks Cosmos motion Trong nhóm phần mềm tự động hoá thiết kế 3D (trong không gian chiều) phổ biến, phần mềm SolidWorks khẳng định vị trí vững dẫn đầu giới , phần mềm thể tư thiết kế cơng nghệ lập trình SolidWorks công cụ đắc lực cho việc thiết kế tự động vật thể chiều (3D), giúp cho kỹ sư tự thể ý tưởng sáng tạo thiết kế cách trực quan tối đa chi tiết 3D mà lúc đầu không quan tâm đến kích thước cụ thể chi tiết, nhanh chóng thể chi tiết thiết kế thành vẽ kỹ thuật truyền thống (2D), thiết kế tạo khuôn, tạo mẫu cho lĩnh vực đúc cách nhanh chóng từ chi tiết thiết kế 17 Sau dựng mơ hình 3D gán vật liệu cho khối lượng ta tiến hành lắp ghép chúng lại với theo thiết kế Trong SolidWorks, việc lắp ghép chi tiết thực cách dễ dàng nhờ lệnh Mate với đầy đủ ràng buộc song song (Parallel), vng góc (Perpendicular), tiếp xúc (Tangent), đồng tâm (Concentric), khoảng cách (Distance), góc (Angle), trùng hợp (Coincident) Giới thiệu khái quát mô Cosmos Motion Trình tự tiến hành mơ động học: * Trước tiên, sử dụng lệnh môi trường Part Solidworks để mơ hình hố chi tiết * Sau mơ hình hố chi tiết, tiến hành vào môi trường lắp ráp sử dụng lệnh công cụ assembly menu Insert để lắp ráp chi tiết * Sau lắp ráp chi tiết, tiến hành chọn bảng motion phả hệ để vào môi trường mô động học * Kế đến ta xác định đối tượng đối tượng cố định, đối tượng đối tượng chuyển động Sau xác định, ta gán đối tượng cố định cách nhấp chọn đối tượng phả hệ, nhấp phải chuột chọn Ground Part Tương tự chọn lựa Moving Part để gán cho đối tượng chuyển động Đối tượng gán chuyển động xuất biểu tượng khối cầu toạ độ * Sau gán đối tượng chuyển động đối tượng cố định, tiến hành gán khớp nối cho đối tượng Mặc định, sau ta lắp ráp, chuyển sang môi trường mô gán đối tượng cố định, chuyển động đối tượng lắp ráp với gán khớp động Các khớp động khớp xoay tạo từ ràng buộc Concentric Coincident hay khớp trụ tạo từ ràng buộc 18 Concentric lệnh Mate môi trường lắp ráp Các khớp động mơ hình quản lý mục Constraints>Joints phả hệ Tuy nhiên, số trường hợp ta cần xoá bỏ tất khớp nối không phù hợp thêm vào số khớp động cần thiết Để xoá khớp, ta nhấp chọn khớp cần xố, nhấp phải chọn delete Cịn để thêm khớp, ta chọn CosmosMotion>Joints Theo mặc định, sau lắp ráp chi tiết chuyển sang môi trường mơ (motion) chi tiết lắp ráp với tự động gán khớp tương ứng với lựa chọn lệnh Mate Tuy nhiên số trường hợp ta phải xoá khớp mặc định tiến hành gán lại khớp cho phù hợp với mơ hình * Sau gán khớp động, tiến hành gán lực nguồn tạo chuyển động * Bước tiếp theo, tiến hành kiểm tra, gán đơn vị lực khối lượng cho mơ hình Từ menu CosmosMotion chọn IntelliMotion Bulder, ta chọn thông số cần thiết có chuyển động Sau định nghĩa thông số, tiếp tục click vào Next để chuyển sang trang thiết lập thông số theo yêu cầu * Để tạo đồ thị hiển thị kết mô đối tượng đó, ta chọn đối tượng phả hệ, nhấp phải chuột chọn plot>… * Sau hồn thành bước trên, ta tiến hành mơ cách sử dụng nút play công cụ CosmosMotion Chúng ta xuất q trình mơ sang file *.AVI sang chương trình tính tốn mơ khác như: FEA, MSC.ADAMS 1.3.2 Phương pháp phần tử hữu hạn phần mềm ANSYS 1.3.2.1 Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) ... lý trên, tiến hành đề tài luận văn ? ?Nghiên cứu ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ? ?? 1.3 Các phương pháp phần mềm ứng dụng để nghiên cứu ứng suất, biến dạng 1.3.1 Phần mềm mô Solidworks... lực làm việc giai đoạn độ 2 Xuất phát từ lý tiến hành đề tài luận văn ? ?Nghiên cứu ứng suất biến dạng tay thuỷ lực làm việc giai đoạn độ? ?? * Ý nghĩa khoa học đề tài: - Xây dựng mơ hình 3D, mô động...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐINH THỊ HỢI NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG CỦA TAY THUỶ LỰC KHI LÀM VIỆC Ở GIAI ĐOẠN QUÁ ĐỘ Chuyên ngành: Máy