NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC MÁY XÚC LỘI NƯỚC ĐỂKHẢO SÁT ỔN ĐỊNH LẬT KHI LÀM VIỆC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ BÙI VĂN HẢI NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC MÁY XÚC LỘI NƯỚC ĐỂ KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH LẬT KHI LÀM VIỆC Chuyên ngành : Kỹ thuật khí động lực Mã số : 62.52.01.16 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI HỌC VIỆN KỸ THUẬT Hà NộiQUÂN - 2015 SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ BÙI VĂN HẢI NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC MÁY XÚC LỘI NƯỚC ĐỂ KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH LẬT KHI LÀM VIỆC Chuyên ngành : Kỹ thuật khí động lực Mã số : 62.52.01.16 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trần Quang Hùng PGS.TS Lê Hồng Quân Phản biện 1: PGS.TS Bùi Hải Triều Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Trang Minh Phản biện 3: PGS TS Vũ Công Hàm Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện theo Quyết định số 2945/QĐ-HV, ngày 30 tháng năm 2015 Giám đốc Học viện Kỹ thuật Quân sự, họp Học viện Kỹ thuật quân vào hồi 14h00, ngày 12 tháng 12 năm2015 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Kỹ thuật quân - Thư viện Quốc gia DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN LUẬN ÁN Bùi văn hải, Trần Quang Hùng, Nguyễn Viết Tân Ảnh hưởng thông số hình học, kết cấu phao xích, vận tốc quay xích đến lực cản bơi máy xúc lội nước Tạp chí Khoa học Công nghệ (ISN1859-3585) Đại học Công Nghiệp Hà Nội Số 19/2013 Bùi Văn Hải, Lê Hồng Quân, Trần Quang Hùng Nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số động lực học máy xúc lội nước Tạp chí Khoa học Công nghệ (ISN 1859-3585) Đại học Công Nghiệp Hà Nội Số 25/2014 Bùi Văn Hải, Lê Hồng Quân, Nguyễn Thiện Hiến Khảo sát lựa chọn mô hình làm việc ổn định máy xúc lội nước Tạp chí khí việt nam, số 1-2 tháng 1/2015 Bùi Văn Hải, Lê Hồng Quân, Trần Quang Hùng, Nguyễn Thiện Hiến.Thiết kế kết cấu phao xích máy xúc lội nước Tạp chí khí việt nam, số 1-2 tháng 1/2015 Bùi Văn Hải, Lê Hồng Quân, Trần Quang Hùng Construction dynamics model amphibious excavator ICAT 2015-22 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, việc giới hóa công tác nạo vét thi công khu vực ngập nước nhiều hạn chế, chủ yếu sử dụng loại máy thi công cạn nên chưa đạt hiệu kinh tế kỹ thuật Sử dụng máy xúc lội nước (MXLN) giải pháp kỹ thuật vô hiệu để khắc phục hạn chế máy thi công thông thường nhờ có kết cấu đặc biệt phần di chuyển dạng phao xích Tuy nhiên, việc đảm bảo ổn định cho máy trình, nâng chuyển đổ đất vào thiết bị vận chuyển gặp nhiều khó khăn, dễ xảy tượng an toàn cho máy người điều khiển Vì đề tài luận án “Nghiên cứu động lực học máy xúc lội nước để khảo sát ổn định lật làm việc” vấn cấp thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn Đối tượng, phạm vi nghiên cứu luận án Đối tượng nghiên cứu: Máy xúc thủy lực gầu lội nước dung tích gầu 0,5 m3, công suất động 114kW, trọng lượng 15- 26t, dự trữ phao xích 20%, cụ thể máy xúc PC200-8 hãng Komatsu chế tạo thi công khu công nghiệp Cảng Đình Vũ - Hải Phòng Phạm vi nghiên cứu: Là MXLN thủy lực PC 200-8 làm việc môi trường đất yếu Việt Nam Phương pháp nghiên cứu Kết hợp phương pháp lỹ thuyết thực nghiệm Về lý thuyết, sở lý thuyết học hệ nhiều vật, lý thuyết bơi để xây dựng mô hình động lực học MXLN; sử dụng phầm mềm Inventer-Solidwork để xây dựng mô hình 3D mô trình làm việc MXLN; sử dụng phần mềm Matlab-Simulink, Matlab-Simhydraulic nghiên cứu, khảo sát động lực học trình làm việc MXLN Về thực nghiêm, tiến hành nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số đầu vào số thông số động lực học máy xúc làm việc vùng nước cạn cảng Đình Vũ - Hải Phòng với thiết bị thí nghiệm đại phòng thí nghiệm môn Xe máy Công binh, môn Ô tô, môn Tăng thiết giáp - HVKTQS; phòng thí nghiệm thủy lực - ĐHBK Hà Nội, phòng thí nghiệm thủy lực Viện Khoa học Công nghệ giao thông vận tải Cấu trúc luận án Luận án gồm phần mở đầu, bốn chương, phần kết luận chung, phụ lục, tài liệu tham khảo, với 1…trang thuyết minh, có 23 bảng, 67 hình vẽ, đồ thị, 39 tài liệu tham khảo 21 trang phụ lục NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN CHƯƠNG TỔNG QUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ MÁY XÚC LỘI NƯỚC VÀ MÔI TRƯỜNG TƯƠNG TÁC Trình bày tổng quan máy xúc lội nước (MXLN), số tính chất lý đất, mô hình nghiên cứu môi trường làm việc nghiên cứu nước liên quan tới máy xúc lội nước Trên cở sở phân tích công trình công bố, từ vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu phát triển, nghiên cứu sinh vào hướng nghiên cứu: “Nghiên cứu động lực học máy xúc lội nước để khảo sát ổn định lật làm việc“ với mục đích đề xuất chế độ làm việc hợp lý MXLN làm việc môi trường đất yếu, đất ngập nước Để đạt mục tiêu nghiên cứu trên, luận án tiến hành giải nội dung nghiên cứu sau: - Khảo sát đặc điểm, tính chất lý môi trường làm việc (đất yếu, đất ngập nước) MXLN; - Xây dựng mô hình toán, xây dựng hệ phương trình vi phân trình làm việc MXLN đất yếu; - Tính toán động lực học MXLN trình đào, nâng-chuyển xả đất; - Tính toán, khảo sát ảnh hưởng thông số kết cấu máy, tính chất lý môi trường làm việc đến ổn định MXLN; - Xác định thông số, chế độ làm việc hợp lý cho MXLN làm việc vùng đất yếu, đất ngập nước; - Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm, thu nhận xử lí số liệu, đồng thời đánh giá, so sánh với kết tính toán lý thuyết CHƯƠNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC MÁY XÚC LỘI NƯỚC 2.1 Giới thiệu Từ điều kiện làm việc thực tế MXLN, luận án tập trung nghiên cứu động lực học máy thi công khu vực nước cạn Khi đó, hai bên phao xích máy tiếp xúc hoàn toàn với đất yếu Trong giai đoạn làm việc, nguy ổn định cao nằm giai đoạn đưa gầu xúc vị trí xả đất, giai đoạn gầu xúc có tải thiết bị công tác di chuyển tạo lực mô men quán tính Vì vậy, tập trung nghiên cứu động lực học trình nâng chuyển gầu xúc vị trí xả, không xét giai đoạn đào đất điều kiện phao xích tiếp xúc hoàn toàn với đất yếu 2.2 Các giả thiết Từ mục đích nghiên cứu động lực học máy xúc lội nước, đồng thời để đơn giản thuận tiện tính toán, luận án sử dụng giả thiết sau: - Máy xúc bao gồm vật rắn tuyệt đối cứng mô hình hóa hệ gồm khâu: khâu gồm khung gầm toa quay, khâu cần máy, khâu tay gầu, khâu gồm gầu xúc đất đá gầu - Trọng tâm ca- bin, cần máy, tay gầu gầu nằm mặt phẳng đối xứng máy Chuyển dịch khâu diễn mặt phẳng - Tính đàn hồi tính cản đất theo hai phương thẳng đứng nằm ngang lập mô hình lò xo giảm chấn có hệ số độ cứng hệ số cản tương ứng kx1, kx2, ky1, ky2 ,cx1, cx2, cy1, cy2 - Hệ vận hành máy không hoạt động trình máy thực thao tác nâng chuyển đất - Lực đẩy nước tác động lên phao xích (P1) gầu xúc (P4) số, MXLN làm việc hai phao xích luôn tiếp xúc với đất yếu - Bỏ qua lực cản nước ma sát đất tác dụng lên gầu xúc tay gầu trình đưa gầu đất lên khỏi mặt nước - Trọng tâm khối đất gầu trùng với trọng tâm gầu xúc - Bỏ qua lực đàn hồi xy lanh 2.3 Mô hình khảo sát động lực học mặt phẳng dọc Y3 2 C2 Y2 Y M2 a1=l1 P1 c x1 O1C1 cy1 k y1 m2g l2 O2 Y1 k x1 a2 2 O3 M3 a3 X1 ap  p 1 Cp P1 c y2 cx2 a4= l4 x1 C3 x2 3 P4 O4 C4 k x2 k y2 X4 O l3 m3g 1 m1g X2 3 M4  4 m4g x3 x4 Y4 X3 X Hình 2.1 Mô hình động lực học máy xúc lội mặt phẳng dọc Với giả thiết nêu trên, mô hình khảo sát động lực học MXLN mặt phẳng dọc xây dựng hình 2.1 Mô hình hình 2.1 gồm khâu: khâu (gầm ca-bin), khâu (cần máy), khâu (tay gầu) khâu (gầu xúc đất đá gầu) a) Các khâu liên kết với khớp lề, cụ thể sau: - Khâu khâu liên kết với khớp lề có tâm O2 - Khâu khâu liên kết với khớp lề có tâm O3 - Khâu khâu liên kết với khớp lề có tâm O4 b) Trọng tâm khâu tương ứng C1, C2, C3, C4 c) Kích thước động học đặc trưng khâu gồm: l1= O1O2, l2=O2O3, l3=O3O4,l4=O4C4,a2=O2C2,a3=O3C3,α1=X1O1O2,α2=C2O2O3,α3=C3O3O4 d) Thông số động lực học khâu gồm khối lượng mi mô men quán tính khối lượng Ii trục qua khối tâm Ci vuông góc với mặt phẳng chuyển động khâu i e) Hệ lực tác dụng lên khâu bao gồm: Các trọng lực Gi khâu thứ i, Gi = mig ( i  1,4 ) Các mô men M2, M3, M4 quy đổi từ áp lực dầu xy lanh thủy lực Lực đẩy P1 tác dụng lên phao xích qua Cp có vị trí xác định khoảng cách ap góc p - Lực đẩy P4 tác dụng lên gầu xúc qua điểm C4 có vị trí xác định khoảng cách a4 góc 4 - Lực tác dụng xy lanh cần để nâng, hạ cần quy đổi thành mô men M2, M3, M4 tác dụng lên khâu 2, 3, f) Để mô tả chuyển động hệ, ta sử dụng hệ tọa độ sau: - XOY - hệ quy chiếu quán tính - XiOiYi - hệ quy chiếu vật, gắn với khâu thứ i tương ứng, i  1,4 g) Các tọa độ suy rộng: Các tọa độ suy rộng dùng để mô tả chuyển động hệ bao gồm (hình 2.1): - Cụm phao xích-cabin có thành phần chuyển dịch gồm: dịch chuyển theo phương ngang (x1), dịch chuyển theo phương thẳng đứng (y1) góc nghiêng (1) -Cần máy có góc quay tương đối so với cụm phao xích-cabin quanh điểm O2 là2 - Tay gầu có góc quay tương đối so với cần máy quanh điểm O3 3 - Gầu xúc có góc quay tương đối so với tay gầu quanh điểm O4 4 Lưu ý chiều góc 1, 2, 3 4 thuận chiều kim đồng hồ 2.4 Thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động hệ Hệ phương trình vi phân chuyển động máy xúc lội nước thiết lập áp dụng phương trình Lagrang loại [9]: d  T  T U     Q*qi     dt  q i  q i q i q i i 1,2, ,6 (2.1) Với cách chọn tọa độ suy rộng hình 2.1, ta có véc tơ tọa  độ suy rộng sau: q [x1 ,y1 ,1 , 2 , 3 ,4 ]T (2.2) 2.4.1.Tính động hệ Tọa độ trọng tâm C2 cần máy xúc (khâu 2) hệ tọa độ Oxy, tọa độ trọng tâm C3 gầu xúc, tọa độ trọng tâm C4 gầu xúc: x  x1  l1cos1 1 +a 2cos(1  1 2 )  y  y1  l1sin 1 1 +a 2sin(1  1 2 ) x3  x1 l1cos1 1+l2cos(1 1 2 )a3 cos(1 3 1 2 3 )    y3  y1 l1sin1 1+l2sin(1 1 2 )a3 sin(1 3 1 2 3 )  x4  x1 l1cos1 1+l2cos(1 1 2 )l3 cos(1 1 2 3 )a cos(1 1 2 3 4 )   y4  y1 l1sin1 1+l2sin(1 1 2 )l3 sin(1 1 2 3 )a sin(1 1 2 3 4 ) Giá trị dương vận tốc góc tương ứng với chiều thuận chiều kim đồng hồ Động khâu tổng động hệ tính sau: 1 T  Ti  m1 (x 12  y 12 )  I1 12   m2 (x 22  y 22 )  I (  )  2 i1 1  m3 (x 32  y 32 )  I3 (   )2   m4 (x 42  y 42 )  I3 (    )  2 Thế khâu bao gồm vị trí đàn hồi đất nơi máy đứng: U1  m1gyC1  k x1l2x1  k x l2x  k y1l2y1  k y2l2y2  (2.11) - yC1 dịch chuyển điểm C1 theo phương thẳng đứng, yC1 = y1, lx1, ly1 biến dạng lò xo đất phía sau theo phương nằm ngang phương thẳng đứng, lx2, ly2 biến dạng lò xo đất phía trước theo phương nằm ngang phương thẳng đứng Với giả thiết góc lắc hệ phao xích nhỏ ( cos 1  1,sin 1  1 ), công thức (2.13) (2.14) trở thành:   l x1  x  h   l  y  b   y1 1   l x  x  h 1  l y  y1  b 1  Tổng hệ U   Ui  m1gy1  m 2gy  m3gy3  m 4gy 1 2 2  k x1  x1  h1   k x  x1  h1   k y1  y1  b11   k y2  y1  b 21     (2.19) Theo hàm hao tán hệ xác định: c x1l 2x1  c x l 2x  c y1l 2y1  c y2 l 2y2 2 2  c x1  x  h   c x  x  h   c y1  y  b1   c y2  y  b 2        (2.21) 2.4.4 Lực suy rộng hoạt lực khác Lực suy rộng loại gây lực đẩy Ac-si-met P1, P4 mô men M2, M3, M4 Công ảo lực  T  T kể là: A  P1 rC  M 22  M 33  M 44  P rC (2.22) P Q*x1  Q*y1  P1  P4 Q*1 =P4 y  P1  P4 y1 y =-P4 [l1cos1 1 +l 2cos(1 -1 -2 )+l3cos(1 -1 -2 3 )  1 a 4cos(1 -1 -2 3 -4 )] Q* =M  P4 (2.23) y =M -P4 [l 2cos(1 1 2 )+l3cos(1 1 2 3 )  2 a 4cos(1 1 2 3 4 )] Q*3 =M  P4 y =M -P4 [l3cos(1 1 2 3 )  a 4cos(1 1 2 3 4 )] 3 Q* =M  P4 y =M -P4a 4cos(1 1 2 3 4 ) 4 2.4.5 Hệ phương trình vi phân chuyển động Trên sở vận tốc khâu, ta tính hàm động từ suy đạo hàm động khâu 1, khâu 2, khâu khâu    Tj T j    T   T   T   T ; i  1, , ,6    q i  q i  q i  q i  q i  q i Từ phương trình (2.31) - (2.36) ta nhận hệ phương trình vi phân mô tả chuyển động hệ dạng ma trận sau:         h(q)   Q (2.37a)  M  q   (q,q)  Triển khai hệ (2.37a) nhận Φ (q , q ) (2.37b) h (q ) Q sau:  m11 m  21    m 61 m12 m 22 m 62 m16    q1     m 26   q   +        m 66   q6   i   i    i   i   2 i + =            i   i    i i (2.37b) Ma trận Q=(Qi)6x1 gồm phần tử xác định theo công thức (2.24) nêu Để tính toán ma trận giải phương trình vi phân, thông số kích thước máy lựa chọn theo bảng 2.2 bảng 2.3 2.5 Thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả chuyển động hệ theo phương ngang Mô hình khảo sát động lực học máy xúc lội nước thể hình 2.3 Trên hình vẽ, Pp1 lực đẩy tác dụng lên phao xích bên phải qua trọng tâm Cp1 phao xích; Pp2 - lực đẩy tác dụng lên phao xích bên trái qua trọng tâm Cp2 phao xích này; Pd1, Pd2 - phản lực từ đất (phân bố không đều) tác dụng lên phao xích bên phải bên trái Kết luận chương Đã lựa chọn trạng thái làm việc có ánh hưởng lớn đến ổn định máy xúc lội nước dựa sở phân tích đặc điểm, điều kiện làm việc thực tế máy Xây dựng mô hình động lực học máy xúc trình chuyển đất máy xúc lội nước tiếp xúc hoàn toàn với đất yếu phần phao xích ngập nước Áp dụng lý thuyết động lực học hệ nhiều vật để thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động máy xúc lội nước hai trạng thái làm việc dọc ngang Đã xây dựng mô hình 3D máy xúc lội nước với kích thước vật liệu tương đương với máy thật nhằm xác định tham số động lực học mô hình (khối lượng mô men quán tính khối lượn khâu) CHƯƠNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ỔN ĐỊNH CỦA MÁY XÚC LỘI NƯỚC LÀM VIỆC TRONG VÙNG NƯỚC CẠN 3.1 Các vấn đề chung 3.2 Khảo sát ổn định dọc cho hai trường hợp máy xúc lội nước nghiêng dọc nghiêng ngang 3.2.1 Thông số đầu vào Các thông số đầu vào liên quan đến máy xúc lấy theo bảng 2.2 bảng 2.3, điều kiện đầu vị trí vận tốc tọa độ suy rộng lựa chọn để khảo sá tnhư sau:  x1 (0)  0; y1 (0)  0; 1 (0)  0; 2 (0)   ; 3 (0)  2 ; 4 (0)   3  q (0)  0; q (0)  0; q (0)  0; q (0)  0; q (0)  0; q (0)   Tiến hành giải hệ gồm phương trình vi phân cấp hai (2.37), (2.51) phương pháp số, ta thu kết đặc trưng động lực học khâu Các kết khảo sát trình bày sau tính so sánh trường hợp máy xúc lội nước làm việc hai trạng thái nghiêng ngang nghiêng dọc Trên đồ thị, đường nét liền nhạt tương ứng với trường hợp nghiêng ngang, nét liền đậm - trường hợp nghiêng dọc 3.2.2 Các đặc trưng chuyển động khâu 0.25 x1d x1n q1d q1n -0.02 0.2 -0.04 0.15 -0.08 Dich chuyen x(m) Dich chuyen q1(rad) -0.06 -0.1 -0.12 0.1 0.05 -0.14 -0.16 -0.05 -0.18 -0.2 Thoi gian(s) -0.1 Hình 3.1 Góc quay φ1 Thoi gian(s) Hình 3.2 Dịch chuyển ngang x1 0.2 y1d y1n 0.1 q1cd q1cn -0.2 Van toc q1c(rad/s) Dich chuyen y(m) -0.1 -0.3 -0.4 -0.5 -1 -2 -0.6 -3 -0.7 -0.8 Thoi gian(s) -4 Thoi gian(s) Hình 3.3 Dịch chuyển đứng y1 Hình 3.4 Vận tốc góc quay  3.2.3 Các đặc trưng chuyển động khâu 0.1 1.06 q2cd q2cn q2d q2n 1.04 -0.1 Van toc q2c(rad/s) Dich chuyen q2(rad) 1.02 0.98 0.96 -0.2 -0.3 -0.4 0.94 -0.5 0.92 0.9 Thoi gian(s) -0.6 Thoi gian(s) Hình 3.10 Góc quay φ2 Hình 3.11 Vận tốc góc  3.2.4 Các đặc trưng chuyển động khâu 15 1.5 q3ccd q3ccn q3cd q3cn 10 Van toc q3c(rad/s) Gia toc q3cc(rad/s2) 0.5 -5 0 Thoi gian(s) Hình 3.14 Vận tốc góc  Nhận xét đồ thị -10 Thoi gian(s)  Hình 3.15 Gia tốc góc  Trong giai đoạn từ đến 6(s) đáy phao xích hoàn toàn chạm nền, góc quay thân phao xích không tăng nhanh, nhiên tâm quay dịch chuyển, nên chuyển vị phao xích không nhiều Giai đoạn từ 0.25(s) đến 0.4(s) đáy phao xích chạm nền, tác động phản lực gia tốc góc quay giảm xuống nhanh, ảnh hưởng lực quán tính phản lực thân phao xích xoay theo hướng ngược lại đáy phao xích tách khỏi Chu kì dao động tiếp tục 2.15(s) đáy phao xích hoàn toàn tì xuống nền, lúc máy xúc giai đoạn quay gầu xả đất, dao động máy ổn định dần 3.3 Kết khảo sát ổn định theo phương ngang 3.3.1 Thông số đầu vào Sử dụng phần mềm Matlab tiến hành giải gần hệ phương trình (2.68) thu kết giá trị góc nghiêng độ chìm đáy phao xích ban đầu, từ có thông số đầu vào: y0  [10 ;  10 ; h10 ; h 10 ]=[0.162 ; ; 1.2142 ; 0] Vị trí ban đầu khâu xác định thông qua góc φ2=π/9 ; φ3=π/2 ; φ4=2π/3 Vận tốc quay khâu xác định thông qua phần khảo sát ổn định theo phương dọc mục 3.1 3.3.2 Kết khảo sát Hình 3.26 Đồ thị phản lực Pb từ tác dụng lên phao xích theo thời gian Nhận xét đồ thị Trong giai đoạn từ đến1.5(s) máy thực công việc nâng cần quay tay gầu, giai đoạn tác động mô men gây nghiêng tăng đột xuất nên lực quán tính lớn góc nghiêng tăng nhanh Giai đoạn từ 1.5(s) đến 3(s) góc nghiêng dần trở lại ổn định 3.3.3 Ảnh hưởng hệ số tốc độ làm việc Hệ số có liên quan đến môi trường làm việc Đồ thị hình 3.27 thể thay đổi góc nghiêng thân phao xích theo thời gian ba trường hợp ứng với hệ số Ky nhận giá trị 4,0.103kN/m3, 4,5.103kN/m3, 5,0.103kN/m3 Theo đồ thị ta thấy hệ số tăng, góc nghiêng thân phao xích giảm Hình 3.28 Ảnh hưởng tốc độ quay tay gầu đến góc nghiêng phao xích 3.4 Khả ổn định máy xúc lội nước 3.4.1 Xác định góc nghiêng giới hạn 3.4.1.1 Xác định góc nghiêng theo điều kiện ổn định lật a)Trường hợp nâng dọc Theo [10], điều kiện ổn định máy xúc làm việc xác định thông qua hệ số ổn định Kod: K  od M M CL GL   K   1, 20  od  (3.1) Sơ đồ xác định góc nghiêng dọc cho phép máy thể hình 3.1 Xác định thành phần tổng mô men chống lật sau: M  m gb cos (3.2) CL Khi điều kiện ổn định lật máy viết lại sau: M CL M GL   mgb cos    mhmy my my Pb gcos  mx mx mx gsin 2 3 4 1 2 3 4 K od (3.4) Khi góc nghiêng [α0] xác định theo biểu thức sau: m b  P b     m1h  m y  m y  m y  1   g   [K ]   tan    od m x m x m x  2 3 4  (3.5) Trong trường hợp yếu tố lực không thay đổi so với trường hợp nghiêng dọc Tuy nhiên, cánh tay đòn lực có thay đổi tâm lật máy thay đổi  m bn  P bp  P bp 2  m h  m y  m y  m y  1 2 3 4  [K ] g  od  tan  n   m xn  m xn  m xn  2 3 4      (3.6) 3.4.1.2 Xác định góc nghiêng theo điều kiện trượt Khi máy xúc bị nghiêng ngang, tổng lực gây trượt không vượt giá trị lực bám phao ta bảo máy đảm bảo điều kiện ổn định trượt: F F bam ngang f bam m m m m cos  m  m  m  m sin 4  f  tg 0 (3.7) bam Giá trị góc nghiêng [  ] theo điều kiện trượt trường hợp thiết bị công tác dọc tính theo công thức (3.7) điều kiện tính toán thay đổi 3.4.1.3 Khả nghiêng dọc máy Để đảm bảo máy làm việc ổn định cần quan tâm đến khả nghiêng lớn cho phép máy Theo sơ đồ xác định khả nghiêng dọc máy thể hình 3.3 Ow Os Ocb C1 y0 xcb hr Ocb Odc q y1 xdc C2 Ow Odc q1 Os x1 Hình 3.31 Sơ đồ xác định khả nghiêng dọc cho phép y Ocb Ow C1 Os y0 O xcb Odc Ow q xdc hOdc hOcb h4 Os h1 h2 h3 Hình 3.32 Sơ đồ xác định cao độ điểm chuẩn Ocb Odc Ta có khoảng cách từ điểm Ocb đến mặt nước thời điểm ban đầu trình nâng chuyển cuối trình đào tích đất vào gầu: (3.8) h dOcb  h  h1  x Ocb sinq10d Để điểm chuẩn Ocb không ngập nước Odc không bị ngập bùn tương đương điều kiện sau: h dOcb  h  h1  y0d  x cb (sinq10d  sinq1d )    d d 0d d h Odc  h  h  y0  x dc (sinq1  sinq1 )  (3.12) 3.4.1.4 Khả nghiêng ngang cho phép máy Ow Os Ocb C1 x ncb x nd c O dc O cb q n0 y n1 C2 O dc Ow Os q n1 x n1 Hình 3.5 Sơ đồ xác định khả nghiêng ngang cho phép máy Tương tự mục trên, điều kiện để điểm chuẩn Ocb không ngập nước điểm Odc không bị ngập bùn là: n n n 0n n  hOcb 0  h4 h1 y1 xcb (sinq1 sinq1 )0  (3.13)  n n n 0n n h  h  h  y  x ( sinq  sinq )    1  Odc  dc 3.4.2 Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả làm việc ổn định máy xúc lội nước 3.4.2.1 Ảnh hưởng yếu tố kết cấu kích thước kết cấu phao xích b C1 b1 h C1 b2 b1n b2n Hình 3.34 Kích thước kết cấu phao xích Tùy theo đặc điểm kết cấu máy xúc lội nước thông số kích thước kết cấu phao xích thiết kế cố định thay đổi trình sử dụng 3.4.2.2 Trọng lượng phao xích - ca bin Riêng máy xúc lội nước, khối lượng đối trọng vừa liên quan đến độ ổn định thiết bị, vừa liên quan đến khả phương tiện Do luận án tập trung nghiên cứu ảnh hưởng khối lượng phần phao xích-ca bin đến khả ổn định phương tiện Khảo sát khối lượng phao xích-cabin G1= ηG1m1g với hệ số thay đổi ηG1 nhận giá trị 0,8; 1,0 1,2 Theo lý thuyết tầu thủy, TCVN 6259-11-2003 độ nghiêng cho phép 50 3.4.2.3 Ảnh hưởng độ chìm nước ban đầu phao xích Độ chìm nước ban đầu phao xích ảnh hưởng đến hai yếu tố: Một là, lực đẩy nước tác dụng lên phao xích: giả thiết lực có phương trùng với phương thẳng đứng qua trọng tâm phao xích Về giá trị lực, tính thông qua thể tích choán nước phần phao xích chìm nước Hai là, khả dự trữ độ lại phương tiện Các tính toán tính phao xích ngập nước ngập ¼ phao xích (tức w0= 0,25m); tiếp tục tăng w0= 0,50m (nước ngập ½ phao xích) cuối xét với w0= 0,75m (nước ngập ¾ phao xích) 3.4.2.4 Ảnh hưởng yếu tố điều kiện chất tải vào gầu Điều kiện chất tải vào gầu thể hệ số điền đầy gầu máy Điều kiện chất tải máy thể qua hệ số điền đầy gầu thể hệ số ηG4, giá trị khảo sát 0,75; 1,0 1,25 Theo lý thuyết máy làm đất Khu vực A: 1070 ≤ q2(0) ≤ 1200; 240 ≤ q3(0) ≤800; -380 ≤ q4(0) ≤1430; Khu vực B: 640 ≤ q2(0 )≤1070; 240 ≤ q3(0) ≤330; -380 ≤q 4(0) ≤ 1430; Khu vực C: 450 ≤ q2(0) ≤740; 240 ≤ q3(0) ≤800; -380 ≤ q4(0) ≤1430 3.4.2.5 Ảnh hưởng yếu tố điều khiển thiết bị công tác Áp suất dầu xy lanh công tác định đến giá trị mô men dẫn động khâu công tác theo: M2 lm2Fc2 lm2pxl2Axl2  M3 lm3Fc3 lm3pxl3Axl3 M l F l p A  m4 c4 m4 xl4 xl4 (3.14) Với pxli Axli áp suất làm việc diện tích công tác xy lanh, giảm áp suất làm việc xy lanh để giảm bớt tốc độ dịch  ,  chuyển khâu hệ số M M M 3.5 Phương pháp xác định chế độ làm việc ổn định máy xúc lội nước 3.5.1 Mô hình toán xác định chế độ ổn định làm việc máy Sơ đồ thuật toán toán xác định chế độ làm việc ổn định máy xúc lội nước thể hình 3.36, luận án Bước 1: Nhập tính toán thông sô ban đầu: thông số quán tình khối lượng khâu Bước 2: Giải hệ phương trình vi phân Bước 3: Tính toán ổn định kiểm tra điều kiện ổn định Bước 4: Điều chỉnh thông số đầu vào Bước Hiển thị kết chế độ thỏa mãn điều kiện ổn định 3.5.2 Kết tính toán đảm bảo điều kiện ổn định điều kiện làm việc máy khu vực nước cạn Bảng 3.1 Kết tính toán nước ngập ¼ phao xích Thông số    0 (độ)    0 (độ) ηb ηbn ηG1 ηky ηcy ηM2 (-) (-) (-) (-) (-) (-) Khi gầu vị trí trung gian ηM3 (-) ηM4 (-) ηG4 (-) Nâng dọc Nâng ngang Nâng dọc Nâng ngang Nâng dọc Nâng ngang Thông số Nâng dọc Nâng ngang Nâng dọc Nâng ngang Nâng dọc Nâng ngang Thông số Nâng dọc Nâng ngang Nâng dọc 16,71 14,33 1 1 1 ≤0,94 ≤0,98 16,71 11,07 1 1 1 ≤0,77 ≤0,82 Khi gầu xúc vị trí sâu 16,71 14,33 1 1 0,91 0,82 ≤0,75 ≤0,75 16,71 11,07 1 1 0,85 0,74 ≤0,55 ≤0,65 Khi gầu xúc vị trí xa 16,71 14,33 1 1 0,81 0,83 ≤0,75 ≤0,75 16,71 11,07 1 1 0,75 0,74 ≤0,55 ≤0,65 Bảng 3.2 Kết tính toán nước ngập ½ phao xích    0    0 ηb ηbn ηG1 ηky ηcy ηM2 (-) (-) (-) (-) (-) (-) ηM3 (-) Khi gầu vị trí trung gian 16,71 14,33 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 ≤0,84 ≤0,95 16,71 11,07 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 ≤0,76 ≤0,80 (độ) (độ) 1,2 ηM4 (-) ηG4 (-) Khi gầu xúc vị trí sâu 16,71 14,33 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,91 0,82 ≤0,70 ≤0,70 16,71 11,07 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,85 0,74 ≤0,60 ≤0,60 Khi gầu xúc vị trí xa 16,71 14,33 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,79 0,78 ≤0,75 ≤0,75 16,71 11,07 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,79 0,79 ≤0,55 ≤0,55 Bảng 3.3 Kết tính toán nước ngập ¾ phao xích    0    0 ηb ηbn ηG1 ηky ηcy ηM2 (-) (-) (-) (-) (-) (-) ηM3 (-) Khi gầu vị trí trung gian 16,71 14,33 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 ≤0,86 ≤0,85 16,71 11,07 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 ≤0,79 ≤0,70 (độ) (độ) 1,3 ηM4 (-) ηG4 (-) Khi gầu xúc vị trí sâu 16,71 14,33 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 0,66 0,69 ≤0,75 ≤0,75 Nâng ngang Nâng dọc Nâng ngang 16,71 11,07 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 0,53 0,57 ≤0,55 ≤0,65 Khi gầu xúc vị trí xa 16,71 14,33 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 0,61 0,62 ≤0,75 ≤0,75 16,71 11,07 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 0,51 0,55 ≤0,55 ≤0,65 Kết luận chương Xác định thông số mô tả chuyển động khâu công tác máy xúc lội nước hai trường hợp làm việc dọc thân máy (nâng dọc) làm việc ngang hân máy (nâng ngang) Xác định góc nghiêng giới hạn máy xúc nâng dọc, nâng ngang dựa theo điều kiện lật, trượt điều kiện làm việc Xây dựng thuật toán chương trình để xác định chế độ làm việc ổn định máy xúc lội nước thông qua việc điều chỉnh hệ số ηM2, ηM3, ηM4, ηG4 để đảm bảo góc nghiêng máy làm việc không vượt giới hạn cho phép Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định máy xúc như: kích thước kết cấu phao xích, trọng lượng phao xích ca bin, yếu tố nơi máy đứng làm việc, độ chìm ban đầu phao xích, yếu tố điều kiện chất tải vào gầu, áp suất làm việc xy lanh công tác máy xúc Chỉ số giá trị liên quan đến điều kiện làm việc ổn định máy cho hai trạng thái nâng ngang, nâng dọc gầu xúc vị trí trung gian, vị trí nguy hiểm (vị trí xa sâu nhất) ứng với phao xích ngập sâu nước mức khác (¼, ½ ¾ phao xích) CHƯƠNG THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY XÚC LỘI NƯỚC 4.1 Mục đích nghiên cứu + Xác định thông số đầu vào cho mô hình động lực học máy xúc lội nước, bao gồm: thông số kích thước phao xích, thân máy, cần, tay cần, gầu xúc tương quan vị trí phận trên; thông số động học TBCT thân máy; lực tác dụng lên TBCT trình làm việc xác định thông qua thông số áp suất khoang công tác xy lanh thủy lực + Kểm tra kết tính toán lý thuyết, so sánh độ sai lệch kết tính toán lý thuyết thực nghiệm, từ đánh giá tính đắn mô hình nghiên cứu lý thuyết Tiến hành làm thực nghiệm công trường thi công nạo vét bùn đầm lầy Đảo Đình Vũ - Hải Phòng từ ngày 27 đến ngày 29 tháng năm 2014 4.2 Đối tượng thực nghiệm Đối tượng thực nghiệm máy xúc lội nước KOMAT’SU PC200-8 hãng Komat’su Nhật Bản chế tạo Các thông số máy xúc lội nước cho bảng 4.1 Trong luận án 4.3 Các thông số đo thực nghiệm - Kích thước phao xích, sàn quay, cần, tay cần, xy lanh dẫn động tương quan vị trí phận - Độ dịch chuyển gia tốc sàn quay theo ba phương x, y z - Góc nghiêng sàn quay mặt phẳng ngang theo hai phương x y - Áp suất thủy lực khoang công tác xi lanh nâng cần, tay cần gầu thiết bị công tác (TBCT) - Độ dịch chuyển cán pít tông xi lanh nâng cần, tay cần gầu TBCT 4.4 Trang thiết bị thực nghiệm 4.4.1 Cảm biến đo dịch chuyển Để đo dịch chuyển cán pít tông xy lanh cần, tay gầu gầu, sử dụng đầu đo H7 Đây loại đầu đo làm việc theo nguyên lý quang học, chùm tia đầu đo gặp vật cản phản xạ lại đầu thu từ đưa tín hiệu dòng điện tương ứng với khoảng cách từ đầu đo đến vật cản 4.4.2 Cảm biến đo gia tốc Để xác định vị trí trọng tâm thân máy trình làm việc, sử dụng cảm biến gia tốc ba phương PCB 356B08 hãng PCB Piezotronics sử dụng để đo gia tốc trọng tâm máy sở theo ba trục tọa độ x, y, z đồng thời theo thời gian thực 4.4.3 Cảm biến đo áp suất Khi làm việc, TBCT máy xúc lội nước dẫn động xi lanh thủy lực, việc xác định thông số ĐLH hệ thực gián tiếp qua thông số làm việc xi lanh Cảm biến áp suất dầu OCM-511 4.4.4 Thiết bị khuếch đại tín hiệu Để khuếch đại tín hiệu cảm biến gia tốc ba phương PCB 356B08 trước đưa vào thiết bị ghi, sử dụng thiết bị khuếch đại PCB 482A20 4.4.5 Thiết bị ghi xử lý tín hiệu Để ghi xử lý tín hiệu đưa vào máy tính trình thực nghiệm, sử dụng thiết bị NI6210 4.4.6 Phần mềm xử lý số liệu máy tính Để xử lý số liệu đo đạc thực nghiệm đầu đo thiết bị ghi nêu trên, sử dụng phần mềm DasyLab 10 4.4.7 Thiết bị đo xác định vị trí thân máy Camera ghi hình tốc độ cao Trung tâm kỹ thuật Vũ Khí - Học viện KTQS sử dụng để đo độ dịch chuyển góc quay thân phao trình làm việc Đây thiết bị đo dịch chuyển nguyên lý chụp xử lý ảnh, tính toán vị trí ảnh để đưa giá trị dịch chuyển theo thời gian Phương pháp cho độ xác cao so với phương pháp đo truyền thống sử dụng tenzo 4.5 Các bước tổ chức thực nghiệm 4.5.1 Vị trí, môi trường làm thực nghiệm Môi trường tiến hành thực nghiệm môi trường vùng sình lầy- khu vực cảng Đình Vũ - Hải Phòng Đây khu vực đất ngập nước, độ sâu nước 1,5m nên thích hợp cho việc khảo sát trình làm việc máy xúc lội nước (hình 4.10) Để phục vụ cho việc tính toán lý thuyết tác giả tiến hành xác định số tính chất môi trường làm việc sau: 4.5.2 Bố trí đầu đo thiết bị đo Để đánh giá độ ổn định máy xúc lội nước làm việc cần phải đánh giá độ ổn định máy làm việc vị trí sau: - Vị trí đào theo trục dọc thân máy (trục x) - Vị trí đào theo trục ngang thân máy (trục y) - Vị trí đào theo trục lệch 450 so với trục dọc thân máy (trục x) 4.5.2.1 Lắp đặt đầu đo H7 Các đầu đo H7 lắp xy lanh dẫn động cần, tay gầu để xác định độ dịch chuyển pít tông từ xác định góc quay cần, tay gầu 4.5.2.2 Lắp đặt đầu đo áp suất OCM-511 Kết đo áp suất khoang pít tông máy ghi thông qua thiết bị ghi xử lý tín hiệu 4.5.2.3 Lắp đặt đầu đo gia tốc ba trục Đầu đo gia tốc ba trục sử dụng để đo gia tốc trọng tâm máy sở theo ba phương trình tác nghiệp 4.5.2.4 Vị trí bố trí camera ghi hình tốc độ cao Camera ghi hình tốc độ cao bố trí độc lập với máy xúc, để camera ghi lại xác vị trí máy xúc làm việc khoảng cách camera với vạch dấu phao xích phải nằm khoảng 050 m 4.5.3 Kết nối đầu đo với thiết bị ghi, xử lý tín hiệu máy tính 4.5.4 Thiết lập sơ đồ kênh đo Để nhận, xử lý lưu trữ kết đo, cần thiết lập sơ đồ kênh đo trước tiến hành thực nghiệm 4.6 Tiến hành thực nghiệm - Tiến hành kiểm tra sơ đồ kết nối thử tín hiệu đầu đo Lấy điểm chuẩn đầu đo Khi đầu đo hoạt động tốt tiến hành thực nghiệm - Thực trình đào, chuyển xả đất thực lần, lần thực đảm bảo đủ giai đoạn chu kỳ: đào, nâng chuyển, xả đất quay vị trí ban đầu Khi đào gầu phải tích đầy đất trước nâng chuyển xả Các thiết bị đo ghi lấy tín hiệu đồng thời thời điểm bắt đầu, kết thúc để thuận tiện trình xử lý kết - Mỗi chu kỳ đào đất liệu ghi vào file số liệu riêng để phục vụ trình xử lý số liệu thực nghiệm 4.7 Phương pháp xử lý kết thực nghiệm Để xử lý, phân tích thống kê liệu thực nghiệm đánh giá sai số thực nghiệm luận án sử dụng kỹ thuật thống kê thực nghiệm Tính tương hợp mô hình kiểm tra theo chuẩn số Fisher, sở chuẩn số so sánh sai số toán học mô hình với sai số thực nghiệm, nói cách khác chuẩn số tỷ số phương sai: F Sd Sl Nếu tỷ số nhỏ giá trị tra bảng chuẩn số Fisher ứng với mức có nghĩa p (lấy 0,05), bậc tự phương sai dư f1 bậc tự phương sai lặp f2, nghĩa là: F  Fp ( f1 , f ) đó: Fp(f1,f2) - giá trị tra bảng chuẩn số Fisher; f1= N-1 – bậc tự phương sai dư; f2= m-1 – bậc tự phương sai lặp 4.8 Phân tích kết thực nghiệm 4.8.1 So sánh kết tính toán lý thuyết thực nghiệm theo đồ thị 4.8.1.1 Dịch chuyển phao xích a) b) Hình 4.18: Góc quay phao xích: a)- lý thuyết; b)- thực nghiệm a) b) Hình 4.19: Dịch chuyển theo phương x: a)- lý thuyết; b)- thực nghiệm Hình 4.37: Gia tốc dịch chuyển đào dọc (a) đào ngang (b) 4.8.2 So sánh kết tính toán lý thuyết thực nghiệm theo sai số So sánh sai số giá trị lớn kết tính toán lý thuyết với thực nghiệm cho theo bảng 4.6 Trong luận án Nhận xét - Độ dịch chuyển góc quay phao xích: + Góc quay phao xích: Giữa trình đào dọc đào ngang góc quay phao xích có khác Đối với trình đào ngang góc xoay phao xích lớn góc quay trình đào dọc điều cho thấy trình đào ngang ảnh hưởng lớn tới trình ổn định máy Vận tốc góc gia tốc góc phao xích biến đổi theo qui luật dao động điều hòa với biên độ khác phụ thuộc vào đất máy đứng Về mặt giá trị tính toán lý thuyết thực nghiệm ta thấy sai số nằm khoảng từ 3,2311,11% Nguyên nhân gây sai số trình tác nghiệp đào dọc đào ngang điều khiển người vận hành không giống nhau, bên cạnh lần đào có khác khối lượng đất đào Sai số do, giả thiết lý thuyết điều kiện tiến hành thí nghiệm + Độ dịch chuyển phao xích: kết thực nghiệm cho thấy dịch chuyển phao xích theo phương tăng dần phi tuyến Vận tốc dịch chuyển gia tốc dịch chuyển dao động theo qui luật điều hòa quanh giá trị ổn định cuối chu kỳ làm việc máy Về mặt giá trị tính toán lý thuyết thực nghiệm thấy sai số tính toán nằm khoảng từ 2.5618.18% Mặt khác ta đem so sánh với đồ thị gia tốc trọng tâm xe sở ta thấy gia tốc đo camera tốc độ cao gia tốc đo đầu đo gắn xe sở giống Nguyên nhân sai số tính toán trình tính toán ta giả thiết để đơn giản hóa toán, bên cạnh trình thao tác người lái máy đào tư khác khác -Góc quay, vận tốc gia tốc khâu: + Cần: Kết thực nghiệm cho thấy đào đất góc quay cần giảm dần, vận tốc gia tốc góc tăng dần phi tuyến Về mặt giá trị kết tính toán lý thuyết giá trị đo thực nghiệm gần sai số nằm khoảng từ 1.9 15% Nguyên nhân dẫn tới sai số trình tính toán dịch chuyển góc phải tính toán thông qua dịch chuyển xi lanh với nhiều giả thiết để đơn giản hóa trình tính toán, bên cạnh điều khiển người vận hành ảnh hưởng lớn tới vận tốc gia tốc góc cần + Tay gầu gầu: Hoàn toàn tương tự, kết đo đạc tính toán giá trị góc quay, vận tốc góc, gia tốc góc cho thấy giá trị thực nghiệm giá trị tính toán lý thuyết chênh lệch với sai số nằm khoảng từ 1.2710% Nguyên nhân sai số ta tính toán góc quay thông qua dịch chuyển xy lanh, bên cạnh ta giả thiết bỏ qua ảnh hưởng số lực tác dụng Ngoài yếu tố môi trường làm việc máy Kết luận chương Quá trình nghiên cứu thực nghiệm mang lại số kết sau: - Mục tiêu thực nghiệm đặt xác định thông số ĐLH máy xúc lội nước trình tác nghiệp môi trường đất ngập nước, từ so sánh kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm làm việc máy - Xây dựng phương pháp đo trực tiếp thông số: áp suất xy lanh, dịch chuyển xy lanh, dịch chuyển phao xích, góc quay phao xích, gia tốc xe sở đầu đo đại Qua nghiên cứu đánh giá xác yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định làm việc máy xúc lội nước, ảnh hưởng môi trường đến thành phần lực cản trình đào cần phải tiến hành thí nghiệm nhiều lần điều kiện nghiên cứu thực nghiệm tốt hơn, chủ động trang thiết bị làm thí nghiệm môi trường làm thực nghiệm KẾT LUẬN CHUNG Trong luận án thực vấn đề sau: Tập hợp, phân tích số môi trường đặc trưng mà MXLN thường làm việc môi trường đất yếu; sình lầy; ngập nước Đây cở sở khoa học cho việc tính toán độ ổn định máy xúc làm việc môi trường Khảo sát đặc điểm giai đoạn làm việc MXLN đưa kết luận giai đoạn làm việc dễ ổn định giai đoạn nâng gầu-xả đất Thiết lập phương trình động lực học máy xúc lội nước giai đoạn nâng gầu-xả đất theo trường hợp (phương dọc phương ngang) theo phương pháp Lagrăng II Nghiên cứu sinh sử dụng phần mềm đại MatlabSimulink để giải toán động lực học; ứng dụng phần mềm đồ họa 3D (Inventor) xây dựng mô hình thực MXLN để xác định thông số động học máy Đây đóng góp luận án xây dựng sở lý thuyết tính toán thông số máy xúc lội nước Trên sở mô hình vật lý, mô hình toán học NCS sử dụng phương pháp giải tích số, giải mô hình động lực học MXLN giai đoạn làm việc nâng gầu - xả đất Từ đưa kết luận khả làm việc ổn định máy số môi trường, điều kiện làm việc đặc trưng đưa yếu tố ảnh hưởng đến khả làm việc ổn định máy Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu phát triển thêm Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy xúc lội nước để làm việc vùng đất yếu cần thiết Việt Nam Vì thời gian luận án đề cập đến số vấn đề nhằm nghiên cứu độ ổn định máy xúc lội nước làm việc vùng địa chất phức tạp Trong trình thực luận án NCS cần thấy số vấn đề sau cần tiếp tục nghiên cứu nhằm hoàn thiện + Nghiên cứu MXLN làm việc trường hợp máy hoàn toàn mặt nước để phục vụ cho thi công công trình lấn biển hay nạo vét cầu cảng cho tầu cỡ lớn vào + Thiết kế kết cấu phần phao xích phù hợp với chủng loại máy xúc có thị trường Việt Nam + Cần nghiên cứu đầy đủ phần kết cấu tay gầu, tay cần máy xúc có chiều dài khác phù hợp với phao xích để đảm bảo tính ổn định máy thuận lợi cho máy làm việc loại địa hình vận chuyển máy từ nơi đến nơi khác