Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động máy kéo MTZ 82 khi kéo rơ moóc chở gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN VĂN HUỆ YỂN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG MÁY KÉO MTZ - 82 KHI KÉO RƠ MOÓC CHỞ GỖ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN VĂN HUỆ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG MÁY KÉO MTZ - 82 KHI KÉO RƠ MOÓC CHỞ GỖ Chuyên ngành: Kỹ thuật máy Thiết bị Cơ giới hóa Nông - 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, 2010 ĐẶT VẤN ĐỀ Cơ giới hóa nơng, lâm nghiệp ln giữ vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa nước ta Để góp phần nâng cao suất lao động cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động lâm nghiệp, đặc biệt khâu vận xuất, vận chuyển gỗ, sử dụng số loại máy, thiết bị để giới khâu Máy kéo sử dụng rộng rãi khai thác lâm sản Để khai thác gỗ có hiệu quả, vừa đáp ứng yêu cầu kinh tế vừa đáp ứng u cầu mơi sinh hàng loạt vấn đề cần phải nghiên cứu cách thấu đáo, có vấn đề sử dụng máy kéo cơng suất lớn để giới hóa khâu vận xuất, vận chuyển gỗ Đã có nhiều cơng trình đề cập đến việc sử dụng máy kéo bánh vận xuất, vận chuyển gỗ rừng trồng, song nhiều vấn đề độ êm dịu chuyển động máy kéo chưa nghiên cứu đầy đủ Tính êm dịu chuyển động ô tô máy kéo tiêu quan trọng, đặc trưng tần số biên độ dao động liên hợp máy chuyển động địa hình khơng phẳng Trường hợp máy kéo, kéo vật nặng (rơ moóc chở gỗ…) chịu nhiều lực kích thích gây dao động, ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động, tính kéo, bám, điều khiển ổn định máy kéo Trong dự án sản xuất thử nghiệm sau kết đề tài nhánh cấp Nhà nước KN-03-04 PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu chủ trì nghiên cứu chế tạo đưa vào sản xuất liên hợp máy kéo MTZ - 82, kéo rơ moóc trục chở gỗ rừng trồng Tuy nhiên chưa có cơng trình nghiên cứu dao động, nâng cao độ chuyển động êm dịu liên hợp máy Với lý trên, tác giả thực đề tài: Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động máy kéo MTZ - 82 kéo rơ moóc chở gỗ * Ý nghĩa khoa học đề tài: Xây dựng mơ hình hệ phương trình vi phân dao động liên hợp máy kéo MTZ-82 kéo rơ moóc chở gỗ, làm sở cho việc đề xuất giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động liên hợp máy kéo * Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Kết nghiên cứu đề tài làm sở hoàn thiện kết cấu chọn chế độ sử dụng hợp lý liên hợp máy kéo MTZ-82 kéo rơ moóc chở gỗ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghệ thiết bị giới hóa khai thác gỗ rừng trồng 1.1.1 Tổng quan công nghệ thiết bị giới hóa khai thác gỗ rừng trồng giới Khai thác gỗ định nghĩa toàn thao tác, công đoạn để biến đứng thành sản phẩm gỗ tròn theo qui cách xác định chuyển chúng từ rừng đến điểm tiêu thụ Nó cầu nối nguồn tài nguyên rừng nghành công nghiệp sử dụng gỗ làm nguyên liệu công nghệ chế biến gỗ, công nghiệp giấy, khai thác than, xây dựng… Việc khai thác công việc khác phải tuân thủ theo công nghệ định Công nghệ khai thác gỗ cơng nghệ cổ truyền, cơng nghệ thủ công, công nghệ tiên tiến Mỗi loại công nghệ thích hợp với đièu kiện định Cơng nghệ thích hợp cơng nghệ phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội phổ biến có tính địa phương mơi trường phù hợp với điều kiện môi trường Do công nghệ khai thác gỗ phải giảm mức tối đa chi phí sản xuất tác động xấu đến môi trường Điều trình bày tài liệu [33] Trong việc khai thác gỗ rừng trồng người ta thường áp dụng loại cơng nghệ [23],[24] Loại hình cơng nghệ khai thác gỗ nguyên (Full- tree-method): Cây gỗ sau hạ giữ nguyên cành tán kéo bãi gỗ Tại chúng cắt cành, cắt khúc theo quy cách sản phẩm sau vận chuyển đến nơi tiêu thụ Loại hình công nghệ khai thác gỗ dài (Full-length-method ): Cây gỗ sau hạ cắt cành, nơi chặt hạ kéo ven đường vận chuyển bãi gỗ Tại chúng cắt khúc vận chuyển đến nơi tiêu thụ Loại công nghệ khai thác gỗ ngắn (Short-wood method/Cut-to-length method): Toàn thao tác hạ cây, cắt cành cắt khúc thực nơi chặt hạ, sau khúc đưa đến bãi gỗ ven đường chuyển nhà máy điểm Như đề cập, việc áp dụng loại hình cơng nghệ loại hình cơng nghệ kia, việc lựa chọn cơng nghệ thích hợp khai thác rừng, phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố việc cung cấp nhân lực tiền công lao động, sở hạ tầng kỹ thuật, khả đầu tư, tính sẵn trang thiết bị, máy, phụ tùng thay thế, điều kiện rừng, điều kiện kinh tế-xã hội bảo vệ rừng khai thác Ở Brazil, người ta áp dụng ba loại hình nêu việc khai thác gỗ rừng trồng [29] Loại hình khai thác gỗ ngắn áp dụng chủ yếu khai thác rừng bạch đàn Để tăng suất,giảm giá thành khâu chặt hạ người ta tổ chức nhóm làm việc hai người, người chặt hạ cắt khúc cưa xích người dùng búa để chặt cành.Việc tập trung từ nơi chặt hạ bãi gỗ nhỏ ven đường kho gỗ, thực máy kéo bánh lâm nghiệp máy kéo nông nghiệp trang bị thêm rơ moóc chở gỗ, tay thủy lực kết cấu phụ trợ đảm bảo an toàn cho người thiết bị làm việc rừng Đối với địa hình dốc, người ta sử dụng đường cấp lưu động với nguồn động lực máy kéo nông nghiệp để đưa gỗ từ nơi chặt hạ chỗ tập trung Ở số lâm trường trang trại quy mơ nhỏ người ta dùng bị ngựa kéo gỗ Hình thức khai thác gỗ dài gỗ nguyên Brazil áp dụng khai thác rừng thơng (hình 1.1) Ở hình thức khai thác gỗ dài, việc chặt hạ, cắt cành thực nơi chặt hạ việc sử dụng cưa xích, sau thân kéo tập trung kho gỗ bãi gỗ nhỏ ven đường máy kéo nơng nghiệp, có trang bị thêm phận treo gỗ Hình 1.1: Cơ giới hóa khai thác gỗ rừng trồng Cịn hình thức khai thác gỗ nguyên cây, sau hạ máy hạ chuyên dùng (Feller - Buncher) chúng kéo kho gỗ với cành tán máy kéo vận xuất chuyên dùng theo phương pháp nửa lết Đến bãi gỗ bó tiếp tục kéo qua “cổng chặt cành” nhờ kết cấu cắt vận hành cách hợp lý, cành nhánh cắt khỏi thân cây, sau bó gỗ cành nhánh tiếp tục chuyển đến vị trí cắt khúc Việc cắt khúc bãi gỗ thực cưa xích Việc vận chuyển gỗ từ bãi gỗ đến nơi tiêu thụ Brazil thực chủ yếu xe vận tải chuyên dùng theo nhiều kiểu khác nhau: Xe tải không rơ moóc, xe tải sơ mi rơ moóc, xe tải kéo theo hai rơ moóc Việc bốc dỡ kho gỗ giới hóa việc sử dụng cầu trục thủy lực cố định chuyên dùng Việc bốc dỡ gỗ nơi có sản lượng khai thác nhỏ phổ biến lao động thủ công Ở phần Lan nước Bắc Âu [28], từ năm 80 trở trước, ba loại hình cơng nghệ áp dụng khai thác gỗ rừng trồng Hiện nhờ tiến ngành chế tạo máy lâm nghiệp đặc biệt đường vận chuyển dày đặc với chất lượng tốt đến tận khu rừng xa xơi nên hình thức khai thác gỗ ngắn sử dụng Việc hạ cây, cắt cành, chuyên dùng (Feller - Buncher) máy khai thác liên hợp (Harvester) sau khúc gỗ vận chuyển đến ven đường nhờ sử dụng máy kéo vận xuất bánh chuyên dùng (Forwarder) máy kéo nông nghiệp trang bị tay thủy lực rơ moóc chở gỗ Việc vận chuyển gỗ từ rừng đến nơi tiêu thụ chủ yếu đường bộ, nhờ sử dụng xe vận tải cỡ lớn kéo hai rơ mc Ngồi việc vận chuyển gỗ thực đường thủy đường sắt theo xu hướng ngày giảm Việc bốc dỡ gỗ giới hóa hồn toàn nhờ cần trục thuỷ lực đặt bãi gỗ đặt xe vận tải Việc sử dụng công cụ thủ công việc chặt hạ cưa cùng, búa việc dùng ngựa để vận chuyển gỗ Ở Phần Lan sử dụng với tỷ trọng nhỏ, chủ yếu dùng khai thác, tỉa thưa quy mô nhỏ Ở Nga nước SNG (Liên xô cũ), tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên phương thức khai thác người ta áp dụng số loại khai thác nêu cho phù hợp Phần lớn khu rừng khai thác trắng (nơi chiếm phần lớn sản lượng gỗ khai thác hàng năm Nga) phân bố vùng đất ẩm ướt, hệ thống di động máy khai thác gỗ chủ yếu dạng di động xích cịn liên hợp máy bánh sử dụng vùng Công nghệ khai thác gỗ chủ yếu sau: Người ta sử dụng máy chuyên dùng máy liên hợp chặt hạ - vận xuất để hạ cây, sau bó vận chuyển cự ly ngắn liên hợp máy kéo xích kho gỗ; chúng chặt cành, cắt khúc, phân loại vận chuyển đến nơi tiêu thụ đường đường thủy Trong hoạt động khai thác tỉa thưa (chủ yếu thuộc phần lãnh thổ châu Âu) người ta áp dụng hình thức khai thác gỗ ngắn Việc chặt hạ thực cưa xích máy hạ chuyên dùng; sau khúc gỗ thực cưa xích máy hạ chuyên dùng; sau khúc gỗ chuyển bãi gỗ loại máy vận xuất chuyên dùng máy kéo nông nghiệp [32] Ở số nước phát triển Ethiopia, Tanzania, Zimbabwe, Philipine…[26], công nghệ khai thác thác gỗ rừng trồng phổ biến cơng nghệ trung bình với đặc trưng dùng máy kéo nông nghiệp lắp đặt thêm trang bị chuyên dùng để bốc dỡ vận chuyển gỗ cự ly ngắn Ở Malaisia [31] trước người ta kết hợp máy kéo xích máy kéo bánh lâm nghiệp để vận chuyển gỗ trồng qua sử dụng cho thấy; di chuyển nhiều rừng nên bề mặt đất rừng bị phá hoại nghiêm trọng ảnh hưỏng xấu đến trình tái sinh rừng làm cho q trình xói mòn đất tăng lên Hiện phần lớn rừng trồng Malaisia tập trung tập đoàn lâm nghiệp, với hệ thống sở hạ tầng dịch vụ kỹ thuật tương đối tốt đồng nên người ta áp dụng loại hình khai thác nguyên chủ yếu Thiết bị khâu chặt hạ cưa xích cỡ nhỏ Để đưa gỗ tán từ nơi chặt hạ bãi gỗ người ta sử dụng đường cáp ba dây vận hành theo công nghệ kéo căng - thả chùng Việc vận chuyển gỗ từ rừng nhà máy chủ yếu ôtô, khâu bốc dỡ gỗ đựơc giới hóa 1.1.2 Tổng quan cơng nghệ thiết bị giới hóa khai thác gỗ rừng trồng Việt Nam Ở nước ta, phần lớn gỗ khai thác, sản xuất tiêu thụ nội địa chiếm 98% gỗ tròn, 92% gỗ xẻ 80% sản phẩm giấy Một phần gỗ lâm đặc sản quế, dầu hồi, hạt điều, cánh kiến được xuất sang nước như: Nhật Bản, Hồng Kông, Singapore, Hiện nước ta cho phép việc khai thác gỗ tre nứa rừng giàu trung bình (rừng gỗ có trữ lượng 80 m3, rừng tre, luồng có từ – 3,5 nghìn cây/ha trở lên; rừng nứa, vầu có từ – nghìn cây/ trở lên) Chỉ tiến hành khai thác chọn lọc, cường độ chặt giới hạn không 35% gỗ 50% tre nứa theo tổng trữ lượng toàn vùng [41] Ở vùng chuyên canh gỗ nguyên liệu giấy người ta áp dụng loại hình khai thác gỗ ngắn chủ yếu Quy trình cơng nghệ sau: Khâu chặt hạ Việc hạ cây, căt cành, cắt khúc thực chủ yếu công cụ thủ cơng búa, cưa gỗ Gỗ ngun liệu có chiều dài 4m tới 70% cắt khúc nơi chặt hạ, 30% cắt khúc chân đồi sau dùng phương tiện khác đưa thân xuống Khâu vận xuất Vận xuất gỗ vùng nguyên liệu phổ biến gồm hai bước: Bước thứ nhất: Gom gỗ từ nơi chặt hạ tập trung bãi bốc tạm thời ven đường vận chuyển Do đặc điểm địa hình nước ta phức tạp, khó có khả giới hóa nên nhiều năm qua, việc tập trung gỗ từ nơi chặt hạ bãi gỗ ven đường thủ công: Cây gỗ sau cắt thành khúc, dùng sức người “cò kéo”, lao xeo, khiêng vác dùng trâu kéo để đưa gỗ bãi gỗ ven đường Ở số dạng địa hình dốc người ta thử nghiệm dùng đường cáp dây với công nghệ kéo căng - thả chùng để đưa gỗ ra, việc áp dụng thực tế cịn hạn chế nguồn động lực kết cấu Bước thứ hai: Đưa gỗ từ bãi gỗ nhỏ ven đường vận xuất bãi gỗ trung chuyển ven đường vận chuyển ven sông với cự ly trung bình 10 - 15 km Ở bước người ta sử dụng máy kéo nông nghiệp trang bị thêm rơ moóc chở gỗ, có tay thủy lực tự bốc dỡ gỗ Từ năm 1991 trở 53 d T T  mzm1 => ( )  mzm1 dt zm1 zm1 (3.11e) T 0 qi (3.11f)   (c1  c2  c g  cm  cm1 ) z  (c1l1  c2l2  cg l2 )  c g z g  cm1 z m1  z  (cml3  cm1l3 )  c1h1  c2 h2  cm h3 (3.12a)   (c1l1  c2l2  cg l2 ) z  (c1l12  c2l22  cg l22 )  cg l2 z g  c1l1h1  c2l2 h2  (3.12b)   c g z  c g l2  cg z g z g (3.12c)   (cml3  cm1l3 ) z  cm1l3 zm1  (cml32  cm1l32 )  cml3h3  (3.12d)   c m1 z  c m1l 3  c m1 z m1 z m1 (3.12e)   (k1  k2  k g  km  km1 ) z  (k1l1  k2l2  k g l2 )  k g z g  km1 zm1  z  (kml3  km1l3 )  k1h1  k2 h2  km h3 (3.13a)   (k1l1  k2l2  k g l2 ) z  (k1l12  k2l22  k g l22 )  k g l2 z g  k1l1h1  k2l2 h2  (3.13b)   k g z  k g l2  k g zg zg (3.13c)   (kml3  km1l3 ) z  (kml32  km1l32 )  km1l3 zm1  kml3h3  (3.13d)   k m1 z  km1l3  k m1 zm1 zm1 (3.13e) Lần lượt thay biểu thức (3.11a, 3.11f, 3.12a, 3.13a); (3.11b, 3.11f, 3.12b, 3.13b); (3.11c, 3.11f, 3.12c, 3.13c); (3.11d, 3.11f, 3.12d, 3.13d); (3.11e, 3.11f, 3.12e, 3.13e) vào phương trình Lagranger loại II: d T T     Qi   Ta hệ phương trình sau: dt q i q i q i q i 54 mz  (k1  k2  k g  km  km1 ) z  (k1l1  k2l2  k g l2 )  k g z g  kml3  km1 zm1    (c1  c2  cg  cm1 ) z  (c1l1  c2l2  cg l2 )  cml3  cg z g  cm1 zm1  k1h1  k2 h2    c1h1  c2 h2 J  (k1l1  k2l2  k g l2 ) z  (k1l12  k2l22  k g l22 )  k g l2 z g  (c1l1  c2l2  cg l2 ) z   (3.14)  (c1l12  c2l22  cg l22 )  cg l2 z g  k1l1h1  k2l2 h2  c1l1h1  c2l2 h2   mg z g  k g z  k g l2  k g z g  cg z  cg l2  cg z g  J m  (kml3  km1l3 ) z  (kml32  km1l32 )  km1l3 zm1  (cml3  cm1l3 ) z  (cml32  cm1l32 )    cm1l3 zm1  kml3h3  cml3h3 m z  k z  k l   k z  c z  c l   c z  m1 m1 m1 m1 m1 m1 m1  m1 m1 m1 Việc giải mơ phương trình (3.14) thực phần mền Matlab Simuink Do điều kiện thời gian nên chúng tơi đưa mơ hình xây dựng hệ phương trình vi phân hệ mà không đưa kết mô trường hợp 3.4.2 Thay đổi độ cứng hệ số cản lị xo giảm xóc ghế ngồi Độ cứng lò xo hệ số cản giảm chấn ghế ngồi máy kéo MTZ 82, thiết kế cho người nước ngồi có cân trọng lượng lớn người Việt Nam, máy kéo sử dụng Việt Nam cần phải thay đổi độ cứng lò xo giảm xóc ghế ngồi Bằng cách: Lựa chọn lị xo có độ cứng nhỏ lắp thêm phận thay đổi độ cứng lò xo 3.4.3 Nối mềm rơ moóc với máy kéo Theo phương án thiết kế PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu mc nối cứng với thân máy kéo Khi làm việc liên hợp máy moóc tạo thành hệ dao động, số trường hợp dao động lớn sinh tượng cộng hưởng Để hạn chế tượng này, đề xuất giải pháp nối mềm moóc với thân máy kéo phận đàn hồi có giảm chấn Khi mơ hình dao động hệ mơ tả (hình 3.12) Lúc điểm nối moóc có chuyển dịch ngang xn, mơ hình dao động hệ bao gồm thành phần dao động thẳng đứng dao động 55 ngang Sau có thêm phận nối đàn hồi - giảm chấn vào máy kéo rơ mc, mơ hình dao động có dạng sau: zg mg Z zk kg cg xn z1 m1 X z  m2 m J kn z2 zm mm Jm  O cn c1 k1 h1 cm k2 c2 h2 l1 l2 km h3 l3 l4 Hình 3.12: Mơ hình dao động hệ trường hợp nối mềm moóc với thân máy kéo Việc xây dựng hệ phương trình vi phân dao động liên hợp máy trường hợp thực cách ứng dụng phương trình Lagranger loại II, tương tự hệ phương trình vi phân dao động (3.4) liên hợp máy kéo MTZ 82 kéo rơ moóc chở gỗ Việc giải hệ phương trình vi phân thực phần mềm Matlab Simuink Nhưng điều kiện thời gian mà khuôn khổ luận văn cao học nên đưa mơ hình hệ, từ làm sở cho nghiên cứu sau 56 Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm Thực nghiệm xác định gia tốc dao động thẳng đứng máy kéo MTZ 82, kéo rơ moóc trục chở gỗ chuyển động đường lâm nghiệp để minh họa cho kết nghiên cứu lý thuyết 4.2 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm Đối tượng để thí nghiệm máy kéo MTZ 82 kéo rơ moóc trục chở gỗ chuyển động đường lâm nghiệp với tốc độ từ thấp đến cao 4.3 Trang thiết bị thực nghiệm Để xác định gia tốc dao động thẳng đứng liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc trục chở gỗ chuyển động đường lâm nghiệp, dùng đầu đo gia tốc, kết hợp với thiết bị thu thập khuếch đại thông tin đo lường Spider8 kết nối với máy vi tính Đầu đo gia tốc gắn vị trí phía trọng tâm máy kéo cho trục dọc đầu đo trùng với phương thẳng đứng qua trọng tâm Đầu đo nối với Spider8 dây cảm biến, Spider8 kết nối với máy tính cáp RS-232 4.3.1 Thiết bị đo Spider8 phần mềm Catman Thiết bị Spiser8 thiết bị thu thập khuếch đại thông tin đo lường kỹ thuật số nối ghép với máy tính (CAT) Thiết bị sử dụng để đo đại lượng khơng điện, thiết kế theo tiêu chuẩn đo lường công nghiệp, gọn nhẹ chắn, phù hợp với đo kiểm tra ngồi trường Hình 4.1 Thiết bị Spider8 57 Thiết bị Spider có số đặc tính kỹ thuật sau: + Tốc độ lấy mẫu tới 9600 giá trị/giây cho kênh; + Nguồn cung cấp xoay chiều, pha từ (110 - 240Vol), qua chuyển đổi điện chiều ổn định 12 Vol; + Số kênh đo ghép nhiều để đạt số lượng kênh đo 64 + Cấp xác 0,1 Thiết bị Spider8 ghi số liệu thành File xử lý số liệu đo máy tính Tốc độ thu nhận tín hiệu đo cao với độ phân giải 16 bit Thiết bị kết nối với máy tính cổng giao diện RS 232 RS485 Phần mềm Catman phần mềm điều khiển đo lường xử lý số liệu, làm việc môi trường Window điều khiển Spider DMC Plus Ngoài ra, việc xử lý số liệu có giao diện với Excel số phần mềm khác Phần mềm Catman có chức sau: Data logger: Để thực việc đo dạng hiển thị kết đo; Define instrument and i/0 channels: Thiết lập kênh đo phần mềm Catman thiết bị Spider (chọn kênh đo, khai báo cho cảm biến); Data export: Lưu giữ liệu; Data import: Lấy liệu ra, xử lý số liệu; Editmeasured data: Điều chỉnh số liệu 4.3.2 Đầu đo gia tốc Để xác định gia tốc dao động thẳng đứng liên hợp máy phương pháp thực nghiệm, sử dụng đầu đo gia tốc theo nguyên lý điện cảm B12-1000 hãng HBM Cộng hịa liên Bang Đức sản xuất, hình dáng sơ đồ nguyên lý thể hình 4.2 58 Hình 4.2 Đầu đo gia tốc theo nguyên lý điện cảm Khối quán tính; Mặt cắt hai cuộn dây điện cảm; Lò xo (phần tử đàn hồi); Thân đầu đo; Cạnh vát; Cọc nối dây; Đầu có ren lắp vào vật đo Khi liên hợp máy chuyển động, khối quán tính 1, dao động hai cuộn dây điện cảm 2, làm cho từ trở mạch từ thay đổi dẫn đến điện cảm hai cuộn dây thay đổi Sự thay đổi điện cảm thiết bị Spider thu thập, khuếch đại lên nhiều lần ghi lại nhờ máy tính Như vậy, gia tốc dao động thẳng đứng lớn hay nhỏ phụ thuộc vào vận tốc liên hợp máy chạy mấp mô mặt đường Chúng sử dụng máy tính cài đặt phần mềm Catman có cổng kết nối RS - 232 để điều khiển đo lường ghi lại kết đo 4.4 Tiến hành thực nghiệm Gắn đầu đo gia tốc vào vị trí trọng tâm máy kéo Nối đầu đo với thiết bị Spider8 dây cảm biến Kết nối thiết bị Spider8 với máy tính, nối nguồn cho thiết bị thể (hình 4.3) Khởi động phần mềm Catman 59 Hình 4.3: Tiến hành thực nghiệm Máy tính; Thiết bị Spider8; Dây cáp nối thiết bị spider với máy tính; Dây cảm biến nối thiết bị spider8 với đầu đo;5 Đầu đo gia tốc Chúng tiến hành 03 lần thí nghiệm với 03 tốc độ chuyển động đường lâm nghiệp liên hợp máy kéo MTZ 82 kéo rơ moóc trục chở gỗ: km/h, 10 km/h, 20 km/h 4.5 Kết thực nghiệm Đồ thị thực nghiệm vẽ phần mềm Excell sau: Gia toc dao dong thang dung toc 5km/h Bien do, m.s2 -1 -2 -3 20 40 60 80 100 120 Thoi gian, s Hình 4.4 Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng của LHMK MTZ82 kéo rơ moóc trục chở gỗ tốc độ 5km/h 60 Gia toc dao dong thang dung toc 10km/h Bien do, m/s2 -1 -2 10 20 30 40 50 60 70 80 Thoi gian, s Hình 4.5 Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng LHMK MTZ82 kéo rơ moóc trục chở gỗ tốc độ 10 km/h Bien do, m/s2 Gia toc dao dong thang dung toc 20km/h 2.5 1.5 0.5 -0.5 -1 20 40 60 80 100 120 140 Thoi gian, s Hình 4.6 Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng LHMK MTZ82 kéo rơ moóc trục chở gỗ tốc độ 20 km/h 4.6 So sánh kết lý thuyết với thực nghiệm Từ đồ thị 4.4 đếm 48 dao động khoảng thời gian 20 giây, tần số dao động 2,4 Hz; biên độ dao động -1  1,5 m/s2 Như so sánh với kết nghiên cứu lý thuyết chúng tơi có: - Sai lệch biên độ 17%; 61 - Sai lệch tần số 17% 4.7 Một số nguyên nhân sai lệch lý thuyết thực nghiệm Sau so sánh kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm có sai khác, đưa số nguyên nhân dẫn đến sai khác sau: Xây dựng mơ hình dao động lý thuyết, chúng tơi giả thiết bỏ qua lực ma sát nguồn gây kích động liên hợp máy kéo; thực tế nguồn gây kích động liên hợp máy đáng kể; Khi tiến hành thực nghiệm, gắn đầu đo gia tốc vào vị trí tọa độ trọng tâm máy kéo; Độ cao mấp mơ mặt đường thực nghiệm có sai lệch với mơ hình lý thuyết Như vậy, với nguyên nhân trên, sai số 17% chấp nhận 62 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Luận văn xây dựng mơ hình dao động mặt phẳng thẳng đứng dọc liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ chuyển động đường lâm nghiệp xác định hầu hết thơng số mơ hình, làm sở để thiết lập phương trình vi phân dao động hệ; Bằng phương pháp ứng dụng phương trình Lagranger loại II, thiết lập hệ phương trình vi phân dao động liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ mặt phẳng thẳng đứng dọc chuyển động đường lâm nghiệp, làm sở để đánh giá độ êm dịu chuyển động liên hợp máy; Đã giải mơ hệ phương trình vi phân dao động liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ phần mềm MatlabSimulink với hàm kích thích dao động có dạng hình sin (chiều cao mấp mơ 0,04m, bước sóng 1m); Đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm xác định gia tốc dao động thẳng đứng liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ chuyển động đường lâm nghiệp với tốc độ khác Kết nghiên cứu thực nghiệm minh chứng cho kết nghiên cứu lý thuyết, sai lệch lý thuyết thực nghiệm biên độ 17%, tần số 17%, sai số chấp nhận được; Đã đề xuất giải pháp nhằm nâng cao khả chuyển động êm dịu liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ mc chở gỗ Xây dựng mơ hình dao động cho liên hợp máy có thêm phận đàn hồi giảm chấn, 63 lập hệ phương trình vi phân dao động cho trường hợp lắp thêm nhíp giảm chấn cho rơ moóc, từ làm sở cho nghiên cứu 5.2 Khuyến nghị Đề tài nghiên cứu dao động mặt phẳng thẳng đứng dọc liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ chuyển động đường lâm nghiệp, cịn mơ hình dao động khơng gian liên hợp máy đề tài chưa có điều kiện nghiên cứu, cần nghiên cứu bổ sung để hoàn thiện vấn đề dao động liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ; Đề tài giải mơ hệ phương trình vi phân dao động liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ miền thời gian, chưa có điều kiện khảo sát miền tần số Vậy, để đánh giá xác tiêu êm dịu chuyển động liên hợp máy kéo MTZ82 kéo rơ moóc chở gỗ cần giải mơ mơ hình dao động xây dựng miền tần số; Đề tài lập mơ hình xây dựng phương trình vi phân dao động cho trường hợp đề xuất giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động liên hợp máy, chưa giải mô hệ phương trình vi phân Để làm sở tin cậy cho việc lựa chọn giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động cho liên hợp máy cần giải mơ hệ phương trình vi phân xây dựng 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Barski I.B (1973), Động lực học máy kéo, Nxb Chế tạo máy, Maxcva Hồng Xn Bính, Nguyễn Xuân Hiền (1976), Điều kiện công nhân lái máy kéo địa hình đồng bằng, Nxb Y học lao động, Hà Nội Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2003), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu cộng (1995), Báo cáo khoa học thiết kế chế tạo khảo nghiệm sản xuất thiết bị vận xuất, bốc dỡ, vận chuyển để khai thác vùng nguyên liệu giấy, vùng gỗ nhỏ rừng trồng Đặc điểm máy kéo MTZ-80/82, U-650M Steyr – 768, (1987), Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội Hồng Văn Đặng (2002), MATHCAD 2002 giải trình tốn học, Nhà xuất Trẻ Nguyễn Tiến Đạt (2002), Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến khả vận xuất gỗ rừng trồng phương pháp kéo nửa lết máy kéo bốn bánh cỡ nhỏ (18 - 24 mã lực), luận văn tiến sĩ khoa học kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Nguyễn Hữu Điển (2010), Hướng dẫn sử dụng Maple, Đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội Trần Việt Hà (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến độ êm dịu chuyển động tơ khách đóng Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội 10 Trịnh Minh Hoàng (2002), Nghiên cứu khảo sát dao động xe tải hai cầu tác động ngẫu nhiên mặt đường, Luận văn thạc sỹ khí, Đại học Bách khoa, Hà Nội 65 11 Lưu Văn Hưng (2008), Nghiên cứu dao động rơ móc trục chở gỗ khi lắp thêm phận đàn hồi có giảm chấn khung trục bánh xe, Luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 12 Võ Văn Hường (2003), Nghiên cứu hồn thiện mơ hình khảo sát dao động ô tô tải nhiều cầu, Luận án tiến sĩ khoa học, Đại học Bách khoa, Hà Nội 13 GS.TSKH.Nguyễn Văn Khang (2004), dao động kỹ thuật, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 14 Nguyễn Mạnh Liên (1976), Ảnh hưởng rung xóc tới sức khỏe công nhân, Nxb Y học lao động, Hà Nội 15 Lê Minh Lư (2002), Nghiên cứu dao động máy kéo bánh có tính đến đặc trưng phi tuyến phần tử đàn hồi, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội 16 Triệu Quốc Lộc (1990), “Bước đầu nghiên cứu thiết kế ghế giảm rung cho công nhân lái máy kéo MTZ - 50 Việt Nam, góp phần cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân lái máy”, Báo cáo tổng kết đề tài 58-0107-01 Viện KHKT Bảo hộ lao động, Hà Nội 17 Triệu Quốc Lộc (1992), Một số vấn đề nghiên cứu chống rung cho người Việt Nam, Luận án phó tiến sĩ khoa học kỹ thuật, ĐH Bách Khoa, Hà Nội 18 Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 19 Nguyễn Hồng Quang (2007), Nghiên cứu dao động máy kéo Shibaura với thiết bị tời cáp vận xuất gỗ theo phương pháp kéo nửa lết Luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 20 Huỳnh Hội Quốc (2002), Nghiên cứu q trình lắc dọc - lắc ngang tơ vận tốc cao, Luận văn thạc sỹ khí, Đại học Bách khoa, Hà Nội 66 21 Hoàng Gia Thắng (1993), Dao động mặt phẳng thẳng đứng toa xe khách bốn trục hai hệ lò xo qua mối nối ray, Đề án tốt nghiệp cao học, Đại học Bách khoa, Hà Nội 22 Lê Thị Minh Vượng (2010), Nghiên cứu dao động xe chữa cháy rừng đa chuyển động đường lâm nghiệp, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 23 Trường Đại học Lâm nghiệp (1973), Cơ khí hóa khai thác gỗ tập 1, Nxb Nơng thơn, Hà Nội 24 Trường Đại học Lâm nghiệp (1992), Khai thác vận chuyển Lâm sản 25 Viện KH Lâm nghiệp Việt nam (1996), Báo cáo khoa học đề tài mã số KN-03.04, Hà Nội Tiếng Anh 26 FAO (1974), Hervesting man-made forests in developing countries, TF/INT/ 74(SWE), Rome 27 FAO (1988), Case study on Intermediate Technology in Forest Harvesting, Agricultural tractor with winch, Rome 28 Finish Forestry Association (1994), Filand-acountry of forest, Helsinki 29 Finish Forest Institute (1992), Mechanisation in forest operation in Brazil in comparison with Finland, Helsinki 30 ILO (1982), Implementation of appropriate technology in Philippine forestry, ILO/Finland/78/PHI/2, Manila 31 Sabal softwoods SDN BHD (1998), Timber Operation 32 Skpypnik V.I & Volkhov.V.A (1994), The TLK6-04 whelled forwarder, Lesnaya Promyshnost; 33 Pancel L (Ed) (1993), Tropical Forestry Handbook, Vol 2, SprigerVerlag Berlin Heidelberg 67 Tiếng Nga 34 Козьмин С.Ф.(1983) Исследование компоновки лесохозайственного колесного трактора клаcса тяги 6кН 35 Жуков А В (1987), Исследование колебания лесных машин 36 Добрынин Ю.А (1983), Исследование вертикальнои динамики колесного трактора на трелевке леса в условиях рубок промежуточного лесопользования, Дисс.канд.техн наук Ленинград 37 Антонов Д.А, (1984), Расчет Устойчивости Движения Многоосных Автомобилей, Издательство “Машиностроиение”, Москва Tiếng Đức 38 Muler H (1976), Beitrag zur rechnesrischen Ermittlung von Belastungen in Tragwerken Landwirtchaftlicher Fahrzeuge bein Ubequeren grober, Fahranunnebenheiten, Dresden, TU - Diss.A 39 Vogel (1989), Untersuchung zum dynamiscchen Betriebsverhalten von einem PTA beim Stationaren, Berlin, IH - Diss.A, Betrieb 40 Wendebon J.C (1965), Die Unebenheiten lanwirtchaftlicher Fahrbahnen als Schwingungserreger landwirstschaftlicher Fahrzeuge,In: Grundagen der Landtechnik, Dusseldort Sonderheft Internet 41 http:// Thư viện sinh học.com 42 http://www.mathematica.com 43 http://vi.wikipedia.org ... hợp máy kéo MTZ8 2 kéo rơ moóc chở gỗ Liên hợp máy kéo MTZ 82 kéo rơ moóc chở gỗ, bao gồm phận chủ yếu sau thể (hình 2.1) Hình 2.1: Liên hợp máy kéo MTZ - 82 kéo rơ moóc trục chở gỗ Máy kéo; Rơ moóc. .. rơ mc trục lắp sau máy kéo MTZ 82 Liên hợp máy chưa nghiên cứu độ êm dịu chuyển động vận chuyển gỗ Vì vậy, cần phải nghiên cứu dao động liên hợp máy để đề xuất giải pháp nâng cao khả chuyển động. .. tài: Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động máy kéo MTZ - 82 kéo rơ moóc chở gỗ * Ý nghĩa khoa học đề tài: Xây dựng mơ hình hệ phương trình vi phân dao động liên hợp máy kéo MTZ- 82 kéo