Nghiên cứu động lực học quá trình khởi hành của liên hợp máy kéo MTZ 80 trên dốc dọc bằng phương pháp giải gần đúng Runge – Kutta 4

Ph−ơng pháp mô phỏng số

Tuy nhiên ph−ơng pháp này yêu cầu khi xây dựng mô hình tính toán phải thật sát với thực tế và có các bộ mô phỏng tương ứng để kiểm chứng kết quả, nh− vậy mỗi hệ thống cần đ−ợc phân tích theo các tính chất khác nhau riêng biệt của chúng. Đối với nghành chế tạo ôtô - máy kéo, máy nông nghiệp các phương pháp mô phỏng số đã và đang thể hiện được tính hiệu quả. Khi nghiên cứu về quá trình khởi hành của liên hợp máy, việc giải chính xác hệ ph−ơng trình vi phân gặp rất nhiều khó khăn nên th−ờng giải quyết bài toán bằng phương pháp gần đúng.

Ơcle (Euler), ph−ơng pháp cải biên Ơcle - Cosi (Euler - Cauchy) hoặc ph−ơng pháp Runghen - Kuta..ngày nay phương pháp gần đúng rất hiệu quả là ph−ơng pháp số với sự trợ giúp của máy tính rất nhiều ph−ơng trình phức tạp. Trong phạm vi của đề tài sử dụng phương pháp giải gần đúng Runghen - Kuta 4 với sự trợ giúp của máy tính điện tử. Nội dung của ph−ơng pháp Runghen - Kuta 4 nh− sau: Với mỗi hệ thống thành phần có một số xác định các thông số đầu vào xtn và các thông số.

Nh− vậy từ việc giải ph−ơng trình vi phân bậc n ta sẽ giải hệ n ph−ơng trình vi phân bậc nhất. Nếu hệ gồm m ph−ơng trình vi phân bậc n, t−ơng tự cũng lập đ−ợc hệ gồm (m.n) ph−ơng trình bậc nhất với điều kiện ban đầu t−ơng ứng. Hiện nay kỹ thuật mô phỏng số lý thuyết phát triển ngày càng hoàn thiện, nó đã trở thành phương tiện và là công cụ cho các nhà khoa học đi sâu nghiên cứu nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác nhau.Với sự phát triển mạnh mẽ của nghành công nghệ thông tin, ph−ơng pháp mô phỏng số ngày càng thể hiện tính −u việt của mình, đó là nhanh, cho kết quả chính xác, giải quyết được nhiều vấn đề mà trước đây rất khó khăn, chi phí nhân lực và thời gian giảm đáng kể, việc triển khai nghiên cứu không phụ thuộc vào thời tiết, mùa vụ.

Song phương pháp này đòi hỏi việc lập mô hình toán phải chính xác, xây dựng mô hình phải sát với thực tế [9].

Xác định các thông số ảnh hưởng đến quá trình khởi hành của liên hợp máy

Nếu lực kéo song song với mặt đ−ờng, phản lực trên các bánh sau tăng lên bao nhiêu thì các bánh tr−ớc giảm xuống bấy nhiêu. Phần diện tích giới hạn bởi đ−ờng cong 1/j, trục hoành và 2 đoạn tung độ tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng tốc của máy kéo. Tổng cộng tất cả các vận tốc này đ−ợc thời gian tăng tốc từ vận tốc v1 đến vận tốc v2 và xây dựng đ−ợc đồ thị thời gian tăng tốc phụ thuộc vào chuyển động t= f(v).

Sau khi đã lập đ−ợc đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc giữa thời gian tăng tốc t và vận tốc chuyển động v, ta có thể xác định được quãng đường tăng tốc của máy kéo đi đ−ợc ứng với thời gian tăng tốc. Chúng ta lấy 1 phần nào đó diện tích tương ứng với khoảng biến thiên thời gian dt, phần diện tích đ−ợc giới hạn bởi đ−ờng cong thời gian tăng tốc, trục tung và 2 hoành độ tương ứng với độ biến thiên thời gian dt sẽ biểu thị thời gian tăng tốc của máy kéo. Tổng cộng các diện tích này lại ta đ−ợc quãng đ−ờng tăng tốc của máy kéo từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng được đồ thị quãng đường tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của chúng S = f(v).

Lực cản lăn phát sinh là do có sự biến dạng của lốp và mặt đ−ờng, do sự tạo thành vết bánh xe trên mặt đ−ờng và do sự tạo thành ma sát ở bề mặt tiếp xúc giữa lốp và mặt đ−ờng. Khi ôtô máy kéo chuyển động lên dốc thì trọng l−ợng G có thể coi gồm bởi 2 lực thành phần: Lực Gcos∝ thẳng góc với mặt đ−ờng và Gsin∝ song song với mặt đ−ờng. Trường hợp ôtô máy kéo chuyển động xuống dốc thì Pi sẽ cùng chiều chuyển động của ô tô máy kéo và lúc đó Pi trở thành lực hỗ trợ chuyển động.

Khi ôtô, máy kéo chuyển động làm thay đổi áp suất không khí trên bề mặt của nó, làm xuất hiện dòng xoáy khí ở phần sau của ôtô, máy kéo và gây ra ma sát không khí với bề mặt của chúng. - Lực quán tính do gia tốc các khối l−ợng chuyển động quay của ôtô, máy kéo (gồm các khối l−ợng chuyển động quay của động cơ của hệ thống truyền lực và cẩu các bánh xe) Pj". Để cho ôtô hoặc máy kéo có thể chuyển động đ−ợc mà không bị tr−ợt quay thì lực kéo tiếp tuyến sinh ra ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe chủ động và mặt đường phải lớn hơn hoặc bằng tổng các lực cản chuyển động nhưng phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám giữa bánh xe với mặt đ−ờng, nghĩa là.

Tốc độ nhả phanh là tốc độ giảm lực phanh từ khi Pp = Ppmax đến khi Pp bằng không, nó đ−ợc dặc tr−ng bởi hệ số nhả phanh kp. Hệ số nhả phanh đ−ợc tính bằng tỷ số giữa lực phanh cực đại với khoảng thời gian để giảm lực phanh từ Pp = Ppmax đến Pp = 0.