Đánh Giá Tính Năng Phanh Của Liên Hợp Máy Kéo Shibaura 3000A Kéo Rơ Moóc Một Trục: Nghiên Cứu Trường Hợp Thực Tế
MỤC LỤC
MỤC ðÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ðỀ TÀI
− Khảo sỏt một số yếu tố ảnh hưởng ủến tớnh năng phanh của liờn hợp máy kéo Shibaura−3000A với rơ mooc một trục RMH 3000 nhằm góp phần xõy dựng cơ sở ủể hoàn thiện hệ thống phanh và lựa chọn chế ủộ sử dụng hợp lý, nõng cao tớnh an toàn chuyển ủộng khi vận chuyển gỗ rừng trồng.
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU a. Nghiên cứu tổng quan
TèM HIỂU TèNH HèNH CƠ GIỚI HểA TRONG SẢN XUẤT LÂM NGHIỆP Ở NƯỚC TA VÀ TRÊN THẾ GIỚI
Trong lịch sử phỏt triển của ngành cụng nghệ chế tạo mỏy, cơ khớ ủộng lực những chiếc mỏy hơi nước (ủộng cơ ủốt ngoài) ủầu tiờn ủược chế tạo ra ủó giỳp con người trong việc cơ giới húa, chỳng thường ủược sử dụng trong những cụng việc tĩnh tại hoặc ủược sử dụng với những cỗ mỏy lớn khụng yờu cầu cao về giới hạn kích thước như tàu thủy, tàu hỏa… Tuy nhiên những chiếc máy này có hình dạng và kích thước rất cồng kềnh, gây ra khá nhiều bất tiện trong quỏ trỡnh sử dụng. Trong giai ủoạn này, sản xuất lõm nghiệp ủược phỏt triển mạnh mẽ và cũng ủó ủược cơ giới húa một số khõu như chặt hạ, vận chuyển chế biến… So với các nước tiên tiến trên thế giới thì các loại máy móc phục vụ sản xuất khụng những nụng nghiệp mà cũn cả lõm nghiệp cũn rất ủơn giản, năng suất khụng cao… ủặc biệt là lõm nghiệp.
TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN VÀ VẬN XUẤT GỖ Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
17 ðối với nước ta, là một nước có nền kinh tế chủ yếu phụ thuộc vào nông nghiệp, vừa thoát khỏi chiến tranh, nền công nghiệp chế tạo máy chưa phỏt triển, vốn ủầu tư cũn rất hạn chế nờn chưa thể chế tạo cỏc loại mỏy kộo chuyên dùng, cũng rất hạn chế nhập khẩu các loại máy chuyên dùng có tính năng kỹ thuật cao, toàn năng vào các khâu công việc phục vụ cơ giới hóa vận xuất, vận chuyển gỗ vựng ủồi nỳi. Trong khi chỳng ta chưa ủủ khả năng ủể trang bị cỏc mỏy múc chuyờn dựng với chi phớ ban ủầu lớn thỡ việc nghiờn cứu ủể cải tiến nõng cao tớnh năng kỹ thuật của mỏy kộo thụng thường cho phự hợp với ủiều kiện sử dụng ở vựng ủồi nỳi sẽ cú ý nghĩa khụng nhỏ, ủặc biệt cho cỏc trang trại, cỏc ủội sản xuất lõm nghiệp cỏc lõm trường cú vốn ủầu tư nhỏ ủang dựng mỏy kộo bỏnh hơi cỡ nhỏ phổ biến hiện nay. Ngoài việc sử dụng cỏc loại liờn hợp mỏy kộo ủể vận chuyển gỗ núi riờng và vận chuyển lõm sản núi chung thỡ ở nước ta cỏc sản phẩm ủú cũn ủược vận chuyển bằng ủường thủy vỡ hệ thống sụng ngũi phõn bố rộng khắp với mật ủộ dày ủặc tạo thành một mạng lưới ủường vận chuyển trong phạm vi toàn quốc, cỏc loại sản phẩm như gỗ và tre nứa cú thể ủược vận chuyển bằng cỏch ủúng bố và cho di chuyển dọc theo cỏc con sụng và kờnh mương.
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG PHANH CỦA Ô TÔ, MÁY KÉO
Trong ủú vấn ủề phanh mỏy kộo là khụng thể thiếu trong quỏ trỡnh nghiờn cứu, nhất là trong thời gian gần ủõy chất lượng ủường sỏ cũng như ụ tụ – mỏy kộo ủược tăng lờn rừ rệt, ủõy cũng là tớn hiệu ủỏng mừng cho lĩnh vực giao thụng nước ta nhưng bờn cạnh ủú lại nổi lờn vấn ủề ủỏng ngại về an toàn giao thụng, ủặc biệt là giao thông nông thôn hiện nay. “Khảo sỏt ảnh hưởng của ủộ dốc và mấp mụ mặt ủường ủến phản lực phỏp tuyến trờn mỏy kộo SHIBAURA kéo rơ mooc một trụcỢ, Luận văn cao học của tác giả đào Hữu ðoàn, trong luận văn này ủó ủề cập ủến ủộ dốc và mấp mụ mặt ủường nhưng khụng khảo sỏt ủến quỏ trỡnh và hiệu quả phanh. Theo hướng ủiều khiển ổn ủịnh chuyển ủộng đồn xe cĩ các tác giả như: Nhĩm tác giả David John, Matthew Sanpson (ðại học Cambridge- 2000) với đề tài: ðiều khiển lắc ngang tích cực cho đồn xe nhằm cải thiện khả năng ổn định ngang cho đồn xe cĩ khớp nối; tác giả Stefan Edlund, John Aurell, Niklas Frojd (tập đồn xe tải Volvo 2001) với đề tài “Xây dựng thuật tốn đánh giá ổn định xoay thân của đồn xe cĩ khớp nối”, tỏc giả Venu Gopal GORU (2007) với ủề tài “Nghiờn cứu và mụ phỏng ổn định lắc ngang của đồn xe bán romooc xi téc trở nhiên liệu lỏng”.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trong ủiều kiện hiện nay việc mụ tả bằng toỏn học cú nhiều thuận lợi hơn cả vỡ qua nú ta cú thể ủỏnh giỏ ủộc lập cỏc yếu tố, ủể tối ưu trong lựa chọn kết cấu, cỏc kết quả tớnh toỏn ủều phải qua thực nghiệm, trờn cơ sở ủú ủỏnh giỏ tớnh ủỳng ủắn của mụ hỡnh khảo sỏt. Khi nghiờn cứu cỏc bài toỏn ủộng lực học quỏ trỡnh phanh của liờn hiệp máy kéo Shibaura-3000A khi vận chuyển gỗ rừng trồng, hàm biểu diễn chúng là cỏc hàm xỏc ủịnh hoặc cỏc hàm ngẫu nhiờn, trước hết cần xõy dựng mụ hỡnh toỏn và sử dụng cỏc phương phỏp giải phự hợp ủể tớnh toỏn. Phương phỏp này ủược xõy dựng với mụ hỡnh tớnh toỏn cụ thể cú cỏc thụng số ủầu vào, trong chương trỡnh sử dụng cỏc phương tiện toỏn học, vật lý học… với sự trợ giúp của các phần mềm máy tính chuyên dùng cho kết quả ở dạng bảng biểu, ủồ thị… từ ủú làm cơ sở phõn tớch, rỳt ra những kết luận khi nghiên cứu.
XÁC ðỊNH CÁC THAM SỐ CỦA MÔ HÌNH LÝ THUYẾT
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………. 44 Giải hệ phương trỡnh trờn sẽ xỏc ủịnh ủược cỏc thụng số ủộng học, ủộng lực học của xe trong quỏ trỡnh phanh. Trờn cơ sở ủú cú thể khảo sỏt một số yếu tố ảnh hưởng ủến cỏc chỉ tiờu ủỏnh giỏ quỏ trỡnh phanh. Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………. 45 Trờn hỡnh 3.3 minh họa khối hàng ủặt trờn thựng xe với cỏc ký hiệu thông số của hình hộp khối hàng là: Dài x Rộng x cao = Lq x Bq x Hq và có trọng lượng là Q. Tọa ủộ trọng tõm của khối hàng húa:. Mụ men quỏn tớnh ủối với cỏc trục y:. Trong ủú: Mq – khối lượng khối hàng, kg; ủơn vị chiều dài ủo bằng m. Xỏc ủịnh trọng lượng và tọa ủộ trọng tõm của xe khi chở hàng Trờn hỡnh 3.4 là sơ ủồ xỏc ủịnh tọa ủộ trọng tõm của xe khi chở khối hàng húa ủồng nhất, xếp ủầy sàn xe cú chiều cao là Hq, trọng lượng Q. Xỏc ủịnh tọa ủộ trọng tõm của xe khi chở hàng với tải trọng Q:. Sơ ủồ xỏc ủịnh tọa ủộ trọng tõm và mụ men quan tớnh của khối hàng hóa. Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………. c) Xỏc ủịnh chiều cao trọng tõm xe. - Bước 1: Xỏc ủịnh chiều cao trọng tõm xe hc khi chưa tớnh ủến ủộ lỳn thêm của hệ thống treo và lốp do tải trọng Q gây ra (Hình 3.4). Như vậy, nếu ủó biết cỏc thụng số khi rơ mooc khụng chở tải thỡ ta cú thể xỏc ủịnh ủược tọa ủộ trọng tõm và mụ men quỏn tớnh của xe khi chở tải trọng Q.
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 1. Lựa chọn các phương án khảo sát
Cỏc thụng số gõy ảnh hưởng ủến hiệu quả phanh cần khảo sỏt là: vận tốc ban ủầu V0, tải trọng chuyờn chở Q, hệ số bỏm của bỏnh xe với mặt ủường ψ, thời gian ủạp hết hành trỡnh phanh Tdap (thể hiện tốc ủộ tăng lực phanh). Cỏc chỉ tiờu dựng ủể ủỏnh giỏ quy luật và mức ủộ ảnh hưởng của cỏc thụng số ủến hiệu quả phanh là: gia tốc phanh cực ủại jmax , quóng ủường phanh ủến khi dừng Sp và thời gian phanh Tp. Ngoài ra yờu cầu chương trỡnh phải ủỏp ứng ủược việc khảo sỏt quy luật và mức ủộ ảnh hưởng của một số thụng số ủến sự phõn bố lại tải trọng pháp tuyến Z1, Z2 và lực bám Pϕ1, Pϕ2 tương ứng trên cầu sau máy kéo và cầu mooc.
MỘT SỐ KẾT QUẢ KHẢO SÁT 1. ðặc tính của quá trình phanh
56 Qua kết quả trờn cho thấy: Cỏc ủường vận tốc và ủường quóng ủường dịch chuyển trong quỏ trỡnh phanh khi phanh với cỏc vận tốc ban ủầu V0 khỏc nhau có quy luật giống nhau nhưng không trùng nhau. 60 Các kết quả trên hình 4.7 thể hiện quy luật ảnh hưởng của các hệ số k1, k2 ủến sự tăng lực phanh theo thời gian phanh: k1, k2 càng lớn tương ứng với cỏc ủường Ppk, Ppm cú ủộ dốc tăng nhanh hơn ở giai ủoạn ủầu của quỏ trỡnh phanh. 63 Qua kết quả ở ủồ thị hỡnh 4.9 cho thấy hệ số bỏm ớt ảnh hưởng ủến dỏng ủiệu của cỏc ủường cong nhưng ảnh lớn ủến cỏc giỏ trị cực ủại của cỏc lực phanh của lực phanh, thể hiện trên bảng 4.3.
KIẾN NGHỊ
Nguyễn Tài Cường (2007), “Nghiờn cứu ủộng lực quỏ trỡnh phanh liên hợp máy kéo SHIBAURA – 3000A khi vận chuyển gỗ rừng trồng, Luận văn cao học trường ủại học Nụng nghiệp Hà Nội. Phạm Minh ðức (2010), Nghiờn cứu một số yếu tố ảnh hưởng ủến ổn ủịnh hướng chuyển ủộng của liờn hợp mỏy kộo cỡ nhỏ khi vận chuyển trong lõm nghiệp, Luận ỏn tiến sĩ trường ủại học Lõm nghiệp Hà Nội. Lờ Minh Lư (2002), Nghiờn cứu cơ sở dao ủộng của mỏy kộo bỏnh hơi cú tớnh ủến ủặc trưng phi tuyến của phần tử ủàn hồi, Luận ỏn tiến sỹ kỹ thuật ủại học Nụng Nghiệp I Hà Nội.