4. Khảo sát động lực học của hộp visai cải tiến
4.1.3. Khi máy kéo chuyển động với các góc nghiêng ngang β và số truyền khác nhau
khác nhau
* Với góc nghiêng ngang β = 100 và ở số truyền 2 (hình 4.5):
Hình 4.5: Tốc độ góc hai bán trục máy kéo MTZ-50 khi khoá và không khoá vi sai
- Giai đoạn I: Trong khoảng thời gian t = 0 ữ T01, khi đó máy kéo chạy trên đ−ờng bằng xem nh− lực cản lên hai bánh xe chủ động là nh− nhau thì mô men khoá của vi sai (Mkhoa = 0), mô men của động cơ truyền đến bộ vi sai (Mk) là hằng số, mô men sinh ra ở hai bán trục bằng nhau (Mtr = Mph ≈ 1100 Nm), tốc độ góc của hai bán trục bằng nhau và bằng tốc độ vỏ vi sai (ωtr = ωph = ωk ≈ 7,5(1/s)).
- Giai đoạn II: Thời gian t = T01 ữ T02 là lúc ch−a khoá vi sai, máy kéo bắt đầu lên dốc, mô men của động cơ bắt đầu giảm xuống sau đó không đổi do lực cản giảm. Mô men quay của bán trục trái tăng dần rồi ổn định (Mtr ≈ 1400 Nm), còn mô men quay tại bán trục phải giảm dần sau đó cũng không đổi (Mph ≈ 750 Nm). Mô men khoá vi sai Mkhoa tăng dần nh−ng vẫn nhỏ hơn mô men làm xoay bánh răng hành tinh (Mx) nên tốc độ góc của bán trục trái giảm xuống còn tốc độ góc của bán trục phải tăng lên, nh−ng vẫn đảm bảo quan hệ: ωtr + ωph = 2ωk.
- Giai đoạn III: Thời gian t = T02 ữ T03 là lúc gài khoá vi sai, mô men khoá vi sai Mkhoa tăng nhanh đạt tới mô men (Mtr) tại thời gian T03, sau đó giảm dần gần bằng với mô men làm xoay bánh răng hành tinh (Mx). Lúc đó hai bán trục đ−ợc khoá cứng lại với nhau làm tốc độ góc của bán trục bên trái bằng bên phải và quay cùng tốc độ với vỏ bộ vi sai (ωtr= ωph = ωk ≈ 7,5(1/s)).
* Với góc nghiêng ngang β = 100 và ở số truyền 4 (hình 4.6):
Với số truyền 4, giai đoạn đầu t = 0 ữ T01 các thông số đầu ra: Mk, Mtr, Mph, Mkhoa, Mx không thay đổi so với các số truyền tr−ớc. Tốc độ góc của bán trục bên trái và bên phải bằng nhau và bằng tốc độ góc của vỏ vi sai (ωk ≈ 18(1/s)), nh−ng lớn hơn so với số truyền 3.
Giai đoạn hai: t = Giai đoạn thứ hai: t = T01 ữ T02, các thông số đầu ra đó là Mk, Mtr, Mph, Mkhoa, Mx không thay đổi so với số truyền 3. Còn tốc độ góc của bán trục phải tăng dần lên đến thời gian t ≈ 1,0(s) là ωtr ≈ 24(1/s), tốc độ góc bán trục trái giảm dần xuống ωph ≈ 12(1/s).
Giai đoạn thứ ba: t = T02 ữ T03 tốc độ góc bán trục trái và bán trục phải là bằng nhau và quay cùng tốc độ với vỏ vi sai (ωtr = ωph = ωk ≈ 18(1/s)).
Hình 4.6: Tốc độ góc hai bán trục máy kéo MTZ-50 khi khoá và không khoá vi sai
* Với góc nghiêng ngang β = 200 và ở số truyền 2 (hình 4.7):
- Giai đoạn I: Trong khoảng thời gian t = 0 ữ T01, khi đó máy kéo chạy trên đ−ờng bằng coi lực cản lên hai bánh chủ động là nh− nhau, mô men khoá của vi sai (Mkhoa = 0), mô men từ động cơ truyền đến vỏ vi sai là hằng số (Mk ≈ 2200 Nm), mô men sinh ra ở hai bán trục bằng nhau (Mtr = Mph ≈ 1100 Nm), tốc độ góc của hai bán trục bằng nhau và bằng tốc độ vỏ vi sai (ωtr = ωph = ωk ≈ 7,5(1/s)).
Hình 4.7: Tốc độ góc hai bán trục máy kéo MTZ-50 khi khoá và không khoá vi sai
- Giai đoạn II: Thời gian t = T01 ữ T02 là lúc ch−a khoá vi sai, máy kéo bắt đầu lên dốc, mô men (Mk) bắt đầu giảm xuống do lực cản tăng lên sau đó không đổi. Mô men quay của bán trục phải tăng dần rồi ổn định tại thời gian khảo sát t = 1,2 (s) là Mtr ≈ 1700 Nm, còn mô men quay tại bán trục trái giảm dần sau đó cũng không đổi (Mph ≈ 400 Nm). Mô men khoá vi sai Mkhoa tăng dần nh−ng vẫn nhỏ hơn mô men làm xoay bánh răng hành tinh (Mx) nên tốc độ góc của bán trục trái giảm xuống rồi ổn định ωtr ≈ 3(1/s), còn tốc độ góc của bán trục phải tăng lên sau đó không đổi ωph ≈ 12(1/s), nh−ng vẫn đảm bảo quan hệ: ω + ω = 2ω
- Giai đoạn III: Thời gian t = T02 ữ T03 là lúc gài khoá vi sai, mô men khoá vi sai Mkhoa tăng nhanh đạt tới mô men của bán trục bên trái (Mtr) tại thời gian T03, sau đó giảm dần cân bằng với mô men làm xoay bánh răng hành tinh (Mx). Lúc đó hai bán trục đ−ợc khoá cứng lại với nhau làm tốc độ góc của bán trục bên trái bằng với bên phải và quay cùng tốc độ với vỏ bộ vi sai (ωtr= ωph = ωk ≈ 7,5(1/s)).
* Với góc nghiêng ngang β = 200 và ở số truyền 4 (hình 4.8):
Hình 4.8: Tốc độ góc hai bán trục máy kéo MTZ-50 khi khoá và không khoá vi sai
- Với số truyền 4, giai đoạn đầu t = 0 ữ T01 các thông số đầu ra: Mk, Mtr, Mph, Mkhoa, Mx không thay đổi so với các số truyền tr−ớc. Tốc độ góc của
bán trục bên trái và bên phải bằng nhau và bằng tốc độ góc của vỏ vi sai (ωk ≈ 18(1/s)), nh−ng lớn hơn so với số truyền 3.
- Giai đoạn hai: t = Giai đoạn thứ hai: t = T01 ữ T02, các thông số đầu ra đó là Mk, Mtr, Mph, Mkhoa, Mx không thay đổi so với số truyền 3. Còn tốc độ góc của bán trục phải tăng dần lên đến thời gian t ≈ 1,0(s) là ωph ≈ 30(1/s), tốc độ góc bán trục trái giảm dần xuống ωtr ≈ 6(1/s).
- Giai đoạn thứ ba: t = T02 ữ T03 tốc độ góc bán trục trái và bán trục phải là bằng nhau và quay cùng tốc độ với vỏ vi sai (ωtr = ωph = ωk ≈ 18(1/s)).
* Với góc nghiêng ngang β = 300 và ở số truyền 2 (hình 4.9):
- Giai đoạn I: Trong khoảng thời gian t = 0 ữ T01, khi đó máy kéo chạy trên đ−ờng bằng coi lực cản lên hai bánh chủ động là nh− nhau, mô men khoá của vi sai (Mkhoa = 0), mô men Mk là hằng số (Mk ≈ 2250 Nm), mô men sinh ra ở hai bán trục bằng nhau (Mtr = Mph ≈ 1150 Nm), tốc độ góc của hai bán trục bằng nhau và bằng tốc độ vỏ vi sai (ωtr = ωph = ωk ≈ 7,5(1/s)).
- Giai đoạn II: Thời gian t = T01 ữ T02 là lúc ch−a khoá vi sai, máy kéo bắt đầu lên dốc, mô men của động cơ bắt đầu giảm xuống nhanh do lực cản tăng lớn hơn so với các góc nghiêng ngang β = 100, 200 sau đó không đổi. Mô men quay của bán trục phải tăng dần rồi ổn định tại thời gian khảo sát t = 1,2 (s) là Mtr ≈ 1900 Nm, còn mô men quay tại bán trục trái giảm dần sau đó cũng không đổi (Mph ≈ 0 Nm). Mô men khoá vi sai Mkhoa tăng dần nh−ng vẫn nhỏ hơn mô men làm xoay bánh răng hành tinh (Mx) nên tốc độ góc của bán trục trái giảm xuống rồi ổn định ωtr ≈ 3(1/s), còn tốc độ góc của bán trục phải tăng lên sau đó không đổi ωph ≈ 12(1/s), nh−ng vẫn đảm bảo quan hệ: ωtr + ωph = 2ωk.
Hình 4.9: Tốc độ góc hai bán trục máy kéo MTZ-50 khi khoá và không khoá vi sai
- Giai đoạn III: Thời gian t = T02 ữ T03 là lúc gài khoá vi sai, mô men khoá vi sai Mkhoa tăng nhanh đạt tới mô men tại bán trục bên trái (Mtr) tại thời gian T03, sau đó giảm dần cân bằng với mô men làm xoay bánh răng hành tinh (Mx). Lúc đó hai bán trục đ−ợc khoá cứng lại với nhau làm tốc độ góc của bán trục bên trái bằng với bên phải và quay cùng tốc độ với vỏ bộ vi sai (ωtr= ωph = ωk ≈ 4,5(1/s)).
* Với góc nghiêng ngang β = 300 và ở số truyền 4 (hình 4.10):
Hình 4.10: Tốc độ góc hai bán trục máy kéo MTZ-50 khi khoá và không khoá vi sai
+ Với số truyền 4, giai đoạn đầu t = 0 ữ T01 các thông số đầu ra: Mk, Mtr, Mph, Mkhoa, Mx không thay đổi so với các số truyền tr−ớc. Tốc độ góc của bán trục bên trái và bên phải bằng nhau và bằng tốc độ góc của vỏ vi sai (ωk ≈ 18(1/s)), nh−ng lớn hơn so với số truyền 2.
+ Giai đoạn thứ hai: t = T01 ữ T02, các thông số đầu ra đó là Mk, Mtr, Mph, Mkhoa, Mx không thay đổi so với số truyền 2. Còn tốc độ góc của bán trục phải tăng dần lên đến thời gian t ≈ 1,0(s) là ωph ≈ 36(1/s), tốc độ góc bán trục trái giảm dần xuống ωtr ≈ 0(1/s).
+ Giai đoạn thứ ba: t = T02 ữ T03 tốc độ góc bán trục trái và bán trục phải là bằng nhau và quay cùng tốc độ với vỏ vi sai (ωtr = ωph = ωk ≈ 18(1/s)).