Khảo sát quá trình khởi hành của liên hợp máy kéo với rơ moóc trên dốc
3.5. Kết quả mô phỏng trên máy tính
Sau khi chạy ch−ơng trình ta có các kết quả đ−ợc trình bày d−ới dạng hình vẽ và bảng số liệu sau:
Hình 1
Trên hinh 1 và 2 ta thấy rõ ảnh h−ởng của góc dốc đến động lực học quá trình khởi hành của liên hợp vận chuyển. ở hình 1 khi liên hợp chuyển động trên đ−ờng bằng, các thông số biểu diễn nh− tốc độ của tọa độ trọng tâm Vx, quảng đ−ờng đi đ−ợc Sx cũng nh− phản lực cầu tr−ớc thể hiện khả năng điều khiển của xe đều ở trạng thái bình th−ờng. Cũng làm việc ở số truyền đó và cũng tải trọng nh− vậy song khi liên hợp vận chuyển này làm việc trên dốc
27
=
α độ khi đó đối chiếu các thông số ta thấy tính năng động lực học của liên hợp khi khởi hành trên dốc này xấu đi rất nhiều. Liên hợp máy vẫn có thể chuyển động đ−ợc ở độ dốc này về khả năng công suất của động cơ hay nói cách khác lực chủ động vẫn lớn hơn tổng lực cản. Song ở góc dốc 27 độ phản lực pháp tuyến của cầu tr−ớc của máy kéo trở lên nhỏ hơn phản lực cho phép. Liên hợp máy bị mất khả năng điều khiển. Trong tr−ờng hợp này chúng ta không đ−ợc phép cho liên hợp vận chuyển ở góc dốc này với tải trọng nh− vậy.
Để thấy rõ ảnh h−ởng của các thông số khác chúng ta xem hình 3 và hình 4 d−ới đây:
Hình 4
Khi góc dốc tăng tới 25 độ, cùng với số truyền 2 lực cản kéo nh− nhau, song tốc độ nhả phanh khác nhau nhau ở đây ta thay đổi chiều cao móc móoc ht=0.2m nh− hình 3 và ht=0.4 m nh− hình 4 ta thấy ở góc dốc giới hạn này ảnh h−ởng của chiều cao móc moóc là rất lớn đến khả năng khởi hành của liên hợp máy trên dốc. ở hình 3 liên hợp máy hoàn toàn có khả năng khởi hành và làm việc an toàn ở số truyền 2 trên dốc này, phản lực pháp tuyến của cầu tr−ớc vẫn lớn hơn cho phép. Nh−ng ở hình 4 khi chiều cao móc moóc tăng tới 0.4 toàn bộ lực cản của moóc và mô men của nó làm cho cầu tr−ớc mất ổn định, liên hợp máy vừa mất điều khiển vừa bị tuột dốc. Tr−ờng hợp này vô cùng nguy hiểm vì có thể dẫn đến tai nạn giao thông, lật máy hay va chạm vào các ph−ơng tiện giao thông ở phía sau nếu ng−ời lái không xử lý kịp thời.
Góc dốc giới hạn là góc dốc ở đó liên hợp máy không bị mất khả năng điều khiển. Ta có thể khảo sát và tìm thấy góc dốc đó từ ch−ơng trình mô phỏng đã lập.
Xét tr−ờng hợp sau:
Trên hình 5 và 6 chúng ta xem hai tr−ờng hợp khởi hành của liên hợp vận chuyển trên dốc 23 và 22 độ các thông số đầu vào hoàn toàn nh− nhau cả về số truyền, tải trọng và chiều cao móc moóc. Trên hình 5 phản lực cầu tr−ớc là 219,8 KG lớn hơn phản lực cho phép còn ở tr−ờng hợp thứ hai phản lực cầu tr−ớc trở lên nhỏ hơn phản lực cho phép. Liên hợp mất khả năng điều khiển. Nh− vậy ảnh h−ởng của góc dốc đến tính năng điều khiển của liên hợp máy cụ thể là rất lớn. Đến đây ta có thể kết luận rằng liên hợp vận chuyển với các thông số kỹ thuật và sử dụng nhất định chỉ cho phép làm việc ở một góc dốc giới hạn. tr−ờng hợp của ta góc dốc giới hạn là 22 độ.
Tuy nhiên góc dốc giới hạn cũng có thể thay đổi nếu ta giảm trọng tải của rơ móc, hay giảm chiều cao móc rơ moóc. Điều này thể hiện ở hình 7 và 8 d−ới đây. ở hình 7 nếu ta giảm ht thì góc dốc giới hạn có thể tăng tới 27-28 độ, còn ở hình 8 chúng ta có thể làm việc ở số truyền 1 với chiều cao móc rơ moóc là 0.4 và góc dốc giới hạn có thể tăng tới 25 độ khi ta giảm trọng tải của rơ moóc xuống 3000 KG.
Chúng tôi có thể giới thiệu thêm một số ph−ơng án khảo sát nh− các hình sau: Hình 8 Hình 8 Hình 8 Hình 8 Hình 9 Hình 9
Hình 10
Nhận xét ch−ơng 3.
1. ảnh h−ởng của góc dốc α đến quá trình khởi hành của liên hợp máy. Khi tỉ số truyền không đổi, tốc độ nhả phanh và tốc độ đóng ly hợp của liên hợp máy là nh− nhau và trong cùng một khoảng thời gian khảo sát, ta nhận thấy: khi góc dốc nhỏ không nhất thiết phải sử dụng số truyền thấp, vì máy kéo luôn bảo đảm khả năng điều khiển và công suất động cơ luôn đủ để kéo lực cản của rơ moóc là lực cản lăn. tuy nhiên cần chú ý đến điều kiện đ−ờng xá và các thông số kỹ thuật khác về an toàn lao động và chất l−ợng hàng hóa vận chuyển mà lựa chọn số truyền cũng nh− tốc độ chuyển động cho hợp lý.
2. Khi làm việc ở góc dốc tăng dần, lực cản chuyển động tăng lên, quá trình điều khiển liên hợp máy khó khăn và phức tạp lên rất nhiều. Cùng một lúc ng−ời lái phải điều khiển phanh, sau đó đến chân ga, ly hợp và lái máy kéo. Vì vậy góc dốc là thông số ảnh h−ởng rất lớn đến chất l−ợng khởi hành của liên hợp máy vận chuyển trên dốc. Để tăng tính ổn định và khả năng khởi hành trên dốc chúng ta có thể thay đổi chiều cao móc rơ moóc, nâng cao trình độ sử dụng của ng−ời vận hành thông qua tốc độ đóng côn và nhả phanh kết hợp với việc điều khiển chân ga hợp lý.
3. ảnh h−ởng của chiều cao rơ moóc.
Chiều cao móc rơ moóc có ảnh h−ởng đáng kể đến chất l−ợng quá trình khởi hành. Khi giảm chiều cao móc rơ moóc góc dốc giới hạn đ−ợc tăng lên. tuy nhiên phụ thuộc vào điều kiện đ−ờng xá, nếu đ−ờng là đ−ờng đất, hay có độ mấp mô nhiều, chiều cao rơ moóc trung bình phải đạt từ 0.2 –0.4 m.
4. ảnh h−ởng của số truyền.
mặt đ−ờng là không đổi, tốc độ đóng ly hợp và nhả phanh là nh− nhau chỉ sử dụng các số truyền khác nhau.
Khi lựa chọn số truyền không đúng liên hợp máy có thể bị tuột dốc nếu lực chủ động nhỏ hơn lực cản chuyển động, hoặc động cơ có thể bị chết máy điều này có thể xẩy ra ở số truyền cao.
Vì vậy việc lựa chọn số truyền phù hợp để khởi hành là rất quan trọng. Điều này đòi hỏi ng−ời vận hành phải có kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế. Nếu cố tình khởi hành sẽ rất nguy hiểm không chỉ đối với kết cấu của liên hợp máy sẽ xuất hiện hiện t−ợng quá tải trong hệ thống. Chúng ta cũng thấy rất rõ: Khi số truyền nhỏ thì thời gian tr−ợt của ly hợp nhỏ, khi số truyền tăng thì thời gian tr−ợt của ly hợp càng tăng. Đồng thời ở số truyền nhỏ mô men cản của liên hợp máy cũng nhỏ và ở số truyền càng tăng thì mô men cản của liên hợp máy càng tăng.
5. ảnh h−ởng của tốc độ nhả phanh và đóng ly hợp.
Ta nhận thấy rất rõ, khi liên hợp máy khởi hành ở địa hình có độ dốc càng lớn thì ngoài việc phải chọn tỉ số truyền hợp lý thì ng−ời điều khiển phải thao tác để tốc độ nhả phanh và tốc độ đóng ly hợp phải phù hợp. Nếu tốc độ nhả phanh quá lớn so với tốc độ đóng ly hợp thì liên hợp máy sẽ bị tuột dốc. Còn ng−ợc lại, nếu tốc độ nhả phanh quá chậm so với tốc độ đóng ly hợp thì khả năng liên hợp máy bị lật đổ là rất cao.