4. Xây dựng mô hình toán học nghiên cứu động lực
4.2.2.Ph−ơng trình cân bằng lực khi phanh liên hợp máy
Từ sơ đồ mô hình phẳng khi phanh liên hợp máy (hình 4.1), đặt các lực tác dụng vào liên hợp máy khi phanh, áp dụng nguyên lý Đalămbe để viết
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật --- ------58
ph−ơng trình cân bằng các lực chiếu lên mặt phẳng vuông góc với mặt đ−ờng ta có: j p f d P = P + P +Pω +Pη−P ∑ ∑ ∑ (4.1) Trong đó: j P
∑ - tổng lực quán tính của liên hợp máy;
p P
∑ - tổng các lực phanh trên hai bánh xe chủ động cầu sau máy kéo và của các bánh xe rơ moóc;
f P
∑ - tổng các lực cản lăn trên các bánh xe của đầu máy và trên các bánh xe của rơ moóc;
Pη - lực cản do ma sát sinh ra trong hệ thống truyền động;
Pω - lực cản của không khí khi liên hợp máy chuyển động; Pd - lực dốc, N;
L, a, b, Lm, La, Lb, LD, BT, BS, Bm - các thông số xác định kích th−ớc và toạ độ trọng tâm máy kéo và rơ moóc, m.
Các giá trị trên đ−ợc xác định theo các công thức sau: Lực quán tính của máy kéo k. k
jk G j P g = (4.2) Trong đó:
Jk - gia tốc phanh máy kéo, m/s2; Gk - trọng l−ợng của máy kéo, N. Lực quán tính của rơ moóc m. m
jm
G j P
g
= (4.3)
Trong đó: Gm - trọng l−ợng của rơ moóc, N; jm - gia tốc phanh rơ moóc, m/s2. Lực dốc Pd đ−ợc tính nh− sau:
).
. ( k m
d G sin
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật --- ------59
Lực cản do ma sát trong hệ thống truyền động ta coi nh− bằng không vì ta xét tr−ờng hợp phanh liên hợp máy mà có ngắt ly hợp:
Pη = 0 (4.5)
Thành phần lực cản không khí Pω đ−ợc tính theo công thức sau:
Pω = K. F. V2 (4.6)
Trong đó: K - hệ số cản không khí phụ thuộc vào hình dạng khí động, Ns2/m4; V - vận tốc chuyển động của liên hợp máy, m/s;
F - diện tích cản chính diện của liên hợp máy, m2.
Tổng các lực cản lăn Pf bao gồm lực cản lăn tác dụng lên máy kéo và lực cản lăn tác dụng lên rơ moóc đ−ợc tính nh− sau:
cos . cos . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
fk fm k m m
f P k
P = P + =G α f +G α f
Do liên hợp máy chuyển động trên cùng một loại đ−ờng, ta coi hệ số cản lăn là nh− nhau: fk = fm = f
Nên Pf = f G.( k+Gm)cos .α (4.7)
Tổng lực phanh ∑PP gồm các lực phanh trên hai bánh xe chủ động của máy kéo và các lực phanh trên bốn bánh xe rơ moóc, đ−ợc xác định trong hai tr−ờng hợp:
- Khi PP < Pϕ
Pp = kp.t (4.8)
kp - hệ số tăng lực phanh, N/s; t - thời gian tăng lực phanh, s. - Khi PP > Pϕ
Lúc đó lực phanh tối đa có thể đạt đ−ợc:
PPmax = Pϕ = Zb.ϕ (4.9)
ϕ - hệ số bám của bánh xe với mặt đ−ờng; Pϕ - lực bám của bánh xe với mặt đ−ờng, N;
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật --- ------60
Trên thực tế cho ta thấy:
- Lực cản không khí Pω là rất nhỏ đối với liên hợp máy trong khi phanh nên nó ảnh h−ởng không đáng kể tới quá trình phanh;
- Pη = 0 trong tr−ờng hợp phanh có ngắt ly hợp;
- Vì vậy quá trình phanh, lực phanh PP là thành phần chính. Do đó có thể coi lực phanh là thành phần quan trọng nhất tác động lên liên hợp máy trong quá trình phanh. Khi đó ph−ơng trình cân bằng lực 4.1 đ−ợc viết:
∑PJ = ∑ PP - Pd + Pf (4.10)