Đo gia tốc dao động thẳng đứng của trọng tâm ghế ngồi lái bằng phương pháp đo điện các đại lượng không điện với việc sử dụng cảm biến tiêu chuẩn và các thiết bị đo kỹ thuật số. Xác định các yếu tố đầu vào ta tiến hành:
Bước 1: Đo độ mấp mô mặt đường
Trong nghiên cứu người ta chia mặt đường ra hai dạng chính sau:
- Dạng mặt đường xác định: Bao hàm những chướng ngại vật đơn chiếc phân bố xa nhau và dạng mặt đường biến đổi tuần hoàn.
- Dạng mặt đường biến đổi ngẫu nhiên.
Đường lâm nghiệp thường là đường đất biến đổi tự nhiên hoặc đường rải đá được sử dụng trong mùa khô ráo, nền đường dùng cho xe ô tô forland là đường đất được san ủi gạt bỏ những chướng ngại vật, dạng mặt đường biến đổi điều hoà, có độ dốc cho phép.
Do kích động của mấp mô mặt đường lên các bánh xe nên dao động của xe phụ thuộc chủ yếu vào độ mấp mô mặt đường. Vì vậy mấp mô mặt đường là yếu tố đầu vào khi nghiên cứu dao động của xe ô tô forland. Để nghiên cứu dao động của xe việc điều tra khảo sát dạng mặt đường mà xe làm
35 việc là vấn đề cần thiết.
Theo yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế và xây dựng đường lâm nghiệp, mặt và nền đường trục chính và trục phụ được san ủi phẳng. Mặt đường chỉ còn lại gợn sóng dọc theo mặt đất, trắc diện dọc của mấp mô dạng đường xác định bằng các hàm tuần hoàn. * Dạng hàm điều hoà: h = h0 sin t S0 2 khi t ≥ 0 (2.5 ) * Dạng gợn sóng biến đổi tuần hoàn:
h = (1 2 .) 2 0 0 t S Cos h khi t ≥ 0 (2.6 ) * Dạng gợn sóng biến đổi chuỗi hàm điều hoà:
h = [ sin .2 . cos 2 ] 2 1 1 0 0 0 h h i h h h i h h ci s n i (2.7 ) Trong biểu thức (2.5); (2.6); (2.7): - S: Chiều dài mặt đường - S0: Bước sóng mặt đường - h: Hàm số mấp mô mặt đường - h0: Độ cao mấp mô
- hs1; hci: Là các hằng số tuỳ thuộc vào trắc diện mấp mô.
Khảo sát một số mặt đường xác định ở các địa điểm đã nêu trên có dạng hàm điều hoà và có thể phân loại như sau:
Đối với một số mặt đường lâm nghiệp có các đặc trưng [10]. - Dạng mặt đường có biên độ h0 = 4cm, bước sóng S0 = 1,0m; - Dạng mặt đường có biên độ h0 = 2,1cm, bước sóng S0 = 0,85m; - Dạng mặt đường có biên độ h0 = 2,3cm, bước sóng S0 = 1,0m; - Dạng mặt đường có biên độ h0 = 1,8cm, bước sóng S0 = 0,6m;
36
Các kết quả này làm tài liệu cơ sở cho việc nghiên cứu dao động của xe ô tô forland khi chuyển động trên đường lâm nghiệp.
* Phương pháp đo độ mấp mô mặt đường.
Hiện trường thí nghiệm là đoạn đường thuộc tuyến đường lâm nghiệp khu vực Thanh Hoá. Đường có độ ổn định cao, độ dốc dọc và dốc ngang không lớn để thuận lợi cho việc tiến hành thí nghiệm, đoạn đường được chọn có đặc trưng hình học sát với giá trị trung bình của đường lâm nghiệp ( độ mấp mô 0,1 mét; chiều dài sóng 0,8 mét). Sau khi chọn sơ bộ tôi tiến hành đo trực tiếp bằng phương pháp thủ công, phương pháp đo như sau:
Trước hết, xác định vệt của bánh xe sẽ đi khi thí nghiệm, tại điểm đầu tại điểm đầu và điểm cuối của mỗi đoạn đóng cọc cố định, trên mõi cọc lấy một điểm cách mặt đất 20cm căng dây qua hai điểm này lấy dây này làm đường chuẩn. Sau đó xác định các đỉnh lồi, đỉnh lõm ( các đỉnh lồi có khoảng cách từ 0,6 mét đến 1 mét), dùng thước đo khoảng cách các đỉnh theo chiều dài đoạn đường ta được các giá trị si, đo khoảng cách từ đường chuẩn đến mặt đất tại vị trí các đỉnh ta được các giá trị yi .
Sơ đồ đo các thông số độ mấp mô mặt đường như hình vẽ 2.2
Hình 2.2 : Sơ đồ đo độ mấp mô mặt đường
y1
y2 yi
s1 s2 si
20cm
37
Độ chênh lệh cao giữa các đỉnh được tính theo công thức:
hi = | yi - yi + 1 | ( 2.8) Chiều cao mấp mô trung bình được tính:
h tb = n h n i i 1 (2.9) Chiều dài bước sóng của mặt đường được tính:
S 0 = n n s n i i 1 (2.10) Sau khi có số liệu đo thực tế trên các đoạn khảo sát tôi chọn được đoạn dài 100 mét có các thông số: h tb = 0,1 mét ; s0 = 0,8 mét, cao độ các đỉnh lồi tương đối đều nhau và chọn đoạn này để tiến hành khảo nghiệm.
Bước 2: Đo gia tốc. - Xếp gỗ lên thùng xe
- Bơm bánh xe:
+ Bánh trước với áp suất: 2,5 KG/cm2 + Bánh sau với áp suất: 2,5 KG/cm2
- Gắn đai ốc bắt đầu đo vào vị trí trên thân máy phía dưới ghế ngồi, chiều dài của đai ốc đảm bảo cho trục dọc của đầu đo theo phương thẳng đứng. - Chuẩn bị gỗ: Gỗ có đường kính từ 10 ÷ 30 cm, trọng lượng của gỗ xếp lên thùng xe ở các mức khác nhau: 500 kG, 1000 kG...
- Thiết bị.
+ Đầu đo gia tốc chuẩn mã hiệu: B12/1000 : 01 chiếc + Bộ thu thập, khuyếch đại Spider 8 : 01 bộ
+ Máy tính sách tay: 01 chiếc
+ Đồng hồ bấm giây điện tử mã hiệu TF độ chính xác 18% giây: 01 chiếc + Máy phát điện hãng Hon Da và ổn áp nguồn điện : 01 bộ