Để đánh giá mô hình tính toán dao động của hệ thống cắt đất và phun đất chúng tôi tiến hành so sánh kết quả nghiên cứu thực nghiệm với kết quả nghiên cứu theo mô hình tính toán tôi rút ra một số kết luận như sau:
1. Quy luật dao động gia tốc trọng tâm xe giữa mô hình tính toán và kết quả thực nghiệm là phù hợp.
2. Giá trị biên độ gia tốc dao động của trọng tâm xe khi đứng tại chỗ cắt đất và phun đất vào đám cháy rừng giữa mô hình tính toán lý thuyết và thực nghiệm có sự sai lệch nhau nằm trong giới hạn cho phép.
Sự sai lệch giữa mô hình tính toán và kết quả thực nghiệm được giải thích từ nhiều nguyên nhân sau:
+ Theo sơ đồ tính toán lý thuyết ta đã phải công nhận một số giả thiết như bỏ qua ma sát giữa các khớp quay, ảnh hưởng của môi trường…nên có thể coi mô hình tính toán lý thuyết là mô hình lý tưởng.
+ Khi tiến hành thực nghiệm không thể gắn đầu đo gia tốc vào trọng tâm của xe.
+ Độ cứng của đất trong thực nghiệm khác với độ cứng của đất trong quá trình tính tính lý thuyết.
3. Từ kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm ta có thể tính được hệ số động lực học của xe chữa cháy rừng đa năng khi đứng tại chỗ cắt đất và phun đất vào đám cháy rừng như sau:
Kđ = .. .. ( ) 1 tp d t t t P P P m Z g Z P P mg g
Trong đó: Ptp: tải trọng toàn phần gồm tải trọng động và tải trọng tĩnh (khi xe dao động)
Pt: Tải trọng tĩnh khi xe chưa dao động g: Gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2
Từ kết quả tính toán trên ta có kết quả tính toán Kđ theo từng số vòng quay khi cắt đất và phun đất vào đám cháy như bảng 4.2.
60
Bảng 4.2: Tính hệ số Kđ theo lý thuyết và thực nghiệm
TT 1200 v/ph 2000 v/ph 2500v/ph 3000 v/ph
1 Thực nghiệm 1,036 1,056 1,059 1,085
2 Lý thuyết 1,014 1.021 1.026 1,031
3 Sai số (%) 2,1 3,3 3,1 4,9
Theo bảng trên thì hệ số tải trọng động nhỏ Kđ 1. n
61
Chương 5
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận
1. Luận văn đã xây dựng được mô hình tính dao động của xe chữa cháy rừng trong không gian, trong mặt phẳng đối xứng dọc xoz và mặt phẳng đứng ngang oyz. Từ đó xác định được hầu hết các thông số trên mô hình làm cơ sở để thiết lập được phương trình vi phân dao động của hệ.
2. Áp dụng phương trình lagranger loại II đã thiết lập được phương trình dao động của xe chữa cháy rừng khi đứng tại chỗ cắt đất và phun đất vào đám cháy rừng. Làm cơ sở để đánh giá độ êm dịu của xe khi thực hiện công việc cắt đất và phun đất.
3. Bằng phần mềm matlab – simulink giải và mô phỏng được hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng khi đứng tại chỗ cắt đất và phun đất ở các tốc độ làm việc khác nhau của hệ thống cắt đất. Kết quả tính toán đã cho một số nhận xét quan trọng là biên độ gia tốc của thân xe phụ thuộc nhiều vào tốc độ và hệ số độ cứng của cơ cấu treo và dao động trong khoảng 0,1 đến 0,25 m/s2 .
4. Qua quá trình nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm cho thấy hệ thống cắt đất và phun đất trên xe chữa cháy rừng đa năng đã được đề tài KC07.13/06-10 thiết kế chế tạo có hệ số động lực học trong quá trình cắt và phun đất vào đám cháy rất nhỏ Kđ ≈ 1. Đạt được hiệu quả rất tốt, đáp ứng được yêu cầu chữa cháy rừng bằng phương pháp phun đất.
5. Quá trình nghiên cứu thực nghiệm đã xác định gia tốc dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi đứng tại chỗ cắt đất và phun đất với các tốc độ cắt 1200v/ph, 2000v/ph, 2500 v/ph và 3000v/ph.
6. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh cho kết quả nghiên cứu lý thuyết, sự sai lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm nằm trong giới hạn cho phép và có thể chấp nhận được.
62
5.2. Kiến nghị
1. Đề tài chỉ nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng khi đứng tại chỗ cắt đất và phun đất. Còn mô hình dao động của xe chữa cháy rừng khi thực hiện chức năng khác như tạo băng cản lửa, chặt hạ cây, làm sạch cỏ rác. Đề tài chưa có điều kiện nghiên cứu, vì vậy cần được nghiên cứu bổ sung để hoàn thiện vấn đề dao động của xe chữa cháy rừng khi thực hiện các chức khác.
2. Đề tài đã giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi đứng tại chỗ cắt đất và phun đất trong miền thời gian, chưa có điều kiện khảo sát trong miền tần số. Vậy để đánh giá chính xác các chỉ tiêu làm việc êm dịu của xe cần giải và mô phỏng trong miền tần số.
3. Đề tài đã lập được mô hình và xây dựng, mô phỏng được phương trình vi phân dao động cho các tốc độ làm việc khác nhau của hệ thống cắt đất với giá trị các thông số đầu vào lấy theo một số tài liệu đã có, nên có thể không sát với giá trị thực. Vì vậy dẫn đến sai số giữa biên độ giao động tính theo lý thuyết và thực nghiệm còn khá lớn. Để có mức độ chính xác cao cần khảo sát lại các thông số đầu vào trước khi làm thí nghiệm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1.Nguyễn Hữu Cẩn (2007), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2. Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Hữu Nam (2004), Thí nghiệm ô tô, Nxb khoa học và kỹ
thuật, Hà Nội.
3. Nguyễn Nhật Chiêu (2010), Nghiên cứu dao động và thiết kế hệ thống ổn định của xe chữa cháy rừng đa năng, chuyên đề cấp nhà nước của đề tài KC07.13/06-10.
4. Nguyễn Nhật Chiêu (2006), Đo lường và khảo nghiệm máy, bài giảng cao học, Trường ĐHLN, Hà Nội.
5. Nguyễn Tiến Đạt (2002), Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng vận xuất gỗ rừng trồng bằng phương pháp kéo nửa lết của máy kéo bốn bánh cỡ nhỏ (18 - 24 mã lực), luận văn tiến sĩ khoa học kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội.
6. Chu Tạo Đoan (2001), Cơ học lý thuyết,NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội.
7. Nguyễn Hữu Điển (2010), Hướng dẫn sử dụng Maple, Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội.
8. Phạm Minh Đức (2002), Nghiên cứu khả năng kéo bám của máy kéo DFH- 180 khi vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng, Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật, ĐH Lâm nghiệp, Hà Nội.
9. Trần Việt Hà (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến độ êm dịu chuyển động của ô tô khách được đóng mới ở Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội.
10. Nguyễn Phúc Hiển (1999), Nghiên cứu ảnh hưởng của khung xương ô tô khi chuyển động trên đường, Luận án TS, trường đại học Bách khoa, Hà Nội. 11. Võ Văn Hường (2004), Thiết lập mô hình khảo sát dao động của ô tô vận tải
nhiều cầu, Luận án TS, Đại học Bách khoa, Hà Nội.
12. Đặng Thế Huy (1995), Một số vấn đề về cơ học giải tích và cơ học máy, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội.
13. Đặng Tiến Hoà (2000), Nghiên cứu một số vấn đề về động lực học của liên hợp máy kéo cỡ nhỏ hai bánh, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Nông Nghiệp I, Hà Nội
14. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (1999), Thiết kế chi tiết máy, Nxb giáo dục Hà Nội.
15. Trịnh Minh Hoàng (2002), Nghiên cứu khảo sát dao động của xe tải hai cầu dưới tác động ngẫu nhiên của mặt đường, Luận văn thạc sỹ cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội.
16. Nguyễn Quang Huy (2003), Nghiên cứu dao động của xe nhiều cầu, Luận án tiến sĩ khoa học, Đại học Bách khoa Hà Nội.
17. GS.TSKH.Nguyễn Văn Khang (2004), dao động kỹ thuật, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
18. Phạm Văn Lang, Nguyễn Huy Mỹ (1992), Phương pháp điều khiển học kỹ thuật và ứng dụng trong nông nghiệp, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội
19. Lê Minh Lư (2002), Nghiên cứu dao động của máy kéo bánh hơi có tính đến đặc trưng phi tuyến của các phần tử đàn hồi, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Nông nghiệp I Hà Nội.
20. Vũ Đức Lập (1994), Dao động ô tô, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.
21. Đặng Thị Tố Loan (2010), Nghiên cứu dao động của một số hệ thống công tác chính trên xe chữa cháy rừng đa năng, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Lâm Nghiệp.
22. Nguyễn Hồng Quang (2006), Nghiên cứu dao động của máy kéo Shibaura với thiết bị tời cáp khi vận xuất gỗ theo phương pháp nửa lết, Luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội.
23. Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
24. Huỳnh Hội Quốc (2002), Nghiên cứu về quá trình lắc dọc - lắc ngang ô tô ở vận tốc cao, Luận văn thạc sỹ cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội.
25. Trần Minh Sơn (2002), Nghiên cứu khả năng chụi tải của khung xương xe ca tự đóng dưới tác dụng của tải trọng mặt đường ngẫu nhiên ở Việt Nam, Luận án tiến sỹ, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.
26. Dương Văn Tài (2008), Nghiên cứu khảo nghiệm cải tiến thiết bị chữa cháy rừng sử dụng đất cát, không khí và nước ở dạng sương, Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở Bộ Nông nghiệp và PTNT, Hà Nội.
27. Dương Văn Tài (2010), Nghiên cứu công nghệ, thiết kế chế tạo các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng, Báo cáo tổng hợp kết quả nghiên cứu đề tài trọng điểm cấp nhà nước.
28. Hoàng Gia Thắng (1993), Dao động trong mặt phẳng thẳng đứng của toa xe khách bốn trục hai hệ lò xo khi qua mối nối ray, Đề án tốt nghiệp cao học, Đại học Bách khoa Hà Nội.
29. Lưu Văn Tuấn (1993), Nghiên cứu dao động của xe ca Ba Đình, trên cơ sở đó đề xuất các biện pháp nâng cao độ chuyển động êm dịu, Luận án Phó tiến sĩ Khoa học kỹ thuật, Hà nội.
30. Nguyễn Văn Thế (2011), Nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi tạo băng cản lửa, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, trường Đại học Lâm Nghiệp 31. Nguyễn Văn Vệ (2002), Nghiên cứu dao động thẳng đứng của ghế ngồi trên máy kéo DFH - 180 khi vận xuất gỗ và giải pháp giảm xóc cho người lái, luận văn Thạc sĩ khoa học kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây.
32. Đỗ Tiến Vũ (1982), Mô hình toán học dao động ô tô trong mặt phẳng dọc thẳng đứng và áp dụng nó nghiên cứu dao động thẳng đứng máy kéo với tải trọng gỗ, Luận án Phó tiến sĩ, Bratislava.
33. Lê Thị Minh Vượng (2010), Nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi di chuyển trên mặt đất rừng, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, trường Đại học Lâm Nghiệp.
34. Nguyễn Đức Sỹ (2002), Nghiên cứu ổn định động lực học dọc liên hợp máy kéo cỡ nhỏ vận xuất gỗ khi khởi hành theo phương pháp nửa lết, Luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây.
Tiếng Đức:
35. Muler H. (1976), Beitrag zur rechnesrischen Ermittlung von Belastungen in Tragwerken Landwirtchaftlicher Fahrzeuge bein Ubequeren grober,
Fahranunnebenheiten, Dresden, TU - Diss.A.
36. Vogel (1989), Untersuchung zum dynamiscchen Betriebsverhalten von einem PTA beim Stationaren, Berlin, IH - Diss.A, Betrieb.
37. Wendebon J.C (1965), Die Unebenheiten lanwirtchaftlicher Fahrbahnen als Schwingungserreger landwirstschaftlicher Fahrzeuge, In: Grundagen der Landtechnik, Dusseldort Sonderheft.
Tiếng Nga:
38. Д.A.Aнтонов (1984), Pасчет ycтoичивocти движeния многoocных автoмoбилей, Mockвe, Mашинocтрoение.
39. Козьмин С.Ф.(1983) Исследование компоновки лесохозайстве нного колесного трактора клаcса тяги 6кН. 40. Жуков А. В. (1987), Исследование колебания лесных машин. 41. Добрынин Ю.А. (1983), Исследование вертикальнои динамики колесного трактора на трелевке леса в условиях рубок промежуточного лесопользования,Дисс.канд.техн. наук. Ленинград. Tiếng Anh :
42. A.A.Brown, K.P.Davis, Forest fire : Control and Use. 2nd edition. McGraw Hill.C.Chandler, (1991), Forest – fire Management and Organization. (Fire in Forestry ; Vol 2), Krieger publishing Company.
43. Enrico Marchi a, Enrico Tesi b, Niccolo Brachetti Montorsrlli a, Francesco Neri (2006), Helicopter activity in forest fire – fighting : A data analysis proposal. Forest Ecology and Management 234S, S254, Available online at. 44. IFFN (2000), Fire in Indonesia and the Integrated Forest Fire Management
Project – IFFM
45. Gorte, R.W (2000), Forest Fire Protection, CRS report for Congress, Congressional Research Service, The Library of Congress, Order Code L30755.
Phụ lục 01: KẾT QUẢ ĐO GIA TỐC BẰNG THỰC NGHIỆM CỦA HỆ THỐNG CẮT ĐẤT VỚI TỐC ĐỘ N = 1200 vòng/phút
TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2) TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2)
1 0.02 0.184 26 0.52 0.091 2 0.04 0.19 27 0.54 0.244 3 0.06 0.175 28 0.56 0.171 4 0.08 0.301 29 0.58 0.246 5 0.1 0.166 30 0.6 0.051 6 0.12 0.119 31 0.62 0.267 7 0.14 0.178 32 0.64 0.318 8 0.16 0.285 33 0.66 0.011 9 0.18 0.121 34 0.68 0.277 10 0.2 0.181 35 0.7 0.21 11 0.22 0.33 36 0.72 0.169 12 0.24 0.057 37 0.74 0.094 13 0.26 0.215 38 0.76 0.305 14 0.28 0.238 39 0.78 0.245 15 0.3 0.204 40 0.8 0.046 16 0.32 0.083 41 0.82 0.284 17 0.34 0.192 42 0.84 0.233 18 0.36 0.35 43 0.86 0.11 19 0.38 0.073 44 0.88 0.145 20 0.4 0.239 45 0.9 0.317 21 0.42 0.183 46 0.92 0.124 22 0.44 0.172 47 0.94 0.208 23 0.46 0.181 48 0.96 0.199 24 0.48 0.228 49 0.98 0.201 25 0.5 0.258 50 1 0.207
TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2) TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2) 51 1.02 0.121 79 1.58 0.312 52 1.04 0.277 80 1.6 0.19 53 1.06 0.18 81 1.62 0.155 54 1.08 0.136 82 1.64 0.128 55 1.1 0.182 83 1.66 0.299 56 1.12 0.262 84 1.68 0.123 57 1.14 0.141 85 1.7 0.157 58 1.16 0.169 86 1.72 0.363 59 1.18 0.256 87 1.74 0.068 60 1.2 0.177 88 1.76 0.168 61 1.22 0.131 89 1.78 0.241 62 1.24 0.249 90 1.8 0.235 63 1.26 0.239 91 1.82 0.061 64 1.28 0.008 92 1.84 0.254 65 1.3 0.315 93 1.86 0.255 66 1.32 0.265 94 1.88 0.105 67 1.34 0.086 95 1.9 0.184 68 1.36 0.264 96 1.92 0.267 69 1.38 0.193 97 1.94 0.145 70 1.4 0.15 98 1.96 0.132 71 1.42 0.146 99 1.98 0.232 72 1.44 0.21 100 2 0.241 73 1.46 0.274 101 2.02 0.134 74 1.48 0.118 102 2.04 0.27 75 1.5 0.232 103 2.06 0.149 76 1.52 0.209 104 2.08 0.268 77 1.54 0.14 105 2.1 0.067 78 1.56 0.129 106 2.12 0.261
TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2
) TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2)
107 2.14 0.22 135 2.7 0.191 108 2.16 0.13 136 2.72 0.13 109 2.18 0.204 137 2.74 0.26 110 2.2 0.276 138 2.76 0.073 111 2.22 0.121 139 2.78 0.245 112 2.24 0.159 140 2.8 0.217 113 2.26 0.292 141 2.82 0.16 114 2.28 0.109 142 2.84 0.204 115 2.3 0.179 143 2.86 0.229 116 2.32 0.255 144 2.88 0.095 117 2.34 0.198 145 2.9 0.264 118 2.36 0.038 146 2.92 0.18 119 2.38 0.343 147 2.94 0.163 120 2.4 0.213 148 2.96 0.244 121 2.42 0.125 149 2.98 0.2 122 2.44 0.242 150 3 0.102 123 2.46 0.221 151 3.02 0.259 124 2.48 0.118 152 3.04 0.205 125 2.5 0.16 153 3.06 0.097 126 2.52 0.233 154 3.08 0.267 127 2.54 0.221 155 3.1 0.21 128 2.56 0.165 156 3.12 0.149 129 2.58 0.222 157 3.14 0.168 130 2.6 0.2 158 3.16 0.196 131 2.62 0.085 159 3.18 0.206 132 2.64 0.236 160 3.2 0.248 133 2.66 0.239 161 3.22 0.14 134 2.68 0.209 162 3.24 0.243
TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2
) TT Thời gian (s) Gia tốc (m/s2)
163 3.26 0.166 191 3.82 0.241 164 3.28 0.195 192 3.84 0.106 165 3.3 0.236 193 3.86 0.209 166 3.32 0.166 194 3.88 0.271 167 3.34 0.147 195 3.9 0.089 168 3.36 0.223 196 3.92 0.194 169 3.38 0.212 197 3.94 0.284 170 3.4 0.128 198 3.96 0.135 171 3.42 0.271 199 3.98 0.192 172 3.44 0.143 200 4 0.207 173 3.46 0.159 201 4.02 0.168 174 3.48 0.232 202 4.04 0.159 175 3.5 0.204 203 4.06 0.297 176 3.52 0.083 204 4.08 0.131 177 3.54 0.306 205 4.1 0.245 178 3.56 0.149 206 4.12 0.163 179 3.58 0.19 207 4.14 0.159 180 3.6 0.272 208 4.16 0.161 181 3.62 0.134 209 4.18 0.219 182 3.64 0.175 210 4.2 0.182