Khi xe lu rung hoạt động tại công trường, xe nén các dạng nền sỏi đàn hồi khác nhau với các tần số kích thích khác nhau ở hai banh lu. Kết quả so sánh hệ thống đệm cách dao động bán chủ động và hệ thống đệm cách dao động bị động của cabin xe lu rung bánh kép với điều kiện tần số kích thích khác nhau được thể hiện trên Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả so sánh dưới các tần số kích thích bánh lu khác nhau
Trường hợp 1 với f1=48Hz và f2=0 Hz Chỉ số đánh giá aws/ ( / )m s2 2 / ( / ) wphi a rad s Hệ thống đệm bị động 0.0373 0.0429 Hệ thống đệm bán tích cực 0.0292 0.0352 Giảm % 27.74 % 21.87 % Trường hợp 1 với f1=0Hz và f2=54 Hz Chỉ số đánh giá aws/ ( / )m s2 2 / ( / ) wphi a rad s Hệ thống đệm bị động 0.0177 0.0258 Hệ thống đệm bán tích cực 0.0133 0.0201 Giảm % 33.08 % 28.36 % Trường hợp 2 với f1=28 Hz và f2=54 Hz Chỉ số đánh giá aws/ ( / )m s2 2 / ( / ) wphi a rad s Hệ thống đệm bị động 0.0531 0.0282 Hệ thống đệm bán tích cực 0.0420 0.0210 Giảm % 26.43 % 34.29 %
Từ kết quả Bảng 3.3 chúng ta thấy rằng đặc tính hệ thống đệm cách dao động bán chủ động với bộ điều khiển Fuzzy logic đã làm cho các giá trị gia tốc bình phương trung bình theo phương thẳng đứng ghế ngồi người điều khiển và góc lắc dọc cabin lần lượt giảm khi xe nén ở điều kiện khác nhau, điều đó có
thể nói độ êm dịu của xe được cải thiện đánh kể khi xe lu rung hoạt động ở tần số kích thích bánh lu khác nhau. Kết quả so sánh gia tốc theo phương thẳng đứng của ghế ngồi người điều khiển và góc lắc dọc của xe khi xe nén ở tần số kích thích khác nhau được thể hiện trên Hình 3.14 và Hình 3.15.
Hình 3.13. So sánh gia tốc theo phương thẳng đứng của ghế ngồi người điều khiển ở trường hợp 2 với kích thích tần số f1=48Hz và f2=54 Hz
Hình 3.14. So sánh gia tốc lắc dọc của cabin ở trường hợp 2 với kích thích tần số f1=48Hz và f2=54 Hz 3.4. Kết luận 0 5 10 15 20 25 30 -1 -0.5 0 0.5 1 Time/s a s /(rad/s 2 )
Passive Isolation System Semi-active Isolation System
0 5 10 15 20 25 30 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 Time/s a phi /(rad/s 2 )
Passive Isolation System Semi-Active Isolation System
Sau khi hoàn thành nội dung chương 3, có thể rút ra một số kết luận sau: - Từ hệ phương phương trình vi phân tổng quát tác giả đã sử dụng phần mềm Matlab/Simulink để mô phỏng cơ hệ ở các điều kiện khai thác khác nhau. Từ đó xây dựng bộ điều khiển Fuzzy Logic trong môi trường Matlab/Simulink để mô phỏng hệ thống đệm cách dao động bán chủ động.
- Tiến hành mô phỏng đối với điều kiện làm việc của xe và phân tích kết quả. Kết quả thấy rằng đặc tính hệ thống đệm cách dao động bán chủ động với bộ điều khiển Fuzzy logic đã làm cho các giá trị gia tốc bình phương trung bình theo phương thẳng đứng ghế ngồi người điều khiển và góc lắc dọc cabin lần lượt giảm khi xe hoạt động ở điều kiện khác nhau, điều đó có thể nói độ êm dịu của xe được cải thiện đánh kể khi xe lu rung hoạt động dưới các điều kiện khai thác khác nhau.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau khoảng thời gian thực hiện luận văn với sự nỗ lực bản thân và sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Lê Văn Quỳnh cùng với thầy cô trong Khoa Kỹ thuật Ô tô và Máy động lực Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên em đã hoàn thành nội dung của luận án với các kết quả đạt được dưới đây:
- Phân tích tổng quan đề tài nghiên cứu: tình hình phát triển máy xây dựng và phân tích đặc tính đệm cách dao động cabin, tình hình nghiên cứu trong nước và nước ngoài về vấn đề mình nghiên cứu, phân tích đối tượng, tiêu chi đánh giá dao động cabin máy xây dựng cũng như phương pháp nghiên cứu trong luận văn này.
- Xây dựng mô hình dao động ½ xe lu rung bánh kép với hệ thống đệm cách dao động cao su bị động và hệ thống đệm cách dao động thủy lực bán chủ động;
- Thiết lập được phương trình vi phân mô tả dao động của xe lu rung bánh kép dưới điều kiện hoạt động khác nhau.
- Xây dựng được các luận điều khiển hệ số cản đệm cách dao động cabin xe lu rung.
- Phân tích hiệu quả hệ thống đệm cách dao động bán chủ động xe lu rung bánh kép ở điều khiện hoạt động khác nhau.
Tuy nhiên luận văn còn một số hạn chế cần khắc phục theo các hướng sau đây:
- Phân tích các nguồn kích thích dao động truyền lên khung xe sát với thực tế hơn như ảnh hưởng mấp mô mặt nền khi máy di chuyển nén;
- Thí nghiệm đánh giá;
- Hoàn thiện phương pháp điểu khiển đệm cách dao động cabin xe lu rung.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh( 2010), Lý thuyết ô tô, NXBKHKT Hà Nội.
2. Đào Mạnh Hùng, Dao động ô tô – máy kéo, Trường ĐH GTVT Hà Nội. 3. Vũ Đức Lập (1994), Dao động ô tô, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội. 4. Vũ Đức Lập (2001), Ứng dụng máy tính trong tính toán xe quân sự , Học
viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội.
5. Nguyễn Việt Hùng, Nguyễn Tấn Đời, Trương Ngọc Anh, Tạ Văn Phương(2008), Điều khiển thông minh, Trường ĐHSPKT TP Hồ Chí Minh 6. Nguyễn Như Hiển, Lại Khắc Lãi(2007), Hệ mờ và Nơron trong kỹ thuật điều
khiển, Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ, Hà Nội
7. Lê Văn Quỳnh，Nguyễn Khắc Tuân(2014). Một phương pháp thí nghiệm đánh giá độ êm dịu của xe lu rung. Tạp chí Khoa học & Công nghệ ĐH Thái Nguyên, Tập 118(4), pp.55-59.
8. Lê Văn Quỳnh, Nguyễn Khắc Tuân (2015). Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống cách dao động cabin xe lu rung đến độ êm dịu. Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường kỹ thuật, số 104, pp.83-90.
9. Lê Văn Quỳnh, Nguyễn Khắc Tuân (2017). Một phương pháp thí nghiệm đánh giá độ êm dịu của xe lu rung. Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số đặc biệt, số 3, pp.82-88.
10. Bùi Văn Cường, Lê Văn Quỳnh, Nguyễn Kiều Hưng (2017). Tối ưu thông số thiết kế đệm cách dao động cabin xe lu rung. Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số đặc biệt, Số 3, pp.143-148.
7056.
11. Bùi Văn Cường (2017), Nghiên cứu tối ưu thông số thiết kế đệm cách dao động cabin cho xe lu rung XS120, Luận án thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học
12. Trần Văn Tấn (2019), Nghiên cứu điều khiển đệm cách dao động bán chủ động cabin xe lu rung, Luận án thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên, Thái Nguyên.
Tiếng Anh
13. Le VQ, Zhang JR, et al (2013). Ride comfort evaluation of vibratory roller under different soil ground. Trans Chin Soc Agric Eng, Vol.29, 2013, p.39– 47.
14. VQ Le, KT Nguyen (2018). Optimal design parameters of cab’s isolation system for vibratory roller using a multi-objective genetic algorithm. Applied Mechanics and Materials, Vol. 875, 2018 p.105–112.
15. Xiaojuan Sun and Jianrun Zhang (2014). Performance of earth-moving machinery cab with hydraulic mounts in low frequency, Journal of Vibration and Control , Vol. 20 (5), 2014, p. 724-735.
16. V LE (2017). Ride comfort analysis of vibratory roller via numerical simulation and experiment. DEStech Transactions on Engineering and Technology Research, 2017.
17. LV Quynh, JR Zhang, et al. (2011) Vibration analysis and optimal design for cab’s isolation system of vibratory roller. Advanced Materials Research, Vol.199-200,p. 936–940.
18. Nguyen Van Liem, Zhang Jianrun, Le Van Quynh, Jiao Renqiang (2018). Low-frequency performance analysis of cab's isolation mounts of vibratory roller considering the interaction between wheels and offroad terrain. Shock and Vibration, Volume 2018, Article ID 8527574, 17 pages
19. Vanliem Nguyen, Jianrun Zhang Xiuzhi Yang (2019). Low-Frequency Performance Analysis of Semi-Active Cab’s Hydraulic Mounts of an Off- Road Vibratory Roller. Shock and Vibration 2019(8):1-15
20. Kordestani, A., Rakheja, S., et al. Analysis of ride vibration environment of soil compactors. SAE International Journal of Commercial Vehicles, Vol. 3(1), 2010, p.259–272.
21. Cosby MJ, Karnopp DC (1979). The active damper-a new concept for shock and vibration Control. Shock Vib. Bull., 1979, Vol 43(4) : pp.119-133. 22. Karnopp DC, Cosby MJ, Harwood R.A.(1974). Vibration control using
semi-active force generators, Journal Engineering Industry, 1974, Vol.97: pp.619-629.
23. Margolis DL (1982). The response active and semi-active suspensions to realistic feedback signals. Vehicle System Dynamic, Vol. 11(5-6): pp.267- 282.
24. Ahmadian M, Marjoram RH (1989). Effects of passive and semi-active suspension on body and wheel-hop control, SAE Paper, 1989 : 892487. 25. Sung-Ryong Hong and Seung-Bok Choi (2005). Vibration Control of a
Structural System Using Magneto-Rheological Fluid Mount. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol.16:pp. 931-945.
26. ISO 2631-1 (1997). Mechanical vibration and shock-Evanluation of human exposure to whole-body vibration, Part I: General requirements, The International Organization for Standardization.
27. ISO 8068(1995). Mechanical vibration-Road surface profiles - reporting of measured data
PHỤ LỤC
KHỐI CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG
Khối thân xe