- Dọc (x) 799,04 mm Đến cầu sau Ngang ( y )610mmSang trỏ
NGHIấN CỨU DAO ĐỘNG NGANG MÁY KẫO KHI LÀM VIỆC TRấN ĐƯỜNG VẬN XUẤT
3.1.1 Đặc trưng của cỏc phần tử đàn hồi tr ờn mỏy kộo
Khi phõn tớch độ chạyờm của ụtụ, mỏy kộo người ta phõn biệt cỏc phần
sau đõy xột về mặt cấu trỳc:
- Phần trờn lũ xo: Tất cả cỏc cụm mỏy, chi tiết mỏy cú trọng lượng tỏc
dụng lờn lũ xo được thay thế bằng một khối lượng và cỏc mụmen quỏn tớnh
khối lượng đối với cỏc trục quỏn tớnh trung tõm.
- Phần dưới lũ xo: Tất cả cỏc cụm mỏy, chi tiết cú trọng lượng khụng
tỏc dụng lờn lũ xođược thay thế bằng khối lượng tập trung.
- Bộ phận treo: Là kết cấu của bộ phận di chuyển dựng để truyền lực và
cỏc kớch động của mấp mụ mặt đường lờn phần lũ xo nhằm hạn chế tỏc dụng động lực học của cỏc mấp mụ mặt đường lờn xe mỏy.
Đối với mỏy kộo bỏnh hơi, bỏnh sau mỏy kộo được liờn kết thẳng với
thõn mỏy thụng qua cầu sau mà khụng cú hệ thống treo. Vỡ vậy, cầu sau chỉ cú bộ phận đàn hồi duy nhất là cỏc bỏnh lốp sau. Ở cầu trước, do mỏy kộo phải làm việc trong điều kiện đường vận xuất bằng đất, độ mấp mụ mặt
đường khụng đều cho nờn tớnh ổn định phải cao trong quỏ trỡnh làm việc. Để
làm việc tốt, đảm bảo tớnh năng ổn định khi di chuyển, cầu trước mỏy kộo
được liờn kết với thõn mỏy thụng qua một khớp quay đảm bảo cho cầu trước
cú thể quay quanh trục dọc.
Trong cỏc mỏy kộo hiện đại hiện nay, ở bỏnh trước cũn được liờn kết
với cầu trước mỏy kộo bằng giảm xúc lũ xo hỡnh trụ trũn. Phần trờn của lũ xo
mỏy kộo bỏnh bao gồm khung mỏy, động cơ, cơ cấu treo gỗ và cả bỏnh chủ
tớnh vào trong khối lượng của thõn mỏy kộo. Phần dưới lũ xo cú lốp trước, trục bỏnh trước và giảm xúc lũ xo hỡnh trụ trũn. Trong thực tế, bản thõn mỗi bộ phận cũng khụng phải là vật thể tuyệt đối cứng nhưng cỏc biến dạng đàn
hồi của chỳng ảnh hưởng tới độ chạy ờm của xe mỏy so với ảnh hưởng của
phần tử đàn hồi trong hệ thống treo và bỏnh xe là khụng đỏng kể. Vỡ vậy trong
nghiờn cứu lý thuyết và thực nghiệm phần trờn lũ xo được xem như một vật
thể tuyệt đối cứng. Cỏc đặc trưng cơ bản là khối lượng, mụmen quỏn tớnh của khối lượng đối với cỏc trục quỏn tớnh chớnh trung tõm. Cỏc chuyển vị là chuyển vị thẳng đứng của trọng tõm, chuyển vị gúc của nú quanh cỏc trục quỏn tớnh chớnh trung tõm.
Khi nghiờn cứu độ chạy ờm của xe mỏy, quy ước bỏ qua cỏc biến dạng
và liờn kết giữa cỏc phần tử dưới lũ xo, bỏ qua mụmen quỏn tớnh khối lượng của phần dưới lũ xo và coi phần dưới lũ xo như một chất điểm tập trung ở tõm
bỏnh xe. Như vậy chuyển vị của phần dưới lũ xo sẽ tương ứng chuyển vị
thẳng đứng của tõm trục bỏnh xe. Cỏc tỏc động động học do mấp mụ mặt
đường gõy ra sẽ tỏc động lờn phần trờn lũ xo thụng qua hệ thống treo của xe
mỏy. Hệ thống này gồm phần tử đàn hồi, bộ dập tắt dao động và bộ phận
hướng dẫn.
Cỏc bỏnh hơi của mỏy kộo cú tớnh chất đàn hồi theo cỏc phương khỏc
nhau song chỉ cú tớnh đàn hồi của lốp theo phương bỏn kớnh là ảnh hưởng chủ
yếu đến độ chạy ờm. Vỡ vậy trong nghiờn cứu dao động của mỏy kộo, nhất
thiết phải kể đến độ đàn hồi của bỏnh hơi theo phương này.
Tớnh đến độ đàn hồi của bỏnh lốp mỏy kộo khi thành lập sơ đồ tớnh toỏn dao động cũng giống như tớnh toỏn một lũ xo bất kỳ nào.
Mọi thụng số ảnh hưởng đến độ chạy ờm của xe mỏy được gọi là cỏc
đặc trưng của hệ thống treo.
Phần tử cơ bản trong hệ thống treo là phần tử đàn hồi dựng để giảm tỏc
tớnh cơ bản của phần tử đàn hồi là hệ thức giữa lực và biến dạng của nú do lực đú gõy lờn theo phương nghiờn cứu.
Người ta phõn biệt độ cứng của phần tử đàn hồi theo hai dạng tuyến
tớnh và phi tuyến. Phần tử đàn hồi cú độ cứng khụng đổi cú cỏc đặc trưng
tuyến tớnh. Nếu độ cứng của nú phụ thuộc vào giỏ trị của biến dạng thỡ đú là
phần tử đàn hồi cú đặc trưng phi tuyến.
Vật liệu chế tạo cỏc phần tử đàn hồi cú nhiều loại khỏc nhau: kim loại làm lũ xo lỏ và xoắn ốc, cao su, khớ. Đường đặc tớnh của phẩn tử đàn hồi là kim loại gần đỳng với đường thẳng( đường tuyến tớnh). Cỏc loại cũn lại cú
đường đặc tớnh cũn lại thường là đường cong( đường phi tuyến).
Đặc tớnh đàn hồi của bỏnh xe biểu thị qua đồ thị liờn hệ giữa lực thẳng đứng và biến dạng xuyờn tõm của bỏnh xe. Đặc tớnh đàn hồi của bỏnh xe khi tăng tải và giảm tải cũng khỏc nhau và tạo thành đường cong trễ khộp kớn.
Trong nghiờn cứu dao động của mỏy kộo bỏnh, độ cứng đàn hồi của bỏnh xe
được lấy theo đường trung bỡnh giữa đường tăng tải và đường giảm tải. Lực
đàn hồi của bỏnh xe phụ thuộc chủ yếu vào ỏp suất khớ bờn trong bỏnh xe và
cỏc loại lốpkhỏc nhau.
Khi tớnh toỏn dao động của mỏy kộo bỏnh, quy ước tớnh toỏn độ cứng
của bỏnh xe với ỏp lực hơi danh nghĩa. Qua nghiờn cứu cho thấy quan hệ lực
đàn hồi và biến dạng là một đường cong phi tuyến, trong tớnh toỏn gần đỳng
cú thể coi là một đường cong bậc hai cú dạng:
Pdh= A.2+ B. (3.1)
Trong đú:
A, B là hằng số tuỳ thuộc vào từng loại bỏnh hơi;
là biến dạng đàn hồi của bỏnh hơi;
Trong một số trường hợp đơn giản cho quỏ trỡnh tớnh toỏn cú thể xem lực đàn hồi của bỏnh xe là tuyến tớnh trong vựng biến dạng của lốp, khi
đú ta cú:
Pdh= Cb. (3.2)
Trong đú Cblà độ cứng bỏnh hơi, xỏc định theo biểu thức:
Cb= .pb. B0.D0 (3.3)
Trong đú: Pblà ỏp suất hơi trong bỏnh xe;
B0là bề rộng lốp;
D0là đường kớnh lốp.
Do ma sỏt nội tại giữa cỏc phần tử trong bỏnh xe sinh ra lực cản gõy lực cản biến dạng của bỏnh hơi. Thành phần này cú tỏc dụng phõn tỏn năng lượng
để dập tắt dao động do đú làm giảm ảnh hưởng xấu của kớch động mặt đường
tới bỏnh xe và thõn mỏy kộo. Lực cản dao động trong bỏnh xe được xem tỉ lệ bấc nhất với tốc độ biến dạng:
Rb= Kb. (3.4)
Trong đú: Rblà lực cản dao động của phần tử đàn hồi bỏnh hơi;
Kblà hệ số cản dao động;
là tốc độ biến dạng của bỏnh hơi.
Khi xe mỏy di chuyển, chịu sự tỏc động của cỏc kớch động động học mặt đường, liờn kết giữa bỏnh xe và mặt đường là một chiều. Cú trường hợp bỏnh xe tỏch khỏi mặt đường thỡ lực đàn hồi và lực cản dao động trong bỏnh
xe bị triệt tiờu,ở đõy = q - z là hiệu số giữa hàm số mặt đường và toạ độ của
tõm trục bỏnh xe.
Cỏc nguồn gõy dao động tần số thấp của mỏy kộo chủ yếu do độ khụng bằng phẳng của mặt đường. Việc điều tra khảo sỏt, phõn loại cỏc dạng mặt
đường nơi mỏy kộo thường xuyờn qua lại là cần thiết vỡđú là cỏc thụng số đầu
Điều kiện đường sỏ xột về mặt dao động của mỏy kộo là rất đa dạng,
đặc biệt là đường vận xuất lõm nghiệp nơi nền đường và mặt đường xõy dựng đơn giản và chịu nhiều tỏc động của điều kiện tự nhiờn cũng như điều kiện
làm việc theo mựa.
3.1.2 Xõy dựng mụ hỡnh dao động của mỏy kộo cú tớnh đến dao động theochiều ngang của trọng tõm mỏy kộo.