3.1. Xây dựng mơ hình dao động của liên hợp máy kéo MTZ 82 kéo rơ moóc một trục chở gỗ moóc một trục chở gỗ
3.1.1. Các giả thiết
Khi nghiên cứu xây dựng mơ hình dao động của liên hợp máy kéo MTZ - 82, kéo rơ moóc một trục chở gỗ trong mặt phẳng thẳng đứng dọc, để đảm bảo tính tương đương của mơ hình dao động, đồng thời đơn giản cho quá trình nghiên cứu, có thể chấp nhận một số giả thiết sau:
- Cơ hệ có khối lượng quán tính chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc đi qua trọng tâm máy kéo và trọng tâm rơ mc. Dao động được xét quanh vị trí cân bằng tĩnh;
- Bỏ qua lực ma sát của các ổ trục và các nguồn kích thích dao động trên máy, coi mấp mơ mặt đường là nguồn kích thích dao động duy nhất;
- Độ mấp mô của biên dạng đường bên trái và bên phải của bánh liên hợp máy kéo trên một trục là như nhau;
- Khi chuyển động lốp máy kéo, rơ mc ln tiếp xúc với mặt đường và độ cao mấp mơ mặt đường tại vị trí tiếp xúc với các lốp trước, lốp sau và lốp rơ moóc là h1, h2, h3;
- Các lốp được bơm căng như nhau, độ cứng, hệ số cản của các lốp là như nhau;
- Rơ moóc chở đầy gỗ theo thiết kế.
3.2.1. Mơ hình dao động của liên hợp máy kéo MTZ 82 kéo rơ moóc một trục chở gỗ trục chở gỗ
Với các giả thiết trên chúng tơi xây dựng được mơ hình dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của liên hợp máy kéo MTZ 82, kéo rơ moóc một trục chở gỗ rừng trồng chuyển động trên đường lâm nghiệp như sau:
l1 l2 l3 l1 l2 l3 z m J c1 k1 z1 z2 h1 m1 c2 k2 h2 cm km h3 zg zm zk l4 mmJm cg kg mg m2 Z X O
Hình 3.1: Mơ hình dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của liên hợp máy kéo MTZ-82 kéo rơ moóc một trục chở gỗ
Trong mơ hình hệ trục tọa độ được chọn là hệ OXYZ: + Trục OX là chiều chuyển động của liên hợp máy kéo;
+ Trục OY là trục nằm ngang vng góc với trục OX và song song mặt đường;
+ Trục OZ là trục thẳng đứng vng góc với trục OX và OY;
z1, z2: Chuyển dịch thẳng đứng của tâm cầu trước, cầu sau máy kéo, m; zm: Chuyển dịch thẳng đứng của tâm trục moóc, m;
z: Chuyển dịch thẳng đứng của trọng tâm máy kéo, m; zg: Chuyển dịch thẳng đứng ghế ngồi, m;
zk: Chuyển dịch thẳng đứng của điểm nối mc, m;
J: Mơ men quán tính của máy kéo đối với trục OY, kg.m2;
Jm: Mơ men qn tính của rơ mc đối với trục ngang đi qua điểm nối moóc và song song với trục OY, kg.m2;
: Chuyển vị góc của thân máy kéo trong mặt phẳng đứng dọc tại vị trí
trọng tâm máy kéo, rad;
: Chuyển vị góc của thân rơ moóc trong mặt phẳng đứng dọc tại vị trí
nối mc, rad;
c1, c2, cm, cg: Độ cứng của lốp trước, sau máy kéo, lốp rơ moóc và giảm xóc ghế ngồi, N/m;
k1, k2, km, kg: Hệ số cản giảm chấn của lốp trước, sau, lốp rơ moóc và giảm xóc ghế ngồi, Ns/m;
m: Khối lượng của toàn bộ máy kéo đặt tại trọng tâm của máy kéo, kg; mm: Khối lượng toàn bộ rơ moóc và gỗ tại điểm nối moóc, kg;
l1, l2: Khoảng cách nằm ngang từ trọng tâm của máy kéo tới tâm cầu trước, cầu sau máy kéo, m;
l3, l4: Khoảng cách nằm ngang từ điểm nối moóc đến tâm cầu sau máy kéo và tâm trục rơ moóc, m;
h1, h2, h3: Độ cao mấp mơ mặt đường tại vị trí tiếp xúc với bánh trước, bánh sau và bánh rơ moóc, m;
i: Các biến dạng của phần tử đàn hồi, m;
Quan hệ hình học:
z1 = z+l1tg z2 = z-l2tg
zm = zk+ l4tg zk = z-(l3+l4)tg => zm = z- l3tg
Giả thiết rằng dao động của hệ là nhỏ,ta có thể coi gần đúng tg ; tg : z1 = z+l1 z2 = z-l2 zm = zk+ l4 = z- l3
Các biến dạng của các phần tử đàn hồi:
1=z1-h1= z+l1- h1; 2=z2-h2=z-l2-h2;
3.2. Lập hệ phương trình vi phân dao động của liên hợp máy kéo MTZ-82 kéo rơ moóc một trục chở gỗ