Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO-FOTON 1.25 tấn theo

khả năng bám.

Để cho ô tô máy kéo có thể chuyển động được thì ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường phải có độ bám nhất định được đặc trưng bằng hệ số

bám. Nếu độ bám (hệ số bám) thấp thì bánh xe có thể bị trượt quay khi có mô men xoắn lớn truyền từ động cơ đến bánh xe chủ động và lúc đó ô tô máy kéo không thể tiến về phía trước được. Trường hợp này thường xảy ra khi bánh xe chủ động đứng trên mặt đất lầy hoặc đứng trên băng.

Hệ số bám  giữa bánh xe chủ động và mặt đường là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến cực đại (sinh ra tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe chủ động với mặt đường) trên tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe chủ động. Tải trọng thẳng đứng này thường gọi là trọng lượng bám G.

max

k P

G

 

Để dễ hình dung, hệ số bám  tương tự như hệ số ma sát giữa hai vật thể trong cơ học, tuy nhiên ở bánh xe ô tô máy kéo ngoài ma sát còn có sự bám do mấu bám của bánh xe tác dụng vào đất.

Cần chú ý rằng lực kéo tiếp tuyến xác định bằng công thức

e h p o c t k k b b M i i i i M P r r    => 165 102.5 0.89 21.18 0.7106 k P     KN => max 21.18 0.52 40.45 k P G   

Là theo khả năng của động cơ, nhưng lực kéo này có được sử dụng hết hay không còn phụ thuộc vào khả năng bám giữa bánh xe chủ động và mặt đường.

Từ công thức xác định hệ số bám có thể xác định lực kéo tiếp tuyến cực đại phát sinh theo điều kiện bám giữa bánh xe chủ động với mặt đường như sau: Pkmax .G

Nếu gọi Z là phản lực thẳng góc từ mặt đường tác dụng lên bánh xe chủ động ta có : ZG

Lúc ấy lực bám P được xác định theo biểu thức sau:

Để cho bánh xe chủ động không bị trượt quay khi ô tô máy kéo chuyển động thì lực kéo tiếp tuyến cực đại Pkmax phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám P

nghĩa là phải thỏa mãn điều kiện Pkmax P hay kmax

b M

Z

r 

Ở đây: Mkmax - mômen xoắn cực đại truyền tới bánh xe chủ động.

Trong trường hợp chung, nếu ở vùng tiếp xúc của bánh xe chủ động với mặt đường có cả phản lực tiếp tuyến X và phản lực ngang Y của đường lên bánh xe chủ động thì điều kiện để bánh xe chủ động không bị trượt là :

2 2

X Y P

Giá trị của P là '

P Z

Ở đây ' - hệ số bám của bánh xe chủ động với mặt đường theo hướng véc tơ hợp lực của các lực X và Y. Từ biểu thức thấy rằng lực bám P tỷ lệ thuận với hệ số bám  và trọng lượng bám G. Mà lực kéo tiếp tuyến cực đại

max

k

P lại bị giới hạn bởi lực bám P cho nên muốn sử dụng hết lực kéo tiếp tuyến Pkmax do động cơ truyền xuống để thắng các lực cản chuyển động thì cần thiết phải tăng lực bám Pnghĩa là phải tăng hệ số bám  hay tăng G hoặc tăng cả  và G.

Điều kiện này thể hiện ở ô tô có tính năng cơ động cao. Để tăng lực bám P thì ô tô này dùng lốp có vấu cao nhằm tăng hệ số bám  và dùng nhiều cầu chủ động để sử dụng toàn bộ trọng lượng của ô tô làm trọng lượng bám.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số bám và giá trị của hệ số bám

Hệ số bám  giữa bánh xe chủ động với mặt đường phụ thuộc trước hết vào nguyên liệu bề mặt đường và nguyên liệu chế tạo lốp, vào tình trạng mặt đường(khô, ướt, nhẵn, nhám..v.v.), vào kết cấu và dạng hoa lốp, phụ thuộc vào các điều kiện sử dụng khác như tải trọng tác dụng lên bánh xe, áp suất trong lốp, tốc độ chuyển động của ô tô và độ trượt giữa bánh xe chủ động với mặt đường….

Chương 4

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1. Mục đích nghiên cứu thực nghiệm.

Mục đích nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định một số thông số đầu vào để xác định hệ số cản lăn độ trượt của ô tô chở gỗ khi chuyển động trên đường lâm nghiệp và minh họa một phần của nghiên cứu lý thuyết về động lực học kéo ô tô.

4.2. Các thông số đo và thiết bị đo

Chúng tôi tiến hành đo đồng thời lực kéo, gia tốc, số vòng quay bánh chủ động và quãng đường xe chuyển động.

Để đo lực kéo chúng tôi dùng đầu đo lực Z4 do CHLB Đức chế tạo (Hình 3.7). Cảm biến này làm việc theo nguyên lý tenzo có giới hạn đo là 50KN, độ nhạy là 2 mV/V.

Hình 3.7. Đầu đo lực kết nối với máy tính và DMC plus.

Hình 3.9. Đầu đo gia tốc kết nối với máy tính và DMC plus.

Để đo gia tốc chuyển động của xe chúng tôi dùng cảm biến đo gia tốc theo nguyên lý điện cảm B12 - 1000 do CHLB Đức chế tạo có giới hạn đo là 500m/s2, độ nhạy 80mV/V.

Đầu đo gia tốc được đặt trên cabin người lái theo phương chuyển động của xe. Kết nối với DMC plus và máy tính có cài đặt phần mềm DMC Laplus. Thiết bị DMC plus là một thiết bị thu thập khuếch đại thông tin đo lường kỹ thuật số nối ghép với máy tính, để đo các đại lượng không điện. Phần mềm DMC Laplus là phần mềm điều khiển đo lường và xử lý số liệu.

Số vòng quay của bánh xe chủ động được xác định bằng phương pháp đếm. Quãng đường xe chạy được đo bằng thước dài.

4.3. Tiến hành thực nghiệm

Xe để tiến hành thực nghiệm là xe tải THACO - FOTON 1.25 tấn chở gỗ đầy gỗ, đường thí nghiệm là đoạn đường lâm nghiệp nằm ngang.

Tiến hành thí nghiệm dùng một ô tô tải khác kéo xe tải THACO - FOTON 1.25 tấn với vận tốc 30 Km/h đo đồng thời lực kéo, gia tốc của xe.

Để xác định số vòng quay của bánh chủ động khi chở đầy tải. chúng tôi cho xe chở đầy gỗ chuyển động trên đoạn đường thí nghiệm đếm số vòng quay của bánh xe chủ động. Làm tương tự ta bốc hết gỗ xuống cho xe chạy không tải xác định được số vòng quay bánh chủ động không tải.

Hình 3.10. Hai xe kéo nhau đo lực và gia tốc 4.4. Kết quả thực nghiệm

Kết quả thực nghiệm được xử lý bằng phần mềm DMC La plus. Đồ thị lực kéo, gia tốc của xe tải THACO - FOTON 1.25 tấn ở Hình 3.12- 3.13.

Sau khi thực nghiệm thu được kết quả số liệu về lực kéo, gia tốc ô tô. Lấy giá trị trung bình của lực và gia tốc xác định hệ số cản lăn như sau: Ta có: ktb qt P F f G   ; Trong đó f - là hệ số cản lăn; ktb

P - là lực kéo trung bình của xe;

G- trọng lượng chở đầy tải

qt

F - là lực quán tính của xe; .

qt

F M j;

M - khối lượng của xe, hàng hóa và người lái;

j=0.140163 m/s2 ktb P =-1.20338 KN . qt F M j=4.25 0.140163=0.595691667 KN . GM g=4.2510=42.5 KN => Pktb Fqt f G   =0.014299

Đồ thị lực, gia tốc -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 0 5 10 15 20 25 t(s) P (K N ); a (m /s 2 ) Hình 3.11. Đồ thị lực, gia tốc

Để xác định độ trượt của bánh xe chủ động ta đếm số vòng quay của bánh xe chủ động khi chạy không tải và số vòng quay bánh xe khi chạy đầy tải trên đoạn đường cần khảo sát.

Sau khi tiến hành trên cùng đoạn đường dài tôi đếm được: số vòng quay của bánh xe khi không tải: n035 vòng

số vòng quay bánh xe khi đầy tải n36vòng

Độ trượt bánh xe được xác định theo công thức sau:

0 100%

n n n

   ; => 2.7%;

Bằng thực nghiệm đo lực kéo và gia tốc của xe tải THACO - FOTON 1.25 tấn ta đã xác định được hệ số cản lăn f = 0,014 và độ trượt của bánh xe chủ động khi đi trên đường đất là  2.7%.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận:

- Bằng phương pháp ứng dụng phương trình S.R.Lây Đéc Man đã xây dựng được đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ ô tô tải THACO- FOTON 1.25 tấn.

- Bằng phương pháp lý thuyết ô tô máy kéo đã xây dựng được đồ thị cân bằng công suất, cân bằng lực kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn. - Bằng phương pháp lý thuyết ô tô máy kéo đã xây dựng được đồ thị nhân tố động lực học, khảo sát quá trình tăng tốc của ô tô tải THACO- FOTON 1.25 tấn.

- Nghiên cứu đặc tính động lực học khi tải trọng thay đổi, đặc tính động lực học theo khả năng bám và xác định được hệ số bám bằng thực nghiệm

0,52

  .

- Bằng nghiên cứu thực nghiệm đã xác định được hệ số cản lăn của xe tải THACO- FOTON 1.25 tấn khi chở gỗ trên đường Lâm nghiệp là

0.014

f  , độ trượt của bánh xe chủ động là  2.7%.

2. Kiến nghị:

- Để nghiên cứu chính xác cần xây dựng đặc tính tốc độ bằng khảo nghiệm động cơ của xe tải THACO-FOTON 1.25 TẤN này trên thiết bị chuyên dùng.

- Đồ thị cân bằng công suất, cân bằng lực kéo và đồ thị đặc tính động lực học có thể sử dụng trong thực tế vận chuyển gỗ trên đường Lâm nghiệp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trần Công Hoan: “Lý thuyết ô tô máy kéo Lâm nghiêp”. Nhà xuất bản nông thôn.

2. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê thị Vàng: “Lý thuyết ô tô máy kéo”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội - 1998.

3. Nguyễn Văn Bang: “Kết cấu và tính toán ô tô”. Trường đại học giao thông vận tải.

4. Nguyễn Trọng Hoan: “Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô”. Trường đại học giao thông vận tải.

5. Iu.I.Boropxkie,V.M.Klennhicop,AA.Xabinhi: “Cấu tạo ô tô”. Nhà xuất bản Mix Matxcova - Liên Xô.

6. Ljubo Vlacic, Intelligent Vehicle technologies, Nhà xuất bản Butterworth - Heinemann, Anh - 2001.

7. Barski I.B (1973): “Động lực học máy kéo”. NXB Chế tạo Matxcova. 8. Nguyễn Tiến Đạt (2000), những tiến bộ trong khâu vận xuất, vận chuyển

gỗ, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội.

9. Nguyễn Văn Quân (1999), khái quát về công nghệ và thiết bị khai thác rừng trồng, Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội.

10. Nguyễn Nhật Chiêu (2005), Đo lường và khảo nghiệm máy, Tập bài giảng cho cao học, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội.

11. Nguyễn Đình Tuấn (2008), nghiên cứu mô hình động lực học chuyển động thẳng và quay vòng của xe xích quân sự, luận án tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.

12.Nguyễn Bảng (1995), lý thuyết máy canh tác , Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. 13.Phạm Văn Lang(1996).Mô hình đồng dạng, phép phân tích thứ nguyên và

ứng dụng trong nghành cơ điện nông nghiệp. Nxb. Nông nghiệp, Hà nội, 1996.

14. C.Ph.Kocmin. nghiên cứu sự làm việc của máy kéo lâm nghiệp loại sức kéo 6 KN. LêNingrat 1982.

15.Viện Cơ - Điện Nông nghiệp và Chế biến nông sản “Báo cáo tổng kết đề tài KC -04 - 07, Nghiên cứu thiết kế và công nghệ chế tạo máy kéo bốn bánh một cầu chủ động công suất 17 mã lực”. 1996. Hà nội. 16.Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập. 1999. Lý thuyết ô tô Quân sự. Học viện

KTQS - Hà Nội.

17.Nguyễn Đông Anh (1992), Động lực học vật rắn. Nxb Xây dựng Hà Nội. 18.Hội kỹ sư ô tô Việt Nam, ICAT 96 Proceedings, Hanoi December 11 - 14,

1996

19.Hội kỹ sư ô tô Việt nam (1999), Báo cáo hội nghị quốc tế lần thứ 2 về công nghệ ô tô tại Việt nam. Nxb khoa Học và Công nghệ. Hà Nội. 20.Hội kỹ sư ô tô Việt Nam (2002), Báo cáo hội nghị quốc tế lần thứ 3 về

công nghệ ô tô tại Việt nam. Hà Nội.

21. Tô Xuân Giáp, Đặng minh Trang, Vũ Công Tuân, Hà Văn Vui (1977), Sổ tay thiết kế cơ khí (tập 1,2,3), Viện thiết kế máy CN Hà Nội.

22. Đại học Bách khoa Hà Nội (2003), Tin học ứng dụng. Giáo trình ĐHBK, Hà Nội.

23. Nguyễn Thanh Quang (2001), Nghiên cứu động học, động lực học và độ bền hệ thống lái trên xe MeKong, Luận án tiến sĩ. Đại học Bách khoa Hà Nội.

24.Viện Cơ - Điện Nông nghiệp (1998), Cơ Điện khí hóa nông nghiệp với vấn đề công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn. Bộ NN & PTNT, tập hợp một số công trình nghiên cứu KHCN trước 1998. Nxb Nông nghiệp , Hà Nội.

25. Guseinov.E.M (1975) . (Luận án Tiến Sĩ LTA LêNin Grat). Nghiên cứu thực nghiệm các thông số về kéo và bám của máy kéo bánh T40L.

26.Kônônhemko.M.P (1979) Luận án tiến sĩ LêNin Grat. “Nghiên cứu tính chất kéo bám và ổ định của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ trong những điều kiện đồi núi”.

27. Kuznhesov.A.P (1978) Luận án tiến sĩ LêNin Grat “Nghiên cứu các tính chất kéo bám của máy kéo bánh hơi Lâm nghiệp”.

28. .Sekhosov Đ.T (1973). “Nghiên cứu sự cản chuyển động của hệ thống máy kéo bánh hơi vận xuất”.

29.Valiarôncôp V.D (1987) Luận án tiến sĩ LêNin Grat. “nghiên cứu một vài chỉ tiêu sử dụng của máy kéo vận xuất OTZ” .

30. Gonberg A.M (1982). “nghiên cứu hoàn thiện máy Lâm nghiệp vận chuyển gỗ”. (Luận án tiến sĩ Khoa học, Học viện Kỹ thuật Lâm nghiệp Lêningrat).

31. Jucov A.V (1982) (Luận án tiến sĩ Khoa học Lêningrat). “Nghiên cứu những cơ sở lý thuyết của việc chọn các thông số kỹ thuật và cải thiện điều kiện sử dụng của máy kéo Lâm nghiệp chuyên dùng” .

32. Posbilov IU.A (1966) (Luận án tiến sĩ Lêningrat). “Nghiên cứu đặc tính ổn định của máy kéo”.

33.Đobrưnhin Iu.A (1983) Luận án tiến sĩ. “Nghiên cứu động lực học thẳng đứng của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ”. NXB matxcova. 34.C.Ph.Kozmin(1982) Luận án tiến sĩ. “Nghiên cứu sự làm việc của máy

kéo lâm nghiệp loại sức kéo 6 KN”. NXB matxcova.

35. Nguyễn Kính Thảo 1970 Luận án tiến sĩ LêNin Grat. “Nghiên cứu động lực học kéo của hệ thống vận chuyển bánh hơi Lâm nghiệp dùng trong khai thác chọn ”.

36. Trần Công Hoan 1968 (Luận án Tiến Sĩ khoa học LêNin Grat) “Những cơ sở lý thuyết và thực nghiệm của việc cơ giới hóa khai thác gỗ ở Việt Nam nhờ hệ thống máy kéo bánh tốc độ cao”.

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn tốt nghiệp cao học tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân. Hoàn thành luận văn, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất.

Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu đã trực tiếp tận tình hướng dẫn tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp trong suốt thời gian qua.

Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cùng toàn thể cán bộ, giáo viên, công nhân viên chức Trường Đại học Lâm nghiệp đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình đúng thời gian và nội dung đảm bảo theo đúng yêu cầu.

Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cùng toàn thể cán bộ, giáo viên, công nhân viên chức Trường Cao đẳng nghề Cơ Giới Ninh Bình, nơi tôi công tác, đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ.

Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình cùng bạn bè, đồng nghiệp đã thường xuyên động viên khích lệ, giúp đỡ tôi và tạo mọi điều kiện tốt nhất về tinh thần cũng như vật chất cho tôi trong suốt thời gian qua.

Do thời gian có hạn nên đề tài còn nhiều thiếu sót rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn.

Xin trân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 19 tháng 05 năm 2013