* Thiết bị đo lực:
Để đo lực tác dụng lên đầu cần TTL khi bốc gỗ ta dùng cảm biến đo lực tiêu chuẩn Z4 do hãng HBM Cộng hoà Liên bang Đức chế tạo (Hình 4.2).
Hình 4.2. Cảm biến đo lực Z4
Cảm biến này làm việc theo nguyên lý tenzo, có phần tử nhạy dạng công sôn, mạch đo là cầu đủ điện trở.
Cảm biến có các thông số kỹ thuật như sau: - Giới hạn đo là 50 KN.
- Độ nhạy là 2 mv/v
Cảm biến được lắp giữa đầu cần TTL và ngoạm gỗ bằng móc nối hình chữ U (Hình 4.3.
Hình 4.3. Bố trí cảm biến đo lực Z4 giữa đầu cần TTL và ngoạm gỗ
* Thiết bị đo gia tốc:
Để đo gia tốc của tải nâng khi TTL bốc gỗ ta dùng cảm biến đo gia tốc tiêu chuẩn theo nguyên lý điện cảm B12 do hãng HBM của Cộng hoà liên Bang Đức sản xuất, hình dáng và sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình 4.4.
Hình 4.4: Hình dáng và sơ đồ cấu tạo của đầu đo gia tốc theo nguyên lý điện cảm 1. Khối quán tính; 2. Mặt cắt của hai cuộn dây điện cảm;
3.Lò xo lá (phần tử đàn hồi); 4. Thân đầu đo; 5. Cạnh vát; 6. Cọc nối dây; 7-Đầu có ren lắp vào vật đo
31 1 2 3 5 4 6 7
Cảm biến có các thống số như sau: - Giới hạn đo là 500m/s2.
- Độ nhạy là 80 mv/v.
Khi vận tốc thay đổi, khối quán tính (1) sẽ dao động trong hai cuộn dây điện cảm (2), làm cho từ trở của mạch từ thay đổi dẫn đến điện cảm của hai cuộn dây (2) thay đổi tuỳ thuộc vào tốc độ dịch chuyển của khối quán tính (1) hay nói cách khác là tuỳ thuộc vào gia tốc nâng gỗ.
Cảm biến đo gia tốc được bố trí ở đầu cần TTL (Hình 4.5).
Hình 4.5. Bố trí cảm biến đo gia tốc B12 giữa đầu cần TTL và ngoạm gỗ
* Thiết bị đo phản lực pháp tuyến của mặt đất tác dụng lên các bánh trước của máy kéo.
Để đo phản lực pháp tuyến của mặt đất tác dụng lên các bánh trước của máy kéo ta bố trí cầu tenzô điện trở ở thân cầu trước của máy kéo, phía trên cầu
trước được bố trí 2 lá tênzô và phía dưới 2 lá. Các lá tenzô được mắc theo sơ đồ cầu đủ điện trở (hình 4.6).
Hình 4.6: Sơ đồ cầu đủ điện trở
R1, R2, R3, R4- là các tenzô điện trở; U0- Là điện áp nuôi; UR- Là điện áp đầu ra
Mạch cầu đo được xem như một mạch so sánh điện trở, thực chất là so sánh hai mức điện thế. Tại thời điểm cân bằng thì điện thế ra bằng không (UR=0) và định thức R1.R3=R2.R4 không phụ thuộc vào điện áp nguồn. Khi chịu lực đủ lớn làm tenzo bất kỳ biến dạng sẽ dẫn đến sự biến đổi điện trở, và lúc này cầu đo bị mất cân bằng, nghĩa là R1.R3R2.R4, giá trị điện thế UR sẽ biến thiên theo sự biến dạng của các tenzo nghĩa là tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên cầu đo. Hiệu chỉnh cầu đo bằng cách nâng cầu trước lên sao cho phản lực pháp tuyến từ mặt đất tác dụng lên các bánh xe bằng 0 sau đó tác động lực vào cầu trước và đo chuyển vị của cầu trước.
Các cảm biến kể trên được kết nối với thiết bị thu thập, khuếch đại tín hiệu đo lường DMC Plus nối ghép với máy tính (Hình 4.7) và được điều khiển bằng phần mềm DMC Laplus. A U0 R2 R4 R1 R3 UR D C B
Hình 4.7: Nối ghép các thiết bị đo
Sau khi hoàn tất quá trình chuẩn bị ta tiến hành cho máy hoạt động và điều khiển TTL bốc gỗ với tải trọng cho phép tối đa. Đo đồng thời gia tốc nâng gỗ, lực tác dụng vào đầu cần TTL và phản lực pháp tuyến từ mặt đất tác dụng lên các bánh trước của máy kéo (Hình 4.8).
Do thi bieu dien gia toc cua tai nang -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 0 1 2 3 4 5 6 7 Thoi gian (s) G ia t o c ( m /s 2 ) 4.4. Tiến hành thí nghiệm
Quá trình thực nghiệm của tôi được tiến hành cùng với NCS Lê Trọng Thực và được tổ chức tại Trường Đại học Lâm nghiệp cùng với sự cộng tác, giúp đỡ của các chuyên gia như: PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu; các chuyên gia của tổ bộ môn máy lâm nghiệp, Trung tâm nghiên cứu thí nghiệm khoa Cơ điện và Công trình cùng đồng nghiệp.
Thực nghiệm do 4 người đảm nhiệm: Người thứ nhất điều khiển máy và ra tín hiệu; người thứ hai điều khiển máy tính và thiết bị thu thập khuếch đại tín hiệu; người thứ ba lập biểu và ghi chép các nội dung đo; người còn lại phụ trợ trong quá trình đo.
Trong mỗi lần đo ta tiến hành đo đồng thời các thông số như: Lực nâng tải, gia tốc của tải nâng và phản lực pháp tuyến từ mặt đất tác dụng lên các bánh trước của máy kéo.
Sau khi đã bố trí xong ta cho máy khởi động và thực hiện phép đo các thông số trên khi TTL nhấc gỗ. Kết quả đo được lưu vào tệp dữ liệu dạng ASCII và được xử lý bằng phần mềm DMC Laplus và Catman.