2 (1.16) Khi sự bỏm của dải xớch và bề mặt tựa khụng tốt, mỏy kộo xớch sẽ bị
2.5. Tớnh lực bỏm của xe tải xớch cao su MST-
Ở trờn ta đó xỏc định khả năng kộo của xe tải xớch theo điều kiện lực kộo tối đa do động cơ sinh ra. Lực kộo này cú thực hiện được hay khụng cũn phụ thuộc vào khả năng bỏm của xe xớch.
Để cho xe chuyển động được phải thỏa món điều kiện sau: Pc≤ Fk ≤ Fb
Xớch là bộ phận của xe tiếp xỳc với mặt đất để biến chuyển động quay của bỏnh sao chủ động thành chuyển động thẳng của mỏy. Sức bỏm của xớch gồm hai thành phần chớnh, đú là: lực ma sỏt giữa cỏc mắt xớch với mặt đất và lực tỳ của cỏc mấu bỏm. Ta nghiờn cứu khả năng bỏm của xe tải xớch cao su trong trường hợp tổng quỏt, khi xe làm việc trờn mặt đất cú độ dốc dọc α.
Theo lý thuyết ụtụ mỏy kộo [5] ta cú cụng thức xỏc định khả năng bỏm của mỏy kộo như sau:
Fb= Pb1 +Pb2 (2.5) Trong đú:
Fb - Lực bỏm của bỏnh xớch với mặt đất; Pb1 - Lực bỏm của mấu bỏm;
Pb2 - Lực ma sỏt giữa cỏc mắt xớch với mặt đất.
Khi mấu bỏm bỏm vào đất và nộn đất theo chiều ngang thỡ từ phớa đất sẽ cú phản lực tỏc dụng lờn mấu bỏm. Phản lực này tăng dần từ mấu bỏm đầu tiờn vào đất đến mấu bỏm sau cựng. Vỡ độ chặt của đất ở mấu bỏm sau lớn hơn độ chặt của đất ở mấu bỏm trước. Khi mấu bỏm sau cựng ra khỏi đất cỏc mấu bỏm cũn lại phải chịu một lực tải lớn hơn và lực ộp của mấu bỏm lờn đất tăng lờn làm cho đất biến dạng nhiều hơn.
Lực bỏm của mấu bỏm Pb1 được xỏc định như sau:
Trong đú:
Smb - Diện tớch mấu bỏm, cm2;
δn - Là ứng suất theo phương ngang của đất, δn = 10N/cm2 [2]. Lực ma sỏt giữa cỏc mắt xớch với mặt đất Pb2 được xỏc định như sau:
Pb2 = G.φ.cosα (b) Trong đú:
G - Trọng lượng của xe tải;
α - Gúc nghiờng của địa hỡnh làm việc, độ; φ - Hệ số bỏm giữa cỏc mắt xớch với mặt đất; Thay (a) và (b) vào cụng thức (2.5) ta được:
Fb = Smb.δn + G.φ.cosα (2.6) Tổng diện tớch của cỏc mấu bỏm là:
Smb = bmb.hmb.n (c) Trong đú:
bmb- Chiều rộng của xớch, cm; hmb- Chiều cao của mấu bỏm, cm; n- Số mấu bỏm bỏm vào đất.
h
mb
bmb
Hỡnh 2 - 5 . Kớch thước của mấu bỏm xe tải xớch cao su MST - 600
Đối với xe tải xớch cao su MST - 600 này thỡ chiều rộng của xớch bằng 50cm; chiều cao của mấu bỏm bằng 5cm; và số mấu bỏm của một dải xớch luụn bỏm vào đất bằng 28;
Khi xe tải xớch cao su MST - 600 chuyển động trờn đường đất mềm, đất ngập sõu toàn bộ chiều cao mấu bỏm, thay cỏc giỏ trị vào cụng thức (c) ta được:
Smb = 2.50.5.28 = 14000 cm2 = 1,4 m2
Vậy đối với một loại đường nhất định khả năng bỏm của xe tải xớch cao su MST - 600 phụ thuộc vào gúc nghiờng của địa hỡnh, hệ số ma sỏt và ứng suất nộn theo phương ngang của đất.
Để thuận tiện cho người sử dụng và nghiờn cứu ta vẽ đồ thị phụ thuộc lực bỏm Fb vào gúc nghiờng α của địa hỡnh (hỡnh 2- 6). Đồ thị được xõy dựng dựa vào cụng thức (2.6) với trục tung là lực bỏm Fb, trục hoành là gúc nghiờng α của địa hỡnh. Đối với điều kiện rừng trồng Việt Nam xe tải xớch cao su MST - 600 chủ yếu làm việc trờn bốn loại đường đất chớnh [19] đú là:
Đường đất ẩm với hệ số, φ = 0,6; Đường đỏ cấp phối với hệ số, φ = 0,7; Đường đất nhựa với hệ số, φ = 0,8;
Đường đất xột pha, bề mặt cú cỏ với hệ số, φ = 0,9; Kết quả tớnh toỏn được cho ở bảng sau:
Bảng 4. Lực bỏm của bỏnh xớch cao su với mặt đất
φ α0 Fb(N) φ α0 Fb(N) φ α0 Fb(N) φ α0 Fb(N) 0,6 00 183800 0,7 00 191100 0,8 00 198400 0,9 00 205700 0,6 50 183633,5 0,7 50 190905,7 0,8 50 198178 0,9 50 205450,2 0,6 100 183135,3 0,7 100 190324,5 0,8 100 197513,7 0,9 100 204702,9 0,6 150 182309,1 0,7 150 189360,6 0,8 150 196412,1 0,9 150 203463,6 0,6 200 181161,2 0,7 200 188021,4 0,8 200 194881,6 0,9 200 201741,8 0,6 250 179700,4 0,7 250 186317,1 0,8 250 192933,8 0,9 250 199550,6 0,6 300 177937,7 0,7 300 184260,7 0,8 300 190583,6 0,9 300 196906,6
Thay cỏc giỏ trị trờn vào cụng thức (2.6) ta vẽ được đồ thị lực bỏm của xe tải xớch cao su MST - 600 phụ thuộc vào gúc nghiờng α. Vỡ xe tải xớch cao su MST - 600 chủ yếu làm việc ở sườn dốc với độ dốc khụng lớn nờn ta chỉ vẽ đồ thị khi -300≤α≤300 . Fb,N ,độ 198400 -20 -15 -10 0 5 10 15 20 25 30 205700 191100 183800 -5 -30 -25 =0,6 =0,7 =0,8 =0,9
Hỡnh 2 - 6. Sự phụ thuộc của lực bỏm xe tải xớch cao su MST - 600 vào độ dốc dọc và hệ số cản lăn của đường.
Nhỡn vào đồ thị ta nhận thấy rằng, lực bỏm của xe thay đổi theo hàm số cosα. Khi cựng một độ dốc, nếu hệ số bỏm nhỏ thỡ lực cản lăn nhỏ và ngược lại. Giả sử với gúc nghiờng α = 300, khi xe làm việc ở đường đất xột pha bề mặt cú cỏ với hệ số bỏm φ = 0,9 ta cú lực bỏm của xe lớn nhất Fb= 196906,6N. Khi xe làm việc ở đường đất ẩm với hệ số bỏm φ = 0,6 ta cú lực bỏm của xe lớn nhất Fb= 177937,7 N.
Chương 3
NGHIấN CỨU KHẢ NĂNG QUAY VềNG CỦA XE TẢI XÍCH CAO SU MST - 600 3.1. Mụ men quay vũng của xe tải xớch cao su MST - 600
Khi xe tải xớch cao su MST - 600 quay xung quanh tõm quay, ngoài chuyển động thẳng, cỏc dải xớch cũn phải quay xung quanh cỏc tõm quay của nú(tõm của mặt tiếp xỳc của xớch với mặt đất). Khi đú phỏt sinh lực ma sỏt và cỏc phản lực ngang chống lại sự quay vũng của xe (hỡnh 3-1). Áp dụng phương phỏp lý thuyết ụtụ mỏy kộo lõm nghiệp [10], mụmen cản Ms quay vũng được xỏc định như sau:
Mụmen cản của một xớch bằng: Ms1= Ms2 = 2 8 2 2 0 GL xdx L G L (3.1) Mụ men cản tổng khi quay xe bằng:
Ms = Ms1+ Ms2 = 4 GL (3.2) Trong đú:
Ms1; Ms2 - Mụ men cản của dải xớch thứ nhất và thứ hai; μ - Hệ số cản của chuyển động khi quay xe μ = 0,7 [5]; G- Trọng lượng của xe khi mang tải G = 73000 N;
L - Chiều dài bề mặt tựa của xớch; 1,21,4
BL L
[10], chọn L = 1,4.B=2030 mm = 2,03 m
Thay cỏc giỏ trị trờn vào cụng thức (3.2) ta được:
m N Ms 25933,25 . 4 03 , 2 . 73000 . 7 , 0
Ms = 25933,25 N.m L L 2 x B A2 A1 Plt Chiều quay
Hỡnh 3 - 1. Sơ đồ phản lực ngang của mặt đất tỏc dụng lờn xớch khi xe tải xớch cao su MST - 600 hoạt động trờn đường vũng cú lực ly tõm tỏc động
Với tỏc dụng của lực ly tõm, tõm quay của xớch di chuyển đi một đoạn X0 (hỡnh 3-1)
Từ điều kiện cõn bằng của xe ta cú:
0,5 0 0,5L X0L L G P X L L G lt (3.3) Trong đú:
- Hệ số cản chuyển động quay của xe;
G- Trọng lượng của xe khi mang tải G = 73000 N; L - Chiều dài bề mặt tựa của xớch; 1,21,4
BL L [10], chọn L = 1,4.B = 1,4.1450 = 2030 mm = 2,03 m; X0 - Độ di chuyển tõm quay; Plt - Lực ly tõm.
GL L P X lt . 0 (3.4) Theo phương trỡnh (3 - 4) thỡ độ di chuyển tõm quay X0 của cỏc xớch tỷ lệ thuận với lực ly tõm. Khi xe quay trờn sườn dốc ngang, tõm quay của cỏc xớch cũng di chuyển so với điểm giữa xớch. Tõm quay ấy sẽ đi về phớa trước hay phớa sau là tựy theo chiều quay của xe. Nếu xe quay theo chiều lờn dốc thỡ tõm quay dịch về phớa trước, nhiều hay ớt là phụ thuộc vào độ dốc, nếu xe quay về phớa chõn dốc thỡ tõm quay dịch về phớa sau.
Độ dịch của tõm quay khi đú bằng:
2 . . 0 tg L X
Ta giả sử xe đi trờn độ dốc bằng 300 thỡ khi đú độ dịch của tõm quay bằng: (Với L = 2,03 m; = 0,7; α = 300) m tg X 0,84 7 , 0 . 2 . 30 . 03 , 2 0 0
Vậy mụ men cản khi quay của xe tải xớch cao su MST - 600, Ms = 25933,25 N.m, độ dịch của tõm quay X0 = 0,84m.