Đặt đối trọng phía trước máy kéo

- Khảo sát trường hợp 2: Điểm tiếp xúc của bánh xe bên phải và bên

1. Trường hợp v=5 km/h, m3=3245kg

4.2.1. Đặt đối trọng phía trước máy kéo

Dựa vào tính độc lập của các dao động thân máy kéo; từ chương 3 ta đã thấy khi máy kéo bánh hơi BS-20 di chuyển trên đường lâm nghiệp do tác động của dạng mấp mơ mặt đường thì thân máy kéo có hai dao động là dao động thẳng đứng theo phương OZ và dao động góc ; Theo các kết quả nghiên cứu về dao động của máy kéo bánh hơi thì tính êm dịu của máy kéo có sơ đồ 2 x 4 có thể đạt được nếu đảm bảo điều kiện không phụ thuộc giữa các dao động đó [42], [51]. Quan hệ phụ thuộc giữa các dao động này được đặc trưng bởi hệ số phân bố độ cứng 2

1 1 1

c bc a c a

  như sau [15]:

Nếu 10,7 1,3 thì các dao động nói trên khơng phụ thuộc; Nếu 10,5 1,50 thì các dao động nói trên ít phụ thuộc; Nếu 1,5 1 0,5 thì các dao động nói trên phụ thuộc nhau

Trong đó: c1, c2 - hệ số độ cứng của gối đỡ trước và gối đỡ sau của máy kéo

a,b - khoảng cách từ trọng tâm máy kéo đến gối đỡ trước và sau

Chúng ta kiểm tra điều kiện này đối với máy kéo BS-20

Theo số liệu thống kê các thông số kỹ thuật của máy kéo BS-20 (bảng 2.1.) đã có:

c1 = 272 KN/m; c2 = 523KN/m

a = 0,915 m; b = 0,525 m với máy kéo khơng kéo rơ mc a = 1,15 m; b = 0,29 m với máy kéo có rơ mc khơng tải a = 1,29 m; b = 0,22 m với máy kéo có rơ moóc tải 2 tấn Hệ số phân bố độ cứng tương ứng là:

- Khi máy kéo khơng kéo mc: 1 523.0,525 1,103

272.0,915

   các dao động thẳng đứng và dao động góc

khơng phụ thuộc nhau.

- Khi máy kéo có rơ mc khơng tải:

1

523.0, 29

0, 485272.1,15 272.1,15

    các dao động trên phụ thuộc nhau;

- Khi máy kéo có rơ moóc với tải 2 tấn:

1

523.0, 22

0,346272.1, 22 272.1, 22

    các dao động trên phụ thuộc nhau;

Vậy khi máy kéo BS-20 có rơ mc vận chuyển gỗ thì 10,5 nên để đảm bảo điều kiện tách biệt giữa các dao động thẳng đứng và dao động góc cần phải tăng hệ số 1 gần đến 1. Điều kiện này chỉ có thể đạt được nếu giảm hệ số độ cứng c1 nhờ việc đưa vào hệ thống treo ở (cầu trước); điều này không

thực hiện được vì vậy giải pháp tốt nhất là ta đặt tải trọng phụ (đối trọng). Nói cách khác là tăng khoảng cách b, giảm a bằng cách đặt thêm tải trọng phụ

M

 vào gối đỡ bánh trước.

Để giảm hệ số 1 bằng cách giảm khoảng cách a, tăng khoảng cách b

nhờ việc đặt thêm khối lượng phụ M = 90kg (khối lượng phụ của máy kéo BS – 20) vào trước của máy kéo, khi đó khơng chỉ giảm khoảng cách a a*; tăng khoảng cách bb* mà còn làm tăng khối lượng phân bố lên gối 1 (M1 tăng).

Sau khi có được các giá trị a*, b* sẽ tính được 1 và kiểm tra theo điều kiện:

không phụ thuộc nếu thoả mãn 10,7 1,3

hoặc ít phụ thuộc: 10,5 1,5 Từ điều kiện: 2 *   1 * 1 1 . ; 0, 7 1,3 c b c a      ta có   * * 2 2 * 1 1 1 . 0, 7 1,3 ; * * 1 c L a c L a b L a c a c          (4.1)

c1, c2 - Độ cứng của gối tựa trước và sau (gối1,gối 2)

Mặt khác: * * * 2 1 2 * * * 1 . M a b M M b  M   a (4.2) Tuy nhiên quan hệ giữa *

1

M và M2 còn phải thoả mãn điều kiện: 1 2 c c   hay 1 2 * 1 2 c c M  M (Điều kiện b) Nghĩa là: * 1 1 2 2 . c M M c  (4.3)

Từ các công thức (4.1) (4.2) và (4.3) sẽ phải chọn  1 sao cho hợp lý

hoặc định trước  1 1 sẽ xác định được M cần lắp vào gối đỡ 1

4.2.2.Đặt nhíp vào trục mooc

Việc chọn các thông số đàn hồi của hệ thống treo cho rơ mooc được xác định theo những điều kiện sau:

Thường căn cứ vào điều kiện kỹ thuật của mooc, cụ thể là kết cấu của bộ phận đàn hồi (nhíp) phải phù hợp với kết cấu của loại mooc một trục để đặt hệ thống treo đó.

Với mooc thì nên chọn tỷ lệ giữa độ cứng của bánh lốp c3 với độ cứng

của nhíp cnh Trong giới hạn từ 2 đến 3, [15]:

2 3 3nh nh c c   (4.4) Vì nếu 3 2 nh c

c  thì hiệu quả của nhíp khơng đáng kể hay nói cách khác là khơng cần đặt nhíp.

Nếu 3 3

nh

c

c  thì kích thước nhíp rất lớn và tìm giải pháp kết hợp để thực hiện.

4.2.2.2. Tính an tồn của thiết bị

Mục đích của việc đưa nhíp vào gối tựa của mooc là để giảm tác dụng của tải trọng động, đảm bảo điều kiện an toàn cho LHM. Với LHM bánh hơi điều kiện đó là:

Kđ  Kđ 2,5 3,0. (4.5) Trong đó hệ số Kđ có thể xác định theo tải trọng tại gối tựa đặt nhíp.

tp t đ 1 đ 1 i đ t t t G G G G z k G G G g                  (4.6)

Với Gtp , Gt, Gđ tải trọng toàn phần, tải trọng tĩnh và động tại gối tựa đặt nhíp.

i

z -Gia tốc dao động theo phương z của gối tựa đặt nhíp; hoặc có thể biến đổi biểu thức (4.6) theo biến dạng của hệ đàn hồi gối tựa đặt nhíp như sau:

G1t C1tg. ;ft itp itg. tp đ tp tp t t G f G C f K G f     (4.7)

+ Biến dạng toàn phần ftpcủa hệ thống treo của mooc được tính theo phương sai biến dạng như sau:

ftp  ft D (4.8)

Trong đó: D (kd 1)ft

Với máy kéo bánh hơi có hệ thống treo thỏa mãn điều kiện dao động của gối tựa trước và sau khơng phụ thuộc nhau thì phương sai biến dạng có giá trị từ 1,5 - 19,4 cm phụ thuộc vào vận tốc di chuyển của máy kéo [42].

+ Biến dạng tĩnh được tính theo biểu thức:

it 2 t itg c G g f c    (4.9)

Từ điều kiện (4.3) và các quan hệ , ta có:

  1 . 1 1 itg tp đ đ t t D D c f K K f f G         (4.10) Từ đó suy ra:   1 . đ itg i K c G D   (4.11) D (kd 1)ft kd: Hệ số động lự học tính tốn

Hệ số độ cứng cnh có thể tính theo hệ số độ cứng của bánh lốp c3 và của nhíp cnh từ tương quan độ cứng của hệ đàn hồi mắc nối tiếp:

33 3 3 . nh tg nh c c c c c   , từ đó suy ra 3 3 3 3 3 3 3 . 1 tg nh tg tg c c c c c c c c     (4.12)

Vậy sau khi xác định độ cứng thu gọn c3tg của hệ thống đàn hồi ỏ gối mooc theo (4.11) ta có thể tính được hệ số độ cứng của nhíp theo (4.12)

Từ độ cứng của nhíp cnh ta sẽ tính tốn lựa chọn loại nhíp cho phù hợp và giá trị của cnh tính được cịn phải thoả mãn điều kiện (4.4)

Từ các số liệu trong bảng 3.2 và nhận xét ở chương 3 rõ ràng là để đảm bảo điều kiện an tồn cho LHM thì việc tìm ra các giải pháp giảm hệ số động lực học là rất cần thiết.

Nhận xét

Từ các nội dung đã trình bày ở trên ta thấy hệ số độ cứng của nhíp (cinh)

lắp cho mooc phải được xác định theo 4 điều kiện:

- Đảm bảo tính độc lập giữa các dao động thẳng đứng và dao động góc của thân mooc.

- Đảm bảo khơng phụ thuộc giữa dao động của các cặp bánh máy kéo và cặp bánh mooc và sự an toàn của người lái

- Đảm bảo điều kiện kỹ thuật

- Đảm bảo an toàn cho thiết bị, máy kéo

Nói cách khác hệ số độ cứng của nhíp cần phải đạt được 4 yêu cầu. Về mặt lý thuyết đây là bài tốn có 4 mục tiêu, rất phức tạp, thường khơng thể tìm được một lời giải duy nhất đáp ứng đồng thời cả 4 mục tiêu nói trên.

Bài tốn này có thể giải theo phương pháp thứ tự ưu tiên tức là chọn một điều kiện quan trọng nhất làm mục tiêu còn các điều kiện khác được xem là điều kiện biên. Cụ thể với LHM này có thể lấy điều kiện an toàn (4.5) làm mục tiêu chính; từ đó sẽ xác định đựơc cnh, sau đó kiểm định theo

các điều kiện cịn lại.

Do điều kiện có hạn và với mục đích của đề tài là xác định hệ số động lực học Kđ và đề xuất các giải pháp giảm tải trọng động tác dụng lên liên hợp máy gồm máy kéo BS-20 và rơ mooc một trục chở gỗ nên phạm vi luận văn này khơng giải cụ thể bài tốn nói trên. Đây là một vấn đề cần nghiên cứu tiếp và được đề cập trong phần kết luận.