- Xác định mô men quán tính đối với trục ngang đi qua trọng tâm các khối:
4.3.1.Tổ chức và tiến hành thực nghiệm
4.3.3 Kiểm chứng mơ hình tính tốn lý thuyết
Kết quả thực nghiệm được thực hiện với cụm thiết bị có khối lượng 90 kg, vận tốc VR -TN thay đổi theo quy luật hình 4.25a với xM = 0,15 m, hình 4.25b với xM = 0.
Ứng với các giá trị VR-TN đo được trong quá trình khảo nghiệm, bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất, có được cơng thức VR-QH mô tả quy luật của VR-TN theo thời gian:
Với hình 4.25a : VR-QH = 0,010273.t2 + 4,91019.t + 0,102312 (4.18) Với hình 4.25b : VR-QH = -0,20847.t2 + 7,579875.t + 7,576897 (4.19)
Hình 4.26:Giá trị df –TN được đo từ khảo nghiệm và giá trị df-LT tính theo mơ hình
Chú ý rằng, khi khảo nghiệm chỉ ghi được các trị df < 0 nên trong hình 4.25b đồ thị của df -TN chỉ có đến VR = 50 km/h vì sau đó bánh trước xe khơng bám mặt đường nữa.
Từ số liệu thu được, nhận thấy dãy các giá trị của df -TN và df – LT (được ghi trong phần I của phụ lục) đều có hệ số tương quan đạt mức 0,99 cho cả hai trường hợp xM = 0,15 m và xM = 0. Điều này chứng tỏ mơ hình chuyển động phẳng của xe máy đưa ra là phù hợp thực tế.
Qua khảo sát mơ hình và khảo nghiệm thực tế với xe cơ sở là mô tô Kawasaki W175 SE, thấy rằng : để bánh trước luôn bám mặt đường khi xe chạy và vượt qua gờ cản có độ cao H = 0,3 m với các vận tốc v ≤ 70 km/h và khối lượng cụm thiết bị mang theo mM ≤130kG thì cần thỏa mãn điều kiện xM ≥ 0,15m. Do thiết kế của xe cơ sở cố định, nên không thể thay đổi
0 và 0 lớn hơn 0,15m. Vì vậy, vị trí tốt nhất để lắp cụm thiết bị là xM = 0,15m và zM = 1. Kết luận 0 M KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau khi thu được kết quả nghiên cứu, luận án rút ra một số kết luận sau: 1.Từ cấu tạo và hoạt động của xe máy chữa cháy, luận án đã xây dựng được mơ hình động lực học chuyển động phẳng, đã thiết lập được hệ phương trình động lực học chuyển động thẳng của xe máy chữa cháy, kết quả này là cơ sở để tính tốn các thơng số hợp lý khi lắp gá cụm thiết bị chữa cháy trên xe, đảm bảo sự ổn định khi lái xe trên đường thẳng với vận tốc ≤70km/h và khi đi qua mấp mô mặt đường.
2.Luận án đã xây dựng được mơ hình tính tốn động học của xe máy chữa cháy khi quay vịng chuyển hướng, thiết lập được cơng thức tính tốn các thơng số động học của xe: vận tốc, góc nghiêng… , làm cơ sở tính tốn vận tốc an tồn khi xe qua các góc cua. Từ phương trình động học khi xe quay vòng chuyển hướng, đưa ra được bảng các vận tốc an toàn ứng với hệ số ma sát trượt và bán kính vịng quay (bảng 3.2).
3.Đã xây dựng được mơ hình động học của xe máy chữa cháy khi qua các khúc cua nhỏ hẹp, đã khảo sát phương trình động học của xe di chuyển qua các khúc cua nhỏ hẹp, đưa ra được bảng kích thước chiều dài xe ứng với chiều rộng 1(m). Qua kết quả này cho thấy: Với chiều rộng xe 1 m, chiều dài xe L≤2,2m đều đi qua được các góc cua vng của ngõ ngách có chiều rộng 1.5(m). Bảng tính tốn 3.3 sẽ làm cơ sở cho việc lập phương án cứu hộ và chữa cháy ở các địa bàn khu phố cổ, khu vực ngõ ngách nhỏ hẹp.
4.Xây dựng mơ hình tính độ lệch ngang tối đa của trọng tâm cụm thiết bị; xác định các thông số cần thực nghiệm để biết vùng biến thiên giá trị của chúng. Với các trị số này, sẽ tính được độ lệch ngang tối đa của trọng tâm cụm thiết bị phù hợp với sự thoải mái của người lái khi tác nghiệp.
5.Đã khảo sát phương trình động lực học chuyển động thẳng của xe máy chữa cháy, kết quả khảo sát là cơ sở khoa học để tính tốn xác định giá trị hợp lý thơng số hình học và kết cấu của hệ thống công tác lắp trên xe máy
z x
z
M M
chữa cháy. Kết quả khảo sát động lực học chuyển động thẳng của xe, cho thấy khi sử dụng xe cơ sở là mô tô Kawasaki W175 SE và đặt độ cao tọa độ trọng tâm cụm thiết bị Zm= 75cm (cao ngang bằng trọng tâm khối treo có người lái) thì tọa độ trọng tâm của cụm thiết bị theo trục X là Xm=15cm sẽ hợp lý nhất, khi đó bánh trước xe ln bám đường với mọi vận tốc ≤70km/h và tải trọng cụm thiết bị đạt có thể tới 130kG.
6.Bằng nghiên cứu thực nghiệm, luận án đã xác định được một số thông số động lực học của xe máy chữa cháy phục vụ cho bài toán khảo sát hệ phương trình động lực học của xe máy chữa cháy. Đã tiến hành thực nghiệm xác định biến dạng của lốp bánh xe phía trước khi khởi động và khi di chuyển qua nấp mô mặt đường, kết quả thực nghiệm đã kiểm chứng mơ hình lý thuyết tính tốn động lực học chuyển động thẳng của xe, kết quả so sánh sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm nằm trong giới hạn cho phép, từ kết quả thực nghiệm cho thấy mơ hình tính tốn lý thuyết là tin cậy được. 7.Kết quả nghiên cứu của luận án đã được ứng dụng vào thực tiễn để thiết kế chế tạo mẫu xe máy chữa cháy mới. Xe máy chữa cháy sau khi chế tạo theo thơng số tính tốn tối ưu đã khắc phục được một số tồn tại hạn chế đó là: xe ổn định khi quay vòng chuyển hướng, rẽ trái, rẽ phải, xe không bị tách bánh trước khi khởi hành, khi qua mấp mô bề mặt đường.
2. Kiến nghị
Do thời gian nghiên cứu có hạn, để đề tài hồn thiện hơn cần tiếp tục nghiên cứu một số vấn đề sau:
1.Trong quá trình xe chuyển động trên mặt đường xấu, có nhiều mấp mô, hệ thống lái bị rung lắc, do vậy cần tiếp tục nghiên cứu rung lắc của xe khi quá trình xe hoạt trên một số loại đường.
2.Các thông số đặc trưng của lốp xe, hành vi của người lái xe cũng ảnh hưởng đến ổn định của xe máy chữa cháy, do vậy cần tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng các đặc trưng của lốp, ảnh hưởng của hành vi người lái đến ổn định của xe.