2. đối tượng, phương pháp nghiên cứu
2.4. Nhận xét cơ sở lý thuyết
- Lý thuyết về bánh xe ựàn hồi chuyển ựộng lệch bên trên ựường cứng cũng như trên ựường biến dạng dựa trên cơ sở ựồng dạng cơ học và các mô hình toán học ựể có thể mô tả biến dạng của bánh xe và mặt ựường theo các quan hệ phù hợp. Khi ựó cần thiết làm gần ựường và ựơn giản hóa so với tắnh chất thực, làm giảm tắnh tổng quát của các công thức tắnh toán do sử dụng các thông số của ựất và bánh xẹ
Tắnh chất chuyển ựộng lệch bên của bánh xe trên ựường biến dạng ựược mô tả rõ ràng theo lý thuyết của Schawanghard nếu cũng ựược ựơn giản hóa mạnh. Nghiên cứu chỉ thoả mãn khi ựộ trượt do tương tác giữa dịch chuyển lún bánh xe và chuyển ựộng chảy dẻo của ựất trong diện tắch tiếp xúc rất ựa dạng nên ựoạn ựường trượt không thể không tắnh ựến dịch chuyển hình ựộng học của ựất Ờ bánh xẹ Như vậy ựiều kiện phân bố ứng suất cắt không ựổi trên bề rộng vết bánh và giới hạn vết bánh phẳng trong vùng hẹp là không hoàn toàn phù hợp.
- Tắnh toán lý thuyết về quá trình truyền lực trong diện tắch tiếp xúc giữa bánh xe với ựất chưa giải trình ựầy ựủ về quá trình và chưa chắnh xác về ứng suất và lực trên bánh xẹ Cũng cần nhấn mạnh rằng, tất cả các công thức lý thuyết ựều dựa trên các bánh xe cứng. Việc tắnh ựến biến dạng của lốp xe sẽ rất khó khăn, thêm vào những vấn ựề khó giải quyết ựể làm rõ ảnh hưởng của các yếu tố kết cấu lốp xe ựến tắnh chất kéo bám trên các loại ựất khác nhau cần tiếp tục nghiên cứụ
- Lực tiếp tuyến có ảnh hưởng ựáng kể ựến tắnh chất chuyển ựộng lệch bên của bánh xe trên ựường biến dạng. Cần thiết phải nghiên cứu tác ựộng ựồng thời của các lực ngang và lực dọc trong mặt phẳng tiếp xúc của bánh xe
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 29
với mặt ựường biến dạng và mô tả bằng ựồ thị quan hệ ựa chiếm giữa Fx , Fy , Nz với góc lệch bên α và ựộ trượt bánh xe Sx.
- Từ những phân tắch trên ựây có thể ựặt ra yêu cầu kỹ thuật của thiết bị thắ nghiệm bánh xe như sau:
+ Có thể xác ựịnh ựược các yếu tố ảnh hưởng ựến tắnh chất chuyển ựộng của bánh xe trên ựường biến dạng như: Lực ngang, mô men chủ ựộng, lực kéo, lực cản lăn tải trọng bánh xe, mô men ựầu hồi, góc lệch bên và ựộ trượt của bánh xe trong 2 trường hợp bánh chủ ựộng và bánh hướng dẫn.
+ Phù hợp ựể thực hiện thắ nghiệm trên ựồng rộng
+ Có khả năng ứng dụng cho các cỡ bánh xe máy kéo nông nghiệp thông dụng ở Việt Nam.
+ Có khả năng xử lý nhanh và chắnh xác kết quả thắ nghiệm và biểu diễn theo ựặc tắnh ựa chiều bằng thực nghiệm.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 30
Chương 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM BÁNH XE
3.1. Lựa chọn phương pháp thắ nghiệm phù hợp
Ngoài việc xác ựịnh bằng kỹ thuật ựo các yếu tố ảnh hưởng quan trong nhất ựến tắnh chất kéo bám và tắnh chất chuyển ựộng lệch bên của bánh xe, khi thiết kế thiết bị thắ nghiệm bánh xe còn cần quan tâm ựến tất cả các ựiều kiện sử dụng của máy kéo và ô tô.
Do tắnh chất khác nhau của mặt ựường nông nghiệp nên các thắ nghiệm kéo bám cũng như thắ nghiệm về chuyển ựộng lệch bên của bánh xe ô tô máy kéo chỉ có thể thực hiện ựược ở dạng thắ nghiệm chuyển ựộng. trong ựiều kiện phòng thắ nghiệm trên rãnh ựất hoặc trên mặt ựường, mặt ựồng tự nhiên. Phân tắch ưu, nhược ựiểm của hai phương pháp thắ nghiệm trên có thể lựa chọn một phương pháp phù hợp.
Từ những khả năng ựã phân tắch cần thiết thực hiện thắ nghiệm trên mặt ựường thực trong các ựiều kiện thực tế. Các nghiên cứu như vậy sẽ cung cấp các kết quả trực tiếp với các ựiều kiện hoàn toàn cụ thể cho các tắnh toán, nghiên cứu về trạng thái chuyển ựộng. Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp này sẽ ựồng thời gặp nguy cơ có sự phân tán tương ựối lớn về số liệu kết quả thắ nghiệm do mặt ựường không ựồng nhất, do ựó yêu cầu một sự phân tắch chắnh xác về tắnh tổng quát và khả năng rút gọn, quy ựổị So với nghiên cứu trong phòng thắ nghiệm, phương pháp thắ nghiệm thực ựịa sẽ phù hợp tốt hơn ựể có ựược một tầm nhìn về rất nhiều khả năng tiếp xúc và tương tác giữa bánh xe với mặt ựường.
Ta phân tắch tổng quan và cơ sở lý thuyết, yêu cầu thiết kế thiết bị ựược cụ thể hoá như sau:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 31
- Tạo góc chuyển ựộng lệch bên bằng cách lắp lệch bánh xe thắ nghiệm so với phương chuyển ựộng của máy kéo một góc α. Dự kiến phương án thay ựổi vô cấp góc lệch bên bằng cách lấp trục bánh xe có thể thay ựổi ựược góc giữa trục bánh xe so với khung song song hướng chuyển ựộng.
- Tạo lực kéo dọc ựối bánh xe thắ nghiệm là bánh hướng dẫn bằng cách kéo khung thắ nghiệm nhờ máy kéọ
- Tạo lực cản dọc ựối với bánh xe thắ nghiệm là bánh chủ ựộng bằng cách thay ựổi chế ựộ tốc ựộ của máy kéo so với tốc ựộ chuyển ựộng của bánh xe do mô mên chủ ựộng của bánh xe gây nên.
- Tạo và thay ựổi ựộ trượt dọc của bánh xe thắ nghiệm bằng cách thay ựổi chế ựộ vận tốc của máy kéo so với tốc ựộ chuyển ựộng của bánh xe do mô men chủ ựộng của bánh xe gây nên.
- Tạo mô nen chủ ựộng cho bánh xe thắ nghiệm bằng truyền ựộng thuỷ lực trắch từ bơm dầu hệ thống thuỷ lực của máy kéo ựi kèm qua một bộ giảm tốc cơ học với tỷ số truyền tương ứng.
- Dự kiến phương án ựo lực ngang trên trực bánh xe bằng cách tạo liên kết tự do theo chiều trục và bố trắ cảm biến ựo lực ngang.
- Dự kiến phương án ựón lực dọc là lực kéo ựối với bánh xe thắ nghiệm là bị ựộng và là lực ựẩy ựối với bánh xe thắ nghiệm là chủ ựộng bằng cách tạo liên kết tự do theo phương dọc của khung thắ nghiệm và bố trắ cảm biến ựo lực dọc.
- Khung lắp bánh xe thắ nghiệm có khả năng bố trắ các bánh xe có ựường kắnh khác nhau tương ứng với các bánh xe ô tô máy kéo thông dụng.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 32
- Toàn bộ thiết bị thắ nghiệm với hệ thống ựo ựi kèm cần ựược lắp trên cơ cấu treo của một máy kéo lớn, ựể có thể làm thắ nghiệm trên tất cả các ựịa bàn hoạt ựộng của ô tô máy kéo và máy nông nghiệp.
- Hệ thống ựo cần phải xác ựịnh ựược tất cả các ảnh hưởng ựã dự kiến ựến tắnh chất chuyển ựộng và tắnh chất kéo bám của ô tô máy kéọ Kết quả ựo cần ựược xử lý và biểu diễn bằng ựồ thị theo mục ựắch thắ nghiệm. Cần lựa chọn hệ thống ựo và xử lý tắn hiệu gọn nhẹ, cơ ựộng có thể hoạt ựộng dã ngoạiẦ