Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu động lực học chuyển động của xuồng chữa cháy rừng tràm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYEN THAI VAN NGHIEN CUU DONG LUC HQC CHUYEN DONG CUA XUONG CHU'A CHAY RUNG TRAM LUAN AN TIEN Si KY THUAT Ha Noi — 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HOC LAM NGHIEP Nguyễn Thái Vân NGHIEN CUU DONG LUC HOC CHUYEN DONG CUA XUONG CHU'A CHAY RUNG TRAM CHUYEN NGANH: KY THUAT CO KHi MA SO: 62520103 LUAN AN TIEN Si KY THUAT NGUOI HUONG DAN KHOA HOC 1.TS DƯƠNG VĂN TAI 2.TS CAO HÙNG PHI Hà Nội - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi đã được sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Dương Văn Tài và PGS.TS Cao Hùng Phi. Các số liệu, kết quả trong luận án này là trung thực và chưa từng được công bố ở bắt kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào khác. Hà Nói ngày tháng năm 2016. Tác giả luận án Nguyễn Thái Vân LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Dương Văn Tài và PGS.TS Cao Hùng Phi đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, định hướng và hỗ trợ tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình nghiên cứu luận án với sự tận tâm, trách nhiệm và mang tính khoa học cao.

Trân trọng cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Lâm nghiệp, khoa Cơ điện và Công trình, Trung tâm Thí nghiệm thuộc khoa Cơ điện và Công trình trường Đại học Lâm nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu. Trân trọng lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học thuộc lĩnh vực cơ khí động lực của trường Đại học Lâm nghiệp, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và nhân viên vườn quốc gia U Minh Thượng tỉnh Kiên Giang, vườn quốc gia Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi tiến hành thí nghiệm, khảo nghiệm và ứng dụng xuồng chữa cháy vào công tác bảo vệ, phòng cháy và chữa cháy rừng tram.

Tác giả luận án Nguyễn Thái Vân 1H MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN. iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮTT.----- 2s s+£se+cse¿ viii DANH MỤC CÁC BẢNG. xii DANH MUC CAC HINH woe ecescccscessessssssessessssvessessvcssessessvsssesassvessesssssessesaveasesses xiii 9527719025:. 1 Chuong 1 TONG QUAN VE VAN DE NGHIEN CỨU.

Khái quát về rừng tràm và tình hình cháy rừng tràm ở Việt Nam. Diện tích và sự phân bố rừng trằm. Đặc điểm sinh thái của rừng Tràm. Đặc điểm về kênh mương khu vực rừng tràm.

Tình hình cháy rừng tràm ở Việt Nam. Các thiết bị chữa cháy rừng tràm. Những tổn tại và hạn chế của xuồng chữa cháy rừng hiện đang sử dụng trong 1 10 1. Những vấn đề luận án cần nghiên cứu giải quyếtError! Bookmark not defined.

Tổng quan các công trình nghiên cứu về động lực học của xuồng chữa cháy TUNG HAM oo. Các công trình nghiên cứu về động lực học chuyên động của xuồng chữa cháy trên thế giới. Các công trình nghiên cứu động lực học chuyên động của xuồng chữa cháy rung tram ở Việt Nam. -¿- Làn TH TH TH HT HT Hư 11 1.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án. Giới hạn và phạm vi nghiÊn CỨU .--¿- - 6 + 11 1E 1v giưy 13 IS (000000 ải20i 05 1n. Nghién cttu ly thuyét. Nghiên cứu thực nghiñiỆm.

Đối tượng nghiên cứu. Cấu tạo và thông số kỹ thuật của xuồng chữa cháy rừng tràm. Đặc điểm điều kiện, môi trường làm việc của xuồng chữa cháy rừng. Yêu cầu kỹ thuật của xuồng chữa cháy rừng trầm.

Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm .20 Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HiINH DONG LUC HOC CHUYEN DONG CUA XUONG CHUA CHAY RUNG TRAM w. Xác định các thành phần lực tác dụng lên xuồng khi xuồng chuyên động chữa cháy rừng tTả1m.--¿- ¿+ +11 TH TT HT TH TT TT TH TH 22 2.

Mô hình các thành phần lực tác dụng lên xuồng trong quá trình chuyên động chữa chấy rừng. Xác định các thành phần lực tác dụng lên xuồng 2. Xây dựng hệ trục tọa độ nghiên cứu động lực học chuyên động của xuồng chữa Chay TUN (TÀI .---- -¿- + ++ +11 11 1 1121 11 1T H1 HT TH TT HT TH 28 2. Xây dựng mô hình và thiết lập phương trình vi phân chuyên động của xuồng chữa chấy rỪng.-- ---- -: + k LH TH TH HH TH HH TT TT TH HT TT HH TH 30 2.

Xây dựng mô hình và thiết lập phương trình động lực học khi xuồng chuyên động thẳng. Xây dựng mô hình động lực học ồn định hướng chuyên động của xudng khi vừa chạy vừa phun nue chita Chay. Xây dựng mô hình ổn định chống lật khi xuồng quay vòng rẽ sang kênh VUÔNE BÓC .- HH TH TH TH TT HT TT TT TT HT TT 45 Chuong 3 KHAO SAT ANH HUONG CUA MOT SO THONG SO DONG LUC HOC DEN CHUYEN DONG VA ON DINH CUA XUONG CHUA CHAY RUNG TRAMSS 3. Phần mềm khảo sát động lực học của xuồng chữa cháy rừng.

Sơ đồ mô phỏng hệ phương trình vi phân chuyên động của xuồng chữa cháy TỪN. ST TH HT TH Hàn Hư. Error! Bookmark not defined. Các thông số đầu vào để khảo sát phương trình động lực học của xuồng chữa Ji) 01: 0 11Ẻ0Ẻ8ố.

Kết quả khảo sát các phương trình động lực học của xuồng chữa cháy. Kết quả khảo sát phương trình vi phân chuyên động thẳng của xuồng. Kết quả khảo sát phương trình vi phân ôn định hướng chuyên động của xuồng khi phun nước chữa cháy. Kết quả khảo sát phương trình vi phân ôn định chống lật của xuồng khi quay vòng rẽ nhánh sang kênh vuông BÓC .------ - <1 1kg HH gi, 65 3.

Xác định các thông số hoàn thiện xuồng chữa cháy rừng tram. Thông số kết cấu của xuồng chữa cháy rừng. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM. Mục tiêu và nhiệm vụ của nghiên cứu thực nghiệm.

Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm. Nhiệm vụ nghiên cứu thực nghiệm. Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm. Phương pháp xác định các đại lượng nghién cuwu.

Phương pháp xác định mô men quán tính của xuồng. Phương pháp xác định tọa độ trọng tâm của xuồng chữa cháy rừng tràm. Phương pháp xác định lực cản tổng hợp của xuồng với các chướng ngại vật I8 ốốốốốốốốốốố. Phương pháp xác định lực đây lớn nhất chân vịt.

Phương pháp xác định vận tốc xuồng ứng với các góc đặt trục chân vịt khác 4. Phương pháp xác định lực đây của vòi phun nước chữa cháy đặt trén xudng. Phương pháp xác định góc lắc ngang của xuồng (độ chòng chành) khi các thiết bị công tác trên xuồng hoạt động. Phương pháp xác định góc nghiêng ngang (góc lật) của xuồng khi quay vòng rẽ vào kênh vuông BÓC .------ +11 HT HT Hư 82 vi 4.

Phương pháp xác định vận tốc của xuồng. Phương pháp xác định độ ổn định hướng chuyên động theo phương OX của bì 0 0 ố ốốốố ố ốốốốố. Thiết bị đo và cảm biến đo. Thiết bị khuếch đại.

- 2-6-5 SE EEEE2E191111112111111111111111 11111 ctx. âu con ếẽăaAẦ. Tổ chức và tiến hành thí nghiệm. Do lực cản chuyên động của xuồng.

Đo lực đây chân vịt của xuồng chữa cháy rừng. Đo góc lắc (độ chong chành) của xuồng khi các thiết bị trên xuồng đang hoạt 4. Xác định vận tốc của xuồng chữa cháy rừng ứng với các góc đặt trục chân vịt I0. Xác định góc nghiêng ngang (góc lật) khi xuồng quay vòng.

Xác định lực vòi phun nước chữa chấy. Xác định góc ổn định hướng chuyển động. So sánh kết quả tính toán lý thuyết với thực nghiệm. So sánh vận tốc chuyên động của xuồng khi đi chuyển trên kênh có chướng NAL VAE.

So sánh góc lệch hướng chuyên động khi xuồng vừa di chuyên vừa phun nước chữa chấyy .- -¿- + + ST TH TT TH TT TH TT HH HH 98 4. So sánh nghiêng ngang của xuồng khi quay vòng rẽ nhánh. Xác định các thông số kỹ thuật để hoàn thiện xuồng chữa cháy rừng. Xác định góc đặt trục chân VỊ( .--- --- ccs kh ng ng rey 100 4.

Xác định công suất động cơ. Xác định vị trí, góc đặt vòi phun nước chữa cháy trên xuồng. 101 KET LUAN VÀ KIẾN NGHỊ. - 22-2 + E+SE£EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkErkrrkerrkee DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BÓ CỦA LUẬN ÁN TAI LIEU THAM KHẢO.-- 2-2 SE +EE+EEeEEE2EEeEEerEerreerke PHỤ LỤC Vili DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT |Ký hiệu | Đơn vị Ýnghĩa l ag m Khoảng cách từ trọng tâm xuông đền tâm hệ trục chân vịt (OiO»; 2 ai m Khoảng cách từ trọng tâm xuông đên tâm chân vịt (O¡©) 3 a m Khoảng cách từ trọng tâm xuồng đến tâm diện tích cản của xuông (O¡A) 4 a m Khoảng cách từ trọng tâm xuông đên điêm đặt vòi phun nước chữa cháy O¡D Khoảng cách từ tâm diện tích cản bên phía trước đên ° “r m trọng tâm thân xuồng 6 as m Khoảng cách từ tâm diện tích cản bên phía sau đến trọng tâm thân xuông 7 A/D - Bộ chuyên đôi tín hiệu dạng tương tự sang dạng sô Khoảng cách tọa độ trọng tâm đên mạn phải của xuông 8 bị, bon m theo phương OX 9 bob, m Khoảng cách tọa độ trọng tâm đên mạn trái của xuông theo phương OX 10 Fu daN Lực cản của nước tác dụng vào bánh lái i F.