Luận án: Nghiên cứu động lực học dọc liên hợp máy kéo 4 bánh và rơ mooc vận chuyển gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN VĂN TÙNG NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC DỌC LIÊN HỢP MÁY KÉO BỐN BÁNH VÀ RƠ MOOC MỘT TRỤC KHI VẬN CHUYỂN GỖ TRÊN ĐƢỜNG LÂM NGHIỆP LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN VĂN TÙNG NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC DỌC LIÊN HỢP MÁY KÉO BỐN BÁNH VÀ RƠ MOOC MỘT TRỤC KHI VẬN CHUYỂN GỖ TRÊN ĐƢỜNG LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 62520103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. NGUYỄN NHẬT CHIÊU 2. NGUYỄN VĂN BỈ Hà Nội - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi đã đƣợc sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.Nguyễn Nhật Chiêu và TS. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố ở bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào khác.

Hà Nội, ngày … tháng … năm …. Tác giả luận án Trần Văn Tùng ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trƣờng Đại học Lâm nghiệp đã tạo điều kiện cho phép tôi tham gia học tập và nghiên cứu chƣơng trình đào tạo trình độ tiến sỹ. Trân trọng và bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS. Nguyễn Nhật Chiêu, TS.

Nguyễn Văn Bỉ đã định hƣớng nghiên cứu, tận tình chỉ bảo với sự tận tâm, trách nhiệm cao nhất và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu hoàn thiện luận án này. Trân trọng cảm ơn Lãnh đạo khoa Cơ điện - công trình, Lãnh đạo Phòng Chính trị - công tác sinh viên, Bộ môn Kỹ thuật cơ khí, Trung tâm Thí nghiệm thực hành khoa Cơ điện – công trình, các thầy, cô giáo, các đồng nghiệp, gia đình và ngƣời thân đã tạo điều kiện giúp đỡ, ủng hộ tôi về vật chất và tinh thần trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Trân trọng cảm ơn các nhà khoa học thuộc câu lạc bộ Cơ khí động lực, các nhà khoa học thuộc lĩnh vực cơ khí động lực của trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Học viện Kỹ thuật quân sự, Đại học Bách khoa Hà Nội, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Đại học Giao thông vận tải, … đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày 6 tháng 8 năm 2017 Tác giả luận án Trần Văn Tùng iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN.

ii MỤC LỤC. iii MỘT SỐ KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN. vii DANH MỤC CÁC BẢNG. ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ.

1 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Khái quát về tình hình vận chuyển gỗ rừng trồng. Loại phƣơng tiện và hàng hóa trong khai thác gỗ. Đƣờng vận chuyển trong lâm nghiệp và dạng mấp mô mặt đƣờng.

Tình hình sử dụng máy kéo trong sản xuất nông - lâm nghiệp. Tình hình nghiên cứu động lực học của đoàn xe, liên hợp máy. Tình hình nghiên cứu động lực học của đoàn xe, liên hợp máy trên thế giới. Tình hình nghiên cứu động lực học của đoàn xe, liên hợp máy trong nƣớc.

Mục tiêu, đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.

Phƣơng pháp nghiên cứu. 28 Chƣơng 2 MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC DỌC CỦA LIÊN HỢP MÁY KÉO BỐN BÁNH VÀ RƠ MOOC MỘT TRỤC. Động lực học của liên hợp máy khi có khớp nối mềm và xét đến biến dạng tiếp tuyến của bánh xe chủ động. Xây dựng mô hình động lực học dọc của liên hợp máy khi có khớp nối mềm và biến dạng tiếp tuyến của bánh xe chủ động.

Lập phƣơng trình vi phân động lực học dọc của liên hợp máy. Xác định các lực tác dụng từ mặt đƣờng lên bánh xe Piz và Pix. Xác định lực tại điểm nối moóc. Động lực học của bánh xe chủ động theo phƣơng tiếp tuyến.

Động lực học của khớp nối mềm giữa máy kéo và rơ mooc. Kết luận chƣơng 2. 60 Chƣơng 3 KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC DỌC CỦA LIÊN HỢP MÁY. Phƣơng pháp giải hệ phƣơng trình động lực học dọc liên hợp máy và xác định các thông số đầu vào phục vụ việc giải bài toán lý thuyết.

Xác định các thông số kết cấu. Tính toán sơ bộ độ cứng và hệ số cản của khớp nối mềm. Xác định hàm tọa độ trọng tâm của rơ mooc sau khi chất tải. Hàm kích động mặt đƣờng.

Lực kéo chủ động. Phần mềm để khảo sát động lực học dọc của liên hợp máy. Khảo sát động lực học dọc liên hợp máy kéo bốn bánh và rơ mooc một trục khi tăng tốc. Khảo sát ảnh hƣởng của độ cứng lò xo trong khớp nối mềm tới phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo trong trƣờng hợp tăng tốc.

Khảo sát ảnh hƣởng của hệ số cản của khớp nối mềm tới phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo. Khảo sát phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc có xét đến ảnh hƣởng của khớp nối cứng, mềm và biến dạng lốp bánh xe chủ động theo phƣơng tiếp tuyến. Xác định giới hạn làm việc an toàn theo điều kiện lái (giá trị phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo tối thiểu) khi sử dụng khớp nối cứng/mềm. Khảo sát ảnh hƣởng của chiều dài khúc gỗ tới phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo khi sử dụng khớp nối cứng và khớp nối mềm trong trƣờng hợp tăng tốc lên dốc.

Khảo sát ảnh hƣởng của khớp nối mềm tới quá trình phanh. Cơ sở lý luận đánh giá quá trình phanh. Khảo sát quá trình phanh. Kết luận chƣơng 3.

99 Chƣơng 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM. Mục tiêu, nhiệm vụ và đối tƣợng của nghiên cứu thực nghiệm. Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm. Nhiệm vụ nghiên cứu thực nghiệm.

Đối tƣợng nghiên cứu thực nghiệm. Thông số đo, phƣơng pháp đo và thiết bị đo. Hệ số cản lăn và hệ số bám. Đo độ cứng và hệ số cản của lốp máy kéo theo phƣơng tiếp tuyến.

Xác định mô men xoắn trên bán trục chủ động của máy kéo. Xác định phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo. Xác định gia tốc máy kéo và rơ mooc theo phƣơng Ox. Thiết bị thu thập, khuếch đại thông tin đo lƣờng.

Các phần mềm dùng trong thí nghiệm. Tổ chức nghiên cứu thực nghiệm và kết quả nghiên cứu. Đo hệ số cản lăn và hệ số bám. Độ cứng và hệ số cản của lốp máy kéo theo phƣơng tiếp tuyến.

Xác định đồng thời mô men xoắn trên bán trục chủ động, phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo, gia tốc của máy kéo và rơ mooc. So sánh kết quả nghiên cứu lý thuyết với nghiên cứu thực nghiệm. Xác định hệ số trƣợt. Kết luận chƣơng 4.

131 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 132 DÁNH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ. 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO .