Nghiên cứu ổn định chuyển động khi làm việc của liên hợp máy kéo – xúc lật

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu ổn định chuyển động khi làm việc của liên hợp máy kéo – xúc lật

1. HC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHM TRNG PHC NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG KHI LÀM VIỆC CỦA LIÊN HỢP MÁY KÉO - XÚC LẬT Ngành: 9 52 0103 Kỹ thuật Cơ khí Mã số: TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUT BN HC VIN NỌNG NGHIP - 2023
2. Công trình hoàn thành ti: HC VIN NỌNG NGHIP VIT NAM Ngi hng dẫn: TS. Bùi Vit Đc PGS.TS. Đặng Tin Hòa Phn bin 1: PGS.TS. H Hữu Hi Đi hc Bách khoa Hà Ni Phn bin 2: PGS.TS. Nguyn Đăng Đim Trng Đi hc Công ngh Giao thông vn ti Phn bin 3: PGS.TS. Nguyn Xuân Thit Hc vin Nông nghip Vit Nam Luận án sẽ đợc bo v trc Hi đồng đánh giá luận án cp Hc vin, hp ti: Hc vin Nông nghip Vit Nam Vào hi gi phút, ngày tháng năm 2023 Có thểTrung tìm hiểu tâm luận Thông án tintại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam Thư viện Lương Định Của, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
3. PHN 1. M ĐU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Công dụng chính của các máy kéo nông nghip là để thực hin các công vic trên đồng rung, mang tính thi vụ cao, thi gian sử dụng máy không nhiều, chỉ khong 2 – 3 tháng/năm, do đó hiu sut khai thác máy không cao. Để tăng hiu qu khai thác các máy kéo nông nghip, vic m rng công năng bằng cách liên hợp vi nhiều loi máy công tác khác nh xúc lật, khoan hố trồng cây, băm cắt cây làm thức ăn cho gia súc, xử lý thực bì vv là những gii pháp kh thi, thiết thực. Trong những năm gần đây, nông thôn, nhu cầu sử dụng các máy xúc công sut nhỏ ngày càng nhiều, chủ yếu dùng để thu gom phụ phẩm nông nghip, san lp mặt bằng xây dựng nông thôn, ci to mơng máng thủy lợi, dn dẹp chuồng tri chăn nuôi, . Các công vic này thng nhỏ lẻ, phân tán, không thng xuyên do đó không phù hợp vi các máy xúc chuyên dụng, công sut ln. Trong khi đó, các máy kéo nông nghip đa năng cỡ công sut khong 30 Hp (đang lu hành khá phổ biến Vit nam) có thể liên hợp vi b công tác xúc lật lắp phía trc (LHM xúc lật) để m rng công năng, vừa để đáp ứng nhu cầu sn xut. Trên th trng Vit Nam đư xut hin mt số mẫu máy nhng chủ yếu là sao chép mẫu, thiếu những cơ s khoa hc để hoàn thin các mẫu máy này. Các máy kéo nông nghip đa năng, theo thiết kế, công dụng chính vẫn là để kéo các máy công tác, kết hợp sử dụng các trục trích công sut để truyền đng cho mt số loi b phận công tác nh phay đt, bơm nc, . Do đó khi sử dụng loi máy kéo này làm nguồn đng lực cho máy xúc lật thì các tính cht đng lực hc của LHM xúc lât sẽ có những khác bit nht đnh so vi các máy xúc lật chuyên dụng, và rt khó lng các tính năng đng lực hc sẽ thay đổi nh thế nào, đặc bit là tính ổn đnh chuyển đng khi mang ti trên các đa hình không bằng phẳng. Đây là mt vn đề khoa hc còn ít đợc quan tâm Vit Nam. Đó cũng là lý do lựa chn đề tài nghiên cứu trong luận án này. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu quá trình tơng tác đng hc, đng lực hc LHM xúc lật khi di chuyển có ti trên đng mp mô, hình thành cơ s khoa hc cho vic đánh giá kh năng di chuyển và điều khiển LHM, đề xut gii pháp ci thin kết cu, tính năng, nâng cao tính ổn đnh, an toàn và hiu qu làm vic của LHM. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Phm vi nghiên cu v ni dung Theo đnh hng mục tiêu, ni dung nghiên cứu của đề tài đợc gii hn trong vic xác đnh nh hng của các yếu tố kết cu và điều kin sử dụng ti ổn đnh chuyển đng 1
4. và tính điều khiển của LHM xúc lật, khi thực hin công vic di chuyển có ti trên đng không bằng phẳng. 1.3.2. Phm vi nghiên cu v không gian Các ni dung liên quan đến vn đề nghiên cứu của luận án đợc thực hin ti B môn Đng lực, Khoa Cơ - Đin và Vin Phát triển Công ngh Cơ – Đin, Hc vin Nông nghip Vit Nam. Đối tợng nghiên cứu là liên hợp máy xúc lật đợc hình thành trên cơ s máy kéo bánh lốp đa năng Yanmar 3000 trang b đng cơ 3T84, công sut 30HP di chuyển bằng bánh lốp và b xúc lật Y3510FLH dẫn đng và điều khiển bằng thủy lực. 1.3.3. Phm vi nghiên cu v thi gian - Từ tháng 11/2016 đến 6/2018 nghiên cứu lý thuyết. - Từ tháng 6/2018 đến 12/2019 tính toán, xây dựng mô hình mô phỏng, tổ chức thí nghim và báo cáo kết qu thí nghim. - Từ tháng 12/2019 đến 5/2022 hoàn chỉnh luận án, tổ chức xêmina để hoàn chỉnh luận án chuẩn b báo cáo cp cơ s. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Xây dựng đợc mô hình đng lực hc không gian của liên hợp máy xúc lật, trong đó có thể thay đổi linh hot các thành phần đặc trng khối lợng của b xúc lật phụ thuc vào đ cao nâng và mức ti. Mô hình mô phỏng cho phép kho sát nh hng của nhiều yếu tố kết cu và điều kin sử dụng đến các chỉ tiêu ổn đnh chuyển đng và điều khiển liên hợp máy. Các kết qu kho sát là cơ s lựa chn sơ b miền gii hn giá tr của các thông số gây nh hng khi di chuyển đầy ti và đề xut các gii pháp ci tiến hoàn thin kết cu, nâng cao ổn đnh chuyển đng và tính điều khiển và xây dựng chế đ làm vic hợp lý cho liên hợp máy. - Đề xut mt phơng pháp to mặt đng mp mô trong không gian để kho sát lý thuyết: Sử dụng hai sóng mp mô hình sin bên phi và bên trái có cùng bc sóng SP = ST nhng lch pha nhau ( 0 dS 0,5P ) sẽ to ra đợc dao đng ngang và dao đng dc của thân xe có tính cht tuần hoàn hình sin nh hàm kích thích đng hc của mặt đng hình sin. Mô hình giúp vic phân tích đánh giá tính cht đng lực hc của xe đợc thuận lợi hơn nhiều so vi sử dụng SP ≠ ST. - Đề xut mt mô hình nghiên cứu thực nghim kiểm chứng dao đng không gian của liên hợp máy khi vợt qua mp mô đơn vi trắc din cung tròn, sử dụng mt trắc din o làm trắc din lý thuyết tơng đơng. u điểm là bề rng và chiều cao mp mô tùy chn không phụ thuc đng kính bánh xe, mô hình d chế to, mt mô hình có thể 2
5. áp dụng cho các bánh xe có đng kính khác vẫn luôn đm bo bánh xe chỉ tiếp xúc điểm vi mặt đng. - Xây dựng mô hình thực nghim đng lực hc liên hợp máy xúc lật, sử dụng h thống thiết b đo, phần mềm hin đi, vận hành ổn đnh, cho kết qu chính xác và tin cậy, phục vụ tốt cho các yêu cầu nghiên cứu của đề tài và các nghiên cứu liên quan. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN Luận án đư hình thành các cơ s khoa hc cho xây dựng và phát triển mô hình nghiên cứu đng lực hc LHM xúc lật, sử dụng trong nghiên cứu ổn đnh chuyển đng và điều khiển liên hợp máy xúc lật khi di chuyển có ti trên đng mp mô. Mô hình nghiên cứu thực nghim kiểm chứng dao đng không gian của LHM khi vợt qua mp mô đơn vi trắc din cung tròn, sử dụng mt trắc din o làm trắc din lý thuyết tơng đơng mô t đợc tính tơng quan chặt chẽ giữa trắc din thực và trắc din lý thuyết. Kết cu mô đt thực nghim đơn gin, d chế to, bề rng và chiều cao mp mô tùy chn không phụ thuc vào đng kính bánh xe, mt mô hình có thể đợc ứng dụng để kiểm chứng cho các loi xe có đng kính bánh xe khác nhau. Luận án đư tính toán, thiết kế lắp đặt hoàn chỉnh b công tác xúc Y5310FLH lên máy kéo đa năng Yanmar 3000, sử dụng để thực hin nghiên cứu thực nghim xác đnh thông số kỹ thuật và kiểm chứng mô hình mô phỏng LHM xúc lật. Sn phẩm nghiên cứu của đề tài bao gồm mô hình mô phỏng LHM xúc lật, các kết qu tính toán, kho sát, đo đc và có thể đợc sử dụng làm cơ s cho thành lập LHM, đề xut gii pháp ci thin kết cu, tính năng, nâng cao hiu sut sử dụng, ổn đnh chuyển đng và điều khiển LHM xúc lật trong các điều kin làm vic thực tế. PHN 2. TNG QUAN VN Đ NGHIÊN CU 2.1. HOẠT ĐỘNG CỦA LIÊN HỢP MÁY XÚC LẬT Liên hợp máy xúc lật (máy kéo đa năng + b xúc lật) thng chỉ có công sut nhỏ hoặc trung bình, do đó chỉ sử dụng để thực hin các công vic nhẹ trong lĩnh vực nông - lâm nghip nh: thu gom, xúc chuyển vật liu ri ti mt v trí khác khong cách ngắn. 2.2. VẬT LIỆU BỐC XÚC VÀ NỀN ĐƯỜNG DI CHUYỂN CỦA LIÊN HỢP MÁY Liên hợp máy xúc lật thông thng đợc dùng để xúc đt cp đ 1, 2 và các loi vật liu ri nh cát, sỏi, đá, lúa, ngô, phân bón dồn thành mt đống hoặc dồn vào vật chứa để di chuyển đến mt v trí khác. 3
6. 2.3. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG LIÊN HỢP MÁY XÚC LẬT TRONG SẢN XUẤT NÔNG - LÂM NGHIỆP Phần ln máy xúc lật sử dụng trong sn xut nông – lâm nghip trc đây thuc loi chuyên dụng, đợc chuyển từ h thống máy xây dựng, giao thông sang, máy có kích thc, công sut ln, thực hin an toàn, hiu qu các công vic trong nông - lâm nghip, tuy nhiên giá thành đầu t cao, hn chế trong các công vic phi di chuyển trong điều kin làm vic chật hẹp, nền đt yếu Trc các nhu cầu ngày càng tăng trong vic sử dụng máy xúc lật của sn xut nông - lâm nghip, sự có mặt, tham gia của các liên hợp máy kéo nông nghip đa năng và b xúc lật là cần thiết, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thực hin công vic của máy xúc lật chuyên dụng vi giá thành đầu t thp, có kh năng di chuyển tốt trong điều kin chật hẹp, lầy thụt, m rng phm vi ứng dụng, góp phần nâng cao hiu sut khai thác sử dụng máy kéo. Tuy nhiên LHM xúc lật cũng còn mt số hn chế nh trng lợng máy nhỏ, trng tâm cao, bề rng cơ s nhỏ, kết cu và trng lợng phân bố sau khi thành LHM cha thực sự hợp lý, dẫn đến tình trng làm vic không ổn đnh, nh hng đến an toàn làm vic và hiu qu khai thác LHM. 2.4. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG LIÊN HỢP MÁY - Trên thế gii: Các nghiên cứu nc ngoài hin đang mức đ cao, phm vi rng và chuyên sâu về các vn đề chuyên môn liên quan đến đng lực hc, tính ổn đnh, tự đng hóa quá trình hot đng của h thống máy, hầu hết các quan h vật lý, toán hc của các thông số cũng nh đặc tính làm vic của các phần tử máy kéo, máy công tác đư đợc xác đnh khá đầy đủ và cụ thể, phần ln các kết qu nghiên cứu đư và đang đợc ứng dụng trên các h thống máy xúc lật chuyên dụng. Các nghiên cứu chuyên sâu về tính ổn đnh, điều khiển, điều chỉnh tự đng trong quá trình làm vic của LHM xúc lật đư và đang đợc triển khai thực hin ti rt nhiều trung tâm nghiên cứu chuyên ngành của các Vin nghiên cứu, Trng đi hc ln trên thế gii nh: Mỹ, Đức, Thụy Điển - Trong nc: Các nghiên cứu trong nc về tính ổn đnh làm vic của LHM xúc lật cho đến nay còn rt hn chế, chủ yếu liên quan đến các vn đề đng lực hc dao đng, quay vòng, thay đổi ti trng b phận công tác vv trong quá trình làm vic của mt số loi máy công tác có kết cu tơng đơng nh xúc đào, xúc lật bên, khoan, cắt bê tông hoặc chỉ xem xét h thống máy nh mt phần tử hot đng vi các thông số kỹ thuật không đổi vi trng thái 4
7. làm vic ổn đnh. Cha có công trình nào kho sát sự nh hng của b xúc lật đến sự thay đổi khối lợng, ta đ trng tâm, các thành phần mô men quán tính của LHM . PHN 3. NI DUNG VÀ PHNG PHÁP NGHIÊN CU 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đối tợng nghiên cứu là liên hợp máy xúc lật đợc hình thành trên cơ s máy kéo đa năng Yanmar 3000 liên hợp vi b xúc lật Y3510FLH thiết kế theo dng modul. 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Ni dung nghiên cứu của luận án bao gồm: - Phân tích tích tổng quan về tình hình nghiên cứu ổn đnh chuyển đng của LHM - Xây dựng mô hình đng lực hc không gian của LHM xúc lật. - Xây dựng mô hình mô phỏng trên phần mềm Matlab-Simulink để kho sát nh hng của các yếu tố kết cầu và điều kin sử dụng đến ổn đnh chuyển đng LHM. - Xây dựng mô hình thí nghim xác đnh các thông số đầu vào cho mô hình lý thuyết và kiểm chứng mô hình. 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng các phơng trình Newton, Lagranger loi II để thiết lập các phơng trình và h phơng trình vi phân; xây dựng mô hình tính toán đng lực hc LHM xúc lật. Phương pháp mô hình hóa và mô phỏng: Sử dụng phơng pháp mô hình hóa và mô phỏng bằng phần mềm Mathlab- Simulink để kho sát các vn đề nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Xác đnh mt số thông số đầu vào cho mô hình lý thuyết và kiểm chứng mô hình. PHN 4. KT QU NGHIÊN CU VÀ THO LUN 4.1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU Mẫu máy nghiên cứu là LHM xúc lật gồm máy kéo Yanmar 3000 liên hợp vi b xúc lật Y3510FLH. Sơ đồ kết cu nh hình 4.1. Kết cu LHM có thể chia thành 5 khối: 1) Khối thân máy kéo, có khối lợng m2 đặt ti khối tâm 02; 2) Khối cầu trc máy kéo, có khối lợng m1 đặt ti khối tâm 01; 3) Khối cần nâng, có khối lợng mC đặt ti khối tâm 0C; 4) Khối gầu xúc, có khối lợng mG đặt ti khối tâm 0G; 5) Khối đối trng lắp phía sau máy kéo, có khối lợng là mDT đặt ti khối tâm 0DT. Khối lợng LHM là M đặt ti điểm 0M. Khi lắp b xúc lật lên máy kéo sẽ làm thay đổi khối lợng M của LHM, ta đ khối tâm 0M và các thành phần mô men quán tính theo các trục đi qua khối tâm 0M. Các thông 5
8. số này phụ thuc vào góc nâng cân  và mức ti nâng trong gầu xúc, nghĩa là các thông số biến đng trong quá trình hot đng của LHM. Gu xúc m 0G G h LC F V Cn nơng l0C mC 0C hG e xDT E  M m hC 2 m m1 f DT 0M 0 0 h 2 Thân MK 1 0DT h02 h h0 r hDT 01 G k Chốt liên kết A M B P P fA k PfB PzA b2 PzB b 0ch r L 01 x h01 m1 C xF d d 1 1 a) Cầu trc MK a) Sơ đồ kết cu của LHM; nhìn theob) hng A b) Sơ đồ liên kết cầu trc vi thân máy kéo Hình 4.1. Mô hình liên hp máy xúc lt Để đáp ứng các mục tiêu nghiên cứu, cần thiết phi triển khai các ni dung nghiên cứu sau đây: 1. Xây dựng mô hình đng lực hc LHM trong không gian khi chuyển đng thẳng trên đng không bằng phẳng. 2. Thiết lập h thống công thức xác đnh các đặc trng khối lợng của LHM: khối lợng M, ta đ khối tâm (L, b, h), các thành phần mô men quán tính theo các trục đi qua khối tâm LHM khi thay đổi góc nâng cần  vi các ti nâng mG khác nhau. 3. Nghiên cứu lựa chn mt số chỉ tiêu đánh giá tính ổn đnh chuyển đng, kh năng di chuyển và kh năng điều khiển (kh năng lái) của LHM. 4. Xây dựng mô hình mô phỏng đng lực hc LHM sử dụng phần mềm Matlab- Simulink để kho sát nh hng của mt số yếu tố kết cu và chế đ sử dụng đến các chỉ tiêu ổn đnh chuyển đng của LHM. 5. Thực nghim xác đnh các thông số đầu vào và kiểm chứng mô hình lý thuyết. 4.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC KHÔNG GIAN 4.2.1. Thit lp mô hình vt lý Trong mô hình sử dụng mt số gi thiết sau: - Chốt liên kết đợc bố trí đi qua khối tâm của cầu trc. Vi gi thiết này, khối lợng cầu trc không dch chuyển tơng đối vi thân xe và do đó có thể quy gp vào 6
9. thân máy kéo. Mô hình LHM chỉ nh mt máy kéo đặc bit có các đặc trng khối lợng thay đổi theo góc nâng cần b xúc lật  ti trng nâng mG. - B xúc lật đợc cố đnh li trong quá trình chuyển đng (ứng vi góc  đư chn). - Khối tâm của b xúc lật đợc bố trí trên mặt phẳng đối xứng dc của máy kéo; - LHM chuyển đng thẳng đều vi vận tốc V=const; - Các bánh xe luôn tiếp xúc vi mặt đng theo liên kết mt điểm; - Coi lực cn đàn hồi và cn nht của lốp là tuyến tính. z3  zB z Fz3 B 0 2 zA x z z C 4 1 3 k A MJJ,, y 3 F xy z1 Mz. Fz4 z01 Fz3 h C1 k1 Z0 h 3 X x 01 P 0 Fz1 1 z z3 h1 1 2 d 0 J 2 k x1 4 Y0 C4 Fz2 P Fz4 z1 d d 2 1 k h C2 2 4 Pz4 h Fz2 b d 2 1 a L Pz2 Hình 4.2. Mô hình dao đng không gian liên hp máy xúc lt 4.2.2. Thit lp h phng trình vi phơn dao đng Áp dụng đnh luật 2 Newton xây dựng h phơng trình vi phân dao đng: 1 z ( F F F F ); M z1 z 2 z 3 z 4 1  [(F F ). b ( F F ). a ] (4.1) z3 z 4 z 1 z 2 J y 1 2 (Fzz 3 F 4 ). d 2 ; J x 1 1 (Fzz 1 F 2 ). d 1 J x1 Trong đó: Fz1, Fz2, Fz3 Fz4 là các lực đàn hồi và gim chn của các lốp tơng ứng. Fzi C i( h i z i ) k i ( h i z i ); i 1,2,3,4 (4.2) M – khối lợng LHM, thay đổi theo mức ti mG và khối lợng đối trng mDT Jx, Jy – mô men quán tính của thân LHM đối vi trục x và trục y. Giá tr của chúng đợc tính toán theo góc nâng  , mức ti nâng mG và khối lợng đối trng mDT Jx1 – mô men quán tính của cầu trc, đợc xác đnh bằng thực nghim. a, b – ta đ dc của khối tâm LHM, đợc tính theo biến số M,  , mG và mDT 7
10. 4.2.3. Xác đnh khi lng và ta đ trng tâm liên hp máy Khối lợng của LHM đợc xác đnh theo công thức: (4.5) M mk m C m G m DT Ta đ khối tâm LHM đợc xác đnh theo công thức: m b m x m x m x -Ta đ dc so vi cầu sau : b k k C C G G DT DT (4.7) M m h m h m h m h - Chiều cao trng tâm: h k k C C G G DT DT (4.8) M 4.2.4. Xác đnh mô men quán tính ca liên hp máy Thân LHM đợc to thành bi 4 phần: Thân máy kéo, cần nâng, gầu xúc và đối trng. Mô men quán tính của máy kéo đư đợc xác đnh bằng thực nghim. Mô men quán tính của b xúc lật đợc tính toán theo lý thuyết vi sơ đồ kết cu nh hình 4.6. zC zG BG LC LC dx 2 x x z LG F 0 mG rz  C r LC 0G xG mC 2 HG 0,5B F ' E C x ' 0C 0' x y C 0,5BC  a) G E ' ' C b) y C a) Mô hình xác đnh mô men quán tính của gầu xúc; b) Mô hình xác đnh mô men quán tính của cần nâng. Hình 4.3. Mô hình xác đnh mô men quán tính b xúc lt Mô men quán tính khối lợng của thân LHM đối vi các trục quán tính đi qua khối tâm 0 (Hình 4.5) của LHM đợc xác đnh theo các công thức sau: 2 2 2 2 - Đối vi trục 0x: JJmrJx xk k xk xC mrJ C xC xG mr G xG J xDT mr DT xDT - i v i tr c 0y : 2 2 2 2 Đố ụ JJy yk mrJ k yk yC mr C yC J yG mr G yG J yDT mr DT yDT Ni dung tính toán mô các thành phần mô men quan tính của b xúc lật và đối trng đợc trình bày chi tiết trong quyển luận án. 4.3. PHÂN TÍCH MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA LIÊN HỢP MÁY 4.3.1. Kh năng di chuyển ca liên hp máy Điều kin để LHM xúc lật có thể di chuyển đợc là: fG Pz3 khi0 P z 3 P z 4 2 x max (4.40) fG Pz4 khi0 P z 4 P z 3 2 x max 8
11. 4.3.2. Tínhh n đnh chng lt ca liên hp máy  4.3.2.1. Tính ổn định dọc chống lật trên mặt bằng Điều kin đm bo không b lật là: ml()()() eLmL eLmLb C0 C G C k k mDT (4.46) Lx DT 4.3.2.2. Tính ổn định ngang chống lật của liên hợp máy trên mặt phẳng nghiêng Góc nghiêng ti hn ổn đnh ngang chống lật là: d.( m m m m ) tg k C G DT (mlCCG0 mL ) sin lim mhmfrmhfrmh kkC ( kG ) ( kDTDT ) 4.3.3. Tính n đnh hớng chuyển đng thẳng ca liên hp máy xúc lt  Hin tợng tự quay vòng của LHM xy ra khi các lực cn lăn bên phi và bên trái không bằng nhau. a. Mô men t quay vòng: (4.50) ự Mtuqv P f3 P f 4 d 2 P z 3 P z 4 f d 2 b. Mô cn quay vòng (mô men tự duy trì hướng chuyển động) P b P b M n zA bxn k zB bxk (4.52) Cq 44 c. Điều kiện duy trì được hướng chuyển động thẳng MMCq tuqv hay Mon ( M Cq M tuqv ) 0 (4.53) Mon= (MCq – Mtuqv) (4.54) Mon đợc gi là mô men ổn đnh hng chuyển đng (hay mô men duy trì hng chuyển đng thẳng) 4.3.4. Kh năng điu khiển chuyển hớng liên hp máy xúc lt Điều kiện cần thiết để LHM có thể thực hiện quay vòng: MM Y qv Cq (4.58) A LLcos cos Mqv – mô men quay vòng do cầu trc to ra; MCq – mô men cn quay vòng của LHM 4.3.5. Xác đnh ti trng pháp tuyn cho phép lái đc bình thng Fi 25.i Theo tiêu chuẩn Vit Nam: P VLmax cp Lai min Lai min (kG) (4.73) zAmax cp  4.4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 4.4.1. Lựa chn các ch tiêu nghiên cu và các yu t nh hng a. Các thông số đánh giá tính ổn định chuyển động của LHM: 1- Dao đng thẳng đứng của trng tâm LHM 2- Dao đng lắc dc và lắc ngang thân xe 9
12. 3- Phn lực pháp tuyến lên các bánh xe và lên các cầu 4- Mô men duy trì ổn đnh hng (hay mô men ổn định hướng) b. Các yếu tố nh hưởng đến tính ổn định chuyển động 1- Mp mô mặt đng 2- Góc nâng cần b xúc lật  3- Mức ti nâng kQ Q VL/ Q VL max 4- Khối lợng đối trng QDT 5- Vận tốc chuyển đng V 4.4.2. Lựa chn hƠm kích thích đng hc ca mặt đng a) Hàm mp mô tuần hoàn hình sin trong không gian (Hình 4.12) b) Hàm mp mô đơn hình sin trong không gian (Hình 4.13) hT S T Bên trái hT Bên trái d ST h0T x Vt 0 h0T x Vt d 0 hP S hP S P Bên P phi Bên phi h0P x Vt h0P x Vt 0 0 Hình 4.4. Biên dng tun hoàn Hình 4.5. Biên dng mp mô đn Phơng trình mô t hàm tuần hoàn hình sin: 2 hPP h0 sin( x ); SP (4.75) 2 hTT h0 sin( ( x d )) khi x d ST Phơng trình mô t hàm mp mô đơn: 2 SP hPP 0.5 h0 [sin( Vt / 2) 1] ; 0 t SVP (4.79) 2 d dS T hTT 0.5 h0 [sin( Vt / 2) 1] ; t SVVT Trên hình 4.14 là sơ đồ xác đnh đ nghiêng ngang cầu xe và nghiêng dc thân xe. - Đ nghiêng ngang của cầu sau là thông số để nghiên cứu tính ổn đnh ngang của LHM. - Đ nghiêng dc của thân xe là thông số để những tính ổn đnh dc của LHM. 10
13. d2 d.1 A hy12 B hy34 h h 1 h 2 A 1 h4 hB 2 h.3 y ' y ' d1 d2 a) b) h xAB A  B h c) A hB x L a) Cầu trc; b) Cầu sau; c) Thân xe trong mặt phẳng đối xứng dc Hình 4.6. Xác đnh đ nghiêng các cu xe và thân xe Đ chênh mp mô giữa bánh xe bên phi và bên trái: hyy12 h 1 h 2; h 34 h 3 h 4 (4.77) Đ chênh mp mô giữa cầu trc và cầu sau: hxAB h A h B (4.78) hh hh h 12 h 34 Vi: A 2 ; B 2 ; h1, h2, h3, h4 là chiều cao điểm tiếp xúc của các bánh xe vi mặt đng. Dao đng lắc ngang của các cầu phụ thuc vào các hàm hy12(t), hy34(t) , còn dao đng lắc dc của thân xe phụ thuc vào hàm hxAB(t). Đối vi hàm mặt đng tuần hoàn hình sin, NCS đư kho sát và cho thy quy luật thay đổi của đ chênh mp mô giữa di các bánh xe hy12, hy34 và giữa các cầu hxAB rt đa dng, hầu hết là không theo quy luật hình sin. Chỉ có phơng án cho bc sóng SP = ST và khong lch sóng 0 < d < 0,5SP thì mi to ra đợc các hàm hy12(t), hy34(t) , hxAB(t) là các hàm sin có cùng tần số vi hàm kích thích của mặt đng. Trong luận án sử dụng hàm kích thích đng hc của mặt đng là hàm tuần hoàn hình sin vi bc sóng SP = ST và đ lch sóng 0 < d< 0,5SP để to ra các dao đng ngang của các cầu và dao đng dc thân xe tuân theo quy luật hình sin nhằm giúp cho quá trình nghiên cứu tính ổn đnh chuyển đng của LHM đợc thuận tin hơn. 4.4.3. Mô hình mô phng Matlab-Simulink Dựa trên h phơng trình vi phân dao đng (4.1), luận án đư xây dựng mô hình mô phỏng trên Matlab-Simulink để kho sát tính ổn đnh chuyển đng LHM 11
14. 4.5. KẾT QUẢ KHẢO SÁT MÔ HÌNH 4.5.1. Mô phng các thông s theo min thi gian Trên hình 4.19 trình bày din biến giá tr các phn lực pháp tuyến của mặt đng lên các bánh bên phi Pz3,và bên trái Pz4 của cầu sau, phn lực lên cầu trc PzA và lên cầu sau PzB vi kích thích đng hc từ mặt đng dng tuần hoàn hình sin. Hình 4.7. nh hng mp mô dng sin đn các phn lực pháp tuyn - Giá tr trung bình của phn lực lên cầu trc PzAtb dùng để đánh giá kh năng lái; - Giá tr cực tiểu phn lực pháp tuyến lên các cầu PzAmin, PzBmin đánh giá ổn đnh dc; - Giá tr cực tiểu phn lực lên bánh xe cầu sau Pz3min, Pz4min đánh giá ổn đnh ngang. 4.5.2. Kho sát nh hng ca mt s yu t đn tính n đnh chuyển đng vƠ điu khiển ca liên hp máy 4.5.2.1. Phương pháp khảo sát Ti trng nâng tối đa đợc xác đnh cho trng hợp vật liu có trng lợng riêng ln (bê tông), np vật liu đầy gầu QVlmax= 450 kg (gi là mức đầy ti kQ = 100%). Từ kết qu kho chế đ đầy ti và cần nâng v trí nằm ngang =0 sẽ lựa chn khối lợng cần thiết của đối trng QDT. Sau khi chn khối lợng đối trng QQT tiếp tục kho sát nh hng của các thông số còn li: góc nâng cần , mức ti nâng kQ , vận tốc V và đ chênh biên đ sóng mp mô giữa bên phi và bên trái h0 h 0PT h 0 . 12
15. 4.5.2.2. Một số kết quả khảo sát a. nh hưởng của khối lượng đối trọng QDT đến tính ổn định chuyển động LHM Hình 4.8. nh hng ca khi lng đi trng QDT b. nh hưởng của góc nâng cần  đến tính ổn định chuyển động của LHM Hình 4.9. nh hng góc nâng cn  13
16. c. nh hưởng của mức ti nâng kQ đến tính ổn định chuyển động của LHM Hình 4.10. nh hng mc ti kQ d. nh hưởng của vận tốc V đến tính ổn định chuyển động của LHM Hình 4.11. nh hng vn tc V 14
17. e. nh hưởng độ chênh biên độ mấp mô đến tính ổn định chuyển động của LHM Hình 4.12. nh hng đ chênh biên đ mp mô h0 4.5.2.3. Nhận xét chung về các kết quả khảo sát Qua các kết qu kho sát, tuy số phơng án kho sát còn rt hn chế nhng có thể sơ b rút ra mt số nhận xét chung sau đây: 1- Đư xác đnh đợc khối lợng cần thiết của đối trng QDT = 450 kg theo điều kin LHM d xy ra mt ổn đnh nht khi: góc nâng  = 0; nâng ti tối đa QVLmax= 450 kg; V = 3 km/h, biên đ mp mô h0 = 0,05 m. Nếu điều kin thuận lợi hơn: ≠ 0, QVL< 450 kg, V< 3 km/h thì tính ổn đnh chuyển đng càng đợc đm bo. 2. Vi khối lợng đối trng QDT = 450 kg, khi chuyển đng trên đa hình bằng phẳng (xem Hình 4.22) tính ổn đnh chuyển đng luôn đm bo, kể c không lắp đối trng (QDT = 0), nhng khi chuyển đng trên mặt đng mp mô thì tính ổn đnh ngang gim xuống nhiều. 3. Khi di chuyển có ti nên để gầu xúc sát mặt đng (  300 ) sẽ duy trì đợc tính ổn đnh chuyển đng đợc tốt hơn (Hình 4.23). 4. Trng hợp chuyển đng trên đng mp mô ln cần gim vận tốc V, đó là bin pháp rt hữu hiu (Hình 4.24). 5- Nhìn chung quy luật thay đổi của các thông số kho sát kể c theo miền thi gian (hình 4.19) và theo miền giá tr của các thông số gây nh hng (từ hình 4.22 đến 4.26) đều phn ánh đúng quy luật vật lý và thể hin đợc các thông tin chính phục vụ cho vic nghiên cứu tính ổn đnh chuyển đng của LHM xúc lật – mục tiêu chính của luận án này. 15
18. 4.6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.6.1. Đi tng, phm vi và mc đích nghiên cu 4.6.1.1. Đối tượng Đối tợng nghiên cứu: máy kéo Yanmar 3000, công sut 30 mã lực, liên hợp vi b phận công tác xúc lật. 4.6.1.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu - Xác đnh mt số thông số đầu vào cho mô hình lý thuyết và kiểm chứng mô hình. - Ni dung cần thực hin: + Thí nghim xác đnh h số bám và h số cn lăn của máy kéo. + Thí nghim xác đnh ta đ trng tâm của máy kéo. + Thí nghim xác đnh mô men quán tính khối lợng của máy kéo. + Thí nghim đối chứng, đánh giá đ tin cậy của mô hình mô phỏng. 4.6.2. Các thí nghim và thông s cn đo 4.6.2.1. Xác định lực cản lăn và lực bám của liên hợp máy xúc lật Sử dụng phơng pháp quen thuc là cho hai máy kéo kéo nhau. Kết qu đo đợc: H số cn lăn f = 0,085 trên nền đt, f = 0,048 trên nề xi măng; h số bám = 0,66 trên nền đt, = 0,5 trên nền xi măng. 4.6.2.2. Thí nghiệm xác định mô men quán tính khối lượng máy kéo Sử dụng phơng pháp dao đng tắt dần để xác đnh mô men quán tính của máy kéo. Sơ đồ thí nghim nh hình 4.32 và hình 4.33. .lk 2 - Đối với trục Y: J J me2 T 2 .em 2 (4.89) YC YA 4 2 Z a b C X e Y y G hg B A h k z h1 d l Hình 4.13. Xác đnh mô men quán tính ca máy kéo theo trc Y T 2 - Đối với trục X: J mgh (hm h )2 (4.94) XC c 4 2 0 C GR 2 (l l ) - Đối với trục Z: 1 2 2 (4.98) J z 2 Tz 8 ll 21 16
19. Z O1 O2 R R z l1 l2 b e2 h0 C X h x g G hC r2 r1 h1 Hình 4.14. S đ xác đnh mô men quán tính khi lng ca máy kéo theo trc X, Z Trang thiết b thí nghim xác đnh chu kỳ dao đng máy kéo quanh trục Y, X và Z gồm có b gom dữ liu NIDAS 6009 USB, cm biến dao đng, máy tính và phần mềm Dasylab. Kết qu thí nghim đo đợc đồ th dao đng của máy kéo quanh các trục Y, X, Z nh trên hình 4.36. Từ đó xác đnh đợc chu kỳ T và thay vào các công thức (4.79), 2 (4.85) và (4.90). Kết qu xác đnh đợc mô men quán tính của máy kéo: JY = 839 kg.m ; 2 2 JX = 987 kg.m ; JZ = 987 kg.m . Hình 4.15. Kt qu đo dao đng a) Dao đng quanh trục Y vi chu kỳ T = 0,7 s; b) Dao đng quanh trục X vi chu kỳ T = 2,72 s ; c) Dao đng quanh trục Z vi chu kỳ T = 6,7 s 4.6.3. Thí nghim kiểm chng mô hình lý thuyt 4.6.3.1. Lựa chọn mô hình mặt đường để kiểm chứng Thực tế khi qua mp mô, điểm tiếp xúc không nằm trên phơng thẳng đứng đi qua tâm bánh xe (Hình 4.38). Để kiểm chứng cần phi hiu chỉnh sai lch này trong mô hình lý thuyết. 17
20. z z F R Fz 0bx V 0bx V F F x z R R cos c c A' A A B h h h' max x 0 0 x 0 0k x k x ' x a) d0 d0 b) a) Mô hình lý thuyết; b) Mô hình thực tế Hình 4.16. So sánh mô hình lý thuyt và mô hình thực t Theo mô hình trên, để đm bo bánh xe thí nghim chỉ tiếp xúc mt điểm trong quá trình lăn trên mô đt hoặc bê tông thì đòi hỏi phần lõm của đng cong phi có bán kính cong ln hơn bán kính của bánh xe. Đối vi máy kéo, bánh xe sau có bán kính ln sẽ đòi hỏi mô đt phi có chiều dài (2d0) ln, thêm nữa là chế to mặt cong hình sin bằng bê tông cũng gặp khó khăn nht đnh. Trong luận án, tác gi đề xut phơng án kiểm chứng máy kéo vợt qua mp mô đơn vi trắc din dng cung tròn thể hin trên hình 4.39. u điểm là: 1) D chế to mô hình thí nghim, chỉ cần mt cung tròn vi bán kính tùy chn, không phụ thuc bán kính bánh xe; 2) Luôn đm bo cho bánh xe tiếp xúc điểm vi mặt đng vì sử dụng hai cung tròn tiếp xúc nhau; 3) Đáp ứng tốt cho kiểm chứng máy kéo vì đng bánh xe sau ln hơn nhiều so vi bánh xe trc. Nếu chn trắc din hình sin thì phi đáp ứng tiếp xúc điểm cho bánh xe sau, khi đó đòi hỏi chiều dài mô đt phi đủ dài (Sm khong 1,0 m), khó chế to mô hình thực nghim. Trắc din mp mô dng cung tròn có tâm cố đnh ti Om, bán kính r0, chiều cao mp mô hmax, chiều dài mp mô Sm. z ()x Hmax 0bx zx (0) ()k 0bx 0bx Rbx H0 H x h Ax 0x A0 Ak r0 h hx max x 0 0k Om r 0 Sm x dx d0 Sd 2 LT 0 Hình 4.17. Mô hình thí nghim với tắc din cung tròn 18
21. Ti thi điểm ban đầu (t = 0), bánh xe tiếp xúc vi mặt đng ti 2 điểm (0 và A0), (0) tâm bánh xe v trí 0bx . Khi máy kéo dch chuyển mt đon x, điểm tiếp xúc dch chuyển từ điểm A0 đến (0) ()x Ax, trong khi đó tâm bánh xe dch từ điểm 0bx đến 0bx , đ dch tâm bánh xe theo phơng thẳng đứng là zx, điểm thp nht của bánh xe là 0x có chiều cao là hx. Quỹ đo chuyển đng của điểm tiếp xúc: A0, A1, , Ax, , Ak (kết thúc). Quỹ đo chuyển đng của điểm thp nht : 0, 01, , 0x, , 0k (kết thúc). (0) ()x ()k Quỹ đo chuyển đng của tâm bánh xe: 0bx , , 0bx , , 0bx (kết thúc) Tác gi luận án đề xut ly quĩ đo của điểm thp nht của bánh xe làm biên dng mp mô mặt đng để nghiên cứu lý thuyết, tm gi là “trắc diện mấp mô lý thuyết” còn “biên dng mấp mô thực tế” là mt cung tròn. Xây dựng biên dng mặt đường lý thuyết: Từ các quan h hình hc (Hình 4.39) ta xây dựng đợc biên dng mặt đng lý thuyết, cụ thể nh sau: Dữ liu cho trc: Bán kính bánh xe Rbx; biên đ mp mô hmax; bán kính cung tròn r0. Xác đnh ta đ tâm cung tròn Om (d0, - r): 22 d00 ()() Rbx r R bx r (4.100) r r0 h max (4.101) Xác đnh chiều cao trắc din mp mô lý thuyết theo hàm dch chuyển h(x) (R r )22 ( d x ) r R khi 0 x d ; bx 0 0 bx 0 (4.102) hx() 22 (Rbx r0 ) ( x d 0 ) r Rbx khi d 0 x 2 d 0 Xác đnh chiều cao biên dng mp mô lý thuyết theo hàm thi gian h(t): Xét trng hợp LHM chuyển đng ổn đnh vi V = const (R r )22 ( d V . t ) r R khi 0 t t ; bx 0 0 bx 0 (4.103) ht() 22 (Rbx r0 ) ( V . t d 0 ) r Rbx khi t 0 t 2 t 0 d Vi t 0 0 V Nh vậy, sử dụng các công thức (4.95) đên (4.98) ta có thể xây dựng đợc trắc din mp mô lý thuyết dng đng cong parabol vi cách tính toán rt đơn gin. Hàm số (4.98) sẽ đợc sử dụng làm hàm kích thích (hàm đầu vào) của mô hình lý thuyết khi LHM vợt qua mp mô đơn dng cung tròn. Trên hình 4.39 là trắc din mặt đng thực tế và trắc din mặt đng lý thuyết trong thí nghim kiểm chứng LHM xúc lật Yanmar 3000 khi sử dụng trắc din cung tròn có r0 19
22. = 0,2m, chiều cao mp mô hmax= 0,12 m, bán kính bánh xe trc rbx1= 0,325 m; bánh xe sau rbx2= 0,785 m. Hình 4.18. Trắc din mặt thực t và mặt đng lý thuyt 4.6.3.2. Lựa chọn thông số kiểm chứng mô hình lý thuyết Lựa chọn thông số cần kiểm chứng: Chn thông số kiểm chứng là dao đng chuyển v thẳng đứng của hai v trí bt kỳ trên thân LHM khi vợt qua mp mô đơn. Lựa chọn các thông số gây nh hưởng: chn 4 thông số, đó là: Mức ti nâng kQ, góc nâng cần  , vận tốc LHM xúc lật V , khối lợng đối trng QDT, các thông số đặc trng mặt đng. 4.6.3.3. Các thông số cần đo, phương pháp đo và thiết bị thí nghiệm Để đo các thông số dao đng thẳng đứng, luận án sử dụng 02 cm biến laser để đo chuyển v thẳng đứng của hai điểm trên thân máy. Sơ đồ bố trí cm biến trên thân máy nh hình 4.42. Ký hiu SP, ST là các điểm lắp cm biến bên phi và bên trái. z z V x 0M y 0M z z p GM h T SSPT GM S y S hST T yT P P hS hSP b 0,5B 0,5B xS L Nhìn từ phía sau xSP b SP yP 0 x M B yT S T y x ST Hình 4.19. S đ lắp cm bin laser trên máy kéo 20
23. 4.6.3.4. Kết nối thiết bị ghi, xử lý tín hiệu và hiệu chuẩn thiết bị - Dơy truyn dữ liu - B thu thp dữ liu - BƠn di đng - Cm bin laser bên Phi - Mp mô thí nghim Hình 4.20. Hình nh kt ni thit b Sử dụng b xử lý tín hiu Q. Station và máy tính DELL có cài phần mềm Dasylab 10. Xây dựng chơng trình đo bằng phần mềm Dasylab 10 để thu nhận và xử lý dữ liu đo đc. Trên hình 4.43 là hình nh chỉ các v trí kết nối thiết b thí nghim. 4.6.3.5. Kết quả kiểm chứng mô hình lý thuyết Thí nghim kiểm chứng đợc thực hin trên đng bê tông, cho các bánh xe bên phi vợt qua mp mô đơn có trắc din dng cung tròn vi bán kính r0 = 0,2 m; chiều cao mp mô hmax = 0,12 m. Thực tế, khi chuyển đng trên đng mp mô, các LHM xúc thng chuyển đng vi vận tốc thp vì khi lắp thêm b xúc lật lên máy kéo đư làm gim tính ổn đnh của máy kéo. Vi chiều cao mp mô 0,12 m chỉ thí nghim đợc số truyền 1, 2 và số 3. Kết qu kiểm chứng cho số truyền 1 đợc trình bày trên hình 4.52 và cho số truyền 3 trên hình 4.55. Hình 4.21. Đ th bin thiên thông s kiểm chng s truyn 1 21
24. Hình 4.22. Đ th bin thiên thông s kiểm chng s truyn 3 Nhận xét: - số truyền 3, do vận tốc cao hơn do đó biên đ dao đng cũng cao hơn, sự dao đng thể hin rõ ràng hơn, đ phân tán của kết qu thí nghim cũng ln hơn. - Nhìn chung các đồ th lý thuyết thay đổi phù hợp vi quy luật vật lý và tơng đối bám sát các đồ th thực nghim. - Sự sai khác giữa lý thuyết và thực nghim chủ yếu là do quá trình biến dng của lốp quá phức tp mà trong lý thuyết không thể mô t đầy đủ và chính xác đợc. - Các kết qu kiểm chứng đợc xử lý thống kê vi h số tơng quan R2 0,97 0,98 , chứng tỏ mô hình lý thuyết và thực nghim có tơng quan rát chặt chẽ, có đ tin cậy cao. 4.7. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH - Có thể sử dụng mô hình trong luận án để kho sát sự nh hng của các thông số kết cu của b xúc lật, mức ti, v trí nâng ti đến tính ổn đnh chuyển đng của LHM khi di chuyển trên đng không bằng phẳng. Các kết qu kho sát là cơ s để xác đnh các thông số cơ bn của LHM đang nghiên cứu. - Mô hình LHM xúc lật vi ti cố đnh theo từng cp có thể xem nh mt máy kéo đặc bit, chỉ thay đổi các đặc trng khối lợng của LHM theo cp ti. Vn đề này đư 22
25. đợc gii quyết tốt trong luận án, do đó d dàng phát triển để nghiên cứu đng lực hc LHM trong quá trình khi hành, phanh hoặc quay vòng trên đa hình không bằng phẳng, kể c trên đa hình dốc, hoặc để nghiên cứu riêng về h thống nâng h thủy lực b xúc lật. 4.8. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI THIỆN KẾT CẤU, QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ KHAI THÁC LIÊN HỢP MÁY XÚC LẬT Trên cơ s phân tích các kết qu nghiên cứu lý thuyết và thực nghim, luận án đư đề xut mt số gii pháp để ci thin kết cu, quy trình vận hành và khai thác mẫu máy xúc Yanmar 3000 liên kết vi b xúc lật Y3510FLH, và đư đợc thử nghim trong thức tế đm bo đợc các tính năng cơ bn của LHM. 4.9. KẾT LUẬN PHẦN 4 1. Xây dựng đợc mô hình đng lực hc không gian của LHM xúc lật khi di chuyển vi ti cố đnh trên đng không bằng phẳng, có tính đến nh hng nhiều yếu tố nh kết cu máy kéo, kết cu b xúc lật, đ mp mô mặt đng, chế đ ti và tốc đ di chuyển của LHM. Mô hình đư đợc kiểm chứng đm bo đ tin cậy và có thể phát triển để nghiên cứu tính ổn đnh chuyển đng của LHM cho mt số trng hợp khác (Mục 4.7). Đây là những cơ s khoa hc quan trng để nghiên cứu tính ổn đnh chuyển đng của LHM xúc lật. 2. Phân tích và lựa chn các chỉ tiêu đánh giá tính ổn đnh chuyển đng của LHM xúc lật, đó là sử dụng các giá tr tối thiểu của các phn lực pháp tuyến lên từng bánh xe (Hình 4.19) phi ln hơn không. 3. Xây dựng mô hình mô phỏng đng lực hc LHM xúc lật sử dụng phần mềm Matlab-Simulink cho phép kho sát nh hng đồng thi của nhiều yếu tố nh các thông số kết cu, điều kin sử dụng đến các chỉ tiêu ổn đnh chuyển đng của LHM. Đư kho sát đợc nh hng của mt số yếu tố chính đến các chỉ tiêu ổn đnh chuyển đng của LHM. Đây là những cơ s để đề xut gii pháp ci tiến kết cu, quy trình vận hành và khai thác LHM có hiu qu (Mục 4.8). 4) Đư tiến hành thí nghim kiểm chứng mô hình lý thuyết khi LHM xúc lật Yanmar 3000 vợt qua mp mô đơn vi trắc din cung tròn. Các kết qu cho thy mô hình lý thuyết có đ tin cậy cao vi h số tơng quan đt R2 0,97 0,98 . PHN 5. KT LUN VÀ KIN NGH 5.1. KẾT LUẬN 1) Mô hình đng lực hc không gian của LHM xúc lật đợc xây dựng trong luận án đư tính đến tơng đối đầy đủ nh hng các yếu tố nh kết cu máy kéo, kết cu b xúc lật, đ mp mô mặt đng, chế đ ti và tốc đ di chuyển của LHM đến các chỉ tiêu ổn đnh chuyển đng. H phơng trình vi phân chuyển đng (4.1) đợc gii trên phần mềm 23
26. Matlab-Simulink và đư đợc kiểm chứng bằng thực nghim vi đ tin cậy cao, h số tơng quan R2 0,97 0,98 ; Mô hình có thể phát triển để nghiên cứu ổn đnh chuyển đng cho mt số trng hợp nh Mục 4.7. Đây là những cơ s khoa hc để nghiên cứu ổn đnh chuyển đng của LHM xúc lật các chế đ làm vic khác nhau. 2) Đư kho sát đợc nh hng của mt số thông số chính đến các chỉ tiêu ổn đnh chuyển đng của LHM, từ đó lựa chn sơ b miền gii hn giá tr của các thông số gây nh hng khi di chuyển đầy ti (QVLdm= 450 kg): Khối lợng cần thiết của đối trng 00 Q; DT 450 kg ; góc nâng cần b xúc lật hợp lý  ( 40 )  ( 30 ); vận tốc chuyển đng V < 3 km/h; đ chênh biên đ sóng mp mô mặt đng bên phi và bên trái hm 0 0,07 . Kết qu kho sát cũng cho thy tính ổn đnh hng đợc duy trì, tuy nhiên điều kin lái nặng hơn nhiều so vi tiêu chuẩn Vit Nam do đó cần thiết bổ sung h thống trợ lực lái thủy lực. Đây là những cơ s khoa hc để đề xut gii pháp ci tiến kết cu, lựa chn chế đ vận hành và khai thác hợp lý LHM (Mục 4.8). 3) Đề xut mt phơng pháp to mặt đng mp mô trong không gian để kho sát lý thuyết: Sử dụng hai sóng mp mô hình sin bên phi và bên trái có cùng bc sóng SP = ST nhng lch pha nhau ( 0 dS 0,5 P ) sẽ to ra đợc dao đng ngang và dao đng dc của thân xe có tính cht tuần hoàn hình sin nh hàm kích thích đng hc của mặt đng hình sin. Mô hình giúp vic phân tích đánh giá tính cht đng lực hc của xe đợc thuận lợi hơn nhiều so vi sử dụng SP ≠ ST. 4) Đề xut mt mô hình nghiên cứu thực nghim kiểm chứng dao đng không gian của LHM khi vợt qua mp mô đơn vi trắc din cung tròn, sử dụng mt trắc din o làm trắc din lý thuyết tơng đơng. u điểm là bề rng và chiều cao mp mô tùy chn không phụ thuc đng kính bánh xe, mô hình d chế to, mt mô hình có thể áp dụng cho các bánh xe có đng kính khác vẫn luôn đm bo bánh xe chỉ tiếp xúc điểm vi mặt đng. Mô hình đư đáp ứng tốt cho kiểm chứng dao đng máy kéo vì không cần quan tâm đến sự khác nhau giữa đng kính bánh trc và bánh sau. 5) B xúc lật Y3510FLH cơ bn có thể ứng dụng tốt cho các loi máy kéo công sut trung bình (30 - 50 Hp) hin có ti Vit Nam (ci tiến hoặc chế to lắp đặt mi) vi chi phí đầu t thp, phù hợp vi điều kin sử dụng cũng nh công ngh chế to máy của Vit Nam. 5.2. KIẾN NGHỊ 1) Nghiên cứu, chế to, lắp đặt và thử nghim h thống trợ lực lái cho LHM. 2) Tiếp tục nghiên cứu hoàn thin kết cu và ứng dụng các gii pháp ci thin tính năng, m rng phm vi làm vic cho các máy kéo nông nghip đang có sẵn trên th trng Vit Nam. 3) Tiếp tục nghiên cứu phát triển mô hình LHM xúc lật (Hình 4.1) để nghiên cứu ổn đnh chuyển đng cho mt số trng hợp nh Mục 4.7. 24
27. DANH MC CÁC CỌNG TRỊNH ĐÃ ĐC CÔNG B 1) Phm Trng Phc, Đặng Đức Thuận, Bùi Vit Đức & Đặng Tiến Hòa (2018). Nghiên cứu xác đnh mô men quán tính vi các trục qua trng tâm của liên hợp máy Yanmar 3000 truyền đng thủy lực bằng thực nghim. Tp chí Cơ khí Vit Nam. 10: 353-357. 2) Bùi Vit Đức, Phm Trng Phc & Đặng Tiến Hòa (2018). Xây dựng mô hình nghiên cứu đng lực hc li hợp máy xúc lật. Tp chí Cơ khí Vit Nam. 10: 245-249. 3) Phm Trng Phc, Đặng Đức Thuận, Bùi Vit Đức, Đặng Tiến Hòa & Nông Văn Vìn (2022). Xây dựng mô hình không gian của liên hợp máy xúc lật khi di chuyển có ti. Tp chí Khoa hc Nông nghip Vit Nam. 25(5): 635-641.