Luận án tiến sĩ nghiên cứu dao động ô tô tải sản xuất lắp ráp ở việt nam khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp

Luận án tiến sĩ nghiên cứu dao động ô tô tải sản xuất lắp ráp tại Việt Nam khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp, phân tích hiệu quả và độ ổn định.

• Tác giả: Nguyễn Hồng Quang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Bang
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu dao động ô tô tải sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về khai thác, vận chuyển gỗ rừng trồng
• 1.2. Rừng trồng và quy cách gỗ rừng trồng
• 1.3. Công nghệ và thiết bị vận xuất, vận chuyển gỗ rừng trồng
• 1.4. Đặc điểm đường ô tô lâm nghiệp
• 1.5. Những nghiên cứu về biên dạng đường vận chuyển
• 1.6. Tổng quan về hệ thống treo của ô tô vận tải
• 1.7. Các công trình nghiên cứu về dao động ô tô
• 1.7.1. Các công trình nghiên cứu về dao động ô tô trên thế giới
• 1.7.2. Các công trình nghiên cứu về dao động ô tô ở Việt Nam
• 1.8. Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô
• 1.8.1. Tần số dao động riêng
• 1.8.2. Gia tốc dao động
• 1.8.3. Chỉ tiêu về độ êm dịu
• 1.9. Các phương pháp cơ học trong nghiên cứu dao động ô tô
• 1.9.1. Phương pháp sử dụng nguyên lý D’Alambert
• 1.9.2. Phương pháp sử dụng phương trình Lagranger loại II
• 1.9.3. Phương pháp cơ học hệ nhiều vật
• 1.10. Các phần mềm ứng dụng trong nghiên cứu dao động
• 1.10.1. Phần mềm Mathematica
• 1.10.2. Phần mềm Matlab & Simulink
• 1.11. Phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu dao động
• 1.12. Xác định nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu
• 1.12.1. Nhiệm vụ của luận án
• 1.12.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH DAO ĐỘNG Ô TÔ TẢI SẢN XUẤT LẮP RÁP Ở VIỆT NAM KHI VẬN CHUYỂN GỖ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Một số giả thiết chung
• 2.3. Mô hình dao động khi coi khung xe cứng tuyệt đối, dao động ở hai cầu phụ thuộc nhau
• 2.4. Mô hình dao động
• 2.5. Thiết lập hệ phương trình vi phân dao động
• 2.6. Mô hình dao động khi kể đến xoắn khung, dao động ở hai cầu độc lập nhau
• 2.7. Thiết lập phương trình vi phân dao động của khối lượng được treo phân bố lên cầu trước và khối lượng không được treo cầu trước
• 2.8. Thiết lập phương trình vi phân dao động của khối lượng được treo phân bố lên cầu sau và khối lượng không được treo cầu sau
• 2.9. Phương trình liên hệ khi kể tới độ cứng xoắn của khung xe
• 3. CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG Ô TÔ CHỞ GỖ
• 3.1. Xác định các thông số đầu vào cho việc giải bài toán lý thuyết
• 3.2. Xác định các thông số hình học của ô tô
• 3.3. Xác định mô men quán tính của xe đối với các trục
• 3.4. Xác định biên dạng mấp mô mặt đường lâm nghiệp
• 3.5. Xác định độ cứng chống xoắn của khung xe
• 3.6. Khảo sát dao động của ô tô chở gỗ
• 3.7. Khảo sát dao động của ô tô cho mô hình không gian, dao động của hai cầu độc lập nhau, kể đến xoắn khung
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
• 4.1. Mục đích, đối tượng nghiên cứu thực nghiệm
• 4.2. Mục đích nghiên cứu thực nghiệm
• 4.3. Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm
• 4.4. Thực nghiệm để xác định các thông số đầu vào cho bài toán lý thuyết
• 4.5. Nghiên cứu thực nghiệm để xác định đặc trưng mấp mô mặt đường lâm nghiệp
• 4.6. Thực nghiệm để xác định các thông số hình học của ô tô
• 4.7. Thực nghiệm để xác định mô men quán tính phần được treo của ô tô
• 4.8. Thực nghiệm để xác định độ cứng và hệ số cản
• 4.9. Thực nghiệm để xác định độ cứng xoắn của khung xe
• 4.10. Thí nghiệm để minh họa và minh chứng cho kết quả nghiên cứu lý thuyết
• KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP CỦA LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về khai thác vận chuyển gỗ rừng trồng

Nghiên cứu tập trung vào dao động ô tô tải trong quá trình vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp. Rừng trồng tại Việt Nam chủ yếu gồm các loài cây như keo, bạch đàn, và thông, với tuổi khai thác từ 5-7 năm. Gỗ rừng trồng thường có đường kính từ 10-25 cm và chiều dài không quá lớn, phù hợp với việc sử dụng ô tô tải cỡ nhỏ và trung bình. Công nghệ khai thác chủ yếu là vận xuất gỗ ngắn, với các khúc gỗ được cắt ngay tại gốc cây và vận chuyển bằng xe tải. Đường lâm nghiệp thường có chất lượng thấp, nhiều mấp mô, gây ra dao động mạnh cho xe, ảnh hưởng đến độ bền khung xe và an toàn giao thông.

1.1. Rừng trồng và quy cách gỗ rừng trồng

Rừng trồng tại Việt Nam chiếm khoảng 2 triệu ha, chủ yếu là các loài cây sinh trưởng nhanh như keo, bạch đàn, và thông. Gỗ rừng trồng thường có đường kính từ 10-25 cm và chiều dài ngắn, phù hợp với việc sử dụng ô tô tải cỡ nhỏ. Địa hình rừng trồng không quá phức tạp, với độ dốc trung bình từ 10-20 độ. Nhu cầu khai thác gỗ rừng trồng hàng năm lên đến hơn 10 triệu m3, đáp ứng nhu cầu nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến gỗ và sản xuất giấy.

1.2. Công nghệ và thiết bị vận xuất vận chuyển gỗ rừng trồng

Công nghệ khai thác gỗ rừng trồng chủ yếu là vận xuất gỗ ngắn, với các khúc gỗ được cắt ngay tại gốc cây và vận chuyển bằng ô tô tải. Phương pháp này phù hợp với đặc điểm gỗ rừng trồng có kích thước nhỏ và phân tán. Đường lâm nghiệp thường có chất lượng thấp, nhiều mấp mô, gây ra dao động mạnh cho xe, ảnh hưởng đến độ bền khung xe và an toàn giao thông.

II. Xây dựng mô hình dao động ô tô tải

Nghiên cứu xây dựng mô hình dao động ô tô tải khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp, có kể đến xoắn khung xe và cản dao động của các bánh lốp. Mô hình được thiết lập dựa trên các phương trình vi phân dao động, bao gồm cả dao động thẳng đứng và dao động góc. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đường lâm nghiệp với bề mặt mấp mô gây ra dao động mạnh, ảnh hưởng đến độ bền khung xe và tải trọng động tác dụng lên mặt đường.

2.1. Mô hình dao động khi coi khung xe cứng tuyệt đối

Mô hình này giả định khung xe là cứng tuyệt đối, dao động ở hai cầu phụ thuộc lẫn nhau. Hệ phương trình vi phân dao động được thiết lập để mô tả chuyển động của xe trên đường lâm nghiệp. Kết quả cho thấy, dao động của xe chịu ảnh hưởng lớn từ độ mấp mô của mặt đường, gây ra tải trọng động đáng kể lên khung xe và các bộ phận treo.

2.2. Mô hình dao động khi kể đến xoắn khung xe

Mô hình này kể đến xoắn khung xe, với dao động ở hai cầu độc lập nhau. Phương trình vi phân dao động được thiết lập cho khối lượng được treo và không được treo trên mỗi cầu. Kết quả nghiên cứu cho thấy, xoắn khung xe là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến dao động của xe, đặc biệt khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp có độ mấp mô cao.

III. Khảo sát dao động ô tô chở gỗ

Nghiên cứu tiến hành khảo sát dao động ô tô tải khi chở gỗ trên đường lâm nghiệp, với các thông số đầu vào được xác định thông qua thực nghiệm. Kết quả cho thấy, dao động của xe chịu ảnh hưởng lớn từ độ mấp mô của mặt đường, gây ra tải trọng động đáng kể lên khung xe và các bộ phận treo. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, xoắn khung xe là yếu tố quan trọng cần được xem xét khi thiết kế và cải tiến hệ thống treo của xe.

3.1. Xác định thông số đầu vào

Các thông số đầu vào cho bài toán dao động được xác định thông qua thực nghiệm, bao gồm các thông số hình học của xe, mô men quán tính, và độ cứng chống xoắn của khung xe. Kết quả thực nghiệm cho thấy, đường lâm nghiệp với bề mặt mấp mô gây ra dao động mạnh, ảnh hưởng đến độ bền khung xe và tải trọng động tác dụng lên mặt đường.

3.2. Khảo sát dao động trên đường lâm nghiệp

Nghiên cứu khảo sát dao động của xe khi chở gỗ trên đường lâm nghiệp, với các thông số đầu vào được xác định thông qua thực nghiệm. Kết quả cho thấy, dao động của xe chịu ảnh hưởng lớn từ độ mấp mô của mặt đường, gây ra tải trọng động đáng kể lên khung xe và các bộ phận treo. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, xoắn khung xe là yếu tố quan trọng cần được xem xét khi thiết kế và cải tiến hệ thống treo của xe.

IV. Nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành để xác định các thông số đầu vào cho bài toán dao động, bao gồm các thông số hình học của xe, mô men quán tính, và độ cứng chống xoắn của khung xe. Kết quả thực nghiệm cho thấy, đường lâm nghiệp với bề mặt mấp mô gây ra dao động mạnh, ảnh hưởng đến độ bền khung xe và tải trọng động tác dụng lên mặt đường. Nghiên cứu cũng thiết kế và chế tạo các cảm biến đo góc nghiêng và khung thí nghiệm để đo độ cứng của nhíp và hệ số cản dao động của bánh lốp.

4.1. Xác định thông số đầu vào

Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành để xác định các thông số đầu vào cho bài toán dao động, bao gồm các thông số hình học của xe, mô men quán tính, và độ cứng chống xoắn của khung xe. Kết quả thực nghiệm cho thấy, đường lâm nghiệp với bề mặt mấp mô gây ra dao động mạnh, ảnh hưởng đến độ bền khung xe và tải trọng động tác dụng lên mặt đường.

4.2. Thí nghiệm đo góc nghiêng và độ cứng

Nghiên cứu thiết kế và chế tạo các cảm biến đo góc nghiêng và khung thí nghiệm để đo độ cứng của nhíp và hệ số cản dao động của bánh lốp. Kết quả thực nghiệm cho thấy, xoắn khung xe là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến dao động của xe, đặc biệt khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp có độ mấp mô cao.