Nghiên cứu động lực học dọc liên hợp máy kéo 4 bánh và rơ mooc 1 trục khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái quát về tình hình vận chuyển gỗ rừng trồng

1.2. Loại phƣơng tiện và hàng hóa trong khai thác gỗ. Đƣờng vận chuyển trong lâm nghiệp và dạng mấp mô mặt đƣờng

1.3. Tình hình sử dụng máy kéo trong sản xuất nông - lâm nghiệp

1.4. Tình hình nghiên cứu động lực học của đoàn xe, liên hợp máy

1.5. 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

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

1.7. Mục tiêu nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu

1.8. Phƣơng pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC DỌC CỦA LIÊN HỢP MÁY KÉO BỐN BÁNH VÀ RƠ MOOC MỘT TRỤC

2.1. Động lực học của liên hợp máy khi có khớp nối mềm và xét đến biến dạng tiếp tuyến của bánh xe chủ động

2.2. 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

2.3. Lập phƣơng trình vi phân động lực học dọc của liên hợp máy

2.4. Xác định các lực tác dụng từ mặt đƣờng lên bánh xe Piz và Pix

2.5. Xác định lực tại điểm nối moóc

2.6. Động lực học của bánh xe chủ động theo phƣơng tiếp tuyến

2.7. Động lực học của khớp nối mềm giữa máy kéo và rơ mooc

2.8. Kết luận chƣơng 2

3. CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC DỌC CỦA LIÊN HỢP MÁY

3.1. 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

3.2. Xác định các thông số kết cấu

3.3. 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

3.4. Hàm kích động mặt đƣờng

3.5. Lực kéo chủ động

3.6. Phần mềm để khảo sát động lực học dọc của liên hợp máy

3.7. Khảo sát động lực học dọc liên hợp máy kéo bốn bánh và rơ mooc một trục khi tăng tốc

3.8. 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

3.9. Khảo sát ảnh hƣởng của hệ số cản của khớp nối mềm tới phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo

3.10. 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

3.11. 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

3.12. 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

3.13. Khảo sát ảnh hƣởng của khớp nối mềm tới quá trình phanh

3.14. Cơ sở lý luận đánh giá quá trình phanh

3.15. Khảo sát quá trình phanh

3.16. Kết luận chƣơng 3

4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

4.1. Mục tiêu, nhiệm vụ và đối tƣợng của nghiên cứu thực nghiệm

4.2. Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm

4.3. Nhiệm vụ nghiên cứu thực nghiệm

4.4. Đối tƣợng nghiên cứu thực nghiệm

4.5. Thông số đo, phƣơng pháp đo và thiết bị đo

4.6. Hệ số cản lăn và hệ số bám

4.7. Đo độ cứng và hệ số cản của lốp máy kéo theo phƣơng tiếp tuyến

4.8. Xác định mô men xoắn trên bán trục chủ động của máy kéo

4.9. Xác định phản lực pháp tuyến lên cầu trƣớc máy kéo

4.10. Xác định gia tốc máy kéo và rơ mooc theo phƣơng Ox

4.11. Thiết bị thu thập, khuếch đại thông tin đo lƣờng

4.12. Các phần mềm dùng trong thí nghiệm

4.13. Tổ chức nghiên cứu thực nghiệm và kết quả nghiên cứu

4.14. Đo hệ số cản lăn và hệ số bám

4.15. Độ cứng và hệ số cản của lốp máy kéo theo phƣơng tiếp tuyến

4.16. 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

4.17. So sánh kết quả nghiên cứu lý thuyết với nghiên cứu thực nghiệm

4.18. Xác định hệ số trƣợt

4.19. Kết luận chƣơng 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DÁNH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu động lực học dọc của máy kéo 4 bánh và rơ mooc 1 trục khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp là một lĩnh vực quan trọng trong ngành nông - lâm nghiệp. Tình hình vận chuyển gỗ hiện nay đang gặp nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc sử dụng các loại máy kéo phù hợp với điều kiện địa hình và quy mô sản xuất. Việc nghiên cứu và cải tiến công nghệ vận tải là cần thiết để nâng cao hiệu quả và an toàn trong quá trình vận chuyển. Đặc biệt, việc áp dụng các kỹ thuật làm nghiệp hiện đại vào thiết kế và chế tạo máy kéo và rơ mooc sẽ giúp tối ưu hóa quá trình vận chuyển gỗ. Theo đó, việc nghiên cứu động lực học của liên hợp máy sẽ cung cấp những thông tin quý giá cho việc cải tiến thiết kế và nâng cao hiệu suất làm việc.

1.1 Tình hình sử dụng máy kéo trong sản xuất nông lâm nghiệp

Máy kéo đã trở thành một phần không thể thiếu trong sản xuất nông - lâm nghiệp. Việc sử dụng máy kéo 4 bánh giúp tăng cường khả năng vận chuyển và giảm thiểu sức lao động. Tuy nhiên, việc lựa chọn máy kéo phù hợp với điều kiện địa hình và loại hàng hóa là rất quan trọng. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, động lực học của liên hợp máy có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả vận chuyển. Đặc biệt, trong điều kiện đường lâm nghiệp, việc nghiên cứu động lực học dọc sẽ giúp xác định các thông số kỹ thuật cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận chuyển gỗ.

II. Mô hình động lực học dọc của liên hợp máy kéo bốn bánh và rơ mooc một trục

Mô hình động lực học dọc của liên hợp máy kéo và rơ mooc được xây dựng dựa trên các nguyên lý vật lý cơ bản. Mô hình này giúp phân tích các lực tác động lên máy kéo và rơ mooc trong quá trình vận chuyển gỗ. Việc xây dựng mô hình này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến động lực học mà còn cung cấp cơ sở để tối ưu hóa thiết kế. Các yếu tố như khớp nối mềm, biến dạng tiếp tuyến của bánh xe chủ động cũng được xem xét trong mô hình. Kết quả từ mô hình cho thấy, việc sử dụng khớp nối mềm có thể cải thiện đáng kể hiệu suất vận chuyển và giảm thiểu rủi ro mất ổn định trong quá trình vận chuyển gỗ.

2.1 Xây dựng mô hình động lực học dọc

Mô hình động lực học dọc được xây dựng dựa trên các phương trình vi phân mô tả chuyển động của liên hợp máy kéo và rơ mooc. Các lực tác động từ mặt đường lên bánh xe và lực tại điểm nối moóc được xác định rõ ràng. Việc lập phương trình vi phân giúp phân tích các tình huống khác nhau như tăng tốc và phanh. Kết quả cho thấy, việc tối ưu hóa các thông số thiết kế như độ cứng của khớp nối và biến dạng của bánh xe có thể nâng cao hiệu quả vận chuyển và đảm bảo an toàn cho liên hợp máy.

III. Khảo sát động lực học dọc của liên hợp máy

Khảo sát động lực học dọc của liên hợp máy kéo và rơ mooc là bước quan trọng để đánh giá hiệu suất làm việc. Các thông số như độ cứng của lò xo trong khớp nối mềm và hệ số cản của bánh xe được xác định thông qua các thí nghiệm thực nghiệm. Kết quả khảo sát cho thấy, việc sử dụng khớp nối mềm giúp giảm thời gian phanh và quãng đường phanh so với khớp nối cứng. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp. Các thông số khảo sát cũng cung cấp cơ sở để điều chỉnh thiết kế và cải tiến hiệu suất của liên hợp máy.

3.1 Phương pháp khảo sát

Phương pháp khảo sát được thực hiện thông qua các thí nghiệm thực nghiệm với các thiết bị đo hiện đại. Các thông số như lực kéo, phản lực pháp tuyến lên cầu trước máy kéo được ghi nhận và phân tích. Kết quả cho thấy, sự khác biệt giữa các phương pháp khảo sát lý thuyết và thực nghiệm là không lớn, cho thấy tính khả thi của mô hình lý thuyết trong việc nghiên cứu động lực học dọc của liên hợp máy kéo. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc áp dụng các công nghệ hiện đại vào nghiên cứu và phát triển máy kéo và rơ mooc.

IV. Nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các thông số đầu vào cho mô hình lý thuyết. Các thí nghiệm được thực hiện để đo lường các thông số như hệ số cản lăn, hệ số bám và phản lực pháp tuyến. Kết quả cho thấy, việc sử dụng khớp nối mềm có thể cải thiện đáng kể hiệu suất vận chuyển. Các thông số thực nghiệm cũng cho thấy sự tương đồng với các kết quả lý thuyết, chứng minh tính chính xác của mô hình. Điều này cho thấy, việc nghiên cứu thực nghiệm không chỉ giúp xác định các thông số kỹ thuật mà còn cung cấp cơ sở để tối ưu hóa thiết kế và nâng cao hiệu suất làm việc của liên hợp máy.

4.1 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, các thông số như gia tốc của máy kéo và rơ mooc theo phương Ox, phản lực pháp tuyến lên cầu trước máy kéo có sự tương đồng với các tính toán lý thuyết. Sự sai lệch giữa các kết quả thực nghiệm và lý thuyết chỉ khoảng 6-8%, cho thấy mô hình lý thuyết có thể áp dụng hiệu quả trong nghiên cứu động lực học dọc. Điều này mở ra cơ hội cho việc áp dụng các công nghệ mới vào thiết kế và chế tạo máy kéo và rơ mooc trong tương lai.

Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu động lực học dọc liên hợp máy kéo bốn bánh và rơ mooc một trục khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp