- NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG. - CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG. - Do đó, việc nghiên cứu dao động của xe khi chuyển động trên đường lâm nghiệp là rất cần thiết.. - Trong thực tế, đã có nhiều đề tài nghiên cứu dao động của ô tô máy kéo, xe quân sự. - vì xe chữa cháy rừng đa năng là mẫu xe mới, đang hoàn thiện nên chưa có công trình nào nghiên cứu dao động của loại xe này. - “Nghiên cứu dao động của chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp”.. - Ý nghĩa của đề tài là: Xây dựng được mô hình dao động của xe chữa cháy rừng đa năng do đề tài cấp nhà nước KC thiết kế chế tạo ra. - lập, giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp. - Xe chữa cháy rừng đa năng mới được thiết kế chế tạo nên chưa có điều kiện nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định, dao động của xe.. - Tổng quan về dao động của ô tô máy kéo. - Một số công trình nghên cứu dao động của ô tô, máy kéo trên thế giới có thể kể ra như sau:. - Các công trình nghiên cứu dao động của ô tô máy kéo trên thế giới. - Năm 1987 Zucov A.V [32] đã nghiên cứu những vấn đề dao động của máy kéo lâm nghiệp.. - Năm 1992 Kozmin S.F [31] đã nghiên cứu quá trình dao động thẳng đứng của máy kéo bánh hơi lâm nghiệp cỡ 6 kN.. - Dao động ô tô được nghiên cứu trong tổng thể hệ thống. - Nghiên cứu hệ dao động ô tô (hệ thống treo khi ôtô chuyển động trên đường phức tạp...).. - Lê Minh Lư [16] nghiên cứu dao động của máy kéo bánh hơi có tính đến đặc trưng phi tuyến của các phần tử đàn hồi. - Công trình đã xây dựng mô hình và nghiên cứu dao động của máy kéo công suất nhỏ khi vận xuất trên mặt đường có dạng hàm xác định.. - Th.S Nguyễn Hồng Quang [17] đã nghiên cứu dao động của máy kéo Shibaura với thiết bị tời cáp khi vận xuất gỗ theo phương pháp kéo nửa lết.. - Th.S Nguyễn Quang Huy [12] đã nghiên cứu dao động của xe nhiều cầu.. - TS.Võ Văn Hường [13] đã nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát dao động của ô tô tải nhiều cầu. - Tác giả đã nghiên cứu sâu về lập mô hình dao động không. - Xe chữa cháy rừng đa năng là một mẫu xe mới được thiết kế chế tạo, chưa có công trình nào nghiên cứu về dao động của mẫu xe này. - Do vậy, nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng là rất cần thiết.. - Tổng quan về xe chữa cháy rừng đa năng. - Các phương pháp nghiên cứu dao động. - Lập mô hình dao động của ô tô;. - Xây dựng phương trình vi phân mô tả dao động của cơ hệ;. - Giải và mô phỏng phương trình vi phân dao động của cơ hệ.. - Để nghiên cứu dao động ô tô người ta thường sử dụng các phương pháp sau:. - Phương pháp lực hay được sử dụng để thiết lập các phương trình dao động của các thanh có khối lượng tập trung. - Phương pháp này được dùng khi hệ dao động đơn giản.. - Các phần mềm ứng dụng để nghiên cứu dao động. - Phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu dao động. - Ngày nay, thực nghiệm trong nghiên cứu dao động ô tô thường sử dụng phương pháp đo các đại lượng không điện bằng điện. - Thực nghiệm là một nội dung quan trọng của nghiên cứu dao động ô tô. - Để lập phương trình vi phân dao động của xe có nhiều phương pháp (phương pháp lực, phương pháp phần tử hữu. - Với những vấn đề nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng” với mục tiêu sau: Xây dựng được mô hình dao động của xe chữa cháy rừng đa năng. - lập, giải và mô phỏng được hệ phương trình vi phân dao động của cơ hệ làm cơ sở đề xuất một số giải pháp để nâng cao sự chuyển động êm dịu của xe chữa cháy rừng đa năng.. - Hình 2.1: Xe chữa cháy rừng đa năng. - Để giải bài toán dao động của xe chữa cháy rừng đa năng cần xác định các thông số đầu vào của mô hình. - Nghiên cứu dao động trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe chữa cháy rừng đa năng do đề tài cấp Nhà nước KC thiết kế chế tạo khi xe chuyển động trên đường lâm nghiệp.. - cũng như các phương pháp nghiên cứu dao động ô tô máy kéo được sử dụng phổ biến hiện nay.. - Tổng quan về xe chữa cháy rừng đa năng.. - Chương 2: Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn là: Dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của xe chữa cháy rừng đa năng do đề tài cấp Nhà nước KC thiết kế chế tạo khi chuyển động trên đường lâm nghiệp.. - Chương 3: Nghiên cứu lý thuyết về dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp. - Trong chương này chúng tôi sẽ xây dựng mô hình dao động của xe chữa cháy rừng đa năng trong mặt phẳng đối xứng dọc khi chuyển động trên đường lâm nghiệp, giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của cơ hệ.. - Nghiên cứu xây dựng dao động của xe chữa cháy rừng đa năng trong mặt phẳng thẳng đứng dọc khi chuyển động trên đường lâm nghiệp. - Từ mô hình dao động, đề tài ứng dụng phương trình Lagranger loại II để lập hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng.. - Sau khi thay các biểu thức đó vào phương trình Lagranger loại II ta nhận được hệ phương trình vi phân mô tả dao động của xe chữa cháy rừng đa năng.. - Simulink để giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng.. - Chương 4: Thực nghiệm xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp. - Để minh họa cho kết quả nghiên cứu lý thuyết đề tài tiến hành thực nghiệm xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp. - Chúng tôi tiến hành thực nghiệm bằng phương pháp đo các đại lượng không điện bằng điện với việc dùng thiết bị DMC Plus và phần mềm DMC Laplus để xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp.. - NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ DAO ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG KHI CHUYỂN ĐỘNG TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP 3.1. - Xây dựng mô hình dao động của xe chữa cháy rừng đa năng. - Để xây dựng mô hình dao động của xe chữa cháy rừng đa năng trong mặt phẳng thẳng đứng dọc, đảm bảo tính tương đương của mô hình dao động. - Với các giả thiết như trên thì mô hình dao động tương đương của xe chữa cháy rừng đa năng trong mặt phẳng đối xứng dọc được biểu diễn trên hình 3.1.. - Mô hình dao động của xe chữa cháy rừng đa năng được đặt trong hệ trục tọa độ OXYZ:. - Hình 3.1: Sơ đồ dao động tương đương của xe chữa cháy rừng đa năng trong mặt phẳng đối xứng dọc. - Lập hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng Để lập phương trình vi phân dao động của cơ hệ, đề tài sử dụng phương trình Lagranger loại II.. - Để thiết lập hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng theo phương pháp ứng dụng phương trình Lagranger loại II, cần xác định các biểu thức động năng, thế năng và hàm hao tán năng lượng của cơ hệ.. - Hệ phương trình dao động của cơ hệ có thể viết dưới dạng phương trình vi phân có hệ số ma trận như sau:. - Xác định tần số riêng và dao động riêng:. - Giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của cơ hệ 3.3.1. - Để giải và mô phỏng được hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng cần xác định đầy đủ các thông số đầu vào của mô hình. - Hình 3.2: Đường cong dao động tắt dần của thân xe. - Mức độ tắt dần dao động:. - Khi xét đến dao động của xe chữa cháy rừng đa năng, điều kiện đường sá là vấn đề rất phức tạp và đa dạng, đặc biệt là đường sá vùng đồi núi lâm nghiệp. - Vì vậy mấp mô mặt đường là yếu tố đầu vào khi nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng. - Để nghiên cứu dao động của xe việc điều tra khảo sát dạng mặt đường mà xe làm việc là vấn đề cần thiết. - Các kết quả này làm tài liệu cơ sở cho việc nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp.. - Tọa độ trọng tâm của xe chữa cháy rừng đa năng:. - G - Trọng lượng của xe chữa cháy rừng đa năng, N;. - Bảng 3.1: Các thông số đầu vào của mô hình dao động. - Giải hệ phương trình vi phân dao động của cơ hệ. - Để giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của cơ hệ chúng tôi sử dụng phần mềm Matlab 7.0. - Hình 3.7: Sơ đồ khối mô phỏng mô hình dao động xe chữa cháy rừng đa năng trong mặt phẳng thẳng đứng dọc. - Trường hợp kích thích dao động đơn, các đồ thị chuyển dịch và gia tốc dao động thẳng đứng của trọng tâm xe chữa cháy rừng đa năng như sau (hình . - Hình 3.13: Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng của trọng tâm xe chữa cháy rừng đa năng trường hợp kích động đơn. - Trường hợp kích thích dao động điều hòa hình sin, các đồ thị chuyển dịch và gia tốc dao động thẳng đứng của trọng tâm xe chữa cháy rừng đa năng như sau (hình . - Hình 3.19: Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng của trọng tâm xe chữa cháy rừng đa năng trường hợp kích động hình sin. - THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIA TỐC DAO ĐỘNG THẲNG ĐỨNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG. - Thực nghiệm xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp để minh họa cho kết quả nghiên cứu lý thuyết.. - Để xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp chúng tôi dùng đầu đo gia tốc, kết hợp với thiết bị thu thập khuếch đại thông tin đo lường DMC Plus kết nối với máy vi tính.. - GIA TỐC DAO ĐỘNG THẲNG ĐỨNG XE CCRĐN TỐC ĐỘ 10 Km/h. - Hình 4.4:Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng ở tốc độ 10km/h. - GIA TỐC DAO ĐỘNG THẲNG ĐỨNG XE CCRĐN TỐC ĐỘ 20 Km/h. - Hình 4.5: Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng ở tốc độ 20 km/h. - GIA TỐC DAO ĐỘNG THẲNG ĐỨNG XE CCRĐN TỐC ĐỘ 30Km/h. - Hình 4.6: Đồ thị gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng ở tốc độ 30 km/h. - Từ đồ thị hình 4.5 ta có biên độ dao động của xe khoảng 0,25. - 1,7 m/s 2 và tần số dao động khoảng 13Hz. - Luận văn đã xây dựng được mô hình dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp và xác định được hầu hết các thông số trên mô hình, làm cơ sở để thiết lập phương trình vi phân dao động của hệ;. - Bằng phương pháp ứng dụng phương trình Lagranger loại II đã thiết lập được hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng trong mặt phẳng thẳng đứng dọc khi chuyển động trên đường lâm nghiệp, làm cơ sở để đánh giá sự êm dịu chuyển động của xe;. - Đã giải và mô phỏng được hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng bằng phần mềm Matlab-Simulink trong 2 trường hợp: trường hợp kích động đơn (chiều cao mấp mô 0,2m) và hàm kích thích dao động hình sin (chiều cao mấp mô 0,04m, bước sóng 1m);. - Đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năng khi chuyển động trên đường lâm nghiệp với 3 tốc độ khác nhau. - Đề tài đã giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng trong miền thời gian, chưa có điều kiện khảo sát trong miền tần số. - Vậy, để đánh giá chính xác các chỉ tiêu êm dịu chuyển động của xe chữa cháy rừng đa năng cần giải và mô phỏng mô hình dao động đã xây dựng trong miền tần số.. - Nguyễn Quang Huy (2003), Nghiên cứu dao động của xe nhiều cầu, Luận án tiến sĩ khoa học, Đại học Bách khoa Hà Nội.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt