Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu động lực học kéo của ô tô tải Thaco - Foton 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi chở gỗ trên đường lâm nghiệp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:109

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định được các tính chất động lực học kéo của xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp tại Việt Nam khi chở gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu động lực học kéo của ô tô tải Thaco - Foton 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi chở gỗ trên đường lâm nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HOÀNG QUỐC VIỆT NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC KÉO CỦA Ô TÔ TẢI THACO - FOTON 1.25 TẤN SẢN XUẤT LẮP RÁP Ở VIỆT NAM KHI CHỞ GỖ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, 2013
i LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay ở nước ta vận chuyển gỗ rừng trồng chủ yếu là vận chuyển bằng ôtô, trong đó phổ biến là ô tô tải cỡ vừa và nhỏ được sản xuất lắp ráp ở Việt Nam. Một trong những loại xe tải đó là xe THACO – FOTON 1.25 tấn. Xe này đã và đang được sử dụng rộng rãi để chuyên chở hàng hóa trên các tuyến đường quốc lộ. Khi dùng loại xe này vào vận chuyển gỗ xe phải chuyển động trên mặt đất rừng ( không có đường) hoặc trên đường lâm nghiệp với chất lượng đường thấp. Điều kiện sử dụng này ảnh hưởng lớn đến khả năng kéo, bám ổn định của xe. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô, nhưng chưa có công trình nghiên cứu nào ở Việt Nam về động lực học kéo của loại xe THACO – FOTON 1.25 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp. Để phục vụ cho việc khai thác sử dụng loại xe này vào việc vận chuyển gỗ một cách đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn và hiệu quả tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu động lực học kéo của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi chở gỗ trên đường lâm nghiệp”. Ý nghĩa khoa học của đề tài này là: Xác định được các tính chất động lực học kéo của xe THACO - FOTON 1.25 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp làm căn cứ cho việc khai thác sử dụng đúng kỹ thuật đảm bảo an toàn và hiệu quả. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài này là: Kết quả nghiên cứu của đề tài đưa ra khuyến cáo cho người lái xe để chọn chế độ sử dụng hợp lý khi vận chuyển gỗ trên một số đoạn đường lâm nghiệp điển hình với tải trọng khác nhau.
ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................... i MỤC LỤC ......................................................................................................... ii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iv DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... iv DANH MỤC KÝ HIỆU .................................................................................... v Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................. 1 1.1. Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ rừng trồng. ............................... 1 1.1.1. Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ trên thế giới. ..................... 1 1.1.2. Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ ở Việt Nam....................... 2 1.2.Cơ sở động lực học ô tô – máy kéo bánh hơi. ....................................... 4 1.2.1.Động lực học kéo của ô tô ............................................................ 4 1.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo........................................... 5 1.3. Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo. ......... 6 1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo trên thế giới. ...................................................................................................... 6 1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo ở Việt Nam. .......................................................................................................... 8 Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ HƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................................................................................... 11 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 11 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................... 11 2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 11 2.3.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu: ............................................... 11 2.3.2. Khảo sát động lực học kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi vận chuyển gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp: ............................................................................................................. 11 2.3.3. Nghiên cứu thực nghiệm: .......................................................... 12
iii 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 13 Chương 3. KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC KÉO CỦA Ô TÔ TẢI THACO – FOTON 1.25 TẤN SẢN XUẤT LẮP RÁP Ở VIỆT NAM KHI VẬN CHUYỂN GỖ RỪNG TRỒNG TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP ................. 14 3.1. Đặc tính tốc độ của động cơ xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn ....... 14 3.2. Cân bằng công suất và cân bằng lực kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn.............................................................................................. 17 3.2. 1. Cân bằng công suất ................................................................... 17 3.2.2. Cân bằng lực kéo của ô tô.......................................................... 23 3.3. Yếu tố động lực học và đặc tính động lực học của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn.............................................................................................. 29 3.3.1. Yếu tố động lực học ................................................................... 29 3.4. Khảo sát quá trình tăng tốc của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn 33 3.5. Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn khi tải trọng thay đổi. ................................................................................................. 36 3.6. Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn theo khả năng bám. ................................................................................................. 39 Chương 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM................................................. 42 4.1. Mục đích nghiên cứu thực nghiệm. .................................................... 42 4.2. Các thông số đo và thiết bị đo ............................................................ 42 4.4. Kết quả thực nghiệm .......................................................................... 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 46 1. Kết luận: ................................................................................................ 46 2. Kiến nghị: .............................................. Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO
iv DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Giá trị số vòng quay, công suất và mômen quay động cơ.............. 16 Bảng 3.2. Giá trị các công suất cản, công suất bánh chủ động động cơ. ........ 21 Bảng 3.5. Giá trị gia tốc ở các tay số thứ i: ..................................................... 34 Bảng 3.6 Giá trị phần trăm tải trọng. .............................................................. 38 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Đồ thị đặc tính động cơ ................................................................... 16 Hình 3.2. Đồ thị công suất .............................................................................. 21 Hình 3.3. Đồ thị lực kéo .................................................................................. 26 Hình 3.4. Đồ thị nhân tố động lực ................................................................... 33 Hình 3.5. Đồ thị gia tốc ................................................................................... 34 Hình 3.6. .......................................................................................................... 38 Đồ thị nhân tố động lực học với tải trọng thay đổi ......................................... 38 Hình 3.7. Đầu đo lực kết nối với máy tính và DMC plus. .............................. 42 Hình 3.8. Vị trí đầu đo lực nối với cáp và xe ô tô. .......................................... 42 Hình 3.9. Đầu đo gia tốc kết nối với máy tính và DMC plus. ........................ 43 Hình 3.10. Hai xe kéo nhau đo lực và gia tốc ................................................. 44 Hình 3.11. Đồ thị lực, gia tốc .......................................................................... 45
v DANH MỤC KÝ HIỆU STT Thông số Ký Đơn vị hiệu 1 Các hệ số được xác định theo loại động cơ a,b,c Giá trị nhân tố động lực học ở tay số i tương ứng Di 2 với tốc độ vi 3 Tiết diện cản chính của ô tô F m2 4 Tải trọng định mức Ge N 5 Tải trọng toàn bộ Ga N 6 Lực cản lăn Pf N 7 Lực cản không khí Pw N 8 Lực cản lên dốc Pi N 9 Lực bám giới hạn của các bánh xe chủ động P N 10 Lực quán tính Pj N 11 Công suất của động cơ Ne W 12 Công suất truyền đến bánh xe chủ động Nk W 13 Công suất tiêu hao cho việc quấy dầu Nt W 14 Công suất cực đại của động cơ Nmax W 15 Bán kính làm việc của bánh xe rb m 16 Hệ số cản lăn f 17 Vận tốc ở tay số i vi m/s 18 Hệ số cản không khí phụ thuộc vào kết cấu ô tô K Ns2/m4 19 Hệ số kể đến ảnh hưởng chuyển động i 20 Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực itl 21 Tỷ số truyền của hộp số chính io 22 Tỷ số truyền của hộp số phụ (nếu có) ip
vi 23 Tỷ số truyền của bộ truyền lực cuối ( nếu có) ie 24 Tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số ihi 25 Gia tốc của ô tô ở tay số thứ i trong hộp số ji m/s2 26 Hiệu suất của hệ thống truyền lực tl 27 Hiệu suất của ly hợp l 28 Hiệu suất của hộp số h 29 Hiệu suất của các đăng cd 30 Hiệu suất của cầu chủ động o 31 Độ dốc của mặt đường  Độ
1 Chương1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ rừng trồng. Vận chuyển gỗ từ bãi tập trung trong rừng tới nơi tiêu thụ, nơi chế biến nào đó có thể thực hiện bằng đường ô tô, đường sắt, đường thủy. 1.1.1. Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ trên thế giới. Hiện nay trên thế giới vận chuyển gỗ lâm sản chủ yếu bằng đường ô tô vận chuyển theo hình thức này khá cơ động giá thành vận chuyển tương đối thấp so với hình thức vận chuyển khác. Hình thức vận chuyển bằng đường sắt, đường thủy chỉ được thực hiện tại những nơi có gần hệ thống sông suối, gần đường sắt công cộng. Một số nước tiên tiến đã và đang sử dụng ô tô vận chuyển gỗ và lâm sản các loại như: Xe tải 3 trục với rơ móoc 3 trục có tải trọng chuyến tương đối lớn đạt 35 – 40 m3. Xe tải 3 trục với rơ mooc 2 trục có tải trọng chuyến 30 – 35m3 có mặt sàn của mooc phẳng khi sử dụng cho vận chuyển gỗ ngắn, mặt sàn làm bằng khung thép với các cột chống hai bên. Xe tải hai trục đơn loại này hiện nay trên thế giới sử dụng khá phổ biến cho vận chuyển gỗ rừng trồng ngắn, cắt khúc có tải trọng chuyến từ 10 – 15 m3. Phổ biến ở các nước phát triển như Mỹ, Canada… có sử dụng xe tải hai trục đơn, ba trục đơn những loại này thường được trang bị một giá đỡ phụ một trục có bánh. Những năm 1980 – 1995 Thụy Điển là một trong những nước sản xuất nhiều loại phương tiện bốc dỡ, vận chuyển gỗ đặc trưng nhất là hãng Volvo với đủ các chủng loại. Ngoài ra còn có hãng Allrouder và Hinght – HFT (Mỹ), hãng Arbo – lift ( Canada). Tại các nước Đông Âu trong thời điểm thập kỷ 90 sử dụng rất phổ biến các phương tiện bốc dỡ và vận chuyển gỗ cự ly trung bình như: FMG 910 LOKOMO, PONSE.S.15, FISKARS F70S, F900Z, F1200(Phần Lan), FMV 350 – 84 (Thụy Điển).
2 Tại châu Á như Myanma, Indonesia, Nhật Bản sử dụng chủ yếu loại PRAMI – TRAC của Nhật Bản, các thiết bị trên có công suất 35 – 145 kw trọng tải từ 6 – 15 tấn, có ưu điểm tính năng việt dã cao, làm việc được trong điều kiện địa hình cũng như thời tiết khắc nghiệt. Trong vận chuyển gỗ cự ly dài trên thế giới sử dụng rất nhiều các loại xe kéo rơ móoc, xe vận tải chuyên dụng. Các loại xe này có công suất từ 100 – 240 mã lực, lực kéo lớn, cấu tạo gồm một đầu kéo và rơ móoc chở hàng dùng để vận chuyển gỗ lớn rừng tự nhiên, gỗ nguyên cây, gỗ nhỏ rừng trồng cắt khúc trên các tuyến đường lớn, đường nhánh. Các loại xe này có rất nhiều nước sản xuất và sử dụng như hãng Bell 2WD, 4WD, T25(Austraylia), Nisan TZA 52(Nhật Bản), Scania L80, L81, L85,L110, LB81(Thụy Điển), Maz 509A, Kpaz 255( Liên Xô cũ), Praga V3S, S5T(Tiệp)… Phương tiện vận tải thủy chủ yếu gồm các loại bè, mảng, ca nô, xà lan…Hiện nay trên thế giới rất ít sử dụng, hầu như là không sử dụng nữa do nhiều nhược điểm như tốc độ chậm, không chủ động do phụ thuộc vào thiên nhiên, luồng lạch sông ngòi. Gỗ,lâm sản vận chuyển bị ảnh hưởng nhiều không đảm bảo chất lượng trong môi trường nước, khó chế biến. Nói chung trên thế giới với những nước tiên tiến việc khai thác vận chuyển lâm sản được quy hoạch trên quy mô lớn, tập trung, thiết bị khai thác vận chuyển hiện đại, năng suất cao. 1.1.2. Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ ở Việt Nam. Việt Nam với số liệu thống kê năm 1990 thì ngành Lâm Nghiệp có giá trị tổng sản phẩm xã hội chiếm 3,5% cả nước, hàng năm ngành được nhà nước đầu tư xây dựng cơ bản với số vốn chiếm 6,6% vốn đầu tư trong cả nước. Mỗi năm ngành lâm nghiệp khai thác trung bình 1,2 triệu m3 gỗ tròn và nhiều lâm sản khác. Ngành lâm nghiệp nước ta vào thời điểm này chủ yếu hoạt động theo hai thành phần chính là quốc doanh và ngoài quốc doanh.
3 Các đơn vị Lâm Nghiệp quốc doanh được thành lập sau năm 1954 tại miền Bắc phục vụ cho các kế hoạch xây dựng kinh tế và chiến tranh, khi giải phóng năm 1975 đến trước năm 1990 các cơ sở này hoạt động theo cơ chế bao cấp của khối các nước Xã hội chủ nghĩa. Sản xuất lâm nghiệp cần có những máy móc thiết bị cần thiết, mà ngành cơ khí chế tạo của chúng ta còn yếu, chỉ sản xuất được một số thiết bị chế biến gỗ chất lượng thấp, các loại máy móc thiết bị khai thác vận chuyển lâm sản phần lớn là nhập ngoại đã qua sử dụng 10 năm như ô tô MA3 509 A… ở miền bắc có một số loại máy tư bản được nhập ngoại phục vụ vùng nguyên liệu giấy Bãi bằng. Ở nước ta phương tiện vận chuyển gỗ lâm sản theo đường bộ gồm các loại ô tô và máy kéo bánh bơm. Các loại ô tô vận tải nhập từ Liên Xô và các nước xã hội chủ nghĩa như Praga S5T, V3S(Tiệp Khắc), Zil 130, Maz 5091, Kamaz 54112, Kraz 255, MTZ 82 (Liên Xô cũ). Trong đó loại Praga V3S được sử dụng rất rộng rãi trong vận chuyển gỗ và lâm sản. Xe có 3 cầu chủ động, tính cơ động cao, tải trọng trung bình, thích hợp với vận tải gỗ nhỏ ở phía Bắc và miền Trung. Loại xe Maz 509 của Liên Xô cũ dùng vận chuyển gỗ dài và lớn, loại này nhập vào nước ta cuối năm 70 và đến nay vẫn còn hoạt động. Năm 1981 Viện Công nghiệp rừng kết hợp với viện Snimê (Liên Xô cũ) khảo nghiệm trong sản xuất xe Maz 509 kéo rơ móoc TMZ – 803 trong đề tài “Nghiên cứu dây chuyền khai thác hợp lý trên cơ sở thiết bị Liên Xô ” qua khảo nghiệm thấy rằng đây là loại phương tiện vận chuyển có nhiều ưu điểm hơn hẳn với nhiều loại ô tô vận chuyển trước đây. Đoàn xe có năng suất cao, tiết kiệm nhiên liệu, ổn định cao, thích hợp với địa bàn Tây Nguyên. Hiện nay ngoài các loại máy sử dụng đã nêu trên, các xí nghiệp sản xuất lâm nghiệp ở các tỉnh phía nam đã sử dụng các loại xe Reo và những cải tiến của xe reo 7(Mỹ), xe Bò Vàng(Pháp) để vận chuyển. Các loại xe này len lỏi trong rừng , dùng cáp gom gỗ kéo lên xe và chở về các bãi gỗ, đối với
4 địa hình bằng phẳng, loại xe trên vận xuất gỗ rất năng suất. Đồng thời người ta cũng dùng chúng để vận chuyển gỗ về các xí nghiệp chế biến. Đối với gỗ nhỏ rừng trồng vùng nguyên liệu giấy ở nước ta phương tiện vận chuyển chủ yếu là các loại ô tô với đầy đủ chủng loại. 1.2.Cơ sở động lực học ô tô – máy kéo bánh hơi. 1.2.1.Động lực học kéo của ô tô Động lực học kéo của ô tô được gọi là tính chất của ô tô làm việc ở chế độ kéo. Lực kéo trên bánh xe chủ động được sinh ra thông qua việc biến đổi mômen quay của động cơ truyền qua hệ thống truyền lực. Việc nghiên cứu động lực học kéo của ô tô có ý nghĩa quan trọng trong khai thác ô tô, vì thông qua đó có thể đánh giá được khả năng vận chuyển cũng như vận tốc chuyển động trung bình và các đặc tính khác nhằm đưa ra các phương hướng để khai thác ô tô hiệu quả. Để tính toán động lực kéo của ô tô thì người ta thường quan tâm đến hai yếu tố: Động cơ ô tô và hệ thống truyền lực. Động cơ sử dụng chủ yếu các loại động cơ đốt trong kiểu piston. Các thông số chính của động cơ đốt trong kiểu piston gồm: Công suất cực đại/số vòng quay, Mômen xoắn cực đại/số vòng quay, đường kính xi lanh, hành trình piston, dung tích công tác, Số lượng xi lanh, tỷ số nén, thứ tự làm việc của xi lanh, suất tiêu thụ nhiên liệu, góc mở sớm, đóng muộn của xuppap nạp và xả, khối lượng nhóm thanh truyền… Để xác định lực, mômen tác dụng lên bánh xe chủ động của ô tô cần phải nghiên cứu đường đặc tính tốc độ của động cơ sử dụng trên ô tô. Có hai loại đường đặc tính: - Đường đặc tính cục bộ thể hiện khi bướm ga hoặc thanh răng ở vị trí trung gian. - Đường đặc tính ngoài của động cơ biểu thị mối quan hệ giữa công suất có ích Ne và mômen xoắn có ích, lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ Gt và
5 suất tiêu hao nhiên liệu Ge theo số vòng quay hoặc theo tốc độ góc trục khuỷu. Đường đặc tính tốc độ ngoài gọi tắt là đường đặc tính ngoài và đường đặc tính này nhận được khi thử nghiệm trên bệ thử. Khi thí nghiệm động cơ trên bệ thử ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức là mở bướm ga hoàn toàn đối với động cơ xăng hoặc đặt thanh răng của bơm cao áp ứng với chế độ cấp nhiên liệu hoàn toàn đối với động cơ diesel. Chúng ta nhận được đường đặc tính ngoài của động cơ. Vì vậy, đối với mỗi động cơ đốt trong sẽ có một đường đặc tính tốc độ ngoài và vô vàn đường đặc tính cục bộ tùy theo vị trí bướm ga hoặc vị trí thanh răng. Hệ thống truyền lực của ô tô là hệ thống tập hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ đến bánh xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi giá trị mômen truyền. Hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ cơ bản sau: - Truyền, biến đổi và phân bố chuyển động từ động cơ đến các bánh xe chủ động của ô tô. Sự thay đổi này được thực hiện nhờ tỷ số truyền và được xác định thông qua tỷ số giữa vận tốc quay trục khuỷu động cơ với vận tốc quay của bánh xe chủ động. - Cắt dòng truyền lực trong thời gian ngắn hoặc dài - Thực hiện đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ô tô - Tạo khả năng chuyển động mềm mại và tính năng việt dã cần thiết trên đường. 1.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo Chất lượng kéo có ý nghĩa quan trọng trong khai thác ô tô, vì nó quyết định tốc độ chuyển động trung bình và năng suất vận chuyển. Khi chất lượng kéo tốt, tốc độ chuyển động trung bình tăng, thời gian vận chuyển hàng hóa và hành khách giảm, đồng thời nâng cao năng suất vận chuyển. Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng kéo ô tô thường là:
6 - Tốc độ chuyển động cực đại Vmax km/h; - Tốc độ ổn định nhỏ nhất(ở số truyền cao) Vmin km/h; - Thời gian tăng tốc từ Vmin đến Vmax - t s; - Quãng đường tăng tốc từ Vmin đến Vmax - s m; - Gia tốc trung bình và gia tốc cực đại khi tăng tốc (ở mỗi số truyền) J max , JTB m/s2 - Độ dốc cực đại khắc phục được ở số truyền thấp khi tốc độ không đổi imax %; - Chiều dài quãng đường ô tô chuyển động được bằng quán tính S m; Trong trường hợp chung, để đánh giá chất lượng kéo có thể sử dụng chỉ tiêu tốc độ chuyển động trung bình Vtb phụ thuộc vào điều kiện chuyển động và được xác định theo tất cả các chế độ chuyển động. 1.3. Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo. Nghiên cứu động lực học được chú ý quan tâm từ lâu qua các giáo trình giảng dạy và tài liệu nghiên cứu lý thuyết tính toán động lực học xe, Mục đích của những nghiên cứu đó nhằm phục vụ tính toán thiết kế, kiểm nghiệm xe, các yêu cầu về tính năng kỹ thuật và tiện nghi… 1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo trên thế giới. Năm 1975 Guseinov.E.M [25] nghiên cứu thực nghiệm các thông số về kéo và bám của máy kéo bánh T40L. Năm 1979 Kônônhemko.M.P [26] nghiên cứu tính chất kéo bám và ổ định của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ trong những điều kiện đồi núi Năm 1978 Kuznhesov.A.P [27] nghiên cứu các tính chất kéo bám của máy kéo bánh hơi Lâm nghiệp. Năm 1973 Sekhosov Đ.T [27]. Nghiên cứu sự cản chuyển động của hệ thống máy kéo bánh hơi vận xuất.
7 Năm 1987 Valiarôncôp V.D [29] đã nghiên cứu một vài chỉ tiêu sử dụng của máy kéo vận xuất OTZ . Năm 1973 Braski I.B [7] nghiên cứu động lực học kéo của máy kéo khi chuyển động với tải trọng không đổi và thay đổi, nghiên cứu ảnh hưởng các thông số của liên hợp máy và điều kiện chuyển động ban đầu đối với chỉ số động lực học kéo, nghiên cứu độ êm dịu chuyển động trong hệ thống truyền lực . Năm 1982 Gonberg A.M [30] nghiên cứu hoàn thiện máy Lâm nghiệp vận chuyển gỗ. Luận án tiến sĩ Khoa học, Học viện Kỹ thuật Lâm nghiệp Lêningrat. Jucov A.V [31] nghiên cứu những cơ sở lý thuyết của việc chọn các thông số kỹ thuật và cải thiện điều kiện sử dụng của máy kéo Lâm nghiệp chuyên dùng . Năm 1966 Posbilov IU.A [32] đã nghiên cứu đặc tính ổn định của máy kéo . Năm 1983 Đobrưnhin Iu.A [33] nghiên cứu động lực học thẳng đứng của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ. Năm 1982 C.Ph.Kozmin [34]. nghiên cứu sự làm việc của máy kéo lâm nghiệp loại sức kéo 6 KN. Polivaev, Pavlenko và Kocetov đã đưa ra mô hình để khảo sát hiện tượng cộng hưởng trong hệ thống truyền lực của máy kéo. Các kết quả đã chỉ ra việc bổ sung các phần tử đàn hồi - giảm chấn vào hệ thống truyền lực thì có thể giảm bớt được biên độ, tần số cộng hưởng của hệ thống. Ksenevin và Solonski nghiên cứu động lực học máy kéo trong quá trình phanh, đưa ra mô hình thay thế khảo sát các thông số động lực học và bản chất các hiện tượng vật lý, bên cạnh đó, tính đến tác động qua lại giữa đất và bánh xe thông qua lực chủ động của bánh xe và phản lực thẳng đứng của mặt đường đặc trưng được tính chất bám trượt.
8 Công trình của Pluznikov và Solonski tạo ra một mô hình mô phỏng thiết kế máy kéo, mô hình đã hệ thống hóa cấu trúc, các môdun của máy kéo như hộp số cơ khí, ly hợp, hộp số cơ khí - thủy lực, các trục chủ động, trục thu công suất có khả năng làm việc độc lập và phụ thuộc, các phương án liên hợp, các phương án chuyển động như khởi hành, sang số, phanh. 1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo ở Việt Nam. Trong nghiên cứu ổn định xe kéo bám móoc quay vòng Ts. Đào Đình Tại [35] nghiên cứu về tính ổn định chuyển động của xe kéo bám moóc tương ứng với các loại đường. Công trình đã khảo sát mối quan hệ đường – xe – người nhằm xác định các giới hạn ổn định tương ứng với các loại đường, giúp lái xe nâng cao khả năng làm chủ phương tiện trong mọi tình huống giao thông. Ts.Nguyễn AnhTuấn đã mô phỏng HTTL thuỷ cơ trên xe bọc thép M113 phục vụ cho việc xác định thời điểm sang số tối ưu. Trong đó tác giả quan tâm và xây dựng động lực học của HTTL theo phương pháp dòng lực, giải bằng phương pháp mô phỏng, phục vụ khảo sát động lực học chuyển động thẳng, sử dụng Simdriveline trong MatLab. Nguyễn Văn Tân, Lưu Văn Tuấn ( Hà Nội University of Technology ) nghiên cứu “Ảnh hưởng của các thông số động lực học đến các hàm mục tiêu trong bài toán động lực học tổng quát của ô tô”. Qua kết quả nghiên cứu ta thấy khả năng truyền lực của ô tô ( phanh và tăng tốc ) cũng như ổn định quỹ đạo phụ thuộc lực tương tác bánh xe. Lực tương tác bánh xe là một hàm của các thông số động lực học, vì vậy trong các bài toán điều khiển ( ABS, ASR, điều khiển treo, áp suất lốp, chế độ động cơ …) các thông số đó chính là các tham số điều khiển. Việc thực hiện một mô hình động lực học tổng quát là tiêu đề cho điều khiển hệ thống xe hơi hiện đại. Năm 1968 Trần Công Hoan [36] nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực
9 nghiệm của việc cơ giới hóa khai thác gỗ ở Việt Nam nhờ hệ thống máy kéo bánh tốc độ cao. Năm 1970 Nguyễn Kính Thảo [35] nghiên cứu động lực học kéo của hệ thống vận chuyển bánh hơi Lâm Nghiệp dùng trong khai thác chọn . Năm 1990 tác giả Bùi Hải Triều đã đưa ra một số mô hình phản ánh khá đầy đủ về tính chất hoạt động và cấu trúc của máy kéo bánh hơi, mô hình mô tả tác động qua lại giữa các quá trình làm việc của động cơ với máy điều chỉnh, tính chất đàn hồi và giảm chấn của các phần tử trong hệ thống, các tính chất biến đổi mô men quay, tốc độ quay và mômen quán tính của hệ thống truyền lực. Công trình chỉ mới xem xét các tác động của các yếu tố tới hệ thống truyền lực, chưa quan tâm một cách đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng tới sự chuyển động của liên hợp máy nói chung. Nguyễn Can, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu đặc tính động lực học của máy kéo xích khi làm việc trên sườn dốc trong sản xuất Lâm nghiệp vùng đồi phía bắc Việt Nam [4]. Năm 2008 Nguyễn Đình Tuấn [11] nghiên cứu mô hình động lực học chuyển động thẳng và quay vòng của xe xích quân sự, luận án tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự… HAIDAR QASSIM ALI 2004 ( luận án tiến sĩ), nghiên cứu về quá trình tuần hoàn công suất trong máy kéo hai cầu chủ động. Nguyễn Văn An. Nghiên cứu các chỉ tiêu kéo của máy kéo khi làm việc trên dồi dốc, Luận văn thạc sĩ 1984. Trường Đại học lâm nghiệp. Phạm Văn Lang, Phạm Văn Ngân. Nghiên cứu khả năng bám và chống lún của phay lồng tự hành. Tạp chí Khoa học công nghệ và quản lý nông nghiệp công nghiệp thực phẩm số 12 - 1997. Đặng tiến Hòa. Nghiên cứu một số vấn đề động lực học của liên hợp máy kéo cỡ nhỏ hai bánh. Luận văn thạc sĩ 2000. Trường Đại học nông nghiệp 1. Hà Nội.
10 Nguyễn Điền, Phạm Văn Lang, Nguyễn Xuân Ái, Trịnh Ngọc Vĩnh. Kết quả nghiên cứu về động lực nông nghiệp 1981 - 1990. Hồ Xuân Năng. Mô hình tính toán và tính toán phổ của động cơ Diêzen một xi lanh. Kết quả nghiên cứu cơ điện Nông nghiệp và chế biến nông sản. Nguyễn Thanh Quang (2001), Nghiên cứu động học, động lực học và độ bền hệ thống lái trên xe MeKong, Luận án tiến sĩ. Đại học Bách khoa Hà Nội.
11 Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được các tính chất động lực học kéo của xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp tại Việt Nam khi chở gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp. Trên cơ sở đó đánh giá các chỉ tiêu động lực học khi thay đổi tải trọng và điều kiện đường sá làm cơ sở cho việc đề xuất chọn chế độ sử dụng hợp lý. 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu là xe tải THACO - FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam chở gỗ rừng trồng, chuyển động trên đường lâm nghiệp. - Phạm vi nghiên cứu là khảo sát động lực học kéo của xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn chở gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp khi chuyển động thẳng với tải trọng, hệ số cản, bám của đường khác nhau. 2.3. Nội dung nghiên cứu 2.3.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu: - Công nghệ và thiết bị vận xuất – vận chuyển gỗ rừng trồng. - Cơ sở động lực học ô tô – máy kéo bánh hơi. - Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo. 2.3.2. Khảo sát động lực học kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi vận chuyển gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp: - Đặc tính tốc độ của động cơ xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn. - Cân bằng công suất và cân bằng lực kéo của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn. - Yếu tố động lực học và đặc tính động lực học của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn. - Khảo sát quá trình tăng tốc của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn.
12 - Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn khi tải trọng thay đổi - Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn theo khả năng bám. - Một số đề xuất về chế độ sử dụng xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn khi vận chuyển gỗ. 2.3.3. Nghiên cứu thực nghiệm: - Mục đích nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số đầu vào cho quá trình tính toán động lực học kéo ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn. Từ đó tính được hệ số cản lăn, hệ số bám và độ trượt của xe… - Các thông số đo gồm lực kéo tại bánh xe chủ động và gia tốc chuyển động của xe. Sử dụng các thiết bị đo hiện có tại Trường Đại học Lâm nghiệp: Cảm biến đo lực, cảm biến đo gia tốc theo nguyên lý tenzo, phần mềm và thiết bị DMC plus kết nối với máy tính. - Tiến hành thực nghiệm. Chúng tôi cho hai xe tải kéo nhau bằng tời cáp, trên đầu cáp gắn thiết bị cảm biến đo lực, cảm biến này kết nối với thiết bị DMC plus và máy tính. Sau khi chuẩn bị, lắp đặt kết nối xong khởi động phần mềm rồi tiến hành đo. Khi đo cho 2 xe kéo nhau chuyển động với vận tốc 30 km/h. Xe được kéo chở đầy gỗ và chuyển động trên đường bằng. Để đo gia tốc ta cũng kết nối cảm biến đo gia tốc với máy tính và DMC plus rồi đặt đầu đo này trên cabin người lái theo phương chuyển động của xe. - Kết quả thực nghiệm. Sau khi tiến hành thí nghiệm ta thu được giá trị lực kéo và gia tốc của xe. Tại các thời điểm khác nhau ta nhận được các giá trị về lực kéo và gia tốc khác nhau. Vì vậy để thuận cho việc tính toán ta lấy giá trị trung bình của lực kéo và gia tốc.
13 2.4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tổng quan: Tìm hiểu thông tin từ các kết quả đề tài tiến sĩ, thạc sĩ đã bảo vệ trước, các tạp chí khoa học, mạng internet và tìm hiểu trong thực tế sản xuất Lâm Nghiệp… - Nghiên cứu động lực học kéo bằng phương pháp của môn học lý thuyết ô tô máy kéo. - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm : Bằng phương pháp khảo nghiệm ô tô máy kéo với việc đo các đại lượng không điện bằng điện, sử dụng các cảm biến, thiết bị đo cùng với các phần mềm hiện có ở trường Đại học Lâm Nghiệp.