Báo cáo khoa học: "khảo sát ổn định ngang của ô tô tự đổ"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

54
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Bài báo xây dựng mô hình toán học và kết quả khảo sát ổn định ngang cho ô tô tự đổ trọng tải 14T khi chuyển động trên đ-ờng và khi trút hàng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "khảo sát ổn định ngang của ô tô tự đổ"

kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang cña « t« tù ®æ TS. NguyÔn V¨n Bang KS. NguyÔn Hång Qu©n Bé m«n C¬ khÝ « t«,Khoa C¬ khÝ Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi b¸o x©y dùng m« h×nh to¸n häc vμ kÕt qu¶ kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang cho « t« tù ®æ träng t¶i 14T khi chuyÓn ®éng trªn ®−êng vμ khi trót hμng. Summary: This paper introduces the mathematical model and the investigation results of horizontal stability of a 14- tone dump truck during running and unloading. I. §Æt vÊn ®Ò §èi víi « t« tù ®æ, ngoµi viÖc kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang khi « t« chuyÓn ®éng cßn cÇn ph¶i x¸c ®Þnh thªm ®é æn ®Þnh ngang khi trót hµng. C¸c phÐp tÝnh vÒ ®é æn ®Þnh ngang ®−îc tiÕn hµnh khi thïng xe ®−îc n©ng ®Õn vÞ trÝ cao nhÊt. Khi ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®−îc gãc nghiªng « t« cã thÓ tù trót hµng mµ kh«ng x¶y ra sù lËt « t« theo ph−¬ng ngang. η0 = tgε , do vËy thay v× CT 2 Gi÷a gãc æn ®Þnh ngang vµ hÖ sè æn ®Þnh ngang cã mèi liªn hÖ x¸c ®Þnh gãc æn ®Þnh ngang ng−êi ta x¸c ®Þnh hÖ sè æn ®Þnh ngang ηo II. Kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang khi chuyÓn ®éng Trªn h×nh 2 lµ m« h×nh kh¶o æn ®Þnh ngang cña « t« trong mÆt ph¼ng däc mh1 mh2 h1 O1 h2 O2 h K1 h K2 m mH1 H2 l H×nh 2. M« h×nh kh¶o æn ®Þnh ngang cña « t« trong mÆt ph¼ng däc M« h×nh kh¶o s¸t trong mÆt ph¼ng ngang ®i qua t©m cÇu thÓ hiÖn trªn h×nh 3
m hi .g. μ m hi.g λ 0i hi λpi Oi λ 0i h Ki λi m Hi .g. μ R yi mHi .g A R Zi h Bi yi H×nh 3. M« h×nh kh¶o æn ®Þnh ngang cña « t« trong mÆt ph¼ng ngang PhÇn khèi l−îng ®−îc treo cã m« men do träng lùc vµ lùc ngang t¸c ®éng lµ [1]: n ∑ M= .g .h i .( μ + λ ) , m (1). hi i=1 Th«ng qua hÖ thèng treo cã c¸c m«men truyÒn lªn c¸c cÇu lµ: 2 Mi = 0,5.c pi .Bpi .ηp λ pi , (2). trong ®ã: cpi - ®é cøng cña nhÝp ë c¸c cÇu; ηp - hÖ sè tÝnh ®Õn sù t¨ng ®é cøng cña nhÝp khi bÞ xo¾n theo h−íng ngang. CT 2 Do träng l−îng cña cÇu xe vµ biÕn d¹ng cña lèp, xuÊt hiÖn m«men lµ: - Khi b¸nh xe ch−a bÞ nhÊc khái mÆt ®−êng: ⎛ 4.R Zi ⎞ ⎜ c .N + hki ⎟ − [(R zi − mHi .g).hki + mHi .g.ri ].λ 0i + mHi .g.(hki − ri ).μ Mi = 0,25.c mi .B i2 .Ni .λ 0i − R yi .⎜ ⎟ ⎝ mi 1 ⎠ (3). - Ngay sau khi mét trong c¸c b¸nh xe bÞ nhÊc lªn khái mÆt ®−êng ⎛ 3 .R Zi ⎞ ⎜ c .N + h ki + 0,5B i .λ 0i ⎟ − [(R Zi − m Hi .g ).h ki + m Hi .g.ri ].λ 0i + M i = 0,5 .R Zi .B i − R yi .⎜ ⎟ ⎝ mi i ⎠ (4). + m Hi .g.(h ki − ri ).μ + 0,125 .(B Hi + B Bi ).c , .(λ 0i − λ 0ki ) mi Tõ c¸c ph−¬ng tr×nh trªn ta lËp ®−îc hÖ ph−¬ng tr×nh gåm 03 ph−¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh d¹ng: A.X =B, (5). trong ®ã: A, B - lµ c¸c ma trËn hÖ sè; X - lµ ma trËn cña c¸c Èn sè ch−a biÕt cÇn t×m víi: X1 = λM1; X2 = λM2; X3 = λ; X4 = μ. Víi λMi lµ hÖ sè kh«ng thø nguyªn, b»ng tØ sè =λ0i/λ0ki. Dùa vµo trÞ sè cña λMi cã thÓ biÕt ®−îc tr¹ng th¸i tiÕp xóc cña b¸nh xe víi mÆt ®−êng. NÕu λMi < 1 th× c¶ hai b¸nh xe cña cÇu cßn tiÕp xóc víi mÆt
®−êng, nÕu λMi ≥ 1 th× mét trong c¸c b¸nh xe cña cÇu ®· bÞ nhÊc lªn khái mÆt ®−êng. HÖ ph−¬ng tr×nh trªn cã sè l−îng Èn nhiÒu h¬n sè ph−¬ng tr×nh, v× vËy ®Ó gi¶i ®−îc hÖ ph−¬ng tr×nh nµy ta cÇn thªm mét ph−¬ng tr×nh n÷a d¹ng Xi = 1 (i = 1, 2). III. Kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang khi trót hμng §Ó kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang cña « t« tù ®æ khi trót hµng sö dông m« h×nh trªn h×nh 4. Khi xÐt trong mÆt ph¼ng ngang ®i qua t©m c¸c cÇu, vÉn dïng m« h×nh trªn h×nh 3 hn hn mh1 O a 1 O1 O2 K1 h K2 mH1 mH2 c H×nh 4. M« h×nh kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang cña « t« tù ®æ khi trót hμng Trªn h×nh 4, t¹i tiÕt diÖn qua O cã m« men do träng lùc vµ lùc ngang t¸c ®éng lµ [1]: ( ) M0 = mhn .g.hn . μ + λ po (6). CT 2 §ång thêi m«men chèng xo¾n (phôc håi) cña khung t¹i O lµ: ( ) M0 = S c . λ po − λ p2 (7). trong ®ã: Sc - ®é cøng chèng xo¾n cña khung xe ®o¹n tõ t©m cÇu sau ®Õn t©m chèt quay cña thïng; λp0 - gãc nghiªng ngang cña khung xe trong tiÕt diÖn qua ®iÓm O; λp2 - gãc nghiªng ngang cña khung xe trong tiÕt diÖn qua t©m cÇu sau. T¹i c¸c tiÕt diÖn qua hai ®iÓm O1 vµ O2 cã c¸c c¸c m« men do träng lùc vµ lùc ngang t¸c dông: ( )( ) M1 = mhl.g.h1. μ + λpl + S1. λp2 − λp1 (8). M2 = S c .(λ p0 − λ p2 ) − S1.(λ p2 − λ p1 ) (9). trong ®ã: λp1 - gãc nghiªng ngang cña khung xe trong tiÕt diÖn qua t©m cÇu tr−íc. Th«ng qua hÖ thèng treo cã c¸c m«men truyÒn lªn c¸c cÇu lµ: 2 Mi = 0,5.c pi .B pi .ηp .λ pi (10). C¸c ph−¬ng tr×nh cÇn thiÕt kh¸c ®Ó tÝnh to¸n t−¬ng tù nh− ®Ó tÝnh to¸n khi « t« chuyÓn ®éng trªn ®−êng. Tõ c¸c ph−¬ng tr×nh (6), (8), (9), (10) vµ (3), (4) ta lËp ®−îc hÖ ph−¬ng tr×nh
gåm 05 ph−¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh cã d¹ng nh− ph−¬ng tr×nh (5). Trong ®ã lµ X1=λM1, X2=λM2, X3=λp1, X4=λp2, X5=λpo, X6=μ. §iÒu kh¸c biÖt trong c¸c ph−¬ng tr×nh ®Ó tÝnh to¸n lµ c¸c gãc nghiªng λpi ®· cã kÓ thªm ®é biÕn d¹ng xo¾n cña khung « t«. TiÕp theo dïng ph−¬ng ph¸p lËp luËn t−¬ng tù nh− kh¶o s¸t tr−êng hîp trªn ®−êng ta x¸c ®Þnh ®−îc hÖ sè æn ®Þnh ngang ηo = μ. Tõ c¬ së lý thuyÕt trªn, lËp tr×nh tÝnh to¸n b»ng phÇn mÒm c«ng nghiÖp Matlab cho « t« tù ®æ träng t¶i 14T ta cã kÕt qu¶ – b¶ng 1 (ch¹y tr−¬ng tr×nh cho hai tr−êng hîp ë hai chÕ ®é t¶i träng 100% t¶i vµ 15% t¶i). B¶ng 1: KÕt qu¶ kh¶o s¸t æn ®Þnh ngang cho « t« tù ®æ träng t¶i 14T Th«ng sè tÝnh to¸n X1 X2 X3 X4 X5 X6 ¤ t« chuyÓn ®éng 0.2901 1.0000 0.2569 0.4448 - - ¤ t« trót hµng 1.0000 0.0217 0.0415 0.0415 0.0417 0.0280 -Cßn 100% t¶i -Cßn 15% t¶i 0.2423 1.0000 0.1180 0.1182 0.1188 0.2519 NhËn xÐt: - Khi « t« ®Çy t¶i chuyÓn ®éng, d−íi t¸c dông cña lùc ngang μ = 0,4448 (lùc ngang b»ng 44,48,% träng l−îng toµn bé cña « t«) th× gãc æn ®Þnh ngang lµ 23,97930 vµ trôc sau mÊt æn ®Þnh tr−íc. - ë chÕ ®é trót hµng khi thïng xe n©ng lªn cao nhÊt (520) mµ hµng ho¸ ch−a ®−îc trót (cßn 100% t¶i), d−íi t¸c dông cña lùc ngang μ = 0,028 th× gãc æn ®Þnh ngang lµ 1,60 vµ trôc tr−íc mÊt æn ®Þnh tr−íc. Khi thïng xe n©ng lªn cao nhÊt (520) mµ hµng ho¸ cßn 15% t¶i, d−íi t¸c dông CT 2 cña lùc ngang μ = 0,2519 th× gãc æn ®Þnh ngang lµ 14,14120 vµ trôc sau mÊt æn ®Þnh tr−íc. V. KÕt luËn Do ®iÒu kiÖn khai th¸c (nhÊt lµ ®iÒu kiÖn ®−êng) nÆng nhäc nªn kiÓm tra æn ®Þnh ngang cña cã kÓ ®Õn biÕn d¹ng cña nhÝp, lèp vµ khung xe lµ nhiÖm vô ®Æc tr−ng khi thiÕt « t« tù ®æ. M« h×nh to¸n häc x©y dùng cã kÓ tíi tÊt c¶ c¸c yÕu tè vËt lý cña qu¸ tr×nh xong còng kh«ng qu¸ phøc t¹p ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vµ thêi gian tÝnh to¸n. KÕt qu¶ nghiªn cøu ®−îc sö dông trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ « t« tù ®æ träng t¶i 14T. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. М.С. Высоцкий, А. И. Гришкевич Л. Х. Гилелес, А. Г. Выгонный, Д. М. Ломако, С. Г. Херсонский. Автомобили. Специализированный подвижной состав. Издательство “ Вышэйшая школа”, 1989 [2]. GS.TS. NguyÔn H÷u CÈn (chñ biªn), TS. D− Quèc ThÞnh, Ph¹m Minh Th¸i, NguyÔn V¨n Tμi, Lª ThÞ Vμng. Lý thuyÕt «t«, m¸y kÐo - Nxb Khoa häc & Kü thuËt, 2003. [3]. NguyÔn H÷u CÈn, Phan §×nh Kiªn. ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n « t« m¸y kÐo - Nhµ xuÊt b¶n ®¹i häc vµ trung häc chuyªn nghiÖp , 1984. [4]. PGS.TS. NguyÔn Kh¾c Trai.TÝnh ®iÒu khiÓn vµ quü ®¹o chuyÓn ®éng cña « t« - Nhµ xuÊt b¶n Giao th«ng VËn t¶i, 1997