Đồ án tốt nghiệp cơ điện tử nghiên cứu tính năng động lực học của các xe kéo chở hàng container khảo sát tính năng động lực của xe

Phần còn lại trình bày hệ phương trình vi phân chuyển động thẳng đứng dọc.Biểu diễn các dao động của các bộ phận chính.Sử dụng phần mềm Matlab để đưa racác thông số về tần số dao động tự

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗtrợ, giúp đỡ ít hay nhiều, trực tiếp hay gián tiếp từ người khác Trong suốt thời gianngồi trên ghế giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm,giúp đỡ của các Thầy, Cô, gia đình và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chânthành cảm ơn toàn thể các Thầy, Cô trường Đại học Giao Thông Vận Tải Hà Nội nóichung và các Thầy, Cô trong Bộ môn Kỹ thuật máy nói riêng Với tri thức và tâmhuyết của mình đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gianhọc tập tại trường

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Bá Nghị, Thầy đã tận tìnhgiúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình từ làm báo cáo thực tậpcho đến làm đồ án tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với Thầy, em đã tiếp thu đượcrất nhiều kiến thức bổ ích không chỉ trong lĩnh vực học tập mà còn ở trong cuộc sống,đây sẽ là những kinh nghiệm quý báu cần thiết cho quá trình học tập và công tác saunày

Trong quá trình làm báo cáo, do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm và kiếnthức còn hạn hẹp nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mongnhận được ý kiến đóng góp của Thầy, Cô giúp em có thêm kinh nghiệm và kiến thức

để đồ án được hoàn thiện hơn

Một lần nữa em em xin kính chúc các Thầy, Cô trong Bộ môn Kỹ thuật máy

thật dồi dào sức khỏe và niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình làtruyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2014

Sinh viên thực hiên

TÓM TẮT

Giao thông vận tải là một ngành không thể thiếu trong nền kinh tế Trong số cácphương thức vận tải thì vận tải bằng đường bộ vẫn được coi là phương thức chủ yếuchiếm 80-90% trong tất cả các phương thức vận tải Cùng với sự phát triển của kinh tếvận tải bằng container cùng ngày càng phổ biến và được dùng nhiều hơn Với những

ưu điểm như: được tiêu chuẩn hóa trên toàn thế giới, giảm thời gian bốc dỡ hàng, tránh

bị mất cắp hay hư hỏng hàng hóa, container đã, đang và sẽ phát triển trong tương lai

Ở Việt Nam, container ngày càng được dùng nhiều hơn và những chiếc xe chuyêndùng để chở các thùng container cũng ngày được sử dụng nhiều hơn

Mục tiêu của đồ án này là nghiên cứu tính năng động lực học của các xe kéochở hàng container khảo sát tính năng động lực của xe Nâng cao chất lượng vận tảicũng như kéo dài tuổi thọ cho xe

Phần đầu giới thiệu chung về đầu kéo cho hàng container có 5 trục và các bộphận chính của xe, phương trình sóng của mặt đường

Phần còn lại trình bày hệ phương trình vi phân chuyển động thẳng đứng dọc.Biểu diễn các dao động của các bộ phận chính.Sử dụng phần mềm Matlab để đưa racác thông số về tần số dao động tự do, biên độ dao động, các vận tốc cộng hưởng, lựctác dụng với mặt đường, giữa các bộ phận của xe Khảo sát sự ảnh hưởng của lò xo vàlực cản giảm chấn đến tính năng động lực đoàn xe Khảo sát sự ảnh hưởng của mặtđường đến tính năng động lực của xe

Cuối cùng đưa ra những kết luận từ kết quả mô phỏng có được và hướng pháttriển đề tài trong tương lại

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

CHƯƠNG 1 1

GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1.1Sự hình thành phương thức vận tải bằng thùng hàng container 1

1.1.2.Đầu kéo container 2

1.1.3.Tình hình vận tải bằng container tại Việt Nam 3

1.2.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE Ô TÔ CHỞ HÀNG CONTAINER 4

1.2.1.Đầu kéo 4

1.2.2.Thùng xe container 5

1.2.3.Khung giá đỡ thùng container 6

1.2.4.Trục bánh xe phía trước 7

1.2.5.Khung giá sau đầu kéo 7

1.2.6.Khung giá sau giá đỡ thùng container 8

1.2.7.Bộ phận đàn hồi 9

CHƯƠNG 2 10

MÔ HÌNH TÍNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN 10

CHUYỂN ĐỘNG 10

2.1.MÔ HÌNH TÍNH XE Ô TÔ ĐẦU KÉO CHỞ CONTAINER 10

2.1.1.Mô hình 10

2.1.2.Thông số cơ bản 12

2.2.PHƯƠNG TRÌNH SÓNG HÌNH SIN CỦA MẶT ĐƯỜNG 12

2.3 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN 15

2.3.1.Trục bánh xe phía trước trước (m1) 15

2.3.2.Khung giá sau đầu kéo(m2) 16

2.3.4.Đầu kéo (m4) 18

2.3.5.Khối lượng thùng hàng và giá đỡ (m5) 19

2.4.Ma trận trạng thái và hệ phương trình vi phân 20

CHƯƠNG 3 27

KHẢO SÁT TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC 27

3.1.PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MATLAB VÀ HÀM ODE45 27

3.1.1.Giải hệ phương trình vi phân bằng phần mềm mô phỏng Matlab 27

3.1.2.Hàm Ode45 trong phần mềm mô phỏng Matlab 27

3.2.TẦN SÔ DAO ĐỘNG TỰ DO 28

3.3.ĐỒ THỊ DAO ĐỘNG VÀ LỰC TÁC DỤNG CỦA CÁC BỘ PHẬN 28

3.3.1.Trục bánh xe thứ nhất (m1) 29

3.3.2.Khung giá sau đầu kéo(m2): 30

3.3.3.Khung giá sau giá đỡ thùng container(m3) 31

3.3.4.Đầu kéo (m4) 32

3.3.5 Thùng container(m5) 33

3.3.6 Các lực tác dụng từ bánh xe xuống mặt đường 35

a.Lực tác dụng của bánh xe thứ nhất 35

b.Lực tác dụng của bánh xe thứ hai 36

c.Lực tác dụng từ bánh xe thứ ba xuống đường 37

d.Lực tác dụng từ bánh xe thứ tư xuống đường 37

e.Lực tác dụng từ bánh xe thứ năm xuống đường 38

3.4.HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG 38

3.5.KHẢO SÁT TÍNH NĂNG ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE 42

3.5.1.Ảnh hưởng của chiều dài bước sóng mặt đường 42

3.5.2.Ảnh hưởng của biên độ sóng mặt đường 44

3.5.3.Ảnh hưởng của độ cứng lò xo mâm xoay 45

a.Giảm độ cứng lò xo mâm xoay 45

b Tăng độ cứng lò xo mâm xoay 47

3.6.ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CỨNG LÒ XO VÀ LỰC CẢN GIẢM CHẤN

50

3.6.1.Độ cứng lò xo dưới các trục bánh xe kl1, kl2, kl3 50

3.6.2.Ảnh hưởng của các độ cứng lò xo trên trục bánh xe kt1, kt2, kt3 52

3.6.3.Thay đổi giảm chấn phía trên các trục bánh xe ct1, ct2, ct3 53

3.7.ẢNH HƯỞNG CỦA TỐC ĐỘ XE CHẠY 55

3.7.1.Chuyển vị thẳng đứng của trục bánh xe thứ nhất 56

3.7.2.Chuyển vị thẳng đứng của khung giá hai bánh xe sau đầu kéo 57

3.7.5.Lực tác dụng cực đại của bánh xe xuống đường khi thay đổi vận tốc 61

CHƯƠNG 4 64

KẾT LUẬN 64

4.1.KẾT LUẬN 64

4.2.HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

PHỤ LỤC 66

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1.1 Sự hình thành phương thức vận tải bằng thùng hàng container

Công nghiệp phát triển mạnh mẽ kéo theo đó là hàng hóa ngày càng tăng cả

về chất lượng và số lượng Từ đó đòi hỏi ngành vận tải phải làm việc nhiều hơn để

có thể vận chuyển hàng hóa từ nhà máy tới nơi tiêu thụ hay các nguyên vật liệu vềnhà máy sản xuất một cách nhanh chóng nhất mang lại hiệu quả kinh tế cao chodoanh nghiệp.Vận tải là một ngành không thể thiếu cho một nền công nghiệp pháttriển, nó góp phần đẩy mạnh ngành công nghiệp và phục vụ đời sống con người

Từ sự ra đời của động cơ hơi nước rồi đến động cơ đốt trong ra đời làm thayđổi nền công nghiệp toàn thế giới cũng như ngành giao thông vận tải Những năm

1860 chiếc ôtô đầu tiên sử dụng động cơ đốt trong đã ra đời Sự ra đời của ôtô dùngđộng cơ đốt trong cùng với sự phát triển mạnh mẽ đã thúc đẩy ngành vận tải đường

bộ phát triển Nó mang nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa một các nhanh chóng mức

độ linh hoạt cao, nó đảm nhiệm các nhiệm vụ mà các hình thức vận tải bằng tàu hỏa

và tàu thủy không làm được đó là vận chuyển giữa các khâu trung gian từ bến tàu

về nhà máy và ngược lại hay nhưng khoảng cách gần…

Giữa các phương thức vận tải khác nhau như: đường biển đường sắt đường

bộ hay đặc biệt là đường hàng không luôn có mối quan hệ mật thiết với nhau để vậnchuyển hàng hóa một cách nhanh nhất đem lại hiệu quả cao nhất Cũng chính bởi lý

do đó mà thùng hàng container lần đầu tiên được nghĩ ra năm 1937 bởi một người

Mỹ có tên là Malcolm Mclean, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho vận tải, nó giảmthời gian vận tải từ đó nó trở thành hình thức vận tải quốc tế

Hình 1.1 Malcolm Mclean và phương thức vận tải container

Con người đã cải tiến và tiêu chuẩn các thùng container để các quốc gia có thể

sử dụng chung Thùng container tiêu chuẩn có rất nhiều ưu điểm nổi bật như:

+ Giảm thời gian bốc xếp hàng hóa

+ Giảm tình trạng mất cắp

+ Được tiêu chuẩn hóa trên toàn thế giới

+ Giảm hư hỏng hàng hóa

Thùng container là một loại thùng chứa hàng đặc biệt làm bằng thép và đượctiêu chuẩn hóa, với chiều dài 20’-40’ (feet) tương đương với 6.1-12.2 (m) và hiện nayloại lớn nhất là 60’(feet) được thiết kế chắc chắn để đảm bảo chất lượng hàng hóa và

sử dụng nhiều lần

1.1.2 Đầu kéo container

Sự ra đời của thùng container với trọng tải ngày càng lớn có thể lên tới vàichục tấn làm cho ngành công nghiệp ô tô cũng phải phát triển ra những chiếc xe cóthể mang được những thùng container đó và hình thành nên những đầu kéocontainer với tải trọng ngày càng tải lớn

Cho tới ngày nay đã phát triển thành những đầu kéo container công suất lớn

Hình 1.2.Đầu kéo thùng hàng container hiện đại

1.1.3.Tình hình vận tải bằng container tại Việt Nam

Container vào Việt Nam khá muộn khoảng những năm 90 của thế kỉ trước tuynhiên cùng với xu thế hội nhập của đất nước, vận tải bằng thùng hàng xe containerngày càng phát triển Ngày nay các xe container ở Việt Nam số lượng vẫn chưa nhiều

và mức độ hiện đại của nó vẫn chưa cao, trọng tải không quá lớn do chi phí cho mộtchiếc xe khá cao, các công ty vận tải chưa lớn và hạ tầng giao thông của Việt Namchưa đáp ứng được yêu cầu Ngoài vận tải container bằng đường thủy vận tải containertrên đường sắt và đường bộ cũng là một phần quan trọng Trong khi vận tải bằngđường sắt chưa phát triển do hạ tầng các tuyến đường sắt còn sơ sài và bị động thì vậntải bằng các xe container đóng vai trò hết sức quan trọng Do là xe container ở ViệtNam một phần là nhập khẩu xe đã qua sử dụng từ nước ngoài có tuổi thọ từ 5 đến 10năm một phần là những xe giá rẻ nên chất lượng của chúng không cao Hơn nữa, hầuhết các tuyến đường ở nước ta chưa thực sự đáp ứng được điều kiện hoạt động của đầukéo thùng xe container Khi xe chuyển động sẽ tạo ra hiện tượng rung lắc lực tác độnglên các bộ phận lớn càng làm cho tuổi thọ của xe giảm xuống và ảnh hưởng tới ngườilái

Với những lý do trên mà đồ án tốt nghiệp này sẽ khảo sát, tính toán, mô phỏngdao động, tính năng động lực học của các bộ phận của đầu kéo xe chở container nhằmtăng tuổi thọ cho xe và các bộ phận chính, làm tăng độ êm dịu giúp người lái thoải máihơn

1.2 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE Ô TÔ CHỞ HÀNG CONTAINER 1.2.1.Đầu kéo

Đầu kéo xe container là một ô tô có công suất lớn từ 300 đến 800 Mã lực thậmchí là 3000 Mã lực với trọng tải chủ yếu từ 15-30 tấn lớn nhất có thể đạt trên 100 tấn

Nó được thiết kế chỉ đủ chỗ cho tài xế và phụ lái Không gian của nó chủ yếu dànhcho động cơ

Hình 1.3.Đầu kéo xe chở hàng container

Phần sau đầu kéo được thiết kế để lắp với khung giá đỡ thùng container Trênđầu kéo được bố trí 3 trục bánh xe trong đó 2 trục bánh xe phía sau được lắp chungtrên một khung giá Hai trục bánh xe này sẽ đỡ toàn bộ trọng tải phía trước của thùngcontainer

Dưới đây là một mô hình của đầu kéo thùng container, các số liệu chỉ mang tínhchất tham khảo

Hình 1.4.Mô hình đầu kéo xe chở hàng container

1.2.2 Thùng xe container

Thùng xe container đã được giới thiệu ở mục 1.1 của Chương 1 Dưới đây làmột hình ảnh thực tế của thùng xe container loại 40 feet Trên thùng xe có ghi đầy đủcác thông số như:

+ Các kích thước chiều dài, chiều rộng, chiều cao

+ Tự trọng của bản thân thùng container

+ Tải trọng tối đa mà thùng container có thể chứa được

+ Ngoài ra còn có các ký hiệu của nhà sản xuất, tên công ty sở hữu…

Hình 1.5.Thùng container loại 40 feet

1.2.3.Khung giá đỡ thùng container

Khung giá đỡ là một kết cấu bằng thép vững chắc để đặt thùng container lên đó

Ở phía sau của giá đỡ được lắp 2 trục bánh xe và 2 trục bánh xe đó cũng được lắpchung giá

Hình 1.6.Khung giá đỡ thùng xe container

Trong hình ảnh thì khung giá được sơn màu vàng và thùng contaner đặt trên đó.

Có nhiều loại khung giá đỡ tùy thuộc và loại của container như: loại 20 feet, loại 40feet và có cả loại 60 feet, loại khung xương và loại khung sàn…

Hình 1.7.Mô hình loại khung giá xương.

Hình 1.9.Khung giá sau đầu kéo

Phía sau đầu kéo được bố trí một khung giá để lắp 2 trục bánh xe Hai trục bánh

xe này liên kết với đầu kéo bằng một hệ thống đàn hồi là nhíp và giảm chấn thủy lực

1.2.6.Khung giá sau giá đỡ thùng container

Khung giá sau giá đỡ thùng container cũng được thiết kế tương tự như khunggiá sau của đầu kéo chỉ khác là nó được liên kết với khung giá đỡ thùng container

Hình 1.10.Khung giá sau giá đỡ thùng container

1.2.7.Bộ phận đàn hồi

Trên xe ô tô kéo thùng container vì là tải trọng của nó lớn lên người ta dùngnhíp làm bộ phận đàn hồi Nhíp được cấu tạo là các lá thép dày được ghép lại với nhautạo thành một bộ phận đàn hồi có độ cứng cao nhưng vẫn đảm bảo yếu tố đàn hồi cho

CHƯƠNG 2

MÔ HÌNH TÍNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN

CHUYỂN ĐỘNG 2.1.MÔ HÌNH TÍNH XE Ô TÔ ĐẦU KÉO CHỞ CONTAINER

2.1.1.Mô hình

Từ cơ sở lý thuyết và thực tiễn tìm hiểu ta có thể đưa ra mô hình tính của xe đầukéo chở container như sau:

Hình 2.1.Mô hình ô tô đầu kéo chở container

Ở mô hình trên ta thấy khối lượng của một số bộ phận được gộp lại với nhau đểthuận tiện cho việc tính toán nhưng không làm ảnh hưởng nhiều tới tính năng động lựccủa hệ Ví dụ như khối lượng m5 là bao gồm cả thùng container và giá đỡ

Trong đó:

+ m1 là khối lượng trục bánh xe thứ nhất gộp với các bánh

+ m2, j2 là khối lượng và momen quán tính của khung giá lắp 2 trục bánh xe sauđầu kéo gộp với các trục bánh xe và bánh xe

+ m3 là khối lượng và momen quán tính của khung giá cuối cùng lắp 2 bánh xephía cuối gộp với các trục bánh xe và các bánh xe

+ m4 là khối lượng và momen quán tính của toàn bộ phần phía trên đầu kéo

+ m5 là khối lượng và momen quán tính của thùng container gộp với khối lượngcủa khung giá đỡ thùng container

+ kl1, cl1 lần lượt là độ cứng lò xo và hệ số cản nhớt lò xo, giảm chấn dưới bánh

xe đầu tiên của đầu kéo

+ kl2, cl2 lần lượt là độ cứng lò xo và hệ số cản nhớt lò xo, giảm chấn dưới haibánh xe cuối của đầu kéo

+ kl3, cl3 lần lượt là độ cứng lò xo và hệ số cản nhớt lò xo, giảm chấn dưới haibánh xe cuối của khung giá đỡ thùng container

+ kt1,ct1 lần lượt là độ cứng lò xo và hệ số cản nhớt lò xo, giảm chấn phía trênbánh xe đầu tiên của đầu kéo

+ kt2,ct2 lần lượt là độ cứng lò xo và hệ số cản nhớt lò xo, giảm chấn phía trênbánh xe sau của đầu kéo

+ kt2,ct2 lần lượt là độ cứng lò xo và hệ số cản nhớt lò xo, giảm chấn phía trênbánh xe sau của khung giá đỡ thùng container

+ x1, x2, φ2 … lần lượt là các chuyển vị theo phương thẳng đứng và chuyển vị

+ y1, y2, y3, y4, y5 lần lượt là độ cao nhấp nhô sóng của mặt đường dưới cácbánh xe 1,2,3,4,5.

+ l1, l2 lần lượt một nửa khoảng cách giữa hai trục bánh xe của cặp bánh xe sauđầu kéo và cặp bánh xe sau cùng

+ a là khoảng cách trọng tâm của m1 và trọng tâm của đầu kéo

+ b là khoảng cách trọng tâm m2 và trọng tâm đầu kéo

+ c là khoảng cách từ trọng tâm m2 và trọng tâm của thùng container

+ d là khoảng cách từ trọng tâm thùng container và trọng tâm m3

2.1.2.Thông số cơ bản

Các thông số của xe được cho như sau:

- Các thông số khối lượng và mô men quán tính:

2.2.PHƯƠNG TRÌNH SÓNG HÌNH SIN CỦA MẶT ĐƯỜNG

Ta biết rằng trong thực tế mặt đường là không bằng phẳng Do rất nhiều nguyênnhân mà mặt đường có những chỗ lồi lõm và không theo một chu kỳ nhất định Songtrong tính toán ta không thể xét đến hoàn toàn chính xác được vì việc đó là hết sức khó

khăn Vì thế ta có thể coi như mặt đường có dạng sóng hình sin và thay đổi theo mộtchu kì nhất định Cụ thể trong nghiên cứu này ta coi như là xe container đang chạy trênđường nhấp nhô có dạng hình sin: chiều dài bước sóng là Ls =6(m), biên độ nhấp nhô



 

(2.2)Với: v là vận tốc của xe (m/s)

Ls là bước sóng của mặt đường (m)Chiều cao nhấp nhô đường dưới bánh xe thứ nhất là:

∆t5 = (a+b+c+d+l2)/vCác phương trình mô tả nhấp nhô tại các bánh xe là:

2.3 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN

CƠ BẢN

Ta tách các bộ phận cơ bản ra khỏi hệ và đặt các phản lực cân bằng lên các bộphận Áp dụng định luật II Niuton ta sẽ có được các phương trình vi phân chuyển độngcủa chúng

2.3.1.Trục bánh xe phía trước trước (m1)

2.3.2.Khung giá sau đầu kéo(m2)

Sơ đồ:

Hình 2.3.Sơ đồ các phản lực tác dụng lên khung giá sau đầu kéo(m 2 )

Phương trình vi phân chuyển động:

2.4.Ma trận trạng thái và hệ phương trình vi phân.

Giả sử đường là cứng tuyệt đối nên hệ dao động của xe có 9 bậc tự do Các tọa

độ chuyển vị tương ứng là :

 x1 là chuyển vị thẳng đứng trục bánh xe trước của đầu kéo

 x2, φ2 là chuyển vị thẳng đứng và chuyển vị góc trục bánh xe sau của đầu kéo

 x3, φ3 là chuyển vị thẳng đứng và chuyển vị góc trục bánh xe cuối cùng

 x4, φ4 là chuyển vị thẳng đứng và chuyển vị góc của đầu kéo

 x5, φ5 là chuyển vị thẳng đứng và chuyển vị góc của thùng hàng

Hệ phương trình vi phân chuyển động của các bộ phận của đoàn xe được viếtdưới dạng ma trận như sau:

1 1 1 3 3 4 4 5 5

+ F là ma trận lực tác dụng từ nhấp nhô của mặt đường là:

- , là vận tốc theo phương thẳng đứng của các trục bánh xe

Để tiến hành giải hệ phương trình vi phân (1) bằng phương pháp đổi biến số tabiến đổi như sau:

Lại đặt 1

2

z z

Với OV là véc tơ cột có 9 phần tử đều bằng 0

Dùng phương pháp số Runge – Kutta để giải phương trình (2.33) với điều kiệnban đầu tương ứng của hệ dao động là :

Để tính lực động tác dụng lên xe cần phải tính các chuyển vị tương đối giữa các

bộ phận Ta gọi các chuyển vị đó như sau:

+ u1 và lần lượt là chuyển vị và vận tốc tương đối giữa bánh xe thứ nhất vàmặt đường.

1 1 1

1 1 1

uu

+ Lực tác dụng giữa đường và trục bánh xe thứ tư

2 2( 2 4 4) 2( 2 4 4)

F k x  x b c x  x  b (2.52)+ Lực tác dụng giữa trục bánh xe thứ 3 và đầu phía sau thùng container

3 3( 3 5 5) 3( 3 5 5)

F k x  x d c x  x d (2.53)+ Lực tác dụng tại mâm xoay

Thay  x  x vào (2.55) rồi rút gọn ta được:

3.1.PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MATLAB VÀ HÀM ODE45

3.1.1.Giải hệ phương trình vi phân bằng phần mềm mô phỏng Matlab.

Có rất nhiều phương pháp để giải hệ phương trình (2.33) như:

+ Phương pháp sai phân hữu hạn

+ Phương pháp Runge-Kutta

…

Nhưng trong đó phương pháp Runge-Kutta có nhiều ưu thế hơn như:

3.1.2.Hàm Ode45 trong phần mềm mô phỏng Matlab.

Trong phần mềm Matlab có nhiều hàm để giải các phương trình vi phân nhưhàm Ode23, Ode15, Ode45 trong đó hàm Ode45 là một hàm sử dụng phương phápRunge-Kutta để giải các phương trình vi phân từ 1 cho đến n bậc tự do Trong đồ án ta

sử dụng để giải hệ phương trình vi phân với 9 bậc tự do.Để có được kết quả ta sử dụngcác file trong phần Phụ lục

3.3.1.Trục bánh xe thứ nhất (m1)

Khi chạy chương trình chính trong Matlab có thị đồ thị như sau:

Đồ thị dao động

3.3.2.Khung giá sau đầu kéo(m2):

-10 -5 0 5 10

3.3.3.Khung giá sau giá đỡ thùng container(m3)

Đồ thị dao động

-4 -2 0 2 4

1 1.5

Hình 3.8.Đồ thị lực tác dụng tại đầu kéo

3.3.5 Thùng container(m5)

Đồ thị dao động

Đồ thị dao động của thùng container bao gồm 2 dao động đó là dao động theo phươngthẳng đứng và dao động quay quanh trọng tâm của thùng container

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -4

-2 0 2 4

0 0.05 0.1

Lực tác dụng lên thùng container bao gồm lực tác dụng từ khung giá cặp bánh

xe cuối cùng và lực tác dụng tai mâm xoay