Bài giảng môn Vật lý - Chương 10: Tính ổn định của ô tô máy kéo (Tiếp)

G Pm 02 Zk hm Cã thÓ xÈy ra:  – Bị lật đổ – không thể lên đượcdo các bánh chủ động không đủ bám – Không thể lái đượcdo các bánh lái không đủ bám ngang §Æt bµi to¸n theo ®iÒu kiÖn l¸i: –[r]

10.1 10.2 Tính ổn định của ô tô máy kéo

t





Khi máy kéo làm việc hoặc đỗ ở trên dốc có thể xẩy ra bị lật đổ hoặc bị trượt xuống

chân dốc Khi đó ta nói máy kéo mất ổn định

V ậy tính ổn định của máy kéo có thể hiểu là khả năng chồng lật hoặc chống trượt của nó khi đỗ trên dốc hoặc khi làm việc

Phân loại:

1)– Tính ổn định dọc : Góc dốc giới hạn

+ Tính ổn định dọc tĩnh học (khi đỗ trên dốc): – Chống lật t

– Chống trượt 

+ Tính ổn định dọc động lực học ( khi làm việc): – Chống lật d

– Chống trượt d

2)– Tính ổn định ngang:

+ Tính ổn định ngang tĩnh học (khi đỗ trên dốc): – Chống lật t

– Chống trượt  

+ Tính ổn định ngang động ( khi làm việc) : – Chống lật  d

– Chống trượt  d

Các chỉ tiêu đá nh giá tính ổn định: sử dụng các góc dốc giới hạn mà máy kéo

có thể đỗ (đứng yên) hoặc làm việc trên đó ( không bị lật đổ hoặc bị trượt xuống dốc)

Lop7.net

PP lực phanh

Gsin :

– gây lật máy kéo quanh 0

– kéo máy kéo trượt xuống

Gcos:

– Chống lật

– tạo ra lực bám chống trượt

10.1.1 Tính ổn định dọc tĩnh học

PP G

Gsin

Gcos

0



t – Góc dốc giới hạn chống lật

t

 – Góc dốc giới hạn chống trượt

Xác định các góc dốc giới hạn :

– Chống lật  t = ?

– Chống trượt   = ?

Phương pháp xác định các góc giơi hạn

– Khi bị lật, phương của trọng lực đi qua trục lật:

+ khi lên dốc trục lật là 02 và Zn = 0 + khi xuống dốc trục lật là 01 và ZK = 0 – Cân băng mô men tại trục lật sẽ xác định được góc dốc giới hạn chống lật

b

h

L

G

01

02

C

– Có thể xác định theo tọa độ trọng tâm của máy kéo như hình trên

G

Gsin

Gcos



Zk

Zn

h b

02

01



C

10.1.1.1– Xác định các góc ổn định dọc tĩnh học chống lật

a) khi lên dốc:

– Trục lật 02

– Góc giới hạn:

b) khi xuống dốc: – Trục lật 01 – Góc giới hạn:

Gsin



Gcos

 Z

k

Z n

P p

L

h

b

0 2

0 1

G



C

Lưu ý: Vì b < (L–b) ’ t >  t

Do đó đỗ quay đầu xuống dốc an toàn hơnLop7.net

Góc dốc giới hạn chống lật đối với máy kéo xích

G

a

h

01

02

t

’t

Máy kéo xích có hệ thống treo nửa cứng

G

a

h

t

’t

hk

Máy kéo xích có hệ thống treo cân bằng

Lên dốc

Lên dốc Xuống dốc Xuống dốc

10.1.1.2– Tính ổn định dọc tĩnh học chống trượt

G

Gsin

Gcos



Zk

Zn

h b

02

01



C

Điều kiện để máy kéo không bị trượt xuống dốc:

P P > Gsin

Lực phanh cực đại theo điều kiện bám:

Ppmax = P = ZK

Xét tương tự như trên

a) Khi lên dốc

Lưu ý: Vì b < (L–b) do đó ’  <  

Đỗ quay đầu lên dốc chống trượt tốt hơn

Nhưng chống lật lại kém hơn

Nên đỗ quay đầu xuống dốc (Lùi lên để đỗ an toàn hơn)

Lop7.net

Phải ưu tiên điều kiện đảm bảo lái được !

Zn

10.1 2 Tính ổn định dọc khi làm việc

1) Khi làm việc với máy nông nghiệp móc

Có thể xẩy ra:

– Bị lật đổ

– không thể lên được do các bánh chủ động không đủ bám

– Không thể lái được do các bánh lái không đủ bám ngang

Đặt bài toán theo điều kiện lái:

– Nếu biết trước góc dốc 

Đặt bài toán theo điều kiện bám: – Nếu biết trước góc dốc 

G

Gsin

Gcos



Zk

Zn

h b

01



C

02

V

hm

Pm

Cách giải: Bài toán theo điều kiện lái

Để máy kéo còn có khả năng lái được

Yêu cầu phản lực pháp tuyến trên cầu trước

phải đảm bảo lớn hơn một gia trị tối thiểu

cho phép:

Zn > Zcp

Như vậy, ta cần tìm quan hệ giữa

phản lực pháp tuyến cầu trước Zn

với lực kéo ở móc Pm

(1)

G

Gsin

Gcos



Zk

Zn

h b

01



C

02

V

hm

Pm

Lop7.net

Cách giải: Bài toán kiểm tra theo điều kiện bám

Điều kiện để liên hợp máy chuyển động được:

P kmax > P m + Gsin +P f

hoặc P m < P kmax – Gsin – P f

(2)

G

Gsin

Gcos



Zk

Zn

h b

01



C

02

V

hT

Pf

Mô men cản lăn: Mf = rKPf

= rKfGcos

Lực kéo cho phép theo điều kiện bám

Cách giải: Bài toán theo điều kiện lái và theo điều kiện bám bằng đồ thị

Đặc tính ổn định dọc của máy kéo

 0

Pmcp(1)

2) Cho trước Pm ( cần xác định  )



(1)

P mcp = f 1 ()

(2)

P mcp = f 2 ()

Pm(2)

cpL

max

Pm

cp

kẻ đường song với trục tung

Đường thẳng đó cắt df cong nào trước

thì chọn lực kéo theo điều kiện đó

Pm

kẻ đường song với trục hoành

Đường thẳng đó cắt df cong nào trước

thì chọn lực kéo theo điều kiện đó

1– Xây dựng đồ thị:

Lop7.net

10.1 2 Tính ổn định dọc khi làm việc

3) Khi các bánh chủ động bị nêm chặt

Trường hợp 1:

Bánh chủ động bị nêm chặt

Khung xe quay quanh trên bán trục bánh chủ động

0K

Trường hợp 2:

Bánh chủ động vẫn lăn được

Khung xe xoay quanh trục bánh chủ đông một góc nào đó rồi dừng lai

máy kéo chuyển động ở tư thế cầu trước nâng lên khỏi mặt đồng

(thường tháy ở các máy kéo làm đất trên ruộng nước)

3) Khi các bánh chủ động bị nêm chặt

0K

M L

M K

1

3 2

– Theo khả năng động cơ

M L = M K = M e i. m

– Theo mô men ma sát côn ly hợp

M L = M max i. m

– Theo khả năng bám của bánh xe

M L = r K P  a) Mô men gây lật:

Lop7.net

b) Mô men chống lật:

0K

lP l

GP G

C

CP

C0

ML

ZK

Khi bánh xe bị nêm chặt,

phần khối lượng của cầu sau

Cũng không xoay được

Do đó chỉ có mộ phần trọng lượng

tạo ra mô men chống lật

MP = GPlP

G P – trọng lượng của các cum chi

tiết quay quanh trục bánh xe

GP = G – GCS

Trọng lượng cầu sau có thể xem như phân bố đối xừng

qua trục hình học của bánh xe

Do vậy, mô men chống lật có thể xác định gần đúng:

MP = GPlP = Gl

c) Điều kiện duy trì ổn định:

0K

lP l

GP G

C

CP

C0

ML

ZK

M P > M L = M K

– Theo khả năng động cơ

M P > M e i. m

– Theo mô men ma sát côn ly hợp

M P > M max i. m

– Theo khả năng bám của bánh xe

M P > r K P 

Lưu ý

Trong trường hợp cầu trước đã nâng lên

và có nguy cơ lật máy, người lái cắt

và nhờ đó máy sẽ từ từ hạ xuống

0K

Lop7.net

Khái niệm chung về tính ổn định ngang:

Lật ngang

t

Trượt ngang



10.2.1 Tính ổn định ngang tĩnh học

t

G

Gsint

Gcost C

02

Y2

B/2 0

B/2

01

Z2 h

Y1

Z1

t

a)

t

t

t G

Gsint

Gcost

B/2

01

h

Y1

Z1

B/2

e

0

02

Y2

Z2

b)

t

Góc ổn định tĩnh chống lật

Góc ổn định tĩnh chống trượt

Lop7.net

0

h1

02

C

G

C1

h1

hd

Quá trình lật có

thể chia thành 2

giai đoạn

- Giai đoạn I:

Máy kéo quay

quanh tâm o

Cho đến khi

bánh bên phải

tiếp xúc với

điểm 0 2

- Giai đoạn II :

Máy kéo quay

quanh tâm 0 2

10.2.2 Tính ổn định ngang khi một bên bị rơI xuống rãnh

h1 = h2

hd h

B

G

C1

C2

0

02

 d

Trong quan hệ

Giả thiết động năng hoàn

toàn biến thành thế năng

Gh1 = Gh2

Lop7.net

L

v

0

00

PLX

PLt

PLY C

w g

RLt

R B

b)

PLYsin

Gsin

PLY

PLYcos

Y2

Y1

Gcos

G h

Z2

C

02

B/2

B/2

01



 Z1

10.2.2 Tính ổn định ngang khi quay vòng

Nguy hiểm nhát là khi quay vòng lên phía trên dốc

10.2.2 Tính ổn định ngang khi quay vòng

a) Xét theo điều kiện chống lật:

Khi bị lật Z 2 = 0 và từ điều kiện cân bằng mô men lấy với điểm O 1 ta sẽ nhận được :

hoặc

Từ đó rút ra :

Khi quay vòng trên đường bằng (  = 0)

vận tốc giới hạn sẽ là :

Lop7.net