Nghiên cứu động lực học quá trình phanh liên hợp máy kéo john deer 5310 với rơ moóc khi vận chuyển

Với sự trợ giúp của các phần mền tiện ích, trong đó đặc biệt kể đến sự hỗ trợ của phần mền Matlab - Sumulink đã giúp Tôi trong việc tìm hiểu nghiên cứu luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu đ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học

Đồng Nai, ngày …tháng….năm 2017

Người cam đoan

Phùng Ngọc Thái Minh Duy

Trong quá trình thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo trong Khoa Cơ Điện và Công Trình cùng các thầy cô trong trường Nhân dịp này, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến:

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Lê Văn Thái đã trực tiếp

hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này

Tôi xin chân thành cảm cám ơn tập thể cán bộ, giáo viên trong Khoa

Cơ Điện và Công Trình - Trường Đại học Lâm Nghiệp – Hà Nội

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy tôi trong quá trình học tập tại trường và các thầy cô giáo Khoa Sau Đại Học - Trường Đại học Lâm Nghiệp – Hà Nội

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng các thầy cô Khoa Cơ Khí Động Lực, Trung Tâm Chất Lượng Cao - Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng các thầy cô Khoa Cơ Khí Động Lực - Trường TCN Kỹ Thuật Công Nghệ Hùng Vương – TP Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này

Tác giả

Phùng Ngọc Thái Minh Duy

LỜI CẢM ƠN

BẢN NHẬN XÉT

Của người hướng dẫn luận văn thạc sĩ

Họ và tên người hướng dẫn: PGS.TS Lê Văn Thái

Họ và tên học viên: Phùng Ngọc Thái Minh Duy

Chuyên ngành:Kỹ Thuật Cơ Khí

Khóa học: K23B-KTCK

Nội dung nhận xét:

1 Tinh thần, thái độ làm việc, ý thức tổ chức kỷ luật:

2 Về năng lực và trình độ chuyên môn:

3 Về quá trình thực hiện đề tài và kết quả của luận văn:

4 Đồng ý cho học viên bảo vệ luận văn trước Hội đồng: Có Không

Hà Nội, ngày……tháng….năm 2017

Người nhận xét

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1Tình hình và thực trạng áp dụng cơ giới để vận chuyển nông sản tại đồng bằng sông Cửu Long 3

1.1.1 Tình hình thu hoạch và vận chuyển nông sản ở đồng bằng sông Cửu Long 3

1.1.2 Thực trạng áp dụng cơ giới trong khâu vận chuyển nông sản 3

1.2 Tình hình nghiên cứu về động lực phanh ô tô - máy kéo bánh hơi 7

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 7

1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 10

1.3 Kết luận chương 1 13

Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 14

2.2 Nội dung nghiên cứu 14

2.3 Đối tượng nghiên cứu 14

2.4 Phạm vi nghiên cứu 19

2.5 Phương pháp nghiên cứu 19

Chương 3: ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH LIÊN HỢP MÁY KÉO JOHN DEER 5310 VỚI RƠ MOOC KHI VẬN CHUYỂN NÔNG SẢN 20

3.1 Xây dựng mô hình tính toán động lực học phanh 20

3.1.1 Các giả thiết 20

3.1.2 Lựa chọn mô hình động lực học quá trình phanh 22

3.1.3 Mô hình tính toán động lực học quá trình phanh của LHM 24

3.3.2 Thuật giải phương trình vi phân bậc 2 theo phương pháp Runge-Kutta 32 Chương 4: KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN HIỆU QUẢ PHANH CỦA LIÊN HỢP MÁY KÉO JOHN DEER 5310 VỚI RƠ MOÓC KHI VẬN CHUYỂN NÔNG SẢN 34

4.1 Mục đích khảo sát 34

4.2 Các phương án khảo sát 34

4.3 Giới thiệu nội dung chính của Matlab – Simulink 36

4.4 Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến hiệu quả phanh của liên hợp máy kéo 38

4.4.1 Khảo sát yếu tố thuộc về tự nhiên: (độ dốc (α) đến chất lượng phanh) 38 4.4.2 Khảo sát yếu tố thuộc về chế độ khai thác sử dụng liên hợp máy (ảnh hưởng tải trọng chuyên chở đến chất lượng phanh) 42

4.4.3 Khảo sát yếu tố thuộc về kết cấu xe 46

4.5 Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả phanh của liên hợp máy 55

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 57

1 Kết luận 57

2 Đề nghị 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

PHỤ LỤC 61

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật của máy kéo John Deer 5310 15

Bảng 2.2 Các thông số kỹ thuật rơ mooc RMH-3000 17

Bảng 4-1: Ảnh hưởng của độ dốc mặt đường đến chất lượng phanh 38

Bảng 4-2: Ảnh hưởng của tải trọng chuyên chở đến chất lượng phanh 43

Bảng 4-3: Ảnh hưởng của hệ số liên kết () đến chất lượng phanh 47 Bảng 4-4: Ảnh hưởng của toạ độ trọng tâm tải trọng đến chất lượng phanh 51

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1-1 Vận chuyển bằng thủ công bằng sức người 4

Hình 1-2 Vận chuyển bằng thủ công bằng sức động vật (trâu, bò ) 5

Hình 1-3 Vận chuyển bằng đường thủy (ghe, tàu…) 5

Hình 1-4 Vận chuyển bằng xe công nông 6

Hình 2-1 Liên hợp máy kéo 15

Hình 3-1 Liên hợp máy kéo phanh khi lên dốc 22

Hình 3-2 Liên hợp máy kéo phanh trên đường bằng phẳng 23

Hình 3-3 Liên hợp máy kéo phanh khi xuống dốc 23

Hình 3-4 Sơ đồ lực tác dụng liên hợp máy kéo khi phanh 24

Hình 3 - 5 Sơ đồ xác định phản lực liên kết giữa máy kéo và rơ moóc khi phanh 28

Hình 4-1 Ảnh hưởng của độ dốc  =10o 40

Hình 4-2 Ảnh hưởng của độ dốc  =14o 41

Hình 4-3 Ảnh hưởng của độ dốc  =18o 42

Hình 4-4 Ảnh hưởng của tải trọng chuyên chở Qg = 1000kg 44

Hình 4-5 Ảnh hưởng của tải trọng chuyên chở Qg = 2000kg 45

Hình 4-6 Ảnh hưởng của tải trọng chuyên chở Qg = 3000kg 46

Hình 4-7 Ảnh hưởng của hệ số liên kết =0.5 49

Hình 4-8 Ảnh hưởng của hệ số liên kết =1 50

Hình 4-9 Ảnh hưởng của hệ số liên kết =1.5 51

Hình 4-10 Ảnh hưởng của tọa độ trọng tâm tải trọng b=0.3 53

Hình 4-11 Ảnh hưởng của tọa độ trọng tâm tải trọng b=0.0 54

Hình 4-12 Ảnh hưởng của tọa độ trọng tâm tải trọng b= -0.3 55

LỜI NÓI ĐẦU

Từ lâu việc sử dụng phương tiện để đi lại cũng như vận chuyển hàng hoá

đã chiếm vị trí quan trọng trong các hoạt động xã hội Ngày nay, giao thông vận tải có ý nghĩa đặc biệt đối với nền kinh tế của mỗi quốc gia

Ở nước ta hiện nay, giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ôtô Vì vậy lĩnh vực ôtô - máy kéo đã nhận được được sự quan tâm của nhiều trường đại học, cũng như nhiều cơ quan có liên quan

Sản xuất nông nghiệp là một quá trình sản xuất đặt thù, nó mang tính độc lập cao, điều kiện sản xuất phúc tạp, tiêu tốn nhiều lao động, để nâng cao năng suất, giảm nhẹ sức lao động cho các khâu sản xuất cần phải áp dụng cơ giới hóa vào sản xuất

Năng suất bình quân đồng bằng sông Cửu Long đạt gần 70tạ/ha; tổng sản lượng toàn vùng ước đạt hơn 11 triệu tấn lúa, trong đó sản lượng lúa thơm, lúa có phẩm chất gạo tốt chiếm trên 70%

Việc sử dụng liên hợp máy kéo John Deer 5310 với rơ moóc khi vận chuyển nông sản rất quan trọng

Do đó việc nghiên cứu về hệ thống phanh đang là vấn đề được đặt ra hàng đầu đối với ngành cơ khí ôtô trong giai đoạn hiện nay

Nghiên cứu hệ thống phanh là một vấn đề tương đối phức tạp Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ thông tin đã giúp cho việc nghiên cứu

hệ thống phanh được diễn ra thuận tiện hơn Với sự trợ giúp của các phần mền tiện ích, trong đó đặc biệt kể đến sự hỗ trợ của phần mền Matlab -

Sumulink đã giúp Tôi trong việc tìm hiểu nghiên cứu luận văn tốt nghiệp

“Nghiên cứu động lực học quá trình phanh liên hợp máy kéo John Deer

5310 với rơ moóc khi vận chuyển

+ Ý nghĩa khoa học của đề tài

Xây dựng được mô hình động lực học quá trình phanh của liên hợp máy kéo John Deer 5310 với rơ moóc khi vận chuyển nông sản, từ đó đã thiết lập được hệ phương trình vi phân chuyển động khi phanh Từ đó khảo sát sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến chất lượng quá trình phanh Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc đề xuất thiết kế cải tiến và sử dụng liên hợp máy an toàn và hiệu quả

Bằng nghiên cứu thực nghiệm, đã xác định được thông số hình học, tọa động trọng tâm, hệ số cản lăn, hệ số bám của đường vận chuyển Kết quả nghiên cứu thực nghiệm này là cơ sở phục vụ cho bài toán lý thuyết

+ Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ là cơ sở khoa học cho việc đưa ra các giải pháp về thiết kế cải tiến hoàn thiện hệ thống phanh của liên hợp máy nhằm nâng cao chất lượng phanh cũng như đưa ra các khuyến cáo sử dụng liên hợp máy

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1Tình hình và thực trạng áp dụng cơ giới để vận chuyển nông sản tại đồng bằng sông Cửu Long

1.1.1 Tình hình thu hoạch và vận chuyển nông sản ở đồng bằng sông Cửu Long

- Nhu cầu cần vận chuyển ở đồng bằng sông cửu long

Theo số liệu của Tổng cục Thống kê Việt Nam năm 2011, tổng diện tích các tỉnh, thành thuộc Đồng bằng sông Cửu Long là 40.548,2 km² chiếm 13% diện tích cả nước, tốc độ tăng trưởng cao hơn cả nước (năm 2015 tăng 7,8% trong khi cả nước tăng 6,8%) Chỉ riêng lúa đã chiếm 47% diện tích và 56% sản lượng lúa cả nước; xuất khẩu gạo từ toàn vùng chiếm tới 90% sản lượng

Hiện nay vùng ĐBSCL có khoảng 12.455 chiếc máy kéo, mức độ cơ giới hóa ở đồng bằng sông Cửu Long còn thấp, khoảng 1/3 so với Thái Lan và 1/4 so với Trung Quốc Chất lượng máy cày kéo, máy động lực cho nông dân

là có vấn đề, hầu hết sử dụng máy cũ Hệ số tiêu tốn nhiên liệu, độ bền, độ ổn định hoạt động không đảm bảo, thường hư hỏng máy động lực, gây nguy hiểm cho ngư dân

1.1.2 Thực trạng áp dụng cơ giới trong khâu vận chuyển nông sản

Thu hoạch thóc là một công đoạn trong quá trình sản xuất nông nghiệp Chúng ta sử dụng các công cụ thủ công hoặc máy móc để thu hoạch Đất đồng bằng sông Cửu Long thường là các vùng đất mềm, sình lầy nên việc khai thác gặp rất nhiều khó khăn Sau khi thóc được thu hoạch, chúng phải được tập kết ở một vị trí thuận lợi để thực hiện tiếp công đoạn vận chuyển Trong các khâu thu hoạch, vận chuyển là một khâu quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, giá thành và chi phí thu hoạch Để thu gom thóc từ

nơi thu hoạch ra các bãi tập chung, tuỳ theo điều kiện của mỗi nước và mỗi vùng sản xuất khác nhau mà có thể áp dụng các hình thức vận chuyển thóc khác nhau sau đây:

- Vận chuyển bằng thủ công bằng sức người

- Vận chuyển bằng thủ công bằng sức động vật (trâu, bò )

- Vận chuyển bằng đường thủy (ghe, tàu…)

- Vận chuyển bằng cơ giới (ô tô, liên hợp máy kéo…)

Hình 1-1 Vận chuyển bằng thủ công bằng sức người

Hình 1-2 Vận chuyển bằng thủ công bằng sức động vật (trâu, bò )

Hình 1-3 Vận chuyển bằng đường thủy (ghe, tàu…)

Hình 1-4 Vận chuyển bằng xe công nông

Đối với những nước có nền công nghiệp phát triển thì người ta dùng những phương thức vận chuyển hiện đại hơn bẳng các loại máy móc có nhiều tính năng hơn, năng suất cao hơn Nhưng phương thức vận chuyển thóc chủ yếu vẫn là các loại liên hợp máy kéo chuyên dùng, các loại ô tô Các loại liên hợp máy kéo này có khả năng bám rất tốt Tuy nhiên, chúng có cấu tạo phức tạp, giá thành cao, vốn đầu tư lớn, phụ tùng thay thế khó khăn và giá thành khá cao

Một số nước đã sản xuất và sử dụng những loại máy này như : 50/80 (Liên Xô), STEYER( Áo), MTZ-Volga (Bungary), FIAT (Ý), ZETOR-

MTZ-6911 (Tiệp Khắc) , YANMAR (Nhật), KUBOTA (Nhật), Bông Sen 12 (Việt Nam), Đông Phong, Cao Phong (Trung Quốc),

Mặt khác, hiện nay do tác động của cơ chế kinh tế nhiều thành phần, do việc giao đất khoán rừng cho các hộ nông dân sử dụng lâu dài trên các địa bàn trung du miền núi Các trang trại sản xuất nông - nông nghiệp xuất hiện, kinh

tế trang trại và các sản phẩm từ trang trại cũng đang là thị trường hấp dẫn cho các dịch vụ cơ khí nông nghiệp, đặc biệt là công tác vận chuyển Nhiều hộ gia đình, các chủ trang trại đã mua máy kéo với mục đích để tự vận chuyển và thực hiện các dịch vụ trên Các loại máy kéo này chủ yếu là các loại máy kéo

cỡ nhỏ và trung bình như máy kéo Kobuta, Shibaura do Nhật bản chế tạo, máy kéo Động Phong - Trung Quốc và máy kéo Bông Sen - Việt Nam

Đối với máy kéo nhỏ được sử dụng trong nước hiện nay có ưu điểm là

dễ dàng di chuyển trên địa hình phức tạp, nhưng chúng cũng còn nhiều nhược điểm như tính năng sử dụng và một số kết cấu chưa hợp lý hơn nữa khi áp dụng vào từng điều kiện cụ thể trong nông nghiệp thì chúng không phát huy được lợi thế của mình, công suất nhỏ chưa đáp ứng được nhu cầu vận chuyển khi khai thác với khối lượng sản phẩm lớn

Trong khi chúng ta chưa đủ khả năng để trang bị các máy chuyên dùng với chi phí ban đầu lớn thì việc nghiên cứu cải tiến để nâng cao tính năng kỹ thuật của máy kéo thông thường cho phù hợp với điều kiện sử dụng ở vùng đổi núi sẽ có ý nghĩa không nhỏ, đặc biệt cho các trang trại, các đội sản xuất nông nghiệp và các nông trường có vốn đầu tư nhỏ đang dùng máy kéo bánh hơi cỡ nhỏ phổ biến hiện nay

1.2 Tình hình nghiên cứu về động lực phanh ô tô - máy kéo bánh hơi

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Trong quá trình phát triển kinh tế đất nước, ngành công nhiệp chế tạo, sản xuất lắp ráp xe ô tô được nhà nước ưu tiên phát triển với nhiều ưu đãi

về thuế và mặt bằng xây dựng nhằm kích thích ngành công nghiệp ô tô sản xuất trong nước Với mong muốn ngày càng hoàn thiện hơn và theo kịp khoa học thế giới Bộ khoa học công nghệ Việt Nam từ lâu đã đầu tư vào nghiên cứu khoa học trong mọi đề tài và mọi lĩnh vực xã hội Trong đó có nhiều đề tài về chuyên ngành động lực, do yêu cầu về sự an toàn cho xe và

người khi tham gia giao thông nên vấn đề động lực quá trình phanh của ô tô cũng được ít nhiều sự quan tâm nghiên cứu của khoa học trong nước

Qua tổng quan nghiên cứu vấn đề thấy rằng các đề tài về việc nghiên cứu động lực học quá trình phanh ô tô từ trước đến nay, đều khẳng định vai trò của hệ thống phanh ô tô trong khi vận tải hàng hóa là rất quan trọng Vì vận tải đường bộ có nhiều ưu điểm như giá thành vận chuyển, chủ động được các kênh phân phối hàng hóa, không bị phụ thuộc hay tác động nhiều

do điều kiện thiên nhiên và xã hội… Nên ô tô ngày càng được nhiều người

sở hữu và sử dụng trong phát triển kinh tế xã hội, cũng như nghiên cứu, cải tiến các loại xe ô tô để ngày một tốt hơn, an toàn hơn, thỏa mãn hơn với nhu cầu phục vụ xã hội…

Trong nhiều đề tài nghiên cứu về ô tô ở cấp nhà nước, các trường Đại học nói chung và các đề tài nghiên cứu hệ thống phanh của ô tô nói riêng đã

có những đề tài sau:

Đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới động lực phanh ô tô” đã

nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới động lực phanh ô tô và cấu tạo hệ thống phanh dẫn động thủy lực, trợ lực chân không trên xe GAZ-66, tiến hành phân tích kết cấu hệ thống phanh cụ thể trên xe

Đề tài “Nghiên cứu động lực học quá trình phanh liên hợp máy kéo Shibaura - 3000A khi vận chuyển gỗ rừng trồng” của Th.S Nguyễn Tài

Cường năm 2007 đã xây dựng mô hình toán học khảo sát động lực học quá trình phanh của liên hợp máy kéo Shibaura - 3000A khi vận chuyển gỗ rừng trồng, có sự chênh lệch về thời gian tác động của cơ cấu phanh máy kéo so với cơ cấu phanh rơ moóc, có sự khác nhau về tốc động tăng lực phanh, có sự khác nhau về hệ số liên kết giữa phanh rơ moóc và phanh máy kéo

Đề tài : “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quá trình phanh xe và đề xuất các giải pháp nâng cao độ an toàn chuyển động ô tô” đã

giới thiệu được những nét tổng quát về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quá trình phanh xe, đồng thời đã kết hợp với quá trình tính toán để xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh xe ZIL-130 Tuy nhiên đề tài mới chỉ dừng lại tính toán một loại xe, chưa xác định được các yếu tố ảnh hưởng trong mối quan hệ mật thiết giữa chúng Đặc biệt trong phần đề xuất mới chỉ ở những nét tổng quát dù đã có những số liệu và định hướng phát triển ngành

Đề tài “Nghiên cứu động lực quá trình phanh trên xe ô tô có trang bị

hệ thống ABS” của Th.S Vũ Duy Khiêm năm 2008 đã phân tích đánh giá so

sánh một số chỉ tiêu quan trọng của quá trình phanh với sự tác động của hệ thống ABS trên xe ô tô INNOVA do hãng Toyota sản xuất và đưa ra một số khuyến cáo để sử dụng hệ thống phanh hiệu quả, góp phần nâng cao an toàn giao thông

Đề tài “Khảo sát động lực học quá trình phanh của ô tô Toyota Vios 1,5L” năm 2011 đã nghiên cứu và khảo sát sự cố mất mômen phanh trong các

trường hợp xe đi thẳng mất phanh không đều theo dọc trục của xe, sự cố chậm tác dụng dẫn động phanh đến các chỉ tiêu của phanh và tính ổn định của ô tô khi phanh

Đề tài “ Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải Kia Rhino” của Th.S

Nguyễn Văn Bản viết năm 2008 đã nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hệ thống phanh của ô tô tải Kia Rhino từ đó tính toán và khảo sát để đưa ra những giải pháp cải tiến để nâng cao chất lượng hệ thống phanh

Đề tài “Khảo sát ổn định hướng chuyển động của ô tô trong quá trình phanh ô tô hai cầu” của Th.S Nguyễn Thanh Bình năm 2009 đã nghiên cứu

lý thuyết về sự mất ổn định hướng của ô tô khi phanh với mô phỏng dùng phần mềm Matlab- công cụ Simulink để khảo sát sự mất ổn định hướng của ô

tô khi phanh trên đường thằng làm tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống

phanh nhằm nâng cao hiệu quả, độ ổn định chuyển động khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc của ô tô khi chuyển động

1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Cho đến nay trên thế giới đã có rất nhiều tác giả và nhiều công trình khoa học nghiên cứu cả về lý thuyết và thực nghiệm quá trình làm việc của hệ thống phanh xe ô tô, các biện pháp kết cấu, phương pháp tính toán cũng như các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của chúng Nhiều nước nghiên cứu đề ra tiêu chuẩn, phương pháp để kiểm tra chất lượng của hệ thống phanh các xe ô tô mới sản xuất cũng như xe mới sử dụng

Một trong số các nhà khoa học đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu sâu sắc và toàn diện hệ thống phanh ô tô là viện sĩ E.A Tru-đa-cốp Ông đã xây dựng phương pháp tính toán cơ cấu phanh, đánh giá hiệu quả làm việc cũng như các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình làm việc của hệ thống phanh ô

tô Trong nghiên cứu lý thuyết của mình ông thừa nhận các giả thuyết đơn giản sau:

- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh có giá trị không đổi trong quá trình phanh

- Bề mặt làm việc của tấm ma sát bị biến dạng còn trống (đĩa) phanh không bị biến dạng

- Khi phanh, chỉ có tấm ma sát bị biến dạng còn trống (đĩa) phanh không

cơ cấu phanh theo công ma sát riêng, xây dựng công thức xác định quãng đường phanh của ô tô

Các tính toán, phân tích của N.A.Bu kha rin về cơ bản dựa trên các giả thuyết của E.A Tru đa cốp, tuy nhiên ông thừa nhận quy luật phân bố không đồng đều của áp suất theo chiều dài tấm ma sát trong cơ cấu phanh Ông cũng nhận xét thấy sự không ổn định của hệ số mat sát giữa má phanh- Trông phanh trong quá trình phanh và đã tiến hành khảo sát một loạt các nhân tố ảnh hưởng tới nó ( tốc độ, áp suất, nhiệt độ, trạng thái của đôi bề mặt ma sát, sự mài mòn của cặp ma sát trong quá trình phanh )

Tiếp tục tư tưởng của N.A Bu-kha-rin, các tác giả N G Lê-vin, V.L.Ga-đô-li-na, L.R Su-tô-gô, Iu.B.Bê-len-ki, L.M Pư-giê-vích, A.Jan-te

đã nghiên cứu ảnh hưởng sự biến dạng của trống phanh tới quy luật phân bố

áp suất theo chiều dài má phanh, đến trị số mô men phanh mà cơ cấu có thể tạo ra Công trình nghiên cứu của A.X Phê- đô- xốp đã khảo sát ảnh hưởng các thông số kết cấu của cơ cấu phanh tới chất lượng tiếp xúc của cặp ma sát

và các thông số làm việc khác của cơ cấu

Giáo sư A.F.Ma-sen-cô đưa ra khía niệm tỷ số truyền của cơ cấu phanh, hệ số ma sát tương đương của cơ cấu phanh để tính toán, nghiên cứu,

so sánh các cơ cấu phanh khác nhau Nhờ sử dụng các khái niệm này, phương pháp tính toán hiệu quả làm việc của các cơ cấu phanh khác nhau cũng như việc so sánh khả năng làm việc của chúng trở nên chính xác và toàn diện hơn

Sự đóng góp to lớn vào nghiên cứu quá trình làm việc của cơ cấu phanh trong những năm gần đây là giáo sư B.B Gen-bom cùng các cộng sự của ông

ở trường đại học ô tô và đường bộ Lơ -vốp ( Liên - xô) Giáo sư đã tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng có tính quy luật của các nhân tố kết cấu, vận hành của cơ cấu phanh đến các chỉ tiêu hiệu quả phanh của xe và tính ổn định của cơ cấu trong quá trình phanh; sử dụng phương pháp mô hình

hóa, ông đã tiến hành nghiên cứu quá trình nhiệt xảy ra trong cơ cấu phanh xe

ô tô

Trong quá trình phanh nếu các bánh xe bị hãm cứng, trượt lết trên đường sẽ làm cho xe bị mất ổn định và giảm hiệu quả của quá trình phanh Để khắc phục những thiếu sót này người ta đã nghiên cứu đưa vào trong hệ thống phanh các bộ tự động điều chỉnh lực phanh và các bộ chống hãm cứng các bánh xe khi phanh (BCHC)

Các tác giả G.M Ka-xô-la-pôp, I.K.Ptrê-lin, V.A.I-la-ri-ô-nôp đã nghiên cứu động lực học của quá trình phanh trên các xe có trang bị bộ chống hãm cứng Các tác giả này, trong mô hình toán học của mình đã xét đến sự biến đổi của hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường trong quá tronhf phanh G.M Ka-xô-la-pôp lấy trị số trung bình của hệ số bám trong quá trình phanh

để tính toán, còn V.A I-la-ri-ô-nôp thì xét sự biến đổi của hệ số bám theo vận tốc của xe và độ trượt tương đối của bánh xe trên mặt đường trong quá trình phanh Tuy nhiên ở đây quan hệ giữa hệ số bám với vận tốc và độ trượt mới chỉ được trình bày dưới dạng các bảng số rời rạc

M Mits-kê và P Vi-nhê tiến hành nghiên cứu quá trình phanh ô tô khi

xe chuyển động trên đường không bằng phẳng Các tác giả này đã mô hình hóa ô tô thành một hệ không gian Các tác giả cũng xét sự biến đổi của hệ số bám trong quá trình phanh phụ thuộc vào vận tốc chuyển động, đột trượt, góc lăn lệch của bánh xe, tải trọng tác dụng lên bánh xe theo phương đứng và phương ngang Các quan hệ này cũng không được trình bày dưới dạng giải tích nên việc tính toán gặp nhiều khó khăn, ý nghĩa sử dụng trong thực tế cũng bị hạn chế

Song song với sự phát triển các học thuyết về cơ cấu phanh, dưới sự lãnh đạo của giáo sư I.V Kra-genk-xki, các kết quả nghiên cứu lý thuyết ma sát ngoài và sự mài mòn của các vật thể rắn đã nâng khoa học về lĩnh vực ma

sát lên mức chất lượng cao Các nghiên cứu của I.V Kra-gen-xki, A.B tri-nat-gie, V.X Sê- đrôp đã làm sáng tỏ bản chất tiếp xúc ma sát, đánh giá được ảnh hưởng của các nhân tố : vận tốc, áp suất, nhiệt độ đến chất lượng làm việc của cặp ma sát

Điểm qua các công trình nghiên cứu trong lĩnh vực của hệ thống phanh

ta thấy: Các nghiên cứu về phương pháp tính toán hệ thống phanh ô tô cũng như phân tích ảnh hưởng của ác nhân tố kết cấu, vận hành đến chất lượng làm việc của nó rất phong phú, đề cập tới nhiều khía cạnh của quá trình phanh Tuy nhiên do sự phức tạp của mối quan hệ giữa các thông số cũng như của các nhân tố ảnh hưởng trong quá trình phanh nền nhiều tác giả đã phải sử dụng các giả thuyết đơn giản để tính toán Những năm gần đây do ứng dụng các thành tựu của ngành tin học và máy tính, việc sử dụng các máy điện toán cho phép xây dựng được các mô hình toán học phức tạp, nhiều tham số, phản ánh sát với thực tế Khi đó các nhân tố ảnh hưởng đến sự làm việc của hệ thống phanh được xem xét toàn diện, đúng bản chât của nó, làm cho các công trình nghiên cứu lý thuyết ngày càng có ý nghĩa thực tiễn hơn

1.3 Kết luận chương 1

Theo số liệu của Tổng cục Thống kê Việt Nam, liên hợp máy kéo:

Kobuta, Shibaura, Yanmar, John Deer rất phổ biến và cần thiết cho đồng bằng sông Cửu Long để phục vụ cho sản xuất cho nông nghiệp

Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước chưa nghiên cứu động lực học quá trình phanh liên hợp máy kéo John Deer 5310 ở đồng bằng sông Cửu Long, chưa đưa ra được các khuyến cáo khi sử dụng, phương pháp bảo dưỡng

và sửa chữa,

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng mô hình động lực học quá trình phanh của liên hợp máy kéo John Deer 5310 với rơ moóc khi vận chuyển nông sản, từ đó khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng nhằm đề xuất các giải pháp hoàn thiện hệ thống phanh cũng như lựa chọn chế độ sử dụng liên hợp máy kéo an toàn và hiệu quả

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

- Xây dựng mô hình động lực học quá trình phanh

- Khảo sát một số thông số ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình phanh

- Kết luận và kiến nghị

2.3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống phanh của liên hợp máy kéo John Deer 5310 với rơ moóc khi vận chuyển nông sản (hình 2.1)

a) Giới thiệu máy kéo John Deer 5310

Máy kéo John Deer 5310 là máy kéo bánh hơi, hai cầu chủ động (4x4),

sử dụng động cơ Diesel 4 kỳ 2.9L, loại 3 xylanh, bơm cao áp 3 nhánh độc lập cung cấp cho 3 máy, hệ thống nạp tăng áp bằng turbo, là loại máy kéo do Mỹ (USA) sản xuất với các thông số kỹ thuật sau:

Hình 2-1 Liên hợp máy kéo Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật của máy kéo John Deer 5310

Động cơ

Mã lực 55 HP, động cơ John Deere 3029H, 2400 vòng/phút, 3 xy lanh, làm mát bằng nước,

Lọc gió Lọc gió bằng lọc kép

3 cấp số lùi Thủy lực Tổng lực nâng 1800 kgf

b) Giới thiệu rơ moóc RMH-3000

Rơ moóc RMH-3000 được thiết kế và chế tạo cho máy kéo Rơ moóc này có một cầu chủ động nhân mô men thông qua một hê thống thuỷ lực trợ giúp cầu moóc Khi vận tốc quay trục động cơ thuỷ lực bằng vận tốc quay qui đổi từ bánh xe, lúc đó hê thống thuỷ lực hoạt động ở chế độ không tải Khi vận tốc quay trục động cơ thuỷ lực lớn hơn vận tốc quay qui đổi từ bánh xe thì lưu lượng vào động cơ thuỷ lực sẽ lớn hơn lưu lượng ra, làm xuất hiên sự tăng áp suất trong động cơ, lúc này hệ thống truyền động bắt đầu hoạt động để

bổ sung mô men quay cho cầu moóc Khi vận tốc quay trục động cơ thuỷ lực nhỏ hơn vận tốc quay qui đổi từ bánh xe thì lưu lượng vào động cơ thuỷ lực nhỏ hơn lưu lượng ra, chuyển động quay của bánh xe cầu moóc truyền ngược

về động cơ thuỷ lực Khi phanh liên hợp máy này dầu do bơm cung cấp được đưa về thùng không qua động cơ thuỷ lực, do đó mô men chủ động đưa đến động cơ thuỷ lực bị cắt, đổng thời áp suất của dầu được đưa đến để phanh rơ moóc Khi nhả phanh thì hê thống thuỷ lực lại hoạt động bình thường

Hệ thống phanh rơ moóc của liên hợp máy kéo JOHN DEERE 5310 là

hệ thống phanh dầu Nó gồm hai phần chính là cơ cấu phanh và cơ cấu dẫn động phanh Cơ cấu phanh rơ moóc là cơ cấu phanh guốc của xe GAZ- 51 do

Liên Xô sản xuất Do cầu rơ moóc cũng là của xe GAZ - 51 nên cơ cấu phanh được liên kết với cầu rơ moóc theo đúng thiết kế tổng thể của nhà sản xuất Guốc phanh, xy lanh làm việc, lò xo, trống phanh được liên kết với nhau theo đúng tiêu chuẩn của nhà sản xuất, tất cả các chi tiết được lắp ghép với nhau nằm trong moay ơ của bánh xe Hệ thống dẫn động phanh bao gổm: bàn đạp phanh được dùng chung với bàn đạp của máy kéo, tổng phanh, hệ thống phanh dầu

Bảng 2.2 Các thông số kỹ thuật rơ mooc RMH-3000

hiệu

Giá trị

Tải trọng của rơ mooc Q m 1500 kg

Tải trọng chuyên chở tối đa Q g 3000 kg

c) Đường vận chuyển ở đồng bằng sông Cửu Long

Vùng đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam được hình thành từ những trầm tích phù sa và bồi dần qua những kỷ nguyên thay đổi mực nước

biển; qua từng giai đoạn kéo theo sự hình thành những giồng cát dọc theo bờ biển Những hoạt động hỗn hợp của sông và biển đã hình thành những vạt đất phù sa phì nhiêu dọc theo đê ven sông lẫn dọc theo một số giồng cát ven biển

và đất phèn trên trầm tích đầm mặn trũng thấp như vùng Đồng Tháp Mười, tứ giác Long Xuyên – Hà Tiên, tây nam sông Hậu và bán đảo Cà Mau Địa hình của vùng tương đối bằng phẳng, độ cao trung bình là 3 - 5m, có khu vực chỉ cao 0,5 - 1m so với mặt nước biển

Hình 2-2 Đường vận chuyển nông sản

d) Hàng hóa nông sản

Một số loại chính: Thóc (Lúa), Bắp, Khoai Lang, Trái cây…

Hình 2-3 Hàng hóa nông sản

2.4 Phạm vi nghiên cứu

- Đối với liên hợp máy kéo John Deer 5310

Động lực phanh gồm rất nhiều vấn đề nghiên cứu, do thời gian có hạn nên chỉ tập trung nghiên cứu sự ảnh hưởng các thông số, điều kiện tự nhiên, khảo sát kết cấu của liên hợp máy kéo nhằm hoàn thiện hệ thống phanh cũng như lựa chọn chế độ

sự dụng an toàn và hiệu quả

- Đối với đường vận chuyển: Đường đất mềm, độ dốc 10 - 18

- Đối với hàng hóa nông sản: Hàng hóa nông sản lựa chọn vận chuyển là thóc (lúa), sau thu hoạch Thóc độ ẩm 14% có khối lượng riêng 500kg/m3

2.5 Phương pháp nghiên cứu

Nhằm tìm hiểu các công trình nghiên cứu về động lực quá trình phanh, làm cơ

sở xây dựng quá trình phanh của liên hợp máy kéo và tìm hiểu các hình thức vận chuyển nông sản ở đồng bằng sông Cửu Long

Để xây dựng mô hình toán học và xác định các phương pháp giải phù hợp phải sử dụng các phương pháp sau:

- Phương pháp kế thừa và tham khảo tài liệu

độ tin cậy và chính xác cần thiết của mô hình với quá trình thực Số lượng phương trình được thiết lập vừa đủ để giải bài toán

Chương 3 ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH LIÊN HỢP MÁY KÉO JOHN DEER 5310 VỚI RƠ MOOC KHI VẬN CHUYỂN NÔNG SẢN

3.1 Xây dựng mô hình tính toán động lực học phanh

Quá trình phanh liên hợp máy là môt quá trình diễn ra hết sức phức tạp, trong đó mọi đại lượng biến đổi không ngừng, phụ thuộc lẫn nhau và phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: tải trọng, hệ số bám, vận tốc, tốc độ đạp phanh Đổng thời liên hợp máy này là hệ hai khối lượng Vì vây việc đưa ra môt mô hình hoàn chỉnh để xét đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phanh gặp rất nhiều khó khăn

Mặt khác phanh liên hợp máy chỉ là đơn lẻ trong môt hệ thống hoàn chỉnh bao gổm ba yếu tố chủ đạo: con người - thiết bị - môi trường, mà yếu tố con người, yếu tố môi trường không phải là những yếu tố lúc nào cũng có thể

mô tả bằng phương trình toán học Chúng chịu sự chi phối của vô số các yếu

tố khách quan cũng như chủ quan tác động một cách trực tiếp và gián tiếp

Để nghiên cứu được quá trình phanh của liên hợp máy, người ta có thể chia ra rất nhiều phương án, giải quyết từng trường hợp cụ thể Điều đó không nằm ngoài mục đích đơn giản hoá bài toán một cách phù hợp nhất, tuy nhiên không làm mất đi tính tổng quát cần thiết của một bài toán xây dựng trên lý thuyết

Vì vây, để thuận lợi cho việc nghiên cứu trên lý thuyết mô hình động lực học quá trình phanh của liên hợp máy, đề nghị chấp nhận một số giả thiết sau:

- Ngoài lực phanh do khả năng bám của các bánh xe được phanh sinh

ra và lực dốc thì sự ảnh hưởng của các ngoại lực khác đến quá trình phanh liên hợp máy đều coi như ảnh hưởng không đáng kể;

- Trong quá trình phanh liên hợp máy thì người lái không đánh tay lái;

- Quá trình phanh diễn ra khi đã ngắt ly hợp;

- Toạ độ trọng tâm của rơ moóc và của đầu máy nằm trên mặt phẳng dọc của liên hợp máy;

- Coi mô men phanh sinh ra ở hai bên bán trục trên cầu chủ động của máy kéo là bằng nhau và ở các bánh xe rơ moóc là bằng nhau;

- Coi hệ số bám của hai bên bánh xe máy kéo là bằng nhau và hệ số bám của các bánh xe rơ moóc khi chuyển động và phanh là như nhau;

- Bỏ qua mô men quán tính của các chi tiết chuyển động quay;

- Liên kết tại khớp nối giữa máy kéo và rơ moóc là liên kết động học cứng (khớp không có khe hở, chúng có thể xoay được)

Với những giả thiết như trên, mô hình nghiên cứu có thể đưa về dạng

mô hình phẳng, máy kéo và rơ moóc chuyển động cùng vận tốc

3.1.2 Lựa chọn mô hình động lực học quá trình phanh

Mô hình động lực học quá trình phanh được xây dựng cho trường hợp nguy hiểm nhất trong các trường hợp xảy ra đối với LHM khi làm việc trên điều kiện địa hình khác nhau, cụ thể:

a) Trường hợp liên hợp máy kéo phanh khi chuyển động lên dốc:

Liên hợp máy kéo phải thường xuyên di chuyển từ ghe, phà lên bờ ruộng, từ ruộng lúa lên các con đường đê để vận chuyển thóc Lúc này thành phần Qsin, Gsinngược chiều chuyển động và cùng chiều PP, PPM

Hình 3-1 Liên hợp máy kéo phanh khi lên dốc

b) Trường hợp liên hợp máy kéo phanh khi chuyển động đường bằng phẳng

- Khi thu hoạch lúa, liên hợp máy kéo di chuyển trên đồng ruộng bằng phẳng Lúc này không xuất hiện thành phần Qsin và Gsin

Hình 3-2 Liên hợp máy kéo phanh trên đường bằng phẳng

c) Trường hợp liên hợp máy kéo phanh khi chuyển động xuống dốc

- Liên hợp máy kéo phải di chuyển từ bờ ruộng xuống ghe, phà để di chuyển đến nơi khác, từ bờ đê xuống ruộng Lúc này thành phần Qsin, Gsincùng chiều chuyển động và ngược chiều PP, PPM

Hình 3-3 Liên hợp máy kéo phanh khi xuống dốc

Khi liên hợp máy chuyển động xuống dốc mà ta thực hiên quá trình phanh, do

có thêm thành phần G.sin và Q.sin nên thời gian phanh cũng như quãng

đường phanh tăng lên Mặt khác, nếu Q.sin lớn mà lực phanh nhỏ thì rơ moóc sẽ đẩy máy kéo khi đó việc điều khiển liên hợp máy gặp rất khó khăn

hoặc có thể bị mất lái Vì vây, khi liên hợp máy chuyển động xuống dốc là trường hợp nguy hiểm nhất nên đề tài chúng tôi sẽ khảo sát trường hợp phanh liên hợp máy khi xuống dốc

3.1.3 Mô hình tính toán động lực học quá trình phanh của LHM

a/ Sơ đồ lực tác dụng lên LHM khi chuyển động xuống dốc khi phanh

Hình 3-4 Sơ đồ lực tác dụng liên hợp máy kéo khi phanh

Khi liên hợp máy đang chuyển động mà ta thực hiên quá trình phanh thì

nó sẽ chịu các lực tác dụng như hình vẽ 3-1, trong đó ta có:

L,a,b,c,LM là các thông số xác định kích thước và toạ độ trọng tâm của máy kéo và rơ moóc

h, HQ là toạ độ trọng tâm của máy kéo, rơ moóc so với mặt đường

hM chiều cao của thành moóc so với mặt đường

G - Trọng lượng của máy kéo, N;

Q - Trọng lượng của rơ moóc, N;

PfK, PfM - Lực cản lăn của bánh xe máy kéo và bánh xe rơ moóc, N;

Pp ,PpM - Lực phanh sinh ra ở bánh sau máy kéo và ở bánh rơ moóc, N;

PJG - Lực quán tính của máy kéo sinh ra trong quá trình phanh, có chiều

cùng với chiều chuyển động của máy kéo, N;

PJM - Lực quán tính của rơ moóc sinh ra trong quá trình phanh, có chiều

cùng với chiều chuyển động của rơ moóc, N;

Pd - Lực cản dốc(chính là thành phần Gsin, Qsin chiếu xuống mặt đường), N;

Z 1 , Z2 - Phản lực thẳng góc từ mặt đường lên các bánh xe trước và sau của máy kéo, N;

Z 3 - Phản lực thẳng góc từ mặt đường lên bánh xe rơ moóc, N;

V - Vận tốc chuyển động của liên hợp máy, m/s;

Các giá trị trên được xác định theo các công thức sau:

Lực quán tính của máy kéo PJG=G

g JG (3 - 1)

JG - gia tốc phanh máy kéo, m/s2;

G - trọng lượng của máy kéo, N

Lực quán tính của rơ moóc PJQ= Q

g JQ (3 - 2)

Q - trọng lượng của rơ moóc, N;

Jq - gia tốc phanh rơ moóc, m/s2

Theo giả thiết như trên, máy kéo và rơ moóc chuyển động với cùng vận tốc, gia tốc và cùng môt quãng đường dịch chuyển

Lực cản dốc Pd được tính như sau: P d = G.sin + Q.sin (3 - 3)

Trong đó:  Là độ dốc của mặt đường

Tổng các lực cản lăn Pf bao gổm lực cản lăn tác dụng lên máy kéo và lực cản lăn tác dụng lên rơ moóc được tính như sau:

Do liên hợp máy chuyển động trên cùng môt loại đường, ta coi hệ số

cản lăn là như nhau: f k = f m = f

Tổng lực phanh ∑PP gồm các lực phanh trên hai bánh xe chủ động của máy kéo và các lực phanh trên bánh xe rơ moóc, được xác định theo công thức sau:

Lực phanh tối đa có thể đạt được:

P = Ppmax (1-e-kt) = 1-e-kt) (3 – 6)

- hệ số bám của bánh xe với mặt đường;

P - lực bám của bánh xe với mặt đường, N;

Z - phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên các bánh xe, N

Trên thực tế cho ta thấy, quá trình phanh liên hợp máy là một quá trình diễn ra hết sức phức tạp, trong đó mọi đại lượng biến đổi không ngừng, chúng phụ thuộc lẫn nhau và phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố' như: tải trọng, hê số bám, vận tốc, tốc độ đạp phanh đồng thời liên hợp máy này là hệ hai khối lượng Do vây, khi phanh liên hợp máy có lúc rơ moóc đẩy máy kéo, có lúc máy kéo lại kéo rơ moóc Nếu máy kéo kéo rơ moóc thì làm cho việc điều khiển máy kéo rất ổn định và dễ dàng hơn Nếu rơ moóc đẩy máy kéo thì việc điều khiển máy kéo sẽ không theo mong muốn của người điều khiển Vì vây,

để tránh trường hợp rơ moóc đẩy máy kéo thì liên hợp máy được thiết kế, chế

(3-7)

tạo, sửa chữa và bảo dưỡng sao cho phanh rơ moóc trước khi phanh máy kéo Mặt khác, nếu phanh rơ moóc trước khi phanh máy kéo nhưng tốc độ tăng lực phanh của rơ moóc nhỏ hơn của máy kéo thì rơ moóc sẽ sinh ra lực đẩy đẩy vào máy kéo Do đó người ta đưa ra hệ số liên kết giữa tốc độ tăng lực phanh của máy kéo Khi đó ta có:

- Đối với máy kéo PP=PmaxK(1-e-k1(t-tc1))

- Hệ số liên kết giữa tốc độ tăng lực phanh của máy kéo và tốc độ tăng

lực phanh của rơ moóc ()

Hệ số liên kêt giữa tốc độ tăng lực phanh của máy kéo và tốc độ tăng lực phanh của rơ moóc là tỉ số giữa tốc độ tăng lực phanh của rơ moóc và tốc

độ tăng lực phanh của máy kéo

k1

k2 ; k1=k2.

PP=PmaxK(1-e-k1(t-tc1)) (3 – 9)

PP=PmaxM(1-e-k2(t-tc2)) (3 – 10)

Phương trình cân bằng lực của liên hợp máy sẽ là:

∑P j = ∑P P + ∑P f - P d (3-11)

b) Phương trình vi phân chuyển động của liên hợp máy kéo khi phanh

Với những giả thiết trên thì liên hợp máy kéo John Deere 5310 là một khối, nó chuyển động cùng vận tốc và gia tốc Trên thực tế nó là hệ hai vật, hai vật này chuyển động cùng vận tốc và gia tốc, nhưng có khi vật trước kéo vật sau, có khi vật sau lại đẩy vật trước, khi liên hợp máy chuyển động mà chịu lực đẩy từ vật sau thì việc điều khiển rất phức tạp có khi mất lái

Hình 3 - 5 Sơ đồ xác định phản lực liên kết giữa máy kéo và rơ moóc khi phanh

Như vây, để biết khi nào đẩy khi nào kéo thì ta phải lập phương trình vi phân chuyển động của liên hợp máy Để lập phương trình vi phận chuyển động của liên hợp máy ta tưởng tượng tách khớp điểm móc Như vậy tại điểm móc sẽ có các lực liên kết, sơ đổ tác dụng lực thể hiên trên hình 3-2, giả thiết chỉ phanh bánh sau của máy kéo và rơ moóc

Phương trình vi phân chuyển động của liên hợp máy

Sau khi tách khớp nối tại điểm moóc thì liên hợp máy trở thành hai vật

tự do Vì vậy, để lập phương trình vi phận chuyển động của liên hợp máy chúng tôi chiếu các lực lên phương chuyển động của liên hợp máy

- Đối với máy kéo PjG = -Gsin PP + PfK + FA (3- 12)

- P fK và P fM được xác định theo (3-4) và (3-5)

PfK = f(Z1+Z2)

PfM = f.Z3

Z1, Z 2 và Z 3 là các phản lực thẳng góc từ mặt đường lên các bánh xe trước, sau của máy kéo và bánh xe rơ moóc

- F A và F B là các phản lực tại khớp nối A

Xác định các tại khớp nối A và các phản lực tác dụng lên các bánh xe

- Đối với rơ moóc

Từ phương trình (3-14) ta có:

F B = -Qsin - PJQ + PfM + PPM (3-17)

Lấy mô men với điểm 03 ta xác định ZB :

Thay (3-17) vào (3-18) ta được :

Cân bằng lực theo phương vuông góc với phương chuyển động: