TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tình hình nghiên cứu, ứng dụng các loại ô tô, máy kéo trong vận chuyển gỗ
1.1.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng các loại ô tô, máy kéo trong vận chuyển gỗ trên thế giới
Khai thác gỗ là quá trình biến cây đứng thành sản phẩm gỗ tròn theo quy cách xác định và chuyển từ rừng đến điểm tiêu thụ Đây là cầu nối giữa nguồn tài nguyên rừng và các ngành công nghiệp như chế biến gỗ, công nghiệp giấy, và xây dựng Việc khai thác cần tuân thủ các công nghệ nhất định, bao gồm công nghệ thủ công và công nghệ tiên tiến, mỗi loại phù hợp với điều kiện cụ thể Công nghệ khai thác gỗ hiệu quả phải giảm thiểu chi phí sản xuất và tác động xấu đến môi trường Nghiên cứu gần đây cho thấy chi phí vận chuyển gỗ chiếm tới 45% tổng chi phí khai thác.
Việc vận chuyển gỗ từ bãi gỗ đến nơi tiêu thụ ở Brazil chủ yếu sử dụng các xe vận tải chuyên dụng như xe tải không rơ moóc, xe tải với sơ mi rơ moóc, và xe tải kéo theo một hoặc hai rơ moóc Quá trình bốc dỡ tại các kho gỗ thường được thực hiện bằng các cầu trục thủy lực cố định, trong khi ở những khu vực có sản lượng khai thác nhỏ, lao động thủ công vẫn được áp dụng Tại Phần Lan và các nước Bắc Âu, trước những năm 80, việc vận chuyển gỗ từ rừng đến nơi tiêu thụ chủ yếu diễn ra qua đường bộ.
Việc vận chuyển gỗ hiện nay chủ yếu được thực hiện bằng ôtô, với việc bốc dỡ gỗ đã được cơ giới hóa tối đa Mặc dù trước đây ở Malaysia, người ta đã sử dụng máy kéo xích và máy kéo bánh hơi lâm nghiệp để vận chuyển gỗ, nhưng điều này đã dẫn đến tình trạng phá hoại bề mặt đất rừng nghiêm trọng, ảnh hưởng xấu đến quá trình tái sinh rừng và làm tăng xói mòn đất Hiện tại, xu hướng vận chuyển gỗ bằng đường thủy và đường sắt đang giảm dần.
1.1.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng các loại ô tô, máy kéo trong vận chuyển gỗ ở Việt Nam Ở nước ta, phần lớn gỗ được khai thác, sản xuất và tiêu thụ trong nội địa chiếm 98% gỗ tròn, 92% gỗ xẻ và 80% sản phẩm giấy Một phần gỗ và các lâm sản đặc sản như quế, dầu hồi, hạt điều, cánh kiến được được xuất khẩu sang các nước như: Nhật Bản, Hồng Kông, Singapore, Thái Lan
Vận chuyển đường dài gỗ từ các bãi trung chuyển về nhà máy giấy được thực hiện qua đường sông và đường bộ, sử dụng các phương tiện chuyên dụng như xe ôtô, tàu thuỷ và thuyền.
Hình 1.1 Vận chuyển gỗ bằng ô tô lâm nghiệp chuyên dùng
Vận chuyển đường ngắn gỗ từ địa điểm khai thác đến các bãi gỗ, nhà máy và xưởng chế biến gỗ đã chuyển mình từ việc sử dụng các phương tiện như xe Reo 7, xe Volvo, Jil 157K, xe IFA và xe công nông sang việc áp dụng các loại xe tải cỡ trung bình và lớn Điều này phản ánh sự phát triển trong ngành vận chuyển gỗ, giúp nâng cao hiệu quả và năng suất cho các hộ kinh doanh rừng, doanh nghiệp và nhà máy chế biến gỗ.
Hình 1.2 Vận chuyển gỗ bằng ôtô tải cỡ trung bình
Vận chuyển bằng đường ôtô có ưu điểm nổi bật là khả năng áp dụng linh hoạt trên nhiều loại địa hình và phương thức khai thác khác nhau.
Tuy nhiên, loại hình vận chuyển gỗ bằng đường ôtô có một số hạn chế nhất định:
- Chi phí cho xây dựng hệ thống đường ôtô lâm nghiệp từ đường trục đến đường nhánh tương đối lớn
Việc thiết kế và thi công đường ôtô không đúng cách gây tác động tiêu cực đến môi trường, bao gồm rừng, đất rừng, và hệ sinh thái động thực vật Hơn nữa, nó còn ảnh hưởng đến các dòng chảy trong khu vực và đời sống của cộng đồng dân cư xung quanh.
- Chi phí vận chuyển gỗ có thể lên tới trên 45% trong toàn bộ chi phí khai thác gỗ
Xe vận chuyển có tải trọng lớn gây áp lực mạnh lên mặt đường, dẫn đến biến dạng nhanh chóng của nền đường và áo đường, từ đó giảm khả năng vận chuyển Do đó, việc chăm sóc và bảo quản đường cần được thực hiện thường xuyên để duy trì chất lượng và hiệu quả sử dụng.
Các tuyến đường chất lượng thấp, như đường trục phụ và nhánh, không có áo đường sẽ gặp khó khăn trong mùa mưa khi mặt đường trở nên lầy lội, gây cản trở cho công tác vận chuyển.
Trong quá trình vận chuyển, khí thải và nhiên liệu từ các thiết bị bốc dỡ và vận chuyển có thể gây ô nhiễm không khí Nếu không được quản lý chặt chẽ, những chất thải này còn có nguy cơ làm ô nhiễm nguồn nước và các dòng chảy xung quanh.
Yêu cầu kỹ thuật trong vận chuyển gỗ bằng đường ôtô
Các xe vận chuyển gỗ phải tuân thủ đúng tải trọng quy định cho từng loại xe để đảm bảo an toàn và bảo vệ mặt đường khỏi hư hại do áp lực từ bánh xe.
Chỉ nên sử dụng xe có khả năng bám đường và vượt địa hình tốt trong những tình huống cần thiết, chẳng hạn như khi đường xá xấu hoặc lầy lội, nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến mặt đường do bánh xe gây ra.
Các xe vận chuyển gỗ cần sử dụng loại xe chuyên dụng với trang thiết bị đầy đủ và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Cọc ke phải được đặt thẳng đứng, trong khi cáp buộc và xích cần chắc chắn để đảm bảo an toàn cho xe và người trong quá trình di chuyển trên đường lâm nghiệp cũng như đường công cộng.
- Trong trường hợp đường quá trơn và lầy lội, xe chở gỗ cần có các trang thiết bị trợ giúp như tời chống trượt, xích chống trượt
Gỗ trên ôtô cần được phân bố hợp lý để đảm bảo tải trọng an toàn, đồng thời phải được giàng buộc cẩn thận để tránh hiện tượng xô ngang và trượt về phía sau trong quá trình di chuyển.
- Các loại xe vận chuyển bốc, dỡ gỗ phải được kiểm tra thường xuyên trước khi sử dụng; được bảo dưỡng, sửa chữa theo định kỳ
Tổng quan về nghiên cứu dao động ôtô, máy kéo
1.2.1 Tổng quan nghiên cứu về dao động ôtô, máy kéo trên thế giới
Trong nghiên cứu của Muller, mô hình không gian được đề xuất mô tả tất cả các loại dao động của máy kéo bánh hơi, tuy nhiên, tác giả đã không xem xét các tác động của tải trọng kéo và các yếu tố khác Theo ông, máy kéo có thể có tới 7 bậc tự do, bao gồm: dao động thẳng đứng, dao động xoay quanh trục ngang, dao động dọc, dao động xoay quanh trục dọc, và dao động liên kết xoay quanh trục cân bằng.
Tác giả Volgel [49] đã nghiên cứu động lực học của máy cày liên hợp, chú trọng vào sự dao động của lực kéo và tải trọng thẳng đứng, đồng thời xem xét tính đàn hồi của hệ truyền lực và bánh xe Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng đến dao động của máy trong quá trình cày đất, nhưng vẫn thiếu thực nghiệm để xác thực các giả thuyết đã đề xuất.
Trong nghiên cứu của Wendebon, tác giả đã phát triển một mô hình lý thuyết và thực nghiệm để phân tích tính chất động lực học của dao động thẳng đứng của máy kéo, mà không xem xét đến chuyển động quay và các yếu tố khác.
Công trình này chưa đánh giá đầy đủ các tính chất động lực học của máy và các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển động của máy kéo cũng như liên hợp máy nói chung.
Năm 1973, Barski I.B đã tiến hành nghiên cứu về động lực học của máy kéo, bao gồm máy kéo bánh hơi và máy kéo bánh xích, đồng thời phân tích độ êm dịu trong chuyển động của các loại máy kéo này.
Năm 1983 Đobrưnhin Iu.A [46], nghiên cứu động lực học thẳng đứng của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ
Năm 1987, Zucov A.B đã tiến hành nghiên cứu về dao động của máy kéo lâm nghiệp, đồng thời đề cập đến các yếu tố ảnh hưởng đến dao động thẳng đứng của máy kéo, bao gồm tải trọng, vận tốc và độ mấp mô của mặt đường.
Ngày nay, nghiên cứu về dao động của ôtô đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng trên toàn cầu Các nghiên cứu này tập trung vào mối quan hệ giữa "Đường-Xe-Người" Để phân tích mối quan hệ này một cách hiệu quả, các nhà sản xuất ôtô và các tổ chức chuyên môn hàng đầu đã thiết lập phòng thí nghiệm và bãi thử nhằm khảo sát dao động của ôtô, bao gồm cả biến dạng thực tế của mặt đường và khả năng chịu đựng của con người đối với dao động.
1.2.2 Tổng quan nghiên cứu về dao động ôtô, máy kéo ở Việt Nam
Trong sản xuất lâm nghiệp, hoạt động khai thác gỗ chủ yếu diễn ra trong rừng, sử dụng các loại máy kéo chuyên dụng hoặc máy kéo nông nghiệp được trang bị thiết bị vận chuyển gỗ Tại Việt Nam, thường sử dụng máy kéo nhập khẩu để khai thác gỗ, trong khi việc vận chuyển gỗ chủ yếu thực hiện bằng xe tải cỡ trung bình và lớn, cũng như các xe chuyên dụng Các nghiên cứu hiện nay tập trung vào việc xây dựng hệ thống định mức kinh tế kỹ thuật cho ngành lâm nghiệp.
Có rất ít nghiên cứu về đặc tính động lực học của ôtô tải cỡ trung bình mới tại Việt Nam Các vấn đề như độ ổn định, khả năng kéo bám khi thay đổi tải trọng, và các đặc trưng động lực học của các bộ phận làm việc của ôtô và máy kéo trên các địa hình và điều kiện làm việc khác nhau vẫn chưa được khai thác nhiều.
Có thể kể ra một số công trình nghiên cứu về dao động ôtô, máy kéo ở nước ta như sau:
Năm 1990, Bùi Hải Triều đã phát triển mô hình phản ánh tính chất hoạt động và cấu trúc của máy kéo bánh hơi, mô tả sự tương tác giữa động cơ và máy điều chỉnh Mô hình này xem xét các yếu tố như tính đàn hồi, giảm chấn của hệ thống, và đặc tính bám trượt của bộ ly hợp cùng bánh xe với mặt đường Tuy nhiên, công trình này chỉ tập trung vào các tác động của yếu tố tới hệ thống truyền lực mà chưa xem xét đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển động của liên hợp máy.
Công trình nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Hữu Cẩn và các cộng sự
Tính êm dịu trong chuyển động của ôtô máy kéo được đánh giá qua tần số dao động, gia tốc dao động và thời gian tác động của dao động Trong quá trình di chuyển, ôtô máy kéo dao động theo ba phương: thẳng đứng (OZ), ngang (OX) và dọc máy (OY) Trong đó, dao động theo phương thẳng đứng ảnh hưởng chủ yếu đến con người, trong khi dao động theo phương ngang và dọc có tác động không đáng kể và có thể bỏ qua.
Th.S Nguyễn Hồng Quang [29], đã nghiên cứu dao động của máy kéo Shibaura với thiết bị tời cáp khi vận xuất gỗ theo phương pháp kéo nửa lết
Th.S Lưu Văn Hưng đã tiến hành nghiên cứu về dao động của rơ moóc một trục chở gỗ khi được trang bị bộ phận đàn hồi có chức năng giảm chấn giữa khung và trục bánh xe.
Nghiên cứu về dao động của máy kéo tại Việt Nam vẫn còn hạn chế và chủ yếu phát triển trong những năm gần đây Các công trình này tập trung vào việc xác định tác động của rung xóc đến sức khỏe người lái, đồng thời đề xuất một số biện pháp chống rung như cải tiến ghế ngồi Tuy nhiên, các tác giả chỉ xem xét dao động của máy kéo trong những điều kiện cụ thể, với giả định hệ thống là tuyến tính và chịu tác động từ mặt đường theo hàm xác định.
Vào năm 2010, Tô Quốc Huy đã thực hiện nghiên cứu về giải pháp giảm sóc cho người lái xe tải xích cao MST – 600 trong việc vận chuyển gỗ trên các tuyến đường lâm nghiệp.
Nghiên cứu thiết kế giảm rung đã dựa trên số liệu về dao động của con người, từ đó lựa chọn các thông số chính như khối lượng người và ghế, độ cứng của lò xo, hệ số cản, và tính toán dựa trên điều kiện biên độ dịch chuyển cho phép.
Th.S Huỳnh Quốc Hội [22] đã nghiên cứu về quá trình lắc ngang, lắc dọc của ô tô ở vận tốc cao
Th.S Hoàng Gia Thắng [31] đã nghiên cứu dao động trong mặt phẳng thẳng đứng của toa xe khách bốn trục hai hệ lò xo khi qua mối nối ray
Tổng quan về hệ thống treo của ôt ô, máy kéo
1.3.1 Các bộ phận của hệ thống treo trên ôtô, máy kéo
Hệ thống treo đóng vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện cho bánh xe chuyển động êm dịu theo phương thẳng đứng so với khung xe, đồng thời hạn chế các chuyển động không mong muốn như lắc ngang và lắc dọc Để đạt được điều này, cần thiết phải có độ cứng phù hợp giúp xe di chuyển êm ái và nhanh chóng dập tắt các dao động, đặc biệt là những dao động mạnh.
Hệ thống treo của xe ô tô và máy kéo luôn phải đạt được sự cân bằng giữa độ an toàn và độ êm dịu, với biên độ lớn lên đến 14 Điều này đảm bảo rằng người lái và hành khách sẽ có trải nghiệm thoải mái mà vẫn giữ được tính năng an toàn cần thiết.
Cấu tạo chung của hệ thống treo thường dùng trên ôtô, máy kéo có các bô phận sau:
* Bộ phận đàn hồi: Trong hệ thống treo, bộ phận đàn hồi thường dùng lò xo xoắn, bó nhíp, túi khí nén, đệm cao su
Lò xo có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm kết cấu gọn gàng khi được lồng vào giảm chấn So với nhíp, lò xo trụ có cùng độ cứng và độ bền nhưng khối lượng nhẹ hơn và tuổi thọ cao hơn Kết cấu nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian, đồng thời hạ thấp trọng tâm xe, từ đó nâng cao tốc độ.
Khi làm việc ở giữa các vòng lò xo không có nội ma sát như nhíp, nhược điểm là cần phải bố trí thêm giảm chấn để nhanh chóng dập tắt dao động.
Lò xo dùng cho các loại xe ôtô du lịch, xe tải nhỏ, xe khách có các loại lò xo như lò xo trụ, lò xo côn, (hình 1.3)
Hình 1.3: Lò xo trụ dùng trong hệ thống treo
Loại nhíp treo mang lại nhiều ưu điểm như không cần thanh ổn định, tiết kiệm chi phí và dễ bảo trì Tuy nhiên, nhược điểm của nó là khối lượng lớn và chiều cao trọng tâm cao, ảnh hưởng đến tốc độ và sự ổn định khi xe di chuyển Hơn nữa, vết bánh xe cũng sẽ thay đổi khi xe hoạt động.
Bánh xe nâng lên có thể gây ra lực ngang, làm giảm khả năng bám đường và dễ dẫn đến trượt ngang Để khắc phục tình trạng này, loại bó nhíp và đệm cao su thường được sử dụng phổ biến trên ôtô và máy kéo.
Hình 1.4: Bó nhíp Hình 1.5: Đệm cao su
Phần tử đàn hồi sử dụng đệm khí hoạt động dựa trên nguyên tắc tính đàn hồi của không khí khi bị nén Hệ thống treo khí (hình 1.6) được ứng dụng hiệu quả trong các loại ô tô.
Bộ phận đàn hồi loại khí trên xe ôtô hiện đại, đặc biệt là ôtô chở khách và ôtô vận tải, có khả năng tự động điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo thông qua việc thay đổi áp suất không khí bên trong Việc giảm độ cứng này giúp cải thiện độ êm dịu của chuyển động, mang lại trải nghiệm lái xe thoải mái hơn.
* Bộ phận giảm chấn : Trên xe ôtô giảm chấn được sử dụng với các mục đích sau:
Giảm va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên đường không bằng phẳng để bảo vệ bộ phận đàn hồi và nâng cao tính tiện nghi cho người sử dụng Đảm bảo dao động của phần không treo ở mức tối thiểu, giúp cải thiện sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đường, từ đó tăng cường tính năng lái, tăng tốc và đảm bảo chuyển động an toàn.
Nâng cao khả năng tăng tốc và an toàn khi xe di chuyển là rất quan trọng Để giảm thiểu dao động, hệ thống giảm chấn sẽ chuyển đổi cơ năng thành nhiệt năng thông qua ma sát giữa chất lỏng và các van tiết lưu.
Trên ôtô hiện nay chủ yếu sử dụng là giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều ở cấu trúc hai lớp, (hình 1.7)
Hình 1.7: Cấu tạo bộ phận giảm chấn thường dùng trên ôtô, máy kéo
Ống nhún giảm chấn thuỷ - khí, được sử dụng trên một số xe ôtô hiện đại, có giá thành cao và vận hành phức tạp, không phổ biến do hệ thống nén khí cao áp đắt đỏ Thiết kế của nó bao gồm lò xo đàn hồi kết hợp với lò xo khí thủy lực, trong đó piston của lò xo đàn hồi cũng là trục của bộ giảm chấn Lò xo khí nằm trong một khối cầu được bảo vệ bởi màng cao su đặc biệt, và không gian tích trữ khí cùng với mặt trên của piston được kết nối qua một đường ống thủy lực.
Hình 1.8: Cấu tạo bộ phận giảm chấn thuỷ - khí dùng trên ôtô hiện đại
* Bộ phận ổn định và dẫn hướng
Hình 1.9: Thanh ổn định và các đòn dẫn hướng trong cơ cấu treo
Thanh ổn định giúp cân bằng tải trọng giữa các bánh xe bằng cách giảm thiểu sự chênh lệch phản lực thẳng đứng Cấu tạo của thanh này có hình dạng chữ U, trong đó một đầu được kết nối với phần không được treo và đầu còn lại gắn với thân vỏ xe Các đầu nối này sử dụng ổ đỡ bằng cao su để đảm bảo tính linh hoạt và ổn định trong quá trình vận hành.
Bộ phận dẫn hướng: có nhiệm vụ truyền các lực dọc, lực ngang và các mômen từ bánh xe lên khung hoặc thân xe, (hình 1.9)
* Một số kiểu bố trí hệ thống treo trong ôtô, máy kéo
Trong cấu tạo ôtô và xe máy, có nhiều kiểu bố trí hệ thống treo khác nhau Hiện nay, các phương pháp bố trí hệ thống treo phổ biến được sử dụng bao gồm nhiều cách tiếp cận khác nhau.
Hệ thống treo phụ thuộc (hình 1.10) có cấu trúc với các bánh xe gắn trên một dầm cầu liền, trong đó bộ phận giảm chấn và đàn hồi được đặt giữa thùng xe và dầm cầu Sự dịch chuyển theo phương thẳng đứng của một bánh xe sẽ ảnh hưởng đến chuyển vị của bánh xe phía bên kia.
Hình 1.10: Hệ thống treo phụ thuộc dùng lá nhíp
Hệ treo độc lập hai đòn dọc là cấu trúc treo với mỗi bên sử dụng một đòn dọc, thường được bố trí song song và gần sát bánh xe Một đầu của đòn dọc được gắn cố định vào moayơ bánh xe, trong khi đầu còn lại liên kết thông qua bản lề.
Tổng quan về độ êm dịu chuyển động của ôtô, máy kéo
1.4.1 Tần số dao động riêng
Tần số dao động riêng của một hệ dao động, như khối lượng đặt trên lò xo, được định nghĩa là số lần dao động của hệ trong một phút (dao động/phút) hoặc trong một giây (1/s, tương ứng với 1 Hz).
Trong đó: C - Độ cứng của hệ dao động;
M - Khối lượng được đặt trên hệ
Tần số dao động riêng của một hệ thống dao động được xác định bởi các yếu tố cấu trúc như khối lượng, độ cứng và lực cản, và không bị ảnh hưởng bởi kích thích dao động.
Gia tốc dao động riêng là chỉ tiêu quan trọng phản ánh ảnh hưởng của biên độ và tần số dao động Dao động tự do tắt dần chỉ diễn ra trong một chu kỳ, vì vậy việc xác định gia tốc dao động có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu dao động cưỡng bức, đặc biệt là khi có sự kích thích từ mặt đường.
1.4.3 Chỉ tiêu về độ êm dịu
Hệ số êm dịu K, được phát triển bởi các kỹ sư Đức (VDI), xác định cảm giác của con người khi chịu dao động Cảm giác này sẽ không thay đổi nếu K là hằng số Hệ số K phụ thuộc vào tần số dao động và gia tốc của nó, đặc biệt khi tăng lên.
Tần số dao động có thể là 5Hz hoặc theo vận tốc dao động khi đạt từ 15Hz trở lên Ảnh hưởng của dao động đến cơ thể con người còn phụ thuộc vào hướng dao động theo trục thẳng đứng hoặc ngang và thời gian tác động lên cơ thể.
Hệ số K xác định theo trị số của biên độ gia tốc z hoặc theo gia tốc bình phương trung bình z c theo công thức sau đây [4]:
Trong đó: nv - Tần số dao động (Hz)
- Gia tốc bình phương trung bình (m/s 2 )
Ky - Hệ số hấp thụ Để xác định K cần xác định được z hoặc z c
Khi con người nằm ngang và chịu dao động, hệ số Ky giảm một nửa, cho thấy rằng hệ số K càng nhỏ thì khả năng chịu đựng dao động càng cao và độ êm dịu của ô tô, máy kéo cũng tăng lên Giá trị K = 0,1 là ngưỡng kích thích, trong khi đối với hành trình dài, K có thể dao động từ 10 đến 25, và cho các chuyến đi ngắn hoặc trên xe tự hành, K nằm trong khoảng từ 25 đến 63.
Các phương pháp cơ học trong nghiên cứu dao động ôtô, máy kéo
Phương pháp nghiên cứu dao động ôtô và máy kéo chủ yếu là xây dựng và xử lý mô hình toán học để mô tả dao động của các khối lượng trong hệ thống cơ học.
Mô hình toán mô tả dịch chuyển của cơ hệ thường được thiết lập dưới dạng các phương trình vi phân Có nhiều phương pháp để lập các phương trình này, bao gồm phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp Dalambe và phương pháp áp dụng phương trình Lagranger loại II.
1.5.1 Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) là một kỹ thuật gần đúng dùng để giải quyết các bài toán biên Trong FEM, vật thể được chia thành các phần tử nhỏ với kích thước hữu hạn, liên kết tại một số điểm nhất định trên biên, gọi là các điểm nút Các đại lượng cần tìm tại các nút sẽ là các ẩn số trong quá trình tính toán.
Để giải bài toán biên trong miền W, ta sử dụng phương pháp tam giác phân, chia miền thành một số hữu hạn các miền con Wj (j = 1, , n) Các miền con này không giao nhau và chỉ có thể chia sẻ đỉnh hoặc cạnh Mỗi miền con Wj được gọi là phần tử hữu hạn, với tải trọng trên các phần tử được đưa về các nút.
Trong bài toán biên ban đầu, người ta tìm nghiệm xấp xỉ cho các hàm số trong không gian hữu hạn chiều, với điều kiện khả vi trên toàn miền W Các hàm số này cũng phải tuân thủ các hạn chế đa thức trên từng phần tử hữu hạn Wj.
Có thể lựa chọn cơ sở không gian với các hàm số ψ1(x), , ψn(x) có giá trị tại một số hữu hạn phần tử hữu hạn Wj gần nhau Nghiệm xấp xỉ của bài toán ban đầu được biểu diễn dưới dạng c1ψ1(x) + + cnψn(x), trong đó các ck là các số cần tìm Việc tìm các ck thường được chuyển thành giải một phương trình đại số với ma trận thưa, giúp cho quá trình giải trở nên dễ dàng Các cạnh của các phần tử hữu hạn có thể là đường thẳng hoặc đường cong để xấp xỉ các miền có hình dạng phức tạp Phương pháp phần tử hữu hạn có thể được áp dụng để giải gần đúng các bài toán biên tuyến tính, phi tuyến và các bất phương trình.
1.5.2 Phương pháp sử dụng nguyên lý Dalambe:
Theo nguyên lý Dalambe, bài toán động lực học của hệ dao động có thể chuyển đổi thành bài toán tĩnh học bằng cách đưa lực quán tính vào hệ Phương trình chuyển động được thiết lập dựa trên tổng đại số của các ngoại lực, phản lực và lực quán tính tác động lên hệ Các phần tử của hệ dao động được tách riêng và đặt trong trạng thái tĩnh với ngoại lực cân bằng Từ đó, các phương trình cho từng phần tử được xây dựng, giúp giải hệ các phương trình đơn giản.
Phương pháp này phổ biến trong việc giải quyết các bài toán động lực học và giúp trực quan hóa mối quan hệ ảnh hưởng đến từng phần tử trong hệ dao động Nó thường được áp dụng cho các hệ dao động đơn giản.
1.5.3 Phương pháp sử dụng phương trình Lagranger loại II
Phương trình Lagranger hạng II có dạng tổng quát như sau: i i i i i q Q q q
Trong đó: T - hàm động năng của hệ; П - hàm thế năng của hệ; Ф - hàm hao tán của hệ; q i - các toạ độ suy rộng (i = 1, 2,.…, n);
Q i - lực suy rộng tương ứng với toạ độ suy rộng thứ i
Sau khi xác định các hàm động năng, thế năng, năng lượng hao tán và các lực suy rộng theo tọa độ suy rộng, ta có thể áp dụng vào phương trình Lagranger hạng II để thu được một hệ phương trình vi phân Số lượng phương trình vi phân trong hệ tỷ lệ thuận với số lượng khối lượng qui đổi trong mô hình Bằng phương pháp giải tích, một hệ phương trình vi phân có thể được chuyển đổi thành một phương trình vi phân bậc cao, với bậc phụ thuộc vào số lượng phương trình trong hệ.
Việc lựa chọn phương pháp trong cơ học phụ thuộc vào mô hình của cơ hệ Đối với các cơ hệ hôlônôm, phương pháp thường được áp dụng là phương trình Lagranger loại II, trong đó các điều kiện ràng buộc được mô tả bằng những phương trình liên kết không chứa yếu tố vận tốc và thời gian.
Các phần mềm ứng dụng trong nghiên cứu dao động ôtô, máy kéo
Xử lý mô hình toán liên quan đến việc giải và mô phỏng các phương trình vi phân đã được thiết lập Đối với những phương trình vi phân không quá phức tạp, phương pháp giải tích thường được ưu tiên sử dụng để tìm ra nghiệm.
Lập mô hình cơ học với nhiều khối lượng quy đổi dẫn đến phương trình vi phân bậc cao, làm cho việc giải và mô phỏng trở nên khó khăn Tuy nhiên, sự phát triển của máy tính điện tử đã giúp khắc phục vấn đề này Hiện nay, có nhiều chương trình hỗ trợ giải và mô phỏng phương trình vi phân, trong đó bốn chương trình phổ biến nhất là Mathematica, Maple, Mathcad và Matlab & Simulink.
Mathematica là phần mềm tích hợp tính toán ký hiệu, tính toán số và vẽ đồ thị, đồng thời là một ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ Được phát triển chủ yếu cho các lĩnh vực khoa học vật lý, công nghệ và toán học, Mathematica đã mở rộng ứng dụng của mình sang nhiều lĩnh vực khoa học khác theo thời gian Hiện nay, phần mềm này được sử dụng rộng rãi trong công tác thiết kế công nghệ.
Maple cho phép người dùng nhập biểu thức toán học bằng ký hiệu truyền thống và dễ dàng tạo giao diện người dùng tùy chỉnh Phần mềm hỗ trợ cả tính toán số và hình thức, cùng với khả năng hiển thị Nhiều phép tính số học trong Maple dựa trên thư viện NAG, với các chương trình con được mở rộng để đạt độ chính xác ngẫu nhiên cao Ngoài ra, Maple còn cung cấp một ngôn ngữ lập trình cấp cao đầy đủ.
29 Ưu điểm của Maple là giải phương trình vi phân, phương trình đạo hàm riêng, vẽ đồ thị trong không gian 2 chiều, 3 chiều [13]
MATHCAD là phần mềm xử lý toán học phổ biến toàn cầu, hỗ trợ thiết kế và xuất bản văn bản dễ hiểu về các bản tính và công thức Bên cạnh đó, MATHCAD cũng cho phép lập trình như một ngôn ngữ lập trình bậc cao.
MATHCAD là một công cụ mạnh mẽ có khả năng thay thế bảng tính EXCEL trong việc trình bày các bảng tính thiết kế cho các đối tượng cơ khí và xây dựng Phần đồ họa của MATHCAD cung cấp sự rõ ràng và đa dạng hơn, giúp người dùng dễ dàng hình dung các dữ liệu Đặc biệt, MATHCAD hỗ trợ thực hiện các phép toán phức tạp như giải phương trình vi phân, thao tác với ma trận, giải các bài toán số phức và tối ưu hóa, mang lại kết quả rõ ràng và chính xác.
1.6.4 Phần mềm Matlab & Simulink Đối với việc giải và mô phỏng phương trình vi phân thì Matlab & Simulink là công cụ trợ giúp đắc lực và được sử dụng phổ biến hiện nay Matlab & Simulink là một chương trình lớn trong lĩnh vực toán số với thế mạnh là tính toán và mô phỏng hệ thống
Simulink là một phần mở rộng của Matlab, được thiết kế để mô hình hóa, mô phỏng và khảo sát các hệ thống động học Giao diện đồ họa của Simulink cho phép người dùng trực quan hóa hệ thống thông qua sơ đồ tín hiệu và các khối chức năng quen thuộc.
Phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu dao động
Sau khi hoàn thành mô hình toán học trong nghiên cứu lý thuyết, việc thực nghiệm là cần thiết để kiểm tra tính chính xác và độ tin cậy của mô hình Trong quá trình thực nghiệm, các phép đo sẽ được thực hiện nhằm xác định các thông số thực và quy luật biến đổi của chúng.
Sau khi thực hiện so sánh với các kết quả tính toán lý thuyết, nếu sai lệch nằm trong giới hạn cho phép và có thể giải thích được nguyên nhân của sự sai lệch, thì lý thuyết sẽ được công nhận.
Ngày nay, trong nghiên cứu dao động ôtô, phương pháp đo các đại lượng không điện bằng điện đang được áp dụng rộng rãi Phương pháp này biến đổi các đại lượng không điện thành tín hiệu điện trung gian, sau đó tín hiệu này được gửi đến bộ phận khuếch đại Qua việc đo các đại lượng điện, chúng ta có thể xác định chính xác các đại lượng cần đo Ưu điểm của phương pháp này là tính chính xác và khả năng đo lường hiệu quả.
Có thể điều chỉnh độ nhạy của dụng cụ đo một cách dễ dàng trong dải đo rộng, cho phép đo các đại lượng rất nhỏ và khuếch đại lên hàng nghìn lần, điều này giúp phát hiện những đại lượng mà các phương pháp khác không thể thực hiện Các thiết bị điện có quán tính nhỏ và dải tần số rộng, cho phép đo các đại lượng biến đổi nhanh Ngoài ra, chúng còn có khả năng đo từ xa, đồng thời đo nhiều đại lượng và truyền kết quả trên khoảng cách lớn, phục vụ cho việc tính toán và điều khiển các quá trình Cuối cùng, khả năng liên hợp giữa các thiết bị đo và điều khiển tự động các thiết bị cùng loại cũng là một ưu điểm đáng chú ý.
Phương pháp đo các đại lượng không điện bằng điện sử dụng sơ đồ nguyên lý kết hợp thiết bị kỹ thuật số và sự hỗ trợ của máy tính.
Trong đó: - CB - cảm biến;
- A/D - bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự (Analog) sang tín hiệu số (Digital)
- PC - máy tính đã được cài đặt các phần mềm đo lường và xử lý số liệu, có chức năng ghi lại và hiển thị các kết quả đo
Cảm biến CB bao gồm các chuyển đổi đo được lắp đặt trực tiếp trên đối tượng cần đo Chuyển đổi đo thực chất là những thành phần chuyển đổi các đại lượng không điện thành đại lượng điện.
Bộ khuếch đại K, thường được chế tạo thành bộ phận độc lập, có chức năng khuếch đại tín hiệu đo lên nhiều lần
Hiện nay, bộ khuếch đại K và bộ chuyển đổi A/D đã được tích hợp vào một thiết bị duy nhất, được điều khiển bởi phần mềm chuyên dụng Một số thiết bị và phần mềm phổ biến bao gồm DMC Plus với phần mềm điều khiển DMC Laplus, cùng với thiết bị Spider8 và phần mềm Spider8 Control Bên cạnh đó, phần mềm Catman cũng được sử dụng để điều khiển cả hai loại thiết bị này.
Cảm biến CB được gắn vào vật cần đo và chuyển tín hiệu đến bộ khuếch đại K, nơi tín hiệu được khuếch đại hàng nghìn lần Sau khi khuếch đại, tín hiệu được chuyển đổi sang dạng số bởi bộ chuyển đổi A/D và lưu trữ trên máy tính dưới định dạng ASCII Thực nghiệm đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu dao động của ô tô máy kéo, với sự chính xác giữa kết quả tính toán lý thuyết và thực nghiệm là tiêu chí đánh giá độ tin cậy và chất lượng của nghiên cứu.
Hiện nay, công nghệ và thiết bị hiện đại trong khai thác và vận chuyển gỗ rừng trồng đang được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam Các doanh nghiệp và hộ sản xuất kinh doanh đã sử dụng nhiều loại xe tải nhỏ và trung bình như Hyundai, Forlan, Vinaxuki, và Dongfeng, đặc biệt là xe Hyundai 3,5 tấn Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào về hiệu quả của việc sử dụng loại xe này trong vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp.
Để nâng cao độ êm dịu trong chuyển động của xe vận chuyển gỗ, cần nghiên cứu dao động của xe và lựa chọn chế độ sử dụng hợp lý Đánh giá độ êm dịu thường dựa vào các chỉ tiêu như tần số dao động riêng, gia tốc dao động và thời gian tác động của dao động Có nhiều phương pháp để lập phương trình vi phân dao động của xe, bao gồm phương pháp lực, phương pháp phần tử hữu hạn, nguyên lý Dalambe và ứng dụng phương trình Laganger loại II Việc giải và mô phỏng phương trình có thể sử dụng các phần mềm hỗ trợ như Mathematica, Mathcad, Maple và Matlab-Simulink, tùy thuộc vào mô hình cơ học của hệ thống.
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu về dao động của xe ôtô Hyundai tải trọng 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp để giải quyết những vấn đề nêu trên.
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu về dao động của xe ô tô HYUNDAI tải trọng 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp là cơ sở quan trọng để cải tiến hệ thống treo và lựa chọn chế độ sử dụng hợp lý.
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là xe ôtô Hyundai có trọng tải 3,5 tấn, được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam, chuyên dùng để vận chuyển gỗ trên các tuyến đường lâm nghiệp.
2.2.1 Xe ô tô Hyundai trọng tải 3,5 tấn Ôtô Hyundai 3,5 tấn (hình 2-1) là loại xe tự đổ hai cầu, cầu trước bị động, cầu sau chủ động, được sử dụng để vận chuyển hàng hóa trên thị trường đặc biệt là các hàng hóa như đá, cát, gỗ, xi măng……Xe có tính cơ động cao, vận chuyển trên nhiều loại đường
Xe ôtô Hyundai (Model HD72) 3,5 tấn có đặc tính kỹ thuật và thông số cơ bản như sau (Bảng 2.1)
Bảng 2-1: Thông số kỹ thuật cơ bản của xe ô tô Hyundai 3,5 tấn
TT Thông số kỹ thuật chính
1 Loại động cơ Model: D4AE
2 Momen xoắn cực đại Kgm/rpm) 30/2000
4 Áp suất không khí trong lốp xe 3,5- 4,0 KG/ cm 2
5 Tốc độ tối đa (Km/h): 85
6 Hệ thống truyền động Cầu sau chủ động
7 Kích thước chiều dài tổng thể (mm) 6483
8 Kích thước chiều rộng tổng thể (mm) 2180
9 Kích thước chiều cao tổng thể (mm) 2245
10 Kích thước chiều dài lòng thùng (mm) 3100
11 Kích thước chiều rộng lòng thùng (mm) 1900
12 Kích thước chiều cao lòng thùng (mm) 600
2.2.2 Biên dạng đường lâm nghiệp
Theo luận án tiến sỹ của Nguyễn Tiến Đạt, đường vận chuyển lâm nghiệp chủ yếu là đường đất tự nhiên hoặc đường dải đá, được thiết kế để phục vụ cho các loại máy kéo bánh hơi và xe ô tô cỡ nhỏ, cỡ trung bình Những con đường này được san ủi, loại bỏ chướng ngại vật và có độ dốc phù hợp để đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển.
Trong nghiên cứu, người ta chia mặt đường ra hai dạng chính sau:
- Dạng mặt đường xác định Bao hàm những chướng ngại vật đơn chiếc phân bố xa nhau và dạng mặt đường biến đổi tuần hoàn
Mặt đường biến đổi ngẫu nhiên ảnh hưởng lớn đến giao động của xe chữa cháy rừng đa năng, do đó, độ mấp mô mặt đường là yếu tố quan trọng cần được xem xét trong nghiên cứu Việc khảo sát dạng mặt đường mà xe hoạt động là cần thiết để hiểu rõ hơn về dao động của xe Chúng tôi kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó liên quan đến mặt đường xác định để sử dụng mấp mô mặt đường làm yếu tố đầu vào trong quá trình nghiên cứu.
Khi thiết kế và xây dựng đường lâm nghiệp, mặt đường và nền đường trục chính cùng phụ cần được san ủi phẳng Mặt đường chỉ còn lại những gợn sóng dọc theo bề mặt đất, và trắc diện dọc của mấp mô dạng mặt đường được xác định thông qua các hàm tuần hoàn.
Khi t 0 (2-1) Dạng gợn sóng biến đổi tuần hoàn:
2 1 S h h Khi t 0 (2-2) Dạng gợn sóng biến đổi chuỗi hàm điều hòa:
+ S là chiều dài mặt đường, S0 là bước sóng mặt đường
+ h là hàm số mấp mô mặt đường, h0 là độ cao mấp mô
+ hci là hằng số tùy thuộc vào trắc diện mấp mô
Khảo sát các mặt đường lâm nghiệp cho thấy chúng có các đặc điểm riêng biệt, được xác định bởi các dạng hàm điều hòa Những đặc trưng này giúp phân loại các loại mặt đường này một cách hiệu quả.
+ Dạng có biên độ h0 = 10 cm, bước sóng S0 = 1,6 m
+ Dạng có biên độ h0 = 8 cm, bước sóng S0 = 1,4 m
+ Dạng có biên độ h0 = 6 cm, bước sóng S0 = 1,2 m
+ Dạng có biên độ h0 = 4 cm, bước sóng S0 = 1,0 m
Các kết quả trên sẽ làm cơ sở cho việc nghiên cứu dao động của xe ôtô
Hyundai 3,5 tấn vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp
2.3 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là: Nghiên cứu dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô HuynDai tải trọng 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp với đặc trưng mấp mô mặt đường đã xác định
Nghiên cứu đã đề xuất một số giải pháp cải tiến cấu trúc hệ thống treo để nâng cao độ êm ái trong chuyển động của ôtô Hyundai 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp.
Xây dựng mô hình dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô
Hyundai HD72 có trọng tải 3,5 tấn, thường được sử dụng để vận chuyển gỗ trên các tuyến đường lâm nghiệp Để xây dựng mô hình dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô, chúng tôi sẽ áp dụng phương pháp cơ học ứng dụng, tham khảo một số mô hình đã có và thừa nhận một số giả thiết cho mô hình toán.
Dựa trên cấu trúc hệ thống treo của xe ô tô Hyundai 3,5 tấn, chúng tôi xác định các bộ phận đàn hồi và lựa chọn hệ trục tọa độ phù hợp Mục tiêu là xây dựng mô hình dao động tương đương cho xe ô tô Hyundai 3,5 tấn.
Xây dựng hệ phương trình vi phân dao động của ô tô Huyndai HD72 trọng tải 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp
Bài viết này trình bày việc giải và mô phỏng dao động của ô tô Huyndai trọng tải 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp Nghiên cứu được thực hiện trong hai trường hợp: không có và có giảm sóc ở cầu sau, nhằm đánh giá ảnh hưởng của hệ thống giảm sóc đến khả năng vận hành và ổn định của xe trong điều kiện địa hình khó khăn.
Để nâng cao hiệu suất hệ thống treo của xe ô tô tải Huyndai 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp, cần lựa chọn chế độ sử dụng phù hợp và lắp đặt thêm giảm sóc thủy lực cho cầu sau của xe Giải pháp này sẽ giúp cải thiện khả năng chịu tải và ổn định khi di chuyển trên địa hình khó khăn.
Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện nhằm minh họa cho lý thuyết về dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô khi vận chuyển gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp Mục tiêu là xác định một số thông số đầu vào cần thiết cho việc giải mô hình lý thuyết cụ thể.
- Đo gia tốc dao động thẳng đứng
- Đo một số thông số đầu vào cho mô hình lý thuyết
2.5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Bài viết này trình bày cách thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô bằng phương pháp ứng dụng phương trình Lagranger loại II Đặc biệt, nghiên cứu tập trung vào ô tô Huyndai trọng tải 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp Sau khi xây dựng mô hình dao động tương đương và các mối quan hệ hình học, chúng tôi lựa chọn các bậc tự do của hệ thống Tiếp theo, chúng tôi xác định các hàm động năng T, thế năng Π, hàm hao tán Φ và lực suy rộng của hệ Cuối cùng, tính toán các đạo hàm riêng của các hàm T, Π và Φ theo tọa độ suy rộng đã lựa chọn và thay vào phương trình Lagranger loại II để hoàn thiện mô hình.
1.1); sẽ thu đươ ̣c mô ̣t hê ̣ phương trình vi phân bâ ̣c 2 có số phương trình bằng số bậc tự do của hê ̣
Bài viết này trình bày việc giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của xe bằng phần mềm Matlab – Simulink Để thực hiện, chúng tôi đã ứng dụng phần mềm Matlab 7.0 và sử dụng các khối chức năng trong Simulink để xây dựng sơ đồ khối mô phỏng Kết quả thu được bao gồm các đồ thị mô tả quá trình chuyển dịch, như chuyển dịch thẳng đứng, chuyển dịch góc và gia tốc, tương ứng với các tọa độ suy rộng của hệ.
2.5.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Nội dung nghiên cứu
Xây dựng mô hình dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô
Xe tải Hyundai HD72 với trọng tải 3,5 tấn là lựa chọn lý tưởng cho việc vận chuyển gỗ trên các tuyến đường lâm nghiệp Để xây dựng mô hình dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô, chúng tôi sẽ áp dụng phương pháp cơ học ứng dụng, tham khảo một số mô hình đã có và đưa ra một số giả thiết cho mô hình toán học.
Dựa trên kết cấu hệ thống treo của xe ôtô Hyundai 3,5 tấn, chúng ta xác định các phần tử đàn hồi và lựa chọn hệ trục tọa độ phù hợp Mục tiêu là xây dựng mô hình dao động tương đương cho xe ôtô Hyundai 3,5 tấn.
Xây dựng hệ phương trình vi phân dao động của ô tô Huyndai HD72 trọng tải 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp
Bài viết này phân tích và mô phỏng dao động của ô tô Huyndai có trọng tải 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp Nghiên cứu được thực hiện trong hai trường hợp: một là không có hệ thống giảm sóc ở cầu sau và hai là có hệ thống giảm sóc Việc so sánh này giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của giảm sóc đến sự ổn định và an toàn khi vận chuyển hàng hóa trên các tuyến đường khó khăn.
Để cải thiện hệ thống treo của xe ô tô tải Huyndai trọng tải 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp, cần lựa chọn chế độ sử dụng phù hợp và lắp đặt thêm giảm sóc thủy lực cho cầu sau của xe Giải pháp này sẽ giúp tăng cường khả năng chịu tải và ổn định cho xe, đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển.
Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện nhằm minh họa cho lý thuyết về dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô khi vận chuyển gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp Mục tiêu chính là xác định một số thông số đầu vào cần thiết cho việc giải mô hình lý thuyết này.
- Đo gia tốc dao động thẳng đứng
- Đo một số thông số đầu vào cho mô hình lý thuyết
Phương pháp nghiên cứu
2.5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Bài viết này trình bày việc thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc của ô tô Huyndai trọng tải 3,5 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp, thông qua phương pháp ứng dụng phương trình Lagranger loại II Sau khi xây dựng mô hình dao động tương đương, chúng tôi xác định các bậc tự do của hệ thống và tính toán các hàm động năng T, thế năng Π, hàm hao tán Φ và lực suy rộng của hệ Cuối cùng, các đạo hàm riêng của các hàm T, Π và Φ được tính toán theo tọa độ suy rộng đã chọn và được thay vào phương trình Lagranger loại II để hoàn thiện mô hình.
1.1); sẽ thu đươ ̣c mô ̣t hê ̣ phương trình vi phân bâ ̣c 2 có số phương trình bằng số bậc tự do của hê ̣
Bài viết này trình bày việc giải và mô phỏng hệ phương trình vi phân dao động của xe bằng phần mềm Matlab – Simulink Sử dụng phần mềm Matlab 7.0 và các khối chức năng trong Simulink, chúng tôi xây dựng sơ đồ khối mô phỏng để giải hệ phương trình vi phân của hệ Kết quả thu được là các đồ thị mô tả các quá trình chuyển dịch như chuyển dịch thẳng đứng, chuyển dịch góc và gia tốc, tương ứng với các tọa độ suy rộng của hệ.
2.5.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Để xác định gia tốc dao động thẳng đứng của ôtô, chúng ta sử dụng cảm biến đo gia tốc tiêu chuẩn kết hợp với thiết bị đo Spider8 và phần mềm Catman 3.1 Trong quá trình thực nghiệm, cảm biến đo gia tốc sẽ ghi nhận tín hiệu khi ôtô chuyển động, sau đó tín hiệu này được truyền dẫn đến thiết bị thu thập, khuếch đại và lưu trữ thông qua phần mềm Catman đã cài đặt trên máy tính.
- Đo một số thông số đầu vào cho mô hình lý thuyết bằng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm của ô tô máy kéo