Nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng

NGUYỄN VĂN THẾNGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG KHI LÀM VIỆC TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông - lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN V

NGUYỄN VĂN THẾ

NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG

KHI LÀM VIỆC TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2011

NGUYỄN VĂN THẾ

NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG

KHI LÀM VIỆC TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông - lâm nghiệp

Mã số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS Nguyễn Văn Bỉ

Hà Nội, 2011

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cháy rừng là thảm họa gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho tàinguyên, môi trường và con người; chính vì vậy mà các nhà khoa học trên thếgiới nói chung, ở việt nam nói riêng đã và đang nghiên cứu công nghệ và thiết

bị phòng, chữa cháy rừng, nhằm hạn chế đến mức thấp nhất thiệt hại do cháyrừng gây ra Đã có một số công trình nghiên cứu công nghệ và thiết bị chữacháy rừng được đưa vào sử dụng

Ở Việt nam, đề tài cấp nhà nước KC 07.13/06-10 do tiến sĩ Dương VănTài chủ trì đã thiết kế chế tạo xe chữa cháy rừng đa năng Đây là mẫu xe chữacháy rừng mới, chưa được đưa vào sử dụng rộng rãi; khác với các xe chữacháy thông thường, xe chữa cháy rừng đa năng thường phải hoạt động và làmviệc trên mặt đất rừng, mấp mô mặt đất rừng và các nguồn kích động của các

cơ cấu làm việc gây ra dao động của xe, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sựchuyển động êm dịu của xe Do đó, việc nghiên cứu dao động của xe khi làmviệc trên mặt đất rừng lâm nghiệp là rất cần thiết

Trong thực tế, đã có nhiều đề tài nghiên cứu dao động của ôtô máy kéo,

xe quân sự ; nhưng với xe chữa cháy rừng đa năng là mẫu xe mới, đang hoànthiện nên rất cần thiết nghiên cứu về dao động của loại xe này, đặc biệt là khi

làm việc trong rừng; vì vậy, tác giả tiến hành đề tài “ Nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng”.

Ý nghĩa của đề tài là: xây dựng được mô hình dao động của xe chữacháy rừng đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng; lập giải và mô phỏng hệphương trình vi phân dao động của xe khi làm việc trên mặt đất rừng Kết quảnghiên cứu của đề tài góp phần cải tiến, hoàn thiện và chọn chế độ sử dụnghợp lý loại thiết bị này

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng

1.1.1 Công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng trên thế

giới a) Công nghệ chữa cháy rừng trên thế giới:

Cháy rừng là một trong những thảm họa, gây thiệt hại đến nhiều mặt,trên nhiều lĩnh vực khác nhau Cháy rừng không chỉ thiệt hại về cây rừng hay

hệ sinh thái rừng, mà còn mất đi cái nôi trú ngụ của nhiều loài động vật, làmảnh hưởng đến môi trường sinh thái và nhất là làm mất đi kho tàng vi sinh vậtquí giá trong đất Vì vậy, chữa cháy rừng là một việc làm thiết thực, là nghĩa

vụ của mọi người, nhằm góp phần hạn chế tối đa những thiệt hại do cháy rừnggây ra, để bảo vệ màu xanh cho núi rừng Nhưng chữa cháy rừng không giốngnhư chữa cháy nhà, các điều kiện hỗ trợ thực hiện biện pháp chữa cháy rừngcũng rất hạn chế, rất khó khăn và địa hình phức tạp… Đòi hỏi con người cầnhiểu một số kỹ thuật chữa cháy rừng, để tổ chức chữa cháy đạt hiệu quả và antoàn

Hiện nay các nước trên thế giới đang sử dụng công nghệ chữa cháyrừng như sau:

Kỹ thuật chữa cháy rừng bằng phương pháp trực tiếp: là phương pháp

bố trí đội hình chữa cháy trực tiếp đối đầu, bao vây ngọn lửa và dùng dụng cụđập lửa liên tục Chỉ được sử dụng khi đám cháy có ngọn lửa thấp, cường độcháy nhỏ

Chữa cháy rừng bằng phương pháp song song: là phương pháp bố trí

đội hình chữa cháy đứng về phía trước (đầu hướng gió) để thực hiện biệnpháp phát dọn băng trắng ngăn cản lửa Sử dụng trong điều kiện khi đám cháy

có ngọn lửa cháy với cường độ vừa phải

Chữa cháy rừng bằng phương pháp gián tiếp (hay phương pháp đốt chặn): là phương pháp dùng lửa đốt ngay từ phía trước đầu hướng gió của

đám cháy để hai ngọn lửa tiến giáp lại với nhau tự tắt (do cháy hết vật liệucháy) Sử dụng phương pháp này khi đám cháy có cường độ dữ dội, sức nónglan tỏa trên phạm vi rộng, con người khó tiếp cận với đám cháy [37]

b) Thiết bị chữa cháy trên thế giới:

Một số nước Đông Nam Á, Trung Quốc, Nga, Mỹ, Inđônêxia… sửdụng rộng rãi công cụ dập lửa thủ công (thiết bị chữa cháy cầm tay), bìnhchữa cháy đeo vai/xách tay, máy thổi gió đeo vai/ xách tay Các công cụ này

có nhiều hạn chế là năng suất và hiệu quả chữa cháy thấp, tốn nhiều sức lực

và nhân công, không dập tắt được những đám cháy lớn (chiều cao ngọn lửatrên 2m)

Ở những nơi gần nguồn nước (sông suối, ao hồ), nhiều nước trên thếgiới đang sử dụng máy bơm nước để chữa cháy rừng Thiết bị này có ưu điểm

là hiệu quả dập lửa lớn, chữa được loại cháy trên tán cây Nhược điểm củaloại thiết bị này là tính di động không cao, phụ thuộc vào nguồn nước; đối vớikhu rừng cách xa nguồn nước khoảng 3km thì thiết bị này không sử dụngđược Loại máy này phù hợp với chữa cháy ở rừng ngập nước

Một số nước phát

triển như Mỹ, Nga,

Australia, Island, Thái Lan

đã nghiên cứu và đưa vào

có độ dốc 150 Trên xe có thiết kế téc chứa nước, hệ thống bơm và ống dẫn.Thiết bị này len lỏi vào trong khu rừng để chữa cháy, tác nhân chữa cháy rừng

là nước Thiết bị này còn nhược điểm là phụ thuộc vào nguồn nước chứa ởtrong xe Đối với những nơi xa nguồn nước, địa hình có độ dốc > 200 thì thiết

bị này sử dụng không hiệu quả

Hình 1.2. Xe cứu hỏa của Mỹ Hình 1.3. Xe chữa cháy rừng của

1.1.2 Công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam

Việt Nam mới chỉ cảnh báo được tình trạng mức nguy hiểm cháy rừng.Với những vụ cháy rừng lớn, gần các đường giao thông, mới có lực lượngcứu hỏa và thiết bị chuyên dùng; còn cháy rừng tại những nơi hiểm trở chủyếu sử dụng phương pháp cổ truyền (dùng cành cây đập vào lửa, vận chuyểnnước bằng cách chuyền tay nhau ) Ở Việt Nam hiện nay chưa có thiết bịchữa cháy rừng chuyên dùng

Hiện nay, Việt Nam đang sử dụng một số công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng như sau:

- Công nghệ chữa cháy rừng sử

dụng phương tiện chữa cháy thô

sơ: Các phương tiện chữa cháy

thô sơ bao gồm phương tiện chữa

cháy rừng thủ công: dùng cành

cây, vỉ dập lửa, cào cuốc… xe

đạp thồ chở nước chữa cháy rừng

(hình 1.4) Đây là công nghệ đơn

Hình 1.4 Xe thồ chữa cháy rừng

giản, thiết bị rẻ tiền, dễ di chuyển

ở nơi có địa hình phức tạp Đối với những đám cháy nhỏ, mới bắt đầu cháythì dụng cụ này có khả năng dập tắt được; nhưng tốn nhiều công lao động,năng suất và khả năng dập lửa thấp, không chữa được đám cháy lớn

- Một số cơ sở chữa cháy rừng đang sử dụng bình bơm nước đeo vai, máythổi gió công suất lớn, máy bơm nước khiêng tay để chữa cháy Hiệu quảchữa cháy của các thiết bị này cao hơn các phương tiện chữa cháy thủ công,nhưng không hiệu quả đối với đám cháy rừng lớn Các thiết bị này chủ yếuvẫn là nhập ngoại

- Thiết bị tạo băng cách ly: Trong chữa cháy rừng, phương pháp tạo băngtrắng để khoanh vùng, cô lập đám cháy cũng thường xuyên được áp dụng đốivới những đám cháy rừng lớn, cháy trên tán cây, cháy ngầm dưới mặt đất.Các thiết bị tạo băng trắng hiện nay ở Việt Nam chủ yếu là dùng cưa xăng,máy phát quang, cào cuốc,

- Gần đây, Việt Nam đã phát minh và đưa vào sử dụng hỗn hợp chữa cháy đanăng ĐT-HP: Hỗn hợp chữa cháy đa năng ĐT-HP được sản xuất ở dạng dungdịch 5% của hỗn hợp hai muối Natriclorua và Natri Laurylsulfat Khi sử dụngchỉ việc pha thêm nước để thành dung dịch nồng độ 0,5% phun thấm ướt hoặcphun tạo bọt trên bề mặt vật cháy, đám cháy sẽ bị dập tắt ngay Hỗn hợp rất

thích hợp để chữa cháy rừng vì giải quyết được tình trạng thiếu nước khi chữacháy và dập tắt nhanh đám cháy mà không bị bùng cháy trở lại.

- Sử dụng công trình phục vụ phòng chống cháy rừng: kênh nước, kênh cạn, băng trắng, băng xanh, hồ chứa nước giữ ẩm đất rừng…

- Xe chuyên dụng chữa cháy: Mặc dù đã có khá nhiều loại xe chữa cháy trênthị trường đã được đưa vào thử nghiệm hay sử dụng như: xe thang chữa cháy

do Mỹ sản xuất, xe chữa cháy công nghệ phun bọt khí nén (CAFS) do hãngMorita (Nhật Bản) sản xuất, xe chữa cháy Dol với nhiều thế hệ khác nhau đãxuất hiện tại Việt Nam Các loại xe chữa cháy này chủ yếu là xe nhập khẩugiá thành rất cao Nhìn chung, chúng ta chưa sản xuất ra được các loại xe haycác phương tiện phục vụ công tác chữa cháy Gần đây nhất, kĩ sư Trần ThànhĐạt và cử nhân Huỳnh Hữu Phước đã chế tạo xe chữa cháy tí hon SAMCOTina-m để chữa cháy trong các hẻm và các ngõ ngách nhỏ ở khu dân cư

Thực tế cho thấy, ở Việt Nam chưa có xe chuyên dụng chữa cháy rừng.Các loại xe chữa cháy kể trên được sử dụng trong chữa cháy nhà, không thuậnlợi cho công việc chữa cháy rừng Chúng ta chỉ cải tiến xe chữa cháy từ xe Uoát hay xe Isuzu…thiết bị này bao gồm hệ thống téc nước, bơm nước đặt trênthùng xe Những xe được cải tiến như vậy với số lượng rất ít, không đáp ứngđược nhu cầu về thiết bị chữa cháy rừng ở nước ta Vì thế chúng ta cần cácdụng cụ, thiết bị chữa cháy rừng hiện đại, gọn nhẹ để tiện di chuyển, hiệu suấtcao, có thể sản xuất trong nước để giảm chi phí sản xuất

Trong đề tài cấp nhà nước KC 07.13/06-10, TS.Dương Văn Tài đã thiết

kế chế tạo thành công xe chữa cháy rừng đa năng, sử dụng nhiều tác nhânchữa cháy Xe chữa cháy rừng đa năng mới được thiết kế chế tạo nên chưa cóđiều kiện nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định, dao động của xe khi xelàm việc

1.2 Tổng quan về dao động của ô tô máy kéo

Khi ô tô, máy kéo chuyển động trên đường không bằng phẳng thườngchịu những tải trọng dao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra Những daođộng này ảnh hưởng xấu đến hàng hóa, tuổi thọ của xe và người ngồi trên xe.Theo thống kê cho thấy, khi ô tô tải chạy trên đường xấu ghồ ghề, so với ô tôcùng loại chạy trên đường tốt bằng phẳng thì vận tốc trung bình giảm 40 -50% Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của dao động ô tô tới cơ thể conngười đều đi tới kết luận là nếu con người phải chịu đựng lâu trong môitrường dao động của ô tô sẽ mắc các bệnh về thần kinh và não Vì vậy tính êmdịu chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của xe

Những vấn đề nêu trên cho thấy, nghiên cứu dao động ô tô không chỉ

có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn rất cao

Một số công trình nghên cứu dao động của ô tô, máy kéo trên thế giới

Những năm sau này, 1980, Schiehlen trình bày phương pháp hệ nhiềuvật Ông đã sử dụng sự trợ giúp của máy tính để nghiên cứu sâu hơn về hệ

thống treo, bánh xe; tuy nhiên các nghiên cứu đó vẫn tập trung chủ yếu vào xecon.

Năm 1973 Barski I.B nghiên cứu Động lực học máy kéo [1] Tác giả đãnghiên cứu đầy đủ động lực học của máy kéo bánh hơi, máy kéo bánh xích và

độ êm dịu chuyển động của máy kéo

Năm 1982, PTS Đỗ Tiến Vũ [26] đã đưa ra mô hình dao động của ô tôtải ba cầu trong trường hợp có rơ mooc như sau:

Hình 1.5: Mô hình dao động ô tô tải ba cầu với rơ mooc của Đỗ Tiến Vũ

Trong công trình, tác giả đã sử dụng phương trình Lagranger loại II để lậpphương trình vi phân dao động của cơ hệ, với 12 bậc tự do

Năm 1983 Dobrưnhin Iu.A [38] nghiên cứu động lực học thẳng đứngcủa máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ trong chặt chăm sóc

Năm 1987 Zucov A.V [35] đã nghiên cứu những vấn đề dao động củamáy kéo lâm nghiệp

Trong công trình [29], Muller đã đưa ra mô hình không gian mô tả tất cảcác loại dao động của máy kéo bánh hơi, tác giả đã bỏ qua các tác động của tảitrọng kéo và các yếu tố ảnh hưởng khác Theo tác giả, một máy kéo có thể có 7bậc tự do: 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 trụccân bằng.

Tác giả Volgel [31] đã nghiên cứu tính chất động lực học của liên hợpmáy cày, khi lực kéo và tải trọng thẳng đứng dao động có kể đến tính đàn hồi,

cả của hệ truyền lực và bánh xe Công trình cho phép đánh giá một cách kháiquát tác động của các yếu tố ảnh hưởng tới dao động của máy khi cày đất, tuynhiên chưa có thực nghiệm để chứng minh các giả thiết đưa ra

Trong công trình của Wendebon [32] bằng lý thuyết và thực nghiệm,tác giả đã xây dựng mô hình nghiên cứu tính chất động lực học của dao độngthẳng đứng máy kéo, tác giả không quan tâm đến chuyển động quay và cácchuyển động khác Do vậy công trình này chưa đánh giá và thể hiện được đầy

đủ các tính chất động lực học của máy cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến sựchuyển động của máy kéo nói riêng và liên hợp máy nói chung

Bên cạnh đó còn có một số công trình nghiên cứu về dao động thẳngđứng của máy kéo có kể đến các yếu tố ảnh hưởng của điều kiện làm việc: Tảitrọng, vận tốc, độ mấp mô của mặt đường

Ngày nay trên thế giới các nghiên cứu về dao động của ô tô đã đạt đượcnhiều thành tựu đáng kể Dao động ô tô được nghiên cứu trong tổng thể hệthống “Đường-Xe-Người” Để nghiên cứu riêng biệt và tổng thể mối quan hệvừa nêu, các hãng sản xuất ô tô và các cơ quan chuyên môn hàng đầu trên thếgiới đã thiết lập các phòng thí nghiệm, xây dựng các bãi thử để nghiên cứudao động của ô tô, trong đó có kể đến biên dạng thực tế của mặt đường và khảnăng của con người chịu tác động của dao động

Hướng chung của nghiên cứu hệ thống tổng thể “Đường-Xe-Người”được chia thành 3 hướng:

- Nghiên cứu về biên dạng mặt đường (nguồn gây ra dao động)

- Nghiên cứu hệ dao động ô tô (hệ thống treo khi ôtô chuyển động trên đường phức tạp ).

- Nghiên cứu cảm giác của con người và sự an toàn hàng hoá chuyên chở chống cháy ở điều kiện phức tạp

1.2.2 Các công trình nghiên cứu dao động của ô tô máy kéo ở Việt Nam

Ở nước ta có một số công trình nghiên cứu về dao động của ô tô máykéo như:

Năm 1990, trong công trình nghiên cứu của Bùi Hải Triều [30], tác giả

đã đưa ra một mô hình phản ánh khá đầy đủ về tính chất hoạt động và cấu trúccủa máy kéo (hình 1.6)

Hình 1.6: Mô hình các phần tử máy kéo theo Bùi Hải Triều

Mô hình mô tả tác động qua lại giữa các quá trình làm việc của động cơ vớimáy điều chỉnh, tính đến các tính chất đàn hồi và giảm chấn của các phần tửtrong hệ thống, các tính chất bám và trượt của bộ ly hợp cũng như các bánh

xe với mặt đường, tính chất biến đổi mô men quay, tốc độ quay và mô menquán tính của hệ thống truyền lực Công trình trên chỉ xem xét các tác độngcủa các yếu tố tới hệ thống truyền lực, chưa quan tâm một cách đầy đủ cácyếu tố ảnh hưởng tới sự chuyển động của liên hợp máy nói chung

Năm 2002 TS Lê Minh Lư [16] nghiên cứu dao động của máy kéobánh hơi có tính đến đặc trưng phi tuyến của các phần tử đàn hồi Tác giả đãxây dựng mô hình, hệ phương trình vi phân và các điều kiện biên mô tả daođộng thẳng đứng của máy kéo, của cầu trước, cầu sau và ghế ngồi có tính đếnnhững đặc điểm riêng của hệ như liên kết một chiều giữa bánh xe và mặtđường, đặc trưng phi tuyến của các phần tử đàn hồi Công trình đã nghiên cứumột cách khá đầy đủ các dạng dao động của máy kéo có tính đến đặc trưngphi tuyến của các phần tử đàn hồi trong trường hợp kích động mặt đường làcác hàm ngẫu nhiên và xác định Tuy nhiên công trình mới chỉ nghiên cứutrong trường hợp máy kéo di chuyển độc lập mà chưa tính đến dao động củamáy kéo trong trường hợp kéo tải.

TS Nguyễn Tiến Đạt [4] đã nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đếnkhả năng vận xuất gỗ rừng trồng bằng phương pháp kéo nửa lết của máy kéobốn bánh cỡ nhỏ (18 - 24 mã lực) Công trình đã xây dựng mô hình và nghiêncứu dao động của máy kéo công suất nhỏ khi vận xuất trên mặt đường códạng hàm xác định

Năm 2002, Th.S Nguyễn Văn Vệ [25] đã nghiên cứu dao động thẳngđứng của ghế ngồi trên máy kéo DFH - 180 khi vận xuất gỗ và giải pháp giảmxóc cho người lái

GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn [2] đã nghiên cứu tính êm dịu trongchuyển động của ô tô máy kéo, giải quyết vấn đề treo cho ghế ngồi để đảmbảo điều kiện êm dịu cho người lái Công trình nghiên cứu cho thấy: tính êmdịu trong chuyển động của ô tô máy kéo được đánh giá qua các chỉ tiêu: tần

số dao động thích hợp, gia tốc dao động thích hợp, thời gian tác động của daođộng Trong chuyển động, ô tô máy kéo dao động theo các phương: Thẳngđứng (OZ), phương ngang (OX), phương dọc máy (OY), các dao động theophương thẳng đứng ảnh hưởng chính đến con người; theo phương ngang,

phương dọc ảnh hưởng không đáng kể, có thể bỏ qua Đối với máy kéo bánhbơm làm việc trên các mặt đường gồ ghề thân máy dao động với tần số 160 -

240 dao động/phút, vượt quá mức độ chịu đựng của con người, đối với máykéo phải chú ý giải quyết vấn đề treo cho ghế ngồi để đảm bảo điều kiện chongười lái Tác giả cũng đưa ra sơ đồ tính toán hệ thống treo cho ghế ngồi vớidạng kích động động lực và cho rằng khi tính toán thiết kế hệ thống treo choghế nên chọn tỷ số giữa tần số kích động và tần số dao động riêng của ghếtrong khoảng 0,5 - 0,6

Năm 1993, TS.Lưu Văn Tuấn [24] đã xây dựng được mô hình dao động

và khảo sát dao động xe ca do Việt Nam đóng Từ đó đã đề ra mục tiêu nângcao độ êm dịu cho xe khách Ba Đình; trong luận văn này tác giả đã chú

ý mô tả thuộc tính đàn hồi giữa khung và vỏ là kết cấu đặc trưng của xe ca: xe

ca có kết cấu khung - vỏ chịu lực Tuy nhiên công trình này chỉ dừng lại ởviệc nghiên cứu lý thuyết

Th.S Nguyễn Đức Sĩ [27] đã nghiên cứu ổn định động lực học dọc liên hợp máy kéo cỡ nhỏ vận xuất gỗ khi khởi hành theo hướng lên dốc

Th.S Nguyễn Hồng Quang [18] 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 Nguyễn Quang Huy [12] đã nghiên cứu dao động của xe nhiềucầu

Th.S Trịnh Minh Hoàng [11] nghiên cứu, khảo sát dao động của xe tảihai cầu dưới tác động ngẫu nhiên của mặt đường Tác giả đã trình bày một môhình dao động xe tải hai cầu (không gian) và mô phỏng bằng MatLabSimulink 5.3 Phần mô hình và tính toán khá hoàn chỉnh, đã trình bày mộtphần dao động dưới kích động ngẫu nhiên của mặt đường

Luận án TS của tác giả Nguyễn Phúc Hiểu "Nghiên cứu ảnh hưởng củadao động lên khung xương ôtô khi chuyển động trên đường" đã chú trọng

nghiên cứu ảnh hưởng của đường và xác định các hàm ngoại lực cho bài toántính khung - xương.

Th.S Huỳnh Hội Quốc [21] đã nghiên cứu về quá trình lắc ngang, lắcdọc của ô tô ở vận tốc cao

Th.S Hoàng Gia Thắng [23] đã nghiên cứu dao động trong mặt phẳngthẳng đứng của toa xe khách bốn trục hai hệ lò xo khi qua mối nối ray

TS.Võ Văn Hường [13] đã nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sátdao động của ô tô tải nhiều cầu Tác giả đã nghiên cứu sâu về lập mô hình daođộng không gian cho xe tải có yếu tố dao động ngang, khung xoắn chịu lực,thanh ổn định, có hệ thống treo có đặc tính phi tuyến, hàm kích động riêng rẽ

và tổng hợp

TS Đào Mạnh Hùng [9] đã xác định lực động giữa bánh xe và mặtđường của ô tô tải trong điều kiện sử dụng ở Việt Nam

Gần đây nhất, năm 2010 TS.Trần Việt Hà [8] đã nghiên cứu ảnh hưởngcủa một số thông số đến độ êm dịu chuyển động của ô tô khách được đóngmới ở Việt Nam

Nhìn chung các công trình nghiên cứu về dao động của ô tô, máy kéobánh hơi ở Việt Nam chưa nhiều, nhưng những kết quả nghiên cứu đó có ýnghĩa lớn cho việc hoàn thiện thêm kết cấu và chọn ra chế độ sử dụng hợp lýcho ô tô, máy kéo

Dao động của ô tô và máy kéo bánh hơi nói chung đã được nghiên cứukhá nhiều cả về lý thuyết và thực nghiệm, song dao động của xe chữa cháynói chung, đặc biệt là xe chữa cháy rừng ít được nghiên cứu Xe chữa cháyrừng đa năng là một mẫu xe mới được thiết kế chế tạo, chưa có công trình nàonghiên cứu về dao động của mẫu xe này Dao động của xe gây nên tải trọngđộng đáng kể lên các cụm chi tiết, ảnh hưởng đến tính êm dịu chuyển động,khả năng ổn định chống lật, khả năng điều khiển, khả năng bám… Lực động

tác động lên cơ cấu của máy sẽ biến đổi theo chu kỳ, gây ra hiện tượng mỏi,giảm tuổi thọ của các chi tiết và đặc biệt có thể gây nên hiện tượng cộnghưởng phá hỏng các chi tiết máy Do vậy, nghiên cứu dao động của xe chữacháy rừng đa năng là rất cần thiết.

1.3 Tổng quan về xe chữa cháy rừng đa năng

Xe chữa cháy rừng đa năng (hình 1.8) được thiết kế chế tạo trên cơ sở

xe Ural - 4320 tại nhà máy ô tô Mê Kông (Đông Anh, Hà Nội) Xe chữa cháyrừng đa năng là sản phẩm của đề tài cấp Nhà nước mã số KC 07.13/06-10 dotrường Đại học Lâm nghiệp chủ trì

Xe cơ sở URAL-4320 (hình 1.7) là kiểu xe tải việt dã đa năng 6x6 đượcsản xuất tại Nhà máy ô tô Ural ở thành phố Minsk (Nga) cho quân đội Nga.Loại xe này được thiết kế năm 1973, bắt đầu sản xuất từ năm 1976 và đến nayvẫn được tiếp tục URAL-4320 là loại xe tải được phát triển từ loại URAL-375D Trên cơ sở xe tải URAL-4320 đã có nhiều biến thể như xe bồn chởnhiên liệu hay nước sạch, xe đầu kéo và xe mang dàn phóng rốc két 40 nòngBM-21 "Grad" và thậm chí còn được lắp pháo phòng không 23mm với đầu xeđược bọc thép Ngoài quân đội Nga, xe tải URAL-4320 còn được các nướckhác như Trung Quốc, Việt Nam… sử dụng

Hình 1.7: Ô tô ural - 4320

Nhờ khoảng sáng gầm xe cao, Ural-4320 có khả năng vượt mọi địahình, đặc biệt thích hợp với đường đèo núi, cồn cát, Nó được đánh giá làloại xe hoạt động ổn định, sửa chữa, bảo dưỡng dễ dàng Một số đặc tính kỹthuật của Ural 4320 được trang bị động cơ V8 YamZ-238M2 và YamZ-236M2 V6 180 mã lực như sau [41]:

Trọng lượng xe: 15300kg/14975kg

Trọng tải: 6000kg/5000kg hoặc 27 ghế ngồi

Trọng tải của rơ mooc: 11500kg

Tốc độ tối đa: 82 km/h/75 km/h

Lốp xe: 14.00-20 HC (PR) 14, có hệ thống tự động điều chỉnh áp suất

Hộp số tay 5 số, hộp phân phối 2 cấp khoá vi sai Giảm xóc trước kiểu nhíptreo, giảm xóc sau kiểu nhíp đòn gánh

Trong đề tài cấp Nhà nước mã số KC 07.13/06-10 do trường Đại họcLâm nghiệp Việt Nam chủ trì, để phục vụ cho việc chữa cháy rừng, trên xeUral - 4320 được trang bị thêm các thiết bị chuyên dùng như sau: Sau ca bin

là téc nước; hai bên téc nước có các khoang đựng dụng cụ phụ trợ; phía trước

xe lắp thiết bị cắt cây kiểu cưa đĩa được dẫn động từ động cơ thuỷ lực; phíasau téc nước có khoang chứa bơm nước, thiết bị hút đất và quạt thổi; ở phíadưới khoang có thiết bị đào, làm tơi đất và thiết bị làm sạch cỏ rác Các thiết

bị này đều được dẫn động thuỷ lực

Xe chữa cháy rừng sử dụng chất chữa cháy là đất cát, không khí sẵn cótại chỗ, ngoài ra, còn sử dụng nước và hóa chất dập tắt đám cháy

Với hệ thống chặt hạ cây, cắt cây bụi, băm cỏ rác để tạo băng trắng cảnlửa và cách ly đám cháy, từ đó dập tắt đám cháy

Ngoài việc sử dụng chữa cháy rừng, xe còn được sử dụng để phòngcháy rừng (chủ động làm sạch cỏ rác trong khu rừng trước mùa khô)

Hình 1.8: Xe chữa cháy rừng đa năng thiết kế bằng phần mềm Solidwork

Xe chữa cháy rừng đa năng được thiết kế có nhiều tính năng trong quá trình sử dụng để chữa cháy rừng; cần 5 đến 7 người để vận hành xe

Chương 2 MỤC TIÊU, PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu dao động trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe chữa cháyrừng đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng lâm nghiệp, làm cơ sở cho việcchọn chế độ sử dụng hớp lý

2.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu dao động trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe chữa cháyrừng đa năng do đề tài cấp Nhà nước KC 07.13/06-10 thiết kế chế tạo [22],khi làm băng cản lửa bằng cơ cấu cắt cây, làm sạch cỏ rác và cây bụi

2.3 Đối tượng và thiết bị nghiên cứu

2.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là xe chữa cháy rừng đa năng do đề tàicấp Nhà nước KC 07.13/06-10 thiết kế chế tạo (hình 2.1) khi làm việc trênmặt đất rừng lâm nghiệp

Hình 2.1: Xe chữa cháy rừng đa năng

Xe chữa cháy rừng đa năng có các thông số kỹ thuật chủ yếu sau (bảng 2.1)

Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật của xe chữa cháy rừng đa năng

- Hệ thống chặt hạ cây: đĩa cưa – 4 đĩa; đường kính đĩa cưa – 500mm Tốc

độ quay của đĩa cưa – 3000 Vòng/phút; trọng lượng của hệ thống – 300 kg

- Hệ thống cắt đất: đường kính đĩa thép - 300 mm; số đĩa thép - 2 đĩa; số dao cắt

- 4 dao; chiều dài dao cắt -170 mm; chiều rộng lưỡi dao cắt - 50 mm; số vòng

quay của đĩa thép - 1200 v/p; trọng lượng của dao - 0,5 kg; trọng lượng của

toàn bộ hệ thống cắt đất - 150 kg

- Hệ thống làm sạch cỏ rác: đường kính trống dao – 450 mm; số đĩa thép – 10đĩa; số dao cắt – 20 dao; chiều dài dao cắt – 120 mm; chiều rộng lưỡi dao cắt– 50 mm; số vòng quay của đĩa thép – 1000 v/p; trọng lượng của dao – 0,3kg; trọng lượng của toàn bộ hệ thống làm sạch cỏ rác – 600 kg.

Để giải bài toán dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi làm việctrên mặt đất rừng cần xác định các thông số đầu vào của mô hình Việc xácđịnh các thông số đó có thể được tiến hành bằng lý thuyết, thực nghiệm haythừa kế kết quả nghiên cứu của một số công trình trước đó Nội dung nàyđược trình bày cụ thể ở chương sau

Các thông số về độ mấp mô mặt đất rừng (phụ lục 4)

2.3.2 Thiết bị nghiên cứu.

Thiết bị nghiên cứu là xe chữa cháy rừng đa năng đã được chế tạo

và khảo nghiệm trong đề tài cấp nhà nước KC 07.13/06-10 do tiến sĩ

Dương Văn Tài làm chủ trì [22]

a Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe chữa cháy rừng đa năng

Hình 2.2: Cấu tạo của xe chữa cháy rừng đa năng

1- Hệ thống cắt cây; 2- Xi lanh nâng hạ hệ thống cắt cây; 3- Đĩa cưa cắt cây; Khung để nâng hạ hệ thống cắt cây; 5- Giá đỡ lắp hệ thống chặt hạ cây; 6- Xe ô tô

4-cơ sở; 7- Sàn xe; 8- Xi lanh nâng hạ hệ thống cắt đất; 9- Xi lanh nâng hạ hệ thống

cắt cỏ rác; 10- Khung nâng hạ hệ thống cắt đất; 11- Buồng hút đất; 12- Hệ thống làm sạch cỏ rác; 13- Ống hút đất; 14- Ống nối để lắp ống phun đất; 15- Vòi phun nước; 16- Thùng chứa đất; 17- Hệ thống hút đất; 18- Thùng chứa nước; 19- Súng phun nước; 20- Thanh bảo hiểm cabin.

- Nguyên lý hoạt động của xe: Khi đám cháy xảy ra, người lái xe nhanh chóng

cho xe di chuyển đến nơi có vị trí cháy, sử dụng hệ thống cắt cây phía trước,

hệ thống lám sạch cỏ rác ở phía sau để làm băng trắng cách ly, cô lập vàkhoanh vùng đám cháy, hoặc sử dụng hệ thống cắt đất - hút đất và phun đấtvào đám cháy để dập tắt đám cháy

b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống chặt hạ cây

Hình 2.3: Mô hình cấu tạo của hệ thống chặt hạ cây, cắt cây bụi

- Nguyên lý hoạt động của hệ thống: Khi đĩa cưa chạm vào thân cây thì quá

trình cắt cây được thực hiện Động cơ thủy lực truyền chuyển động quay cho

2 đĩa cưa, việc điều chỉnh vị trí của đĩa cưa cho thích hợp với chiều cao gốcchặt được thực hiện nhờ xi lanh số (2)

c Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống cắt đất

Hình 2.4: Mô hình cấu tạo của hệ thống cắt đất

1 - Buồng hút; 2 - động cơ thủy lực; 3 - thanh đỡ; 4 – tấm đỡ; 5,16 - khớp quay; 6

- càng đỡ; 7,14 - khớp nối; 8, 11,19 - xi lanh thủy lực; 9 - thanh trượt; 10 - khung đỡ; 12 - giá đỡ; 13 - ống hút; 15 - đĩa cắt; 17 - dao cắt đất; 18, 20 - khớp quay;

- Nguyên lý hoạt động: hệ thống cắt đất được hạ xuống và khi dao cắt tiếp xúc

với đất sinh ra xung lực va chạm Xung lực va chạm này biến thành lực cắtđất, phá vỡ kết cấu của đất Đất được cắt ra và tung lên trong buồng hút,buồng hút được nối với bơm hút khí bằng miệng ống do đó, đất được hút lênống hút và đi vào thùng chứa đất

d Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm sạch cỏ rác

3

2

1- Tai cố định với máy cơ sở;3.

xi lanh thủy lực ,2- 4 Khung (càng) nâng hạ; 5 Tấm chắn; 6 Động cơ thủy lực; 7 Giá đỡ; 8,10 Bánh đai; 9 Dây đai; 11 Dao cắt; 12 Bánh xe

Hình 2.5: Sơ đồ cấu tạo hệ thống làm sạch cỏ rác

chạm này tạo ra lực cắt, phá vỡ kết cấu của đất và cắt đứt cỏ Đồng thời vớiquá trình cắt, cỏ rác được hất tung lên nhờ luồng không khí và lực văng tạo ra

từ dao cắt Do vậy, cỏ rác sau khi cắt được hất tung lên và hòa trộn với đấtcát Sau khi cắt tạo thành băng trắng sạch cỏ rác cách ly đám cháy

2.4 Nội dung nghiên cứu

- Xác định các đặc trưng mấp mô của mặt đất rừng

- Xác định các đặc trưng động lực học của cơ cấu làm sạch cỏ, cây bụi

- Lập phương trình vi phân dao động của xe chữa cháy rừng đa năng

- Khảo sát ảnh hưởng của vận tốc chuyển động của xe và mấp mô mặtđất rừng đến dao động của xe chữa cháy rừng đa năng và đề xuất các giảipháp giảm dao động

2.5 Phương pháp nghiên cứu.

2.5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.

Sử dụng lý thuyết dao động để thiết lập các phương trình dao động của

hệ thống, lập phương trình vi phân theo phương trình Lagranger loại II trong

cơ học giải tích, sử dụng các phần mềm toán học để giải và khảo sát dao động

do các yếu tố ảnh hưởng nêu trên

Xây dựng được mô hình dao động của hệ thống do sung lực kích độnggây ra, từ đó khảo sát sự phụ thuộc của các đại lượng nghiên cứu vào cácthông số ảnh hưởng để rút ra kết luận cần thiết

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

Để minh họa cho kết quả nghiên cứu lý thuyết đề tài tiến hành thựcnghiệm xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe chữa cháy rừng đa năngkhi làm việc trên mặt đất rừng Chúng tôi tiến hành thực nghiệm bằng phươngpháp đo các đại lượng không điện bằng điện với việc dùng thiết bị DMC Plus

và phần mềm CATMAN để xác định gia tốc dao động thẳng đứng của xe

chữa cháy rừng đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng và phương pháp đomấp mô mặt đất rừng.

Phân tích, xử lý kết quả thực nghiệm để so sánh với kết quả nghiên cứu

lý thuyết, làm cơ sở để đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao độ êm dịuchuyển động của xe chữa cháy rừng đa năng

Chương 3 DAO ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG KHI LÀM

VIỆC TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG

Xe chữa cháy rừng đa năng (CCR) được thiết kế (hình 3.2) có các chứcnăng chình là: tạo băng cản lửa, khoanh vùng đám cháy và dập tắt các đámcháy rừng

Khi dập tắt các đám cháy xe CCR đứng cố định ở một vị trí cách đámcháy một khoảng đủ an toàn cho người điều khiển, cơ cấu cắt đất có nhiệm vụđào đất ở một vị trí thích hợp và tung đất vào buồng hút, cơ cấu quạt gió sẽhút đất và phun hỗn hợp đất và nước vào đám cháy Do kích động của sunglực tác dụng vào cơ cấu cắt đất, cùng các lực quán tính của cơ cấu quạt gió vàbơm hỗn hợp cũng gây ra rung động cho xe CCR Ở giai đạn này xe không dichuyển nên các rung động trên chỉ gây ra tiếng ồn và ảnh hưởng đến độ bềnchặt của các liên kết giữa các cơ cấu hoạt động với xe CCR, không ảnh hưởngđến khả năng làm việc của xe Đề tài này không nghiên cứu dao động của xeCCR trong quá trình dập tắt đám cháy

Khi tạo băng cản lửa xe di chuyển trên mặt đất rừng theo những đoạnđường định sẵn để khoanh vùng đám cháy Trong lúc di chuyển các cưa đĩađặt phía trước xe làm việc cắt các cây bụi, các đĩa dao phay ở phía sau cónhiệm vụ làm dập nát cây bụi đã cắt và cỏ rác, trộn lẫn đất tạo ra băng cảnlửa Do tác dụng của độ mấp mô mặt đất rừng và các xung lực kích động củacây bụi, cỏ rác đến hệ thống cắt cây và hệ thống làm sạch cỏ rác nên xe CCR

sẽ có dao động phức tạp Để nghiên cứu dao động của xe CCR trong trạngthái này cần nghiên cứu xác định các đặc trưng của các nguồn kích động nóitrên

3.1 Xác định các đặc trưng của các nguồn kích động

3.1.1 Phân tích đặc trưng mấp mô mặt đất rừng.

a Xác định hàm kích động mặt đất rừng

Dao động của xe chữa cháy rừng đa năng khi làm việc trên mặt đấtrừng do rất nhiều yếu tố gây nên, trong đó kích động của mấp mô mặt đấtrừng lên các các bánh của xe chữa cháy rừng đa năng là yếu tố cơ bản vàquyết định tới quá trình làm việc của xe Vì vậy mấp mô mặt đất rừng là yếu

tố đầu vào hết sức quan trọng khi nghiên cứu dao động của xe chữa cháy rừng

đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng Để nghiên cứu dao động của xe CCR,việc điều tra khảo sát, phân loại các dạng mấp mô mặt đất rừng mà xe dichuyển trên đó là vấn đề cần thiết

Để đánh giá các điều kiện ngoại cảnh, chúng tôi chọn đối tượng thínghiệm đo tại khu rừng Núi Luốt Xuân Mai, Hà Nôi, đo vào ngày thời tiếtkhông mưa, mặt đất rừng khô ráo, số liệu đo đạc được ghi ở (phụ lục 4)

b Xác định mối quan hệ giữa chiều cao mấp mô mặt đất rừng q và chiều dài quãng đường s

Để đánh giá một cách khách quan mối quan hệ q(s), tác giả chọnphương án sử dụng thiết bị đo đơn giản dọc đường với độ chính xác cao đểkhảo sát Bằng cách chia quãng đường cần đo thành nhiều khoảng với kíchthước 50 cm và đo trực tiếp chiều dài quãng đường và chiều cao mấp mô (s &q) trên quãng đường xác định Việc xác định mối quan hệ giữa chiều cao mấp

mô với chiều dài quãng đường được tiến hành tại khu rừng Núi Luốt XuânMai, Hà Nôi

Hình 3.1 Đo xác định mấp mô mặt đất rừng lâm nghiệp

Kết quả đo đạc được tổng hợp tại phụ lục 4

Để có thể xây dựng tham số đầu vào là kích động mặt đường, ta phảitiến hành phân tích mức độ tương quan giữa s và q Nếu giữa s và q có mốiquan hệ đủ mức độ tin tưởng thì ta có thể tiến hành xây dựng phương trìnhhồi quy tuyến tính để mô hình hóa mối tương quan phi tuyến trên

Phân tích mức độ tương quan giữa s và q bằng phần mềm thống kê tinhọc Xl.stat Xl.stat là phần mềm xử lý dữ liệu và thống kê toán học, phânmềm này được bổ sung vào phần mềm Microsoft Excel và thực hiện các thủtục xử lý dữ liệu từ MS-Excel

Phân tích dữ liệu với Xlstat được thực hiện một cách dễ dàng, quy trình của việc phân tích được thực hiện bằng thủ tục

XLSTAT>Correlation/Association test>Correlation test

Kết quả phân tích như sau:

Phương trình hàm kích động mặt đường có dạng điều hoà:

hA sin( .s)

Do thời gian có hạn và việc khảo sát mặt đất rừng chưa được ở nhiều địa điểm nên kết quả khảo sát chưa phản ánh được đầy đủ quan hệ của dạng

mấp mô mốt cách tổng quát đại diện cho toàn bộ mặt đất rừng của Việt Nam.Nên trong đề tài này chúng tôi dùng kết quả xác định dạng mặt đất rừng của

TS Nguyễn Tiến đạt [4] để khảo sát dao động của xe CCR với hàm kíchđộng của mặt đất rừng là

h h0 sin( 2 vt) s0

(3.2)Trong đó h0- biên độ mấp mô (m); s0- bước sóng (m); v - vận tốc dichuyển của xe (m.s)

3.1.2 Xác định các đặc trưng kích động động

lực a Xung lực của hệ thống cắt cây bụi.

Hệ thộng cắt cây bụi gồm các lưỡi cưa đĩa bố trí ở phía trước của xehình 3.2 Động cơ thủy lực truyền chuyển động quay cho đĩa cưa thông qua

bộ truyền dây đai Khi xe CCR di chuyển các đĩa cưa chạm vào thân cây bụiquá trình cắt được thực hiện

Do số răng trên mỗi đĩa cưa lớn (z = 60) và đĩa quay với tốc độ rất cao(n = 3000 v/p) nên xung lực cắt từ cây bụi lên đĩa cưa thay đổi với chu kỳ rấtnhỏ, gần như một hằng số theo thời gian Ngoài ra xung lực này tác dụng vào

hệ thống cắt theo phương nằm ngang Theo kết quả phân tích, đánh giá củaTh.s Đặng Thị Tố Loan [17] thì xung lực này không gây ra dao động đáng kểcho hệ thống cắt cây bụi ở phía trước xe

Do đó để lập mô hình dao động của xe CCR trong mặt phẳng thẳngđứng dọc ta cũng có thể bỏ qua tác dụng của xung lực nói trên

b Xung lực của hệ thống phay cỏ rác.

Hệ thống phay cỏ rác và cây bụi đã được cắt đứt gốc được đặt ở phía sau

xe, gồm 10 đĩa, mỗi đĩa có 2 dao, cắt cây bụi theo nguyên lý va đập (dạng búa)

Theo tính toán trong báo cáo khoa học đề tài cấp nhà nước KC

07.13/06-10 (Tr240) [22] :

Lực tác dụng lên lưỡi phay trong quá trình cắt có giá trị bằng: Fc = 790,4 (N).Lực tác dụng lên trục các đĩa cắt theo phương thẳng đứng (OZ) là: Sz =6327,2 (N);

Lực tác dụng lên trục các đĩa cắt theo phương ngang (OX) là: S x = 129,7 (N) Nhưng các xung lực S z và S x tác dụng lên trục thay đổi theo thời gian với chu

kì theo số vòng quay của trục dao T =

của trục các đĩa cắt

Có thể biểu diễn Sz và Sx theo thời gian t như sau:

St =

(3.3)

Trong đó số vòng quay của trục, được xác định tương ứng với vận tốc

di chuyển của xe (Vm) để khả năng dập nát hết cỏ, cây bụi khi xe di chuyểnvới vận tốc vm.:

ở đây vm – vận tốc di chuyển của xe khi tạo băng cản lửa:

Thay 20V vào biểu thức trên ta có:

Sz = 3178,66 (1- cos 20 vt), N

Sx = 139,7 (1- cos 20 vt), N

3.2 Dao động của xe chữa cháy rừng khi làm băng cản lửa

Dao động của xe CCR khi di chuyển trên mặt đất rừng để tạo băng cản

lửa là dao động phức tạp do hai nguồn kích động – kích động động học từ độ

mấp mô mặt đất rừng và kích động động lực của các xung lực tác dụng vào hệ

thống phay cỏ rác

Mô hình tính toán dao động trong mặt phẳng thẳng đứng dọc qua trục

đối xứng của xe được biểu diễn trên hình 3.2

cn1

m1

Hình 3.2: Mô hình dao động của xe CCR đa năng

trong mặt phẳng đối xứng dọc oxz.

Các ký hiệu trong mô hình:

A, B, D – Vị trí các gối đỡ trên khung xe tương ứng với cặp bánh trước,

bánh sau và cơ cấu làm sạch cỏ;

E - cơ cấu cắt cây bụi,

O – Trọng tâm phần được treo của xe;

C – Chốt xoay cặp bánh sau;

l 1 , l 2 , l 3 – Khoảng cách theo phương dọc từ trọng tâm O đến các điểm A, B và D;

b - Khoảng cách theo phương ngang giữa tâm các bánh xe của mỗi cầu ;L- Chiều dài tay quay của các trục bánh xe sau - từ tâm các bánh

xe đến chốt xoay C;

Z0, ZA, ZB, ZD – Chuyển vị thẳng đứng của trọng tâm xe và của các vị trí gối đỡ A, B, D;

Z1, Z2, Z3, Z4 – chuyển vị thẳng đứng của tâm cầu trước và cầu sau 2, 3;

α0, α – Chuyển vị góc của thân xe và của nhíp cầu sau trong mặt phẳngthẳng đứng dọc Oxz;

h1, h2, h3 – Độ cao mấp mô mặt đường tại vị trí tiếp xúc với các

bánh xe; c1, c2, c3- Hệ số độ cứng của các cặp bánh xe 1, 2, 3;

cn1, cn2 - Hệ số độ cứng của các nhíp cầu trục trước và trục sau: 1, 2;

k1, k2, k3, k4 – Hệ số giảm chấn của bánh lốp trươc, các bánh sau và cơ cấu treo hệ thống làm sạch cỏ, rác;

kn1 - Hệ số giảm chấn của nhíp trươc;

m0, m1, m2, m3, m4 – khối lượng thu gọn của thân xe, các cặp bánh 1,

2, 3 và của hệ thống làm sạch cỏ, rác;

J 0y , J iy – Mô men quán tính của thân xe và các trục bánh xe (i =0, 1, 2, 3);

δ 1 , δ 2 , δ 3 , δ 4 – Biến dạng của các bánh lốp 1, 2, 3 và của cơ cấu treo hệ

- Téc nước có thể tích rất lớn (5 m3), nhưng có nhiều vách ngăn nênnước chỉ có thể di chuyển nhỏ trong từng ngăn, toạ độ trọng tâm của cả khốinước thay đổi không đáng kể khi xe dao động nhỏ qu anh vị trí cân bằng tĩnh.

- Các bánh hơi của xe có độ cứng không đổi và làm việc trong giai đoạn tuyến tính

- Biến dạng của mặt đất tại điểm tiếp xúc với bánh xe là nhỏ, độ

cứng của nền đất rất lớn, nên độ cứng tương đương sấp xỉ bằng độ cứng của bánh hơi; ctđ = cbx

- Vận tốc di chuyển của xe trong quá trình tạo băng cản lửa nhỏ và là một hằng số : vm = const

- Liên kết giữa bánh xe với mặt đất là liên kết giữ, dừng và hôlônôm