Tên luận án:
NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG KHI LÀM VIỆC CỦA LIÊN HỢP MÁY KÉO - XÚC LẬT
Ngành:
Kỹ thuật Cơ khí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung nghiên cứu tính ổn định chuyển động của liên hợp máy kéo nông nghiệp và bộ công tác xúc lật (LHM xúc lật) khi làm việc. Nhận thấy các máy kéo nông nghiệp truyền thống có hiệu suất khai thác thấp do tính thời vụ, việc liên hợp với các máy công tác khác như xúc lật là giải pháp khả thi. Tuy nhiên, các LHM xúc lật công suất nhỏ (khoảng 30 Hp) đang phổ biến ở Việt Nam còn thiếu cơ sở khoa học để hoàn thiện, đặc biệt là tính ổn định chuyển động khi mang tải trên địa hình không bằng phẳng. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu quá trình tương tác động học, động lực học của LHM xúc lật trong điều kiện này, từ đó hình thành cơ sở khoa học để đánh giá khả năng di chuyển, điều khiển, và đề xuất giải pháp cải thiện kết cấu, tính năng, nâng cao ổn định, an toàn và hiệu quả làm việc. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc xác định ảnh hưởng của các yếu tố kết cấu và điều kiện sử dụng tới ổn định chuyển động và tính điều khiển của LHM xúc lật trên cơ sở máy kéo Yanmar 3000 và bộ xúc lật Y3510FLH.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng mô hình động lực học không gian của LHM xúc lật, cho phép khảo sát ảnh hưởng của nhiều yếu tố kết cấu và điều kiện sử dụng đến các chỉ tiêu ổn định chuyển động và điều khiển. Luận án cũng đề xuất một phương pháp tạo mặt đường mấp mô hình sin trong không gian để khảo sát lý thuyết và một mô hình nghiên cứu thực nghiệm kiểm chứng dao động không gian khi vượt mấp mô đơn với trắc diện cung tròn, có ưu điểm dễ chế tạo và linh hoạt. Các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, với hệ số tương quan R2 = 0,97÷0,98, đã kiểm chứng độ tin cậy của mô hình, đồng thời khảo sát được ảnh hưởng của các thông số chính như khối lượng đối trọng, góc nâng cần, mức tải, vận tốc và độ chênh biên độ mấp mô đến tính ổn định của LHM. Từ đó, luận án đề xuất các giải pháp cải thiện kết cấu, quy trình vận hành và khai thác hợp lý cho LHM xúc lật.
Mục lục chi tiết:
- PHẦN 1. MỞ ĐẦU
- 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
- 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- 1.3.1. Phạm vi nghiên cứu về nội dung
- 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu về không gian
- 1.3.3. Phạm vi nghiên cứu về thời gian
- 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN
- PHẦN 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
- 2.1. HOẠT ĐỘNG CỦA LIÊN HỢP MÁY XÚC LẬT
- 2.2. VẬT LIỆU BÓC XÚC VÀ NỀN ĐƯỜNG DI CHUYỂN CỦA LIÊN HỢP MÁY
- 2.3. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG LIÊN HỢP MÁY XÚC LẬT TRONG SẢN XUẤT NÔNG - LÂM NGHIỆP
- 2.4. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG LIÊN HỢP MÁY
- PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
- 4.1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU
- 4.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC KHÔNG GIAN
- 4.2.1. Thiết lập mô hình vật lý
- 4.2.2. Thiết lập hệ phương trình vi phân dao động
- 4.2.3. Xác định khối lượng và tọa độ trọng tâm liên hợp máy
- 4.2.4. Xác định mô men quán tính của liên hợp máy
- 4.3. PHÂN TÍCH MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA LIÊN HỢP MÁY
- 4.3.1. Khả năng di chuyển của liên hợp máy
- 4.3.2. Tính ổn định chống lật của liên hợp máy
- 4.3.2.1. Tính ổn định dọc chống lật trên mặt bằng
- 4.3.2.2. Tính ổn định ngang chống lật của liên hợp máy trên mặt phẳng nghiêng
- 4.3.3. Tính ổn định hướng chuyển động thẳng của liên hợp máy xúc lật
- 4.3.4. Khả năng điều khiển chuyển hướng liên hợp máy xúc lật
- 4.3.5. Xác định tải trọng pháp tuyến cho phép lái được bình thường
- 4.4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG
- 4.4.1. Lựa chọn các chỉ tiêu nghiên cứu và các yếu tố ảnh hưởng
- 4.4.2. Lựa chọn hàm kích thích động học của mặt đường
- 4.4.3. Mô hình mô phỏng Matlab-Simulink
- 4.5. KẾT QUẢ KHẢO SÁT MÔ HÌNH
- 4.5.1. Mô phỏng các thông số theo miền thời gian
- 4.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến tính ổn định chuyển động và điều khiển của liên hợp máy
- 4.5.2.1. Phương pháp khảo sát
- 4.5.2.2. Một số kết quả khảo sát
- 4.5.2.3. Nhận xét chung về các kết quả khảo sát
- 4.6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
- 4.6.1. Đối tượng, phạm vi và mục đích nghiên cứu
- 4.6.1.1. Đối tượng
- 4.6.1.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu
- 4.6.2. Các thí nghiệm và thông số cần đo
- 4.6.2.1. Xác định lực cản lăn và lực bám của liên hợp máy xúc lật
- 4.6.2.2. Thí nghiệm xác định mô men quán tính khối lượng máy kéo
- 4.6.3. Thí nghiệm kiểm chứng mô hình lý thuyết
- 4.6.3.1. Lựa chọn mô hình mặt đường để kiểm chứng
- 4.6.3.2. Lựa chọn thông số kiểm chứng mô hình lý thuyết
- 4.6.3.3. Các thông số cần đo, phương pháp đo và thiết bị thí nghiệm
- 4.6.3.4. Kết nối thiết bị ghi, xử lý tín hiệu và hiệu chuẩn thiết bị
- 4.6.3.5. Kết quả kiểm chứng mô hình lý thuyết
- 4.7. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH
- 4.8. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI THIỆN KẾT CẤU, QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ KHAI THÁC LIÊN HỢP MÁY XÚC LẬT
- 4.9. KẾT LUẬN PHẦN 4
- PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- 5.1. KẾT LUẬN
- 5.2. KIẾN NGHỊ