Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng động lực học cơ cấu vi sai cầu xe tải nhỏ sử dụng trong nông lâm nghiệp.

Tên luận án:

Nghiên cứu nâng cao chất lượng động lực học cơ cấu vi sai cầu xe tải nhỏ sử dụng trong nông lâm nghiệp.

Ngành:

Kỹ thuật cơ khí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu nâng cao chất lượng động lực học cơ cấu vi sai cầu xe tải nhỏ sử dụng trong nông lâm nghiệp" của NCS Lê Hoàng Anh, được thực hiện tại Trường Đại học Lâm nghiệp, tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của cơ cấu vi sai trên các loại xe tải nhỏ hoạt động trong môi trường nông lâm nghiệp khắc nghiệt. Về mặt khoa học, nghiên cứu đã thiết lập một mô hình toàn diện để khảo sát động lực học cơ cấu vi sai, bao gồm các thông số chính như lực kéo tiếp tuyến trên bánh xe chủ động, hệ số cản mặt đường, tải trọng, mô men ma sát bên trong cơ cấu, mô men trên bán trục và vận tốc góc của bánh xe.

Luận án đặc biệt chú trọng đến việc xây dựng mô hình tính toán chi tiết các giá trị mô men ma sát giữa các bộ phận như bánh răng hành tinh với trục chữ thập, bánh răng hành tinh với đệm tựa lưng, và bánh răng bán trục với vỏ vi sai. Từ đó, nghiên cứu đã phát triển biểu thức tính hiệu suất vi sai có tính đến yếu tố ma sát này. Một đóng góp quan trọng khác là việc thiết lập mối quan hệ giữa mô men ma sát, hệ số bám và lực kéo, đồng thời phân tích ảnh hưởng của hệ số hãm vi sai K đến lực kéo tiếp tuyến trên các bánh xe chủ động trong các điều kiện bám khác nhau. Nghiên cứu cũng đã lập thuật toán và lập trình bằng Matlab để khảo sát ảnh hưởng của hệ số khóa vi sai Kδ đến khả năng kéo bám của xe tải nhỏ LF 3070G1 khi vận hành trên địa hình xấu, nông lâm nghiệp với hệ số bám thấp và không đồng đều giữa hai bánh xe. Dựa trên những phân tích này, luận án đã đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng động lực học cơ cấu vi sai thông qua việc điều khiển thông số trượt vi sai, chuyển đổi từ vi sai bình thường sang loại khóa vi sai bị động bằng cách điều chỉnh thiết kế chi tiết nhằm tối ưu hóa diện tích ma sát bên trong vi sai (như khoét lỗ chứa dầu bôi trơn hoặc vát thân trục chữ thập).

Về mặt thực tiễn, kết quả của luận án mang lại khả năng ứng dụng cao, giúp mở rộng phạm vi hoạt động của xe tải nhỏ, cho phép xe vận hành hiệu quả trên cả đường giao thông nông thôn (tối đa 50km/h) và đường nông lâm nghiệp (tối đa 30km/h) mà không cần thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực, phù hợp với điều kiện kinh tế và kỹ thuật trong nước. Những điểm mới nổi bật từ nghiên cứu bao gồm việc xây dựng mô hình động lực học vi sai có xét đến ma sát và sơ đồ thuật toán trong Matlab Simulink để khảo sát, từ đó tính toán hiệu suất cơ cấu vi sai. Đặc biệt, luận án đã lần đầu tiên tại Việt Nam thiết kế và chế tạo thành công đồ gá chuyên dụng để đo đồng thời vận tốc góc và mô men xoắn trên ba trục (trục các đăng và hai bán trục) trên cả bệ thử và trong điều kiện vận hành thực tế trên đường. Các kết quả này không chỉ là tài liệu tham khảo giá trị cho các đơn vị nghiên cứu, chế tạo cầu sau ô tô, góp phần vào công nghiệp phụ trợ và chương trình nội địa hóa ngành ô tô, mà còn hữu ích cho công tác giảng dạy và học tập trong các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ khí Động lực.