Tiểu luận môn học Động lực học ô tô máy kéo

Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
CHƯƠNG 2 : Các loại đoàn xe 4
2.1. Loại rơ moóc 4
2.2. Loại sơmi rơ moóc 6
CHƯƠNG 3 : Động lực học rơ moóc 7
3.1 Các lực tác dụng lên rơ moóc 7
3.2 Khi xe chuyển động trên mặt phẳng dọc 8
3.3 Khi xe chuyển động trên mặt phẳng ngang 11
3.4 Khi xe chuyển động quay vòng 13
3.5 Khi xe phanh 15
CHƯƠNG 4 : Động lực học sơmi rơ moóc 16
4.1Các lực tác dụng lên sơmi rơ moóc 16
4.2Các kích thước tính toán 16
4.3Khi xe chuyển động trên đường thẳng 16
4.4Khi xe chuyển động lên dốc 17
4.5Khi xe chuyển động xuống dốc 18
4.6Khi xe phanh 19
4.7Khi xe quay vòng 20
CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI ĐỒN XE
Theo điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01
- “Ơtơ sơ-mi rơ-mc” là chỉ những loại xe cơ giới chun chở hàng hóa hoặc chở
người mà thùng xe là sơ mi rơ mc được thiết kế nối với ơtơ đầu kéo và truyền một
phần trọng lượng đáng kể lên ơtơ đầu kéo và đầu kéo khơng có bộ phận chở hàng
hóa hoặc chở người (đầu kéo là ơtơ có cấu tạo giá đỡ để móc với sơ-mi rơ-mc
thành ơtơ sơ-mi rơ-mc)
- “Mc” là chỉ phương tiện vận tải khơng tự di chuyển được.
- “Ơtơ kéo mc” là ơtơ đầu kéo hoặc ơtơ sơ-mi rơ-mc được móc nối với một
hoặc trên một mc;
2.1 Loại rơmc
- Theo điều lệ trên thì rơmc chỉ là phương tiện vận tải khơng di chuyển được mà nó
có thể đứng tại chỗ trên các bánh xe hoặc vừa trên bánh xe và các thanh chống.

Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang
Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
Điều quan trọng là trọng lượng của nó không phân bố lên trên xe kéo. Ta có các loại
rơmoóc sau:
Hình 2.1: Loại rơmoóc đỗ trên bánh xe và có bàn xoay để thay đổi hướng di chuyển
Hình 2.2: Loại rơmoóc dùng để kéo sơmirơmoóc
Hình 2.3 Xe kéo vừa kéo rơmoóc dùng để kéo sơmi rơmoóc
- Xe kéo moóc(rơmoóc) là loại xe đầu kéo hoặc ôtô khách hay xe du
lịch cũng có thể trở thành xe kéo moóc.
Hình 2.4: Xe tải đơn có móc kéo ở sau để kéo moóc
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xuân Quang Trang 2
Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
Hình 2.5: Xe bán tải kéo theo moóc.
Hình 2.6: Xe Bus kéo theo moóc
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xuân Quang Trang 3
Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
2.2 Loại sơmi rơmoóc
- Theo điều lệ 22TCN 237-01 thì sơmi rơmoóc bao gồm 2 phần: đầu kéo và sơmi
rơmoóc.
Hình 2.7: Đầu kéo có giá đỡ để móc sơmi rơmoóc.
Hình 2.8: Sơmi rơmoóc
Hình 2.9: Xe sơmi rơmoóc đơn và đôi
Hình 2.10: Xe sơmi rơmoóc đôi chở gỗ.
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang

Hồ Tấn Phương
Cao Xuân Quang Trang 4
Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xuân Quang Trang 5
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC RƠ MOÓC
3.1 CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN RƠ MOÓC
P
w1
h
w1
h
G1
G
P
j1
P
p1
P
p2
Z
1
Z
2
P
m
L
1

b
1
a
1
h
m
P
w2
h
w2
P
p3
Z
3
P
p4
Z
4
P
m
h
Gm
G
m
P
j2
L
2
b
2

a
2
P
f1
P
f2
P
f3
P
f4
M
f1
M
j1
M
f2
M
j2
M
f3
M
j3
M
f4
M
j4
Hình 3.1: Sơ đồ các lực chính tác dụng lên Rơmoóc
Trong đó:
G, G
m

: Trọng lượng đầu kéo và moóc
L
1
, L
2
: Chiều dài cơ sở đầu kéo và moóc
a
1
, b
1
, a
2
, b
2
: Khoảng cách từ trọng tâm đến trục bánh xe trước và sau của đầu kéo và moóc
h
G
, h
Gm
: Tọa độ trọng tâm theo chiều cao của đầu kéo và moóc
h
w1
, h
w2
: Khoảng cách từ điểm đặt lực cản không khí đến mặt đường của đầu kéo và moóc:
h
w
= h
G
h

m
: Khoảng cách từ điểm đặt lực kéo moóc đến mặt đường
a: Góc dốc của đường trong mp dọc
f: Hệ số cản lăn của mặt đường
P
f
= Z.f: Lực cản lăn
P
i
= Gsinα: Lực cản lên dốc
P
j
: Lực cản quán tính khi xe chuyển động không ổn đònh
P
m
= G
m
(fcosα + sinα): Lực cản ở moóc kéo
Z
1
, Z
2
, Z
3
, Z
4
: Hợp lực của các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe trước và
sau của đầu kéo và moóc
M
j1

, M
j2
, M
j3
, M
j4
: Moment cản quán tính của bánh xe, có trò số nhỏ nên bỏ qua.
M
f1
, M
f2
, M
f3
, M
f4
: Moment cản lăn ở bánh xe trước và sau của đầu kéo và moóc
f1 f2 f b
f3 f4 m m b
M M M Gfr cos
M M M G fr cos
+ = = α


+ = = α

M
f
, M
m
: Tổng moment cản cản lăn ở bánh xe của đầu kéo và moóc

r
b
: Bán kính bánh xe của đầu kéo và moóc
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 6
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
3.2 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC TRÊN MẶT PHẲNG DỌC
3.2.1 Phản lực thẳng góc tác dụng lên các bánh xe
P
w
1
h
w
1
h
G
G
P
f
1
P
f
2
Z
1
Z
2
P
m

L
1
b
1
a
1
h
m
P
k
P
w
2
h
w
2
P
f
3
Z
3
P
f
4
Z
4
P
m
h
G

m
G
m
P
j
2
L
2
b
2
a
2
α
M
f
1
M
j
1
M
f
2
M
j
2
M
f
3
M
j

3
M
f
4
M
j
4
G
c
o
s
α
P
j
1
G
s
i
n
α
G
m
c
o
s
α
G
m
s
i

n
α

Hình 3.2: Sơ đồ lực tác dụng lên Rơmoóc trên mặt phẳng dọc
a. Đối với đầu kéo:
( )
1 2
k f1 f2 i1 j1 w1 m
1 1 w1 w1 i1 j1 G m m f1 f2 j1 j2 1
Z Z Gcos
P P P P P P P
Z L P h P P h P h M M M M Gb cos

+ = α


= + + + + +


+ + + + + + + + = α


b. Đối với moóc:
( )
3 4 m
m f3 f 4 i2 j2 w2
3 2 w2 w2 i2 j2 Gm f3 f4 j3 j4 m 2 m m
Z Z G cos
P P P P P P
Z L P h P P h M M M M G b cos P h


+ = α


= + + + +


+ + + + + + + = α +


c. Kết quả tính toán:
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
m m w2 j2
1 b w1 j1 G m m
1
1
1 b w1 j1 G m m
2
1
m 2 b m m w2 j2 Gm m

3
2
m 2 b m m w2 j2 Gm m
4
2
P G f cos sin P P
Gcos b f.r Gsin P P h P h
Z
L
Gcos a f.r Gsin P P h P h
Z
L
G cos b f r h G sin P P h h
Z
L
G cos a f r h G sin P P h h
Z
L


= α+ α + +


α − − α+ + −

=


α + + α+ + −


=


 
α − − − α+ + −
 
=
 
α + − + α+ + −
 
=







Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 7
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
+ Xe chuyển động ổn đònh trên đường nằm ngang:
Ta có: P
j
= 0, a = 0 nên P
i
= 0
( )
( )

( ) ( )
( ) ( )
m m w2
1 b w1 G m m
1
1
1 b w1 G m m
2
1
m 2 b m w2 Gm m
3
2
m 2 b m w2 Gm m
4
2
P G f P
G b f.r P h P h
Z
L
G a f.r P h P h
Z
L
G b f r h P h h
Z
L
G a f r h P h h
Z
L



= +


− − −

=


+ + −

=



 
− − − −
 

=


 
+ − + −

 
=


+ Xe đứng yên trên đường nằm ngang:
Ta có: P

j
= 0, α = 0 nên P
i
= 0 và P
w
= 0
1
1
1
1
2
1
m 2
3
2
m 2
4
2
Gb
Z
L
Ga
Z
L
G b
Z
L
G a
Z
L


=



=




=



=


3.2.2 Ổn đònh dọc
Trường hợp xe đứng quay đầu lên dốc, khi gốc dốc α tăng dần cho đến lúc bánh xe trước nhấc
khỏi mặt đường, lúc đó hợp lực Z1 = 0 và xe sẽ bò lật quanh O2 (O2 là giao điểm của đường và
trục thẳng đứng qua tâm bánh xe sau).
Để xác đònh góc dốc giới hạn mà xe bò lật đỗ khi đứng quay đầu lên dốc, ta lập phương trình
môment của tất cả các lực đối với điểm O2 rồi rút gọn với Z1 = 0 sẽ được:
( )
( )
1 b w1 j1 G m m
1
1
Gcos b f.r Gsin P P h P h
Z 0

L
α − − α + + −
= =
+ Góc dốc giới han xe bi lật đổ khi đứng quay đầu lên dốc:
( )
1 b m m w G
l
G m m
G b f.r G h f P h
tg
Gh G h
− − −
α =
+
+ Góc dốc giới han xe bi lật đổ khi đứng quay đầu xuống dốc:
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 8
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
( )
1 b m m w G
2
G m m
G b f.r G h f P h
tg
Gh G h
− − −
α =
−
Trong đó:

a
1
, a
2
: Góc dốc giới han xe bi lật đổ khi đứng quay đầu lên, xuống dốc.
f: Hệ số cản lăn
+ Xe chuyển động lên dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh:
Ta có: P
j
= 0, P
w
= 0 và lực cản lăn nhỏ nên P
f
= 0
1
1
G m m
Gb
tg
Gh G h
α =
+
+ Xe chuyển động xuống dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh:
Ta có: P
j
= 0, P
w
= 0 và lực cản lăn nhỏ nên P
f
= 0

1
2
G m m
Gb
tg
Gh G h
α =
−
Sự mất ổn đònh dọc tónh của xe không chỉ do sự lật đỗ dọc mà còn do sự trượt trên dốc do
không đủ lực phanh hoặc do bám không tốt giữ bánh xe và đường. Trong trường hợp này để tránh
cho xe khỏi bò trượt lăn xuống dốc, ta thường bố trí phanh ở các bánh xe. Khi lực phanh lớn nhất
đạt đến giới hạn bám, xe có thể bò trượt xuống dốc, góc giới hạn bò trượt được xác đònh như sau:
pmax t 2
P Gsin Z= α = ϕ
(1)
Trong đó:
P
pmax
: Lực phanh lớn nhất đặt ở bánh xe sau
ϕ: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường
Z
2
: Phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe
Ta có:
( )
( )
( )
1 b w1 j1 G m m
2
1

m m w2 j2
Gcos a f.r Gsin P P h P h
Z
L
P G fcos sin P P

α + + α + + −
=



= α + α + +

+ Xe chuyển động lên dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh:
Ta có: P
j
= 0, P
w
= 0 và lực cản lăn nhỏ nên P
f
= 0
1 G m m
2
1
m m
Gcos a Gsin h P h
Z
L
P G sin
α + α −


=



= α

Thay vào công thức (1) ta có:
( )
1
1
1 G m m
a G
tg
G L h G h
ϕ
ϕ
α =
− ϕ + ϕ
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 9
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
Tương tự xe chuyển động xuống dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh:
( )
2
1
1 G m m
a G
tg

G L h G h
ϕ
ϕ
α =
− ϕ −ϕ
Để đảm bảo an toàn thì trượt xảy ra trước lật: tgα
ϕ
< tgα
Lên dốc:
( )
1 1
1
1 G m m 1 1
b GL
L Gh G h a b
ϕ <
+ −
Xuống dốc:
( )
1 1
2
1 G m m 1 1
b GL
L Gh G h a b
ϕ <
− −
3.3 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC TRÊN MẶT PHẲNG NGANG
3.3.1 Phản lực thẳng góc tác dụng lên các bánh xe
β
C

P
m
P
m
s
i
n
β
P
m
c
o
s
β
G
s
i
n
β
G
c
o
s
β
G
Y
"
Z
"
Y

'
Z
'
O
2
O
1
M
j
n
C
2
h
m
C
2
h
G
Y
Y
R
P
l
P
l
c
o
s
β
P

l
s
i
n
β
Hình 3.3: Sơ đồ lực tác dụng lên Rơmoóc trên mặt phẳng ngang
Trong đó:
P
l
: Lực ly tâm xuất hiện khi Rơmoóc quay vòng
2
l
G v
P
g R
=
v: Vận tốc chuyển động rơmoóc
R: Bán kính quay vòng
g: Gia tốc trọng trường
b: Góc nghiêng ngang mặt đường
Z’, Z”: Các phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên bánh phải và trái ở các cầu của
Rơmoóc
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 10
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
Y’,Y”: Các phản lực ngang của đường tác dụng lên bánh phải và trái ở các cầu của
Rơmoóc
YY: Trục quay vòng
M

jn
: Moment của các lực quán tính tiếp tuyến các phần quay của động cơ, httl tác dụng
trong mp ngang (có thể bỏ qua)
a. Phản lực thẳng đứng:
1 2 G m m l G
1 2 G m m l G
1 C C C
Z Z Z G cos h sin P h cos sin P h cos sin
C 2 2 2
1 C C C
Z Z Z G cos h sin P h cos sin P h cos sin
C 2 2 2

 
     
′′ ′′ ′′
= + = β − β − β + β − β + β

 ÷  ÷  ÷
 
     
  

 
     

′ ′ ′
= + = β + β + β − β + β − β
 ÷  ÷  ÷
 


     
 

b. Phản lực ngang:
( )
1 l 1 m m
1 1 1
1
1 l 1 m m 1
2 2 2
1
Gb sin Pb cos P l cos
Y Y Y
L
Ga sin Pa cos P l L cos
Y Y Y
L
β + β − β

′ ′′
= + =



β + β + + β

′ ′′
= + =



Trong đó:
l
m
: Khoảng cách từ điểm đặt lực kéo moóc đến giao tuyến mặt đường với mp thẳng đứng
qua trục bánh xe sau
+ Xe đứng yên trên dốc nghiêng ngang: (P
l
= 0)
1 2 G m m
1 2 G m m
1 C C
Z Z Z G cos h sin P h cos sin
C 2 2
1 C C
Z Z Z G cos h sin P h cos sin
C 2 2

 
   
′′ ′′ ′′
= + = β − β − β + β

 ÷  ÷
 
   
  

 
   


′ ′ ′
= + = β + β + β − β
 ÷  ÷
 

   
 

( )
1 m m
1 1 1
1
1 m m 1
2 2 2
1
Gb sin P l cos
Y Y Y
L
Ga sin P l L cos
Y Y Y
L
β − β

′ ′′
= + =



β + + β


′ ′′
= + =


3.3.2 Ổn đònh ngang
Dưới tác dụng của các lực và moment, khi góc b tăng dần tới góc giới han, xe sẽ bò lật quanh
điểm A (giao tuyến của mặt phẳng thẳng đứng qua trục bánh xe bên trái và mặt đường). Lúc đó:
G m m
1 C C
Z G cos h sin P h cos sin 0
C 2 2
 
   
′′
= β − β − β + β =
 ÷  ÷
 
   
 
Rút gọn ta sẽ được:
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 11
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
m m
đ
G m
C
G fG h

2
tg
C
Gh G
2
−
β =
+
Khi chất lượng bám của bánh xe với đường kém, xe cũng có thể bò trượt khi chuyển động trên
đường nghiêng ngang. Ta lập phương trình hình chiếu các lực lên mặt phẳng song song với mặt
phẳng đường:
( )
( )
m y y m
Gsin G sin Y Y Z Z Gcos G cos f
ϕ ϕ ϕ ϕ
′ ′′ ′ ′′
β + β = + = ϕ + = ϕ β + β
Trong đó:
β
φ
: Góc dốc giới hạn mà xe bò trượt
ϕ
y
: Hệ số bám ngang giữa xe và đường
Rút gọn ta được:
m
m
y
m m

Gsin G sin
G G
tg . tg
Gcos G cos f G G f
ϕ ϕ
ϕ ϕ
ϕ ϕ
β + β
 
+
ϕ = = β < β
 ÷
β + β +
 
Điều kiện để xe trượt trước khi bò lật khi chuyển động trên đường nghiêng ngang: tgβ
ϕ
< tgβ
đ
Hay:
m m
y
G m
C
G fG h
2
C
Gh G
2
−
ϕ <

+
3.4 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC KHI QUAY VÒNG
3.4.1 Theo điều kiện lật đổ
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 12
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
β
C
P
m
P
m
s
i
n
β
P
m
c
o
s
β
G
s
i
n
β
G
c

o
s
β
G
Y
"
Z
"
Y
'
Z
'
O
2
O
1
M
j
n
C
2
h
m
C
2
h
G
Y
Y
R

P
l
P
l
c
o
s
β
P
l
s
i
n
β
Hình 3.4: Sơ đồ lực tác dụng lên Rơmoóc khi quay vòng
Ngoài các lực tác dụng khi xe đang chuyển động trên đường nghiêng ngang, xe còn chòu tác
dụng của lực ly tâm Pl đặt tại trọng tâm xe (trục quay là YY). Lực Pl phân ra làm hai thành phần
do góc nghiêng β. Khi góc β tăng dần, đồng thời dưới tác dụng của lực Pl xe sẽ bò lật đỗ quanh mặt
phẳng đi qua O1 (là giao tuyến giữa mặt đường và mặt phẳng thẳng góc qua trục bánh xe bên
phải) ứng với vận tốc giới hạn và hợp lực Z” = 0. Khi xe quay vòng ta xem như xe đang chuyển
động quanh sườn đồi.
Phản lực Z”:
1 2 G m m l G
1 C C C
Z Z Z G cos h sin P h cos sin P h cos sin
C 2 2 2
 
     
′′ ′′ ′′
= + = β − β − β + β − β + β

 ÷  ÷  ÷
 
     
 
Thay giá trò:
2
n
l
G v
P
g R
=
vào công thức trên và rút gọn:
đ G đ m m đ đ
2
n
G đ đ
C C
G cos h sin P h cos sin gR
2 2
v
C
G h cos sin
2
 
   
β − β − β + β
 ÷  ÷
 
   

 
=
 
β + β
 ÷
 
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 13
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
Hay:
G đ m m đ
n
G đ
C C
gR G h tg P h tg
2 2
v
C
G h tg
2
 
   
− β − + β
 ÷  ÷
 
   
 
=
 

+ β
 ÷
 
3.4.2 Theo điều kiện trượt biên
Khi quay vòng trên đường nghiêng ngang, xe có thể bò trượt dưới tác dụng của thành phần lực
Gsinβ, Gmsinβ và Pl cosβ do điều kiện bám ngang của bánh xe và đường không đảm bảo.
( )
l m y m 1
P cos Gsin G sin Gcos G cos P sin
ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ
β + β + β = ϕ β + β − β
Thay giá trò P
l
và rút gọn ta được vận tốc giới hạn xe bò trượt:
( )
( )
( )
y m
tb1
y
gR tg G G
v
G 1 .tg
ϕ
ϕ
ϕ − β +
=
+ ϕ β
Nếu hướng nghiêng của đường cùng phía với trục quay vòng thì vận tốc tới hạn khi xe bò trượt bên:
( )

( )
( )
y m
tb2
y
gR tg G G
v
G 1 .tg
ϕ
ϕ
ϕ + β +
=
− ϕ β
Trường hợp xe quay vòng trên đường nằm ngang thì vận tốc tới hạn để xe bò trượt bên sẽ là:
( )
m
tn y
G G
v gR
G
+
= ϕ
Trong đó:
ϕ
y
: Hệ số bám ngang của đường và bánh xe
3.5 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC KHI PHANH
P
w1
h

w1
h
G1
G
P
j1
P
p1
P
p2
Z
1
Z
2
P
m
L
1
b
1
a
1
h
m
P
w2
h
w2
P
p3

Z
3
P
p4
Z
4
P
m
h
Gm
G
m
P
j2
L
2
b
2
a
2
P
f1
P
f2
P
f3
P
f4
M
f1

M
j1
M
f2
M
j2
M
f3
M
j3
M
f4
M
j4

Hình 3.5: Sơ đồ lực tác dụng lên Rơmoóc khi phanh
a. Đối với đầu kéo:
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 14
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
1 2
j1 f1 f2 p1 p2 w1 m
1 1 w1 w1 m m f1 f 2 1 j1 G j1 j2
Z Z G
P P P P P P P
Z L P h P h M M Gb P h M M

+ =


= + + + + +


+ + + + = + + +

b. Đối với moóc:
3 4 m
m f3 f 4 p3 p4 w2 j2
3 2 w2 w2 f3 f 4 m 2 m m j3 j4 j2 Gm
Z Z G
P P P P P P P
Z L P h M M G b P h M M P h

+ =

= + + + + −


+ + + = + + + +

c. Kết quả tính toán:
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
m m p3 p4 j2

1 b j1 G m m
1
1
1 b j1 G m m
2
1
m 2 b m p3 p4 m j2 Gm m
3
2
m 2 b m p3 p4 m j2 Gm m
4
2
P G f P P P
G b f.r P h P h
Z
L
G a f.r P h P h
Z
L
G b f r h P P h P h h
Z
L
G a f r h P P h P h h
Z
L


= + + −



− − −

=


+ + +

=



 
− − + + + −
 

=


 
+ − − + − −

 
=


Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 15
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
CHƯƠNG 4: ĐỘNG LỰC HỌC SƠMI RƠ MOÓC

4.1 Các lực tác dụng lên sơmi rơ moóc:
a. Tải trọng của đầu kéo và sơmi rơ moóc: W
1
, W
2
b. Tải trọng phân bố lên cầu trước sau đầu kéo và sơmi rơ moóc: W
f
, W
r
, W
s
c. Tải trọng sơmi rơ moóc tác động lên đầu kéo: W
hi
d. Lực dọc trục do sơmi rơ moóc tác động lên đầu kéo: F
hi
e. Các lực cản lăn mặt đường tác động lên cầu trước, sau của đầu kéo, sơmi rơ moóc: R
rf
, R
rr
,
R
rs
f. Lực quán tính của đầu kéo và sơmi rơ moóc: P
j1
, P
j2
g. Lực cản gió tác dụng lên đầu kéo, sơ mi rơ moóc: R
a1
, R
a2

.
h. Lực kéo trên cầu chủ động: F
k
i. Lực ly tâm tác dụng lên đầu kéo và sơmi rơ moóc: F
lt1
, F
lt2

4.2 Các kích thước tính toán:
a. Khoảng cách giữa cầu trước và cầu sau của đầu kéo: L
1
b. Khoảng cách giữa cầu trước đến trọng tâm xe: a
c. Khoảng cách giữa cầu sau đến trọng tâm xe: b
d. Khoảng cách giữa cầu sau và mâm xoay của sơmi rơ moóc: L
2
e. Chiều cao trọng tâm đầu kéo: h
1
f. Chiều cao điểm đặt lực gió tác dụng lên đầu kéo: h
a1
g. Chiều cao trọng tâm sơmi rơ moóc: h
2
h. Chiều cao điểm đặt lực gió tác dụng lên sơmi rơ moóc: h
a2
i. Khoảng cách từ mâm xoay đến cầu sau đầu kéo: d
1
k. Khoảng cách từ mâm xoay đến trọng tâm sơmi rơ moóc: d
2
4.3 Khi xe chuyển động trên đường thẳng:
R
a1

h
a1
a
L
1
L
2
W
f
P
j2
d
1
F
hi
W
hi
W
1
h
a2
R
a2
R
rf
h
1
h
3
h

2
W
r
W
s
d
2
R
rs
R
rr
P
j1
b
W
2
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 16
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
Hình 4.1: Xe chuyển động thẳng
a/ Đối với đầu kéo:





+=+++
+=+
11311111

1
dWbWhFhPhRLW
WWWW
hihijaaf
hirf
(4.1)
b/ Đối với sơ mi rơ moóc:





−+=++
++=
=+
).(
222322222
22
2
dLWhFhRhPLW
RRPF
WWW
hiaajhi
rsajhi
shi
(4.2)
c/ Đầu kéo và sơ mi rơ moóc kết hợp:






−+−+=++++−+−+
+=++
)().( ).()(
2221212211221112121
21
dLWdLbWhPhPhRhRdLWdLLW
WWWWW
jjaaaarf
srf
(4.3)
Ta có kết quả tính được:
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]


















+
−−
+++
+
−+−++
+
+
−+−−+−
+=
+
−−
+
+
−+−++
−
+
−−+
+
−−−
=
+
−+−+−+
=
132
313022
1

11
1
11
132
113323322
131
132121132212
1
1
31322
132332322
321232211
32
3223223222
).(
)(.(.
.
) (
)).(() (.
).(
)(.)(.)(
1) 32(
)).(.(
1) 32(
).() (
1) 32(
).) (
1
1.11.1)sin.cos.(
.

)()()sin.cos.sin (
LfhL
hdhhR
L
hR
L
hP
LfhL
LdhhhhfhLP
LfhL
dhddLdLfhdLLW
L
a
WW
LfhL
hdhhR
LfhL
dhhhhhfhLP
LfhL
hdddfhLW
L
hP jhaRahbW
W
fhL
hhPhhRhdhW
W
aaaa
j
j
r

aa
j
f
jaa
s
αα
ααα
(4.6)
4.4 Động lực học khi xe chuyển động dốc:
R
rr
R
rs
d
2
W
s
W
r
h
2
h
3
h
1
R
rf
R
a2
h

a2
W
1
W
hi
F
hi
d
1
W
2
W
f
L
2
L
1
h
a1
R
a1
α
P
j2
P
j1
a
b
Hình 4.2: Xe chuyển động lên dốc
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang

Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 17
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
a/ Đối với đầu kéo:





+=++++
+=+
1131111111
1
cos sin
cos
dWbWhFhWhPhRLW
WWWW
hihijaaf
hirf
αα
α
(4.1)
b/ Đối với sơ mi rơ moóc:





−+=+++
+++=

=+
).(cos sin
2sin.
cos.
22232222222
22
2
dLWhFhWhPhRLW
RaRPWF
WWW
hijaahi
rsjhi
shi
αα
α
α
(4.2)
c/ Đầu kéo và sơ mi rơ moóc kết hợp:





−+−+=++
++++−+−+
+=++
).(cos.).(cos.2.sin.21.sin.1
2.21.12.21.1).()(
cos.cos.
222121

12121
21
dLWdbLWhWhW
hPjhPjhaRahaRadLWdLLW
WWWWW
rf
srf
αααα
αα
(4.3)
Ta có kết quả tính được:
[ ]

















+

+−−−−+
−
+
−+−
−++






+
+−
−
+
+
+
=
+
−−−+
+
+
+−
+
−−
−
=
+
−+−++−
=

).(
2.1
).(
).)((

.
cos.sin)(
sin.cos.sin.1cos.
).(
2
.
).(
).)((
.
sin.cos.
.
.32
)()(cos.sin)(
321
1312
2
33233212
2
321
13132
2
1
1
1
1

1
1
32
232
1
11
2
1
1
321
2
332133212
2
321
31322
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3223222322
fhLL
LhLhfhhLdhfhhdh
P
fhLL
Lfhdhh

R
L
h
P
L
h
R
fhL
dhh
L
hL
W
L
ha
WW
fhLL
fhhLdhfhhdh
P
fhLL
fhdhhR
L
h
P
L
h
R
L
hb
WW
fhL

hhPhhRdhhW
W
j
a
aj
a
a
r
j
aa
j
a
af
jaa
s
αα
αααα
αα
αα
(4.6)
4.5 Xe chuyển động xuống dốc:
R
a1
h
a1
a
L
1
L
2

W
f
W
2
d
1
F
hi
W
hi
W
1
h
a2
R
a2
R
rf
h
1
h
3
h
2
W
r
W
s
d
2

R
rs
R
rr
α
P
j2
P
j1
b
Hình 4.3: Xe chuyển động xuống dốc
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 18
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
a/ Đối với đầu kéo:





−−++=++
+=+
3111111111
1
.).(.cos sin
cos
hFdLWaWhRhPhWLW
WWWW
hihiaajr

hirf
αα
α
(4.1)
b/ Đối với sơ mi rơ moóc:





++=++
−−+=
=+
2222222322
222
2
sin cos
sin.
cos.
hPhWLWdWhFhR
RRPWF
WWW
jshiaa
arsjhi
shi
αα
α
α
(4.2)
c/ Đầu kéo và sơ mi rơ moóc kết hợp:






−++++=
−++++
+=++
)( sin sin.
)(cos cos
cos.cos.
12112211
121212211
21
dLLWsLWrhWhW
ddLWaWhRhR
WWWWW
aaaa
srf
αα
αα
αα
(4.3)
Ta có kết quả tính được:
[ ]
[ ] [ ]
( )
[ ]














+
−−−+−−
−
−
+






+
+−−−
−−







+
−−−−
−=






−
−−−−−−+−−−+
+
−
=
+
−−−++−
=
).32(1
2).311().32(sin.3cos)11
2
1
sin.1cos.
1
).32(1
).32(3).311(3
2
1
1
12

).32(1
).3.2(3).311)32(
1
1
1
).(
sin)().().(sin.cos)(cos).(sin.cos.
.
.
)()(.cos.)(.
321
2231231132311321
2
1
1
1
32
23223222232
fhLL
LfhdLfhLhdL
W
L
ha
W
fhLL
fhLhfhdLh
Pj
L
h
PjRa

fhLL
fhLhfhdLhha
L
ha
RaW
fhLL
dhhLLfhdLfhLhdLfhLL
W
L
hb
WW
fhL
hhRhhPdWhhW
W
r
f
aj
s
αααα
αααααα
α
(4.6)
4.6 Động lực học khi xe phanh:
R
a1
h
a1
L
1
L

2
W
f
W
2
d
1
F
hi
W
hi
W
1
h
a2
R
a2
R
rf
h
1
h
3
h
2
W
r
W
s
d

2
R
rs
R
rr
P
j1
P
j2
a b
F
pf
F
pr
F
ps
Hình 4.2: Xe phanh
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 19
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
a/ Đối với đầu kéo:





++=−++
+=+
WrLhFhPdLWhRaW

WWWW
hijhiaa
hirf
)(
131111111
1
(4.1)
b/ Đối với sơ mi rơ moóc:





+=++
−=
=+
22232222
2
2
hPLWhFdWhR
FPF
WWW
jshiaa
psjhi
shi
(4.2)
c/ Đầu kéo và sơ mi rơ moóc kết hợp:






=−+++−−+
+=++
11212122112211
21
)( LWddLWaWhPhPhRhR
WWWWW
rjjaaaa
srf
(4.3)
Ta có kết quả tính được:






















+
+−−
−
+
−
++






+
+−
+
+
++








−
−

+
−−
+
+
−+=
+
+−−
−−
+
+−
−+






+
−−
−
−
+=
+
−++
=
)(
)((
)(
)(
).(

).(
.
1
).(
))((
).(
) (
).(
).(
).
)(.
321
11323
32
23
2
1
1
1
321
1132
32
2
2
1
1
1
1
11
321

1132
32
2
2
1
1
321
11323
2
1
1
1
321
1132
2
1
1
1
321
1132
1
11
2
1
1
32
2322.222
fhLL
dLfhhh
fhL

hh
P
L
h
P
fhLL
dLfhh
fhL
h
R
L
h
R
L
dL
fhLL
dLfhd
fhL
d
W
L
b
WW
fhLL
dLfhhh
P
L
h
P
fhLL

dLfhh
R
L
h
R
fhLL
dLfhd
L
dL
W
L
a
WW
fhL
hhPhRdW
W
j
a
j
aa
a
a
af
j
a
j
a
a
a
ar

jaa
s
(4.6)
4.7 Động lực học khi xe quay vòng:
Khi quay vòng phải đảm bảo khoảng cách giữa tâm quay của rơmoóc và cầu sau đầu kéo cách
nhau một khoảng d > 0.5 m
d
1
d
2
L
2
α
1
α
α
2
b
1
b
2
R
2
R
1
F
lt1
F
lt2
L

1
λ
d
φ
λ
Hình 4.2: Xe chuyển động quay vòng
α
tg
L
d
1
1
=
Với
2
21
αα
α
+
=
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 20
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
φ
α
φ
⇒==
11
.

L
tgd
d
d
tg
)cos(.)(
12
1
2
φλφλ
+=⇒=+ dd
d
d
Cos
2
2
2
22
2
1
2
11
dbR
dbR
+=
+=
Lực ly tâm tác động lên đầu kéo và rơ moóc:
2
2
2

2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
1
2
1
1
2
1
1


dbg
vG
gR
vG
F
dbg
vG
gR
vG
F
lt

lt
+
==
+
==
Một số thông số của xe sơmi rơ moóc để có thể đảm bảo điều kiện quay vòng:
Hình 4.2: Các thông số kích thước xe
Như trên hình vẽ kích thước từ mâm xoay đến cầu sau là 0.6 m
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 21
Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lý thuyết ôtô – Nguyễn Hữu Cẩn, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2003.
[2] Theory of ground vehicles – J.Y.Wong, Ph.D, A Willey – Interscience publication.
[3] Tài liệu từ internet.
Học viên thực hiện : Cao Minh Khang
Hồ Tấn Phương
Cao Xn Quang Trang 22