Bài giảng môn Vật lý - Chương 3: Động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh (Tiếp)

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.1. §éng häc b¸nh xe 3.2. C¸c tÝnh chÊt cña b¸nh h¬i 3.3. Kh¸i niÖm vÒ c¸c lo¹i b¸n kÝnh cña b¸nh xe 3.4. Động lực học bánh xe bị động 3.5. Động lực học bánh xe chủ động 3.6. ảnh hưởng của lực cản kéo đến độ trượt của bánh xe 3.7. Xác định phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dông lªn m¸y kÐo. Lop7.net. end.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.1. §éng häc b¸nh xe. (vận tốc, gia tốc, quĩ đạo chuyển động ). 3.1.1. Trường hợp lăn không trượt V0. * §iÓm A bÊt kú trªn vµnh b¸nh xe Y chuyển động theo với vận tốc V0 Y chuyển động quay tương đối vớiVtt. VB. B. . . V0. A. V0 - vận tốc chuyển động của xe  - tốc độ quay của bánh xe. Vtt = r. VC VA. Vtt. 0. C. Vận tốc tuyệt đối:. r. HoÆc VA = 2V0cos(/2) Vtt. 01. V0. (v× Vtt = V0). * §iÓm 01 tiÕp xóc víi mÆt ®­êng  = 1800. T©m quay tøc thêi. . V01 = 0. Do đó: 01 là tâm quay tức thời Biết tâm quay tức thời ta có thể xác định được vận tốc của một điểm bát kỳ trên bánh xe:. VÝ dô: §iÓm C: VC = 01C.. ;. §iÓm 0: V0 = r ; Lop7.net. §iÓm B: VB = 2r. = 2V0 end.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. y. Quĩ đạo chuyển động khi lăn không trượt - Phương trình chuyển động: X = r( - sin) Y = r(1 - cos). 0’. 0 A’. - Quĩ đạo chuyển động là đường xicloit y. r. y. . A 01. 0’1. x. x. r 2pr - VËn tèc. x - Gia tèc. Lop7.net. end.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.1.2. Các hiện tượng trượt của bánh xe (Trượt lăn và trượt)lê - Vận tốc lý thuyết ( lăn không trượt), ký hiệu làVt : - Vận tốc thực tế (lăn có trượt ), ký hiệu là V  Trượt lăn(trượt quay): V’ < Vt  Trượt lê ……………. V’’> Vt - Độ trượt :. Vt = Vtt = r  A V’. Vt V’’. r’ Vtt. Trượt lăn  = 0  100%. V’A VA V’’A. r. Trượt lê  = - 0  Quĩ đạo chuyển động:. r’’. y 1. 2 2pr’. 2pr. T©m quay tøc thêi. 3 x. 2pr’’ Lop7.net. 1- Không trượt 2- Trượt lăn ; 3- Trượt lê.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.2. Các tính chất của bánh hơi (Tự đọc sách giáo trình) 3.3. Kh¸i niÖm vÒ c¸c lo¹i b¸n kÝnh cña b¸nh xe G. r0. G. rt. rt. r0 – b¸n kÝnh. Z Z rt – b¸n kÝnh tÜnh häc. chÕ t¹o V. G. V. P. rd. rt a. Z. 1)- B¸n kÝnh chÕ t¹o. P. rt rd. Pf. rt – bán kính động lực học. G. Lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m BX đến mặt ngoài của BX Khi kh«ng chÞu t¶i. 2)- B¸n kÝnh tÜnh häc. Z. rt. Lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m BX đến mặt đường khi chỉ chÞu t¶i träng ph¸p tuyÕn (khi bánh xe đứng yên). 3) - Bán kính động lực học Pf. r0. rd. Lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m BX đến phương của véc tơ lực tiếp tuyến (khi bánh xe chuyển động ). a Lop7.net.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Chương3 . Home. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. 3.3. Kh¸i niÖm vÒ c¸c lo¹i b¸n kÝnh cña b¸nh xe (tiÕp) . A. G. VA. P 0. rt. 4) - Bán kính động học ( hay bán kính lăn ). V. rl. 01. rl. Bán kính động học Là khoảng cách từ tâm BX đến mặt đường khi chỉ chịu tải trọng pháp tuyến Bán kính lăn Là bán kính của vòn tròn tưởng tưởng khi lăn không trượt và có cúng vận tốc góc và vận tốc dài nh­ b¸nh xe thùc. T©m quay tøc thêi Như vậy,bán kính động lực học và bán kính lăn, thực chÊt chØ lµ mét. Không trượt Trượt lăn Trượt lê. r’’ l. rl. 5) - B¸n kÝnh trung b×nh r’ l. 0. T©m quay tøc thêi. rtb. Là bán kính gần đúng, tính theo công thức thực nghiÖm. rtb = (0,5d + B)25,4 mm. d - ®­êng kÝnh vµnh B – bÒ réng lèp ;  - hÖ sè biÕn d¹ng lèp Lop7.net.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.4. Động lực học bánh xe bị động. V. 3.4.1. Bánh đàn hồi lăn trên đường cứng i. . ng. t¶. Pn rn. Gi. ¶m. t¶. G. i. T¨. G. r r. Z. r §Æc tÝnh biÕn d¹ng ph¸p tuyÕn. Gi¶m t¶i. Pfn. Gn Zn. T¨ng t¶i. an. Pn – lực đẩy (chủ động)  Pfn – phản lực tiếp tuyến (cản chuyển động):. Pfn = Pn. Gn – t¶i träng ph¸p tuyÕn  Zn – ph¶n lùc ph¸p tuyÕn :. Zn = Gfn. •. §iÒu kiÖn BX chuyển động lăn: Pn P Pfn = fnGn < P= Gn. •. BX chuyển động trượt:. - Mô men gây ra lăn (chủ động) Mn = Pnrn = Pfnrn - M« men c¶n l¨n ……………… Mfn = Znan = Gnan Pfn= Mfn/rn gäi lµ Lùc c¶n l¨n. Pfn = fnZn = fnGn. fn = an / rn gäi lµ HÖ sè c¶n l¨n. Phô thuéc: Gn, cÊu t¹o BX, vËt liÖu vµ ¸p suÊt lèp Lop7.net. fnGn > Pn > P = Gn.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.4. Động lực học bánh xe bị động. V. 3.4.2. B¸nh cøng l¨n trªn ®­êng mÒm.  Gn. ChØ cã mÆt ®­êng bÞ biÕn d¹ng M« men c¶n l¨n Lùc c¶n l¨n. Pn. Mfn = Znan = Gnan r0 rn. Pfn = fnZn = fnGn. Zn Pfn. HÖ sè c¶n l¨n : fn = an / rn Phụ thuộc: Gn, cấu tạo BX, tính chất cơ lý của đất (độ sâu h). h an. 3.4.3. Bánh đàn hồi lăn trên đường mềm. V. C¶ b¸nh xe vµ mÆt ®­êng bÞ biÕn d¹ng M« men c¶n l¨n Lùc c¶n l¨n.  Gn. Mfn = Znan = Gnan. Pfn = fnZn = fnGn. HÖ sè c¶n ¨n: fn = an / r n Phô thuéc: Gn, cÊu t¹o BX, vËt liÖu vµ ¸p suÊt lèp, tính chất cơ lý của đất (độ sâu h) Lop7.net. Pn rn. Zn Pfn. h an.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.5. Động lực học bánh xe chủ động Xét trường hợp tổng quát là bánh đàn hồi lăn trên dường biến dạng. 3.5.1. C©n b»ng lùc vµ m« men C¸c lùc vµ m« men t¸c dông lªn b¸nh xe Mk - Mô men chủ động : Pk – lùc kÐo tiÕp tuyÕn: Gk – T¶i träng ph¸p tuyÕn Zk – Ph¶n lùc ph¸p tuyÕn Mfk - M« men c¶n l¨n: Pfk - Lùc c¶n l¨n:. V. k. Mk = Meim Pk = Mk /rk. Gn. Mk Rk. Zk = G k Mfk = Zkak = Gkak Pfk = fkZk = fkGk. rk. Zk Pfk Pk ak. fk - hÖ sè c¶n l¨n: fk = ak / rk Rk – Lùc c¶n tõ khung xe C©n b»ng lùc vµ m« men Gk = Z k Pk = Pfk + Rk Mk = (Pk- Pfk)rk + Zkak =. (Pk- Pfk) là lực đẩy máy kéo chuyển động tịnh tiến (Pk – Pfk) = Rk. Lop7.net.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.5. Động lực học bánh xe chủ động. k. 3.5.2. C©n b»ng c«ng suÊt vµ hiÖu suÊt  XuÊt ph¸t:. Mk = Pkrk.  Vt = V + V .  C©n b»ng lùc:. rk. kMk = Pk V + PkV. Zk Pfk Pk. P k = Pf + Rk. kMk = Pk V + PfV + RkV. C«ng suÊt . Mk Rk. kMk = Pkrkk = Pk Vt. KQ . Gn. V. Nk =. N +. Nfk +. HiÖu suÊt k =. C«ng suÊt cã Ých C«ng suÊt cÊp vµo. NR. Nk – CS truyền cho BX chủ động N – CS mất mát do trượt Nfk – CS mÊt m¸t do c¶n l¨n NR – CS ®Èy trôc BX ( cã Ých ).  – HS tính đến chi phí cho trượt fk – HS tính đến chi phí cho lăn Lop7.net.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.6. ảnh hưởng lực cản kéo đến độ trượt V. Gk. Gk=Zk k. n - sè mÊu b¸m lµm viÖc S – diÖn tÝch mét mÊu b¸m - - HÖ sè ma s¸t. Zk  = 100%. . r0. k – hệ số biến dạng của đất. G. Pm Pk. Pf. Zn. L.  - øng suÊt tiÕp. l . Gk . . . 0. l. Đường đặc tính trượt của máy kéo. - Ph¶n lùc tiÕp tuyÕn. Pk = Lực ma sát + lực chống cắt của đất:  Pk = Gk + Sn .  - øng suÊt tiÕp: phô thuéc. l:. . =. k.l. - Độ trượt: - MÆt kh¸c, theo c©n b»ng lùc kÐo:. Pmax P m. Pk = Pf + Pm. - Đường đặc tính trượt : T¨ng Pm  T¨ng Pk T¨ng  Lop7.net. cho đến khi  = 100%.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.7. Xác định phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lªn m¸y kÐo 3.7.1. Phản lực pháp tuyến khi đứng yên b. Cần xác định Zn0 và Zk0 Lần lượt xét cân bằng mô men đối với điểm 01 và 02 ta sẽ xác định định được:. G. 02 Zk0. 01 L. Zn0. HÖ sè ph©n bè t¶i träng trªn c¸c cÇu Cầu trước: CÇu sau:. Khi đứng yên:. Lop7.net. k0 + n0 = 1.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.7.2. Ph¶n lùc ph¸p tuyÕn khi lµm viÖc víi m¸y n«ng nghiÖp mãc lm Lần lượt xét cân bằng mô men đối với điểm 01 và 02 ta sẽ xác định định được Z k vµ Zn. b. . G Mfk. Mfn. hm - Trường hợp  > 0. Pm. - Trường hợp  = 0. §Æt Lop7.net. Zk. 02. Pk. Pf L. 01. Zn.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.7.3. Ph¶n lùc ph¸p tuyÕn khi lµm viÖc víi m¸y n«ng nghiÖp treo 1).Khi ë thÕ vËn chuyÓn bc. hc. b. G. Gc. Mfn. Mfk Pfk 02. Mf = Mfk + Mfn. Zk. Lưu :ý Giá trị Zk và Zn tùy thuộc vào độ nâng cao của cày Lop7.net. Pfn 01. Pk L. Zn.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.7.3. Ph¶n lùc ph¸p tuyÕn khi lµm viÖc víi m¸y n«ng nghiÖp treo 2). Khi ë thÕ lµm viÖc bc Gc – trọng lượng cày Rc – Lùc c¶n cµy. b. Gc. G Mfn. Mfk A Rc Gi¶ thiÕt: Phương của trọng lượng cày Gc đi qua điểm đặt A của lùc c¶n cµy Rc. 0 Zc Pfk 2 Zk Lc. A. x. Rc. Lop7.net. Pfn 01. Pk L. Zn. x.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. 3.7.3. Ph¶n lùc ph¸p tuyÕn khi lµm viÖc víi m¸y n«ng nghiÖp treo 2). Khi ë thÕ lµm viÖc. bc. b. Gc G Rx.  Rc RH. Gc. Mfn. Mfk. A. Rx Rxtg. 0 Zc Pfk 2 Zk Lc. Rxtg. Rxtg - duy tr× sù ¨n s©u cña cµy Rx - cản chuyển động liên hợp máy Pk = P f + R x Lop7.net. Pfn 01. Pk L. Zn. x.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. Điều chỉnh trọng lượng bám. bc. Trọng lượng bám là gì? là phần trọng lượng phân bố trên cầu chủ động Gb=Zk G b = Z k = k G Lùc b¸m. P= Zk = kG. G. RH. Mfn. Mfk. Rx. P cµng lín th× kh¶ n¨ng kÐo cµng tèt đồng thời độ trượt giảm. b. Zc. lc. Zk. Pk. Pf L. Rxtg. T¹i sao ph¶i ®iÒu chØnh? Tăng G  tăng Zk  tăng P và giảm độ trượt (tốt)  t¨ng lùc c¶n l¨n Pf = fG , tèn vËt liÖu (xÊu) Vì thế, khi thiết kế chỉ tính trọng lượng tối ưu G phù hợp với điều kiện xác định nào đó. Trong thùc tÕ, khi ®iÒu kiÖn b¸m xÊu ®i ta cÇn ph¶i ®iÒu chØnh cho phï hîp  Các phương pháp điều chỉnh? - Lắp thêm trọng vật lên cầu chủ động. - Khi lµm viÖc víi m¸y NN treo: Do đó, nếu điều chỉnh được Z c thì sẽ điều chỉnh được trong lượng bámk Z Lop7.net. Zn.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. Điều chỉnh trọng lượng bám thông qua điều chỉnh Z c ? a) Phương pháp điều chỉnh cơ học Kh©u điều chỉnh. lR. A. G Mfn. Mfk. B. RH. Zc. lZ. 0 (t©m quay. Zk. tøc thêi ). RH. Zc. Zk. Pk. Pf. Zn. C¬ cÊu treo lµ c¬ cÊu 4 kh©u b¶n lÒ, t©m quay tùc thêi lµ ®iÓm 0 (kéo dài phương hai thanh treo cắt nhau tai 0) C©n b»ng m« men víi t©m 0 .  Điều chỉnh chiều dài các thanh treo  điều chỉnh tâm quay 0  thay đổi lR, l Z  Zc  Zc (HoÆc ®iÒu chØnh vÞ trÝ c¸c ®iÓm treo A, B). ­ ®iÓm: u kết cấu đơn giản Nhược điểm : Ph¶i dõng m¸y míi ®iÒu chØnh ®­îc. L­u ý:Lop7.net RHlR cßn ®­îc gäi lµ m« men ¨n s©u cña cµy.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Chương3 .. động lực học tổng quát ô tô máy kéo bánh. Home. Điều chỉnh trọng lượng bám thông qua điều chỉnh Z c ? b) Phương pháp điều chỉnh thủy lực lN G. N. lR. N RH. 0. RH. Zc. Zk. p. lZ. u ®iÓm : ­. Zc. Mfn. Mfk Zk. Pk. Pf. Dùng cơ cấu nâng hạ thủy lực tác động vào thanh treo một lực N nhưng vẫn đảm bảo cho cày ăn sau vào đất Lùc ®Èy thñy lùc N = pS S- diện tích đáy pitong  §iÒu chØnh ¸p suÊt p  ®iÒu chØnh Zc  Zk. cã thÓ ®iÒu chØnh khi m¸y ®ang ch¹y. Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, giá thành chế tạo cao Lop7.net. Zn.

<span class='text_page_counter'>(20)</span>