Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu giảm tải trọng động của máy ủi trong thi công đường tuần tra biên giới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> BỘ QUỐC PHÒNG<br /> <br /> Equation Chapter (Next) Section 1I CAM ĐOANBỘ QUỐC PHÒNG<br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ<br /> HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ<br /> <br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu,<br /> kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố<br /> trong bất kỳ công trình nào khác.<br /> NGUYỄN THÀNH THU<br /> <br /> Tác giả luận án<br /> <br /> NGUYỄN THÀNH THU<br /> <br /> NGHIÊN CỨU GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG CỦA MÁY ỦI<br /> Nguyễn Thành Thu<br /> TRONG THI CÔNG ĐƯỜNG TUẦN TRA BIÊN GIỚI<br /> NGHIÊN CỨU GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG MÁY ỦI,<br /> NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG TRONG THI<br /> CÔNG ĐƯỜNG TUẦN TRA BIÊN GIỚI<br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> HÀ NỘI - 2016<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> BỘ QUỐC PHÒNG<br /> <br /> Equation Chapter (Next) Section 1I CAM ĐOAN<br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> BỘ QUỐC PHÒNG<br /> <br /> HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ<br /> HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ<br /> <br /> NGUYỄN THÀNH THU<br /> NGUYỄN THÀNH THU<br /> <br /> NGHIÊN CỨU GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG CỦA MÁY ỦI<br /> TRONG THI CÔNG ĐƯỜNG TUẦN TRA BIÊN GIỚI<br /> NGHIÊN CỨU GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG MÁY ỦI,<br /> Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ SỬ DỤNG<br /> NÂNG CAO HIỆU QUẢ khí động lực TRONG THI<br /> Mã số: 62 52 01 16<br /> CÔNG ĐƯỜNG TUẦN TRA BIÊN GIỚI<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> CÁN BỘ HƯỚNG DẪN<br /> <br /> 1. GS.TS Chu Văn Đạt<br /> 2. PGS.TS Lê Văn Cường<br /> <br /> HÀ NỘI - 2016<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số<br /> liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công<br /> bố trong bất kỳ công trình nào khác.<br /> Tác giả luận án<br /> <br /> Nguyễn Thành Thu<br /> <br /> ii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i<br /> MỤC LỤC ......................................................................................................... ii<br /> DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU .......................................................................... iv<br /> DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vi<br /> DANH MỤC CÁC BẢNG DÙNG TRONG LUẬN ÁN ................................... vii<br /> DANH MỤC HÌNH VẼ, ẢNH, ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN ........................ ix<br /> MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1<br /> Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................. 5<br /> 1.1. Tổng quan về môi trường đất ...................................................................... 5<br /> 1.1.1. Môi trường đất tự nhiên ........................................................................... 5<br /> 1.1.2. Môi trường đất đường tuần tra biên giới................................................ 11<br /> 1.2. Tổng quan về máy ủi sử dụng trên đường tuần tra biên giới .................... 13<br /> 1.2.1. Khái quát về máy ủi ............................................................................... 13<br /> 1.2.2. Máy ủi thi công trên đường tuần tra biên giới ....................................... 15<br /> 1.2.3. Khung đẩy máy ủi .................................................................................. 15<br /> 1.3. Tổng quan về nghiên cứ u sự tương tác giữ a lưỡi ủi với môi trường đấ t .. 16<br /> 1.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tương tác ...................................... 16<br /> 1.3.2. Tả i tro ̣ng đô ̣ng má y ủi ............................................................................ 19<br /> 1.3.3. Tổng quan về các kế t quả nghiên cứu trong và ngoài nước .................. 20<br /> 1.4. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án ......................................... 24<br /> 1.4.1. Mục tiêu củ a luận án .............................................................................. 24<br /> 1.4.2. Nhiệm vụ của luận án............................................................................. 24<br /> Kết luận chương 1 .......................................................................................... 26<br /> Chương 2. MÔ HÌNH KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC MÁY ỦI ............. 27<br /> 2.1. Giới thiệu................................................................................................... 27<br /> 2.2. Xây dựng mô hình khảo sát động lực học máy ủi DZ271 ........................ 27<br /> 2.2.1. Cấu trúc tổng quan của máy ủi DZ271 .................................................. 27<br /> 2.2.2 Cá c giả thiế t xây dựng mô hinh .............................................................. 28<br /> ̀<br /> 2.2.3. Mô hinh khảo sát động lực học má y ủi .................................................. 29<br /> ̀<br /> 2.3. Tính toán các đại lượng trong mô hình khảo sát động lực học................. 30<br /> 2.3.1. Tính lực kéo củ a máy ............................................................................. 30<br /> 2.3.2. Xác định lực cản di chuyển củ a máy ..................................................... 33<br /> 2.3.3. Xác định lực cản khi đào và di chuyển đất không gặp chướng ngại ..... 35<br /> 2.3.4.Xác định lực cản khi đào và di chuyển đất gặp chướng ngại ................. 39<br /> 2.3.5. Xác định chiề u dày phoi cắ t ................................................................... 43<br /> 2.3.6. Xác định mômen quán tính khối lượng quy đổi .................................... 45<br /> 2.3.7. Xác định hệ số độ cứng k2 và hệ số cản c2 ............................................. 48<br /> 2.4. Thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động của cơ hệ ....................... 50<br /> <br /> iii<br /> <br /> 2.4.1. Vectơ vị trí của các điểm........................................................................ 50<br /> 2.4.2. Động năng của cơ hệ .............................................................................. 51<br /> 2.4.3. Thế năng ................................................................................................. 53<br /> 2.4.4. Hàm hao tán ........................................................................................... 53<br /> 2.4.5. Lực suy rộng của các lực không thế....................................................... 54<br /> 2.5. Thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động ....................................... 55<br /> 2.6. Phương pháp giải hệ phương trình vi phân chuyển động ......................... 57<br /> Kết luận chương 2 .......................................................................................... 58<br /> Chương 3. KHẢO SÁT TẢI TRỌNG ĐỘNG MÁY ỦI - ĐỀ XUẤT GIẢI<br /> PHÁP GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG .............................................................. 59<br /> 3.1. Giới thiệu................................................................................................... 59<br /> 3.2. Tải trọng động máy ủi ............................................................................... 59<br /> 3.2.1. Thông số đặc trưng cho tải trọng động máy ủi ...................................... 59<br /> 3.2.2. Xác định phản lực liên kết tại khớp nối khung đẩy và khung gầm ....... 60<br /> 3.3. Xây dựng thuật toán và chương trình tính ................................................ 62<br /> 3.4. Xác định các thông số đầu vào và đầu ra của chương trình tính .............. 67<br /> 3.4.1. Khối lượng và mô men quán tính khối lượng của các khâu .................. 69<br /> 3.4.2. Xác định các kích thước động học của máy ủi ...................................... 70<br /> 3.4.3. Các điều kiện đầu ................................................................................... 71<br /> 3.4.4. Đầu ra của chương trình tính.................................................................. 71<br /> 3.5. Kết quả khảo sát động lực học má y ủi ...................................................... 71<br /> 3.5.1. Quỹ đạo chuyển động của dao cắt trong mặt phẳng thẳng đứng ........... 71<br /> 3.5.2. Khả o sá t thà nh phầ n lực cả n đào đấ t Pd ................................................. 72<br /> 3.5.3. Khả o sá t thà nh phầ n phản lực liên kết RF tại khớp F............................. 74<br /> 3.6. Giảm tải trọng động má y ủi ...................................................................... 77<br /> 3.6.1. Giảm tải trọng động trong khai thác sử dụng ........................................ 79<br /> 3.6.2. Giảm tải trọng động bằng cách sửa đổi thiết kế..................................... 80<br /> Kết luận chương 3 .......................................................................................... 88<br /> Chương 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ............................................. 89<br /> 4.1. Mục đích và các thông số đo ..................................................................... 89<br /> 4.2. Trang thiết bị thực nghiệm ........................................................................ 90<br /> 4.3 Chọn số lần thực nghiệm.......................................................................... 100<br /> 4.4 Phương pháp đánh giá sai số thực nghiệm............................................... 100<br /> 4.5 Phương pháp đo lực cản trong quá trình đào và di chuyển đấ t................ 101<br /> 4.6 Kiểm nghiê ̣m công thức tính lực cản theo lý thuyết ................................ 103<br /> 4.7. Kết quả thực nghiệm ............................................................................... 107<br /> Kết luận chương 4 ........................................................................................ 116<br /> KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................... 117<br /> HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ...................................................... 118<br /> <br />