TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11388-2:2019 (ISO 16231-2:2015) VỀ MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH – ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH – PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ỔN ĐỊNH TĨNH

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11388-2 : 2019

ISO 16231-2 : 2015

MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH – ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH – PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ỔN ĐỊNH TĨNH

Self-propelled agricultural machinery – Assessment of stability – Part 2: Determination of static stability and test procedures

Lời nói đầu

TCVN 11388-2:2019 hoàn toàn tương đương với ISO 16231-2:2015.

TCVN 11388-2:2019 do Trung tâm Giám định Máy và Thiết bị biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 11388 Máy nông nghiệp tự hành – Đánh giá độ ổn định gồm các phần:

– TCVN 11388-1 : 2016 (ISO 16231-1 : 2013) Máy nông nghiệp tự hành – Đánh giá độ ổn định – Phần 1: Nguyên tắc;

– TCVN 11388-2 : 2019 (ISO 16231-2 : 2015) Máy nông nghiệp tự hành – Đánh giá độ ổn định – Phần 2: Phương pháp xác định độ ổn định tĩnh.

 

MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH – ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH – PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ỔN ĐỊNH TĨNH

Self-propelled agricultural machinery – Assessment of stability – Part 2: Determination of static stability and test procedures

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định trọng tâm các máy nông nghiệp tự hành không tải, phương pháp xác định trọng tâm của máy có tải hoặc máy liên hợp với công cụ, và các phương pháp xác định góc lật tĩnh.

CHÚ THÍCH  Các yêu cầu liên quan đến kết cấu tự bảo vệ và kết cấu bảo vệ phòng lật (ROPS) sẽ được giải quyết theo một tiêu chuẩn riêng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung.

TCVN 1773-6 (ISO 789-6), Máy kéo nông nghiệp – Phương pháp thử – Phần 6: Trọng tâm.

TCVN 11388-1 : 2016 (ISO 16231-1 : 2013), Máy nông nghiệp tự hành – Đánh giá độ ổn định – Phần 1: Nguyên tắc.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong TCVN 11388-1 và các thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1

Độ dốc làm việc lớn nhất (maximum operating slope)

MOS

Giá trị cho biết độ dốc lớn nhất (%) theo mỗi chiều đối với mỗi loại máy tự hành mà máy dự định làm việc phù hợp với thực tế trong nông nghiệp.

3.2

Hệ thống bù độ dốc (slope compensation system)

Hệ thống để nâng cao tính năng hoạt động của máy nông nghiệp làm việc trên dốc, không làm thăng bằng thân máy chính, ví dụ như làm thăng bằng các bộ phận bên trong, điều chỉnh động học các hệ thống sàng, hoặc điều chỉnh luồng không khí hoặc bộ phận thu hạt hoặc cả hai.

3.3

Hệ thống làm thăng bằng thân máy (body levelling system)

Hệ thống để nâng cao tính năng hoạt động, tiện nghi điều khiển, khả năng làm việc trên dốc, và độ ổn định của máy nông nghiệp làm việc trên dốc, bằng cách làm thăng bằng thân máy chính theo chiều dọc hoặc chiều ngang hoặc kết hợp cả hai.

4  Xác định trọng tâm (COG) của máy tự hành

4.1  Phương pháp xác định và tính trọng tâm của máy không tải

Trọng tâm máy không tải được xác định bằng các giá đỡ và cân (xem Bảng 1 và 2 và Hình 1, 2, và 3).

4.2  Lưu ý và các mục cần quan sát trong phương pháp này

4.2.1  Thực hiện theo các phương pháp như đã nêu trong tiêu chuẩn TCVN 1773-6 (ISO 789-6); phương pháp này dựa vào tải trọng tăng dần trên trục đỡ khi trục kia được nâng lên và được đỡ ở một chiều cao nhất định; góc nâng ω và tải trọng tăng ở trên cân cho phép xác định chiều cao trọng tâm (COG).

4.2.2  Khuyến nghị sử dụng các bánh xe bằng thép để tránh sai lệch do bán kính bánh xe thay đổi khi tải trọng thay đổi. Để tính trọng tâm (COG) với các lốp thực tế, xem 4.3.

Bất kỳ hệ thống treo nào cũng phải được khóa. Nếu không thể khóa hệ thống treo, thì cần bơm tất cả các lốp lên đến áp suất lớn nhất cho phép theo quy định của nhà sản xuất lốp. Độ chênh lệch bán kính các bánh xe trên trục cố định giữa vị trí nâng và vị trí nằm ngang không được lớn hơn 1,5 % bán kính bánh xe.

4.2.3  Đảm bảo mặt cân nằm ngang và ngang bằng với mặt đất.

4.2.4  Các bánh xe trên cân phải quay được, để loại trừ các lực tiếp tuyến trên các lốp. Do đó, không được sử dụng phanh đỗ và cần điều khiển số phải ở trạng thái trung gian hoặc bộ truyền lực phải ở vị trí để kéo xe.

4.2.5  Tuy không bắt buộc, nhưng ưu tiên nâng phần trục dẫn hướng; trong hầu hết các trường hợp, đây là trục có đường kính bánh xe nhỏ nhất.

4.2.6  Các bánh xe được nâng phải đặt trên các giá đỡ trước khi đọc trọng lượng trên cân.

4.2.7  Để lắp đặt các giá đỡ bánh xe dễ dàng, cần phải khóa trục dẫn hướng bằng các vật nêm chặn bánh xe khi nâng máy.

Khi đặt trên các giá đỡ bánh xe, các vật nêm chặn bánh xe phải được bỏ ra.

4.2.8  Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc vào chiều cao giá đỡ bánh xe tương ứng với chiều dài cơ sở của máy và độ chính xác của cân.

Độ chính xác của trọng lượng trong năm lần đo liên tiếp: tất cả các giá trị phải nằm trong khoảng 1,0 % trọng tải lớn nhất đo được từ trục cố định ở vị trí nâng.

4.2.9  Tính trọng tâm (COG), sử dụng ± độ lệch, độ chính xác của cân và xác định độ lệch chiều cao trọng tâm (COG).

Độ lệch này không được vượt quá ± 4 %. Trong trường hợp giá trị vượt quá ± 4 %, chiều cao các giá đỡ bánh phải tăng lên để giảm độ lệch.

Bảng 1 – Dữ liệu vào để tính trọng tâm (COG)

Mô tả dữ liệu	Ký hiệu	Đơn vị
Bán kính bánh xe trục cố định ở tải trọng tĩnh (xem Hình 2)	R	mm
Bán kính bánh xe trục xoay ở tải trọng tĩnh (trục được nâng) (xem Hình 2)	r	mm
Chiều dài cơ sở (xem Hình 1 nhìn từ phía trên)	W	mm
Tải trọng trên trục cố định của bánh xe bên trái ở vị trí nằm ngang (xem Hình 1 nhìn từ phía trước/phía sau)	Ffl	daN
Tải trọng trên trục cố định của bánh xe bên phải ở vị trí nằm ngang (xem Hình 1 nhìn từ phía trước/phía sau)	Ffr	daN
Tải trọng trên trục dẫn hướng ở vị trí nằm ngang (xem Hình 1 nhìn từ phía trước/phía sau)	Fsw	daN
Tải trọng trên trục cố định ở vị trí nâng (trục xoay được đỡ trên giá) (xem Hình 3)	Ffar	daN
Chiều cao giá đỡ (xem Hình 3)	L	mm
Khoảng cách giữa các mép ngoài của các lốp trên trục cố định (xem Hình 1 nhìn từ phía trên)	o	mm
Chiều rộng các lốp trên trục cố định (xem Hình 1 nhìn từ phía trên)	p	mm
Độ lệch ngang của điểm nối trụ quay trục dẫn hướng (về bên phải là dương) (xem Hình 1 nhìn từ phía trên)	a	mm

CHÚ THÍCH: 1 daN = 10 N.

Hình 1 – Máy nhìn từ phía sau, phía trên và bên cạnh

Hình 2 – Máy ở vị trí nằm ngang – Nhìn từ bên cạnh

Hình 3 – Máy ở vị trí nâng – Nhìn từ bên cạnh

Bảng 2 – Tính trọng tâm (COG)

Mô tả dữ liệu	Ký hiệu	Đơn vị	Công thức
Khoảng cách vết bánh xe của trục cố định	T	mm	o – p
Tổng trọng lượng của máy	Ft	daN	Ffr + Ffl + Fsw
Vị trí trọng tâm (COG) theo chiều ngang (so với tâm trục cố định) (Giá trị dương là nằm bên phải tâm trục cố định ở Hình 1)	y	mm	[(Ffr * T) + (T/2 + a) * Fsw] / Ft – T/2
Vị trí trọng tâm (COG) theo chiều dọc (so với đường tâm trục dẫn hướng)	x‘	mm	W * (Ffr + Ffl) / Ft
Vị trí trọng tâm (COG) theo chiều dọc (so với đường tâm trục cố định)	x	mm	W – x’
Khoảng cách theo chiều dọc giữa hai tâm trục bánh xe	w	mm
Hình chiếu thẳng đứng của chiều dài cơ sở ở vị trí nâng	W’	mm
Góc được tạo thành bởi đường nối giữa hai tâm bánh xe và đường nằm ngang qua tâm bánh xe trục cố định	α	°	cos–1 (W / w)
Góc được tạo thành bởi đường nối giữa hai tâm bánh xe và đường nằm ngang qua tâm bánh xe trục cố định ở vị trí nâng	β	°	tan–1 ((L + r – R) / W’)
Góc nâng	ω	°	α + β
Hình chiếu thẳng đứng của khoảng cách theo chiều dọc giữa trọng tâm (COG) và trục xoay ở vị trí nâng	c	mm	Ffar * W’ / Ft
Đường phụ để tính toán (xem Hình 3)	b	mm	r + (c / sin ω)
Chiều cao trọng tâm (COG)	z	mm	b – (x’ / tan ω)

CHÚ THÍCH: Ví dụ về tính trọng tâm đã cho trong Phụ lục A

cos^–1 = arccos; tan^–1 = arctan;

4.3  Phương pháp xác định trọng tâm của máy có tải hoặc máy với công cụ

4.3.1  Phương pháp đồ họa

4.3.1.1  Vì xác định trọng lượng máy có tải với công cụ khi nâng lên một góc là không thực hiện được và có thể không an toàn, nên xác định trọng tâm (COG) của máy có tải bằng phương pháp đồ họa.

Giả sử trọng lượng và trọng tâm (COG) của tải trọng (ví dụ: khối hạt) và công cụ đã biết.

4.3.1.2  Ví dụ dưới đây cho thấy máy liên hợp thu hoạch với thùng chứa đầy hạt và bộ phận thu hoạch ở vị trí nâng (trường hợp điều kiện trên đồng xấu nhất).

Trọng tâm (COG) của máy rỗng (thùng không chứa hạt và bộ phận thu hoạch được tháo ra) đã biết (ví dụ theo phương pháp 4.1) và được đánh dấu trên bản vẽ theo tỷ lệ của máy là cog_a (xem Hình 4). Trọng tâm (COG) của khối hạt trong thùng chứa có thể được xác định bằng đồ họa là cog_b. Trọng lượng hạt đại diện, ví dụ 50 % trọng lượng máy rỗng. Trọng tâm (COG) tổng hợp của máy rỗng và tải trọng hạt được đánh dấu là cog_d và được hạ xuống trên đường giữa cog_a và cog_b tại 1/3 tính từ cog_a. Trọng lượng bộ phận thu hoạch, ví dụ 20 % trọng lượng máy rỗng. Giá trị trọng tâm (COG) của công cụ được đánh dấu là cog_c đã biết (ví dụ cân bằng palăng ở hai góc). Trọng tâm (COG) tổng hợp của máy rỗng và công cụ được hạ xuống trên đường giữa cog_a và cog_c tại 1/6 tính từ cog_a. Trọng tâm (COG) tổng hợp của máy có tải và công cụ có thể được xác định bằng cách tương tự. Chiều cao và vị trí theo chiều dọc của trọng tâm (COG) mới lúc này có thể được đo trên bản vẽ. Các nguyên tắc tương tự được áp dụng để xác định vị trí mới theo chiều ngang của trọng tâm (COG) là (y).

Bảng 3 – Dữ liệu vào để tính trọng tâm

Mô tả dữ liệu	Ký hiệu	Đơn vị	Ví dụ
Trọng lượng máy rỗng	ma	daN	12 000
Trọng lượng khối hạt	mb	daN	6 000
Trọng lượng bộ phận thu hoạch	mc	daN	2 400
Trọng tâm máy rỗng	coga	mm (x, z)	…
Trọng tâm khối hạt	cogb	mm (x, z)	…
Trọng tâm bộ phận thu hoạch	cogc	mm [x, z)	…
Trọng tâm chung của máy rỗng và khối hạt	cogd	mm (x, z)	…
Trọng tâm chung của máy rỗng và bộ phận thu hoạch	coge	mm (x, z)	…
Trọng tâm chung của máy rỗng, bộ phận thu hoạch, và khối hạt	cogf	mm (x, z)
Khoảng cách giữa coga và cogb	k	mm	1 500
Khoảng cách giữa coga và cogc	n	mm	3 600

Hình 4 – Máy với thùng chứa đầy hạt – Nhìn từ bên cạnh

Bảng 4 – Xác định trọng tâm chung – Phương pháp đồ họa

Mô tả dữ liệu	Ký hiệu	Đơn vị	Công thức	Ví dụ
Trọng lượng sử dụng bởi trọng tâm (COG) chung của máy rỗng và khối hạt	ma+b	daN	ma + mb	18 000
Khoảng cách giữa coga và cogd	k’	mm	(mb ∙ k) / (ma + mb)	500
Trọng lượng sử dụng bởi trọng tâm (COG) chung của máy rỗng và bộ phận thu hoạch	ma+c	daN	ma + mc	14 400
Khoảng cách giữa coga và coge	n’	mm	(mc * n) / (ma + mc)	600
Trọng lượng sử dụng bởi trọng tâm (COG) chung của máy rỗng, khối hạt và bộ phận thu hoạch	ma+b+c	daN	ma + mb + mc	20 400
Khoảng cách giữa coge và cogb	t	mm	Đo trên hình vẽ (Hình 4)	1 374
Khoảng cách giữa coge và cogf	t’	mm	(mb * t) / (ma+c + m b)	404

4.3.2  Phương pháp toán học

CHÚ THÍCH: Bảng tính để xác định trọng tâm chung (COG), góc lật tĩnh (SOA) và góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA) có thể tìm thấy tại http://standards.iso.org/iso/16231-2/ed-1/.

   (1)

   (2)

   (3)

Bảng 5 – Xác định trọng tâm chung – Bằng tính toán

Mô tả dữ liệu	Ký hiệu	Đơn vị	Công thức	Ví dụ
Trọng lượng máy rỗng	ma	daN		12 000
Trọng lượng khối hạt	mb	daN		6 000
Trọng lượng bộ phận thu hoạch	mc	daN		2 500
Khoảng cách theo chiều ngang từ tâm trục phía trước tới coga	xa	mm		1250
Khoảng cách theo chiều ngang từ tâm trục phía trước tới cogb	xb	mm		1 000
Khoảng cách theo chiều ngang từ tâm trục phía trước tới cogc	xc	mm		-1 500
Khoảng cách theo chiều thẳng đứng từ tâm trục phía trước tới coga	za	mm		1 500
Khoảng cách theo chiều thẳng đứng từ tâm trục phía trước tới cogb	zb	mm		2 500
Khoảng cách theo chiều thẳng đứng từ tâm trục phía trước tới cogc	zc	mm		1000
Tổng trọng lượng liên hợp máy	M	daN	ma + mb + mc	20 500
Khoảng cách theo chiều ngang từ tâm trục phía trước tới cogf	xf	mm	((ma * xa) + (mb * xb) + (mc * xc)) / M	841
Khoảng cách theo chiều thẳng đứng từ tâm trục phía trước tới cogf	zf	mm	((ma * za) + (mb * zb) + (mc * zc)) / M	1 692

Hình 5 – Trọng tâm (COG) máy liên hợp thu hoạch – Bằng tính toán

5  Góc lật tĩnh (SOA)

5.1  Quy định chung

Máy phải được trang bị và điều chỉnh để làm việc và có thể được đánh giá là có tải hoặc không tải, tùy thuộc vào điều kiện nó có trọng tâm cao nhất, trong bất kỳ tình trạng hoạt động nào.

5.2  Lật đổ ngang: Máy có một trục cố định và một trục xoay (không có thiết bị giới hạn xoay trục)

5.2.1  Quy định chung

5.2.1.1  Để duy trì sự tiếp xúc liên tục giữa các bánh xe và mặt đất, nhiều máy tự hành có một trục dẫn hướng và một trục cố định.

Khái niệm này phải được tính đến khi xác định góc lật tĩnh (SOA). Tiêu chuẩn này, giả định đường lăn của các lốp trên trục cố định, khi lăn sang bên, được xác định tại 75 % chiều rộng lốp.

5.2.1.2  Tam giác ổn định được tạo thành bởi các đường AB, BC, và AC (Hình 6).

Khi đặt máy trên mặt sàn nghiêng, máy đạt tới rồi vượt quá góc lật tĩnh (SOA), và lật đổ khi hình chiếu thẳng đứng của trọng tâm (COG) ở bên ngoài bề mặt được tạo thành bởi tam giác ABC, trong đó:

– A và C là các điểm lăn ở dưới các lốp trên trục cố định, được xác định bởi giao điểm của các đường AB và BC và hình chiếu thẳng đứng của đường tâm trục cố định,

– B là giao điểm của đường thẳng qua trọng tâm (COG) và điểm trụ quay của trục dẫn hướng và mặt đất. Chiều hướng bất lợi nhất của máy để bị lật đổ trên mặt sàn nghiêng là chiều hướng có khoảng cách nhỏ nhất giữa trọng tâm (COG) và đường AB. Đây là mặt phẳng vuông góc với đường AB mà trọng tâm (COG) dịch chuyển trong quá trình nghiêng. Điều này có nghĩa là máy ở trên mặt sàn nghiêng phải được đặt ở vị trí mà đường AB song song với trục bản lề của mặt sàn nghiêng.

Ở điều kiện đồng ruộng, điều này có nghĩa là máy đang chạy không song song với đường dốc nhưng hơi lên dốc. Chiều cao trọng tâm (COG) và chiều cao điểm trụ quay của trục dẫn hướng sẽ xác định điểm B. Tam giác ổn định sẽ tốt hơn khi chiều cao điểm trụ quay tăng lên hoặc thấp hơn và tiến nhiều hơn về phía trọng tâm (COG).

CHÚ THÍCH: Giả thuyết trong trường hợp, điểm trụ quay này có thể được thiết kế cùng chiều cao của trọng tâm (COG), thì tam giác đó sẽ trở thành một hình chữ nhật, và xe sẽ lật đổ chỉ khi hình chiếu của trọng tâm (COG) vượt quá đường thẳng được tạo thành bởi các điểm tiếp xúc của lốp trước và lốp sau.

5.2.2  Đồ họa xác định độ ổn định

5.2.2.1  Phương pháp đồ họa có thể được sử dụng để xác định góc lật tĩnh (SOA). Bên bất lợi nhất phải được xem xét. Trong trường hợp nghi ngờ, phải đánh giá lật cả bên tay trái (LH) và bên tay phải (RH). Hình 6 biểu thị nhìn xe từ phía trên và bên cạnh với trọng tâm (COG) và điểm trụ quay của trục dẫn hướng cùng không ở trên đường thẳng với đường tâm của xe (giá trị a và y ≠ 0).

Hình 6 – Xác định tam giác ổn định bằng đồ họa

5.2.2.2  Xác định tam giác ổn định bằng đồ họa trên bản vẽ có tỷ lệ có thể được thực hiện theo các bước sau (xem Hình 6 và 7):

a) vẽ đường QS được xác định bởi trọng tâm (COG) Q và điểm trụ quay của trục dẫn hướng S khi nhìn từ phía bên cạnh và tìm giao điểm với đường mặt đất để xác định điểm B;

b) vẽ đường thẳng có chiều dài không xác định qua điểm B và song song với các đường tâm của các trục nhìn từ phía bên cạnh;

c) vẽ đường QS khi nhìn từ phía trên;

d) điểm giao nhau của đường QS khi nhìn từ phía trên và đường thẳng qua điểm B nhìn từ bên cạnh, song song với các đường tâm của các trục, xác định được điểm B khi nhìn từ phía trên, là đỉnh của tam giác ổn định.

5.2.2.3  Xác định đồ họa của góc lật tĩnh (SOA) trên bản vẽ có tỷ lệ có thể được thực hiện theo các bước sau (xem Hình 7):

a) vẽ đường BA;

b) tìm đường DF khi nhìn từ phía trên bằng cách vẽ đường thẳng qua trọng tâm (COG) Q và vuông góc với đường AB. Mặt phẳng thẳng đứng được xác định bởi đường DF là mặt phẳng trong đó trọng tâm (COG) dịch chuyển khi xe đang ở trên mặt sàn nghiêng, với đường AB song song với trục bản lề của mặt sàn;

c) tìm đường QD khi nhìn từ phía trên bằng cách vẽ đường thẳng có chiều dài không xác định, bắt đầu từ trọng tâm (COG) Q, chạy song song với đường AB và xác định vị trí D trên đường thẳng mới đó;

d) tìm đường AD theo hướng vuông góc với đường AB bằng cách vẽ một đường thẳng qua D song song với đường DF khi nhìn từ phía trên (đây là đường mặt đất);

e) tìm điểm QD theo hướng vuông góc với đường AB bằng cách vẽ đường thẳng song song với đường AB qua điểm D với chiều dài bằng z, chiều cao của trọng tâm (COG);

f) quay AQ và tìm giao điểm F với đường AB;

g) góc α là góc lật tĩnh (SOA) và bằng DA/QD (%).

Hình 7 – Đồ họa xác định góc lật tĩnh (SOA)

5.2.3  Xác định độ ổn định bằng tính toán

Góc lật tĩnh (SOA) có thể được tính bằng công thức nêu trong Bảng 7 và Hình 7.

Bảng 6 – Dữ liệu vào đối với góc lật tĩnh

Mô tả dữ liệu	Ký hiệu	Đơn vị
Chiều dài cơ sở	W	mm
Chiều cao điểm trụ quay của trục dẫn hướng	u	mm
Bề rộng toàn bộ các lốp trên trục cố định	o	mm
Bề rộng lốp trên trục cố định	p	mm
Bề rộng toàn bộ các lốp trên trục dẫn hướng	o‘	mm
Bề rộng các lốp trên trục dẫn hướng	p’	mm
Góc lớn nhất của trục dẫn hướng, giữa đường thẳng ngang và điểm cuối của góc xoay	δ	°
Vị trí trọng tâm (COG) theo chiều dọc (so với trục cố định)	x	mm
Vị trí trọng tâm (COG) theo chiều ngang (cạnh RH = +)	y	mm
Chiều cao trọng tâm (COG)	z	mm
Độ lệch điểm trụ quay của trục dẫn hướng (để đơn giản, a = 0 trong tất cả các tính toán)	a = 0	mm

Bảng 7 – Tính góc lật tĩnh

Mô tả dữ liệu: Tính góc α với máy trên mặt sàn nghiêng	Ký hiệu	Đơn vị	Công thức
Khoảng cách giữa cạnh mép bên trong và điểm lăn của lốp trục cố định	s	mm	0,75 * p
Khoảng cách giữa cạnh mép bên trong và điểm lăn của lốp trục dẫn hướng	s’	mm	0,75 * p’
Cạnh đáy của tam giác ổn định	AA’	mm	(o – 2 * (p – s)) / 2
Khoảng cách nhìn từ bên cạnh giữa điểm B và hình chiếu thẳng đứng điểm quay của trục dẫn hướng	BM	mm	u * (W – x) / (z – u)
Xem hình vẽ (Hình 7)	HM	mm	(BM * y) / (W – x)
Xem hình vẽ (Hình 7)	BH	mm
Cạnh của góc ổn định khi lật đổ trong trường hợp xấu nhất	AB	mm
Xem hình vẽ (Hình 7)	HD	mm
Khoảng cách giữa điểm B và hình chiếu thẳng đứng của trọng tâm (COG)	BD	mm	BH + HD
Góc được tạo thành bởi cạnh AB và BM	β	°	cos–1 ((W + BM) / AB)
Xem hình vẽ (Hình 7)	γ	°	tan–1 (HM / BM)
Xem hình vẽ (Hình 7)	ε	°	β – ү
Khoảng cách ngắn nhất giữa hình chiếu thẳng đứng của trọng tâm (COG) và cạnh AB	DF	mm	BD * sin ε
Góc lật tĩnh (SOA) không có thiết bị giới hạn góc xoay trên trục xoay	α	°	tan–1 (DF / z)
Góc lật tĩnh (SOA) không có thiết bị giới hạn góc xoay trên trục xoay	α	%	DF * 100 / z

CHÚ THÍCH: cos^–1 = arccos; tan^–1 = arctan

5.3  Lật đổ ngang: Máy có một trục cố định và một trục xoay có thiết bị giới hạn góc xoay

Hầu hết các máy tự hành đều được trang bị thiết bị giới hạn góc xoay trên trục dẫn hướng, khi va đập trong lúc lật đổ ngang, giúp hạn chế xoay trục trước khi máy bị lật đổ hoàn toàn. Bánh xe trục cố định, đối diện với đường AB (xem Hình 6), mất tiếp xúc với mặt đất và nâng lên. Thân máy lăn quanh đường AS và dừng lại khi trục dẫn hướng chạm vào thiết bị giới hạn góc xoay. Tại điểm đó, đường thẳng ổn định được tạo thành bởi các điểm tiếp xúc của lốp trước và lốp sau. Thiết bị giới hạn góc xoay chỉ có hiệu quả khi góc của trục dẫn hướng giữ được hình chiếu thẳng đứng ở bên trong đường thẳng ổn định được tạo thành bởi các lốp, để hấp thụ chấn động của việc lăn quanh đường AS.

Điều kiện kỹ thuật không cho phép đánh giá quán tính của máy, do lăn trên đường AS, có đến mức làm lật nghiêng máy hoàn toàn hay không, mặc dù có đường ổn định mới. Mỗi nhà sản xuất phải đánh giá thiết bị giới hạn góc xoay có tác dụng ngăn chặn việc lật đổ máy hay không.

Trong ví dụ sau, giả sử có giới hạn 1,25 hoặc, nói cách khác, thiết bị giới hạn góc xoay đạt được nhỏ hơn 80% từ đường ổn định được tạo thành bởi các lốp, nghĩa là góc lật tĩnh (SOA) bằng α. Hình 8 minh họa hình dạng đơn giản của các góc α, σ, và δ (tất cả các góc trong cùng một mặt phẳng ngang).

CHÚ THÍCH 1: Các phiên bản tiếp theo tiêu chuẩn này của TCVN 11388 dự kiến sẽ bao gồm phương pháp chính xác hơn trong đó các góc được hình dung trong mặt phẳng tương ứng của chúng bằng cách trình bày dạng 3D.

Hình 8 – Sự dịch chuyển trọng tâm (COG) khi lật đổ quanh đường AS – xem 2D

Bảng 8 – Tính góc lật tĩnh (giá trị σ)

Mô tả dữ liệu	Ký hiệu	Đơn vị	Công thức
Sự chênh lệch về chiều rộng bánh giữa lốp trước và sau	∆o	mm	(o/2 – (p – s)) – (o’/2 – (p’ – s’))
Góc lật tĩnh (SOA) khi lăn quanh đường ổn định được tạo thành bởi các lốp	σ	%	(AA’ – y – (∆o * x / W)) * 100 /z
Góc lật tĩnh (SOA) khi lăn quanh đường ổn định được tạo thành bởi các lốp	σ	°	tan–1 (σ) (%)
Giới hạn	σ – α	°	σ – α
Giới hạn	σ – α	%	σ – α

CHÚ THÍCH: tan^–1 = arctan

Tóm tắt:

σ – α ≥ 1,25 * δ: SOA = σ (4)

σ – α ≤ 1,25 * δ: SOA = α (5)

Trong trường hợp giới hạn σ – α đáp ứng hoặc vượt quá 1,25 lần góc trục dẫn hướng, σ có thể được sử dụng như giá trị góc lật tĩnh (SOA); nếu không phải sử dụng α.

CHÚ THÍCH 2: Giá trị giới hạn 1,25 chỉ mang tính chỉ dẫn và phải được đánh giá cho từng kiểu máy.

5.4  Lật đổ ngang: Máy không có trục xoay

5.4.1  Máy chạy xích

Tam giác ổn định không phù hợp với máy chạy xích, bởi vì đường quay là cạnh của các con lăn xích. Trong trường hợp này, góc lật tĩnh (SOA) (%) là tỷ số giữa vị trí ngang của trọng tâm (COG) tính bằng (o / 2-y) và chiều cao trọng tâm (z). Máy đạt được, sau đó vượt quá góc lật tĩnh (SOA) khi hình chiếu thẳng đứng của trọng tâm (COG) rơi ra ngoài đường quay.

SOA (%) = (o / 2 – y) / z (%)       (6)

Trong đó “o” đối với dải xích bằng thép là cạnh ngoài của các mắt xích và “o” đối với dải xích bằng cao su là cạnh ngoài của trục lăn.

5.4.2  Máy có thiết bị khóa trục dẫn hướng hoặc thay đổi tam giác ổn định

Máy có thể có các thiết bị làm thay đổi tam giác ổn định như chức năng của đường dốc. Các thiết bị này ảnh hưởng tích cực đến góc lật tĩnh (SOA). Việc xác định góc lật tĩnh (SOA) phải xem xét đến tác động tích cực của các giải pháp này, theo hệ thống được áp dụng, và giá trị δ có thể được sử dụng như góc lật tĩnh (SOA) (xem 5.3).

5.4.3  Máy có hệ thống giảm xóc bánh xe riêng

Đối với máy có hệ thống giảm xóc bánh xe riêng, áp dụng 5.7.

5.5  Lật nghiêng về phía trước và lật nghiêng về phía sau

5.5.1  Lật nghiêng về phía trước

Máy lật nghiêng về phía trước khi hình chiếu thẳng đứng của trọng tâm (COG) vượt qua đường thẳng được tạo thành từ điểm tiếp xúc của các bánh xe phía trước với mặt đất. Trong trường hợp này, góc lật tĩnh (SOA) (%) là tỷ số giữa vị trí ngang của trọng tâm (COG) (x) và chiều cao trọng tâm (z).

SOA (%) = x / z (%) (7)

5.5.2  Lật nghiêng về phía sau

Máy lật nghiêng về phía sau khi hình chiếu thẳng đứng của trọng tâm (COG) vượt qua đường trục của bánh sau. Trong trường hợp này, góc lật tĩnh (SOA) (%) là tỷ số giữa vị trí ngang của trọng tâm (COG) (W – x) và chiều cao trọng tâm (z).

SOA (%) = (W – x) / z (%) (8)

5.6  Hệ thống làm thăng bằng thân máy

Khi máy được trang bị hệ thống làm thăng bằng thân máy, dù được kích hoạt bằng tay hoặc tự động, thì khả năng của hệ thống đó (góc thăng bằng lớn nhất %) đối với hướng cụ thể phải được xem xét và bổ sung khi xác định góc lật tĩnh (SOA).

CHÚ THÍCH 1: Phương pháp chính xác hơn để xác định góc lật tĩnh (SOA) trên máy có hệ thống làm thăng bằng thân máy dự kiến sẽ được sửa đổi trong tiêu chuẩn tiếp theo của TCVN 11388.

CHÚ THÍCH 2: Độ tin cậy của hệ thống điều khiển đối với các hệ thống làm thăng bằng thân máy tự động không thuộc tiêu chuẩn này.

5.7  Phương pháp khác

5.7.1  Khi không có đủ dữ liệu đáng tin cậy hoặc khi có sẵn các phương tiện thích hợp, cho phép xác định góc lật tĩnh (SOA) bằng các phương pháp khác. Ví dụ các phương pháp sau:

– máy được nâng lên theo bốn chiều bằng một cần cẩu tới các góc bằng góc lật đổ;

– máy được đặt trên một mặt nghiêng theo bốn chiều tới các góc bằng góc lật đổ;

– mô hình mô phỏng ảo.

5.7.2  Việc thử nghiệm phải dừng lại khi góc lật tĩnh (SOA) đạt được (khi lật nghiêng bắt đầu) hoặc khi góc lật tĩnh (SOA) đạt đến độ dốc bằng 100 %.

6  So sánh góc lật tĩnh (SOA) và góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA)

6.1  Góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA) phải được xác định cho từng loại máy.

Góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA) cung cấp độ dốc tính toán, trên đó máy yêu cầu ổn định. Góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA) được xác định bằng cách sử dụng các giá trị MOS và SF trong Phụ lục C, Bảng C.1. Thông tin về hệ số an toàn (SF) có thể tìm thấy trong Phụ lục D.

RSSA = MOS * SF (9)

6.2  So sánh góc lật tĩnh (SOA) và góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA). Trong trường hợp góc lật tĩnh (SOA) cao hơn góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA), nguy cơ lật đổ và lật nghiêng là nhỏ và không cần bộ phận bảo vệ lật đổ.

6.3  Buồng lái máy có hệ thống làm thăng bằng thân máy phải được trang bị như sau:

– Thiết bị cảnh báo bằng âm thanh hoặc hình ảnh để chỉ báo cho người lái khi máy đang di chuyển trên độ dốc ngang hoặc độ dốc lên và xuống lớn hơn 80 % MOS. Cảnh báo phải được kích hoạt khi giá trị tham chiếu độ dốc đạt được hoặc vượt quá 3 s;

– Thiết bị cho biết tiếp giá trị độ dốc.

 

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

Ví dụ về tính trọng tâm (xem Điều 4)

Bảng A.1 – Tính trọng tâm

				Độ chính xác của cân
	Giá trị vào				10	kg
	Giá trị tính toán (nghiêng)
Kí hiệu	Giá trị	Đơn vị	Công chức		Giá trị	Giá trị
R	860	mm			860	860
r	650	mm			650	650
W	3 200	mm			3 200	3 200
Ffi	4 400	mm			4 410	4 390
Ffr	4 700	mm			4 710	4 690
Fsw	6 100	mm			6 110	6 090
Ffar	10 011,5	mm			10 002	10 022
L	1 000	mm			1 000	1 000
o	3 300	mm			3 300	3 300
p	800	mm			800	800
a	0	mm			0	0
T	2500	mm	o – p		2500	2500
Ft	15200	daN	Ffr + Ffl + Fr		15230	15170
y	25	mm	[Ffr * T) + ((T/2 + a) * Fsw)] / Ft – T/2		25	25
x’	1916	mm	W * (Ffr + Ffl) / m		1916	1915
X	1284	mm	W – x’		1284	1285
w	3207	mm			3207	3207
W’	3108	mm			3108	3108
α	3,75	°	acos (W / w)		3,75	3,75
β	14,26	°	atan ((L + r – R) / W’)		14,26	14,26
ε	18,0	°	α + β		18,0	18,0
c	2047	mm	Ffar * W’ / m		2041	2053
b	7269	mm	r + (c / sin ω)		7249	7289
z	1378	mm	b – (x’ / tan ω)		1357	1399
		mm			Sai lệch [mm]: 42
		%			Sai lệch [%]: 1.5

 

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

Ví dụ về tính toán góc lật tĩnh (xem Điều 5)

Dữ liệu vào
Kí hiệu	Giá trị	Đơn vị		Công chức
W	3 200	mm
u	600	mm
o	3 300	mm
p	800	mm
o‘	3 000	mm
p’	500	mm
δ	15	°
x	1 284	mm
y	25	mm
z	1 800	mm
a	0	mm
Kết quả tính góc α khi máy ở trên mặt sàn nghiêng
Kí hiệu	Giá trị	Đơn vị	Công chức
s	600	mm	0,75 * p
s’	375	mm	0,75 * p’
AA’	1 450	mm	(o – 2 * (p – s)) / 2
BM	958	mm	u * (W – x) / (z – u)
HM	13	mm	(BM * y) / (W – x)
BH	958	mm
AB	4 408	mm
HD	1 916	mm
BD	2 874	mm	BM + HD
β	19,4	°	cos-1 (W + BM) / AB
ү	0,75	°	tan-1 (HM / BM)
ε	18,6	°	β – ү
DF	918	mm	BD * sin ε
α	27,0	°	tan-1 (DF / z)
α	51,0	%	(DF / z * 100)
Kết quả tính góc σ (khi lăn theo đường tạo bởi các lốp xe)
Kí hiệu	Giá trị	Đơn vị	Công chức
∆o	75	mm	(o / 2 – (p – s)) – (o’/2 – (p’ – s’))
σ	37,8	°	tan-1 (σ) (%)
σ	77,5	%	AA’ – y – (∆o * x / W)) * 100 / z
σ – α	10,7	°	σ – α
σ – α	26,5	%	σ – α
1,25 * δ	15,0	°	1,25 * δ
1,25 * δ	26,8	%	1,25 * δ

CHÚ THÍCH: tan^–1 = arctan

 

PHỤ LỤC C

(Quy định)

Tính góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA)

Đối với việc tính góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA) theo Bảng C1, máy phải được trang bị và điều chỉnh để làm việc và đánh giá có tải hoặc không tải, với điều kiện trọng tâm cao nhất, trong bất kỳ tình trạng hoạt động nào.

CHÚ THÍCH: Các giá trị cho các máy nông nghiệp tự hành dự tính được sửa đổi tiếp theo.

Bảng C.1 – MOS, SF, và RSSA đối với máy nông nghiệp tự hành

Loại máy	Lật đổ/lật nghiêng ngang			Lật nghiêng về phía trước/phía sau
	MOS (%)	SF	RSSA (%)	MOS (%)	SF	RSSA (%)
Máy liên hợp thu hoạch không có hệ thống bù độ dốc	12	1,5	18	18	1,5	27
Máy liên hợp thu hoạch có hệ thống bù độ dốc	20	1,5	30	20	1,5	30
Máy liên hợp thu hoạch có hệ thống làm thăng bằng thân máy	30	1,5	45	30	1,5	45
Máy thu hoạch cây làm thức ăn cho gia súc (ngô và cỏ)	25	1,5	37,5	25	1,5	37,5
Máy phun cho cây trồng trên đồng	15	1,5	22,5	25	1,5	37,5
Máy thu hoạch cây có củ (củ cải, khoai tây, cà rốt, củ hành)	10	1,5	15	15	1,5	22,5
Máy thu hoạch rau xanh (đậu hà lan, đậu đỏ, rau bina)
Máy thu hoạch nho không có hệ thống làm thăng bằng thân máy	20	1,5	30	30	1,5	45
Máy thu hoạch nho có hệ thống làm thăng bằng thân máy	30	1,5	45	30	1,5	45
Máy thu hoạch bông	16	1,5	24	16	1,5	24
Máy thu hoạch mía	10	1,5	15	30	1,5	45
Máy cắt và nghiền nát cỏ (giống như máy thu hoạch cây làm thức ăn gia súc)	25	1,5	37,5	25	1,5	37,5
Máy trộn tự hành	30	1,5	45	n.r.	n.r.	n.r.
Xe bồn chở phân chuồng lỏng
Xe thu gom kiện
Xe thu hoạch cỏ khô tự hành
Máy xxx
n.r.: Không liên quan

 

PHỤ LỤC D

(Tham khảo)

Ảnh hưởng động lực học đến lật đổ và lật nghiêng

D.1  Quy định chung

Các ảnh hưởng động lực học có thể có tác động tiêu cực đến động thái lật nghiêng hoặc lật đổ của máy. Các ảnh hưởng tiêu cực động lực học có thể là do tốc độ lái, bán kính quay vòng, tăng tốc và giảm tốc, độ gồ ghề và tính chất của bề mặt và thay đổi tải trọng, Các ảnh hưởng động lực học trở nên xấu hơn, khi chiều cao trọng tâm tăng thêm. Các ảnh hưởng động lực học có thể bắt đầu từ trạng thái tĩnh hoặc gần như tĩnh.

D.2  Ảnh hưởng động lực học được tạo ra do hoạt động lái

Tốc độ lái, sự tăng tốc hoặc giảm tốc đều hoặc không đều, và chuyển động rung lắc là tất cả do người lái điều khiển và phải thích ứng với đặc tính địa hình và điều kiện tải trọng và cấu hình của máy. Sự thay đổi tải trọng ở thùng hoặc bồn chứa có thể làm cho độ ổn định kém hơn.

D.3  Ảnh hưởng động lực học tạo ra do địa hình

Những chướng ngại vật, sự thay đổi đột ngột về độ dốc, các bờ chắn, và các rãnh có thể có tác động tiêu cực đến độ ổn định của máy.

D.4  Ảnh hưởng động lực học bắt đầu từ trạng thái tĩnh hoặc gần như tĩnh

Sự mất đột ngột khả năng chịu tải của đất dưới các lốp, các dải xích, hoặc giá đỡ có thể gây ra tác động động lực học có thể dẫn đến lật nghiêng hoặc lật đổ máy. Ví dụ, đầu cầu yếu, các dải đất yếu bị mục rỗng do các loài gặm nhấm, đọng nước và hố thu cặn bẩn có thể tất cả gây ra không ổn định.

D.5  Hệ số an toàn (SF)

Hệ số an toàn (SF) trong Điều 6 có tính đến giới hạn an toàn thích hợp. Rất khó để đánh giá tác động riêng của tất cả các ảnh hưởng động lực học. Vì lý do này, hệ số an toàn là 1,5 đã định sẵn để tính toán RSSA trong Bảng C.1.

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Xác định trọng tâm (COG) của máy tự hành

4.1  Phương pháp xác định và tính trọng tâm của máy không tải

4.2  Lưu ý và các mục cần quan sát trong phương pháp này

4.3  Phương pháp xác định trọng tâm của máy có tải hoặc máy với công cụ

5  Góc lật tĩnh (SOA)

5.1  Quy định chung

5.2  Lật đổ ngang: Máy có một trục cố định và một trục xoay (không có thiết bị giới hạn xoay trục).

5.3  Lật đổ ngang: Máy có một trục cố định và một trục xoay có thiết bị giới hạn góc xoay

5.4  Lật đổ ngang: Máy không có trục xoay

5.5  Lật nghiêng về phía trước và lật nghiêng về phía sau

5.6  Hệ thống làm thăng bằng thân máy

5.7  Phương pháp khác

6  So sánh góc lật tĩnh (SOA) và góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA)

PHỤ LỤC A (Tham khảo) Ví dụ về tính trọng tâm

PHỤ LỤC B (Tham khảo) Ví dụ về tính toán góc lật tĩnh

PHỤ LỤC C (Quy định) Tính góc ổn định tĩnh yêu cầu

PHỤ LỤC D (Tham khảo) Ảnh hưởng động lực học đến lật đổ và lật nghiêng