BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI








KIỀU MINH THỨC NGHIÊN CỨU ðẶC TÍNH TRƯỢT VÀ HIỆU SUẤT KÉO CỦA
BỘ PHẬN DI ðỘNG XÍCH CAO SU


KIỀU MINH THỨC
NGHIÊN CỨU ðẶC TÍNH TRƯỢT VÀ HIỆU SUẤT KÉO CỦA
BỘ PHẬN DI ðỘNG XÍCH CAO SU
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Mã số : 60.52.01.03
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ

HÀ NỘI - 2013

ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
PGS.
TS. Nguyễn Ngọc Quế
Giảng viên khoa Cơ Điện - Trường Đại học Nông nghiệp Hà
Nội đã hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện và dạy bảo tận tình cho tôi trong suốt thời
gian học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong khoa Cơ
Điện đã truyền đạt cho tôi kiến thức trong 2 năm học tập, là nền tảng cho tôi trong quá
trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và người thân đã giúp đỡ và tạo
điều kiện để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn, tuy nhiên không thể tránh
khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp của quý thầy cô và các bạn
để bản luận văn được hoàn thiện hơn./.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Học viên Kiều Minh Thức

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN
i


1.1.1. Hệ thống truyền lực
5

1.1.2. Hệ thống di ñộng xích
8

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá đặc tính trượt và hiệu suất kéo của máy kéo xích
11

1.3. Tính chất cơ lý của đất
12

1.3.1 Khả năng chống nén của đất
13

1.3.2. Khả năng chống cắt của đất
15

1.4. Tổng quan về tình hình phát triển máy kéo trên thế giới và Việt Nam
21

1.4.1. Tình hình phát triển máy kéo trên thế giới
21

1.4.2. Tình hình phát triển máy kéo ở Việt Nam
21

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT
23

40

2.5.1. Cân bằng công suất trên bộ phận di động xích:
40

2.5.2. Hiệu suất của bộ phận di động xích:
41

2.6. Sự phân bố áp suất trên mặt tựa xích:
42

2.6.1. Phân bố áp suất khi sử dụng cơ cấu treo nửa cứng:
42

2.6.2. Phân bố áp suất khi có cơ cấu treo điều hoà:
43

2.7 Phương trình cân bằng công suất và hiệu suất
45

2.8. Đồ thị cân bằng công suất
48

2.9. Xây dựng đường đặc tính trượt và hiệu suất kéo lý thuyết
49

CHƯƠNG III XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TRƯỢT VÀ HIỆU SUẤT
KÉO CỦA BỘ PHẬN DI DỘNG XÍCH MÁY KÉO B-2010
51


4.1.4 Xây dựng mô hình thí nghiệm
61

4.1.5 Lựa chọn thiết bị đo
61

4.1.6 Sơ đồ liên kết thiết bị
63

đo với máy tính
63

4.1.7 Thiết bị chuyển đổi Analog – Digital (Card A/D) và phần mềm DASYLab
.64

4.1.8 Kết quả thí nghiệm
64

4.2 Kết quả nghiên cứu và thảo luận
66

4.2.1 Xác định mô men của côn ly hợp M
C
66Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
v

4.2.2 Xác định mô men chủ động trên bánh sao chủ động MTrường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống truyền lực máy kéo xích 7
Hình 1.2. Hệ thống di động xích 10
Hình 1.3. Đặc tính nén của đất 13
Hình 1.4. Đặc tính cắt của đất 15
Hình 1.5. Ảnh hưởng của tải trọng pháp tuyến đến khả năng chống cắt
của đất 1
Hình 1.6. Sự phụ thuộc lực cắt đất T vào tải trọng pháp tuyến N 16
Hình 1.7. Ứng suất sinh ra trong đất do tác dụng của mẫu bám bánh xe 16
Hình 1.8. Sự phụ thuộc của hệ số ma sát nghỉ f
n
và hệ số ma sát trượt f
δ

vào áp suất p 18
Hình 1.9. Sự phụ thuộc ứng suất cắt vào biến dạng 18
Hình 1.10. Sự phụ thuộc ứng suất cắt giới hạn τ
δ
và ứng suất pháp σ 18
Hình 2.1 Sự phụ thuộc của các thành phần mô men ma sát vào mô men
động cơ 24
Hình 2.2 Sự phụ thuộc của hiệu suất cơ học vào hệ số tải trọng động cơ 24

Hình 4.9. Ảnh hưởng của lực kéo đến độ trượt và hiệu suất kéo của bộ phận
di động xích 68
Hình 4.10. Ảnh hưởng của lực kéo đến độ trượt và hiệu suất kéo của bộ
phận di động xích 69
Hình 4.11. Ảnh hưởng của lực kéo đến độ trượt và hiệu suất kéo của bộ
phận di động xích 69

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
1

MỞ ðẦU
1. ðặt vấn ñề
Cơ giới hóa nông lâm nghiệp ở nước ta hiện nay đã đạt được những thành
tựu nhất định, phụ thuộc từng vùng kinh tế, từng loại cây trồng và tính chất đất
đai địa hình mà mức độ cơ giới hóa đạt được ở trình độ khác nhau.
Nhờ cơ giới hóa phục vụ sản suất nông lâm nghiệp được chú trọng nên
vấn đề hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn được thực hiện khá thành công, bộ
mặt nông thôn Việt nam hiện nay nhìn chung trong cả nước đã có những biến
đổi khá nhanh, tuy còn những mặt hạn chế nhất định như vấn đề cơ cấu lại sản
xuất, vấn đề lao động dư thừa chưa được bố trí một cách hợp lý và khoa học
nhưng những thành quả đạt được bước đầu là đáng khích lệ.
Trong cơ giới hoá nông nghiệp nông thôn, máy động lực là một vấn đề
đóng vai trò quan trọng và ở cách nhìn trong vấn đề trang bị năng lượng máy
động lực trong đó có ô tô máy kéo đóng vai trò quyết định.
Hiện nay máy kéo và ô tô phục vụ trong nông nghiệp nông thôn ở Việt
Nam chủ yếu được nhập từ các nước XHCN cũ như Liên xô, Tiệp, CHDC Đức
v.v…và gần đây là của một số nước trong khu vực như Trung Quốc, Nhật và một

máy kéo thấp đặc biệt trên đất độ ẩm cao và đất đồi dốc.
Đối với máy kéo xích phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp cho đến nay
chúng ta chủ yếu nhập từ nước ngoài. Việc nghiên cứu tính năng kéo bám,
trượt, khả năng di động trên đất nền yếu, đất độ ẩm cao và đất đồi dốc, khả
năng quay vòng và điều khiển, hiệu suất truyền động nói riêng và hiệu suất
kéo của máy kéo xích nói chung từ đó xác định các thông số cở bản của máy
kéo xích cũng như trọng lượng máy, công suất động cơ… làm cơ sở khoa học
cho việc tính toán thiết kế chế tạo một mẫu máy kéo xích phục vụ sản xuất
nông, lâm nghiệp ở Việt Nam là một vấn đề cần thiết có ý nghĩa thực tiễn.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài:
“NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH TRƯỢT VÀ HIỆU SUẤT KÉO CỦA BỘ PHẬN DI
ĐỘNG XÍCH CAO SU "
2. Mục tiêu, nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu
2.1. Mục tiêu
Nghiên cứu đường đặc tính trượt và hiệu suất của bộ phận di động xích
cao su, từ đó lựa chọn phương pháp thí nghiệm phù hợp xây dựng đường đặc

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
3

tính trượt và hiệu suất kéo của máy kéo B 2010 trên một vài nền đất nông
nghiệp điển hình. Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo khi phân
tích, lựa chọn và tính toán hệ thống di động xích.
2.2. Nhiệm vụ của ñề tài
- Tìm hiểu tổng quan nhưng vấn đề liên quan đến máy B2010.
- Khảo sát đường đặc tính trượt và hiệu suất của bộ phân di động xích cao su.
- Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm.
- Trên cơ sở lý thuyết và thực nghiệm phân tích đặc tính trượt và hiệu suất
của bộ phận di động xích cao su.
2.3. Nội dung của ñề tài

việc khác nhau như: Cày, bừa, gieo trồng, chăm sóc cây trồng, thu hoạch, vận
chuyển, v.v…Ngoài ra máy kéo cũng có thể làm nguồn động lực cho các máy
tĩnh tại như bơm nước, tuốt lúa, nghiền trộn thức ăn gia súc, v.v…
Trong lâm nghiệp, máy kéo được sử dụng để thực hiện các công việc như
làm đất trồng rừng, khai thác gỗ, nhổ rễ cây, vận chuyển gỗ, v.v…
Trong giao thông vận tải, máy kéo được dùng để vận chuyển hàng hóa
trên các đường xấu hoặc không có đường giao thông.
Đặc điểm chung của loại này là giảm được áp lực riêng trên đất và có khả
năng bám tốt, tuy nhiên kết cấu hệ thống di động phức tạp, giá thành cao. Máy
kéo xích thường được sử dụng để hoàn thành các công việc cần lực kéo lớn như
san ủi, cày bừa trên đất độ ẩm cao, nhổ và ủi gốc cây, v.v…
Các loại này dùng để kéo hàng nặng trên nền đất hoặc đường tạm thời.
Chúng còn dùng như một đầu kéo rơmooc hay là máy cơ sở của các máy xây
dựng (máy cạp, máy ủi, máy đào, cần trục, v.v…). Máy kéo xích có áp lực riêng
lên đất nhỏ, hiệu suất kéo và lực bám cao nên có khả năng thông qua lớn hơn
bánh lốp. Tốc độ di chuyển của chúng không quá 12 km/h, áp lực lên đất của
máy kéo xích là 0,1 MPa.
Thông số của máy kéo chủ yếu là lực kéo tại móc kéo, và cũng dựa vào
đó mà phân loại máy kéo thành từng nhóm. Lực kéo của móc kéo được xác định
ở vùng tốc độ làm việc chính 5 - 7 km/h đối với máy kéo bánh lốp. Lực kéo của
máy kéo xích gần bằng trọng lượng của nó. Các loại máy kéo công nghiệp

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
5

thường phân thành nhóm có sức kéo 100, 150, 200, 350, 500 kN. Các loại máy
kéo công nghiệp có các loại khác nhau để có thể làm máy cơ sở cho xe nâng
hàng, máy ủi, máy xới, v.v… Công suất động cơ của chúng phân bố trong một
miền rất rộng từ 50 - 1800 kW hoặc hơn.
Các bộ phận và hệ thống chính của máy kéo gồm: Động cơ, hệ thống

các đăng, truyền lực chính, ly hợp bên hay còn gọi là ly hợp chuyển hướng
với phanh đai, trưyền lực cuối cùng với bánh chủ động. Trên giá xích ở phía
trước là bánh xe chuyển hướng với cơ cấu căng xích. Truyền động cuối cùng
làm tăng mômen quay các bánh chủ động. Ly hợp chuyển hướng là một khớp
nối ma sát nhiều đĩa luôn đóng. Nếu bộ ly hợp chuyển hướng của một bên
được mở, bên kia quay thì công suất động cơ sẽ được truyền cho bán trục của
phía có ly hợp đóng. Bánh xích chủ động của bên ly hợp đóng sẽ quay. Kết quả
là máy kéo sẽ quay vòng về phía ly hợp mở.
Thường tại mỗi bộ ly hợp chuyển hướng có trang bị hệ thống phanh để
hãm khi cần thiết. Do đó nếu vừa mở ly hợp vừa phanh bán trục bên ly hợp
mở thì toàn bộ mômen quay sẽ truyền cho bán trục bên kia. Kết quả là máy
kéo có thể quay vòng tại chỗ. Khi đẩy núm của cần điều khiển về bên trái, đĩa
ép bị kéo về bên phải, các đĩa chủ động và bị động tách nhau ra, ly hợp được
mở. Trục bị động của ly hợp tách khỏi truyền lực chính. Truyền lực cuối cùng
và bánh xích chủ động bên phía ly hợp mở không nhận được mômen quay
nữa. Trả cần điều khiển về vị trí ban đầu, ly hợp được đóng. Truyền lực chính
và bánh xích chủ động lại nhận được mômen quay.
Ở bộ truyền cơ khí của máy kéo bánh lốp động cơ đặt ở phía trước rồi đến
ly hợp, trục các đăng, hộp số, truyền lực chính, ly hợp bên với phanh đai, truyền
lực bên làm quay các bánh lốp.
Ở bộ truyền lực máy kéo xích, đầu kéo một trục và hai trục, sát xi chuyên
dụng cho xe nâng hàng các khớp nối ma sát được thay bằng biến tốc thuỷ lực.
Như vậy mối liên kết động học cứng giữa động cơ và các bánh chủ động được
thay bằng mối liên kết chất lỏng. Hệ truyền thuỷ lực này là hệ thống thuỷ cơ.
Khi lực cản di chuyển lớn thì việc dùng biến tốc thuỷ lực sẽ làm tăng mômen
quay của động cơ nhờ hệ số biến đổi lớn. Quá trình làm việc của biến tốc thuỷ
lực chuyển sang chế độ làm việc với hiệu suất cao hơn hẳn. Khi ấy quá trình
sang số được thực hiện một cách tự động, tức là số cao chỉ được thực hiện khi
trụ thứ đạt được số vòng quay nhất định. Lúc này động cơ làm việc ở công suất



Hình 1.1. Sơ ñồ hệ thống truyền lực máy kéo xích
1 – Ly hợp; 2 – Khớp nối; 3 – Hộp số; 4 – Truyền lực chính;
5 – Dải xích; 6 – Bán trục; 7 – Bộ phận chuyển hướng;
8 – Truyền lực cuối cùng; 9 – Bánh sao chủ ñộng;
1

2

3

4
5

6

7

8

9Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
8

Trên hình 1.1 trình bày sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của máy kéo xích
kiểu một dòng công suất, khác với truyền lực của máy kéo bánh, ở máy kéo
xích, sau truyền lực trung tâm 4 là đến hai bộ phận chuyển hướng 7 của máy kéo
xích, từ trục bị động của bộ phận chuyển hướng, mômen được truyền đến truyền

Khoảng cách giữa tâm của hai chốt xích gọi là bước của xích ký hiệu là t
x

Bánh sao chủ động dùng để truyền mômen quay từ động cơ truyền đến
qua hệ thống truyền lực đến xích, việc ăn khớp giữa bánh sao chủ động với xích
có thể nhờ ăn khớp vấu, ăn khớp răng hoặc nhờ ma sát
Hiện nay, trong máy kéo xích nông nghiệp chủ yếu sử dụng loại bánh chủ
động hình sao ăn khớp với xích theo kiểu ăn khớp răng.
Cơ cấu di dộng
Cơ cấu di động đảm bảo chuyển động của máy kéo và giữ ổn định cho
khung máy kéo. Cơ cấu di động do các bộ phận sau đây hợp thành:
Cơ cấu treo
Cơ cấu treo có nhiệm vụ nối khung với cơ cấu di động, đảm bảo chuyển
động êm dịu, không gây va đập bất thường khi máy kéo di động. Tùy theo kết
cấu của từng loại máy kéo mà số lượng chi tiết của cơ cấu treo nối khung với
bánh đè xích có thể khác nhau.
Bánh sao chủ ñộng có nhiệm vụ nhận chuyển động quay từ bộ phận
truyền lực cuối cùng, nhờ ăn khớp với dải xích biến thành lực kéo, đẩy khung
máy lăn trên đường ray vô tận do dải xích tạo nên làm toàn bộ máy kéo chuyển
động tịnh tiến.
Bánh bị ñộng hay còn gọi là bánh hướng dẫn và căng xích phụ thuộc
vào việc bố trí bánh sao chủ động, nó có thể bố trí ở phía trước hay phía sau.
Thiết bị căng xích dùng để điểu chỉnh lực căng ban đầu của xích cũng như độ
võng tự do h của dải xích khi làm việc, tăng lực căng ban đầu dẫn đến tăng mất
mát do ma sát trong hệ thống di động xích, còn giảm lực căng ban đầu dẫn đến
làm tăng độ võng tự do h làm tăng rung động nhánh xích không tải dẫn đến dễ
làm tụt xích.
Bộ phận giảm chấn dùng để làm giảm tải trọng động tác dụng lên bộ
phận di động xích khi máy kéo di động trên địa bàn không bằng phẳng hoặc bộ
phận di động xích gặp phải các vật cản đột ngột như gạch đá v.v…

+ Nhược ñiểm
- Có cấu tạo phức tạp, trọng lượng lớn.
- Hao mòn nhiều, đòi hỏi chi phí lớn chăm sóc sửa chữa.
Do các ưu, nhược điểm trên nên máy kéo bánh xích được dùng ở những
nơi và làm những công việc mà máy kéo bánh lốp không thể làm được hoặc làm
việc kém hiệu quả. Đối với một số dạng công việc như san ủi, cạp đất, cày trên
đất độ ẩm cao v.v…máy kéo xích có năng suất và hiệu quả sử dụng cao hơn máy
kéo bánh lốp. Nhưng đối với máy kéo có công suất nhỏ thì việc dùng cơ cấu di
động bằng xích bị hạn chế nhiều, ngoài ra tính cơ động của máy kéo xích thấp,
giá thành chế tạo cũng như chăm sóc sửa chữa tốn kém hơn.

V

1
0

9

8

7

6

2

2

2


nhau, trong các điều kiện đất đai khác nhau.
Tính năng ñộng lực học của máy kéo khi thực hiện các công việc trên
đồng ruộng hoặc các công việc xây dựng sẽ được đặc trưng bởi khả năng
khắc phục hiện tượng quá tải, khả năng rời chỗ và tăng tốc với tải trọng kéo
lớn. Khi vận chuyển tính năng động lực học của máy kéo được đặc trưng bởi
tốc độ chuyển động cực đại, gia tốc và độ dốc lớn nhất mà xe có thể vượt
được.
Tính năng kéo và tính năng động lực học ảnh hưởng rất lớn đến năng suất
của liên hợp máy kéo. Do vậy việc nghiên cứu và tìm hiểu các tính năng này là một
trong những nhiệm vụ cơ bản của môn động lực học chuyển động của máy kéo.
Khi nghiên cứu các chỉ tiêu kéo của máy kéo cần phải nghiên cứu ảnh
hưởng của các thông số cấu tạo của hệ thống di động, sự phân bố trọng lượng
trên các cầu, các tính chất cơ lý của đất, sự phù hợp công suất của động cơ, sự
phân bố tỉ số truyền với khả năng bám của hệ thống di động.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
12

Khi máy kéo làm việc ở độ dốc, còn phải nghiên cứu sự ảnh hưởng của
độ dốc đến các chỉ tiêu đó.
1.3. Tính chất cơ lý của ñất
Các tính chất cơ học của đất có ảnh hưởng trực tiếp đến các thành phần
tác động lên dải xích của máy kéo từ đó làm ảnh hưởng đến khả năng kéo bám
của hệ thống di động máy, ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc và các chỉ tiêu kinh
tế, kỹ thuật khác của liên hợp máy kéo.
Việc nghiên cứu sâu về các tính chất cơ lý của đất đã có chuyên ngành
riêng, đó là cơ học đất. Trong phạm vi đề tài luận án, tác giả chỉ tập trung nghiên
cứu một số tính chất cơ bản liên quan đến khả năng và hiệu suất làm việc của
các liên hợp máy kéo.
Nhiều công trình nghiên cứu về sự tương tác giữa hệ thống di động của ô


Hình 1.3. ðặc tính nén của ñất
Quan hệ giữa ứng suất pháp tuyến
σ
và biến dạng h [14][15] trong quá
trình nén được thể hiện trong hình 1.3. Đồ thị này có tên gọi là đặc tính nén của
đất hay đường cong nén đất. Đặc tính nén của đất có thể chia thành 3 phần
tương ứng với ba giai đoạn của quá trình nén đất. Trong giai đoạn thứ nhất
chỉ xảy ra sự nén chặt làm cho các phần tử đất xích lại gần nhau, quan hệ giữa
ứng suất và độ biến dạng là tuyến tính. Trong giai đoạn thứ hai sự nén chặt
đất vẫn tiếp tục xảy ra nhưng đồng thời xuất hiện cục bộ hiện tượng cắt đất ở
một số vùng bao quanh khối đất. Khi đó ứng suất lớn hơn lực nội ma sát và
lực dính giữa các hạt đất, do đó biến dạng sẽ tăng nhanh hơn so với sự tăng
ứng suất và quan hệ giữa chúng là phi tuyến. Cuối giai đoạn hai ứng suất trên
toàn bộ vùng bao quanh khối đất lớn hơn nội lực ma sát và lực dính giữa các
phần tử đất, quá trình nén chặt đất kết thúc và bắt đầu xảy ra hiện tượng trượt
hoàn toàn giữa khối đất và vùng đất bao quanh nó và ứng suất pháp tuyến đạt
giá trị cực đại. Trong giai đoạn thứ ba chỉ xảy ra hiện tượng truợt của khối
đất, ứng suất không tăng nhưng biến dạng vẫn tiếp tục tăng. Ở một số loại đất
trong giai đoạn này ứng suất còn giảm xuống chút ít.

h

h*

*
phụ thuộc vào loại đất và trạng thái vật lý của nó. Do vậy
max
σ
thường được sử
dụng để đánh giá khả năng chống nén và khả năng mang tải của đất.
Sự biến dạng của đất theo phương pháp tuyến liên quan đến độ sâu của
vết bánh xe và do đó ảnh hưởng đến lực cản lăn của máy kéo. Vì vậy đường
đặc tính nén đất được sử dụng như một cơ sở khoa học để tính toán thiết kế
hệ thống di động của máy kéo.
Khi chỉ nghiên cứu vùng quan hệ tuyến tính có thể sử dụng công thức đơn
giản nhất:
,
hk
σ
=
(1 – 1)
Trong đó:
k – hệ số biến dạng thể tích, N/m
3
, phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất.
h – Độ biến dạng của đất, m.
Để mô tả toàn bộ đường cong, M.G Becker đã đề suất hàm số mũ:
0
,
n
k
k h
b
ϕ

σ σ
σ
=
(1 – 3)
Trong đó:
0
σ
– là ứng suất giới hạn của đất khi nén bằng đầu đo,
Pa
.
k
– hệ số biến dạng thể tích, N/m
3
;

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
15

h
– độ biến dạng của đất.
Công thức (1 – 3) là công thức tổng quát của các công thức (1 – 1) và
công thức (1 – 2). Thực tế ta khai triển hàm hypecpolic (1 – 3) theo dạng chuỗi
và chỉ lấy số hạng thứ nhất sẽ nhận được công thức (1 – 1), sau đó sử dụng một
vài phép biến đổi sẽ nhận được công thức (1 – 2).
1.3.2. Khả năng chống cắt của ñất
Các yếu tố cơ bản để tạo ra lực chống cắt của đất là các thành phần lực liên
kết phần tử và lực liên kết do sức căng của bề mặt và lực nội ma sát trong đất.
Trong quá trình cắt đất theo phương ngang xảy ra sự biến dạng và xuất
hiện các ứng suất tiếp tuyến. Thực nghiệm cho thấy rằng, mối quan hệ giữa biến
dạng

tang dần tới giá trị cực đại
max 2
τ
rồi xảy ra hiện
tượng trượt hoàn toàn, nghĩa là giá trị tới hạn bằng bằng giá trị cực đại
2
δ
τ
=
max 2
τ
(đường đồ thị số 2).
Khả năng chống cắt của đất được đặc trưng bởi ứng suất tới hạn của nó.
Giá trị ứng suất tới hạn
δ
τ
phụ thuộc vào loại đất và ứng suất pháp tuyến
τ
.
Trên hình 1.5a thể hiện đặc tính cắt đất rời khi thay đổi các giá trị ứng
suất pháp khác nhau.

1

2

τ

τ
max1


Hình 1.6. Sự phụ thuộc lực cắt ñất
T vào tải trọng pháp tuyến N
Hình 1.7. Ứng suất sinh ra trong ñất do
tác dụng của mẫu bám bánh xe
Với áp suất ngoài càng lớn thì ứng suất giới hạn


∆0

τ

1

τ

2

τ

3

ττ
δ

σ0

τ


v
τ
c

τ
c

τ

p

h
b∆T

N

τ

0

τ