Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (37)

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE TẢI HYUNDAI HD65 Mai Trung Phong Đồng Nai, 06/2022 ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE TẢI HYUNDAI HD65 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện – Điện Tử NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ThS Nguyễn Hoàng Luân Đồng Nai, 06/2022 LỜI NÓI ĐẦU Trong nền kính tế phát triển mạnh mẽ của nước ta, nhu cầu về giao thông vận tải ngày lớn Vai trò quan trọng của ô tô ngày được khẳng định vị thế của tơ có khả động cao, vận chuyển được người hàng hóa nhiều loại địa hình di chuyển khác Những năm gần đây, lượng ô tô tải có xu hướng tăng lên, đặc biệt những loại ô tô tải với hệ thống lái có ưu điểm về khả động cao, tính kinh tế phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác của khách hàng Với xe ô tô nói chung xe ô tô tải nói riêng, an tồn của chuyển đợng mục tiêu hàng đầu việc đánh giá chất lượng thiết kế sử dụng của phương tiện Một hệ thống qút định đến an tồn ởn định của chuyển động hệ thống lái Với đồ án tốt nghiệp này, em đã bản hoàn thành được việc thiết kế hệ thống lái cho xe ô tô tải Sau nhiều ngày dưới chỉ bảo hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Hồng Ln tìm hiểu của em, em đã bản hồn thành đờ án tốt nghiệp Trong trình thực luận văn, chắc chắn tránh khỏi một số thiếu sót Do đó em rất mong được chỉ bảo của thầy cô khoa để đồ án của em được hồn thiện đầy đủ Đờng nai, ngày 12 tháng 06 năm 2022 Sinh viên thực Mai Trung Phong LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu của tôi, số liệu, kết quả nêu đồ án tốt nghiệp trung thực chính xác Tôi xin cam đoan mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án tốt nghiệp đã được xin phép, tất cả thông tin trích dẫn luận văn đều được ghi rõ nguồn góc Sinh viên thực Mai Trung Phong MỤC LỤC LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU Chương 1: Tổng quan CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Với những chính sách ưu tiên phát triển cho ngành công nghiệp ô tô nước ta, bước đầu nội địa hóa chi tiết, cụm chi tiết hệ thống có ô tô Để nợi địa hóa mợt phần hoặc hồn tồn tơ tương lai ta cần phải có những đầu tư nghiên cứu thật nghiêm túc Thực tế một số chi tiết ô tô đã được nội địa hóa phần nhiều chi tiết không quan thường làm theo mẫu đặt hành Để có thể nội địa hóa chi tiết hay hệ thống đòi hỏi phải có nghiên cứu về lý thuyết ứng dụng thực tế Hệ thống lái cấu an toàn của xe, dùng để điều khiển hướng chuyển động của ô tô theo ý muốn của tài xế rẻ trái rẻ phải hay thẳng Nó một cụm tổng thành chính đóng vai trò quan trọng việc điều khiển ô tô đường Chất lượng của hệ thống lái được tính tốn thơng qua tính tốn về động học quay vòng, góc đặt của bánh xe dẫn hướng, lực đặt vào vòng tay lái, đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động của xe điều khiển Đây vấn đề được quan tâm nghiên cứu của nhà khoa học, chuyên gia kỹ thuật thế giới Ngành công nghiệp ô tô ngày phát triển mạnh, số lượng tăng nhanh, mật độ lưu thông ngày lớn Các xe ngày được thiết kế với công suất cao hơn, tốc đợ chuyển đợng nhanh u cầu đặt với hệ thống lái ngày cao nghiêm ngặc Một ô tô có hệ thống lái tốt, có đợ tin cậy cao mới có thể phát huy hết công suất, xe mới có khả chạy tốc độ cao, tính kinh tế nhiên liệu, tính an tồn hiệu quả chuyển đợng của tô Để sử dụng khai thác có hiệu quả tất cả tính ưu việt của hệ thống lái xe tải, việc nghiên cứu nắm vững hệ thống cần thiết Nội dung về hệ thống lái xe tải được rất nhiều nơi áp dụng vào trình giảng dạy nhìn chung hiệu quả chưa cao có rất nhiều khó khăn chung như: tài liệu tham khảo về hệ thống còn ít, thiếu tính hệ thống, khơng đầy đủ Vì nội dung chuyền đạt cho sinh viên về hệ thống vẫn còn khó khăn Với mong muốn góp phần Chương 1: Tổng quan nâng cao chất lượng giảng dạy, học tập nghiên cứu về hệ thống này, đề tài sẽ được thực với nhiệm vụ chính tính toán thiết kế hệ thống lái xe tải 1.2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới Hiện nay, thế giới với phát triển mạnh mẽ của ngành khoa học công nghệ khác vô tuyến điện tử, chế tạo máy với bộ điều khiển tinh vi, rô bốt công nghiệp thế hệ thông minh, ngành tin học, ngành công nghệ ô tô có những bước phát triển lớn với ứng dụng công nghệ tin học, điều khiển, công nghệ khoa học, vật liệu mới Xe ngày được sử dụng tốc độ cao, tải trọng lớn vấn đề về an tồn chuyển đợng được rất nhiều nhà khoa học công nghệ của trung tâm khoa học tại nước có ngành công nghệ ô tô hoàn chỉnh Mỹ, Tây Âu Nhật bản đầu tư nghiên cứu Trong hệ thống của một chiếc xe, hai hệ thống quan trọng nhất đảm bảo an toàn chuyển động hệ thống lái hệ thống phanh Trong những năm gần có hàng trăm những công trình cơng bố nhằm hồn thiện hệ thống lái, công trính đa số được tập trung tại lĩnh vực động học động lực học của hệ thống lái bốn bánh(4WS) nhằm tăng tính động hoàn thiện của hệ thống lái Tác giả Samkr Moham USA vào tháng năm 2000 đã công bố công trình về loại xe có hệ thống lái cả bánh Nhiều nhà khoa học Đức tập trung nghiên cứu về hệ thống điều khiển cho loại xe có hệ thống lái bánh Các trung tâm khoa học lớn Mỹ, Tây Âu, Nhật bản có nhiều nỗ lực nghiên cứu về vấn đề liên quan đến cải tiến của hệ thống lái 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước Nhờ phát triển của khoa học kỹ thuật, thế giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về hệ thống lái đã được đưa vào ứng dụng rất hiệu quả, ngày được cải tiến, phát triển tối ưu hóa trình điều khiển của hệ thống Trong những nghiên cứu những năm trở lại đã có một số cán bộ khoa học công nghệ sâu nghiên cứu hệ thống ô tô đặc biệt hệ thống lái hệ thống phanh Việt nam giai đoạn lắp ráp IKD tiến hành chương trình nợi địa hóa cụm chi tiết phụ tùng GS.TSKH Đỗ Sanh lãnh đạo một 10 Chương 6: Mô phỏng hệ thống lái Sau lựa chọn được loại xe sẻ đến bước nhập thống số của đã có trước đó với: - Steering Column Inertia: Các mômen quán tính của tay lái thành phần cột quay - Steering System Inertia : Các mômen quán tính của hệ thống lái liên kết thành phần Hệ thống quán tính được lập chỉ mục cho thiết bị đầu vào Nó đại diện cho mô men xoắn cần thiết để tạo một gia tốc góc tại bánh đầu vào Số lượng không bao gồm mômen quán tính của bánh xe điều khiển thành phần (trục khớp nối dẫn hƣớng, phanh, bánh xe lốp xe) về trục lái - Steering column Damping : Hệ số nhớt bộ phận giảm chấn cột lái - Steering column Hysteresis : Cột độ trễ của mô-men xoắn Hệ thống lái Đây một phần khác biệt mô-men xoắn đo được quay tay lái sang trái bên phải, cho cột thành phần Nó thể ma sát cột thành phần - Steering Column Reference Hystersis: Hệ thống lái định hướng đảo ngược chiều lại, ma sát (độ trễ) mô-men xoắn không nhảy từ một giới hạn đến một số khác – mà phải mất một khoảng thời gian nhất định của dịch chuyển q trình chuyển đởi Mợt phiên bản beta được gọi tham số xác định tốc độ mà mơ-men xoắn ma sát làm cho q trình chuyển đổi Beta được gọi một số thời gian về không gian, xuất phương trình tương tự thời gian liên tục phƣơng trình vi phân bậc nhất Tuy nhiên, nó được thể theo đơn vị (độ) thời gian - Lateral offset @ center : Khoảng cách thuộc mặt bên mà mặt phẳng trung tâm của bánh xe nằm bên trục kingpin Khoảng cách đƣợc thực với quay trục của bánh xe 91 Chương 6: Mô phỏng hệ thống lái - Kingpin inclination : Độ nghiêng của đường tâm khớp bi hệ thống treo trước (trục lái nghiêng) so với mặt phẳng XZ của xe Một trục lái với góc kingpin nghiêng dương phía cùng, thể hình hình - X coordinate @ center: Vị trí theo chiều dọc đường tâm của khớp bi hệ thống treo trước tương đối so với trục quay bánh xe - Caster angle: Độ nghiêng đường tâm của khớp bi hệ thống treo trước nhìn từ mặt bên của xe Một trục lái với góc caster đường nghiêng về phía sau phía trước của phần cùng, được chỉ hình hình - Torsion Bar Stiffness: Nếu một tùy chọn hệ thống trợ lực điện, vùng được hiển thị để xác định độ cứng của xoắn hệ thống lái trợ lực 6.1.4 Biểu đồ khảo sát hệ thống lái Hình 4: Chuyển đợng học của hai bánh xe - Chuyển động học của bánh xe di chuyển ổn định 92 Chương 6: Mô phỏng hệ thống lái Hình 5: Góc của bánh xe - Bánh xe trái phía trước (đường màu xanh) phải phía trước (đường màu đỏ) của xe có biên độ góc lớn bánh xe phía sau, bánh xe phía sau có biên đợ góc ởn định Hình 6: Góc của vô lăng 93 Chương 6: Mô phỏng hệ thống lái Hình 7: Trạm tại điểm xuất phát của xe Hình 8: Gia tốc thẳng đứng 94 Chương 6: Mơ phỏng hệ thống lái Hình 9: Độ trượt của lốp xe - Bánh xe bên phải phía sau có độ trượt lớn nhất so với những bánh xe còn lại Hình 10: Chiều dài tăng tốc của xe 95 Chương 6: Mô phỏng hệ thống lái 6.2 BẢN VẼ CỦA XE TRÊN AUTOCAD H ình 11: Thiết kế của xe Hình 12: Sơ đồ động học quay vòng của ô tô có hai bánh dẫn hướng phía trước 96 Chương 6: Mơ phỏng hệ thống lái Hình 13: Khớp cầu (Rơ tuyn) Hình 14: Trục vít 97 Chương 6: Mơ phỏng hệ thống lái Hình 15: Đòn quay đứng Hình 16: Thanh xoắn 98 KẾT LUẬN Qua khoảng thời gian thực làm đồ án tốt nghiệp với cố gắng của chính bản thân đặc biệt hỗ trợ hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Hồng Ln với tồn thể thầy giáo bộ môn em đã hoàn thành nhiệm vụ đã được giao Cũng với tinh thần chung nhằm làm quen với việc tính tốn thiết kế em đã hồn thành đờ án: Trong đồ án em đã làm được những việc sau: - Nêu lên được làm việc của hệ thống lái, làm việc ổn định của hệ thống - lái, kiểm nghiệm lại hệ thống lái của xe sở xe Hyundai HD65 Tính toán hệ thống lái nói chung hệ thống dẫn động trợ lực lái - nói riêng Các mô phỏng hệ thống Carsim Bản vẽ Auto cad Vì điều kiện thời gian có giới hạn, trình đợ kinh nghiệm còn bị hạn chế mà khối lượng công việc lớn chất lượng đồ án còn hạn chế, còn nhiều thiếu sót phần tính toán kết cấu có thể chưa hợp lý Rất mong đóng góp ý kiến của thầy cô khoa để đờ án của em được hồn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Mai Trung Phong 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lý thuyết ôtô máy kéo, Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái Nguyễn Văn Tài - Lê Thị Vàng, Nxb Khoa học Kĩ thật, 2008 [2] Thiết kế tính tốn tơ máy kéo (I, II, III), Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên, Giáo trình, 1998 [3] Chi tiết máy (I, II), Nguyễn Trọng Hiệp, Nxb Giáo Dục, 1997 [4] Thiết kế tính toán hệ dẫn động khí (I, II), Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, Nxb Giáo Dục, 1998 [5] Trang bị thủy khí ô tô xe máy, Bộ môn ô tô Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1999 [6] Tính tốn sức kéo tơ, Phạm Minh Thái, 1991 [7] Máy thủy lực truyền động thủy lực, Nguyễn Phú Vịnh [8] Máy thủy lực thể tích, Hoàng Thị Bích Ngọc [9] Chuẩn đốn trạng thái kỹ thuật đợng ô tô, Nguyễn Khắc Trai, 2000 [10] Hướng dẫn làm đồ án môn học: Thiết kế hệ thống lái của ô tô máy kéo bánh xe, Phạm Minh Thái [11] Tính toán thiết kế hệ thống lái, Nguyễn Văn Chưởng [12] Kết cấu ô tô, Nguyễn Khắc Trai - Nguyễn Trọng Hoan - Hồ Hữu Hải - Phạm Huy Hường - Nguyễn Văn Chưởng - Trịnh Minh Hoàng, Nxb Bách Khoa Hà Nợi, 2009 [13] Thiết kế tính tốn ô tô, Nguyễn Trọng Hoan, 2011 [14] Kỹ thuật đo, Ninh Đức Tốn - Nguyễn Trọng Hùng, Nxb Giáo Dục, 2007 ...ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI XE TẢI HYUNDAI HD65 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện – Điện Tử NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ThS... Kingpin: • Giảm lực đánh lái: Khi bánh xe quay sang phải hoặc quay quanh trụ đứng với khoa? ?ng lệch tâm bán kính r0, r0 bán kính quay của bánh xe quanh trụ đứng, nó khoa? ?ng cách đo bề... USA vào tháng năm 2000 đã cơng bố cơng trình về loại xe có hệ thống lái cả bánh Nhiều nhà khoa học Đức tập trung nghiên cứu về hệ thống điều khiển cho loại xe có hệ thống lái bánh Các