Tính toán khảo sát động học và động lực học của xe khách giường nằm ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ TÍNH TOÁN KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE KHÁCH GIƯỜNG NẰM GVHD: GVC.MSc ĐẶNG QUÝ SVTH: NGUYỄN MẬU THẢO TRẦN LÊ TRUNG KIÊN S K L0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KỸ THUẬT Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2021 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên Sinh viên: Nguyễn Mậu Thảo (Email: 17145356@student.hcmute.edu.vn) Trần Lê Trung Kiên (Email: 17145312@student.hcmute.edu.vn) MSSV: 17145356 SĐT: 0985154213 MSSV: 17145312 SĐT: 0372789226 Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Khóa: 2017-2021 Lớp: 171451C Tên đề tài TÍNH TỐN KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE KHÁCH GIƯỜNG NẰM Nhiệm vụ đề tài Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Tính tốn xây dựng đường đặc tính ngồi động Chương 3: Tính tốn kiểm tra cân lực kéo, cơng suất đặc tính động lực học xe giường nằm Chương 4: Tính tốn kiểm tra ổn định xe khách giường nằm Chương 5: Tính tốn kiểm tra quay vòng xe khách giường nằm Chương 6: Kết luận kiến nghị Sản phẩm đề tài: 01 tập báo cáo kết nghiên cứu 02 đĩa CD Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 30/03/2021 Ngày hồn thành nhiệm vụ: 24/08/2021 TRƯỞNG BỘ MƠN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KỸ THUẬT Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ mơn: Khung gầm PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên Sinh viên: Nguyễn Mậu Thảo MSSV: 17145356 Họ tên Sinh viên: Trần Lê Trung Kiên MSSV: 17145312 Tên đề tài: Tính tốn khảo sát động học động lực học xe khách giường nằm Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô Họ tên GV hướng dẫn: Đặng Quý Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Nhận xét kết thực ĐATN: 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2.2 Nội dung đồ án (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2.3 Kết đạt ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2.4 Những tồn (nếu có) ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Đánh giá Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Điểm tối đa 30 Điểm đạt 10 10 10 50 10 15 15 10 10 100 Kết luận Được phép bảo vệ Khơng phép bảo vệ Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KỸ THUẬT Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn: Khung gầm PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên Sinh viên: Nguyễn Mậu Thảo MSSV: 17145356 Họ tên Sinh viên: Trần Lê Trung Kiên MSSV: 17145312 Tên đề tài: Tính tốn khảo sát động học động lực học xe khách giường nằm Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô Họ tên GV phản biện: Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Nội dung đồ án (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Kết đạt ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Những thiếu sót tồn ĐATN ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Câu hỏi ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Đánh giá Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế Khả cải tiến phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng điểm Điểm tối đa 30 Điểm đạt 10 10 10 50 10 15 15 10 10 100 Kết luận Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Kỹ & ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Họ tên Sinh viên: Nguyễn Mậu Thảo MSSV: 17145356 Họ tên Sinh viên: Trần Lê Trung Kiên MSSV: 17145312 Tên đề tài: Tính tốn khảo sát động học động lực học xe khách giường nằm Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô Sau tiếp thu điều chỉnh theo góp ý Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện thành viên Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh theo yêu cầu nội dung hình thức Chủ tịch Hội đồng: Giảng viên hướng dẫn: Giảng viên phản biện: Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng … năm 2021 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em chân thành gửi lời cảm ơn nhiệt tình đến thầy giáo hướng dẫn, GVC.MSc.Đặng Quý, Giảng viên Khoa Cơ Khí Động Lực - trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Khoảng thời gian qua, nhờ nhiệt tình khơng ngại khó khăn vất vả thầy mà em hồn thành tiểu luận tốt nghiệp cách tốt Thầy quan tâm bảo hướng dẫn em em gặp khó khăn trình thực tiểu luận Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy nhiều Để thực tốt đề tài cịn có tích lũy kiến thức thời gian dài theo học trường, nhờ hướng dẫn thầy cô Khoa Cơ Khí Động Lực bạn bè lớp Vì vậy, chúng em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy Cô, đặc biệt Thầy Cơ Khoa Cơ Khí Động Lực - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, trang bị cho chúng em kiến thức chuyên ngành, chuyên sâu vững Cuối em gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè động viên ủng hộ, tạo điều kiện vật chất tinh thần để hoàn thành tốt tiểu luận tốt nghiệp này, suốt thời gian qua Một lần nữa, em kính chúc q thầy thật nhiều sức khỏe, có nhiều niềm vui hạnh phúc đề đứng bục giảng, tiếp tục dẫn dắt lớp học trị tới thành cơng Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng … năm 2021 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Mậu Thảo Trần Lê Trung Kiên MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Giới hạn đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Ký hiệu đơn vị đo 1.5 Thông số kỹ thuật xe giường nằm THACO MOBIHOME HB120 SSL 1.6 Hình ảnh thiết kế xe CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ 2.1 Giới thiệu đường đặc tính ngồi 2.2 Xây dựng đường đặc tính ngồi động CHƯƠNG 3: 12 TÍNH TỐN KIỂM TRA CÂN BẰNG LỰC KÉO, CƠNG SUẤT VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC XE GIƯỜNG NẰM 12 3.1 Các lực tác dụng lên xe trường hợp chuyển động tổng quát 12 3.2 Xây dựng đồ thị cân lực kéo tỷ số truyền 13 3.2.1 Lực kéo bánh xe chủ động ứng với tay số 13 3.2.2 Tốc độ xe tay số 14 3.2.3 Tính lực cản lăn 16 3.2.4 Tính lực cản khơng khí tác dụng lên xe 18 3.2.5 Tính lực bám Fφ 19 3.2.6 Cân lực kéo xe 20 3.2.6.1 Phương trình cân lực kéo 20 3.2.6.2 Xây dựng đồ thị cân lực kéo 21 3.2.6.3 Trình tự xây dựng đồ thị cân lực kéo 23 3.2.6.4 Nhận xét 24 3.3 Xây dựng đồ thị cân công suất 24 3.3.1 Phương trình cân công suất 24 3.3.2 Phương pháp xây dựng đồ thị cân công suất 25 3.4 Đặc tính động lực học xe 31 3.4.1 Đặc tính động lực học xe 31 3.4.2 Phương pháp xây dựng đồ thị 31 3.4.3 Xác định vận tốc lớn xe 34 3.4.4 Xác định độ dốc lớn mà xe vượt qua 34 3.4.5 Xác định tăng tốc xe 35 CHƯƠNG 4: 38 TÍNH TỐN KIỂM TRA ĐỘ ỔN ĐỊNH XE GIƯỜNG NẰM 38 4.1 Khái niệm chung tính ổn định 38 4.2 Tính ổn định dọc xe giường nằm 38 4.2.1 Xác định tọa độ trọng tâm xe giường nằm 38 4.2.2 Tính ổn định dọc tĩnh 41 4.2.3 Tính ổn định dọc động 44 4.3 Tính ổn định ngang xe giường nằm 48 4.3.1 Tính ổn định ngang xe chuyển động thẳng đường nghiêng ngang 48 4.3.2 Tính ổn định ngang xe chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang 51 CHƯƠNG 60 TÍNH TỐN KIỂM TRA QUAY VÒNG XE GIƯỜNG NẰM 60 5.1 Động học động lực học quay vòng xe 60 5.1.1.Động học quay vòng xe 60 5.1.2 Động lực học quay vòng xe 65 5.2 Khảo sát điều kiện để xe quay vòng ổn định loại đường khác 68 CHƯƠNG 6: 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 6.1 Kết luận 71 6.2 Kiến nghị 72 CHƯƠNG TÍNH TỐN KIỂM TRA QUAY VÒNG XE GIƯỜNG NẰM 5.1 Động học động lực học quay vòng xe 5.1.1.Động học quay vòng xe Trước hết, xét động học quay vòng xe bỏ qua biến dạng ngang bánh xe độ đàn hồi lốp Nếu không tính đến độ biến dạng ngang lốp, quay vòng véctơ vận tốc chuyển động bánh xe trùng với mặt phẳng quay (mặt phẳng đối xứng) bánh xe E Hình 5.1: Sơ đồ động học quay vòng xe bỏ qua biến dạng ngang Trên hình 5.1 mơ tả động học quay vịng xe có hai bánh dẫn hướng cầu trước bỏ qua biến dạng ngang lốp Ở sơ đồ, A, B vị trí hai trụ đứng E điểm AB α1; α2 góc quay vịng bánh xe dẫn hướng bên ngồi bên so với tâm 60 quay vòng O Bởi vậy, góc α đại diện cho góc quay vòng bánh xe dẫn hướng cầu trước Mặt khác AC BD song song với trục dọc xe Khi xe quay vòng, để bánh xe không bị trượt lết trượt quay, đường vuông góc với véctơ vận tốc chuyển động bánh xe phải gặp điểm, tâm quay vòng tức thời xe (điểm O) Theo sơ đồ trên, ta chứng minh biểu thức mối quan hệ góc quay vịng hai bánh xe dẫn hướng để đảm bảo cho chúng không bị trượt xe quay vòng: cotgα1 – cotgα2 = q L (5.1) Trong đó: q – Khoảng cách hai đường tâm trụ đứng vị trí đặt cam quay bánh xe dẫn hướng L – Chiều dài sở xe Từ biểu thức (5.1) ta vẽ đường cong biểu thị mối quan hệ lý thuyết góc α1 α2: α1 = f(α2) xe quay vịng khơng có trượt bánh xe (hình 5.2) Hình 5.2: Đồ thị lý thuyết, thực tế mối quan hệ góc quay vòng bánh xe dẫn hướng 61 Như vậy, theo lý thuyết để đảm bảo cho bánh xe dẫn hướng lăn khơng trượt quay vịng mối quan hệ góc quay vịng α1 α2 phải luôn thỏa mãn biểu thức (5.1) Trong thực tế, để trì mối quan hệ nói người ta thường phải sử dụng hình thang lái Hình thang lái cấu gồm nhiều đòn nối với khớp Hình thang lái đơn giản mặt kết cấu không đảm bảo mối quan hệ xác góc quay vịng α1 α2 nêu biểu thức (5.1) Để tiện so sánh sai khác mối quan hệ lý thuyết thực tế góc α1 α2, hình 5.2, ta dựng thêm đường cong biểu thị mối quan hệ thực tế góc α1 α2: α1= ft(α2) Độ sai lệch góc quay vịng thực tế lý thuyết cho phép lớn khơng vượt q 1,5o Hình 5.3: Sơ đồ động học quay vịng xe có hai bánh dẫn hướng phía trước 62 Ở phần này, xác định thông số động học xe quay vịng theo sơ đồ hình 5.3 Ở sơ đồ này, ý nghĩa ký hiệu sau: R – Bán kính quay vịng xe α – Góc quay vịng bánh xe dẫn hướng T – Trọng tâm xe v – Vận tốc chuyển động tâm cầu sau ρ – Bán kính quay vịng trọng tâm T ꞷ – Vận tốc góc xe quay vịng quanh điểm O ɛ – Gia tốc góc xe quay vịng quanh điểm O β – Góc tạo OT OF (F tâm cầu sau) jh – Gia tốc hướng tâm trọng tâm T jt – Gia tốc tiếp tuyến trọng tâm T jx – Gia tốc hướng theo trục dọc xe trọng tâm T jy – Gia tốc hướng theo trục ngang xe trọng tâm T Xét trường hợp xe quay vòng với vận tốc chuyển động v = m/s: Từ hình 5.3 ta tính bán kính quay vịng R xe Bán kính quay vịng khoảng cách từ tâm quay vòng đến trục dọc xe: R= L (5.2) tgα Với Rmin = 10,4 m bán kính quay vòng tối thiểu xe tgα = L Rmin = 6,15 10,4 = 0,59  α = 30⁰32′ Vận tốc góc xe quay vịng ꞷ tính: 63 ꞷ= v v L 6,15 = tgα = R 0,59 = 0,48 (rad/s) (5.3) Gia tốc góc xe quay định ɛ xác định: ɛ= dω dt = tgα dv L dt + v dα (5.4) L.cos2 α dt Từ sơ đồ hình 5.3, ta có: cosα = R √L2 + R = 10,4 √6,152 + 10,4 = 0,86 (5.5)  α = 30⁰41′ Thay giá trị từ (5.2) (5.4) vào (5.5), ta có: ɛ= dv [ R dt + v.(L2 + R2 ) dα L.R dt ] (5.6) Hai thành phần gia tốc trọng tâm T xe quay vòng jx jy xác định sau: Như ta biết: jh = ꞷ2.ρ ; jt = ɛ.ρ Chiếu jh jt lên trục dọc trục ngang xe, sau tổng hợp véctơ gia tốc thành phần lại, ta có: jx = jt.cosβ – jh.sinβ = ɛ.ρ.cosβ – ꞷ2.ρ.sinβ (5.7) jy = jt.sinβ + jh.cosβ = ɛ.ρ.sinβ + ꞷ2.ρ.cosβ (5.8) Mặt khác theo hình 5.3 ta lại có: ρ.cosβ = R ; ρ.sinβ = b (5.9) Thay (5.3), (5.6) (5.9) vào (5.7) (5.8) ta nhận được: jx = dv dt jy = [ dv dt + + v.(L2 + R2 ) dα L.R dt - v2 b v.(L2 + R2 ) dα b L.R (5.10) R2 ] + dt R v2 R Trong trường hợp xe chuyển động ( dv dt (5.11) = 0) theo quỹ đạo đường trịn, góc 64 quay vòng bánh xe dẫn hướng không đổi α = const( dα dt = 0) Xét trường hợp xe chạy với vận tốc v = 5(m/s) bán kính quay vịng Rmin = 10,4(m), nên ta có: jx =− jy = v2 b R2 v2 Rmin = =− 52 10,4 52 1,845 10,4 = −0,43(m/s2) = 2,41(m/s2) Xe quay vòng dải vận tốc cho phép từ km/h đến 35 km/h, ta có bảng sau: Bảng 5.1: Bảng giá trị jx jy ứng với vận tốc quay vòng giới hạn khác v (km/s) jx (m/s2) jy (m/s2) -0,03 0,19 10 -0,13 0,74 15 -0,29 1,67 20 -0,53 2,97 25 -0,82 4,64 30 -1,18 6,68 35 -1,61 9,09 5.1.2 Động lực học quay vòng xe Ở phần ta nguyên cứu động học quay vòng xe chưa kể đến ảnh hưởng độ đàn hồi ngang lốp Trong thục tế sử dụng, độ đàn hồi ngang lốp ảnh hưởng đến tính quay vịng độ an toàn chuyển động xe Chúng ta xét động lực học quay vòng xe bỏ qua biến dạng ngang bánh xe theo sơ đồ hình 5.4 Trước hết, xét trường hợp tổng quát: Xe có cầu sau chủ động, quay vịng đường có 65 độ dốc (α ≠ 0) vận tốc khơng phải số (j ≠ 0) Hình 5.4: Sơ đồ động lực học quay vịng xe có hai bánh xe dẫn hướng phía trước Ý nghĩa ký hiệu hình 5.4 sau: Fjl – Lực quán tính ly tâm tác dụng trọng tâm T xe Fjlx; Fjly – Hai thành phần lực Fjl theo trục dọc trục ngang xe Ybi – Các phản lực ngang tác dụng bánh xe Fki – Các lực kéo bánh xe chủ động Ffi – Các lực cản lăn Fi– Lực cản lên dốc Fꞷ – Lực cản khơng khí Fj – Lực cản qn tính 66 Jzɛ– Mơmen qn tính tác dụng lên xe xung quanh trục đứng Tz Để xe quay vịng ổn định xe khơng bị trượt khỏi quỹ đạo cong đường, điều kiện cần đủ: Tổng tất lực tác dụng lên xe theo chiều trục T x chiều trục Ty phải không , đồng thời tổng mômen tác dụng lên xe xung quanh trục đứng Tz qua trọng tâm xe phải không Tức là: Phương trình cân lực theo chiều trục Tx: ∑Xi = (5.12) Phương trình cân lực theo chiều trục Ty: ∑Yi = (5.13) Phương trình cân mơmen xung quanh trục thẳng đứng Tz: ∑Miz = (5.14) Dựa vào lực mômen tác dụng lên xe hình 5.4, viết dạng khai triển phương trình (5.12); (5.13); (5.14) Khi xe quay vịng, lực qn tính ly tâm lực chủ yếu làm cho xe chuyển động không ổn định nguyên nhân gây nên nghiêng ngang thùng xe làm lật đổ xe Bởi vậy, tính cụ thể độ lớn nó: 2 Fjl = √Fjlx + Fjly Fjlx = m.jx = Fjly = m.jy = G dv [ g dt G g.R {[ (5.15) + dv dt v.(L2 + R2 ) dα L.R + dt − v.(L2 + R2 ) dα L.R Trong trường hợp xe chuyển động ( dv dt dt v2 b ] (5.16) ] b + v2} (5.17) R2 = 0) theo quỹ đạo đường tròn, góc quay vịng bánh xe dẫn hướng không đổi α = const( dα dt = 0) Xét trường hợp xe chạy với vận tốc v = 5m/s bán kính quay vịng Rmin = 10,4m 67 Ta có: Fjlx =− Fjly = G.v2 b =− g.R2 G.v2 g.Rmin = 165000.52 1,845 10.10,42 165000.52 10.10,4 = −7036,45 (N) = 39663,46 (N) Fjl = √(−7036,45)2 + 39663,462 = 40282,77 (N) Xe quay vòng dải vận tốc cho phép từ km/h đến 35 km/h, ta có bảng sau: Bảng 5.2: Bảng giá trị Fjl ứng với vận tốc quay vòng giới hạn khác v (km/s) Fjlx (N) Fjly (N) Fjl (N) -542,94 3060,45 3108,24 10 -2171,74 12241,81 12432,95 15 -4886,42 27544,07 27974,15 20 -8686,98 48967,24 49731,82 25 -13573,40 76511,31 77705,97 30 -19545,70 110176,28 111896,59 35 -26603,86 149962,16 152303,69 5.2 Khảo sát điều kiện để xe quay vòng ổn định loại đường khác Trên quan điểm động lực học: Để xe quay vịng ổn định (khơng bị trượt ngang) phải thỏa mãn phương trình cân lực theo phương ngang Trên sở phương trình cân lực theo phương ngang xác định vận tốc nguy hiểm mà thời điểm xe bắt đầu trượt ngang quan điểm động lực học quay vòng xe Lực quán tính ly tâm tác dụng lên cầu trước theo phương ngang: Theo hình 5.4: Fjly1 = Y’b1.cos(α2) + Y”b1.cos(α1) 68 Vì góc α1 α2 quay vịng nhỏ nên α1 = α2 ≈ 0, nên cos(α1) = cos(α2) =  Fjly1 = Y’b1 + Y”b1 = φy.Z1 = 0,9.49500 = 44550 (N) Trong đó: φy – hệ số bám ngang ( chọn φy = 0,9) Z1 – Phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên bánh xe cầu trước g – Gia tốc trọng trường (g=10 m/s2) Lực quán tính ly tâm tác dụng lên cầu sau theo phương ngang:  Fjly2 = Y’b2 + Y”b2 = φy.Z2 = 0,9.115500 = 103950 (N) Z2 – Phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên bánh xe cầu sau Để xe quay vòng khơng bị trượt ngang cần thỏa mãn điều kiện: Fjly < Y’b1 + Y”b1 + Y’b2 + Y”b2 = φy.Z = 148500 (N) Từ hình 5.4 ta có: tgβ = b = R 1,845 10,4 Fjly cosβ = Fjl = 0,18  Fjl= Fjly cosβ  β = 10⁰3′ = 148500 10,4 = 14278,85 (N) Gia tốc tâm T xe hướng theo chiều trục ngang: jy = Fjly m = 148500 16500 = (m/s2) Từ hình 5.4 ta có: sinβ = Fjlx Fjl  Fjlx = sinβ.Fjl = sin(10⁰3′).14278,85 = 2491,77 (N) Gia tốc trọng tâm T xe hướng theo chiều trục dọc: jx = Fjlx m = 2491,77 16500 = 0,15 (m/s2) Vận tốc nguy hiểm vnh xe quay vòng đường nhựa bê tông khô: 69 Fjly= G.v2 nh g.Rmin  vnh = √ Fjly g.Rmin G =√ 148500.10.10,4 165000 = 9,67 (m/s) Trong đó: vnh – Vận tốc nguy hiểm xe quay vòng Vậy vận tốc nguy hiểm xe quay vịng đường nhựa bê tơng khô: vnh = 9,67 (m/s) = 34,81 (km/h) Như vậy, xe quay vòng, lực Fjl phụ thuộc vào: khối lượng xe, bán kính quay vịng vận tốc chuyển động xe Để giảm Fjl phải giảm vận tốc xe giảm khối lượng (không chở tải), đồng thời phải tăng bán kính quay vịng xe Trong hai thành phần Fjl, thành phần lực ngang Fjly lực chủ yếu làm cho xe chuyển động không ổn định, nguyên nhân gây nên nghiêng ngang thùng xe làm cho xe lật đổ Bởi phải giảm tối đa giá trị Fjly xe quay vòng Bảng 5.3: Bảng giá trị vận tốc nguy hiểm vnh xe quay vòng loại đường Loại đường Hệ số bám ngang φy vnh (km/h) Nhựa bê tông khô 0,9 34,83 Nhựa bê tông ướt 0,5 25,96 Đường đất khô 0,7 30,72 Đường đất ướt 0,4 23,22 Các giá trị vnh bảng 5.3 có ý nghĩa thực tế Nhờ có mà người lái vào loại đường cụ thể biết vận tốc cực đại cho phép điều khiển xe giường nằm quay vòng để tránh xe xảy trượt ngang Để đảm bảo cho xe chuyển động ổn định vmax < vnh 70 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Sau thời gian tìm hiểu, ngun cứu, tính tốn làm việc với hướng dẫn tận tình, chu đáo thầy giáo GVC.MSc.Đặng Quý, chúng em hiểu tính động học động lực học xe giường nằm THACO MOBIHOME HB120 SSL, đồng thời biết đặc tính, thơng số kỹ thuật làm sở cho việc sử dụng có hiệu việc vào q trình tính tốn, khảo sát chuyển động xe loại đường điều kiện chuyển động khác Chúng em xây dựng sở lý thuyết tính xe như: đặc tính động lực học, lực kéo, công suất kéo, lực cản công suất chúng Xây dựng đồ thị đường đặc tính ngồi, đồ thị cân lực kéo, cân công suất, đặc tính động lực học xe THACO MOBIHOME HB120 SSL Sau xác định vận tốc cực đại, mơmen cực đại, cơng suất cực đại xe có phù hợp với vận tốc, mômen công suất mà nhà sản xuất cung cấp hay khơng Đánh giá tính leo dốc khả lựa tay số cho phù hợp từ đưa chế độ sử dụng phù hợp cho xe Qua xác định góc dốc giới hạn, vận tốc giới hạn mà xe bị lật đổ hay bị trượt điều kiện chuyển động khác Từ đánh giá độ ổn định xe phù hợp với điều kiện đường xá Việt Nam (thông qua hệ số bám) Đảm bảo chạy tốt loại đường Việt Nam (dốc hay bằng) xe chuyển động thẳng, đứng yên quay vòng xe theo điều kiện lật đổ hay trượt ngang Xác định động học động lực học quay vòng xe để đánh giá quay vịng xe ổn định 71 Qua tính tốn thấy độ ổn định ngang xe giường nằm tượng lật đổ xảy trước trượt góc lật đổ nhỏ Nguyên nhân chiều cao trọng tâm lớn 6.2 Kiến nghị Qua tính toán cho thấy độ ổn định ngang xe giường nằm Vì chuyển động qua khúc đường cong, quay vòng phanh trời mưa đường trơn bắt buộc tài xế cho xe chuyển động với vận tốc nhỏ Vì xe giường nằm chuyên chở lượng hành khách nhiều, phải đảm bảo an toàn tối đa cho hành khách Do việc nghiên cứu tính chất động học động lực học xe giường nằm THACO MOBIHOME HB120 SSL chúng em phương diện lý thuyết Vì vậy, cần phải kiểm nghiệm phương pháp thực nghiệm Do kiến thức thời gian hạn chế nên chúng em chưa sâu vào giải vấn đề nhiều, giải số vấn đề Vì vậy, bạn có thời gian giúp đỡ thầy cô chúng em tiếp tục nguyên cứu mở rộng ảnh hưởng khác nguyên cứu xác để việc sử dụng vận hành đảm bảo tốt 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Lý thuyết tơ tác giả MSc.Đặng Q, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2012 https://banotore.com/xe-thaco-mobihome-tb120sl-tphcm/xe-thaco-mobihome-hb120ssl410ps-phien-ban-moi-hyundai-d6cb-ho-tro-dkdk-ngay-aid1337457 ... loại động cần thiết phải tiến hành cách cụ thể Và sau thời gian học tập chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô khoa Cơ khí động lực chúng em chọn đề tài “TÍNH TOÁN KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC... MSSV: 17145312 SĐT: 0372789226 Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Khóa: 2017-2021 Lớp: 171451C Tên đề tài TÍNH TỐN KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE KHÁCH GIƯỜNG NẰM Nhiệm vụ đề tài Chương 1:... viên: Trần Lê Trung Kiên MSSV: 17145312 Tên đề tài: Tính tốn khảo sát động học động lực học xe khách giường nằm Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô Họ tên GV phản biện: Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách