BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài Nghiên cưu chê tao may đo lưc giam chân cua.
BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Nghiên cưu chê tao may đo lưc giam chân cua bô giam xoc ô tô Mã số đề tài: 105/HĐ-ĐHCN Chu nhiệm đề tài: Đinh Văn Lưc Đơn vị thưc hiện: Khoa Công nghệ Đông lưc Tp Hồ Chí Minh, 26-04-2022 LỜI CẢM ƠN Đê hoan đê tai nghiên cưu khoa hoc nay, nhom thưc hiên xin gưi lơi cam ơn chân đên Trương Đai hoc Công nghiêp Thanh phô Hô Chi Minh, phong Quan li Khoa hoc va Hơp tac Quôc tê, Khoa Công nghê Đông lưc va đăc biêt la giang viên hương dân - TS Nguyên Thanh Tâm đa tao điêu kiên va giup nhom hêt minh suôt qua trinh triên khai thưc hiên nghiên cưu Xin trân cam ơn! PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quat 1.1 Tên đề tài: Nghiên cưu chê tao may đo lưc giam chân cua bô giam xoc ô tô 1.2 Mã số: 105/HĐ-ĐHCN 1.3 Danh sach chu trì, thành viên tham gia thưc đề tài TT Họ tên (hoc ham, hoc vị) Đơn vị cơng tac Vai trị thưc đề tài Đinh Văn Lưc Khoa CNĐL Chu nhiêm đê tai Trân Trong Nguyên Khoa CNĐL Thanh viên Nguyên Kim Bao Hiêu Khoa CNĐL Thanh viên Ngô Quang Huy Khoa CNĐL Thanh viên Trân Quang Ly Khoa CNĐL Thanh viên 1.4 Đơn vị chu trì: 1.5 Thời gian thưc hiện: 1.5.1 Theo hơp đông: từ thang năm 2021 đên thang năm 2021 1.5.2 Gia han (nêu co): đên thang năm 2022 1.5.3 Thưc hiên thưc tê: từ thang năm 2021 đên thang năm 2022 1.6 Những thay đổi so với thuyêt minh ban đầu (nêu co): 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt cua đề tài: 15 triêu đông II Kêt qua nghiên cưu Đặt vân đề Hiên nay, nhu câu sư dụng ô tô cang cao tiên dụng, gia ca cang dê tiêp cận, đông thơi cac yêu tô an toan, đô êm dịu cua xe cang đươc nâng cao, đem đên cho dùng trai nghiêm cang cang tôt Môt cac yêu tô anh hưởng đên đô êm dịu cua xe la bô phận giam xoc, nhiên qua trinh sư dụng bô giam xoc dân chưc giam chấn, hoăc không hoat đông hư hỏng Măt khac, tai không ổn định khiên cac bô giam xoc hoat đông không đông bô dân đên viêc xe hoat đông không êm dịu, anh hưởng tơi dùng Hiên thê giơi viêc ưng dụng rông rai kỹ thuật shock dyno đê kiêm tra lưc phục hôi giam xoc ô tô noi chung va đanh gia mưc đô an toan, tiên dụng ô tô noi riêng nhiêu, vi no co đô chinh xac cao, tinh kinh tê cao, dê vận hanh, sưa chữa va bao dương thiêt bị Tuy nhiên thiêt bị co gia cao Ở nươc co tac gia Nguyên Trịnh Nguyên - Trương Đai hoc Nông lâm TP HCM va Trân Xuân Anh Duy - Trương Đai hoc Bach khoa TP HCM đa nghiên cưu, chê tao thông đo lưc, sô giam chấn Tuy nhiên mô hinh đo han chê kêt cấu mô hinh thô sơ, chưa tư đông hoa qua trinh đo, xuất kêt qua Dưa cac ưu khuyêt điêm cua công trinh nghiên cưu đa co, nhom nghiên cưu muôn cho san phâm hoan thiên Co thê đo lưc, đô đan hôi, đo sư chịu đươc tac dụng lưc moi trang thai cua thông giam chấn môt cach chinh xac, nhăm khăc phục nhươc điêm cua cac san phâm co thị trương vơi gia re va tinh tiên dụng cao, co thê đưa vao phong thi nghiêm cac trương đao tao chuyên nganh San phâm đơi đê phục vụ viêc kiêm nghiêm cac san phâm giam xoc mơi, kêt cấu mơi va cai tiên an toan ô tô, hoat đông êm dịu moi điêu kiên măt đương môt cach dê dang va thuận tiên Mục tiêu - Chê tao may đo lưc giam chấn cua bô giam xoc ô tô nhăm khao sat lưc, sô giam chấn phục vụ cho viêc sưa chữa, thay thê va lăp mơi ông giam chấn ô tô - Tinh toan, thiêt kê kêt cấu khung cua may đo đam bao cac chi tiêt cua cac bô phận đam bao đươc đô bên, hoat đông ổn định - Tinh toan, thiêt kê thông truyên đông đam bao đu công suất va an toan đo - Lập trinh điêu khiên hiên thị thông sô đo, xuất liêu đo lưc lưc giam chấn đam bao đô tin cậy qua trinh đo Phương phap nghiên cưu - Sư dụng phân mêm thiêt kê 3D Catia, phân mêm HYPERMESH đê kiêm tra đô bên - Dưa vao ban vẽ 3D, đê chon vật liêu, kich thươc theo yêu câu, đam bao đap ưng đô bên khung - Sư dụng mach điêu khiên Aduino đê điêu khiên cac thiêt bị điên tư mô hinh Tổng kêt kêt qua nghiên cưu Qua trình thưc nghiệm điều khiển đo cua hệ thống 4.1 Tao Module VBA: Trươc hêt chung ta hay mở cưa sổ VBA lên băng viêc sư dụng phim tăt Alt+F11 hoăc chon mục Visual Basic the Developer Hình 4.50 Cửa sổ VBA Trong cưa sổ Project chung ta bấm chuôt phai va tao mơi Module la Module Hình 4.51: Tạo Module Trong Module1 chung ta thưc hiên viêt code: Hình 4.52: Viết code Module 4.2 Kêt nối với Excel qua cổng COM: Hình 4.53: Kết nối với Excel Khi kêt nơi vơi cổng COM, man hinh hiên Port thê hiên sô cổng kêt nôi vơi may tinh Sau đo nhấn Connect đê kêt nôi vơi mô hinh Hình 4.54 Kết thu Sau mơ hinh chay đươc môt khoang thơi gian, kêt qua đươc hiên thị file Excel hinh 4.5 Do tôc đô mô tơ lơn bô điêu khiên Arduino không băt kịp tin hiêu cua Encoder, đê giam tai cho mach điêu khiên ta sư dụng cấu dây đai, banh giam tôc 1/5 đê đo tôc đô cua đông từ đo suy vận tôc lên xuông cua cấu Hình 4.55 Bộ giảm tốc Encoder 4.3 Thưc nghiệm mơ hình Đê tiên hanh thư nghiêm đo, ngoai mô hinh đo kiêm cân chuân bị cac dụng cụ sau: Giam chấn Nguôn điên xoay chiêu pha 220V Qui trinh thưc hiên: Bươc 1: Cấp nguôn 220V vao biên tân va adapter Bươc 2: Ấn nut Start man hinh Hình 4.56 Giao diện làm việc Bươc 3: Chon tân sô đê mô hinh lam viêc Hình 4.57 Chọn tần số biết tần Phân tich kêt qua mô hinh va phân mêm mô Kêt qua thu đươc man hinh hiên thị: Hình 4.58 Kết Màn hình Kêt qua thu đươc Excel Hình 4.59 Kết Excel Trong đo: Time: Thơi gian thưc hiên mô N: Lưc motor tao trừ cho lương cấu truyên đông V (cm/s): Vận tôc đâu cua motor F_LC (N): Lưc loadcell đo đươc TT: Chuyên vị cua giam chấn %: Phân trăm lưc đươc hấp thụ giam chấn 64 Hình 4.47: Lưới bảo vệ cho phận bên mơ hình 65 Hình 4.48: Làm gọn dây điện để đảm bảo an toàn - Lam năp che mô hinh băng bia mica cưng đê đăt cac cơng tăc, man hinh va laptop Hình 4.22: Thiết kế vị trí đọc kết 66 Hình 4.49: Mơ hình hồn thiện 4.6 Kêt qua nghiên cưu 4.6.1 Qua trình thưc nghiệm điều khiển đo cua hệ thống 4.6.1.1 Tao Module VBA: Trươc hêt chung ta hay mở cưa sổ VBA lên băng viêc sư dụng phim tăt Alt+F11 hoăc chon mục Visual Basic the Developer Hình 4.50 Cửa sổ VBA 67 Trong cưa sổ Project chung ta bấm chuôt phai va tao mơi Module la Module Hình 4.51: Tạo Module Trong Module1 chung ta thưc hiên viêt code: Hình 4.52: Viết code Module 68 4.6.1.2 Kêt nối với Excel qua cổng COM: Hình 4.53: Kết nối với Excel Khi kêt nơi vơi cổng COM, man hinh hiên Port thê hiên sô cổng kêt nôi vơi may tinh Sau đo nhấn Connect đê kêt nơi vơi mơ hinh Hình 4.54 Kết thu Sau mô hinh chay đươc môt khoang thơi gian, kêt qua đươc hiên thị file Excel hinh 4.5 Do tôc đô mô tơ lơn bô điêu khiên Arduino không băt kịp tin hiêu cua Encoder, đê giam tai cho mach điêu khiên ta sư dụng cấu dây đai, banh giam tôc tôc đô cua đông từ đo suy vận tôc lên xuông cua cấu đê đo 69 Hình 4.55 Bộ giảm tốc Encoder 4.6.1.3 Thưc nghiệm mơ hình Đê tiên hanh thư nghiêm đo, ngoai mô hinh đo kiêm cân chuân bị cac dụng cụ sau: Giam chấn Nguôn điên xoay chiêu pha 220V Qui trinh thưc hiên: Bươc 1: Cấp nguôn 220V vao biên tân va adapter Bươc 2: Ấn nut Start man hinh Hình 4.56 Giao diện làm việc Bươc 3: Chon tân sô đê mô hinh lam viêc 70 Hình 4.57 Chọn tần số biết tần Phân tich kêt qua mô hinh va phân mêm mô Kêt qua thu đươc man hinh hiên thị: Hình 4.58 Kết Màn hình 71 Kêt qua thu đươc Excel Hình 4.59 Kết Excel Trong đo: Time: Thơi gian thưc hiên mô N: Lưc motor tao trừ cho lương cấu truyên đông V (cm/s): Vận tôc đâu cua motor F_LC (N): Lưc loadcell đo đươc TT: Chuyên vị cua giam chấn %: Phân trăm lưc đươc hấp thụ giam chấn 72 Hình 4.60 Đồ thị lực loadcell thời gian Đô thị thê hiên sư thay đổi gia trị lưc đo đươc sau giam xoc hấp thụ tai thơi điêm định Thê hiên giam chấn hoat đông, biên đô chênh lêch gia trị lưc đươc keo giam xuông, nâng cao đô êm cho xe Hình 4.61: Đồ thị lực chuyển vị Đơ thị thê hiên gia trị lưc ma loadcell đo đươc ưng vơi môi vị tri cua banh đa 73 Kêt luận kiên nghị 5.1 Kêt luận Trong bai bao cao nay, cac công viêc đươc thưc hiên đê phat triên môt mô hinh đo mưc đô giam xoc cua cac phuôc ô tô Môt thưc nghiêm đươc thưc hiên băng cach sư dụng phân mêm arduino đê tao liêu vê cac đăc tinh lưc - vận tôc va lưc - thơi gian cua phuôc thông giam xoc Sau thơi gian nghiên cưu va chê tao mô hinh, chung đa thu đươc môt sô qua định Cụ thê đa tao môt sơ đô, quy trinh kiêm tra chi tiêt va đanh gia kha hấp thụ lưc cua phuôc sau đươc tac đông cac lưc ngâu nhiên va không theo quy luật Mô hinh dưa liêu đâu vao (loadcell) va dưa cac tinh toan thưc tê đê cho kêt qua nên tương đôi chinh xac, vi tinh ưng dụng cua mô hinh vao cac công viêc thưc tê cao, đap ưng đươc yêu câu ban đâu cua ca nhom 5.2 Kiên nghị Tuy mô hinh đa hoan thiên va đo đươc kêt qua tương đôi chinh xac, vân han chê đo đươc môt vai mâu phuôc cô định, qua trinh thay đổi lân kiêm tra cac loai phuôc khac kho khăn va tôn nhiêu thơi gian Chung kiên nghị cac nhom nghiên cưu sau, phat triên mô hinh đê co thê dê dang sư dụng va đo đươc nhiêu loai phuôc nhun thị trương đê mô hinh đươc sư dụng rông rai Chung kiên nghị nhom nghiên cưu sau tiêp tục thưc hiên đê tai vơi cai tiên vê thiêt kê trinh đô gia công va co thê nghiên cưu lập trinh cho mô hinh co thê hoat đông hoan toan băng may tinh (kêt nôi vơi mô hinh qua cổng HDMI) ma không cân phai thao tac mô hinh Cho kêt qua co đô chinh xac cao, tin cậy Ứng dụng cac phong thi nghiêm, cac sở phục hôi phuôc hoăc co thê thương mai hoa mô hinh 74 Tài liệu tham khao [1] Pronellosport, English Damper Shock Absorber Dynamometer, [Link]: https://www.pronellosport.com/dynamometer-shock-absorber-test-bench [2] Performancetrends, 1986, Producing Quality Computer Tools for Racers and Engine Builders, [Link]: https://www.performancetrends.com/Shock-Dyno.htm [ Ngày truy cập 08/03/2021] [3] KS Phạm Quang Huy, 2019, Vi Điều Khiển Và Ứng Dụng - Arduino Dành Cho Người Tự Học (Tái Bản 2019) [4] John D Kckenney, William H Conway Method and apparatus for testing shock absorbers, (1975) [5] Hiromoto Honda Method for measuring a damping force of a shock absorber in a suspension system for a motor vehicle and a measuring system thereof, (1997) [6] Carlo Buzzi Device for measuring the damping effect of motor vehicle suspensions, (1978) [7] Vijay Barethiye, G Pohit, A Mitra, 2017, A combined nonlinear and hysteresis model of shock absorber for quarter car simulation on the basis of experimental data, [Link]: https://www.researchgate.net/publication/321786863_A_combined_nonlinear_and_hysteresis_mod el_of_shock_absorber_for_quarter_car_simulation_on_the_basis_of_experimental_data truy cập 02/06/2021] [ Ngày 75 Phụ lục A: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÔ HÌNH BƯỚC 1: Khởi đơng thơng điên băng cach căm phich điên vao ổ căm Bật công tăc biên tân va công tăc ON mô hinh, sau đo man hinh hiên thị lên Page Hình 5.1: Giao diện hình điều khiển Page hiên thị man hinh chinh cua giao diên, hiên thị tên đê tai, tên giao viên hương dân, sinh viên thưc hanh va logo cua trương ĐH Công nghiêp va khoa Công nghê Đông lưc, cham vao bất ki vị tri nao man hinh thi man hinh chuyên sang page BƯỚC 2: Khi man hinh nhay sang page thi man hinh hiên giao diên , băt đâu điêu khiên mơ hinh 76 Hình 5.2: Giao diện làm việc Mô hinh co chê đô hoat đông: măc định (Start) va tư đông (Manual) Man hinh hiên thị ô gia trị lưc (N) va gia trị vận tôc (cm/s) BƯỚC : Hình 5.3 Điều chỉnh tốc độ mơ tơ mục Speed Nhấn Start, luc mô hinh băt đâu hoat đông Sau đo, từ từ nhấn nut ( + ) Speed đê tăng tôc đô quay cua Motor hoăc nut ( - ) Speed đê giam tôc đô quay Khi nut MANUAL, thi mô hinh hoat đông theo chê đô tư đông Trong chê đô tư đông, thi motor quay tư đông khoang thơi gian 15s, nhiên vân co thê thay đổi đươc tơc cua motor 77 Hình 5.4: Điều chỉnh tốc độ motor BƯỚC Khi motor băt đâu quay thi cấu truyên đông lên tịnh tiên, mô hinh tư đông đo lưc, cam biên LOADCELL nhận tin hiêu từ giam xoc va gưi tin hiêu vê bô điêu khiên trung tâm Adruino, Adruino nhận tin hiêu, xư li va man hinh hiên thị cac gia trị lưc, vận tôc đo đươc dươi dang biêu đô đương, đông thơi hiên đươc gia trị lưc va vận tôc cac ô gia trị khoang thơi gian Khi muôn dừng qua trinh đo thi nhấn PAUSE, muôn hoat đông trở lai thi nhấn START Hình 5.5: Biểu đồ biểu diễn lực tốc độ 78 PHẦN III PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM (tât văn có sẵn, chủ nhiệm cần photo đính kèm sau nội dung trên, sử dụng lý hợp đồng với phịng kế tốn Khi lý, báo cáo in thành 03 cuốn, đó, 01 đóng bìa mạ vàng, 02 đóng bìa cứng thường) Hơp đông thưc hiên đê tai nghiên cưu khoa hoc Thuyêt minh đê tai đa đươc phê duyêt Quyêt định nghiêm thu Hô sơ nghiêm thu (biên ban hop, phiêu đanh gia, bang tổng hơp điêm, ban giai trinh, phiêu phan biên) San phâm nghiên cưu (bai bao, ban vẽ, mô hinh .) ... gôm nhiêu loai: đông không đông bô môt pha hay ba pha, đông đông bô, đông điên môt chiêu, đông bươc vơi nhiêu cấp điên ap, nhiêu cấp ? ?ô, tân sô thông thương la 50Hz hoăc 60Hz Viêc lưa chon đông... bị đo đươc mô ta hinh 2.1 Hình 2.1 Hình mơ tả phương pháp đo giảm chân Phat minh cua Hiromoto Honda đươc công bô năm 1997 vê phương phap đo lưc giam chấn cua bô giam chấn thông treo ô tô Bô phận... an toan ô tô, hoat đông êm dịu moi điêu kiên măt đương môt cach dê dang va thuận tiên 17 1.2 Đối tượng nghiên cưu Hê thông giam xoc cua bô giam chấn ô tô, cac loai phuôc nhun ban thông treo