(Luận văn thạc sĩ hcmute) nghiên cứu tối ưu hóa thiết kế bộ phận được treo để nâng cao an toàn chuyển động của xe khách 2 tầng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM SƠN TÙNG NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA THIẾT KẾ BỘ PHẬN ÐUỢC TREO ÐỂ NÂNG CAO AN TOÀN CHUYỂN ÐỘNG CỦA XE KHÁCH TẦNG NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ÐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 3/2016 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM SƠN TÙNG NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA THIẾT KẾ BỘ PHẬN ĐƯỢC TREO ĐỂ NÂNG CAO AN TOÀN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE KHÁCH TẦNG NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 Hướng dẫn khoa học PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG TP.Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2016 Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Phạm Sơn Tùng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/08/1989 Nơi sinh: Ninh Bình Quê quán: Ninh Bình Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: KP5, Trảng Dài, Biên Hòa, Đồng Nai Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 01683.252.311 Fax: E-mail: phamtungcn@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …/… đến …/ … Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: từ 10/2007 đến 10/2011 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH Cơng Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Công nghệ kỹ thuật ô tô Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Nghiên cứu số hệ thống điều khiển cam thông minh Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 09/2011 trường Đại Học Công Nghiệp Tp HCM Người hướng dẫn: Th.S Lý Văn Trung III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Từ năm 2012 đến Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Trường ĐH Công Nghệ Đồng Nai i Luan van Giáo viên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 03 năm 2016 Phạm Sơn Tùng ii Luan van LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn, xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Thầy PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian thực luận văn Bộ phận Sau đại học - Phòng Đào tạo, khoa Cơ khí động lực trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh, q Thầy trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh đặc biệt quý Thầy cô giảng dạy lớp Cao học Kỹ thuật khí động lực khố 2013B Các học viên lớp Cao học Kỹ thuật Cơ khí động lực khố 2013 – 2015B, anh chị khóa trước có nhiều đóng góp ý kiến q báu giúp tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp hỗ trợ động viên tạo điều kiện thời gian vừa qua để tơi hồn thành tốt khóa học Do nhiều điều kiện khách quan chủ quan, việc thực luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, khuyết điểm Do mong nhận quan tâm, góp ý quý thầy, bạn đồng nghiệp người quan tâm tới đề tài để Luận văn hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! KS Phạm Sơn Tùng iii Luan van TÓM TẮT Xe khách giường nằm xu hướng vận tải hành khách ngày tính tiện lợi tiện nghi mà mang lại vận chuyển hành khách đường dài Tuy nhiên có vụ tai nạn thương tâm xe khách giường nằm thời gian gần đây, tình trạng giao thơng phức tạp phần chưa có tiêu chuẩn quy định riêng cho xe khách giường nằm mà sử dụng tiêu chuẩn xe khách ghế ngồi cho xe giường nằm Vì luận văn trình bày tính tốn để tối ưu thiết kế phận treo (vị trí giường nằm cho hành khách) để phù hợp tiêu chuẩn xe khách ghế ngồi Trong đề tài này, em tính tốn thơng số chuyển động an tồn tơ giường nằm Samco Primas theo phương án tối ưu thiết kế hệ thống treo so sánh với tính tốn tơ giường nằm chạy chủng loại Thaco Mobihome, Hyundai Universe Nội dung luận văn thực bao gồm: - Tính tốn giới hạn chuyển động tô giường nằm SAMCO PRIMAS H.45B (380/410PS) sau tối ưu hóa phận treo (thay đổi cách bố giường hành khách thùng xe) - Xét lại tính bền, khả chuyển động ổn định xe sau thay đổi thiết kế - So sánh kết tính tốn sau thay đổi so với TCVN 2014 số dòng xe tương tự Thaco Mobihome, Hyundai Universe - Mơ hình hóa tính trọng tâm ô tô phần mềm mô Inventor & Lapview iv Luan van ABSTRACT Mobile Home (Passenger cars) is a new trend of the passenger transport by convenience and comfort that it brings the long-distance passenger transport However there have been tragic accidents of Mobile Home in recent times, especially in complex traffic conditions partly no standards and regulations for passenger cars that still use beds passenger car standards for car seats bed So this thesis will be presented and calculated to optimize the design department is hanging (position berths for passengers) to fit the standard car seats In this thesis , I research calculate the motion parameters of automotive safety Primas Samco change designed suspension system is then compared with the calculation of the Thaco Mobihome, Hyundai Universe The main content of this dissertation is done include: - Calculate the limits of the automobile when moving bed Primas H.45B SAMCO (380 / 410PS) after it changes announced in the bed passengers - Test of stability, ability stabilize in the vehicle design changes - Comparison of the calculated results after the change from TCVN 2014 compare some similar vehicles Thaco Mobihome, Hyundai Universe - Modeling and auto focus with Inventor Simulation Software & Lapview v Luan van MỤC LỤC TRANG LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT .v MỤC LỤC vi DANH SÁCH CÁC HÌNH x DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực vận tải hành khách xe giường nằm: 1.2 Lý chọn đề tài: 1.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước .7 1.4 Mục đích đề tài 1.5 Nhiệm vụ giới hạn đề tài: .7 1.5.1 Nhiệm vụ đề tài 1.5.2 Giới hạn đề tài: 1.6 Phương pháp nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 2.1 Một số yêu cầu thiết kế xe khách giường nằm tầng Việt Nam: (theo TCVN/QCVN09-2015) 14 2.2 Một số yêu cầu xe khách giường nằm tầng quốc tế: (theo ISO 10819:2013/DIS 2631) 17 2.3 Khái niệm phận treo: 21 2.4 Sự lăn bánh ô tơ loại bán kính bánh tơ 22 2.4.1 Khái niệm trượt bánh tơ bán kính lăn rl 22 vi Luan van 2.4.2 Bán kính tính tốn r: 22 2.5 Các quan hệ động học bánh ô tô phanh 23 2.5.1 Khái niệm tốc độ trượt độ trượt 23 2.5.2 Đặc tính trượt: 24 2.6 Tính chất ổn định ô tô chuyển động: .25 2.6.1 Ổn định chuyển động mặt cắt dọc: 26 2.6.2 Tính chất ổn định động đường nghiêng ngang: 28 2.6.2.1 Khi ô tô đứng yên mặt đường nghiêng ngang: 28 2.6.2.2 Khi ô tô chuyển động mặt đường nghiêng ngang: 29 2.6.3 Tính chất ổn định đường bằng: 33 2.6.3.1 Xét ổn định theo điều kiện trượt bên .34 2.6.3.2 Xét ổn định theo điều kiện lật đổ 34 2.6.4 Tính chất ổn định ô tô quay vòng: 35 2.6.4.1 Sự quay vịng tơ có lốp đàn hồi 35 2.6.4.2 Bán kính quay vịng tức thời R 36 2.6.4.3 Quan hệ góc quay vịng bánh dẫn hướng .40 2.7 Tính chất ổn định tơ phanh: .41 2.7.1 Các bánh ô tô cầu sau bị hãm cứng phanh: 41 2.7.2 Các bánh ô tô cầu trước bị hãm cứng phanh: 42 2.7.3 Ổn định ô tô phanh lực phanh phân bố không đều: 43 2.7.4 Sự đánh giá chất lượng phanh bao gồm gia tốc phanh, thời gian phanh, quảng đường phanh, lực phanh riêng: 47 2.7.4.1 Gia tốc phanh ( j p ) 47 2.7.4.2 Quảng đường phanh( S p ) 48 2.7.4.3 Thời gian phanh ( t p ) 50 2.7.4.4 Lực phanh lực phanh riêng: 50 Chương TÍNH ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ơ TƠ SAU THAY ĐỔI 52 vii Luan van 3.1 Bộ phận treo nguyên mẫu .52 3.1.1 Xác định khối lượng thân ô tô: 55 3.1.2 Xác định khối lượng tồn tơ: 56 3.2 Bộ phận treo sau thay đổi thiết kế 59 3.2.1 Xác định khối lượng thân ô tô sau thay đổi thiết kế: 59 3.2.2 Xác định khối lượng toàn ô tô: 60 3.3 Tính tốn lại trọng tâm sau thay đổi thiết kế 63 3.3.1 Xác định tọa độ trọng tâm ôtô: .64 3.3.2 Xác định bán kính quay vịng nhỏ ơtơ: 65 3.3.3 Kiểm tra tính ổn định ô tô: .66 3.4 Tính tốn nhân tố động học động lực ô tô sau thay đổi thiết kế: 66 3.4.1 Công suất động cơ: 66 3.4.2 Mô men xoắn trục khuỷu động cơ: 67 3.4.3 Lực kéo bánh ô tô chủ động: 67 3.4.4 Lực cản tác dụng lên ô tô: 67 3.4.5 Vận tốc di chuyển ô tô: .68 3.4.6 Nhân tố động lực học D: 68 3.4.7 Gia tốc tịnh tiến ô tô: 68 3.4.8 Độ dốc lớn mà ô tô khắc phục được: 68 3.4.9 Thời gian tăng tốc ô tô đầy tải: .68 3.4.10 Xác định quãng đường tăng tốc ô tô đầy tải: 69 3.4.11 Khả vượt dốc theo điều kiện bám bánh ô tô chủ động: 69 3.4.12 Bảng kết tính tốn: 70 3.5 So sánh kết tính tốn lại số tiêu sau thay đổi thiết kế: 72 3.5.1 Thông số động lực học: .72 3.5.2 Tính tốn dao động xe sau thay đổi thiết kế: 73 3.5.3 Tính tốn hiệu hệ thống phanh sau đổi thiết kế: 77 3.5.2.1 Momen cấu phanh sinh theo thiết kế xe 78 viii Luan van Hình 4.11: Đồ thị xác định hệ số ổn định tĩnh ôtô (m