3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL

3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL 3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL 3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL 3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL 3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL 3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL 3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL 3. Đồ án Khảo sát băng thử phanh tại phòng thí nghiệm AVL

Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển Kinh tế, Khoa học - Cơng nghệ, ngành Ơtơ có bước phát triển lớn mạnh để phù hợp với nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng Bên cạnh việc tạo nhiều mẫu mã, kiểu dáng đẹp, sang trọng, tính tiện nghi cao, hợp giá thành hay tiến tốc độ, bảo vệ mơi trường… vấn đề an tồn cho người sử dụng mối quan tâm hàng đầu Từ thực tiễn nước ta, vấn đề an tồn giao thơng mối lo chung tồn xã hội Một yếu tố liên quan trực tiếp ngành Cơ khí Động lực an toàn người tiêu dùng hệ thống phanh Với mục đích đảm bảo an tồn cho người sử dụng, việc chẩn đoán, kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh địi hỏi phải có thiết bị máy móc chun dụng có độ xác, tính tin cậy cao Xuất phát từ thực tế này, chọn đề tài “Khảo Sát Băng Thử Phanh Phịng Thí Nghiệm AVL“, thiết bị liên quan đến việc kiểm tra, chẩn đốn hệ thống phanh Được hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn, em hoàn thành đồ án giao, nhiều thiếu sót kính mong q thầy cơ, anh chị bạn bè góp ý xây dựng Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm 20-Sinh viên thực hiện: Hồ Đình Minh Ngọc Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL MỤC LỤC Trang Mục đích, ý nghĩa đề tài Tổng quan băng thử phanh .4 2.1 Công dụng băng thử phanh ……4 2.2 Yêu cầu cửa băng thử phanh 2.3 Phân tích số loại băng thử phanh .4 2.3.1 Phân loại bệ thử phanh… ………………………………………………… 2.3.2 Phân tích số loại bệ thử………………………………………………… 2.3.2.1 Băng thử kiểu sàn di động………………………………………………… 2.3.2.2 Băng thử kiểu băng tải -tang quay………………………………………….7 2.3.2.3 Băng thử kiểu quán tính (con lăn cao tốc) …………………………………8 2.3.2.4 Băng thử kiểu hộp giảm tốc cân ……………………………………11 2.3.2.5 Băng thử kiểu động cân bằng………………………………………… 12 2.3.2.6 Băng thử kiểu lăn có cảm biến đo lực ……………………………… 13 Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL 14 3.1 Xuất xứ băng thử 14 3.2 Cấu tạo băng thử 14 3.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động băng thử………………………………15 3.2.2 Khảo sát hệ dẫn động khí……………………………………………… 21 3.2.2.2 Hộp giảm tốc………………………………………………………………22 3.2.2.3 Bộ truyền xích: ……………………………………………………………22 3.2.2.4 Cặp lăn lăn quay trơn………………………………………….28 3.2.2.4.1.Cặp lăn ……………………………………………………………….28 3.2.2.4.2.Con lăn quay trơn……………………………………………………… 31 3.2.3 Các thiết bị đo (cảm biến)………………………………………………… 31 3.2.3.1 Sơ lược loại thiết bị đo……………………………………………… 31 3.2.3.2 Cảm biến đo lực phanh ……………………………………………………32 3.2.3.2.1 Nguyên lý chung ……………………………………………………… 32 3.2.3.2.2 Tính chất chuyển đổi điện trở lực căng …………………………… 34 3.2.3.2.3 Mạch đo ………………………………………………………………….35 3.2.3.2.3 Sai số phạm vi ứng dụng …………………………………………… 37 3.2.4 Cảm biến trọng lượng……………………………………………………….37 3.2.5 Cảm biến vận tốc trượt…….……………………………………………… 39 3.2.5.1 Chọn loại cảm biến ……………………………………………………… 39 3.2.5.2.Cấu tạo nguyên lý hoạt động……………………………………………39 3.3 Các thơng số kỹ thuật 41 3.4 Khả đo băng thử 42 Khai thác sử dụng băng thử 43 4.1 Các tiêu đánh giá chất lượng trình phanh 43 4.1.1 Gia tốc chậm dần phanh.……………………………………………… 43 4.1.2 Thời gian phanh…………………………………………………………… 44 4.1.3 Quảng đường phanh ……………………………………………………… 45 Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL 4.1.4 Lực phanh riêng…………………………………………………………… 47 4.1.5 Giản đồ phanh thực tế……………………………………………………….47 4.1.6 Tiêu chuẩn kiểm tra phanh Việt Nam ………………………………….49 4.2 Quy trình thử băng thử 50 4.2.1 Kiểm tra sơ bộ…… ……………………………………………………… 50 4.2.2 Trình tự kiểm tra… ……………………………………………………… 51 2 Chuẩn bị …………………………………………………………………51 2 chọn chế độ kiểm tra …………………………………………………….51 2 thao tác kiểm tra……………………………………………………… 52 4.2.3 Kết đo xử lý kết ……………………………………………… 53 Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật hệ thống phanh thông qua kết kiểm tra băng thử 59 5.1 Hiệu phanh tốt 59 5.2 Hiệu phanh 59 5.3 Bó phanh 63 Tính tốn kiểm nghiệm băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL 64 6.1 Xác định bán kính bánh xe .64 6.2 Xác định tải lớn cho phép 70 Kết luận .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO .722 Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL Mục đích, ý nghĩa đề tài Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng ôtô, phanh hệ thống quan trọng, việc kiểm tra hệ thống phanh cần phải có thiết bị xác, tính tin cậy cao Nhằm hiểu rõ vấn đề này, em tiến hành khảo sát thiết bị Băng Thử Phanh Phịng Thí Nghiệm AVL, mục đích đề tài Đề tài cịn có ý nghĩa bạn sinh viên ngành Cơ khí Động lực với quan tâm đến thiết bị kiểm tra phanh ôtô, sở để tự thiết kế thiết bị có nhiều ưu điểm hơn, tài liệu để nâng cấp, phục hồi sửa chữa băng thử giúp cho việc sử dụng có hiệu Tổng quan băng thử phanh 2.1 Công dụng băng thử phanh Bệ thử phanh thiết bị tĩnh thiết kế nhằm mục đích đánh giá hiệu hệ thống phanh thơng qua việc đo thơng số q trình phanh bánh xe Tuỳ theo loại bệ thử mà ta có phương pháp đo đạc tính tốn để kết khác 2.2 Yêu cầu cửa băng thử phanh Một bệ phanh thiết kế hoàn chỉnh cần phải đảm bảo yêu cầu đặt sau: - Về giá thành kết cấu: bệ thử phanh phải có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành chấp nhận được, kết cấu bền vững chắn - Về độ xác: lực phanh phải phản ánh lên lực kế đồng hồ hiển thị phải đảm bảo độ xác, khơng phụ thuộc vào yếu tố chủ quan - Về sử dụng điều chỉnh: vận hành bệ thử đơn giản, dễ dàng, thời gian thử ngắn, chất lượng thử đạt yêu cầu - Về tính vạn năng: đo nhiều chủng loại xe khác với kích thước chiều rộng sở kiểu kích thước lốp khác nhau, tải trọng khác phạm vi quy định - Về chức đánh giá: xác định nhiều yếu tố đánh giá hiệu phanh: lực phanh, quãng đường phanh, thời gian phanh v.v bánh xe cầu tính đồng thời phanh bánh xe - Điều kiện làm việc nhân viên vận hành, tính an tồn thiết bị: bệ thử phanh phải đảm bảo an toàn hoạt động, điều kiện làm việc nhân viên đảm bảo như: ô nhiễm, tiếng ồn vv - Ngoài bệ thử phải có kích thước nhỏ gọn để giảm diện tích bố trí cần thiết nhà xưởng, dễ bảo quản, tránh mưa nắng xuống bệ thử nhân viên kiểm tra xe 2.3 Phân tích số loại băng thử phanh 2.3.1 Phân loại bệ thử phanh Theo phương pháp tạo lực phanh, chia loại sau: - Bệ thử dùng động xe: Bệ thử dùng ngun lí hấp thụ động tơ phanh (bệ thử kiểu sàn di động) Động có giá trị gần động chuyển động ô tô Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL tốc độ phanh xác định Do thử tốc độ xác định nên kết khó xác, khơng an tồn - Bệ thử dùng lượng động điện: Bệ thử kiểu dựa vào công suất động điện để dẫn động làm quay bánh xe (tang quay lăn quay), kết thử không phụ thuộc vào công suất động điện mà phụ thuộc vào cấu đo (cảm biến gia tốc phanh, cảm biến lực phanh vv ) nên kết đo đảm bảo tính xác Bệ thử tiêu tốn lượng nhiều sử dụng công suất động điện để thắng lực cản phanh, cho kết xác, đảm bảo an toàn thử xe - Bệ thử dùng khối lượng quán tính: Bệ thử kiểu dùng động điện để dẫn động có gắn thêm bánh đà tang quay lăn quay nhằm mục đích tăng mơmen qn tính lăn Khi phanh nguồn lượng dẫn động ngắt, lực phanh đo thơng qua việc đo mơmen qn tính nên kết phụ thuộc vào mômen quay bánh đà Bệ thử loại tiêu tốn lượng phanh sử dụng lượng bánh đà, thay đổi tải trọng thử phải tính lại mômen bánh đà nên tốn thời gian Loại bệ thử phù hợp với loại bệ thử chuyên dùng cho vài loại xe xác định Theo kết cấu nguyên lý làm việc, bệ thử phanh chia ra: - Bệ thử kiểu - Bệ thử kiểu tang quay lăn quay gồm: + Bệ thử kiểu tang quay lăn quay tốc độ chậm + Bệ thử kiểu tang quay lăn quay tốc độ nhanh Theo kiểm tra đồng thời bánh xe, bệ thử chia ra: - Bệ thử kiểm tra phanh bánh xe - Bệ thử kiểm tra phanh hai bánh xe - Bệ thử kiểm tra phanh ba bánh xe - Bệ thử kiểm tra phanh đồng thời tất bánh xe Ngoài ra, tuỳ theo kết cấu, phương pháp đo trang thiết bị phụ người ta cịn phân loại khác 2.3.2 Phân tích số loại bệ thử Theo phương pháp tạo lực phanh, chia loại sau: Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL 2.3.2.1 Băng thử kiểu sàn di động Hình 2-1 Bệ thử kiểu sàn di động Lực kế; Con lăn; Ơ tơ thử; Sàn ma sát; Đường ray; Dầm ngang Nguyên lý làm việc: Cho xe chạy với tốc độ kiểm tra vào sàn ma sát 4, bánh xe vào hẳn sàn người lái tiến hành đạp phanh Lực phanh tác động vào sàn ma sát làm sàn chuyển động theo, nhờ hệ thống lăn Sàn ma sát lại gắn vào đầu lực kế, đầu nối vào dầm cố định Do sàn chuyển động kéo lực kế từ ta biết giá trị Pkmax tác dụng vào lực kế Giá trị lực phanh Pp: Pp = G0.j Pp = Pkmax + Pf + Pj Trong đó: - Go: trọng lượng ô tô thử - j: gia tốc chậm dần phanh - Pkmax: lực lớn tác dụng vào lực kế - Pf: lực cản lăn sàn xe - Pj: lực quán tính chuyển động sàn xe Muốn xác định Pp xác ta phải xác định xác lực P kmax, Pf, Pj Trong ta xác định được: * Pkmax: đọc theo giá trị ghi lực kế * Lực cản lăn ta xác định sau: Pf = Gs.f Trong đó: - Gs: trọng lượng tồn sàn - f: hệ số cản lăn lăn ray: Pj = j Trong đó: - G: trọng lượng toàn sàn Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL - j: gia tốc dịch chuyển sàn Lực Pj phụ thuộc vào vận tốc thử nên khó xác định, vậy, phương pháp khơng cho kết xác  Ưu nhược điểm chính: * Ưu điểm: - Kết cấu bệ thử đơn giản - Chế tạo sàn, lực kế, lăn v.v… dễ dàng * Nhược điểm: - Kết khơng xác, phụ thuộc vào vận tốc thử - Chỉ đo đồng thời tổng lực phanh tất bánh xe Nên việc điều chỉnh lực phanh bánh xe - Không xác định tiêu phanh lại - Bệ thử có kích thước lớn - Phương pháp thử khơng an tồn, chất lượng hệ thống phanh xe thử chưa xác định đòi hỏi thao tác phải xác - Kết khơng xác nên phải thử nhiều lần khơng kinh tế 2.3.2.2 Băng thử kiểu băng tải -tang quay Hình 2-2 Bệ thử kiểu băng tải- tang quay Lực kế; Băng tải; Ơ tơ thử; Tang quay Nguyên lý làm việc : Cho hai bánh xe ô tô vào băng tải 2, móc kéo sau xe móc vào đầu lực kế cịn đầu lực kế móc vào vị trí cố định Cho động làm việc, thơng qua hệ thống truyền lực, băng tải chuyển động làm bánh xe quay, bánh xe quay với tốc độ ổn định người lái tiến hành đạp phanh Giữa băng tải bánh xe Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL xuất lực phanh Pp, lực có tác dụng đẩy xe phía trước kéo lực kế, lực kế cho biết giá trị lực phanh Pp  Ưu nhược điểm chính: * Ưu điểm: - Kết cấu bệ thử đơn giản, gọn nhẹ - Lực phanh phản ánh xác lên lực kế - Có thể đặt bệ thử nhà nên phụ thuộc thời tiết - Bảo đảm an toàn việc thử xe * Nhược điểm: - Chỉ xác định lực phanh đồng thời hai bánh xe, việc điều chỉnh lực phanh hai bánh xe không thực - Khơng ổn định thử độ cứng vững băng tải dẫn đến thiếu xác đo - Băng tải dễ bị hỏng nên phải thay liên tục gây tốn làm gián đoạn công việc - Không sát điều kiện thực tế làm việc ô tô 2.3.2.3 Băng thử kiểu quán tính (con lăn cao tốc) 11 01 02 03 04 05 09 08 06 Hình 2-3 Bệ thử kiểu qn tính Con lăn ma sát; Bộ truyền xích lăn; Ly hợp; Hộp giảm tốc; Bộ truyền xích động hộp giảm tốc; Động điện; Bánh xe kiểm tra; Cảm biến tốc độ; 11.Bánh đà Nguyên lý làm việc: Cho bánh xe thử vào lăn ma sát 1, khởi động động điện 6, động điện kéo lăn ma sát quay làm bánh xe kiểm tra quay Khi bánh xe kiểm tra quay đạt vận tốc thử, người lái xe tiến hành đạp phanh Ở thời điểm này, ly hợp ngắt dẫn động từ động điện đến lăn ma sát, nghĩa bánh xe quay tự với cặp lăn Đồng thời thời điểm bắt đầu phanh, cảm biến đóng để ghi lại số vòng quay lăn để xác định quãng đường phanh Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL Khi đo hiệu phanh bệ thử cần vào quan hệ sau đây: - Nếu ô tô chuyển động đường với vận tốc cho trước có động năng: Ed = Trong đó: - m: khối lượng ơtơ : tổng mơmen qn tính khối lượng chuyển động quay quy bánh xe - ωk: vận tốc góc bánh xe - Vo: vận tốc lúc bắt đầu phanh Khi phanh ôtô đường với vận tốc lúc bắt đầu phanh V đến dừng hẳn, ta tính quãng đường phanh sau: Ta có: dSpd = Vdtp  Vì: V1 = Với Jpd =  = Trong đó: - Jpd: gia tốc phanh phanh đường - δi: hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay ôtô Lực phanh ô tơ lúc là: Ppd = Jpd Suy ra: Sp = Trong đó: - rd: bán kính động học bánh xe Động thử xe bệ thử lăn quán tính là: EB = Trong đó: - ∑ : mơmen qn tính khối lượng lăn bánh đà - v: vận tốc góc lăn - Jdc: mơmen qn tính khối lượng rotor động điện - ωdc: vận tốc góc động điện Nếu ta coi v = ωdc, ta viết: EB = Tổng lực phanh đo bệ thử có cơng thức: Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL PpB = JpB thức: Quãng đường phanh đo bệ thử qn tính xác định từ cơng Sp = Trong đó: - JpB: gia tốc phanh bệ thử qn tính - J c: mơmen qn tính khối lượng chi tiết chuyển động quay bánh xe ôtô Jc = Với:  Ưu nhược điểm chính: * Ưu điểm: + Xác định nhiều yếu tố đánh giá hiệu phanh: - Đo trị số quãng đường phanh bánh xe - Lực phanh bánh xe + Giảm công suất động điện dẫn động * Nhược điểm: - Thiết bị đo lường tương đối khó kiếm - Khi thay đổi tải trọng xe phải tính lại mơmen qn tính bánh đà, phức tạp 2.3.2.4 Băng thử kiểu hộp giảm tốc cân 01 02 03 04 05 07 08 06 Hình 2-4 Bệ thử kiểu hộp giảm tốc cân 10 ... bánh vít nên phải dùng vật liệu đắt tiền (như hợp kim đồng) để làm bánh vít 13 Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL 3.1 Xuất xứ băng thử Băng. .. 3.2 .1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động băng thử Sơ đồ bố trí chung băng thử phanh hình 3-1: 15 Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL Sơ đồ bố trí chung: 1- Băng Thử Phanh; 2-Tủ điều khiển đồng... xe chạy vào băng thử; 4 -Băng thử góc đặt bánh xe; 5- Lớp bêtông; 6Bờ tường 16 Khảo sát băng thử phanh phịng thí nghiệm AVL Hình 3-1 Sơ đồ bố trí chung băng thử phanh 1- băng thử, 2- Đồng hồ hiển