(Luận văn) đánh giá chất lượng phanh của ô tô tải cỡ trung sản xuất tại việt nam khi vận chuyển gỗ

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu, kết luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Nếu nội dung nghiên cứu trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tn thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học lu an va Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2016 n Ngƣời cam đoan p ie gh tn to w d oa nl Lƣơng Thế Hƣng ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành luận văn cho phép tơi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Thầy giáo hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Lê Văn Thái, dành nhiều thời gian bảo tận tình giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Trân trọng cảm ơn lãnh đạo nhà trƣờng, phòng Đào tạo sau đại học, khoa Cơ điện Cơng trình Trƣờng Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ, tạo điều lu kiện thuận lợi cho tơi hồn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu an Trân trọng cảm ơn lãnh đạo phòng Đào tạo Trƣờng Đại học Lâm va n nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa học luận văn tn to tốt nghiệp ie gh Trân trọng cảm ơn Nhà khoa học, bạn đồng nghiệp đóng góp p nhiều ý kiến quý báu suốt q trình làm hồn chỉnh luận văn w oa nl Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2016 d Tác giả luận văn ll u nf va an lu m oi Lƣơng Thế Hƣng z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình vii lu ĐẶT VẤN ĐỀ an Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU va n 1.1 Tình hình áp dụng giới hóa vận chuyển gỗ to 1.1.2 Ở Việt Nam ie gh tn 1.1.1 Trên giới p 1.2 Tình hình nghiên cứu động lực học phanh ô tô nl w 1.2.1 Trên giới d oa 1.2.2 Trong nƣớc an lu 1.3 Kết luận chƣơng 11 u nf va Chƣơng MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 ll oi m 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 13 z at nh 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 13 2.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 13 z 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 19 @ l gm 2.3.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết 19 m co 2.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 21 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 22 an Lu 3.1 Cơ sở lý thuyết đánh giá chất lƣợng phanh ô tô 22 n va ac th si iv 3.1.1 Các lực tác dụng lên ô tô phanh 22 3.1.2 Hiệu q trình phanh tơ tải vận chuyển gỗ 23 Chƣơng CHẤT LƢỢNG PHANH CỦA XE Ô TÔ VẬN TẢI CỠ TRUNG KHI VẬN CHUYỂN GỖ 37 4.1 Xây dựng mơ hình tính tốn động lực học q trình phanh xe tơ vận tải cỡ trung vận chuyển gỗ 37 4.1.1 Các giả thuyết 37 4.1.2 Xây dựng mơ hình động lực học trình phanh xe tải cỡ lu trung vận chuyển gỗ 38 an 4.2.3 Xây dựng phƣơng trình vi phân chuyển động phanh ô tô va n xoay quanh trọng tâm 41 4.3.1 Xác định hiệu phanh 43 ie gh tn to 4.3 Xác định chất lƣợng q trình phanh xe tơ Thaco Foton cỡ trung 43 p 4.3.2 Xác định góc lệch hƣớng chuyển động ô tô phanh 46 oa nl w 4.3.3 Giải phƣơng trình vi phân chuyển động theo phƣơng pháp Runge Kutta ngơn ngữ lập trình Matlab 47 d an lu 4.4 Đánh giá chất lƣợng phanh xe ô tô vận tải cỡ trung chở gỗ 51 u nf va 4.4.1 Cơ sở đánh giá 51 4.5.2 Đánh giá chất lƣợng phanh xe ôtô vận tải cỡ trung chở gỗ 54 ll oi m 4.5 Đề xuất giải pháp nâng cao hệ thống phanh xe ô tô tải cỡ trung 54 z at nh Chƣơng NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 57 5.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 57 z 5.2 Đối tƣợng nghiên cứu thực nghiệm 57 @ l gm 5.3 Các thông số cần đo dụng cụ đo 57 m co 5.3.1 Các thông số đo 57 5.3.2 Dụng cụ đo 57 an Lu 5.4 Tiến hành thí nghiệm 57 n va ac th si v 5.4.1 Xác định tọa độ trọng tâm ôtô chở gỗ 57 5.4.2 Xác định hệ số bám ôtô với mặt đƣờng 62 5.4.3 Xác định hệ số cản lăn ô tô với mặt đƣờng 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Nội dung Trang 2.1 Các thông số kỹ thuật xe Thaco Foton - cỡ trung 15 4.1 Bảng tính tốn mơ men phanh theo hệ số bám 46 4.2 Bảng tính tốn góc lệch  phanh theo hệ số bám 47 4.3 Chỉ tiêu đánh giá hiệu phanh số nƣớc 51 4.4 Tiêu chuẩn Châu Âu hiệu phanh (ECE R13) 52 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si vii DANH MỤC CÁC HÌNH Nội dung Tàu hỏa đƣợc sử dụng để vận chuyển gỗ Mỹ 1.2 Xe tải quân đội đƣợc sử dụng vận chuyển gỗ năm 1913 1.3 Xe tải vận chuyển gỗ có lắp thêm ngoạm để tiện dụng cho việc bốc xếp gỗ lên, xuống xe 1.4 Xe công nông tự chế vận chuyển gỗ đƣờng 2.1 Xe ô tô Thaco Foton - cỡ trung 15 2.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh xe tải Thaco Foton 17 2.3 Cơ cấu phanh trƣớc 18 2.4 Cơ cấu phanh sau 19 3.1 Các lực tác dụng lên ô tô phanh 22 Đồ thị thay đổi quãng đƣờng phanh theo vận tốc bắt đầu phanh v1 theo hệ số bám 26 lu TT 1.1 an n va gh tn to p ie 3.2 Trang 27 3.3 Giản đồ phanh w 32 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô vận chuyển gỗ thực trình phanh đƣờng xuống dốc Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh làm tơ bị quay góc 38 4.3 Đồ thị kết khảo sát trình phanh đƣờng nhựa khô 48 4.4 Đồ thị kết khảo sát q trình phanh đƣờng đất khơ, 4.5 Đồ thị kết khảo sát trình phanh đƣờng đất ƣớt 50 5.1 Sơ đồ cấu tạo lực kế 57 5.2 Xác định trọng tâm theo chiều dọc ô tô 5.3 Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm theo chiều thẳng đứng 59 5.4 Xác định tọa độ trọng tâm theo chiều ngang 61 5.5 Đƣờng thí nghiệm cọc đóng bên đƣờng d an lu 41 ll u nf va 4.2 oa 4.1 nl Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh mà tơ bị quay góc β 3.4 oi m 49 z at nh z m co l gm @ 58 an Lu 64 n va ac th si ĐẶT VẤN ĐỀ Mở đầu Hiện nƣớc ta có mật độ tơ đƣờng ngày lớn yêu cầu tốc độ chuyển động cho phép ngày cao Trong hạ tầng giao thơng ta cịn yếu khơng theo kịp bùng nổ phƣơng tiện giao thông đƣờng độ Điều đặt vấn đề cấp thiết hàng đầu việc quản lý, sử dụng xe an tồn giao thơng đƣờng Theo số liệu thống kê sơ Cục cảnh sát giao thông, năm 2015 lu nƣớc xảy 22.326 vụ tai nạn giao thông đƣờng làm chết gần 8.500 ngƣời an hàng chục nghìn ngƣời bị thƣơng gây thiệt hại ngƣời lãng phí lớn tài va n sản Nhà nƣớc nhân dân Trong đó, nguyên nhân gây tai nạn giao thơng gh tn to đƣờng 60÷70% ngƣời gây ra; 10÷15% hƣ hỏng máy móc, trục p ie trặc kỹ thuật 20÷30% đƣờng xá xấu Trong nguyên nhân hƣ hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật theo thống kê cho thấy tai nạn hệ nl w thống phanh chiếm tỷ lệ lớn (52÷75%) Bởi nhà thiết kế liên tục đẩy d oa mạnh hoạt động nghiên cứu phát triển để cải tiến, hoàn thiện hệ thống an lu phanh Tất hƣớng tới mục tiêu tăng hiệu phanh tính ổn định u nf va hƣớng phanh, tăng độ tin cậy làm việc hệ thống, qua đảm an toàn chuyển động tăng hiệu khai thác phƣơng tiện ll oi m Bên cạnh đó, hãng vận tải nƣớc nhƣ: Thaco Trƣờng Hải, z at nh Vinaxuki…đã lắp ráp, sản xuất thành công nhiều loại ô tô tải đa dạng phong phú, có giá thành cạnh tranh Với sách đổi Nhà nƣớc, z rừng đƣợc giao hộ gia đình, trang trại vùng núi, điều kiện kinh @ l gm tế hạn chế, mặt hàng ô tô đáp ứng đƣợc nhu cầu vận chuyển m co hàng hóa nơng sản vận chuyển gỗ tới nơi tiêu thụ ngƣời dân Các hoạt động vận chuyển gỗ đƣợc thực điều kiện địa hình, đƣờng xá khó an Lu khăn, phức tạp Mặc dù vậy, đề tài đánh giá chất lƣợng phanh ô tô n va ac th si đƣợc lắp ráp Việt Nam vận chuyển hàng hóa nói chung, vận chuyển gỗ nói riêng cịn chƣa có, khiến cho ngƣời sử dụng xe theo cách cảm tính bỏ qua an tồn cho tính mạng Trên sở đó, chúng tơi nghiên cứu đề tài “Đánh giá chất lượng phanh ô tô tải cỡ trung sản xuất Việt Nam vận chuyển gỗ” cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao cho giai đoạn 2.Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn 2.1 Về khoa học lu - Xây dựng đƣợc mơ hình động lực học q trình phanh ô tô tải cỡ an trung vận chuyển gỗ, từ thiết lập đƣợc hệ phƣơng trình vi phân va n chuyển động cho xe phanh Kết nghiên cứu sở khoa học để đánh - Bằng nghiên cứu thực nghiệm, xác định đƣợc thông số đầu vào ie gh tn to giá chất lƣợng phanh xe ô tô tải sản xuất Việt Nam vận chuyển gỗ p phục vụ toán lý thuyết nhƣ tiêu đánh giá chất lƣợng phanh nl w phanh ô tô tải cỡ trung sản xuất Việt Nam vận chuyển gỗ d oa Kết nghiên cứu thực nghiệm số liệu đầu vào giải toán an lu lý thuyết nhƣ việc xây dựng mơ hình động lực học q trình phanh nghiên cứu lý thuyết ll u nf va ô tô vận chuyển gỗ đồng thời kiểm chứng với kết với oi m 2.2 Về thực tiễn z at nh Kết nghiên cứu luận văn sở khoa học để đánh giá chất lƣợng phanh cho xe ô tô cỡ trung sản xuất Việt Nam vận chuyển gỗ z Trên sở đƣa giải pháp nhằm nâng cao chất lƣợng phanh @ m co ngƣời sử dụng xe hợp lý vận chuyển gỗ l gm xe, giúp cho nhà sản xuất có sở để hồn thiện nhƣ khuyến cáo cho an Lu n va ac th si Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình áp dụng giới hóa vận chuyển gỗ 1.1.1 Trên giới Trên giới, lúc đầu cách thuận tiện để vận chuyển gỗ sau khai thác khai thác gần sơng sau vận chuyển theo đƣờng thủy Sau nguồn cung cấp gỗ gần đƣờng thủy giảm ngƣời khai thác lu gỗ phải xa để khai thác, họ sử dụng xe bò ngựa để kéo với an suất thấp Dần dần khoa học kỹ thuật phát triển, hệ thống đƣờng tàu va n đƣợc sử dụng rộng rãi, ngƣời ta bắt đầu sử dụng hệ thống tàu xe lửa để p ie gh tn to vận chuyển gỗ [8] d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z @ gm Hình 1.1 Tàu hỏa sử dụng để vận chuyển gỗ Mỹ m co l Năm 1913 Coving, Washington, Hoa Kỳ lần xe tải đƣợc Quân đội Hoa Kỳ đƣa vào sử dụng để vận chuyển gỗ Sau chiến tranh giới an Lu lần thứ hai, số lƣợng xe tải quân phong phú đƣợc chuyển giao cho n va ac th si 65 hai cọc nằm đƣờng thẳng cần phải ngắt hộp số để ô tơ chạy theo qn tính dừng hẳn Dùng thƣớc dây đo quãng đƣờng xe chạy theo quán tính (S) kể từ vị trị cắm cọc vị trí tơ dừng hẳn lu an va Hình 5.5 Đường thí nghiệm cọc đóng bên đường n Phƣơng trình cân động có dạng nhƣ sau: gh tn to  G v  f G.S (5.15) p ie g Trong đó: oa nl w v- vận tốc tơ bắt đầu cho xe chạy theo quán tính, (m/s); d  - hệ số tính đến khối lƣợng quay ô tô hộp số bị ngắt, chủ an lu yếu bánh xe Hệ số  đƣợc xác định theo biểu thức (5.11) u nf va S- qng đƣờng ơtơ chạy theo qn tính; ll G- trọng lƣợng ô tô; oi m g- gia tốc trọng trƣờng (5.16) m co l gm Kết thí nghiệm nhƣ sau: g 2S @ b) Kết thí nghiệm  v2 z f  z at nh Từ biểu thức (5.15) ta xác định hệ số cản lăn nhƣ sau: Cho xe chạy số truyền (20 km/h), theo catalogue xe ô tô Thaco an Lu HD72 3,5 số truyền có tỷ số truyền hộp số tƣơng ứng ih = 2.447 n va ac th si 66 Từ ta tính đƣợc hệ số tính đến trọng khối quay tơ theo biểu thức (5.11) ta có:   1,04  0,05ih2  1.04  0,05.2.447  1,33939 - Đường nhựa khô sạch: + Vận tốc ô tô số: V= 20 (km/h) = 5,55 (m/s); + Chiều dài quãng đƣờng chạy theo qn tính: S = 188,2 m - Đường đất khơ: + Vận tốc ô tô số: V= 20 (km/h) = 5,55 (m/s); lu + Chiều dài quãng đƣờng chạy theo quán tính: S = 62,5 m an va - Đường đất ướt: n + Vận tốc ô tô số: V= 20 (km/h) = 5,55 (m/s); to Thay số liệu vào công thức, tính hệ số cản lăn tƣơng ứng p ie gh tn + Chiều dài quãng đƣờng chạy theo quán tính: S = 42,2 m w loại đƣờng nhƣ sau: Quãng đƣờng nl Loại đƣờng oa TT Hệ số cản lăn f d phanh S (m) lu Đƣờng nhựa khô 188,2 0,013 Đƣờng đất khô 62,5 0,033 Đƣờng đất ƣớt 42,2 0,049 ll u nf va an oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận Sau thời gian nghiên cứu thực hiện, đƣợc giúp đỡ thầy cô giáo viên hƣớng dẫn, sở thực tế nghiên cứu, với cố gắng thân, tơi hồn thành nội dung đề tài đƣợc giao Đề tài đạt đƣợc số kết nghiên cứu nhƣ sau: - Luận văn đánh giá chất lƣợng phanh ô tô tải cỡ trung sản xuất Việt Nam vận chuyển gỗ rừng trồng lu - Đề xuất khuyến cáo chế độ sử dụng hợp lý cho ngƣời sử dụng, an nhà sản xuất xe tải Thaco Foton cỡ trung vận chuyển gỗ rừng trồng va n - Đã xây dựng đƣợc mơ hình tốn học khảo sát động lực học q gh tn to trình phanh ơtơ Thaco Foton loại trung vận chuyển gỗ rừng trồng, có - Luận văn xây dựng đƣợc phƣơng pháp đánh giá hiệu phanh p ie khác tốc độ, tăng lực phanh, thời gian tác động… nl w cho ô tô thông qua thời gian phanh quãng đƣờng phanh Kết đƣợc d oa đánh giá biểu diễn đồ thị nhằm đánh giá cách thuận tiện, đảm an lu bảo độ xác tin cậy u nf va - Chƣơng trình xử lý số liệu đƣợc viết ngôn ngữ Matlab, sử dụng máy tính cá nhân thuận lợi Từ việc thay đổi số liệu đầu ll oi m vào đơn giản, áp dụng khảo sát động lực học trình phanh cho z at nh ô tô khác Do thời gian nghiên cứu trình độ có hạn, dừng lại mức độ đề tài z thạc sĩ nên chƣa sâu vào kiểm nghiệm tính tốn phƣơng án @ m co Đề nghị l gm đề xuất cho xe tải Thaco cỡ trung vận chuyển gỗ rừng trồng Sau hoàn thành đề tài “Đánh giá chất lượng phanh ô tô tải cỡ an Lu trung sản xuất Việt Nam vận chuyển gỗ” Với kết đạt n va ac th si 68 đƣợc, thấy vấn đề nghiên cứu động lực phanh ô tô vấn đề phức tạp nhiều vấn đề cần tiếp tục quan tâm Vì chúng tơi đề nghị nghiên cứu mơ hình động lực q trình phanh tô theo hƣớng sau: - Tiếp tục nghiên cứu mô hình động lực học phanh tơ theo phƣơng án nghiên cứu kiểm chứng kết tính tốn thực tế để kết đạt đƣợc luận văn có tính thuyết phục cao - Nghiên cứu động lực trình phanh loại tơ khác có lu nhiều thơng số ảnh hƣởng mà toán bỏ qua an Bản thân tác giả có nhiều cố gắng, lại đƣợc hƣớng dẫn tận tình va n thầy PGS.TS Lê Văn Thái giúp đỡ đồng nghiệp luận gh tn to văn đƣợc hồn thành Tuy nhiên trình độ thân nhiều hạn chế, ie kinh nghiệm thực tế cịn q trình tính tốn, đánh giá thực p vẽ tránh khỏi thiếu sót, kính mong đƣợc đóng d oa nl w góp thầy giáo đồng chí ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si TÀI LIỆU THAM KHẢO Catolog Thaco Foton, Công ty ô tô Thaco Trƣờng Hải Nguyễn Văn Bản (2008), Thiết kế hốn cải hệ thống phanh tơ tải Kia Rhino, luận văn thạc sĩ Nguyễn Thanh Bình (2009), Khảo sát ổn định hướng chuyển động ô tô q trình phanh tơ hai cầu, luận văn thạc sĩ Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1985), Thiết kế tính tốn tơ, máy lu kéo, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội an Nguyễn Hữu Cẩn, Dƣ Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê va n Thị Vàng (1998), L thuyết ô tô, máy k o, NXB khoa học kỹ thuật, Hà to gh tn Nội p ie Cao Chí Cơng, Dƣơng Văn Tài, Bùi Hữu Ái, Chu Đình Quang (2006), Cẩm nang ngành Lâm nghiệp, Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn nl w Nguyễn Tài Cƣờng (2007), Nghiên cứu động lực trình phanh liên hợp d oa máy kéo shibaura - 3000A vận chuyển gỗ rừng trồng, đề tài, Hà Nội an lu Vũ Duy Khiêm (2008), Nghiên cứu động lực q trình phanh xe tơ u nf va có trang bị hệ thống ABS, luận văn thạc sĩ Lê Văn Thái (2015), Động lực học kéo phanh, giảng Trƣờng Đại học ll oi m Lâm Nghiệp, Hà Nội Thông Vận Tải z at nh 10 TCVN 224 (2001), Tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng phanh, Bộ Giao z 11 Phạm Hữu Nam (1991), Nghiên cứu phương pháp đánh giá hiệu l gm @ phanh ô tô, đề tài m co 12 Nguyễn Hồng Việt (1998), Kết cấu tính tốn tơ, tài liệu lƣu hành nội khoa khí Giao Thông, Đại học Đà N ng an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w PHỤ LỤC ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si PHỤ LỤC Chƣơng trình giải phƣơng trình vi phân vẽ đồ thị thơng số đặc trƣng cho hiệu phanh clear all clc close all syms alpha phi k tc1 f t lu m = 6695; % khoi luong an g = 9.8; va n tt=linspace(0,10,300); %goc doc mat duong phi = 0.7; %he so bam ie gh tn to alpha = deg2rad(10); %cuong phanh p k = 2; %thoi gian cham w %he so can lan nl f = 0.013; %tai %van toc dau ll u nf va v0 = 30/3.6; an lu G = m*g; d oa tc1 = 0.2; oi m %% z at nh %===========================GIAI VOI phi=0.7================================ z giatoc = -g*(phi*cos(alpha)*(1-exp(-k*(tt- @ ode45(@ptvp,tt,[0 v0 alpha phi k f tc1]); m co an Lu % xu ly so lieu l [T,Y]= gm tc1)))+cos(alpha)*f-sin(alpha)); n va ac th si tam = find(Y(:,2)>=0); nv = tam(end); %thoi diem cuoi T = tt(1:nv); %chan thoi gian Y = Y(1:nv,:); V=Y(:,2); S=Y(:,1); giatoc = giatoc(1:nv); lu Pp = G*cos(alpha)*phi*(1-exp(-k*(T-tc1))); an tim = find(Pp