Nghiên ứu mô phỏng hoạt động ủa hệ thống treo ô tô sử dụng mô hình giảm hấn thủy lự hai lớp vỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN HẢI NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG TREO Ô TÔ SỬ DỤNG MƠ HÌNH GIẢM CHẤN THỦY LỰC HAI LỚP VỎ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205063721000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN HẢI NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG TREO Ô TÔ SỬ DỤNG MÔ HÌNH GIẢM CHẤN THỦY LỰC HAI LỚP VỎ Ngành: Kỹ thuật khí động lực LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS HỒ HỮU HẢI Hà Nội – 2018 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 11 1.1 Giới thiệu giảm chấn thủy lực hai lớp vỏ 11 1.1.1 Nguyên lý hoạt động cấu tạo 11 1.1.2 Công dụng yêu cầu chế tạo giảm chấn 15 1.1.3 Phân loại 17 1.2 Xu hướng sử dụng 22 1.3 Các cơng trình nghiên cứu 22 1.4 Kết luận 26 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG DAO ĐỘNG GIẢM CHẤN VÀ HỆ THỐNG TREO 28 2.1.Thiết lập phương trình dao động 28 2.1.1 So sánh hoạt động xe khơng có giảm chấn có giảm chấn 28 2.1.2 Đánh giá tiêu êm dịu ô tô 28 2.1.3 Mơ hình nghiên cứu dao động 34 2.1.4 Khái quát chung Matlab Simulink 37 2.1.5 Mơ hình mơ giảm chấn .38 2.1.6 Mơ hình dao động hệ thống treo 1/4 khối lượng 44 2.2 Kết luận: 46 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG CÁC TRƯỜNG HỢP LÀM VIỆC ĐIỂN HÌNH 47 3.1 Các dạng mặt đường 47 3.2 Mô giảm chấn 48 3.2.1 Khảo sát lực giảm chấn thay đổi biên độ dao động 49 3.2.2 Khảo sát lực giảm chấn thay đổi tần số dao động 49 3.2.3 Khảo sát thay đổi áp suất buồng A B piston 50 3.2.4.Khảo sát lực vận tốc giảm chấn 51 3.2.4 Khảo sát lực giảm chấn theo thời gian thay đổi diện tích van A_AB 52 3.2.5 Khảo sát lực liên quan đến thay đổi p0 52 3.3 Mô hệ thống treo 1/4 khối lượng 53 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Những nội dung trình bày luận văn tơi thực với hướng dẫn khoa học thầy giáo PGS.TS Hồ Hữu Hải, thầy giáo Bộ môn ô tô xe chuyên dụng- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Toàn nội dung luận văn hoàn toàn phù hợp với nội dung đăng ký phê duyệt Hiệu trưởng Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết luận văn trung thực Hà Nội, ngày 24 tháng 09 năm 2018 Tác giả DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký Tên gọi hiệu Đơn vị G0 Trọng lượng tồn xe khơng tải Kg m Trọng lượng phần treo Kg A1 Diện tích piston giảm chấn phía m2 A2 Diện tích piston phía m2 p0 Áp suất khí pa pk Áp suất mở van pa pC Áp suất buồng C pa pB Áp suất buồng B pa pA Áp suất buồng A pa Fp Lực piston N ρ0 Mật độ dầu β Hệ số tốc độ dòng chảy K Modul chịu nén dầu pa a Biên độ dao động mặt đường m f Tần số dao động mặt đường Hz c Độ cứng nhíp k Hệ số cản giảm chấn z Độ dịch chuyển khối lượng treo m A_AB Tiết diện Van piston cho dầu chảy từ buồng A sang buồng B m2 A_BA Tiết diện van piston cho dầu chảy từ buồng B sang buồng A A_BC Tiết diện van giảm tải cho dầu chảy từ buồng B sang buồng C m2 A_CB Tiết diện van giảm tải cho dầu chảy từ buồng C sang buồng B Chiều dài xy lanh giảm chấn 2l m2 m h1 Chiều cao van piston m VA Thể tích dầu buồng A m3 l kg/m3 N/m VB Thể tích dầu buồng B VC Thể tích dầu buồng C m3 m3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hệ thống treo 11 Hình 1.2: Giảm chấn thủy lực hai lớp vỏ 14 Hinh 1.3: Cấu tạo chi tiết giảm chấn thủy lực lớp vỏ 15 Hình 1.4: Sơ đồ lắp ghép giảm chấn thủy lực hai lớp vỏ 16 Hình 1.5: Quá trình nén piston 18 Hình 1.6: Quá trình trả piston 18 Hình 1.7: Quá trình nén giảm chấn thủy lực lớp vỏ 19 Hình 1.8: Quá trình trả giảm chấn thủy lực hai lớp vỏ 20 Hình 1.9: Nguyên lý làm việc van piston van giảm tải 21 Hình 1.10: Xe tải lắp VEAM-MT 22 Hình 1.11: Biểu đồ lực vận tốc giảm chấn 23 Hình 1.12: Sự thay đổi áp suất buồng dầu 24 Hình 1.13: Mơ tả giảm chấn lực khoảng dịch chuyển cách thay đổi biên độ dao động tần số dao động mặt đường 24 Hình 1.14: Sự thay đổi vận tốc lực phụ thuộc vào áp suất mở van (a) tỉ lệ mở van 25 Hình 1.15: Biểu đồ mô tả thay đổi lực vận tốc piston 26 Hình 2.1: Biểu đồ so sánh dao động xe không giảm chấn có giảm chấn 28 Hình 2.2 : Hình miêu tả khoảng dịch chuyển piston xy lanh 32 Hình 2.3: Mơ hình ¼ 34 Hình 2.4 Mơ hình ½ 35 Hình 2.5: Mơ hình khơng gian tơ 36 Hình 2.6: Mơ hình khơng gian ô tô tải 36 Hình 2.7: Mơ tả lực tác động piston .39 Hình 2.8: Mơ hình mơ tả Simulink 44 Hình 2.9: Mơ hình dao động phần tử 45 Hình 2.10: Các lực tác dụng lên khối lượng treo 45 Hình 2.11 : Mơ hình mơ hệ thống treo 1/4 khối lượng 46 Hình 3.1: Kết mơ lực giảm chấn thay đổi biên độ a 49 Hình 3.2 : Kết mơ lực giảm chấn thay đổi tần số f (Hz) 50 Hình 3.3: Kết mơ biến thiên áp suất khoang giảm chấn 50 Hình 3.4: Kết mô lực giảm chấn theo vận tốc thay đổi diện tích van A_AB .51 Hình 3.5: Kết mơ lực giảm chấn theo thời gian thay đổi diện tích van A_AB .52 Hình 3.6: Kết mơ lực giảm chấn theo thời gian thay đổi áp suất p0 53 Hình 3.7: Dạng bước nhảy 54 Hình 3.8: Kết mô dịch chuyển khung xe .54 Hình 3.9: Kết mơ gia tốc khung xe 54 Hình 3.10: Đường cong dao động tắt dần thân xe 55 Hình 3.11: Dạng bước nhảy 56 Hình 3.12: Kết mơ dịch chuyển khung xe 56 Hình 3.13: Kết mơ gia tốc khung xe 56 Hình 3.14: Kết so sánh mô dịch chuyển khung xe 57 Hình 3.15: Mơ dịch chuyển khung xe với f=3Hz 57 Hình 3.16: Kết mơ biên độ dao động khung xe thay đổi tần số f 58 LỜI NÓI ĐẦU Ngày phương tiện vận tải ô tô chiếm tỉ lệ cao đời sống xã hội, có nhu cầu vận tải hàng hóa, vận tải hành khách xe gia đình…; với phát triển kinh tế, đời sống nhu cầu người ngày cao, tính tiện nghi, an tồn cho người hàng hóa…; với phát triển khoa học kỹ thuật tạo sản phẩm hỗ trợ thiết kế, chế tạo sản phẩm có tính ưu việt Đối với tơ để trì đảm bảo an tồn, êm dịu, tiện nghi cho hàng hóa, người vận hành yếu tố quan trọng, xe vận hành đường có nhiều yếu tố làm cho xe không ý muốn như: - Chất lượng mặt đường không tốt - Sự thay đổi chuyển động xe - Thời tiết - Yếu tố tải trọng - Nhịp, giảm chấn, hệ thống khung vỏ xe Chính hệ thống treo ô tô đỏi hỏi thiết kế chế tạo đáp ứng ngày cao người sử dụng, yêu cầu luận văn “nghiên cứu mô hoạt động hệ thống treo ô tơ sử dụng mơ hình giảm chấn thủy lực hai lớp vỏ” nhằm khảo sát yếu tố tác động; từ đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến độ êm dịu xe hoạt động đường Mục tiêu luận văn: - Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý làm việc giảm chấn hai lớp vỏ thủy lực hệ thống treo ô tô - Xây dựng mô hình mô giảm chấn hệ thống treo - Khảo sát đánh giá thông số giảm chấn đến độ êm dịu xe hoạt động (khảo mơ hình ¼ khối lượng)