Chính vì vậy tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế ghế ngồi cho tài xế lái xe tải nặng” làm đề tài luận văn.Trong thời gian một năn rưỡi học tập và nghiên cứu tại trường em thấy đây là mộ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠ O TRƯỜ NG ĐẠI HỌ C BÁCH KHOA HÀ NỘI …………… TẠ THỊ HOÀI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ GHẾ NGỒI CHO TÀI XẾ LÁI XE TẢI NẶNG Chuyên ngành: kỹ thuật khí động lực LUÂN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌ C NGƯỜI HƯỚNG DẪ N KHOA H ỌC PGS.TS LƯU VĂN TUẤN HÀ NỘI- 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204842531000000 LỜI NĨI ĐẦU Để phát triển ngành cơng nhiệp việt nam không phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trở thành ngành công nghiệp quan trọng đất nước, đáp ứng tối đa nhu cầu thị trường nội địa loại xe tải, xe khách thông dụng số loại xe chuyên dùng; phấn đấu trở thành nhà cung cấp linh kiện, phụ tùng số cụm chi tiết có giá trị cao chuỗi sản xuất công nghiệp ô tô giới, góp phần vào tăng trưởng kinh tế thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp khác Nhưng hầu hết sở sản xuất xe tải nặng nước ta, sản xuất sở xe tải nhập ngoại quan tâm đến tải trọng xe, công suất động cơ, diện tích khoang hàng tiện nghi điều hồ, radio, bố trí ghế ngồi người lái mà chưa quan tâm đến dao động xe dao động ghế ngồi cho lái xe thoải mái hay chưa? Mặt khác có nhiều tác giả nghiên cứu dao động ơtơ nói chung ghế ngơi nói riêng chủ yếu xe khách xe tải nặng chưa quan tâm nhiều Chính tơi chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế ghế ngồi cho tài xế lái xe tải nặng” làm đề tài luận văn Trong thời gian năn rưỡi học tập nghiên cứu trường em thấy mảng đề tài rộng khuôn khổ thời gian có hạn luận văn cao học, đề tài chọn nghiên cứu ảnh hưởng thông số kết cấu xe, thông số hệ thống treo, thông số lốp xe, thông số hệ thống treo ghế ngồi điều kiện làm việc ôtô đến độ êm dịu ghế ngối, từ chọn thông số kết cấu ghế ngồi theo quan điểm độ êm dịu Để đạt mục đích đề tài giải vấn đề sau: - Nghiên cứu tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động ơtơ nói chung ghế ngồicủa lái xe tải nặng nói riêng điều kiện đường xá Việt Nam, phù hợp với người Việt Nam - Xây dựng mơ hình dao động ghế ngồi “ơ tơ tải nặng sản xuất Việt Nam” - Thiết lập hệ phương vi phân mô tả dao động ghế ngồi - Ứng dụng kết đo mấp mô mặt đường quốc lộ 1A Hà Nội – Lạng Sơn vào toán dao động ghế ngồi - Giải hệ phương trình vi phân dao động Simulink phần mềm Matlab 7.0 - Nghiên cứu đề xuất thông số kết cấu ghế ngồi theo quan điểm êm dịu Qua cho phép tơi bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS TS Lưu Văn Tuấn người hướng dẫn khoa học trực tiếp suốt thời gian làm luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy Bộ môn Ơtơ Xe chun dụng, Viện Cơ khí Động lực, Trường ĐHBK Hà Nội, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Do trình độ thân thời gian có hạn nên đề tài chắn cịn có sai sót mong đóng góp thầy, độc giả quan tâm để đề tài hoàn thiện Hà Nội, ngày 25 tháng 03 năm 2018 Tác giả Tạ Thị Hoài Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Mục lục Mục lục bảng Mục lục hình CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình phát triển thị trường xe tải hạng nặng Việt Nam định hướng phủ 1.2 Tổng quan trình nghiên cứu ngồi nước 1.2.1 Các nghiên cứu dao động ô tô giới 1.2.1 Các nghiên cứu dao động ô tô Việt Nam 1.3 Mục tiêu phương pháp nghiên cứu luận án CHƢƠNG : NGHIÊN CỨU CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU CỦA GHẾ NGỒI 2.1 Ảnh hưởng dao động thể người 2.1.1 Ảnh hưởng rung toàn thân 10 2.1.2 Ảnh hưởng rung cục 12 2.2 Định mức dao động cho phép người 12 2.2.1 Những thông số dao động mà người thường xuyên tiếp xúc sinh hoạt thường ngày 12 2.2.2 Các thí nghiệm đo rung thể người 15 2.3 Các tiêu đánh giá độ êm dịu ghế ngồi 18 CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI “ ÔTÔ TẢI NẶNG” 22 3.1 Xây dựng mơ hình dao động tương đương 22 3.1.1 Các khái niệm thông số tương đương 22 3.1.2 Mơ hình dao động xe tải hạng nặng 23 3.2 Thiết lập phương trình vi phân mô tả dao động 24 3.2.1 Thiết lập phương trình vi phân mô tả dao động cầu trước 25 3.2.2 Thiết lập phương trình vi phân mơ tả dao động cầu 29 3.2.3 Thiết lập phương trình vi phân mô tả dao động cầu 32 3.2.4 Thiết lập phương trình vi phân mơ tả dao động sơ mi-rơ moóc35 3.2.5 Thiết lập phương trình vi phân mơ tả dao động đầu kéo 36 3.3 Kích động mặt đường 39 3.3.1 Các phương pháp định hàm kích động mặt đường 39 3.3.2 Cơ sở lý thuyết hàm ngẫu nhiên 40 3.3.3 Chọn hàm kích động ngẫu nhiên mặt đường 42 CHƢƠNG : ỨNG DỤNG MATLAB - SIMULINK ĐỂ KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI XE TẢI NẶNG 47 4.1 Mô dao động ghế ngồi xe 47 4.1.1 Sơ đồ mô tổng thể 47 4.1.2 Sơ đồ khối chức 48 4.3 Một số kết đánh giá 56 4.3.1 Khảo sát ảnh hưởng thông số cho hệ thống treo ghế ngồi số vị trí 56 4.3.2 Chọn thông số cho hệ thống treo ghế ngồi 61 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 Danh mục chữ viết tắt TT Thông số Ký hiệu Đơn vị Khối lượng treo đầu kéo M1 kg Khối lượng treo sơ mi- rơ mc M2 kg Khối lượng khơng treo cầu trước mA1 kg Khối lượng không treo cầu thứ mA2 kg Khối lượng không treo cầu thứ mA3 Kg Khoảng cách tâm hai bánh xe trái tâm xe b1 M Khoảng cách tâm hai bánh xe phải tâm xe b2 M Khoảng cách tâm cầu trọng tâm đầu kéo l1 M l2 M l3 M l4 M l5 M l6 M l7 M l8 M 10 11 12 13 14 15 Khoảng cách tâm c ầu th ứ trọng tâm đầu kéo Khoảng cách t tâm bánh xe trọng tâm cầu thứ Khoảng cách t tâm bánh xe trọng tâm cầu thứ Khoảng cách từ trọng tâm hai cầu xe 2,3 đến trọng tâm sơ mi - rơ moóc Khoảng cách từ trọng tâm hai cầu xe 4,5 đến trọng tâm sơ mi - rơ moóc Khoảng cách từ trọng tâm hai cầu xe 4,5 đến tâm bánh thứ Khoảng cách từ trọng tâm hai cầu xe 4,5 đến tâm bánh thứ 16 17 Khoảng cách từ trọng tâm sơ mi- rơ moóc chốt kéo Khoảng cách từ trọng tâm đầu kéo chốt kéo l9 M l10 M 13 Độ cứng HTT cầu trước trái K 1l N/m 14 Độ cứng HTT cầu trước phải K 1r N/m 15 Độ cứng HTT cầu thứ trái K 2l N/m 16 Độ cứng HTT cầu thứ phải K 2r N/m 17 Độ cứng HTT cầu thứ trái K 3l N/m 18 Độ cứng HTT cầu thứ phải K 3r N/m 19 Độ cứng lốp xe cầu trước trái KT1l N/m 20 Độ cứng lốp xe cầu trước phải KT1r N/m 21 Độ cứng lốp xe cầu thứ trái KT2l N/m 22 Độ cứng lốp xe cầu thứ phải KT2r N/m 23 Độ cứng lốp xe cầu thứ trái KT3l N/m 24 Độ cứng lốp xe cầu thứ phải KT3r N/m 25 Độ cứng lốp xe cầu thứ trái KT4l N/m 26 Độ cứng lốp xe cầu thứ phải KT4r N/m 27 Độ cứng lốp xe cầu thứ trái KT5l N/m 28 Độ cứng lốp xe cầu thứ phải KT5r N/m 29 Hệ số cản giảm chấn HTT cầu trước trái C 1l N.s/m 30 Hệ số cản giảm chấn HTT cầu trước phải C 1r N.s/m 31 32 Hệ số cản giảm chấn HTT cầu thứ trái Hệ số cản giảm chấn HTT cầu thứ phải C 2l C 2r N.s/m N.s/m 33 Hệ số cản giảm chấn HTT cầu thứ trái C 3l N.s/m 34 Hệ số cản giảm chấn HTT cầu thứ phải C 3r N.s/m 35 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu trước trái CT1l N.s/m 36 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu trước ph ải CT1r N.s/m 37 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ trái CT2l N.s/m 38 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ phải CT2r N.s/m 39 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ trái CT3l N.s/m 40 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ phải CT3r N.s/m 41 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ trái CT4r N.s/m 42 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ phải CT4l N.s/m 43 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ trái CT5r N.s/m 44 Hệ số cản giảm chấn lốp cầu thứ phải CT5l N.s/m 45 Độ cứng chốt kéo Kb N.s/m 46 Hệ số cản giảm chấn chốt kéo Cb N.s/m Mục lục bảng Bảng 2-1 Tần số dao động thể ngồi ghế đệm mềm.9 Bảng 4.1 Các thông số kỹ thuật xe t ải cầu 54 Bảng 4.2 Gia tốc lớn theo phương thẳng đứng C thay đổi 57 Mục lục hình Hình 1.1 Biểu đồ nhập tơ ngun Việt Nam năm 2015.2 Hình 2.1 Phân bố gia tốc thân 13 Hình 2.2 Phân bố gia tốc đầu 14 Hình 2.3 Độ lệch quân phương gia tốc đầu 15 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo độ rung với nguồn kích động điều hoà 16 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo độ rung với nguồn kích động điều ngầu nhiên 17 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo biên độ pha dao động thể người 17 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo gia tốc ghế ngồi người lái 18 Hình 3.1 Mơ hình dao động tơ tải hạng nặng cầu 23 Hình 3.2 Sơ đồ lực mô men tác dụng lên cầu trước 26 Hình 3.3 Sơ đồ lực mơ men tác dụng lên cầu thứ 30 Hình 3.4 Sơ đồ lực mơ men tác dụng lên cầu thứ 32 Hình 3.5 thể sơ đồ lực mô men tác dụng lên sơ mi-rơ mc Thiết lập phương trình cân lực mô men tác dụ ng lên sơ mi-rơ moóc,ta có: 35 Hình 3.5 Sơ đồ lực mơ men tác dụng lên sơ mi-rơ mc 35 Hình 3.6 Sơ đồ lực mơ men tác dụng lên thân xe 37 Hình 3.14 Kết đo mấp mô mặt đường quốc lộ 1A (đoạn 1) 45 Hình 3.15 Kết đo mấp mô qua xử lý (đoạn 1) 45 Hình 3.16 Kết đo mấp mơ mặt đường quốc lộ 1A (đoạn 2) 46 Hình 3.17 Kết đo mấp mô qua xử lý (đoạn 2) 46 Hình 4.1 Sơ đồ mơ tổng thể dao động Matlab-Simulink 7.0447 Hình 4.2 Sơ đồ mơ tả khối kích động mặt đường 48