KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRI N XE CITY CAR TRÊN TH GII VÀ VIT NAM.
KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRI N XE CITY CAR TRÊN TH GI I VÀ
Vì v y, hi n nay r nhi u t t n trên th gi i p trung nghiên c u phát tri n các dòng xe nh , g n và s d ng nhi u ngu ng m i, thân thi n v ng Châu Âu mi chic 100 km) nh g n, ti n l i và có th s d ng 2 ngu c
n), nhi u hãng xe B c M u và phát tri n dòng xe tin ích và nh g n Nh ng chi c xe này có tên g i là city car hay smart car
T i sao hi n nay nhi c trên th gi i l i ph i nghiên c u và phát tri n nh ng dòng xe nh y? H ng phanh c a dòng xe này có c u t th nào, nguyên lý ho ng c a chúng có khác gì so v i h thng phanh c a nh ng dòng xe bình
ng hay không? Li u chúng ta có th nghiên c u, thi t k t o ra nh ng s n ph m
có giá thành h , phù h p v u ki n giao thông Vi c không?
t bài tt ra cho nh ng k t k ô tô c ta hi n nay
Trong s phát tri c hi u rõ các v v h th xe city car là r t c n thi t nh m t u ki n thu n l i cho vi d ng, s a ch a bng và c i ti n h ng phanh V m th i i h n th tài này ch gi i h n trong vi u, tính toán thit k và ki m nghi m trên máy tính h th
n thc Vi c ki m nghi m trên máy tính s giúp cho vi c thi t k h thn chi phí, hi u qu kinh t ng chi c xe u tiên c i t i Nh t B i bàn tay c
Nh a các k t k i Nh t Ph n l n các m u xe city car t i các qu c gia
Phiên b u tiên c c ch t o d a trên m u Toyota Platz Nh m t s c i ti n v ngo i th t, nh ng chi c Vios mang m t dáng v khác bic bi t là v i phiên b n 2006 Phiên b c ch nh s v i
M C TIÊU C TÀI
T nh ng v c tiêu c tài là nghiên c u, thi t k tính toán và ki m nghi m trên máy tính h ng phanh trên xe city car T th tính toán thi t k, và kim nghim trên máy tính h th mang li hi u qu kinh t cho vi c s n xu t ôtô sau này, gi c chi phí s n xu t, th i gian th nghi m, gi
NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U
i v i ôtô thì có r t nhi u ch ng lo i: ôtô con, ôtô t i, ôtô khách, ôtô buýt
nghiên cu xe city car b n ch ng i
t sau, h p s th ng phanh d u không ABS
p c n các m u xe city car c c trên th gi
N I DUNG NGHIÊN C U
Ford
Alfa romeo mito
Romeo Mito dùng h thng ch ng bó c ng phanh ABS, ch t và h th ng h phanh g p (Brake Assistant), ch tr ch d ng và xu t phát trên d c, cùng mt s
C u t o chung c a h thc mô t trên hình 2.4:
c u t y h th ng phanh bao g m hai ph n chính:
- u phanh: c b các bánh xe nh m t o ra mô men hãm trên bánh xe
D truyn và khuy i l u khi n t p phanh
u phanh Tùy theo d ng d n y l c, khí nén hay k t h p mà trong dng phanh có th bao g m các ph n t khác nhau Ví d : n khí thì d ng phanh bao g u là dng th y l c thì dng phan bao gp, xi lanh chính (t ng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ng d n
Hình 2-4 H ng phanh trên ô tô th
u phanh là b ph n sinh ra mô men phanh và chuy a ô tô thành dng ng chuy n thành nhi
Trên ô tô ch y u s d t u phanh và các lou phanh
Tronu phanh tang tru lo i khác nhau: a.u phanh gu i x ng qua tr c
i x ng qua trm hai gu c phanh b i x ng qua
ng tr c th c th hi n trên hình 2.5
hình 2.5.a là lo i s d ép gu c phanh vào tr ng phanh, lo i này hay s d ng trên ôtô t i ln
hình 2.5.b lo i s d ng xi lanh th y l ép gu c phanh vào tr ng phanh, long s d ng trên ôtô du l ch và ôtô t i nh
C u t o chung c u phanh lo i này là hai ch t c nh có b trí b c l ch tâm
u ch nh khe h gi a má phanh và tr ng phanh i, khe h c
u ch nh b ng tr c cam ép (hình 2.5.a) ho c b ng cam l ch tâm (hình 2.5.b)
Trên hai gu c phanh có tán (ho c dán) các t m ma sát Các t m này có th dài liên tc (hình 2.5.b) ho c phân chia thành m t s n (hình 2.5.a) hình 2.5.b tr c chi ng h và gu c phanh bên trái
là gu c xi t, gu c bên ph i là gu c nh Vì v y, má phanh bên gu c xi gu c nh v i m hai má phanh có s d ng do má xi t chu áp sut l i v c m b ng cam ép (hình 2.5.a) áp su t tác d ng lên
dài c a chúng b ng nhau b.u phanh gu i x ng qua tâm
u phanh gui xc th hi n trên hình 2.3 S i x ng qua tâm c th hi n trên mâm phanh cùng b trí hai ch t gu c phanh, hai xi lanh bánh xe, hai gu c phanh hoàn toàn gi i x ng v i nhau qua tâm
Hình 2-5.u phanh gui xng qua tr c
Hình 2-6 u phanh gui xng qua tâm
1 ng n i; 2 t làm kín; 6 Pittông; 7 Lò xo guc phanh; 8 T m ch n; 9 Ch t gu c phanh; 10 Mâm phanh
M i gu c l p trên m t ch t c nh mâm phanh c l u ch nh khe h i c a má phanh v i tr ng phanh M t phía c a pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nh lò xo gu c phanh Khe h phía trên gi a má phanh và tru ch nh b u t u ch nh khe h l p trong pittông cu phanh loi xng có dng b ng th y l c b trí c c ca ôtô du l ch ho c ôtô t i nh c u phanh gu c lo
u phanh gui xc th hi n trên hình 2.7 S i x ng qua tâm c th hi n trên mâm phanh cùng b trí hai ch t gu c phanh, hai xi lanh bánh xe, hai gu c phanh hoàn toàn gi i x ng v i nhau qua tâm
u phanh gu c lo c phanh không t a trên m t ch t quay c nh mà c u t a trên mt tt (hình 2.7.b)
Có hai kiu phanh loi hai m t t a tác d 7.a); loi hai mt ta tác d ng kép (hình 2-7.b)
lo i này m u c a gu c t a trên m t t t trên ph n v xi
u còn l i t a vào m t t t c u phanh long
c b trí các c c a ôtô du l ch và ôtô t i nh
- Lo i hai m t t a tác d ng kép: i này trong m i xi lanh bánh xe có hai pittông và c u c a m i gu
u t a trên hai m t t t c u phanh lo c s d ng các bánh xe sau c a ôtô du l ch và ôtô t i nh u phanh gu c lo ng hóa:
u phanh gu c t c phanh th nht s ng l c tác d ng lên gu c phanh th hai
Có hai lou phanh t ng hóau phanh t ng hóa tác d
u phanh t ng hóa tác d ng kép (hình 2.8.b)
- u phanh t ng hoá tác d u phanh t ng hóa tác d u c a hai gu c liên
k t v i nhau qua hai m t t t c a mu chu còn
Hình 2-7 u phanh guc lo l i c a hai gu c phanh thì m c t a vào m t t t trên v xi lanh bánh xe còn m t thì t a vào m t t t c u ch nh
u ch nh khe h gi a má phanh và tr ng phanh c a c hai gu c u phanh lo c b trí c c a ôtô du l ch và ôtô t i nh n trung bình
Hình 2-8u phanh guc lo i t cung hoá
- u phanh t ng hóa tác d ng kép: u phanh t ng hóa tác d u c a hai gu c t
a trên hai m t t t c a hai pittông trong mt u phanh loi
c s d ng các bánh xe sau c a ôtô du l ch và ôtô t i nh n trung bình
- M c l p va bánh xe và quay cùng bánh xe;
- M c nh trên d m c t các xi lanh bánh xe;
- Hai má phanh d ng ph t hai bên cc dng bi các pittông c a các xi lanh bánh xe
Có hai lo c nh và lo ng
lo không b t c nh mà có th c trên m t s cht b t c nh trên d m c i ta ch b trí m t xi lanh bánh xe v i m t pittông tì vào m t má phanh Má phanh i dic gá trc ti c Mt s chi ti
c ch t o b ng gang c u ho c gang xám, b m t làm vi c mài phc có vc.
Dng ch t c dùng vì b m t ma sát g n
Dc dùng nhi mc b trí xa cn ch nung nóng này và d dàng b trí xi lanh công tác
Dng có t o các l c dùng ph bi
Má phanh g m các t m ma sát d y kho n
c l p trên giá xi lanh công tác bnh v b ng các ch nh v ho c bng các m nh hãm
- u báo mòn h t má phanh : Trên mu có ch t báo h t má phanh Khi má phanh mòn hn chi u dày t n 4 mm thì ch t báo h t s p xúc ti vt má phanh
Hình 2-10 u báo mòn h t má phanh
C m xi lanh công tác c c ch t o li n v i giá
ho c ch t o r i, pít tông, ph t làm kín và vành ch n b i Phía trên xi lanh có l không khí trong h ng d th ng
- u t u ch nh khe h gi a má phanh v u t u ch nh khe h gi ng s d ng s
Khi pít tông d ch chuy n, ma sát gi bi n d ng trong rãnh c v trí
u và h t bi n d ng N u khe h gi bi n d ng h t m c và pít tông d t so v tr v b bi n d ng c tông có v trí m i so vm b o khe h gi i.
Phanh d d ng d c ho ng b ng Nói chung, h th c s d ng h ng yên, không di chuy n trên các lo ng khác nhau
V c u t o phanh d phu phanh và dng phanh
u phanh có th b trí k t h p v u phanh c a các bánh xe phía sau ho c b trí trên trc ra ca h p s
Hình 2-11 b trí chung cu phanh d ng
Dng phanh c a h ng phanh d ng h u h t là d th c b trí và ho c l p v i d u khi n b ng tay, vì v y còn gi là phanh tay.
D ng phanh
c mômen phanh l n do h n ch l u khi n c ng ch s d ng
2.3.2.2 Dng phanh chính b ng th y l c
Dng phanh b ng th y l c t c là dùng ch t l ng t o và truy n áp su n các xi lanh công tác c t o l c ép má phanh vào tr
phanh d u, l c tác d ng t u phanh qua ch t l ng (ch t l ng
Hình 2-12 h ng dth ng th y l c
C u t o chung c a h thng phanh d ng b ng thu l c bao g p phanh, xi lanh chính (t ng phanh), các ng d n, các xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) Trong h ng phanh d th ng phanh b ng thu l c, tu c a m ch di ta chia ra dng m t dòng và d ng hai dòng a b
Dng m u ra c a xi lanh chính ch có m ng d u duy nh dt n t t c các xi lanh công tác c a các bánh xe D ng m t dòng có k t c an toàn không cao Vì m t k mng
ng d n d n các xi lanh bánh xe b rò r thì d u trong h th ng b m t áp su t và tt ccáu b m t phanh y, trong th i ta hay s d ng d ng thu l c hai dòng
D u ra cng dc l p d n các bánh xe c c l i ta có th s d ng m t
t h p v i m t b chia dòng ho c s d ng xi lanh chính kép u ph n các bánh xe, u hai
Hình 2-13 D n ng hai dòng hình 2-13.a thì m c d ng ra hai bánh xe c c còn
m c dng ra hai bánh xe c u sau V i cách b trí này m t trong hai dòng b rò r dòng còn l i vn có tác d ng Ví d trên hình v khi dòng d u ra c u c b rò r thì dòng d n ra c u sau v n có tác d ng và l c phanh v n xu t hi n hai bánh sau khi phanh hình 2-13.b thì m c d n t i m c và m
t bánh xe phía sau so le nhau, còn mc d n t i hai bánh xe so le còn li
ng h p này khi m t dòng b rò r thì dòng còn l i v n có tác d ng và lc phanh vn sinh ra c và sau
2.3.2.3 Dng phanh chính b ng khí nén:
Hình 2-14 C u t o chung c a d ng phanh khí nén
1 - Máy nén khí; 2 - B u l c khí; 3 - B u ch nh áp su t; 4 - ng h áp su t; 5
- p phanh; 6 - Van an toàn; 7 - Bình ch a khí; 8 - Van phân ph i (t ng phanh); 9 - B u phanh; 10 - Cam phanh; 11 - u phanh; 12 - Guc phanh
Dng phanh b ng khí nén t c là s d ng c a ngu t o nên áp l c ép các gu c phanh vào tr m ca dng phanh bng
nh y th c t d ng c a ngu n khí
th c hi u khiu phanh n n l u khi n c i lái không c n l n l m mà ch c m u khi n phân ph i khí nén Vì v ng dùng trên các ô tô c l n
H d u khi n phanh b ng g m các b ph n chính sau : máy nén khí, bình ch a khí nén, van phân ph ng ng d n khí nén, các xi lanh công tác (b u phanh), b ph n các bình ch a c a các dòng d ng khác nhau và các van an toàn c a h th gi m th i gian ch m tác d ng c c u phanh i ta có th b trí các van gia t c.
2.3.2.4 Dng phanh chính b ng th y khí k t hp:
Dng b ng thu l nh n ch là l u khip còn l c l i v i d ng b ng khí nén l m là lu khip nh nhy kém (th i gian ch m tác d ng l n do khí b nén khi ch u áp su t)
Hình 2-15 h ng dth ng thu khí k t h p t n d m c a hai lo i d ng trên i ta s d ng h ng d
ng ph i h p gi a thu l c và khí nén (hình 2.15 ) c áp d ng trên các ôtô t i trung bình và l n
Loi d c u t o chung c ng bao g m hai ph n d ng:
- Dng th y l c: có hai xi lanh chính d n hai dòng d n các xi lanh bánh
- Dng khí nén: bao g m t máy nén khí, bình ch a khí, van phân ph i khí và các xi lanh khí nén n máy nén khí và van phân ph i hoàn toàn có c u t o và nguyên lý làm vi
trong h th ng d ng b ng khí nén n xi lanh, xi lanh chính lo t c u và nguyên
Ph lý làm vi ng dth ng b ng th y l c. d ng th y khí k t h p hai dòng nên van phân ph i khí là lo i van kép,
có hai xi lanh chính và hai xi lanh khí.
B ng hóa l c phanh
B ng hóa l c phanh là m t c m chi ti t l ng t m t ngu n có s n ph u khi n s u khi n h ng phanh nh th gic lc cn thi u khiu khic nh ng có s ng l y t d ng khí nén ho
ng hóa dng b ng khí nén (s d ng ngu n khí nén có sng là trên các ô tô t i l n ho ô tô buýt l c ng hóa chân không (s d ng ngu n chân không s ng g p trên các lo i ô tô c nh ) Ngu n chân không c p cho b ng hóa có th l ng ng n p c hòa khí hoc to b y là b ng hóa chân không
Hình 2 16- Bng hóa chân không
H THNG PHANH TRÊN MÁY TÍNH
TÍNH TOÁN H TH NG PHANH XE CITY CAR
Các thông s tính toán
Trong quá trình tính toán và thi t k m t h ng hay m t chi ti th ph i ch n các thông s k thut phù h n hành thi t k sao cho hi u qu tti nh thit k tính toán h ng lái c th n các thông s k thu
` Bng 3-1 Các thông s k thu t xe tham kh o
Phân b t i tr ng ra c u sau 3450 N
Phân b t i tr ng ra c u sau 5200 N
Chiu cao tr ng tâm(h g) 500 mm
Thi t k u phanh
3.1.2.1 nh mô men phanh c n thi t ti các bánh xe
Hình 3-1 các lc tác dng lên ô tô khi phanh
L c phanh t c giá tr l n nh t khi bánh xe b t l t, trong
c n a mà th ng gi m Vì v ng tính toán mô men phanh c n thi t t i các bánh xe sao cho t n d ng t i a bánh xe Vt tr c ti p các bánh xe thì mô men phanh c n thi t sinh ra ti mu phanh
- c u sau là: M = 1-p2 jmax g 2g.ah G a2L rbx
jmax- gia t c ch m d n c i ca ô tô khi phanh j max = 6(m/s 2 ) hg- chiu cao tr ng tâm c a ô tô, ly h g = 0,50(m) g- Gia tc trng: g = 9, 81(m/s 2 )
9350 = 0,9898(m) b Khong cách t tr ng tâm xe t i c u sau: b = L - a = 2, 23 0,9898 = 1,2402 (m)
3.1.2.2.1 a l c t ng h p tác d ng lên má phanh
Hình 3-2 Các thông s hình h c cu phanh
1: Góc tính t tâm ch t quay c a gu n ch tán t m ma sát
nh theo công th c sau:
V i r t : Bán kính c a tang tr ng, v i l p ch n thi t k có kí hi u 135/65 R12
ng vng kính D = 458 mm ta ch n theo xe tham kh o bán kính tr ng phanh r t 90 mm
Bng 3-2 Các thông s hình h c c u phanh
u phanh chúng ta cnh l c P tác d ng lên gu
m b o cho t ng momen phanh sinh ra gu P1 ho P1 ) và guc sau P2 ho P2 ) b ng mômen phanh tính toán c a m t t i bánh xe
s ma sát gi a t m ma sát v i tang tr
R1 1 u b ng nhau vì cùng có h s ma sát
y, mônen phanh sinh ra u phanh c a 1 bánh xe là:
Hai guu tác d ng c a các l c:
- L c tác d ng t d ng phanh thông qua xilanh công tác P , P Do dng th y l c v i 1 xilanh công tác chung cho c 2 piston d ng các guc và sau thì các lng b ng nhau P = P =P L c P , P 3.3
- L c tác d ng t ng phanh vào má phanh (toàn b áp l c t ng phanh vào má tr tr
- Ph n l c tâm quay ca guc phanh U , U
- nh các thông s hình h c c u phanh và v l , v các lc P
a P và R c t nhau t i O Ta có ng thái cân b ng t ng các l tr c tác dng lên gu c phanh b ng 0:
Do v y 3 l c trên s t o thành m t tam giác l u kéo dài
- Trên hình v l n P 1 và P2 bc chi u T các l c P này d ng các tam giác l c cho các gu c phanh b ng cách v ng song song v i các l
- c tin R và R trên hình và tính t l (Hình 3.2)
3.1.2.2.3 Kim nghi m hi ng t t xi
Khi thi t k u phanh c n ph i tránh hi ng t xi t Hi ng t xi t x ra khi má phanh b ép sát vào tr ng phanh ch b ng l c ma sát mà không y cng l c P c a d ng lên gu c phanh N u hi ng này x y ra thì khi
n b phanh do v ng c i v i h ng phanh Trên hình 3.3 ta th y hi th xi t s không x c a l a gu c phanh Khi thôi phanh (t
ng c a l c P), ph n l c R t tr ng phanh vào gu c phanh s
u (v c l i n a l i tâm quay c a gu u này ch x i v i gu c phanh bên trái) thì b n thân l vô h n và n i lái nh phanh thì xe v n b phanh Gu c phanh bên ph i (t c gu c phanh phía sau theo chi u ti n c a xe) không bao gi có hi ng t xi t.
- Ta có công th i v i guc sau:
T h ta có th th ng h p vì v y:
V y v i gu c phanh sau không bao gi có hi ng t xi t.
Biu th c trên cho th y, n Pu này có n c s nên vô cùng ltr hing t xi t Vu ki x y ra hing t xi t là:
ng cách t n tâm ch n c= 65 mm
Theo tính toán trên ta có:
Trên h l c phanh ta th y r ng n c ni tâm quay c a gu c phanh O 1 thì s x y ra hing t xi t
gu c cu phanh sau không x y ra hi ng t xi t khi phanh
Kt lun: Vu phanh thi t k , không x y ra hi ng t xi t.
3.1.2.3.1 a l c t ng h p tác d ng lên má phanh
Hình 3-4 Các thông s hình h c cu phanh sau
1: Góc tính t tâm ch t quay c a gu n ch tán t m ma sát
nh theo công th c sau:
v i: rt: Bán kính c a tang tr ng, v i l p ch n thi t k có kí hi ng vng kính D = 545 mm ta ch n theo xe tham kh o bán kính tr ng phanh r t = 90 mm
Bng 3-4 Các thông s hình h c c u phanh sau
3.1.2.3.2 nh các l c c n thi t tác d u phanh b h
u phanh chúng ta cnh l c P tác d ng lên gu
m b o cho t ng momen phanh sinh ra gu P1 ho P1 ) và guc
P2 ho P2 ) b ng mômen phanh tính toán c a m t t i bánh xe c các thông s k t c 1 2 0 , r1) chúng ta t
s ma sát gi a t m ma sát v i tang tr
R1 1 u b ng nhau vì cùng có h s ma sát
y, mônen phanh sinh ra u phanh c a 1 bánh xe là:
Hai guu tác d ng c a các l c:
- L c tác d ng t d ng phanh thông qua xilanh công tác P , P Do dng th y l c v i 1 xilanh công tác chung cho c 2 piston d ng các guc và sau thì các lng b ng nhau P = P =P L c P , P 3.3
- L c tác d ng t ng phanh vào má phanh (toàn b áp l c t ng phanh vào má tr tr
- Ph n l c tâm quay ca guc phanh U , U
- nh các thông s hình h c c u phanh và v l , v các lc P.
O a P và R c t nhau t i O Ta có ng thái cân b ng t ng các tr lc tác dng lên gu c phanh b ng 0: P + R + U = 0
Do v y, 3 l c trên s t o thành m t tam giác l là n u kéo dài
- Trên hình v l n P 1 và P2 bc chi u T các l c P này d ng các tam giác l c cho các gu c phanh b ng cách v ng song song v i các l
- c tin R và R trên hình và tính t l (Hình 3.2)
Bng 3-5 Các l c tác d u phanh sau
3.1.2.3.2 Ki m nghi m hi ng t xi t
Khi thi t k u phanh c n ph i tránh hi ng t xi t Hi ng t xi t x y ra khi má phanh b ép sát vào tr ng phanh ch b ng l c ma sát mà không cng l c P c a d ng lên gu c phanh N u hi ng này x y ra thì khi
i n b phanh do v ng c i v i h ng phanh Trên th hình 3.3 ta th y hi xi t s không x c a l a gu c phanh Khi thôi phanh (t tác ng c a l c P), ph n l c R t trng phanh vào gu c phanh s
u (v c l i, n a l i tâm quay c a gu u này ch x i v i gu c phanh bên trái) thì b n thân l vô h n và n i lái nh phanh thì xe v n b phanh Gu c phanh bên ph i (t c gu c phanh phía sau theo chi u ti n c a xe) không bao gi có hi ng t xi t.
- Ta có công th i v i guc sau:
T h ta có th th ng h p vì v y:
V y v i gu c phanh sau không bao gi có hi ng t xi t.
Biu th c trên cho th y, n Pu này có
c s tr nên vô cùng l hing t xi t Vu ki x y ra hing t xi t là:
ng cách t n tâm ch t Ch n c = 65 mm
Theo tính toán trên ta có:
Trên h l c phanh ta th y r ng n c c ni tâm quay c a gu c phanh O 1 thì s x y ra hing t xi t
gu c cu phanh sau không x y ra hi ng t xi t khi phanh
Kt lun: Vu phanh thi t k , không x y ra hi ng t xi t.
Tính b n các chi ti u phanh
3.1.3.1 Tính b n các chi ti u phanh sau:
Guc làm theo hình ch T Ta tính b n cho gu c phanh ch u momen l n nh t theo tính toán trên ta có gu u phanh sau ch u momen l
Hình 3-6 tính b n gu c phanh sau a = 45 mm; b= 6 mm; c= 10 mm; d= 30 mm
F1: din tích ph n trên ch T: F 1= a.b= 45.6= 270 mm 2
F2: din tích phi ch T: F 1= c.d= 10.30= 300 mm 2
1 : bán kính tr ng tâm c a ph n di n tâm tang tr ng:
2 : bán kính tr ng tâm c a ph n di n tâm tang tr ng:
c t n tr ng tâm c a gu c phanh
3.1.3.1.2 Kim tra bn guc phanh sau: Áp dc phanh r t ph c t p
nh ti t di n nguy hi m c a gu c phanh ph i v c bi n i l t các giá tr l c P, U , R vào gu c phanh T t l c t ng h p R ta phân tích thành hai thành ph n l c N và T Coi l c phân b u trên gu c các l c N X , TX
t t i góc /2 T i ch t quay c a ch c l c t ng h p U 1 ra hai thành ph n l c U Y1 và UX1 t l c R 1 ta c t gu c phanh thành hai n a thay vào m t c ng tâm N Z1 và QY1, MU1 n i là các l c N Z2 và QY2,
MU2 c vi các thành ph n l c và mômen ph n trên
- Xét scân bn trên ta có:
Hình 3-7 l c na trên gu c phanh sau a: khong cách t tâm tr t lc P, a = 80 mm
Rt: bán kính tang tr ng, R t = 90 mm
c các giá tr trên ta l p b ng sau:
Bng 3-6 Lc và mô men tác dng lên n a trên gu c phanh sau
Bng 3-7 Lc và mô men tác dng lên na i gu c phanh sau
- ng su t do Q Y2 và MU c tính theo công th c
F: Din tích ca tit din tính toán
- ng su t do N X gây ra b J
Sxn b c i v i tr c quán tính trung tâm
Jx: Mô men quán tính ca thit di n
Y To ng tâm ph n b ctr i v i tr c trung hoà Trên hình v t m 1 và 3 có
3.1.3.1.3 Tính b n tr ng phanh Áp sut trong trc tính theo công th c:
M: mômen phanh do guc sinh ra
: h s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh = 0,3 b: chi u r ng má phanh b= 45 mm rt: bán kính trng phanh rt= 90 mm
- ng su ng tâm tính theo:
- ng su t tip tuy n tính theo:
m b o an toàn ta l y thêm h s an toàn n= 1,5:
Trc làm b ng gang CX 18- 36 nên có:
3.1.3.2 Tính b n các chi ti u phanh c:
Guc làm theo hình ch T Ta tính b n cho gu c phanh ch u momen l n nh t theo tính toán trên ta có gu u phanh sau ch u momen l
Hình 3-10 tính b n gu c phanhc a = 45 mm; b= 6 mm; c= 10 mm; d= 30 mm
F1: din tích ph n trên ch T: F 1= a.b= 45.6= 270 mm 2
F2: din tích phi ch T: F 2 = c.d= 10.30= 300 mm 2
1 : bán kính tr ng tâm c a ph n di n tâm tang tr ng:
2 : bán kính tr ng tâm c a ph n di n tâm tang tr ng:
c t n tr ng tâm c a gu c phanh
Ta áp dpháp tính gc phanh r t ph c t nh ti t di n nguy hi m c a gu c phanh ta ph i v c bi n i l c
t các giá tr l c P, U , R vào gu c phanh T t l c t ng h p R ta phân tích thành hai thành ph n l c N và T Coi l c phân b u trên gu c các l c N X , TX t t i góc /2 T i ch t quay c a ch c l c t ng h p U 1 ra hai thành ph n l c U Y1 và UX1 t l c R 1 ta c t gu c phanh thành hai n a thay vào m t c ng tâm N Z1 và QY1, MU1 n i là các l c N Z2 và QY2, MU2c vi các thành ph n l c và mômen phn trên
- Xét scân bn trên ta có:
Hình 3-11 l c na trên guc phanhc a: khong cách t tâm tr t lc P, a = 80 mm
R t : bán kính tang trng, R t = 90 mm
c các giá tr trên ta l p :
Bng 3-9 Lc và mô men tác d ng lên n a trên gu c
Bng 3-10 L c và mô men tác dng lên ni guc phanh c
- ng su t do Q Y2 và MU c tính theo công th c
F: Din tích ca tit din tính toán
- ng su t do N X gây ra b
Sxn b c i v i tr c quán tính trung tâm Jx: Mô men quán tính ca thit di n
Y To ng tâm ph n b ctr i v i tr c trung hoà t
+ ng su t t m 2: Sx = Y2.Fc = 18.300 5400 = mm 3
+ ng tng trung hoà: Sxth = Y F0
3.1.3.2.2 Tính b n tr ng phanh Áp sut trong trc tính theo công th c:
M: mômen phanh do guc sinh ra
: h s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh =0,3 b: chi u r ng má phanh b= 50 mm rt: bán kính trng phanh rt= 90 mm
- ng su ng tâm tính theo:
- ng su t tip tuy n tính theo:
m b o an toàn ta l y thêm h s an toàn n= 1,5:
Trc làm b ng gang CX 18- 36 nên có:
Tính toán d ng phanh
ng kính các xi lanh
ng kính xi lanh công tác
ng kính xy lanh công tác cc d1c tính toán d a trên l
Vi: P: lc ép c a xy lanh lên gu c phanh c u sau P= 1216 N pi : áp su t d u làm vi c trong h thng phanh, ch n p i = 6 MPa
ng kính xilanh công tác phanh sau:
u ki n cân b ng t i xy lanh chính:
: hiu su t truy ng th y l c Ch n = 0,92 l, l p Theo xe tham kh o ta có
' ll ng kính xy lanh chính
* Hành trình làm vi c c a các piston trong xy lanh
Hành trình làm vi c c a các piston trong các xy lanh u phanh cc và
0: khe h trung bình gi a má phanh và tang tr ng 0,25 mm
ng kính cho phép c a má phanh [ ] = 1 mm ng cách t tâm tr ng t t l c P a = 70 mm a: kho c: kho ng cách t tâm tr ng t i chnh v c a má phanh c = 65 mm
Hành trình toàn b c i v i d ng phanh b ng ch t l c tính d b qua bi n d i c a dng ch t l tính th tích ch t l ng c n ép ra kh i xilanh chính i v t t t c c tính theo công thc:
: khe h gi y và piston xilanh chính
0 (1,5 2)mm Ch n 0 =1,5 mm d1, d2c, bánh sau và xi lanh chính
b : h s b sung khi phanh ng t th tích c a d ng ch t l ng
V y S bd [Sbd] 0(mm) thu ki n
3.1.4.2 Tính bng ng dng phanh
ng ng d ng phanh ch u áp su t khá l n có khi lên t i 1000 (N/cm 2 ) Khi tính có th ng ng d n d u là lo i v m ng b u và có chi u dài khá l n ng su p s R t
ó: p: áp sut dng ng p= 600 N/cm 2
ng ng d n R= 3 mm= 0,3 cm s: chi u dày ng d n s= 0,5 mm= 0,05 cm
Ct ng b ng m t phng vuông góc vi trc ca ng thì ng su t pháp n tác d ng lên thành v ng ph i cân b ng v i áp su t c a ch t l ng tác d ng lên di n tích m t c t ca ng:
Chn long ng làm b ng h ng có = 2600 N/cm 2
So sánh ta có: 402,4(KG cm/ 2 ) V y d b n
3.2.1 Gi i thi u ph n m m Solid Works
Phn m c bi n r bi n hi n nay Là m t trong nh ng ph n m m chuyên v thi t k
p v a và nh ng h u h t các nhu c u thi t k
c bin t phiên b c du nhc ta v i phiên bn mm
ng ng, ki n trúc, trang trí n i th t, m thu
Thi t k 3D các chi ti t
- Click New trên thanh công c Standard: H p tho New SolidWorks Document i xut hin
- Click Sketch SketchFront Top
- DSmart Dimension standard tính toán
- Click Revolved Boss/Base Direction1
- Click Sketch SketchFront Top
- Click Revolved Boss/BaseDirection1
- Click Extruded Boss/Base Features
Front Top (trên), và Right
- Dùng công c Smart Dimension trên thanh công c tandard l tính toán cho biên dng này hình 3-18
Hình 3-18 Biên d ng mâm phanh
Number Instances of Equal spacing Features Patternto , click vào Featurnes to Pattern, Click tròn
- Click line v ng th ng
- Click 3 point Arc v các n a vòng tròn
Hình 3-20 Biên d ng thân xylanh
- Click Revolved Boss/Base B m OK
- Click FeaturesSwept Boss/Base
Hình 3-29 Gu c và t m ma sát
- Click mâm và xylanh con mâm và xylanh con
c 1: Kh ng ph n m m ki m nghi m 3D trên solidwork
Click chut phi vào Mesh ch n Create Mesh b m ok
- Click chut phi vào Mesh ch n Mesh and Run Cu i cùng ta có k t qa
Hình 3-35 K t qu ki m nghim b n gu c phanh
Theo k t qu tính toán các ch t i tr ng trên, l a ch n v t li u là gang, ta có
Vi n tính chính xác trong k t qu ki m nghi m, v t càng
i nh (m n) thì k t qu c l i Tuy nhiên, vi c chia
i càng m n s m t nhi u th i gian cho máy tính
K t qu ki m nghi m v ng su t trong ng h p ch u áp su t phanh c c th hi n trên hình 3-38
Hình 3-38 Kt qu ki m nghi m v ng su t c a xylanh con
Qua hình nh k t qu ki m nghi m trong hình 3-37 nh n th y mô hình thi t k v i vt li b m bo hong t t không b ng h p ch u áp su t phanh c i.
Ta không nên quynh các v v thit k mà ch d n vào các k t qu tính toán c SolidWorks Simulation Hãy dùng các k t qu này k t h p v i d a liu thc nghi m và kinh nghi m th c ti n Ch có th c nghi m m i làm cho thi t k c a ta có hi u l c SolidWorks Simulation giúp ta ti t ki m th i gian và chi phí b ng cách gi m s ng th c nghi m ch không lo i b thc nghim.
T CÔNG NGH GIA CÔNG VI T NAM
L ch s hình thành và phát tri t o Vi t Nam
n nay m i ch i tr i qua g n tranh h t s c kh c li t do M n hành Tuy th nh s ti o sáng su t c ng và Chính ph , chúng ta
t c c trong phe Xã h i ch ng
c thu xây dc nhi u Nhà máy t o khá l n, r i kh p các t nh min Bc ta Nhim t hào c a ngành công nghi t ph n không nh cho vi c xây d v t ch t c a ch i min B c và là h u thu n v ng ch c cho công cu c kháng chi n gi i phóng mi n Nam, th ng nh
c th ng nh t, chúng ta ti p thu m t s t l i mi nh t là Công ty ch t
Vinappro và Vikino Biên Hòa và m t s a ch a thu i
Ng l lt có m t s u khí, ngành công nghi p cao su do yêu c u v ch t o ph tùng ho c t ch các thi t b cho chính mình nên h có trang b thêm m t s ng máy công c nh nh M t cách t ng quát, hi n t t n lý m t s ng máy công c kho i 50.000 chi c Tuy t các máy công c thuc th h t v c,
u khi n ch y n k t h p v i thao tác th công c i
c gia công c a t ng chi ti i công nhân quy t
nh Vì v y r c s chính xác gia công Có r t ít máy công c có thi t b c g n trên máy G u doanh nghi p có trang b m t s máy tic trang b h thu khi n t quan tr ng trong s n xu t b c tranh ph n ánh hi n tr ng c ch t o Vi t Nam, nó v a y u l i v a thi c các yêu c u phát tri n ca ngành công nghin công nghi p hóa - hi c. n c chính xác c c t o cc ta hi n nay, c n ph i bi t rõ th c tr ng c a các công ngh n c a mãn yêu c u th c a các ngành kinh t i v t o, c n ph i phát tri n các công ngh
4.1.2 Hin tr ng và xu th phát tri n công ngh o trong ngành ch t khí
Công ngh t o chi ti t c a ngành ch t chia ra các nhóm sau:
4.1.2.1.1 Hin tr ng công ngh i Vit Nam
t lo i công ngh t o phôi quan tr ng nh này nhi i l c h t b n u gang,
c th c hi n trên n n cát c nh, ph ph m c a s n ph ng r t cao (t 20% - n kinh t chuy n d n sang n n kinh t th ng các n n kinh t u phát tri n m t
i chng v i m i m nh m v công ngh và thi t b n nay h u h t các Nhà máy ch t l n nh n h quang, các lò trung t n u Có nhi u nhà máy trang b n hai c ng m i c p là 1500kg/m y n u áp d ng công ngh n u song song hai lò thì ta có th t thép ho c gang ch t
ng cao có trn 2 t n Song song v i vi i m i các thi t b n u luy n, công ngh i m i quan tr ng, t b công ngh làm khuôn trên n n cát c nh, h u h t c ch t d ng công ngh
i l c chu n b v t li u m c th c hi n t m , làm khuôn trên các hòm khuôn riêng, nhi u Nhà máy ng d ng khuôn cát v c thy tinh, m t s ng thành công công ngh áp d ng thành công các công ngh làm khuôn tiên ti n nên ch ng v
c nâng lên rõ r t, ph ph m v còn kho ng 5% - i v i chi ti t ph c t ki m tra thành ph n u ch nh thành ph n v quá trình n u luy n nhi u doanh nghi t quang ph phát x , cho phép phân tích nhanh m u thép gang ngoài lò, t p thu ch nh ngay trong quá trình n u Có th kh nh, c t t c các lo i thép t t mong mu n
4.1.2.1.2 Xu th phát trin ca công ngh
kh c ph c các t n t i c a công ngh Ving phát tri n c a công ngh nh
- u khi n hóa khâu nhi cho các lò n u cho c kim lo u
- Trang b thit b phân tích nhanh b ng quang ph phát x cho các xí nghiu ki n quy nh cho chng h
Hi n tr ng và xu th phát tri n công ngh trong ngành ch t 91 1 Công ngh
- Ph bi n r ng rãi các công ngh làm khuôn tiên ti n cho t t c các xí nghi
- Vic nghiên c u khoa h o cán b n phy m nh và quan tâm nhi
4.1.2.2.1 Hin tr ng công ngh hàn ti Vit Nam:
Công ngh t trong nh ng công ngh r t quan tr ng các chi ti t d ng khung và h c l n, v h p gi m t c l n, thân máy ép th y l n hàng nghìn t n, thân máy d p d ng h i công sun hàng ch c nghìn mã l c, toàn b thân v tàu th m v t o nhi u lo i s n ph m k trên, công ngh hàn còn có nhi c bic h i các chi tip trên b m t m t chi ti t m i m t l p kim lo c bi t, t o cho chi ti ng mòn cao, ch u nhi
Trong kho ng g l i c a chng s n ph m các doanh nghi t n v thi t b và công ngh hàn Các nguyên lý m i và v t li u m c ng d ch t o máy hàn Inventor, nó cho phép thu nh c và trng máy hàn xu ng nhi u l n so vt ti n l i cho vi c v n chuy c bit hi u qu khi ph i th c hin vi c hàn ên cao tr
Các công ngh hàn bán t ng v i khí b o v là CO 2 ho pháp hàn bán t i l c s d ng r t ph bi n nhi u doanh nghic bi t là t t o các khung d m thép, các Nhà máy ch t o thùng tháp, các Công ty l p máy Vi
- Mt s i công ngh hàn tiên tilo n xc nh p vào Vi t Nam Tuy nhiên, vi c khai thác các thit b và công ngh này còn khá khiêm t n
- Công tác ki m tra ch ng mc các doanh nghic các doanh nghi t o quan tâm H u h t các doanh nghi p s d ng nhi u công ngh thi t b siêu âm, thi t b ki m tra chng mi hàn
- Công tác nghiên c u khoa h o thuc công ngh c quan tâm các Vi i h c.
Tóm l i, vi i m i công ngh và thi t b hàn còn t p trung hàn th công, hàn bán t i l p khí b o v (MIG, MAG, TIG), hàn t i l p x (SAW),
n x , hàn bán t ng dây lõi b p song vic
4.1.2.2.2 ng phát tri n công ngh hàn trong th i gian t i:
Song song v i vi c s d ng r ng rãi các lo i công ngh n t i, trong thi gian s p t i c y mc ng d ng công ngh hàn t ng, k t h p v i vi c s d ng x ??? lót hàn
- Có th c n t p trung nghiên c u ng d ng công ngh hàn Plasma d ng dây và d ng b p lên b m t chi ti t m t lp m ng h c bit này
- Có th y nhanh vào s n xu t công ngh n x t o phôi các chi ti t d ng t m, d ng h p có chi u d y l n nay Viu thi t b
n x , song không hi u vì lí do gì mà công ngh c áp d ng vào s n xu t.
- Cy m nh vi c nghiên c u ch t o v t li lõi b t, x d n các s n ph m nh p kh u
B sung cán b khoa h c ngành hàn cho phòng thí nghi m tr m hàn và x lý b m u ki n khai thác t t các thit b hi n có c a phòng thí nghi m.
4.1.2.3 Công ngh gia công áp l c (hay còn g i là gia công bin dng do)
4.1.2.3.1 Hi n tr ng tri n công ngh gia công áp l c Vit Nam:
Công ngh gia công áp l c trong ngành ch t t lo i công ngh r t quan tr ng, nó cho phép ta t o phôi các chi ti t v t ít, ti t ki m kim long ng th i c i thi n th và c u trúc kim lo i t
Qua kh o sát c a r t nhi u doanh nghi t o, chúng ta thy c ch s d ng công ngh rèn t do b t o phôi các chi ti t có kh ng nh M t s ít doanh nghi ng s n ph m cùng lo i l b u dùng công ngh d p trong khuôn M t s doanh nghi p chuyên ép các s n ph m t h tr ng thái nóng có m nào áp d ng công ngh ép ch y th t o phôi chi ti t.
khoa h c công ngh ngành gia công áp l u là các k u là các k o c S l n trong h có ki n th c và kinh nghiu tui, các k chuyên ngành gia công áp lc rt ít Tóm l i, công ngh gia công áp l c ti các doanh nghic ta còn quá y u c v công ngh , thi t b Các doanh nghi p ch trang b các búa
i 450 kg, r t ít doanh nghi n 750 kg
Nhng doanh nghi c trang b các búa l n l i không có các thi t b nâng v n chuy c các chi tit có khng l n
R t ít doanh nghi p áp d ng công ngh rèn khuôn, d p th tích Hàng m y ch c
và thi t b gia công áp l i mng
4.1.2.3.2ng phát tri n công ngh gia công áp l c trong th i gian ti:
R t khác v i công ngh úc và công ngh i m i công ngh trong gia công áp li ph t b ng Các thi t b trong gia công áp l ng r i mi công ngh gia công áp lc là ph n
- Công ngh rèn t t thng s n ph m v hình dáng hình h c không cao, song nó phù h p vi sn xuc ho c lo i nh , phù h p v c thù ca các doanh nghi t o c ta, mn
- ng rèn l n v i máy bú n 30 t n, 20 t n, 10 t n, 3 t n, 1,5 t n, 1 t n, 750kg, 450kg v i s ng phù h m b o rèn các chi ti t l n cho c c
- ng rèn c a các doanh nghi n c i t o lò nung, các thi t b có phát huy kh th c bi t chú
- Hin nay, Vit Nam có r t nhi u liên doanh v ch t o ô tô, xe máy, n u ta quan h t t v ngh h cho phép ta ch t o m t vài lo i chi ti t nêu trên, chúng ta s t thi t k và nh h nh p thi t b d p phù h p S ng chi ting cho th ng r ng l n c a h ch không gi i h n th ng Vit Nam (có th u h giám sát c quá trình s n xu u áp d ng công ngh ép ch y th ng ng thái nóng và tr ch t
bóng b m c n phay tinh ho c mài Ti p sau áp d ng r ng rãi công ngh này cho các s n ph m thích h p
- Áp dng công ngh cán dát m t n chng cao
- c hith c các m c tiêu trên c n ph y mo cán b khoa hc công ngh cho ngành công ngh gia công áp l c.
XU T GI I PHÁP K THU T NÂNG CAO TÍNH D CH T O, H
Ch t o gu c phanh
- U n cong t m thép theo hình d ng gu
Hình 4-2 Ph n trên gu c phanh
- Ch n t m thép 40 ct phc tính toán.
-nh t o hình d ng ph i guc phanh
c gu i t m ma sát b ng keo Huntsman Araldite
Hình 4-6 Tang tr ng phanh
Ta dùng gan xám B = 190HB
u phanh tr ng là lo i lò xo nh nên ta dùng dây thép cácbon hay dây thép h p kim u n ngu t c
Vic nghiên c u, tính toán và thi t k ch t o h th ng phanh xe City Car góp ph n quan tr ng trong vi c s n xu t, phát tri n dòng xe này trên th ng Vi t Nam Qua nghiên c u th c hi c hic các ni dung sau:
1 Nghiên c u t ng quan v h ng phanh trên xe city car, tình hình nghiên c th u s phát tri n c a dòng xe này trên th gi i hi n nay
2 Thông qua nghiên c t k c h ng phanh trên xe city car, mô th phc các chi ti t c a h ng trên 3D b ng ph n m m SolidWord th
3 Các chi ti t c a h ng pha th c thi t k trên 3D tr c quan, có ki m nghi m
b c khi ch t t k và th nghi m trên máy tính này r t trc quan, thun ti n và ti t kim chi phí khi thit k, ch t o
4 H ng phanh sau khi ch tth ng t t, các thông s k thu c xác
Bên c nh nh ng n tài v n còn m t s nh ng h n ch sau:
1 H ng phanh sau khi thi t k và ki m nghi m b th b n v t
c 3D m t s chi ti t ph c t p trên ph n m m Solid Word
3 M t vài chi ti t khi ch t o có s i nh m c dù không n các thông s k thu t c n ki th m m cao.
Tóm l tài còn nhi u h n ch c nh ng k t qu kh quan
Nhng nghiên c u trong lu khoa h c, có tính t ng quan và tính ng d tài có th ng d ng r ng rãi ti n t i ch t o hàng lo t c n ph i ti n hành ki m nghi m, nghiên c u và hoàn thia.
M t l n n a, tác gi xin g i l i c i Ban Giám hii h c Bách khoa Hà n i, Vi ng l c và B môn Ô tô và Xe chuyên d ng
i h c Bách khoa Hà n i cùng toàn th các Th y, Cô và các b ng nghi p
h tr , quan tâm và tu ki n thu n l tác gi th c hi tài này.
Gi i pháp ch t i
u phanh tr ng là lo i lò xo nh nên ta dùng dây thép cácbon hay dây thép h p kim u n ngu t c
Vic nghiên c u, tính toán và thi t k ch t o h th ng phanh xe City Car góp ph n quan tr ng trong vi c s n xu t, phát tri n dòng xe này trên th ng Vi t Nam Qua nghiên c u th c hi c hic các ni dung sau:
1 Nghiên c u t ng quan v h ng phanh trên xe city car, tình hình nghiên c th u s phát tri n c a dòng xe này trên th gi i hi n nay
2 Thông qua nghiên c t k c h ng phanh trên xe city car, mô th phc các chi ti t c a h ng trên 3D b ng ph n m m SolidWord th
3 Các chi ti t c a h ng pha th c thi t k trên 3D tr c quan, có ki m nghi m
b c khi ch t t k và th nghi m trên máy tính này r t trc quan, thun ti n và ti t kim chi phí khi thit k, ch t o
4 H ng phanh sau khi ch tth ng t t, các thông s k thu c xác
Bên c nh nh ng n tài v n còn m t s nh ng h n ch sau:
1 H ng phanh sau khi thi t k và ki m nghi m b th b n v t
c 3D m t s chi ti t ph c t p trên ph n m m Solid Word
3 M t vài chi ti t khi ch t o có s i nh m c dù không n các thông s k thu t c n ki th m m cao.
Tóm l tài còn nhi u h n ch c nh ng k t qu kh quan
Nhng nghiên c u trong lu khoa h c, có tính t ng quan và tính ng d tài có th ng d ng r ng rãi ti n t i ch t o hàng lo t c n ph i ti n hành ki m nghi m, nghiên c u và hoàn thia.
M t l n n a, tác gi xin g i l i c i Ban Giám hii h c Bách khoa Hà n i, Vi ng l c và B môn Ô tô và Xe chuyên d ng
i h c Bách khoa Hà n i cùng toàn th các Th y, Cô và các b ng nghi p
h tr , quan tâm và tu ki n thu n l tác gi th c hi tài này.