36 Trang 8 DANH M C CÁC ỤKÝ HIỆU Ký hiệuTên gọiĐơn vịg Gia tốc trọng trường m/s2 f Hệ số cản lăn v Vận tốc chuyển động của xe km/h rt Bán kính tĩnh bánh xe M C11, C12 Độ cứng hệ thốn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - ĐỒN THANH SƠN XÂY DỰNG MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG LÊN VỎ CẦU CHỦ ĐỘNG XE TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội - 2017 17083299986445c29b969-ac59-4268-85a8-dddaea315719 17083299986444f15ca79-98b4-4fa7-82ac-64e846d8c84e 1708329998644f66b4d69-22c4-439d-9244-6a132c01d8ae BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - ĐOÀN THANH SƠN XÂY DỰNG MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG LÊN VỎ CẦU CHỦ ĐỘNG XE TẢI Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRỊNH MINH HOÀNG Hà Nội - 2017 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Đoàn Thanh Sơn Đề tài luận văn: Xây dựng mơ hình xác định tải trọng động lên vỏ cầu chủ động xe tải Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực Mã số SV: CB150192 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 21/10/2017 với nội dung sau: Khơng phải sửa chữa theo biên hội đồng Ngày 21 tháng 10 năm 2017 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn TS Trịnh Minh Hoàng Đoàn Thanh Sơn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Những nội dung trình bày luận văn tơi thực với hướng dẫn khoa học thầy giáo TS Trịnh Minh Hồng, thầy giáo Bộ mơn Ơ tơ Xe chun dụng Viện Cơ khí Động lực - 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 27 tháng 09 năm 2017 Tác giả Đoàn Thanh Sơn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU i DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển lĩnh vực sản xuất ô tô tải 1.1.1 Thực trạng 1.1.2 Định hướng phát triển 1.1.3 Những tồn nhu cầu phải đầu tư nghiên cứu phát triển 1.1.4 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm sản xuất phận hệ thống truyền lực ô tô tải 1.2 Tổng quan vỏ cầu chủ động xe tải 1.2.1 Cấu tạo chung cầu chủ động 1.2.2 Chức nhiệm vụ cầu chủ động 1.2.3 Vật liệu công nghệ chế tạo 1.2.4 Điều kiện làm việc dạng tải trọng 1.3 Phương pháp đánh giá độ bền vỏ cầu chủ động xe tải 1.3.1 Phương pháp truyền thống: 1.3.2 Phương pháp phần tử hữu hạn 1.3.3 Phương pháp thực nghiệm 10 1.4 Các hướng nghiên cứu đánh giá độ bền vỏ cầu theo chế độ tải trọng 10 1.4.1 Đánh giá độ bền theo tải trọng cực đại 10 1.4.2 Đánh giá độ bền điều kiện tải trọng động 11 1.5 Các chế độ tải trọng tác động lên vỏ cầu chủ động 11 1.5.1 Chế độ tải trọng tĩnh 13 1.5.2 Chế độ tải trọng động 14 1.6 Đối tượng nghiên cứu 15 1.7 Nội dung Luận văn 15 1.7.1 Mục tiêu nghiên cứu 16 1.7.2 Phương pháp nghiên cứu 16 1.7.3 Phạm vi nghiên cứu 16 1.7.4 Nội dung nghiên cứu 16 1.8 Kết luận chương 17 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG LÊN VỎ CẦU 18 2.1 Đặt vấn đề 18 2.2 Phân tích cấu trúc tơ giả thiết .18 2.3 Xây dựng hệ phương trình vi phân mơ tả dao động xe tải 21 2.3.1 Khối lượng treo (thân xe) 22 2.3.2 Các khối lượng không treo (cầu xe) 23 2.3.3 Nội lực hệ thống treo 24 2.3.4 Xác định phản lực thẳng đứng từ đường tác động lên bánh xe 25 2.3.5 Hệ phương trình vi phân tổng quát 27 2.4 Mô hàm kích động mặt đường 28 2.5 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC XE TẢI 31 3.1 Khái quát chung Matlab Simulink 31 3.1.1 Matlab 31 3.1.2 Simulink 31 3.2 Mô động lực học xe tải 3.25 Matlab Simulink 36 3.2.1 Sơ đồ thuật tốn chương trình mô Simulink 36 3.2.2 Sơ đồ tổng thể mơ hình động lực học tơ tải 37 3.2.3 Sơ đồ khối chức mô động lực học dao động ô tô tải 39 3.3 Kết luận chương 44 CHƯƠNG KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC ĐỘNG LÊN VỎ CẦU CHỦ ĐỘNG XE TẢI 45 4.1 Chỉ tiêu đánh giá tải trọng động 45 4.2 Thông số kỹ thuật xe tham khảo CT3.25D2 3.25 46 4.3 Đánh giá tải trọng động tác động lên vỏ cầu xe tải 49 4.4 Khảo sát ảnh hưởng số thông số kết cấu đến tải trọng động tác dụng lên vỏ cầu xe tải 56 4.4.1 Ảnh hưởng độ cứng treo sau C 57 4.4.2 Ảnh hưởng hệ số cản K 60 4.4.3 Ảnh hưởng độ cứng lốp sau C L2 64 4.5 Kết luận chương 67 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Tên gọi Đơn vị m/s g Gia tốc trọng trường f Hệ số cản lăn v Vận tốc chuyển động xe rt Bán kính tĩnh bánh xe C11 , C12 Độ cứng hệ thống treo trước N/m C21 , C22 Độ cứng hệ thống treo sau N/m K11 , K12 Hệ số cản giảm chấn trước N.s/m K21 , K22 Hệ số cản giảm chấn sau N.s/m CL11, C L12 Độ cứng hướng kính lốp trước N/m CL21, C L22 Độ cứng hướng kính lốp sau N/m mA1 Khối lượng không treo trước Kg mA2 Khối lượng không treo sau Kg M Khối lượng toàn xe đầy tải Kg Mc1 Khối lượng toàn phân cho cầu trước Kg Mc2 Khối lượng toàn phân cho cầu sau Kg LW Chiều dài toàn xe M BW Chiều rộng toàn xe M HW Chiều cao toàn xe M L Chiều dài sở M b1 Một nửa khoảng cách vết bánh xe trước M b2 Một nửa khoảng cách vết bánh xe sau M w1 Một nửa khoảng cách nhíp trước M km/h M i w2 Một nửa khoảng cách nhíp sau M hg Chiều cao trọng tâm M r1 Bán kính động bánh xe trước M r2 Bán kính động bánh xe sau M Jx Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục dọc x kg.m2 Jy Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục ngang y kg.m2 Jz Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục thẳng đứng z kg.m2 JAx1 Mơ men qn tính khối lượng cầu trước quanh trục dọc x kg.m2 JAx2 Mơ men qn tính khối lượng cầu sau quanh trục dọc kg.m2 x kg.m2 JAy21, J Ay22 Mơ men qn tính khối lượng bánh xe sau quanh trục ngang y ϕx Hệ số bám dọc cực đại ϕ xA1, ϕxA2 Góc lắc ngang cầu thứ 1, Rad ϕx Góc lắc ngang thân xe quanh trục x Rad ϕy Góc lắc dọc thân xe quanh trục y Rad z Chuyển vị theo phương thẳng đứng khối lượng treo M ξA1, ξA2 Chuyển vị khối lượng không treo cầu 1, M F zij Lực tác dụng lên bánh xe thứ ij theo phương thẳng đứng N F Gij, F z,stij Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij N F Cij Lực đàn hồi hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N ii F Kij Lực cản giảm chấn hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N F CLij Lực đàn hồi lốp bánh xe thứ ij N Gd Hàm mật độ phổ lượng chiều cao mấp mô mặt đường - Ω Tần số góc n Tần số không gian chu kỳ/m n0 Giá trị tham chiếu tần số không gian chu kỳ/m h Chiều cao mấp mô M t Thời gian S F zd Tải trọng động thẳng đứng xác định bánh xe N kd Hệ số tải trọng động rad/m iii