Tiểu luận môn học Động lực học ô tô máy kéo

Tiểu luận môn học Động lực học ô tô máy kéo “Ôtô sơmi rơmoóc” là chỉ những loại xe cơ giới chuyên chở hàng hóa hoặc chở người mà thùng xe là sơ mi rơ moóc được thiết kế nối với ôtô đầu kéo và truyền một phần trọng lượng đáng kể lên ôtô đầu kéo và đầu kéo không có bộ phận chở hàng hóa hoặc chở người (đầu kéo là ôtô có cấu tạo giá đỡ để móc với sơmi rơmoóc thành ôtô sơmi rơmoóc)

Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường CHƯƠNG 2 : Các loại đoàn xe 4 2.1. Loại rơ moóc 4 2.2. Loại sơmi rơ moóc 6 CHƯƠNG 3 : Động lực học rơ moóc 7 3.1 Các lực tác dụng lên rơ moóc 7 3.2 Khi xe chuyển động trên mặt phẳng dọc 8 3.3 Khi xe chuyển động trên mặt phẳng ngang 11 3.4 Khi xe chuyển động quay vòng 13 3.5 Khi xe phanh 15 CHƯƠNG 4 : Động lực học sơmi rơ moóc 16 4.1Các lực tác dụng lên sơmi rơ moóc 16 4.2Các kích thước tính toán 16 4.3Khi xe chuyển động trên đường thẳng 16 4.4Khi xe chuyển động lên dốc 17 4.5Khi xe chuyển động xuống dốc 18 4.6Khi xe phanh 19 4.7Khi xe quay vòng 20 CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI ĐỒN XE Theo điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01 - “Ơtơ sơ-mi rơ-mc” là chỉ những loại xe cơ giới chun chở hàng hóa hoặc chở người mà thùng xe là sơ mi rơ mc được thiết kế nối với ơtơ đầu kéo và truyền một phần trọng lượng đáng kể lên ơtơ đầu kéo và đầu kéo khơng có bộ phận chở hàng hóa hoặc chở người (đầu kéo là ơtơ có cấu tạo giá đỡ để móc với sơ-mi rơ-mc thành ơtơ sơ-mi rơ-mc) - “Mc” là chỉ phương tiện vận tải khơng tự di chuyển được. - “Ơtơ kéo mc” là ơtơ đầu kéo hoặc ơtơ sơ-mi rơ-mc được móc nối với một hoặc trên một mc; 2.1 Loại rơmc - Theo điều lệ trên thì rơmc chỉ là phương tiện vận tải khơng di chuyển được mà nó có thể đứng tại chỗ trên các bánh xe hoặc vừa trên bánh xe và các thanh chống. Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Điều quan trọng là trọng lượng của nó không phân bố lên trên xe kéo. Ta có các loại rơmoóc sau: Hình 2.1: Loại rơmoóc đỗ trên bánh xe và có bàn xoay để thay đổi hướng di chuyển Hình 2.2: Loại rơmoóc dùng để kéo sơmirơmoóc Hình 2.3 Xe kéo vừa kéo rơmoóc dùng để kéo sơmi rơmoóc - Xe kéo moóc(rơmoóc) là loại xe đầu kéo hoặc ôtô khách hay xe du lịch cũng có thể trở thành xe kéo moóc. Hình 2.4: Xe tải đơn có móc kéo ở sau để kéo moóc Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xuân Quang Trang 2 Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Hình 2.5: Xe bán tải kéo theo moóc. Hình 2.6: Xe Bus kéo theo moóc Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xuân Quang Trang 3 Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường 2.2 Loại sơmi rơmoóc - Theo điều lệ 22TCN 237-01 thì sơmi rơmoóc bao gồm 2 phần: đầu kéo và sơmi rơmoóc. Hình 2.7: Đầu kéo có giá đỡ để móc sơmi rơmoóc. Hình 2.8: Sơmi rơmoóc Hình 2.9: Xe sơmi rơmoóc đơn và đôi Hình 2.10: Xe sơmi rơmoóc đôi chở gỗ. Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xuân Quang Trang 4 Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xuân Quang Trang 5 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC RƠ MOÓC 3.1 CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN RƠ MOÓC P w1 h w1 h G1 G P j1 P p1 P p2 Z 1 Z 2 P m L 1 b 1 a 1 h m P w2 h w2 P p3 Z 3 P p4 Z 4 P m h Gm G m P j2 L 2 b 2 a 2 P f1 P f2 P f3 P f4 M f1 M j1 M f2 M j2 M f3 M j3 M f4 M j4 Hình 3.1: Sơ đồ các lực chính tác dụng lên Rơmoóc Trong đó: G, G m : Trọng lượng đầu kéo và moóc L 1 , L 2 : Chiều dài cơ sở đầu kéo và moóc a 1 , b 1 , a 2 , b 2 : Khoảng cách từ trọng tâm đến trục bánh xe trước và sau của đầu kéo và moóc h G , h Gm : Tọa độ trọng tâm theo chiều cao của đầu kéo và moóc h w1 , h w2 : Khoảng cách từ điểm đặt lực cản không khí đến mặt đường của đầu kéo và moóc: h w = h G h m : Khoảng cách từ điểm đặt lực kéo moóc đến mặt đường a: Góc dốc của đường trong mp dọc f: Hệ số cản lăn của mặt đường P f = Z.f: Lực cản lăn P i = Gsinα: Lực cản lên dốc P j : Lực cản quán tính khi xe chuyển động không ổn đònh P m = G m (fcosα + sinα): Lực cản ở moóc kéo Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 : Hợp lực của các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe trước và sau của đầu kéo và moóc M j1 , M j2 , M j3 , M j4 : Moment cản quán tính của bánh xe, có trò số nhỏ nên bỏ qua. M f1 , M f2 , M f3 , M f4 : Moment cản lăn ở bánh xe trước và sau của đầu kéo và moóc f1 f2 f b f3 f4 m m b M M M Gfr cos M M M G fr cos + = = α   + = = α  M f , M m : Tổng moment cản cản lăn ở bánh xe của đầu kéo và moóc r b : Bán kính bánh xe của đầu kéo và moóc Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 6 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường 3.2 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC TRÊN MẶT PHẲNG DỌC 3.2.1 Phản lực thẳng góc tác dụng lên các bánh xe P w 1 h w 1 h G G P f 1 P f 2 Z 1 Z 2 P m L 1 b 1 a 1 h m P k P w 2 h w 2 P f 3 Z 3 P f 4 Z 4 P m h G m G m P j 2 L 2 b 2 a 2 α M f 1 M j 1 M f 2 M j 2 M f 3 M j 3 M f 4 M j 4 G c o s α P j 1 G s i n α G m c o s α G m s i n α Hình 3.2: Sơ đồ lực tác dụng lên Rơmoóc trên mặt phẳng dọc a. Đối với đầu kéo: ( ) 1 2 k f1 f2 i1 j1 w1 m 1 1 w1 w1 i1 j1 G m m f1 f2 j1 j2 1 Z Z Gcos P P P P P P P Z L P h P P h P h M M M M Gb cos  + = α   = + + + + +   + + + + + + + + = α   b. Đối với moóc: ( ) 3 4 m m f3 f 4 i2 j2 w2 3 2 w2 w2 i2 j2 Gm f3 f4 j3 j4 m 2 m m Z Z G cos P P P P P P Z L P h P P h M M M M G b cos P h  + = α   = + + + +   + + + + + + + = α +   c. Kết quả tính toán: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) m m w2 j2 1 b w1 j1 G m m 1 1 1 b w1 j1 G m m 2 1 m 2 b m m w2 j2 Gm m 3 2 m 2 b m m w2 j2 Gm m 4 2 P G f cos sin P P Gcos b f.r Gsin P P h P h Z L Gcos a f.r Gsin P P h P h Z L G cos b f r h G sin P P h h Z L G cos a f r h G sin P P h h Z L   = α+ α + +   α − − α+ + −  =   α + + α+ + −  =     α − − − α+ + −   =   α + − + α+ + −   =        Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 7 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường + Xe chuyển động ổn đònh trên đường nằm ngang: Ta có: P j = 0, a = 0 nên P i = 0 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) m m w2 1 b w1 G m m 1 1 1 b w1 G m m 2 1 m 2 b m w2 Gm m 3 2 m 2 b m w2 Gm m 4 2 P G f P G b f.r P h P h Z L G a f.r P h P h Z L G b f r h P h h Z L G a f r h P h h Z L   = +   − − −  =   + + −  =      − − − −    =     + − + −    =   + Xe đứng yên trên đường nằm ngang: Ta có: P j = 0, α = 0 nên P i = 0 và P w = 0 1 1 1 1 2 1 m 2 3 2 m 2 4 2 Gb Z L Ga Z L G b Z L G a Z L  =    =     =    =   3.2.2 Ổn đònh dọc Trường hợp xe đứng quay đầu lên dốc, khi gốc dốc α tăng dần cho đến lúc bánh xe trước nhấc khỏi mặt đường, lúc đó hợp lực Z1 = 0 và xe sẽ bò lật quanh O2 (O2 là giao điểm của đường và trục thẳng đứng qua tâm bánh xe sau). Để xác đònh góc dốc giới hạn mà xe bò lật đỗ khi đứng quay đầu lên dốc, ta lập phương trình môment của tất cả các lực đối với điểm O2 rồi rút gọn với Z1 = 0 sẽ được: ( ) ( ) 1 b w1 j1 G m m 1 1 Gcos b f.r Gsin P P h P h Z 0 L α − − α + + − = = + Góc dốc giới han xe bi lật đổ khi đứng quay đầu lên dốc: ( ) 1 b m m w G l G m m G b f.r G h f P h tg Gh G h − − − α = + + Góc dốc giới han xe bi lật đổ khi đứng quay đầu xuống dốc: Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 8 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường ( ) 1 b m m w G 2 G m m G b f.r G h f P h tg Gh G h − − − α = − Trong đó: a 1 , a 2 : Góc dốc giới han xe bi lật đổ khi đứng quay đầu lên, xuống dốc. f: Hệ số cản lăn + Xe chuyển động lên dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh: Ta có: P j = 0, P w = 0 và lực cản lăn nhỏ nên P f = 0 1 1 G m m Gb tg Gh G h α = + + Xe chuyển động xuống dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh: Ta có: P j = 0, P w = 0 và lực cản lăn nhỏ nên P f = 0 1 2 G m m Gb tg Gh G h α = − Sự mất ổn đònh dọc tónh của xe không chỉ do sự lật đỗ dọc mà còn do sự trượt trên dốc do không đủ lực phanh hoặc do bám không tốt giữ bánh xe và đường. Trong trường hợp này để tránh cho xe khỏi bò trượt lăn xuống dốc, ta thường bố trí phanh ở các bánh xe. Khi lực phanh lớn nhất đạt đến giới hạn bám, xe có thể bò trượt xuống dốc, góc giới hạn bò trượt được xác đònh như sau: pmax t 2 P Gsin Z= α = ϕ (1) Trong đó: P pmax : Lực phanh lớn nhất đặt ở bánh xe sau ϕ: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường Z 2 : Phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe Ta có: ( ) ( ) ( ) 1 b w1 j1 G m m 2 1 m m w2 j2 Gcos a f.r Gsin P P h P h Z L P G fcos sin P P  α + + α + + − =    = α + α + +  + Xe chuyển động lên dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh: Ta có: P j = 0, P w = 0 và lực cản lăn nhỏ nên P f = 0 1 G m m 2 1 m m Gcos a Gsin h P h Z L P G sin α + α −  =    = α  Thay vào công thức (1) ta có: ( ) 1 1 1 G m m a G tg G L h G h ϕ ϕ α = − ϕ + ϕ Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 9 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Tương tự xe chuyển động xuống dốc với vận tốc nhỏ và ổn đònh: ( ) 2 1 1 G m m a G tg G L h G h ϕ ϕ α = − ϕ −ϕ Để đảm bảo an toàn thì trượt xảy ra trước lật: tgα ϕ < tgα Lên dốc: ( ) 1 1 1 1 G m m 1 1 b GL L Gh G h a b ϕ < + − Xuống dốc: ( ) 1 1 2 1 G m m 1 1 b GL L Gh G h a b ϕ < − − 3.3 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC TRÊN MẶT PHẲNG NGANG 3.3.1 Phản lực thẳng góc tác dụng lên các bánh xe β C P m P m s i n β P m c o s β G s i n β G c o s β G Y " Z " Y ' Z ' O 2 O 1 M j n C 2 h m C 2 h G Y Y R P l P l c o s β P l s i n β Hình 3.3: Sơ đồ lực tác dụng lên Rơmoóc trên mặt phẳng ngang Trong đó: P l : Lực ly tâm xuất hiện khi Rơmoóc quay vòng 2 l G v P g R = v: Vận tốc chuyển động rơmoóc R: Bán kính quay vòng g: Gia tốc trọng trường b: Góc nghiêng ngang mặt đường Z’, Z”: Các phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên bánh phải và trái ở các cầu của Rơmoóc Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 10 [...]...  Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 15 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường CHƯƠNG 4: ĐỘNG LỰC HỌC SƠMI RƠ MOÓC Rrs 4.1 Các lực tác dụng lên sơmi rơ moóc: a Tải trọng của đầu kéo và sơmi rơ moóc: W1, W2 b Tải trọng phân bố lên cầu trước sau đầu kéo và sơmi rơ moóc: W f, Wr, Ws c Tải trọng sơmi rơ moóc tác động lên đầu kéo: Whi d Lực. .. 1 − h3 )  L1 L1 ( L 2 + h3 f ) L1  4.4 Động lực học khi xe chuyển động dốc: Ra2 Ra1 ha1 ha2 d1 h1 Rrf Pj1 W1 Wf a Rrr L1 d2 Whi b Fhi P j2 h2 h3 Wr W2 Rrs L2 Ws α Hình 4.2: Xe chuyển động lên dốc Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 17 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường a/ Đối với đầu kéo: W f + Wr = W1 cos α + Whi  (4.1)  W... động lên đầu kéo: Whi d Lực dọc trục do sơmi rơ moóc tác động lên đầu kéo: F hi e Các lực cản lăn mặt đường tác động lên cầu trước, sau của đầu kéo, sơmi rơ moóc: R rf, Rrr, f Lực quán tính của đầu kéo và sơmi rơ moóc: Pj1, Pj2 g Lực cản gió tác dụng lên đầu kéo, sơ mi rơ moóc: Ra1, Ra2 h Lực kéo trên cầu chủ động: Fk i Lực ly tâm tác dụng lên đầu kéo và sơmi rơ moóc: Flt1, Flt2 4.2 Các kích thước tính... h3 f   4.7 Động lực học khi xe quay vòng: Khi quay vòng phải đảm bảo khoảng cách giữa tâm quay của rơmoóc và cầu sau đầu kéo cách nhau một khoảng d > 0.5 m L1 b1 Flt1 d L2 λ b2 Flt2 α1 α d1 R1 α2 φ R2 λ d2 Hình 4.2: Xe chuyển động quay vòng d1 = L1 tgα Với α = α1 + α 2 2 Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 20 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS... − h3 f ) L2 −W 2 + W 1 L1 L1( L 2 + h3 f )  4.6 Động lực học khi xe phanh: Ra2 ha2 Ra1 Whi P j1 ha1 W1 Rrf d1 Fhi W2 h1 Rrr a P j2 h3 Fpf Wf d2 b L1 Fpr h2 Rrs Fps Ws Wr L2 Hình 4.2: Xe phanh Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 19 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường a/ Đối với đầu kéo: W f + Wr = W1 + Whi  (4.1)  W1.a + Ra1.ha1... ngang của đường và bánh xe 3.5 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC KHI PHANH Pw2 Pw1 G hw1 Mj1 hG1 Mf1 Pf1 Mj2 Mf2 Z1 Pf2 Pp1 a1 L1 Gm hw2 Pj1 b1 Z2 Pp2 Pm hm Pm Pj2 Mj3 hGm Mf3 Pf3 Z3 Mj4 Mf4 Pf4 Pp3 a2 L2 b2 Z4 Pp4 Hình 3.5: Sơ đồ lực tác dụng lên Rơmoóc khi phanh a Đối với đầu kéo: Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 14 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường... cos βϕf  G + Gmf  Điều kiện để xe trượt trước khi bò lật khi chuyển động trên đường nghiêng ngang: tgβϕ < tgβđ C − fG m h m 2 ϕy < C Gh G + G m 2 G Hay: 3.4 ĐỘNG HỌC RƠMOÓC KHI QUAY VÒNG 3.4.1 Theo điều kiện lật đổ Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 12 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo Y GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường R C 2 Plsin jn C 2 Pl Gcos Gsin Plcosβ... L1 ( L2 + h3 f ) L1 ( L2 + h3 f )  4.5 Xe chuyển động xuống dốc: Ra2 d2 ha2 P j1 Ra1 W1 Whi d1 h1 ha1 α a Rrf Wf W2 Fhi h3 h2 Rrs Ws Rrr b P j2 Wr L2 L1 Hình 4.3: Xe chuyển động xuống dốc Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Trang 18 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường a/ Đối với đầu kéo: W f + Wr = W1 cos α + Whi  (4.1)  Wr L1 + W1.. .Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Y’,Y”: Các phản lực ngang của đường tác dụng lên bánh phải và trái ở các cầu của Rơmoóc YY: Trục quay vòng Mjn: Moment của các lực quán tính tiếp tuyến các phần quay của động cơ, httl tác dụng trong mp ngang (có thể bỏ qua) a Phản lực thẳng đứng:  1  C C C      ′′  Z′′... xoay đến trọng tâm sơmi rơ moóc: d2 4.3 Khi xe chuyển động trên đường thẳng: Ra2 ha2 Ra1 ha1 Whi W2 d1 Fhi P j1 h2 h3 W1 h1 Rrf Pj2 d2 Rrs Rrr Wf b a L1 Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Wr Ws L2 Trang 16 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Hình 4.1: Xe chuyển động thẳng a/ Đối với đầu kéo: W f + Wr = W1 + Whi  (4.1)  W f L1 + Ra1 ha1 . 4 Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xuân Quang Trang 5 Tiểu luận mơn học : Động lực học ơ tơ máy kéo. Phương Cao Xuân Quang Trang 2 Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Hình 2.5: Xe bán tải kéo theo moóc. Hình 2.6: Xe Bus kéo theo moóc Học viên thực hiện : Cao Minh. chống. Học viên thực hiện : Cao Minh Khang Hồ Tấn Phương Cao Xn Quang Tiểu luận môn học : Động lực học ô tô máy kéo GVHD: TS Nguyễn Hữu Hường Điều quan trọng là trọng lượng của nó không phân