nghiên cứu ổn định chuyển động của loại xe khách hai tầng giường nằm hyundai universe 2f chạy ở các tỉnh phía nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN XN LƯƠNG NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỢNG CỦA LOẠI XE KHÁCH HAI TẦNG GIƯỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE-2F CHẠY Ở CÁC TỈNH PHÍA NAM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 03/2015 BỢ GIÁO DỤC VÀ ĐÀ O TẠO TRƢỜ NG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ TḤT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH   ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CHUYỂN ĐỢNG CỦA LOẠI XE KHÁCH HAI TẦNG GIƢỜNG NẰM HYUNDAI UNIVERSE2F CHẠY Ở CÁC TỈNH PHÍA NAM GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng HVTH: Nguyễn Xn Lƣơng NGÀNH: KỸ TḤT CƠ KHÍ ĐỢNG LỰC - 60520116 Tp Hồ chí minh, 3/2015 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hƣớng dẫn khoa học : Họ tên chức danh khoa học, học vị : Chữ ký cán hƣớng dẫn: Cán chấm nhận xét 1: Họ tên chức danh khoa học, học vị : Chữ ký cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Họ tên chức danh khoa học, học vị : Chữ ký cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ trƣớc HỢI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ ḶN VĂN THẠC SĨ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ TḤT, Ngày tháng năm TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỢNG HỊA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Xn Lƣơng Ngày, tháng, năm sinh: 20/08/1983 Q qn: Thanh Hóa Địa chỉ: Phƣớc Thái-Long Thành-Đồng Nai Điện thoại quan: Fax: II Q TRÌNH ĐÀO TẠO: Giới tính: nam Nơi sinh: Thanh Hóa Dân tộc: kinh Điện thoại riêng: 0934792569 E-mail: xuanluongth83@gmail.com Đại học: Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo từ 2003 đến 2008 Nơi học: Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM, số 01 - Võ Văn Ngân - Thủ Đức – Tp.hcm Ngành học: khí động lực Tên đồ án tốt nghiệp: mơ hình hệ thống phanh khí nén-thủy lực Ngày nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: năm 2008 Tại xƣởng khung gầm Khoa Động Lực Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Văn Tồn III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi cơng tác Cơng việc đảm nhiệm 18/03/2008 Đến Trƣờng Cao Đẳng Nghề Lilama Giáo viên LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để thực đề tài luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu ổn định chuyển động loại xe khánh hai tầng giường nằm hyundai universe-2f chạy tỉnh phía nam”, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến đơn vị, cá nhân tận tình giúp đỡ suốt q trình học cao học: Ban Giám hiệu trƣờng ĐHSPKT-TPHCM Phòng đào tạo sau đại học Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM Tất q thầy Khoa Cơ Khí Động Lực, Trƣờng ĐHSPKTTP.HCM hết lòng giúp đỡ đóng góp mặt chun mơn cho luận văn Thầy hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, ngƣời dành nhiều thời gian hƣớng dẫn, cung cấp thơng số kỹ thuật, tài liệu đóng góp ý kiến q báu cho đề tài Các bạn bè đồng nghiệp, bạn bè anh chị cao học giúp đỡ tạo điều kiện cho Tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tphcm, ngày…tháng…năm 2015 HV thực Nguyễn Xn Lƣơng \ TĨM TẮT Trong năm gần Việt nam xảy số tai nạn giao thơng nghiêm trọng liên quan đến tính ổn định loại xe khách tầng địa bàn miền núi nhƣ đƣờng Vì vấn đề đặt phải nghiên cứu nhiều sâu loại xe để có hƣớng khắc phục đề xuất thơng số phù hợp xe loại đƣờng việt nam để loại xe đƣợc lƣu hành an tồn tƣơng lai Luận văn nghiên cứu tính ổn định chuyển động xe trạng thái quay vòng phanh đƣờng ứng với vận tốc tính tốn chiều cao trọng tâm xe khách tầng giƣờng nằm ứng với góc nghiêng dốc mặt đƣờng Thơng qua việc sử dụng thơng số kỹ thuật xe nhà chế tạo sở lý thuyết để tính tốn thơng số phù hợp theo điều kiện khu vực phía nam Qua rút đề nghị để khắc phục nhƣợc điểm nhằm đáp ứng u cầu an tồn cho xe khách tầng giƣờng nằm Đồng thời sử dụng phần mềm matlab để mơ thơng số đƣợc tính tốn Để giải vấn đề nêu dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, học viên chọn đề tài: “nghiên cứu ổn định chuyển động loại xe khánh hai tầng giƣờng nằm Hyundai Universe-2f chạy tỉnh phía nam” ABSTRACT In recent years, there have been some serious accidents happened in Vietnam related to stability of double-decker coach on the flat road as well as on the rough road in the mountain areas As a result, there must be more study about this vehicle for overcoming and proposing suitable parameters between the vehicle and type of roads in Vietnam to continue using this type of vehicle more safely in the future This thesis studies the stable motion of the vehicle in state of moving rotation and brake along with the calculated velocity and central height of double-decker coach with slope angle of the road Through the use of the specifications of the vehicle of manufacturers and the theoretical basis for calculating the suitable parameters according to the road conditions in the south Thereby, giving some proposal to remedy the weaknesses in order to meet safety requirements for double-decker coach We also use MATLAB software to simulate the calculated parameters To solve the above problems and along with the guidance of Associated Prof Dr Nguyen Van Phung, the author choose the topic: " research for stable motion of hyundai universe-2f bedded double-decker coach in the south of Vietnam” MỤC LỤC Chƣơng 1: TỔNG QUAN CHUNG 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu ngồi nƣớc cơng bố 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu: 1.1.2 Các kết nghiên cứu ngồi nƣớc: 1.2 Mục đích đề tài: 1.3 Nhiệm vụ giới hạn đề tài: 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu: 1.5 Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài: 1.6 Giới thiệu xe khách hai tầng giƣờng nằm hyundai universe-2f 1.6.1 Giới Thiệu Chung: 1.6.2 Đặc tính kỹ thuật phƣơng tiện 1.6.3 Đặc tính kỹ thuật xe: 10 1.6.4.Số liệu khối lƣợng, chiều cao trọng tâm, mơ men tải trọng phần tử xe 20 1.7 Giao thơng đƣờng Việt nam tỉnh Phía nam: 21 1.7.1 Sự phân bố giao thơng đƣờng nƣớc ta 21 1.7.2.Đặc điểm đƣờng tơ Việt nam 22 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 25 2.1 Phần tử ảnh hƣởng đến tính ổn định xe 25 2.1.1 Bánh xe 25 2.1.2 Hệ số bám .25 2.1.3 Phân bố tải trọng .26 2.1.4 Góc lệch hƣớng 26 2.1.5 Chất lƣợng mặt đƣờng 27 2.1.6 Hệ thống treo 27 2.1.7 Hệ thống phanh 28 2.1.8 Động lực học xe 28 2.2 Mơ hình quỹ đạo chuyển động xe: 29 Trang - viii - 2.2.1 Mơ hình động học, mơ hình phẳng .29 2.2.2 Mơ hình phẳng tơ-phƣơng trình quay vòng .32 2.2.3 Mơ hình hệ thống lái 33 2.3 ĐỢNG LỰC HỌC QUAY VỊNG ĐỀU (tính điều khiển tĩnh) .35 2.3.1 Mơ hình phẳng tuyến tính 35 2.3.2 Tính điều khiển tĩnh tơ 38 2.3.4 Góc lệch cầu xe (αt, αs) góc quay trụ đứng (βt): 46 2.4 Tính chất ổn định tơ .48 2.4.1 Tính chất ổn định mặt cắt dọc .48 2.4.1.1 Tính chất ổn định tĩnh 48 2.4.1.2 Tính chất ổn định động 51 2.4.2 Tính chất ổn định mặt cắt ngang 53 2.4.2.1 Tính chất ổn định tĩnh 53 2.4.2.2 Tính chất ổn định động .55 2.4.3 Sự ổn định xe phanh 59 2.4.3.1 Tải trọng trung bình phanh 59 2.4.3.2 Phanh bánh xe cầu sau: 60 2.4.3.3 Phanh bánh xe cầu trƣớc 60 2.4.3.4 phanh xe cầu trƣớc cầu sau: 61 2.4.3.5 Các tiêu đánh giá chất lƣợng phanh 61 2.4.3.6 Q trình phanh xe 64 2.4.3.7 Giản đồ phanh 66 2.4.3.9 Sự hãm cứng bánh xe 67 2.4.3.10 Ổn định phanh .69 Chƣơng 3: TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH 72 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG .72 3.1 Ý nghĩa kí hiệu sử dụng cơng thức 72 3.2.2 Ảnh hƣởng tính đàn hồi lốp xe đến trạng thái quay vòng xe tơ 73 3.2.3 Tốc độ đặc trƣng cho xe quay vòng thiếu .73 Trang - ix - 3.3 Xét tính ổn định quay vòng 73 3.3.1 Đánh giá xe hyundai universe -2F 73 3.3.2 Tính chất ổn định tĩnh 74 a Tính ổn định mặt phẳng dọc 74 b Tính ổn định mặt phẳng ngang 75 c xây dựng đồ thị mối quan hệ hệ số ổn định tĩnh SSF khối lƣợng m xe 75 3.3.3 Phƣơng pháp giảm chiều cao trọng tâm xe theo hệ số ổn định tĩnh (SSF) có tải: 78 3.3.4 Tính chất ổn định động 82 a, Từ tính chất ổn định tỉnh ta tính cho tải trọng động: 82 b, Tính vận tốc nguy hiểm xe vào đƣờng vòng 83 3.4 Ổn định phanh xe .85 Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .86 4.1 Kết luận 86 4.2 Đề nghị: 87 Trang - x - 𝐜  𝐯𝐧 = √𝐠 𝐑 𝐭𝐠𝛃𝐭𝐦𝐚𝐱 =√𝐠 𝐑 = √𝐠 𝐑 𝐒𝐒𝐅 𝟐.𝐡 SSF g(m/s2) 0,62 9,8 (m/s) 𝐠 𝐭𝐠𝛃đ 0 R(m) 10 20 30 vn(m/s) 7,79 11,02 13,5 Ghi Đèo Bảo Lộc-Lâm Đồng  Xét theo điều kiện trượt ngang Sự ổn định ngang trượt ngang 𝐯𝐧𝛗 = √𝐠 𝐑 𝛗𝐧 − 𝐭𝐠𝛃𝛗 𝟏 + 𝛗𝐧 𝐭𝐠𝛃𝛗 (m/s) Khi xe quay vòng mặt đường nằm ngang β = 0→ tgβ = 0; 𝐯𝐧𝛗 = √𝐠 𝐑 𝛗𝐧 (m/s) với g=9,81m/s2, bán kính quay vòng R=30m, hệ số bám mặt đường theo điều kiện đường nhựa bê tơng ướt: 𝛗𝐧 =0,4 𝐯𝐧𝛗 = √𝐠 𝐑 𝛗𝐧 = √𝟗, 𝟖𝟏 𝟑𝟎 𝟎, 𝟒 = 10,84 (m/s) = 39,05 (km/h) Nhận xét: 𝐭𝐠𝛃 𝐭𝐦𝐚𝐱 Từ cơng thức tính: 𝐯𝐧 = √𝐠 𝐑 𝟏 − 𝐭𝐠𝛃 + 𝐭𝐠𝛃đ 𝐭𝐦𝐚𝐱 𝐭𝐠𝛃đ 𝐒𝐒𝐅 + 𝐭𝐠𝛃 đ = √𝐠 𝐑 𝟏 − 𝐒𝐒𝐅.𝐭𝐠𝛃 đ Ta thấy SSF tăng 𝐯𝐧 tăng theo tỉ lệ thuận, điều cho phép tăng đáng kể vận tốc xe vào đường vòng, đảm bảo cho xe ổn định trường hợp xe vào đường vòng quanh co c, Xây dựng đồ thị mối quan hệ vận tốc với hệ số SSF Hình: 3.6 mối quan hệ vận tốc hệ số SSF Trang -84- Nhận xét Khi tính tốn tốc độ nguy hiểm xe theo điều kiện lật đổ theo điều kiện bám vnφ (điều kiện trượt ngang) Trong trường hợp vừa tính tốn ta lấy theo giá trị: 𝐯𝐧𝛗 =10,84 (m/s) = 39,05 (km/h) Để đảm bảo an tồn thường lấy theo điều kiện trượt ngang trước bị lật đổ, tức là: 𝐜 𝐜 vnφ giay % deltaJ=1.05+0.05*ih1^2; % v=0:2:30; % % t= % plot(v,t,' r','LineWidth',2);hold on,grid on,zoom on (Đồ thị tăng tốc) clear all clc close all load v1 [jmax,k1]=max(J1); %v1 bat dau tu vmax1=v(k1)/ih1;% diem ket thuc tay so v1=v(1:k1)./ih1; j1=J1(1:k1); for i=1:size(v,2) if(vmax1>=v(i)/ih2) && (vmax1=v(i)/ih3) && (vmax2=v(i)/ih4) && (vmax3=v(i)/ih5) && (vmax4[...]... hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, học viên chọn đề tài: nghiên cứu ổn định chuyển động của loại xe khánh hai tầng giường nằm Hyundai Universe- 2f chạy ở các tỉnh phía nam 1.1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước:  Trong nước đã có một số đề tài nghiên cứu về các loại xe bus, xe khách một tầng, hai tầng như: - Luận văn thạc sĩ: “ xác định tải trọng động tác dụng lên chassi xe SYM T880... ẢNH Hình 1.1: Hình dáng tổng quát phía ngoài xe khách giƣờng nằm hai tầng Hyundai universe -2F .Trang 5 Hình 1.2: Hình dáng phía trong (dƣới lên trên) xe khách giƣờng nằm hai tầng Hyundai universe -2F Trang 6 Hình 1.3: Hình dáng phía trong (trên xuống dƣới) xe khách giƣờng nằm hai tầng Hyundai universe -2F Trang 6 Hình 1.4: Xây dựng đồ thị công suất của động cơ Trang 11... thập các thông số cơ sở cần thiết để nghiên cứu sự ổn định của loại xe khách 2 tầng giường nằm huynhdai universe- 2f - Tính toán ổn định, an toàn chuyển động của ô tô khi xe chạy trên đường khi xe phanh - Tính toán ổn định, an toàn chuyển động của ô tô khi xe chạy trên đường quay vòng, tìm ra phương trình quan hệ giữa hệ số ổn định tĩnh “SSF” và khối lượng - Sử dụng số liệu thực tế của xe Huynhdai Universe- 2f. .. phỏng” của tác giả Trương Hoàng Tuấn - Luận văn thạc sĩ: nghiên cứu tính ổn định khi quay vòng đối với loại xe bus hai tầng sử dụng ở TP.HCM và các tỉnh của tác giả Trần Ngọc Dũng - Luận văn thạc sĩ: nghiên cứu việc sử dụng labview để mô phỏng 3D ổn định chuyển động của ô tô” của tác giả Lê Minh Đảo - Luận văn thạc sĩ: nghiên cứu đánh giá độ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ ngồi sản suất tại việt nam của. .. cơ sở các cụm chi tiết tổng thành, hệ thống của ô tô sát xi Hyundai aero express HSX do hàn quốc sản xuất Xe được phép chở 43 người trong đó 41 giường nằm và 02 ghế ngồi Thông số cụ thể của xe được đề cập bởi đặc tính kỹ thuật phương tiện bảng 1.1 Hình 1.1: Hình dáng tổng quát phía ngoài xe khách giường nằm hai tầng Hyundai universe -2F Trang -5- Hình 1.2: Hình dáng phía trong (dưới lên trên) xe khách. .. của xe cần phải được nghiên cứu để đưa ra những đánh giá có tính khoa học… → Vì vậy mục đích chính của đề tài là: Tăng tính an toàn và ổn định chuyển động của xe trên đường đặc biệt là ở khu vực phía nam Qua đó việc nghiên cứu đề tài sẽ góp phần bổ sung tư liệu nghiên cứu và làm cơ sở để lựa chọn mẫu xe phù hợp khi có nhu cầu vận tải hành khách liên tĩnh ở khu vực phía nam 1.3 Nhiệm vụ và giới hạn... tự chạy ở khu vực phía nam Trong những năm gần đây ở Việt nam đã xảy ra một số các tai nạn giao thông nghiêm trọng liên quan đến tính ổn định của loại xe khách 2 tầng ở những địa bàn miền núi cũng như trên đường bằng Vì vậy vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu nhiều và sâu hơn về loại xe này để có hướng khắc phục và đề xuất các thông số phù hợp giữa xe và loại đường của việt nam để loại xe này vẫn được lưu... với xe 1 tầng nói chung sàn thấp và chiều cao thùng lớn để bố trí nhiều ghế ngồi Còn đối với xe 2 tầng giường nằm được bố trí chỗ nằm ít hơn nhưng trọng tâm của xe cao hơn nên xe dể bị lật ngang khi quay vòng gấp do lực ly tâm tạo ra ngẩu lực gây lật xe, hay khi chuyển động thẳng hoặc phanh Việc nghiên cứu tính ổn định đối với xe 2 tầng cần được quan tâm bởi vì những lý do sau: - Xe khách 2 tầng có... với các loại xe một tầng khác - Là loại xe khách chở người nên yêu cầu đảm bảo về sự an toàn phải cao hơn - Điều kiện vận hành phải phù hợp với hệ thống giao thông ở các khu vực và trên lảnh thổ Việt nam Đồng thời phải đảm bảo yêu cầu khắt khe về đảm bảo an toàn kỹ thuật do cục đăng kiểm và bộ GTVT quy định Những ảnh hưởng của xe khách 2 tầng giường nằm đến khã năng hoạt động của xe cần phải được nghiên. .. hoạt động của xe tương ứng Nhưng do thời gian thực hiện đề tài eo hẹp và điều kiện nghiên cứu cũng có nhiều hạn chế nên phạm vi nghiên cứu của đề tài chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu lý thuyết với các nội dung cũng được giới hạn như sau: Xét tổng quát quá trình chuyển động của ô tô trên đường ở một số các trạng thái đặc biệt liên quan đến vấn đề khảo sát và nghiên cứu, không có biểu thị các hệ thống