Đề tài Thiết kế hệ thống phanh xe chở rác ba bánh (1)

ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh LI NểI U Hin gia tng dõn s, tc ụ th hoỏ nhanh ti cỏc thnh ph, i kốm vi nú l lng rỏc thi ln, ụ nhim mụi trng Gii quyt ny ang l mt nhng thỏch thc i vi chớnh quyn thnh ph Thc trng ny cng ang din ti thnh ph Nng, hin trờn a bn thnh ph, vi lng rỏc thi mi ngy quỏ ln, ngõn sỏch TP cũn hn hp, cha th ỏp ng c xe chuyờn dng cun ộp t ng, bi loi xe ny hin cũn phi mua ca nc ngoi vi giỏ khỏ t gii quyt ny, ó t lõu Cụng ty Mụi trng ụ th TP a vo hot ng mt s lng ln cỏc loi xe thụ s s dng sc ngi, trờn nhng ng rng t - 3m v khu vc quanh cỏc trm trung chuyn, chuyn rỏc v cỏc trm nõng cao hiu sut thu gom rỏc, gim bt sc lao ng cho ngi cụng nhõn bng cỏch c gii hoỏ mt phn phng thc chuyn, ng thi cng nhm gii quyt tt ụ nhim mụi trng ụ th khớ xó ng c, ti i vo thit k loi xe gn mỏy chy bng nhiờn liu khớ hoỏ lng( LPG) ch thựng rỏc thay cho cỏc xe ba gỏc p hin ti Thit k xe ch rỏc ba bỏnh chy bng nhiờn liu LPG cng ó c nhiu nh khoa hc cng nh sinh viờn trng i Hc Bỏch Khoa- i Hc Nng quan tõm nghiờn cu v ó t c kt qu nht nh, vy ti ny cha ng dng thc t c Do lng tớnh toỏn thit k xe khỏ ln nờn ti Thit k úng mi xe ch rỏc ba bỏnh em c giao nhim v: Thit k h thng phanh xe ch rỏc ba bỏnh vi mt s ci tin ỏp ng c yờu cu k thut ca xe m ti trc ú cha gii quyt c Vi kin thc v kinh nghim thc t cũn nhiu hn ch, ti liu tham kho v cỏc loi xe ba bỏnh cũn ớt, thi gian thc hin ngn nờn mc dự ó c gng tỡm tũi, nghiờn cu, lm vic mt cỏch nghiờm tỳc nhng quỏ trỡnh tỡm ý tng thit k v xe thit k cú th cũn nhiu nhc im cha th gii quyt ht Kớnh mong c cỏc thy cụ ch bo ti ca em c hon thin hn SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Sau cựng em xin c chõn thnh cm n thy cụ giỏo khoa, c bit l thy giỏo hng dn Th.s Lấ VN TY , thy Nguyn Vit Hi v cỏc thy cụ giỏo Trung tõm thớ nghim ng c v ụ tụ ó tn tỡnh hng dn giỳp em sut quỏ trỡnh lm ỏn Nng, Ngy 28 Thỏng nm 2007 Sinh viờn HONG MINH THIN SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh MC LC TRANG MC CH, í NGHA TI 1.1 VN THU GOM V VN CHUYN RC THI 1.2 MC CH, í NGHA TI PHN TCH TèM PHNG N THIT K XE 2.1 KCH THC, KHI LNG CA THNG RC CN CHUYấN CH 2.1.1 Loi thựng 660 lớt 2.1.2 Loi thựng 240 lớt 2.2 YấU CU CA XE CN THIT K 2.3 PHN TCH TèM PHNG N THIT K 10 2.3.1 Phng ỏn ct b phn uụi xe gn mỏy v thay vo ú l na rmoúc 10 2.3.2 Phng ỏn thit k xe cú mt bỏnh ch ng sau v hai bỏnh dn hng trc 10 2.3.3 Thit k xe ba bỏnh mt bỏnh dn hng trc v hai bỏnh sau 11 THIT K KCH THC TNG TH CHUNG 11 3.1 XC NH S B CHIU DI CA XE 11 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh 3.1.1 Chiu di ton b xe 11 3.1.2 Chiu di c s ca xe 13 3.2 XC NH CHIU CAO XE 16 3.3 XC NH CHIU RNG XE 16 XC NH CC TO TRNG TM XE 17 4.1 XC NH CC TO TRNG TM KHI XE KHễNG TI 17 4.1.1.Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu dc 17 4.1.2 Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu cao 17 4.2 XC NH CC TO TRNG TM KHI XE Y TI 19 4.2.1.Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu dc 19 4.2.2 Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu cao 20 THIT K H THNG PHANH 21 5.1 Lí THUYT CHUNG V H THNG PHANH 21 5.1.1 Cụng dng 21 5.1.2 Phõn tớch yờu cu 21 5.1.3 Phõn loi s b 23 5.2 TNH Mễ MEN PHANH CN SINH RA CC C CU PHANH 24 5.3 PHN TCH, CHN LOI DN NG PHANH V C CU PHANH 27 5.3.1 Chn loi dn ng phanh 27 5.3.2.Chn loi c cu phanh 29 5.4 XC NH CC THễNG S C BN CA C CU PHANH SAU 33 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh 5.4.1 Bỏn kớnh b mt ma sỏt ca trng phanh 33 5.4.2 Chn cỏc kớch thc cũn li 34 5.4.3 Xỏc nh lc ộp cn thit 35 5.4.4 Tớnh b rng mỏ phanh 37 5.4.5 Kim tra iu kin t sit 39 5.5 XC NH CC THễNG S C BN C CU PHANH TRC .40 5.5.1 Bỏn kớnh ngoi r1, bỏn kớnh r2, bỏn kớnh trung bỡnh rtb ca a phanh 40 5.5.2 Lc ộp cn thit 40 5.5.3 Din tớch b mt lm vic ca mỏ phanh 41 5.6 TNH TON KIM TRA NHIT V MI MềN 43 5.6.1.Tớnh toỏn mi mũn 43 5.6.2 Tớnh toỏn nhit 45 5.7 TNH TON DN NG PHANH 51 5.7.1.Cỏc phng ỏn iu khin h thng phanh 51 5.7.2 Tớnh toỏn dn ng phanh thu lc iu khin bng bn p 51 5.8 PHANH DNG 57 5.9 TNH TON HIU QU PHANH 61 5.9.1 c tớnh phanh ca xe thit k 61 5.9.2 Momen phanh thc t 71 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh 5.9.3 Xỏc nh cỏc ch tiờu ỏnh giỏ hiu qu phanh 72 KT LUN 73 MC CH, í NGHA TI 1.1 VN THU GOM V VN CHUYN RC THI Hin quỏ trỡnh thu gom rỏc thi c thc hin nh sau: + nhng khu vc ó cú trm trung chuyn: Rỏc t cỏc h dõn c b vo cỏc thựng rỏc t trờn ng (i vi ng hm) hay b lờn thựng rỏc t trờn xe ba gỏc (i vi ng xe ba gỏc cú th vo c), sau ú cụng nhõn URENCO (cụng ty Mụi Trng ụ Th) p xe rỏc n cỏc trm trung chuyn õy rỏc c ộp li vo cỏc thựng 10 tn cỏc xe ti ch lờn bói rỏc Khỏnh Sn SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh + nhng khu vc cha cú trm trung chuyn: Rỏc t cỏc h dõn c thu gom bi cỏc xe ba gỏc hoc b vo cỏc thựng rỏc t trờn ng Sau ú cỏc xe ộp rỏc n thu gom cỏc thựng rỏc v trc tip ch i bói rỏc Khỏnh Sn Hin Cụng ty mụi trng ụ th Nng cú cỏc trm nộn ộp rỏc c URENCO s dng lm trm trung chuyn ti ch ng a, cụng viờn (ng Nguyn Tri Phng) v ng Phan Thnh Ti, trm Hũa Th, trm ũ Xu, Trm Ch u Mi, trm Thanh Lc ỏng, trm Ho Khỏnh, trm Ho An, trm Ngụ Gia T Vi phng thc thu gom rỏc trờn õy, vic chuyn thựng rỏc n cỏc trm trung chuyn úng vai trũ quan trng Trong tng lai cỏc xe ti ộp rỏc khụng cũn i ly rỏc dc ng m ch chuyn cỏc thựng rỏc ó c nộn ộp sn t cỏc trm trung chuyn lờn Khỏnh Sn Do ú, tt c cỏc thựng rỏc dc ng hay ngừ hm u cụng nhõn p hay kộo n cỏc trm trung chuyn Vic lm ny ũi hi ngi cụng nhõn phi b sc lc rt nhiu, s c gng quỏ sc thu nhp cũn khiờm tn, ngi cụng nhõn khụng cú iu kin vt cht bự p li sc lao ng ó b Vỡ vy phng ỏn thu gom v chuyn rỏc ti Nng cú hiu qu trc mt nhng khụng phi l phng ỏn lõu di bn vng 1.2 MC CH, í NGHA TI gii quyt mt phn sc lao ng cho ngi cụng nhõn Cụng ty mụi trng ụ th, tng hiu qu thu gom rỏc cn phi c gii hoỏ mt phn phng thc chuyn cỏc thựng rỏc n cỏc trm trung chuyn thay cho cỏc loi xe ba gỏc p th cụng hin Ngoi s dng cỏc xe ba gỏc th cụng chuyn rỏc thỡ va chm, mt nhiu thi gian, va khụng m bo v sinh, mt m quan ụ th Do vy cn thit k loi xe gn ng c cú kt cu n gin d s dng cú th chuyờn ch thựng rỏc c nhanh gn hn, lm cho b mt ụ th ca Thnh ph ngy cng p hn SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Mt khỏc xe thit k lm vic thnh ph nờn nú cng phi m bo an ton, chy ờm, ớt gõy n v ụ nhim mụi trng ti i vo thit k kiu xe kộo rỏc chy bng khớ du m húa lng LPG, loi ng c s dng trờn xe l ng c xe gn mỏy ó thit k, ci to h thng nhiờn liu cho phự hp vi vic s dng mt hai loi nhiờn liu LPG v xng Theo cỏc cụng trỡnh nghiờn cu ca GS TSKH Bựi Vn Ga s dng LPG trờn ng c xe gn mỏy thỡ vi c im ng c thng xuyờn s dng ti ln nhng tc thp nh ng c gn trờn xe thit k thỡ s dng LPG rt cú li v mt ụ nhim mụi trng Kt qu o ụ nhim ca xe chy bng xng nguyờn thu v chy bng ga LPG cho thy rng nng cỏc cht ụ nhim khớ x ng c t giỏ tr cc thp khong 0,5% i vi CO v 20ppm i vi HC ch tc gii hn So vi chy bng xng, cỏc ch ny mc phỏt ụ nhim chy bng LPG ch khong 10% cỏc ch trung gian, mc gim ụ nhim dao ng t 80% n 50% so vi chy bng xng Nh ú nú s gim c tỏc hi n sc kho ngi v mụi trng nhng cht khớ thi c hi ca ng c PHN TCH TèM PHNG N THIT K XE 2.1 KCH THC, KHI LNG CA THNG RC CN CHUYấN CH Hin ti thnh ph Nng cú hai loi thựng rỏc ú l loi thựng 660 lớt v loi thựng 240 lớt Cú kớch thc v lng c th nh sau: 2.1.1 Loi thựng 660 lớt + Kớch thc bao: - Di: 1200 (mm) - Cao: 1230 (mm) - Rng: 600 (mm) - ng kớnh bỏnh xe: 200 (mm) + Khi lng: - Khi lng bn thõn: 60 (kg) - Khi lng riờng ca rỏc thi sinh hot l: 0,4 (kg/lớt) SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Khi lng nh mc ca thựng y ti l: m = 60 + 0,4.660 = 324 (kg) 2.1.2 Loi thựng 240 lớt + Kớch thc bao - Di: 540 (mm) - Rng: 720 (mm) - Cao: 1000 (mm) + ng kớnh hai bỏnh xe: 200 (mm) + Khi lng: - Khi lng bn thõn: 24,4 (kg) - Khi lng nh mc ca thựng y ti l: m = 24,4 + 0,4.240 = 120,4 (kg) Xe thit k cn phi chuyờn ch c hai loi thựng rỏc trờn nờn kớch thc thựng cn phi cú nhng kớch thc ti thiu v chiu di 1200 mm v b rng l 720 mm 2.2 YấU CU CA XE CN THIT K + Cú kớch thc nh gn ch cn va chuyờn ch mt thựng rỏc loi 660 lớt cú trng lng khong 300 KG hoc hai thựng rỏc 240 lớt, mi thựng cú trng lng khong 120 KG + S dng ngun lc ca xe gn mỏy hin cú bao gm ng c, ly hp, hp s, h thng chuyn ng v.v Ngoi cn phi cú thờm hp s ph gi s lựi, b vi sai cho cu sau + Cú chiu cao t sn thựng xe n mt t nh cú th y bng sc ngi thựng rỏc lờn sn xe m khụng s dng cỏc thit b ph h tr nh ti, xớch, + m bo cho ngi iu khin xe c thun tin hnh mt s ng hm cht hp, gim c hnh lang v bỏn kớnh quay vũng + Xe thit k phi l mt chic xe cú cu to n gin, d ch to, d s dng, an ton chuyn ng trờn ng v giỏ c phi chng SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh 2.3 PHN TCH TèM PHNG N THIT K 2.3.1 Phng ỏn ct b phn uụi xe gn mỏy v thay vo ú l na rmoúc Trờn c s xe gn mỏy ó cú sn, ta ct b mt phn uụi v thõn xe, sau ú ni n hi hoc hn cng thựng cha thựng rỏc vo phn cũn li ca xe Trong trng hp hn cng thựng xe cựng vi phn cũn li ca xe tr thnh mt cng cựng dao ng v tỏc dng lờn h thng treo ca xe Trong trng hp ni n hi thỡ phn cũn li ca xe dao ng trờn cp gp cựng khung xe cũn thựng xe cú h thng treo riờng Phng ỏn ny cú u im l n gin, d ci to cú th dựng khung sn xe gn mỏy ó cú sau ú gia c thờm, ngoi thựng rỏc t ng sau ngi lỏi nờn ngi lỏi ớt nghe mựi hụi ca rỏc Tuy nhiờn phng ỏn ny cú nhc im l: + Nu s dng b truyn xớch thỡ xớch quỏ di vỡ th xớch s nhanh chựng, tui th xớch khụng m bo vỡ khong cỏch trc quỏ ln khụng tng thớch vi bc xớch ca loi xớch dựng trờn xe gn mỏy B xớch quỏ di cng gõy khú khn cho vic bụi trn bo dng v cn s dng thờm mt bỏnh cng xớch iu chnh cng ca xớch + Chiu di ton b xe tng i ln lm cho vic quay vũng khú khn 2.3.2 Phng ỏn thit k xe cú mt bỏnh ch ng sau v hai bỏnh dn hng trc Trong trng hp ny thựng xe s t ng trc nu khụng thit k hỡnh thang lỏi mụ hỡnh xe s ging nh nhng loi xe ba gỏc mỏy hin ti ang s dng u im: Trong trng hp quay vũng ngi lỏi cn phi y c thựng xe cha ti i nờn quay vũng nng, cu to chiu cao thựng cha rỏc quỏ cao nờn m bo tm nhỡn ca ngi lỏi yờn xe s phi rt cao, lm tng thờm chiu cao trng tõm xe v ngi lỏi xe cn phi tn nhiu lc quay c thựng xe, v li thựng rỏc t ng trc gõy mt v sinh nh hng n sc kho ca cụng nhõn lỏi xe Bỏnh ch ng t ng sau nờn khụng tn dng c trng lng ti lm trng lng SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 10Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh + Mps : Mụ men phanh cn sinh cỏc bỏnh xe sau + a, b, hg: Cỏc to trng tõm ca xe + : H s bỏm gia bỏnh xe vi mt ng Nh vy mun m bo hiu qu phanh tt nht thỡ mụ men phanh sinh cỏc bỏnh xe trc Mpt v mụ men phanh sinh cỏc bỏnh xe sau Mps phi luụn tuõn theo biu thc (5.54) Cỏc giỏ tr a, b, hg i vi mt ụ tụ nht nh no ú cú th thay i tu theo v trớ v mc cht ti lờn ụ tụ, h s bỏm cng thay i theo loi ng m xe hot ng, tỡnh trng k thut ca lp xe v mt ng xõy dng c tớnh phanh lý tng cho xe thit k ta tớnh cho hai trng hp c th l lỳc xe khụng ti v y ti Ta cú: Mpt = .Z1rb Grb (b hg ) L (5.55) Mps = .Z rb Grb (a hg ) L (5.56) i vi ụ tụ ó cht ti c nh, thỡ cỏc to trng tõm a, b, hg c nh T hai biu thc trờn bng cỏch thay i giỏ tr ta cú th v th Mpt =f1() v Mps = f2() hai trng hp c th ca xe thit k l lỳc xe khụng ti v y ti Bng B5-1 : Cỏc thụng s c bn ca xe ng vi y ti v khụng ti: Thụng s G [KG] a [mm] b [mm] hg [mm] rbx [mm] L [mm] Khụng ti 293 1044,37 755,63 721 210 1800 y ti 593 1441,82 358,18 761 210 1800 Bng B5-2 Kt qu tớnh toỏn Mpt, Mps v t s =Mpt/Mps xe khụng ti 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Mpt 28,295 61,519 99,672 142,754 190,766 243,707 301,578 Mps 33,235 61,541 84,918 103,366 116,884 125,473 129.132 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 62Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh p 0,851 1,000 1,174 1,381 1,632 1,942 2,335 Bng B5-3 Kt qu tớnh toỏn Mpt, Mps v t s =Mpt/Mps xe y ti 0,1 0,2 Mpt 30,045 70,619 0.5 0,6 0,7 121,722 183,354 255,516 338,207 431,428 Mps 94,485 178,441 251,868 314,766 367,134 408,973 440,282 p 0,318 0,696 0,827 0,980 0,396 0,3 0,4 0,483 0,583 T bng B5.2 v bng B5.3 ta v c th ch quan h gia mụ men phanh Mpt v Mps vi h s bỏm trng hp xe khụng ti v y ti nh sau: Mp [Nm] 600 500 400 300 200 100 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Hỡnh 5.16 th ch quan h gia mụ men phanh Mpt v Mps vi h s bỏm xe khụng ti v y ti Quan h Mps vi h s bỏm xe y ti SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 63Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Quan h Mpt vi h s bỏm xe y ti Quan h Mpt vi h s bỏm xe khụng ti Quan h Mps vi h s bỏm xe khụng ti T th trờn ta cú th v quan h gia mụ men phanh cỏc bỏnh xe sau Mps v mụ men phanh bỏnh xe trc Mpt nh sau: Mps[Nm] 500 400 300 200 100 0 100 200 300 400 500 600 Mpt[Nm] Hỡnh 5.17 ng c tớnh phanh lý tng ca xe thit k ( Mps =f(Mpt) ) ng nột t: y ti ng nột lin: Khụng ti ng c tớnh trờn cũn cú th xõy dng da trờn cụng thc xỏc nh ỏp sut dn ng phanh trc p1 v dn ng phanh sau p2 Ta cú: p sut dn ng phanh cu trc c xỏc nh nh sau: p1 = P1 d kt SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 64Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh M P1 = p1 = M pt rtb vi Mpt = Ppt.rb1 = G (b h g )rb1 L 2rb1G b hg L .rtb d k t c1 = 2rb1G .rtb d kt L p1 =c1.(b+hg). (5.57) (5.58) Trong ú : + P1 : Lc ộp xi lanh bỏnh xe trc sinh + dkt : ng kớnh xi lanh bỏnh xe trc, dkt = 35 (mm) + rb1: Bỏn kớnh bỏnh xe trc, rb1 = 210 (mm) + L: Chiu di c s ca xe, L = 1800 (mm) + rtb : Bỏn kớnh trung bỡnh ca a phanh, rtb = 87,5 (mm) + G: Trng lng ca xe - Trng hp xe khụng ti G = Go = 2930 (N) b = bo = 755,6 (mm) Thay cỏc giỏ tr ó bit vo (5.57) ta c: c1 = 2.210.2930 0,0058 (N/mm3) 0,35.87,5.35 2.1800 - Trng hp xe y ti G = Ga = 5930 (N) b = 358,18 (mm) Thay cỏc giỏ tr ó bit vo (5.57) ta c : c1 = 2.210.5930 0,01174 (N/mm3) 0,35.87,5.35 2.1800 p sut dn ng phanh cu sau c tớnh nh sau: p2 = P2 d k 4( A B ) M ps d ks Ah SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 65Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Thay Mps = Pps.rb = p2 = Ga (a hg )rb 2L rb G A B (a hg ) Ah L d ks rb G A B t c2 = (5.59) Ah.L d ks p2 = c2.(a-hg). Do c cu phanh sau l loi trng guc nờn ộp sỏt c cỏc mỏ phanh vo trng phanh thỡ cn phi khc phc cỏc lc ca lũ xo hi v guc phanh Tc l : p2 = c2.(a-hg). + po2 (5.60) Trong ú p02 l ỏp sut cht lng cn thit dch chuyn cỏc guc phanh ộp sỏt vo trng phanh, theo [6] thỡ p02 = 2ữ KG/cm2 ( 0,2 ữ0,4 Mpa) Ta ly p02 = 0,3 (Mpa) - Trng hp xe khụng ti Cỏc thng s ó bit: + P2 : Lc ộp lờn guc phanh sinh mụ men phanh + dkt : ng kớnh xi lanh bỏnh xe sau, dkt = 15,5 (mm) + rb2: Bỏn kớnh bỏnh xe sau, rb2 = 210 (mm) + L: Chiu di c s ca xe, L = 1800 (mm) + a : To trng tõm xe theo chiu dc, a = ao = 1044,4 (mm) + Cỏc thng s ca c cu phanh: A = 0,546; B = 0,716; h = 118,5 (mm) + : H s ma sỏt gia mỏ phanh v trng phanh, = 0,35 + G: Trng lng khụng ti ca xe, G = Go = 2930 (N) Thay s vo (5.59) ta c: c2 = - 210.2930 0,546 0,35 0,716 0,00471 (N/mm3) 3,1416.15,5 0,546.118,5.0,35.1800 Trng hp xe y ti Tớnh toỏn tng t trng hp xe khụng ti, vi a = 1441,82 (mm), G = Ga = 5930 (N) SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 66Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Thay cỏc thụng s ó bit vo (5.59) ta c: 210.5930 0,546 0,35 0,716 c2 = 0,00953 (N/mm3) 15,5 0,546.118,5.0,35.1800 T (5.58) v ( 5.60) ta lp bng v v c tớnh phanh ch quan h ỏp sut dn ng phanh cu trc v cu sau nh sau: Bng B5.4 Kt qu tớnh ỏp sut dn ng phanh cu trc p1 v cu sau p2 theo h s bỏm xe khụng ti 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 p1 0,480 1,044 1,691 2,422 3,237 4,136 5,118 p2 0,758 1,148 1,470 1,724 1,911 2,029 2,080 Bng B5.5 Kt qu tớnh ỏp sut dn ng phanh cu trc p1 v cu sau p2 theo h s bỏm xe y ti 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 p1 0,510 1,198 2,066 3,111 4,336 5,739 7,321 p2 1,602 2,759 3,771 4,638 5,360 5,936 6,368 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 67Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh T bng B5.4 v B5.5 ta v th ch quan h ỏp sut dn ng cu trc p1 v cu sau p2 vi h s bỏm nh sau: I p2 [MPa] A II B 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 C 1 p1 [MPa] Hỡnh 5.18 c tớnh phanh ca xe thit k c tớnh phanh lý tng xe y ti p2 = f(p1) 2.c tớnh phanh thc t c tớnh phanh lý tng xe khụng ti p2 = f(p1) I c tớnh biu din quan h p2 = f() xe y ti II c tớnh biu din quan h p2 = f() xe khụng ti T c tớnh ta thy rng phanh cú hiu qu nht thỡ quỏ trỡnh phanh ỏp sut dn ng phanh cỏc bỏnh xe trc v sau phi tuõn theo mi quan h nh ng 1( xe y ti) v ng 3( xe khụng ti), nhiờn xe thit k khụng th m bo c iu ny vỡ ỏp sut dn ng phanh trc v phanh sau bng nhau, nờn quan h p1 =f(p2) l ng 2- ngha l: SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 68Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh + Nu xe y ti v cú h s bỏm gia bỏnh xe v mt ng l A ( ng vi im tớnh toỏn thit k) thỡ hiu qu phanh cao nht v an ton nht + Nu xe y ti v cú h s bỏm nm vựng t n A , thỡ phanh cỏc bỏnh xe trc s b hóm cng trc, nhiờn theo mc gim ti ca xe thỡ vựng cu trc b hóm cng s gim + Nu xe khụng ti thỡ vựng cu sau b hóm cng rt ln Xỏc nh h s bỏm A : Khi tớnh toỏn thit k ta ó chn s b h s bỏm sb = 0,64 tớnh toỏn h thng phanh, sau ó tớnh chn c thụng s c bn ca h thng phanh ta tớnh li h s bỏm nh sau: Ta cú: - Mụ men phanh c cu phanh trc sinh ra: d kt Mpt = P..rtb.Zms = p1 .rtb.Zms Trong ú: + p1 : p sut cht lng dn ng phanh cu trc, p1 = 6,126 (MPa) + dkt : ng kớnh xi lanh bỏnh xe trc, dkt = 35 (mm) + rtb : Bỏn kớnh trung bỡnh a phanh, rtb = 87,5 (mm) + Zms : S ụi b mt ma sỏt, Zms = + : H s ma sỏt gia mỏ phanh v a phanh, = 0,35 t k1 = d kt .rtb.Zms : H s hng s ph thuc cỏc thụng s c cu phanh trc k1 = 3,1416.0,035 0,35.0,0875.2= 5,89.10-5 [m3 ] Suy ra: Mpt = k1.p1 (5.61) - Mụ men phanh c cu phanh sau sinh ra: d ks Ah 2.P2 Ah Mps = 2.(p2 p02) ( cu sau cú hai c cu phanh) A B2 A2 2B2 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 69Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Trong ú: + p2 : p sut cht lng dn ng phanh cu sau, p2 = 6,126 (MPa) + po2 : p sut cht lng cn thit ộp sỏt cỏc mỏ phanh vo trng phanh, p02 = 0,3 (Mpa) + Cỏc thụng s ca c cu phanh sau: A= 0,546; B = 0,716; h = 118,5 (mm) + dks : ng kớnh xi lanh bỏnh xe sau, dks = 15,5 (mm) d ks Ah t k2 = : H s hng s ph thuc vo cỏc thụng s c cu phanh sau A 2B2 3,1416 0,0155 2.0,546.0,1185.0,35 k2 = = 7,26.10-5 [m3] 2 0,546 0,35 0,716 Mps = k2.(p2 p02) (5.62) T (5.61) v (5.62) ta cú: M pt M ps = M pt M ps k1 p1 k ( p p 02 ) 5,89.10 6,126 =0,853 7,26.10 6,126 0,3 Mt khỏc ta ó cú: M pt M ps b hg rbx1 , m rbx1 = rbx2 nờn: a hg rbx M pt M ps T (5.63) v (5.64) ta cú: (5.63) b hg a hg b hg (5.64) a hg 0,853 (5.65) Trong ú a, b, hg l cỏc to trng tõm ca xe + a = 1441,82 (mm) + b = 358,18 (mm) + hg = 761 (mm) Thay s vo (5.65) v bin i ta c: = 0,853.a b 0,853.1441,82 358,18 =0,618 1,853.hg 1,853.761 Vy h s bỏm thc t m xe t c l A = 0,618 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 70Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh 5.9.2 Momen phanh thc t T kt cu thc t ca c cu phanh, ta tớnh li mụ men phanh cỏc c cu phanh sinh ri so sỏnh vi mụ men phanh yờu cu i vi c cu phanh trc Cỏc thụng s ó bit: + Bỏn kớnh trung bỡnh ca a phanh rtb = 87,5 (mm) + ng kớnh xi lanh bỏnh xe trc dkt = 35 (mm) + ng kớnh xi lanh chớnh dc =15,5 (mm) + T s truyn bn p r2/r1 = 5,4 + Lc bn p Pb = 232,7 (N) + Hnh trỡnh bn p Sb = 108,6 (mm) + H s ma sỏt gia mỏ phanh v a phanh, = 0,35 T cỏc thụng s ó bit ta suy ỏp sut lm vic dn ng l: p= Pbd r2 4.232,7 = 5,4.0,92 6,126 (MPa) 15,5 d c r1 Lc xi lanh bỏnh xe trc to ộp lờn cỏc mỏ phanh l: P = p d kt = 6,126.10 0,035 5894 (N) Suy mụ men phanh c cu phanh trc sinh l: Mp1 =P..rtb.Zms = 5894.0,35.0,0875.2 = 361 (Nm) Nhn xột: Mụ men phanh thc t c cu phanh trc sinh gn bng mụ men phanh yờu cu: 374,2 Nm Cú s sai khỏc ny l tớnh toỏn dn ng phanh, to c mụ men phanh yờu cu cn phi s dng xi lanh bỏnh xe cú ng kớnh dk = 35,635 mm, nhiờn ta ly dkt = 35 mm theo kt cu d kin ó cú i vi c cu phanh sau Cỏc thụng s ó bit + ng kớnh xi lanh bỏnh xe sau dks = 15,5 (mm) + p sut cht lng dn ng p= 6,126 (MPa) + Cỏc thụng s ca c cu phanh sau: A = 0,546; B = 0,716; h = 118,5 mm SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 71Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Lc xi lanh bỏnh xe sinh ộp lờn cỏc guc phanh sinh mụ men phanh: Ps = p d ks (6,126 0,3).10 0,0155 1099,34 (N) Mụ men mt c cu phanh sau sinh l: Mp2 = 2.Ps Ah 2.1099,34.0,546.0,1185.0,35 211,59 (Nm) 2 0,546 0,35 2.0,716 A B Mụ men cỏc c cu phanh sau sinh l: Mps = 211,59 = 423,18 (Nm) Nhn xột: Mụ men phanh thc t c cu phanh sau sinh khụng khỏc xa mụ men phanh yờu cu: 422,76 (Nm ) 5.9.3 Xỏc nh cỏc ch tiờu ỏnh giỏ hiu qu phanh Ta cú phng trỡnh cõn bng lc tỏc dng lờn ụ tụ phanh: Pj = Pp+ Pf + P+ P Pi (5.66) Trong ú: + Pi: Lc cn dc cú th tớnh nh sau gúc dc nh, i vi xe thit k, gúc dc vt c l 9,34o: Pi = Gsin() G.tg() + P: Lc cn ma sỏt h thng truyn ng + P: Lc cn khụng khớ, P =KFv2 + Pf : Lc cn ln, Pf = f.Ga Vi f : h s cn chuyn ng ca ng + Pp: Tng lc phanh sinh cỏc bỏnh xe + Pj: Lc quỏn tớnh sinh phanh, c xỏc nh nh sau: Pj = Ga dv , g dt Vi - h s tớnh n nh hng ca cỏc trng quay ca ụ tụ t- thi gian phanh Theo TLTK [6] thỡ quỏ trỡnh phanh lc phanh Pp chim 96% ữ 98% nờn n gin ta b qua cỏc lc P, P, Pf v xột trng hp phanh trờn ng nm ngang( tc l = 0), ta cú th vit li phng trỡnh (5.66) nh sau: SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 72Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Pj = Pp Ga dv = .Ga (5.67) g dt Gia tc chm dn phanh T (5.67) suy ra: jmax = dv g = dt (5.68) Nhn xột: Ta thy rng tng gia tc chm dn cc i phanh cn phi gim h s Vỡ vy phanh t ngt ngi lỏi cn ct ly hp tỏch ng c h thng truyn lc, lỳc ú s gim v jmax s tng, ngha l hiu qu phanh s ln hn i vi xe thit k: jmax = 0,618.9,81 = 6,065 (m/s2) Theo bng VII.1 [6] thỡ j 5,5 (m/s2) Thi gian phanh T biu thc (5.68) ta cú th vit: dt = tmin = (v1- v2) g dv g (5.69) Ta thy rng = tmin thỡ cn phi ct ly hp phanh.( = 1) Khi phanh ụ tụ cho n dng hn thỡ v2 = 0, ú ta vit li (5.69) nh sau : v, ú v- tc ụ tụ ng vi thi im bt u phanh g tmin = v =11,11 (m/s) tmin = 11,11 = 1,83 (s) 0,618.9,81 Quóng ng phanh Nhõn hai v ca (5.68) vi dS( dS- vi phõn ca qung ng), ta cú: dv g dS dS dt Nhng dS v , t ú ta nhn c biu thc sau: dt vdv = g dS SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 73Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh Hay dS = ( v12 - v22) vdv Smin = g 2g (5.70) T biu thc (5.70) ta thy rng quóng ng phanh nh nht ph thuc vo tc ban u v1 lỳc bt u phanh( theo hm bc hai), ph thuc h s bỏm , v h s gim quóng ng phanh cn gim , cho nờn quóng ng phanh s gim ct ly hp( = 1) Khi phanh n lỳc ụ tụ dng hn thỡ v2 = 0, ú ( 5.70) c vit li nh sau: Smin = 2g v = 11,112 = 10,18 (m) 2.0,618.9,81 Theo bng VII.1 [6] thỡ Sp 44,8m thy r s thay i quóng ng phanh theo h s bỏm v theo giỏ tr tc bt u phanh, ta xõy dng th nh sau: S[m] 30 25 20 15 10 0 12 v[m/s] Hỡnh 5.20 S thay i quóng ng phanh theo tc bt u phanh v h s bỏm ng vi = 0,3; 2.ng vi = 0,5; 3.ng vi = 0,64 T th ta thy rng tc bt u phanh cng ln thỡ quóng ng phanh ln SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 74Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh vỡ quóng ng phanh ph thuc vo bỡnh phng tc lỳc bt u phanh v,v h s bỏm cng cao thỡ quóng ng phanh cng gim KT LUN Sau hn ba thỏng lm vic liờn tc, nghiờm tỳc vi mong mun hon thnh ỏn mt cỏch tụt nht, n em ó hon thnh V c bn h thng phanh thit k cho xe ch rỏc ba bỏnh ó ỏp ng c yờu cu t l m bo an ton cho xe chuyn ng trờn ng v cú hiu qu phanh cao ng vi ch m xe thng c s dng ng thi, cỏc chi tit ca h thng phanh cú th tỡm kim trờn th trng ( c cu phanh sau s dng c cu phanh trng guc ca xe du lch c nh, c cu phanh trc s dng phanh a ca xe gn mỏy) nờn khụng cn phi gia cụng ch to mi m ch cn ci to li cho phự hp vi xe thit k Trong ỏn ny khụng th trỏnh nhng sai sút nht nh, mt ln na em rt mong nhn c nhng ý kin úng gúp, b sung ca quý thy cụ giỏo v cỏc bn ti ny hon thin hn, gúp phn lm cho ti chung Thit k úng mi xe ch rỏc ba bỏnh c ng dng vic chuyn rỏc thi thay cho cỏc loi xe p ba gỏc hin nay, lm tng nng lc thu gom rỏc , gim ụ nhim mụi trng SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 75Trang ọử aùn tọỳt nghióỷp: Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh TI LIU THAM KHO Lí THUYT ễ Tễ MY KẫO- Nguyn Hu Cn, D Quc Thnh, Phm Minh Thỏi, Nguyn Vn Ti, Lờ Th Vn g - NXB Khoa Hc v K Thut 2000 KT CU V TNH TON ễ Tễ MY KẫO- Nguyn Hong Vit - i Hc Nng THIT K V TNH TON ễ Tễ MY KẫO- Nguyn Hu Cn, Phan ỡnh Kiờn - NXB i hc v Trung hc chuyờn nghip- 1985 THIT K CHI TIT MY- Nguyn Trng Hip, Nguyn Vn Lm - NXB Giỏo Dc- 2003 B IU CHNH LC PHANH V H THNG CHNG HM CNG BNH XE KHI PHANH ( A.B.S)- Nguyn Hong Vit- i hc nng PHANH ễ Tễ, C S KHOA HC V THNH TU MI - Nguyn Hu Cn- NXB Khoa Hc v K Thut - 2004 TèM HIU V Mễ Tễ, XE MY- Nguyn c Phỳ, Nguyn c Mi NXB Khoa Hc v K Thut - 1983 SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4 76Trang