Nghiên cứu tính toán thiết kế và kiểm nghiệm trên máy tính hệ thống phanh xe city car

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự – Hạnh Phúc - LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng tơi dƣới hƣớng dẫn TS Hồng Thăng Bình Đề tài đƣợc thực Bộ mơn Ơ tơ xe chun dụng, Viện khí động lực, Đại học Bách Khoa Hà Nội Trƣờng Cao Đẳng Nghề GTVT TW3 Các số liệu kết trình bày luận văn độc lập, hoàn toàn trung thực chƣa công bố công trình nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tác giả Phạm Hồng Liêm LỜI MỞ ĐẦU Ô tô phƣơng tiện giao thông vận tải đƣờng phát triển giới Ở nƣớc ta, theo đà tăng trƣởng kinh tế dân số, số lƣợng ô tô sử dụng thị trƣờng ngày tăng nhanh Tuy nhiên, kèm với phát triển tác hại mơi trƣờng khơng gian sống chúng ta, đặc biệt thị Chính mà hãng xe giới nghiên cứu, phát triển dịng xe nhỏ gọn, xoay chuyển linh hoạt không gian hẹp, đặc biệt giá thành rẻ Việc nghiên cứu, tính tốn thiết kế hệ thống phanh công việc cần thiết việc sản xuất, phát triển đòng xe city car Việt Nam Ngoài hiệu kinh tế, cơng việc cịn có ý nghĩa mặt phát triển kinh tế cải thiện môi trƣờng sống, dịng xe tiết kiệm nhiên liệu giá thành tƣơng đối phù hợp đa số ngƣời Việt Nam Trên giới, việc nghiên cứu chế tạo dòng xe city car hệ thống phanh đƣợc tiến hành từ lâu Tuy nhiên thực tế Việt Nam, việc tiếp cận cơng nghệ chế tạo phát triển dịng xe cịn nhiều khó khăn nhƣ: chi phí nghiên cứu tốn kém, trình độ kỹ thuật kỹ sƣ cơng nhân Việt Nam cịn nhiều hạn chế Qua tìm hiểu nghiên cứu, nƣớc việc chế tạo hệ thống này hầu nhƣ khơng có Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống phanh xe city car công việc cần thiết cho phát triển công nghiệp ô tô Việt Nam Đề tài “Nghiên cứu, tính tốn thiết kế kiểm nghiệm máy tính hệ thống phanh xe city car.” đƣợc tác giả tiến hành chọn để thực làm đề tài tốt nghiệp Qua tác giả bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Hồng Thăng Bình tồn thể thầy Bộ mơn Ơtơ Viện Cơ khí động lực hƣớng dẫn giúp đỡ tác giả hoàn thành đề tài Xin trân trọng cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH Chƣơng TỔNG QUAN 11 1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN XE CITY CAR TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 11 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 12 1.3 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 12 1.4 PHƢƠNG PHÁP TIẾP CẬN VÀ NGHIÊN CỨU 12 1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 13 Chƣơng TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 14 2.1 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG PHANH XE CITY CAR 14 2.1.1 Kia rio 14 2.1.2 Ford 15 2.1.3 Alfa romeo mito 16 2.2 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH 18 2.2.1 Công dụng 18 2.2.2 Yêu cầu 18 2.2.3 Phân loại 19 2.2.3.1 Phân loại theo công dụng 19 2.2.3.2 Theo cấu phanh 20 2.2.3.3 Theo dẫn động phanh 20 2.2.3.4 Theo khả điều ch nh momen phanh cấu phanh: 20 2.2.3.5- Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh: 20 2.3.1 Cơ cấu phanh: 21 2.3.1.1 Cơ cấu phanh tang trống: 21 2.3.1.2 Cơ cấu phanh dạng đĩa: 25 2.3.1.3 Cơ cấu phanh dừng 28 2.3.2 Dẫn động phanh 29 2.3.2.1 Dẫn động phanh b ng khí 29 2.3.2.2 Dẫn động phanh b ng thủy lực 29 2.3.2.3 Dẫn động phanh b ng khí nén: 31 2.3.2.4 Dẫn động phanh b ng thủy khí kết hợp: 32 2.3.3 Bộ cƣờng hóa lực phanh 33 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ 3D VÀ KIỄN NGHIỆM 35 3.1 TÍNH TỐN HỆ THỐNG PHANH XE CITY CAR 35 3.1.1 Các thông số tính tốn 35 3.1.2 Thiết kế tính tốn cấu phanh 36 3.1.2.1 Xác định mô men phanh cần thiết bánh xe 36 3.1.2.2 Thiết kế tính tốn cấu phanh guốc trƣớc 38 3.1.2.3 Thiết kế tính tốn cấu phanh guốc sau 44 3.1.3 Tính bền chi tiết cấu phanh 50 3.1.3.1 Tính bền chi tiết cấu phanh sau: 50 3.1.3.2 Tính bền chi tiết cấu phanh trƣớc: 59 3.1.4 Tính toán dẫn động phanh 67 3.1.4.1 Tính tốn đƣờng kính xi lanh 67 3.1.4.2 Tính bền đƣờng ống dẫn động phanh 69 3.2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM 3D SOLID WORKS ĐỂ KIỂM NGHI M ỀN……….70 3.2.1 Giới thiệu phần mềm Solid Works 70 3.2.2 Thiết kế 3D chi tiết 70 3.2.2.1 Tấm ma sát 70 3.2.2.2 Thiết kế 3D guốc phanh 73 3.2.2.3 Thiết kế 3D mâm phanh 74 3.2.2.4 Thiết kế 3D xy lanh 75 3.2.2.5 Thiết kế 3D lò xo 77 3.2.2.6 Lắp chi tiết cấu phanh guốc: 80 3.2.3 Tính bền chi tiết 85 3.2.3.1 Guốc phanh 85 3.2.3.2 Xylanh 86 3.2.4 Nhận xét: 88 CHƢƠNG 4: GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO TÍNH DỄ CHẾ TẠO, 90 HẠ GIÁ THÀNH SẢN XUẤT 90 4.1 TRÌNH ĐỘ CƠNG NGHỆ GIA CÔNG Ở VIỆT NAM 90 4.1.1 Lịch sử hình thành phát triển ngành khí chế tạo Việt Nam 90 4.1.2 Hiện trạng xu phát triển cơng nghệ ngành chế tạo khí………91 4.1.2.1 Cơng nghệ đúc 91 4.1.2.2 Công nghệ hàn 93 4.1.2.3 Cơng nghệ gia cơng áp lực (hay cịn gọi gia công biến dạng dẻo) 95 4.2 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO TÍNH DỄ CHẾ TẠO 97 4.2.1 Chế tạo guốc phanh 97 4.2.2 Giải pháp chế tạo xy lanh công tác 99 4.2.3 Giải pháp chế tạo mâm phanh 99 4.2.4 Giải pháp chế tạo tang trống phanh 100 4.2.5 Giải pháp chế tạo lò xo đàn hồi 100 KẾT LUẬN 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa ký hiệu G N Trọng lƣợng ôtô đầy tải L mm Chiều dài sở ô tô jmax m/s2 Gia tốc chậm dần cực đại ô tô hg m Chiều cao trọng tâm ô tô M p1 Nm Mômen phanh cần sinh cấu phanh trƣớc M p2 Nm Mômen phanh cần sinh cấu phanh sau g m/s2 Gia tốc trọng trƣờng φ rbx 10  11 β1 12 β1 13 β0 Góc ơm ma sát 14 rt Bán kính tang trống 15 δ Góc lực N trục X-X 16 ρ mm Khoảng cách từ tâm O đến điểm đặt lực 17 μ mm Hệ số ma sát ma sát với tang trống 18 P N Lực tác dụng lên guốc phanh 19 U N Lực từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh 20 R N Phản lực trống phanh tác dụng lên má phanh 21 C mm Khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt Hệ số bám bánh xe với mặt đƣờng m Bán kính bánh xe chủ động Hệ số kể đến biến dạng lốp Góc từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ đầu ma sát Góc từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ cuối ma sát 22 a mm Bề rộng guốc phanh 23 b mm Bề dầy guốc phanh 24 R’1 mm Bán kính trọng tâm phần diện tích 25 R’2 m/s Bán kính trọng tâm phần diện tích dƣới 26 g m/ss Gia tốc trọng trƣờng 27 Jx mm2 Mơ men qn tính thiết diện 28 Nx N Lực cắt 29  N/m2 Ứng suất NX gây 30 τth N/m2 Ứng suất đƣờng trung hoà 31 σ N/m2 Ứng suất 32 a’ mm Bán kính trống phanh 33 b’ mm Bán kính ngồi trống phanh 34 σtd N/cm2 Ứng suất tƣơng đƣơng 35 pi MPa Áp suất dầu làm việc hệ thống phanh 36 d1 mm Đƣờng kính xy lanh cơng tác bánh trƣớc 37 Qbd N Lực tác động từ bàn đạp 38 η 39 D mm Đƣờng kính xy lanh 40 δo mm Khe hở trung bình má phanh tang trống 41 λ mm Độ mịn đƣờng kính cho phép má phanh 42 ηb 43 s cm Chiều dày ống dẫn 44 σt N Ứng suất tiếp tác dụng lên thành vỏ ống 45 σn N Ứng suất pháp tác dụng lên thành vỏ ống Hiệu suất truyền động thủy lực Hệ số bổ sung phanh ngặt DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3-1 Các thông số kỹ thuật xe tham khảo 35 Bảng 3-2 Các thơng số hình học cấu phanh 39 Bảng 3-3 Các lực tác dụng lên cấu phanh trước 42 Bảng 3-4 Các thông số hình học cấu phanh sau 45 Bảng 3-5 Các lực tác dụng lên cấu phanh sau 48 Bảng 3-6 Lực mô men tác dụng lên guốc phanh sau 53 Bảng 3-7 Lực mô men tác dụng lên guốc phanh sau 54 Bảng 3-8 Ứng suất tai điểm 57 Bảng 3-9 Lực mô men tác dụng lên guốc phanh trước 61 Bảng 3-10 Lực mô men tác dụng lên guốc phanh trước 63 Bảng 3-11 Ứng suất tai điểm 65 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2-1 Hình dáng bên ngồi KIA RIO 14 Hình 2-2 Hình dáng bên ngồi FORD KA 15 Hình 2-3 Hình dáng bên ALFA ROMEO MITO 17 Hình 2-4 Hệ thống phanh tơ 21 Hình 2-5 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục 22 Hình 2-6 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm 23 Hình 2-7 Cơ cấu phanh guốc loại bơi 24 Hình 2-8 Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hoá 25 Hình 2-9 Kết cấu cấu phanh đĩa 26 Hình 2-10 Cơ cấu báo mòn hết má phanh 27 Hình 2-11 Sơ đồ bố trí chung cấu phanh dừng 28 Hình 2-12 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực 29 Hình 2-13 Dẫn động hai dịng 30 Hình 2-14 Cấu tạo chung dẫn động phanh khí nén 31 Hình 2-15 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp 32 Hình 2-16 Bộ cường hóa chân khơng 34 Hình 3-1 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh 36 Hình 3-2 Các thơng số hình học cấu phanh 38 Hình 3-3 Họa đồ lực phanh cầu trước 41 Hình 3-4 Các thơng số hình học cấu phanh sau 44 Hình 3-5 Họa đồ cấu phanh guốc cầu sau 47 Hình 3-6 Sơ đồ tính bền guốc phanh sau 50 Hình 3-7 Sơ đồ lực nửa guốc phanh sau 52 Hình 3-8 Sơ đồ lực nửa guốc phanh sau 53 Hình 3-9 Biểu đồ momen 54 Hình 3-10 Sơ đồ tính bền guốc phanh trước 59 Hình 3-11 Sơ đồ lực nửa guốc phanh trước 61 Hình 3-12 Sơ đồ lực nửa guốc phanh trước 62 Hình 3-13 Biểu đồ momen 63 Hình 3-14 Hộp thoại Solidworks 71 Hình 3-15 Tấm ma sát 72 Hình 3-16 iên dạng m t c t guốc phanh 73 Hình 3-17 Guốc phanh 74 Hình 3-18 Biên dạng mâm phanh 75 Hình 3-19 Mâm phanh 75 Hình 3-20 Biên dạng thân xylanh 76 Hình 3-21 Thân xylanh 76 Hình 3-22 Xylanh 77 Hình 3-23 ước 78 Hình 3-24 Lị xo 78 Hình 3-25 m c lò xo 79 Hình 3-26 K o dài đầu m c 79 Hình 3-27 Lị xo hồn ch nh 80 Hình 3-28 Giao diện Assembly 80 Hình 3-29 Guốc ma sát 81 Hình 3-3 Giao diện Assembly 82 Hình 3-31 M m phanh xy lanh 82 Hình 3-32 Gh p guốc phanh lên m m phanh 84 Hình 3-33 Cơ cấu phanh guốc 84 Hình 3-34 Hình ảnh chia lưới guốc phanh 85 Hình 3-35 Kết kiểm nghiệm bền guốc phanh 86 Hình 3-36 Sơ đồ đ t lực trường hợp chịu lực phanh cực đại 86 Hình 3-37 Hình ảnh chia lưới xy lanh 87 Hình 3-38 Kết kiểm nghiệm ứng suất xylanh 87 Hình 4-1 Tạo phơi 97 Hình 4-2 Phần guốc phanh 97 Hình 4-3 Tạo phơi phần 98 Hình 4-4 Phần guốc phanh 98 Hình 4-5 Guốc phanh 99 Hình 4-6 Tang trống phanh 100 10 CHƢƠNG GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO TÍNH DỄ CHẾ TẠO, HẠ GIÁ THÀNH SẢN XUẤT 4.1 TRÌNH ĐỘ CƠNG NGHỆ GIA CƠNG Ở VIỆT NAM Cơng nghệ gia cơng chế tạo bao gồm công nghệ đúc, hàn, cắt gọt, gia công áp lực…, có vai trị quan trọng cơng nghệ bản, nhờ có ta tạo hình ban đầu chi tiết máy cách hợp lý, góp phần quan trọng đến chất lƣợng giảm giá thành chi tiết Để biết đƣợc lực ngành chế tạo khí ô tô Việt Nam tại, cần phải biết đƣợc trạng cơng nghệ có cơng nghệ chế tạo chi tiết Trong luận văn tác giả giới thiệu trạng công nghệ chế tạo chi tiết Việt Nam sau khảo sát t m trạng công nghệ hàng loạt doanh nghiệp khí chế tạo tiêu biểu Để thỏa mãn đƣợc phần yêu cầu chế tạo máy thời gian tới, giới thiệu xu phát triển công nghệ chế tạo chi tiết doanh nghiệp khí chế tạo Việt Nam giai đoạn 2011 – 2020 4.1.1 Lịch sử hình thành phát triển ngành kh chế tạo Việt Nam Ngành khí chế tạo Việt Nam bắt đầu đƣợc xây dựng từ năm 1956, tính đến ch có 53 năm xong lại trải qua gần 20 năm chiến tranh khốc liệt Mỹ tiến hành Tuy nhờ lãnh đạo sáng suốt Đảng Chính phủ, tranh thủ tối đa giúp đỡ nƣớc phe Xã hội chủ nghĩa trƣớc đây, đứng đầu nƣớc thuộc Liên Xô cũ để xây dựng đƣợc nhiều Nhà máy khí chế tạo lớn, rải khắp t nh miền Bắc nƣớc ta Nhiều nhà máy niềm tự hào ngành cơng nghiệp nƣớc ta, đóng góp phần khơng nhỏ cho việc xây dựng sở vật chất chủ nghĩa xã hội miền Bắc hậu thuẫn vững cho công kháng chiến giải phóng miền Nam, thống đất nƣớc Sau năm 1975 đất nƣớc thống nhất, tiếp thu số Cơng ty Cơ khí chế tạo địch để lại miền Nam nƣớc ta, đáng kể Cơng ty chế tạo động Diezen nhỏ 90 Vinappro Vikino Biên Hòa số cơng ty Cơ khí sửa chữa thuộc quân đội Ngụy để lại nhƣ Z751, Đóng tàu Bason…Từ năm 1975 đến không đầu tƣ lớn cho ngành khí, cá biệt có số ngành có ngành dầu khí, ngành cơng nghiệp cao su yêu cầu chế tạo phụ tùng tự chế thiết bị cho nên họ có trang bị thêm số lƣợng máy cơng cụ định Một cách tổng quát, ngành khí chế tạo quản lý số lƣợng máy công cụ khoảng dƣới 50.000 Tuyệt đại đa số máy công cụ thuộc hệ từ năm 1970 trở trƣớc, nghĩa hệ điều khiển chủ yếu điện kết hợp với thao tác thủ cơng ngƣời cơng nhân Các kích thƣớc gia công chi tiết ngƣời công nhân định Vì khó đạt đƣợc ổn định cho độ xác gia cơng Có máy cơng cụ có thiết bị đo tích cực gắn máy Gần nhiều doanh nghiệp có trang bị số máy tiện phay đƣợc trang bị hệ thống điều khiển tự động CNC, xong chƣa có vai trò quan trọng sản xuất Đây tranh phản ánh trạng ngành khí chế tạo Việt Nam, vừa yếu lại vừa thiếu, khó đáp ứng đƣợc yêu cầu phát triển ngành cơng nghiệp giai đoạn cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nƣớc Để nắm đƣợc xác lực ngành khí chế tạo nƣớc ta nay, cần phải biết rõ thực trạng cơng nghệ nó, sau để thỏa mãn yêu cầu ngành kinh tế ngành khí chế tạo, cần phải phát triển công nghệ nhƣ hợp lý 4.1.2 Hiện trạng xu phát triển công nghệ chế tạo ngành chế tạo khí Cơng nghệ tạo chi tiết ngành chế tạo khí chia nhóm sau: 4.1.2.1 Cơng nghệ đúc 4.1.2.1.1 Hiện trạng công nghệ đúc Việt Nam Đúc loại công nghệ tạo phôi quan trọng Trƣớc năm 1985 công nghệ nhiều nhà máy tƣơng đối lạc hậu, dùng lò đứng đốt b ng than đá để nấu gang, khuôn đúc đƣợc thực cát cố định, phế phẩm sản phẩm đúc thƣờng 91 cao (từ 20% - 30% Tuy nhiên, sau năm 1985, kinh tế chuyển dần sang kinh tế thị trƣờng kinh tế phát triển mạnh có ngành khí chế tạo Để đáp ứng địi hỏi chất lƣợng vật đúc ngày cao, công nghệ đúc có đổi mạnh mẽ cơng nghệ thiết bị Cho đến hầu hết Nhà máy chế tạo Cơ khí lớn nhỏ trang bị lò điện hồ quang, lò trung tần để nấu Có nhiều nhà máy trang bị đến hai cặp lị có dung lƣợng cặp 1500kg/mẻ Nhƣ áp dụng công nghệ nấu song song hai lị ta đúc chi tiết thép gang chất lƣợng cao có trọng lƣợng đến Song song với việc đổi thiết bị nấu luyện, cơng nghệ làm khn có đổi quan trọng, từ bỏ công nghệ làm khuôn cát cố định, hầu hết Cơng ty Cơ khí chế tạo sử dụng công nghệ khuôn tƣơi, lần làm khn đúc việc chuẩn bị vật liệu đƣợc thực t m , làm khuôn hịm khn riêng, nhiều Nhà máy ứng dụng khuôn cát với nƣớc thủy tinh, số nhà máy áp dụng thành công công nghệ làm khuôn Furan cho đúc gang Nhờ áp dụng thành công công nghệ làm khuôn tiên tiến nên chất lƣợng vật đúc đƣợc nâng lên rõ rệt, phế phẩm vật đúc rỗ khí ch cịn khoảng 5% - 10% (đối với chi tiết phức tạp Để kiểm tra thành phần nhƣ để điều ch nh thành phần vật đúc q trình nấu luyện nhiều doanh nghiệp khí chế tạo trang bị quang phổ phát xạ, cho phép phân tích nhanh mẫu thép gang ngồi lị, từ kịp thời điều ch nh trình nấu Có thể khẳng định, có khả đúc đƣợc tất loại thép tốt mong muốn 4.1.2.1.2 Xu phát triển công nghệ đúc Để khắc phục tồn công nghệ đúc Việt Nam, xu hƣớng phát triển công nghệ đúc nh m vào điểm sau đây: - Điều khiển hóa khâu nhiệt độ cho lị nấu cho kim loại đen mầu - Trang bị đầy đủ thiết bị phân tích nhanh b ng quang phổ phát xạ cho xí nghiệp có xƣởng đúc, tạo điều kiện định cho chất lƣợng hợp kim đúc 92 - Các xƣởng đúc lớn nhà máy chun đúc nên đƣợc trang bị phịng thí nghiệm vật liệu làm khuôn, giúp cho việc làm khuôn đạt chất lƣợng tốt, ổn định giảm tối thiểu khuyết tật vật đúc rỗ khí - Đẩy mạnh giới hóa làm khn, đúc rót kim loại lấy sản phẩm sau đúc - Phổ biến rộng rãi công nghệ làm khuôn tiên tiến cho tất xí nghiệp đúc - Việc nghiên cứu khoa học đào tạo cán công nhân ngành đúc cần phải đẩy mạnh quan tâm nhiều 4.1.2.2 Công nghệ hàn 4.1.2.2.1 Hiện trạng công nghệ hàn Việt Nam: Công nghệ hàn công nghệ quan trọng chi tiết dạng khung hộp có kích thƣớc lớn, vỏ hộp giảm tốc lớn, thân máy ép thủy lực đến hàng nghìn tấn, thân máy dập dạng hộp, thân máy động Diezen với cơng suất đến hàng chục nghìn mã lực, toàn thân vỏ tàu thủy v.v…Ngoài nhiệm vụ tạo nhiều loại sản phẩm kể trên, cơng nghệ hàn cịn có nhiều vai trị đặc biệt khác nhƣ phục hồi chi tiết mòn, đắp bề mặt chi tiết lớp kim loại có tính đặc biệt, tạo cho chi tiết có khả chống mòn cao, chịu nhiệt độ cao v.v… Trong khoảng gần 20 năm trở lại đây, nh m đáp ứng đòi hỏi chất lƣợng sản phẩm doanh nghiệp khí chế tạo có đầu tƣ đáng ghi nhận thiết bị công nghệ hàn Các nguyên lý vật liệu đƣợc ứng dụng để chế tạo máy hàn Inventor, cho phép thu nhỏ kích thƣớc trọng lƣợng máy hàn xuống nhiều lần so với máy hàn trƣớc đây, tiện lợi cho việc vận chuyển, mang vác đặc biệt hiệu phải thực việc hàn cao Các công nghệ hàn bán tự động với khí bảo vệ CO2 Argon, phƣơng pháp hàn bán tự động dƣới lớp xi măng đƣợc sử dụng phổ biến nhiều doanh nghiệp, đặc biệt Nhà máy đóng tàu, Nhà máy chế tạo khung dầm thép, Nhà máy chế tạo thùng tháp, Công ty lắp máy Việt Nam v.v… 93 - Một số loại công nghệ hàn tiên tiến khác nhƣ hàn Plasma, hàn siêu âm, hàn điện x , v.v…cũng đƣợc nhập vào Việt Nam Tuy nhiên, việc khai thác thiết bị công nghệ cịn khiêm tốn - Cơng tác kiểm tra chất lƣợng mối hàn đƣợc doanh nghiệp đƣợc doanh nghiệp khí chế tạo quan tâm Hầu hết doanh nghiệp sử dụng nhiều công nghệ hàn trang bị thiết bị siêu âm, thiết bị phát tia X để kiểm tra chất lƣợng mối hàn - Công tác nghiên cứu khoa học đào tạo thuộc lĩnh vực công nghệ hàn đƣợc quan tâm Viện trƣờng Đại học Tóm lại, việc đổi công nghệ thiết bị hàn cịn tập trung hàn thủ cơng, hàn bán tự động dƣới lớp khí bảo vệ (MIG, MAG, TIG), hàn tự động dƣới lớp x (SAW), hàn điểm Các phƣơng pháp hàn tiên tiến khác nhƣ hàn Plasma, hàn Lade, hàn điện x , hàn bán tự động dây lõi bột, nhập song việc khai thác chƣa đƣợc quan tâm mức 4.1.2.2.2 u hƣớng phát triển công nghệ hàn thời gian tới: Song song với việc sử dụng rộng rãi loại công nghệ hàn nhƣ tại, thời gian tới cần đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ hàn tự động, kết hợp với việc sử dụng xứ ??? lót hàn - Có thể cần tập trung nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn Plasma dạng dây dạng bột để đắp lên bề mặt chi tiết lớp mỏng hợp kim có tính đặc biệt - Có thể đẩy nhanh vào sản xuất công nghệ hàn điện x để tạo phôi chi tiết dạng tấm, dạng hộp có chiều dầy lớn v.v… Hiện Việt Nam có nhiều thiết bị hàn điện x , song khơng hiểu lí mà cơng nghệ chƣa đƣợc áp dụng vào sản xuất - Cần đẩy mạnh việc nghiên cứu chế tạo vật liệu hàn có dây hàn, dây hàn lõi bột, x hàn nhăm thay dần sản phẩm nhập 94 Bổ sung cán khoa học ngành hàn cho phịng thí nghiệm trọng điểm hàn xử lý bề mặt để có điều kiện khai thác tốt thiết bị có phịng thí nghiệm 4.1.2.3 Cơng nghệ gia cơng áp lực (hay cịn gọi gia cơng biến dạng dẻo) 4.1.2.3.1 Hiện trạng triển công nghệ gia công áp lực Việt Nam: Công nghệ gia công áp lực ngành chế tạo khí loại cơng nghệ quan trọng, cho phép ta tạo phôi chi tiết với lƣợng dƣ gia công ít, tiết kiệm kim loại, lƣợng chi phí lao động đồng thời cải thiện thớ cấu trúc kim loại từ nâng cao đƣợc độ bền chi tiết so với phôi đúc Qua khảo sát nhiều doanh nghiệp khí chế tạo, thấy nƣớc ch sử dụng công nghệ rèn tự b ng máy búa để tạo phôi chi tiết có khối lƣợng nhỏ Một số doanh nghiệp khí có số lƣợng sản phẩm loại tƣơng đối lớn bắt đầu dùng công nghệ dập khuôn Một số doanh nghiệp chuyên ép sản phẩm từ hợp kim nhơm đồng có dùng cơng nghệ ép chảy trạng thái nóng Chƣa có sở áp dụng cơng nghệ ép chảy thủy tĩnh thủy động để tạo phôi chi tiết Đội ngũ cán khoa học công nghệ ngành gia công áp lực kỹ sƣ kỹ sƣ đƣợc đào tạo ngồi nƣớc Số lớn họ có kiến thức kinh nghiệm song nhiều tuổi, kỹ sƣ trẻ chun ngành gia cơng áp lực Tóm lại, cơng nghệ gia cơng áp lực doanh nghiệp khí nƣớc ta cịn q yếu công nghệ, thiết bị đội ngũ cán Các doanh nghiệp ch trang bị búa nhỏ, đa số thƣờng dƣới 450 kg, doanh nghiệp khí trang bị búa đến 750 kg Những doanh nghiệp đƣợc trang bị búa lớn lại thiết bị nâng vận chuyển, tay máy nên khơng thể rèn đƣợc chi tiết có khối lƣợng lớn Rất doanh nghiệp áp dụng cơng nghệ rèn khn, dập thể tích Hàng chục năm công nghệ thiết bị gia công áp lực chƣa đƣợc đổi tăng cƣờng 95 4.1.2.3.2 u hƣớng phát triển công nghệ gia công áp lực thời gian tới: Rất khác với công nghệ đúc công nghệ hàn, đổi công nghệ gia cơng áp lực địi hỏi phải đầu tƣ thiết bị tƣơng ứng Các thiết bị gia công áp lực thƣờng đắt, đổi cơng nghệ gia công áp lực phải đầu tƣ lớn - Công nghệ rèn tự cho suất thấp, chất lƣợng sản phẩm hình dáng hình học khơng cao, song phù hợp với sản xuất đơn loại nhỏ, phù hợp với đặc thù doanh nghiệp khí chế tạo nƣớc ta, mặt khác đầu tƣ không lớn - Nên đầu tƣ xƣởng rèn lớn với máy búa đến 30 tấn, 20 tấn, 10 tấn, tấn, 1,5 tấn, tấn, 750kg, 450kg với số lƣợng phù hợp để đảm bảo rèn chi tiết lớn cho nƣớc - Các phân xƣởng rèn doanh nghiệp khí lớn cần đƣợc đầu tƣ cải tạo lò nung, thiết bị nâng, tay máy để phát huy khả rèn có Đặc biệt ý khâu giới hóa rèn tự - Hiện nay, Việt Nam có nhiều liên doanh chế tạo ô tô, xe máy, ta quan hệ tốt với đối tác liên doanh đề nghị họ cho phép ta chế tạo vài loại chi tiết nêu trên, tự thiết kế nhờ họ tƣ vấn để nhập thiết bị dập phù hợp Sản lƣợng chi tiết đáp ứng cho thị trƣờng rộng lớn họ không giới hạn thị trƣờng Việt Nam (có thể lúc đầu họ giám sát q trình sản xuất Bƣớc đầu áp dụng cơng nghệ ép chẩy thủy động trạng thái nóng ấm để chế tạo bánh ô tô, xe máy với m≤ đƣờng kính De≤100mm (phơi có độ bóng bề mặt ∆ 5, sau ch cần phay tinh mài Tiếp sau áp dụng rộng rãi cơng nghệ cho sản phẩm thích hợp - Áp dụng công nghệ cán dát mỏng để tạo phôi vành lớn chất lƣợng cao - Để thực đƣợc mục tiêu cần phải đẩy mạnh khâu đào tạo cán khoa học công nghệ cho ngành công nghệ gia công áp lực 96 4.2 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO TÍNH DỄ CHẾ TẠO, HẠ GIÁ THÀNH SẢN XUẤT 4.2.1 Chế tạo guốc phanh Với guốc phanh tiết diện hình chữ T chia thành phần: Phần phần dƣới Bƣớc 1: Tạo phần - Chọn thép 40 cắt theo kích thƣớc tính tốn Hình 4-1 Tạo phơi - Uốn cong thép theo hình dạng guốc phanh b ng phƣơng pháp dập khuôn đơn giản Hình 4-2 Phần guốc phanh 97 Bƣớc 2: Tạo phần dƣới - Chọn thép 40 cắt phần dƣới theo kích thƣớc tính tốn Hình 4-3 Tạo phơi phần - Khoan lỗ bo cạnh tạo hình dạng phần dƣới guốc phanh Hình 4-4 Phần guốc phanh 98 Bƣớc 3: Tạo guốc phanh Ghép phần dƣới phần với đồ gá đính chúng lại b ng phƣơng pháp hàn để đƣợc guốc phanh nhƣ yêu cầu Hình 4-5 Guốc phanh Sau có đƣợc guốc phanh, ta đem dán với ma sát b ng keo Huntsman Araldite 64 -1 4.2.2 Giải pháp chế tạo xy lanh công tác Ta dùng gan xám để đúc xy lanh công tác Gan xám có độ bền học cao, độ bền nhiệt cao, hệ số giãn nở thấp, tính cơng nghệ đúc cắt gọt tƣơng đối tốt, giá thành rẻ Ta đúc khng cát Sau ta nhiệt luyện để khử ứng xuất Sau có phơi ta dùng máy tiện để bo cạnh vả cắt mặt đầu Dùng máy doa để tạo thành xylanh sau mài bóng Dùng máy khoan để tạo lỗ dùng tarô tạo ren ốc 4.2.3 Giải pháp chế tạo mâm phanh Mâm phanh chi tiết dạng trịn, mỏng, có hình dáng không phức tạp nên ta dùng phƣơng pháp dập nguội Phƣơng pháp cho suất chất lƣợng chi tiết cao Phế phẩm nên giá thành thấp 99 4.2.4 Giải pháp chế tạo tang trống phanh Mặt tang trống đƣợc gia cơng xác để tiếp xúc với ma sát cấu phanh Mặt đáy tang trống phanh có gia cơng lỗ để lồng qua đầu trục lỗ nhỏ để định vị, xiết chặt tang trống với cụm moayơ Hình 4-6 Tang trống phanh Ta dùng gan xám có δB = 190HB để đúc tang trống Gan xám có độ bền học cao, độ bền nhiệt cao, hệ số giãn nở thấp, tính cơng nghệ đúc cắt gọt tƣơng đối tốt, giá thành rẻ Ta đúc khng cát Sau ta nhiệt luyện để khử ứng xuất Sau có phơi ta dùng máy tiện để tạo bề măt làm viêc với má phanh sau dùng máy mài đánh bóng Dùng máy khoan để tạo lỗ dùng tarô tạo ren ốc 4.2.5 Giải pháp chế tạo lò xo đàn hồi Lò xo cấu phanh trống loại lò xo nhỏ nên ta dùng dây thép cácbon hay dây thép hợp kim uốn nguộitrong khng định hình để tạo thành lị xo có kích thƣớc nhƣ tính tốn Rồi ta tiến hành tơi sau tiến hành ram trung bình đƣợc troostit ram Thép lị xo có độ dẫn nhiệt thấp, nên nung cần tính tốn thời gian giữ nhiệt tốc độ nung Hết sức tránh gây vết nứt Khi nung cần bảo đảm nhiệt độ nung tồn lị xo, lị xo nhỏ cần có đồ gá Nhiệt độ lị đƣa lị xo vào khơng đƣợc q cao, sau cho lò xo vào, nâng nhiệt độ lên theo quy trình 100 giữ nhiệt tuỳ theo độ lớn dây mác thép Môi trƣờng thƣờng dùng dầu Nhiệt độ môi trƣờng phải khống chế, nhiệt độ đồng không đƣợc nhiệt độ cho phép Có thể sử dụng tơi đẳng nhiệt Khi tơi đẳng nhiệt cần tính đủ thời gian chuyển biến thép, cho tổ chức thép nhỏ mịn Sau tơi, lị xo đƣợc ram để khử ứng suất dƣ, tăng độ dai Lò xo đƣợc ram lị ram, ram lị muối để gia nhiệt tránh ơxy hố bề mặt Nhiệt độ thời gian nung ram đƣợc tính tốn theo mác thép kích thƣớc lị xo Ram lị xo nguội thƣờng tiến hành nhiệt độ 250 đến 350 độ C giữ nhiệt 15 ~ 30 phút 101 KẾT LUẬN Việc nghiên cứu, tính tốn thiết kế chế tạo hệ thống phanh xe City Car góp phần quan trọng việc sản xuất, phát triển dòng xe thị trƣờng Việt Nam Qua nghiên cứu thực đề tài, đề tài thực đƣợc nội dung sau: Nghiên cứu tổng quan hệ thống phanh xe city car, tình hình nghiên cứu phát triển dòng xe giới Thông qua nghiên cứu đề tài thiết kế đƣợc hệ thống phanh xe city car, mô đƣợc chi tiết hệ thống 3D b ng phần mềm SolidWord Các chi tiết hệ thống phanh đƣợc thiết kế 3D trực quan, có kiểm nghiệm độ bền trƣớc chế tạo Phƣơng pháp thiết kế thử nghiệm máy tính trực quan, thuận tiện tiết kiệm chi phí thiết kế, chế tạo Hệ thống phanh sau chế tạo hoạt động tốt, thông số kỹ thuật đƣợc xác định tƣơng đối rõ ràng Bên cạnh nội dung đạt đƣợc, đề tài số hạn chế sau: Hệ thống phanh sau thiết kế kiểm nghiệm bền độ bền chƣa đạt đƣợc yêu cầu kỹ thuật cao Chƣa mô đƣợc 3D số chi tiết phức tạp phần mềm Solid Word Một vài chi tiết chế tạo có thay đổi nhỏ không ảnh hƣởng đến thông số kỹ thuật cần kiểm tra nhƣng làm cho hệ thống phanh chƣa có tính thẩm mỹ cao Tóm lại đề tài cịn nhiều hạn chế nhƣng đạt đƣợc kết khả quan Những nghiên cứu luận văn có sở khoa học, có tính tổng quan tính ứng dụng cao Để đề tài ứng dụng rộng rãi tiến tới chế tạo hàng loạt cần phải tiến hành kiểm nghiệm, nghiên cứu hoàn thiện Một lần nữa, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Bách khoa Hà nội, Viện Cơ khí động lực Bộ mơn Ơ tơ Xe chuyên dụng 102 trƣờng Đại học Bách khoa Hà nội tồn thể Thầy, Cơ bạn đồng nghiệp hỗ trợ, quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để tác giả thực hoàn thành đề tài 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Dƣ Quốc Thịnh, Lê Thị Vàng, Lý thuyết ô tô, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật (2000 [2] Trƣơng Minh Chấp, Dƣơng Đình Khuyến, Nguyễn Khắc Trai, Thiết kế tính tốn tơ, Bộ mơn tơ Trƣờng ĐHBK Hà Nội (1998 [3] Nguyễn Hữu Hƣờng, Phạm Xuân Mai, Ngô Xuân Ngát, Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế tính tốn ơtơ-máy kéo (tập [4] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy (tập 1-2), Nhà xuất giáo dục (2001 [5] PGS.TS.Trịnh Chất-TS.Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (tập12) Nhà xuất khoa học (2002 [6] Nguyễn Hồng Thái, Ứng dụng SolidWorks thiết kế khí, Nhà xuất khoa học kỹ thuật (2006 [7] Đào chi lăng, Ứng dụng COSMOSWorks thiết kế khí, Nhà xuất khoa học kỹ thuật (2006) 104 ... khơng 34 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ 3D VÀ KIỄN NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN MÁY TÍNH 3.1 TÍNH TỐN HỆ THỐNG PHANH XE CITY CAR 3.1.1 Các thơng số tính tốn Trong q trình tính tốn thiết kế hệ thống hay chi... 1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu số mẫu xe city car điển hình nƣớc giới; - Phân tích, lựa chọn phƣơng án thiết kế hệ thống phanh; - Tính tốn, thiết kế 3D kiểm nghiệm hệ thống phanh; - Đề xuất... guốc - Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa 2.2.3.3 Theo dẫn động phanh - Hệ thống phanh dẫn động b ng khí - Hệ thống phanh dầu - Hệ thống phanh - Hệ thống phanh dầu trợ lực chân không - Hệ thống phanh