Xây dựng mô hình khảo sát dao động của ô tô tải nhỏ 2 45 tấn lắp ráp tại việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - TRỊNH HỒNG SƠN XÂY DỰNG MƠ HÌNH KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA Ô TÔ TẢI NHỎ 2.45 TẤN LẮP RÁP TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRỊNH MINH HỒNG Hà Nội - 2017 CỘNG HỊA 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 : Trịnh Hồng Sơn Đề tài luận văn: Xây dựng mơ hình khảo sát dao động ô tô tải nhỏ 2.45 lắp ráp Việt Nam Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực Mã số SV: CA160433 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 Trịnh Hồng Sơn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Dao động ô tô hệ thống treo ô tô .4 1.1.1 Tổng quan dao động ô tô 1.1.2 Hệ thống treo ô tô 1.2 Chỉ tiêu đánh giá dao động 1.3 Mơ hình nghiên cứu dao động 1.4 Các hàm kích động .12 1.5 Mục tiêu phương pháp nghiên cứu đề tài 13 1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu 13 1.5.2 Phương pháp nghiên cứu 13 1.6 Phạm vi nghiên cứu 13 1.7 Nội dung nghiên cứu 14 1.8 Kết luận chương 14 CHƯƠNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC DAO ĐỘNG XE TẢI 16 2.1 Phương pháp xây dựng mơ hình .16 2.2 Phân tích cấu trúc ô tô giả thiết .16 2.3 Xây dựng hệ phương trình vi phân mô tả dao động ô tô tải .19 2.3.1 Xét mặt phẳng dọc ô tô 20 2.3.2 Xét mặt phẳng ngang ô tô 21 2.3.3 Nội lực hệ thống treo 22 2.3.4 Xác định phản lực thẳng đứng từ đường tác động lên bánh xe 23 2.3.5 Hệ phương trình vi phân tổng quát 25 2.4 Mơ hàm kích động mặt đường ngẫu nhiên theo Tiêu chuẩ n ISO 8608:1995 26 2.5 Kết luận chương 29 CHƯƠNG MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG XE TẢI BẰNG MATLAB SIMULINK 30 3.1 Khái quát chung Matlab Simulink 30 3.1.1 Matlab 30 3.1.2 Simulink 30 3.2 Mô dao động xe tải 2.45 Matlab Simulink .35 3.2.1 Sơ đồ thuật tốn chương trình mô Simulink 35 3.2.2 Sơ đồ tổng thể mơ hình dao động tơ 36 3.2.3 Sơ đồ khối chức mô động lực học dao động ô tô tải 377 3.3 Kết luận chương 43 CHƯƠNG KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DAO ĐỘNG CỦA XE TẢI 44 4.1 Chỉ tiêu đánh giá dao động 44 4.2 Thông số kỹ thuật xe tham khảo MVD 2.45 45 4.3 Đánh giá dao động xe tải kích động mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 47 4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến dao động xe tải .55 4.4.1 Ảnh hưởng độ cứng treo sau C2 56 4.4.2 Ảnh hưởng hệ số cản K2 60 4.4.3 Ảnh hưởng độ cứng lốp sau CL2 65 4.5 Kết luận chương 69 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 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 Hoàng, thầy giáo Bộ mơn Ơ tơ Xe chun dụng - 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 Trịnh Hồng Sơn i DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu Ký hiệu Tên gọi g Gia tốc trọng trường f Hệ số cản lăn v Vận tốc chuyển động xe rt Bán kính tĩnh bánh xe Đơn vị m/s2 km/h m 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, CL12 Độ cứng hướng kính lốp trước N/m CL21, CL22 Độ cứng hướng kính lốp sau N/m mA1 Khối lượng không treo trước kg mA2 Khối lượng khơng treo sau kg Khối lượng tồn 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 M ii w1 Một nửa khoảng cách nhíp trước m 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 kg.m2 ngang y 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 kg.m2 x JAx2 Mơ men qn tính khối lượng cầu sau quanh trục dọc x kg.m2 JAy21, Mơ men qn tính khối lượng bánh xe sau quanh kg.m2 JAy22 trục ngang y x Hệ số bám dọc cực đại xA1, xA2 Góc lắc ngang cầu thứ 1, rad x Góc lắc ngang thân xe quanh trục x rad y Góc lắc dọc thân xe quanh trục y rad z Chuyển vị theo phương thẳng đứng khối lượng treo m Chuyển vị khối lượng không treo cầu 1, m Lực tác du ̣ng lên bánh xe thứ ij theo phương thẳng đứng N A1, A2 Fzij FGij, Fz,stij Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij N FCij Lực đàn hồi hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N FKij Lực cản giảm chấn hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N iii Lực đàn hồi lốp bánh xe thứ ij N Gd Hàm mâ ̣t đô ̣ phổ lươ ̣ng của chiề u cao mấ p mô của mă ̣t đường -  Tần số góc n Tầ n sớ khơng gian chu kỳ/m n0 Giá tri ̣tham chiế u của tầ n số không gian chu kỳ/m h Chiề u cao mấ p mô m t Thời gian s Fzd Tải trọng động thẳng đứng xác định bánh xe N kd Hệ số tải trọng động FCLij rad/m iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Một số khối chức thư viện nhóm Sources Matlab Simulink 32 Bảng 3.2 Một số khối chức thư viện nhóm Sinks 32 Bảng 3.3 Một số khối chức thư viện nhóm Continuous 32 Bảng 3.4 Một số khối chức thư viện nhóm Signal & System 33 Bảng 3.5 Một số khối chức thư viện nhóm Math 33 Bảng 3.6 Một số khối chức thư viện nhóm Funtion & Tables 33 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật xe tải DVM 2.45 45 Bảng 4.2 Thơng số sử dụng tính tốn mơ dao động 46 v Hình 4.14 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng C2 hệ thống treo sau đến gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp Kết hình 4.14 cho thấy: Khi ô tô đường xấu (D-E), với giá trị vận tốc khảo sát, C2 tăng dần, gia tốc dao động thẳng đứng cực đại tăng dần Chính thế, thiết kế để cải thiện độ an tồn cho hàng hóa, nên giảm độ cứng C2 hệ thống treo sau Cụ thể, với loại đường khảo sát D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h, độ cứng C2 nên giảm 75% độ cứng nguyên C20 Lúc gia tốc dao động thẳng đứng cực đại không vượt ngưỡng can thiệp (5 m/s2) Tuy nhiên, giảm độ cứng làm giảm độ bền hệ thống treo Vì vậy, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể dao động tơ để có phương án hợp lý 2.6 k dmax11 2.4 2.2 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 1.8 1.6 100 200 300 400 500 C2 (kN/m) Hình 4.15: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 57 2.6 k dmax21 2.4 2.2 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 1.8 1.6 100 200 300 400 500 C2 (kN/m) Hình 4.16: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.15 hình 4.16 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng C2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, đường nét đứt màu đỏ ( ) thể ngưỡng đánh giá tải trọng động Trong luận văn, giá trị ngưỡng chọn 2,5 Kết hình 4.15 4.16 cho thấy: Khi ô tô đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 60 km/h, giá trị hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe ngưỡng 2,5 Với giá trị vận tốc khảo sát, C2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe tăng dần Như vậy, tăng độ cứng hệ thống treo sau làm tăng giá trị tải trọng động tác động đến xe đường, việc ảnh hưởng xấu đến độ bền chi tiết xe ảnh hưởng đến cầu đường Chính thế, thiết kế nên giảm độ cứng C2 hệ thống treo sau Dĩ nhiên, cần phải kết hợp với nghiên 58 cứu tổng thể tính tốn thiết kế khảo nghiệm độ bền kết cấu tơ để có phương án hợp lý 0.5 k dmin11 0.4 0.3 0.2 0.1 100 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 200 300 400 500 C2 (kN/m) Hình 4.17: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 0.5 k dmin21 0.4 0.3 0.2 0.1 100 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 200 300 400 500 C2 (kN/m) Hình 4.18: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 59 Hình 4.17 hình 4.18 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng C2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo (kdmin = 0.5) đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp (kdmin = 0) Kết hình vẽ cho thấy: Với loại đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 50 km/h, đại đa phần giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chưa vượt ngưỡng can thiệp (0), nghĩa trường hợp chưa xuất q trình tách bánh xe nên tơ đảm bảo tiêu an tồn động lực học Với vận tốc 60 km/h giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu bánh xe trước vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chạm ngưỡng can thiệp (0, nghĩa trường hợp xuất q trình tách bánh xe khỏi mặt đường, nên tơ khơng đảm bảo tiêu an tồn động lực học.Ở vận tốc 40, 50, 60 km/h, C2= 485 KN/m giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu bánh xe sau vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chạm ngưỡng can thiệp (0),nghĩa trường hợp xuất trình tách bánh xe khỏi mặt đường, nên ô tô không đảm bảo tiêu an toàn động lực học Với giá trị vận tốc khảo sát, C2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe giảm dần Như vậy, tăng độ cứng hệ thống treo sau làm giảm độ bám đường, việc ảnh hưởng xấu đến an toàn động lực học xe Chính thế, thiết kế nên giảm độ cứng C2 hệ thống treo sau 4.4.2 Ảnh hưởng hệ số cản K2 Thông số khảo sát hệ số cản trung bình hệ thống treo sau K2 Hệ số cản treo sau K2= K20 = K2i = 15350 Ns/m Các thông số khác giữ nguyên: C2i = 326 kN/m CL2i = 652 kN/m 60 Trong khảo sát này, xe chạy với vận tốc từ 30 - 60 km/h loại đường xấu (D-E) Cho K2 thay đổi dải [0,5 0,6 … … 1,4 1,5]*K20, chạy chương trình mơ phỏng, xác định giá trị để đánh giá bao gồm gia tốc thẳng đứng cực đại thân xe ( zmax ), hệ số tải trọng động cực đại (kdij,max), hệ số tải trọng động cực tiểu (kdij,min) Tổng cộng 44 lần chạy chương trình mơ để khảo sát 6.5 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h z" max (m/s2) 5.5 4.5 3.5 2000 4000 6000 8000 10000 12000 K2 (Ns/m) Hình 4.19: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân ô tô thay đổi hệ số cản K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.19 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng K2 hệ thống treo sau đến gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp Kết hình 4.19 cho thấy: Khi tô đường xấu (D-E), với giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, gia tốc dao động thẳng đứng cực đại giảm dần Chính thế, thiết kế để cải thiện độ an tồn cho hàng hóa, nên tăng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau Dĩ nhiên cần phải kết hợp với 61 nghiên cứu tổng thể tính tốn thiết kế khảo nghiệm độ bền kết cấu tơ để có phương án hợp lý 2.6 2.2 k dmax11 2.4 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 1.8 1.6 2000 4000 6000 8000 10000 12000 K2 (Ns/m) Hình 4.20: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 2.6 k dmax21 2.4 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 2.2 1.8 1.6 2000 4000 6000 8000 10000 12000 K2 (Ns/m) Hình 4.21: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 62 Hình 4.20 hình 4.21 thể kết khảo sát ảnh hưởng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, đường nét đứt màu đỏ ( ) thể ngưỡng đánh giá tải trọng động Trong luận văn, giá trị ngưỡng chọn 2,5 Kết hình vẽ cho thấy: Khi ô tô đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 60 km/h, giá trị hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe ngưỡng 2,5 Với giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe giảm dần Như vậy, tăng hệ số cản giảm chấn hệ thống treo sau làm giảm giá trị tải trọng động tác động đến xe đường, việc làm giảm mức độ ảnh hưởng xấu đến độ bền chi tiết xe ảnh hưởng đến cầu đường Chính thế, thiết kế nên tăng hệ số cản K2 hệ thống treo sau Dĩ nhiên, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể tính tốn thiết kế khảo nghiệm độ bền kết cấu ô tơ để có phương án hợp lý 0.5 k dmin11 0.4 0.3 0.2 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 0.1 2000 4000 6000 8000 10000 12000 K2 (Ns/m) Hình 4.22: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 63 0.5 k dmin21 0.4 0.3 0.2 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 0.1 2000 4000 6000 8000 10000 12000 K2 (Ns/m) Hình 4.23: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.22 hình 4.23 thể kết khảo sát ảnh hưởng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe trước sau ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo (kdmin = 0.5) đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp (kdmin = 0) Kết hình vẽ cho thấy: Với loại đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 50 km/h, đại đa phần giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chưa vượt ngưỡng can thiệp (0), nghĩa trường hợp chưa xuất trình tách bánh xe nên tơ đảm bảo tiêu an toàn động lực học.Với vận tốc 60 km/h giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu bánh xe trước vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chạm ngưỡng can thiệp (0), nghĩa trường hợp này, xuất trình tách bánh xe khỏi mặt đường, nên ô tô không đảm bảo tiêu an toàn động lực học.Với giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, hệ số tải trọng động 64 cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe tăng dần Như vậy, tăng hệ số cản giảm chấn hệ thống treo sau làm tăng độ bám đường, nghĩa tăng an toàn động lực học xe Chính thế, thiết kế nên tăng giá trị hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau 4.4.3 Ảnh hưởng độ cứng lốp sau CL2 Độ cứng lốp sau CL2 = CL20 = CL2i = 652 kN/m Các thông số khác giữ nguyên: C2i = 326 kN/m K2i = 15350 Ns/m Trong khảo sát này, xe chạy với vận tốc từ 30 - 60 km/h loại đường xấu (D-E) Cho CL2 thay đổi dải [0,5 0,6 … … 1,4 1,5]*CL20,, chạy chương trình mô phỏng, xác định giá trị để đánh giá bao gồm gia tốc thẳng đứng cực đại thân xe ( zmax ), hệ số tải trọng động cực đại (kdij,max), hệ số tải trọng động cực tiểu (kdij,min) Tổng cộng 44 lần chạy chương trình mơ để khảo sát z" max (m/s2) 5.5 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 4.5 3.5 2.5 200 400 600 800 1000 CL2 (kN/m) Hình 4.24: Gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân ô tô thay đổi độ cứng CL2 lốp sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 65 Hình 4.24 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng CL2 lốp sau đến gia tốc dao động thẳng đứng cực đại thân xe ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp Kết hình 4.24 cho thấy: Khi ô tô đường xấu (D-E), với giá trị vận tốc khảo sát, CL2 tăng dần, gia tốc dao động thẳng đứng cực đại tăng dần Chính thế, thiết kế để cải thiện độ an tồn cho hàng hóa, nên giảm độ cứng CL2 hệ thống treo sau Cụ thể, với loại đường khảo sát D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h, độ cứng CL2 nên giảm cịn 70% độ cứng ngun CL20 Lúc gia tốc dao động thẳng đứng cực đại không vượt ngưỡng can thiệp (5 m/s2) Dĩ nhiên, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể tổng thể tính tốn thiết kế tơ để có phương án hợp lý 2.6 k dmax11 2.4 2.2 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 1.8 1.6 200 400 600 800 1000 CL2 (kN/m) Hình 4.25: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi độ cứng CL2 lốp sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.25 hình 4.26 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng CL2 lốp sau đến hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường 66 tác động lên bánh xe sau ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, đường nét đứt màu đỏ ( ) thể ngưỡng đánh giá tải trọng động với giá trị ngưỡng chọn 2,5 Kết hình vẽ cho thấy: Khi ô tô đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 60 km/h, giá trị hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe ngưỡng 2,5 Với giá trị vận tốc khảo sát, CL2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe tăng dần Như vậy, tăng độ cứng lốp sau làm tăng giá trị tải trọng động tác động đến xe đường, việc ảnh hưởng xấu đến độ bền chi tiết xe ảnh hưởng đến cầu đường Chính thế, thiết kế nên giảm độ cứng CL2 lốp sau 2.8 2.6 k dmax21 2.4 2.2 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 1.8 1.6 1.4 200 400 600 800 1000 CL2 (kN/m) Hình 4.26: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi độ cứng CL2 lốp sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.27 4.28 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng CL2 lốp sau đến hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe sau ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h Trên đồ thị, có đường thể giá trị ngưỡng 67 đánh giá: đường nét đứt màu đen ( ) tương ứng với giới hạn cảnh báo (kdmin = 0.5) đường nét đứt màu đỏ ( ) tương ứng với giới hạn can thiệp (kdmin = 0) 0.5 k dmin11 0.4 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 0.3 0.2 0.1 200 400 600 800 1000 CL2 (kN/m) Hình 4.27: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu trước thay đổi độ cứng CL2 lốp sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 0.7 0.6 k dmin21 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 200 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 400 600 800 1000 CL2 (kN/m) Hình 4.28: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau thay đổi độ cứng CL2 lốp sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 68 Kết hình vẽ cho thấy: Với loại đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 50 km/h, đại đa phần giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chưa vượt ngưỡng can thiệp (0), nghĩa chưa xuất trình tách bánh xe nên ô tô đảm bảo tiêu an toàn động lực học Với vận tốc 60 km/h cầu trước giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chạm ngưỡng can thiệp (0), nghĩa xuất trình tách bánh xe nên ô tô không đảm bảo tiêu an toàn động lực học.Với vận tốc 60 km/h cầu sau, số CL2= 980 KN/m giá trị hệ số tải trọng động cực tiểu vượt ngưỡng cảnh báo (0.5) chạm ngưỡng can thiệp (0), nghĩa xuất trình tách bánh xe nên ô tô không đảm bảo tiêu an toàn động lực học Giá trị vận tốc khảo sát, CL2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe giảm dần Như vậy, tăng độ cứng lốp sau làm giảm độ bám đường, việc ảnh hưởng xấu đến an tồn động lực học xe Chính thế, thiết kế nên giảm độ cứng CL2 lốp sau 4.5 Kết luận chương Nội dung chương khảo sát ảnh hưởng cúa số thông số kết cấu sử dụng đến dao động xe tải Từ khảo sát trên, rút số kết luận sau đây: - Chương trình mơ chạy ổn định, với q trình vật lý khoảng thời gian xe hết đoạn đường theo tiêu chuẩn ISO 250m, bước tính 0,001s lần mơ Dạng đồ thị tương thích (hình dáng) với lý thuyết, cho phép kết luận tính hợp lý mơ hình - Phần nghiên cứu đánh giá dao động cho thấy: mức độ an tồn hàng hóa mức an tồn động lực học xe đánh giá giới hạn can thiệp cảnh báo an toàn hàng hóa tải trọng động Ngồi ra, nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng độ cứng hệ số cản giảm chấn hệ thống treo sau độ cứng 69 lốp Kết theo tiêu an toàn động lực học an toàn hàng hóa cho thấy rằng, lốp hệ treo mềm với hệ số cản lớn có lợi KẾT LUẬN Luận văn xây dựng phương pháp đánh giá dao động ô tô tải dựa phần mềm mô Matlab Simulink Các thông số đánh giá chất lượng dao động, lựa chọn theo tiêu dao động, xác định cách tính tốn mơ dựa mơ hình động lực học tổng quát ô tô với điều kiện chuyển động thẳng mặt đường mấp mô theo tiêu chuẩn ISO Để đánh giá dao động ô tô, luận văn xây dựng mơ hình động lực học tổng qt tơ với kích động từ mấp mô mặt đường ngẫu nhiên xác định theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995 Các phương trình vi phân chuyển động ô tô giải công cụ Simulink phần mềm chuyên dụng MATLAB cho kết chuyển vị, vận tốc, gia tốc khối lượng kết tải trọng động (hệ số tải trọng động) Kết đánh giá khảo sát dao động xác định điều kiện chuyển động loại đường B-C, C-D, D-E cho thấy ô tô tải đạt yêu cầu dao động Đối với đường xấu E-F, xe không đạt u cầu an tồn hàng hóa lẫn an toàn động lực học Một số hạn chế luận án hướng nghiên cứu tiếp theo: Luận văn sử dụng biên dạng mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO 8608:1995, nên có thí nghiệm xác định mấp mơ đường thực tế Việt Nam nhằm có kết nghiên cứu sát thực Chưa phân tích dao động tơ số toán thực tế xe chạy đường tăng tốc, phanh hay quay vịng Cần có nghiên cứu hồn chỉnh để đánh giá dao động tơ trường hợp 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO I TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Văn 5253/BCT-CNNg (2015), Đề xuất chế, sách thực Chiến lược Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam, Bơ ̣ Cơng thương Trần Phúc Hịa, Trịnh Minh Hoàng, Lê Hồng Quân (2016), "Xác định tải trọng động tác động lên vỏ cầu chủ động xe tải nhẹ sản xuất, lắp ráp Việt Nam", Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 07.2016, trang 29-41 Võ Văn Hường (2005), Nghiên cứu hồn thiện mơ hình khảo sát dao động ô tô tải nhiều cầu, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội Huỳnh Hội Hoa Đăng, Đoàn Thanh Sơn, Trịnh Minh Hoàng (2017), "Đánh giá dao động xe tải nhỏ kích động mấp mơ mặt đường theo tiêu chuẩn ISO", Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 4.2017, trang 94-99 II TÀI LIỆU TIẾNG NƯỚC NGOÀI Ammonn, D (1997), Modellbildung und Systementwicklung in der Fahrzeugtechink, BG Teubner Bernd H./Metin E (2008), Fahrwerkhandbuch Vieweg Teubner ISO 8608:1995 ISO 2631-1:1997 Mitschke M, Wallentowitz H (2004), Dynamik der Kraftfahrzeuge, Berlin, Springer 10 Zhu Zhengtao, Ding Chenghui (2006), "FEM analysis on a vehicle of drive axle housing of different Thickness" Modern Manufacturing Engineering, 2006-1 71 ... FC 12  C2  12  z 12     FK 12  K 12  12  z 12  (2. 10)  (2. 11)    FC 21  C21 ? ?21  z21     FK 21  K21 ? ?21  z21  (2. 12)    FC 22  C 22 ? ?22  z 22     FK 22  K 22 ? ?22  z 22. ..      FG 22    FCL 22  FG 22   Fz 22     0  khi khi h 22   A 22  f 22 t   h 22   A 22  f 22 t   h 22   A 22  f 22 t   h 22   A 22  f 22 t   (2. 19) Chuyển đổi... (2. 4) J Ax1xA1 =(FC 12 +FK 12 - FC11 - FK11 )w1 +(FCL11 - FCL 12 )b2 (2. 5) Đối với cầu sau viết sau: mA2A2 =(FCL21 +FCL 22 )-(FC21 +FK21 +FC 22 +FK 22 ) (2. 6) J Ax2xA2 = (FC 22 + FK 22 - FC21 - FK22