Xây dựng mô hình xác định trọng tải trọng động lên khung xe tải 2 45 tấn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - VÕ THẾ VINH XÂY DỰNG MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG LÊN KHUNG XE TẢI 2,45 TẤN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - - VÕ THẾ VINH XÂY DỰNG MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG LÊN KHUNG XE TẢI 2,45 TẤN 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 HOÀNG Hà Nội - 2017 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ii DANH MỤC CÁC BẢNG .v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển lĩnh vực sản xuất ô tô tải 1.1.1 Thực trạng công nghiệp ô tô Việt Nam 1.1.2 Chiến lược phát triển công nghiệp ô tô đến 2025, tầm nhìn 2035 .5 1.1.3 Những tồn nhu cầu phải đầu tư nghiên cứu phát triển .6 1.2 Giới thiệu khung xe tải 1.2.1 Chức khung xe 1.2.2 Phân loại .7 1.2.3 Yêu cầu khung xe 10 1.2.4 Vật liệu làm khung .10 1.2.5 Công nghệ sản xuất khung xe .11 1.3 Các chế độ tải trọng tác dụng lên khung xe 11 1.3.1 Định nghĩa tải trọng 11 1.3.2 Các loại tải trọng tĩnh 12 1.3.3 Các dạng tải trọng động tác dụng lên khung xe trình hoạt động xe 13 1.3.4 Mơ hình mặt đường 18 1.4 Mục tiêu phƣơng pháp nghiên cứu 20 1.4.1 Mục tiêu nghiên cứu 20 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 20 1.4.3 Phạm vi nghiên cứu 20 1.5 Nội dung nghiên cứu 21 1.6 Kết luận chƣơng 21 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG LÊN KHUNG XE Ô TÔ 22 2.1.Đặt vấn đề 22 2.2 Phân tích cấu trúc ô tô giả thiết 22 2.3 Xây dựng hệ phƣơng trình vi phân mô tả dao động xe tải 25 2.3.1 Khối lượng treo (thân xe) .26 2.3.2 Các khối lượng không treo (cầu xe) 27 2.3.3 Nội lực hệ thống treo .28 2.3.4 Xác định phản lực thẳng đứng từ đường tác động lên bánh xe 29 2.3.5 Hệ phương trình vi phân tổng quát 31 2.4 Mơ hàm kích động mặt đƣờng 32 2.5 Kết luận chƣơng 34 CHƢƠNG 3: SỬ DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC XE TẢI 35 3.1 Khái quát chung Matlab Simulink 35 3.1.1 Matlab 35 3.1.2 Simulink 35 3.2 Mô động lực học xe tải 2.45 Matlab Simulink 41 3.2.1 Sơ đồ thuật tốn chương trình mơ Simulink 41 3.2.2 Sơ đồ tổng thể mô hình động lực học tơ tải 42 3.2.3 Sơ đồ khối chức mô động lực học dao động ô tô tải .44 3.3 Kết luận chƣơng 49 CHƢƠNG KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN TẢI TRỌNG ĐỘNG TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG XE TẢI .50 4.1 Chỉ tiêu đánh giá tải trọng động 50 4.2 Thông số kỹ thuật xe tham khảo Dongfeng DVM 2.5 51 4.3 Đánh giá tải trọng động tác động lên khung xe tải 55 4.4 Khảo sát ảnh hƣởng số thông số kết cấu đến tải trọng động tác dụng lên khung xe tải 65 4.4.1 Ảnh hưởng độ cứng treo sau C2 65 4.4.2 Ảnh hưởng hệ số cản K2 70 4.4.3 Ảnh hưởng độ cứng lốp sau CL2 .75 4.5 Kết luận chƣơng 80 KẾT LUẬN .81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .82 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi Những nội dung trình bày luận văn tơi thực với hướng dẫn khoa học thầy giáo TS Trịnh Minh Hồng, thầy giáo Bộ mơn Ơ tơ Xe chuyên dụng Viện Cơ khí Động lực - 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 Võ Thế Vinh i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Tên gọi Đơn vị m/s2 g Gia tốc trọng trường f Hệ số cản lăn v Vận tốc chuyển động xe rt Bán kính tĩnh bánh xe 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 không treo sau kg M Khối lượng toàn 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 km/h m ii b2 Một nửa khoảng cách vết bánh xe sau m 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 quán tính khối lượng thân xe quanh trục dọc kg.m2 x Jy Mơ men qn tính khối lượng thân xe quanh trục ngang y kg.m2 Jz Mô men quán tính khối lượng thân xe quanh trục kg.m2 thẳng đứng z JAx1 Mơ men qn tính khối lượng cầu trước quanh trục dọc x kg.m2 JAx2 Mơ men qn tính khối lượng cầu sau quanh trục dọc x kg.m2 JAy21, JAy22 Mơ men qn tính khối lượng bánh xe sau quanh trục ngang y kg.m2 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 A1, A2 Chuyển vị khối lượng không treo cầu 1, m Fzij ực tác dụng lên bánh xe thứ ij theo phương thẳng đứng iii N FGij, Fz,stij Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij N FCij ực đàn hồi hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N FKij ực cản giảm chấn hệ thống treo gần bánh xe thứ ij N FCLij ực đàn hồi lốp bánh xe thứ ij N Gd Hàm mật độ phổ lượng chiều cao mấp mô - mặt đường  Tần số góc n Tần số khơng gian chu k m n0 Giá trị tham chiếu tần số không gian chu k m h Chiều cao mấp mô m t Thời gian s Fzd Tải trọng động thẳng đứng xác định bánh xe N kd Hệ số tải trọng động rad/m iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Một số khối chức thư viện nhóm Sources Matlab Simulink 37 Bảng 3.2 Một số khối chức thư viện nhóm Sinks Matlab Simulink 37 Bảng 3.3 Một số khối chức thư viện nhóm Continuous Matlab Simulink 38 Bảng 3.4 Một số khối chức thư viện nhóm Signal & System Matlab Simulink 38 Bảng 3.5 Một số khối chức thư viện nhóm Math Matlab Simulink 39 Bảng 3.6 Một số khối chức thư viện nhóm Funtion & Tables Matlab Simulink 39 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật xe tải DVM 2.45 52 Bảng 4.2 Thông số sử dụng tính tốn mơ dao động 53 v 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 cứu tổng thể dao động 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 C (kN/m) Hình 4.20: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe vị trí cầu trước thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.20 4.21 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 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 4.20 4.21 cho thấy: Với loại đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 60 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 toàn động lực học.chỉ trường hợp C2= 500 KN m với vận tốc 40 – 60 km/h hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe cầu sau vượt ngưỡng can thiệp (0) vận tốc 60 km h 69 hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe cầu trước vượt ngưỡng can thiệp 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 tồn động lực học xe Chính thế, thiết kế nên giảm độ cứng C hệ thống treo sau 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 C (kN/m) Hình 4.21: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe vị trí cầu sau thay đổi độ cứng C2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 4.4.2 Ảnh hƣởng 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 = 7675 Ns m Các thông số khác giữ nguyên: mA2 = 735 kg C2i = 326 kN/m CL2i = 652 kN/m 70 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 hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại (ij), 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 1.6 1.4 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 1 1.2 0.8 2000 4000 6000 8000 10000 12000 K (Ns/m) Hình 4.22: Hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe vị trí cầu trước thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.22 4.23 thể kết khảo sát ảnh hưởng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe 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 1,5, giá trị thường gặp toán kiểm bền Kết hình 4.22 4.23 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 thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe ngưỡng 1,5 Với giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe giảm dần 71 2 1.5 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 0.5 2000 4000 6000 8000 10000 12000 K (Ns/m) Hình 4.23: Hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe vị trí cầu sau thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Như vậy, tăng độ cứng hệ thống treo sau làm giảm giá trị tải trọng động tác động lên khung xe Chính thế, thiết kế để cải thiện độ bền khung xe, nên tăng hệ số cản K2 hệ thống treo sau Dĩ nhiên, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể dao động ô tơ để có phương án hợp lý Hình 4.24 4.25 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 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 4.24 4.25 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 72 2.6 k dmax11 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 K (Ns/m) Hình 4.24: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe vị trí 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 K (Ns/m) Hình 4.25: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên khung xe vị trí cầu sau thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 73 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 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 K (Ns/m) Hình 4.26: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe vị trí cầu trước thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.26 4.27 thể kết khảo sát ảnh hưởng hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau đến hệ số tải trọng động cực tiểucủa 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 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 4.26 4.27 cho thấy: Với loại đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 60 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 ô tô đảm bảo tiêu an toàn động lực học Với giá trị vận tốc khảo sát, K2 tăng dần, hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác 74 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 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 K (Ns/m) Hình 4.27: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác động lên bánh xe vị trí cầu sau thay đổi hệ số cản giảm chấn K2 hệ thống treo sau (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 4.4.3 Ảnh hƣởng độ cứng lốp sau CL2 Độ cứng lốp sau CL2= CL20= CL2i = 652 kN m Các thông số khác giữ nguyên: mA2 = 735 kg C2i = 326 kN/m K2i = 7675 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 mơ phỏng, xác định giá trị để đánh giá bao gồm hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại (ij), 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 75 1.6 1.4 1 1.2 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 0.8 200 400 600 C L2 800 1000 (kN/m) Hình 4.28: Hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe vị trí cầu trước ô tô thay đổi độ cứng lốp sau CL2 (đường D-E, v = 30 - 60km/h) 2 1.5 v=30 km/h v=40 km/h v=50 km/h v=60 km/h 0.5 200 400 600 C L2 800 1000 (kN/m) Hình 4.29: Hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe vị trí cầu sau ô tô thay đổi độ cứng lốp sau CL2 (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.28 4.29 thể kết khảo sát ảnh hưởng độ cứng CL2 lốp sau đến hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe ô tô chuyển động loại đường xấu D-E dải vận tốc khảo sát từ 30 - 60 km/h 76 Trên đồ thị, đường nét đứt màu đỏ ( ) thể ngưỡng đánh giá tải trọng động, giá trị ngưỡng chọn 1,5 Kết hình 4.28 4.29 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 thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe ngưỡng 1,5 Với giá trị vận tốc khảo sát, CL2 tăng dần, hệ số tải trọng động thẳng đứng cực đại tác động lên khung xe tăng dần Như vậy, tăng độ cứng lốp sau làm tăng giá trị tải trọng động tác động lên khung xe, việc ảnh hưởng xấu đến độ bền khung xe Chính thế, thiết kế để cải thiện độ bền khung xe, nên giảm độ cứng CL2 lốp sau 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 C L2 800 1000 (kN/m) Hình 4.30: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường lên bánh xe cầu trước thay đổi độ cứng lốp sau CL2 (đường D-E, v = 30 - 60km/h) Hình 4.30 4.31 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 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 4.30 4.31 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 77 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 C L2 800 1000 (kN/m) Hình 4.31: Hệ số tải trọng động cực đại phản lực thẳng đứng từ mặt đường lên bánh xe vị trí cầu sau thay đổi độ cứng lốp sau CL2 (đường D-E, v = 30 60km/h) Hình 4.32 4.33 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 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 4.32 4.33 cho thấy: Với loại đường xấu (D-E) với giá trị vận tốc từ 30 - 60 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 Riêng với vận tốc 60 km h hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ 78 mặt đường cầu trước với CL2 = 1000 KN m vận tốc 60 km h hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường cầu sau vượt ngưỡng can thiệp (0) Với 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 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 C L2 800 1000 (kN/m) Hình 4.32: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường lên bánh xe vị trí cầu sau thay đổi độ cứng lốp sau CL2 (đường D-E, v = 30 60km/h) Như vậy, tăng độ cứng lốp 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 CL2 lốp sau 79 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 C L2 800 1000 (kN/m) Hình 4.33: Hệ số tải trọng động cực tiểu phản lực thẳng đứng từ mặt đường lên bánh xe vị trí cầu sau thay đổi độ cứng lốp sau CL2 (đường D-E, v = 30 60km/h) 4.5 Kết luận chƣơng Nội dung chương khảo sát ảnh hưởng cúa số thông số kết cấu sử dụng đến tải trọng động tác động lên khung xe tải Từ khảo sát trên, rút số kết luận sau đây: Chương trình mơ chạy ổn định, với trình vật lý khoảng thời gian xe hết đoạn đường theo tiêu chuẩn ISO 250m, bước tính 0,001strong lần mơ Dạng đồ thị tương thích (hình dáng) với lý thuyết, cho phép kết luận tính hợp lý mơ hình Phần nghiên cứu khảo sát dao động cho thấy vấn đề sau: Sử dụng giới hạn can thiệp cảnh báo tải trọng động để đánh giá tải trọng động tác dụng lên khung xe tải mức an toàn động lực học xe Trong nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng độ cứng hệ số cản giảm chấn hệ thống treo sau độ cứng lốp Kết theo tiêu an toàn động lực học cho thấy rằng, lốp hệ treo mềm với hệ số cản lớn có lợi 80 KẾT LUẬN uận văn tổng hợp, phân tích dạng tải trọng đặc trưng đặt lên khung xe tải, từ xây dựng phương pháp xác định tải trọng động tác động lên khung xe tải dựa mơ hình động lực học tơ sử dụng phần mềm mô Matlab Simulink để giải Để xác định tải trọng động lên khung xe, 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 MAT AB cho kết tải trọng động (hệ số tải trọng động) Ngồi số thơng số khác chuyển vị, vận tốc, gia tốc khối lượng thu q trình tính tốn Kết đánh giá khảo sát tải trọng động xác định điều kiện chuyển động loại đường ISO cho thấy đa phần hệ số tải trọng động chưa vượt ngưỡng tải trọng tĩnh mơ hình tính tốn truyền thống Tuy nhiên, kết tải trọng động có ý nghĩa làm thơng số đầu vào cho tốn khảo sát độ bền khung xe sau Các kết khảo sát cho thấy phương án để cải thiện an toàn động lực học giảm tải trọng động lên khung xe cách giảm độ cứng tăng hệ số cản Dĩ nhiên, cần phải kết hợp với nghiên cứu tổng thể dao động tơ để có phương án hợp lý Một số hạn chế luận án hướng nghiên cứu tiếp theo: uận 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 dạng tải động số toán thực tế xe chạy đường tăng tốc, phanh hay quay vòng Cần có nghiên cứu hồn chỉnh để đánh giá tải trọng động trường hợp 81 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,Bộ Công thương Đề tài NCKH cấp Nhà nước KC.05.22 06-10 (2010),Nghiên cứu, thiết kế chế tạo cụm cầu sau sử dụng cho loại ô tô tải nhỏ tải trọng đến tấn, Chương trình KHCN cấp Nhà nước KC.05 06-10, nghiệm thu 2010 Quyết định số 1168 QĐ-TTg (16/07/2014), Chiến lược phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035,Phê duyệt Thủ tướng Chính phủ Quyết định số 1211 QĐ-TTg (ngày 24/07/2014), Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030, Phê duyệt Thủ tướng Chính phủ Trần Phúc Hòa, Nguyễn Tiến Dũng, Dư Quốc Thịnh, Nguyễn Hữu Hường (2013),"Mơ hình động lực học xác định thơng số đầu vào cho tốn tính bền vỏ cầu",Tạp chí Khoa học cơng nghệ giao thơng vận tải, số 7&8,9 2013, trang 75 - 79 Trần Phúc Hòa, Trịnh Minh Hoàng, ê 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 Trần Phúc Hòa, Trần Thanh Tùng, ê Hồng Quân (2016),"Đánh giá độ bền mỏi vỏ cầu sau xe tải với kích động mặt đường ngẫu nhiên tiêu chuẩn ISO 8608: 1995", Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 08 2016, trang 34-44 Võ Văn Hường (2005),Nghiên cứu hồn thiện mơ hình khảo sát dao động tơ tải nhiều cầu, uận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội 82 Hu nh 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 10 Trần Quốc Toản, Trần Phúc Hịa, Trương Đặng Việt Thắng, Trịnh Minh Hồng (2017), "Đánh giá ảnh hưởng tần số ngoại lực kích động đến độ bền khung xe tải nhỏ", Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 5.2017, trang 12-17 II TÀI LIỆU TIẾNG NƢỚC NGOÀI 11 Ammonn, D (1997),Modellbildung und Systementwicklung in der Fahrzeugtechink, BG Teubner 12 Bernd H./Metin E (2008),Fahrwerkhandbuch Vieweg Teubner 13 ISO 8608:1995 14 Ji-xin Wang, Guo-qiang Wang, Shi-kui Luo, Dec-heng Zhou (2004),"Static and Dynamic Strength Analysis on Rear Axle of Small Payload Off-highway Dump Trucks", College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University 15 Meng Qinghua, Zheng Huifeng and Lv Fengjun (2011),"Fatigue failure fault prediction of truck rear axle housing excited by random roughness",International Journal of the Physical Sciences, Vol 6(7) 16 J Pawlowski (1970), Vehicle Body Engineering, Century Publishing 83 road ... FG 22  FCL 22  FG 22   F   z 22    0  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   30 (2. 19) Chuyển đổi kích thƣớc hình. ..  (2. 10)  FC 12  C2  12  z 12   F  K 12  12  z 12   K 12  (2. 11)     FC 21  C21  21  z21   F  K 21  21  z21   K 21 (2. 12)   FC 22  C 22  22  z 22   F  K 22  22 ... )b2 (2. 5) Phương trình động lực học dao động 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 - FK 22 )w2 +(FCL21 - FCL 22 )b2 (2. 7)