ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LMS TEST.LAB ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG, TIẾNG ỒN XE BUÝT THACO CITY B60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THANH THÁI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LMS TEST.LAB ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG, TIẾNG ỒN XE BUÝT THACO CITY B60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Đà Nẵng – Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THANH THÁI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LMS TEST.LAB ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG, TIẾNG ỒN XE BUÝT THACO CITY B60 Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ khí Động lực Mã số : 8520116 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG Đà Nẵng – Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Mọi kết nghiên cứu ý tưởng tác giả khác có trích dẫn đầy đủ Các số liệu, kết thực nghiệm nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Luận văn chưa bảo vệ hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ toàn quốc nước chưa công bố phương tiện thơng tin Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm mà tơi cam đoan Tác giả luận văn Trần Thanh Thái LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập thực luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, nổ lực thân, tác giả chân thành cảm ơn hỗ trợ thực hành, thực nghiệm từ KS Châu Công Cẩn Trung tâm R&D thuộc Công ty TNHH SX xe Bus Thaco, đến luận văn hoàn thành Tác giả vô biết ơn quý thầy Khoa Cơ khí Giao thơng - Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt Thầy hướng dẫn PGS.-TS Trần Thanh Hải Tùng giúp đỡ nhiệt tình đóng góp quan trọng định hướng nghiên cứu đề tài Tuy nhiên, đề tài thực hồn tồn, thời gian có hạn nên đề tài nghiên cứu chưa hồn thiện khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong tiếp tục nhận ý kiến đóng góp để luận văn hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận văn Trần Thanh Thái TÓM TẮT LUẬN VĂN ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LMS TEST.LAB ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG, TIẾNG ỒN XE BUÝT THACO CITY B60 Học viên: Trần Thanh Thái, Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 8520116, Khóa: K35, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt – Ở nước ta kinh tế, xã hội ngày phát triển, nhu cầu lại người dần tăng lên, với ngành cơng nghiệp tơ khơng ngừng phát triển Đặc biệt, xe Buýt công cộng ngày trọng đầu tư để nâng cao chất lượng vận tải hành khách, giảm ô nhiễm môi trường Tại Công ty Bus Thaco công tác kiểm nghiệm chất lượng yếu tố quan tâm hàng đầu Vì vậy, công tác đánh giá rung - ồn xe Buýt Thaco City B60 vấn đề cấp thiết Trong đề tài thực nghiệm đánh giá rung động, tiếng ồn xe có giới thiệu sở lý thuyết, thực nghiệm đo đạt xử lý số liệu đo, phân tích, cải tiến giảm rung động, tiếng ồn nhằm nâng cao chất lượng, giảm thời gian phát triển sản phẩm đồng thời nâng cao khả cạnh tranh doanh nghiệp Từ khóa: Phần mềm LMS; Tiếng ồn; Rung động; buýt Thaco City B60; Cải tiến APPLICATION OF LMS TEST.LAB SOFTWARE IN ORDER TO EVALUATE VIBRATION, NOISE IN B60 CITY BUS THACO Abstract - In our country, the economy and society are growing rapidly, the demand for human transporation gradually increases, along with the automobile industry is also constantly developing In particular, public buses are increasingly focused on investment in order to upgrade passenger transport quality as well as minimizing environmental pollution At Bus Thaco, quality testing is a factor that is on the top of priority Therefore, the vibration and noise assessment – B60 City Bus Thaco are an urgent and necessary issues In the topic of experimental evaluation of vibration and noise of vehicle, there is a introduction of theoretical, empirical basis, measurement analysis and improvement of vibration and noise issues of vehicle, minimize product development time, improve the competitiveness of businesses as well Keywords: LMS Software; Noise; Vibration; Bus Thaco City B60; Improve MỤC LỤC Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp sở vật chất phục vụ nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn Nguyên nhân gây rung động, tiếng ồn Khái niệm rung động, tiếng ồn Các nguyên nhân gây rung động, tiếng ồn 1.2.Ảnh hưởng rung- ồn đến hành khách chất lượng ô tô 1.2.1.Cơ chế tác động rung động lên thể người 1.2.2 Ảnh hưởng rung động lên thể hành khách 1.2.3.Ảnh hưởng rung động đến độ bền khung vỏ an toàn chuyển động 11 1.2.4.Cơ chế tác động tiếng ồn lên thể người 13 1.3Tổng quan nghiên cứu thực nghiệm rung, ồn nước 14 1.3.1.Nghiên cứu nước 14 1.3.2.Nghiên cứu nước 15 2.1.Các nguồn gây rung động, tiếng ồn xe 19 2.2.Các đại lượng vật lý rung động, tiếng ồn 26 2.3.Các dạng biểu đồ phân tích rung động, tiếng ồn 27 2.4.Phương pháp xử lý số liệu 39 2.5.Các tiêu chuẩn quy định rung động tiếng ồn ô tô 41 2.5.1.Tiêu chuẩn rung động 41 2.5.2 Tiêu chuẩn tiếng ồn 42 2.6.Kết luận 42 3.1.Giới thiệu xe Buýt Thaco City B60 43 3.1.1.Cấu hình xe 43 3.2.Tổng thể xe 47 3.3.Giới thiệu phần mềm LMS Test.Lab thiết bị đo 47 3.3.1.Phần mềm LMS Test.Lab 47 3.3.2.Các loại cảm biến 48 3.3.3.Bộ xử lý khuếch đại tín hiệu SCADAS 51 3.3.4.Các thiết bị kết nối 52 3.3.5.Phần mềm xử lý, hiển thị kết đo 53 3.4.Phân tích chọn chế độ thực nghiệm 53 3.5.Phương pháp thực đo đạc thông số 54 3.5.1.Lắp đặt thiết bị 54 3.5.2.Thiết lập thông số đầu vào phần mềm LMS Test.Lab 57 3.6.Thực nghiệm xử lý số liệu 63 3.7.Kết thực nghiệm 65 3.8 Kết luận 71 4.1.Phân tích xác định nguồn gây rung động 72 4.2.Phân tích xác định nguồn gây tiếng ồn 73 4.3.Phương án cải tiến để giảm rung động, tiếng ồn 75 4.4.Đo đạc, kiểm tra rung động, tiếng ồn sau điều chỉnh thiết kế 76 4.4.1.Phần rung động: 76 4.4.2.Phần tiếng ồn: 78 4.5.Kết luận 79 Kết Luận 80 Hướng phát triển đề tài 80 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ảnh hưởng mức độ ồn đến hành khách [7] 13 Bảng 2.1 Bảng thông số tốc độ quay tần số trục A trục B 36 Bảng 2.2 Mức độ thoải mái theo gia tốc rung động ghế hành khách [1] 42 Bảng 2.3 Tiêu chuẩn Thaco rung động sàn xe 42 Bảng 2.4 Tiêu chuẩn Thaco độ ồn khoang khách 42 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật xe thực nghiệm 43 Bảng 3.2 Các thông số tổng thể xe khảo sát 47 Bảng 3.3 Các thông số kỹ thuật cảm biến Seat pad 49 Bảng 3.4 Các thông số kỹ thuật cảm biến âm 49 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật cảm biến Tacho 50 Bảng 3.6 Các thông số kỹ thuật cảm biến gia tốc phương 51 Bảng 3.7 Các thông số kỹ thuật cảm biến gia tốc ba phương 51 Bảng 3.8 Thông số dây nối thiết bị đo 52 Bảng 3.9 Kết đo rung động động không tăng tốc 65 Bảng 3.10 Kết đo độ ồn 70 Bảng 4.1 Kết đo rung động mui xe bậc điều hịa, động nổ khơng tải 75 Bảng 4.2 Bảng giá trị rung động tác dụng lên sàn xe 77 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Động đồng tâm trục[5] Hình 1.2 Động cân động [5] .5 Hình 1.3 Sự mài mòn phận máy [5] Hình 1.4 Rơ lỏng mối ghép máy [5] Hình 1.5 Hiện tượng cộng hưởng rung động [5] Hình 1.6 Tác hại rung động, tiếng ồn đến hành khách .8 Hình 1.7 Tần số dao động riêng phận thể người [1] Hình 1.8 Vị trí lực tác dụng lực lên hành khách xe [1] Hình 1.9 Ảnh hưởng rung động lên người .11 Hình 1.10 Đồ thị đường cong mỏi vật liệu [6] 12 Hình 1.11 Ảnh hưởng tiếng ồn lên người 13 Hình 1.12 Hệ thống thu thập liệu DEWETRON 3020 .14 Hình 1.13 Đồ thị dao động tơ [2] 14 Hình 1.14 Thực nghiệm xác định nguồn rung từ lốp xe 16 Hình 1.15 Thực nghiệm kiểm tra rung động vành tay lái 16 Hình 1.16 Biểu đồ rung động vành tay lái động tăng tốc[8] 17 Hình 1.17 Thực nghiệm tiếng ồn tơ tơ phịng thiết bị .17 Hình 1.18 Thực nghiệm độ ồn lốp tạo băng thử 18 Hình 1.19 Biểu đồ độ ồn lốp xe ô tô tạo băng thử [8] 18 Hình 2.1 Kết cấu lắp ghép động xe 20 Hình 2.2 Kết cấu căng đai quạt gió làm mát động 20 Hình 2.3 Kết cấu hệ thống điều hòa gây rung,ồn xe 21 Hình 2.4 Hộp số gây rung ồn xe 22 Hình 2.5 Cầu chủ động gây rung ồn xe 22 Hình 2.6 Lốp xe gây rung động, tiếng ồn 23 Hình 2.7 Cơ cấu phanh gây rung động, tiếng ồn 23 Hình 2.8 Giàn điều hòa gây rung động, tiếng ồn 24 Hình 2.9: Mơ hình hệ rung động khung xe 24 Hình 2.10: Mơ hình nguồn ồn tác dụng lên xe 25 Hình 2.11 Biên độ rung động, tiếng ồn [3] 26 Hình 2.12 Tần số rung động, tiếng ồn [3] .27 Hình 2.13 Biểu đồ dạng sóng [3] 28 Hình 2.14 Biểu đồ dạng phổ [3] 29 Hình 2.16 Đồ thị chuyển đổi từ miền thời gian sang miền tần số [8] 31 Hình 2.17 Đồ thị biểu diễn biên độ pha dãi tần số [8] 32 Hình 2.18 Độ phân giải tần số ảnh hưởng đến đồ thị phổ .33 Hình 2.19 Biểu đồ biểu diễn đường quang phổ theo tần số lấy mẫu 33 Hình 2.20 Trục quay độc lập 34 Hình 2.21 Đồ thị biểu diễn đường order [8] 35 Hình 2.22 Hệ trục truyền động [8] 36 Hình 2.23 Đồ thị biểu diễn đường order hai trục quay [8] .37 Hình 2.24 Sơ đồ nguyên lý hoạt động động 37 Hình 2.25 Đồ thị thác nước[8] .38 Hình 2.26 Đồ thị màu [8] 39 Hình 2.27 Đồ thị đánh giá theo phương pháp RMS [1] 40 Hình 2.28 Đồ thị đánh giá theo phương pháp MTVV [1] .40 Hình 2.29 Đồ thị đánh giá theo phương pháp VDV [1] 41 Hình 3.1 Động Weichai WP4.6NQ220E40 44 Hình 3.2 Hệ thống treo trước xe thực nghiệm 45 Hình 3.3 Hệ thống treo cầu sau xe thực nghiệm 45 Hình 3.4 Khung xương xe thực nghiệm 46 Hình 3.5 Kích thước xe thực nghiệm 47 Hình 3.6 Cảm biến Seat pad 48 Hình 3.7 Cảm biến âm 49 Hình 3.8 Cảm biến số vịng quay (Tacho) .50 Hình 3.9 Cảm biến gia tốc phương 50 Hình 3.10 Cảm biến gia tốc phương 51 Hình 3.11 Thiết bị SCADAS 52 Hình 3.12 Phần mềm xử lý, hiển thị kết đo 53 Hình 3.13 Quy ước phương đo lắp đặt cảm biến 54 Hình 3.14 Lắp đặt cảm biến gia tốc phương lên sàn xe .55 Hình 3.15 Lắp đặt cảm biến đo âm xe 55 Hình 3.16 Kết nối cảm biến đến thiết bị Scadas 56 Hình 3.17 Đầu nối cảm biến với thiết bị Scadas 56 Hình 3.18 Thư mục cần chọn trước khởi động phần mềm 57 Hình 3.19 Giao diện ban đầu phần mềm 57 Hình 3.20 Các công cụ thư mục hỗ trợ cài đặt 58 Hình 3.21 Cửa sổ cài đặt thông số cảm biến 58 Hình 3.22 Các lựa chọn phần cài đặt 59