Đồ án tốt nghiệp thiết kế hoán cải hệ thống phanh trên xe tải KIA RHINO

Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO NHẬP ĐỀ Ô tô ngày sử dụng rộng rãi nhiều lónh vực sống Do có ưu điểm mà phương tiện giao thông khác chưa thể thay như: hoạt động địa hình phức tạp vùng rừng núi, ven biển, hoạt động cự ly ngắn Trong điều kiện nước ta nay, công nghiệp ô tô chưa phát triển, xe ô tô chủ yếu nhập từ nước Với nhiều lý mà ô tô nước ta nhập từ nhiều quốc gia khác giới Trong có xe hoàn thiện đạt tiêu chuẩn quốc tế, bên cạnh nhiều xe chưa đạt tiêu chuẩn đường hoàn thiện Vì vấn đề khai thác, sửa chữa, bảo dưỡng phục hồi, hoán cải (nếu cần) nhằm làm tăng khả khai thác, kéo dài tuổi thọ xe yêu cầu cần thiết Hiện nay, an toàn chuyển động ô tô vấn đề thời giới quan tâm Cùng với tăng trưởng kinh tế số lượng phương tiện giao thông ngày nhiều Chất lượng sở hạ tầng giao thông ngày hoàn thiện Nó góp phần làm tăng mật độ, tăng vận tốc chuyển động ô tô đường Tuy nhiên nguyên nhân làm gia tăng tai nạn giao thông Để đảm nhận vai trò phòng ngừa chủ động hệ thống điều khiển (hệ thống lái hệ thống phanh) phải trạng thái làm việc tốt Vì đề tài “ Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO” khảo sát đặc điểm kết cấu hoạt động hệ thống phanh xe ô tô Trên sở đề xuất số phương án hoán cải nhằm nâng cao chất lượng hệ thống phanh Đây việc làm thiết thực góp phần nâng cao kiến thức cho thân mở rộng tầm hiểu biết để đáp ứng phần nhu cầu ngành khí sửa chữa ô tô Các nội dung triển khai đề tài bao gồm: Phần 1: Giới thiệu đơn vị thực tập Trang-1- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Giới thiệu trình hình thành phát triển Viện Khoa Học Và Công Nghệ Giao Thông Vận Tải Phần 2: Nội dung đề tài Chương 1: Tổng quan hệ thống phanh: phân tích đặc điểm kết cấu, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh xe ô tô Phân tích tính ưu nhược điểm loại dẫn động phanh Chương 2: Nghiên cứu hoán cải: nghiên cứu đặc điểm cấu tạo hoạt động, phân tích ưu nhược điểm hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO, lựa chọn phương án thiết kế Chương 3: Thực hành hoán cải: sở phương án thiết kế lựa chọn tiến hành công việc thiết kế hoán cải Chương 4: Tính toán so sánh hiệu phanh: tính toán so sánh hiệu phanh hệ thống phanh xe nguyên thuỷ xe hoán cải So sánh hiệu phanh hệ thống phanh xe hoán cải có mạch bị hư hỏng Kết luận Trang-2- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TÂP Quá trình hình thành Ngày 10 -10 - 1954 quân ta tiếp quản Hà Nội chấm dứt gần 100 năm thống trị thực dân pháp Một giai đoạn lịch sử cách mạng Việt Nam bắt đầu Toàn thể quân dân miền bắc với lòng nhiệt tình cách mạng đồng lòng thực việc hàn gắn vết thương chiến tranh để nhanh chóng vào khôi phục kinh têù nước Việt Nam dân chủ cộng hòa Sau ngày giải phóng thủ đô ấy, công việc toàn quốc thật bộn bề Mạng lưới giao thông gần cần khôi phục lại toàn Khi tiếp quản Hà Nội, có hai sở thí nghiệm vật liệu xây dựng toàn quốc, phận phân tích hoá lý cho khoáng vật xi măng Sở Mỏ phận tương tự nhà máy xi măng Hải Phòng, với thiết bị cũ kỹ từ thời Pháp để lại Lực lượng kỹ thuật gần Khả thiết kế thi công công trình vừa lớn, kể khả áp dụng tiến khoa học kỹ thuật thông qua thí nghiệm nghiên cứu KHKT gần số không Lúc ngành giao thông, kiến trúc, thuỷ lợi bưu điện chung giao thông công (GTCC) Cách mạng Việt Nam theo hướng đại hội Đảng Lao Động Việt Nam chỉ, có tư tưởng: “lấy cách mạng khoa học kỹ thuật làm then chốt” Bộ GTCC ngày đầu bận rộn, sở xác định nhiệm vụ nặng nề việc khôi phục xây dựng sở vật chất kỹ thuật GTCC, thấy từ ngày đầu sau chiến tranh chống Pháp xây dựng sở khoa học kỹ thuật phục vụ GTCC Bộ xác định, vào giai đoạn khôi phục phát triển kinh tế với yêu cầu qui mô ngày lớn, biện pháp ta là: nhập kỹ thuật thông qua đường viện trợ toàn thiết bị vật tư người, quan trọng đào tạo đội ngũ chuyên gia kỹ thuật, muốn nhập kỹ thuật để nhanh chóng tiến lên để tự giải vấn đề kỹ thuật mình, điều rõ ràng cần xây dựng sở thí nghiệm KHKT tương đối đồng bộ, bước hoàn thiện để tiến hành thí nghiệm nghiên cứu kỹ thuật cần thiết Trang-3- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Vì từ tháng 10 năm 1954, tham gia tiếp quản Thủ Đô, phủ thị cho GTCC cần gấp rút xây dựng viện thí nghiệm vật liệu Bộ GTCC khẩn trương thực nhiệm vụ với hai việc: - Chuẩn bị nhân lực kỹ thuật - Xây dụng sở vật chất đầu tư trang thiết bị Hiểu rõ tầm quan trọng này, GTCC tuyển trọn rút đồng chí cán kỹ thuật có trình thử thách kháng chiến chống Pháp, xây dựng Viện Các cán khung sau phát huy tác dụng tích cực trình xây dựng phát triển viện Tháng năm 1955 đoàn cán kỹ thuật gồm người có phiên dịch cử sang Trung quốc thực tập thí nghiệm vật liệu Thời gian học tháng Chuyên ngành: học đất, vật liệu gỗ, nhựa đường, vật liệu bê tông, đá phân tích hoá công trình, nhiên liệu, thí nghiệm kim loại Trong chờ đợi thiết bị đào tạo cán bộ, GTCC ưu tiên kinh phí vật tư tiến hành xây dựng bản, Thời gian này, vật tư xây dựng khan nhà nước thống quản lý toàn Các công trình toàn quốc phần lớn công trình tạm thời, riêng viện thí nghiệm vật liệu xây dựng vónh cửu với nhà cao rộng( nhà A, sau nhiều lần tu sửa nâng cấp) Tháng năm 1956 , GTCC định thành lập thức sở thí nghiệm vật liệu trực thuộc Đây sở KHKT GTCC số sở KHKT nước thời kỳ Bộ GTCC định thức bổ nhiệm đồng chí Đặng Văn Thông phụ trách Viện, điều số cấn công nhân khí, phần lớn đội chuyển ngành, đoàn cán thực tập công tác Sở Lúc này, Sở TNVL gômg có phòng - Phòng hành chính, quản trị - Phòng thí nghiệm đất - Phòng thí nghiệm bê tông - Phòng thị nghiệm gỗ nhựa đường - Phòng thí nghiệm kim loại - Phòng thí nghiệm hoá Cán gồm phụ trách Sở, phụ trách Phòng biên chế 42 cán bộ, có kỹ sư, 35 thí nghiệm viên sơ Trang-4- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO cấp, đào tạo từ cán quân đội, dân chuyển ngành với trình độ văn hoá lớp – Tháng 10 năm 1956, Bộ định thức Viện Thí Nghiệm Vật Liệu Xây Dựng bắt đầu hoạt động nhận làm thí nghiệm vật liệu xây dựng phục vụ công trường Tuy nhiên tới tháng năm 1957, Bộ Giao Thông -Bưu Điện tổ chức lễ khánh thành “Viện Thí Nghiệm Vật Liệu Xây Dựng”, thức giới thiệu cho nơi biết viện sẵn sàng phục vụ, dồng chí Nguyễn Văn Trân lúc Bộ trưởng cắt băng buổi lễ Sau số năm hoạt động , xây dựng phát triển, nhiều sở thí nghiệm vật liệu xây dựng toàn quốc hình thành: phòng thí nghiệm Đại Học Bách Khoa, viện thí nghiệm Bộ Kiến Trúc, Viện nghiên cứu Thuỷ Lợi… Vì vậy, lúc uỷ ban khoa học kỹ thuật nhà nước (UBKHKTNN) đề xuất lại việc phân công công tác thí nghiệm vâït liệu xây dựng Theo GTVT UBKHKTNN thống chủ trương để Viện ngày tập trung vào công tác nghiên cứu kỹ thuật, đưa công tác hoạt động chủ yếu, có kết hợp phục vụ thí nghiệm cho công trình GTVT hạng mục mà nơi khác không làm Vì ngày 09 tháng 10 năm 1961 phủ nước Việt Nam Dân Chủ Cộng Hoà có định số 160/CP chức năng, nhiệm vụ tổ chức máy Bộ GTVT Theo Viện Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải đời sở tổ chức lại viện TNVLXD Nhiệm vụ Viện ngày mở rộng với ba nhóm chức chính: - Nghiên cứu KHKT GTVT; - Thí nghiệm VLXD - Kiêm chức quản lý nhà nước kỹ thuật sau Vụ Kỹ Thuật Bộ hợp vào Viện Lúc Viện có 146 cán công nhân viên, có 23 kỹ sư Về tổ chức viện cấu lại để phù hợp với việc phát triển công tác nghiên cứu: Phòng đất mặt đường; - Phòng gỗ kết cấu gỗ - Phòng bê tông kết cấu bê tông; - Phòng hoá nhiên liệu dầu, bảo vệ công trình phương tiện Trang-5- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO - Phòng khí phương tiện - Phòng kim loại công nghệ kim loại - Phòng tổng hợp - Phòng thông tin thư viện - Phòng hành quản trị - Xưởng thực nghiệm Để tăng cường lực nghiên cứu, viện tiếp tục bổ sung thêm nhiều cán KHKT đào tạo nước, tăng cường thêm trang thiết bị cuối năm 1969 Viện xây dựng thêm môn KHKT sau: - Cầu (bao gồm kinh tế cầu, cầu bê tông, cầu thép, thí nghiệm mô hình cầu kiểm định cầu ) - Nền mặt đường học đất đá - GTVT nông thôn - Thi công giới - Cơ khí phương tiện sửa chữa - Xếp dỡ - Vật liệu, nhiên liệu - Toán Quá trình phát triển Sự đời phát triển Viện dó nhiên không tách khỏi bước chung nước Các thời kỳ phát triển Viện theo thời kỳ lịch sử chung dân tộc Nhưng đặc điểm riêng mình, nên ngày tháng phân chia thời kỳ viện có chỗ khác biệt, không lớn Giai đoạn từ năm 1956 – 1961: sở thí nghêïm thí nghiệm vật liệu xây dựng - Được thành lâp từ thủ đô giải phóng Hoạt động viện thí nghiệm vật liệu thời kỳ này: Công tác thí nghiệm vật liệu ngày hoàn thiện, công tác nghiên cứu khoa học kỹ thuật xuất ngày phát triển Giai đoạn từ năm 1961- 1976: Viện kỹ thuật giao thông vận tải thời kỳ kháng chiến chống mỹ - Thành lập viện kỹ thuật giao thông vận tải (KTGT) Ba giai đoạn hoạt động thời kỳ 1961 – 1976 viện kỹ thuật giao thông vận tải Trang-6- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO + Từ năm 1961- 1965: Bước đầu phát triển công tác nghiên cứu khoa học kỹ thuật + Từ năm 1965 – 1972: nghiên cứu khoa học kỹ thuật phục vụ đảm bảo giao thông thời chiến + Từ năm 1972 – 1976: nghiên cứu khoa học kỹ thuật phục vụ khôi phục phát triển GTVT miền bắc Giai đoạn 1976 – 1984: Viện Kỹ Thuật Giao Thông thời kỳ khôi phục phât triển GTVT sau đất nước thống Giai đoạn 1984 – 1996: Viện Khoa Học Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải (KHKTCTVT) giai đoạn đất nước bắt đầu đổi Giai đoạn 1996 – 2004: Viện Khoa Học Công Nghệ Giao Thông Vận Tải (KHCN GTVT) đường phát triển công đổi và hoà nhập quốc tế - Do nhu cầu khoa học kỹ thuật ngành ngày cao, ngày 29 – 02 – 1984, Bộ Giao Thông Vận Tải có định số 402/QĐ/TCCB chuyển tổ chức xếp lại Viện Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải thành Viện Khoa Học Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải (KHKT GTVT) trực thuộc Viện (KHKT GTVT) viện nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật ba lónh vực: + Xây dựng giao thông vận tải + Vận tải + Cơ khí giao thông vận tải Lúc công tác xây dựng tiềm lực cho viện tăng cường Tới năm 1986 viện có 370 cán công nhân viên với 67 % có trình độ đại học trở lên, 20 phó tiến só, 3phó giáo sư, 11 công nhân bậ cao Viện xây dựng hệ thống cộng tác viên nhà khoa học có trình độ trường đại học, quan nghiên cứu khác Trang-7- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Về tổ chức, viện có: 16 môn khoa học (9 môn nghiên cứu khoa học kỹ thuật xây dựng GT, 04 môn khí giao thông, 03 môn kỹ thuật vận tải) 01 phân viện; 01 xưởng thực nghiệm chế thử 01 phòng thí nghiệm trung tâm 05 phòng nghiệp vụ 01 ban quản lý công trình xây dựng nhà làm việc Về trang thiết bị, hàng năm, nhà nước cho phép viện đổi mua trang thiết bị có giá trị Năm 1987 Viện sôù quan nghiên cứu khao học kỹ thuật trang bị máy tính điện tử Riêng trtong kế năm 1996 – 2000, Bộ Giao Thông Vận Tải kế hoạch đầu tư duyệt dự án “ cải tạo, nâng cấp, mở rộng đầu tư chiều sâu Viện KHKT GTVT năm 1996 – 2000” với tổng kinh phí lên tới 31.259 tỷ đồng Dự án “nâng cao lực kiểm định cầu” Vương Quốc Anh tài trợ Viện đơn vị thụ hưởng với kinh phí 990.000 bảng anh, chuyển giao toàn công nghệ đánh giá kiểm định cầu đại, thiết bị Know – How đào tạo Kết hoạt động viện là: Hoàn thành nghiên cứu cấp nhà nước, vốn năm trước Giai đoạn 1991 – 1995, Viện chủ trì số 19 đề tài cấp nhà nứơc chương trình “ phát triển giao thông vận tải” KC 10; 03 chương trình cấp giao thông vận tải phục vụ nông nghiệp; kỹ thuật điện tử giao thông vận tải khí ô tô hàng năm khoảng 30- 35 đề tài lẻ khác Thực nhiều nhiệm vụ đột xuâùt giao, đưa nhiều giải pháp kỹ thuật phục vụ công tác thiết kế cầu đường, sử lý vật liệu xây dựng điều kiện cụ thể, phương pháp thi công nhanh đảm bảo chất Trang-8- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO lượng Nhiều công trình tầm quốc gia đề án thực thi thiết kế công nghệ thi công bảo vệ tôn tạo đập Đá Tây có ý nghóa cao mặt quốc phòng; Viện số quan nhanh chóng thâm nhậm vào kinh tế thị trường Viện nhanh chóng nhận rõ thời cơ, vươn lên đẩy mạnh công tác tư vấn giám sát Viện số quan có liên doanh với hãng tư vấn nước thực việc giám sát công trình Hàng năm công tác triển khai tiến kỹ thuật chiếm tới 50 – 60 % kinh phí hoạt động Thực việc đào tạo đại học Do thành tích mình, tháng năm 1996, viện vinh dự nhà nước tặng huân chương độc lập hạng ba Ngày 24 – 10 – 1996, thủ tướng phủ định số 782/TTG việc xếp quan nghiên cứu, triển khai KHCN toàn quốc Theo viện KTGT sô 41 quan nhà nước tăng cường đầu tư để thực hoạt động khoa học công nghệ tình hình phát triển Ngày 06 – 11 – 1996 GTVT định số2967/QĐ/TCCB- LĐ đổi tên Viện thành Viện Khoa Học Và Công Nghệ Giao Thông Vận Tải, mở đầu cho thời kỳ phát triển viện  Các trung tâm trực thuộc Viện: Trung Tâm Khoa Học Công Nghệ Bảo Vệ Công Trình Và Phương Tiện GTVT Trung Tâm Khoa Học Công Nghệ Bảo Vệ Môi Trường GTVT Trung Tâm Kiểm Định Chất Lượng Công Trình GTVT Trung Tâm Máy Xây Dựng Và Cơ Khí Thực Nghiệm Trung Tâm Thông Tin Khoa Học Kỹ Thuật GTVT Trung Tâm Tư Vấn Đầu Tư Phát Triển Cơ Sở Hạ Tầng GTVT Trung Tâm Tư Vấn Thiết Kế Và Chuyển Giao Công Nghệ Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Nghiệp Vụ GTVT Trang-9- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Vài nét vấn đề an toàn giao thông vai trò hệ thống phanh Cùng với phát triển ngành kinh tế, giao thông vận tải đặc biệt ô tô đóng vai trò quan trọng việc xây dựng phát triển xã hội văn minh đại Ô tô đảm nhận vận chuyển hai phần ba lượng hàng hoá hành khách (xem số liệu bảng) Bảng 1-1: Tỷ lệ vận chuyển hàng hoá hành khách loại phương tiện giao thông Hành khách Hàng hoá Loại phương tiện Đường sắt (%) Đường (%) Đường thuỷ (%) Đường không(%) Đường sắt (%) Đường (%) Đường thuỷ (%) Đường không(%) Mỹ Đức Nhaät Nga 0.80 31.1 40.2 37.3 85.0 60.0 55.2 43.7 0.20 - 0.80 1.00 14.0 - 3.80 18.0 27.1 10.6 2.10 12.1 37.1 75.6 90.1 84.0 17.0 11.8 7.70 1.90 18.8 2.00 - 2.00 Xã hội phát triển, nhu cầu vận chuyển hàng hoá vận chuyển hành khách ngày tăng Cùng với tăng trưởng ngành nghề xã hội, tỷ lệ tăng trưởng ô tô đạt xấp xỉ 3%/năm Dự kiến năm 2020 giới có khoảng 1000 triệu Sự tăng trưởng số lượng ngày lớn ô tô nguyên nhân làm gia tăng tai nạn giao Trang-10- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh oâ toâ taûi KIA RHINO 1 =  +  = 120+15 =1350 rt bán kính tang trống rt = 160 mm thay thông số vào (4-7) ta coù: cos 2.150  cos 2.1350 tg  = 0.152 3,14 2.120  sin 2.150  sin 2.1350 180 Suy  = 39’ +) Tính   tính theo công thức: [1]  = 2.rt (cos   cos  ) 2   sin    cos(   )sin  Thay số ta có: (4-8) = 2.0,16.(cos15  cos135 )  2,0942  sin 2,094  22,094.cos(150  1350 )sin1200 = 0,1872 m 2.2 Lực tác dụng lên cấu phanh  Tính lực tác dụng lên guốc phanh xe nguyên thuỷ Để phục vụ cho việc tính toán, mô tả phần dẫn động phanh xe nguyên thuỷ trước cải tạo sơ đồ hình Trang-80- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh xe nguyên thuỷ Theo sơ đồ áp suất dầu phanh cực đại truyền tới xilanh phanh bánh xe Pxlbx xác định theo công thức: [3] Pxlbx = Pnl + Ptlck (4-9) Trong đó: Pnl – áp suất dầu cực đại tạo lực tác dụng người lái lên bàn đạp Ptlck – áp suất tạo trợ lực chân không p suất Pnl xác định theo công thức sau: [3] Pnl = Qbđ Ickbđ/ Fxlbđ (4-10) Với Fxlbđ diện tích tiết diện xilanh bàn đạp phanh ( ) cm Fxlbñ = Ickbñ d xlbd (4-11) tỷ số truyền khí Vì số lần phanh ngặt với hiệu phanh cực đại chiếm khoảng (5-10)% số lần phanh chung Nên lực lớn cho phép bàn đạp lớn Cụ thể Q bđ = 500-700 N tức từ 50 – 70 kG [2] Chọn Qbđ = 50 kG Thay số vào (4-10) ta có 2) Pnl = 50 7/(3,14 (4,1) /4) = 26,52 (kG/ cm Aùp suaát Ptlck xác định theo công thức: Ptlck = X/Ftlck (4-12) Với X = Fmck p - (Nlxck+ k.x) Trong đó: – p : áp suất chân không Là độ chênh lệch áp suất môi trường áp suất bình chân không 2) Ở lấy giá trị cực đại p = 0,7 (kG/ cm Fmck – diện tích màng chân không Fmck = d mck /4 Ftlck- diện tích tiết diện xilanh thuỷ lực lắp nơi bầu trợ lực Ftlck = dtlck /4 x: hành trình cần đẩy trợ lực chân không Trang-81- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Nlxck : lực căng ban đầu lò xo bầu trợ lực chân không k : độ cứng lò xo bầu trợ lực chân không Sự ảnh hưởng lò xo bầu trợ lực không đáng kể, để đơn giản tính toán bỏ qua ảnh hưởng X = Fmck p (4-13) thay số ta có 2 2) Ptlck = [(  (24,1) /4).0,7.]/ (  (1,9) /4) =112,6 (kG/ cm Pxlbx = 112,6 +26,52 = 139,12(kG/ cm ) Lực tác dụng lên guốc phanh P = Pxlbx Fxlbx Trong P lực tác dụng lên guốc phanh Pxlbx áp suất dầu phanh hệ thống Fxlbx diện tích xy lanh bánh xe bánh xe trước P1 = 139,12 *(3,6)2  /4 = 1416 kG bánh xe sau P2 = 139,12 *(3,8)2  /4 = 1577,7 kG  Tính lực tác dụng lên guốc phanh xe hoán cải Để phục vụ cho bước tính toán sơ đồ hoá cụm xilanh phanh xe cải tạo hình vẽ đây: Hình 4.4: Sơ đồ cấu tạo bầu trợ lực Bỏ qua ảnh hưởng lò xo piston xilanh trợ lực, theo sơ đồ áp suất dầu phanh dẫn tới xilanh phanh bámh xe xác định theo công thức sau: P’xlbx = ( p2 Fm/ Ftlkn) (4-14) Trang-82- Thieát kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Trong p2 = Pkn - Pmt Pkn- áp suất khí nén tối đa hệ thống làm việc Pkn = kG/ cm Pmt áp suât môi trường Pmt = kG/cm2 p2 = 8-1 = kG/cm2 Fm – diện tích màng khí nén Fm =  d m2 /  3,14 (11, 43)2 /4 = 102,55 cm Ftlkn – diện tích tiết diện xilanh thuỷ lực lắp nơi cụm xi lanh phanh Ftlkn =  dtlkn /4 = 3,14 (2, 22) /4 = 3,87 cm Thay số vào ta có (7* 102,55/3,87) � 185 ( kG/ cm ) Lực tác dụng lên guốc phanh P’ = P’xlbx *Fxlbx Trong P’ lực tác dụng lên guốc phanh P’xlbx áp suất dầu phanh hệ thống Fxlbx diện tích xilanh bánh xe bánh xe trước P’1 =185*(3,6)2  /4 = 1182,116 kG bánh xe sau P’2 = 185*(3,8)2  /4 = 2097 kG P’xlbx = 2.3 Tính mô men phanh Xét cân guốc phanh với giả thuyết sau - Áp suất phân bố theo chiều rộng má phanh - Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh không phụ thuộc giá trị lực ép tác dụng lên guốc phanh có giá trị tổng quát: [2] Q=  ( ) qmax qmax  ( ) (4-15) laø áp suất cực đại má phanh hàm phân bố áp suất - Hệ số ma sát  trống phanh má phanh không phụ thuộc vào chế độ phanh Khi phanh, phần tử vô bé d (hình 4-2) chịu tác dụng lực pháp tuyến dN = qbr d lực ma sát dFT =  dN =  qbr d từ trống phanh :[2] Trang-83- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO dMp = dFT r =  qbr2 d hay dMp =  qmaxbr2  ( ) d (4- 16) tích phân biểu thức (4-16) từ  tới 1 ta mô men phanh tương ứng guốc phanh tương ứng tạo ra: 1 Mp1,2 =  qmaxbr2  ( ) d � (4-17) 0 Hình 4.5: Sơ đồ tính toán mô men phanh Để xác định qmax ta viết phương trình mô men điểm quay (c) guốc phanh 1 1 �M c  Ph ��ldFT  �s sin  dN  0 (4-18) 0 Trang-84- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO biểu thức dFT dN vào biểu thức (4-18) với ý (l = r-s cos ) Sau biến đổi coù � � � � 1 1 � � � � � � q   Ph /(rb)  / �S �  ( ) sin  d m � r �  ( ) d  s �  ( ) cos  d � �(4-19) max � � � � 0 � � � � biểu thức (4-19) vào phương trình (4-17) chia tử mẫu cho 1 r  ( ) d � nhận phương trình để xác 0 định mô men Phanh theo lực ép guoác phanh: [2] Mp12 = Ph  /( A m B ) (4-20) 1 1 A  (s  ( ) cos  d / r �  ( ) d ) � 0 0 1 B   (s (4-21) 1  ( ) cos  d / r �  ( ) d ) � 0 0 Dấu (-) mẫu số biểu thức (20) tương ứng với guốc phanh tự siết, dấu (+) tương ứng với guốc không tự siết Như mô men phanh tổng cộng hai guốc phanh laø M P  M P1  M P  � P1h1 Ph   2 A1 m B1 A2 m B2 (4-22) Các phương trình từ (4-19) tới (4-22) cho tất loại phanh guốc loại bơi (hai bậc tự do) loại có điểm quay cố định (một bậc tự do) Để áp dụng cho loại cấu phanh cụ thể cần áp dụng thêm hàm phân bố áp suất  ( ) Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh phụ thuộc vào nhiều yếu tố có độ cứng vững nhiệt độ chi tiết cấu phanh Guốc phanh bậc tự có độ cứng vững cao hàm phân bố áp suất hàm sin  ( ) = sin , độ cứng Trang-85- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO vững áp suất phân bố  ( ) = Kết tính toán cho thấy độ sai số hai trường hợp không lớn 5% Sau phân tích (4-21) ta có: [2] Với  ( ) = sin s sin 2  sin 21  2(1   ) AS  * r 4(cos   cos1 ) s BS   (cos   cos 1 ) 2r Với  ( ) = Ad  (4-23) s.(cos   cos 1 ) r (1   ) Bd   s.(sin 1  sin  ) r (1   ) (4-24) Đối với guốc hai bậc tự  1( )  sin(  1 ) (4-25)  2( )  sin(  2 ) Chỉ số tương đương với guốc phanh trước guốc phanh sau, áp suất đạt max điểm có   90 m1,2 tức áp suất max dịch chuyển theo chiều quay trống phanh góc  so với điểm guốc phanh bậc tự Thế biểu thức vào công thức tính A B sau tích phân ta được: [2] A s * 2r sin 2 sin 21  ] �sin 1,2 (sin 1  sin  2 cos 1,2[(cos   cos 1 ) �sin 1,2 (sin 1  sin  )] cos 1,2 [1    sin 21 sin 2 cos 1,2 (sin 21  sin 2 ) �sin 1,2 [1     ] s 2 B  1 * 2r cos 1,2 [(cos   cos 1) �sin 1,2 (sin 1  sin  )] Dấu (+) trước, dấu (-) trị 1,2 1 2 (4-26) lấy tương ứng với guốc phía lấy tương ứng với guốc phanh sau Gía thừa nhận sở phân tích đặc Trang-86- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO điểm mài mòn má phanh qua sử dựngnh sau: 40-500 2 1 = = 20-300 Khí góc 1    công thức (4-26) trở thành công thức (4-24) Đối với dẫn động thuỷ lực có guốc phan đối xứng P1 = P2 = P; A1 = A2 = A; B1 = B2 =B; h1 = h2 = h, neân theo công thức (4-22) ta có: MP �  2* Ph A m B (4-27) Dấu (-) tương ứng với phanh có hai guốc tự siết Dấu (+) tương ứng với phanh có hai guốc không tự siết Trên xe KIA RHINO cấu phanh guốc kiểu bơi, hai guốc tự siết 1  2  Góc  = 150 ;  = 1200;  = 1350 h = 230; s = 120; r = 160 Thế thông số vao công thức (4-23) ta coù 120 sin 2.300  sin 2.1350  2(2.094) AS  *  0,637 160 4(cos150  cos1350 ) 120 BS   (cos150  cos1350 )  0,3726 2160  = 0.3 Mô men phanh tính theo công thức (4-27) ứng với (-)  Mô men phanh sinh xe nguyên thuỷ Với P lực tác dụng lên guốc phanh tính bánh xe trước P1 = 139,12 *(3,6)2  /4 =1416 kG Ôû baùnh xe sau P2 = 139,12 *(3,8)2  /4=1577,7 kG Mô men phanh tạo cầu trước MP �1  P1h 2*1416*0, 23*0,3   372 A   B 0, 637  0,3*0,3726 kG.m (4-28) Moâ men phanh tạo cầu sau: P1h 2*1577, *0, 23*0,3   414,53 kG.m (4-29) A   B 0, 637  0,3*0,3726 M p  M P�1  M P�2 = 372 + 414,53 = 786,53 Mô men tổng cộng MP �2 kG.m  � Trang-87- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO  Mô men phanh sinh xe cải tạo: bánh xe trước P =185*(3,6)2  /4 =1882,116 kG bánh xe sau P = 185,5*(3,8)2  /4 = 2097 kG Mô men phanh tạo cầu trước M 'P �1  2* P '1 h 1882,116*0, 23*0,3  2*  484, 24 A  B 0, 637  0,3*0,3726 kG.m (4-30) Mô men phanh tạo cầu sau: M 'P �2  2* P '2 h 2097 *0, 23*0,3  2*  550,9 A  B 0, 637  0,3*0,3726 kG.m Mô men tổng cộng tác động lên xe: �M p  M 'P�1  M 'P�2 = 485,8 + 552,6 = 1035,14 Từ kết tính toán ta lập bảng sau: (4-31) kG.m Trang-88- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Bảng 4-1: Bảng so sánh mô men phanh TT Theo yêu Trên xe Trên xe cầu nguyên hoán (theo lý thuỷ cải thuyết) Mô men phanh tác dụng lên cấu phanh cầu trước kG.m Mô men phanh tác dụng lên cấu phanh cầu sau kG.m Mô men phanh tổng cộng 941 372 484,24 571 414,53 550,9 1512 786,53 1035,14 So sánh mô men tạo hệ thống phanh phanh xe nguyên thuỷ xe cải tạo ta thấy mô men phanh hệ thống phanh xe cải tạo lớn mô men phanh hệ thống phanh xe nguyên thuỷ, giá trị mô men phanh xe cải tạo gần với giá trị mô men phanh yêu cầu So sánh hiệu phanh: Khi hệ thống dẫn động phanh có mạch dẫn động bị hư Khi van bảo vệ hai ngả làm việc cấu an toàn (mục 2.5 chương trình bày) p suất đường ống mạch dẫn động tốt được trì khoảng 5,1 – 5,3 kG/cm Khi áp suất đường ống lớn 5,3 kG/cm van hai ngả mở đường thông với mạch bị hư Khi áp suất đường ống giảm nhỏ 5,1 kG/cm2 van bảo vệ hai ngả lại đóng mạch bị hư lại p dụng công thức 4-14 để tính áp suất dầu phanh truyền tới xy lanh bánh xe: P’xlbx = ( p2 Fm/ Ftlkn) (4-14) Trong Pkn - p2 = Pkn - Pmt áp suất khí nén tối đa hệ thống làm việc Pkn = 5,3 kG/ cm Trang-89- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Pmt áp suât môi trường Pmt = kG/cm2 p2 =5,3-1 = 4,3kG/cm2 Fm – diện tích màng khí nén Fm =  d m2 /  3,14 (11, 43)2 /4 = 102,55 cm Ftlkn – diện tích tiết diện xilanh thuỷ lực lắp nơi cụm xi lanh phanh Ftlkn =  dtlkn /4 = 3,14 (2, 22) /4 = 3,87 cm Thay số vào ta có (4,3* 102,55/3,87) =114 ( kG/ cm ) Lực tác dụng lên guốc phanh P’ = P’xlbx *Fxlbx Trong P’ lực tác dụng lên guốc phanh P’xlbx áp suất dầu phanh hệ thống Fxlbx diện tích xy lanh bánh xe bánh xe trước P’1 = 114*(3,6)2  /4 = 1160,3786 kG bánh xe sau P’2 = 114*(3,8)2  /4 = 1292,89 kG P’xlbx = Mô men phanh tạo trường hợp này: Thay giá trị P’ vào (4-30) (4-31) ta có giá trị mômen phanh - Mô men phanh tạo cầu trước M 'P �1  2* P '1 h 1160,3786*0, 23*0,3  2*  304,886 A  B 0, 637  0,3*0,3726 (kG.m) (4-32) - Moâ men phanh tạo cầu sau: M 'P �2  2* P '2 h 1292,89*0, 23*0,3  2*  340 A  B 0,637  0,3*0,3726 (kG.m) (4-33) So sánh mô men phanh cách mạch dẫn động mạch lại bị hư hỏng với mô men tông công hệ thống dẫn động tốt: H (%) = M ' P� � Mp *100 Trong M ' P� mô men phanh sinh cầu tương ứng mạch bị hư �M P Là mô men phanh tổng cộng trường hợp hệ thống phanh tốt Khi mạch dẫn động phanh cầu sau bị hư, hiệu phanh cấu phanh cầu trước sinh ra: H (%) = M ' P�1 �M p *100  304,886 *100 ; 30(%) 1035,14 Trang-90- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO Khi mạch dẫn động phanh cầu trướcbị hư, hiệu phanh cấu phanh cầu sau sinh ra: H (%) = M ' P2 �M p *100  340 *100  32,85(%) 1035,14 Kết tính toán cho thấy hiệu phanh hệ thống phanh có mạch dẫn động bị hư hỏng thoả mãn yêu cầu hệ thống phanh (mục 2.3 chương 1) Kết luận: Hệ thống phanh xe cải tạo hoạt động tốt với nhiều ưu điểm hệä thống phanh xe nguyên thuỷ mô men phanh lớn hơn, hệ số an toàn cao tách thành hai mạch dẫn động độc lập, điều khiển phanh nhẹ nhàng, giảm cường độ lao động người lái xe lần phanh ngặt với cường độ phanh lớn Trang-91- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO KẾT LUẬN CHUNG Sau tháng nghiên cứu tài liệu tìm hiểu thực tế xe tải KIA RHINO với hướng dẫn Thầy TS NGUYỄN NƯỚC, đề tài “Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô KIA RHINO” thực cách hoàn chỉnh với nội dung: Chương Chương Chương Chương 1: 2: 3: 4: Tổng quan hệ thống phanh Nghiên cứu hoán cải Thực hành hoán cải Tính toán so sánh hiệu phanh Từ kết nghiên cứu hệ thống phanh xe tải KIA RHINO nêu chương đề tài, rút số kết luận sau:  Hệ thống phanh ô tô hệ thống điều khiển quan trọng, đóng vai trò an toàn chuyển động, phòng ngừa cách chủ động tai nạn đường  Kết cấu hệ thống phanh ngày hoàn thiện, chất lượng hệ thống phanh ngày cang cao Những yêu cầu hệ thống phanh ngày khắt khe hơn, tương lai ô tô chuyển động với tốc độ cao mật độ ô tô đường ngày lớn  Hệ thống phanh xe tải KIA RHINO (model 1990): hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không Hệ thống phanh dừng loại tang trống, bố trí trục truyền động, dẫn động khí Trong thực tế sử dụng xe KIA RHINO nước ta Hệ thống phanh bộc lộ nhiều nhược điểm: - Hệ thống dẫn động chưa dẫn động độc lập, - Không tạo mô men phanh lớn - Hiệu phanh không cao phần trợ lực chân không bị hư  Sau cải tạo hệ thống phanh hoạt động với nhiều ưu điểm so với hệ thống phanh xe nguyên thuỷ - Tạo mô men phanh lớn, - Dẫn động phanh tách thành hai mạch độc lập - Điều khiển nhẹ nhàng - Thời gian chậm tác dụng phanh nhỏ Trang-92- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO  Trong trình thiết kế tính toán, đề tài sử dụng số tài liệu để chứng minh tính logic vấn đề giải quết đề tài có ý nghóa mặt định tính mặt định lượng cần khảo sát thông qua thực tiễn cách xác Đánh giá luận văn cho với kiến thức chuyên ngành hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều lần nghiên cứu thiết kế hoán cải, thời gian nghiên cứu có hạn khuôn khổ đề tài luận văn tốt nghiệp (3 tháng) nên trình thực đề tài không tránh khỏi sai sót, số vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu Rất kính mong nhận ý kiến đóng góp quý Thầy Cô bạn đồng nghiệp Hướng phát triển đề tài: + Thiết kế thi công + Thử nghiệm, so sánh kết thực tế với kết tính toán lý thuyết Trang-93- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TS Nguyễn Hữu Cẩn Thiết kế máy tính toán ô máy kéo tập III, 1987 [2] TS Nguyễn Hoàng Việt Tính toán kết cấu ô tô [3] Các loại ô tô Kamaz kiểu 6x4 (bản tiếng Nga); [4] NXB – chế tạo máy Maxcơva GS.TS Nguyễn Hữu Cẩn Lý thuyết ô tô máy kéo, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2000 [5] V.X.KALIXKI Nhà xuất “ MIR” MAXCƠVA A.I.MANDÔN G.E.NAGULA [6] Hino Morts, Ltd Engine Workshop Manual JO8C, JO8C-TI [7] Hino Motors, Ltd Truck Workshop Manual Chassis Fc3j,Gd1j,Fg1j,Gh1j,Fl1jf ,Fm1j,Ft1j [8] Công ty ô tô ISUSU–VIỆT NAM Hệ thống phanh thuỷ lực [9] Mitsubishi Motors Shop Manual Chassis FP, FV, FU, FV, FS ’91 [10] Mitsubishi Motors Shop Manual Chassis CANTER ‘94 Trang-94- ... hiệu phanh: tính toán so sánh hiệu phanh hệ thống phanh xe nguyên thuỷ xe hoán cải So sánh hiệu phanh hệ thống phanh xe hoán cải có mạch bị hư hỏng Kết luận Trang-2- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh. .. tải thùng lửng KIA RHINO Model 1990 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HOÁN CẢI Thiết kế sơ đồ hệ thống phanh cho xe hoán cải Theo phương án hoán cải lựa chọn, tiến hành thiết kế sơ đồ hệ thống phanh hình 3.1... lượng phanh hệ thống phanh xe tải thùng lửng KIA RHINO không đạt yêu cầu chất lượng, cần nghiên cứu hoán cải Lựa chọn phương án hoán cải Trang-46- Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO