Đồ án tốt nghiệp thiết kế bệ thử phanh ô tô

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh ôtô LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển to lớn tất ngành kính tế quốc dân địi hỏi cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hoá hành khách Tính động cao, tính việt dã khả hoạt động điều kiện khác tạo cho ôtô trở thành phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá hành khách.Với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, ngành chế tạo ôtô đạt nhiều tiến vượt bậc Ơ tơ ngày cải thiện, tải trọng vận chuyển tăng lên, tốc độ ngày cao, tính kinh tế độ bền nâng cao Đi đơi với việc cải tiến mẫu mã, nâng cao tính tiện nghi, giảm giá thành , ưu tiên hàng đầu nhà chế tạo ô tô nâng cao tính an tồn cho người sử dụng Quan trọng hệ thống an toàn ô tô hệ thống phanh Với tốc độ gia tăng số lượng chủng loại phương tiện giao thông đường dẫn đến nhu cầu cấp thiết phải đặt hệ thống kiểm tra an toàn cho loại phương tiện giới đường Để đảm bảo tính xác, khách quan cho việc đánh giá kết kiểm tra này, cần thiết phải có loạt thiết bị kiểm tra chuyên dùng Do em chọn đề tài “Thiết kế bệ thử phanh ô tô” Sau thời gian ba tháng tìm hiểu nghiên cứu với hướng dẫn tận tình Thầy T.s Nguyễn Hồng Việt đến em hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp giao Với nhận thức hạn chế nhiều mặt, đồ án không tránh khỏi thiếu sót, em mong thơng cảm nhận nhiều ý kiến đóng góp thầy giáo, cô giáo, kỹ sư bạn bè sinh viên Đà Nẵng, ngày tháng năm 2007 Sinh viên thực : Ngơ Cơng Tới Sinh viªn thùc hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tèt nghiƯp ThiÕt kÕ bƯ thư phanh «t« MỤC ÐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Ơ tơ phương tiện chủ yếu để vận chuyển hàng hóa hành khách tuyến đường Việt Nam nước khác giới Ngày với phát triển lớn mạnh khoa học- công nghệ kinh tế gia tăng dân số, nên địi hỏi số lượng tốc độ ơtơ tăng lên, dẫn đến mật độ phương tiện giao thơng ngày cao, vấn đề an tồn giao thơng vấn đề thiết xã hội quan tâm Việc nâng cao khả kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng phương tiện giới đường bắt buộc phải có thiết bị chuyên dụng Công tác lắp ráp, bảo dưỡng, sữa chữa ngành công nghiệp ôtô - máy kéo ngày ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật nhiều hơn, nhằm nâng cao độ xác đồng chất lượng sản phẩm Ðể xác định chất lượng hệ thống phanh ta sử dụng hai phương pháp sau đây: phương pháp thử phanh đường phương pháp thử phanh bệ thử - Ðối với phương pháp thử phanh đường: Ðây phương pháp phổ biến thời gian trườc đây, nước ta có số nơi sử dụng phương pháp Phương pháp có số ưu điểm vốn đầu tư ít, kết kiểm tra sát với điều kiện thực tế Tuy nhiên thử phanh phương pháp cần phải có diện tích sử dụng lớn, thời gian thử kéo dài, kết kiểm tra phụ thuộc vào chất lượng đường sá, thời tiết, chủ quan người kiểm tra Mặt khác, với tốc độ ngày cao phương pháp gây an tồn cho người lái phương tiện, tiêu tốn nhiên liệu, rung động chi tiết - Ðối với phương pháp thử bệ thử: Là phương pháp đại có nhiều ưu điểm bật: Kết cấu nhỏ gọn thuận tiện cho việc bố trí điều kiện nhà xưỡng chật hẹp Kết đo có độ xác cao, dễ dàng khí hố, tự động hố lưu trữ kết phục vụ cho công tác thống kê phân tích hư hỏng Thời gian thao tác nhanh, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, điều kin ng sỏ Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bƯ thư phanh «t« Tuy nhiên, phương pháp cịn có nhược điểm sau: - Ðịi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn - Ðiều kiên thử không sát với kiện thực tế sử dụng xe Qua việc phân tích đánh giá ưu, khuyết điểm hai phương pháp thử Bênh cạnh phát triển khoa học kỹ thuật, việc áp dụng hệ thống quản lý chất lượng tiên tiến ưu tiên hàng đầu Việc thử phanh bệ thử đảm bảo tính đồng nhất, tính xác trung thực kết kiểm tra Nó đáp ứng hầu hết yêu cầu kỹ thuật, kinh tế xã hội thời đại ngày an toàn cho người phương tiện kiểm tra Với yêu cầu thực tế nêu đồng thời để làm quen với việc áp dụng kiến thức học vào thực tế Em chọn đề tài “Thiết kế bệ thử phanh ô tô tải trọng 10 trục” Trong phạm vi đề tài này, dựa sở lý thuyết học cộng với số bệ thử có, em tiến hành thực phân tích ưu nhược điểm số loại bệ thử để nghiên cứu thiết kế bệ thử phanh Thông qua đề tài với tận tình bảo thầy giáo hướng dẫn hội tốt để em củng cố vốn kiến thức học thu lượm thêm số kiến thức quý báu cho thân * Mục đích đề tài: Là tạo sở lý thuyết rỏ ràng việc thiết kế bệ thử phanh, thơng qua nâng cao hiệu sử dụng bệ thử Tức kết kiểm tra phanh phản ánh xác tăng tính bền sử dụng bệ thử * Ý nghĩa đề tài: Là tài liệu hữu ích cho muốn tìm hiểu lĩnh vực chẩn đốn tình trạng kỹ thuật tơ bệ thử Đặc biệt tài liệu tham khảo cho tự thiết kế, chế tạo bệ thử phanh để phục vụ cho công tác kiểm tra, nghiên cứu v sa cha Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bƯ thư phanh «t« TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 2.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TƠ 2.1.1 Cơng dụng hệ thống phanh Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô máy kéo dừng hẳn đến tốc độ Ngồi ra, hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên chỗ mặt đường ngang nghiêng Như vậy, hệ thống phanh hệ thống đặc biệt quan trọng - Nó cho phép tơ chuyển động an toàn chế độ làm việc - Nhờ mà người sử dụng phát huy hết khả động lực, nâng cao tốc độ khai thác triệt để suất vận chuyển phương tiện 2.1.2 Yêu cầu hệ thống phanh Hệ thống phanh phải đảm bảo yêu cầu sau: - Luôn hoạt động ổn định, độ tin cậy cao, bền vững - Phanh êm dịu để đảm bảo tính tiện nghi an tồn cho người sử dụng - Ln đảm bảo tính ổn định điều khiển phanh - Có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn trường hợp nguy hiểm - Đảm bảo hệ số ma sát má phanh trống phanh ổn định điều kiện khác nhiệt độ, thời tiết Khả thoát nhiệt tốt - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực điều khiển tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển phù hợp - Để đảm bảo trình phanh êm dịu để người lái cảm giác, điều khiển cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận lực tác dụng lên bàn đạp đòn điều khiển với lực phanh tạo bánh xe (cơ cấu tỷ lệ) Khơng có tượng tự siết phanh - Để đảm bảo tính ổn định điều khiển ô tô phanh, phân bố lực phanh bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thoả mãn điều kiện sau: - Lực phanh bánh xe phải tỷ lệ với lực pháp tuyến lên chúng Theo nghiên cứu, hệ số tỷ lệ lực phanh trọng lượng hệ s bỏm Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thư phanh «t« - Sai lệch lực phanh bánh xe phải trái cầu phải nhỏ giới hạn cho phép - Không xảy tượng bó cứng, trượt lê bánh xe Để đảm bảo yêu cầu này, ô tô đại người ta sử dụng điều chỉnh lực phanh hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) 2.1.3 Các loại phanh Nhằm đảm bảo độ tin cậy, tính an tồn chuyển động trường hợp, hệ thống phanh thiết kế bao gồm loại phanh sau: - Phanh chính: phanh sử dụng thường xuyên tất chế độ chuyển động, thường điều khiển bàn đạp nên gọi phanh chân - Phanh dự trữ: dùng để phanh ô tơ trường hợp phanh bị hỏng, thường sử dụng dạng bầu tích lượng (lị xo, khí nén ) - Phanh dừng: dùng để giữ cho ô tô đứng yên chỗ dừng xe không làm việc Phanh thường điều khiển tay đòn nên gọi phanh tay Trên số ô tô người ta kết hợp phanh dừng phanh dự trữ - Phanh chậm dần: sử dụng cho loại tơ có tải trọng lớn hay hoạt động vùng đồi dốc, dùng để khống chế tốc độ động đổ dốc dài làm giảm tốc độ ô tô trước dừng hẳn Các loại phanh chậm dần thường gặp phanh động Các loại phanh dùng chung kiêm nhiệm chức nhau, chúng phải có hai phận điều khiển dẫn động độc lập 2.1.4 Phân loại hệ thống phanh - Căn theo vị trí bố trí cấu phanh, phanh chia loại: phanh bánh xe, phanh truyền lực - Căn theo dạng phần tử ma sát, phanh chia ra: phanh guốc, phanh đĩa, phanh dãi - Căn theo loại dẫn động, phanh chia ra: phanh khí, phanh thuỷ lực, phanh khí nén, phanh điện từ, phanh liên hợp - Căn theo phương án bố trí dịng dẫn động, phanh chia ra: phanh dịng, phanh hai dịng độc lập, phanh hai dịng bố trí chộo Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thư phanh «t« Ngồi ra, người ta cịn có số cách phân loại khác vào loại trợ lực phanh (chân khơng, khí nén ), vào phương pháp tác dụng (trực tiếp, gián tiếp ) v.v 2.2 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHANH Để đánh giá chất lượng q trình phanh dùng tiêu sau: gia tốc chậm dần, thời gian phanh, quãng đường phanh lực phanh 2.2.1 Tiêu chuẩn kiểm tra phanh Việt Nam Tiêu chuẩn 22-TCVN 224-2001 ban hành kèm theo Quyết định số 4134/2001/QĐ -GTVT ngày 05 tháng 12 năm 2001 giao thông vận tải dùng làm tiêu chuẩn kiểm tra cho phép ô tô lưu hành đường, nội dung phần tiêu chuẩn đánh giá hiệu phanh sau: [1] - Hiệu phanh thử đường: Điều kiện thử: mặt đường bê tông nhựa bê tông ximăng phẳng khô, hệ số bám (không nhỏ 0,6) Hiệu phanh đánh giá hai tiêu quãng đường phanh Sp (m) gia tốc chậm dần Jpmax (m/s2) với chế độ thử phương tiện không tải tốc độ 30km/h qui định sau: (bảng 2.1) Bảng 2.1 Tiêu chuẩn hiệu phanh (của hệ thống phanh chính) cho phép ôtô lưu hành đường Do Bộ GTVT Việt Nam quy định ngày 05 tháng 12 năm 2001 Chủng loại ô tô Quãng đường Gia tốc phanh phanh Jpmax (m/s2) Sp (m) Nhóm 1: tơ con, kể ô tô chuyên dùng đến 09 chỗ ngồi (kể người lái) Nhóm : tơ tải có trọng lượng tồn Khơng lớn 7,2 Khơng nhỏ 5,8 Không lớn 9,5 Không nhỏ 5,0 khơng lớn 8000kg, tơ khách có 09 chỗ ngồi (kể người lái) có tổng chiều dài khụng ln hn 7,5m Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kÕ bƯ thư phanh «t« Nhóm 3: tơ đồn tơ có trọng lượng tồn lớn 8000kg, ô tô khách 09 chỗ ngồi (kể người Không lớn 11 Không nhỏ 4,2 lái) có tổng chiều dài lớn 7,5 m Nhóm 4: mơ tơ bánh, xe lam xích lơ máy Không lớn 8,2 Khi phanh, quỹ đạo chuyển động ô tô không lệch so với phương chuyển động ban đầu không lệch khỏi hành lang 3,5 m Hiệu phanh thử băng thử: + Chế độ thử: phương tiện không tải - Tổng lực phanh không nhỏ 50% trọng lượng phương tiện không tải Go tất loại xe - Sai lệch trục: (giữa bánh bên phải bánh bên trái) KSL = Ppmax − Ppmin Ppmax × 100% KSL khơng lớn 25% Hiệu phanh dừng xe (điều khiển tay chân) + Chế độ thử : phương tiện không tải - Dừng độ dốc 20 % tất loại xe thử dốc tổng lực phanh khơng nhỏ 16% trọng lượng tồn phương tiện không tải thử băng thử Tiêu chuẩn chủ yếu sử dụng để kiểm tra phanh định kỳ nhằm mục đích cho phép tơ lưu hành đường nhằm đảm bảo an toàn chuyển động Đối với sở nghiên cứu hay thiết kế hay chế tạo cần áp dụng tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn, Việt Nam thử nghiệm áp dụng tiêu chuẩn hệ thống phanh TCVN 5658-1999 2.2.2 Tiêu chuẩn Liên Xô Yêu cầu điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện đánh giá lực lớn cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay địn điều khiển hành trình tương ứng chúng Giá trị thể bảng 2.2 Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh «t« Bảng 2.2 Giá trị tối đa lực điều khiển hành trình tương ứng Phương pháp Hệ thống phanh Chủng loại Pmax Smax ô tô (N) (mm) Phanh chân, phanh - Ơ tơ du lịch 500 150 dừng, phanh dự trữ - Ơ tơ tải, khách 700 180 Phanh dự trữ - Ơ tơ du lịch 400 160 phanh dừng - Ơ tơ tải, khách 600 220 điều khiển Bằng tay đòn Bằng tay đòn Đối với hệ thống phanh chính, giá trị tiêu đánh giá cho tương ứng với dạng thử khác nhau: Thử 0: để xác định hiệu hệ thống phanh cấu phanh cịn nguội thường tiến hành cho trường hợp: Động tách không tách khỏi hệ thống truyền lực Thử I: để xác định hiệu hệ thống phanh cấu phanh làm việc nóng lên Dạng thử bao gồm hai giai đoạn, giai đoạn thử sơ cấu phanh nóng lên sau đến giai đoạn thử để xác định hiệu phanh Thử II: để xác định hiệu hệ thống phanh ô tô chuyển động xuống dốc dài Các tiêu chuẩn hiệu phanh phanh dừng Liên Xô thể trong: bảng 2.3 bảng Bảng 2.3 Tiêu chuẩn đánh giá hiệu phanh Tốc độ Lực tác Dạng Quãng Gia tốc thử đường chậm dần Số Chủng loại trước dụng lên TT ôtô phanh bàn đạp phanh.Sp( ổn định.Jp V0, Km/h Pbđ(N)(≤) m),(≤ ) 43,2 (m/s2),(≥ ) 7,0 I 54,0 5,4 II 57,5 5,0 Ơ tơ du lịch Micrôbuyt với số chỗ 80 500 ngồi ≤ Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh ôtô Tốc độ Lực tác Dạng Quãng Gia tốc thử đường chậm dần Số Chủng loại trước dụng lên TT ôtô phanh bàn đạp phanh.Sp( ổn định.Jp V0, Km/h Pbđ(N)(≤) m),(≤ ) 25,8 (m/s2),(≥ ) 7,0 I 32,3 5,3 lượng tồn II 34,3 4,9 ≤ Ơ tơ bt với 32,1 6,0 I 40,1 4,5 tồn > II 42,7 4,1 Ơ tơ tải, trọng 44,8 5,5 I 56,0 4,1 II 59,6 25,0 3,8 5,5 I 31,3 4,0 từ 3,5 đến II 33,3 3,7 12 Ơ tơ tải, trọng 17,2 5,5 I 21,5 4,0 II 22,9 26,5 3,7 5,5 I 33,1 4,0 toàn từ 3,5 II 35,2 3,7 đến 12 Đồn tơ với 18,4 5,5 I 23,0 3,9 II 24,5 3,6 Ơ tơ buýt > 8CN trọng trọng lượng lượng toàn 60 60 70 700 700 700 < 3,5 Ơ tơ tải, trọng lượng tồn lượng toàn 50 40 700 700 >12 Đoàn ô tô với trọng lượng trọng lượng toàn > 12 50 40 700 700 Bảng 2.4 Các tiêu chuẩn đánh giá hiệu hệ thống phanh d tr Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thư phanh «t« Số TT Chủng loại tơ Tốc độ Lực tác dụng lên Quãng Gia tốc trước phận điều khiển đường chậm dần phanh bàn đạp Pbđ,N, (≤) phanh Bàn đạp V0,(Km/h) Tay Sp(m) đòn (≤ ) ổn định Jp (m/s2) (≥ ) Ơ tơ du lịch Micrôbuyt với số chỗ ngồi Ơ tơ bt > CN trọng lượng tồn 80 400 500 90,1 3,0 60 600 700 52,2 3,0 60 600 700 52,2 3,0 70 600 700 79,0 2,8 50 600 700 42,5 2,8 40 600 700 28,4 2,8 50 600 700 44,0 2,8 40 600 700 29,6 2,8 ≤ Ơ tơ bt với trọng lượng tồn > Ơ tơ tải, trọng lượng tồn 12 Đồn tơ với trọng lượng tồn từ 3,5 đến 12T Đồn tơ với trọng lượng ton b > 12 tn Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:10 Đồ án tốt nghiệp ThiÕt kÕ bƯ thư phanh «t« số chẩn đốn hư hỏng cụ thể hệ thống phanh kiểm tra bệ thử sau: Dựa vào kết kiểm tra băng thử (AHS) xưởng AVL – Khoa Cơ Khí Giao Thơng - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng 6.1 HIỆU QUẢ PHANH THẤP Hiệu phanh trục thấp nhiều nguyên nhân Khi bệ thử cho kết hiệu phanh thấp cần phân biệt cụ thể trường hợp sau: - Lực tác dụng nhỏ - Hệ số ma sát cấu phanh nhỏ - Độ trượt lớn (táp phanh) * Lưu ý: Lực tác dụng lên hệ thống lực tác dụng lên bàn đạp phanh, ta loại trừ khả Bởi vì, lực phanh chủ quan người lái Lần lượt kiểm tra để tìm nguyên nhân hư hỏng theo bước sau: - Nguồn lượng dẫn động Trước hết, cần kiểm tra nguồn lượng dẫn động: Đối với hệ thống phanh dẫn động khí nén hệ thống phanh trợ lực khí nén, cần kiểm tra áp suất khí nén bình chứa, ngun nhân gây nên thiếu hụt áp lực phanh Áp suất khí nén thấp ngun nhân như: Máy nén làm việc kém, có rị rỉ hệ thống dẫn động, tắc nghẹt van hệ thống dẫn, van điều áp ngắt sớm, bó kẹt…Các hư hỏng phát nhờ đồng hồ đo áp suất, quan sát làm việc phanh cấu phanh 8000 Læû c phanh T[N], P[N] 100% - Hiãû u quaí, Âäülãû ch 6000 4000 2000 0 Læû c phanh T[N] 4850 Thåìi gian [s] Lỉû c phanh P[N] 4500 Hiãû u qu[%] Âäülãû ch [%] 32 Hình 6.1 Hiệu phanh thấp áp suất nén khơng khí khơng Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:94 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh «t« Đối với hệ thống phanh trợ lực chân không cần kiểm tra bơm hút, đường ống nối bầu trợ lực đường ống hút Khi có cố nguồn lượng dẫn động loại phanh dễ dàng nhận thấy lực tác dụng bàn đạp phanh tăng lên - Cơ cấu dẫn động phanh, cấu phanh: Tiếp theo cần kiểm tra hoạt động cấu dẫn động phanh Các cấu dẫn động khí bầu phanh, cam phanh, trục đào quan sát hoạt động từ bên Sau kiểm tra quan sát, ta tiến hành loại trừ hư hỏng bó kẹt, gãy vỡ, biến dạng … Các hư hỏng nhiều nguyên nhân thường dễ nhận biết kiểm tra bệ thử Nó biểu kết khác thường hiệu phanh thấp, đột ngột giảm (do gãy vỡ, biến dạng), đồ thị lực phanh hình 6.2 8000 Lỉû c phanh T[N], P[N] 100% - Hiãû u quaí, Âäülãû ch 6000 4000 2000 0 Læû c phanh T[N] 7500 Thåìi gian [s] Lỉû c phanh P[N] 1360 Hiãû u qu[%] Âäülãû ch [%] 35 82 Hình 6.2 Bó kẹt cấu phanh bên phải Một số hư hỏng thường gặp hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực bó kẹt xi lanh cơng tác Sự bó kẹt khó phát bó kẹt phía bó kẹt có gờ, làm hạn chế hành trình piston Các gờ tạo số nguyên nhân khác Gờ xi lanh công tác đặc biệt khó xử lý trường hợp hệ thống phanh có điều chỉnh khe hở tự động Khi gặp trường hợp này, kết kiểm tra hình dễ nhầm hệ số ma sát thấp Để khắc phục cần phải tháo toàn cấu phanh hệ thống xi lanh cơng tác đánh bóng bề mặt xi lanh công tác thay - Sai s iu chnh phanh: Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:95 Đồ án tốt nghiệp ThiÕt kÕ bƯ thư phanh «t« Để loại trừ ngun nhân hư hỏng cấu dẫn động, cần tiến hành điều chỉnh phanh (điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh) Điều chỉnh phanh không làm cho hiệu phanh thấp, thể rõ rệt độ lệch lực phanh Khi điều chỉnh phanh mà hiệu kiểm tra thể bệ thử cải thiện rõ rệt nguyên nhân hư hỏng điều chỉnh sai, hiệu có tăng tăng chút hư hỏng nguyên nhân khác Đối với hệ thống phanh thuỷ lực việc điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh cần tiến hành kiểm tra lọt khí đường ống dẫn - Hệ số ma sát trống phanh má phanh thấp: Đây nguyên nhân gây nên hiệu phanh thấp Sau nguyên nhân nêu bị loại trừ, ngun nhân hệ số ma sát má phanh trống phanh Để xác định nguyên nhân hư hỏng nguyên nhân cần tiến hành thử bánh xe có kết xác Các ngun nhân làm suy giảm hệ ma sát bao gồm: + Má phanh mịn: q trình làm việc má phanh bị mịn đến giới hạn làm cho đầu đinh tán chạm vào trống phanh gây cào xướt, hệ số ma sát giảm rõ rệt + Biến cứng: má phanh trống phanh bị biến cứng (chai) nguyên nhân làm việc điều kiện nhiệt độ cao kéo dài Có thể xử lý phương pháp đánh đá, mài tiện lại bề mặt hư hỏng Các trường hợp thử bệ thử ngồi hiệu phanh thấp cịn nghe thấy tiếng rít, cọ xát kim loại từ cấu phanh - Lọt dầu mỡ: trình làm việc có rị rỉ dầu mỡ từ moay bánh xe, từ xi lanh cơng tác (của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực) bám vào bề mặt má phanh làm má phanh bị chai, hệ số ma sát giảm Đối với trường hợp này, cần phải thay toàn má phanh Trong trường hợp hiệu phanh sau đạt giá trị khơng tăng dù điều chỉnh tối thiểu khe hở má phanh trống phanh + Tiếp xúc kém: hay gặp sau bảo dưỡng sữa chữa, bề mặt tiếp xúc không tốt gây nên tượng áp suất tiếp xúc cục lớn gây cháy, Sinh viªn thùc hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:96 Đồ án tèt nghiƯp ThiÕt kÕ bƯ thư phanh «t« biến cứng cục má phanh bị mòn thành bột bị chèn vào má phanh trống phanh làm hệ số ma sát giảm Một trường hợp hay xảy sau bảo dưỡng, sữa chữa độ nhấp nhô bề mặt trống phanh lớn Độ nhấp nhô lớn q trình gia cơng bề mặt trống phanh lượng chạy dao lớn Do trình cạo rà lắp ráp chủ yếu cạo rà má phanh chạy rà hệ thống khơng đủ để mài mịn vết nhấp nhô nhọn sắc nên xảy tượng cào xướt bề mặt Có thể nhận biết hư hỏng loại này, hiệu phanh lần đạp phanh sau thường bị giảm dần + Cơ cấu điều khiển gián tiếp: Ngoài nguyên nhân trên, nguyên nhân gây nên lực phanh hư hỏng cấu điều khiển phụ trợ gián tiếp Các cấu kể đến là: Cơ cấu tỷ lệ: cấu đảm nhận tỷ lệ lực tác dụng lên bàn đạp người lái lực tác dụng lên cấu phanh Khi có hư hỏng phanh này, có khả xảy ra, lực điều khiển phanh bị giảm bị tăng Khi hệ thống tỷ lệ bị giảm lực phanh giảm, ngược lại gây nên tượng táp phanh (Lực phanh tăng đột ngột không theo điều khiển người lái) Có thể nhận biết hư hỏng thơng qua cảm nhận người lái không điều khiển lực phanh ý muốn Cơ cấu điều khiển gián tiếp: có số hệ thống phanh có cấu nhằm số mục đích nâng cao hiệu phanh Bao gồm điều khiển khuyếch đại,van gia tốc, điều khiển phối hợp (ví dụ: điều khiển dòng phanh chân trước, phanh chân sau, phanh tay ô tô kéo theo dẫn động phanh rơmooc…), điều khiển ngược (ví dụ: Khi phanh rơmooc, dịng điều khiển từ ô tô bị ngắt làm phát sinh dòng phanh đến bánh xe rơmooc, kết cấu nhằm mục đích trường hợp bị tách rời khỏi ô tô, mooc tự động phanh li ) Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:97 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thư phanh «t« Lỉû c phanh T[N], P[N] 100% - Hiãû u qu, Âäülãû ch 0 Thåì i gian [s] Læû c phanh T[N] Læû c phanh P[N] 3800 3980 Hiãû u quaí[%] Âäülãû ch [%] 39 Hình 6.3 Hiệu phanh trục sau thấp bó kẹt điều hồ lực phanh Một số cấu điều khiển gián tiếp q trình sử dụng hoạt động nên bị bó kẹt, làm giảm hiệu phanh Khi thử bệ thử hư hỏng nhận biết có trục, hệ thống chịu điều khiển cấu điều khiển gián tiếp đột ngột có hiệu thấp hẳn so với hiệu phanh trục lai - Hiện tượng phanh tự siết: Hiện tượng phanh tự siết tượng má phanh tự siết vào trống phanh lực ma sát mà không cần tác động lực dẫn động Ta có cơng thức tính mơmen phanh (chỉ xét má tự siết): M p1 = P.h.µ A − µ B Trong đó: P: Lực tác dụng lên đầu guốc phanh h: Khoảng cách từ tâm quay đến điểm đặt lực μ: Hệ số ma sát trống phanh má phanh A,B: hệ số kết cấu Sinh viªn thùc hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:98 Đồ án tèt nghiƯp 8000 ThiÕt kÕ bƯ thư phanh «t« Lỉû c phanh T[N], P[N] 100% - Hiãû u quaí, Âäülãû ch 6000 4000 2000 0 Læû c phanh T[N] 5650 Thåì i gian [s] Lỉû c phanh P[N] 3140 Hiãû u quaí[%] Âäülãû ch [%] 32 44 Hình 6.4 Xảy tượng tự siết cấu phanh Như vậy, tượng tự siết xảy μ < A/B, μ < tgα (α: góc nghiêng mặt nêm) Khi có tượng tự siết xảy ra, lực phanh đột ngột tăng sau người lái tác dụng lên bàn đạp phanh Bánh xe bị hãm cứng gây nên tượng trượt lăn trơn, gây nên tín hiệu ngắt nguồn dẫn động động Hiệu phanh trường hợp thường đạt (30÷40)% (thấp yêu cầu) Trên đồ thị lực phanh, cho ta đường dốc ngắt đột ngột Kết in hoàn toàn tương tự kết hệ thống có hiệu phanh thấp nguyên nhân khác Nên cần phát phân biệt rõ để chọn phương pháp sữa chữa thích hợp Đồ thị dạng hình 6.4 6.2 LỰC PHANH LỆCH Độ lệch hiệu phanh vượt mức cho phép nguyên nhân không đạt yêu cầu chiếm tỷ lệ đến 70% kiểm tra hệ thống phanh bệ thử Độ lệch hiệu phanh nhiều nguyên nhân, nỗi bật ngun nhân sau: - Lực tác dụng không - Lực tác dụng lên cấu phanh khơng phân thành trường hợp: Cường độ tác dụng không tốc độ tác dụng không Lực tác dụng khơng đều, bó kẹt ma sát khâu dẫn động lớn Nguyên nhân thường có thểt khắc phục bệ thử - Hệ số ma sỏt khụng u Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:99 Đồ án tốt nghiệp Thiết kÕ bƯ thư phanh «t« Hệ số ma sát cấu phanh không thường nhiều nguyên nhân vật liệu khác nhau, độ mài mòn khác nhau, độ bóng, nhấp nhơ bề mặt khác nhau, có mặt chất bẩn, dầu mỡ… Khi gặp trường hợp hiệu phanh không ta thường tiến hành bước kiểm tra riêng cấu phanh Nếu hiệu cấu phanh thấp tiến hành bước chẩn đốn khắc phục như: phần hiệu (phần 6.2.) Lực phanh riêng cấu phanh phải đạt hiệu (25÷30)%, trọng lượng trục phải lệch không 8% Sau khắc phục tình trạng hiệu phanh thấp bánh xe riêng rẽ, ta tiến hành kiểm tra lại hiệu phanh toàn trục Nếu kết hiệu phanh bánh xe lệch xem xét nguyên nhân sau: - Do hệ số ma sát má phanh trống phanh: Hiện chủng loại má phanh thị trường đa dạng, bảo dưỡng thay sữa chữa phía trục xe dễ gây nên tượng hệ số ma sát trống phanh má phanh khơng Chính vậy, lưu ý sữa chữa bảo dưỡng hệ thống phanh cần phải sữa chữa đồng bộ, tránh tiết kiệm tận dụng lại má phanh cũ dễ gây nên lệch hiệu phanh hệ số ma sát khơng 8000 Lỉû c phanh T[N], P[N] 100% - Hiãû u quaí, Âäülãû ch 6000 4000 2000 Læû c phanh T[N] 4250 Thåìi gian [s] Lỉû c phanh P[N] 6550 Hiãû u quaí[%] Âäülãû ch [%] 42 38 Hình 6.5 Lệch phanh hệ số ma sát cấu phanh không Một nguyên nhân thường gặp tình trạng trình sử dụng có phía bị dầu mỡ bám vào má phanh (chảy phớt moay ơ, chảy cuppen…) Việc thay phía tận dụng lại má phanh bị dính dầu mỡ điều nên tránh Sinh viªn thùc hiƯn: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:100 Đồ án tốt nghiƯp ThiÕt kÕ bƯ thư phanh «t« Đồ thị băng thử cho ta đường lệch Đoạn đầu hiệu phanh bên gần tương đương sau lệch dần ngày lớn (hình 6.5) Để khắc phục tượng này, có biện pháp sau: - Thay sữa chữa đồng má phanh phía trục - Đổi vị trí má phanh tương ứng cho + Do sai số hình học trống phanh: Các hư hỏng thường gặp sau vừa gia công, sữa chữa hệ thống phanh Các trống phanh sau gia cơng có trường hợp khơng đồng tâm với moay bánh xe Sai số hình học làm khe hở má phanh trống phanh thay đổi theo chu kỳ Như vậy, giả thiết lực tác dụng ngồi khơng đổi lực phanh tác dụng lên má phanh thay đổi (do thành phần lực cần thiết để ép má phanh vào trống phanh thay đổi) Lực phanh biến đổi theo chu kỳ có tần số phụ thuộc vào tốc độ quay lăn Đồ thị phanh trường hợp đường có dạng hình sin (hình 6.6) Nếu pha đầu bánh xe phải trái nhau, ta có kết phanh đồng Nếu pha đầu bánh xe phải trái lệch nhau, ta có kết phanh có độ lệch biến thiên Thơng thường, bệ thử cho kết cuối độ lệch lớn nhất, trường hợp kết cho thấy, kết cuối hiệu phanh đạt u cầu, đồ thị hình 6.6 8000 Lỉû c phanh T[N], P[N] 100% - Hiãû u quaí, Âäülãû ch 6000 4000 2000 0 Læ c phanh T[N] û 7710 Thåìi gian [s] Lỉ c phanh P[N] û 6230 Hiãû u quaí[%] 51 Âäü lãû ch [%] 19 Hình 6.6 Hiện tượng sai số hình học trống phanh Để khắc phục tình trạng này, cần phải tiến hành gia công sữa chữa lại trng phanh Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:101 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thư phanh «t« NHỮNG HẠN CHẾ CỦA BỆ THỬ ĐƯỢC THIẾT KẾ Như trình bày phần cấu tạo nguyên lý làm việc bệ thử phanh, có số nhược điểm cần ý loại bệ thử thiết kế ứng dụng để làm thiết bị kiểm tra đánh giá hiệu phanh cho ô tô lưu hành đường Loại trừ nguyên nhân chủ quan người điều khiển thiết bị người điều khiển ô tô, ta thường gặp số trường hợp sai số làm ảnh hưởng đến kết đo sau: 7.1 SAI LỆCH HIỆU QUẢ PHANH DO SAI SỐ KHI ĐO TRỌNG LƯỢNG TRỤC Sai số trọng lượng trục sử dụng để tính hiệu phanh Thiết bị lưu nhận số liệu đo trọng lượng cân trục xe thời điểm bắt đầu khởi động động Như trình bày phần cảm biến, cảm biến cân bố trí phía nên xe vào bệ thử chưa ổn định (cịn dao động) số liệu cân trọng lượng trục dao động Khởi động động thời điểm cho kết hiệu phanh khơng xác Nếu trọng lượng trục ghi nhận thấp trọng lượng thực tế hiệu phanh đo cao ngược lại 7.2 SAI SỐ DO KẾT CẤU HOA LỐP Một số loại lốp có hoa lốp sử dụng cho ô tô vùng đồi núi, địa hình phức tạp (GAT 66, ATMT ) có rảnh gần trùng với phương ngang lốp gây nên chuyển động giật lăn Chuyển động phản ánh khơng xác làm hệ thống điều khiển ngắt dẫn động đọc kết sai chí số trường hợp khơng đọc kết 7.3 CÁC TRUỜNG HỢP KHÁC - Trường hợp ô tơ có cầu chủ động sau, truyền lực nối tiếp khơng có vi sai hành tinh (Kraz 257,Reo2,5T ) Trong trường hợp kiểm tra phanh bánh một.Tuy nhiên, kết thể hiệu phanh mà độ lệch bánh xe kết hiệu phanh thiếu xác Ðây hạn chế loại bệ thử phanh trục Hạn chế khắc phụ cách sau: - Kiểm tra riêng bánh xe, sau tính tốn thủ cơng kt qu Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:102 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thư phanh «t« - Tháo trục đăng truyền động từ cầu đến cầu sau - Tháo bớt bán trục Ngồi cịn có số trường hợp không kiểm tra bệ thử loại như: ô tô bánh, loại có chiều rộng lớn nhỏ Tuy nhiên, số lượng loại phương tiện đặc biệt nêu có ít, nên hầu hết tất loại ôtô hoạt động kiểm tra bệ th loi ny Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:103 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bƯ thư phanh «t« TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Giáo trình đào tạo Đăng kiểm viên, Tập 1.Cục Đăng kiểm Việt Nam, 1999 Thông số kỹ thuật số ôtô thông dụng Cục Đăng kiểm Việt Nam, 1999 Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất giáo dục năm 1998 Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái - Nguyễn Văn Thái - Lê Thị Vàng Lý Thuyết Ô Tô- máy Kéo Nhà xuất khoa học kỹ thuật năm 1998 Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên Thiết kế tính tốn Ơ tơ Máy kéo (Tập 2) Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội năm 1987 GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn - PGS.TS Phạm Hữu Nam.Thí nghiệm ơtơ Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội - 2004 GS.TSKH Nguyễn Hữu Cấn Phanh ô tô Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2004 Phan Quốc Phơ - Nguyễn Đức Chiến.Giáo trình cảm biến Nhà xuất khoa học kỹ thật Hà Nội 2005 Phạm Thượng Hàn - Nguyễn Trọng Quế - Nguyễn Văn Hoà - Nguyễn Thị Vấn Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý (Tập 2) Nhà xuất giáo dục 10 TS Trần Thanh Hải Tùng - Nguyễn Lê Châu Thành Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô (Lưu hành nội bộ) 11 Lê Đức Thắng- Bùi Anh Định- Phan Trường Phiệt Nền móng Nhà xuất giáo dục 12 Nguyễn Tăng Cường- Phan Quốc Thắng Cấu trúc lập trình họ vi điều khiển Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội -2004 Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:104 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh «t« LỜI KẾT LUẬN Qua thời gian tháng để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em nắm nguyên lí, kết cấu số vấn đề lí thuyết liên quan tiến hành thiết kế hoàn chỉnh bệ thử phanh Hiện bệ thử phanh thiết bị ngày trang bị phổ biến cho đơn vị bảo dưỡng, sửa chữa ô tô, đơn vị quản lí chất lượng kĩ thuật …Việc nghiên cứu nắm bắt vấn đề thuộc bệ thử phanh giúp cho cán kỹ thuật bổ sung kiến thức cần thiết Trong suốt q trình nghiên cứu để hồn thành đồ án tốt nghiệp này, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn T.s Nguyễn Hoàng Việt, ban lãnh đạo Trạm đăng kiểm Đà Nẵng góp ý bạn bè sinh viên Khơng có hơn, cho em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành Do thời gian, kiến thức hạn chế, đề tài khơng tránh khỏi sai sót Em mong quan tâm bảo q thầy, giáo để em rút học cho thân suốt đường nghề nghiệp sau Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2007 Sinh viên thực Ngơ Cơng Tới Sinh viªn thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:105 Đồ ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ bƯ thư phanh «t« MỤC LỤC MỤC ÐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 2.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ 2.1.1 Cơng dụng hệ thống phanh 2.1.2 Yêu cầu hệ thống phanh 2.1.3 Các loại phanh .5 2.1.4 Phân loại hệ thống phanh .5 2.2 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHANH 2.2.1 Tiêu chuẩn kiểm tra phanh Việt Nam 2.2.2 Tiêu chuẩn Liên Xô PHÂN TÍCH CÁC BỆ THỬ PHANH, CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .11 3.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU PHÂN LOẠI BỆ THỬ PHANH 11 3.1.1 Công dụng 11 3.1.2 Yêu cầu 11 3.1.3 Phân loại bệ thử phanh 11 3.2 PHÂN TÍCH MỘT SỐ LOẠI BỆ THỬ PHANH 13 3.2.1 Bệ thử kiểu sàn di động Hình 3.1 .13 3.2.2 Bệ thử kiểu băng tải- tang quay Hình 3.2 15 3.2.3 Bệ thử kiểu qn tính (bệ thử lăn cao tốc) Hình 3.3 .16 3.2.4 Bệ thử kiểu hộp giảm tốc cân Hình 3.4 19 3.2.5 Bệ thử kiểu động cân Hình 3.5 20 3.2.6 Bệ thử kiểu lăn có cảm biến đo lực Hình 3.6 .22 3.3 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BỆ THỬ 23 3.4 CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ BỆ THỬ .24 3.4.1 Sơ đồ cấu tạo .24 3.4.2 Nguyên lý hoạt động 26 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỆ THỬ PHANH .29 4.1 CHỌN THÔNG SỐ BAN ĐẦU .29 Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:106 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh «t« 4.1.1 Chọn chế độ thử 29 4.1.2 Chọn bán kính bánh xe 30 4.1.3 Xác định hệ số bám .31 4.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CON LĂN 33 2.1 Chọn phương án bố trí lăn 33 4.2.2 Xác định khoảng cách thử cần thiết .34 4.2.3 Tính tốn thiết kế đường kính lăn : .37 4.2.4 Tính toán thiết kế chiều dài lăn .38 4.3 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN .46 4.3.1 Tính cơng suất cần thiết .46 4.3.2 Chọn động điện .47 4.4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ .48 4.4.1 Tính tốn thiết kế hộp giảm tốc 49 4.4.2 Tính tốn thiết kế truyền xích 58 4.4.2.1 Tính tốn truyền xích từ động đến lăn 58 4.5 THIẾT BỊ ĐO 66 4.5.1 Sơ lược loại thiết bị đo 66 4.5.2 Cảm biến đo lực phanh 67 4.5.3 Cảm biến trọng lượng 72 4.5.4 Cảm biến vận tốc trượt 74 4.6 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 78 4.6.1 Sơ đồ cấu tạo .78 4.6.2 Nguyên lý làm việc 79 4.6.2 Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng 85 4.7 TÍNH TỐN THIẾT KẾ NỀN MĨNG 86 4.7.1 Chọn móng 86 4.7.2 Tính tốn kích thước móng 86 QUY TRÌNH THỬ PHANH 90 5.1 KIỂM TRA SƠ BỘ 90 5.2 CHỌN CHẾ ĐỘ KIỂM TRA 90 5.3 THAO TÁC KIỂM TRA 91 Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:107 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh ôtô 5.4 XỬ LÝ KẾT QUẢ 92 CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ THỐNG PHANH THÔNG QUA KẾT QUẢ KIỂM TRA TRÊN BỆ THỬ 93 6.1 HIỆU QUẢ PHANH THẤP 94 6.2 LỰC PHANH LỆCH 99 NHỮNG HẠN CHẾ CỦA BỆ THỬ ĐƯỢC THIẾT KẾ 102 7.3 CÁC TRUỜNG HỢP KHÁC .102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tới _ Lớp :02C4 Trang:108 ... :02C4 Trang:19 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh ? ?tô * Ưu điểm: - Xác định mômen phanh bánh xe, mức độ chênh lệch mômen phanh bánh xe cầu tổng mômen phanh tất bánh xe - Cho kết nhanh, thuận... CÁC BỆ THỬ PHANH, CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU PHÂN LOẠI BỆ THỬ PHANH 3.1.1 Công dụng Bệ thử phanh thiết bị tỉnh thiết kế nhằm mục đích đánh giá hiệu hệ thống phanh thông qua việc... Lớp :02C4 Trang:28 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bệ thử phanh «t« TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỆ THỬ PHANH 4.1 CHỌN THÔNG SỐ BAN ĐẦU 4.1.1 Chọn chế độ thử 4.1.1.1 Tải trọng thử Tải trọng thử khoảng dao động