Nghiên cứu dao động của ô tô tải 1,25 tấn hiệu kia K2700II vận chuyển nông sản trên đường giao thông nông thôn​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LƯU QUỐC TUẤN NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA Ô TÔ TẢI 1,25 TẤN HIỆU KIA - K2700II VẬN CHUYỂN NÔNG SẢN TRÊN ĐƯỜNG GIAO THƠNG NƠNG THƠN CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN NHẬT CHIÊU Đồng nai, 2014 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp cao học nhận quan tâm, giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Hồn thành luận văn, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu trực tiếp tận tình hướng dẫn suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Cơ điện Cơng trình tồn thể giáo viên, cán công nhân viên chức Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp thời gian đảm bảo nội dung luận văn Trân trọng cảm ơn Ban giám đốc cán nhân viên Ban Đào tạo sau đại học Cơ sở Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam tạo điều kiện cho chúng tơi hồn thành mơn học sở Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu tồn thể giáo viên cán cơng nhân viên chức Trường Cao Đẳng Nghề LILAMA nơi công tác, động viên tạo điều kiện thuận lợi thời gian công việc để hồn thành nhiệm vụ Cuối cùng, tơi xin cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp thường xuyên quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi tinh thần vật chất cho suốt thời gian vừa qua Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Những kết luận văn tính tốn xác, trung thực chưa có tác giả cơng bố, nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tôi xin trân trọng cảm ơn Tác giả luận văn Lưu Quốc Tuấn MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng loại ô tô, máy kéo vận sản nước ta 1.2 Tổng quan nghiên cứu dao động tiêu đánh giá dao đ 1.2.1 Nghiên cứu dao động ô tô nước 1.2.2 Nghiên cứu dao động ô tô giới 1.2.3 Các tiêu đánh giá độ dao động 1.2.4 Tổng quan dao động ô tô 1.3 Tổng quan hệ thống treo ô tô 1.3.1 Công dụng yêu cầu hệ thống treo 1.3.2 Các phận hệ thống treo 1.3.3 Phân loại hệ thống treo 1.4 Tình hình nghiên cứu biên dạng đường ơtơ 1.4.1 Mặt đường có mấp mơ dạng hàm bậc 1.4.2 Mặt đường có mấp mơ dạng đường điều hịa 1.4.3 Mặt đường có mấp mơ dạng ngẫu nhiên 1.5 Các phương pháp phần mềm ứng dụng nghiên cứu dao đ 1.5.1 Các phương pháp nghiên cứu xây dựng hệ phương trình 1.5.2 Các phần mềm ứng dụng nghiên cứu dao động ô tô 1.5.3 Phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu dao động Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết 2.3.2 Nghiên cứu thực nghiệm 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA Ô TÔ KIA – K2700II TẢI TRỌNG 1.25 TẤN VẬN CHUYỂN NÔNG SẢN TRÊN ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN 3.1 Kết nghiên cứu lý thuyết 3.1.1 Xây dựng mô hình dao động xe KIA – K2700II 3.1.2 Giải mơ hệ phương trình vi phân dao động hệ 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm 3.2.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 3.2.2 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm 3.2.3 Trang thiết bị thực nghiệm 3.2.4 Tiến hành thực nghiệm 3.2.5 Kết thực nghiệm 3.2.6 Phân tích kết thực nghiệm Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết luận từ kết nghiên cứu Các kiến nghị nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng 2.1 Thông số kỹ thuật xe KIA – K2700II 3.1 Các thông số đầu vào mơ hình dao động 3.2 Các thơng số hợp lý hệ thống treo DANH MỤC CÁC HÌ TT Tên hình 1.1 Mơ hình 1/4 1.2 Mơ hình phẳng tơ cầu 1.3 Mơ hình khơng gian xe 1.4 Cơ cấu treo trước phận 1.5 Cơ cấu treo phụ thuộc dùng nhíp 1.6 Cấu tạo số dạng lò xo 1.7 Bộ phận đàn hồi loại khí 1.8 Sơ đồ cấu tạo giảm chấn hai lớp vỏ 1.9 Sơ đồ cấu tạo giảm chấn lớp vỏ 1.10 Loại ống với áp lực (a) loại (b) 1.11 Thanh ổn định cấu 1.12 Các đòn liên kết dẫn hướng, kết cấu lắp g 1.13 Sơ đồ hệ thống treo 1.14 Sơ đồ hệ thống treo phụ thuộc dùng lò xo 1.15 Sơ đồ nguyên lý hệ treo đòn ngang 1.16 Sơ đồ cấu tạo hệ treo Mc.Pherson 1.17 Mối quan hệ động học hệ treo Mc.Phers 1.18 Hệ treo hai đòn dọc 1.19 Sơ đồ nguyên lý hệ treo địn dọc có ng 1.20 Sơ đồ hệ treo địn chéo 1.21 Mấp mơ dạng bậc 1.22 Dáng điệu hàm điều hịa mấp mơ 1.23 Mơ hình vật lý mô tả dao động phần tử 1.24 Mô hình vật lý dao động hai phần tử 3.1 Mơ hình dao động xe KIA – K2700II 1, 3.2 Sơ đồ lực đặt vào bánh xe di chuyển 3.3 M – files khai báo thông số đầu vào mô 3.4 Sơ đồ khối mô hệ phương trình M 3.5 Sơ đồ khối mơ dịch chuyển thẳng đứ 3.6 Sơ đồ mô dịch chuyển góc xe 3.7 Sơ đồ khối mơ dịch chuyển thẳng đứ 3.8 Dịch chuyển thẳng đứng trọng tâm xe K 3.9 Gia tốc dịch chuyển thẳng đứng trọng tâ 3.10 Dịch chuyển thẳng đứng trọng tâm ghế 3.11 Gia tốc dịch chuyển trọng tâm ghế 3.12 Xe ô tô KIA – K2700II 3.13 Thiết bị đo mấp mô mặt đường 3.14 Đầu đo gia tốc 3.15 Bộ DMC Plus 3.16 Chương trình xử lý kết đo mấp mô 3.17 Gia tốc dao động thẳng đứng trục bánh 3.18 Mấp mô biên dạng mặt đường 3.19 Gia tốc dao động thẳng đứng trọng tâm 3.20 Gia tốc dao động thẳng đứng trọng tâm DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TT Ký hiệu T Z l b a m1 10 m2 11 m3 12 cn1 13 cn2 14 c1 15 c2 16 c3 17 kn1 18 kn2 19 k1 20 k2 21 k3 22 Jy 23 h1 24 h2 ĐẶT VẤN ĐỀ Một nhiệm vụ kinh tế mà Chiến lược phát triển nông nghiệp đặt là: Sản lượng lương thực đáp ứng vấn đề anh ninh lương thực, đáp ứng nhu cầu xuất nguyên liệu cho số ngành công nghiệp khác Vận chuyển nông sản công đoạn q trình thu hoạch, di chuyển nơng sản từ đồng ruộng kho nhà máy kho hộ gia đình Đây khâu cơng việc thực chủ yếu đường nông thôn đường đồng không phẳng, hẹp Hiện nay, việc vận chuyển nơng sản Việt nam nói chung thực chủ yếu nhờ sức kéo gia súc, thồ gánh người, có số địa phương việc vận chuyển nông sản thực nhờ phương tiện giới Xe tải 1.25 hiệu KIA – K2700II liên doanh Việt nam Hàn quốc sản xuất sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực kinh tế nước ta Tại số địa phương đạt tiêu xây dựng nơng thơn mới, hộ gia đình sử dụng loại xe vào vận chuyển nông sản sau thu hoạch phân bón đem lại hiệu bước đầu Tuy nhiên, vận chuyển đường nông thôn độ êm dịu chuyển động xe bị hạn chế, ngồi rung xóc, hệ thống treo thường xuyên bị hư hỏng ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động xe gây hư hỏng cho số phận khác xe Để làm sở cho việc nghiên cứu hoàn thiện thêm hệ thống treo chọn chế độ sử dụng hợp lý theo hướng nâng cao độ êm dịu chuyển động sử dụng loại xe tải 1.25 hiệu KIA – K2700II vào vận chuyển nông sản lựa chọn đề tài “Nghiên cứu dao động ô tô tải 1,25 hiệu KIA - K2700II vận chuyển nông sản đường giao thông nông thôn“ * Ý nghĩa khoa học đề tài Xây dựng mơ hình dao động ô tô tải 1.25 hiệu KIA – K2700II vận chuyển nông sản đường nông thôn từ khảo sát đánh giá ảnh hưởng điều kiện làm việc thông số hệ thống treo đến tính chuyển động êm dịu tơ * Ý nghĩa thực tiễn đề tài Kết nghiên cứu sở cho việc hoàn thiện thêm hệ thống treo, đồng thời phục vụ cho việc chọn chế độ sử dụng hợp lý vận chuyển nông sản đường nông thôn theo hướng nâng cao độ êm dịu chuyển động xe 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Hữu Cẩn, Thiết kế tính tốn tơ máy kéo, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà nội Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2003), Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà nội Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Hữu Nam (2004), Thí nghiệm tơ, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà nội Đặng Việt Hà (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến độ êm dịu chuyển động ô tơ khách đóng Việt nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Giao thông vận tải Hà nội Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Việt Anh (2005), Lập trình Matlab ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Phúc Hiểu (1992), Nghiên cứu ảnh hưởng dao động lên khung xương ô tô chuyển động đường, Luận án thạc sỹ kỹ thuật, Học viện kỹ thuật quân Võ Văn Hường (2003), Nghiên cứu hồn thiện mơ hình khảo sát dao động mơ hình tơ tải nhiều cầu, Luận án tiến sỹ kỹ thuật Đào Mạnh Hùng (1995), Xác định lực động bánh xe mặt đường ô tô tải điều kiện chuyển động Việt Nam Nguyễn Văn Lộc (2005), Nghiên cứu ảnh hưởng đặc tính phi tuyến hệ thống treo đến dao động ô tô, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật , Đại học bách khoa Hà nội 10 Lê Minh Lư (2002), Nghiên cứu dao động máy kéo bánh có tính đến đặc trưng phi tuyến phần tử đàn hồi, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Nông nghiệp I Hà nội 11 Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab & Simulink, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 78 12 Trần Văn Nghĩa (2004), Tin học ứng dụng thiết kế khí, NXB 13 Bùi Minh Trí (2005), Xác xuất thống kê quy hoạch thực nghiệm, NXB 14 Lưu Văn Tuấn, Dư Quốc Thịnh, Đoàn Xuân Hải, Nghiên cứu độ êm dịu xe ca Việt nam đóng, Đề tài T.16/90 Đại học bách khoa Hà nội 15 Hoàng Quốc Việt (2013), Nghiên cứu động lực học kéo ô tô FOTON 1.25 chở gỗ đường lâm nghiệp, Luận văn Thạc sỹ, Đại học Lâm nghiệp Việt nam Tiếng Anh 16 Barski I.B (1973), Động lực học máy kéo, Nxb Chế tạo, Maxcva 17 Dao Manh Hung, Nguyan Van Bang (2002), The equipment and the measuring autoroad roughness, International conference on automotive tecnology (ICAT), VSAE ICAT 2002, 1/4 - 4/4 18 Derek Maxim, Hieu Nguyen, Ryan Parent, Eric Twiest, School of Engineering Grand Valley State University, Analysis of an Automobile Suspension, 19 Muler H (1976), Beitrag zur rechnesrischen Ermittlung von Belstugen in Tragwerken Landwirtchaftlicher Fahrzeuge bein Ubequeren grober, 20 J.Y.Wong (1998), Theory of ground vehicle, A wiley – interscience publication John wiley & Sons, New York 21 Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, Optimal design of passenger car suspension for ride and road holding, Rio de Janeiro Jan./Mar 2008 22 Nguyen Van Tan, Luu Van Tuan, Vo Van Huong (2002), Effect of dynamics parameters on objective function in the problems of automotive dynamics, International conference on automotive tecnology (ICAT), VSAE ICAT 2002, 1/4 4/4 79 23 Vogel (1989), Untersuchung zum dynamiscchen Betriebsverhalten voneinem PTA beim Stationaren, Berlin, IH - Diss.A, Betrieb 24 Wendebon J.c (1965), Die nebenheiten lanwirtchaftlicher Fahrbahnenals Schwingungserreger landwirstschaftlicher Fahrzeuge, In: Grundagen Landtechnik, Dusseldort Sonderheft Internet 25 Một số trang web chuyên ngành kỹ thuật ứng dụng phần mềm 1.http://meslab.org/mes/forumdisplay.php?f=204 2.www.vocw.edu.vn/content/m10376/latest/ 3.http://www.engin.umich.edu/group/ctm/examples/susp/susp.html 4.http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/11199 5.www.brlsi.org/proceed05/postgrad0505.html der 80 PHỤ LỤC Phụ lục Số liệu thực nghiệm đo gia tốc dao động thẳng đứng xe KIA – K2700 Thời gian (s) 0.01 1.01 2.01 3.01 4.01 5.01 6.01 7.01 8.01 9.01 10 10.01 11 11.01 12 12.01 13 13.01 14 14.01 15 15.01 16 81 16.01 17 17.01 18 18.01 19 19.01 20 20.01 21 21.01 22 22.01 23 23.01 24 24.01 25 25.01 26 26.01 27 27.01 28 28.01 29 29.01 30 30.01 31 31.01 32 32.01 33 33.01 34 34.01 35 35.01 36 82 36.01 37 37.01 38 38.01 39 39.01 40 40.01 41 41.01 42 42.01 43 43.01 44 44.01 45 45.01 46 46.01 47 47.01 48 48.01 49 49.01 50 50.01 51 51.01 52 52.01 53 53.01 54 54.01 55 55.01 56 83 56.01 57 57.01 58 58.01 59 59.01 60 60.01 61 61.01 62 62.01 63 63.01 64 64.01 Phụ lục Số liệu thực nghiệm đo gia tốc thẳng đứng ghế ngồi người lái Thời gian (s) 0.01 1.01 2.01 3.01 4.01 5.01 6.01 84 7.01 8.01 9.01 10 10.01 11 11.01 12 12.01 13 13.01 14 14.01 15 15.01 16 16.01 17 17.01 18 18.01 19 19.01 20 20.01 21 21.01 22 22.01 23 85 23.01 24 24.01 25 25.01 26 26.01 27 27.01 28 28.01 29 29.01 30 30.01 31 31.01 32 32.01 33 33.01 34 34.01 35 35.01 36 36.01 37 37.01 38 38.01 39 86 39.01 40 40.01 41 41.01 42 42.01 43 43.01 44 44.01 45 45.01 46 46.01 47 47.01 48 48.01 49 49.01 50 50.01 51 51.01 52 52.01 53 53.01 54 54.01 55 87 55.01 56 56.01 57 57.01 58 58.01 59 59.01 60 60.01 61 61.01 62 62.01 63 63.01 64 64.01 65 65.01 66 66.01 67 67.01 68 68.01 69 69.01 70 70.01 71 88 71.01 72 72.01 73 73.01 74 74.01 75 75.01 76 76.01 77 77.01 78 78.01 79 79.01 80 80.01 81 81.01 82 82.01 83 83.01 84 84.01 85 85.01 86 86.01 89 Phụ lục Một số hình ảnh liên quan đến đề tài Xe KIA – K2700II tải trọng 1.25 Vị trí gắn đầu đo gia tốc Lốp xe bơm đủ áp suất Thực kết nối thiết bị đo với máy tính ... Việt Nam Nhưng nghiên cứu chưa đề cập đến dao động xe tải 1.25 vận chuyển nông sản đường giao thông nông thôn 1.2.2 Nghiên cứu dao động ô tô giới Việc nghiên cứu dao động ô tô sớm, ô tô có cấu tạo... dụng loại xe tải 1.25 hiệu KIA – K2700II vào vận chuyển nông sản lựa chọn đề tài ? ?Nghiên cứu dao động ô tô tải 1,25 hiệu KIA - K2700II vận chuyển nông sản đường giao thông nông thôn“ * Ý nghĩa... dạng mấp mô mặt đường trên, sở cho việc nghiên cứu dao động xe ô tô KIA – K2700II vận chuyển nông sản đường giao thông nông thôn 1.5 Các phương pháp phần mềm ứng dụng nghiên cứu dao động ? ?tô 1.5.1