Khảo sát quá trình phanh của xe ô tô tải chở gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PHAN THANH TÌNH KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH PHANH CỦA XE Ô TÔ TẢI CHỞ GỖ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PHAN THANH TÌNH KHẢO SÁT Q TRÌNH PHANH CỦA XE Ơ TƠ TẢI CHỞ GỖ Chuyên ngành: Kỹ thuật máy Thiết bị Cơ giới hóa Nơng - Lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN NHẬT CHIÊU Hà Nội - 2012 ĐẶT VẤN ĐỀ Sản xuất ôtô ngày giới tăng vượt bậc, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho ngành kinh tế quốc dân, đồng thời trở thành phương tiện giao thông tư nhân nước có kinh tế phát triển Để phục vụ cho Cơng nghiệp hố đại hố đất nước, ngành công nghiệp ôtô Việt Nam ngày phát triển, hàng loạt cơng ty, nhà máy, xí nghiệp đơn vị nhập ôtô đời Đặc biệt công ty, nhà máy sản xuất liên doanh với Trung Quốc hãng Dongfeng DFM, Trường Hải, Vinaxuki… đáp ứng nhu cầu vận chuyển nước ta Trong loại xe xe tải đóng vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế đất nước Xe tải phục vụ chủ yếu ngành khai khoáng, xây dựng, doanh nghiệp tư nhân sử dụng để vận chuyển lâm sản có hiệu kinh tế cao Với đặc thù địa hình Việt Nam với 70% diện tích đồi núi Đường sá thường khó khăn có nhiều dốc cao dài, xe lại thường xuyên chở tải Do yêu cầu phải có hệ thống phanh tốt đảm bảo an tồn trình vận tải, đồng thời nâng cao hiệu phanh độ ổn định phanh Xe tải Dongfeng DFM Công ty TNHH ôtô Đông Phong – Việt Nam sản xuất sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực kinh tế nước ta Để tăng suất lao động, xu hướng chung giới tăng vận tốc chuyển động trung bình xe Khi tăng vận tốc chuyển động kéo theo hàng loạt vấn đề kỹ thuật cần giải quyết, việc sâu nghiên cứu để hồn thiện làm việc hệ thống phanh đảm bảo an tồn chuyển động tơ ngày cấp thiết Đặc biệt ô tô hoạt động đường lâm nghiệp có nhiều đèo dốc cua gấp Hiện hầu hết loại ô tô đại trang bị hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực dẫn động khí nén thay cho hệ thống phanh dẫn động khí Các hệ thống phanh dầu hay phanh khí nén tạo lực phanh lớn lực tác dụng người lái lên bàn đạp không cần lớn Tuy nhiên phanh khẩn cấp lực phanh bánh xe vượt lực bám bánh xe với mặt đường, trường hợp bánh xe bị trượt lết Do làm tăng quãng đường phanh, diễn bánh dẫn hướng làm khả điều khiển, tính chuyển động ổn định xe giảm, dẫn đến xoay thân xe bị lật đổ Để làm sở cho việc khảo sát trình phanh loại xe tải vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu để hồn thiện làm việc hệ thống phanh xe ô tơ chưa có cơng trình nghiên cứu q trình phanh xe tơ Dongfeng DFM – TD7TA chở gỗ đường lâm nghiệp xuống dốc Với lí trên, tác giả thực đề tài:“Khảo sát q trình phanh tơ tải chở gỗ ” * Ý nghĩa khoa học đề tài: Khảo sát hệ thống phanh ô tô tải Dongfeng DFM vận chuyển gỗ đường dốc, từ đánh giá chất lượng hệ thống phanh ô tô vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp * Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Kết khảo sát sở cho việc hoàn thiện thêm cho hệ thống phanh ô tô tải Dongfeng DFM để đánh giá chất lượng hệ thống phanh, đồng thời phục vụ cho việc chọn lực phanh hợp lý vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp loại xe Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sử dụng ơtơ tải để vận chuyển gỗ Vận chuyển gỗ [6] công đoạn q trình khai thác gỗ, di chuyển gỗ từ bãi gỗ nhà máy sản xuất, đến nơi xuất nơi sử dụng Đây công việc thực chủ yếu đường lâm nghiệp với độ mấp mô, độ dốc lớn Các năm trước đây, việc vận chuyển đơn vị kinh doạnh, khai thác gỗ dùng loại xe công nông, xe tự chế để vận chuyển Đến năm 2007 Chính phủ cấm sử dụng loại công nông, xe tự tạo loại xe tương tự lưu hành đường Vì vậy, việc vận chuyển gỗ Việt nam nói chung, tỉnh vùng núi phía Đơng Bắc nói riêng thực chủ yếu nhờ loại xe tải cỡ nhỏ trung bình tùy thuộc vào quy mơ sản xuất, kinh doanh địa hình khai thác Đối với sản xuất lâm nghiệp, hoạt động khai thác thường diễn rừng Đối tượng khai thác gỗ, phương tiện vận xuất gỗ chủ yếu máy kéo chuyên dùng máy kéo nơng nghiệp có lắp đặt thiết bị chuyên dùng Các phương tiện vận chuyển gỗ trước loại xe công nông, xe Reo, xe Vonvol, Jil 157K, xe IFA Hiện loại xe bị cấm hết thời hạn lưu hành hay sử dụng khơng có hiệu kinh tế Những năm gần đây, thực tế sản xuất đòi hỏi cần phải có thiết bị giới để vận xuất gỗ rừng trồng (vì sản lượng khai thác gỗ rừng trồng hàng năm tăng lên lớn) Thay vào để vận chuyển gỗ rừng trồng người ta thường sử dụng loại xe ơtơ tải trung bình, xe tải lớn HYUNDAI, HINO… đặc biệt loại xe tải cỡ trung bình nhà máy sản xuất ơtơ liên doanh nước ngồi đóng Việt Nam Vinaxuki, Trường Hải, Dongfeng DFM … phần đáp ứng nhu cầu sử dụng việc vận chuyển hàng hố nói chung vận chuyển gỗ rừng trồng nói riêng Vận chuyển đường dài: việc vận chuyển gỗ từ bãi trung chuyển nhà máy giấy thực đường sông đường bộ, phương tiện vận chuyển xe ơtơ chun dụng, tàu thuỷ, thuyền (hình 1.1) Hình 1.1 Vận chuyển gỗ tơ lâm nghiệp chuyên dùng Vận chuyển đường ngắn: việc vận chuyển gỗ từ địa điểm khai thác tới bãi gỗ, nhà máy, xưởng chế biến gỗ… thường sử dụng loại xe tải cỡ trung bình lớn để vận chuyển gỗ (hình 1.2), để thay loại xe vận chuyên trước xe Reo 7, xe Zil 157, xe IFA, xe cơng nơng… Hình 1.2 Vận chuyển gỗ rừng trồng ơtơ tải cỡ trung bình Ngoài việc vận chuyển gỗ thực đường thủy đường sắt ngày giảm hiệu kinh tế khơng cao, vận chuyển gỗ từ rừng nhà máy chủ yếu loại xe ơtơ 1.2 Tình hình nghiên cứu hệ thống phanh tơ 1.2.1 Tình hình nghiên cứu hệ thống phanh giới Q trình phát triển hệ thống phanh ơtơ phận quan trọng, đời gần song hành với thân tơ Hệ thống chống bó cứng phanh mang tên Maxaret [21] sử dụng từ năm 1958 phòng thí nghiệm Nghiên cứu đường Anh lắp đặt lần Sedan thể thao Jensen FF năm 1966 Ba năm sau, tức năm 1969, Lincoln Continental Mark III trang bị hệ thống chống bó cứng phanh Auto-Linnerdo Kelsey Hayes phát triển Các cảm biến bánh sau xe truyền tính hiệu lên “máy tính” bán dẫn đằng sau hộp dụng cụ Máy tính điều khiển van dẫn động chân không phanh sau để điều chỉnh lực phanh vừa phải lên phanh sau thiết bị cảm ứng báo cho máy tính phanh khố Các vấn đề chi phí kĩ thuật khiến cho hệ thống bị xếp lên giá Vào thập niên 60 [22], nhờ kỹ thuật điện tử phát triển, vi mạch điện tử đời, giúp cấu ABS lần lắp ô tơ vào năm 1969, sau cấu ABS nhiều công ty sản suất ô tô nghiên cứu đưa vào ứng dụng vào năm 1970 Công ty Toyota sử dụng lần cho xe Nhật Bản vào năm 1971 cấu ABS kênh điều khiển đồng thời hai bánh sau Nhưng phải đến thập niên 80 cấu phát triển mạnh nhờ cấu điều khiển kĩ thuật số, vi xử lý thay cho cấu điều khiển tương tự đơn giản trước Lúc đầu cấu ABS lắp ráp xe du lịch mới, đắt tiền, trang bị theo yêu cầu theo thị trường Dần dần cấu đưa vào sử dụng rộng rãi hơn, đến ABS gần trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất loại xe du lịch cho phần lớn loại xe hoạt động vùng có đường băng, tuyết dễ trơn trượt, ngày cấu ABS không thiết kế cấu phanh thuỷ lực mà ứng dụng rộng rãi cấu phanh khí nén xe tải xe khách lớn Nhằm nâng cao tính ổn định tính an tồn xe chế độ hoạt động xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, vào đường vòng với tốc độ cao, phanh trường hợp khẩn cấp … Cơ cấu ABS thiết kế kết hợp với nhiều cấu khác Cơ cấu ABS kết hợp với cấu kiểm soát lực kéo Traction Control (hay ASR) làm giảm bớt công suất động phanh bánh xe để tránh tượng bánh xe bị trượt lăn chỗ xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, điều làm tổn hao vơ ích phần cơng suất động tính ổn định chuyển động ô tô Các công ty BOSCH, AISIN, DENCO, BENDI công ty đầu việc nghiên cứu, cải tiến chế tạo cấu ABS cung cấp cho công ty sản xuất tơ tồn giới Ngày nhờ công nghiệp điện tử phát triển [8], điều chỉnh điện tử kết hợp thành tổ hợp làm việc có hiệu đời hệ thống phân phối lự phanh điện tử EBD (Electronic Brakeorce Distribution) Hệ thống hộ trợ phanh BAS (Brake Assist System) có tác dụng tăng tức lực phanh đến mức tối đa thời gian ngắn phanh khẩn cấp xảy ra, nhằm mục đích tăng cường hiệu cho hệ thống phanh Bên cạnh đó, số hệ thống khác như: ổn định điện tử ESP (Electronic Stability Program), chống trượt ETS (Electronic Traction System),… có tác dụng gián tiếp nâng cao hiệu phanh biện pháp tăng thêm xung lực phanh đến bánh xe cần thiết (EPS), phân phối lại lực kéo bánh xe xuất trượt lúc phanh (ETS) Gần hợp tác với Bosch, hãng Mercedes – Benz cho đời hệ thống điều khiển điện tử kiểm sốt q trình phanh với tên gọi Sensotronic Brake Control (SBC) mẫu xe SL Hiện hệ thống trang bị tiêu chuẩn xe sedan từ hạng E Mercedes – Ben Kế tục nghiệp nghiên cứu dẫn động phanh ôtô У.Б ьеленскии tác giả H  MeTЛЮК, B П ABTУШКО [19], xây dựng phương pháp nghiên cứu trình động lực học dẫn động hệ thống thuỷ khí nói chung, có động lực học dẫn động hệ thống phanh ôtô nhằm xây dựng phương trình tốn học mơ tả biến đổi lưu lượng, áp suất qua phần tử hệ thống dẫn động phanh theo thời gian Các phương pháp nghiên cứu tác giả cho phép khảo sát động lực học hệ thống dẫn động phanh phức tạp với độ xác cao, nhiên địi hỏi phải biết vận dụng phương pháp nghiên cứu cách thích hợp khảo sát động lực học hệ thống dẫn động phanh cụ thể, rút ngắn thời gian đem lại độ xác cần thiết 1.2.2 Tình hình nghiên cứu hệ thống phanh nước Phanh hệ thống an toàn chủ động quan trọng, ảnh hưởng đến độ an tồn chạy xe nên ln nhà thiết kế ôtô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện nâng cao hiệu Đến nay, hệ thống phanh trải qua nhiều cải tiến, thay đổi GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn [20], tiến hành nghiên cứu đồng nghiệp trường Đại học Bách Khoa, ông chế tạo thành công hai thiết bị giảm tốc kế súng phun Hiệu phanh ô tô xác định dựa vào hai thiết bị Giảm tốc kế đo tơ phanh đồng thời kim treo chốt lắc qua vào bảng số Khi phanh gấp kim lắc mạnh cho số cao Và muốn xác định hiệu phanh dựa vào số GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn định cải tiến hệ thống phanh xe REO – Đề tài nghiên cứu thiết kế xi lanh đảm bảo độ kín khít xi lanh pít tơng tạo áp suất dầu cần thiết phanh Nhờ mà hệ thống phanh hoạt động bình thường Đề tài ơng số sinh viên thực thành cơng vịng tháng đưa vào ứng dụng thành công Một số xe sử dụng lại bình thường đảm bảo chất lượng kỹ thuật Đề tài cấp nhà nước PGS.TS Phạm Hữu Nam [20] “Nghiên cứu xác định hiệu phanh ơtơ Việt Nam”, Chủ trì đề mục “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo dụng cụ để kiểm tra thí nghiệm phanh ơtơ đường” Đề tài cấp Bộ T.S Nguyễn Hoàng Việt [22], “Nghiên cứu phương pháp xác định tiêu phanh ôtô” Nghiên cứu phương pháp tinh xây dựng chương trình tính tốn động lực học dẫn động phanh, từ áp dụng để xác định tiêu phanh ô tô Sản phẩm dùng để tính tốn động lực học dẫn đông phanh loại ô tô thông thường SO PISEY [13] “Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn kiểm tra an toàn kỹ thuật hệ thống phanh hệ thống lái ôtô điều kiện giao thông Campuchia” Tác giả nghiên cứu số vấn đề sau: nhân tố ảnh hưởng đến bám bánh xe với mặt đường, xây dựng mơ hình tốn học q trình phanh ơtơ, nghiên ảnh hưởng góc đặt bánh xe dẫn hướng đến tính ổn định hướng chuyển động ơtơ, thí nghiệm kiểm tra chất lượng làm việc hệ thống phanh, xây dựng tiêu chuẩn đánh giá an toàn kiểm tra hệ thống phanh Dương tiến Minh [11] “Nghiên cứu chất lượng phanh ôtô quân với hệ thống phanh có lắp điều hồ lực phanh” Tác giả xây dựng mơ hình tính tốn nghiên cứu động lực học phanh ơtơ hai cầu có lắp điều hồ lực 57 Z2  Ga cos (a  frbx )  hg ( Pj  Ga sin  ) L (3.43) Muốn xác định hợp lực phản lực thẳng góc bánh xe trước ta dùng phương pháp hình chiếu (chiếu tất lực lên phương vng góc với mặt đường) lập phương trình mơmen điểm O2 Ở điểm O2 giao điểm mặt đường mặt thẳng đứng qua trục bánh xe sau Cũng phương pháp làm tương tự Z2 ta xác định Z1 sau: Z1  Ga cos (b  frbx )  hg ( Pj  Ga sin  ) L (3.44) Ga cos g (3.45) Pj  J p Mà ta có: Thay cơng thức (3.45) vào công thức (3.43) (3.44) rút gọn được: Z2  hg Ga sin  Ga cos.(a  frbx )  J p hg  1    L L.g g ( a  fr ) bx   (3.46) Z1  hg Ga sin  Ga cos.(b  frbx )  J p hg  1    L L.g g ( b  fr ) bx   (3.47) Vậy ta suy hệ số phân bố lại trọng lượng phanh xe là: Với cầu trước: m1   J p hg g (b  frbx ) (3.48) Với cầu sau: m2   J p hg g (a  frbx ) (3.49) Giá trị m1 m2 phụ thuộc gia tốc phanh hay cường độ phanh Khi thiết kế hệ thống phanh người ta thường chọn giá trị cho trước Jp gọi Jtk Trong tính tốn thiết kế, hệ số cản lăn đại lượng bỏ qua Và ta nhận thấy rằng, phân bố lại trọng lượng phanh phụ 58 thuộc vào tải trọng xe có lực phanh sinh bánh xe thay đổi Có nghĩa tải trọng xe thay đổi có lực phanh sinh bánh xe đồng thời điểm đặt của trọng tâm thay đổi theo Trong thực tế hệ số phân bố trọng lượng phanh xe ôtô Dongfeng DFM – TD7TA nghiên cứu cụ thể: Hệ số phân bố trọng lượng phanh cầu trước: m1   J p hg 0,6.1,28  1  1,082 g.b 10.0,933 Hệ số phân bố trọng lượng phanh cầu sau: m2   J p hg 0,6.1,28  1  0,918 g.a 10.2,707 Trong thực tế, phanh xe thường xảy trường hợp sau: Khi phanh với gia tốc Jp < Jtk: Thì phần trọng lượng phân bố lại cầu trước nhỏ so với tính tốn thiết kế Do vậy, lực phanh thực bánh xe cầu trước lớn lực bám sinh trượt, làm tính dẫn hướng khả điều khiển Để khắc phục tượng cần phải bố trí van giảm áp Cịn cầu sau ngược lại có nghĩa lực phanh nhỏ lực bám Như vậy, không tận dụng hết trọng lượng bám nên hiệu phanh thấp Khi phanh với gia tốc Jp > Jtk: Thì phần trọng lượng lại cầu sau nhỏ so với tính tốn thiết kế Do vậy, lực phanh thực bánh xe cầu trước lớn lực bám sinh trượt lết, dẫn đến làm tính ổn định 3.3.2 Xác định mômen phanh sinh cầu trước cầu sau Mômen phanh sinh cấu phanh ôtô phải đảm bảo giảm tốc độ dừng ơtơ hồn toàn với gia tốc chậm dần giới hạn cho phép Để tránh tượng trượt lê bánh xe q trình phanh, mơmen sinh bánh xe xác định theo điều kiện bám Mômen phanh 59 bánh xe cầu trước cầu sau ôtô Dongfeng DFM – TD7TA chở gỗ đường xác định: Thay biểu thức (3.46) (3.48) vào biểu thức (3.36) sau rút gọn ta cơng thức tính mơmen phanh bánh xe cầu trước: M p1  Ga cos.rbx (b  hg ) L (3.50) Thay biểu thức (3.49) (3.49) vào biểu thức (3.37) sau rút gọn ta cơng thức tính mơmen phanh bánh xe cầu sau: M p2  Ga cos.rbx (a  hg ) L (3.51) Trong đó: G – trọng lượng xe đầy tải (Ga = 13080 Kg);  - hệ số bám bánh xe mặt đường (đường lâm nghiệp cấp I,  = 0,6); g – gia tốc trọng trường (g = 10 m/s2); a, b, hg – khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước, cầu sau mặt đường xe ôtô đầy tải (a = 2,707 m; b = 0,933 m; hg = 1,28 m) Cụ thể: Mômen phanh bánh xe cầu trước: M p1  13080 cos60.0,475.0,6 (0,933  0,6.1,28)  1735Nm 3,640 Mômen phanh bánh xe cầu sau: M p2 13080 cos60.0,475.0,6  (2,707  0,6.1,28)  1978Nm 3,640 Theo thiết kế cấu phanh bên trái bên giống nhau, nên mômen phanh bên bánh xe cầu trước cầu sau là: Mômen phanh bên bánh xe cầu trước: 60 M ' p1  M p1 1735   867,5Nm 2 Mômen phanh bên bánh xe cầu sau: M ' p2  M p2 1978   989Nm 2 Đối với cấu phanh thiết kế, mơmen phanh cấu phanh thay đổi cách: thay đổi áp suất khí nén dẫn tới bầu phanh Và ta biết, đa số xe ôtô sản xuất trước áp suất khí nén dẫn đến cấu phanh trước cấu phanh sau (loại phanh khí nén dịng) Với kết cấu khơng đảm bảo điều kiện công thức (3.25) 61 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm Mục đích nghiên cứu thực nghiệm xác định số thơng số đầu vào cho việc tính tốn lý thuyết minh họa phần cho kết nghiên cứu lý thuyết số tiêu hệ thống phanh xe ôtô Dongfeng DFM – TD7TA vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp Do điều kiện thời gian, kinh phí sở vật chất hạn chế, luận văn khơng thể tiến hành tất thí nghiệm Ở đây, luận văn tiến hành số thực nghiệm như: xác định gia tốc chậm dần phanh; quãng đường phanh áp suất khí nén phanh ôtô Dongfeng DFM –TD7TA vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp 4.2 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm Đối tượng để thực nghiệm xe ôtô Dongfeng DFM – TD7TA vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp cấp I với độ dốc 9% tốc độ 30 km/h, (hình 3.8) Trong q trình khảo nghiệm chúng tơi tiến hành khảo sát trình phanh loại xe Hình 4.1 – Xe ơtơ Dongfeng DFM – TD7TA chở gỗ 4.3 Trang thiết bị thực nghiệm 4.3.1 Thiết bị đo Spider8 phần mềm Catman 62 Thiết bị Spiser8 (hình 4.2) thiết bị thu thập khuếch đại thông tin đo lường kỹ thuật số nối ghép với máy tính để đo đại lượng khơng điện Spider8 thiết kế theo tiêu chuẩn đo lường công nghiệp Thiết bị Spider có số đặc tính kỹ thuật sau: + Tốc độ lấy mẫu tới 9600 giá trị/giây cho kênh; + Nguồn cấp 110 - 240 VAC qua chuyển đổi điện ổn định 12 VDC; + Số kênh đo: kênh đo ghép nhiều để đạt số lượng kênh đo 64; cấp xác: 0,1 Thiết bị Spider8 thu, khuyếch Hình 4.2 - Thiết bị Spider8 đại, chuyển đổi A/D Tốc độ thu nhận tín hiệu đo cao với độ phân giải 16 bit Thiết bị kết nối với máy tính cổng giao diện: RS 232 LPT Phần mềm Catman phần mềm điều khiển đo lường xử lý số liệu, làm việc môi trường Window, phần mềm điều khiển Spider số thiết bị khác hãng HBM Ngoài cịn có chức xử lý số liệu kết nối với Excel số phần mềm khác Phần mềm Catman có nhóm thực đo xử lý số liệu sau: Data logger: Lựa chọn phương pháp đo dạng hiển thị kết đo; Data export: Lưu giữ liệu (chọn dạng lưu liệu đo); Data import: Lấy liệu ra, xử lý số liệu ; Editmeasured data: Điều chỉnh số liệu 4.3.2 Đầu đo gia tốc Để xác định gia tốc chậm dần phanh phương pháp thực nghiệm, sử dụng đầu đo gia tốc theo nguyên lý điện cảm B12-1000 hãng HBM Cộng hồ liên Bang Đức sản xuất, hình dáng sơ đồ nguyên lý thể hình 4.3 63 Hình 4.3 - Đầu đo gia tốc theo nguyên lý điện cảm Khối quán tính; Mặt cắt hai cuộn dây điện cảm; Lò xo Thân đầu đo; Cạnh vát; Cọc nối dây; Đầu có ren lắp vào vật đo Khi ơtơ chuyển động, khối quán tính (1) dao động hai cuộn dây điện cảm (2), làm cho từ trở mạch từ thay đổi dẫn đến điện cảm hai cuộn dây (2) thay đổi Sự thay đổi điện cảm thiết bị Spider thu thập, khuếch đại lên nhiều lần qua chuyển đổi A/D ghi lại nhờ phần mềm Catman cài đặt cho máy tính 4.3.3 Đầu đo áp suất Để xác định áp suất khí nén phanh phương pháp thực nghiệm, sử dụng đầu đo áp suất P15RVA1 hãng HBM Cộng hoà liên Bang Đức sản xuất (hình 4.4) Hình 4.4 - Đầu đo áp suất khí nén phanh xe Đầu đo lắp vào ống dẫn khí nén nối từ van điều khiển đến bầu phanh xe ơtơ (hình 4.5) 64 Hình 4.5 - Đầu đo áp suất lắp vào đường ống dẫn khí nén 4.4 Tiến hành thực nghiệm Trong q trình thực nghiệm chúng tơi tiến hành khảo sát đồng thời yếu tố Chất gỗ đầy tải cho ôtô (theo tải trọng xe), sau gắn đầu đo gia tốc vào sàn xe ơtơ cho trục dọc đầu đo song song với phương chuyển động xe; lắp đầu đo áp suất vào ống dẫn khí nén nối từ van điều khiển đến bầu phanh xe ơtơ, sau nối đầu đo với thiết bị Spider8 dây cảm biến, nối nguồn cho thiết bị khởi động phần mềm Catman (hình 4.6) Hình 4.6 – Các thiết bị đo kết nối với Spider8 Máy tính Chọn đoạn đường xác định tiến hành cho xe chạy đến tốc độ 30km/h Tại 1/3 quãng đường cắm cọc thị điểm bắt đầu đặt chân lên bàn 65 đạp phanh, trì tốc độ vị trí cọc tiêu phanh Tại vị trí cọc tiêu cắt ly hợp, đặt chân lên bàn đạp phanh phanh ngặt Khi phanh, giữ yên vị trí bàn đạp phanh, vành lái trạng thái thẳng, tiến hành đo lưu kết thông số đo gia tốc, áp suất khí nén vào file dạng ASII Sau xe dừng hẵn, dùng thước mét để đo khoảng cách từ cọc tiêu đến vị trí ơtơ dừng, khoảng cách quãng đường phanh (hình 4.6) Hình 4.7 – Đo quãng đường phanh 4.5 Kết thực nghiệm Kết thực nghiệm xử lý phần mềm Catman cho kết sau: Đồ thị gia tốc chậm dần phanh xe Dongfeng DFM – TD7TA chở gỗ chạy xuống dốc đường lâm nghiệp cấp I có độ dốc 9%, tốc độ 30 km/h thể hình 4.8 BIỂU TỐCchËm CHẬM DẦN PHANH đồ thị GIA gia tốc dần KHI phanh Gia tốc (m/s2) -1 10 -2 -3 15 Series1 -4 -5 -6 Thời gian (s) Hình 4.8 – Đồ thị gia tốc chậm dần phanh xe ôtô Dongfeng DFM 66 Đồ thị áp suất khí nén phanh xe Dongfeng DFM – TD7TA chở gỗ chạy xuống dốc đường lâm nghiệp cấp I có độ dốc 9%, tốc độ 30 km/h thể hình 4.9 BIỂU ÁPsuÊt SUẤT KHI PHANH đồ thị O đo áp khíKH nénNẫN phanh Áp suất (Bar)) Series1 -1 10 15 Thời gian (s) Hình 4.9 – Đồ thị áp suất khí nén phanh xe ôtô Dongfeng DFM Quãng đường phanh xe ôtô Dongfeng DFM – TD7TD chở gỗ chạy xuống dốc đường lâm nghiệp cấp I có độ dốc 9%, với tốc độ 30 km/h đo là: 6,3 m 4.6 So sánh kết nghiên cứu thực nghiệm với nghiên cứu lý thuyết Kết thực nghiệm kết nghiên cứu lý thuyết gia tốc chậm dần phanh, áp suất khí nén phanh quãng đường phanh ôtô Dongfeng DFM – TD7TA chạy đường lâm nghiệp cấp I có độ dốc 9% vận tốc 30 km/h cụ thể sau: So sánh kết nghiên cứu lý thuyết (J max = 6,2 m/s2) nghiên cứu thực nghiệm (Jmax = 5,542 m/s2), có sai lệch gia tốc chậm dần phanh 10,6% Do điều kiện thời gian, nên trình nghiên cứu thực nghiệm chúng tơi nghiên cứu áp suất khí nén phanh cho cầu trước xe ôtô So sánh kết nghiên cứu lý thuyết (Pmax = 0,48 Mpa) nghiên cứu thực 67 nghiệm (Pmax = 0,54 Mpa), có sai lệch áp suất khí nén phanh 11,3% So sánh kết nghiên cứu lý thuyết (S = 5,7 m) nghiên cứu thực nghiệm (S = 5,1 m), có sai lệch quãng đường phanh 10,6% Sau so sánh kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm có sai khác, đưa số nguyên nhân dẫn đến sai khác sau: - Độ dốc đường trình khảo nghiệm chưa xác so với tính tốn; - Khi tiến hành thực nghiệm, lái xe bắt đầu tác động vào bàn đạp phanh chậm so với cọc tiêu cắm bên đường; - Mặt đường thực nghiệm khơng hồn tồn giống với mơ hình lý thuyết dẫn đến sai khác hệ số bám - Vận tốc xe tiến hành thực nghiệm khơng xác so với tính tốn; Như với nguyên nhân trên, sai lệch gia tốc cực đại Jmax phanh 10,6%, sai lệch áp suất khí nến phanh cầu trước 11,3% sai lệch quãng đường phanh 10,5% chấp nhận 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đã xây dựng mơ hình tính tốn lý thuyết lực phanh, để từ làm sở cho việc tính tốn gia tốc chậm dần phanh, áp suất khí nén phanh quãng đường phanh xe ôtô Dongfeng DFM – TD7TA Đã xây dựng mơ hình tính tốn lý thuyết cho trường hợp lực phanh phân bố lý tưởng trình phanh với phân bố lực phanh khơng đổi Từ kết tính tốn, xác định kết cấu, kích thước cấu phanh, dẫn động phanh áp suất khí nén sử dụng hệ thống Và tượng phanh hiệu cụ thể: phanh xãy trượt lết làm cân phanh, làm tăng quãng đường phanh, mà diễn bánh dẫn hướng làm khả điều khiển, tính chuyển động ổn định xe giảm, dẫn đến xoay thân xe bị lật đổ Tính toán lý thuyết phân bố lại trọng lượng mômen phanh ôtô nghiên cứu Từ làm sở cho việc lựa chọn kết cấu hợp lý tính tốn thiết kế Qua nâng cao nhận thức việc đánh giá chất lượng q trình phanh loại xe ơtơ khác Khi thực nghiệm, nghiên cứu số yếu tố như: gia tốc chậm dần phanh, áp suất khí nén phanh cầu trước quãng đường phanh xe ôtô Dongfeng DFM – TD7TA Sau có kết thực nghiệm, tiến hành so sánh với kết tính tốn lý thuyết có sai lệch phạm vi chấp nhận Kiến nghị Đề tài nghiên cứu khảo sát hệ thống phanh xe ôtô Dongfeng DFM - TD7TA chuyển động đường lâm nghiệp cấp I có độ dốc 9%, cịn khảo sát hệ thống phanh xe ơtơ Dongfeng DFM - TD7TA 69 chuyển động đường lâm nghiệp có độ dốc khác đặc biệt xe chuyển động lên dốc đề tài chưa có điều kiện nghiên cứu, cần nghiên cứu bổ sung để hoàn thiện hệ thống phanh cho loại xe Nhằm nâng cao chất lượng q trình phanh, đảm bảo an tồn độ tin cậy sử dụng Trên sở nghiên cứu, tác giả mạnh dạn đề xuất: sở sản xuất có xe vận tải cỡ trung bình lớn lưu hành khơng có trang bị van điều chỉnh áp suất khí nén cho hệ thống phanh, nên cải tiến lắp đặt thêm van Cụ thể: trang bị điều hoà lực phanh cho cầu sau lắp van giảm áp cho cầu trước Tuy nhiên, với thời gian có hạn phạm vi nghiên cứu hẹp, tác giả nghiên cứu tính tốn cho chủng loại xe nên chưa thể giải toán tối ưu chất lượng q trình phanh cách tồn diện vấn đề cần mở rộng nghiên cứu 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Barski I.B (1973), Động lực học máy kéo, Nxb Chế tạo, Maxcva Belenki Iu B (1965), Những thành tựu kết cấu tính tốn phanh ôtô, Nxb Chế tạo, Maxcva 3.Bukharin NA (1950), Hệ thống phanh ôtô, Nxb Chế tạo, Maxcva Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2008), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1987), Thiết kế tính tốn ơtơ máy kéo, Nxb Đại học THCN, Hà Nội PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu cộng (1995), Báo cáo khoa học thiết kế chế tạo khảo nghiệm sản xuất thiết bị vận xuất, bốc dỡ, vận chuyển để khai thác vùng nguyên liệu giấy, vùng gỗ nhỏ rừng trồng, Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Phạm Minh Đức (2002), Nghiên cứu khả kéo bám máy kéo DFH KN 030 vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng, Luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học lâm nghiệp, Hà Nội Nguyễn Sĩ Đĩnh (2010), Nghiên cứu động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh ôtô quân sự, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội Cao Trọng Hiền, Nguyễn Văn Bang, Trịnh Chí Thiện (1995), Thí nghiệm ơtơ,Trường đại học Giao thông Vận tải, Hà Nội 10 Klinkovstein G.U (1961), Nghiên cứu chất lượng phanh ôtô sử dụng, Nxb Chế tạo, Maxcva 11 Dương Tiến Minh (2004), Nghiên cứu chất lượng phanh xe ôtô quân với hệ thống phanh có lắp điều hồ lực phanh, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội 71 12 Thái Nguyễn Bạch Liên (1984), Kết cấu tính tốn ơtơ, Nxb Giao thơng vận tải, Hà Nội 13 SO PISEY (2003), Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn kiểm tra an toàn kỹ thuật hệ thống phanh hệ thống lái ôtô điều kiện giao thông Campuchia, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học bách khoa, Hà nội 14 Selzerman (1964), Các loại phanh ma sát máy kéo xích máy kéo bánh hơi, Nxb Chế tạo, Maxcva 15 Tạ Văn Tám (2005), Nghiêncứu tính tốn tối ưu hệ thống phanh ôtô tải cỡ lớn theo tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505, Luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học bách khoa, Hà Nội 16 Nguyễn Khắc Trai (2006), Cơ sở thiết kế ôtô, Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội 17 Trịnh Hữu Trọng, Nguyễn Kim, Ngô Văn Chỉnh, Trần Mỹ Thắng, Nguyễn Văn Quân, Dương Văn Tài (2001), Khai thác vận chuyển lâm sản, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 18 Trường Đại học Lâm nghiệp (1973), Cơ khí hóa khai thác gỗ tập 1, Nxb Nông thôn, Hà Nội Tiếng Nga 19 H  MeTЛЮК, B П ABTУШКО (1980), Дuнaмuкa nневмamuчecкuxu гuбpaвлuческux npuвoдoв aвmoмобuлeu, Maшиностpoение, Москва Internet 20 http:// Thư viện sinh học.com 21 http://vi.wikipedia.org 22 http://www.mathematica.com ... đề tài:? ?Khảo sát trình phanh ô tô tải chở gỗ ” * Ý nghĩa khoa học đề tài: Khảo sát hệ thống phanh ô tô tải Dongfeng DFM vận chuyển gỗ đường dốc, từ đánh giá chất lượng hệ thống phanh ô tô vận chuyển... 43 Quá trình phanh ? ?tô thực nhờ phanh bánh xe Bản chất trình phanh tiêu hao động chuyển động ? ?tô nhờ lực phanh sinh bánh xe Quá trình điều khiển phanh bánh xe thực nhờ hệ thống dẫn động thông qua... (thời gian chậm tác dụng) hệ thống phanh, ? ?tô sử dụng An = 0,15; Gia tốc ổn định phanh Jôđ không nhỏ 5,5 m/s2 ? ?tô không tải Jôđ = 4,4 m/s2 ? ?tô đầy tải Về độ lệch ơtơ phanh (tính ổn định hướng), tiêu