.14 Hệ thống lái trên xe sinh thái sau khi thiết kế

88

Kiểm tra bền các chi tiết hệ thống lái

 Lực cực đại tác dụng lên tay lái

Lực tác dụng lên tay lái sẽ đạt giá trị cực đại khi xe quay vịng tại chỗ. Lúc đó mơmen cản quay vòng trên một bánh xe dẫn hướng Mc sẽ bằng tổng mômen cản chuyển động M1, mômen cản do các bánh xe trượt lê trên đường M2 và mômen cản cần thiết để làm ổn định dẫn hướng M3 (mơmen cản này có thể bỏ qua).

- Mơmen cản chuyển động M1:

1 bx. .

M Gf c (5.6)

Trong đó:

Gbx – Trọng lượng tác dụng lên 1 bánh xe dẫn hướng.Gbx 232,51( )N . f – Hệ số cản lăn: f 0, 02.

c – Chiều dài cánh tay địn trên hình 5.10:c0,1( )m . Thay số vào (5.6) ta được:

1 232,51.0, 02.0,1 0, 47( )

M   Nm

- Mômen cản do các bánh xe trượt lết trên mặt đường M2:

Hình 5.15: Các lực tác dụng lên bánh xe khi bánh xe trượt lết.

Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe, do sự đàn hồi bên của lốp và diện tích tiếp xúc giữa lốp với mặt đường sẽ bị quay tương đối với mặt phẳng bánh xe. Điểm đặt của lực ngang Y sẽ dịch chuyển một đoạn x nào đó phía sau đối với trục bánh xe. Đoạn x được thừa

89 nhận bằng nửa khoảng cách của tâm diện tích tiếp xúc đến rìa ngồi của nó theo cơng thức sau: 22 0,5. bx x r r (5.7) Trong đó: r – Bán kính tự do của bánh xe. r = 0,25 (m). Ta có: rbx 0,96r do đó x0,14r.

Vậy mômen cản do các bánh xe trượt lê trên mặt đường:

2 . 0,14. bx. .1

M Y x G  r (5.8)

Trong đó:

µ1 – Hệ số bám ngang:µ10,8. Y – Lực ngang (N).

Thay số vào (5.8) ta được:

2 0,14.232,51.0,8.0, 25 6,51( )

M   Nm

Tổng mơmen cản quay vịng ở 2 bánh xe dẫn hướng là:

12

2.( ).

c

M  M M  (5.9)

Trong đó:

γ – Hệ số tính đến ảnh hưởng của M3: γ = 1,07. Thay số vào (5.9) ta được:

2.(0, 47 6,51).1, 07 14,94( )

c

M    Nm

Suy ra, lực cản cực đại tác dụng lên tay lái:

max . . . c l tldtl M P r i i   (5.10) Trong đó: rtl – Bán kính tay lái:rtl 150(mm). id – Tỉ số truyền dẫn động lái:id 0,954. iω – Tỉ số truyền cơ cấu lái:i 1.

90 ηt – Hiệu suất thuận của cơ cấu lái:t 1(do hệ thống lái của xe không sử dụng cơ cấu lái).

ηl – Hiệu suất tính đến tiêu hao do mát sát tại các cam quay và khớp nối:l 0, 7. Thay số vào (5.10) ta được:

max 14,94 149,15( ) 0,15.1.0,954.1.0,7 l P   N

Kết luận: Plmax 149,15( )N là tương đối nhẹ để tài xế có thể đánh lái dễ dàng. Nhưng để giảm lực đánh lái thêm, ta có thể giảm hệ số cản lăn của bánh xe, tăng bán kính tay lái cũng như tăng tỉ số truyền dẫn động lái. Biện pháp để giảm hệ số cản lăn là dễ thực hiện nhất, trên các xe tham gia cuộc thi tiết kiệm nhiên liệu thường dùng lốp trơn, khơng có hoa lốp, lốp có bề rộng nhỏ, áp suất lốp đủ và tình trạng lốp tốt trong quá trình vận hành.

 Kiểm tra bền trục lái: