4. 2.2 Xylanh chính
4.2.3. Khối van điều khiển:
Khối van điều khiển gồm có 2 khối con tơng ứng là cụm van 1 và cụm van 2, mỗi cụm nằm trên 1 dòng dẫn động phanh rieeng biệt. Hai cụm van điều khiển theo nguyên lý hoàn toàn tơng tự nhau.
Cụm van 1 tơng ứng với dòng phanh thứ nhất. Các đại lợng đầu vào cụm van thứ nhất bao gồm:
Lu lợng dầu ở dòng phanh thứ nhất Q1
áp suất dầu sinh ra tại xy lanh công tác bánh trớc bên trái Pxl1
áp suất dầu sinh ra tại xy lanh công tác bánh trớc bên phải Pxl2 Các đại lợng đầu ra cụm van thứ nhất bao gồm:
áp suất P1 của dầu ở trớc van( cũng là ở khoang 1 của xy lanh chính) Lu lợng dầu chảy qua van điều khiển tới bánh trớc bên trái Q11 Lu lợng dầu chảy qua van điều khiển tới bánh trớc bên phải Q12
Lu lợng dầu chảy qua van về thùng tích năng từ xy lanh công tác của cơ cấu phanh phía trớc bên trái Q1T
Lu lợng dầu chảy qua van về thùng tích năng từ xy lanh công tác của cơ cấu phanh phía trớc bên phải Q2T
P1 = (Q Q Q Q Q )dt V K T T ∫ 1− 11− 12+ 1 + 2 1 Trong đó:
K: Mô đun đàn hồi của dầu phanh, có kể đến ảnh hởng độ cứng của đ- ờng ống dẫn K=2.109 (N/m2 )
V1: Thể tích của khoang thứ nhất kể cả thể tích của đờng ống và phần không gian của van điều khiển nối chung vói nó (m3)
V1 đợc xác đinh theo công thức: V1=Vk1+ VR1+ Vvan (m3 )
Với Vk1 là thể tích khoang thứ nhất của xy lanh chính; Vk1 đợc xác định theo công thức Vk1= Amc. l01 (m3 )
l01 : Là chiều dài ban đầu của khoang1 xy lanh chính:
VR1: Là thể tích đoạn đờng ống nối từ xy lanh chính đến van điều khiển ; VR1 đợc xác định theo công thức: VR1= 4 .D2l1 π (m3 ) Trong đó : D là đờng kính ống dẫn dầu (m ) l1: là chiều dài ống dẫn dầu (m ) Vvan: là thể tích của van (m3 ) Phơng trình xác định Q11: Q11= Qd.δ. d xl P P P ∆ − 1 1 Trong đó:
Qd: Lu lợng danh nghĩa của van điều khiển (m3/s )
δ: là hệ số thể hiện sự đóng mở của cụm van. Nó đợc điều khiển bởi ECU thông qua van điện từ và có giá trị 0 hoặc 1 tuỳ theo trạng thái làm việc của van
∆Pd: Độ chênh áp danh nghĩa của van điều khiển (N/m2 ) P1: áp suấtdầu ở phía trớc van điều khiển (N/m2)
Pxl1: áp suất tại xy lanh công tác bánh trớc bên trái (N/m2 ) Tơng tự, phơng trình xác định Q12: Q12= Qd.δ. d xl P P P ∆ − 2 1 (m3/s ) Trong đó:
Pxl2: áp suất tại xy lanh công tác bánh trớc bên phải(N/m2) Phơng trình xác định Q1T và Q2T: Q1T= Qd.δ. d T xl P P P ∆ − 1 (m3/s ) Q2T= Qd.δ. d T xl P P P ∆ − 2 (m3/s ) Trong đó
PT: là áp suất của thùng tích năng; để đơn giản ta chọn PT=0 Tơng tự nh vậy ở cụm van thứ 2.
Các đại lợng đầu vào cụm van thứ nhất bao gồm: Lu lợng dầu ở dòng phanh thứ hai Q2
áp suất dầu sinh ra tại xy lanh công tác bánh sau bên trái Pxl3
áp suất dầu sinh ra tại xy lanh công tác bánh sau bên phải Pxl4 Các đại lợng đầu ra cụm van thứ nhất bao gồm:
áp suất P2 của dầu ở trớc van( cũng là ở khoang 2 của xy lanh chính) Lu lợng dầu chảy qua van điều khiển tới bánh sau bên trái Q21 Lu lợng dầu chảy qua van điều khiển tới bánh sau bên phải Q22
Lu lợng dầu chảy qua van về thùng tích năng từ xy lanh công tác của cơ cấu phanh phía sau bên trái Q3T
Lu lợng dầu chảy qua van về thùng tích năng từ xy lanh công tác của cơ cấu phanh phía saubên phải Q4T
Các phơng trình toán học mô phỏng các đại lợng nh sau
P2 = (Q Q Q Q Q )dt V K T T ∫ 2 − 21− 22 + 3 + 4 2 Trong đó:
K: Mô đun đàn hồi của dầu phanh, có kể đến ảnh hởng độ cứng của đ- ờng ống dẫn (N/m2 )
V2: Thể tích của khoang thứ hai kể cả thể tích của đờng ống và phần không gian của van điều khiển nối chung vói nó (m3)
V2 đợc xác đinh theo công thức: V2=Vk2+ VR1+ Vvan (m3 )
Với Vk2 là thể tích khoang thứ hai của xy lanh chính; Vk2 đợc xác định theo công thức Vk2= Amc. l02 (m3 )
l02 : Là chiều dài ban đầu của khoang2 xy lanh chính: Vvan: là thể tích của van (m3 )
Phơng trình xác định Q21: Q21= Qd.δ. d xl P P P ∆ − 3 2 Trong đó:
Qd: Lu lợng danh nghĩa của van điều khiển (m3/s )
δ: là hệ số thể hiện sự đón mở của cụm van. Nó đợc điều khiển bởi ECU thông qua van điện từ và có giá trị 0 hoặc 1 tuỳ theo trạng thái làm việc của van
P2: áp suấtdầu ở phía trớc van điều khiển (N/m2)
Pxl3áp suất tại xy lanh công tác bánh sau bên trái (N/m2 ) Tơng tự ,phơng trình xác định Q22: Q22= Qd.δ. d xl P P P ∆ − 4 2 Trong đó:
Pxl4: áp suất tại xy lanh công tác bánh sau bên phải (N/m2) Phơng trình xác định Q3T và Q4T: Q3T= Qd.δ. d T xl P P P ∆ − 3 (m3/s ) Q4T= Qd.δ. d T xl P P P ∆ − 4 (m3/s ) Trong đó
PT: là áp suất của thùng tích năng (N/m2)
Nh vậy, tại khối van điều khiển gồm có các tín hiệu vào và ra nh sau:
6 tín hiệu đầu vào và 1 tín hiệu điều khiển của bộ điều khiển ABS:
Q1,Q2 : lu lợng dầu ở 2 khoang xy lanh chính truyền tới cơ cấu chấp hành Pxl1, Pxl2,Pxl3,Pxl4 : áp suất tại xy lanh công tác
10 tín hiệu đầu ra bao gồm:
P1,P2: áp suất dầu ở phía trớc van điều khiển
Q11,Q12,Q21,Q22: Lu lợng dầu của van truyền tới các xy lanh công tác. Q1T, Q2T, Q3T,Q4T: Lu lợng dầu hồi về thùng tích năng
Hình 4.4 Khối van điều khiển 4.2.4.Xy lanh công tác
Khối XY LANH CÔNG TáC bao gồm xy lanh công tác của 4 bánh xe. Mỗi xy lanh công tác ở mỗi bánh xe đều hoạt động dựa trên nguyên lý hoàn toàn giống nhau do có cùng chung các công thức toán học
Xét xy lanh công tác thứ nhất (bánh trớc bên trái ) thuộc dòng phanh thứ nhất, nhánh thứ nhất dẫn động ra cầu trớc.
Các đại lợng đầu vào của xy lanh công tác nhánh1 bao gồm: Lu lợng dầu chảy qua van điều khiển tới bánh trớc bên trái Q11
Lu lợng dầu chảy qua van về thùng tích năng từ xy lanh công tác của cơ cấu phanh phía trớc bên trái Q1T
áp suất tại xy lanh công tác bánh trớc bên trái Pxl1 Dịch chuyển của pít tông xy lanh công tác x3
Phơng trình xác định Pxl1 nh sau: Tại xy lanh công tác khi có lu lợng Q11 tác động sẽ làm pít tông trong xy lanh công tác dịch chuyển một đoạn là x3, nhng do pít tông dịch chuyển về 2 phía nên tổng dịch chuyển của pít tông là 2x3. Do đó, áp suất trớc xy lanh công tác bánh trớc bên trái đợc xác định theo công thức:
Pxl1= 11 3 1 01 1 ) 2 . (Q S x Q dt P V K T xlt xl + − − ∫ Trong đó :
Vxl1: Là tổng thể tích của đờng ống dẫn dầu trớc xy lanh công tác cầu trớc và thể tích của khoang xy lanh công tác cầu trớc.
Vxl1= VR2+ V_xlt Trong đó:
VR2: Là thể tích đờng ống dẫn dầu từ van điều khiển tới xy lanh công tác cầu trớc: VR2= 2 .2 4 . l D π
Với D là đờng kính ống dẫn dầu (m ); l2 là chiều dài đờng ống dẫn từ van điều khiển đến xy lanh công tác (m )
V_xlt : là thể tích khoang xy lanh công tác cầu trớc:V_xlt= dt .lt
4 . 2 π
với dt là đờng kính xy lanh công tác cầu trớc( m ); lt : là chiều dài ban đầu xy lanh công tác cầu trớc (m )
Sxlt: Là diện tích pít tông xy lanh công tác cầu trớc: Sxlt=
4 .dt2
π
x3 : Dịch chuyển của xy lanh công tác bánh trớc bên trái P01: áp suất ban đầu của xy lanh công tác (N/m2)
Phơng trình xác định chuyển động của xy lanh công tác1: x3 mxlt.x3= Pxl1.Sxlt- Ft- à.x3 ⇒ x3= ( xl xlt t ms ) xlt F F S P m1 1. − − Trong đó:
mxlt: là khối lợng pít tông xy lanh công tác cầu trớc(Kg )
Ft:Lực khắc phục khe hở giữa pít tông và đĩa ma sát Ft=k(x3-x0) x0: là khe hở ban đầu của pít tông và đĩa ma sát (m)
k: Độ cứng của vật liệu làm má phanh (N/m2) Fms: Lực cản của dầu:Fms= à.x3 (N )
à: Hệ số cản nhớt của dầu phanh (Kgm/s)
Xét xy lanh công tác thứ hai(bánh trớc bên phải ) thuộc dòng phanh thứ nhất,nhánh thứ 2 dẫn động ra cầu trớc.
Đầu vào của xy lanh công tác nhánh2 bao gồm: Lu lợng dầu của van tới nhánh thứ nhấtQ12 Lu lợng dầu hồi về thùng tích năng Q2T Đầu ra của xy lanh công tác nhánh1 bao gồm:
áp suất trớc xy lanh công tác Pxl2
Dịch chuyển của pít tông xy lanh công tác x4 Phơng trình xác định Pxl2 nh sau:
Phơng trình xác định Pxl2nh sau: Tại xy lanh công tác khi có lu lợng Q12 tác động sẽ làm pít tông trong xy lanh công tác dịch chuyển một đoạn là x4, nhng do pít tông dịch chuyển về 2 phía nên tổng dịch chuyển của pít tông là 2x4. Do đó, áp suất trớc xy lanh công tác bánh trớc bên trái đợc xác định theo công thức:
Pxl2= 12 4 2 02 2 ) 2 . (Q S x Q dt P V K T xlt xl + − − ∫ Trong đó :
Vxl2: Là tổng thể tích của đờng ống dẫn dầu trớc xy lanh công tác cầu trớc và thể tích của khoang xy lanh công tác cầu trớc.
Vxl2= VR2+ V_xlt
P01: áp suất ban đầu của xy lanh công tác, để đơn giản chọnP01= 0 Phơng trình xác định chuyển động của xy lanh công tác2: x4
mxlt.x4= Pxl2.Sxlt- Ft- à.x4 ⇒ x4= ( xl xlt t ms ) xlt F F S P m1 2. − −
Xét xy lanh công tác thứ ba (bánh sau bên trái ) thuộc dòng phanh thứ hai,nhánh thứ 3 dẫn động ra cầu sau.
Đầu vào của xy lanh công tác nhánh3 bao gồm:
Lu lợng dầu chảy qua van điều khiển tới bánh sau bên trái Q21
Lu lợng dầu chảy qua van về thùng tích năng hồi về thùng tích năng Q3T Đầu ra của xy lanh công tác nhánh3 bao gồm:
áp suất tại xy lanh công tác Pxl3
Dịch chuyển của pít tông xy lanh công tác x5 Phơng trình xác định Pxl3 nh sau:
Phơng trình xác định Pxl3nh sau: Tại xy lanh công tác khi có lu lợng Q21 tác động sẽ làm pít tông trong xy lanh công tác dịch chuyển một đoạn là x5, nhng do pít tông dịch chuyển về 2 phía nên tổng dịch chuyển của pít tông là 2x5. Do đó, áp suất trớc xy lanh công tác bánh trớc bên trái đợc xác định theo công thức:
Pxl3= 21 5 3 03 3 ) 2 . (Q S x Q dt P V K T xls xl + − − ∫ Trong đó :
Vxl3: Là tổng thể tích của đờng ống dẫn dầu trớc xy lanh công tác cầu sau và thể tích của khoang xy lanh công tác cầu sau.
Vxl3= VR4+ V_xls Trong đó:
VR4: Là thể tích đờng ống dẫn dầu từ van điều khiển tới xy lanh công tác cầu sau: VR4= 2.4 4 . l D π
Với D là đờng kính ống dẫn dầu (m); l4 là chiều dài đờng ống dẫn từ van điều khiển đến xy lanh công tác cầu sau (m)
V_xls : là thể tích khoang xy lanh công tác cầu sau:V_xls = ds .ls
4 . 2
π với ds
là đờng kính xy lanh công tác cầu sau (m); ls : là chiều dài pít tông xy lanh công tác cầu sau (m )
Sxls: Là diện tích pít tông xy lanh công tác cầu sau: Sxls=
4 . 2
s
d
π
P03: áp suất ban đầu của xy lanh công tác (N/m2)
Phơng trình xác định chuyển động của xy lanh công tác3: x5 mxls.x5= Pxl3.Sxls- Ft- à.x5 ⇒ x5= ( xl xls t ms ) xls F F S P m1 3. − − Trong đó:
Xét xy lanh công tác thứ t (bánh sau bên phải) thuộc dòng phanh thứ hai, nhánh thứ 4 dẫn động ra cầu sau.
Đầu vào của xy lanh công tác nhánh4 bao gồm: Lu lợng dầu của van tới nhánh thứ hai Q22 Lu lợng dầu hồi về thùng tích năng Q4T
Đầu ra của xy lanh công tác nhánh3 bao gồm:
áp suất trớc xy lanh công tác Pxl4
Dịch chuyển của pít tông xy lanh công tác x6
Phơng trình xác định Pxl4 nh sau: Tại xy lanh công tác khi có lu lợng Q22 tác động sẽ làm pít tông trong xy lanh công tác dịch chuyển một đoạn là x6, nhng do pít tông dịch chuyển về 2 phía nên tổng dịch chuyển của pít tông là 2x6. Do đó, áp suất trớc xy lanh công tác bánh trớc bên trái đợc xác định theo công thức:
Pxl4= 22 6 4 04 4 ) 2 . (Q S x Q dt P V K T xls xl + − − ∫ Trong đó :
Vxl4: Là tổng thể tích của đờng ống dẫn dầu trớc xy lanh công tác và thể tích của khoang xy lanh công tác.
Vxl4= VR4+ V_xls Trong đó:
P04: áp suất ban đầu của xy lanh công tác (N/m2)
Phơng trình xác định chuyển động của xy lanh công tác4: x6 mxls.x6= Pxl4.Sxls- Ft- à.x6 ⇒ x6= ( xl xls t ms ) xls F F S P m1 4. − −
Hình 4.5: Khối Xylanh công tác
Nh vậy, khối XY lanh công tác gồm có 8 đầu vào và 8 đầu ra
4.2.5.Cơ cấu phanh
Khi các xy lanh công ở các bánh xe làm việc sẽ tạo ra các dịch chuyển các dich chuyển tơng ứng ở các xy lanh công tác. Các dịch chuyển này sẽ làm phát sinh ra các mô men phanh tại các bánh xe.
Các đại lợng đầu vào của khối Cơ cấu phanh gồm có các dịch chuyển là x3,x4,x5,x6
Các đại lợng đầu ra của khối Cơ cấu phanh gồm có các mô men phanh tơng ứng ở các bánh xe: Mp1. Mp2, Mp3, Mp4
Phơng trình xác định mô men phanh nh sau: Mp= m.à.P.Rtb (Nm )
Trong đó:
m: là số đôi bề mặt ma sát
à: Là hệ số ma sat
Rtb: bán kính trung bình tấm ma sat (m )
Hình4.6: Khối cơ cấu phanh
Trên thực tế, khi mô phỏng qúa trình làm việc của ABS phải kể dến cả sự cản trở của dầu trong các đờng ống dẫn, nghĩa là trên mô hình mô phỏng phải có khối đờng ống ở vị trí trớc van điều khiển và trớc xy lanh công tác. Tuy nhiên, để đơn giản hoá mô hình mô phỏng nên em đã bỏ qua sức cản của dầu .
chơng 5:
Quy trình gia công chi tiết
1.Phân tích kết cấu - Chọn dạng sản xuất:
1.1. Phân tích kết cấu:
Chi tiết chốt của cơ cấu phanh sau có dạng chi tiết dạng trụ gồm có các mặt quan trọng tiếp xúc với cam lệch tâm.
Chức năng nhiệm vụ: chốt phanh có nhiệm vụ giữ cố định guốc phanh ở đầu dới của phanh. Ngoai ra chốt phanh kết hợp với cam lệch tâm làm nhiệm vụ điều chỉnh khe hở má phanh khi má phanh bị mòn để phanh đạt hiệu quả tốt trong quá trình làm việc.
1. 2. Chọn dạng sản xuất:
Do tính chất sản xuất mang tính sửa chữa và cải tiến nhỏ, cho nên ta chọn sản xuất là đơn chiếc.
2. Lập quy trình công nghệ:
2.1. Phơng pháp tạo phôi:
Do chi tiết có dạng hình trụ, đờng kính lớn nhất là 19 mm nên chi tiết đ- ợc chế tạo bang cách cán nóng
Nguyên công 1: Tiện φ19
Nguyên công 2: Tiện các vị trí φ φ φ14, 12, 10,tiện ren
Nguyên công 4: Kiẻm tra chi tiết
2.1. Thiết kế quy trình công nghệ: Nguyên công 1: Tiện đạt kích thớc φ19
Sơ đồ gá đặt
Chi tiết gia công đợc định vị kẹp chặt băng mâm cặp ba chấu hạn chế 4 bậc tự do.
S
Chọn máy
Ta chọn máy gia công là máy tiện có kí hiệu T620 Các thông số của máy tiện T620 :
Đờng kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm Số cấp tốc độ trục chính : 23
Giới hạn vòng quay trục chính :25ữ 2000 Công suất động cơ : 10 kw