g M = Zbx
Zbx: Phần trọng l−ợng đ−ợc tính trên một bánh xe (N) f: độ vừng tĩnh của hệ thống treo (m).
g : Gia tốc trọng tr−ờng g = 9,81 m/s2
ψ : Hệ số dập tắt chấn động ; Với các ôtô hiện đại hệ số dập tắt chấn động nằm trong khoảng ψ = 0,15 ữ 0,25
Từ công thức trên ta rút ra đ−ợc Ktr
Ktr =ψ. C.M
Mμ
f
C = Zbx nên
f g Ktr Zbx
. ψ.
=
Thay các số với: ψ = 0,2; g = 9,81 m/s2; Zbx = 1250 (N) f = 0,1 ( m ) ta tính đ−ợc Ktr
2524 1
, 0 . 81 , 9
12500 . 2 ,
0 =
tr =
K (N.s/m)
Khi đã biết đ−ợc (Ktr) ta sẽ tính đ−ợc hệ số cản của giảm chấn (K). Với loại giảm chấn ống thuỷ lực tác dụng hai chiều đ−ợc đặt nghiêng so với phương thẳng đứng dưới một góc α sẽ tính được theo công thức sau:
K .Ktr cos
1
= α
Trong đó α : Góc nghiêng của giảm chấn với phương thẳng đứng ta sẽ chọn α = 300
⇒ K .2524 2914,5 N.s/m 30
cos 1
0 =
=
Biết đ−ợc hệ số cản của giảm chấn ta sẽ tính đ−ợc hệ số cản trong hμnh trình nén (Kn) vμ hệ số cản trong hμnh trình trả (Kt). Giảm chấn ta thiết kế lμ loại giảm chấn ống thuỷ lực tác dụng hai chiều có đường đặc tính không
đối xứng vμ có van giảm tải trong trường hợp nμy lực cản của giảm chấn trong hμnh trình nén tăng chậm hơn trong hμnh trình trả th−ờng lμ : Kt = (2,5 ÷ 3,0)Kn
Lực cản trong hμnh trình nén vμ trả của giảm chấn : Z K Ztr
. 1
1 = . Z K Ztr
. 2
2 = .
Kn Hệ số cản của giảm chấn trong hμnh trình nén Kt Hệ số cản của giảm chấn trong hμnh trình trả
Z1 Lực cản của giảm chấn trong hμnh trình nén Z2 Lực cản của giảm chấn trong hμnh trình nén
Ta sẽ có :
2
n
t K
K K +
= vμ ta chọn Kt = 3Kn thì ta sẽ xác định đ−ợc hệ số cản trong hμnh trình nén vμ trong hμnh trình trả
* Hệ số cản của giảm chấn trong hμnh trình nén vμ trả lμ
4
Kn = 2K => Kn = 1457,25 (N.s/m).
Kt = 3. Kn = 3 x 1457,25 = 4371,75 (N.s/m).
b. Xác định kích thước cơ bản của giảm chấn
Theo Đecbarenđike thì kích th−ớc cơ bản của giảm chấn lμ đ−ờng kính trong (dP) của xi lanh lμm việc. Đường kính nμy nó phản ánh đến áp suất cực đại của chất lỏng tương ứng với lực cực đại truyền qua giảm chấn không đ−ợc v−ợt quá giới hạn cho phép vμ không lμm giảm chấn nóng quá
nhiệt độ cho phép .
Trong thực tế trên các ôtô du lịch có công suất ít loại bé vμ loại trung bình ở Liên Xô thường đặt giảm chấn ống với đường kính xi lanh lμm việc bằng 30 mm, ở một số n−ớc khác thì đ−ợc chọn bé hơn vμ bằng 25,4 mm Ta dựa vμo h−ớng dẫn "thiết kế hệ thống treo ôtô" của học viện kỹ thuật quân sự thì việc chọn đ−ờng kính trong của xi lanh lμm việc cho xe tải có trọng l−ợng của phần đ−ợc treo phân bố lên một giảm chấn từ (7500
ữ12.000)N sẽ vμo khoảng (40 ữ 45)mm
Vậy ta chọn đ−ờng kính trong của xi lanh lμm việc lμ 40(mm) nên dP = 40(mm).
Đường kính của thanh dt = (0,4 ữ 0,6)dp . Đường kính dt xác định áp suất cực đại trong hμnh trình nén, kích thước buồng điền đầy, cũng như ảnh hưởng đến đường kính ngoμi vμ trọng lượng của giảm chấn
Vậy chọn dt = 0,5 ì dp = 0,5 ì 40 = 20 ( mm ).
Thể tích buồng điền đầy phụ thuộc vμo đ−ờng kính thanh vμ phải lớn hơn thể tích của thanh (2 : 4) lần. Hμnh trình piston cμng bé cμng phải đảm bảo tỷ lệ nμy.
Xuất phát từ đó theo thiết kế buồng điền đầy lμ loại đồng tâm vμ có chiều dμi bằng chiều dμi xi lanh lμm việc thì đ−ờng kính ống ngoμi sẽ bằng dn ≈ (2÷4)dt2 +dx2 = 3,6dt2 +dx2
Trong đó:
dt : lμ đ−ờng kính của thanh: dt = 20 (mm).
dx : Đ−ờng kính ngoμi của xi lanh lμm việc dx > dp (đ−ờng kính piston cũng chính lμ đ−ờng kính trong của xilanh) bởi vì nó còn thêm hai lần chiều dμy của thμnh xi lanh khoảng (1,5 ữ 2,5)mm theo tμi liệu của Học viện KTQS thì ta có dx = 1,1.dp = 1,1 ì 40 = 44 ( mm)
Từ đó ta tính được đường kính ống ngoμi
dn = 3,6dt2 +dx2 = 3,6.( ) ( )20 2 + 44 2 =58,1≈ 58 (mm).
Ta có đ−ờng kính ngoμi của ống ngoái D = 1,1.dn = 63,8 ≈ 64 (mm) . Chiều dμi thiết kế của giảm chấn phụ thuộc vμo chiều dμi các kích th−ớc cơ
bản của từng phần giảm chấn.
Trong các giảm chấn hiện có Ld = (3 ữ 5).dx Ld: Chiều dμi phần chứa dầu.
Với điều kiện trên ta chọn Ld = 5 ì dx = 5 ì 44 = 220 (mm).
* Theo sách h−ớng dẫn hệ thống treo của học viện kỹ thuật quân sự dựa vμo trọng l−ợng toμn bộ của ôtô ta có thể chọn các kích th−ớc về chiều dμi các cụm còn lại nh− sau:
Lt = ( Ly + Lo + Lc + Lm ) + 2.Hp = Lk + 2.Hp
Ly = ( 0,75 -1,5).dP chọn = dP = 40(mm).
Lo = (0,75-1,1).dP chọn = dP = 40 (mm).
Lc = (0,4-0,9). dP chọn = 0,5. dP = 20(mm).
Lm = (1,1-1,5).dP chọn = dP = 40(mm).
- Hμnh trình dịch chuyển của piston chọn Hp = 150 ( mm) Kích th−ớc trong hμnh trình nén của giảm chấn lμ 330 mm Ln = 330 mm
Kích th−ớc trong hμnh trình trả của giảm chấn lμ 480 mm Lt = 480 mm
c. Xác định diện tích lỗ tiết lưu của van giảm tải vμ van thông
Để xác định được tiết diện lỗ tiết lưu ta phải xác định được phương trình biểu thị đường đặc tính của giảm chấn quy về vết hai bánh xe.
Chất lỏng đẩy đi trong một giây do piston nén trong giảm chấn lμ Q = F .z (m3/s)
L−ợng tiêu tốn chất lỏng qua lỗ van trong 1 giây :
μ f gγ p
Qv v 2 .
0.
= (m3/s) Trong đó:
μ0: Hệ số tiêu tốn th−ờng lấy μ0 = 0,6 ữ 0,75 fv: Diện tích của lỗ van (m2)
p: áp suất của chất lỏng (MN/m2)
γ: Độ đậm đặc chất lỏng thường lấy bằng γ = 900 (KG/m3).
g: Gia tốc trọng tr−ờng . Vì Qp = Qv ta có:
μ f γgp z
Fp t v
. 2 .. = 0
Suy ra: 2 2
0 .2 2
. . 2
. .
V P t
f g
z p F
μ
= γ (N) = A.
. 2
Zt
Muốn đảm bảo đường đặc tính giả thiết trước lμ đường thẳng có phương trình Zg = A chỉ khác nhau rất ít vμ giao điểm của chúng phải nằm bên trái điểm mở van tải do đó ta có điều kiện sau:
. 2
Zt
K = A.
. 2
Zt
. 2
Zt
Víi A lμ hμm sè 2 2
0 3
. . 2
.
V P
f g A F
μ
= γ
Từ ph−ơng trình trên ta sẽ tìm đ−ợc giá trị diện tích van giảm tải (fv) thoả
mãn điều kiện nμy
Thay giá trị của (A) vμo ta có
( )
(0,65) .1457,25 66,5 ( ) .
81 , 9 . 2
3 , 0 . 900 . 10 . 6 , 125 .
. 2
.
. 2
2 3 3 2
0 3 .
k mm g
Z f F
n P t
V = = =
− +
μ γ