5. Cường húa lỏi
5.2.3.Van phõn phối:
Ha l van điều khiển, cú nhiệm v điều khiển dũng chất lỏng đi đến i lanh lực phự hợp v i trạng thỏi qua vũng (sang trỏi, sang phải, hoặc đi thẳng ). Van phõn phối cú một u cầu quan trọng l đảm bảo tớnh chộp hỡnh cho hệ thống lỏi nghĩa l gúc qua vũng của bỏnh e dẫn hư ng phải tương ứng v i gúc qua của v lăng v lực tr n v lăng phải tương ứng v i lực cản qua vũng.
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 32
+ Van phõn phối kiểu van quay
Van điều khiển kiểu qua trong cơ cấu lỏi qu ết định dầu từ bơm sẽ đi đến buồng n o. Tr c van điều khiển (m men từ v lăng tỏc d ng l n ) v tr c răng được nối v i nhau b ng một thanh oắn. Van qua v tr c răng được nối v i nhau b ng một chốt v qua cựng nhau. Nếu cú ỏp suất dầu, thanh oắn sẽ bị oắn hết cỡ, tr c van điều khiển v tr c răng sẽ tiếp ỳc v i nhau ở vấu chặn n n m men từ tr c van điều khiển sẽ tru ền thẳng đến tr c răng.
Hỡnh 1.22 Van điều khiển kiểu quay . Sơ đồ mạch điều khiển thuỷ lực của van quay.
Một sức cản trong mạch dầu được tạo ra bởi chu ển dộng qua của tr c van điều khiển so v i van qua . hi v lăng qua sang phải, ỏp suất bị cản lại tại cửa X v Y, khi qua sang trỏi, nú bị cản lại tại X' v Y'.
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 33 Hỡnh 1.23 Mạch điều khiển thuỷ lực của van quay.
hi đỏnh lỏi, tr c van điều khiển qua , l m tr c răng qua nhờ thanh kộo. Ngược lại v i tr c răng, do lỳc n thanh oắn bị oắn tỷ lệ v i lực tỏc d ng từ mặt đường, tr c van điều khiển chỉ qua theo lượng oắn của thanh oắn v di chu ển sang phải hoặc sang trỏi so v i van qua . Vỡ vậ cỏc khe X,Y ( ha X' v Y') được tạo ra v gõ ra sự khỏc nhau trong ỏp suất dầu giữa buồng lanh b n phải v b n trỏi. Như vậ , chu ển động qua của tr c van điều khiển trực tiếp gõ ra sự tha đổi của cỏc cửa v điều chỉnh ỏp suất dầu. Dầu từ bơm v o v nh ngo i của van qua v dầu hồi về bỡnh qua khe hở giữa thanh oắn v tr c van điều khiển.
+Van phõn phối kiểu van trượt
Hỡnh 1.24 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 34 Trong đú:
1: Thựng chứa 2: Bơm dầu
3: Bỏnh e dẫn hư ng 4: Vỏ van phõn phối 5: Lũ xo 6: Đũn kộo dọc
7: Xi lanh lực 8,9: Đường dầu nối i lanh lực v van phõn phối 10: Đường dầu hồi 11: Con trượt
12: Cơ cấu lỏi 13: V lăng
Van phõn phối được lắp tr n đũn kộo dọc 6. Phớa đũn qua đứng, đũn kộo dọc được nối cứng v i con trượt 11 ( lừi van ), phớa cũn lại nối cứng v i vỏ van 4. hi e chu ển động thẳng, con trượt n m ở vị trớ trung gian, chất lỏng từ bơm 2 đi v o van phõn phối v thoỏt ra đường hồi 10 đi về thựng chứa 1, hệ thống trợ lực kh ng l m việc.
hi qua vũng, người lỏi qua v lăng 13 ( giả sử sang trỏi ), qua cơ cấu lỏi 12 đũn kộo dọc sẽ đẩ con trượt 11 l n tr n, lỳc n dầu ỏp suất cao từ bơm qua van đi v o đường 8 v đến buồng trỏi của i lanh lực 7 đẩ piston sang trỏi, đẩ bỏnh e qua sang trỏi, thực hiện qua vũng trỏi.
Đường dầu 9 lỳc n qua van được nối th ng v i đường 10, đưa dầu từ buồng tr n b n phải i lanh lực về thựng chứa 1. ngược lại nếu người lỏi qua v lăng sang phải, con trượt 11 bị kộo uống, dầu ỏp suất cao đi từ bơm qua van đến đường dầu 9, đến buồng phải của i lanh lực 7 v dầu từ đường 8 sẽ qua van phõn phối về đường 10 v về thựng chứa 1. ũ o phản ứng 5 cú tỏc d ng đảm bảo khi lực tỏc d ng của người lỏi l n v lăng đạt một giỏ trị nhất định, hệ thống trợ lực m i l m việc, điều n đảm bảo cho người lỏi cú “cảm giỏc lỏi” khi qua v lăng.
+Van phõn phối kiểu van cỏnh
Tr n hỡnh vẽ l cấu tạo kiểu van cỏnh. Nú cũng cú tỏc d ng như hai kiểu van tr n. Tr c van điều khiển v tr c răng được nối nhau th ng qua thanh oắn, cỏc cỏnh van được l m liền v i thanh oắn.
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 35 Cỏc van V1 và van V2 của cỏnh số một đúng vai trũ như van điều khiển hư ng chả v lựa chọn dũng dầu:hoặc từ P-A-T hoặc từ P-B-T ph thuộc v o sự dịch chu ển của v lăng.
Cỏc van V3 và van V4 của cỏnh số hai đúng vai trũ như van điều khiển ỏp suất tại điểm A v điểm B ph thuộc v o lực đỏnh lỏi. Ở vị trớ chung gian tất cả cỏc van V1,V2,V3 và van V4 đều mở v do đú kh ng cú sự ch nh lệch ỏp suất giữa hai khoang A và khoang B.
hi v lăng qua sang trỏi V1 mở, V2 đúng, V3 mở một phần, V4 mở do vậ ỏp suất tại A tăng l n v đẩ piston sang phải tạo sự trợ lực lỏi. Tương tự khi e qua vũng sang phải.
Hỡnh1.25 Sơ đồ mạch điều khiển van cỏnh
+Van phõn phối kiểu van ống
Van điều khiển kiểu ống được m tả ở hỡnh vẽ dư i đõ :
V1 V2 Cánh No.1 V2 V1 Từ bơm Đến bình chứa Piston trợ lực V4 V3 No.2 Cánh V3 V4
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 36 Hỡnh 1.26 Van điều khiển kiểu ống.
5.2.4 Tớnh chộp h nh của hệ thống lỏi
hi người lỏi đang qua v lăng về 1 phớa n o đú ( sang phải ), thỡ dừng lại. con trượt 11 dừng lại theo, trong khi đú do đường dầu 9 vẫn đang nối th ng v i bơm v dầu ỏp suất cao vẫn v o khoang b n phải của i lanh lực 7, piston vẫn tiếp t c được đẩ sang trỏi đẩ bỏnh e 3 qua sang phải, th ng qua cỏc đũn dẫn động thanh kộo dọc 6 sẽ đẩ vỏ van 4 đi uống, đúng đường dầu từ bơm v o đường 9, giữ ngu n ỏp suất dầu trong khoang b n trỏi của i lanh lực, piston của i lanh lực dừng lại v do đú bỏnh dẫn hư ng cũng dừng lại cựng v lăng.
hi bộ phận cường húa hỏng đảm bảo hệ thống lỏi vẫn l m việc được, tu nhi n lực tr n v lăng sẽ l n, l m người lỏi rất vất vả. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.2.5 Nguyờn lý hoạt động của hệ thống lỏi cú trợ lực thủy lực
Trợ lực lỏi l một thiết bị thuỷ lực sử d ng c ng suất của động cơ để giảm nhẹ lực lỏi. Động cơ dẫn động bơm tạo ra dầu cao ỏp tỏc d ng l n piston n m trong lanh lực. Mức độ trợ giỳp ph thuộc v o độ l n của ỏp suất dầu tỏc d ng l n piston. Vỡ vậ nếu cần trợ lực lỏi l n hơn thỡ phải tăng ỏp suất dầu.
+ Vị trớ trung gian
Nếu van ở vị trớ trung gian, tất cả dầu sẽ chả qua van v o cửa ả v hồi về bơm. Vỡ ỏp suất dầu b n trỏi v b n phải piston l như nhau l n piston kh ng chu ển động về hư ng n o.
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 37 Hỡnh 1.27 Sơ đồ nguyờn l trợ lực lỏi ở vị trớ chung gian .
+ Khi quay vũng
hi tr c lỏi chớnh qua theo bất kỳ hư ng n o, giả sử qua sang phải thỡ van điều khiển cũng di chu ển l m đúng một phần cửa dầu, cũn cửa kia mở rộng hơn. Vỡ vậ l m tha đổi lượng dầu v o cỏc cửa, cựng lỳc đú ỏp suất dầu được tạo ra. Như vậ tạo ra sự tr nh lệch ỏp suất giữa hai khoang trỏi v phải của piston. Sự tr nh lệch ỏp suất đú l m piston dịch chu ển về phớa cú ỏp suất thấp, dầu b n ỏp suất thấp sẽ được đẩ qua van điều khiển về bơm.
Hỡnh 1.28 Sơ đồ nguyờn l trợ lực lỏi khi quay vũng.
Bơm hối van điều khiển
Piston X lanh lực
Bơm hối van điều khiển
Piston X lanh lực
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 38
Chương 2
PH N T CH L A CH N PH NG ÁN THI T K
2.1 Phõn tớch lựa chọn phương ỏn thiết kế cơ cấu lỏi 2.1.1 Trục vớt-ờcubi-thanh răng
u điểm:-Ma sỏt giữa tr c vớt v cu l ma sỏt lăn th ng qua cỏc vi n bi,bởi vậ hiệu suất tru ền lực cao,giảm được sự mũn trong cơ cấu lỏi.
-Cho phộp dễ d ng kết hợp v i trợ lực lỏi thủ lực v được dựng phổ biến tr n t tải v t buýt.
2.1.2 ỏnh răng-thanh răng
u điểm:-Cơ cấu lỏi đơn giản gọn nhẹ.Do cơ cấu lỏi nhỏ v bản than thanh răng tỏc d ng như thanh dẫn động lỏi n n kh ng cần cỏc đũn kộo ngang như cỏc cơ cấu lỏi khỏc.
-Cú độ nhạ cao vỡ ăn kh p giữa cỏc răng l trực tiếp.
-Sự cản trượt,cản lăn nhỏ v tru ền m men rất tốt n n ta lỏi nhẹ. -Cú khả năng tự động triệt ti u khe hở tại chỗ ăn kh p.Tỉ số tru ền thuõn v nghịch b ng nhau v b ng 0,8 đến 0,9.
Nhược điểm:- ớch thư c chiều d i cơ cấu l n,thanh răng chế tạo từ thộp chất lượng cao,kớch thư c nhỏ,tu vậ dễ bị cong trong quỏ trỡnh sử d ng.
ết luận:V i đặc điểm của e thiết kế l tải trọng thấp,vận h nh tr n đường tốt điều kiện thuận lợi.Ta chọn cơ cấu lỏi loại bỏnh răng-thanh răng.
1: Đũn qua ngang 4: Thanh dẫn động 2: h p cầu 5: Vành tay lỏi 3: Cơ cấu lỏi 6: Tr c lỏi
Hỡnh 2.2 Sơ đồ chung của hệ thống lỏi thiết kế.
1 2 3 4
5 6
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 39
2.2 Phõn tớch lựa chọn phương ỏn thiết kế dẫn động lỏi 2.2.1 Dẫn động lỏi v i h nh thang lỏi 4 khõu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
u điểm: ết cấu đơn giản,đỏp ứng gần đỳng quan hệ lý thu ết.
Nhược điểm:Phạm vi sử d ng hạn chế.Được sử d ng tr n t cú dầm cầu liền v i 2 phương phỏp bố trớ đũn ngang l đũn ngang lien kết n m sau dầm cầu v n m trư c dầm cầu.Dựng v i hệ thống treo ph thuộc.
2.2.2 Dẫn động lỏi v i h nh thang lỏi 6 khõu
Số lượng đũn v khõu kh p tăng l n nh m đảm bảo cỏc bỏnh e chu ển động độc lập.
ết luận:Tr n t v i hệ thống treo trư c độc lập v cơ cấu loại bỏnh răng-thanh răng thỡ cú thể kết hợp thanh răng l m lu n chức năng của thanh lỏi ngang trong hỡnh thang lỏi.V i phương ỏn dần động lỏi 6 khõu cho hệ thống treo độc lập đó đỏp ứng gần đỳng mối quan hệ động học của cỏc bỏnh e phớa trong va phớa ngo i khi qua vũng.
Hỡnh 2.1 Sơ đồ dẫn động lỏi.
2.3 Phõn tớch lựa chọn phương ỏn cường húa lỏi 2.3.1 Cường húa điện
u điểm:Hệ thống cho phộp cú khả năng sử lớ rộng rói nhiều th ng tin lien quan t i khả năng qua vũng của t ,ho n thiện chất lượng điều khiển v qua vũng.
Nhược điểm:Hệ thống v i nhiều cảm biến phức tạp,cỏc trương trỡnh điều khiển m tơ DC,bộ kiểm soỏt tốc độ.Dẫn đến giỏ th nh cao.
2.3.2 Cường húa khớ nộn
Trợ lực khớ nộn sử d ng năng lượng trợ lực l khớ nộn tr n t .Nguồn khớ nộn tr n e cú ỏp suất tối đa l 10 bar.Do đú kớch thư c i lanh lực v van điều khiển thường l n,khú bố trớ tr n e.Do vậ ,hiện na hệ thống trợ lực b ng khớ nộn ớt được sử d ng.
2.3.3 Cường húa thủy lực
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 40 u điểm:Cú cấu tạo khỏ đơn giản,tỏc động nhanh,hiệu suất cao.V i c ng nghệ chế tạo hiện đại cho phộp thiết kế được những bộ trợ lực thủ lực cú kết cấu nhỏ gọn.N n được sử d ng nhiều tr n e con v e du lịch.
Nhược điểm:Cú nhiều chỗ tiếp ỳc cơ khớ dẫn đến m i mũn.
ết luận:Chọn hệ thống lỏi cú cơ cấu lỏi kiểu bỏnh răng-thanh răng,dẫn động lỏi v i hỡnh thang lai 6 khõu,cường húa lỏi thủ lực.
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 41
Chương 3
TÍNH TOÁN THI T K HỆ THỐNG LÁI
3.1 Cỏc số liệu thiết kế
Xe du lịch 5 chỗ ngồi
Chiều rộng cơ sở B 1470mm
hoảng cỏch giữa 2 tr qua đứng B0 1230mm
Chiều d i cơ sở của e L 2550mm
Chiều d i to n bộ e L0 4300mm
Trọng lượng kh ng tải G0 11100N
Trọng lượng to n tải G 15200N
Trọng lượng tỏc d ng l n cầu dẫn hư ng G1 7300N Trọng lượng tỏc d ng l n một bỏnh dẫn hư ng Gbx 3650N
ý hiệu lốp 185/60R15
Thụng số hệ thống lỏi.
Chiều d i đũn b n hỡnh thang lỏi m = 180mm hoảng cỏch giữa đũn ngang v tr trư c = 188mm Chiều d i thanh nối b n hỡnh thang lỏi p =280mm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2 Tớnh toỏn động học hệ thống lỏi 3.2.1 Tớnh mụ men cản quay vũng max 3.2.1 Tớnh mụ men cản quay vũng max
M men cản qua vũng ở cỏc bỏnh e dẫn hư ng được ỏc định ở trạng thỏi e qua vũng v chở đủ tải. M men cản qua vũng được tớnh toỏn khi uất hiện lực cản lăn ở hai bỏnh e ngược chiều nhau, cú một lực b n Y, m men ổn định của bỏnh e dẫn hư ng. MC = M1+M2+M3 (2.1)
M men cản qua vũng gõ n n do lực cản lăn:
M1 = Gbx. f.a (2.2) Trong đú:
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 42 - a: Cỏnh ta đũn của lực Pf quay xung quanh tr đứng.
V i e thiết kế ta đo được a = 45 (mm) = 0,045m
- f: Hệ số cản lăn ột cho trường hợp t chạ tr n đường nhựa v kh , f = 0,02
Hỡnh 2.3 Sơ đồ trụ đứng nghiờng trong mặt phẳng ngang.
+ Giỏ trị m men do Y gõ l n M2 được tớnh cho một bỏnh e, phản lực b n lựi sau một đoạn . Giỏ trị của thừa nhận b ng 1/4 chiều d i của vết tiếp ỳc v gõ l n m men qua cựng chiều M1.
M2 = Y. x (2.3) Trong đú: + l khoảng cỏch từ tõm vết tiếp ỳc v i hợp lực ma sỏt: 2 2 . 5 , 0 r rbx x (2.4) V i r làbỏn kớnh tự do của bỏnh e dẫn hư ng: 25, 4 2 d rB (mm) (2.5) V i bỏnh e cú ký hiệu185/60 R15: ta tớnh được: 15 185 25, 4 375.5 0.38 2 r mm m (m)
rbx là bỏn kớnh l m việc trung bỡnh của bỏnh e, v được ỏc định theo c ng thức sau: rbx .r rbx 0,96.r (2.6) Thay vào (2.4) Ta được: = 0,14r rbx a
p t v e chu n d ng 53-ĐHB HN 43 Y = Gbx.y
V i y = 0,85: Hệ số bỏm ngang giữa bỏnh e v mặt đường
M2 = Y. x = 0,14.r.Gbx.y (2.7) Hỡnh 2.4
Mụmen ổn định M3 cú giỏ trị nhỏ n n khi tớnh cú thể dựng hệ số . M men cản tổng cộng tr n cầu trước dẫn hư ng được tớnh toỏn như sau:
Mc = 2.(M1 + M2 ) /t= 2 Gbx (f.a + 0,14.y.r) /t (2.8) Giỏ trị theo kinh nghiệm 1,07-1,15. Chọn =1,1
t
= 0,5-0,7 hiệu suất tớnh đến tổn hao ma sỏt, chọn t= 0,7 Tha số v o ta cú: Mc=529 (N.m)
3.2.2 Tỷ số truyền của hệ thống lỏi
3.2.2.1 Tỷ số truyền của dẫn động lỏi id
Tỷ số tru ền của dẫn động lỏi ph thuộc v o kớch thư c v quan hệ của cỏc cỏnh ta đũn. id = 0,85-1,1
Chọn sơ bộ id=1 ( cho cầu dẫn hư ng).
3.2.2.2 Tỷ số truyền của cơ cấu lỏi ic
Ta cú c ng thức: ‟max=max.i (2.9) Trong đú :
‟max: Gọi l vũng qua v nh lỏi l n nhất tớnh từ vị trớ đi thẳng. V i e thiết kế l e du lịch ta chọn ‟
max = 1,75 vũng