MỤC LỤC
|
|
NỘI DUNG THIẾT KẾ |
Trang |
|
|
MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦUPhần I : Nghiên cứu dao động ô tô. Chương I : Tổng quan về nghiên cứu dao động của ô tô. I.1. Nghiên cứu biên dạng bề mặt đường. I.2. Nghiên cứu dao động ô tô. I.3. Chương II .Các chỉ tiêu đánh giá dao động ô tô. II.1. Những ảnh hưởng của dao động nên cơ thể con người. II.2. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động. II.3. Chỉ tiêu về an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường. Chương III .Mô hình toán học hệ dao động của ô tô . III.1. Các giả thiết khi xây dựng mô hình dao động ô tô. III.2. Xây dựng mô hình dao động ô tô 3 cầu trong mặt phẳng III.3. Khai triển các thành phần dao động của mô hình . Phần II . Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố khai tháctới hệ số tải trọng động Chương I . Mô phỏng dao động ô tô 3 cầu trong mặt phẳng bằng Matlab_ Simulink. I . Mô phỏng dao động ô tô 3 cầu trong mặt phẳng bằng II . Lựa chọn loại biên dạng đường. III . Các đồ thị kết quả tính toán cho xe KMAZ-65115 ứng với chế độ đầy tải. Chương II. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố khai thác tới hệ số tải trọng động: Kết luận chung . Tài liệu tham khảo
|
|
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình phát triển nền kinh tế quốc dân và phục vụ đời sống xã hội, việc vận chuyển hàng hoá, hành khách có vai trò to lớn. Với việc vận chuyển bằng ô tô có khả năng đáp ứng tốt hơn về nhiều mặt so với các phương tiện vận chuyển khác do đặc tính đơn giản, an toàn, cơ động. Trong các loại hình vận chuyển thì vận chuyển bằng ô tô là loại hình thích hợp nhất khi vận chuyển trên các loại đường ngắn và trung bình. Ô tô có thể đến được nhiều vùng, nhiều khu vực địa điểm mà các phương tiện vận chuyển khác khó có thể thực hiện được
Ngày nay do nhu cầu vận chuyển hàng hoá, hành khách tăng nhanh, mật độ vận chuyển lớn. Đồng thời cùng với sự mở rộng và phát triển đô thị ngày càng tăng nhanh thì vận chuyển bằng ô tô lại càng có ưu thế. ở các nước công nghiệp phát triển, công nghiệp ô tô là ngành kinh tế mũi nhọn. Trong khi đó ở nước ta ngành công nghiệp ô tô mới chỉ dừng lại ở mức khai thác, sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng. Những năm 1985 trở về trước các ô tô hoạt động ở Việt Nam đều là ô tô nhập ngoại với nhiều chủng loại do nhiều công ty ở các nước sản xuất. Từ những năm đầu thập kỷ 90 chúng ta thực hiện việc liên doanh, liên kết với các công ty nước ngoài. Nên ở Việt Nam hiện nay đã có 14 liên doanh đã và đang hoạt động như: TOYOTA, MERCEDES - BENZ VMC, DEAWOO, MITSUBISHI, NISSAN, FORD...Tại những liên doanh này ô tô được lắp ráp trên các dây chuyền công nghệ hiện đại. Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã chuyển sang một giai đoạn mới. Công nghệ lắp ráp ô tô ở nước ta cũng phát triển từ loại hình lắp ráp SKD sang CKD1, CKD2 và trong tương lai là lắp ráp IKD. Trong loại hình lắp ráp IKD nhiều chi tiết, hệ thống tổng thành được thiết kế chế tạo trong nước như hệ thống treo, khung vỏ...
Tuy các ô tô được lắp ráp trên dây chuyền công nghệ hiện đại, áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật. Song do điều kiện đường xá kém chất lượng Việt Nam, các xe này chưa đáp ứng được một số các yêu cầu đòi hỏi về độ êm dịu chuyển động, tính tiện nghi, tính an toàn chuyển động...
Nguyên nhân chính của việc xe không đáp ứng được những yêu cầu trên là do xe chuyển động trên đường không bằng phẳng bị kích động liên tục bởi mấp mô mặt đường gây lên dao động ô tô.
Xuất phát từ những phân tích trên và được sự gợi ý của thầy giáo hướng dẫn em làm đề tài: “ Xây dựng mô hình dao động ô tô ”.
Ngày nay nền khoa học phát triển mạnh đặc biệt là công nghệ tin học .Và do những đòi hỏi của thực tiễn trong công tác kiểm tra đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của ô tô để đảm bảo ” an toàn - kinh tế - kỹ thuật “
Do đó trong hướng nghiên cứa của đề tài xây dựng mô hình dao động 3 cầu ô tô trong mặt phẳng và nghiên cứa ảnh hưởng của các yếu tố khai thác đến tải trọng động và từ đó có chế độ khai thác hợp lý hoàn thiện kết cấu của ô tô .
Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Ths. Đào Mạnh Hùng. đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành thiết kế tốt nghiệp này. Xin cảm ơn các thầy, các cán bộ công nhân viên trong bộ môn ô tô, khoa cơ khí đã tạo mợi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và thiết kế tốt nghiệp. Em xin kính chúc các thầy luôn mạnh khoẻ và có nhiều cống hiến hơn nữa trong sự nghiệp phát triển của ngành ô tô nói riêng và ngành giao thông vận tải nói chung của Việt Nam
PHẦN I : NGHIÊN CỨA DAO ĐỘNG Ô TÔ
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG Ô TÔ
Ô tô là một hệ dao động nằm trong mối liên hệ chặt chẽ với đường có mối liên hệ rất phức tạp . Dao động của ô tô không những ảnh hưởng đến con người , hàng hoá chuyên chở , độ bền của các cụm tổng thành ảnh hưởng tới độ an toàn chuyển động của ô tô , mà còn ảnh hưởng tới tuổi thọ của đường . Đặc biệt Trong quá trình chuyển động , sự kích thích động học của mấp mô bề mặt đường kích thích động lực học của động cơ làm cho ô tô dao động .khi ô tô dao động làm phát sinh tải trọng động lớn tác dụng nên hệ thống chịu tải của xe khung, cơ cấu tống thành… ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của chúng.
. Ô tô có thể được coi như một hệ thống dao động nằm trong mối liên hệ chặt chẽ giữa “ Đường - Ô tô - Con người”
Mối quan hệ ---- là phụ :
Mối quan hệ là chính :
Hình vẽ sơ đồ quan hệ của hệ thống: “ Đường - Ô tô - Con người”
Ngày nay , việc nghiên cứa dao động ô tô cũng đã đạt được các thành tựa đáng kể . Dao động ô tô được nghiên cứa trong tổng thể của hệ thống .
“ Đường - Ô tô - Con người ” . Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi để thiết kế sát với thực tế ,song đòi hỏi việc kể đến biên dạng thực tế của đường và tính chất của các cơ quan trên cơ thể con người chịu tác động của dao động . Vì vậy việc nghiên cứa hệ thống “ Đường - Ô tô - Con người ”
được chia thành 3 hướng nghiên cứa :
- Nghiên cứu về biên dạng bề mặt đường
- Nghiên cứu dao động ô tô
- Nghiên cứu cảm giác và sự an toàn của hàng hoá chuyên chở
I.1. Nghiên cứu biên dạng bề mặt đường:
Nghiên cứu về biên dạng bề mặt đường thường được tiến hành bằng thực nghiệm và lý thuyết nhằm mục đích xác định quy luật kích thích dao động ô tô. Bằng các phương pháp đo ghi biên dạng đường khác nhau tiến hành xử lý các kết quả nhận được như xác xuất thống kê. Dao động của ô tô khi chuyển động không phải là dao động tự do mà là dao động cưỡng bức, trong đó nguồn gây kích thích là do độ mấp mô của bề mặt đường. Độ mấp mô mặt đường không có quy luật .Vậy để giải bài toán dao động trước tiên ta phải xác lập biên dạng đường bằng hàm toán học .
Tuỳ theo kích thước hình học của mấp mô và tính chất thay đổi của chúng mà biên dạng đường có thể phân ra thành các nhóm đặc trưng khác nhau. Theo IASENKO và PRUTRIKOP trong các công trình của mình biên dạng bề mặt đường có thể phân thành ba nhóm chủ yếu sau:
Nhóm 1: Mấp mô đơn vị
Nhóm 2: Mấp mô có dạng hàm điều hoà ( hàm sin hay cos ).
Nhóm 3: Mấp mô thay đổi liên tục với hình dạng bất kỳ.
- Phương pháp thực nghiệm: Đo đạc trực tiếp trên mặt đường bằng dụng cụ đo đặc biệt. Quy luật của các mấp mô sẽ được biểu diễn dưới dạng số. Kết quả này rất thuận tiện cho việc dùng máy tính để xử lý. Phương pháp này cho kết quả chính xác nhưng tốn kém, đòi hỏi phải có thiết bị đo đặc biệt.
- Sau khi có các giá trị tung độ mặt đường (chiều cao biên dạng) biểu diễn quá trình ngẫu nhiên, người ta xác định đặc tính, tính hàm ngẫu nhiên gồm:
+ Tung độ trung bình mấp mô mặt đường hoặc vọng số toán học.
+ Độ lệch quân phương hoặc phương sai tung độ mặt đường.
+ Hàm đối xạ tung độ mặt đường.
- Khi giải bài toán dao động người ta tìm ra hàm đặc trưng chuyển vị của hệ, kết hợp mật độ phổ, mặt đường để tìm ra phương sai và độ lệch quân phương của các thông số dao động.
- Bằng các số liệu của đặc tính thống kê về biên dạng đường , người ta xây dựng mô hình về biên dạng đường và nó là cơ sở cho các tính toán về sau :
I.2. Nghiên cứu dao động ô tô.
Nghiên cứu dao động ô tô là cần thiết với mục đích cải thiện độ êm dịu chuyển động, chất lượng kéo, tính kinh tế, tính dẫn hướng, độ ổn định chuyển động, độ bền và độ tin cậy...Vì vậy nghiên cứu dao động ô tô là xác lập mối quan hệ giữa dao động của ô tô với các chỉ tiêu cuả các chất lượng khai thác kể trên: nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động, nghiên cứu các chỉ tiêu về độ an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường, thiết lập mô hình dao động ô tô, giải bài toán về dao động ô tô, các mối tương quan của các thông số ô tô, của hệ thống treo với các chỉ tiêu của các chất lượng khai thác, nghiên cứu nguồn gây dao dộng , nghiên cứu chế tạo các phần tử của hệ thống treo có những tính năng cho phép nâng cao độ êm dịu chuyển động, độ an toàn độ bền, độ tin cậy.
Nghiên cứu dao động ô tô thường được tiến hành như sau:
- Thay thế ô tô bằng hệ dao động tương đương này hay khác tuỳ theo quan điểm và mục đích nghiên cứu.
- Sau đó tiến hành thiết lập phương trình chuyển động của hệ trên cơ sở sử dụng các phương pháp của cơ học giải tích hoặc nguyên lý Dalambe.
- Giải hệ phương trình nhờ máy tính điện tử hoặc máy tính số . phân tích các thông số đầu vào của hệ trên cơ sở các giả thiết về dao động tuyến tính hoặc phi tuyến tính, kích thích dao động là hàm điều hoà hay ngẫu nhiên.
Một trong những bài toán cơ bản khi nghiên cứu dao động ô tô là làm rõ ảnh hưởng của sự thay đổi các thông số của hệ đến dao động.
Việc nghiên cứu thực nghiệm dao động ô tô có ý nghĩa rất quan trọng bởi vì khi tiến hành thử nghiệm người ta cần giải quyết các vấn đề như: bằng cách nào để kích thích cho ô tô dao động, gia công xử lý các số liệu thực nghiệm Dao động của ô tô nằm trong một dải tần số rộng có thể phân ra dao động của khối lượng treo ở tần số thấp, dao động khối lượng không treo ở tần số cao, dao động của thân xe, bánh xe, mặt đường...
Mô hình nghiên cứa hệ dao động ô tô có thể xác định như sau :
+Thông số vào : Độ mấp mô của đường , vận tốc chuyển động , tải trọng .
+Ô tô : Xây dựng hệ dao động tương đương áp dụng phần mềm SIMULINK .
+Thông số ra : gia tốc , vận tốc , chuyển dịch thẳng đứng .
-Nghiên cứu cảm giác của con người. Công việc này làm rất khó khăn. Thông thường khi đi ô tô chúng ta sẽ cảm thấy mệt mỏi, căng thẳng về thần kinh. Vì vậy, việc nghiên cứu cảm giác của con người trên ô tô và đưa ra các chỉ tiêu đánh giá cho từng nhóm người, từng lứa tuổi là rất quan trọng. Ngoài ra phải nghiên cứu sự phản ứng của các bộ phận, cơ quan trên cơ thể con người liên quan đến việc điều khiển xe, tạo cơ sở cho công việc tuyển chọn lái xe.
Để có thể tạo ra một hệ dao động có chất lượng tốt cần thiết phải nghiên cứa dao động ô tô trong mối liên hệ tổng thể “ Đường - Ô tô - Con người ”
Các kết quả nghiên cứu dao động ô tô sẽ góp phần nâng cao chất lượng thiết kế chế tạo ô tô góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng và năng suất vận chuyển của ô tô trong nền kinh tế quốc dân.
CHƯƠNG II
CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ DAO ĐỘNG Ô TÔ
Các tính chất dao động của ô tô thường được đánh giá theo hai mặt: đánh giá theo quan điểm về độ êm dịu chuyển động mà thông số gia tốc dao động có tính chất quyết định vì nó tác dụng lên lái xe, hành khách và hàng hoá, theo quan điểm về độ an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường thì giá trị tải trọng động giữa bánh xe và nền đường là thông số mang tính chất quyết định.
II.1. Những ảnh hưởng của dao động nên cơ thể con người
- Khi ô tô hoạt động sẽ phát sinh dao động các dao động này tác động lên người ngồi trên ô tô. Làm cho cơ thể con người vừa thực hiện dao động riêng tắt dần và dao động cưỡng bức. Dao động phức tạp này gây biến đổi tâm sinh lý trong cơ thể làm mệt mỏi, giảm năng suất làm việc, gây ảnh hưởng lâu dài đến sức khoẻ. ảnh hưởng của dao động đối với cơ thể con người phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: thời gian tác động, vị trí tác động, đặc tính của hàm kích động dao động (là ngẫu nhiên,liên tục, gián đoạn có chu kỳ hay không có chu kỳ...) giá trị các đại lượng động học đặc trưng cho dao động như: tần số, biên độ, vận tốc, gia tốc.
- Cơ chế tác động của dao động nên cơ thể con người:
Ô tô và các phương tiện vận tải nói chung khi hoạt động đều sinh ra các dao động. Các dao động này tác động trực tiếp nên người, hàng hoá ở trên xe. Những dao động này được truyền lên con người dưới dạng sóng cơ ( sóng dọc và sóng ngang ) làm cho cả cơ thể hoặc từng bộ phận của cơ thể phải dao động theo. Con người được xem như là một hệ cơ học đàn hồi có tần số dao động riêng 3-30 Hz và có khả năng hấp thụ những dao động có tần số tới 8000 Hz. Khi chịu các lực kích thích do dao động gây ra các phần của cơ thể con người chuyển động tương đối với nhau. như : khi ngồi trên ô tô phần mông tiếp xúc trực tiếp xuống ghế ngồi các phần còn lại của cơ thể được nối với nhau thông qua các bộ phận như cơ , dây chằng, gân...khi ô tô chuyển động gây ra dao động làm ghế dao động dẫn đến các bộ phận của cơ thể dao động theo. ở thời điểm ban đầu cơ thể con người thực hiện đồng thời hai dao động đó là: dao động riêng tắt dần và dao động cưỡng bức với tần số của lức kích thích. Thực nghiệm cho thấy tần số dao động riêng của cơ thể con người là khoảng 3-30 Hz nhưng chủ yếu nằm trong khoảng 3,5-5 Hz. Khi tần số dao động cưỡng bức của lực kích thích trùng hoặc gần bằng với tần số dao động riêng của cơ thể thì sẽ xảy ra hiện tượng cộng hưởng gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người. Nhưng dao động riêng này chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn sau đó sẽ mất đi và cơ thể con người chỉ còn lại dao động cưỡng bức dưới tác động của lực kích thích. Dao động cưỡng bức có thể biểu diễn dưới dạng toán học. VD: đối với trường hợp đơn giản nhất có dạng:
Z¢¢ + 2hz¢+ woz = q cos wt
Lực kích thích tác động lên cơ thể con người bằng một trong hai đường truyền: có thể là tác dụng vào phần mông ( nếu ngồi trên ghế ) hoặc tác dụng vào bàn chân nếu người đó đứng. Ngoài ra đối với người lái có tác động của vô lăng vào tay người lái.
II.2. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động.
II.2.1. Tần số dao động.
Ô tô chuyển động êm dịu là khi ôtô chạy trên mọi địa hình thì tần số dao động của ô tô nằm trong giới hạn sau :
n = 604 90 lần / phút đối với xe con
n = 1004120 lần / phút đối với xe tải
Giá trị này được lấy theo tần số trung bình của người đi bộ , tương ứng với
1 41,5 Hz
II.2.2. Gia tốc dao động
Khi ngồi lâu trên ô tô, nhất là đối với người lái xe, dao động sẽ làm cho con người mỏi mệt, năng suất lao động giảm ảnh hưởng đến sức khoẻ lâu dài.
Các thí nghiệm kéo dài trong 8 h liền cho thấy nhậy cảm hơn cả đối với con người là dải tần số 4 - 6 Hz ( đối với dao động theo phương thẳng đứng) còn theo phương ngang thì dao động cộng hưởng xảy ra xung quanh khoảng 1- 3 Hz.
Trong các dải tần số này các giá trị cho phép bởi bình phương trung bình của gia tốc như sau:
- Dễ chịu: 0,1 m/s2
- Gây mệt mỏi: 0,315 m/s2
- Gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ: 0,63 m/s2
Trong một số các tiêu chuẩn còn đưa ra yêu cầu độ êm dịu chuyển động đối với từng loại đường khác nhau, yêu cầu cụ thể các vị trí tiến hành do gia tốc dao động hoặc vận tốc chuyển dịch, yêu cầu về khoảng vận tốc chuyển động của ô tô mà khi đó các giá trị nhận được vượt quá giá trị cho phép.
Đối với các hàng hoá trên thùng xe không có kẹp giữ, dây buộc thường yêu cầu gia tốc ở sàn xe không vượt quá gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 . Xuất phát từ giá trị này yêu cầu giá trị bình phương trung bình của gia tốc không vượt quá (0.15 - 0,3) *g.
Ngoài ra độ êm dịu chuyển động của ô tô còn được đánh giá trên cơ sở các thông số về dao động của ô tô như giá trị bình phương trung bình của gia tốc dao động theo các phương X, Y, Z là : Zc’’ , Yc’’ , Xc’’
Giá trị gia tốc giới hạn theo các phương được xác định bằng thực nghiệm:
Zc’’< 2,5 m/s2
Yc’’< 0,7 m/s2 (2.1)
Xc’’< 1,0 m/s2
Các số liệu trên có thể xem là gần đúng để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô, bởi vì nó dựa trên cơ sở số liệu thống kê.
Mặt khác, quan trọng hơn cả là dao động ô tô truyền cho con người thực chất là tác động ngẫu nhiên với dải tần số rộng và phức tạp cả theo hướng tác dụng.
ảnh hưởng của dao động đến con người còn được đánh giá theo trị số hiệu quả của gia tốc dao động thẳng đứng.
Công thức
(2.2)
Đối với dao động điều hoà ta có:
(2.3)
Trong đó:
là biên độ lớn nhất của gia tốc dao động.
Nếu gia tốc dao động có dáng điệu bất kỳ, ta có thể xác định giá trị
(2.4)
ở đây: Ddt - diện tích được giới hạn bởi đường cong với trục hoành.
T - tổng thời gian dao động.
|
|
|||
|
|||
|
|
II.2.3. Hệ số êm dịu chuyển động K :
Người ta đánh giá trên cơ sở cho rằng cảm giác con người khi chịu dao động phụ thuộc vào hệ số êm dịu chuyển động K.
Hệ số êm dịu chuyển động K phụ thuộc vào tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động, phương dao động và thời gian tác dụng của nó đến con người. Nếu K = const thì cảm giác khi dao động sẽ không thay đổi.
Hệ số K xác định theo trị số của biên độ gia tốc hoặc bình phương trung bình :
(2.5)
ở đây:
- tần số dao động (Hz)
- gia tốc dao động (m/s2)
-bình phương trung bình của gia tốc (m/s2)
ky - hệ số hấp thụ
(2.6)
T - thời gian tác dụng
Nếu hệ số k càng nhỏ thì con người càng dễ chịu đựng dao động, K = 0,1 tương ứng với ngưỡng kích thích. Khi ngồi lâu dài trên xe [K] = 10 ¸ 25;
khi ngồi ngắn hạn [K] = 254 63.
Khi kích thích dao động là hàm ngẫu nhiên:
(2.7)
Trong đó: ki - hệ số êm dịu của thành phần thứ i .
N - số thành phần của hàm ngẫu nhiên.
Giá trị k có thể xác định bằng tính toán hoặc bằng thực nghiệm.
II.2.4. Đánh giá cảm giác theo công suất dao động
Chỉ tiêu này được dựa trên giả thiết : cảm giác của con người khi chịu dao động phụ thuộc vào công suất dao động truyền cho con người.
Công suất trung bình truyền đến con người là:
(2.8)
Trong đó:
P(t) - Lực tác động lên con người khi dao động
V(t) - Vận tốc dao động.
Dễ dàng xác định được giá trị công suất theo giá trị gia tốc dao động. Con người có thể xem là một hệ dao động và cảm giác con người phụ thuộc vào tần số dao động, do đó ta có thể đưa vào hệ số hấp thụ Ky có tính đến ảnh hưởng của tần số lực kích động và hướng tác động của nó. Khi tác động n thành phần với các giá trị bình phương trung bình của gia tốc thì chúng ta có:
Năng lượng tổng cộng truyền đến con người được xác định theo công thức sau:
(2.9)
Trong đó:
Z''ci : gia tốc giao động thẳng đứng truyền qua chân.
Z''c ci: gia tốc dao động thẳng đứng truyền qua ghế ngồi.
X''ci : gia tốc theo hướng dọc.
Y''ci : gia tốc theo hướng ngang.
Trong điều kiện Việt nam hiện nay khó có thể tính toán đo đạc được toàn bộ giá trị gia tốc theo ba phương X, Y, Z. Vì vậy, chỉ tiêu công suất này nêu ra chỉ mang tính chất tham khảo. Hy vọng rằng đến một lúc nào đó đất nước ta phát triển hơn, có trình độ công nghệ tiên tiến hơn chúng ta có thể sử dụng chỉ tiêu công suất để đánh giá độ êm dịu chuyển động.
(2.10)
Ưu điểm cơ bản của chỉ tiêu là nó cho phép kể đến tác dụng đồng thời của dao động với các tần số khác nhau và theo hướng khác nhau.
Thực nghiệm cho thấy:
[Nc] = (0,24 0,3 ) w - Tương ứng với cảm giác thoải mái.
[Nc] = (6 410 ) w - Giới hạn cho phép đối với ô tô có tính cơ động cao
Người ta kết luận rằng: những tác động phụ truyền qua chân không lớn như những tác động truyền qua ghế ngồi.
II.2.5. Chỉ tiêu về độ “bám” của bánh xe với mặt đường
Khi bánh xe bị nhấc khỏi mặt đường sẽ gây lên những ảnh hưởng không tốt tới độ bền, độ an toàn và tính kinh tế chuyển động. Để đánh giá chỉ tiêu này người ta đưa ra giá trị độ lệch quân phương của dịch chuyển tương đối giữa tâm bánh xe và mặt đường Dz.
Độ lệch quân phương Dz được xác định theo công thức sau:
(2.11)
Giá trị DZ này có thể xác định được thông qua hàm chuyển vị khi giải hệ phương trình vi phân biểu diễn hệ dao động của ô tô. [Dz]£ 0,8 cm
II.3. Chỉ tiêu về an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường.
Theo quan điểm về an toàn chuyển động ( tính điều khiển) và tải trọng tác dụng xuống nền đường thì giá trị lực tác động thẳng đững giữa bánh xe và với đường là thông số quan trọng để đánh giá. Khi ô tô chuyển động trên đường có biến dạng m ang tính ngẫu nhiên thì dáng điệu của tải trọng thẳng đứng của bánh xe Rk(t) cũng mang tính ngẫu nhiên. Tải trọng thẳng đứng của bánh xe Rk(t) được xác định bằng tổng của tải trọng tĩnh và lực động giữa bánh xe với bề mặt nền đường
Rk(t) = Rkt ± Fđ(t) (2.12)
Trong đó
Rkt : Tải trọng tĩnh
Fđ(t) : Lực động giữa bánh xe với bề mặt đường
Các giá trị Rk dao động xung quanh vị trí giá trị trung bình (kỳ vọng toán học).
Thực nghiệm cho thấy:
(2.13)
Sai lệch bình phương trung bình của tải trọng thẳng đứng của bánh xe:
(2.14)
Kết hợp (2.13) và (2.14) :
(2.15)
Phương sai của tải trọng thẳng đứng của bánh xe sẽ bằng giá trị bình phương trung bình của lực động.
(2.16)
Theo quan điểm về an toàn chuyển động thì sai lệch bình phương trung bình càng nhỏ càng tốt, nghĩa là:
Dễ dàng xác định được tải trọng tĩnh của bánh xe từ trọng lượng của ôtô và toạ độ trọng tâm theo hướng dọc xe. Lực động Fd(t) xác định phức tạp hơn vì nó phụ thuộc vào tính chất dao động của ôtô, vận tốc chuyển động và độ mấp mô của biên dạng bề mặt đường.
Sơ đồ:
...................................
KẾT LUẬN
Sau hơn ba tháng làm đồ án tốt nghiệp , với sự nỗ lực của bản thân được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.S Đào Mạnh Hùng , em đã hoàn thành được những nhiệm vụ của đề tài đặt ra . Đồ án đã đạt được một số kết quả sau :
1. Nghiên cứu đưa ra được các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu, độ an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường trên cơ sở các chỉ tiêu tiên tiến của các nước có nền công nghiệp ô tô phát triển kết hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam:
2. Xây dựng được mô hình dao động của ô tô trong mặt phẳng . Đặc biệt là đưa ra được mô hình dao động ô tô 3 cầu trong mặt phẳng với 5 bậc tự do , mấp mô bề mặt đường dưới từng bánh xe là khác nhau , đồng thời có kể đến mối liên kết đàn hồi của khối lượng treo. Do vậy đã phản ánh được đầy đủ thuộc tính cơ học, tính xác thực mô hình dao động của ô tô trên đường.
3. Xây dựng được mô hình giải bài toán dao động ô tô 3 cầu tổng quát trong mặt phẳng trên cơ sở áp dụng phần mềm Matlat_Simulink từ đó có thể tính được các thông số dao động và tải trọng tác dụng lên ô tô.
4. Đưa ra được chương trình tính toán ,xử lý số liệu, vẽ đồ thị bằng máy tính. Tạo điều kiện cho việc hiện đại hoá các phương pháp nghiên cứu dao động ô tô.
Thông qua quá trình làm đồ án giúp em có thêm nhiều kiến thức và phương pháp nghiên cứu ,tìm tòi giải quyết các vấn đề khoa học đáp ứng trong thực tế ,làm nền tảng ,cơ sở cho công tác nghiên cứu và làm việc sau này.
Tuy nhiên do trình độ ,hiểu biết thực tế và thời gian có hạn nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Em mong nhận được sự đóng góp và xây dựng của các thầy, và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
