intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn: Ứng dụng Simulink khảo sát dao động của phần tử cơ cấu treo ô tô

Chia sẻ: Nguyen Van Chinh Chinh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:87

Thêm vào BST
Báo xấu
681
lượt xem 269
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ô tô là phương tiện vận tải có vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, có tính cơ động cao, được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực dân sự cũng như quốc phòng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, nền công nghiệp ô tô trên thế giới phát triển ngày càng cao, cho ra đời nhiều loại xe hiện đại và tiện nghi. Việc thiết kế các hệ thống, cụm chi tiết trên ôtô, đánh giá chất lượng làm việc của chúng ngày càng được quan tâm nghiên cứu nhằm nâng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Ứng dụng Simulink khảo sát dao động của phần tử cơ cấu treo ô tô

  1. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== - - -   - - - Luận Văn Ứn ụn S un ả ộn ủ ần ấu ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -1-
  2. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== LỜI NÓI ĐẦU Ô tô là phương tiện vận tải có vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, có tính cơ động cao, được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực dân sự cũng như quốc phòng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, nền công nghiệp ô tô trên thế giới phát triển ngày càng cao, cho ra đời nhiều loại xe hiện đại và tiện nghi. Việc thiết kế các hệ thống, cụm chi tiết trên ôtô, đánh giá chất lượng làm việc của chúng ngày càng được quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao chất lượng của ôtô. Hệ thống treo trên ôtô rất đa dạng và có vai trò hết sức quan trọng, nó góp phần nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động của ôtô. Bên cạnh quá trình thiết kế, để đánh giá hệ thống treo thì việc đánh giá chất lượng dao động của hệ thống treo cũng góp phần không nhỏ trong quá trình kiểm định thiết kế cũng như đánh giá sự phù hợp giữa thông số cơ bản, thông số kết cấu và điều kiện chuyển động thực tế của ôtô trên đường. Hiện nay phương pháp mô phỏng số đang được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các cơ hệ đặc biệt là hệ dao động của ô tô. Thực tế đã cho thấy Matlab- Simulink là một trong những phần mềm có khả năng ứng dụng rất cao trong việc giải các bài toán kỹ thuật bằng cách lập trình, xử lý số và đồ hoạ để mô phỏng, phân tích một hệ thống động học, giải các bài toán vi phân và phương trình bậc cao ... Xuất phát từ những yêu cầu trên, em đã lựa chọn đề tài: “Ứng dụng Simulink ảo s t d o ng p nt u tr o ô tô”. ề tài đã tập trung vào tìm hiểu hệ thống treo cho xe du lịch và sử dụng phần mềm atlab-Simulink 7.0 để nghiên cứu mô phỏng hệ dao động của xe. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo .T . guy n gọc uế cùng các thầy cô trong bộ môn ộng ực, khoa Cơ iện, ại học ông ghiệp Hà ội đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ cho em trong quá trình thực hiện và hoàn thành đồ án này. Em xin trân trọng cảm ơn ! inh viên: guy n Tiến Dũng ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -2-
  3. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ------------------------------------------------------------------------------------ - 2 - CHƯƠNG 1 --------------------------------------------------------------------------------------- - 5 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU --------------------------------------------- - 5 - 1.1. Tổng quan đối tượng và phạm vi nghiên cứu ----------------------------------------- - 5 - 1.1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ---------------------------------------------------- - 5 - 1.1.2. Ý nghĩa khoa học của đề tài ----------------------------------------------------------- - 5 - 1.2. Tổng quan về hệ thống treo. ------------------------------------------------------------- - 5 - 1.2.1. Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo. ------------------------------------------- - 6 - 1.2.2. Các bộ phận chính của hệ thống treo ------------------------------------------------- - 6 - 1.2.2.1. Bộ phận đàn hồi ----------------------------------------------------------------------- - 7 - a. Nhíp lá: ------------------------------------------------------------------------------------- - 7 - b. Thanh xoắn: ------------------------------------------------------------------------------- - 8 - c. Lò xo: --------------------------------------------------------------------------------------- - 8 - d. Phần tử đàn hồi loại khí: ----------------------------------------------------------------- - 9 - 1.2.2.2. Bộ phận giảm chấn: ---------------------------------------------------------------- - 11 - a. Giảm chấn hai lớp vỏ: ------------------------------------------------------------------ - 11 - b. Giảm chấn một lớp vỏ: ---------------------------------------------------------------- - 13 - e. Ống nhún Vario: ----------------------------------------------------------------------- - 14 - f. Ống nhún loại 2 ống với hơi áp lực -------------------------------------------------- - 15 - g. Ống nhún hơi h. Ống nhún Khí- Thủy lực : ------------------------------------------------------------- - 16 - 1.2.2.3. Thanh ổn định và các đòn dẫn hướng -------------------------------------------- - 18 - 1.2.2.4. Các chi tiết phụ ---------------------------------------------------------------------- - 19 - 1.2.3. Phân loại hệ thống treo. -------------------------------------------------------------- - 19 - 1.2.3.1. Hệ thống treo phụ thuộc: ---------------------------------------------------------- - 20 - 1.2.3.2. Hệ thống treo độc lập: -------------------------------------------------------------- - 21 - a. Dạng treo 2 đòn ngang: ---------------------------------------------------------------- - 22 - b. Dạng treo Mc.Pherson: ---------------------------------------------------------------- - 23 - c. Hệ treo 2 đòn dọc: ---------------------------------------------------------------------- - 24 - d. Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết: ------------------------------------------- - 25 - e. Hệ treo đòn chéo: ----------------------------------------------------------------------- - 25 - CHƯƠNG 2 ------------------------------------------------------------------------------------- - 27 - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ------------------------------------- - 27 - 2.1. Nội dung nghiên cứu -------------------------------------------------------------------- - 27 - 2.1.1. Nghiên cứu hệ dao động một phần tử khối lượng -------------------------------- - 27 - 2.1.2. Nghiên cứu hệ dao động hai phần tử khối lượng --------------------------------- - 27 - 2.1.3. Khảo sát dao động của ô tô thông qua mô hình dao động liên kết ------------- - 27 - 2.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết --------------------------------------------------- - 27 - 2.3. Các chỉ tiêu và mô hình nghiên cứu dao động ô tô --------------------------------- - 28 - 2.3.1. Các chỉ tiêu đánh giá độ dao động -------------------------------------------------- - 28 - 2.3.1.1. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động: -------------------------------------- - 29 - a.Chỉ tiêu về tần số: ----------------------------------------------------------------------- - 30 - ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -3-
  4. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== b.Chỉ tiêu về gia tốc dao động. ---------------------------------------------------------- - 30 - 2.3.1.2.Chỉ tiêu về an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường - 30 - 2.3.3. M ìn ộn .------------------------------------------------------------------- - 32 - a. Mô hình ¼ : ----------------------------------------------------------------------------- - 32 - b. Mô hình dao động liên kết : ----------------------------------------------------------- - 33 - c. Mô hình 1/2 ---------------------------------------------- Error! Bookmark not defined. d. Mô hình không gian xe con ----------------------------------------------------------- - 33 - 2.3.4. Hàm kích động.------------------------------------------------------------------------ - 34 - CHƯƠNG 3 ------------------------------------------------------------------------------------- - 36 - ỨNG DỤNG SIMULINK MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG --------------------------------- - 36 - CỦA PHẦN TỬ KHỐI LƯỢNG CỦA CƠ CẤU TREO ------------------------------ - 36 - 3.1. Giới thiệu phần mền Matlab-Simulink 7.0.------------------------------------------ - 36 - 3.1.1. Các khối chức năng có sẵn thường dùng trong phần mềm Matlab-Simulink - 39 - Thư viện Commomly used blocks:--------------------------------------------------------- - 39 - Thư viện Continuous ------------------------------------------------------------------------- - 44 - Thư viện Discrete ---------------------------------------------------------------------------- - 45 - Thư viện Discontinuities -------------------------------------------------------------------- - 47 - Thư viện Math Operations ------------------------------------------------------------------ - 49 - Thư viện Ports & Subsystems -------------------------------------------------------------- - 51 - Thư viện Sources ----------------------------------------------------------------------------- - 53 - Thư viện Sinks -------------------------------------------------------------------------------- - 55 - Thư viện Signal Routing--------------------------------------------------------------------- - 56 - Thư viện User-Defined Functions ---------------------------------------------------------- - 57 - Thư viện Look-Up Tables ------------------------------------------------------------------- - 58 - 3.1.2. Tạo mới một khối để mô phỏng trong Matlab Simulink ------------------------ - 59 - 3.1.3. Mô phỏng một khối trong Matlab Simulink -------------------------------------- - 61 - 3.1.4. Ứng dụng của Matlab Simulink----------------------------------------------------- - 63 - 3.2. Mô hình dao động ----------------------------------------------------------------------- - 63 - 3.2.1. Các giả thiết ---------------------------------------------------------------------------- - 63 - 3.2.2. Thiết lập mô hình --------------------------------------------------------------------- - 64 - 3.2.2.1. Mô hình dao động một phần tử khối lượng ------------------------------------- - 64 - 3.2.2.2. Mô hình dao động hai phần tử ---------------------------------------------------- - 66 - 3.2.2.3. Mô hình dao động liên kết --------------------------------------------------------- - 68 - 3.3. Một số kết quả khảo sát mô hình ------------------------------------------------------ - 72 - 3.3.1. Khảo sát đặc tính dao động của phần tử của hệ thống treo --------------------- - 72 - 3.3.2. Khảo sát đặc tính dao động của hệ hai phần tử trong cơ cấu treo -------------- - 75 - 3.3.3. Khảo sát đặc tính dao động của phần tử của hệ thống treo trong mô hình dao động liên kết. ----------------------------------------------------------------------------------------- - 76 - CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI - 80 - 4.1.Kết luận chung - 80 - 4.2. Hướng phát triển của đề tài - 80 - TÀI LIỆU THAM KHẢO - 81 - ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -4-
  5. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổn qu n ố ượn và ạ vn ên ứu 1.1.1. Đố ượn và ạ vn ên ứu Đối tượng nghiên cứu là hệ thống treo dùng trên xe hai cầu mà chủ yếu là hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn trụ hoặc nhíp lá và bộ phận giảm chấn kiểu ống thủy lực. Trên cơ xở ứng dụng MATLAB SIMULINK mô phỏng dao động của phần tử của hệ thống treo để khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số đặc trưng về kết cấu như độ nhớt của dầu thông qua hệ số cản c, độ cứng của lò xo k đến biên độ dao động cực đại, gia tốc cực đại, thời gian ổn định của hệ…ngoài ra cũng có thể khảo sát ảnh hưởng của điều kiện chuyển động thông qua việc thay đổi tần số và biên độ kích thích đầu vào. Mặt khác đề tài cũng khảo sát mô hình dao động liên kết thông qua mô hình phẳng nhằm khảo sát ảnh hưởng của đường và phân bổ tải trọng của xe. 1.1.2. Ý n ĩ ọ ủ ềà Đề tài đã giải quyết những vấn đề sau : Tìm hiểu Simulink toolbox trong Matlab Mô phỏng dao động của phần tử khối lượng bằng Matlab Simulink Chạy mô phỏng đưa ra kết quả và kết luận 1.2. Tổn qu n về ệ ốn Hình1.1-Hệ t ống tr o và bố trí ung trên x ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -5-
  6. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== 1.2.1. C n ụn và yêu ầu ủ ệ ốn Hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chức năng chính sau đây: + Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe như lắc ngang, lắc dọc. + Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đ ứng, lực dọc và lực bên. Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực, quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây: + Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo t ính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau, hay đường đồi núi, xe du lịch hay chở hàng, chở vật liệu…). + Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định. + Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính của hệ thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe. + Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ. + Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường. + Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn. + Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ xe tốt. + Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng. 1.2.2. Các bộ ận ín ủ ệ ốn ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -6-
  7. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== Hình 1.2- C u tr o trướ và b p ận ín 1.2.2.1. Bộ ận àn ồ Là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, làm giảm nhẹ các tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung, đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi di chuyển nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con người (khoảng 60 – 80 lần/ph). Bộ phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng. Bộ phận đàn hồi có các phần tử đàn hồi thường gặp là: a. Nhíp lá u tr o p ụ t u Hình 1.3- C dùng nhíp lá Bó nhíp được làm từ các lá thép cong, gọi là lá nhíp, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn đến dài. Đặc tính làm việc của nhíp là khi tải trọng tác dụng lên nhíp tăng thì biến dạng của nhíp cũng tăng theo quy luật tuyến tính. ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -7-
  8. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== Trong hệ thống treo nó không chỉ có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động mà còn đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và ma sát giữa các lá nhíp góp phần làm tắt dao động. Ưu điểm của kiểu treo này là không cần thanh ổn định, đơn giản rẻ tiền, dễ chăm sóc bảo dưỡng nhưng lại có nhược điểm là khối lượng lớn, thùng xe ở trên cao nên chiều cao trọng tâm xe sẽ lớn ảnh hưởng đến tốc độ và sự ổn định khi xe chuyển động, mặt khác vết bánh sẽ thay đổi khi một bánh bị nâng lên làm phát sinh lực ngang và tính chất bám đường kém và dễ bị trượt ngang. b. T n x ắn Thanh xoắn là một thanh bằng thép lò xo, dùng tính đàn hồ i xoắn của nó để cản lại sự dao động. Một đầu thanh xoắn được ngàm vào khung hay một dầm nào đó của xe, đầu kia gắn vào kết cấu chịu tải xoắn của hệ thống treo. Trên một số ô tô để dành chỗ cho việc lắp bán trục cầu chủ động người ta dùng thanh xoắn thường được gây tải trước (có ứng suất dư) do đó nó chỉ thích hợp cho một chiều làm việc. Trên các thanh xoắn ở hai phía đều phải đánh dấu để tránh nhầm lẫn khi lắp ráp. Sử dụng thanh xoắn có các đặc điểm sau: + Chiếm ít không gian, có thể bố trí để điều chỉnh chiều cao thân xe. + Trọng lượng nhỏ, Đơn giản, gọn, giá thành rẻ và dễ chế tạo. + Thanh xoắn không có nội ma sát nên thường phải lắp kèm giảm chấn để dập tắt nhanh dao động. Trên xe con và xe minibus bộ phận đàn hồi là thanh xoắn được sử dụng phổ biến chỉ sau lò xo. c. Lò xo Bao gồm các dạng là lò xo xoắn ốc, lò xo côn và lò xo trụ. Do lò xo trụ có đường kính vòng ngoài không đổi nên biến dạng của nó sẽ thay đổi tỷ lệ thuận với lực tác dụng, còn đối với lò côn hay lò xo xoắn ốc thì khi tải nhẹ đầu lò xo sẽ bị nén lại và hấp thụ năng lượng va đập, còn phần giữa lò xo có độ cứng lớn hơn sẽ đủ cứng để chịu tải lớn. ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -8-
  9. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== Lò xo có các đặc điểm chính sau:  Ưu ể - Kết cấu rất gọn gàng nhất là khi được bố trí lồng vào giảm chấn. - Nếu cùng độ cứng và độ bền với nhíp thì lò xo trụ có khối lượng nhỏ hơn nhíp và tuổi thọ cao hơn nhíp, kết cấu gọn nên tiết kiệm không gian và cho phép hạ thấp trọng tâm xe nhằm nâng cao tốc độ. Hìn 1.3. C u tạo m t số dạng lò xo.  Nhượ ểm - Khi làm việc ở giữa các vòng lò xo không có nội ma sát như nhíp nên thường phải bố trí thêm giảm chấn kèm theo để dập tắt nhanh dao động. - Do lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi, còn nhiệm vụ dẫn hướng và giảm chấn do các bộ phận khác đảm nhận nên v ới hệ thống treo dùng lò xo trụ thì có kết cấu phức tạp hơn do nó còn phải bố trí thêm hệ thống đòn dẫn hướng để dẫn hướng cho bánh xe và truyền lực kéo hay lực phanh. . P ần àn ồ ạ í Hình 1.4-b p ận àn ồi loại í ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ -9-
  10. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== Phần tử đàn hồi sử dụng đệm khí dựa trên nguyên tắc không khí có tính đàn hồi khi bị nén. Hệ thống treo loại khí được sử dụng tốt ở các ôtô có trọng lượng phần lớn được thay đổi khá lớn như ở ôtô trở khách, ô tô vận tải và đoàn xe. Loại này có thể tự động thay đổi độ cứng của hệ thống treo bằng cách thay đổi áp suất không khí bên trong phần tử đàn hồi. Giảm độ cứng của hệ thống treo sẽ làm cho độ êm dịu chuyển động tốt hơn. Hệ thống treo khí không có ma sát trong phần tử đàn hồi, trọng lượng nhỏ và giảm được chấn động cũng như giảm được tiếng ồn từ bánh xe truyền lên buồng lái và hành khách. Nhưng hệ thống này có kết cấu phức tạp hơn vì phải có bộ phận dẫn hướng riêng và trang thiết bị cung cấp khí, bộ điều chỉnh áp suất, lọc, các van v...v...điều chỉnh độ cứng một cách chủ động. Hình 1.5-Hệ t ống tr o ó b p ận àn ồi loại túi í o su (airbag suspension) Hiện nay bộ phận đàn hồi được làm có xu hướng “mềm mại” hơn nhằm tạo điều kiện cho bánh xe lăn “êm” trên mặt đường. Đồng thời người ta dùng các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi độ cứng trong một giới hạn rộng. Khi xe chạy ít tải, độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, khi tăng tải thì độ cứng cần phải có giá trị lớn. Chính vì vậy mà cần phải có thêm các bộ phận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, vấu tỳ bằng cao su biến dạng, đặc b iệt là ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 10 -
  11. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi tự động độ cứng theo tải trọng kết hợp với các bộ phận thay đổi chiều cao trọng tâm của xe. 1.2.2.2. Bộ ận ả ấn Trên xe ôtô giảm chấn được sử dụng với các mục đích sau: + Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên nền đường không bằng phẳng nhằm bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện nghi cho người sử dụng. + Đảm bảo dao động của phần không treo (unsprung) ở mức độ nhỏ nhất, nhằm làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đường đảm bảo tính năng lái và tăng tốc cũng như chuyển động an toàn. + Nâng cao các tính chất chuyển động của xe như khả năng tăng tốc, khả năng an toàn khi chuyển động. Để dập tắt các dao động của xe khi chuyển động giảm chấn sẽ biến đổi cơ năng thành nhiệt năng nhờ ma sát giữa chất lỏng và các van tiết lưu. Trên ôtô hiện nay chủ yếu sử dụng là giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều ở cấu trúc hai lớp. .Gả ấn ớ vỏ Giảm chấn hai lớp vỏ ra đời vào năm 1938, đây là một loại giảm chấn quen thuộc và được dùng phổ biến cho đến nay. Trong giảm chấn, piston di chuyển trong xy lanh chứa đầy dầu, chia không gian trong thành hai buồng A và B. ở đuôi của xy lanh thuỷ lực có một cụm van bù. Bao ngoài vỏ trong là một lớp vỏ ngoài, không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên hệ với B qua các cụm van một chiều (III, IV). Buồng C được gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa bên trong là chất lỏng, không gian còn lại chứa không khí có áp suất bằng áp suất khí quyển. Các van (I) và (IV) lần lượt là các van nén mạnh và nén nhẹ, còn các van (II) và (III) lần lượt là các van trả mạnh và trả nhẹ của giảm chấn. Giảm chấn hai lớp vỏ có cấu tạo như sau: ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 11 -
  12. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== 1- Khoang vỏ trong; 2- hớt làm kín; 3- Bạc dẫn hướng; 4- Vỏ chắn bụi; 5- Cần piston; 6- Piston; 7- Van cố định; 8- Vỏ ngoài. Hình 1.6- S ồ u tạo giảm n i lớp vỏ. + Nguyên lý làm v ệ Ở hành trình nén bánh xe tiến lại gần khung xe, lúc đó ta có thể tích buồng B giảm nên áp suất tăng, chất lỏng qua van (I) và (IV) đi lên khoang A và sang khoang C ép không khí ở buồng bù lại. Trên nắp của giảm chấn có phớt che bụi, phớt chắn dầu và các lỗ ngang để bôi trơn cho trục giảm chấn trong quá trình làm việc. ở hành trình trả bánh xe đi xa khung xe, thể tích buồng B tăng do đó áp suất giảm, chất lỏng qua van (II, III) vào B, không khí ở buồng bù giãn ra, đẩy chất lỏng nhanh chóng điền đầy vào khoang B. Trong quá trình làm việc của giảm chấn để tránh bó cứng bao giờ cũng có các lỗ van lưu thông thường xuyên. Cấu trúc của nó tuỳ thuộc vào kết cấu cụ thể. Van trả, van nén của hai cụm van nằm ở piston và xylanh trong cụm van bù có kết cấu mở theo hai chế độ, hoặc các lỗ van riêng biệt để tạo nên lực cản giảm chấn tương ứng khi nén mạnh, nén nhẹ, trả mạnh, trả nhẹ. Khi chất lỏng chảy qua lỗ van có tiết diện rất nhỏ tạo nên lực ma sát làm cho nóng giảm chấn lên. Nhiệt sinh ra truyền qua vỏ ngoài (8) và truyền vào không khí để cân bằng năng lượng. + Ưu điểm của giảm chấn hai lớp có độ bền cao, giá thành hạ làm việc tin cậy ở cả hai hành trình, trọng lượng nhẹ. ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 12 -
  13. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== + Nhược điểm là khi làm việc ở tần số cao có thể xảy ra hiện tượng không khí lẫn vào chất lỏng làm giảm hiệu quả của giảm chấn. Hơn nữa việc lắp đòi hỏi chính xác, tản nhiệt chậm hơn… b. G ả ấn ộ ớ vỏ Giảm chấn một lớp vỏ có cấu tạo như sau: 1- Van một chiều; 2- Cần piston; 8 3- Cụm làm kín; 5 4- Xy lanh; 2 1 6 5- Buồng chứa dầu; 6- Piston; 7 7- Van một chiều; 3 8- Khoang chứa khí. 2 Hình 1.7- S ồ u tạo giảm n m t lớp vỏ.  N uyên ý à vệ : Trong một giảm chấn một lớp vỏ không còn bù dầu nữa mà thay thế chức năng của nó là buồng 8 chứa khí nén có P = 2-3 kG/cm2 đây là sự khác nhau giữa giảm chấn một lớp vỏ và hai lớp vỏ. Khi piston dịch chuyển xuống dưới tạo nên sự chênh áp, dẫn đến mở van 1, chất lỏng chảy nên phía trên của piston. Khi piston đi lên làm mở van 7, chất lỏng chảy xuống khoang dưới piston, áp suất trong giảm chấn sẽ thay đổi không lớn và dao động xung quanh vị trí cân bằng với giá trị áp suất tĩnh nạp ban đầu, nhờ vậy mà tránh được hiện tượng tạo bọt khí, là một trạng thái không an toàn cho sự làm việc của giảm chấn. Trong quá trình làm việc do áp lực dầu chỉ có thể nén lên khí mà piston ngăn cách 4 di chuyển để tạo nên sự cân bằng giữa chất lỏng và chất khí do đó áp suất không bị hạ xuống dưới giá trị nguy hiểm. Giảm chấn này có độ nhạy cao kể cả khi piston dịch chuyển rất nhỏ, tránh được hiện tượng cưỡng bức chảy dầu khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho áp suất thay đổi. ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 13 -
  14. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== n ữ ạ ả ấn *S . giảm n 2 lớp vỏ b. giảm n 1 lớp vỏ Hình 1.8- C u tạo giảm n 2 lớp vỏ ( ) và giảm n 1 lớp vỏ (b) So sánh với loại giảm chấn hai lớp vỏ, giảm chấn một lớp vỏ có các ưu điểm sau: + Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn. + Điều kiện toả nhiệt tốt hơn do không có “áo dầu”. + Giảm chấn có piston ngăn cách có thể làm việc ở bất kỳ góc nghiêng bố trí nào. + Cùng một tác động bên ngoài thì nó dập tắt dao động nhanh hơn. - Nhược điểm của loại giảm chấn một lớp vỏ là: + Làm việc kém tin cậy, có thể bị bó kẹt trong các hành trình nén hoặc trả mạnh. + Chế tạo phức tạp và giá thành đắt hơn. e. Ốn n ún V Với một kết cấu có nét tương tự như ống nhún loại hai ống, Ống nhún Vario nổi lên đặc điểm là thích nghi nghi được với tình trạng dằng xóc khác nhau để có thể thay đổi đặc tính giảm chấn : ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 14 -
  15. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== Hình 1.9- Ống n ún v rio Khi xe có tải trọng nhẹ, vị trí của Piston nằm ở vùng trên của ống dầu, nơi đó được thiết kế những khe nhỏ bên vách để tạo điều kiện cho dầu di chuyển xuống vùng dưới một cách tương đối dễ dàng, trở lực trên Piston giảm nhỏ, hiệu ứng giảm chấn vì vậy cũng thấp. Khi xe chở nặng, vị trí cân bằng của Piston chìm xuống thấp, khi đó dầu từ ngăn trên không dễ dàng tràn xuống ngăn dưới và ngược lại như trường hợp trên, chúng bắt buộc phải chạy qua van tiết lưu trên piston chứ không có khe hở bên hông Piston để lưu thông nữa. Trở lực chuyển động trên làm tăng khả năng dập tắt giao động của của ống nhún, phần dầu dư do áp lực cao cũng được dẫn qua van dưới đáy để vô khoang bù trừ như các truờng hợp trên. f. Ốn n ún ạ 2 ốn vớ ự Hình 1.10- loại 2 ống với i p lự ( ) và loại i (b) ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 15 -
  16. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== Loại ống nhún Dầu-Khí kết hợp hoạt động theo nguyên tắc kết hợp tính ưu việt của loại hai ống và loại một ống ở trên. Điểm cần lưu ý của loại này là trong trạng thái đứng yên của xe thì phần dưới ống nhún không phải chứa đầy dầu, mà 1/3 thể tích trong đó là khí nén (6-7bar). Như vậy, quá trình nhún và giãn bao giờ cũng có sự hỗ trợ đàn hồi của buồng khí, lưu chuyển từ ngăn trên xuống dưới và ngược lại và n hư đã trình bày ở các loại trên, sự tham gia đàn hồi ngược chiều của các lớp khí giúp cho việc d ập tắt dao động nhanh chóng hơn, loại ống nhún này đặc biệt thích hợp cho các lọai xe đi địa hình xấu, rung xóc tần số cao, mạnh và đột ngột. Với yêu cầu chế tạo chính xác cao, đòi hỏi kiểm tra bảo dưỡng gắt gao , loại ống giảm chấn trên chỉ dùng cho những xe có yêu cầu đặc biệt, đôi khi cũng được sử dụng trong bộ bánh xe hạ cánh của những máy bay cánh quạt thể thao loại nhỏ. g. Ốn n ún Đó là sự kết hợp hoạt động của một "Lò xo khí nén" ( Khác với lò xo kim loại hay nhíp) với một bộ giảm chấn theo nguyên lý Hơi và Dầu. Hình vẽ cấu tạo (h 1.8.b) thể hiện rõ nguyên tắc hoạt động, ở phần dưới các kết cấu không có gì đặc biệt về nguyên lý, ở phần trên chính là đặc điểm nổi bật trong cấu tạo của loại ống nhún này, ở đó trong một ống kín, khí nén được dẫn vào dưới 1 áp lực điều khiển được, tùy mức độ áp lực khí nén ở trong đó mà độ đàn hồi của lò xo khí thay đổi được, tạo ra sự chủ động trong việc thay đổi khoảng làm việc cũng như hiệu quả tôt nhất cho cả bộ Giảm xóc- Khử dao động. Tuy nhiên, lò xo khí thường được kết hợp thêm một lò xo cơ khí khác nhằm mục đích giới hạn việc hoạt động của lò xo khí trong phạm vi điều chỉnh độ cao gầm xe cũng như tăng giảm hệ số đàn hồi khi xe có tải trọng thay đổi lớn chứ không đảm đương hoàn toàn tải trọng của xe . Bất tiện là loại ống hơi này chỉ hoạt động khi máy đã nổ, nếu vô ý tắt máy ở những chỗ có gờ cao thì đôi khi xe hạ xuống làm hư hại vỏ xe, do đó người ta đã phải lắp thêm bộ phận cảnh báo khi mở và tắt máy. ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 16 -
  17. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== h. Ốn n ún K í- T ủy ự Hình 1.11- ống n ún í-t y lự Đây là tổng hợp của lò xo đàn hồi có giảm chấn cùng với lò xo khí thủy lực, trong hệ thống này, Piston của phần đàn hồi cũng như trục của nó đồng thời là trục của bộ giảm chấn. Phần lò xo khí nằm trong một khối cầu bao bọc bởi một màng cao su đặc biệt. Phần tích trữ khí cùng với không gian mặt trên của Piston được nối với nhau bởi 1 đường ống thủy lực. Khi ống nhún và lò xo bị đè xuống, dầu bị ép chạy theo ống nối chạy sang buồng khí nén, khí bị nén mạnh, tăng áp suất làm tăng thêm sức đàn hồi của lò xo khí, lò xo này cùng với lò xo kim loại tác động trực tiếp lên khung xe, tạo sức đàn hồi tổng hợp thay đổi được theo tải trọng. Không những thế, trên đường ống dẫn dầu và khí về để ép túi khí, người ta còn bố trí thêm van điều khiển nhằm chủ động thay đổi mức tác động của dầu và khí nén lên túi khí, đưa đến việc thay đổi độ cứng đàn hồi tổng hợp của cả hệ thống nhún. Cũng nhờ cơ chế hồi tiếp như vậy, mà khỏang cách giữa trục bánh xe và khung xe gần như được giữ nguyên bất chấp tải trọng, khi xe nặng dầu ép mạnh làm túi khí đội lên mạnh hơn, khi xe nhẹ áp lực dầu giảm túi khí mềm đi giảm bớt tác động lên khung xe. Tài xế có thể tự điều chỉnh van điều ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 17 -
  18. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== khiển cho phù hợp tình trạng tải trọng và đường xá. Loại ống nhún giảm chấn trên đây giá thành cao, vận hành phức tạp, lại thêm hệ thống nén khí cao áp rất đắt đỏ, nên hầu như không được phổ biến. 1.2.2.3. T n ổn ịn và òn ẫn ướn Hình 1.12- T n ổn ịn trong u tr o Trên các loại xe con ngày nay thanh ổn định hầu như đều có. Trong trường hợp xe chạy trên nền đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, dưới tác dụng của lực li tâm phản lực thẳng đứng của 2 bánh xe trên một cầu thay đổi sẽ làm cho tăng độ nghiêng thùng xe và làm giảm khả năng truyền lực dọc, lực bên của bánh xe với mặt đường. Thanh ổn định có tác dụng khi xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe nhằm san bớt tải trọng từ bên cầu chịu tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn. Cấu tạo chung của nó có dạng chữ U, một đầu chữ U được nối với phần không được treo, còn đâu kia được nối với thân vỏ xe, các đầu nối này dùng ổ đỡ bằng cao su. Bộ phận dẫn hướng có nhiệm vụ tru yền các lực dọc, lực ngang và các mômen từ bánh xe lên khung hoặc thân xe. Nó có thể có những chi tiết khác nhau tùy thuộc hệ thống treo phụ thuộc hay độc lập, phần tử đàn hồi là nhíp, lò xo hay thanh xoắn. Quan hệ của bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng được gọi là quan hệ động học. Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí được gọi là quan hệ động lực học của hệ treo. ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 18 -
  19. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== òn liên ết và dẫn ướng, kết u lắp gi p ụm tr o lập Hình1.13- C 1.2.2.4. C ế ụ Trên xe con các vấu cao su thường được đặt kết hợp trong vỏ của giảm chấn vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình của piston nhằm hạn chế hành trình làm việc của bánh xe. Ngoài ra còn có đệm cao su cũng có tác dụng giảm chấn. Vấu cao su có những ưu điểm sau: + Có thể được làm dưới mọi hình dạng khác nhau. + Không có tiếng ồn khi làm việc, không phải bôi trơn. Hình 1.14- C ệm o su 1.2.3. P ân ạ ệ ốn Có nhiều cách phân loại hệ thông treo như: - phân loại theo bộ phận đàn hồi chia ra: loại sử dụng bộ phận đàn hồi bằng kim loại (nhíp lá, lò xo xoắn…); loại khí; loại thủy lực; cao su… - phân loại theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng chia ra: cơ cấu treo phụ thuộc với cầu liền; loại độc lập với cầu cắt. ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 19 -
  20. BỘ MÔN ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ============================================================== - phân loại theo phương pháp dập tắt chấn động: loại dùng giảm chấn thủy lực; loại giảm chấn nhờ ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi hoặc bộ phận dẫn hướng) Nhưng khi phân loại người ta chủ yếu dựa vào sơ đồ bộ phận dẫn hướng và chia ra 2 nhóm chính là hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc: Hình 1.15- S ồ ệ t ống tr o ) Hệ t ống tr o p ụ t u ; b) Hệ t ống tr o lập. 1- Thùng xe; 2- Bộ phận đàn hồi; 3- Bộ phận giảm chấn; 4- Dầm cầu; 5 - Các đòn liên kết của hệ treo. 1.2.3.1. Hệ ốn ụ uộ Trong hệ thống treo phụ thuộc hình 1.12-a các bánh xe được đặt trên một dầm cầu liền, bộ phận giảm chấn và đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền đó. Do đó sự dịch chuyển của một bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó của bánh xe phía bên kia. h.a. dùng nhíp lá h.b. dùng lò xo trụ Hình 1.16- S ồ ệ t ống tr o p ụ t u dùng lò xo l (a) và lò xo trụ(b) ========================================================== SINH VIÊN: NGUYỄN TIẾN DŨNG GVHD: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ - 20 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2069 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2