Mô phỏng độ êm dịu của xe khách giường nằm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Mô phỏng độ êm dịu của xe khách giường nằm đưa ra những nghiên cứu về mô phỏng độ êm dịu của xe khách giường nằm, một trong những tiêu chí quan trọng dùng để đánh giá chất lượng xe.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Mô phỏng độ êm dịu của xe khách giường nằm

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(108).2016, Quyển 1 25 MÔ PHỎNG ĐỘ ÊM DỊU CỦA XE KHÁCH GIƯỜNG NẰM COMFORT SIMULATION OF SLEEPER BUS Trần Việt Phú1, Nguyễn Minh Thiện1, Phạm Xuân Mai2 1 Công ty Cổ phần Ô tô Trường Hải; nguyenminhthien@thaco.com.vn 2 Trường Đại học Bách khoa Tp HCM; pmai_2002@yahoo.com Tóm tắt - Xe khách giường nằm được xem như một phương tiện Abstract - Sleeper bus is considered as the new kind of transportation vận tải mới của Việt Nam, nó có độ êm dịu, thoải mái cao hơn các in Viet Nam. Because it is much more comfortable than ordinary xe khách khác, được sản xuất phục vụ cho tuyến vận chuyển coaches, it is being manufactured and greatly used for the North-South đường dài Bắc Nam (2500 km) trong khi các phương tiện khác bị long distance travelling transportation (2500 km) of Vietnam in the hạn chế như hàng không và đường sắt. Công ty cổ phần Ô tô context of the limitation of other means such as airplanes and railway- Trường Hải (Thaco) đã thiết kế chế tạo loại xe đặc biệt này dựa trains. The Truong Hai Automotive Joint Stock Company (shortly called trên dàn gầm Hyundai của Hàn Quốc. Bài báo này đưa ra những Thaco) has recently designed and manufactured this particular type of nghiên cứu về mô phỏng độ êm dịu của xe khách giường nằm, một vehicle based on the Hyundai – Korea’s bare chassis. This paper trong những tiêu chí quan trọng dùng để đánh giá chất lượng xe. presents the study of comfort simulation of sleeper bus, one of most Xe khách giường nằm do Thaco sản xuất qua tính toán mô phỏng important criteria for assessing the quality of sleeper buses. The bằng phần mềm Hyperwork, cho thấy luôn đảm bảo độ êm dịu ở Hyperwork software is used for simulation and Thaco sleeper buses các vị trí khác nhau trong xe cũng như ở các tốc độ vận hành khác always guarantee the comfort at all positions inside and at all speeds nhau trên đường trong điều kiện khai thác ở Việt Nam. of the vehicle in Vietnam’s exploitable conditions. Từ khóa - ghế - giường nằm; xe khách giường nằm; nhân trắc Key words - seat-bed; sleeper bus; ergonomy; comfort; reverse học; độ êm dịu thoải mái; kỹ thuật ngược. engineering. 1. Giới thiệu hưởng đến sự lựa chọn loại hình vận chuyển của con người. Ô tô nói chung và xe khách giường nằm nói riêng là Ảnh hưởng của dao động ô tô đối với cơ thể con người một hệ dao động cơ học, bao gồm nhiều khối lượng có mối phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: thời gian tác động, hướng liên kết với nhau và nằm trong mối liên hệ chặt chẽ giữa tác động, đặc tính của hàm kích thích dao động (ngẫu hành khách trong xe và với bề mặt đường có biên dạng nghiên, liên tục, gián đoạn có chu kỳ, gián đoạn không có phức tạp ở các tốc độ khác nhau của xe. Dao động của ô tô chu kỳ…) cũng như các đại lượng đặc trưng cho dao động ngoài ảnh hưởng tới con người, hàng hoá chuyên chở trên như: tần số, chuyển dịch, vận tốc, gia tốc dao động. xe còn ảnh hưởng tới đến khả năng làm việc, độ bền của Do đó, việc nghiên cứu dao động đối với xe khách các cụm, các cơ cấu tổng thành trên xe và độ an toàn khi giường nằm có ý nghĩa quan trọng đển việc thiết kế lắp đặt chuyển động của xe. Các giá trị tần số, chuyển dịch, vận hệ thống treo đảm bào các thông số êm dịu và ảnh hưởng tốc và gia tốc của các khối lượng khác nhau trên ô tô được đến sức khỏe hành khách đi xe. xác định bởi các đặc trưng về khối lượng của chúng, các đặc tính của các phần tử hệ thống treo, vận tốc chuyển động 2. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu của xe khách [1, 2, 10] của ô tô và đặc trưng của biên dạng bề mặt đường. Việc đánh giá độ êm dịu chuyển động là rất khó khăn Có nhiều nguồn gây ra dao động ô tô như: do phụ thuộc nhiều vào sự cảm nhận chủ quan và sức chịu • Độ lệch tâm và hình dạng không đồng đều của các bánh đựng dao động của con người. Độ êm dịu chuyển động của xe, độ không cân bằng của các chi tiết quay trong động ôtô có thể hiểu là tập hợp các tính chất đảm bảo hạn chế cơ, trong hệ thống truyển lực... các tác động ảnh hưởng xấu của dao động tới con người, hàng hoá, đến các kết cấu của ô tô. Với khái niệm về độ êm • Các ngoại lực xuất hiện trong quá trình chuyển động dịu chuyển động ở trên, ta thấy: một ô tô đảm bảo độ êm của ô tô trong khi tăng tốc, khi phanh, khi quay vòng. dịu chuyển động có nghĩa là các thông số đánh giá độ êm • Các mấp mô bề mặt đường. dịu chuyển động của nó phải nằm trong giá trị cho phép. Hiện nay mấp mô bề mặt đường được coi là nguồn Dao động ô tô phụ thuộc vào nhiều yếu tố, có thể tổng chính gây ra dao động ô tô. hợp thành 3 nhóm: Khi ô tô chuyển động sinh ra các dao động tác động lên • Nhóm 1 là các thông số sử dụng như vận tốc chuyển người ngồi trên ô tô làm cho cơ thể con người vừa thực động của xe, điều kiện tải,… hiện dao động riêng tắt dần và dao động cưỡng bức. Lực • Nhóm 2 là các thông số mô tả nhấp nhô bề mặt đường kích thích tác động lên cơ thể con người bằng một trong như biên độ và chiều dài sóng mặt đường có biên dạng hai đường truyền: có thể là tác động vào phần thân (nếu điều hòa, các hệ số nội suy có biên dạng bất kỳ được ngồi, nằm trên ghế) hoặc tác động vào chân (nếu đứng). mô tả các hàm xấp xỉ hoặc các đặc trưng thống kê của Ngoài ra đối với người lái còn bị tác động từ vô lăng vào hàm ngẫu nhiên. tay người lái. Dao động phức tạp này gây biến đổi tâm sinh lý làm cơ thể mỏi mệt, giảm năng suất làm việc, gây ảnh • Nhóm 3 bao gồm các thông số kết cấu của xe như đặc hưởng lâu dài đến sức khoẻ. Thực tế cũng chỉ ra rằng, độ tính của hệ thống treo, độ cứng của lốp, các khối lượng êm dịu là một trong những nguyên nhân lớn nhất ảnh treo và không treo, sự phân bố khối lượng lên các cầu,
26 Trần Việt Phú, Nguyễn Minh Thiện, Phạm Xuân Mai độ cứng vững của khung vỏ xe, bố trí chung của xe… động nằm trong khoảng nhạy cảm nhất với dao động của Sự tổng hòa của 3 nhóm trên sẽ ảnh hưởng đến sự cảm con người (4÷8 Hz) thì cảm nhận của con người theo gia nhận rung động của con người trên ô tô. Dưới đây là một tốc bình phương trung bình như sau: số chỉ tiêu chính để đánh giá độ êm dịu chuyển động theo Gía trị Trạng thái các công trình nghiên cứu khác nhau. Nhỏ hơn 0,315 m/s2 Không có cảm giác không thoải mái 2.1. Chỉ tiêu đối với tần số dao động Từ 0,315 đến 0,63 m/s2 Có cảm giác chút ít Ở mỗi người, do thói quen, vóc dáng khác nhau mà việc Từ 0,5 đến 1m/s2 Có cảm giác rõ rệt thực hiện bước đi có khác nhau, nhưng nói chung thông Từ 0,8 đến 1,6m/s2 Không thoải mái thường thì con người thực hiện được khoảng 60 đến 90 bước đi trong một phút, tức là tần số dao động tương ứng Từ 1,25 đến 2,5m/s2 Rất không thoải mái từ 1÷1,5 Hz. Do vậy người ta cho rằng ô tô có chuyển động Lớn hơn 2 m/s2 Cực kỳ không thoải mái êm dịu là khi nó chạy trên mọi địa hình thì tần số dao động Tóm lại, sau khi xem xét nhiều chỉ tiêu khác nhau đánh riêng nằm trong khoảng 1÷1,5 Hz. Thực tế người ta thường giá về dao động, có thể rút ra được hai chỉ tiêu đánh giá lấy giá trị tần số dao động thích hợp cho các loại ô tô như chủ yếu là dựa vào tần số dao động riêng và bình phương sau: n = 60÷80 lần/phút đối với xe du lịch, xe khách và n = trung bình của gia tốc. Để đánh giá chất lượng dao động 80÷100 lần/phút đối với xe vận tải. của xe khách giường nằm, trong bài này sẽ sử dụng đồng 2.2. Chỉ tiêu đối với gia tốc và vận tốc dao động thời hai chỉ tiêu đó theo tiêu chuẩn ISO/DIS2631. 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 3. Mô hình dao động của xe khách giường nằm trung bình của gia tốc theo các phương X, Y, Z, cụ thể là: 3.1. Hệ thống treo xe giường nằm Thaco [9] 2,5 / ; 0,7 / ; 1,0 / Hệ thống treo xe Thaco Mobihome sử dụng là hệ thống Các số liệu trên có thể xem là gần đúng để đánh giá độ treo phụ thuộc, với phần tử đàn hồi là các bầu khí nén, phần êm dịu chuyển động của ô tô. tử dẫn hướng là các thanh giằng tạo liên kết từ cầu lên khung xe và các phần tử giảm chấn. Ngoài ra, người ta còn đánh giá trên cơ sở cho rằng cảm giác con người khi chịu dao động phụ thuộc vào hệ số êm dịu Hệ thống treo trước của xe bao gồm 02 bầu hơi, 02 giảm chuyển động K. Hệ số êm dịu chuyển động K phụ thuộc vào chấn thủy lực tác dụng hai chiều và 04 thanh giằng có tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động, phương nhiệm vụ dẫn hướng lực từ cầu trước lên khung xe và dao động và thời gian tác dụng của nó đến con người. Nếu ngược lại. Mô hình về hệ thống treo trước như sau: 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: 12,5. 18. . 1 0,01. 1 0,01. Ở đây: ω - 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 . Hình 1. Hệ thống treo trước xe Thaco Mobihome (T là thời gian dao động) 01: Bầu hơi; 02: Thanh giằng giữa; 03: Thanh giằng dọc; Nếu con người chịu dao động ngang ở tư thế nằm thì hệ 04: Thanh giằng ngang; 05: Giảm chấn số K giảm đi một nửa. Hệ số K càng nhỏ thì con người càng Các thông số về hệ thống treo trước như sau: dễ chịu đựng dao động, K=0,1 tương ứng với ngưỡng kích T.số d.động Mô tả Giá trị thích. Khi ngồi lâu dài trên xe K= 10÷25, khi ngồi ngắn hạn K=25÷63. ka1 Độ cứng của 1 phần tử bầu hơi 175N/mm Giá trị K có thể xác định bằng tính toán hoặc bằng thực cd1 Hệ số cản của giảm chấn 22.5N.s/mm nghiệm. kt1 Độ cứng của lốp 880N/mm 2.3. Đánh giá theo gia tốc và thời gian tác động ct1 Hệ số giảm chấn của lốp 0.15N.s/mm Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hoá ISO đưa ra năm 1969 ks1 Độ cứng của giường nằm 35N/mm cho phép đánh giá tác động của dao động đến con người cs1 Hệ số giảm chấn của giường nằm 0.22N.s/mm trên xe. Khi đánh giá cảm giác, tiêu chuẩn ISO/DIS2631 ksd1 Độ cứng của ghế tài xế 10N/mm đã sử dụng dao động thẳng đứng điều hoà tác động lên csd1 Hệ số giảm chấn của ghế tài xế 0.75N.s/mm người ngồi hay đứng trong vòng 8 giờ. Nếu tần số kích
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(108).2016, Quyển 1 27 Hệ thống treo sau của xe là hệ thống treo phụ thuộc với 04 • Bỏ qua những dao động của xe gây nên do ảnh hưởng bầu hơi và 04 phần tử giảm chấn, ngoài ra, 04 thanh giằng có rung động từ động cơ và hệ thống truyền lực. nhiệm vụ truyền lực từ chassis lên body và ngược lại. Ngoài • Độ cứng và hệ số cản giảm chấn là hằng số. ra, còn có thanh giằng ngang làm nhiệm vụ ổn định chuyển động, tăng khả năng bám cho cầu sau. Cụ thể như sau: Với các giả thiết trên, mô hình tương đương dùng để mô phỏng độ êm dịu của xe khách giường nằm là mô hình toàn xe (full vehicle), cụ thể như sau: Hình 2. Hệ thống treo sau xe Thaco Mobihome 1.Cầu sau; 2: Bầu hơi; 03: Thanh giằng dọc dưới; Hình 3. Mô hình dao động xe khách giường nằm 04: Thanh giằng dọc trên; 05:Thanh ổn định ngang Trong đó, phần tử đàn hồi lốp sẽ được thay thế bằng 4 Các thông số về hệ thống treo sau như sau: phần tử lò xo có độ cứng kt (màu xanh) và hệ số cản ct (màu đỏ). 6 phần tử bầu hơi sẽ đươc thay thế bằng 6 phần T.số tử lò xo có độ cứng tương đương ka (màu xanh), giảm chấn Mô tả Giá trị d.động sẽ được thay thế bằng một thành phần tương đương ka2 Độ cứng của phần tử bầu hơi 175N/mm Ca (màu đỏ). Tương tự ghế hoặc giường sẽ sử dụng hằng cd2 Hệ số cản của giảm chấn 22.5N.s/mm số ks và Cs. kt2 Độ cứng của lốp 880N/mm Các thông số để sử dụng trong quá trình mô phỏng như sau: ct2 Hệ số giảm chấn của lốp 0.15N.s/mm Kí hiệu Mô tả Giá trị ks2 Độ cứng của giường nằm 35N/mm kt1, Độ cứng và hệ số cản của lốp 800N/mm Ct1 trước bên trái 0.15N.s/mm cs2 Hệ số giảm chấn của giường nằm 0.22N.s/mm ksd2 Độ cứng của ghế tài xế 10N/mm kt2, Độ cứng và hệ số cản của lốp sau 800N/mm Ct2 bên trái 0.15N.s/mm csd2 Hệ số giảm chấn của ghế tài xế 0.75N.s/mm k’t1, Độ cứng và hệ số cản của lốp 800N/mm 3.2. Mô hình dao động của xe giường nằm Thaco trước bên phải C’t1 0.15N.s/mm Mobihome [7, 9] k’t2, Độ cứng và hệ số cản của lốp sau 800N/mm Việc mô phỏng độ êm dịu trong bài mô phỏng này sẽ bên phải C’t2 0.15N.s/mm tính đến ảnh hưởng của ghế và giường tác động cơ thể của lái xe và hành khách theo phương thẳng đứng trong môi ka1, Độ cứng của bầu hơi và hệ số cản 150N/mm trường phần mềm MotionView bằng cách thêm một dao Ca1 giảm chấn trước trái 20N.s/mm động tự do là chuyển động thẳng đứng của ghế giường nằm k’a, Độ cứng của bầu hơi và hệ số cản 150N/mm hoặc ghế lái xe. Các phần tử đàn hồi/giảm chấn của xe như C’a1 giảm chấn trước phải 20N.s/mm lốp, bầu hơi/giảm chấn và ghế được đặc trưng bằng các giá ka2, Độ cứng của bầu hơi và hệ số cản 150N/mm trị độ cứng K và khả năng dập tắt dao động (C). Các giả Ca2 giảm chấn sau(trước)bên trái 20N.s/mm thiết sau được sử dụng trong quá trình mô phỏng. k’a, Độ cứng của bầu hơi và hệ số cản 150N/mm • Khối lượng ô tô đối xứng qua mặt phẳng dọc; C’a2 giảm chấn sau(trước) bên phải 20N.s/mm • Trục trước và trục sau cứng tuyệt đối; ka3, Độ cứng của bầu hơi và hệ số cản 150N/mm • Thân xe (body) là một phần tử cứng tuyệt đối (rigid Ca3 giảm chấn sau(sau) bên trái 20N.s/mm body), khung xe là một phần tử mềm (flexiblebody) và k’a, Độ cứng của bầu hơi và hệ số cản 150N/mm có thể biến dạng theo tác động khác nhau của lực kích C’a3 giảm chấn sau(sau) bên phải 20N.s/mm thích từ mặt đường Ksd, Độ cứng và hệ số giảm chấn của 7N/mm • Đặc tính của tất cả phần tử đàn hồi và giảm chấn là Csd ghế tại vị trí ghế tài xế 0.75N.s/mm tuyến tính; M1 Khối lượng không được treo 5.330 kG • Bánh xe hoàn toàn tiếp xúc với mặt đường; M2 Khối lượng được treo 2.530 kG • Dao động của xe để tính toán độ êm dịu là dao động M3 Khối lượng của ghế và hành khách 100 kG thẳng đứng;
28 Trần Việt Phú, Nguyễn Minh Thiện, Phạm Xuân Mai 3.3. Mấp mô của mặt đường và hàm kích động từ mặt 3.4. Phần mềm mô phỏng Hyper_MotionView [7] đường [3, 4, 5] Motion View là một chương trình nằm trong gói phần Mấp mô của mặt đường là độ sai lệch theo phương thẳng mềm Hyper Works dùng để mô phỏng động học, động lực đứng của bề mặt đường so với giá trị tiêu chuẩn. Thực tế học của các hệ cơ cấu. Đây là môi trường dùng để người sử cũng đã chỉ ra rằng, độ êm dịu của xe chịu ảnh hưởng lớn dụng thao tác ở giai đoạn tiền xử lý (Pre_Processing), khai nhất từ vận tốc xe và mấp mô của mặt đường. Trong các bài báo các đặc tính của hệ cũng như đặt điều kiện biên. Việc sử toán tính toán khảo sát dao động ô tô, tính toán tải trọng động dụng chương trình này có nhiều cách, người mới sử dụng có tác động lên các cụm, hệ thống trên ô tô, mấp mô biên dạng thể nhập mô hình trực tiếp bằng các thao tác trực tiếp trên đường có thể được mô tả bằng ba phương pháp chính: màn hình. Đối với những kỹ sư chuyên nghiệp, có thể viết • Mấp mô biên dạng đường được mô tả như tập hợp các một file riêng dưới dạng text để xuất vào chương trình này. mấp mô hình học riêng biệt kế tiếp nhau đặc trưng bởi Sau khi các giá trị của bài toán đã được nhập ở giai đoạn chiều rộng, chiều cao mấp mô hoặc mấp mô biên dạng tiền xử lý, Motion View sẽ được liên kết với một chương đường được mô tả bằng hàm có dạng điều hòa. trình khác trong gói phầm mềm Hyper Works là Motion • Mấp mô biên dạng đường được thay thế bằng các hàm Solve để giải bài toán. Trong chương trình Motion Solve, xấp xỉ hoặc đường cong nội suy. người sử dụng có thể xuất các kết quả đầu ra dưới dạng hình động (animation) hay dưới dạng đồ thị (Plotting). • Mấp mô biên dạng đường được mô tả như một hàm Trong Motion View, người sử dụng có thể mô phỏng động ngẫu nhiên liên tục của chiều cao nhấp nhô theo chiều học, động lực học của hệ cứng tuyệt đối (rigids body) cũng dài đường. như tính toán độ bền của các chi tiết bằng cách sử dụng mô Trong phần mô phỏng này, giả thiết mặt đường có biên hình flexible trong Hyper Mesh. dạng hình sin, với biên độ mặt đường (h) và bước sóng L: Ngoài ra, chương trình này cũng được liên kết để sử dụng trong phần mềm Matlab cũng như ADAMS. Hình 4. Mô hình biên dạng bề mặt đường Khi đó, biên độ mặt đường được biểu diễn bằng hàm toán học như sau: h=h0.sin(pt) Trong đó: Hình 5. Mô hình dao động thực tế của xe khách giường nằm • p là tần số kích động của mặt đường, phụ thuộc vào vận tốc của xe V (tính theo m/s) và độ dài bước sóng mặt Sau khi tạo các phần tử, khớp nối, mối liên kết… được đường L tính theo m, p được tính: thực hiện trong 6 bước: p = 2π.V/L 1. Nhập các mô hình phần tử của xe vào chương trình Motion View • Đối với đường nhựa tốt, có thể lấy h0 = 10 – 20mm và 2. Khai báo các loại khớp nối tương ứng L từ 10 – 15m. 3. Định nghĩa các phần từ đàn hồi • Đối với đường nhựa Việt Nam, có thể lấy h0 = 10 – 20mm và tương ứng L= 1 – 2m. 4. Tạo độ mấp mô của mặt đường Theo công thức trên, biên độ mặt đường phụ thuộc vào 5. Định nghĩa Marker vận tốc của xe. Do đó, bài mô phỏng này phải mô phỏng độ 6. Tạo giá trị đầu ra (Output Value) êm dịu của xe ở các vùng tốc độ khác nhau. Cụ thể, ở bài mô Mô hình dao động thực tế của xe khách giường nằm phỏng này sẽ mô phỏng trạng thái kích thích ở 3 dải tốc độ cuối cùng được mô phỏng như sau: khác nhau 40km/h, 60km/h và 80km/h. Ngoài ra, trong thực tế, biên dạng mặt đường cũng khác nhau tại từng vị trí bánh 4. Kết quả mô phỏng và bàn luận xe. Do đó, càn phải chọn chiều cao mặt đường tại các bánh Quá trình mô phỏng sẽ lấy ra giá trị gia tốc, vận tốc tại xe khác nhau. Trong bài mô phỏng này, sử dụng chiều cao vị trí ghế lái và giường nằm sau khoảng thời gian 5s (tương mặt đường h0=10mm đối với các bánh ở bên trái và h0=12mm ứng với từng tốc độ xe là 40km/h, 60km/h và 80km/h). đối với các bánh ở bên phải, bước sóng của đường là 1m. Do Quá trình nhập thông số đầu vào được quy định trước đó, hàm kích động từ mặt đường được biểu diễn như sau: như hình dưới đây, do đó, đơn vị đầu ra của giá trị gia tốc Tốc độ Bánh bên trái Bánh bên phải là mm/s2 đơn vị của vận tốc là mm/s. 40km/h 10.sin(22.π.t) 12.sin(22.π.t) 4.1. Vị trí ghế lái xe 60km/h 10.sin(34.π.t) 12.sin(34.π.t) • Ở tốc độ 40km/h (xem Hình 6). 80km/h 10.sin(44.π.t) 12.sin(44.π.t)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(108).2016, Quyển 1 29 4.2. Vị trí giường nằm của hành khách • Ở tốc độ 40km/h (xem Hình 9). Hình 6. Gia tốc và vận tốc tại ghế lái (40km/h) Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,5s có sự gia tăng đột biến của gia tốc tại vị trí ghế lái xe, điều này do ảnh hưởng Hình 9. Gia tốc và vận tốc tại giường nằm (40km/h) từ khối lượng của xe lên bộ phận đàn hồi, do đó, khoảng Ở tốc độ 40km/h, gia tốc dao động của hành khách lớn thời gian này sẽ không dùng để đánh giá độ êm dịu của xe. hơn so với tại vị trí lái xe, cụ thể gia tốc dao động điều hòa Trong khoảng thời gian 0,5s trở về sau. Giá trị gia tốc lớn nhất tại vị trí giường nằm là 550.10-3(m/s2), tần số dao là cực đại 500.10-3(m/s2). So sánh với tiêu chuẩn động điều hòa là 1Hz, nhưng vẫn hoàn toàn đảm bảo độ êm ISO/DIS2631, nhận thấy rằng ở tốc độ 40km/h, lái xe sẽ có dịu theo ISO/DIS2631. cảm nhận một chút ít về sự không thoải mái. Tuy nhiên, giá • Ở tốc độ 60km/h (xem Hình 10). trị gia tốc này vẫn nằm trong phạm vi gia tốc rung động cho phép là 600.10-3(m/s2). • Ở tốc độ 60km/h (xem Hình 7). Hình 10. Gia tốc và vận tốc tại giường nằm (60km/h) Ở tốc độ 60km/h, gia tốc dao động của hành khách lớn Hình 7. Gia tốc và vận tốc tại ghế lái (60km/h) hơn so với tại vị trí tài xế, cụ thể gia tốc dao động điều hòa lớn nhất tại vị trí ghế lái xe là 169.10-3(m/s2), tần số dao Cũng ở khoảng thời gian từ 0 đến 0,5s. Do ảnh hưởng từ động điều hòa là 1Hz, hoàn toàn đảm bảo độ êm dịu theo khối lượng xe, nên gia tốc của vùng này cao hơn so với khoảng ISO/DIS2631. thời gian 0,5s về phía sau. Ta sẽ không dùng vùng này để đánh giá độ êm dịu của xe. Ở khoảng thời gian từ 0,5s về phía sau, • Ở tốc độ 80km/h (xem Hình 11). nhận thấy rằng gia tốc có giá trị cao nhất là 150.10-3(m/s2). So sánh với tiêu chuẩn ISO/DIS2631, nhận thấy rằng gia tốc này luôn nằm dưới 600.10-3(m/s2). do đó, lái xe sẽ cảm nhận rung động rất ít khi xe chạy ở tốc độ 60km/h. • Ở tốc độ 80km/h (xem Hình 8). Hình 11. Gia tốc và vận tốc tại giường nằm (80km/h) Ở tốc độ 80km/h, gia tốc dao động của hành khách lớn hơn so với tại vị trí lái xe. Cụ thể gia tốc dao động điều hòa lớn nhất tại vị trí ghế tài xế là 84,9.10-3(m/s2) ở tần số dao động điều hòa là 1Hz, nhưng vẫn hoàn toàn đảm bảo độ êm Hình 8. Gia tốc và vận tốc tại ghế lái (80km/h) dịu theo ISO/DIS2631. Bỏ qua giá trị gia tốc ở thời gian trước 0,5s do ảnh hưởng của khối lượng xe. Ở khoảng thời gian sau 0,5s giá 5. Kết luận và hướng phát triển trị gia tốc của vị trí ghế lái là 75.10-3(m/s2). Do đó hệ thống Xe khách giường nằm là một trong những sản phẩm chủ treo luôn đảm bảo tính êm dịu. lực của Công ty cổ phần Ô tô Trường Hải. Hiện nay và
30 Trần Việt Phú, Nguyễn Minh Thiện, Phạm Xuân Mai trong tương lai hội nhập khu vực Asean vào năm 2018, xe TÀI LIỆU THAM KHẢO khách giường nằm phải có chất lượng sử dụng cao, đặc biệt [1] Ana Picu: Whole body vibration analysis for bus driver. Galati là độ êm dịu của xe, cạnh tranh được với các loại xe khách University Romania, SISOM 2009. khác của khu vực. [2] Stuart Eaton: Bus driver and human vibration, ENGINEERING Độ êm dịu của xe khách giường nằm là một trong SECTION REPORT. WORKERS' COMPENSATION BOARD OF BC, 2000. những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng loại xe [3] Dragan Seculic et all: Analysis of vibration effects on the comfort of này. Qua tính toán mô phỏng bằng phần mềm Hyperwork, intercity bus users by oscillatory model with ten degrees of freedom. cho thấy xe khách giường nằm luôn đảm bảo độ êm dịu ở Applied Mathematic Modelling 37 (2013). các vị trí khác nhau trong xe cũng như ở các tốc độ vận [4] Owais Mustaffi Siddiqui: Dynamic analysis of a modern urban bus hành khác nhau trên đường trong điều kiện khai thác ở for assessment of ride quality and dynamlic wheel loads. Dotoral Thesis; Concordia University, Montrela, Canada. 2000. Việt Nam. [5] ISO STANDARD: ISO 2631-5:2004: Mechanical vibration and shock - Bài báo này được thực hiện trong khuôn khổ đề tài - Evaluation of human exposure to whole-body vibration -- Part 5: nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Method for evaluation of vibration containing multiple shocks. 2004. chế tạo các chi tiết nội thất bằng nhựa cho xe khách giường [6] Lior Gogher: Synchronous Neural Oscillations and Motor Vehicle nằm cao cấp mang thương hiệu Việt Nam sử dụng kỹ thuật Vibrations. Weizmann Institute of Science, USA. 2005. nhiệt dẻo”, của dự án KHCN cấp nhà nước “Nghiên cứu [7] ALTAIRE COMPANY, Hyperwork software, 2015. thiết kế chế tạo xe khách giường nằm cao cấp mang thương [8] Katu U.S et all: Effect Of Vehicle Vibration On Human Body – RIT Experience, Department of Mechanical Engg. Rajarambapu Institute hiệu Việt Nam” do Thaco chủ trì. of Technology. Sakharale-415414 2007. Chúng tôi chân thành cảm ơn Bộ KHCN, Ủy ban nhân [9] THACO BUS: Tài liệu kỹ thuật xe khách giường nằm HB, 2015. dân tỉnh Quảng Nam đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn [10] Mohd Amzar AZIZANet all: The Influence of Vibrations on Vehicle thành đề tài này. Occupant Fatigue.RMIT University, Australia. (BBT nhận bài: 16/11/2015, phản biện xong 22/8/2016)