Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
L I NÓI Đ U Ờ Ầ
Hi n nay v n đ gia tăng dân s , t c đ đô th hoá nhanh t i các thành ph , đi ố ố ệ ề ấ ộ ị ạ ố
ng rác th i l n, ô nhi m môi tr ng. Gi i quy t v n đ này kèm v i nó là l ớ ượ ả ớ ễ ườ ả ế ấ ề
ạ đang là m t trong nh ng thách th c đ i v i chính quy n thành ph . Th c tr ng ố ớ ữ ứ ự ề ộ ố
này cũng đang di n ra t ễ ạ ố ớ i thành ph Đà N ng, hi n nay trên đ a bàn thành ph , v i ệ ẵ ố ị
ng rác th i ra m i ngày quá l n, trong khi ngân sách TP còn h n h p, ch a th l ượ ư ẹ ạ ả ỗ ớ ể
c đ xe chuyên d ng cu n ép t đ ng, b i lo i xe này hi n nay còn đáp ng đ ứ ượ ủ ụ ố ự ộ ệ ạ ở
ph i mua c a n c ngoài v i giá khá đ t. Đ gi i quy t v n đ này, đã t lâu ủ ả ướ ể ả ắ ớ ế ấ ề ừ
Công ty Môi tr ng Đô th TP đ a vào ho t đ ng m t s l ng l n các lo i xe thô ườ ộ ố ượ ạ ộ ư ị ạ ớ
2 - 3m và khu v c quanh các s s d ng s c ng ơ ử ụ ứ ườ i, trên nh ng con đ ữ ườ ng r ng t ộ ừ ự
tr m trung chuy n, đ v n chuy n rác v các tr m. ể ậ ể ể ề ạ ạ
Đ nâng cao hi u su t thu gom rác, gi m b t s c lao đ ng cho ng i công nhân ớ ứ ể ệ ả ấ ộ ườ
b ng cách c gi ằ ơ ớ i hoá m t ph n ph ộ ầ ươ ằ ng th c v n chuy n, đ ng th i cũng nh m ứ ậ ể ồ ờ
gi i quy t t t v n đ ô nhi m môi tr ả ế ố ấ ề ễ ườ ng đô th do khí xã đ ng c , đ tài đi vào ộ ơ ề ị
thi t k lo i xe g n máy ch y b ng nhiên li u khí hoá l ng( LPG) đ ch thùng ế ế ạ ệ ể ạ ằ ắ ỏ ở
rác thay cho các xe ba gác đ p hi n nay. ệ ạ
“ Thi cũng đã đ Đ tài ề ế ế t k xe ch rác ba bánh ch y b ng nhiên li u LPG” ạ ệ ằ ở cượ
nhi u nhà khoa h c cũng nh sinh viên tr ng Đ i H c Bách Khoa- Đ i H c Đà ư ề ọ ườ ạ ạ ọ ọ
N ng quan tâm nghiên c u và đã đ t đ c k t qu nh t đ nh, tuy v y đ tài này ạ ượ ế ấ ị ứ ề ả ậ ẵ
ch a ng d ng th c t đ c. Do kh i l ng tính toán thi t k xe khá l n nên ư ứ ự ế ượ ụ ố ượ ế ế ớ ở
Thi t k đóng m i xe ch rác ba bánh” em đ c giao nhi m v : đ tài “ ề ế ế ớ ở ượ ụ “ Thi ệ tế
v i m t s c i ti n đ đáp ng đ c yêu k h th ng phanh xe ch rác ba bánh ” ế ệ ố ở ộ ố ả ế ứ ể ớ ượ
c đó ch a gi i quy t đ c u k thu t c a xe mà đ tài tr ầ ậ ủ ề ỹ ướ ư ả ế ượ c.
V i ki n th c và kinh nghi m th c t còn nhi u h n ch , tài li u tham kh o v ự ế ứ ế ệ ớ ề ế ệ ạ ả ề
các lo i xe ba bánh còn ít, th i gian th c hi n ng n nên m c dù đã c g ng tìm tòi, ố ắ ự ệ ắ ặ ạ ờ
nghiên c u, làm vi c m t cách nghiêm túc nh ng quá trình tìm ý t ng thi ứ ư ệ ộ ưở ế ế t k và
xe thi i quy t h t. Kính mong ế ế t k ra có th còn nhi u nh ể ề ượ c đi m ch a th gi ư ể ả ể ế ế
đ c các th y cô ch b o đ đ tài c a em đ c hoàn thi n h n. ượ ể ề ỉ ả ủ ầ ượ ệ ơ
1 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Sau cùng em xin đ c chân thành c m n th y cô giáo trong khoa, đ c bi t là ượ ả ơ ầ ặ ệ
th y giáo h ng d n Th.s LÊ VĂN T Y , th y Nguy n Vi t H i và các th y cô ầ ướ Ụ ễ ầ ẫ ệ ả ầ
giáo trong Trung tâm thí nghi m đ ng c và ô tô đã t n tình h ng d n giúp đ em ệ ậ ộ ơ ướ ẫ ỡ
trong su t quá trình làm đ án. ố ồ
Đà N ng, Ngày 28 Tháng 2 năm 2007 ẵ
Sinh viên
HOÀNG MINH THI NỆ
2 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
M C L C Ụ Ụ
TRANG
Ụ Ề 5 1.1. V N Đ THU GOM VÀ V N CHUY N RÁC TH I. .............. 1. M C ĐÍCH, Ý NGHĨA Đ TÀI. 5 ............................................................................. Ả Ậ Ấ Ề Ể
6 1.2. M C ĐÍCH, Ý NGHĨA Đ TÀI. .................................................... Ụ Ề
2. PHÂN TÍCH TÌM PH Ế 2.1. KÍCH TH ƯƠ C, KH I L NG C A THÙNG RÁC C N CHUYÊN ƯỚ NG ÁN THI T K XE. 7 ................................................... Ế Ố ƯỢ Ủ Ầ
7 CH .Ở ........................................................................................................
7 2.1.1. Lo i thùng 660 lít. ..................................................................................... ạ
8 2.1.2. Lo i thùng 240 lít. ...................................................................................... ạ
8 2.2. YÊU C U C A XE C N THI T K . ......................................... Ế Ủ Ầ Ầ Ế
2.3. PHÂN TÍCH TÌM PH ƯƠ 9 NG ÁN THI T K . ............................ Ế Ế
2.3.1. Ph ươ ử ng án c t b ph n đuôi xe g n máy và thay vào đó là n a ắ ắ ỏ ầ
9 r moóc. ..................................................................................................................... ơ
2.3.2. Ph ng án thi ươ ế ế ẫ t k xe có m t bánh ch đ ng sau và hai bánh d n ủ ộ ộ
ng tr 10 c. .......................................................................................................... h ướ ướ
2.3.3. Thi t k xe ba bánh m t bánh d n h ng tr c và hai bánh sau. 10 ...... ế ế ẫ ướ ộ ướ
11 C T NG TH CHUNG. ................................................ 3. THI T K KÍCH TH Ế Ế Ể 11 3.1. XÁC Đ NH S B CHI U DÀI C A XE. ................................. Ơ Ộ Ủ Ị ƯỚ Ổ Ề
11 3.1.1. Chi u dài toàn b xe. .............................................................................. ề ộ
12 3.1.2. Chi u dài c s c a xe. ............................................................................ ơ ở ủ ề
16 3.2. XÁC Đ NH CHI U CAO XE. ....................................................... Ề Ị
16 3.3. XÁC Đ NH CHI U R NG XE. .................................................... Ộ Ề Ị
Ạ Ộ Ọ Ị 16 4. XÁC Đ NH CÁC TO Đ TR NG TÂM XE. ...................................................... 16 4.1. XÁC Đ NH CÁC TO Đ TR NG TÂM KHI XE KHÔNG T I. ............. Ạ Ộ Ọ Ả Ị
16 4.1.1.Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u d c. ...................................... ạ ộ ọ ề ọ ị
17 4.1.2. Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u cao. ....................................... ạ ộ ọ ề ị
4.2. XÁC Đ NH CÁC TO Đ TR NG TÂM KHI XE Đ Y T I. 18 Ạ Ộ Ọ Ầ Ả Ị
18 4.2.1.Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u d c. ...................................... ạ ộ ọ ề ọ ị
20 4.2.2. Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u cao. ........................................ ạ ộ ọ ề ị
3 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Ế 5. THI T K H TH NG PHANH. 21 ............................................................................ Ế Ệ Ố 21 ...................... 5.1. LÝ THUY T CHUNG V H TH NG PHANH. Ế Ề Ệ Ố
21 .............................................................................................. 5.1.1. Công d ng.ụ
21 5.1.2. Phân tích yêu c u.ầ .....................................................................................
23 5.1.3. Phân lo i s b . ...................................................................................... ạ ơ ộ
5.2. TÍNH MÔ MEN PHANH C N SINH RA 24 CÁC C C U PHANH. ...... Ầ Ở Ơ Ấ
5.3. PHÂN TÍCH, CH N LO I D N Đ NG PHANH VÀ C C U PHANH. 27 Ạ Ẫ Ơ Ấ Ọ Ộ
27 5.3.1. Ch n lo i d n đ ng phanh. ................................................................... ạ ẫ ọ ộ
28 5.3.2.Ch n lo i c c u phanh. ......................................................................... ạ ơ ấ ọ
Các ph ng án ch n c c u phanh sau. 32 ................................................ ươ ọ ơ ấ
33 5.4. XÁC Đ NH CÁC THÔNG S C B N C A C C U PHANH SAU. ..... Ố Ơ Ả Ủ Ơ Ấ Ị
33 5.4.1. Bán kính b m t ma sát c a tr ng phanh. ............................................ ề ặ ủ ố
c còn l 33 i. ................................................................. 5.4.2. Ch n các kích th ọ ướ ạ
5.4.3. Xác đ nh l c ép c n thi 34 ...................................................................... t. ự ầ ị ế
37 5.4.4. Tính b r ng má phanh. .......................................................................... ề ộ
5.4.5. Ki m tra đi u ki n t si 39 t. .................................................................... ệ ự ế ể ề
5.5. XÁC Đ NH CÁC THÔNG S C B N C C U PHANH TR 39 C. ...... Ố Ơ Ả Ơ Ấ Ị ƯỚ
5.5.1. Bán kính ngoài r1, bán kính trong r2, bán kính trung bình rtb c a đĩa ủ
39 phanh. ......................................................................................................................
40 ..................................................................................... t. 5.5.2. L c ép c n thi ự ầ ế
41 5.5.3. Di n tích b m t làm vi c c a má phanh. ........................................... ệ ủ ề ặ ệ
43 5.6. TÍNH TOÁN KI M TRA NHI T VÀ MÀI MÒN. ...................... Ể Ệ
43 5.6.1.Tính toán mài mòn. ...................................................................................
5.6.2. Tính toán nhi 45 t.ệ .......................................................................................
50 5.7. TÍNH TOÁN D N Đ NG PHANH. .............................................. Ẫ Ộ
5.7.1.Các ph 50 ng án đi u khi n h th ng phanh. ........................................ ươ ệ ố ề ể
5.7.2. Tính toán d n đ ng phanh thu l c đi u khi n b ng bàn đ p. 51 ......... ể ằ ỷ ự ề ạ ẫ ộ
Tính đ 51 ng kính xi lanh bánh xe . ...................................................................... ườ
53 ng kính xi lanh chính. ..................................................................... Xác đ nh đ ị ườ
4 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
54 Tính l c và hành trình bàn đ p. ............................................................................ ự ạ
54 Tính hành trình bàn đ p. ạ ......................................................................................
57 5.8. PHANH D NG.Ừ ............................................................................
61 5.9. TÍNH TOÁN HI U QU PHANH. ................................................ Ả Ệ
5.9.1. Đ c tính phanh c a xe thi ủ ặ 61 t k . ............................................................ ế ế
5.9.2. Momen phanh th c t 71 . .......................................................................... ự ế
72 5.9.3. Xác đ nh các ch tiêu đánh giá hi u qu phanh. .................................... ệ ả ị ỉ
6. K TẾ
LU NẬ ..........................................................................................................73
1. M C ĐÍCH, Ý NGHĨA Đ TÀI. Ụ Ề
1.1. V N Đ THU GOM VÀ V N CHUY N RÁC TH I. Ậ Ả Ấ Ề Ể
Hi n nay quá trình thu gom rác th i đ ả ượ ệ c th c hi n nh sau: ệ ự ư
5 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
+ c b vào các Ở ữ nh ng khu v c đã có tr m trung chuy n: Rác t ạ ự ể ừ các h dân đ ộ ượ ỏ
thùng rác đ t trên đ ng (đ i v i đ ng h m) hay b lên thùng rác đ t trên xe ba ặ ườ ố ớ ườ ẻ ặ ỏ
gác (đ i v i đ ng xe ba gác có th vào đ c), sau đó công nhân URENCO (công ố ớ ườ ể ượ
ty Môi Tr đây rác đ c ép ườ ng Đô Th ) đ p xe rác đ n các tr m trung chuy n. ế ị ạ ể Ở ạ ượ
i vào các thùng 10 t n đ các xe t i ch lên đ bãi rác Khánh S n. l ạ ể ấ ả ổ ở ở ơ
+ nh ng khu v c ch a có tr m trung chuy n: Rác t c thu gom Ở ữ ự ư ể ạ ừ các h dân đ ộ ượ
ng. Sau đó các xe ép rác b i các xe ba gác ho c b vào các thùng rác đ t trên đ ở ặ ặ ỏ ườ
bãi rác Khánh S n. đ n thu gom các thùng rác và tr c ti p ch đi đ ế ự ế ổ ở ở ơ
Hi n nay Công ty môi tr ng Đô th Đà N ng có các tr m nén ép rác đ ệ ườ ẵ ạ ị ượ c
URENCO s d ng làm tr m trung chuy n t i ch Đ ng Đa, công viên (đ ử ụ ể ạ ạ ợ ố ườ ng
Nguy n Tri Ph ng) và đ ễ ươ ườ ạ ng Phan Thành Tài, tr m Hòa Th , tr m Đò Xu, Tr m ọ ạ ạ
Ch Đ u M i, tr m Thanh L c Đáng, tr m Hoà Khánh, tr m Hoà An, tr m Ngô ạ ợ ầ ạ ạ ạ ố ộ
Gia T .ự
V i ph ớ ươ ạ ng th c thu gom rác trên đây, vi c v n chuy n thùng rác đ n các tr m ứ ệ ể ế ậ
trung chuy n đóng vai trò quan tr ng. Trong t ng lai các xe t i ép rác không còn ể ọ ươ ả
đi l y rác d c đ c nén ép s n t các ọ ườ ấ ng mà ch v n chuy n các thùng rác đã đ ể ỉ ậ ượ ẵ ừ
tr m trung chuy n lên Khánh S n. Do đó, t t c các thùng rác d c đ ng hay trong ể ạ ơ ấ ả ọ ườ
ngõ h m đ u do công nhân đ p hay kéo đ n các tr m trung chuy n. Vi c làm này ẻ ề ế ể ệ ạ ạ
i công nhân ph i b ra s c l c r t nhi u, s c g ng quá s c trong đòi h i ng ỏ ườ ứ ự ấ ự ố ắ ả ỏ ứ ề
khi thu nh p còn khiêm t n, ng ậ ố ườ ắ i công nhân không có đi u ki n v t ch t bù đ p ề ệ ậ ấ
i s c lao đ ng đã b ra. Vì v y ph ng án thu gom và v n chuy n rác t i Đà l ạ ứ ậ ỏ ộ ươ ể ậ ạ
N ng có hi u qu tr c m t nh ng không ph i là ph ng án lâu dài b n v ng. ả ướ ệ ẵ ư ả ắ ươ ề ữ
1.2. M C ĐÍCH, Ý NGHĨA Đ TÀI. Ụ Ề
Đ gi i quy t m t ph n s c lao đ ng cho ng i công nhân Công ty môi tr ể ả ầ ứ ế ộ ộ ườ ườ ng
đô th , tăng hi u qu thu gom rác c n ph i c gi ả ơ ớ ệ ầ ả ị i hoá m t ph n ph ộ ầ ươ ứ ậ ng th c v n
ạ chuy n các thùng rác đ n các tr m trung chuy n thay cho các lo i xe ba gác đ p ể ế ể ạ ạ
th công hi n nay. Ngoài ra khi s d ng các xe ba gác th công đ v n chuy n rác ử ụ ể ậ ủ ủ ệ ể
6 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
thì v a ch m, m t nhi u th i gian, v a không đ m b o v sinh, m t m quan đô ừ ừ ệ ề ấ ả ả ấ ậ ờ ỹ
th . Do v y c n thi t k lo i xe g n đ ng c có k t c u đ n gi n d s d ng đ ậ ầ ị ế ế ạ ễ ử ụ ế ấ ắ ả ơ ộ ơ ể
có th chuyên ch thùng rác đ ể ở ượ ị ủ c nhanh g n h n, làm cho b m t đô th c a ộ ặ ọ ơ
Thành ph ngày càng đ p h n. ẹ ơ ố
M t khác xe thi t k làm vi c trong thành ph nên nó cũng ph i đ m b o an toàn, ặ ế ế ả ả ệ ả ố
ch y êm, ít gây n và ô nhi m môi tr ng. Đ tài đi vào thi t k ki u xe kéo rác ễ ạ ồ ườ ề ế ế ể
ch y b ng khí d u m hóa l ng LPG, lo i đ ng c s d ng trên xe là đ ng c xe ơ ử ụ ạ ộ ạ ầ ằ ỏ ỏ ơ ộ
g n máy đã thi ắ ế ế ả ạ ệ ử ụ t k , c i t o h th ng nhiên li u cho phù h p v i vi c s d ng ệ ệ ố ớ ợ
m t trong hai lo i nhiên li u LPG và xăng. Theo các công trình nghiên c u c a GS. ứ ủ ệ ạ ộ
ể TSKH. Bùi Văn Ga khi s d ng LPG trên đ ng c xe g n máy thì v i đ c đi m ớ ặ ử ụ ắ ộ ơ
ng xuyên s d ng i l n nh ng t c đ th p nh đ ng c g n trên t đ ng c th ộ ơ ườ ử ụ ở ả ớ ố ộ ấ ư ộ ơ ắ ư
xe thi t k thì s d ng LPG r t có l i v m t ô nhi m môi tr ng. K t qu đo ô ế ế ử ụ ấ ợ ề ặ ể ườ ế ả
ấ nhi m c a xe khi ch y b ng xăng nguyên thu và khi ch y b ng ga LPG cho th y ủ ể ạ ằ ạ ằ ỷ
ả r ng n ng đ các ch t ô nhi m trong khí x đ ng c đ t giá tr c c th p kho ng ằ ơ ạ ả ộ ị ự ể ấ ấ ộ ồ
0,5% đ i v i CO và 20ppm đ i v i HC ch đ t c đ gi ố ớ ố ớ ở ế ộ ố ộ ớ ạ ạ i h n. So v i khi ch y ớ
b ng xăng, ằ ở ả các ch đ này m c đ phát ô nhi m khi ch y b ng LPG ch kho ng ể ứ ộ ế ộ ằ ạ ỉ
10%. các ch đ trung gian, m c đ gi m ô nhi m dao đ ng t Ở ứ ộ ả ế ộ ễ ộ ừ 80% đ n 50% ế
so v i khi ch y b ng xăng. Nh đó nó s gi m đ c tác h i đ n s c kho con ẽ ả ằ ạ ớ ờ ượ ạ ế ứ ẻ
ng i và môi tr ườ ườ ng do nh ng ch t khí th i đ c h i c a đ ng c . ơ ả ộ ạ ủ ộ ữ ấ
2. PHÂN TÍCH TÌM PH ƯƠ NG ÁN THI T K XE. Ế Ế
2.1. KÍCH TH C, KH I L NG C A THÙNG RÁC C N CHUYÊN ƯỚ Ố ƯỢ Ủ Ầ
CH .Ở
Hi n t ệ ạ ạ i thành ph Đà N ng có hai lo i thùng rác đó là lo i thùng 660 lít và lo i ạ ạ ẵ ố
thùng 240 lít. Có kích th c và kh i l ướ ố ượ ng c th nh sau: ụ ể ư
2.1.1. Lo i thùng 660 lít. ạ
+ Kích th c bao: ướ
- Dài: 1200 (mm).
- Cao: 1230 (mm).
7 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
- R ng: 600 (mm). ộ
- Đ ng kính bánh xe: 200 (mm). ườ
+ Kh i l ng: ố ượ
- Kh i l ng b n thân: 60 (kg). ố ượ ả
- Kh i l ng riêng c a rác th i sinh ho t là: 0,4 (kg/lít). ố ượ ủ ả ạ
Kh i l ng đ nh m c c a thùng khi đ y t i là: ố ượ ứ ủ ầ ả ị
m = 60 + 0,4.660 = 324 (kg)
2.1.2. Lo i thùng 240 lít. ạ
+ Kích th c bao. ướ
- Dài: 540 (mm)
- R ng: 720 (mm). ộ
- Cao: 1000 (mm).
+ Đ ng kính hai bánh xe: 200 (mm). ườ
+ Kh i l ng: ố ượ
- Kh i l ng b n thân: 24,4 (kg). ố ượ ả
- Kh i l ng đ nh m c c a thùng khi đ y t i là: ố ượ ứ ủ ầ ả ị
m = 24,4 + 0,4.240 = 120,4 (kg).
Xe thi t k c n ph i chuyên ch c hai lo i thùng rác trên nên kích th c thùng ế ế ầ ở ả ạ ả ướ
i thi u v chi u dài 1200 mm và b r ng là 720 c n ph i có nh ng kích th ầ ữ ả c t ướ ố ề ộ ề ề ể
mm.
2.2. YÊU C U C A XE C N THI T K . Ế Ủ Ầ Ầ Ế
+ Có kích th c nh g n ch c n v a đ đ chuyên ch m t thùng rác lo i 660 lít ướ ỉ ầ ừ ủ ể ở ộ ỏ ọ ạ
có tr ng l ọ ượ ọ ng kho ng 300 KG ho c hai thùng rác 240 lít, m i thùng có tr ng ặ ả ỗ
ng kho ng 120 KG. l ượ ả
+ S d ng ngu n l c c a xe g n máy hi n có bao g m đ ng c , ly h p, h p ồ ự ủ ử ụ ệ ắ ơ ộ ồ ộ ợ
s , h th ng chuy n đ ng... v.v. Ngoài ra c n ph i có thêm h p s ph đ gài s ố ệ ố ộ ố ụ ể ể ả ầ ộ ố
lùi, b vi sai cho c u sau. ầ ộ
8 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
sàn thùng xe đ n m t đ t nh đ có th đ y b ng s c ng i + Có chi u cao t ề ừ ặ ấ ỏ ể ể ẩ ứ ế ằ ườ
thùng rác lên sàn xe mà không s d ng các thi i, xích, ... ử ụ t b ph đ h tr nh t ế ị ụ ể ổ ợ ư ờ
i đi u khi n xe đ c thu n ti n đ v n hành trong m t s + Đ m b o cho ng ả ả ườ ề ể ượ ể ậ ộ ố ệ ậ
đ c hành lang và bán kính quay vòng. ườ ng h m ch t h p, gi m đ ậ ẹ ẻ ả ượ
+ Xe thi ế ế ễ ử ụ t k ph i là m t chi c xe có c u t o đ n gi n, d ch t o, d s d ng, ễ ế ạ ấ ạ ế ả ả ộ ơ
an toàn khi chuy n đ ng trên đ ng và giá c ph i chăng. ể ộ ườ ả ả
2.3. PHÂN TÍCH TÌM PH ƯƠ NG ÁN THI T K . Ế Ế
2.3.1. Ph ươ ử ng án c t b ph n đuôi xe g n máy và thay vào đó là n a ắ ắ ỏ ầ
r moóc. ơ
ố Trên c s xe g n máy đã có s n, ta c t b m t ph n đuôi và thân xe, sau đó n i ắ ỏ ộ ơ ở ẵ ầ ắ
đàn h i ho c hàn c ng thùng ch a thùng rác vào ph n còn l i c a xe. Trong ứ ứ ầ ặ ồ ạ ủ
tr ng h p hàn c ng thùng xe cùng v i ph n còn l ườ ứ ầ ợ ớ ạ ủ ố i c a xe tr thành m t kh i ở ộ
c ng cùng dao đ ng và tác d ng lên h th ng treo c a xe. Trong tr ứ ệ ố ụ ủ ộ ườ ố ng h p n i ợ
đàn h i thì ph n còn l ầ ồ ạ ủ i c a xe dao đ ng trên c p g p cùng khung xe còn thùng xe ắ ặ ộ
có h th ng treo riêng. ệ ố
Ph ng án này có u đi m là đ n gi n, d c i t o có th dùng ngay khung s ươ ễ ả ạ ư ể ể ả ơ ườ n
xe g n máy đã có sau đó gia c thêm, ngoài ra thùng rác đ t đ ng sau ng i lái nên ặ ằ ắ ố ườ
ng i lái ít nghe mùi hôi c a rác. ườ ủ
Tuy nhiên ph ng án này có nh ươ ượ c đi m là: ể
ổ + N u s d ng b truy n xích thì xích quá dài vì th xích s nhanh chùng, tu i ế ử ụ ế ề ẽ ộ
th xích không đ m b o vì kho ng cách tr c quá l n không t ng thích v i b ụ ả ả ả ọ ớ ươ ớ ướ c
xích c a lo i xích dùng trên xe g n máy. B xích quá dài cũng gây khó khăn cho ủ ắ ạ ộ
vi c bôi tr n b o d ng và c n s d ng thêm m t bánh căng xích đ đi u ch nh ệ ả ơ ưỡ ầ ử ụ ể ề ộ ỉ
đ căng c a xích. ộ ủ
+ Chi u dài toàn b xe t ề ộ ươ ng đ i l n làm cho vi c quay vòng khó khăn. ệ ố ớ
9 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
2.3.2. Ph ng án thi t k xe có m t bánh ch đ ng sau và hai bánh ươ ế ế ủ ộ ộ
ng tr c. d n h ẫ ướ ướ
Trong tr ng h p này thùng xe s đ t đ ng tr c n u không thi t k hình thang ườ ẽ ặ ằ ợ ướ ế ế ế
i đang s d ng. lái mô hình xe s gi ng nh nh ng lo i xe ba gác máy hi n t ư ữ ẽ ố ệ ạ ạ ử ụ
u đi m: Trong tr ng h p quay vòng ng Ư ể ườ ợ ườ ứ i lái c n ph i đ y c thùng xe ch a ả ẩ ả ầ
i đi nên quay vòng n ng, do c u t o chi u cao thùng ch a rác quá cao nên đ t ả ấ ạ ứ ề ặ ể
i lái yên xe s ph i r t cao, làm tăng thêm chi u cao đ m b o t m nhìn c a ng ả ả ầ ủ ườ ả ấ ề ẽ
tr ng tâm xe và ng ọ ườ i lái xe c n ph i t n nhi u l c đ quay c thùng xe, v l ề ự ể ả ố ả ạ i ầ ả
thùng rác đ t đ ng tr c gây m t v sinh nh h ng đ n s c kho c a công nhân ặ ằ ướ ấ ệ ả ưở ế ứ ẻ ủ
lái xe. Bánh ch đ ng đ t đ ng sau nên không t n d ng đ ng t i làm ậ ụ ặ ằ ủ ộ ượ c tr ng l ọ ượ ả
ng bám nên tính năng đ ng l c c a xe khi chuy n đ ng trên m t đ tr ng l ọ ượ ự ủ ặ ườ ng ể ộ ộ
có h s bám th p s r t kém. ấ ẽ ấ ệ ố
Nh ượ ể c đi m: Hành lang và bán kính quay vòng xe gi m, tính n đ nh chuy n ể ả ổ ị
t h n so v i ph ng án bên d i. đ ng th ng c a xe s t ộ ẽ ố ơ ủ ẳ ớ ươ ướ
N u thi ế ế ế ố t k thêm h th ng hình thang lái nh ôtô thì vi c quay vòng xe s ít t n ư ệ ố ệ ẽ
c đi m còn l i cũng không kh c ph c đ c. s c l c h n. Nh ng nh ng nh ứ ự ơ ư ữ ượ ể ạ ụ ượ ắ
2.3.3. Thi t k xe ba bánh m t bánh d n h ng tr c và hai bánh sau. ế ế ẫ ướ ộ ướ
Ph n l n nh ng xe ba bánh đ u đ c thi t k theo ph ng án này. Đây là ữ ề ầ ớ ượ ế ế ươ
ph ng án có tính k thu t h n c cũng nh ph ng án th hai toàn b khung ươ ậ ơ ư ả ỹ ươ ứ ộ
n xe đ u đ c thi t k có tính toán đ n t s ườ ề ượ ế ế ế ả ả i tr ng c n chuyên ch nên đ m ầ ở ọ
b o đ ả ượ ộ ề c đ b n và có m t h s an toàn nh t đ nh. ộ ệ ố ấ ị
Ph ươ ụ ng án này có u đi m: Hai bánh xe ch đ ng đ t phía sau nên t n d ng ủ ộ ư ể ặ ậ
đ ng bám, t ượ c tr ng l ọ ượ i đ ả ượ ả c ch t đ ng sau nên mùi hôi c a rác th i ít nh ấ ằ ủ ả
i lái, phía tr c ch có m t bánh xe d n h h ưở ng đ n ng ế ườ ướ ẫ ộ ỉ ướ ầ ng nên không c n
t k h th ng lái nh ph ph i thi ả ế ế ệ ố ư ươ ng án th nh t mà đi u khi n xe d và nh ề ứ ễ ễ ấ ẹ
nhàng h n.ơ
Tuy nhiên ph ng án này có nh c đi m là ph i thi i khung s n, h ươ ượ ể ả t k l ế ế ạ ườ ệ
ậ th ng truy n l c, h th ng treo, h th ng phanh đ đ m b o các yêu c u k thu t ầ ỹ ề ự ệ ố ệ ố ể ả ả ố
c a xe. ủ
10 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Qua phân tích m t s ph ng án trên ta ch n ph ng án thi t k th ba đó là ộ ố ươ ọ ươ ế ế ứ
thi i toàn b xe. t k l ế ế ạ ộ
C T NG TH CHUNG. 3. THI T K KÍCH TH Ế Ế ƯỚ Ổ Ể
3.1. XÁC Đ NH S B CHI U DÀI C A XE. Ơ Ộ Ủ Ề Ị
3.1.1. Chi u dài toàn b xe. ộ ề
Đ i v i xe ba bánh thi t k đ rút ng n chi u dài xe ta xem nh chi u dài toàn ố ớ ế ế ể ư ề ề ắ
v trí b c a xe ch ph thu c vào chi u dài thùng ch a thùng rác, kho ng cách t ộ ủ ụ ứ ề ả ộ ỉ ừ ị
ng i lái đ n tay lái đ ng i lái đi u khi n xe đ ườ ế ể ườ ể ề ượ ặ ủ c thu n ti n, góc đ t c a ệ ậ
tr c quay c phu c xe và đ ng kính bánh xe tr c mà t m th i ch a quan tâm ụ ộ ổ ườ ướ ư ạ ờ
đ n tính n đ nh chuy n đ ng th ng c a xe. Ta th y r ng: ế ấ ằ ủ ể ẳ ộ ổ ị
c: Theo th c t + Lo i l p tr ạ ố ướ ự ế ộ ố ạ ể ọ m t s lo i xe ba gác đã ch t o, ta có th ch n ế ạ
ng c a xe Haesun có kích th s b lo i l p có bán trên th tr ơ ộ ạ ố ị ườ ủ ướ c nh sau: ư
D = 420 (mm).
d = 276 (mm).
b = 100 (mm).
ặ + Góc đ t tr c quay c phu c liên quan đ n tính n đ nh lái . Theo [7] góc đ t ặ ụ ế ổ ộ ổ ị
0 ÷ 650 , Đ i v i k t ố ớ ế
0 khi đó cánh tay đòn t o momen
tr c quay c phu c tay lái xe th ng n m trong kho ng 60 ụ ổ ộ ườ ằ ả
c u khung c a xe Haesun có góc đ t phu c là 61 ấ ủ ặ ộ ạ
n đ nh làm bánh xe có xu h ng quay v v trí trung gian khi b l ch kh i v trí ổ ị ướ ỏ ị ề ị ị ệ
420 2
. sin29 = 101,81 (mm). này là C = rb. sin(90- 61) =
+ Kho ng cách t tay lái đ n sau yên xe: Kho ng cách này đ ả ừ ế ả ượ ả ả c ch n ph i đ m ọ
i lái thu n l b o cho ng ả ườ ậ ợ ố ớ i và tho i mái khi v n hành và đi u khi n xe. Đ i v i ể ề ả ậ
xe g n máy kho ng cách này kho ng t 600 ÷ 700 mm, Đ i v i xe thi ả ả ắ ừ ố ớ ế ế ọ t k ta ch n
kho ng cách t tay lái đ n sau yên xe l n (700 mm) đ đ m b o không gian cho ả ừ ể ả ế ả ớ
vi c b trí đ ng c , h th ng truy n l c. ơ ệ ố ệ ố ề ự ộ
+ Chi u dài thùng ch a xác đ nh t ứ ề ị ừ chi u dài thùng rác c n chuyên ch ( 1200 ầ ề ở
mm) do v y chi u dài toàn b c a thùng ch a thùng rác kho ng 1400 mm. ộ ủ ứ ề ả ậ
11 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
T các giá tr trên ta v phác th o xe thi t k nh hình 3.1 bên d i và xác đ nh ừ ẽ ả ị ế ế ư ướ ị
a = 2800 (mm).
2800
đ c chi u dài toàn b c a xe là: L ượ ộ ủ ề
Hình 3.1: Chi u dài toàn b xe thi ề ộ t k . ế ế
3.1.2. Chi u dài c s c a xe. ơ ở ủ ề
ủ Vi c xác đ nh chi u dài c s c a xe ph thu c vào v trí đ t d m c u sau c a ơ ở ủ ặ ầ ụ ệ ề ầ ộ ị ị
xe.
ủ Ta th y r ng chi u dài c s c a xe càng ng n thì tính linh ho t quay vòng c a ơ ở ủ ấ ằ ề ắ ạ
xe càng cao hay nói cách khác là rút ng n đ c hành lang và bán kính quay vòng ắ ượ
cho xe, tuy nhiên n u chi u dài c s xe ng n quá thì t i tr ng đ lên c u sau s ơ ở ế ề ắ ả ọ ề ầ ẽ
l n và góc thoát sau c a xe s gi m. Nh v y ta không th ch n chi u dài c s ớ ể ọ ẽ ả ư ậ ơ ở ủ ề
xe ch theo tiêu chí tính linh ho t c a xe mà còn ph i đ m b o s phân ph i t ả ự ả ả ạ ủ ố ả i ỉ
tr ng ra các c u xe m t cách h p lý vì đi u này liên quan đ n tính n đ nh c a xe ề ủ ế ầ ộ ọ ợ ổ ị
thi t k và nhi u ch tiêu khác. Tham kh o [1] đ i v i ôtô t ế ế ố ớ ề ả ỉ ả i 2 tr c lo i 4x2, khi ạ ụ
chuyên ch đ y t i, thông th c ch b ng 25 ÷ ở ầ ả ườ ng tr ng l ọ ượ ng phân b ra c u tr ố ầ ướ ỉ ằ
30 % tr ng l ọ ượ ng phân ph i ra c u sau. V i lo i xe ba bánh có công th c bánh xe ạ ứ ầ ố ớ
3x2 thì ta cũng có th phân b tr ng l ng ra bánh tr c và c u sau theo t l ố ọ ể ượ ướ ầ ỷ ệ ư nh
trên t c là: ứ
G1 = (0,2 ÷ 0,25).Ga
G2 = (0,75 ÷ 0,8).Ga.
12 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Tuy nhiên c u tr c ch có m t bánh xe, n u tr ng l ầ ướ ế ộ ọ ỉ ượ ng phân b ra c u tr ố ầ ướ c
c s b quá t t là khi phanh. l n quá thì c u tr ớ ầ ướ ẽ ị ả i, đ c bi ặ ệ
Ngoài ra phân ph i t ố ả i tr ng lên các c u còn ph i đ m b m đi u ki n khi xe ả ả ề ệ ầ ả ọ
không mang t i mà v n đ m b o có th v n hành đ c trên các lo i đ ng có h ả ể ậ ả ẫ ả ượ ạ ườ ệ
c bé h n 50% [1] s bám th p thì t ố ấ ả ọ i tr ng phân ph i ra c u ch đ ng không đ ầ ủ ộ ố ượ ơ
ng b n thân c a ôtô. tr ng l ọ ượ ủ ả
Đ xác đ nh đ c chi u dài c s thì c n ph i xác đ nh đ ể ị ượ ơ ở ề ầ ả ị ượ ố c các ph n kh i ầ
ng và v trí đ t các ph n kh i l ng đó. Ta dùng ph ng pháp cân đ xác đ nh l ượ ố ượ ặ ầ ị ươ ể ị
ng không t i c a xe, đây là ph các ph n kh i l ầ ố ượ ng, tr ng l ọ ượ ả ủ ươ ọ ng pháp khoa h c
và đ m b o đ chính xác cao. ộ ả ả
Ph ươ ng pháp xác đ nh nh sau: ị ư
Gk
Lk
Khi xe không t i:ả
Hình 3.2. S đ xác đ nh kh i l ng không t i c a xe. ơ ồ ố ượ ị ả ủ
1) m tộ
Đ t cân t i v trí A cách v t ti p xúc gi a bánh xe tr c v i m t đ ng ( O ặ ạ ị ế ế ữ ướ ớ ặ ườ
k = 1800 (mm), ta cân đ
k2 = 170 (KG) ( Có k đ n kh i l
kho ng là L c: G ả ượ ể ế ố ượ ng
i lái). c u sau và ng ầ ườ
1 ta cân đ
k1 = 123 (KG).
Đ t cân t i O ặ ạ c Gượ
o = Gk1 + Gk2
Suy ra tr ng l i c a xe thi t k là: G ọ ượ ả ủ ế ế
ng không t (cid:222) Go = 123 + 170 = 293 (KG).
13 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
M t cách g n đúng khi b qua s thay đ i phân b tr ng l ng khi ta d ch ố ọ ự ầ ỏ ộ ổ ượ ị
chuy n v trí c u sau, ta có th xác đ nh đ c to đ tr ng tâm c a xe khi không ể ể ầ ị ị ượ ạ ộ ọ ủ
1.
i b ng cách vi t ph ng trình cân b ng mô men qua đi m O t ả ằ ế ươ ể ằ
(3.1) Go.ao – Z2o. Lk = 0.
Trong đó :
o = 293 ( KG).
ng không t i c a xe, G + Go : Tr ng l ọ ượ ả ủ
i theo chi u d c. + ao : To đ tr ng tâm khi xe không t ạ ộ ọ ả ề ọ
k = 1800 (mm).
v t ti p xúc gi a bánh tr c v i m t đ + Lk : Kho ng cách t ả ừ ế ế ữ ướ ặ ườ ớ ể ng đ n đi m ế
đ t cân, L ặ
k
T (3.1) ta có: ừ
LZ .2 o G
o
170
.
1800
c: ao = , thay s vào ta đ ố ượ
293
= 1044,37 (mm). ao =
GT
G0
Gk
ao
LT
Lx
Khi xe đ y t i. ầ ả
Hình 3.3. S đ xác đ nh chi u dài c s c a xe. ơ ở ủ ơ ồ ề ị
Nh đã phân tích trên đ i v i xe ba bánh tr ng l ng phân b ra c u sau là: ư ở ố ớ ọ ượ ầ ố
(3.2) G2 = (0,75÷ 0,8).( GT + G0)
Trong đó:
+ G2 : Ph n tr ng l ầ ọ ượ ng c a xe tác d ng lên c u sau. ụ ủ ầ
14 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
+ GT: Tr ng l ọ ượ ng c a thùng rác c n chuyên ch , G ầ ở T = 300 (KG). ủ
o = 293 (KG).
ng không t i c a xe, G + Go: Tr ng l ọ ượ ả ủ
2 = 0,8.( 300 + 293)
Thay s vào (3.2) ta đ ố
c : G ượ (cid:222) G2 = 474,4(KG).
Mà G1 = Ga- G2
(cid:222) G1 = 593 - 474,4 = 118,6 (KG).
1 ta đ
Đ xác đ nh đ c v trí đ t c u sau thõa mãn đi u ki n (3.2) ta vi t ph ng trình ể ị ượ ị ặ ầ ệ ề ế ươ
ể c:ượ
.
T
T
o
o
mô men đ i v i đi m O ố ớ (cid:229) M/O1 = 0 (cid:219) GT.LT + Go.ao – Z2.Lx = 0.
+ aGLG . Z
2
(cid:219) ( 3.3) Lx =
V i :ớ
T = 1830 (mm).
+ LT : To đ thùng rác theo chi u d c, L ề ọ ạ ộ
ng tác d ng lên bánh xe sau, chính b ng ph n tr ng l ng xe + Z2 : Ph n l c đ ả ự ườ ụ ầ ằ ọ ượ
2 = G2 = 474,4 (KG).
phân b ra c u sau, Z ầ ố
+
300 .
1830
.
1044
37,
Thay các gía tr đã bi t vào (3.2) ta đ c: ị ế ượ
293 4,474
Lx =
(cid:222) Lx=1802,28 mm.
c ta ch n chi u dài c s s b c a xe L = 1800 T k t qu tính toán đ ả ừ ế ượ ơ ở ơ ộ ủ ề ọ
+
300 .
1830
.
1044
37,
=
475
(mm). Do v y t (3.3) bi n đ i r i thay s ta tính đ c: ậ ừ ổ ồ ế ố ượ
293 1800
(KG). Z2 =
Và Z1 = 593 – 475 = 118 (KG).
Nh v y tr ng l ng phân b ra c u sau kho ng 80%, c u tr c kho ng 20%. ư ậ ọ ượ ầ ầ ả ố ướ ả
Ta th y phân b tr ng l ng nh v y là có th ch p nh n đ c vì c u sau có hai ố ọ ấ ượ ể ấ ư ậ ậ ượ ầ
bánh ch đ ng s t n d ng đ ng bám đ c bi t là khi xe ch y trên ủ ộ ẽ ậ ụ ượ c tr ng l ọ ượ ặ ệ ạ
đ ng có h s bám th p, ngoài ra khi phanh tr ng l ng d n v c u tr c mà ườ ệ ố ấ ọ ượ ề ầ ồ ướ
theo d ki n ta s s d ng l i c c u phanh tr ẽ ử ụ ự ế ạ ơ ấ ướ ủ ọ c c a xe g n máy, n u tr ng ề ắ
15 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
c quá l n s làm cho c c u phanh tr c không thoã l ượ ng phân b ra c u tr ố ầ ướ ớ ẽ ơ ấ ướ
mãn mô men phanh yêu c u, còn c u sau s s d ng c c u phanh ô tô du l ch, do ẽ ử ụ ơ ấ ầ ầ ị
đó phân b tr ng l ng nh trên là khá h p lý. ố ọ ượ ư ợ
3.2. XÁC Đ NH CHI U CAO XE. Ề Ị
ầ Chi u cao c a xe ph thu c vào chi u cao sàn xe, chi u cao thùng rác c n ề ụ ủ ề ề ộ
chuyên ch . T b n v phác th o t ng th xe ta l y s b chi u cao xe là H= 1020 ở ừ ả ẽ ấ ơ ộ ả ổ ề ể
mm.
3.3. XÁC Đ NH CHI U R NG XE. Ộ Ề Ị
c c a thùng rác c n chuyên ch , vi c b Chi u r ng xe ph thu c vào kích th ụ ề ộ ộ ướ ủ ệ ố ầ ở
trí h th ng treo sau, h th ng truy n l c, b r ng l p xe, l y s b ấ ơ ộ B= 1150 mm. ề ự ệ ố ệ ố ề ộ ố
4. XÁC Đ NH CÁC TO Đ TR NG TÂM XE. Ạ Ộ Ọ Ị
4.1. XÁC Đ NH CÁC TO Đ TR NG TÂM KHI XE KHÔNG T I. Ạ Ộ Ọ Ả Ị
4.1.1.Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u d c. ạ ộ ọ ề ọ ị
m c 3.1.2 ta có : Theo k t qu tính toán ả ế ở ụ
ao = 1044,37 mm
bo = 1800 – 1044,37 = 775,63 mm.
16 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Go
o H
a
Z'2
L
4.1.2. Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u cao. ạ ộ ọ ề ị
Hình 4.1. S đ xác đ nh chi u cao tr ng tâm không t i. ơ ồ ề ọ ị ả
a Ph ng pháp xác đ nh nh sau: Đ t xe trên m t ph ng nghiêng m t góc ươ ư ặ ị ở ặ ẳ ộ b tấ
kỳ( a không nên quá l n), sau đó xác đ nh tr ng l ng đè lên c u sau b ng cân. ớ ọ ị ượ ầ ằ
1:
ng trình mô men đ i v i đi m O ươ
a
a
a
Ph (cid:229) M/O1 = 0 (cid:219) ố ớ - Go.sina ể .( h’go + rbxcosa ) - Gocosa .( ao - rbxsina ) = 0. Z2’.Lcosa
(
a
sin
)
cos
o
r bx
LZ '.2
a
cos
r bx
a
G o G
cos sin
o
- - - (4.1) (cid:219) h’go =
Trong đó:
ng tâm tr c bánh xe sau đ n tr ng tâm không t + h’go : Kho ng cách t ả đ ừ ườ ụ ế ọ ả i
c a xe theo ph ủ ươ ng tr c z. ụ
ng tác d ng lên bánh xe sau khi đ t xe trên m t nghiêng, + Z2’: Ph n l c đ ả ự ườ ụ ặ ở ặ
Z’2 = 186 [ KG].
+ L: Chi u dài c s c a xe, L = 1800 (mm). ơ ở ủ ề
o = 293 (KG).
ng không t i c a xe, G + Go : Tr ng l ọ ượ ả ủ
+ rbx : Bán kính bánh xe, rbx = 210 (mm).
T hình (4.1) ta có : ừ
17 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
H o ) L
a = arcsin( (4.2)
o = 340 (mm)
Trong đó Ho : Đ cao c a m t nghiêng, H ủ ặ ộ
340 1800
Thay s vào (4.20 ta đ = arcsin( )= 10,89o. ố ượ a c:
c: Thay các giá tr vào (4.1) ta đ ị ượ
186
.
1800
.
cos
89,10
1044
37,
210
sin.
)89,10
293
cos
210
.
cos
89,10
. 293
.(89,10 89,10
sin.
- - - h’go =
(cid:222) h’go = 511 (mm).
go = h’go+ rbx
To đ tr ng tâm xe theo chi u cao khi không t i: h ạ ộ ọ ề ả
Hay hgo = 511 + 210 = 721 (mm).
4.2. XÁC Đ NH CÁC TO Đ TR NG TÂM KHI XE Đ Y T I. Ạ Ộ Ọ Ầ Ả Ị
4.2.1.Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u d c. ạ ộ ọ ề ọ ị
Đ xác đ nh đ c to đ tr ng tâm c a xe theo chi u d c ta kh o sát các l c tác ể ị ượ ạ ộ ọ ự ủ ề ả ọ
ng ngang. d ng lên xe khi nó đ ng yên trên đ ụ ứ ườ
18 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Ga
O2
Z1
O1
Z2
b
a
L
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
.
Hình 4.2. S đ các l c tác d ng lên xe đ ng yên trên đ ng ngang. ơ ồ ự ụ ứ ườ
Các l c tác d ng lên xe trong tr ng h p này bao g m. ự ụ ườ ồ ợ
ng toàn b c a xe, Ga = 593( KG). + Ga: Tr ng l ọ ượ ộ ủ
1 = 118 (KG).
ng tác d ng lên bánh xe tr c, Z + Z1: Ph n l c th ng góc t ả ự ẳ đ ừ ườ ụ ướ
2 = 475 (KG).
ng tác d ng lên các bánh xe sau, Z + Z2: Ph n l c th ng góc t ả ự ẳ đ ừ ườ ụ
T s đ phân tích l c nh hình 4.2, vi t ph ng trình ph ừ ơ ồ ự ư ế ươ ươ ằ ng trình cân b ng
mô men đ i v i đi m O1 , O2 ta đ c: ố ớ ể ượ
Ga.a - Z2.L = 0 (4.3)
Ga.b - Z1.L = 0 (4.4)
Trong đó:
+ L: Chi u dài c s c a xe, L = 1800 (mm). ơ ở ủ ề
+ a, b: To đ tr ng tâm theo chi u d c khi xe đ y t i. ạ ộ ọ ề ọ ầ ả
a
L
b
L
T hai ph ng trình (4.3) và (4.4) suy ra: ừ ươ
Z .2= G
Z .1= G
a
a
; (4.5)
1, Z2, Ga , L vào các công th c (4.5 ) ta tính đ
c: Thay các giá tr Zị ứ ượ
19 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
475
1800
=
=a
1441
82,
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
. 593
118
1800
=
=b
18,358
(mm).
. 593
(mm).
GT
Go
T g h
o g h
O2
O1
4.2.2. Xác đ nh to đ tr ng tâm xe theo chi u cao. ạ ộ ọ ề ị
Hình 4.3. S đ xác đ nh to đ tr ng tâm theo chi u cao. ạ ộ ọ ơ ồ ề ị
Đ xác đ nh đ c to đ tr ng tâm theo chi u cao khi xe đ y t ể ị ượ ạ ộ ọ ầ ả ề i ta xác đ nh trên ị
n
ng. c s cân b ng chi u cao kh i tâm các thành ph n tr ng l ố ơ ở ề ầ ằ ọ ượ
. mh i i
== 1 i
h
(cid:229) (4.5)
m i
(cid:229)
ng th i. Trong đó: mi : Kh i l ố ượ ứ
ng th i. hi : To đ tr ng tâm theo chi u cao c a kh i l ạ ộ ọ ố ượ ủ ề ứ
. hG o
gT
Áp d ng cho xe thi t k , ta có: ụ ế ế
+ . hG T go + GG T
o
(4.6) hg =
Trong đó :
o = 293 (KG).
ng xe không t i, G + Go: Tr ng l ọ ượ ả
go = 721 (mm).
+ hg0 : To đ tr ng tâm khi xe không t ạ ộ ọ ả i theo chi u cao, h ề
T = 300 (KG).
ng t i, G + GT : Tr ng l ọ ượ ả
+ hgT : To đ tr ng tâm thùng rác đã tính đ n bi n d ng h th ng treo. ạ ộ ọ ế ạ ệ ố ế
hgT = 800 (mm).
20 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
293
800
Thay các thông s đã bi c: ố ế t vào công th c (4.6) ta đ ứ ượ
+ +
. 721 293
300 . 300
= 761 (mm). hg=
5. THI T K H TH NG PHANH. Ế Ệ Ố Ế
5.1. LÝ THUY T CHUNG V H TH NG PHANH. Ề Ệ Ố Ế
5.1.1. Công d ng.ụ
H th ng phanh dùng đ : ệ ố ể
- Gi m t c đ c a ôtô, máy kéo cho đ n khi d ng h n ho c đ n m t t c đ nào ộ ố ộ ủ ừ ế ế ặ ẵ ả ộ ố
đó theo yêu c u. ầ
- Ngoài ra, h th ng phanh còn có nhi m v gi i ch trên các ệ ố ụ ữ ệ cho ôtô đ ng yên t ứ ạ ỗ
m t d c nghiêng hay trên m t n m ngang. ặ ằ ặ ố
Do v y, h th ng phanh là m t h th ng đ c bi t quan tr ng: ộ ệ ố ệ ố ặ ậ ệ ọ
- Nó đ m b o cho xe chuy n đ ng an toàn ể ả ả ộ ở ọ m i ch đ làm vi c. ế ộ ệ
ể - Nh đó m i có th phát huy h t kh năng đ ng l c, nâng cao t c đ chuy n ự ể ế ả ớ ờ ố ộ ộ
đ ng trung bình và năng su t v n chuy n c a xe. ộ ể ủ ấ ậ
5.1.2. Phân tích yêu c u.ầ
H th ng phanh là m t h th ng an toàn c a xe nên đ đ m nh n đ c vai trò ộ ệ ố ệ ố ể ả ậ ượ ủ
này khi thi ế ế ữ t k cũng nh khi làm vi c h th ng phanh c n ph i đ m b o nh ng ệ ệ ố ả ả ư ầ ả
yêu c u sau: ầ
- Làm vi c b n v ng, tin c y: Đ đ t đ c đi u này h th ng phanh c a ôtô bao ệ ề ữ ể ạ ượ ậ ệ ố ủ ề
gi cũng có t i thi u ba lo i phanh đó là: Phanh làm vi c (phanh chính), phanh d ờ ố ệ ể ạ ự
tr và phanh d ng, ngoài ra đ i v i các ôtô có t ố ớ ữ ừ ả ọ ệ i tr ng l n ho c ôtô hay làm vi c ặ ớ
các vùng đ i núi th ở ồ ườ ầ ng xuyên ph i xu ng d c dài còn có lo i phanh ch m d n ả ạ ậ ố ố
dùng đ phanh liên t c, gi cho t c đ ôtô máy kéo không v ụ ể ữ ộ ố ượ t quá t c đ cho ố ộ
phép ho c đ gi m d n t c đ c a ôtô nh m tránh cho h th ng phanh chính làm ầ ố ộ ủ ặ ể ả ệ ố ằ
vi c quá nhi u gây mòn nhanh má phanh và sinh ra nhi t đ cao. ệ ề ệ ộ
Các lo i phanh trên có th có cùng các b ph n chung và kiêm nhi m nhi m v ể ệ ệ ậ ạ ộ ụ
ể c a nhau nh ng đ đ m b o an toàn chúng ph i có ít nh t hai b ph n đi u khi n ủ ể ả ư ề ấ ậ ả ả ộ
và d n đ ng đ c l p, ngoài ra đ tăng thêm đ tin c y h th ng phanh chính còn ệ ố ộ ậ ể ậ ẫ ộ ộ
21 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
đ c phân thành các dòng đ c l p đ n u có m t dòng nào h ng thì các dòng còn ượ ộ ậ ể ế ỏ ộ
i v n có th làm vi c bình th ng. l ạ ẫ ể ệ ườ
Đ i v i xe thi t k thì ít nh t ph i có hai lo i phanh đó là phanh chính và phanh ố ớ ế ế ả ạ ấ
d ng.ừ
- Trong tr ườ ng h p nguy hi m phanh đ t ng t yêu c u h th ng phanh ph i có ộ ệ ố ể ả ầ ợ ộ
hi u qu cao ( quãng đ ệ ả ườ ậ ng phanh ng n nh t t c là ph i đ m bão gia t c ch m ả ả ấ ứ ắ ố
d n khi phanh là c c đ i). ầ ự ạ
- Trong nh ng tr ữ ườ ng h p khác phanh ph i êm d u đ đ m b o ti n nghi và an ị ể ả ệ ả ả ợ
toàn cho ng i lái. Khi phanh đ t ng t s r t nguy hi m vì lúc đó quán tính xe quá ườ ộ ẽ ấ ể ộ
ng cho ng i, h h ng hàng hoá cũng nh m t tính n đ nh l n có th gây b th ể ớ ị ươ ườ ư ấ ư ỏ ổ ị
và đi u khi n xe. ề ể
Đ phanh đ c êm d u và đ ng i lái c m giác đi u khi n đ c đúng c ể ượ ể ị ườ ể ề ả ượ ườ ng
gi a l c tác l đ phanh, d n đ ng phanh ph i có c c u đ m b o quan h t ả ộ ơ ấ ệ ỷ ệ ữ ự ả ả ẫ ộ
các bánh xe, chính vì d ng lên bàn đ p hay đòn đi u khi n v i l c phanh t o ra ề ụ ớ ự ể ạ ạ ở
đi u này trong các lo i d n đ ng thu l c có tr l c hay d n đ ng khí nén đ u có ạ ẫ ợ ự ỷ ự ề ề ẫ ộ ộ
đ m b o quan h này. Đ ng th i đ đ t đ l c c u t ơ ấ ỷ ệ ả ờ ể ạ ượ ệ ả ồ ả c yêu c u trên ph i ầ
không đ c có hi n t ng t t khi phanh. ượ ệ ượ xi ự ế
- Gi cho xe đ ng yên khi c n thi t trong th i gian không h n ch : Có phanh ữ ứ ầ ế ế ạ ờ
tay( phanh d ng). ừ
ậ ầ - Đ m b o tính n đ nh và đi u khi n c a ôtô máy kéo khi phanh: Mu n v y c n ể ủ ề ả ả ổ ố ị
ph i phân b l c phanh ra các bánh xe ph i h p lý, c th ph i đ m b o m t s ụ ể ả ả ả ợ ố ự ộ ố ả ả
yêu c u chính nh sau: ư ầ
+ Không có hi n t t các bánh xe khi phanh vì: N u các ệ ượ ng khoá c ng hay tr ứ ượ ế
bánh tr c b tr t s làm cho ô tô b tr t ngang, còn n u m t bánh xe sau b ướ ị ượ ẽ ị ượ ế ộ ị
tr t có th làm cho ô tô, máy kéo m t tính đi u khi n, quay đ u xe. Ngoài ra khi ượ ề ể ể ầ ấ
các bánh xe b tr t còn gây ra mòn l p, gi m hi u qu phanh. ị ượ ệ ả ả ố
+ L c phanh trên các bánh xe ph i và trái trên cùng m t c u ph i không đ c sai ộ ầ ự ả ả ượ
ề l ch quá ph m vi cho phép. Vì n u có sai l ch quá l n s làm cho xe m t tính đi u ệ ớ ẽ ệ ế ấ ạ
khi n.ể
22 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
+ Không có hi n t ng t phanh khi bánh xe d ch chuy n th ng đ ng và khi quay ệ ượ ự ứ ể ẳ ị
vòng.
+ H s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh ph i cao đ c c u phanh đ ố ể ơ ấ ệ ố ữ ả ượ c
nh g n, đ ng th i ph i n đ nh trong m i đi u ki n s d ng đ hi u qu phanh ọ ệ ử ụ ể ệ ỏ ọ ả ổ ề ả ồ ờ ị
đ c đ m b o. ượ ả ả
+ Khi phanh do toàn b đ ng năng c a ô tô khi phanh s bi n thành nhi t năng do ẽ ế ộ ộ ủ ệ
t. đó h th ng phanh ph i có kh năng thoát nhi ả ệ ố ả t t ệ ố
+ Đ gi m lao đ ng cho ng t tác d ng lên bàn đ p hay tay ể ả ộ ườ i lái l c c n thi ự ầ ế ụ ạ
phanh ph i nh , đ ng th i đ đi u khi n đ c thu n ti n hành trình t ờ ể ề ỏ ồ ể ả ượ ệ ậ ươ ứ ng ng
c a bàn đ p ph i n m trong m t ph m vi cho phép. ủ ả ằ ạ ạ ộ
5.1.3. Phân lo i s b . ạ ơ ộ
- Theo v trí b trí c c u phanh, chia ra : Phanh bánh xe và phanh truy n l c. ề ự ơ ấ ố ị
- Theo ph n t ma sát, chia ra : Phanh đĩa, phanh gu c, phanh dãi. ầ ử ố
Đ i v i lo i phanh tr ng gu c ố ố ớ ạ ố
+ Theo lo i c c u ép chia ra: Ép b ng xi lanh thu l c; ép b ng cam; ép b ng ạ ơ ấ ỷ ự ằ ằ ằ
chêm.
+ Theo s l ng c c u ép, chia ra: Lo i m t c c u ép; Lo i hai c c u ép. ố ượ ộ ơ ấ ơ ấ ơ ấ ạ ạ
+ Theo s b c t do c a gu c phanh, chia ra : Lo i gu c m t b c, hai b c t ố ậ ự ộ ậ ậ ự do. ủ ạ ố ố
Phanh đĩa thì có các lo i: kín, h , m t đĩa, nhi u đĩa, lo i v quay, đĩa quay, vòng ạ ỏ ề ạ ở ộ
ma sát quay. Đĩa có th là đĩa đ c, đĩa có x rãnh thông gió, đĩa có m t l p kim ộ ớ ể ẻ ặ
lo i hay ghép hai kim lo i khác nhau. ạ ạ
- Theo d n đ ng phanh, chia ra : ẫ ộ
+ D n đ ng c khí: Th ng ch dùng cho phanh d ng vì hi u su t th p, và khó ẫ ộ ơ ườ ừ ệ ấ ấ ỉ
ng s đ m b o phanh đ ng th i gi a các bánh xe. Các lo i xe g n máy thông th ả ữ ắ ạ ả ồ ờ ườ ử
d ng lo i này. ạ ụ
+ D n đ ng đi n: Ch dùng cho đoàn xe kéo r moóc dài. ệ ẫ ộ ơ ỉ
+ D n đ ng thu l c: Th ng đ c s d ng r ng rãi, đ i v i xe g n máy ỷ ự ẫ ộ ườ ượ ố ớ ử ụ ắ ộ
th ng s d ng cho phanh tr c. ườ ử ụ ướ
+ D n đ ng khí nén: Cũng đ t là ôtô t i v a và l n. ẫ ộ ượ ử ụ c s d ng r ng rãi, đ c bi ộ ặ ệ ả ừ ớ
23 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Ga
Pw
g h
hw
Pp2
Pf2 Pp2
Pf2
O2
O1
Z2
Z1
b
a
L
5.2. TÍNH MÔ MEN PHANH C N SINH RA CÁC C C U PHANH. Ầ Ở Ơ Ấ
Hình 5.1. S đ l c tác d ng lên xe khi phanh. ơ ồ ự ụ
Khi phanh s có các l c sau tác d ng lên xe: ự ụ ẽ
a = 593 (KG).
i tr ng tâm, G + Ga: Tr ng l ọ ượ ng toàn b c a xe đ t t ộ ủ ặ ạ ọ
bánh xe tr c. + Pf1: L c c n lăn ự ả ở ướ
các bánh xe sau. + Pf2: L c c n lăn ự ả ở
ng tác d ng lên các bánh xe tr c và + Z1, Z2: Ph n l c th ng góc t ả ự ẳ m t đ ừ ặ ườ ụ ướ
sau.
bánh xe tr c và các bánh xe sau, các l c này đ t t + Pp1 ,Pp2: L c phanh ự ở ướ ặ ạ i ự
đi m ti p xúc gi a bánh xe v i m t đ ng và ng ặ ườ ữ ể ế ớ ượ ể c chi u v i chi u chuy n ề ề ớ
đ ng c a xe. ủ ộ
+ Pw : L c c n không khí. ự ả
+ Pj: L c quán tính sinh ra do khi phanh s có gia t c ch m d n, đ t t ặ ạ ọ i tr ng ự ẽ ầ ậ ố
tâm và cùng chi u chuy n đ ng v i xe. ể ộ ề ớ
+ a, b, hg: Là to đ tr ng tâm c a xe. ạ ộ ọ ủ
+ L: Chi u dài c s c a xe. ơ ở ủ ề
ấ Khi phanh v n t c c a xe gi m nhanh nên l c c n không khí cũng gi m r t ự ả ậ ố ủ ả ả
p1 và Pp2,
nhanh, m t khác các thành ph n l c c n lăn cũng r t nh so v i các l c P ầ ự ả ự ấ ặ ớ ỏ
do v y có th b qua các thành ph n l c P ầ ự w , Pf1 và Pf2 này. ể ỏ ậ
24 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
=
.
j
P j
p
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
G a g
Thành ph n l c quán tính đ c xác đ nh theo bi u th c sau: (5.1) ầ ự ượ ứ ể ị
Trong đó:
+ jp: Gia t c ch m d n khi phanh. ậ ầ ố
2).
ng (g = 9,81 m/s + g: Gia t c tr ng tr ố ọ ườ
1, Z2 :
Xác đ nh Z ị
1 ta đ
jP hg - a.
aG = 0
2Z .L+
Vi t ph ng trình cân b ng mô men đ i v i O ế ươ ố ớ ằ c:ượ
. hPGa .
j
g
a
2Z =
L
- Suy ra: (5.2)
1 + Z2 = Ga
M t khác: Z ặ
. hPGa .
j
g
a
L
+ HPGb .
.
a
j
g
- . (cid:222) Z1 = Ga - Z2 = Ga -
1Z =
L
Và v i a + b = L ta tính đ c: (5.3) ớ ượ
1, Z2 ta ph i tính j
p.
Mu n xác đ nh đ c Z ố ị ượ ả
Nh ta đã bi t, đ t n d ng h t tr ng l ư ế ế ọ ể ậ ụ ượ ấ ng bám c a xe thì l c phanh l n nh t ự ủ ớ
pmax = G.j
ph i b ng l c bám, t c là P . ( Pj = G.j ả ằ ứ ự ệ : L c bám). S phanh có hi u ự ự
P p 1
1
1
=
=
các bánh xe t l thu n v i các ph n l c pháp qu nh t là khi l c phanh sinh ra ự ả ấ ở ỉ ệ ả ự ậ ớ
j j
Z . Z .
Z Z
P p
2
2
2
tuy n t m t đ ng tác d ng lên bánh xe, t c là : (5.4) ế ừ ặ ườ ứ ụ
Trong đó j là h s bám gi a bánh xe v i m t đ ng. Khi tính toán đ cho c ệ ố ặ ườ ữ ớ ể ơ
c u phanh có kh năng sinh ra m t mô men c c đ i luôn luôn l n h n ho c t ấ ặ ố i ự ạ ả ớ ộ ơ
thi u b ng momen xác đ nh theo đi u ki n bám, ta l y giá tr t i đa. Tuy nhiên khi ị ố ề ệ ể ấ ằ ị
ch n ọ j l n v y thì mô men c n sinh ra ph i l n và do v y c c u phanh ph i có ả ớ ơ ấ ậ ầ ậ ả ớ
p = 0,85. j
pmax .
kích th c l n h n đ đ m b o sinh ra đ c mô men này. Đ i v i lo i xe t i thì ướ ớ ể ả ả ơ ượ ố ớ ạ ả
khi tính toán l y ấ j
j 0,85) = 0,6375‚ 0,725. Theo [1] ta có: p = 0,85(0,75 ‚
25 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
= 0,64. Ch n ọ j
Vi t ph ng trình cân b ng l c đ i v i ph ng song song v i m t đ ng ta ế ươ ố ớ ự ằ ươ ặ ườ ớ
đ c:ượ
.
j
Pj = Pp1 + Pp2.
p
G a g
(cid:219) = j Z1 +j Z2 = G. j
(cid:219) .g (5.5) jp = j
Thay (5.5) vào (5.1) ta có :
(5.6) Pj = Ga. j
=
j+
Z
.(
b
h .
)
Thay (5.6) vào (5.2) và (5.3) và bi n đ i ta đ c: ế ổ ượ
1
g
G a L
=
j
(5.7)
Z
.(
a
h .
)
2
g
G a L
- (5.8)
Trong đó:
+ a,b: To đ tr ng tâm xe theo chi u d c, a = 1441,82 (mm) , b= 58,18( mm). ạ ộ ọ ề ọ
g= 761 (mm
+ hg : To đ tr ng tâm xe theo chi u cao, h ạ ộ ọ ề
ề ơ ở ủ
j + L: Chi u dài c s c a xe, L = 1800 (mm). + j : H s bám gi a bánh xe v i m t đ ng, = 0,64. ặ ườ ệ ố ữ ớ
+
=Z
18,358(
.64,0
)761
1
593 1800
Thay s vào công th c (5.7) và (5.8) ta tính đ c: ứ ố ượ
= 278,4 (KG).
=Z
( 1441
82,
.64,0
)761
2
593 1800
-
= 314,6 (KG).
Tính mô men phanh c n sinh ra các c c u phanh. ầ ở ơ ấ
c ch có m t c c u phanh nên l c phanh c n sinh ra c c u phanh Do c u tr ầ ướ ộ ơ ấ ự ầ ỉ ở ơ ấ
pt = j
tr c là: P .Z1 ướ
26 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
(cid:222) Ppt= 0,64.2784= 1782 (N).
Mô men phanh c n sinh ra c c u phanh tr c là: ầ ở ơ ấ ướ
Mpt = Ppt.rbx
bx = 210 (mm).
210
1782
c, r V i rớ bx là bán kính làm vi c c a bánh xe tr ệ ủ ướ
. 1000
(cid:222) = 374,23 (N.m). Mpt =
2
=
Vì c u sau có hai c c u phanh nên l c phanh c n sinh ra m i c c u phanh ơ ấ ự ầ ầ ở ỗ ơ ấ
P ps
Zj . 2
sau là: .
.64,0 3146 2
(cid:222) = 1006,6 (N). Pps =
Mô men phanh c n sinh ra m i c c u phanh sau là: ầ ở ỗ ơ ấ
bx = 210 (mm).
Mps = Pps.rbx .
1006
210
V i rớ bx là bán kính làm vi c c a bánh xe sau, r ệ ủ
.6, 1000
(cid:222) = 211,38 (N.m). Mps =
5.3. PHÂN TÍCH, CH N LO I D N Đ NG PHANH VÀ C C U PHANH. Ạ Ẫ Ơ Ấ Ọ Ộ
5.3.1. Ch n lo i d n đ ng phanh. ạ ẫ ộ ọ
Trên ôtô - máy kéo nói chung có th g p các lo i d n đ ng phanh sau: c khí, ạ ẫ ể ặ ộ ơ
th y l c, đi n và khí nén. Trong các lo i d n đ ng trên thì d n đ ng c khí ủ ự ạ ẫ ệ ẫ ơ ộ ộ
th ườ ờ ng ch dùng cho phanh d ng vì hi u qu phanh th p và khó phanh đ ng th i ừ ệ ả ấ ồ ỉ
các bánh xe b i vì không th nào đ m b o ch t o chính xác các nhánh d n đ ng, ả ế ạ ể ả ẫ ở ộ
ở đ ng th i sau m t th i gian làm vi c các khâu kh p mòn không gi ng nhau, b i ồ ệ ộ ờ ờ ớ ố
th th i gian đ kh c ph c các khe h cũng s khác nhau. Trên các đoàn xe kéo ế ờ ụ ẽ ể ắ ở
ộ moóc ta có th g p lo i d n đ ng đi n vì đoàn xe khá dài nên ph i dùng d n đ ng ạ ẫ ể ặ ệ ả ẫ ộ
c đ ng th i các bánh xe. Đ i v i ôtô đi n đ th i gian d n đ ng th p, phanh đ ẫ ể ờ ệ ấ ộ ượ ố ớ ồ ờ
th ng dùng nh t là d n đ ng thu l c và khí nén, d n đ ng thu l c đ c dùng ườ ỷ ự ượ ỷ ự ẫ ấ ẫ ộ ộ
i c trung bình và nh , xe du l ch; d n đ ng khí nén ch r ng rãi trên các ô tô t ộ ả ỡ ẫ ộ ỏ ị ủ
y u dùng trên xe t ế ả ặ i n ng, xe kéo r moóc; đ i v i các lo i xe motor hi n nay ố ớ ệ ạ ơ
27 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
th ng s d ng d n đ ng phanh thu l c và c khí, trong đó d n đ ng phanh thu ườ ử ụ ỷ ự ẫ ẫ ộ ơ ộ ỷ
c là ch y u. l c s d ng cho bánh tr ự ử ụ ướ ủ ế
Đ ch n lo i d n đ ng thích h p, tr c h t ta so sánh u nh ể ọ ạ ẫ ộ ợ ướ ế ư ượ ủ ừ ạ c c a t ng lo i,
đ i v i xe thi ố ớ ế ế t k có th s d ng d n đ ng thu l c ho c c khí. ộ ể ử ụ ặ ơ ỷ ự ẫ
D n đ ng thu l c : ẫ ộ ỷ ự
- u đi m: Ư ể
+ Đ nh y l n, th i gian ch m tác d ng nh vì ch t l ng không ch u nén. ụ ạ ớ ấ ỏ ậ ờ ộ ỏ ị
+ Luôn luôn đ m b o phanh đ ng th i các bánh xe vì áp su t trong d n đ ng ch ấ ẫ ả ả ồ ộ ờ ỉ
b t đ u tăng khi t ắ ầ ố
9,08,0 ‚
t c các má phanh ép sát vào tr ng phanh. ấ ả =h + Hi u su t cao: . ệ ấ
c kh i l + K t c u đ n gi n, kích th ơ ế ấ ả ướ ố ượ ng và giá thành nh . ỏ
- Nh ượ c đi m: ể
+ Yêu c u đ kín khít cao. ộ ầ
+ Hi u su t gi m nhi u nhi t đ cao. ề ở ệ ấ ả ệ ộ
D n đ ng c khí: ẫ ộ ơ
- u đi m: K t c u đ n gi n, giá thành th p. ơ Ư ể ế ấ ấ ả
- Nh ượ c đi m: ể
+ Hi u qu phanh th p và khó đ m b o phanh đ ng th i các bánh xe do các khe ệ ả ả ả ấ ồ ờ
h khó đi u ch nh đ u nhau, đ mòn cũng khác nhau, không có c c u t ở ơ ấ ự ề đi u ề ề ộ ỉ
ch nh l c phanh . ự ỉ
+ Tu i th th p, l c đi u khi n l n, không ti n nghi. ọ ấ ự ể ớ ệ ề ổ
Qua phân tích trên ta th y d n đ ng thu l c có k t c u g n nh , hi u qu phanh ỷ ự ế ấ ệ ẹ ả ẫ ấ ọ ộ
cao, m t khác nh ng nh c đi m c a d n đ ng thu l c có th kh c ph c đ ữ ặ ượ ủ ẫ ụ ượ c ỷ ự ể ể ắ ộ
nên không nh h ả ưở ng l n đ tin c y c a d n đ ng. Ta ch n d n đ ng phanh ộ ủ ẫ ậ ẫ ớ ộ ộ ọ
chính là d n đ ng thu l c. ộ ư ỷ ự C c u phanh d ng s d ng c c u phanh sau nh ng ử ụ ơ ấ ơ ấ ừ ẫ
đ ượ ẫ c d n đ ng b ng c khí( cáp). ằ ộ ơ
5.3.2.Ch n lo i c c u phanh. ạ ơ ấ ọ
Trong h th ng phanh c c u phanh là b ph n tr c ti p t o ra l c c n và làm ự ả ế ạ ệ ố ơ ấ ự ậ ộ
vi c theo nguyên lý ma sát, vì th k t c u c a nó bao gi ế ế ấ ủ ệ ờ ậ cũng có hai b ph n ộ
28 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
chính là: các ph n t ma sát và c c u ép. Trong đó ph n t ma sát có th có các ầ ử ơ ấ ầ ử ể
d ng nh : tr ng gu c, đĩa hay dãi. Lo i dãi ch dùng trên máy kéo, còn lo i đĩa ạ ạ ư ố ạ ố ỉ
th ng dùng trên c c u phanh c u tr ườ ơ ấ ở ầ ướ ạ c xe du l ch, xe máy, tuy nhiên các lo i ị
xe du l ch hi n đ i th ng s d ng phanh điã cho c phanh tr c và phanh sau, ệ ạ ị ườ ử ụ ả ướ
m t s xe t i s d ng phanh đĩa cho c u tr c. Lo i tr ng gu c đ c dùng ph ộ ố ả ử ụ ầ ướ ạ ố ố ượ ổ
bi n trên các lo i xe t i và các xe du l ch tr c đây. ế ạ ả ị ướ
Xe thi t k s d ng d n đ ng phanh thu l c nên c c u phanh tr ế ế ử ụ ơ ấ ỷ ự ẫ ộ ướ ọ c ta ch n
phanh đĩa, c u sau ch n lo i phanh tr ng gu c có c c u ép b ng xi lanh thu l c. ơ ấ ỷ ự ằ ạ ầ ọ ố ố
C c u phanh tr ng gu c có nhi u s đ k t n i các ph n t c a c c u phanh. ề ơ ồ ế ố ơ ấ ầ ử ủ ơ ấ ố ố
Đ đánh giá so sánh các s đ khác nhau ng ơ ồ ể ườ ư i ta dùng 3 ch tiêu riêng đ c tr ng ặ ỉ
cho c c u phanh là: tính thu n ngh ch, tính cân b ng và h s hi u qu , d a trên ệ ố ệ ả ự ơ ấ ằ ậ ị
P
P
P
P
P
P
P
ba ch tiêu này ta s ch n s đ k t n i phù h p v i xe thi ẽ ọ ơ ồ ế ố ớ ợ ỉ t k . ế ế
a
P b c
ơ ấ ụ ẫ ộ Hình 5.2.Các c c u phanh thông d ng cho d n đ ng thu l c. ỷ ự -Trên hình 5.2c là c c u ép b ng hai xilanh th y l c, gu c m t b c t ộ ậ ự ủ ự ơ ấ ằ ố ệ do. Hi u
qu phanh theo chi u ti n s cao h n so v i lo i bình th ng 3a, không có tính ế ẽ ề ạ ả ớ ơ ườ
thu n ngh ch, th ng đ c s d ng c u tr ậ ị ườ ượ ử ụ ở ầ ướ ủ ạ c c a ôtô du l ch khi mà c n đ t ầ ị
hi u qu phanh l n v i kích th c kh i l ớ ớ ệ ả ướ ố ượ ng nh . ỏ
ố -Hình 5.2b là c c u hoàn thi n nh t v i c c u ép là 2 xilanh th y l c, gu c ấ ớ ơ ấ ủ ự ơ ấ ệ
phanh có hai b c t do( lo i b i). Lo i c c u này v a có tính thu n ngh ch v a có ậ ự ạ ơ ấ ạ ơ ừ ừ ậ ị
hq = (1,6÷ 1,8) l n so v i s đ 3a trên
tính cân b ng, hi u qu phanh cao nh t: K ệ ấ ằ ả ớ ơ ồ ầ
29 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
ng áp d ng cho xe du c hai chi u, tuy v y k t c u cũng ph c t p nh t nên th ả ứ ạ ế ấ ề ấ ậ ườ ụ
lich hi n đ i. ệ ạ
-S đ trên hình 5.2a dùng c c u ép thu l c, m t b c t ộ ậ ự ơ ồ ơ ấ ỷ ự ậ do. Đây là lo i thu n ạ
ngh ch nh ng không cân b ng do có hi n t ng t t, đ ng th i mô men phanh ệ ượ ư ằ ị si ự ế ờ ồ
c sinh ra l n h n momen phanh do gu c sau t o ra làm cho má phanh do gu c tr ố ướ ạ ớ ơ ố
mòn không đ u. Đ kh c ph c hi n t ể ệ ượ ụ ề ắ ố ng này thì làm má phanh c a gu c ủ
tr c( t t) dài h n má c a gu c phanh sau( t ướ si ự ế ủ ơ ố ự tách). Lo i này th ạ ườ ử ụ ng s d ng
trên ôtô t i c nh và v a ho c các bánh sau ôtô du l ch. Các lo i xe g n máy ả ỡ ặ ở ừ ỏ ắ ạ ị
th ng s d ng c c u phanh m t b c t ườ ộ ậ ự ử ụ ơ ấ ẫ do ép b ng cam, tuy nhiên khi d n ằ
đ ng b ng thu l c thì c c u ép là xi lanh thu l c. ơ ấ ộ ỷ ự ỷ ự ằ
ộ Qua phân tích trên ta ch n c c u phanh cho c u sau có s đ nh hình a: M t ơ ồ ơ ấ ư ầ ọ
do, dùng c c u ép thu l c. b c t ậ ự ơ ấ ỷ ự
c, mô men phanh yêu c u c a xe thi t k l n h n so v i xe máy Đ i v i c u tr ố ớ ầ ướ ầ ủ ế ế ớ ớ ơ
thông th ng n u s d ng phanh tr ng gu c r t khó đ t đ c mô men phanh yêu ườ ế ử ụ ố ấ ạ ượ ố
c u, ngoài ra d n đ ng phanh là thu l c nên ta ch n c c u phanh là phanh đĩa. ầ ọ ơ ấ ỷ ự ẫ ộ
C c u phanh đĩa có các s đ sau: ơ ồ ơ ấ
Hình 5.3a. S đ phanh đĩa lo i má k p tuỳ đ ng- xi ơ ồ ẹ ạ ộ
lanh b trí trên má k p ẹ ố
1. Má k p, 2. Piston, 3. Ch t d n h ng, 4. Đĩa phanh, ố ẫ ướ ẹ
5. Má phanh
30 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
5
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Hình 5.3c. S đ k t c u phanh đĩa ơ ồ ế ấ Hình 5.3b. S đ k t c u phanh đĩa ơ ồ ế ấ
lo i má k p tuỳ đ ng- xi lanh c ẹ ạ ộ ố lo i má k p c đ nh ẹ ố ị ạ
đ nhị 1. Má phanh, 2. Má k p, 3. Piston, ẹ
ườ 1. Đĩa phanh, 2. Má k p, 3. Đ ng ẹ
Đ i v i phanh tr c c a xe thi t k ta ch n c c u phanh lo i má k p tuỳ đ ng- ố ớ ướ ủ ọ ơ ấ d u, 4. Piston, 5. Thân xi lanh, ầ ạ ế ế ẹ ộ
xi lanh b trí trên má k p nh c c u phanh c a xe g n máy thông th ng. ư ơ ấ ủ ẹ ắ ố ườ
Phanh đĩa so v i phanh gu c có các u đi m sau : ư ớ ố ể
- Có th tăng di n tích ma sát c a má phanh nhi u h n, do v y gi m đ c áp ủ ề ệ ể ậ ả ơ ượ
su t trên b m t ma sát c a má phanh. ề ặ ủ ấ
ả - Áp su t phanh b đ u trên má phanh do đó má phanh mòn đ u h n và ít ph i ố ề ề ấ ơ
đi u ch nh h n. ỉ ề ơ
- B m t làm mát l n và đi u ki n làm mát t t h n( nh t là phanh đĩa lo i đĩa ề ặ ệ ề ớ ố ơ ấ ạ
quay nh trên hình v ). ư ẽ
- Các chi ti i h n. t ế ở ạ tr ng thái bi n d ng thu n l ế ậ ợ ơ Ở ạ ế phanh đĩa, đĩa phanh bi n
phanh gu c tr ng phanh bi n d ng theo chi u h d ng theo chi u tr c, còn ề ạ ụ ở ề ế ạ ố ố ướ ng
kính làm cho tr ng phanh b méo, nh h ng đ n khe h gi a các b m t ma sát ả ố ị ưở ở ữ ề ặ ế
c a má phanh và tr ng phanh. ủ ố
ề ủ - Khe h nh nên gi m th i gian tác d ng phanh và cho phép tăng t s truy n c a ỉ ố ụ ả ở ỏ ờ
d n đ ng phanh. ẫ ộ
- D đ m b o mô men phanh nh nhau khi xe ti n ho c lùi. ễ ả ư ế ặ ả
- Kích th c cũng nh kh i l ng c c u phanh nh h n so v i c c u phanh ướ ố ượ ư ớ ơ ấ ỏ ơ ơ ấ
gu c n u có cùng mô men phanh. ố ế
31 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
4
4
1
5
5
3
6
6
8
2
7
7
1
Các ph ng án ch n c c u phanh sau. ươ ọ ơ ấ
(a) (b)
Hình 5.4. Các ph ng án l p pu ly v i may ươ ắ ớ ơ sau và b trí c c u phanh sau. ơ ấ ố
1. Bánh xe ch đ ng , 2. Bu lông liên k t tr ng phanh và pu ly, 3. Bu lông liên ế ố ủ ộ
tr c bánh xe k t bánh xe và pu ly, 4. pu ly, 5. C c u phanh sau, 6. C m ế ơ ấ ụ ổ ụ
sau, 7. D m c u sau, 8. Bu lông liên k t bánh xe, tr ng phanh và pu ly. ế ầ ầ ố
Ph ng án 1: ( Hình 5.4a). ươ
Tr c bánh xe sau và mâm phanh b t c đ nh v i d m c u. Vành bánh xe, pu ly ắ ố ị ớ ầ ụ ầ
và tr ng phanh b t ch t và cùng chuy n đ ng v i nhau. ể ặ ắ ố ộ ớ
Ph ng án 2: ( Hình 5.4b). ươ
Tr c bánh xe cùng v i tr ng phanh, may ớ ố ụ ơ bánh xe quay trong g i đ . ố ỡ
ng án1 thì ph ng án này ph c t p h n, nhi u m t l p ghép h n nên So v i ớ ph ươ ươ ứ ạ ặ ắ ề ơ ơ
t k thêm chi ti t ( g i đ tr c), nhi u chi ti ch t o ph c t p, ph i thi ứ ạ ế ạ ả ế ế ế ố ỡ ụ ề ế ể t chuy n
đ ng quay h n ( có thêm tr c bánh bánh xe sau chuy n đ ng quay) nên làm tăng ộ ụ ể ơ ộ
mô men quán tính c a c m tr c bánh xe sau. M t khác ph ủ ụ ổ ụ ặ ươ ng án 2 s d ng nên ử ụ
khó b trí c c u d n đ ng phanh d ng. ẫ ơ ấ ừ ố ộ
32 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Qua phân tích s b trên ta ch n c c u phanh sau và ph ọ ơ ấ ơ ộ ươ ớ ng án l p ghép pu ly v i ắ
may và c c u phanh nh ng án 1 ơ ơ ấ ư ph ươ là h p lý. ợ
5.4. XÁC Đ NH CÁC THÔNG S C B N C A C C U PHANH SAU. Ố Ơ Ả Ủ Ơ Ấ Ị
5.4.1. Bán kính b m t ma sát c a tr ng phanh. ủ ố ề ặ
Bán kính b m t ma sát c a tr ng phanh đ c ch n trên c s kích th c pu ly b ề ặ ủ ố ượ ơ ở ọ ướ ị
d n, gi a b m t trong c a pu ly và tr ng phanh c n có m t khe h nh t đ nh ố ẫ ề ặ ấ ị ữ ủ ầ ộ ở
không nh h n 20 - 30 mm. Khe h này c n thi ỏ ơ ầ ở ế t cho không khí l u thông làm mát ư
tr ng phanh. ố
bl = 225 mm.
Pu ly có đ ng kính trong d ườ
Đ ng kính tr ng phanh n m trong kho ng: ườ ả ằ ố
Dtr ≤ 225 - 2.(20 ÷ 30) = 165 ÷ 185 mm.
Ta ch n dọ tr = 170,4 mm theo k t c u d ki n. ế ấ ự ế
tr =85,2 mm.
V y bán kính b m t ma sát c a tr ng phanh là: r ề ặ ủ ậ ố
5.4.2. Ch n các kích th c còn l i. ọ ướ ạ
'
h
h
O
b
" h
S
a
2
C
a
O
a 1
Hình 5.5. S đ bi u di n các góc, kích th c c b n c a gu c phanh. ơ ồ ể ễ ướ ơ ả ủ ố
1, a
2: Ch n t
- Các góc a ng t theo k t c u t ng đ ọ ươ ự ế ấ ươ ươ ng d ki n. ự ế
1 = 30o; a
2 = 131o.
+ Má tr ướ a c:
33 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
1 = 131o – 30o = 101o.
t = a
Suy ra góc ôm c a má tr Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh 2 - a ướ b c: ủ
1 = 30o; a
2 = 131o.
+ Má sau : a
s = a
2 - a
1 = 131o – 30o = 101o.
Suy ra góc ôm c a má tr ủ ướ b c:
t = b
s =b
b b Ta th y r ng góc ôm c a gu c tr c và gu c sau b ng nhau: = 101o ấ ằ ủ ố ướ ằ ố
o) thì không
o ÷ 130o [3]. N u ế b
. Góc ôm này n m trong gi i h n 90 nh quá( ≤ 90 ằ ớ ạ ỏ
c kích th t n d ng đ ậ ụ ượ ướ ủ ế b c c a tr ng phanh làm cho má phanh mau mòn, n u ố l nớ
quá( ‡ 130o) s làm tăng m c đ phân b không đ u áp su t mà hi u qu phanh ứ ộ ệ ẽ ề ấ ả ố
không tăng đ c bao nhiêu, th m chí còn có th gi m đi do nhi t đ tr ng phanh ượ ể ả ậ ệ ộ ố
tăng nhi u khi phanh liên t c, làm gi m h s ma sát. ụ ệ ố ề ả
- Kho ng cách gi a hai đi m tỳ gu c phanh: h = 118,5 mm. ữ ể ả ố
- Kho ng cách : h’ = 61,5 mm, h” = 57 mm. ả
- Kho ng cách t ả ừ tâm O c a c c u phanh đ n đi m tỳ c đ nh c a gu c phanh: ể ủ ơ ấ ố ị ủ ế ố
o = 18o thay s vào ta có: s = ố
h " a cos
57 o18
cos
0
s = = 59,9 mm. , v i ớ a
P
r
'
h
h
5.4.3. Xác đ nh l c ép c n thi t. ự ầ ị ế
O
da
a
a
" h
d N
2
l
s
d F t
C
a
1
Hình 5.6. S đ tính toán gu c phanh ơ ồ ố
34 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Đ tính đ c l c d n đ ng P c n có đ t o ra mô men phanh theo yêu c u, ta xây ể ượ ự ẫ ể ạ ầ ầ ộ
d ng m i quan h gi a l c d n đ ng v i mô men phanh t o ra. Mu n v y ta xét ớ ự ệ ữ ự ẫ ậ ạ ố ộ ố
thi t sau: s cân b ng c a qu c phanh v i các gi ố ự ủ ằ ớ ả ế
- Áp su t phân b đ u theo chi u r ng má phanh. ề ộ ố ề ấ
max.Y
(a ). Trong đó Y
(a )là hàm phân b áp su t còn
- Quy lu t phân b áp su t theo chi u dài má phanh không ph thu c vào giá tr ụ ề ấ ậ ố ộ ị
l c ép và có d ng t ng quát: q = q ự ạ ổ ấ ố
qmax là áp su t c c đ i tác d ng trên má phanh. ấ ự ạ ụ
m - H s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh không ph thu c vào ch đ ệ ố ế ộ ữ ụ ố ộ
phanh.
a Khi phanh m t ph n t vô cùng bé d s ch u m t l c pháp tuy n: ầ ử ộ ẽ ị ộ ự ế
t = m
và m t l c ma sát: dF .dN = m . (5.9) dN =q.b.rt.da .q.b.rt.da ộ ự
2.da
L c ma sát trên s t o ra m t momen phanh: ự ộ
2. Y
(a ).da
= m . (5.10) ẽ ạ dMp = dFt.rt = m .q.b.rt .qmax.b.rt
a
2
a
Momen phanh do các qu c phanh t o ra là: ạ ố
2.
b d. )
(
a
1
Y . (5.11) Mp1,2 = m .qmax.b.rt (cid:242)
( ch s 1 trong công th c trên: gu c t xi t, 2: gu c t tách). ố ự ế ỉ ố ứ ố ự
max ta vi
a
a
2
=
=
Đ xác đ nh q t ph ng trình cân b ng mômen đ i v i đi m C c a gu c. ể ị ế ươ ố ớ ủ ể ằ ố
M
Ph
s
sin
a dN
0
c
a
a
2 ldF T 1
1
- – (cid:229) (cid:242) (cid:242) . (5.12)
t- Scosa ), bi n đ i ta có: ế
a
a
a
=
a
a
m
a
a
a
2 y
2 y
2 y
(5.9) vào (5.12), v i l= (r Thay dFt và dN ở ớ ổ
q
[
Ph
/(
s /{)]
sin
d
[
r
d
cos
d
]}
s
a
a
max
br t
a (
)
(
)
(
)
a
a
a
1
1
1
a
a
2 y
r (cid:242)
- (cid:242) (cid:242) (cid:242) . (5.13)
a d )
(
a
1
Thay (5.13) vào (5.11), r i chia c t c ph ả ử ồ và m u cho ẫ ta nh n đ ậ ượ ươ ng
.P 1
=
M p1
trình xác đ nh mômen phanh c a m i gu c phanh theo l c ép nh sau: ỗ ủ ư ự ố ị
mh . 1 m .B- A 1
1
+ gu c t xi t: (5.14) ố ự ế
35 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
= M p2
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
m . .B
h .P 2 2 + m A 2
2
+ gu c t tách: (5.15) ố ự
a
a
2 y
a
a
2 y
(
s
sin
d
/()
r
a d
)
a
a
Trong đó:
(
)
(
)
a
a
1
1
a
a
2 y
a
a
2 y
(
s
cos
d
/()
r
a d
)
(cid:242) (cid:242) A =
a (
)
a (
)
a
a
1
1
(cid:242) (cid:242) B = 1- [ ].
.P 1
Momen t ng c a hai qu c phanh s là: ủ ẽ ổ
m . .B
1
h .P 2 2 + m A 2
2
. + (5.16) MpS = Mp1 + Mp2 = ố mh . 1 m .B- A 1
V i d n đ ng phanh thu l c mà xi lanh bánh xe không có k t c u b c và các ớ ẫ ế ấ ỷ ự ậ ộ
1 = h2 = h nên theo công th c (5.16)
c và sau đ i x ng thì : P1 = P2 = P , h gu c tr ố ướ ố ứ ứ
M
=S
p
2
2P.A m 2 - A
mh .. 2 .B
ta có:
2
2
2 -
m
B
)
Suy ra l c ép P c n thi t tác d ng lên má phanh là: ự ầ ế ụ
=
P
( AM P 2
m Ah
(cid:229) (5.17)
Trong tr ườ ứ ng h p xem áp su t phân b g n nh đ u theo chi u dài má phanh, t c ư ề ố ầ ề ấ ợ
(a ) = 1 thì:
a
là Y
Cos
2
1
=
A
Cos a
a a
1
s r t
2
a
- . (5.18) -
Sin
2
1
B
-= 1
a a
Sin a
s r t
2
1
- . (5.19) -
Trong đó :
m + H s ma sát = 0,35 [6]. ệ ố ể ấ m khi tính toán có th l y
c c a c c u phanh là :s = 59,9 mm ; h = 118,5 mm; ướ ủ ơ ấ ị
1 = 12o, a
2 = 113o .
+ Các giá tr kích th rt = 85,2 mm, a
Thay s vào (5.18) và (5.19) ta có: ố
36 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
0
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Cos
113
=
A
180 p
9,59 2,85
12 113
Cos 12
(cid:176) - (cid:176) . (cid:176) - (cid:176)
o
0
= 0,546.
Sin
12
1-=B
180 p
9,59 2,85
113 113
Sin 12
- (cid:176) . . (cid:176) - (cid:176)
= 0,716.
pS = 211,34 (Nm) và các thông s đã bi
T ( 5.17) thay M t vào ta tính đ c l c ép ừ ố ế ượ ự
2
2
lên các gu c phanh là: ố
)
=
sP
716 3
546,0.(34,211 546,0.2
.35,0.
2 ,0.35,0 10.5,118
- = 1099,34 (N). -
5.4.4. Tính b r ng má phanh. ề ộ
B r ng c a má phanh đ ề ộ ủ ượ ự ạ c xác đ nh sao cho khi phanh v i l c phanh c c đ i, ớ ự ị
i tr ng riêng p n m trong gi i h n cho phép. T áp su t trên b m t ma sát q và t ề ặ ấ ả ọ ằ ớ ạ ừ
yêu c u trên ta tính chi u r ng b theo đi u ki n áp su t q ề ộ ể ấ max ≤ [q] r i sau đó ki m ồ ề ệ ầ
i tr ng riêng. Các b c tính nh sau: nghi m l ệ ạ i theo đi u ki n t ề ệ ả ọ ướ ư
Tính b r ng má phanh theo đi u ki n áp su t. ề ộ ệ ề ấ
(a ) = sina
a
a
2
2
2
=
=
m
a
a
M
dM
. q
sin.
. d
ta có: ớ Y T (5.11) v i ừ
2.(cosa
1 - cosa
2)
p
p
.. rb t
max
a
a
1
1
(cid:242) (cid:242) = m .qmax.b.rt
p
=
q
max
Suy ra áp su t c c đ i trên b m t ma sát c a má phanh là: ấ ự ạ ề ặ ủ
2
M a
m
a
.(cos
cos
)
1
rb .. t
2
(5.20) -
max ≤ [q] k t h p v i (5.20) ta suy ra b r ng má phanh c n ph i có:
p
T đi u ki n q ừ ề ệ ế ợ ề ộ ầ ả ớ
b
2
[
]
m
M a
a
q
.(cos
cos
)
r . t
1
2
‡ (5.21) -
Trong đó:
+ B r ng má phanh. ề ộ
+ Áp su t cho phép, [q] = 2,0 M Pa [3]. ấ
37 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
ủ ộ
m + Mp: Momen phanh sinh ra c a m t má phanh. + m : H s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh, = 0,35. ệ ố ữ ố
t = 85,2 (mm).
+ rt : Bán kính b m t ma sát c a tr ng phanh, r ề ặ ủ ố
Ta th y r ng momen phanh yêu c u c a má tr ấ ằ ủ ầ ướ ớ ệ c l n h n má sau do có hi n ơ
ng t t, cho nên ta ch c n tính toán b r ng má phanh tr c, còn má phanh t ượ si ự ế ề ộ ỉ ầ ướ
còn l i có th l y nh má tr c đ tăng tính th ng nh t hóa s n ph m. ạ ể ấ ư ướ ể ả ấ ẩ ố
Momen phanh do má tr c sinh ra là: ướ
.P
1099
35,0.3
=
-
= M p1
mh . m .B-A
.34, 0,546
10.5,118 0-
,35.0,716
= 154,15 (Nm).
=
Thay s vào (5.21) ta đ c: ố ượ
.
1000
b
6
,0.35,0.10.2
0852
12
cos
113
)
15,154 2 .(cos
‡ 0,0222 (m). (cid:176) - (cid:176)
Hay b≥ 22,2 (mm).
Đ đ m b o đi u ki n áp su t thì b r ng má phanh t i thi u ph i b ng 22,2 ể ả ề ộ ệ ề ấ ả ố ả ằ ể
mm.
Ta l y b r ng má phanh b = 24,4 mm theo k t c u c a c c u phanh d ki n. ế ấ ủ ơ ấ ấ ề ộ ự ế
=
q
.
1000
max
T (5.20) ta tính đ ừ ượ c áp su t trên b m t má phanh là: ề ặ ấ
o
o
2,85.4,24.35,0
cos
113
)
15,154 2 .(cos
12
= 1,8 (Mpa) -
V y má phanh đ m b o đi u ki n áp su t c đ i cho phép. ấ ự ạ ệ ề ậ ả ả
=
Ki m tra b r ng má phanh thông qua t i tr ng riêng quy c. ề ộ ể ả ọ ướ
p
.2 gm SF
£ [p ]. (5.22) Theo tài li u tham kh o [ 2 ] ta có đi u ki n: ả ề ệ ệ
Trong đó:
2 = 314,6 (kg).
ng đè lên c u sau khi phanh, m + ma: Ph n kh i l ố ượ ầ ầ
+ [p]: T i tr ng riêng cho phép [p] = 0,25 (Mpa). ả ọ
t c các má phanh . +F(cid:229) : T ng di n tích c a t ệ ủ ấ ả ổ
SF = 4.F
Do các má tr ướ c và các má sau b ng nhau cho nên: ằ
38 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang
Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
p
.
b .
F =(cid:229)
V i F: Di n tích c a m t má phanh. ủ ệ ớ ộ
trb ..4
180
p
=
,0.4
0244
,0.
0852
.
.
101
(cid:222)
180
FS
= 0,014658 (m2).
Hay F(cid:229) = 14,658 (mm2).
=
=
210511
Thay các giá tr vào (5.22) ta tính đ c: ị ượ
81,9.6,314 ,0 014658
p N/m2
Hay p » 0,211 (Mpa).
V y b r ng má phanh thoã mãn đi u ki n t i tr ng riêng quy c. ề ộ ệ ả ọ ề ậ ướ
5.4.5. Ki m tra đi u ki n t si t. ệ ự ế ể ề
Hi n t ng t t là hi n t ng má phanh t ệ ượ si ự ế ệ ượ si ự ế ự t vào tr ng phanh ch b ng l c ỉ ằ ố
ma sát mà không c n tác d ng c a l c d n đ ng. ủ ự ẫ ụ ầ ộ
T công th c (5.14) ta th y r ng hi n t ng t si ấ ằ ệ ượ ừ ứ ự ế ẽ ả ẫ ố ằ t s x y ra khi m u s b ng
(
)
không, đ tránh hi n t ng này ph i đ m b o đi u ki n: ệ ượ ể ả ả ề ệ ả
A m
1
.B 1
A - . (5.23) > 0, t c là
ứ 1 = Thay A1 = 0,546 và B1 = 0,716 vào (5.23) ta có: 546,0
716
,0 A
B
1 = 0,763 A ( 0,35 < 0,763), t c là má phanh thoã mãn đi u ki n tránh t t. Nh v y
ư ậ ứ ề ệ xi
ự ế 5.5. XÁC Đ NH CÁC THÔNG S C B N C C U PHANH TR C. Ố Ơ Ả Ơ Ấ Ị ƯỚ 5.5.1. Bán kính ngoài r1, bán kính trong r2, bán kính trung bình rtb c aủ 1 < rbx. đĩa phanh. Bán kính ngo i rả 1 c a đĩa phanh ph i thoã mãn đi u ki n: r ủ ề ệ ả Ở ấ
đây ta l y theo k t c u c a đĩa phanh t ng đ ng dùng trên xe máy Heasun: ế ấ ủ ươ ươ 39 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh r1 = 105 (mm). 2 = 70 (mm). Bán kính làm vi c trong c a đĩa phanh : r ủ ệ + r
1 r
2 = Bán kính trung bình đ c tính trên c s cân b ng áp su t trên đĩa phanh t ượ ơ ơ ấ ằ r
ừ 1 rtb 2 70 = tbr [3] đ n rế 2, có th tính g n đúng theo công th c sau: ứ ể ầ 105 +
2 (cid:222) = 87,5 (mm) V y rậ tb = 87,5 (mm). 5.5.2. L c ép c n thi t. ự ầ ế 2 1 b
t
r Hình 5.7. S đ tính l c ép c c u phanh đĩa
ự ơ ồ ơ ấ 1. Đĩa phanh; 2. Má phanh. pt c n ph i t o ra momen ma sát trên b Đ t o ra đ c momen phanh yêu c u M ể ạ ượ ầ ả ạ ầ ề m t đĩa phanh đ th c hi n quá trình phanh. ể ự ệ ặ (5.24) Mms= Fms.rtb.zms.
Mà Fms = P.m = P Suy ra l c ép lên đĩa phanh đ c xác đ nh nh sau: ự ượ ư ị M
ms
.m
zr
tb ms (5.25) Trong đó: 40 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh ms ‡ ms = Mpt = 374,23 (Nm) đ tính toán. c c u phanh tr + Mms: Mô men ma sát sinh ra ở ơ ấ ướ ề
c, ph i đ m b o đi u ả ả ả ki n: Mệ Mpt, ta l y Mấ ể m + m : H s ma sát gi a đĩa phanh và má phanh, =0,35. ệ ố ữ tb = 87,5 (mm). + rtb : Bán kính trung bình c a đĩa phanh, r ủ ms = 2. + zms: S l ố ượ ng đôi b m t ma sát, Z
ề ặ = tP Thay các giá tr đã bi c: ị ế t vào công th c (5.25) ta đ
ứ ượ 23,374
5,87.35,0.2 .1000 = 6109,9 (N). 5.5.3. Di n tích b m t làm vi c c a má phanh. ệ ủ ề ặ ệ = [ Di n tích b m t làm vi c c a má phanh đ c xác đ nh b i áp su t cho phép. ệ ủ ề ặ ệ ượ ấ ở ị p ]p P
t
F £ Áp su t trung bình trên b m t má phanh là: (5.26) ề ặ ấ (cid:229) Trong đó: t = 6109,9 (N). t, P + Pt: L c ép c n thi ự ầ ế + F(cid:229) : T ng di n tích b m t làm vi c c a má phanh. ệ ủ ề ặ ệ ổ + [p ]: Áp su t cho phép.
ấ Theo tài li u tham kh o [3] giá tr [p] =2 Mpa.
ả ệ ị F ‡ T (5.26) bi n đ i và thay s vào ta có: ừ ế ổ ố P
[
]p 5834
5,
610.2 (cid:229) = = 0,00305 (m2). N u coi g n đúng má phanh có ti c là a, b ế ầ ế t di n hình ch nh t có hai kích th
ữ ậ ệ ướ thì: a = r1- r2 = 105- 70 = 35 (mm). 3050
35.2 F
(cid:229) =
a
.2 b= = 43,64 mm. Tham kh o theo k t c u d ki n c a má phanh c a xe Heasun: ế ấ ự ế ủ ủ ả 41 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang 57 F 1
3 Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh c. Hình 5.8. K t c u má phanh tr
ế ấ ướ 2. Di n tích c a m t má phanh là F = 1464,53mm ủ ệ ộ V y t ng di n tích b m t làm vi c c a má phanh là: ệ ủ ề ặ ậ ổ ệ F(cid:229) = 1464,53.2 = 2929,07 mm2. =p t vào (5.26) ta có: Thay các th ng s đã bi
ố ố ế 6109
2929 9,
07, = 2,08 (Mpa). Nh n xét: Khi phanh tr ng l c khá l n( 278,4 KG) ậ ọ ượ ng phân b lên c u tr
ố ầ ướ ớ chi m 47% tr ng l ng toàn b xe. M t khác c u tr c ch có m t c c u phanh ế ọ ượ ặ ầ ộ ướ ộ ơ ấ ỉ nên mô men yêu c u khá l n, đòi h i ph i s d ng c c u phanh t ng đ ả ử ụ ơ ấ ầ ớ ỏ ươ ươ
ng ho c l n h n c c u phanh cho c u sau( c u sau có hai c c u phanh), n u s ặ ớ ơ ấ ơ ấ ế ử ầ ầ ơ c là tr ng gu c nh c c u phanh sau thì r t khó b trí vì d ng c c u phanh tr
ụ ơ ấ ướ ư ơ ấ ấ ố ố ố c c u này dùng trên ô tô du l ch, n u s d ng c c u phanh tang tr ng nh xe
ế ử ụ
ơ ấ ơ ấ ư ố ị máy th ườ ng thì không đ m b o yêu c u.
ả ầ Ở ả đây ta s d ng c c u phanh đĩa, ta có
ơ ấ ử ụ tb t c là s d ng đĩa phanh có kích th th tăng r c l n h n lo i dùng cho xe máy ể ử ụ ứ ướ ớ ạ ơ Haesun đ gi m đ m b o yêu c u c a xe v mô men phanh và áp su t b m t làm ấ ề ặ ầ ủ ể ả ề ả ả vi c c a má phanh, t ệ ủ ừ ế ệ ủ
k t qu tính toán trên ta th y di n tích b m t làm vi c c a ề ặ ệ ấ ả chênh l ch nhau không l n l m, đ ng th i trong má phanh yêu c u so v i th c t
ầ ự ế ớ ớ ắ ệ ờ ồ tính toán ta gi thi ả ế ậ ố ầ
t v n t c lúc b t đ u phanh là c c đ i( quán tính l n), xe đ y ự ạ ắ ầ ớ i. Th c t xe thi t k ít khi ho t đ ng v i đi u ki n nh v y nên k t qu tính t
ả ự ế ế ế ạ ộ ư ậ ệ ế ề ả ớ toán nh trên là có th ch p nh n đ c. ể ấ ậ ượ ư 42 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh M t khác theo tài li u tham kh o [2] Thí nghi m ch ng t r ng phanh đĩa áp ứ ệ ệ ả ặ ỏ ằ ở su t riêng có th l y cao h n là nh đ c ng c a c c u phanh l n và má phanh ủ ơ ấ ờ ộ ứ ể ấ ấ ơ ớ hao mòn đ u h n. ề ơ 5.6. TÍNH TOÁN KI M TRA NHI T VÀ MÀI MÒN. Ể Ệ 5.6.1.Tính toán mài mòn. Tính mài mòn đ c ti n hành theo các ch tiêu gián ti p là áp su t trung bình trên ượ ế ế ấ ỉ t c các má phanh và công ma sát riêng- xác đ nh nhi t đ đ t nóng tr ng phanh, t
ấ ả ị ệ ộ ố ố đĩa phanh và c ng đ mài mòn má phanh. ườ ộ Áp su t trung bình trên má phanh đ c tính nh sau: ấ ượ ư M p = [ ] + Đ i v i c c u phanh sau. ố ớ ơ ấ q q tb 2 m b
. ..
rb
t £ (5.27) Trong đó: ố
+Mp: Mô men phanh c a m t gu c phanh sinh ra, vì mô men phanh c a gu c ủ ủ ố ộ tr c( t c( t t). ướ si
ự ế t ) là l n nh t nên ta ch c n ki m nghi m cho má tr
ỉ ầ ể ệ ấ ớ ướ si
ự ế Mp = Mp1 = 154,15 (Nm). + m = 0,35: H s ma sát. ệ ố t = 85,2 (mm). + b : B r ng má phanh, b = 24,4 (mm). ề ộ ệ ủ ố + rt : Bán kính làm vi c c a tr ng phanh, r
+ b : Góc ôm má phanh, b = 101o. ậ
+ [qtb ]: Áp su t trung bình cho phép. Theo [3] đ i v i má phanh làm b ng v t ố ớ ằ ấ tb] = 2 MPa. li u atbét thông th ng thì [ q ệ ườ c: Thay các giá tr vào ( 5.27) ta đ
ị ượ 15,154 6 = 10. - 2 ,0.35,0 0244 ,0. 0852 . p
. 0 0
101
180 qtb = 1,41 (Mpa). 43 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh (cid:222) qtb < [qtb]. V y b r ng má phanh đ m b o đi u ki n áp su t trung bình, t c là thoã mãn ề ộ ứ ề ệ ấ ả ậ ả đi u ki n mài mòn cho phép. ệ ề + Đ i v i c c u phanh tr c. ố ớ ơ ấ ướ tb = P
(cid:229)F Áp su t trung bình trên má phanh đ c tính theo công th c: q ≤ [qtb]. ấ ượ ứ m c Ở ụ 5.4.3 ta đã xác đ nh di n tích làm vi c c a má phanh là: ệ ủ ệ ị = F(cid:229) = 2929,07mm2. 6109
2929 9,
07, (cid:222) p = 2,08 (Mpa) ậ ệ
[qtb ]: Áp su t trung bình cho phép. Theo [3] đ i v i má phanh làm b ng v t li u ố ớ ằ ấ tb] = 2 (Mpa). atbét thông th ng thì [ q ườ Theo tài li u tham kh o [2] thì Thí nghi m ch ng t r ng ứ ệ ệ ả ỏ ằ ở ấ
phanh đĩa áp su t riêng có th l y cao h n là nh đ c ng c a c c u phanh l n và má phanh hao ủ ơ ấ ờ ộ ứ ể ấ ơ ớ mòn đ u h n. ề ơ 2 Công ma sát riêng. = l l ms ms Vm
i
.2
F £ . (5.28) [3] S - Đ i v i c c u phanh sau. ố ớ ơ ấ 2 = 314,6 (kg). ng phân b ra c u sau, m + m2: Kh i l ố ượ ầ ố + V: V n t c khi b t đ u phanh, l y trung bình V = 20 km/h (5,56 m/s).
ấ ắ ầ ậ ố : Di n tích t + F(cid:229) t c các má phanh. ệ ấ ả = Fps = 0,014658 (m2). F(cid:229) + [lms]: Tr s công ma sát riêng cho phép, tham kh o [2] đ i v i ô tô thì: ị ố ả ớ ố [lms] = 600 ÷ 800 (J/cm2), xe thi ế ế t k ta l y giá tr [l
ấ ị ms ] nh h n. ỏ ơ 2 = Thay các giá tr đã bi t vào (5.28) ta đ c: ị ế ượ msl 4 56,5.6,314
014658 ,0.2 10. = 33,11 (J/cm2). ms < [lms]. Thoã mãn đi u ki n công ma sát riêng: l ề ệ 44 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh - Đ i v i c c u phanh tr c. ố ớ ơ ấ ướ 1 = 278,4 (kg). c, m + m1: Kh i l ố ượ ng phân b ra c u tr
ố ầ ướ + V: V n t c khi b t đ u phanh, l y trung bình V = 20 km/h (5,56 m/s).
ấ ắ ầ ậ ố : Di n tích t + F(cid:229) t c các má phanh. ệ ấ ả = Fpt = 0,002929 ( m2). F(cid:229) + [lms]: Tr s công ma sát riêng cho phép, ta tham kh o [2] đ i v i ô tô thì: ố ớ ị ố ả [lms] = 600 ÷ 800 (J/cm2). Đ i v i xe thi ố ớ ế ế t k thì giá tr này l y nh h n nhi u.
ấ ỏ ơ ề ị 2 = Thay các thông s đã bi t vào (5.28) ta đ c: ố ế ượ msl 4 56,5.4,278
002929 ,0.2 10. = 146,7 (J/cm2). T k t qu tính toán trên ta th y giá tr l ừ ế ậ
ị ms không l n l m nên có th ch p nh n ớ ắ ể ấ ấ ả đ c. ượ K t lu n: Má phanh đ m b o đi u ki n
ệ ề ế ả ậ ả 5.6.2. Tính toán nhi t.ệ Tính toán nhi t đ tr ng phanh, đĩa phanh tăng ệ t nh m h n ch không cho nhi
ế ằ ạ ệ ộ ố quá gi i h n cho phép. ớ ạ Ta bi t trong quá trình phanh đ ng năng c a xe chuy n thành nhi ế ủ ể ộ ệ t năng đ t nóng
ố ậ
tr ng phanh; đĩa phanh và m t ph n t a ra ngoài không khí. Do đó theo đ nh lu t ầ ỏ ộ ố ị ng ta có th vi t: b o toàn năng l
ả ượ ể ế = t + t V .
Cm . dt D D - [3] (5.29) (cid:242) 2
2 c t G
c
2
g pt
KF
0 Trong đó: ng c a xe tác d ng lên c u đ c tính khi phanh. + Gc: Ph n tr ng l
ầ ọ ượ ầ ượ ủ ụ + V1, V2: T c đ đ u và cu i quá trình phanh. ố ộ ầ ố ng c a các chi ti t b nung nóng. ố ượ ủ ế ị c: L t + m: Kh i l
+D ng tăng nhi ng ượ ệ ộ ủ t đ c a tr ng phanh ho c đĩa phanh so v i môi tr
ặ ố ớ ườ ở cu i và trong quá trình phanh. ố + K: H s truy n nhi t gi a tr ng phanh ho c đĩa phanh và không khí. ệ ố ề ệ ữ ặ ố + tp : Th i gian phanh. ờ 45 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh + C: Nhi t dung riêng c a v t li u làm tr ng phanh hay đĩa phanh. ệ ủ ậ ệ ố Đ i v i gang, thép: ố ớ C = 482 (J/Kg.đ ).ộ t c a tr ng phanh hay đĩa phanh. + Ft: Di n tích t n nhi
ệ ả ệ ủ ố t Khi phanh ng t trong th i gian ng n, l ng nhi t truy n cho không khí không ắ ặ ờ ượ ệ ề dt t pt
KF
t
0 D = 0. đáng k nên có th xem thành ph n:
ể ể ầ (cid:242) Đ i v i c c u phanh sau: ố ớ ơ ấ T (5.29) ta có công th c tính l ng tăng nhi ừ ứ ượ ệ ộ ủ ộ ầ
t đ c a tr ng phanh trong m t l n ố phanh : ) 2
2 c = 2
.(
VG
1
c
.2 . V
Cmg
t - t D (5.30) ) 2
2 c = 2
.(
VG
1
c
.2 . V
Cmg
t - D t t Và bi u th c đi u ki n là: ≤ [D ] (5.31) ứ ể ệ ề T (5.31) ta suy ra công th c tính kh i l ng c a tr ng phanh và các chi ti t liên ố ượ ừ ứ ủ ố ế t ≥ ]t 2
VGc
.
1
[
D.
gC
. .2 c = 314,6 (KG). quan b nung nóng nh sau: m (5.32) . ư ị V i Gớ 1 = 8,33(m/s) đ n khi d ng h n thì Theo tài li u [3] khi phanh t t c ban đ u V ệ ừ ố ầ ừ ế ẳ 0C. c không v D t t quá 15 ượ t ‡
Thay s vào (5.32) ta có: m 3146
482
.2 256,5.
15.81,9. = 1,54 (kg). ố Kh i l ng c a m t tr ng phanh và các chi ti ố ượ ộ ố ủ ế t liên quan c a c c u phanh đ
ủ ơ ấ ượ
c tính là: tm
2 54,1
2 = mt1 = mt2 = = 0,77 (kg). 46 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh t t d bt d Hình 5.9. S đ tính toán tr ng phanh ơ ồ ố Tính toán tr ng phanh chính xác r t ph c t p, đ đ n gi n ta tính toán v i các gi
ứ ạ ể ơ ả ấ ố ớ ả thi ế t sau: Tr ng phanh g m hai ph n: ph n tr 1 và ph n đĩa 2 trong đó ph n tr
ầ ụ ầ ầ ầ ồ ố ụ ch u nhi t là ch y u chính vì th m t cách g n đúng xem kh i l ị ệ ế ộ ủ ế ố ượ ầ ng ch u nhi
ị ệ
t c a tr ng phanh ch là c a ph n tr 1 này. Ta có công th c tính kh i l
ụ
ủ ố ượ ứ ủ ầ ố ỉ ố
ng tr ng 2 2 t t d phanh nh sau: ư D -
4 .p (5.33) mt = .bt.r t = 170,4 (mm). Trong đó: ề ặ ủ ố + dt : Đ ng kính b m t ma sát c a tr ng phanh, d
ườ
+ r : Kh i l ố ượ ằ
ng riêng c a v t li u làm tr ng phanh, đ i v i tr ng phanh b ng ủ ậ ệ ố ớ ố ố gang thì r = 7,8.103 Kg/m3. c ch n trên c s b r ng má phanh đã tính trên + bt: B r ng tr ng phanh đ ề ộ ố ượ ơ ở ề ộ ọ ở c ng thêm đ d hai bên m i bên kho ng 4,8 mm (l y theo k t c u d ki n).
ả
ộ ế ấ ự ế ộ ư ấ ỗ bt = 34 mm. 2 d t Thay các giá tr đã bi t vào (5.33) ta đ c : ị ế ượ p m +
.4
t
r
.
b
.
t 2 + = ,0 1704 ,0 18055 Dt = 3 p 74,0.4
034 10.8,7. ,0. = (m). 47 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh t = 182 mm theo k t c u c a tr ng phanh d ki n. Hay Dt = 180,55 (mm). 182 - t t Ta ch n Dọ ế ấ ủ ự ế t = 4,170
2 td d =5,8 (mm). = Suy ra đ dày c a tr ng phanh là:
ủ ố ộ ố
dD -
2 tmax = D -
max
2 d ph n mi ng c a tr ng phanh có đ dày là: Ở ầ ủ ệ ố ộ Trong đó Dmax: Đ ng kính l n nh t c a tr ng phanh, l y theo k t c u d ki n. ế ấ ự ế ấ ủ ườ ấ ố ớ 194 - Dmax = 194 mm. tmax = 4,170
2 (cid:222) d =11,8 (mm). T (5.30) ta tính đ tăng nhi t đ c a tr ng phanh, v i xe thi ừ ộ ệ ộ ủ ố ớ ế ế ậ ố
t k ta l y v n t c
ấ 2 b t đ u quá trình phanh là 20 km/h ( 5,56 m/s)
ắ ầ c = 56,5.10.6,314
.77,0.81,9.2 482 D t = 13,37oC c ≤ [D (cid:222) t t D ]. Thoã mãn đi u ki n nhi t đ cho phép. ệ ề ệ ộ Đ i v i c c u phanh tr c. ố ớ ơ ấ ướ Hình 5.10. Kích th c đĩa phanh ướ 48 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh T (5.30) ta có công th c tính l ng tăng nhi ừ ứ ượ ệ ộ ủ ộ ầ
t đ c a đĩa phanh trong m t l n phanh : ) 2
2 c = . 2
.(
VG
V
1
c
Cmg
.2
d - t D (5.34) Trong đó: c = 278,4 (kg). c khi phanh, G + Gc: Ph n tr ng l
ầ ọ ượ ng xe tác d ng lên c u tr
ụ ầ ướ 1 = 5,56 t k l y V + V1, V2: V n t c đ u và cu i quá trình phanh, v i xe thi
ố ậ ố ầ ớ ế ế ấ (m/s) và V2 = 0. 2). ng, g = 9,81 (m/s + g: Gia t c tr ng tr
ố ọ ườ + C: Nhi t dung riêng c a v t li u làm đĩa phanh, v i gang C = 500 (J/Kg.đ ). ệ ủ ậ ệ ộ ớ ) 2
2 c = . 2
.(
VG
V
1
c
.2
Cmg
d - D t t Và bi u th c đi u ki n là: ≤ [D ] (5.35) ứ ể ề ệ t c a đĩa phanh đ c tính nh sau: ị ệ ủ ượ ư 2
- r2 (5.36). Kh i l
md = r ố ượ
.p (r1 ng ph n ch u nhi
ầ
2 ).d đ Trong đó:
+ r : Kh i l ố ượ ng riêng c a v t li u đĩa phanh.
ủ ậ ệ r Đ i v i gang = 7,8.103 Kg/m3. ố ớ + r1: Bán kính ngoài đĩa phanh, r1 = 105 (mm). + r2 : Bán kính trong đĩa phanh, r2 = 70 (mm).
+ d đ : Đ dày đĩa phanh, ta l y ộ ấ d đ = 4 mm theo k t c u d ki n. ế ấ ự ế ng ph n ch u nhi t c a đĩa phanh là: ầ ị ệ ủ .(1052 - 702).10-6.4.10-3 = 0,6 Kg. Kh i l
ố ượ
mđ = 7,8.103.p 2 Thay các thong s đã bi t vào (5.34) ta tính đ c đ tăng nhi t đ c a dĩa là : ố ế ượ ộ ệ ộ ủ c = 56,5.10.4,278
.6,0.81,9.2
500 D t = 14,6 oC. 49 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh 5.7. TÍNH TOÁN D N Đ NG PHANH.
Ẫ Ộ 5.7.1.Các ph ng án đi u khi n h th ng phanh. ươ ể ệ ố ề Ph ng án 1: Phanh đi u khi n b ng bàn đ p. ươ ể ằ ề ạ Đây là ph ươ ậ
ng án thông d ng nh t, đi u khi n phanh b ng bàn đ p v a thu n
ể ụ ừ ề ạ ấ ằ ti n v a t o ra đ c l c bàn đ p l n, đ ng th i hành trình bàn đ p cho phép cũng ệ ừ ạ ượ ự ạ ớ ạ ờ ồ l n.ớ Ph ươ ng án 2: Phanh đi u khi n b ng tay.
ề ể ằ Do xe đ c thi xe g n máy- ch c i ti n ph n sau nên ta có th ượ t k , c i t o t
ế ế ả ạ ừ ỉ ả ế ầ ắ ể c và phanh sau nh xe máy s d ng tay phanh đ đi u khi n cho c phanh tr
ử ụ ể ề ể ả ướ ư thông th ng. Tuy nhiên ph ng án này không kh thi vì hành trình tay phanh b ườ ươ ả ị gi i h n trong ph m vi r t nh nên r t khó đ m b o yêu c u c a h th ng phanh. ớ ạ ầ ủ ệ ố ả ả ấ ạ ấ ỏ Ph ng án 3: K t h p hai ph ươ ế ợ ươ ng án trên( V a đi u khi n b ng tay,
ề ừ ể ằ v a đi u khi n b ng chân).
ừ ể ằ ề Theo ph ng án này thì phanh tr c đi u khi n b ng tay, phanh sau đ ươ c đ
ướ ượ ể ề ằ ượ
c t k có yêu c u cao v tính án toàn đi u khi n b ng bàn đ p. Ta th y r ng xe thi
ạ ấ ằ ề ể ằ ế ế ề ầ 50 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh khi chuy n đ ng, do v y ph
ộ ể ậ ươ ng án này không đáp ng yêu c u c a xe thi
ứ ầ ủ ế ế
t k vì không đ m b o phanh đ ng th i t t c các bánh xe. ờ ấ ả ả ả ồ ng án 1. Qua phân tích s b trên ta ch n ph
ơ ộ ọ ươ 2 3 r2 c
d 1 1 t
k
d r Pt Pbd Ps s
k
d 4 5.7.2. Tính toán d n đ ng phanh thu l c đi u khi n b ng bàn đ p. ẫ ộ ể ằ ỷ ự ề ạ Hình 5.11: S đ tính toán d n đ ng phanh thu l c. ơ ồ ỷ ự ẫ ộ 1: Bàn đ p phanh, 2: Xilanh chính, 3: C c u phanh tr c, 4: C c u phanh sau. ơ ấ ạ ướ ơ ấ Tính đ ng kính xi lanh bánh xe . ườ Đ ng kính xi lanh bánh xe đ ườ ượ ấ
c xác đ nh d a trên l c ép P c n t o ra và áp su t ầ ạ ự ự ị c c đ i cho phép c a h th ng truy n đ ng thu l c.
ự ạ ủ ệ ố ỷ ự ề ộ - L c ép tác d ng lên gu c phanh đ ép sát các má phanh vào tr ng phanh:
ể ụ ự ố ố Đ ép sát đ ể ượ ự
c má phanh vào tr ng phanh thì các gu c phanh ph i th ng các l c ắ ả ố ố 02 đ th ng các l c lò xo lò xo h i v gu c phanh, t c là c n m t áp su t ban đ u p ồ ị ứ ầ ầ ấ ố ộ ể ắ ự h i v .
ồ ị 2 p sk = . p Do v y ta có th vi t: ể ế ậ P
s 2 d
.
4 (5.37) Trong đó: ầ
+ Ps: L c c n tác d ng lên gu c phanh đ sinh ra mô men phanh yêu c u, ụ ự ể ầ ố Ps =1099,34 [ N]. + dks: Đ ng kính xi lanh bánh xe [m]. ườ 51 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh + p2 : Áp su t hi u d ng trong xi lanh bánh xe sau( t c là áp su t đ sinh ra mô ấ ể ụ ứ ệ ấ 2 = plv - p02 [ Pa] men phanh yêu c u), p ầ + plv : Áp su t làm vi c c a ch t l ng trong d n đ ng. ệ ủ ấ ỏ ẫ ấ ộ 5÷ 8 Theo [3] thì áp su t làm vi c trong d n đ ng có giá tr c c đ i cho phép t
ẫ ị ự ạ ệ ấ ộ ừ MPa, áp su t càng l n thì k t c u d n đ ng càng g n nh , tuy nhiên yêu c u đ ế ấ ẹ ầ ẫ ấ ớ ọ ộ ộ kín khít cao h n, ta l y l y s b p ấ ấ ơ ộ lv = 8.106 (Pa). ơ 02 = 3 (KG/cm2). t đ ép sát các má phanh vào tr ng phanh, theo + p02 : Áp su t ch t l ng c n thi ấ ỏ ấ ầ ế ể ố [6] thì p02 = 2÷ 4 (KG/cm2), ta l y pấ = Thay s vào (5.37) ta đ ng kính s b c a xi lanh bánh xe sau là: ố c đ
ượ ườ ơ ộ ủ kSd p 1.4
34,099
610).3,08.( = 0,01348 ( m). - ks = 15,5 ( mm) theo k t c u c c u phanh d ki n. Hay dks = 13,48 (mm). L y dấ ế ấ ơ ấ ự ế s = 1099,34 ( N), v i đ Nh v y đ t o ra đ c l c ép là P ng kính xi lanh bánh ư ậ ể ạ ượ ự ớ ườ .4 P p 02 xe là dks = 15,5 (mm) thì áp su t c a ch t l ng trong d n đ ng là:
ấ ủ ấ ỏ ẫ ộ s +
2 p d
. ks 34, Plv = .4
p 1099
25,15. (cid:222) + 0,3 = 6,126 (Mpa). plv = ks = 15,5 mm. V y đ ng kính xi lanh bánh xe là sau là: d ậ ườ - L c ép tác d ng lên má phanh c a c c u phanh tr c: ủ ơ ấ ự ụ ướ Do phanh tr c s d ng lo i phanh đĩa nên không c n áp su t ban đ u đ ép ướ ử ụ ể ầ ạ ầ ấ sát 2 má phanh vào đĩa phanh, t c là: ứ kt lv p = (5.38) . p P
t .
d
4 Trong đó: t = 6109,9 (N). c, P + Pt : L c ép tác d ng lên má phanh c a c c u phanh tr ủ ơ ấ ự ụ ướ + dkt: Đ ng kính xi lanh bánh xe tr ườ ướ .
c 52 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh + plv : Áp su t làm vi c c a ch t l ng trong d n đ ng. ệ ủ ấ ỏ ẫ ấ ộ lv = 6,126 (Mpa). trên ta đã tính đ c áp su t trong d n đ ng là p Ở ượ ẫ ấ ộ = Thay các thông s vào (5.38) và bi n đ i ta đ c: ế ổ ố ượ ktd p .4
6109
126,6. 9,
610. = 0,03564 ( m). Hay dkt = 35,64 ( mm). kt =35 mm theo k t c u c a c c u phanh d ki n.
ế ấ ủ ơ ấ 2 Ta l y dấ ự ế tt = p L c ép th c t là : P .6,126.106 = 5894 ( N). ự ế ự ,0.
035
4 Xác đ nh đ ng kính xi lanh chính. ị ườ c nói chung không khác đ Đ ng kính xilanh chính d ng kính xilanh bánh xe ườ ườ nhi u. Đ i v i các k t c u hi n nay, đ i v i lo i h th ng phanh hai c u trang b
ố ớ ạ ệ ố ố ớ ế ấ ề ệ ầ ị phanh gu c cho c u sau và phanh đĩa cho c u tr ầ ầ ố ướ ố ệ c s li u th ng kê nh n đ
ố ậ ượ
c nh sau:
ư dkt/dc = 2,1÷ 2,4 ; dks/dc = 1,0 ÷ 1,2; dkt/dks = 1,7 ÷ 2,4 . T k t qu tính toán và tham kh o s li u th ng kê trên cho xe thi ả ố ệ ừ ế ả ố ở ế ế ọ
t k ta ch n dc =15,5 (mm), trong đó dks /dc=1; dkt/dc = 35/15,5 = 2,26; dkt/dks =35/15,5 =2,26. 53 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh 2 3 xt r2 c
d 1 1 t
k
d r Pt Pbd Ps s
k
d xs 4 ' h "
h Tính l c và hành trình bàn đ p. ự ạ Hình 5.12. S đ tính toán l c và hành trình bàn đ p d n đ ng phanh th y l c. ủ ự ơ ồ ự ạ ẫ ộ 1. Bàn đ p, 2. Xi lanh chính, 3. C c u phanh tr c, 4. C c u phanh sau. ơ ấ ạ ướ ơ ấ bđ≤ [ Sbđ] đ tính t Do t s truy n bàn đ p r t, nên ta gi thi t r ng S ạ 2/r1 ch a bi ỉ ố ư ề ế ả ế ằ ể ỉ bđ ng v i t s truy n v a tính ch n đ c. s truy n , sau đó tính P
ố ề ớ ỉ ố ề ừ ọ ượ ứ bđ ≤ [Pbđ] : Thõa mãn yêu c u.ầ bđ> [Pbđ]: Tính l - N u Pế - N u Pế i.ạ Trong đó [Sbđ], [Pbđ] : Hành trình và l c bàn đ p cho phép, đ ự ạ ượ c xác đ nh trên c
ị ơ i đi u khi n. s đ m b o thu n ti n và nh nhàng cho ng
ệ
ở ả ẹ ả ậ ườ ề ể Theo tài li u tham kh o [3], hành trình bàn đ p không v t quá 150÷ 180 (mm), ệ ạ ả ượ giá tr nh dùng cho xe du l ch đ i v i lo i xe thi t k ta ch n gi i h n hành trình ố ớ ạ ỏ ị ị ế ế ọ ớ ạ bàn đ p nh h n 150 (mm), đ i v i xe thi ố ớ ỏ ơ ạ ế ế ấ
t k thì hành trình bàn đ p cho phép l y ạ nh h n giá tr trên, kho ng 110 (mm). Do s l n phanh ng t v i hi u qu phanh ặ ớ ỏ ơ ố ầ ệ ả ả ị c c đ i ch chi m ( 5÷10)% s l n phanh chung, nên đ i v i ô tô l c l n nh t cho
ự ạ ố ớ ự ớ ố ầ ế ấ ỉ phép trên bàn đ p phanh đ n 500 (N). ế ạ Tính hành trình bàn đ p.ạ Đ th c hi n quá trình phanh thì: ể ự ệ 54 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh s: + d d
( +
'
hh )'' o . - Các piston c a xi lanh bánh xe sau ph i d ch chuy n m t đo n x ả ị ủ ể ạ ộ ).(
m
h
'' (5.39) xs = ng kính trung bình gi a má phanh và tr ng phanh khi nh Trong đó:
+ d 0: Khe h h ở ướ ữ ố ả phanh. Tham kh o [3] ta có ả d 0= 0,3÷ 0,6 mm, ch n ọ d o = 0,6 mm. +d m : Đ mòn cho phép h ộ ướ ng kính c a má phanh, l y b ng 0,5 mm, khi má
ấ ủ ằ phanh b mòn l n thì ph i đi u ch nh l i khe h má phanh. ề ả ớ ỉ ị ạ ở + h’ = 61,5 mm. + 5,61 )57 = = + h” = 57 mm. sx +
).(5,05,0(
57 Thay s vào (5.39) suy ra: 2,079 mm. ố - Piston c a xi lanh bánh xe tr c ph i d ch chuy n m t đo n x ủ ướ ả ị ể ạ ộ ụ
t đ kh c ph c
ắ ể ỏ
khe h gi a má phanh và đĩa phanh, đ i v i c c u phanh đĩa khe h này khá nh , ố ớ ơ ấ ở ữ ở kho ng 0,05÷ 0,08 mm [6 ], l y khe h má phanh và đĩa phanh b ng 0,07 mm, đ ằ ả ấ ở ộ mòn cho phép má phanh l y b ng 0,5 mm. ằ ấ (cid:222) xt = (0,07+0,5) = 0,57 (mm). Mà th tích do các qu piston xi lanh bánh xe d ch chuy n t o ra b ng th tích do ể ạ ể ể ằ ả ị piston xi lanh chính d ch chuy n t o ra, chú ý c u sau có 4 piston xi lanh bánh xe, ể ạ ầ ị s, c u tr
ầ t:
c a piston là 2x
ủ 2 2 2 p p p
.4 ks c + = .2 . x . x .
S t s c .
d
kt
4 .
d
4 .
d
4 c hành trình toàn b t c là hành trình toàn b c a các qu piston là 4x
ộ ủ
ứ ả ướ ộ 2 2 + 2 d . x d . x kt t ks s (cid:222) Hành trình d ch chuy n c a piston xi lanh chính là: ể ủ ị 4
2 d c .k (5.40) Sc = Trong đó: c = 15,5 (mm). + dc : Đ ng kính xi lanh chính, d ườ kt =35 (mm). c, d + dkt : Đ ng kính xi lanh bánh xe tr ườ ướ 55 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh ng ng, khi tính + k: H s tính đ n s bi n d ng đàn h i c a đ
ế ự ế ạ ồ ủ ườ ệ ố ố toán có thể l y k = 1,07÷ 1,1. Ta l y k = 1,07.
ấ ấ + 2
57,0.35.2 2
079,2.5,15.4 Thay s vào (5.40) ta đ c: ố ượ 2 5,15 .1,07 Sc = =15,11 (mm). c tính nh sau: ệ ủ ạ ượ ư Hành trình làm vi c c a bàn đ p đ
Slv = ( Sc+d ’+ d ”+D ).r2/r1 (5.41) Trong đó :
+ D ầ
: Khe h gi a piston xi lanh chính và thanh đ y n i bàn đ p. Khe h này c n ở ữ ạ ẩ ở ố thi t đ đ m b o cho nh phanh đ ế ể ả ả ả ượ ạ
c hoàn toàn khi thôi tác d ng vào bàn đ p ụ = 1 [mm]. phanh. Ta ch n ọ D + d ’, d ” : Hành trình không t i c a piston xi lanh chính( khi piston đi qua các l ả ủ ỗ thông v i bình ch a d u). Theo [3] ch n
ứ ầ ớ ọ d ’ =d ” = 2 mm. + r2/r1: T s truy n c a bàn đ p. ề ủ ỉ ố ạ bđ ≤ [Sbđ ] M t khác: S (5.42) ặ T (5.40) và (5.41) ta có: ừ ] [ (Sc+ D + d ’+d ” ).r2/r1 ≤ [ Sbđ] S
bd
d ++D+
d ( S ' )'' c (cid:219) . r2/r1 ≤ Thay s vào ta xác đ nh đ ố ị ượ ỉ ố ạ
c t s truy n c a bàn đ p v i hành trình bàn đ p
ạ ủ ề ớ bđ = 110 mm. = ch n là S ọ 110
+++ ]221 11,15( 5,468. r2/r1 ≤ Ch n t s truy n bàn đ p r ọ ỉ ố ạ 2/ r1 = 5,4. ề Thay s vào (5.41) ta tính l i hành trình bàn đ p: ố ạ ạ Sbđ = ( 15,11+1+ 2+2).5,4 = 108,6 (mm). - Tr ng h p má phanh ch a mòn thì : d m = 0. ườ ư ợ T (5.39) tính đ c x ừ ượ s = 1,04 mm, và xt = 0,07 mm. 56 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh + 2
07,0.35.2 Thay s vào (5.40) ta đ c: ố ượ 2
04,1.5,15.4
2 5,15 5,2 (mm). Sc = Hành trình bàn đ p lúc má phanh ch a mòn là: ư ạ Sbđ0 = (5,2+1+2+2).5,4 = 55,15 (mm). Tính l c bàn đ p.
ự ạ Đ t o đ c áp su t p ể ạ ượ ấ lv theo yêu c u c n ph i tác d ng lên bàn đ p m t l c: ầ ầ ộ ự ụ ả ạ p 2
c = p . lv d
.
h
4 r
1
r
2 (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (5.43) Pbđ (cid:247) (cid:231) ł Ł 86,0 92,0 ‚ Trong đó:
+ h : Hi u su t d n đ ng bàn đ p, th a nh n b ng = 0,92 ấ ẫ ừ ệ ậ ạ ằ ộ , ta ch nọ h [3] c = 15,5 (mm). + dc : Đ ng kính xilanh chính, d ườ lv = 6,126 (Mpa). + plv: Áp su t làm vi c c a ch t l ng trong dòng d n đ ng, p ệ ủ ấ ỏ ẫ ấ ộ 1
4,5 r
1 =
r
2 + T s kích th c . ỷ ố ướ Thay các giá tr trên vào (5.43) ta đ c l c c n tác d ng lên bàn đ p đ t o ra áp ị ượ ự ầ ể ạ ụ ạ 2 su t làm vi c theo yêu c u. ệ ấ ầ p 6 = = 126,6 10. . ,0.
0155
92,0.4 1
4,5 (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) 232,7 (N). Pbđ (cid:247) (cid:231) ł Ł bđ khá nh , kho ng 23 KG đ m b o cho ng Nh n xét : P i lái đi u khi n nh ậ ả ả ả ỏ ườ ể ề ẹ nhàng. Trong quá trình l p đ t, b trí bàn đ p phanh ta có th thay đ i, ch n t s ọ ỉ ố ể ạ ặ ắ ố ổ truy n bàn đ p r ạ 2/r1 thích h p đ làm cho k t c u g n nh , d b trí h n. ế ấ ọ ẹ ễ ố ể ề ợ ơ 5.8. PHANH D NG.Ừ ố
Đ đ m b o cho xe đ ng yên trong th i gian không h n ch , đ ng yên trên d c
ờ ế ứ ể ả ứ ạ ả thì c n ph i có phanh d ng. Trên ô tô nói chung phanh d ng có th làm riêng l ừ ừ ể ả ầ ẽ
, lúc đó c c u phanh đ t trên tr c ra c a h p s nên còn đ ủ ộ ố ơ ấ ụ ặ ượ ọ ề
c g i là phanh truy n l c, phanh d ng cũng có th đ t
ự ể ặ ở ừ ủ ệ ố
bánh xe( chung v i c c u phanh c a h th ng ớ ơ ấ 57 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh và th ng là lo i c khí. phanh chính) còn truy n đ ng phanh d ng làm riêng l
ộ ừ ề ẽ ườ ạ ơ Phanh d ng có th phanh t c các bánh xe hay là ch phanh t các bánh xe sau. ừ ể ở ấ ả ỉ ở Đ i v i xe thi t k , c c u phanh d ng dùng chung v i c c u phanh sau và ố ớ ế ế ơ ấ ớ ơ ấ ừ đ c d n đ ng b ng c khí( cáp). ượ ẫ ằ ộ ơ L c phanh c n thi t đ xe đ ng yên trên d c. ự ầ ế ể ứ ố Theo k t qu tính toán l c kéo c a xe thi ng có đ ủ ự ế ả ế ế t k thì xe ch có th trên đ
ỉ ể ườ ộ o34’. Do v y tính toán phanh d ng ta cũng ch tính cho xe khi đ ng
ứ d c không quá 9
ố ừ ậ ỉ trên d c có đ d c 9 ộ ố o34’. ố Do xe thi t k ch phanh các bánh xe sau nên ta s xét tr ế ế ỉ ở ẽ ườ ầ
ng h p xe quay đ u ợ h g G a Z ' 2 O 2 P p d b a O 1 L Z ' 1 d c lên. xu ng d c, vì tr
ố ố ườ ng h p này nguy hi m h n khi đ ng
ể ứ ở ố ợ ơ a Hình 5.14. S đ tính toán phanh d ng. ơ ồ ừ a Xe có th đ ng yên trên d c v i đ nghiêng ố ớ ộ ể ứ n u đ m b o đ
ả ế ả ượ ệ
c đi u ki n ề (5.44) sau: Ppmax ‡ Ga sina (5.45) Ppmax = j .Z’2 a = 593 (KG). Trong đó: ượ ng toàn b c a xe, G
ộ ủ ọ j : H s bám gi a l pvà m t đ ng, = 0,64. + Ga : Tr ng l
+ j ữ ố ệ ố ặ ườ + a = 9,57o. 58 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh ng tác d ng lên bánh xe sau( khi xe + Z2: Ph n l c pháp tuy n c a đ ế ủ ả ự ườ ụ ở trên 2 đ = a a đ c tính nh sau: ườ ng d c), Z’
ố ượ ư Z ( a cos sin h ) '2 g G
a
L - . (5.46) V i ớ + a : To đ tr ng tâm xe theo chi u d c, a = 1441,8 (mm). ạ ộ ọ ề ọ g = 761 (mm). + hg : To đ tr ng tâm xe theo chi u cao, h ạ ộ ọ ề T (5.45) và (5.46) ta suy ra l c phanh l n nh t tác d ng lên các bánh xe sau: ừ ự ụ ấ ớ (
1441 .82, o
'349cos 761 o
)'349sin. 5930
1800 - Ppmax = 0,64. = 2730,95 (N). pmax = Ppmax.rbx, v i rớ bx là bán kính bánh xe sau, Mô men phanh c c đ i cho phép: M ự ạ rbx = 210 (mm). (cid:222) Mpmax = 2730,95. 0,21 = 573,5 ( Nm). pd ≥ Ga.sina = 5930.sin9,57o = 986 (N). T (5.44) suy ra l c phanh yêu c u: P
ự ừ ầ Hay mô men phanh c n thi t đ xe đ ng yên trên d c là : ầ ế ể ứ ố Mpd = Ppd.rbx ≥ 986.0,21 = 207 (Nm). Đ nâng cao đ tin c y cho h th ng phanh ta tính l c phanh d ng tác d ng lên ệ ố ụ ừ ự ể ậ ộ các bánh xe sau là Pp = 1500 (N) đ m b o hai đi u ki n (5.44) và (5.45). ệ ề ả ả pd = 1500.0,21 = 315 (Nm). Mô men phanh mà c c u phanh d ng sinh ra là: M ơ ấ ừ Tính l c đi u khi n phanh d ng. ự ừ ề ể Momen t ng c a hai gu c phanh là: ủ ổ ố mh
.P
'.
1
m
.B- A
1 1 m
h
'.
.P
2
+
m
.B
A
2 2 + . MpS =Mp1 + Mp2 = 2 2 Mà P1 = P2 =P nên: mh
2P.A
.
'.
m
2
.B
-A (5.47) Mp(cid:229) = Trong đó : + A = 0,546. + B = 0,716. 59 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh + h1’ = h2’ = h’ =100 mm. t, t si tách. ự ự ế ự ố + P1, P2 : L c ép tác d ng lên gu c phanh t
ụ
+ m = 0,35: H s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh. ệ ố ữ ố pS = 315 (Nm) + MpS : Mô men phanh do c c u phanh d ng sinh ra, M ơ ấ ừ 2 2 2 2 Thay s vào (5.47) ta tính đ c l c ép c n thi t: ố ượ ự ầ ế 2 - B ) 315 546,0.( 716 ) m
m 2
,0.35,0
35,0.1,0. 546,0.2 AM
(
2 Ah ' - (cid:229) = =1941,3 N. Pép = P ép = L c đi u khi n tay đòn phanh d ng đ c tính nh sau: ự ừ ề ể ượ ư Ppd h. .
ii
dc ck (5.48) Trong đó: ỉ ố ề ủ ơ ấ ế ấ ừ ấ ự ế c = 2.
i ck: Hi u su t d n đ ng c khí, theo tài li u tham kh o [5] ta có: + ic: T s truy n c a c c u ép phanh d ng ,l y theo k t c u th c t
+ h ấ ẫ ệ ệ ả ộ ơ ck = 0,85. ck = 0,8÷ 0,85. Ch n ọ h h + id : T s truy n c a d n đ ng c khí. Ta ch n i ề ủ ẫ ọ d =7,5. ỉ ố ơ ộ 3, Thay các thông s đã bi t vào (5.48) ta đ c: ố ế ượ 1941
85,0.5,7.2 = 152,26 (N). Ppd = Hành trình tay đòn đi u khi n phanh d ng. ừ ề ể + d d
( +
'
hh )'' o . Hành trình d ch chuy n c a các má phanh đ c tính nh công th c sau: ể ủ ị ượ ư ứ ).(
m
h
'' x = (5.49) V i h’ = 43 mm, h” = 57 mm, d o = 0,5 mm, d m = 0,5 mm. ớ + 43 )57 Thay s vào (5.49) ta có: ố +
).(5,05,0(
57 x = = 1,754 (mm). c tính nh sau: Hành trình tay đòn đi u khi n phanh d ng đ
ề ừ ể ượ ư Std = 2.x. ic.id 60 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh = 2.1,754.2.7,5 = 52,63 (mm). ả
Nh n xét : Hành trình và l c tay đòn đi u khi n phanh d ng khá nh , đ m b o
ề ỏ ả ự ừ ể ậ cho ng i lái đi u khi n đ c nh nhàng và thu n ti n. ườ ể ượ ề ẹ ệ ậ 5.9. TÍNH TOÁN HI U QU PHANH. Ả Ệ 5.9.1. Đ c tính phanh c a xe thi ủ ặ t k .
ế ế S phanh có hi u qu nh t ng v i khi l c phanh sinh ra các bánh xe t ấ ứ ự ự ệ ả ớ ở ỷ ệ
l thu n v i t i tr ng tác d ng lên chúng , mà t i tr ng tác d ng lên các bánh xe trong ớ ả ọ ụ ậ ả ọ ụ j tác d ng.ụ quá trình phanh l i thay đ i do có l c quán tính P ạ ự ổ Trong tr ườ ng h p phanh có hi u qu nh t( quãng đ
ệ ấ ả ợ ườ ặ
ng phanh nh nh t, ho c
ỏ ấ gia t c ch m d n l n nh t, ho c th i gian phanh nh nh t) thì t
ặ ầ ớ ấ ậ ấ ố ỏ ờ ỷ ố ữ ự
s gi a l c 1 1 = phanh bánh xe tr c và l c phanh các bánh xe sau s là: ở ướ ự ở ẽ j
j Z
Z Z
Z P
pt
P
ps 2 2 = j+ = j = (5.50) Z b
( ) Z ( a ) 1 gh 2 gh G
L G
L - , (5.51) Với + j b h g = T hai bi u th c (5.50) cà (5.51) ta đ c : ừ ứ ể ượ j a h P
pt
P
ps hg (5.52) - pt V y đ đ t hi u qu phanh cao nh t thì l c phanh sinh ra các bánh xe tr c P ể ạ ự ệ ấ ậ ả ở ướ ps ph i tuân theo bi u th c (5.52). N u coi bán kính bánh và các bánh xe sau P ở ứ ế ể ả tr c r t quan h gi a mô ướ b1 và bánh xe sau rb2 trong quá trình phanh, ta có th vi ể ế ệ ữ pt và bánh xe sau Mps nh sau: M P ps 2 = = men phanh bánh tr c M ở ướ ư M pt rP
ps
b
rP
1
b
pt ps
P
pt (5.53) j K t h p hai bi u th c (5.52) và (5.53) ta có quan h sau: ế ợ ứ ể ệ M a h ps g = + j M b h pt hg - (5.54) Trong đó: bánh xe tr c. + Mpt : Mô men phanh c n sinh ra ầ ở ướ 61 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh các bánh xe sau. + Mps : Mô men phanh c n sinh ra ầ ở ủ + a, b, hg: Các to đ tr ng tâm c a xe.
ạ ộ ọ
+ j : H s bám gi a bánh xe v i m t đ ng. ệ ố ữ ớ ặ ườ Nh v y mu n đ m b o hi u qu phanh t t nh t thì mô men phanh sinh ra các ư ậ ệ ả ả ả ố ố ấ ở pt và mô men phanh sinh ra ps ph i luôn tuân bánh xe tr các bánh xe sau M c Mướ ở ả g đ i v i m t ô tô nh t đ nh nào đó có th theo bi u th c (5.54). Các giá tr a, b, h ứ ể ị ố ớ ấ ị ộ ể j i lên ô tô, h s bám cũng thay đ i theo thay đ i tuỳ theo v trí và m c đ ch t t
ị ứ ộ ấ ả ổ ệ ố ổ lo i đ ng mà xe ho t đ ng, tình tr ng k thu t c a l p xe và m t đ ng. ạ ườ ậ ủ ố ạ ộ ặ ườ ạ ỹ ng cho xe thi t k ta tính cho hai tr Đ xây d ng đ c tính phanh lý t
ặ ự ể ưở ế ế ườ ợ
ng h p j j = + j ( b h ) i và đ y t i. c th là lúc xe không t
ụ ể ả ầ ả rZ
. 1
b g Gr
b
L j j = j (5.55) Ta có: Mpt = ( a h ) rZ
.
2
b g Gr
b
L - (5.56) Mps = g c đ nh.
ố ị Đ i v i ô tô đã ch t t i c đ nh, thì các to đ tr ng tâm a, b, h ố ớ ấ ả ố ị pt =f1(j ) và ta có th v đ th M ạ ộ ọ
ị j
T hai bi u th c trên b ng cách thay đ i giá tr
ằ ể ẽ ồ ị ừ ứ ể ổ ng h p c th c a xe thi t k là lúc xe không t Mps = f2(j ) trong hai tr ườ ợ ụ ể ủ ế ế ả ầ
i và đ y i.ả
t i và không t i: B ng B5-1 : Các thông s c b n c a xe ng v i khi đ y t
ố ơ ả ủ ầ ả ứ ả ớ ả a [mm] b [mm] L [mm] hg [mm] rbx [mm] Thông số G [KG] Không 293 1044,37 755,63 721 210 1800 iả
t Đ y t i 593 1441,82 358,18 761 210 1800 ầ ả pt, Mps và t B ng B5-2. K t qu tính toán M =Mpt/Mps khi xe không t ế ả ả i.ả ỷ ố b
s j 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 28,295 61,519 99,672 142,754 190,766 243,707 301,578 Mpt 62 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh 33,235 61,541 84,918 103,366 116,884 125,473 129.132 0,851 1,000 1,174 1,381 1,632 1,942 2,335 Mps
b p pt, Mps và t B ng B5-3. K t qu tính toán M i. =Mpt/Mps khi xe đ y t ế ả ả ầ ả ỷ ố b
s j 0,1 0,2 0,3 0,4 0.5 0,6 0,7 30,045 70,619 121,722 183,354 255,516 338,207 431,428 Mpt 94,485 178,441 251,868 314,766 367,134 408,973 440,282 Mps 0,318 0,396 0,483 0,583 0,696 0,827 0,980 b p T b ng B5.2 và b ng B5.3 ta v đ c đ th ch quan h gi a mô men phanh ừ ả ẽ ượ ả ệ ữ ồ ị ỉ Mp [Nm] 600 j trong tr ng h p xe không t i và đ y t Mpt và Mps v i h s bám ớ ệ ố ườ ợ ả ầ ả i nh sau:
ư 500 2 400 300 1 200 100 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 j 3 4 pt và Mps v i h s bám j Hình 5.16. Đ th ch quan h gi a mô men phanh M khi ệ ữ ồ ị ỉ ớ ệ ố xe không t i và đ y t i. ả ầ ả 63 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh j khi xe đ y t i. 1. Quan h Mệ ps v i h s bám ớ ệ ố ầ ả j khi xe đ y t i. 2. Quan h Mệ pt v i h s bám ớ ệ ố ầ ả j khi xe không t 3. Quan h Mệ pt v i h s bám ớ ệ ố i.ả j khi xe không t 4. Quan h Mệ ps v i h s bám ớ ệ ố i.ả ps và T đ th trên ta có th v quan h gi a mô men phanh các bánh xe sau M ừ ồ ị ệ ữ ể ẽ ở pt nh sau:
ư Mps[Nm]
500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 Mpt[Nm] mô men phanh bánh xe tr c M ở ướ ps =f(Mpt) ) Hình 5.17. Đ ng đ c tính phanh lý t ng c a xe thi t k ( M ườ ặ ưở ủ ế ế Đ ng nét đ t: Đ y t i ầ ả ườ ứ i. Đ ng nét li n: Không t
ề ườ ả Đ ng đ c tính trên còn có th xây d ng d a trên công th c xác đ nh áp su t
ự ườ ấ ở ứ ự ể ặ ị 2. d n đ ng phanh sau p d n đ ng phanh tr
ẫ ộ ướ 1 và
c p ở ẫ ộ Ta có: c xác đ nh nh sau: Áp su t trong d n đ ng phanh c u tr
ẫ ầ ấ ộ c đ
ướ ượ ư ị p P
14
2
ktd p1 = 64 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang j+ ( b g rh
1)
b Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh pt = Ppt.rb1 = j G
L M
pt
.2m
r
tb + j b h g . Mà P1 = v i Mớ j
. pm k L Gr
2
b
1
2
.
dr
tb (cid:222) p1 = pm kt . L 2
Gr
1
b
2
dr
.
tb (5.57) Đ t cặ 1 = (cid:222) (5.58) p1 =c1.(b+j hg).j Trong đó : c sinh ra. + P1 : L c ép do xi lanh bánh xe tr ự ướ kt = 35 (mm). c, d + dkt : Đ ng kính xi lanh bánh xe tr ườ ướ b1 = 210 (mm). c, r + rb1: Bán kính bánh xe tr ướ + L: Chi u dài c s c a xe, L = 1800 (mm). ơ ở ủ ề tb = 87,5 (mm). + rtb : Bán kính trung bình c a đĩa phanh, r ủ + G: Tr ng l ọ ượ ng c a xe.
ủ - Tr ng h p xe không t ườ ợ ả
i. G = Go = 2930 (N). b = bo = 755,6 (mm). = Thay các giá tr đã bi t vào (5.57) ta đ c: ị ế ượ p .210.2
2930
2
.35.5,87.35,0. 1800 0,0058 (N/mm3). c1 = - Tr ng h p xe đ y t i . ườ ầ ả ợ G = Ga = 5930 (N) b = 358,18 (mm). = Thay các giá tr đã bi t vào (5.57) ta đ c : ị ế ượ p .210.2
5930
2
.35.5,87.35,0. 1800 0,01174 (N/mm3). c1 = 2 2 2 m Áp su t trong d n đ ng phanh c u sau đ c tính nh sau: ầ ẫ ấ ộ ượ ư ) = .
M ps P
2
2 2 (4
p 4
p ks A
.
d B
m
Ah 2 d k - p2 = 65 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang j Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh ( a )
rh
b
g G
a
2
L 2 2 2 j - . Thay Mps = Pps.rb = j m ( a h ) A B g j . . m ks Ah L Gr
2
b
p
2
d 2 2 2 - - (cid:222) . p2 = A . . m
m p ks B
L . Ah Gr
b
2
d - (5.59) Đ t cặ 2 = (cid:222) p2 = c2.(a-j hg).j c các má phanh vào Do c c u phanh sau là lo i tr ng gu c nên đ ép sát đ
ạ ố ơ ấ ể ố ượ tr ng phanh thì c n ph i kh c ph c các l c c a lò xo h i v gu c phanh. ồ ị ố ự ủ ụ ắ ố T c là : p (5.60) ầ
ả
2 = c2.(a-j hg).j + po2 ứ t đ d ch chuy n các gu c phanh ép Trong đó p02 là áp su t ch t l ng c n thi
ấ ấ ỏ ầ ế ể ị ể ố 02 = 2÷ 4 KG/cm2 ( 0,2 ÷0,4 Mpa). 02 = 0,3 (Mpa). sát vào tr ng phanh, theo [6] thì p ố Ta l y pấ - Tr ng h p xe không t i. ườ ợ ả Các th ng s đã bi t: ố ố ế + P2 : L c ép lên gu c phanh đ sinh ra mô men phanh . ự ể ố kt = 15,5 (mm). + dkt : Đ ng kính xi lanh bánh xe sau, d ườ + rb2: Bán kính bánh xe sau, rb2 = 210 (mm). + L: Chi u dài c s c a xe, L = 1800 (mm). ơ ở ủ ề o = 1044,4 (mm). + a : To đ tr ng tâm xe theo chi u d c, a = a ạ ộ ọ ề ọ ố ố ủ ơ ấ m + Các th ng s c a c c u phanh: A = 0,546; B = 0,716; h = 118,5 (mm).
+ m : H s ma sát gi a má phanh và tr ng phanh, = 0,35 . ệ ố ữ ố o = 2930 (N). + G: Tr ng l ng không t i c a xe, G = G ọ ượ ả ủ 2 2 Thay s vào (5.59) ta đ c: ố ượ = . 2 546,0
546,0
. 2
,035,0
.35,0.5,118 716
1800 210
.
1416 2930
5,15. ,3 - 0,00471 (N/mm3). c2 = - Tr ng h p xe đ y t i. ườ ầ ả ợ Tính toán t ng t ng h p xe không t i, v i a = 1441,82 (mm), ươ tr
ự ườ ợ ả ớ G = Ga = 5930 (N) 66 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh 2 2 Thay các thông s đã bi t vào (5.59) ta đ c: ố ế ượ = . 5930
2 210
p 546,0
546,0
. 2
,035,0
.35,0.5,118 716
1800 .
5,15. - 0,00953 (N/mm3). c2 = T (5.58) và ( 5.60) ta l p b ng và v đ c tính phanh ch quan h áp su t trong
ẽ ặ ậ ả ừ ệ ấ ỉ c và c u sau nh sau: d n đ ng phanh c u tr
ẫ ầ ộ ướ ư ầ c p B ng B5.4. K t qu tính áp su t trong d n đ ng phanh c u tr
ấ ế ầ ẫ ả ả ộ ướ 1 và c u sau p
2 ầ theo h s bám khi xe không t i. ệ ố ả j 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,480 1,044 1,691 2,422 3,237 4,136 5,118 p1 0,758 1,148 1,470 1,724 1,911 2,029 2,080 p2 c p B ng B5.5. K t qu tính áp su t trong d n đ ng phanh c u tr
ấ ế ầ ẫ ả ả ộ ướ 1 và c u sau p
2 ầ j khi xe đ y t i. theo h s bám
ệ ố ầ ả j 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,510 1,198 2,066 3,111 4,336 5,739 7,321 p1 1,602 2,759 3,771 4,638 5,360 5,936 6,368 p2 67 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh T b ng B5.4. và B5.5 ta v đ th ch quan h áp su t trong d n đ ng c u tr
ỉ ẽ ồ ị ừ ả ệ ẫ ấ ầ ộ ướ
c 2 v i h s bám I p2
[MPa] 7 A 6 5 1 4 II 2 3 2 B 3 1 C j p1 và c u sau p
ầ ớ ệ ố nh sau:
ư 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 2 3 5 0 1 4 6 7 p1
[MPa] j Hình 5.18. Đ c tính phanh c a xe thi ủ ặ t k .
ế ế 1. Đ c tính phanh lý t ng khi xe đ y t i p ặ ưở ầ ả 2 = f(p1). 2.Đ c tính phanh th c t .
ự ế ặ 3. Đ c tính phanh lý t ng khi xe không t i p ặ ưở ả 2 = f(p1). I. Đ c tính bi u di n quan h p i. ễ ể ặ ệ 2 = f(j ) khi xe đ y t
ầ ả II. Đ c tính bi u di n quan h p ễ ể ặ ệ 2 = f(j ) khi xe không t i.ả T đ c tính ta th y r ng đ phanh có hi u qu nh t thì trong quá trình phanh áp ấ ằ ừ ặ ể ệ ả ấ các bánh xe tr c và sau ph i tuân theo m i quan h su t trong d n đ ng phanh
ẫ ấ ộ ở ướ ả ố ệ nh đ ng 1( khi xe đ y t i) và đ ng 3( khi xe không t i), tuy nhiên xe thi ư ườ ầ ả ườ ả ế ế
t k c đi u này vì áp su t trong d n đ ng phanh tr c và không th đ m b o đ
ể ả ả ượ ề ẫ ấ ộ ướ phanh sau b ng nhau, nên quan h p ng 2- nghĩa là: ệ 1 =f(p2) là đ ằ ườ 68 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh + N u xe đ y t ng là ầ ả ế i và có h s bám gi a bánh xe và m t đ
ữ ệ ố ặ ườ j A ( ng v i
ớ
ứ đi m tính toán thi t k ) thì hi u qu phanh cao nh t và an toàn nh t. ể ế ế ệ ả ấ ấ + N u xe đ y t i và có h s bám n m trong vùng t 0 đ n ầ ả ế ệ ố ằ ừ ế j A , thì khi phanh các bánh xe tr c s b hãm c ng tr c, tuy nhiên theo m c đ gi m t i c a xe thì ướ ẽ ị ứ ướ ứ ộ ả ả ủ vùng c u tr ầ ướ ị c b hãm c ng s gi m.
ứ ẽ ả + N u xe không t i ế ả thì vùng c u sau b hãm c ng r t l n.
ị ấ ớ ứ ầ Xác đ nh h s bám j A : ệ ố ị sb = 0,64 đ tính toán h
ể j Khi tính toán thi t k ta đã ch n s b h s bám ế ế ơ ộ ệ ố ọ ệ th ng phanh, sau khi đã tính ch n đ c thông s c b n c a h th ng phanh ta ố ọ ượ ố ơ ả ủ ệ ố tính l i h s bám nh sau: ạ ệ ố ư Ta có: 2 - Mô men phanh do c c u phanh tr c sinh ra: ơ ấ ướ ktdp
4 .m Mpt = P.m .rtb.Zms = p1. .rtb.Zms . Trong đó: 1 = 6,126 (MPa). c, p + p1 : Áp su t ch t l ng trong d n đ ng phanh c u tr ấ ỏ ẫ ầ ấ ộ ướ kt = 35 (mm). c, d + dkt : Đ ng kính xi lanh bánh xe tr ườ ướ ms = 2. + rtb : Bán kính trung bình đĩa phanh, rtb = 87,5 (mm). ố ề ặ 2 m + Zms : S đôi b m t ma sát, Z
+ m : H s ma sát gi a má phanh và đĩa phanh, = 0,35. ệ ố ữ ktdp
4 .m .rtb.Zms : H s h ng s ph thu c các thông s c c u phanh Đ t kặ 1 = ố ơ ấ ệ ố ằ ụ ộ ố 2 035 ,3 tr c.ướ [m3 ]. 1416
,0.
4 (cid:222) 0,35.0,0875.2= 5,89.10-5 k1 = (5.61) Suy ra: Mpt = k1.p1 p .2 m
Ah . = 2. - Mô men phanh do c c u phanh sau sinh ra:
ơ ấ 2
d ks
4 2 m
AhP
.
2
m
2 .2
2
A B 2 2 2 m A B Mps = .2.(p2– p02). ( c u sau có hai c c u phanh) ơ ấ ầ - - 69 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh Trong đó: 2 = 6,126 (MPa). + p2 : Áp su t ch t l ng trong d n đ ng phanh c u sau, p ấ ỏ ầ ẫ ấ ộ t đ ép sát các má phanh vào tr ng phanh, + po2 : Áp su t ch t l ng c n thi ấ ỏ ầ ấ ế ể ố p02 = 0,3 (Mpa). + Các thông s c a c c u phanh sau: A= 0,546; B = 0,716; h = 118,5 (mm). ố ủ ơ ấ ks = 15,5 (mm). p + dks : Đ ng kính xi lanh bánh xe sau, d ườ 2 2
d ks
.
.
m
2
A m
Ah
2
B 2 ,3 1416 ,0. 35,0. : H s h ng s ph thu c vào các thông s c c u phanh sau. Đ t kặ 2 = ệ ố ằ ố ơ ấ ố ụ ộ - 0155
2 1185
2 ,0..
0,546 546,0.
2
716,0.35,0 = 7,26.10-5 [m3]. k2 = - M pt pk
1
1 = (cid:222) (5.62) Mps = k2.(p2 – p02) M p ) ps pk
(
2 2 02 T (5.61) và (5.62) ta có: ừ - 5 M pt 126,6 . 5 M 126,6 3,0 10.89,5
10.26,7 ps + j M b h pt g = . - (cid:219) - = =0,853 (5.63) - j M a h ps g r
bx
1
r
bx 2 + j M b h pt g = M t khác ta đã có: , mà rbx1 = rbx2 nên: ặ - j M a h ps g + j b h g 853,0= (5.64) - j a h g T (5.63) và (5.64) ta có: . (5.65) ừ - Trong đó a, b, hg là các to đ tr ng tâm c a xe. ạ ộ ọ ủ + a = 1441,82 (mm). + b = 358,18 (mm). + hg = 761 (mm). Thay s vào (5.65) và bi n đ i ta đ c: ế ố ổ ượ 853,0 . 18,358 = 1441
853,1 82,
. 761 ba
853,0
.
.
gh
853,1 - - j = =0,618. V y h s bám th c t mà xe đ t đ c là j A = 0,618. ệ ố ự ế ậ ạ ượ 70 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh 5.9.2. Momen phanh th c t .
ự ế T k t c u th c t c a c c u phanh, ta tính l ừ ế ấ ự ế ủ ơ ấ ạ ơ ấ
i mô men phanh do các c c u phanh sinh ra r i so sánh v i mô men phanh yêu c u.
ớ ầ ồ Đ i v i c c u phanh tr c. ố ớ ơ ấ ướ Các thông s đã bi t: ố ế tb = 87,5 (mm). + Bán kính trung bình c a đĩa phanh r ủ + Đ ng kính xi lanh bánh xe tr c d ườ ướ kt = 35 (mm). c =15,5 (mm). + Đ ng kính xi lanh chính d ườ + T s truy n bàn đ p r
ề ạ 2/r1 = 5,4. ỉ ố bđ = 232,7 (N). bđ = 108,6 (mm). + L c bàn đ p P ự ạ + Hành trình bàn đ p Sạ m + H s ma sát gi a má phanh và đĩa phanh, = 0,35. ệ ố ữ h
. =92,0.4,5. T các thông s đã bi t ta suy ra áp su t làm vi c trong d n đ ng là: ừ ố ế ệ ấ ẫ ộ .4
p 4
p 7,232
2
5,15. P
r
bd
2
2 r
d
.
1 c p = = 6,126 (MPa). 2 2 p p = 126,6 6
.10. L c do xi lanh bánh xe tr c t o ra ép lên các má phanh là: ự ướ ạ p
. ,0.
035
4 ktd
4 P = = 5894 (N). c sinh ra là: ơ ấ ướ Suy mô men phanh do c c u phanh tr
Mp1 =P.m .rtb.Zms = 5894.0,35.0,0875.2 = 361 (Nm). Nh n xét: Mô men phanh th c t do c c u phanh tr c sinh ra g n b ng mô men ự ế ậ ơ ấ ướ ằ ầ phanh yêu c u: 374,2 Nm . Có s sai khác này là do khi tính toán d n đ ng phanh, ự ẫ ầ ộ kt = 35 mm theo k t c u d ki n đã có. c mô men phanh yêu c u c n ph i s d ng xi lanh bánh xe có đ đ t o ra đ
ể ạ ượ ả ử ụ ầ ầ ườ
ng kính dk = 35,635 mm, tuy nhiên ta l y dấ ế ấ ự ế Đ i v i c c u phanh sau. ố ớ ơ ấ Các thông s đã bi t. ố ế ks = 15,5 (mm). + Đ ng kính xi lanh bánh xe sau d ườ + Áp su t ch t l ng trong d n đ ng p= 6,126 (MPa). ấ ỏ ẫ ấ ộ A = 0,546; B = 0,716; h = 118,5 mm. + Các thông s c a c c u phanh sau:
ố ủ ơ ấ 71 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh 2 2 p p ,0. = = L c do xi lanh bánh xe sinh ra ép lên các gu c phanh đ sinh ra mô men phanh: ự ể ố p 126,6( 6
.10).3,0 ksd
4 0155
4 - 1099,34 (N). Ps = m .2 1099 546,0.34, = = Mô men do m t c c u phanh sau sinh ra là: ộ ơ ấ 2 35,0.
2 2 AhPs
m
2 .2
2
A B ,0.
2
,0.35,0 1185
716 546,0 211,59 (Nm). Mp2 = - - Mô men do các c c u phanh sau sinh ra là: ơ ấ Mps = 2. 211,59 = 423,18 (Nm) Nh n xét: Mô men phanh th c t do c c u phanh sau sinh ra không khác xa mô ự ế ậ ơ ấ men phanh yêu c u: 422,76 (Nm ).
ầ 5.9.3. Xác đ nh các ch tiêu đánh giá hi u qu phanh. ệ ả ỉ ị Ta có ph ng trình cân b ng l c tác d ng lên ô tô khi phanh: ươ ằ ụ (5.66) ự
Pj = Pp+ Pf + Pw + Ph – Pi Trong đó: + Pi: L c c n d c
ự ả ố có th tính nh sau khi góc d c nh , đ i v i xe thi ỏ ố ớ ư ể ố ế ế
t k , o: Pi = Gsin(a ) » góc d c v t đ c là 9,34 G.tg(a ). ố ượ ượ + Ph : L c c n do ma sát trong h th ng truy n đ ng. ự ả ệ ố ề ộ w =KFv2. + Pw : L c c n không khí, P ự ả f = f.Ga. V i f : h s c n chuy n đ ng c a đ ng. + Pf : L c c n lăn, P
ự ả ệ ố ả ủ ườ ể ộ ớ các bánh xe. + Pp: T ng l c phanh sinh ra
ự ổ ở d c xác đ nh nh sau: + Pj: L c quán tính sinh ra khi phanh, đ ự ượ ư ị Ga
g dv
dt , Pj = ng c a các tr ng kh i quay c a ô tô. V i ớ d - h s tính đ n nh h ế ả ệ ố ưở ủ ủ ố ọ t- th i gian phanh. ờ p chi m 96% ÷ 98% nên đ Theo TLTK [6] thì trong quá trình phanh l c phanh P ự ế ể h , Pw ng h p khi phanh trên đ , Pf và xét tr đ n gi n ta b qua các l c P
ỏ
ơ ự ả ườ ợ ườ
ng a = 0), ta có th vi t l i ph ng trình (5.66) nh sau: n m ngang( t c là
ằ ứ ể ế ạ ươ ư 72 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang d Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh Ga
g dv
dt = j (5.67) Pj = Pp (cid:219) .Ga Gia t c ch m d n khi phanh. ố ậ ầ max = j g
= d dv
dt T (5.67) suy ra: j (5.68) ừ ả
Nh n xét: Ta th y r ng đ tăng gia t c ch m d n c c đ i khi phanh c n ph i ấ ằ ự ể ầ ậ ạ ầ ậ ố . Vì v y khi phanh đ t ng t ng ệ ố d
gi m h s ả ậ ộ ộ ườ i lái c n c t ly h p đ tách đ ng c
ợ ầ ắ ể ộ ơ max s tăng, nghĩa là hi u qu d ra kh i h th ng truy n l c, lúc đó s gi m và j ỏ ệ ố ề ự ẽ ả ệ ẽ ả phanh s l n h n. ẽ ớ ơ Đ i v i xe thi t k : j ố ớ ế ế max = 0,618.9,81 = 6,065 (m/s2). ‡ Theo b ng VII.1 [6] thì j 5,5 (m/s2). ả dv Th i gian phanh. ờ d
gj T bi u th c (5.68) ta có th vi t: dt = . ừ ể ể ế ứ d
gj (cid:222) (5.69) tmin = (v1- v2). d = 1). Ta th y r ng đ t
ấ ằ ể p = tmin thì c n ph i c t ly h p khi phanh.(
ả ắ ầ ợ 2 = 0, do đó ta vi i (5.69) nh sau : Khi phanh ô tô cho đ n khi d ng h n thì v
ế ừ ẳ t l
ế ạ ư 1
gj .v, trong đó v- v n t c ô tô ng v i th i đi m b t đ u phanh. tmin = ắ ầ ậ ố ứ ể ớ ờ 11,11. v =11,11 (m/s). 1
81,9.
618 ,0 (cid:222) = 1,83 (s). tmin = Quãng đ ng phanh. ườ g = dS dS j
d dv
dt Nhân hai v c a (5.68) v i dS( dS- vi phân c a qu ng đ ng), ta có: ế ủ ủ ả ớ ườ dS = , t
v
ừ
dt đó ta nh n đ c bi u th c sau: Nh ng ư ậ ượ ứ ể 73 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang g dS vdv vdv = Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh
j
d 2). 2 - v2 d
gj d
gj
2 Hay dS = (cid:222) (5.70) Smin = ( v1 T bi u th c (5.70) ta th y r ng quãng đ ấ ằ ừ ể ứ ườ ng phanh nh nh t ph thu c vào
ấ ụ ỏ ộ 1 lúc b t đ u phanh( theo hàm b c hai), ph thu c h s bám j , v n t c ban đ u v
ậ ố ầ ộ ệ ố ắ ầ ụ ậ . Đ gi m quãng đ ng phanh c n gi m ng phanh ệ ố d
và h s ể ả ườ ầ ả d , cho nên quãng đ ườ s gi m khi c t ly h p(
ẽ ả ắ ợ d = 1). 2 = 0, do đó ( 5.70) đ 2.
v 211,11. Khi phanh đ n lúc ô tô d ng h n thì v c vi ừ ế ẵ ượ t l
ế ạ i nh sau:
ư 1
gj
2 1
618 ,0.2 81,9. = = 10,18 (m). Smin = p ≤ 44,8m. Theo b ng VII.1 [6] thì S ả j Đ th y r s thay đ i quãng đ ng phanh theo h s bám ể ấ ỏ ự ổ ườ ệ ố ị ậ
và theo giá tr v n S[m]
30 t c b t đ u phanh, ta xây d ng đ th nh sau:
ố ắ ầ ồ ị ư ự 25 20 15 1 10 5 2 0 0 3 6 9 12 v[m/s] 3 Hình 5.20. S thay đ i quãng đ ự ổ ườ ng phanh theo t c đ b t đ u phanh và h s
ố ộ ắ ầ ệ ố = 0,64. Ứ ớ j
1. ng v i bám.
ớ j
= 0,3; 2. ng v i
Ứ ớ j
= 0,5; 3. ng v i Ứ 74 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh ng phanh T đ th ta th y r ng v n t c b t đ u phanh càng l n thì quãng đ
ậ ố ắ ầ ừ ồ ị ấ ằ ớ ườ l nớ vì quãng đ ng phanh ph thu c vào bình ph ng t c đ lúc b t đ u phanh v,và ườ ụ ộ ươ ố ộ ắ ầ j càng cao thì quãng đ ng phanh càng gi m. h s bám
ệ ố ườ ả 6. K T LU N. Ậ Ế Sau h n ba tháng làm vi c liên t c, nghiêm túc v i mong mu n hoàn thành đ ụ ệ ơ ố ớ ồ án m t cách tôt nh t, đ n nay em đã hoàn thành. V c b n h th ng phanh thi ề ơ ả ệ ố ế ấ ộ ế
t k cho xe ch rác ba bánh đã đáp ng đ
ế ứ ở ượ c yêu c u đ t ra là đ m b o an toàn cho
ả ặ ầ ả xe chuy n đ ng trên đ ng và có hi u qu phanh cao ng v i ch đ mà xe ể ộ ườ ế ộ ứ ệ ả ớ th ng đ c s d ng. Đ ng th i, các chi ti ườ ượ ử ụ ồ ờ ế ủ ệ ố ế
t c a h th ng phanh có th tìm ki m ể trên th tr ị ườ ng ( c c u phanh sau s d ng c c u phanh tr ng gu c c a xe du l ch
ơ ấ ố ủ ử ụ ơ ấ ố ị c nh , c c u phanh tr
ỡ ỏ ơ ấ ướ ử ụ ầ
c s d ng phanh đĩa c a xe g n máy) nên không c n ủ ắ ph i gia công ch t o m i mà ch c n c i t o l i cho phù h p v i xe thi ỉ ầ ả ạ ạ ế ạ ả ớ ợ ớ t k .
ế ế Trong đ án này không th tránh kh i nh ng sai sót nh t đ nh, m t l n n a em ộ ầ ữ ấ ị ữ ể ồ ỏ c nh ng ý ki n đóng góp, b sung c a quý th y cô giáo và các r t mong nh n đ
ấ ậ ượ ủ ữ ế ầ ổ t k đóng b n đ đ tài này hoàn thi n h n, góp ph n làm cho đ tài chung “ Thi
ạ ể ề ệ ề ầ ơ ế ế m i xe ch rác ba bánh” đ c ng d ng trong vi c v n chuy n rác th i thay cho ở ớ ượ ứ ệ ậ ụ ể ả các lo i xe đ p ba gác hi n nay, làm tăng năng l c thu gom rác , gi m ô nhi m môi ự ễ ệ ả ạ ạ tr ng. ườ 75 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 Trang Âäö aïn täút nghiãûp: Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba
baïnh TÀI LI U THAM KH O. Ả Ệ 1. LÝ THUY T Ô TÔ MÁY KÉO- Nguy n H u C n, D Qu c Th nh, Ph m
ạ ữ ư Ế ễ ẩ ố ị ậ
Minh Thái, Nguy n Văn Tài, Lê Th Vàn g - NXB Khoa H c và K Thu t – ễ ọ ỹ ị 2000. 2. K T C U VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ MÁY KÉO- Nguy n Hoàng Vi Ấ Ế ễ ệ ạ
t - Đ i H c Đà N ng. ẵ ọ 3. THI T K VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ MÁY KÉO- Nguy n H u C n, Phan Đình ữ Ế Ế ễ ẩ Kiên - NXB Đ i h c và Trung h c chuyên nghi p- 1985. ạ ọ ệ ọ 4. THI T K CHI TI T MÁY- Nguy n Tr ng Hi p, Nguy n Văn L m - NXB
ễ Ế Ế Ế ệ ễ ẫ ọ Giáo D c- 2003.
ụ 5. B ĐI U CH NH L C PHANH VÀ H TH NG CH NG HÃM C NG
Ứ Ệ Ố Ộ Ề Ự Ố Ỉ BÁNH XE KHI PHANH ( A.B.S)- Nguy n Hoàng Vi t- Đ i h c Đà n ng. ễ ệ ạ ọ ẵ 6. PHANH Ô TÔ, C S KHOA H C VÀ THÀNH T U M I - Nguy n H u
ữ Ơ Ở Ớ Ự Ọ ễ C n- NXB Khoa H c và K Thu t - 2004. ậ ẩ ọ ỹ 7. TÌM HI U V MÔ TÔ, XE MÁY- Nguy n Đ c Phú, Nguy n Đ c M i -
ườ ứ ứ Ể Ề ễ ễ NXB Khoa H c và K Thu t - 1983. ậ ọ ỹ 76 SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4 TrangP
P
[
]
)
(
2
.
V
1
r2
rtb
r1