Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu dao động của ô tô khách có sử dụng hệ thống treo khí nén

MỞ ĐẦU<br /> 1. Lý do chọn đề tài<br /> i<br /> g h<br /> g ghi<br /> i N<br /> g<br /> g<br /> h i h<br /> i<br /> h hi<br /> g<br /> i gi h g h g g g<br /> g<br /> ở<br /> g Nhiề<br /> i ờ g ó h<br /> g<br /> ờ g<br /> ố<br /> h<br /> h h<br /> ử dụ g Thê<br /> hí h<br /> h hỗ<br /> ủ Nh<br /> hiề<br /> i<br /> ã<br /> g<br /> ặ bi<br /> i<br /> h h ỡ<br /> hụ ụ<br /> ế<br /> ờ gd i<br /> hụ ụ d ị h<br /> b ý hụ ụ ậ i<br /> g<br /> g<br /> hố g e hí é hi<br /> g<br /> ử dụ g<br /> g ối hổi biế ê<br /> h h<br /> b ý<br /> d ó hữ g í h ă g<br /> i h<br /> i h hố g e<br /> i hí T<br /> hiê ở i N<br /> g<br /> ă gầ<br /> ề ử dụ g<br /> h h ờ g d i ó h hố g e hí é<br /> i<br /> ố<br /> ề h<br /> ị h ề í h<br /> í h ổ ị h hi<br /> h<br /> g ê<br /> ờ g<br /> dố ầ h i e<br /> é<br /> ử dụ g ố h hố g<br /> ê<br /> ở<br /> g<br /> ầ ó<br /> g<br /> h ghiê<br /> h<br /> Nghiê<br /> gi i h<br /> i<br /> g<br /> h<br /> g ủ h hố g e hí é<br /> g h<br /> b hậ h<br /> g<br /> g ê ầ ề ê dị<br /> í h<br /> h<br /> g<br /> ầ hiế<br /> D ậ<br /> i<br /> ặ<br /> ề “Nghiên cứu dao động của ô tô khách có sử dụng hệ thống treo khí nén”<br /> h<br /> g ghiê<br /> ó ý gh h<br /> i<br /> ầ hiế ở i N hi<br /> 2. Mục đích nghiên cứu<br /> Nghiê<br /> h gi d<br /> g<br /> h h ử dụ g h hố g e hí é h g q<br /> hỉ iê ê<br /> dị<br /> h<br /> g hụ ụ h<br /> g<br /> hiế ế hế<br /> g h h i h<br /> khách ử<br /> dụ g h hố g e hí é<br /> ở i N<br /> 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu<br /> - ối<br /> g ghiê<br /> ủ ậ<br /> h h ó ử dụ g h hố g e hí é<br /> ở i N<br /> - Ph<br /> i ghiê<br /> ủ ậ<br /> ghiê<br /> ý h ế<br /> h<br /> ghi<br /> ềd<br /> g<br /> h h<br /> ó ử dụ g h hố g e hí é<br /> ở i N<br /> 4. Phƣơng pháp nghiên cứu<br /> Ph<br /> g h<br /> ghiê<br /> ủ ậ<br /> ế h giữ ghiê<br /> ý h ế<br /> i h<br /> ghi<br /> - ề ghiê<br /> ý h ế ã<br /> họ<br /> h h<br /> hầ ử<br /> h i hí é ó<br /> h g ób h<br /> hí hụ ê<br /> ở ó<br /> d g<br /> h hd<br /> g h g gi<br /> h h ử dụ g h hố g e hí<br /> é<br /> h<br /> h hd<br /> g bằ g M b - Si<br /> i<br /> h gi<br /> hh ở g ủ<br /> ố h g ố<br /> ế<br /> ử dụ g ế<br /> hỉ iê ề<br /> ê dị h<br /> g<br /> - Sử dụ g ế q<br /> ghiê<br /> h<br /> ghi<br /> i<br /> h g í h hí h<br /> ủ<br /> h h hi<br /> hỉ h<br /> h h ý h ế<br /> g hời<br /> ị h<br /> h g ố ầ<br /> h<br /> h h<br /> 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài<br /> * Ý nghĩa khoa học<br /> -L<br /> họ<br /> h h<br /> họ<br /> d g<br /> h h ghiê<br /> g<br /> họ h hố g e<br /> hí é<br /> h hd<br /> g<br /> h h<br /> g h g gi<br /> ó<br /> ế ế ố hi<br /> ế ủ<br /> hí<br /> é<br /> g h hố g e L<br /> họ<br /> hỉ iê<br /> h<br /> h gi<br /> h h ở g ủ h hố g e hí<br /> é ế d<br /> g<br /> -L ậ<br /> ó g gó ghiê<br /> i ề<br /> ố h g ố ế<br /> ử dụ g h hố g e hí é<br /> hh ở g ế d<br /> g<br /> h h<br /> ở i N<br /> Th g q<br /> i<br /> d g<br /> h hd<br /> g<br /> ghiê<br /> ý h ế<br /> ậ<br /> gó hầ h<br /> hi<br /> h<br /> g h<br /> h gi h<br /> hố g e hí é hằ<br /> g<br /> í h ê dị<br /> h<br /> g ủ<br /> h h<br /> ử dụ g<br /> g<br /> * Ý nghĩa thực tiễn<br /> - Kết qu nghiên c u của luận án sẽ góp phần hoàn thi n cho vi c thiết kế, chế t o và s n xu t l p<br /> ráp ô tô khách sử dụng h thống treo khí nén.<br /> - Luận án trình bày m t số ề xu t về sử dụng h thống treo khí nén trên các ô tô khách, giúp các<br /> nhà qu ý ó<br /> ở b h h<br /> q<br /> ịnh về khai thác, sử dụng ô tô khách có h thống treo khí<br /> nén m t cách hi u qu và an toàn.<br /> <br /> 1<br /> <br /> - Luận án có th<br /> c dùng làm tài li u tham kh o cho sinh viên, họ iê h ê g h C hí<br /> ô tô.<br /> 6. Bố cục của luận án<br /> L ậ<br /> g<br /> hữ g hầ<br /> h<br /> g<br /> :<br /> - Chương 1: Tổ g q<br /> ề<br /> ề ghiê<br /> - Chương 2: Thiế ậ<br /> h hd<br /> g<br /> h h ử dụ g h hố g e hí é<br /> - Chương 3: Kh<br /> ế ố hh ở g ế d<br /> g ủ<br /> h h ử dụ g h<br /> hố g<br /> treo khí nén<br /> - Chương 4: Nghiê<br /> h<br /> ghi<br /> - Kết luận và kiến nghị, Phần phụ lục<br /> 7. Đóng góp mới của luận án<br /> Luậ<br /> ã iến hành chuẩn hóa mô hình nghiên c<br /> ng l c học h thống treo khí nén bằng<br /> th c nghi m v i sai số cho phép   10% X<br /> ịnh bằng th c nghi<br /> ờ g ặ í h h<br /> ng<br /> l c họ<br /> hí é T ê<br /> ở<br /> h h e hí é ã<br /> ịnh tiến hành xây d ng mô hình<br /> nghiên c d<br /> ng ô tô khách có sử dụng h thống treo khí nén, trong mô hình có k ến yếu tố<br /> phi tuyến của h thống treo.<br /> Kh<br /> h hd<br /> g<br /> h h<br /> h gi<br /> h h ởng của m t số thông số kết c<br /> ặc<br /> g ủa h thố g e hí é ến các chỉ tiêu êm dịu và an toàn chuy<br /> ng của ô tô khách s n<br /> xu t l p ráp t i Vi t Nam:<br /> -X<br /> ị h<br /> c nh của th tích bình khí phụ ến tính êm dịu và an toàn chuy<br /> ng ô tô. Khi<br /> h thống treo khí nén sử dụng thêm bình khí phụ gi m 11,5% góc nghiêng ngang thân xe v i<br /> í h hí h ầu vào d ng xung, gi m 27,2% v i kích thích d ng ngẫu nhiên.<br /> - Ả h h ởng của áp su t khí nén trong h thố g ến tính êm dịu và an toàn chuy<br /> ng ô tô.<br /> CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU<br /> L ậ<br /> ã ghiê<br /> h<br /> í h g h<br /> g ghi<br /> h<br /> g h<br /> i<br /> h hở i N<br /> T hh h<br /> h h ó ử dụ g h hố g e hí é<br /> ề<br /> i h g<br /> q<br /> ó<br /> ị h ụ iê ghiê<br /> ; h<br /> í h<br /> h gi<br /> ghiê<br /> ó iê q<br /> ế h hố g<br /> treo khí nén.<br /> H hố g e ó hầ ử<br /> h i i hí é g i là hệ thống treo khí nén g<br /> g<br /> d g<br /> hổ biế ê<br /> i<br /> h h ỡ<br /> D ó í h<br /> i<br /> ề í h ê dị h<br /> g<br /> h hố g e hí é hi<br /> ã dầ<br /> h hế h hố g e ử dụ g hầ ử<br /> h i<br /> i<br /> i h : hí<br /> h ặ h h<br /> Phầ ử<br /> h i hí é ủ h hố g ó h ă g h<br /> ổi<br /> g hờ<br /> ặ í h hị<br /> é ủ h g hí<br /> g bầ h<br /> ó h<br /> dụ g i<br /> g iề hi h ặ b<br /> g<br /> h<br /> ổi<br /> g h h<br /> i<br /> hế<br /> h<br /> g<br /> Q<br /> hi<br /> ề<br /> g<br /> h ghiê<br /> g<br /> g i<br /> h h<br /> ghiê<br /> d<br /> g<br /> h h ó ử dụ g h hố g e hí é ở<br /> g<br /> hi<br /> gd g iở<br /> ố ghiê<br /> ý<br /> h ế<br /> g bố q<br /> b ib<br /> ậ ă h<br /> ỹ h<br /> g ghiê<br /> ý h ế ế h<br /> i<br /> hí ghi<br /> i<br /> h g h<br /> h hd<br /> g<br /> h h ó ử dụ g h hố g e hí é ở<br /> g<br /> g h<br /> g ở Kế q<br /> ghiê<br /> ó h ử dụ g<br /> i i<br /> h<br /> h<br /> h i hiế<br /> ế hế<br /> ử dụ g h hố g e hí é h<br /> h hở<br /> g<br /> Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án<br /> Tê<br /> ở h<br /> í h h h h ghiê<br /> g<br /> ê hế gi i<br /> g h<br /> ụ í h ối<br /> g h<br /> i ghiê<br /> ã<br /> h ị h Nhi<br /> ụ ặ<br /> ối i ậ<br /> :<br /> -L<br /> họ<br /> h h<br /> họ<br /> hỏ g hầ ử<br /> h i hí é h hố g e<br /> ị h ặ í h<br /> h<br /> g<br /> họ<br /> hí é<br /> - Nghiê<br /> d g<br /> h hd<br /> g<br /> h h ó ử dụ g h hố g e hí é<br /> g<br /> h g gi<br /> g<br /> h h ó<br /> ế ế ố hi<br /> ế ủ<br /> hí é T ê<br /> ở<br /> h hd<br /> g ã<br /> d g ghiê<br /> g dụ g hầ<br /> ề M b - Si<br /> i<br /> hỏ g d<br /> g ủa ô tô<br /> h h<br /> g h g gi<br /> h h<br /> h hé ghiê<br /> g hời<br /> ặ<br /> g<br /> g<br /> họ<br /> ủ<br /> ềd<br /> g<br /> g iề i<br /> h<br /> g hẳ g<br /> h gi<br /> hh ở g ủ<br /> ế ố hi<br /> 2<br /> <br /> ế<br /> g h hố g e ế d<br /> g<br /> h<br /> g ủ<br /> Tê<br /> ở ó<br /> ố h ế<br /> h i<br /> ử dụ g<br /> h h ó h hố g e hí é<br /> - Nghiê<br /> hh ở g ủ<br /> ố h g ố ế<br /> h hố g e hí é ế d<br /> h h<br /> i i N<br /> h gi<br /> i ậ<br /> ế q<br /> ghiê<br /> ý h ế bằ g i<br /> h i ế q<br /> q<br /> ó h ẩ hó<br /> i<br /> h h ý h ế ã<br /> d g<br /> ị h<br /> ố h g ố ầ<br /> hình.<br /> Giới hạn của đề tài.<br /> -T g h<br /> hổ ậ<br /> hỉ ghiê<br /> hh ở g ủ<br /> h g ố ế<br /> ặ<br /> hí é<br /> g h hố g e ế d<br /> g<br /> h h<br /> - Ch<br /> ghiê<br /> hh ở g ậ i<br /> hế<br /> hi iế<br /> g h hố g e hí<br /> g<br /> - C hí ghi<br /> ậ<br /> g<br /> ị h ặ í h h<br /> g<br /> họ<br /> hí é d<br /> h h<br /> g<br /> ử dụ g ở i N<br /> ị h<br /> ố h g ố i<br /> h g<br /> h<br /> ã<br /> d g<br /> <br /> ề<br /> g<br /> hí ghi<br /> h<br /> g ủ<br /> é<br /> <br /> ế d<br /> <br /> g ê<br /> h ý h ế<br /> <br /> CHƢƠNG 2. THIẾT LẬP MÔ HÌNH DAO ĐỘNG Ô TÔ KHÁCH SỬ DỤNG HỆ THỐNG<br /> TREO KHÍ NÉN<br /> L ậ<br /> hb<br /> ở ý h ế ề h<br /> hí L<br /> họ<br /> h h<br /> họ<br /> d g<br /> h h<br /> g<br /> họ hầ ử<br /> h i hí é Kh<br /> hh ở g ủ<br /> h g ố ế<br /> ế ặ í h<br /> g<br /> họ ủ hầ ử<br /> h i hí é X d g<br /> h hd<br /> g trong không gian ô tô khách<br /> ó ử dụ g h hố g e hí é<br /> h h ó<br /> ế<br /> hh ở g ủ<br /> ế ố hi<br /> ế L<br /> họ<br /> hỉ iê<br /> h gi í h ê dị<br /> h<br /> g<br /> h h<br /> i i<br /> Nam.<br /> 2.1. Mô hình động lực học của lò xo khí nén<br /> S<br /> h thống e hí é<br /> c th hi<br /> ê<br /> h 2 1 C ở toán họ h<br /> h h ng l c<br /> học h thố g e hí é<br /> ặ í h<br /> h i của lò xo khí nén trong d i tần số làm vi c của ô tô t<br /> (0-20 z [55] ặ í h<br /> h i củ<br /> hí é<br /> g ối ph c t p, phụ thu<br /> q<br /> h ng<br /> l c học và nhi<br /> ng của ch hí C<br /> i<br /> g<br /> họ ặ<br /> g b g m: áp su t, th tích, nhi t<br /> , khối<br /> ng, mậ<br /> ă g<br /> ng củ<br /> hí é 2<br /> g h b h hí hụ 5 (bình khí phụ là<br /> phần tử được nối với lò xo khí nén).<br /> 3<br /> <br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> <br /> 2<br /> 8<br /> <br /> 1<br /> <br /> Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống treo khí nén<br /> 1- Cầu xe ; 2- Lò xo khí nén(Ballon); 3-Khung xe (chassi); 4- Đường ống khí; 5- Bình<br /> khí phụ ; 6- Van tải tr ng; 7- Máy nén khí; 8- Bình chứa khí nén<br /> C ở toán học của mô hình h thống treo khí nén phụ thu<br /> q<br /> h ng l c học và<br /> nhi<br /> ng học ph c t p của khí nén bên trong h thố g [55]<br /> nghiên c<br /> ặ í h ng l c học<br /> của lò xo khí nén, có th sử dụng mô hình vậ ý [29] [55]<br /> c gi i thi u trên Hình 2.2. Trong ó:<br /> Vb và pb- Th tích và áp su t tuy<br /> ối của khí nén trong lò xo khí nén; Vr và pr- Th tích và áp su t<br /> tuy<br /> ối của khí nén trong bình khí phụ; As và ls- Tiết di n mặt c t ngang và chiề d i ờng ống<br /> nối lò xo khí nén và bình khí phụ; z -Biến d ng củ<br /> hí é he h<br /> g hẳ g ng; chuy n<br /> ng của khí nén giữa lò xo khí nén và bình khí phụ<br /> ặ<br /> g bằng khối<br /> ng ms và biến<br /> d ng zs; n- Chỉ số biến.<br /> Gọi<br /> b<br /> ầ áp suất tuyệt đối<br /> g h hố g e hí é<br /> p0, khi lò<br /> hí é bị é<br /> 3<br /> <br /> h<br /> <br /> gz ó<br /> h<br /> ổi h í h g<br /> h<br /> ổi<br /> g g ∆pb ∆pr trong lò xo khí<br /> é<br /> b h hí hụ.<br /> T mô hình vật lý Hình 2.2 xây d ng mô hình toán học cho lò xo khí nén GENSYS [29] ,[55]<br /> c th hi<br /> h ê hình 2.3<br /> Fz<br /> <br /> Fz<br /> pa<br /> Fzt<br /> <br /> z<br /> Ae<br /> <br /> z<br /> <br /> zs<br /> ke<br /> <br /> ls<br /> pb ,Vb<br /> <br /> kv<br /> M<br /> <br /> ws<br /> <br /> As<br /> <br /> pr ,Vr<br /> <br /> cw<br /> <br /> mk<br /> <br /> Hình 2.2. Mô hình vật lý lò xo khí nén<br /> Hình 2.3. Mô hình toán h c lò xo khí nén GENSYS<br /> H h<br /> g<br /> h<br /> ng l c học phi tuyến của lò xo khí nén(hệ phương trình có kể đến<br /> chuyển động của khối lượng dòng khí trong hệ thống) hi é ến chiều của vận tốc dòng khí trong<br /> ờng ố g<br /> c viế h<br /> :<br />  Fz   p0  pa  Ae  ke zs  kv  z  ws  ,<br /> <br />  2.29 <br /> <br /> <br />  Mw  kv  z  ws   cw ws sign  ws  .<br /> <br /> <br /> 2.2. Đ c tính đàn h i lò xo khí nén.<br /> c t nh n hồi tĩnh<br /> Khi d<br /> ng, chiều cao bu g<br /> h i biế ổi h ờng xuyên, dẫn t i h<br /> ổi giá trị di n tích<br /> làm vi c và th tích của bu g<br /> h i. C hai giá trị này chịu h h ởng của kết c u bu g<br /> h i<br /> (hình d ng củ i<br /> Khi h<br /> ổi th tích dẫn t i h<br /> ổi áp su t trong bu g<br /> h i, theo mô<br /> h h Ge<br /> ã<br /> d ng (2.29<br /> c g h ủ<br /> hí é<br /> hi h h h i ờng h p phụ<br /> thu c vào tần số làm vi c của h thống: Vùng làm vi c ở tần số cao và tần số th p. Khi tiến hành<br /> é<br /> h<br /> hí é<br /> c g hK<br /> ị h h<br /> [55]:<br /> 2<br /> p0 Ae n<br /> dA<br /> Kt <br />  pb e<br /> Vb0  Vr 0<br /> dz<br /> <br />  2.30 <br /> <br /> Trong bi u th c (2.30<br /> c g h ủa lò xo khí nén g<br /> c g h<br /> g ng áp su t p0 ban<br /> ầ<br /> c gd h<br /> ổi th tích Vb là h<br /> ổi áp su ∆pb trong lò xo khí nén. Th tích khí<br /> é<br /> g<br /> hí é h<br /> ổi do có dịch chuy n z là: Vb= Vb0 - Aez.<br /> T i trọng Fz ặt lên bu g<br /> h i ở chiều cao làm vi c (z) và di n tích<br /> hời Ae:<br /> Fz= Ae (pb- pa)<br />  V  n<br /> <br /> <br /> <br /> Vbn0<br /> p 0  p a  Ae<br /> Fz =  b 0  p0  pa  Ae = <br /> (2.33)<br /> n<br /> <br /> <br /> (Vb 0  Ae z )<br />  Vb <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> -3 3<br /> -2 2<br /> L a chọn thông số cho lò xo khí nén: Vb0=28.10 m ; Ae=4,8.10 m ; n=1,4 cho áp su<br /> p0= 400; 500; 600 kPa. Kết qu h<br /> c trên Hình 2.4.<br /> <br /> 4<br /> <br /> h<br /> <br /> ổi<br /> <br /> Hình 2.4. Đặc tính tĩnh lò xo khí nén<br /> c t nh ộng lực học lò xo khí nén.<br /> ặ í h<br /> g<br /> họ ủ<br /> hí é<br /> g<br /> g<br /> họ Kd<br /> bằ g q<br /> dụ g ê<br /> hí é<br /> dị h h<br /> zở<br /> ầ ố í h hí h ầ<br /> h<br /> h<br /> ủ<br /> g<br /> g<br /> họ<br /> ị h bằ g ỷ ố giữ gi ị<br /> gb hb h h<br /> g ủ<br /> Fz gi ị<br /> gb hb h h<br /> g ủ dị h h<br /> z he<br /> g h :<br /> Kd <br /> <br /> 1T 2<br />  Fz  t  dt<br /> T0<br /> 1T 2<br />  z  t  dt<br /> T0<br /> <br /> Ch í h hí h ầ<br /> ng l c họ<br /> hí é<br /> <br /> ;<br /> <br /> z  t   zmax sin t   zmax sin  2 ft  .<br /> <br /> ủa mô hình khi nén ở<br /> ê Hình 2.5<br /> <br /> ầ<br /> <br /> ố h<br /> <br /> h giữ<br /> i ọ g<br /> <br />  2.35<br /> h<br /> <br /> h<br /> <br /> ờ g ặ<br /> <br /> í h<br /> <br /> Hình 2.5. Đặc tính động lực h c lò xo khí nén<br /> <br /> 2.3. Mô hình dao động ô tô khách với hệ thống treo khí nén.<br /> c giả thi t khi<br /> ựng<br /> h nh:<br /> gi n trong quá trình nghiên c<br /> h hd<br /> ng<br /> củ<br /> h h<br /> g h g gi<br /> c xây d ng d<br /> ê<br /> gi hiế<br /> :<br /> Bỏ qua h h ởng của các ngu d<br /> ng t ê<br /> h<br /> g<br /> h thống truyền l c; Thân<br /> xe c ng tuy ối có khối<br /> ng ms và mô men quán tính khối<br /> ng theo các trục Jx và Jy; Cụm cầu<br /> b h e<br /> g<br /> e<br /> h<br /> t vật r n có khối<br /> ng mu và mô men quán tính khối<br /> ng Ju;<br /> Ghế g ời lái<br /> h hh<br /> h<br /> h hố g e g m phần tử<br /> h i kd và gi m ch n cd.<br /> Ng ời lái và ghế ng i<br /> e<br /> h<br /> t ch<br /> i m có khối<br /> ng md chỉ d<br /> g he h<br /> g<br /> thẳ g<br /> g; C b h e ó<br /> c ng ku<br /> iế<br /> i ặ<br /> ờ g<br /> g q rình chuy<br /> ng, bỏ<br /> qua h số c n của lốp; Khối<br /> ng của thân xe và các cầu phân bố ối x g q<br /> ặ hẳ g ối x ng<br /> v i trụ dọ ủ<br /> ; Mặ<br /> ờng không biến d ng, tiếp xúc bánh xe v i mặ<br /> ờng là tiế<br /> i m;<br /> Khối<br /> g<br /> e<br /> h g<br /> c treo liên kết qua h thống treo bao g m lò xo khí nén theo mô<br /> hình Gensys và gi m ch n có h số c<br /> h g ổi;<br /> H h<br /> g<br /> hd<br /> ng mô hình 1/4 ô tô v i h thống treo khí nén:<br /> 5<br /> <br />