Đang tải... (xem toàn văn)
luận văn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------- ---------- NGUYỄN VĂN VỸ KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỔ ẢNH HƯỞNG ðẾN TÍNH NĂNG QUAY VÒNG CỦA XE HYUNDAI 1,25 TẤN KHI VẬN CHUYỂN TRÊN ðƯỜNG NÔNG THÔN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông, lâm nghiệp Mã số : 60.52.14 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NÔNG VĂN VÌN HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng : Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi cũng xin cam ñoan rằng: Các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñược chí rõ nguồn gốc. Hà nội, ngày tháng năm 20 Tác giả Nguyễn Văn Vỹ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . ii LỜI CẢM ƠN Lời cảm ơn chân thành ñầu tiên tác giả xin ñược gửi ñến người thầy PGS.TS. Nông Văn Vìn, người trực tiếp hướng dẫn ñã dành nhiều thời gian, công sức ñể chỉ dẫn, giúp ñỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, Viện ðào tạo sau ðại học, Khoa cơ ñiên, Bộ môn ñộng lực, các giảng viên của trường ðại học nông nghiệp Hà Nội cùng với các giảng viên thuộc các Viện nghiên cứu tham gia giảng dạy lớp Cao học cơ khí nông nghiệp khóa 2008 - 2010, ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tác giả ñược học tập, nghiên cứu, làm cơ sở cho việc nghiên cứu ñề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn ban giảm hiệu Trường cao ñăng nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc, Khoa công nghệ ô tô cùng gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp tạo mọi ñiều kiện thuận lợi giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày . tháng . năm 2010 Tác giả Nguyễn Văn Vỹ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Các ký hiệu trong luận văn vi Danh mục hình vii MỞ ðẦU 1 1 ðặt vấn ñề 1 2 Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài. 2 3 Nhiệm vụ nghiên cứu của ñề tài 2 4 Phương pháp nghiên cứu 3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1 Tìm hiếu tình hình sử dụng các loại xe tải ñể vận chuyển hành hoá ơ nông thôn Việt Nam 4 1.2 Tìm hiếu tính chất mặt ñường giao thông nông thôn Việt Nam. 6 1.3 Tìm hiểu tính năng kỹ thuật của xe Hyundai 1.25 tấn trên bảng 1.1 9 1.4 Tổng quan về tính năng quay vòng của ô tô 12 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ðỀ TÀI 19 2.1 Hệ truc tọa ñộ khảo sát 19 2.2 Các lực tác dụng lên ô tô 21 2.2.1 Lực P k 22 2.2.2 Lực cán lăn P f . 23 2.2.3 Phản lực thắng góc F z 24 2.2.4 Lực cán không khí F ϖ 25 2.2.5 Lực quán tính F j 27 2.2.6 Lực bên S y 28 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . iv 2.2.7 Lực gió bên F N . 30 2.2.8 Lực ly tâm Flt 32 Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHẢO SÁT ðỘNG LỰC HỌC QUAY VÒNG Ô TÔ TẢI HYUNDAI 1.25 33 3.1 Lựa chọn mô hình nghiên cứu 33 3.2 Thiết lập phương trình vi phân chuyển ñộng 34 3.2.1 Xác ñịnh các quan hệ ñộng học 36 3.2.2 ðộng lực học quay vòng ô tô 39 3.3 Xác ñịnh các tham số của mô hình lý thuyết 43 3.3.1 Tính tọa ñộ trọng tâm và mô men quán tính của khối hàng hóa 43 3.2.2 Xác ñịnh tọa ñộ trọng tâm và mô men quán tính của xe khi chở hàng 44 3.2.3 Xác ñịnh hệ số chống chuyển ñộng lệch của lốp xe 45 3.4 Xây dựng thuật giải và chương trình khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình quay vòng 47 3.5 Một số kết quả khảo sát 47 3.5.1 Ảnh hưởng vận tốc ñến quá trình quay vòng 47 3.5.2 Ảnh hưởng góc xoay bánh lái ñến quá trình quay vòng 49 3.5.3 Ảnh hưởng của tải trọng chuyên chở ñến quá trình quay vòng 50 3.6 Kết luận chương 3 50 Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 52 4.1 Mục ñích và ñổi tượng nghiên cứu 52 4.1.2 Mục ñích 52 4.1.1 ðối tượng nghiên cứu 52 4.2 Các thông số cần ño 53 4.3 Trang thiết bị phục vụ thí nghiệm 53 4.3.1 Sensor ño vận tốc thực tế DatronV1: 53 4.3.2.Cảm biển ño góc bánh lái GL1 57 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . v 4.4 Thí nghiệm xác ñịnh các thông số ñầu vào của mô hình lý thuyết 58 4.4.1 Xác ñịnh tọa ñộ trọng tâm xe 58 4.4.2 Xác ñịnh mô men quán tính quanh trục z 59 4.5 Kiểm chứng mô hình lý thuyết 61 4.5.1 Lựa chọn thông số kiểm chứng 61 4.5.2 Phương pháp kiểm chứng 61 4.6 Kết quả thí nghiệm và kiểm chứng mô hình lý thuyết 65 4.6 Kết luận chương 4 67 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 68 Kết luận 68 Kiến nghị 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 71 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . vi CÁC KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN Ký hiệu ðơn vị Ý nghĩa a 0 m Khoảng cách từ tâm cầu trước ñến trọng tâm C b 0 m Khoảng cách từ tâm cầu sau ñến trọng tâm C L 0 m Chiều dài cơ sở của xe t 1, t 2 m Chiều rộng cơ sở của xe m kg Khối lượng của xe M q kg Khối lượng hàng hóa trên xe R m Bán kính quay vòng ω Tốc ñộ quay vòng a Cx m/s 2 Gia tốc trọng tâm theo phương x a Cy m/s 2 Gia tốc trọng tâm theo phương x J z kg.m 2 Mô men quán tính của ô tô quay quanh trục z J zq kg.m 2 Mô men quán tính ñổi với trục z α rad Góc chuyển ñộng lệch của trọng tâm ϕ rad Góc lệch thân xe trong hệ tọa ñộ tuyệt ñối β rad Góc xoay cầu trước δ 1 rad Góc chuyển ñộng lệch cầu trước δ 2 rad Góc chuyển ñộng lệc cầu sau D 0 cm ðường kính ngoài của lốp (khi không chịu tải) b l m Bề rộng của lốp P l Pa Áp suất của lốp c Hệ số phụ thuộc vào kết cấu lốp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . vii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 Xe tải Hyundai 1.25 tấn 10 1.1 Sơ ñồ khối hệ thống ñiều khiển ô tô 14 1.2 Quan hệ hình học của xe 15 2.1 Hệ trục tọa ñộ gắn trên ô tô 20 2.2 Quan hệ ñộng học của ô tô trong mô hình 20 2.3 Các lực tác dụng lên ô tô 21 2.4 Các lực tác dụng lên ô tô trong mặt phắng dọc 24 2.5 Sơ ñồ xác ñịnh diện tích chính diện của ôtô 26 2.6 ðồ thị quan hệ giữa lực bên và góc lệch bên 29 2.7 Xác ñịnh ñiểm ñặ lực F 31 3.1 Sơ ñồ quay vòng của ô tô trong mặt phẳng 33 3.2 Sơ ñồ ñộng học quay vòng của ô tô 35 3.3 Sơ ñồ xác ñịnh vận tốc trọng 37 3.4 Mô hình ñộng lực học quay vòng của ô tô 40 3.5 Sơ ñồ xác ñịnh tọa ñộ trọng tâm và mô men quan tính 44 3.6 Sơ ñồ xác ñịnh tọa ñộ trọng tâm xe khi chở tải Q 44 3.7 Ảnh hưởng vận tốc ñến các chỉ tiêu ñánh giá quay vòng 48 3.8 Ảnh hưởng góc xoay bánh lái ñến bán kính quay vòng tối thiểu 49 3.9 Ảnh hưởng của tải trọng ñến quỹ ñạo quay vòng 50 4.1 Ảnh chụp xe thí nghiệm 52 4.1 Sơ ñồ kích thước Sensor Datron V1 54 4.2 Sơ ñồ nguyên lý hoạt dộng của Sensor V 1 55 4.3 Sơ ñồ biểu diễn các chuyển vị thành phần 56 4.4 ðồ thị ñặc tính của thiết bị ño góc 57 4.5 Sơ ñồ thí nghiệm xác ñịnh trọng tâm xe 58 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . viii 4.6 Sơ ñồ thí nghiệm xác ñịnh mô men quán tính quanh trục z 59 4.7 Sơ ñồ Vị trí lắp sensor vận tốc V1 trên xe 61 4.8 Sơ ñồ xác ñịnh vận tốc ñiểm lắp sensor V1 62 4.9 Sơ ñồ kết nối hệ thống thiết bị thí nghiệm 64 4.10 Worksheet thí nghiệm quay vòng ô tô 64 4.11 Worksheet xử lý số liệu thí nghiệm quay vòng xe Hyundai 1.25 trên ñường 65 4.12 ðồ thị kết quả thí nghiệm quay vòng xe Hyundai 1.25 66 4.13 ðồ thị so sánh kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . 1 MỞ ðẦU 1. ðặt vấn ñề Ngày nay, nên kinh tế của Việt Nam ñang trên ñà tăng trưởng mạnh, ñời sống của người dân tăng cao nên nhu cấu ñi lại, mua sắm các phương tiện cá nhân cũng tăng. Trong khi ñó ñiều kiện ñường xá ñược cái thiện rất nhiều, tốc ñộ trung bình của ô tô ñược nâng cao, tốc ñộ của xe tăng lên làm cho thời gian lưu thông ñược rút ngắn lại, mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế nhưng khi tăng vận tốc lên cao lại liên quan ñến vấn ñề an toàn giao thông. Hiện nay tai nạn giao thông ñang là vấn ñề thời sự nóng bỏng. ðể cải thiện vấn ñề tai nan giao thông cần phải nâng cao ý thức của ngươi tham gia giao thông, người ñiều khiển các loại phương trên cơ giới ñường bộ: ô tô, xe máy về mặt kỹ thuật các loại phương tiện tham gia giao thông phải ñảm bảo ñược tính ñiều khiển ở mức ñộ tốt nhất tức là phải ñảm bảo ñược quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô khi có tín hiệu ñiều khiển của người lái xe Xe tải ô tô Hyundai 1.25 tấn do Hàn Quốc sản xuất ñã ñược nhập vào Việt Nam với số lượng lớn. Loại xe này thường ñược sử dụng ñể vận chuyển trên các ñường nhỏ, cung ñường vận chuyển tương ñối ngắn. Trong ñó một số lượng lớn ñược sử dụng ñể vận chuyển ở ñường nông thôn. Các ñường vận chuyển ở nông thôn thường có chất lượng thấp (ña số là ñường cấp 4), mặt ñường gồ gề lòng ñường hẹp, các chỗ quay vòng trong ñường làng không thuận tiện, nhiều khi phải quay vòng gấp vì thế phải có tính cơ ñộng cao. Tính cơ ñộng của xe phụ thuộc vào nhiều yếu tố như ñặc ñiểm kỹ thuật của xe, ñiều kiện ñường xá, tải trọng chuyên chở. Các thông số kỹ thuật của xe gây ảnh hưởng ñến tính cơ ñộng bao gồm: kích thước biên, góc thoát trước, góc thoát sau, tính năng quay vòng. Trong . một số yếu tổ ảnh hưởng tới tính năng quay vòng của xe Hyundai 1,25 tấn khi vận chuyển trên ñường nông thôn với mong muốn ñóng góp một phần công sức của. HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------- ---------- NGUYỄN VĂN VỸ KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỔ ẢNH HƯỞNG ðẾN TÍNH NĂNG QUAY VÒNG CỦA XE HYUNDAI 1,25 TẤN