Luận án nghiên cứu tính ổn định của ô tô kéo moóc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYEN NGOC TU NGHIEN CUU TINH ON DINH CUA Ô TÔ KÉO MOÓC LUẬN ÁN TIÊN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYEN NGOC TU NGHIEN CUU TINH ON DINH CUA Ô TÔ KÉO MOÓC Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.TS VO VAN HUONG 2.TS NGUYEN VAN TAN Ha Noi — 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi. Các phương pháp, số liệu, kết quả nêu trong luận án này là trung thực và chưa được công bố trong các công trình nào khác! Hà Nội, ngày 25 tháng 07 năm 2016 Người hướng dẫn khoa học 1 Người hướng dẫn khoa học 2 Tác giả PGS. Nguyễn Văn Tan Nguyễn Ngọc Tú ii LOI CAM ON Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Động lực và Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng đã cho phép tôi thực hiện luận án tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học và Viện Cơ khí Động lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi làm luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. Võ Văn Hường và PGS. Nguyễn Văn Tần đã hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo về mặt chuyên môn để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành biết ơn Quý thầy, cô Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội luôn giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án này.

Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh, Ban chu nhiệm Khoa Cơ khí Động lực và các thầy cô trong Khoa đã hậu thuẫn và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu học tập. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đã động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu và thực hiện công trình này. Nghiên cứu sinh Nguyễn Ngọc Tú 11 MỤC LỤC 1. Tình hình nghiên cứu động lực học đoàn Xe.

Các nghiên cứu về động lực học Xe đơn. Các nghiên cứu về động lực học đoản xe. Tiêu chí đánh giá ổn định đoàn xe. Ôn định lật.

Đối tượng, mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu của luận án .1 Đối tượng nghiên cứu.----2-2+©+++2E++22EE+S2EEE2EE22EE2EEEEEELrrrkrerrrrerrvee 1. Mục tiêu của đề tài. Phương pháp nghiÊn CỨU. ¿+11 S1 1E H111 HH1 HH TH gi, 1.

Cấu trúc luận án. Két ludin Chiron an nh na. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ KÉO MOÓC. Phân tích cấu trúc ô tô kéo moóc.

Phương pháp thiết lập mô hình toán học 2. Định nghĩa hệ tọa độ cho xe kéo rƠ HOÓC. Các lực và mô men trong mô hình. Mô hình động lực học của ô tô kéo IOÓC.

Mô hình động lực học của đoàn xe trong mặt phẳng đường. Động lực học trong mặt phẳng thắng đứng 6 tô kéo moóc. Động lực học bánh xe đàn hồi.-- 2-22 ©2<‡2E2‡2EEE2EE22112211271127122212 Lee. Xác định các lực lién két c.

Lực liên kết hệ thống treo Ec, Fxg,. Xác định các lực dọc, lực ngang, phản lực bánh xe Exj, Fy, F;jj. Xác định các lực liên kết tại các khớp Dolly. Phương pháp giải hệ phương trình động lực học đoàn xe.

Hàm phản ứng của lái xe 1V 2. Giá trị đầu của các phương trình vi phân. Xác định các lực dọc và ngang Fu¡, Fi;,. Cấu trúc động lực học ô tô kéo ImOÓC.

Kết luận chương 2. KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ KÉO MOÓC. Các phương án khảo Sát.- ¿+ + 1k HT TH TH TH TH HT ngư 60 3. Ảnh hưởng của góc lái đến trạng thái quay vòng trên đường hệ số bám cao.

Ảnh hưởng của góc lái đến trạng thái quay vòng trên đường hệ số bám thấp. Ảnh hưởng của hệ số bám đến khả năng quay vòng. Ảnh hưởng của vận tốc xe đến khả năng quay vòng khi hệ số bám thấp 3. Ảnh hưởng của góc lái đến quá trình phanh trên đường có hệ số bám thấp.

Ảnh hưởng của phanh trên đường vòng với hệ số bám khác nhau. Kết luận chương 3. THÍ NGHIỆM ĐỘNG LỰC HỌC ĐOÀN XE. Mục tiêu, phương pháp và đối tượng thí nghiệm.

Mục tiêu và phương pháp thí nghiệm. Đối tượng thi nghiGm. Thiét bi thi nghiệm động lực học doan Xe. Cảm biến đo gia tốc ba phương x,y,z - MMA7361LL.

Cảm biến đo số vòng quay bánh xe và vành tay lai SHARP Rotary Encoder. Hộp xử lý tín hiệu và kết nối với máy tính - NI USB-6210. Card chuyển đổi tin Hig. Quy trình thí nghiỆm.

¿6 + 1S ST TT HH TH HT TH HT ngàn Hit 89 4. Chuẩn bị thí nghiệm.-- 2-22 <©2E+2EE£EEE92EE9211271127112712271227122112 21. Lắp đặt thiết bị thí nghiệm. Kết quả thí nghiệm.---2- 22 ©++£©+++EE++2EEE+2EEEEEEECEEEEEEEEEEEEErrkrrrrrrrrkrrrrex 93 4.

Thí nghiệm và mô phỏng quay vòng quá đỘ. Thí nghiệm và mô phỏng quay vòng “dạng s1nÌ”. Kết luận chương 4.11 xe 102 KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ,. 2-2 52+ +E£SEE+EE£EEEEEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrkrrrke 103 TAI LIEU THAM KHẢO.-- 2-5 2++E+EE£EEE2EEEEEEEEESEkerkerrrrrk.

105 DANH MUC CAC CONG TRINH DA CONG BO CUA LUẬN ÁN. 108 Phu luc 1: Thong sỐ kỹ thuật của đoàn xe kéo rØ „OÓC .- 55+ +Sc se £ssssseeee 109 Phụ lục 2: Kết quả của các phương án khảo sát .:--2¿2©c+zcc+eeczxeerrxrerreee 115 Phụ lục 3. Tài liệu đăng kiểm. 160 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TAT Ký hiệu Đơn vị Giải nghĩa G(OXYZ) ¬ hoặc G Hệ tọa độ cô định B(Cxyz) hoặc B Hệ tọa độ vật, hệ tọa độ con MBS Hệ nhiều vật MBS (Multi Body System) ij Chỉ số vị trí bánh xe, hệ thống treo i=l+4 Chỉ số các cầu từ I đến 4 J=l Bánh xe bên trái, hệ thống treo trái j= Bánh xe bên phải, hệ thống treo phải ay m Khoảng cách từ trọng tâm xe kéo đến cau 1 ay m Khoảng cách từ trọng tâm xe kéo đến cầu 2 a3 m Khoảng cách từ trọng tâm rơ moóc đến cầu 3 a4 m Khoảng cách từ trọng tâm rơ moóc đến cầu 4 hg m Chiéu cao trong tam xe kéo hy m Chiéu cao trọng tâm rơ moóc hi m Chiều cao khớp trước cầu Dolly phía trước hy m Chiều cao khớp sau cầu Dolly với rơ moóc xi m Khoảng dịch chuyên đọc lực Ez¡ bánh xe ij (i=1+4, j=1+2) eyij m Khoảng dịch chuyền ngang lực Fzj bánh xe ij =1+4, j=1+2) hạ m Chiều cao tâm quay tức thời Rị của cau 1 hp m Chiéu cao tam quay tức thời Ra của cầu 2 hạa m Chiều cao tâm quay tức thời Ra của cầu 3 vi hạ4 m Chiều cao tâm quay tức thời R¿ của cầu 4 Bọ m Khoảng cách giữa hai trụ đứng hệ thống lái 2b, m Chiéu rộng cơ sở của cầu thứ 1 2b2 m Chiều rộng cơ sở của cầu thứ 2 2ba m Chiều rộng cơ sở của cầu thứ 3 2b, m Chiéu rộng cơ sở của cầu thứ 4 2wWi m Khoảng cách giữa hai điểm đặt treo cầu thứ 1 2W; m Khoảng cách giữa hai điểm đặt treo cầu thứ 2 2w3 m Khoảng cách giữa hai điểm đặt treo cầu thứ 3 2w4 m Khoảng cách giữa hai điểm đặt treo cầu thứ 4 he m Khoảng cách giữa trọng tâm xe kéo đến khớp bản lề K; Khoảng cách giữa trọng tâm câu 3 rơ moóc đên khớp bản lê ax m K, Toij m__ | Ban kinh ty do của lốp thir ij (=1+4, j=1+2) fj m___| D6 vong tĩnh lốp thứ ïj (I=1+4, j=l+2) Sij Hệ số trượt dọc bánh xe thứ ij G=1+4, j=1+2) Oj độ Góc lệch bên bánh xe thứ ij (i=1+4, j=1+2) Me kg | Khéi long duoc treo xe kéo me kg | Khối lượng được treo rơ moóc Me kg Khối lượng toàn bộ xe kéo Mo kg | Khối lượng toàn bộ rơ moóc Ma kg Khối lượng không được treo cau 1 Ma? kg Khối lượng không được treo cầu 2 ma3 kg Khối lượng không được treo cầu 3 vii Mas kg Khối lượng không được treo cầu 4 8155) độ Góc quay bánh xe dẫn hướng bên trái và bên phải của xe kéo Bại độ Góc lắc ngang của cầu thir 1 Bao độ Góc lắc ngang của cầu thứ 2 Ba3 độ Góc lắc ngang của cầu thứ 3 Bag độ | Góc lắc ngang của cầu thứ 4 ỗ; độ - | Góc quay tương đối giữa xe kéo và trục dọc cầu Dolly 53 độ Góc quay tương đối giữa trục dọc cầu Dolly với rơ moóc độ, 8:8.Ä: độ/s, | Góc quay, vận tốc góc và gia tốc góc lắc ngang của xe kéo dd/s” độ, Bo Bobo độ/s, | Góc quay, vận tốc góc và gia tốc góc lắc ngang của rơ moóc độ/s” độ, Perr Perr Pr độ/s, | Góc quay, vận tốc góc và gia tốc góc lắc dọc của xe kéo độ/s” độ, 0.0 độ/s, | Góc quay, vận tốc góc và gia tốc góc lắc dọc của rơ moóc độ/s” độ,.

og on đô/ Góc quay, vận tôc góc và gia tôc góc quay theo trục đứng của Vor Var We o/s, peep dos? xe kéo 6/s độ,. og ae đô/ Góc quay, vận tôc góc và gia tôc góc quay theo trục đứng của Vea Wao We o/s, rene days? ro modéc 6/s ok độ, Góc quay, vận tôc góc và gia tôc góc quay theo trục đứng của V3 > We MW, x 18” 8 1 độ/, | cau Dolly Vili độ/s” độ, Gó ận tốc gó ia t6 bánh xe thứ ij (i=1+4 on ` óc quay, vận tôc góc và gia tôc góc bánh xe thứ 1J (=I+4, Djs Pio Pi độ/s,. 2 2 |J=l+2) trong mat phang Cxz độ/s z i z m, m⁄s, | Chuyên vị, vận tôc, gia tôc của khôi lượng không được treo 99139 1 mg? |cằui(@=1+4) sứ m, m⁄s, | Chuyên vị, vận tôc, gia tôc tâm khôi lượng bánh xe thứ ij (i = Eni Sai Sai 2 -. m, m/s, | Chuyén vi, van toc, gia toc diém trén hé thong treo tht ij igo Lips Zee CỔ | mis? | G@=14+4,j=142) é j Z m, m⁄s, | Chuyên vị, vận tôc, gia tôc của điêm dưới hệ thông treo yoret | m/s? | thir ij @=144,j=1+2) Coo.

m, m/s, | Chuyén vi, van toc, gia toc theo phương dọc của khôi lượng XXX, ese! | mys? | durac treo xe kéo oo. m, m/s, | Chuyén vi, van toc, gia toc theo phương dọc của khôi lượng Xo ;X c2? Xo 2 m/s được treo rơ moóc ¬ m, m⁄s, | Chuyên vị, vận tôc, g1a tôc theo phương ngang của khôi y. , Ỳ, , Ye rede"! | m/s? | lượng được treo xe kéo oo.