Tài liệu Xây dựng một số phần mềm chuyên dụng sử dụng trong thiết kế tính toán ô tô

Mục lục

Trang

Lời nói đầu.3

Mục lục.5

Chương I. Tính toán động lực học ôtô.9

I. Đặt vấn đề.9

1.1. Tổng quát .9

1.2. Nhiệm vụ .9

II. Các bước tính toán.9

2.1. Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ .9

2.2. Xây dựng các chỉ tiêu độnglực học của ôtô.10

2.2.1. Xác định chỉ tiêu về công suất .10

2.2.2. Xác định về chỉ tiêu lực kéo .11

2.2.3. Xác định chỉ tiêu về nhân tố động lực học .11

2.2.4. Xác định khả năng tăng tốc cuả ôtô .11

III. Sơ đồ thuật toán.13

IV. Xây dựng chương trình có giao diện tiếng Việt.16

V. Kết luận.21

Chương II. Tính toán hệ thống phanh.22

I. Đặt vấn đề.22

1.1. Tổng quát .22

1.2. Phân loại hệ thống phanh.22

1.3. Nhiệm vụ .25

II. Các bước tính toán.26

2.1. Bài toán thiết kế .26

2.1.1. Tính mô men phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh.26

2.1.2. Tính toán cơ cấu phanh .27

2.1.3. Tính toán dẫn động phanh .29

2.1.4. Tính bền.31

2.2. Bài toán kiểm nghiệm .32

2.2.1. Tính lực tác dụng lên cơ cấu phanh.32

2.2.2. Tính mô men phanh tác dụng lên các cơ cấu phanh .34

2.2.3. Tính lực phanh tổng cộng tác dụng lên các cơ cấu phanh.35

2.2.4. Kiểm tra các điều kiện làm việc của hệ thống .35

2.2.5. Tính bền một số chi tiết quan trọng của hệ thống .36

2.2.6. Kiểm tra các chỉ tiêu đánhgiá hiệu quả phanh .37

III. Sơ đồ thuật toán.39

3.1. Sơ đồ thuật toán tính toán thiết kế hệ thống phanh.39

3.2. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh .43

IV. Xây dựng chương trình có giao diện tiếng Việt.47

V. Kết luận.59

Chương III. Tính toán hệ thống treo.60

I. Đặt vấn đề.60

1.1. Tổng quát .60

1.2. Phân loại hệ thống treo .60

1.3. Nhiệm vụ .62

II. Các bước tính toán.63

2.1. Bài toán thiết kế .63

2.1.1. Tính các thông số dao động của bánh xe .63

2.1.2. Tính toán bộ phận đàn hồi.65

2.1.3. Tính toán bộ phận giảm chấn .69

2.2. Bài toán kiểm nghiệm .72

2.2.1. Tính chính xác độ cứng và độ võng của khối nhíp.72

2.2.2. Tính bền nhíp .73

2.2.3. Kiểm tra lại độ êm dịu của hệ thống treo .73

2.2.4. Tính bền và tính nhiệt giảm chấn .73

III. Sơ đồ thuật toán.74

3.1. Sơ đồ thuật toán tính toán thiết kế bộ phận đàn hồi hệ thống treo .74

3.2. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi hệ thống treo .77

3.3. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn hệ thống treo.80

IV. Xây dựng chương trình có giao diện tiếng Việt.82

V. Kết luận.94

Chương IV. Tính toán hệ thống lái.95

I. Đặt vấn đề.95

1.1. Tổng quát .95

1.2. Phân loại hệ thống lái .95

1.3. Nhiệm vụ .97

II. Các bước tính toán.98

2.1. Bài toán thiết kế .98

2.1.1. Tính toán động học dẫn động lái .98

2.1.2. Xác định mômen cản quay vòng .99

2.1.3. Chọn tỉ số truyền .99

2.1.4. Tính toán cơ cấu lái .100

2.1.5. Tính toán dẫn động lái .102

2.2. Bài toán kiểm nghiệm .104

2.2.1. Kiểm tra động học dẫn động lái .104

2.2.2. Xác định mômen cản quay vòng .104

2.2.3. Tính toán tỉ số truyền .104

2.2.4. Tính bền các chi tiết trong hệ thống.105

III. Sơ đồ thuật toán.108

3.1. Sơ đồ thuật toán tính toán thiết kế hệ thống lái .108

3.2. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái .112

IV. Xây dựng chương trình có giao diện tiếng Việt.116

V. Kết luận.127

Chương V. Tính toán hệ thống ly hợp.128

I. Đặt vấn đề.128

1.1. Tổng quát .128

1.2. Phân loại hệ thống ly hợp .128

1.3. Nhiệm vụ .131

II. Các bước tính toán.132

2.1. Bài toán thiết kế .132

2.1.1. Xác định mômen ma sát của ly hợp .132

2.1.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp .132

2.1.3. Tính công trượt và công trượt riêng.133

2.1.4. Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp .134

2.1.5. Tính bền một số chi tiết điển hình.135

2.2. Bài toán kiểm nghiệm .139

2.2.1. Xác định lực ép lên đĩa ma sát .139

2.2.2. Xác định mômen ma sát của ly hợp .140

2.2.3. Xác định hệ số dự trữ của ly hợp.140

2.2.4. Kiểm tra công trượt và kiểm tra công trượt riêng.140

2.2.5. Kiểm tra hành trình bàn đạp và lực bàn đạp.140

2.2.6. Tính bền một số chi tiết của hệ thống .141

III. Sơ đồ thuật toán.142

3.1. Sơ đồ thuật toán tính toán thiết kế ly hợp .142

3.2. Sơ đồ thuật toán tính toánkiểm nghiệm ly hợp .145

IV. Xây dựng chương trình có giao diện tiếng Việt.148

V. Kết luận.158

Chương VI. Tính toán khung ôtô.159

I. Đặt vấn đề.159

1.1. Tổng quát .159

1.2. Mục đích .159

1.3. Giả thiết tính toán .159

II. Các bước tính toán.160

2.1. Xác định các tải trọng đặt lên khung .160

2.2. Tính các phản lực tại vị trí lắp đặt hệ thống treo .160

2.3. Vẽ biểu đồ nội lực tác dụng lên khung,

xác định vị trí nguy hiểm chịu lực tổng hợp lớn .161

2.4. Kiểm tra bền uốn khung tại tiết diện nguy hiểm .161

2.5. Kiểm tra bền xoắn khung .162

III. Sơ đồ thuật toán.164

IV. Xây dựng chương trình có giao diện tiếng Việt.166

V. Kết luận.170

Kết luận.171

Tài liệu tham khảo.172

pdf171 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1731 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tài liệu Xây dựng một số phần mềm chuyên dụng sử dụng trong thiết kế tính toán ô tô, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g khi chế tạo thay đổi - Lực tác dụng từ lá này sang lá khác chỉ đặt tại đầu mút - Quan hệ biến dạng và chuyển vị tuân theo định luật Huc - Trong tính toán coi các lá nhíp một đầu bị ngàm tại quang nhíp và lá nhíp chỉ chịu uốn Hình 3.2.1. Sơ đồ tính toán nhíp a. Độ cứng của nhíp Độ cứng của khối nhíp (đối xứng) đ−ợc tính theo công thức: ∑= = ++ − α= nk 1k 1kk 3 1k )yy(a E6C (3.1.32) Trong đó: α: hệ số thực nghiệm α = 0,85 E: môđun đàn hồi của vật liệu (E = 2,1.106 kG/cm2) ak = l1 - lk (cm) (hình 3.2.1) yk đ−ợc tính theo công thức: ∑ = = k 1i i k J 1Y (3.1.33) l1l2 l3 a2 a3 ln- ln-1 ln an- an- an an+1 P=Q/2 - 68 - Ji là mô men quán tính của lá nhíp thứ i b. Tính độ võng tĩnh: Độ võng tĩnh của nhíp ft cho nhíp đối xứng: ∑= = ++ −= nk 1k 1kk 3 1k n t )yy(aE6 Q f (cm) (3.1.34) c. Kiểm tra lại tần số dao động riêng của khối nhíp Tần số dao động riêng đ−ợc xác định theo công thức: tf 300n = (lần/phút) (3.1.35) 2.1.2.3. Tính bền nhíp: a. Tính phản lực tại các lá nhíp Hình 3.2.2. Sơ đồ lực tác dụng lên lá nhíp Hệ ph−ơng trình tính toán phản lực của bộ nhíp: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ =+ =++ =++ − 0XBXA ............................... 0XCXBXA 0XCXBPA nn1nn 433323 32222 (3.1.36) Trong đó: ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −= − − 1 l l 3 J J 5,0A k 1k 1k k k , ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +−= −1k k k J J 1B , ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= + + 1 l l .3. l l 5,0C 1k k 3 k 1k k (3.1.37) Jk: Mômen quán tính của lá nhíp thứ k lk: chiều dài lá nhíp thứ k Giải hệ ph−ơng trình (3.1.36) bằng ph−ơng pháp thế ta sẽ có đ−ợc phản lực tại các lá nhíp. b. Tính ứng suất tĩnh tại các lá nhíp Thanh chịu lực uốn d−ói tác dụng của các lực Xk, do vậy ứng suất của một lá nhíp đ−ợc tính theo hai tiết diện tại ngàm NGukσ và tại chỗ tựa TUukσ của nhíp nằm kề: lk Xk ak+1 Xk-1 Xk ak+2Xk Xk+1 lk+1 lk+2 Xk+2 - 69 - 6 hb XlXl W M 2 kk 1k1kkk NG uk NG ukNG uk ++−==σ (kG/cm2) (3.1.38) 6 hb X)ll( W M 2 kk k1kk TU uk TU ukTU uk +−==σ (kG/cm2) (3.1.39) c. Tính ứng suất động cho lá nhíp: Hệ số tải trọng động Kđ của bộ nhíp lá th−ờng chọn trong khoảng Kđ =1,8 - 2,2. ứng suất động tính theo công thúc: σđ = Kđ.σt (kG/cm2) (3.1.40) 2.1.3. Tính toán bộ phận giảm chấn (giảm chấn thuỷ lực) Giảm chấn đ−ợc sử dụng trên hệ thống treo độc lập hiện nay thông th−ờng loại giảm chấn ống thuỷ lực (1 chiều, 2 chiều). Thông th−ờng các hãng đã chế tạo các loại giảm chấn này, bởi vậy việc tính toán giảm chấn thực chất là chọn giảm chấn sau đó kiểm tra điều kiện làm việc và tính bền giảm chấn. Bảng tham khảo chọn giảm chấn: Kích th−ớc (mm) Sử dụng cho L oạ i H ãn g Kiểu φtrục (dt) φpison (d) φvỏ (D) Hành trình làm việc hgc (mm) Xe con Xe tải T27 11 27 38,3 300 x T32 11 32 45,3 350 x T40 15 40 57 400 x T50 20 50 72 400 x B O G E T70 28 70 110 450 x S26 11 26 38,4 300 x S30 11 30 44 350 x T36 15 36 55 450 x T45 17 45 65 450 x T55 17 55 80 400 x H ai lớ p vỏ F & S T70 22 70 95 400 x B36 11 36 40 320 x B46 11 46 50 400 x x B ils te in B60 14 60 65 450 x ET36 11 36 40 300 x F & S ET45 11 45 58 350 x TR36 11 36 40 300 x M ột lớ p vỏ B O G E TR46 11 46 50 350 x - 70 - Sau khi chọn giảm chấn cần thiết tiến hành tính lại tỷ số truyền bố trí giảm chấn i sao cho khả năng dập tắt dao động là tốt nhất bằng cách bố trí các góc nghiêng giảm chấn phù hợp. 2.1.3.1. Xác định hệ số cản ở hành trình nén và trả a. Tỷ số truyền của giảm chấn: Tỷ số truyền của giảm chấn i đ−ợc tính theo công thức: θδ= cos.cos 1i (3.1.41) Trong đó: δ và θ là các góc đặt của giảm chấn trong hai mặt phẳng dọc và ngang. b. Hệ số cản của giảm chấn trong hành trình nén nhẹ, trả nhẹ: 2 n n i M2 K Ψω= (kG.s/m) (3.1.42) 2 tr tr i M2 K Ψω= (kG.s/m) (3.1.43) Trong đó: M: trọng l−ợng phần đ−ợc treo (kG.s2/m) i: tỷ số truyền của giảm chấn (đã xác định ở trên) ω: tần số dao động góc. 30 nπ=ω (rad/s) n: tần số dao động của phần treo ψn, ψtr: các hệ số không chu kỳ ở hành trình nén, trả. Thông th−ờng ψtr = 3ψn (3.1.44) ψ∑ = ψn + ψtr. Theo kinh nghiệm ψ∑ = 0,25 - 0,45 c. Hệ số cản của giảm chấn trong hành trình nén mạnh, trả mạnh: Các hệ số cản của giảm chấn ở hành trình nén mạnh và trả mạnh th−ờng đ−ợc chọn theo kinh nghiệm: Knm = 0,6 Kn Ktrm = 0,6 Ktr (3.1.45) 2.1.3.2. Xác định lực cản sinh ra trong giảm chấn: a. Hành trình nén nhẹ, trả nhẹ: Lực cản nén nhẹ: Pn = Kn.v1 Lực cản trả nhẹ: Ptr = Ktr.v1 (3.1.46) trong đó v1: tốc độ dịch chuyển của giảm chấn khi van giảm tải bắt đầu mở. v1 ≈ 0,3 m/s. b. Hành trình nén mạnh, trả mạnh: Lực cản nén mạnh: Pnm = Pn + Knm.(v2 -v1) Lực cản trả mạnh: Ptrm = Ptr + Ktrm.(v2 -v1) (3.1.46) trong đó v2: tốc độ dịch chuyển của giảm chấn khi van giảm tải mở hoàn toàn. v2 ≈ 0,6 m/s. - 71 - 2.1.3.3. Kiểm tra điều kiện truyền nhiệt: * Công suất toả nhiệt của giảm chấn: NQmax = αS(Tmax - Tmt)/t (kGm/s) (3.1.47) Trong đó: v: vận tốc dịch chuyển của piston (m/s). v ≈ 0,3 m/s. α: hệ số truyền nhiệt: α = (50-70).427 kGm/m2.độ.giờ Tmt: nhiệt độ môi tr−ờng, ở Việt Nam lấy bằng 35oC. Tmax: nhiệt độ lớn nhất của giảm chấn, lấy bằng 120-130 oC S: diện tích vỏ ngoài của giảm chấn ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +π= gcL2 DDS (m2) (3.1.48) D: Đ−ờng kính ngoài của giảm chấn Lgc : Chiều dài phần chứa dầu của giảm chấn. Lgc = 2hgc + (3 - 5)d * Công suất sinh ra khi giảm chấn làm việc với lực cản lớn nhất: NPmax = γ1.β.hgc.P.ω (kGm/s) (3.1.49) Trong đó: γ1: Hệ số tăng năng l−ợng sức cản. γ1 = 1,5 β: Hệ số thu năng l−ợng. β = (0,05 - 0,15) hgc: hành trình làm việc của giảm chấn (m) P: lực cản cực đại sinh ra khi làm việc của giảm chấn (kG) ω: tần số dao động góc của hệ thống treo (rad/s) * Kiểm tra điều kiện truyền nhiệt: NQmax > N P max (3.1.50) 2.1.3.4. Kiểm bền giảm chấn: a. Kiểm bền xilanh giảm chấn Xilanh giảm chấn chịu kéo, nén. Theo sức bền vật liệu, ứng suất t−ơng đ−ơng xi lanh giảm chấn đ−ợc tính theo công thức: [ ]σ≤σσ−σ+σ=σ nk2n2ktd (3.1.51) * σk: ứng suất kéo xilanh do lực Pmax gây ra: ( ) ( )dDd ZK dDd P dmax k −π=−π=σ (3.1.52) * σn: ứng suất do áp lực dầu gây ra: dD d.P maxtr n −=σ (3.1.53) Trong đó: - 72 - Z: tải trọng tác dụng lên giảm chấn (N) (trọng l−ợng phần đ−ợc treo) Kd: Hệ số tải trọng động (Kd = 1,75) d: Đ−ờng kính xi lanh (đ−ờng kính piston) (m) D: Đ−ờng kính ngoài xi lanh (m) Ptrmax: Lực cản của dầu trong hành trình trả * [σ]: ứng suất cho phép của vật liệu làm xi lanh. Với xilanh d−ợc làm từ thép 42CrMS4, [σb] = 840 MPa. Chọn hệ số an toàn là 1,5, ta có: [ ] [ ] 560 5,1 b n =σ=σ (MPa) [ ] [ ] 373 5,1 n X =σ=σ (MPa) ứng suất t−ơng đ−ơng cho phép: [ ] [ ] [ ] 672373560 222X2ntd =+=σ+σ=σ (MPa) = 6720 kN/m2 b. Kiểm bền thanh đẩy piston giảm chấn Thanh đẩy piston giảm chấn chịu kéo. [ ]k2 td d 2 td max k d ZK4 d P.4 σ≤π=π=σ (3.1.54) 2.2. Với bài toán kiểm nghiệm: Yêu cầu với bài toán kiểm nghiệm là với xe đã có đầy đủ các thông số kỹ thuật chung và các thông số của hệ thống treo, chúng ta kiểm tra bền các chi tiết của hệ thống và đánh giá độ êm dịu của hệ thống. Qui trình tính toán kiểm nghiệm gồm các b−ớc sau: - Tính độ cứng nhíp. - Tính bền nhíp. - Kiểm tra độ êm dịu. - Tính bền và tính nhiệt giảm chấn (nếu có) 2.2.1. Tính chính xác độ cứng và độ võng của khối nhíp Giả thuyết tính toán theo ph−ơng pháp Parkhilopxki: - Nhíp lá đ−ợc cấu trúc thành bó có bán kính cong khi chế tạo thay đổi - Lực tác dụng từ lá này sang lá khác chỉ đặt tại đầu mút - Quan hệ biến dạng và chuyển vị tuân theo định luật Huc - Trong tính toán coi các lá nhíp một đầu bị ngàm tại quang nhíp và lá nhíp chỉ chịu uốn - 73 - Hình 3.2.1. Sơ đồ tính toán nhíp 2.2.1.1. Độ cứng của nhíp Độ cứng của khối nhíp (đối xứng) đ−ợc tính theo công thức: ∑= = ++ − α= nk 1k 1kk 3 1k )yy(a E6C (3.2.1) Trong đó: α: hệ số thực nghiệm α = 0,85 E: môđun đàn hồi của vật liệu (E = 2,1.106 kG/cm2) ak = l1 - lk (cm) (hình 3.2.1) Yk đ−ợc tính theo công thức: ∑ = = k 1i i k J 1Y (3.2.2) Ji là mô men quán tính của lá nhíp thứ i 2.2.1.2. Tính độ võng tĩnh: Độ võng tĩnh của nhíp ft cho nhíp đối xứng: ∑= = ++ −= nk 1k 1kk 3 1k n t )yy(aE6 Q f (cm) (3.2.3) 2.2.2. Tính bền nhíp (t−ơng tự nh− ở phần thiết kế) 2.2.3. Kiểm tra lại độ êm dịu của hệ thống treo Tần số dao động riêng của khối nhíp đ−ợc xác định theo công thức: tf 300n = (lần/phút) (3.2.4) 2.2.4. Tính bền và tính nhiệt giảm chấn (nếu có): (t−ơng tự nh− ở phần thiết kế) l1l2 l3 a2 a3 ln- ln-1 ln an- an- an an+1 P=Q/2 - 74 - III. Sơ đồ thuật toán 3.1. Sơ đồ thuật toán tính toán thiết kế bộ phận đàn hồi hệ thống treo (nhíp) Hình 3.3.1. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán thiết kế bộ phận đàn hồi (nhíp) Bắt đầu Nhập dữ liệu Kết thúc Phân tải cho bộ nhíp Nhíp tr−ớc Nhíp chính Nhíp phụ Nhíp sau Nhíp chính Nhíp phụ Tính các thông số dao động của bánh xe Xác định chiều dày, bề rộng các lá nhíp Xác định số lá nhíp Xác định chiều dài các lá nhíp Tính độ cứng, độ võng tĩnh của khối nhíp Kiểm tra tần số dao động riêng Sai Đúng Kiểm tra bền các lá nhíp Đúng Sai Xem kết quả - 75 - Với trình tự các b−ớc tính toán thiết kế bộ phận đàn hồi (nhíp) nh− ở phần II, chúng tôi đ−a ra sơ đồ thuật toán của bài toán thiết kế bộ phận đàn hồi hệ thống treo trên hình 3.3.1. Trong sơ đồ trên có các khối ch−ơng trình thực hiện các chức năng sau: 3.1.1. Khối nhập dữ liệu: Khối này thực hiện chức năng lựa chọn phần nhập dữ liệu của xe và các dữ liệu tham khảo của nhíp, bao gồm: Các thông số kỹ thuật ôtô - Loại xe - Trọng l−ợng toàn bộ khi đầy tải - Trọng l−ợng trên cầu tr−ớc khi đầy tải - Trọng l−ợng trên cầu sau khi đầy tải - Trọng l−ợng toàn bộ khi không tải - Trọng l−ợng trên cầu tr−ớc khi không tải - Trọng l−ợng trên cầu sau khi không tải - Chiều dài cơ sở - Chiều rộng toàn bộ - Chiều cao toàn bộ Các thông số tham khảo: Các dữ liệu thiết kế nhíp, bao gồm: - Tần số dao động của nhíp - Loại nhíp: đơn hoặc kép - Môđun đàn hồi của vật liệu làm nhíp - Khoảng cách tâm bu lông quang nhíp - Hệ số biến dạng của nhíp - Hệ số phân bố ứng suất với các lá nhíp đầu tiên và các lá nhíp tiếp theo - ứng suất cho phép của vật liệu làm nhíp - Các hệ số kinh nghiệm 3.1.2. Khối phân tải cho nhíp Khối này thực hiện việc lựa chọn kết cấu và tính toán tải trọng đặt lên từng bộ nhíp ở mỗi cầu xe: nhíp chính và nhíp phụ (nếu có) 3.1.3. Khối tính toán các thông số dao động của bánh xe Đây là khối thực hiện nhóm các tính toán các thông số dao động của bánh xe nh−: tần số dao động góc, độ cứng sơ bộ của khối nhíp, độ võng tĩnh, độ võng động, độ võng tổng cộng. 3.1.4. Các khối tính toán các thông số cơ bản của nhíp Đây là tập hợp của các khối tính toán ra các thông số cơ bản của bộ nhíp, nó là tập hợp của các khối xác định số lá nhíp, chiều dày, bề rộng, chiều dài các lá nhíp trong bộ nhíp. 3.1.5. Khối tính độ cứng, độ võng của khối nhíp - 76 - Sau khi đã tính toán các thông số cơ bản của các lá nhíp trong khối nhíp, khối này sẽ tính chính xác độ cứng và độ võng tĩnh của khối nhíp thiết kế. 3.1.6. Khối kiểm tra tần số dao động riêng của bộ nhíp Đây là khối thực hiện việc kiểm tra lại tần số dao động riêng của khối nhíp có thoả mãn các yêu cầu về độ êm dịu hay không. 3.1.7. Khối kiểm tra bền Khối này thực hiện nhiệm vụ tính toán phản lực sinh ra trong bộ nhíp, tính ứng suất sinh ra trên dừng lá nhíp và so sánh kiểm tra bền. Nếu các điều kiện về bền và về tần số dao động không đảm bảo thì chúng ta phải quay lại việc tính và chọn các thông số cơ bản. 3.1.8. Khối xem kết quả Sau khi đã tính toán và kiểm tra điều kiện làm việc, khối này sẽ thể hiện các kết quả tính toán các thông số của nhíp, kết quả bền, v.v... 3.1.9. Kết luận Sau khi đã hoàn thành tính toán thiết kế, chúng ta đ−a ra bảng tổng hợp các kết quả tính toán, trên cơ sở đó lựa chọn các ph−ơng án khả thi để tiến hành b−ớc chế tạo thực tế. - 77 - 3.2. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi hệ thống treo (nhíp) Hình 3.3.2. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi (nhíp) Với trình tự các b−ớc tính toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi (nhíp) đã nêu, chúng tôi đ−a ra sơ đồ thuật toán của bài toán kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi hệ thống treo trên hình 3.3.2. Trong sơ đồ trên có các khối ch−ơng trình thực hiện các chức năng sau: Bắt đầu Nhập dữ liệu Kết thúc Nhập dữ liệu hệ thống treo Nhíp tr−ớc Nhíp chính Nhíp phụ Nhíp sau Nhíp chính Nhíp phụ Tính các thông số dao động của bánh xe Tính độ cứng, độ võng tĩnh của khối nhíp Kiểm tra tần số dao động riêng Kiểm tra bền các lá nhíp Xem kết quả - 78 - 3.2.1. Khối nhập dữ liệu xe: Khối này thực hiện chức năng lựa chọn phần nhập dữ liệu của xe và các dữ liệu tham khảo của nhíp, bao gồm: Các thông số kỹ thuật ôtô - Loại xe - Trọng l−ợng toàn bộ khi đầy tải - Trọng l−ợng trên cầu tr−ớc khi đầy tải - Trọng l−ợng trên cầu sau khi đầy tải - Trọng l−ợng toàn bộ khi không tải - Trọng l−ợng trên cầu tr−ớc khi không tải - Trọng l−ợng trên cầu sau khi không tải - Chiều dài cơ sở - Chiều rộng toàn bộ - Chiều cao toàn bộ 3.2.2. Khối nhập dữ liệu nhíp: Khối này thực hiện chức năng nhập dữ liệu của các bộ trên xe và các dữ liệu tham khảo nhíp, bao gồm: Các thông số kết cấu - Kết cấu của nhíp tr−ớc và nhíp sau: Nhíp đơn hoặc nhíp kép - Số lá nhíp của mỗi bộ nhíp - Chiều dài lá nhíp - Bề rộng lá nhíp - Chiều dày lá nhíp - Môđun đàn hồi của vật liệu làm nhíp - ứng suất cho phép của vật liệu làm nhíp - Khoảng cách tâm bu lông quang nhíp Các thông số tham khảo: Các dữ liệu thiết kế nhíp, bao gồm: - Hệ số biến dạng của nhíp - Hệ số phân bố ứng suất với các lá nhíp đầu tiên và các lá nhíp tiếp theo - Các hệ số kinh nghiệm khác 3.2.3. Khối tính toán các thông số dao động của bánh xe Đây là khối thực hiện nhóm các tính toán các thông số dao động của bánh xe nh−: phân tải cho nhíp, tần số dao động góc, độ cứng sơ bộ của khối nhíp, độ võng tĩnh, độ võng động, độ võng tổng cộng. 3.2.4. Khối tính độ cứng, độ võng của khối nhíp Khối này sẽ tính chính xác độ cứng và độ võng tĩnh của từng bộ nhíp. - 79 - 3.2.5. Khối kiểm tra tần số dao động riêng của bộ nhíp Đây là khối thực hiện việc kiểm tra tần số dao động riêng của khối nhíp có thoả mãn các yêu cầu về độ êm dịu hay không. 3.2.6. Khối kiểm tra bền Khối này thực hiện nhiệm vụ tính toán phản lực sinh ra trong bộ nhíp, tính ứng suất sinh ra trên dừng lá nhíp và so sánh kiểm tra bền. 3.2.7. Khối xem kết quả Sau khi đã tính toán và kiểm tra điều kiện làm việc, khối này sẽ thể hiện các kết quả kiểm nghiệm nhíp: tần số dao động, ứng suất và biểu đồ ứng suất, v.v... 3.2.8. Kết luận Sau khi đã hoàn thành các b−ớc tính toán kiểm nghiệm, chúng ta đ−a ra bảng tổng kết các kết quả tính toán, trên cơ sở đó đánh giá đ−ợc tổng thể về bộ phận đàn hồi hệ thống treo đang lắp đặt trên xe. - 80 - 3.3. Sơ đồ thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn hệ thống treo Hình 3.3.3. Sơ đồ lôgíc thuật toán tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn Với trình tự các b−ớc tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn đã nêu, chúng tôi đ−a ra sơ đồ thuật toán của bài toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn hệ thống treo trên hình 3.3.3. Trong sơ đồ trên có các khối ch−ơng trình thực hiện các chức năng sau: 3.3.1. Khối nhập dữ liệu: Bắt đầu Nhập dữ liệu Kết thúc Chọn và nhập các thông số của giảm chấn Kiểm tra điều kiện truyền nhiệt Sai Đúng Kiểm tra bền giảm chấn Đúng Sai Xem kết quả Tính tỷ số truyền của giảm chấn Tính hệ số cản ở các hành trình nén, trả Tính lực cản ở các hành trình nén, trả - 81 - Khối này thực hiện chức năng lựa chọn phần nhập dữ liệu của xe và các dữ liệu tham khảo của giảm chấn thuỷ lực, bao gồm: Các thông số kỹ thuật ôtô: Các thông số này đã đ−ợc tính toán ở phần bộ phần đàn hồi - Loại xe - Trọng l−ợng toàn bộ khi đầy tải - Trọng l−ợng trên cầu tr−ớc khi đầy tải - Trọng l−ợng trên cầu sau khi đầy tải - Trọng l−ợng toàn bộ khi không tải - Trọng l−ợng trên cầu tr−ớc khi không tải - Trọng l−ợng trên cầu sau khi không tải - Chiều dài cơ sở - Tần số dao động của hệ thống treo - Tần số dao động góc của hệ thống treo 3.3.2. Khối chọn và nhập dữ liệu giảm chấn: Khối này thực hiện chức năng chọn và nhập dữ liệu của giảm chấn, bao gồm: - Loại giảm chấn (khi chọn loại giảm chấn sẽ có các thông số kỹ thuật đi kèm nh− đ−ờng kính xi lanh, đ−ờng kính piston, đ−ờng kính thanh đẩy, hành trình cực đại của piston,v.v...) - Các góc đặt giảm chấn - Hệ số không chu kỳ - Vận tốc làm việc của giảm chấn (khi van giảm tải bắt đầu mở và mở hoàn toàn) - Hệ số tăng năng l−ợng sức cản - Hệ số thu năng l−ợng - Hệ số truyền nhiệt - Nhiệt độ tính toán của môi tr−ờng - Nhiệt độ giới hạn của giảm chấn chịu đ−ợc - ứng suất cho phép của vật liệu (xilanh, piston, thanh đẩy) 3.3.3. Khối tính tỷ số truyền của giảm chấn: thực hiện tính toán tỷ số truyền của giảm chấn 3.3.4. Các khối tính hệ số cản và lực cản ở các hành trình nén, trả: Đây là các khối thực hiện việc tính toán các lực cản của dầu sinh ra trong các quá trình làm việc. 3.3.5. Khối kiểm tra điều kiện truyền nhiệt: thực hiện kiểm tra về công suất toả nhiệt của giảm chấn. 3.4.5. Khối kiểm tra bền: thực hiện nhiệm vụ tính toán bền một số chi tiết nh− xilanh, thanh đẩy piston, v.v... 3.1.6. Khối xem kết quả: thể hiện các kết quả tính toán 3.1.7. Kết luận: tổng kết các kết quả tính toán, đánh giá đ−ợc giảm chấn trên xe. - 82 - IV. Xây dựng ch−ơng trình có giao diện tiếng Việt Trên cơ sở sơ đồ thuật toán cho hai bài toán thiết kế và kiểm nghiệm hệ thống treo, chúng tôi tiến hành xây dựng ch−ơng trình có giao diện bằng tiếng Việt để thực hiện các thao tác này một cách trực quan trên máy tính. Ch−ơng trình đ−ợc viết trên nền ngôn ngữ lập trình ứng dụng Matlab 5.3. Khi lựa chọn tính toán hệ thống treo từ ch−ơng trình tổng thể, ban đầu sẽ có menu cho phép ng−ời dùng lựa chọn bài toán thiết kế hoặc kiểm nghiệm: Hình 3.4.1. Menu chính Nếu bấm chọn "Thiết kế" sẽ thực hiện phần ch−ơng trình thiết kế hệ thống treo từ các thông số hoàn toàn mới hoặc trên cơ sở các xe có sẵn do ng−ời sử dụng nhập vào. Nếu chọn "Kiểm nghiệm" sẽ thực hiện phần ch−ơng trình tính toán bài toán kiểm nghiệm hệ thống treo của các xe hiện có đầy đủ các thông số. Chọn "Thoát" để quay trở lại ch−ơng trình tổng thể toàn bộ các hệ thống trên ôtô. 4.1. Ch−ơng trình tính toán thiết kế hệ thống treo Khi lựa chọn "Thiết kế" từ menu chính sẽ chạy phần ch−ơng trình tính toán thiết kế hệ thống treo có giao diện nh− sau: Hình 3.4.1.1. Menu chính "Thiết kế hệ thống treo" - 83 - Trên menu có thanh công cụ cho phép chúng ta thực hiện các thao tác của bài toán thiết kế. Ban đầu là "Nhập dữ liệu", sau đó là "Xem kết quả" và kết thúc là "Thoát khỏi ch−ơng trình". Bên cạnh đó ng−ời sử dụng có thể xem phần "Trợ giúp" để biết thêm thông tin giúp đỡ về cách thức sử dụng ch−ơng trình trong những lần đầu tiên. 4.1.1. Nhập dữ liệu Đây là phần ch−ơng trình rất quan trọng, bao gồm các modul nhập dữ liệu chung của xe, lựa chọn và nhập dữ liệu của bộ phận đàn hồi (nhíp), chọn và nhập dữ liệu giảm chấn thuỷ lực.. Trong mỗi modul nhập dữ liệu đều có hai phần: Nhập dữ liệu từ bàn phím và nhập dữ liệu từ tệp. 4.1.1.1. Nhập dữ liệu từ tệp Khi bấm chọn nhập dữ liệu từ tệp của mỗi modul sẽ hiện ra bảng lựa chọn các tệp dữ liệu của các xe cơ sở đã có sẵn các thông số cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn để tham khảo khi thiết kế mới. Hình 3.4.1.2. Nhập dữ liệu từ tệp Khi ta chọn đ−ợc tệp dữ liệu thì ch−ơng trình sẽ hiện ra các menu giống nh− nhập dữ liệu từ bàn phím cho phép ng−ời sử dụng có thể tham khảo để giữ nguyên hay sửa đổi các thông số của xe đó (các menu này sẽ đ−ợc trình bày cụ thể ở d−ới đây). 4.1.1.2. Nhập dữ liệu của xe Khi bấm chọn "Nhập dữ liệu từ bàn phím" để nhập dữ liệu xe, sẽ hiện ra menu để ng−ời sử dụng nhập các thông số phục vụ cho quá trình tính toán: Sau khi đã nhập đầy đủ các thông số cơ bản của xe và lựa chọn kết cấu của hệ thống treo, chúng ta có thể l−u lại các thông số này khi bấm vào "L−u lại", hoặc có thể bấm "Tiếp tục" để kết thúc phần nhập dữ liệu xe, chuyển sang phần tiếp theo. Bấm "Thoát" khi nhập dữ liệu sai hoặc không muốn nhập dữ liệu nữa. - 84 - Hình 3.4.1.3. Nhập dữ liệu xe 4.1.1.3. Nhập dữ liệu nhíp Sau khi đã nhập dữ liệu của xe, ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập dữ liệu để thiết kế nhíp. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống treo/ Nhíp" sẽ hiện ra menu lựa chọn và nhập các thông số tham khảo để tính nhíp: Hình 3.4.1.4. Nhập thông số tính nhíp - 85 - Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của nhíp. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại", "Tiếp tục", "Thoát" nh− dữ liệu xe. 4.1.1.4. Nhập dữ liệu giảm chấn Sau khi đã nhập dữ liệu của nhíp, ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập dữ liệu để tính chọn giảm chấn. Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống treo/ Giảm chấn" sẽ hiện ra menu lựa chọn và nhập các thông số của giảm chấn: Hình 3.4.1.5. Nhập thông số giảm chấn Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của giảm chấn. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại", "Tiếp tục", "Thoát" nh− dữ liệu xe và dữ liệu nhíp. 4.1.2. Xem kết quả Sau khi đã hoàn thành phần nhập dữ liệu, ch−ơng trình sẽ tự động tính toán và các kết quả tính sẽ đ−ợc thể hiện khi ng−ời sử dụng bấm vào phần "Xem kết quả" ở menu chính. Khi bấm vào "Xem kết quả", lần l−ợt các bảng hiện kết quả sẽ đ−ợc thể hiện: Trên các bảng thể hiện kết quả, ng−ời sử dụng có thể lựa chọn "Xem tiếp" để chuyển qua bảng kết quả tiếp theo, hoặc "Quay lại" khi muốn xem bảng kết quả tr−ớc đó. Bấm "Thoát" khi kết thúc phần xem kết quả. Sau khi xem xong kết quả mà không muốn thực hiện công việc thiết kế hệ thống treo nữa, thì ng−ời sử dụng có thể lựa chọn "Thoát khỏi ch−ơng trình" để quay về menu lựa chọn bài toán thiết kế hoặc kiểm nghiệm nh− ban đầu để kết thúc phần "Tính toán thiết kế hệ thống treo". - 86 - Hình 3.4.1.6. Kết quả tính toán các giá trị đặc biệt Hình 3.4.1.7. Kết quả tính toán nhíp tr−ớc - 87 - Hình 3.4.1.8. Kết quả tính toán nhíp sau (nhíp chính) Hình 3.4.1.9. Kết quả tính toán nhíp sau (nhíp phụ) - 88 - Hình 3.4.1.10. Kết quả tính toán kiểm tra giảm chấn 4.2. Ch−ơng trình tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo Khi lựa chọn "Kiểm nghiệm" từ menu chính sẽ chạy phần ch−ơng trình tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo có giao diện nh− sau: Hình 3.4.2.1. Menu chính "Kiểm nghiệm hệ thống treo" 4.2.1. Nhập dữ liệu Đây là cũng phần ch−ơng trình rất quan trọng, bao gồm các modul nhập dữ liệu chung của xe, nhập dữ liệu của nhíp tr−ớc, nhíp sau, dữ liệu giảm chấn. T−ơng tự nh− phần thiết kế khi nhập dữ liệu có thể bằng hai cách: nhập dữ liệu từ bàn phím và nhập dữ liệu từ tệp. 4.2.1.1. Nhập dữ liệu từ tệp Khi bấm chọn nhập dữ liệu từ tệp của mỗi modul sẽ hiện ra bảng lựa chọn các tệp dữ liệu của các xe hiện đang sử dụng tại Việt Nam do nhóm tác giả thu thập đ−ợc. Ngoài ra ng−ời sử dụng cũng có thể l−u trữ lại bộ thông số của các xe khác trong quá trình sử dụng. - 89 - Hình 3.4.2.2. Nhập dữ liệu từ tệp 4.2.1.2. Nhập dữ liệu của xe Khi bấm chọn "Nhập dữ liệu từ bàn phím" để nhập dữ liệu xe, sẽ hiện ra menu để ng−ời sử dụng nhập các thông số phục vụ cho quá trình tính toán: Hình 3.4.2.3. Nhập dữ liệu xe Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của xe. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại", "Tiếp tục", "Thoát" nh− ở phần thiết kế. 4.2.1.3. Nhập dữ liệu nhíp Khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống treo/ Nhíp" sẽ hiện ra menu nhập các thông số của treo tr−ớc và treo sau: - 90 - Hình 3.4.2.4. Nhập dữ liệu nhíp tr−ớc Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của nhíp tr−ớc. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "Tiếp tục" để nhập thông số nhíp sau hoặc "Thoát" để thao tác lại. Hình 3.4.2.5. Nhập dữ liệu nhíp sau - 91 - Ch−ơng trình cho phép ng−ời sử dụng lựa chọn và nhập thông số của nhíp sau. Sau khi thực hiện việc nhập các thông số, ng−ời sử dụng cũng có thể lựa chọn khi bấm "L−u lại" để l−u các giá trị thông số của nhíp, "Tiếp tục" để thực hiện quá trình nhập dữ liệu tiếp theo hoặc "Thoát" để thao tác lại. 4.2.1.3. Nhập dữ liệu giảm chấn (nếu có) Nếu khi nhập thông số xe ban đầu có lắp giảm chấn, khi bấm chọn "Dữ liệu/ Thông số hệ thống t

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf1 56.pdf
Tài liệu liên quan