Luận văn khảo sát và tính toán Động lực học hệ thống dẫn Động phanh Ô tô bằng khí nén

Trong đỏ tác giá đã lần lượt tiền hành tỉnh toán tỉnh hệ thống dẫn động và tỉnl: ng dẫn động phanh khí nén trên máy toán động bằng phương pháp mô phỏng hệ tính từ đó xác dịnh các thông

LOI CAM BOAN

Học viên Để Văn Trực xin có lời cam đoan về công trinh khoa học nảy của minh Toàn bộ các thông từị, số liệu trình bảy trong luận văn lá do học viên sưu tầm, tập hợp sau đó phân tích, lựa chọn để trình bay theo mục tiêu của đề tài Các

mô hình bài toán khảo sát, các phương trình tính toán, các kết quả đạt được là đo

học viên thiết lập và giải quyết dưới sự hướng dẫn của PGS.LS Nguyễn lrợng, Tioan Nếu có điều gì không đúng, học viên xin hoản toàn chịu trách nhiệm trước

Hội ding cham luận văn thạc sĩ

Tà Nội, ngày 25 tháng Ø năm 2013

Học viên

Đỗ văn Trực

MO PAU Nên kinh tế Việt Nam dang trén da phat trién manh mé, cùng với đó là sự tăng,

nhanh vẻ sản lượng, sản xuất công nghiệp, nhu cảu tăng cao về vận tải hánh khách,

hàng hoá, dịch vụ mà trong đó ö tô đã trở thành phương tiện vận tải chú lực với tỉ trọng hơn 90% tổng lượng hàng hoá và hành khách cho các ngành kinh tế quốc dân

Sự gia tăng nhanh nhu cầu về vận chuyển hành khách trong khi điển kiện kinh tế

của đa số người đân chưa cao đã tạo điều kiên thuận lợi cho sự gia tầng nhanh chóng về số lượng xe ô tô chớ khách dặc biệt là hệ thống xe buýt trong các thành 'phả lớn như Hà Nội, thành phố Hằ Chỉ Minh Việc gia tăng phương tiện vận tải nay cing lam gia ling tai nạn giao thông gây thiệt hại lớn về người và của cho xã hội Trong các nguyên nhàn gây tai nạn đo tình trạng kĩ thuật của xe không đảm bio thì chiếm tới 52 — 75% nguyên nhân do hệ thống phanh, đo đó yêu câu đối với hệ thông phanh ngày càng được nâng cao nên cản phải được liên tục nghiên cứu, cải tiền nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, giứp ö tô an toản trong chuyên động

Hiện nay, các xe thể hệ mới đã sử dụng hệ thông phanh với những tính năng, chỉ

tiêu kỹ thuật cao nhằm đáp ứng các qui định ngày cảng khắt khe đâm bảo an toàn

cho người, hàng hoá vận chuyên và phương tiện giao thông Trên các xe õ tô hiện

đại thường dàng hệ thống phanh khí đẫn động nhiều dòng độc lấp cũng như được

trang bị thêm các thiết bị, bỏ phận, hệ thống hỗ nhằm tăng mức độ an toàn hiệu quả

cho xe Các hệ thông phanh có trang bị bộ chồng hãm cứng bánh xe khủ phanh được

sử dụng rông rãi không chỉ đổi với xe du lịch, xe khách, xe buỷt mã còn trên các xe tái

Cho đến nay, ở nước ta các công trình nghiên cứu lính toán hệ thống phưnh khí

nén thường chí dừng ở giai doạn tính toán tĩnh má chưa có các nghiên cứu dây dủ

vẻ quả trình động học của đẫn động phanh cũng như khảo sát, phân tích các nhân tố

ảnh hướng đến quá Irình làm việc của dẫn động phanh khi rẻn Đối với dẫn động,

phanh khí nén, nhược điểm lớn nhất là thời gian chậm tác dụng của hệ thống (thời

gian phản ứng) tương đổi lớn

Xuất phát từ thực tế trên, để tài: “Khảo sát và tính toán dòng lực học hệ thông, dẫn động phanh khí nén” sẽ góp một phần nhó trong quá trình nghiên cứu, cái thiện dẫn động điều khiển bê thông phanh khí nẻn

Mục dịch nghiện cửu chính của dễ tài lá nghiền cửa quả trình động lực học din

thống phanh khi nén để lam

động phanh khi nén ở trong các chế độ lảm việc của

căn cử cho việc xác định thời gian chậm tác dụng của hệ thống, từ đỏ khảo sát một

số trường hợp nhằm đánh giá mức độ chậm tác dụng của hệ thống

Tôi xin chân thành cám ơn thây giáo hướng đẫn PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan

đã lận tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận van Cam ơn lập thể các thầy giáo

trong Viện Cơ khi Dộng lực, Viện đảo tạo sau đại học - Trường Dại học lách khoa

Hà Nội, các bạn củng lớp đã tận tình giúp đố, tạo điểu kiện thuận Joi trong suốt khoá học vừa qua./

DANH SÁCH CÁC HỈNH VÀ ĐÔ THỊ

Hình 1.1: Sơ đồ dẫn động phanh xe KaA4:47-5320,

Hình 1,2: Giân đồ phanh,

Hình 1.3:Bê trí van lăng tốc trên xe

Tình 1.4: Sơ đồ trí van hạn chế áp suất cầu trước,

Hình 1.3:Sơ dồ bỏ trí bộ điều hòa lực phanh

Tồnh 1.6:V† trí lắp đặt bộ điều hoà lực phanh trên xe

Hình 1.7: Van hiệu chỉnh mắc nói tiếp

Hình 1.8: Van hiệu chính

Tình 1.9: Van hiệu chỉnh mắc song song

Hình 1.10:Các phương án bô trí bộ diều hòa lực phanh và van tăng tốc,

Linh 1.11: Van tổng phanh

Hình L1 lâu phanh

Hình 1,13: Liên lết giữa bầu phanh và cơ câu phanh,

Tinh 1.14: Van tăng tốc

Hình 1.15:Sơ đồ bắ trí van bảo vệ

Hinh 2.1 M46 1d diém mit khí nên

Tlinh 2.2.Tiét hau va ki hiệu của nó bên sơ đồ mã phòng

Hình 2.3 Dung tích không đổi

: Äô hình dùng (ích thay déi

A42 hình tính toán dưng tích thay đối Hình 2.6: Mô hình mội đoạn ông dẫn

Hình 2

+ Đồ thị hệ số lưu lượng H ứng với dường kinh trong của dường Ông, Tình 2.8 Sơ đề mô phỏng dòng khí qua van

Hình 2.9: Sơ đồ hai khâu D-E mắc nồi tiếp

Tình 1.10: Sơ dỗ hai khâu D-E mắc sang song

Hình 2.11: Sơ đồ mã hình hóa bầu phanh

Tình 2.12: Van tăng tốc.

Ở dễ tài này các tác giả trình bày mỏ hình toán học của hệ thông phanh khí iến với hai loại van thường gặp đỏ là: van phanh kép vả van relay Các tác giá đã sứ

đụng phương pháp mỗ hình hóa để tỉnh toán động lực học dẫn động phanh khí nén

trong mé hinh nay

Tác giả đã xây đụng phương trình, hệ phương trình vi phân của áp suất trong

tệ thống, đúng phản mềm Matlab đề xây dựng thuật Loán kết hợp với các thông số

của mô hình để xác định thể tích của bẫu phanh, đường kinh bau phanh, độ cứng lò

xeo Dễ tài này được đừng trong việo thiết kế mới hệ thống phanh xe tải nặng, xe

đầu kéo

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

'Trong lĩnh vục nghiên cửu, chế tạo ô tô trong nước, đã có một số công trinh nghiên cứu tính toán các biện pháp cụ thể về đẫn động phanh khí mến, từ đó đưa ra được các phương pháp làm giảm độ chậm tác dụng cũng như cải thiện tỉnh năng của hệ thống

1, Tác giá Đặng Quốc Cường (ĐH SPKT IP HCM, 2012) dã nghiên cửu, mô phỏng động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh khí nén trén Ro-mooc

thiểu câu Tác giả đã đưa ra được một số các phương pháp bổ trí các chỉ tiết, cụm

củữ tiết đễ dâm bão tính đồng bộ trong dẫn động phanh giữa các cầu Tuy nhiên khả

tính toán, tác giả lại coi các bẩn phanh là những thể tích không đối, do đó đã có

qt sai sé dang kế trong kết quả tính toán

006) tiến hành tính toán tĩnh và tỉnh toán động hệ thông đến động phanh khí nén trên ô lô lãi cô trung bình và cỡ

ác giá lrương Mạnh Liùng (OH G†V

lớn Trong đỏ tác giá đã lần lượt tiền hành tỉnh toán tỉnh hệ thống dẫn động và tỉnl:

ng dẫn động phanh khí nén trên máy

toán động bằng phương pháp mô phỏng hệ

tính từ đó xác dịnh các thông số của hệ thống phanh tại trạng thải tĩnh (trang thái xác lập) và các đổ thị quan hệ giữa áp suất, dịch chuyển với thời gian của phân tứ

trong hệ thống Ngoài ra việc khảo sát các thông số ảnh hưởng dé tim ra các thông,

số hợp ký cho hệ thông phục vụ cho việc tính toán thiết kế hệ thống phanh khi nén

3, Tác giá Vương Xuân Sinh (HV KTQS - 2007) tiến hành nghiên cửu, tính toán:

mê phỏng hệ thống đẫn động phanh khí nén xe Zil-130 và tính toán cải tiến hệ thông phanh khí nén từ 1 dòng thành 2 đồng độc lập Đây là hệ thẳng đơn giản, không có các van phụ trợ, cũng như trong quá trình tỉnh toán đã bố qua sự thay đổi

thể tích tức thời của các bầu phanh do đó có ảnh hưởng đến kết quả tính toán

1.4 Hưởng nghiên cửu

1.4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu các cơ sở lý thuyết vẻ hệ thống phanh khí nén

« - Nghiên cửu phương pháp mô hình hỏa dẫn dộng phanh khi nén

« Kết hợp kiến thức lý thuyết về hệ thông phanh khí nén vả kiến thức về mô hình hóa để đưa ra phương pháp tỉnh toán động lực học đẫn động phanh khí

nén trên xe được chọn

1.42 Đối tượng nghiÊn cửu

œ- Lý Huyết về hệ thống phanh khí nén lrên ô lỏ

œ Động lực học dẫn động phanh khí nén

«_ Lý thuyết về mô hình hóa dẫn động phanh khí nén

1.43 Hướng nghiên cửu

1.4.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về hệ thông phanh khí nén

e _ Nghiên cứu tổng quan về hệ thing phanh khí nén

«_ Tùn hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động cửa cáo bộ phận

«- Nghiên cứu dông lực học dẫn dộng phanh khi nén

~ .4.3.2- Nghiên cứu phương pháp mô hình hỏa dẫn động phanh khí nén

«- Cáo giả thiết để áp đựng phương pháp mô hình hóa

«- Mô hinh hóa dẫn động phanh khí nẻn

«_ Mô hình tỉnh toán trong hệ thống phanh khí nén

sử dụng phương pháp mô phỏng tập trungdà xây đựng các phương trình mô tả sự biến đổi của lưu hrong, ap suất qua các phân tử khi động (tiết lưu, thẻ tích khi, ).các kết quả nghiên cứu này có thể đừng lam cơ sở để tỉnh Loán, khảo sát quả trình động,

"học trong một hệ dẫn dộng khi nẻn có sự nỗi ghép của nhiều phân tử khi động phức tạp

Trên các ô tô sử dụng hệ thông phanh dẫn động khi nén hiện đại, thường sứ dụng dẫn động nhiều đòng, với hệ thông phanh chính (phanh chân) thông thường sử dụng đẫn động 2 đòng, độc lập, làm tăng tính an toàn chuyển động của ô lô, nhưng, việc tỉnh toán các phần tử trong hệ thống phanh cũng phúc tạp hơn Cáo hãng sẵn xuất ð tô cũng như các trung tâm nghiên cứu cũng luôn có những nghiên cửu và tính toán cụ thể về hệ thông phanh khi nén của ô lô liện đại tuy nhiên nhưng số liệu và các công thức tỉnh toán thường it dược công bỏ rộng rãi, Sau đây lá một vải kết quả nghiên cứu tiêu biểu

1 Alexander Kramskoy, “improvement of calculation and dynamics air brake

on vehicles "Kharkiv State road - Transport University, 2006

Tổ tài gồm bến phân:

-_ Phân thứ nhất tác giả trình bảy các xu hướng chính của hệ thông phanh khí nén

- Plein the hai: trình bảy các giả thiết cơ bản khi mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khí nén

- Phần thứ ba: mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khi nén trên xe KrAZ~

6510 (hình 1.2)

-_ Phân thử tử: sử dụng phân mềm Matlab dé tinh toán động lực bọc dẫn động

phanh khí nén, sau đó đưa ra kết luận

2 2bigmiew Kulssza, Eraneiszek Siemienisko, Modeling the air brake systern equipped with the brake and relay valves, Bialystck University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Department of Automatics and Roboties, Balan, 2010.

trong hệ thống Ngoài ra việc khảo sát các thông số ảnh hưởng dé tim ra các thông,

số hợp ký cho hệ thông phục vụ cho việc tính toán thiết kế hệ thống phanh khi nén

3, Tác giá Vương Xuân Sinh (HV KTQS - 2007) tiến hành nghiên cửu, tính toán:

mê phỏng hệ thống đẫn động phanh khí nén xe Zil-130 và tính toán cải tiến hệ thông phanh khí nén từ 1 dòng thành 2 đồng độc lập Đây là hệ thẳng đơn giản, không có các van phụ trợ, cũng như trong quá trình tỉnh toán đã bố qua sự thay đổi

thể tích tức thời của các bầu phanh do đó có ảnh hưởng đến kết quả tính toán

1.4 Hưởng nghiên cửu

1.4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu các cơ sở lý thuyết vẻ hệ thống phanh khí nén

« - Nghiên cửu phương pháp mô hình hỏa dẫn dộng phanh khi nén

« Kết hợp kiến thức lý thuyết về hệ thông phanh khí nén vả kiến thức về mô hình hóa để đưa ra phương pháp tỉnh toán động lực học đẫn động phanh khí

nén trên xe được chọn

1.42 Đối tượng nghiÊn cửu

œ- Lý Huyết về hệ thống phanh khí nén lrên ô lỏ

œ Động lực học dẫn động phanh khí nén

«_ Lý thuyết về mô hình hóa dẫn động phanh khí nén

1.43 Hướng nghiên cửu

1.4.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về hệ thông phanh khí nén

e _ Nghiên cứu tổng quan về hệ thing phanh khí nén

«_ Tùn hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động cửa cáo bộ phận

«- Nghiên cứu dông lực học dẫn dộng phanh khi nén

~ .4.3.2- Nghiên cứu phương pháp mô hình hỏa dẫn động phanh khí nén

«- Cáo giả thiết để áp đựng phương pháp mô hình hóa

«- Mô hinh hóa dẫn động phanh khí nẻn

«_ Mô hình tỉnh toán trong hệ thống phanh khí nén

sử dụng phương pháp mô phỏng tập trungdà xây đựng các phương trình mô tả sự biến đổi của lưu hrong, ap suất qua các phân tử khi động (tiết lưu, thẻ tích khi, ).các kết quả nghiên cứu này có thể đừng lam cơ sở để tỉnh Loán, khảo sát quả trình động,

"học trong một hệ dẫn dộng khi nẻn có sự nỗi ghép của nhiều phân tử khi động phức tạp

Trên các ô tô sử dụng hệ thông phanh dẫn động khi nén hiện đại, thường sứ dụng dẫn động nhiều đòng, với hệ thông phanh chính (phanh chân) thông thường sử dụng đẫn động 2 đòng, độc lập, làm tăng tính an toàn chuyển động của ô lô, nhưng, việc tỉnh toán các phần tử trong hệ thống phanh cũng phúc tạp hơn Cáo hãng sẵn xuất ð tô cũng như các trung tâm nghiên cứu cũng luôn có những nghiên cửu và tính toán cụ thể về hệ thông phanh khi nén của ô lô liện đại tuy nhiên nhưng số liệu và các công thức tỉnh toán thường it dược công bỏ rộng rãi, Sau đây lá một vải kết quả nghiên cứu tiêu biểu

1 Alexander Kramskoy, “improvement of calculation and dynamics air brake

on vehicles "Kharkiv State road - Transport University, 2006

Tổ tài gồm bến phân:

-_ Phân thứ nhất tác giả trình bảy các xu hướng chính của hệ thông phanh khí nén

- Plein the hai: trình bảy các giả thiết cơ bản khi mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khí nén

- Phần thứ ba: mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khi nén trên xe KrAZ~

6510 (hình 1.2)

-_ Phân thử tử: sử dụng phân mềm Matlab dé tinh toán động lực bọc dẫn động

phanh khí nén, sau đó đưa ra kết luận

2 2bigmiew Kulssza, Eraneiszek Siemienisko, Modeling the air brake systern equipped with the brake and relay valves, Bialystck University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Department of Automatics and Roboties, Balan, 2010.

DANH SÁCH CÁC HỈNH VÀ ĐÔ THỊ

Hình 1.1: Sơ đồ dẫn động phanh xe KaA4:47-5320,

Hình 1,2: Giân đồ phanh,

Hình 1.3:Bê trí van lăng tốc trên xe

Tình 1.4: Sơ đồ trí van hạn chế áp suất cầu trước,

Hình 1.3:Sơ dồ bỏ trí bộ điều hòa lực phanh

Tồnh 1.6:V† trí lắp đặt bộ điều hoà lực phanh trên xe

Hình 1.7: Van hiệu chỉnh mắc nói tiếp

Hình 1.8: Van hiệu chính

Tình 1.9: Van hiệu chỉnh mắc song song

Hình 1.10:Các phương án bô trí bộ diều hòa lực phanh và van tăng tốc,

Linh 1.11: Van tổng phanh

Hình L1 lâu phanh

Hình 1,13: Liên lết giữa bầu phanh và cơ câu phanh,

Tinh 1.14: Van tăng tốc

Hình 1.15:Sơ đồ bắ trí van bảo vệ

Hinh 2.1 M46 1d diém mit khí nên

Tlinh 2.2.Tiét hau va ki hiệu của nó bên sơ đồ mã phòng

Hình 2.3 Dung tích không đổi

: Äô hình dùng (ích thay déi

A42 hình tính toán dưng tích thay đối Hình 2.6: Mô hình mội đoạn ông dẫn

Hình 2

+ Đồ thị hệ số lưu lượng H ứng với dường kinh trong của dường Ông, Tình 2.8 Sơ đề mô phỏng dòng khí qua van

Hình 2.9: Sơ đồ hai khâu D-E mắc nồi tiếp

Tình 1.10: Sơ dỗ hai khâu D-E mắc sang song

Hình 2.11: Sơ đồ mã hình hóa bầu phanh

Tình 2.12: Van tăng tốc.

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VĂN ĐÉ NGHIÊN CỨU

„ý do thực hiện va tim quan trọng của để tải

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nên kinh tế xã hội, sản xuất công nghiệp gia tăng, ngành công nghiệp ô tỏ cũng không phải là ngoại lệ Kế tr khi ra dời đến nay chiée 6 16 đóng vai trò quan trọng và cân tuết rong dời sống xã

hội Nó tạo nên một mạng lưới rộng lớn vẻ vận chuyến người và hàng hóa trên toàn

thể giới Ở Việt Nam hiện nay, do nhủ cầu vận chuyển hành khách hàng hóa ngày cảng nhiều đặc biết là đường bộ với các loại xe khách và xe tải cỡ lớn Lượng phương tiên tầng nhanh, tắc độ trung bình của các phương tiện cững ngảy một cao,

do đó yêu câu về an Loam van chuyển cho ô tô ngày cảng được chủ trọng đặc biệt là yêu cầu về hệ thống phanh Các yêu càu dối với hệ thống phanh hiện tại dã dược 'pháp lí hoá thông qua các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế và ngày cảng trở nên khắt kho hơn Các nhà sản xuất cũng như trung tâm nghiên cứu luôn phải cập nhật từ những yêu cầu thiết yêu đối với hệ thống phanh để đáp ửng, những tiêu chuẩn được

đưa ra Việc trang bị, bố sung những tài liệu kỹ thuật vẻ các loại xe trên là rất cân

thiết, gúp phần sử dụng và khai thắc phương tiện đại hiệu quả tốt nhật

Việc mô phỏng và tính toán hệ thẳng dẫn động phanh khí nén đề xác định

thiệu quả phanh vả từn các giải pháp nàng cao hiện quả phanh đáp ứng các tiêu chuẩn: tiện hành là rất cần thiết Phương pháp mô phỏng vả tỉnh toán với sự trợ giúp của indy lính sẽ giúp cho các nhà thiết kế tiết kiệm được thời gian và chỉ phí Trong điệu kiện còn thiểu về trang thiết bị thí nghiệm như nước ta hién nay thi phương pháp xảy thích hợp và có tính khá thi cao

Vi những lí do trên, tôi chọn dễ tài : “Khảo sát và tính toán dộng lực học hệ thông dẫn động phanh ô tô bằng khí nén” Với để tài này tôi hy vọng có thể đáp ứng được phân nào những như cầu nói trên

trong hệ thống Ngoài ra việc khảo sát các thông số ảnh hưởng dé tim ra các thông,

số hợp ký cho hệ thông phục vụ cho việc tính toán thiết kế hệ thống phanh khi nén

3, Tác giá Vương Xuân Sinh (HV KTQS - 2007) tiến hành nghiên cửu, tính toán:

mê phỏng hệ thống đẫn động phanh khí nén xe Zil-130 và tính toán cải tiến hệ thông phanh khí nén từ 1 dòng thành 2 đồng độc lập Đây là hệ thẳng đơn giản, không có các van phụ trợ, cũng như trong quá trình tỉnh toán đã bố qua sự thay đổi

thể tích tức thời của các bầu phanh do đó có ảnh hưởng đến kết quả tính toán

1.4 Hưởng nghiên cửu

1.4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu các cơ sở lý thuyết vẻ hệ thống phanh khí nén

« - Nghiên cửu phương pháp mô hình hỏa dẫn dộng phanh khi nén

« Kết hợp kiến thức lý thuyết về hệ thông phanh khí nén vả kiến thức về mô hình hóa để đưa ra phương pháp tỉnh toán động lực học đẫn động phanh khí

nén trên xe được chọn

1.42 Đối tượng nghiÊn cửu

œ- Lý Huyết về hệ thống phanh khí nén lrên ô lỏ

œ Động lực học dẫn động phanh khí nén

«_ Lý thuyết về mô hình hóa dẫn động phanh khí nén

1.43 Hướng nghiên cửu

1.4.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về hệ thông phanh khí nén

e _ Nghiên cứu tổng quan về hệ thing phanh khí nén

«_ Tùn hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động cửa cáo bộ phận

«- Nghiên cứu dông lực học dẫn dộng phanh khi nén

~ .4.3.2- Nghiên cứu phương pháp mô hình hỏa dẫn động phanh khí nén

«- Cáo giả thiết để áp đựng phương pháp mô hình hóa

«- Mô hinh hóa dẫn động phanh khí nẻn

«_ Mô hình tỉnh toán trong hệ thống phanh khí nén

«© Đưa ra phương pháp tinh toán động, lực học dẫn dộng phanh khi nén trên quan

điểm mô hinh hóa

+ Tỉnhtoán động lựo học dẫn động phanh khí nén trên cơ sở xe Buyt DEAWOO- BS-090

+ Khảo sát một số trường hợp thay đổi tác động đầu vào và xác định thời gian chậm tác dụng của hệ thông nhằm đạt dược hiệu quả phanh tốt nhất

1.3 Những nghiên cứu đỗi với hệ thông phanh khi nén

TIệ thống phanh khí nén là một hệ thống rất phức tạp, là sụ ghép nói của nhiều phân tử khí động và có các chế độ làm việc đặc trưng, bản chất các hiển

tượng vật lý xây ra trong hệ thống phức tạp lại phụ thuộc vào nhiều yếu lố khác

nhau như kích thước đường ống, chất lượng lưu thông của đỏng khí, mật độ và áp suất của dùng khí và cho lới nay vẫn chưa có được những biểu thức toán học để biểu điển chính xác quá trình lưu thông của dòng không khí trong hệ thống Việc tính toán động lực học đối với hệ thống dẫn động phanh khí nén nhằm khảo sát qui

1.3.1 Tình hình nghiên cửu trên thể giới

Cáo lắc gia NF Metliuk, V.P Av-tu-sereko va nhiều tá giả khảo đã tiên bành nghiên cửu quá trình dộng lọc trong dẫn dộng khi nén vả thủy lực Hằng cách

?

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VĂN ĐÉ NGHIÊN CỨU

„ý do thực hiện va tim quan trọng của để tải

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nên kinh tế xã hội, sản xuất công nghiệp gia tăng, ngành công nghiệp ô tỏ cũng không phải là ngoại lệ Kế tr khi ra dời đến nay chiée 6 16 đóng vai trò quan trọng và cân tuết rong dời sống xã

hội Nó tạo nên một mạng lưới rộng lớn vẻ vận chuyến người và hàng hóa trên toàn

thể giới Ở Việt Nam hiện nay, do nhủ cầu vận chuyển hành khách hàng hóa ngày cảng nhiều đặc biết là đường bộ với các loại xe khách và xe tải cỡ lớn Lượng phương tiên tầng nhanh, tắc độ trung bình của các phương tiện cững ngảy một cao,

do đó yêu câu về an Loam van chuyển cho ô tô ngày cảng được chủ trọng đặc biệt là yêu cầu về hệ thống phanh Các yêu càu dối với hệ thống phanh hiện tại dã dược 'pháp lí hoá thông qua các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế và ngày cảng trở nên khắt kho hơn Các nhà sản xuất cũng như trung tâm nghiên cứu luôn phải cập nhật từ những yêu cầu thiết yêu đối với hệ thống phanh để đáp ửng, những tiêu chuẩn được

đưa ra Việc trang bị, bố sung những tài liệu kỹ thuật vẻ các loại xe trên là rất cân

thiết, gúp phần sử dụng và khai thắc phương tiện đại hiệu quả tốt nhật

Việc mô phỏng và tính toán hệ thẳng dẫn động phanh khí nén đề xác định

thiệu quả phanh vả từn các giải pháp nàng cao hiện quả phanh đáp ứng các tiêu chuẩn: tiện hành là rất cần thiết Phương pháp mô phỏng vả tỉnh toán với sự trợ giúp của indy lính sẽ giúp cho các nhà thiết kế tiết kiệm được thời gian và chỉ phí Trong điệu kiện còn thiểu về trang thiết bị thí nghiệm như nước ta hién nay thi phương pháp xảy thích hợp và có tính khá thi cao

Vi những lí do trên, tôi chọn dễ tài : “Khảo sát và tính toán dộng lực học hệ thông dẫn động phanh ô tô bằng khí nén” Với để tài này tôi hy vọng có thể đáp ứng được phân nào những như cầu nói trên

sử dụng phương pháp mô phỏng tập trungdà xây đựng các phương trình mô tả sự biến đổi của lưu hrong, ap suất qua các phân tử khi động (tiết lưu, thẻ tích khi, ).các kết quả nghiên cứu này có thể đừng lam cơ sở để tỉnh Loán, khảo sát quả trình động,

"học trong một hệ dẫn dộng khi nẻn có sự nỗi ghép của nhiều phân tử khi động phức tạp

Trên các ô tô sử dụng hệ thông phanh dẫn động khi nén hiện đại, thường sứ dụng dẫn động nhiều đòng, với hệ thông phanh chính (phanh chân) thông thường sử dụng đẫn động 2 đòng, độc lập, làm tăng tính an toàn chuyển động của ô lô, nhưng, việc tỉnh toán các phần tử trong hệ thống phanh cũng phúc tạp hơn Cáo hãng sẵn xuất ð tô cũng như các trung tâm nghiên cứu cũng luôn có những nghiên cửu và tính toán cụ thể về hệ thông phanh khi nén của ô lô liện đại tuy nhiên nhưng số liệu và các công thức tỉnh toán thường it dược công bỏ rộng rãi, Sau đây lá một vải kết quả nghiên cứu tiêu biểu

1 Alexander Kramskoy, “improvement of calculation and dynamics air brake

on vehicles "Kharkiv State road - Transport University, 2006

Tổ tài gồm bến phân:

-_ Phân thứ nhất tác giả trình bảy các xu hướng chính của hệ thông phanh khí nén

- Plein the hai: trình bảy các giả thiết cơ bản khi mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khí nén

- Phần thứ ba: mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khi nén trên xe KrAZ~

6510 (hình 1.2)

-_ Phân thử tử: sử dụng phân mềm Matlab dé tinh toán động lực bọc dẫn động

phanh khí nén, sau đó đưa ra kết luận

2 2bigmiew Kulssza, Eraneiszek Siemienisko, Modeling the air brake systern equipped with the brake and relay valves, Bialystck University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Department of Automatics and Roboties, Balan, 2010.

1.2 Mục liêu của đề tải

«© Đưa ra phương pháp tinh toán động, lực học dẫn dộng phanh khi nén trên quan

điểm mô hinh hóa

+ Tỉnhtoán động lựo học dẫn động phanh khí nén trên cơ sở xe Buyt DEAWOO- BS-090

+ Khảo sát một số trường hợp thay đổi tác động đầu vào và xác định thời gian chậm tác dụng của hệ thông nhằm đạt dược hiệu quả phanh tốt nhất

1.3 Những nghiên cứu đỗi với hệ thông phanh khi nén

TIệ thống phanh khí nén là một hệ thống rất phức tạp, là sụ ghép nói của nhiều phân tử khí động và có các chế độ làm việc đặc trưng, bản chất các hiển

tượng vật lý xây ra trong hệ thống phức tạp lại phụ thuộc vào nhiều yếu lố khác

nhau như kích thước đường ống, chất lượng lưu thông của đỏng khí, mật độ và áp suất của dùng khí và cho lới nay vẫn chưa có được những biểu thức toán học để biểu điển chính xác quá trình lưu thông của dòng không khí trong hệ thống Việc tính toán động lực học đối với hệ thống dẫn động phanh khí nén nhằm khảo sát qui

lân

tuật biến đối của áp suất khí én theo thời gian tại các đ êm bất kì trong hệ

động, các nhân tố gây ra tôn thất lưu lượng, làm chậm quả trình xác lập trị số ap suất ở đầu ra của hệ thống (tại cáo van điều khiển, các bầu phanh, }

1.3.1 Tình hình nghiên cửu trên thể giới

Cáo lắc gia NF Metliuk, V.P Av-tu-sereko va nhiều tá giả khảo đã tiên bành nghiên cửu quá trình dộng lọc trong dẫn dộng khi nén vả thủy lực Hằng cách

Tồnh 1.6:V† trí lắp đặt bộ điều hoà lực phanh trên xe

Hình 1.7: Van hiệu chỉnh mắc nói tiếp

Hình 1.8: Van hiệu chính

Tình 1.9: Van hiệu chỉnh mắc song song

Hình 1.10:Các phương án bô trí bộ diều hòa lực phanh và van tăng tốc,

Linh 1.11: Van tổng phanh

Hình L1

lâu phanh

Hình 1,13: Liên lết giữa bầu phanh và cơ câu phanh,

Tinh 1.14: Van tăng tốc

Hình 1.15:Sơ đồ bắ trí van bảo vệ

Hinh 2.1 M46 1d diém mit khí nên

Tlinh 2.2.Tiét hau va ki hiệu của nó bên sơ đồ mã phòng

Hình 2.3 Dung tích không đổi

: Äô hình dùng (ích thay déi

A42 hình tính toán dưng tích thay đối Hình 2.6: Mô hình mội đoạn ông dẫn

Hình 2

+ Đồ thị hệ số lưu lượng H ứng với dường kinh trong của dường Ông, Tình 2.8 Sơ đề mô phỏng dòng khí qua van

Hình 2.9: Sơ đồ hai khâu D-E mắc nồi tiếp

Tình 1.10: Sơ dỗ hai khâu D-E mắc sang song

Hình 2.11: Sơ đồ mã hình hóa bầu phanh

Tình 2.12: Van tăng tốc.

1.2 Mục liêu của đề tải

«© Đưa ra phương pháp tinh toán động, lực học dẫn dộng phanh khi nén trên quan

điểm mô hinh hóa

+ Tỉnhtoán động lựo học dẫn động phanh khí nén trên cơ sở xe Buyt DEAWOO- BS-090

+ Khảo sát một số trường hợp thay đổi tác động đầu vào và xác định thời gian chậm tác dụng của hệ thông nhằm đạt dược hiệu quả phanh tốt nhất

1.3 Những nghiên cứu đỗi với hệ thông phanh khi nén

TIệ thống phanh khí nén là một hệ thống rất phức tạp, là sụ ghép nói của nhiều phân tử khí động và có các chế độ làm việc đặc trưng, bản chất các hiển

tượng vật lý xây ra trong hệ thống phức tạp lại phụ thuộc vào nhiều yếu lố khác

nhau như kích thước đường ống, chất lượng lưu thông của đỏng khí, mật độ và áp suất của dùng khí và cho lới nay vẫn chưa có được những biểu thức toán học để biểu điển chính xác quá trình lưu thông của dòng không khí trong hệ thống Việc tính toán động lực học đối với hệ thống dẫn động phanh khí nén nhằm khảo sát qui

lân

tuật biến đối của áp suất khí én theo thời gian tại các đ êm bất kì trong hệ

động, các nhân tố gây ra tôn thất lưu lượng, làm chậm quả trình xác lập trị số ap suất ở đầu ra của hệ thống (tại cáo van điều khiển, các bầu phanh, }

1.3.1 Tình hình nghiên cửu trên thể giới

Cáo lắc gia NF Metliuk, V.P Av-tu-sereko va nhiều tá giả khảo đã tiên bành nghiên cửu quá trình dộng lọc trong dẫn dộng khi nén vả thủy lực Hằng cách

trong hệ thống Ngoài ra việc khảo sát các thông số ảnh hưởng dé tim ra các thông,

số hợp ký cho hệ thông phục vụ cho việc tính toán thiết kế hệ thống phanh khi nén

3, Tác giá Vương Xuân Sinh (HV KTQS - 2007) tiến hành nghiên cửu, tính toán:

mê phỏng hệ thống đẫn động phanh khí nén xe Zil-130 và tính toán cải tiến hệ thông phanh khí nén từ 1 dòng thành 2 đồng độc lập Đây là hệ thẳng đơn giản, không có các van phụ trợ, cũng như trong quá trình tỉnh toán đã bố qua sự thay đổi

thể tích tức thời của các bầu phanh do đó có ảnh hưởng đến kết quả tính toán

1.4 Hưởng nghiên cửu

1.4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu các cơ sở lý thuyết vẻ hệ thống phanh khí nén

« - Nghiên cửu phương pháp mô hình hỏa dẫn dộng phanh khi nén

« Kết hợp kiến thức lý thuyết về hệ thông phanh khí nén vả kiến thức về mô hình hóa để đưa ra phương pháp tỉnh toán động lực học đẫn động phanh khí

nén trên xe được chọn

1.42 Đối tượng nghiÊn cửu

œ- Lý Huyết về hệ thống phanh khí nén lrên ô lỏ

œ Động lực học dẫn động phanh khí nén

«_ Lý thuyết về mô hình hóa dẫn động phanh khí nén

1.43 Hướng nghiên cửu

1.4.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về hệ thông phanh khí nén

e _ Nghiên cứu tổng quan về hệ thing phanh khí nén

«_ Tùn hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động cửa cáo bộ phận

«- Nghiên cứu dông lực học dẫn dộng phanh khi nén

~ .4.3.2- Nghiên cứu phương pháp mô hình hỏa dẫn động phanh khí nén

«- Cáo giả thiết để áp đựng phương pháp mô hình hóa

«- Mô hinh hóa dẫn động phanh khí nẻn

«_ Mô hình tỉnh toán trong hệ thống phanh khí nén

10

DANH SÁCH CÁC HỈNH VÀ ĐÔ THỊ

Hình 1.1: Sơ đồ dẫn động phanh xe KaA4:47-5320,

Hình 1,2: Giân đồ phanh,

Hình 1.3:Bê trí van lăng tốc trên xe

Tình 1.4: Sơ đồ trí van hạn chế áp suất cầu trước,

Hình 1.3:Sơ dồ bỏ trí bộ điều hòa lực phanh

Tồnh 1.6:V† trí lắp đặt bộ điều hoà lực phanh trên xe

Hình 1.7: Van hiệu chỉnh mắc nói tiếp

Hình 1.8: Van hiệu chính

Tình 1.9: Van hiệu chỉnh mắc song song

Hình 1.10:Các phương án bô trí bộ diều hòa lực phanh và van tăng tốc,

Linh 1.11: Van tổng phanh

Hình L1 lâu phanh

Hình 1,13: Liên lết giữa bầu phanh và cơ câu phanh,

Tinh 1.14: Van tăng tốc

Hình 1.15:Sơ đồ bắ trí van bảo vệ

Hinh 2.1 M46 1d diém mit khí nên

Tlinh 2.2.Tiét hau va ki hiệu của nó bên sơ đồ mã phòng

Hình 2.3 Dung tích không đổi

: Äô hình dùng (ích thay déi

A42 hình tính toán dưng tích thay đối Hình 2.6: Mô hình mội đoạn ông dẫn

Hình 2

+ Đồ thị hệ số lưu lượng H ứng với dường kinh trong của dường Ông, Tình 2.8 Sơ đề mô phỏng dòng khí qua van

Hình 2.9: Sơ đồ hai khâu D-E mắc nồi tiếp

Tình 1.10: Sơ dỗ hai khâu D-E mắc sang song

Hình 2.11: Sơ đồ mã hình hóa bầu phanh

Tình 2.12: Van tăng tốc.

Hình 3,1: Sơ dỗ hệ thông phanh khi nén trên xe buyt Deawoo-BS-090

Linh 3.2:Sơ' đề tính dẫn độnghệ thông phanh chính trên xe buýt Deauoo-9-090 Hình 3.3: Sơ đồ mô phông dẫn động phanh cầu trước

Hình 3,4: Sơ dỗ mô phông dẫn dộng phanh cầu sau

Tinh 3.5: Sơ đồ tính toán đẫn động phanh cầu sau

Hình 3.6: Sơ đồ mô phòng dẫn dộng phanh cdu ước

Hình 3.7: Dé thi qué trinh nạp khi vào bầu trước

Tình 3.8: Sơ đồ mỗ phòng dẫn động phanh cầu sau

Hình 3.9: Đà thị quả trình nạp khí bằu phanh san

Linh 3.10: Dé thi dp sudt tai 2 bdu phanh

Hình 4.1: Đồ thị các qui luật tác động nhanh

Hình 4.2: Đồ thị áp suất bầu trước kii áp suất vào thay dai hgễn tỉnh

TRình 4.2 -Dé thi dp sudt bầu trước khi áp suất vào thay đôi phi hgễn

Hình 4.3: Đã thị áp suất bầu trước khi thay đối áp suẫt nguần

Hình 4.4 Đồ thị áp xuất bầu sau khi thay đỗi áp suất nguồn

Hình 4.5 Đồ thị áp suất bầu trước khi thay đỗi áp suất nguồn và đường kinh bầu

phanh

Hình 4.6 Đồ thị áp suất bầu sau khí thay đội œ3 nguôn và dường kinh bâu phanh

DANH SACH CAC BANG

Bảng 2.1: Sự tương đương giữa điện và khí nên

Bảng 2.2:Các sơ đồ mạch dẫn động khí nên và các biểu thức toán học:

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VĂN ĐÉ NGHIÊN CỨU

„ý do thực hiện va tim quan trọng của để tải

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nên kinh tế xã hội, sản xuất công nghiệp gia tăng, ngành công nghiệp ô tỏ cũng không phải là ngoại lệ Kế tr khi ra dời đến nay chiée 6 16 đóng vai trò quan trọng và cân tuết rong dời sống xã

hội Nó tạo nên một mạng lưới rộng lớn vẻ vận chuyến người và hàng hóa trên toàn

thể giới Ở Việt Nam hiện nay, do nhủ cầu vận chuyển hành khách hàng hóa ngày cảng nhiều đặc biết là đường bộ với các loại xe khách và xe tải cỡ lớn Lượng phương tiên tầng nhanh, tắc độ trung bình của các phương tiện cững ngảy một cao,

do đó yêu câu về an Loam van chuyển cho ô tô ngày cảng được chủ trọng đặc biệt là yêu cầu về hệ thống phanh Các yêu càu dối với hệ thống phanh hiện tại dã dược 'pháp lí hoá thông qua các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế và ngày cảng trở nên khắt kho hơn Các nhà sản xuất cũng như trung tâm nghiên cứu luôn phải cập nhật từ những yêu cầu thiết yêu đối với hệ thống phanh để đáp ửng, những tiêu chuẩn được

đưa ra Việc trang bị, bố sung những tài liệu kỹ thuật vẻ các loại xe trên là rất cân

thiết, gúp phần sử dụng và khai thắc phương tiện đại hiệu quả tốt nhật

Việc mô phỏng và tính toán hệ thẳng dẫn động phanh khí nén đề xác định

thiệu quả phanh vả từn các giải pháp nàng cao hiện quả phanh đáp ứng các tiêu chuẩn: tiện hành là rất cần thiết Phương pháp mô phỏng vả tỉnh toán với sự trợ giúp của indy lính sẽ giúp cho các nhà thiết kế tiết kiệm được thời gian và chỉ phí Trong điệu kiện còn thiểu về trang thiết bị thí nghiệm như nước ta hién nay thi phương pháp xảy thích hợp và có tính khá thi cao

Vi những lí do trên, tôi chọn dễ tài : “Khảo sát và tính toán dộng lực học hệ thông dẫn động phanh ô tô bằng khí nén” Với để tài này tôi hy vọng có thể đáp ứng được phân nào những như cầu nói trên

Hình 3,1: Sơ dỗ hệ thông phanh khi nén trên xe buyt Deawoo-BS-090

Linh 3.2:Sơ' đề tính dẫn độnghệ thông phanh chính trên xe buýt Deauoo-9-090 Hình 3.3: Sơ đồ mô phông dẫn động phanh cầu trước

Hình 3,4: Sơ dỗ mô phông dẫn dộng phanh cầu sau

Tinh 3.5: Sơ đồ tính toán đẫn động phanh cầu sau

Hình 3.6: Sơ đồ mô phòng dẫn dộng phanh cdu ước

Hình 3.7: Dé thi qué trinh nạp khi vào bầu trước

Tình 3.8: Sơ đồ mỗ phòng dẫn động phanh cầu sau

Hình 3.9: Đà thị quả trình nạp khí bằu phanh san

Linh 3.10: Dé thi dp sudt tai 2 bdu phanh

Hình 4.1: Đồ thị các qui luật tác động nhanh

Hình 4.2: Đồ thị áp suất bầu trước kii áp suất vào thay dai hgễn tỉnh

TRình 4.2 -Dé thi dp sudt bầu trước khi áp suất vào thay đôi phi hgễn

Hình 4.3: Đã thị áp suất bầu trước khi thay đối áp suẫt nguần

Hình 4.4 Đồ thị áp xuất bầu sau khi thay đỗi áp suất nguồn

Hình 4.5 Đồ thị áp suất bầu trước khi thay đỗi áp suất nguồn và đường kinh bầu

phanh

Hình 4.6 Đồ thị áp suất bầu sau khí thay đội œ3 nguôn và dường kinh bâu phanh

DANH SACH CAC BANG

Bảng 2.1: Sự tương đương giữa điện và khí nên

Bảng 2.2:Các sơ đồ mạch dẫn động khí nên và các biểu thức toán học:

trong hệ thống Ngoài ra việc khảo sát các thông số ảnh hưởng dé tim ra các thông,

số hợp ký cho hệ thông phục vụ cho việc tính toán thiết kế hệ thống phanh khi nén

3, Tác giá Vương Xuân Sinh (HV KTQS - 2007) tiến hành nghiên cửu, tính toán:

mê phỏng hệ thống đẫn động phanh khí nén xe Zil-130 và tính toán cải tiến hệ thông phanh khí nén từ 1 dòng thành 2 đồng độc lập Đây là hệ thẳng đơn giản, không có các van phụ trợ, cũng như trong quá trình tỉnh toán đã bố qua sự thay đổi

thể tích tức thời của các bầu phanh do đó có ảnh hưởng đến kết quả tính toán

1.4 Hưởng nghiên cửu

1.4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu các cơ sở lý thuyết vẻ hệ thống phanh khí nén

« - Nghiên cửu phương pháp mô hình hỏa dẫn dộng phanh khi nén

« Kết hợp kiến thức lý thuyết về hệ thông phanh khí nén vả kiến thức về mô hình hóa để đưa ra phương pháp tỉnh toán động lực học đẫn động phanh khí

nén trên xe được chọn

1.42 Đối tượng nghiÊn cửu

œ- Lý Huyết về hệ thống phanh khí nén lrên ô lỏ

œ Động lực học dẫn động phanh khí nén

«_ Lý thuyết về mô hình hóa dẫn động phanh khí nén

1.43 Hướng nghiên cửu

1.4.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về hệ thông phanh khí nén

e _ Nghiên cứu tổng quan về hệ thing phanh khí nén

«_ Tùn hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động cửa cáo bộ phận

«- Nghiên cứu dông lực học dẫn dộng phanh khi nén

~ .4.3.2- Nghiên cứu phương pháp mô hình hỏa dẫn động phanh khí nén

«- Cáo giả thiết để áp đựng phương pháp mô hình hóa

«- Mô hinh hóa dẫn động phanh khí nẻn

«_ Mô hình tỉnh toán trong hệ thống phanh khí nén

Hình 3,1: Sơ dỗ hệ thông phanh khi nén trên xe buyt Deawoo-BS-090

Linh 3.2:Sơ' đề tính dẫn độnghệ thông phanh chính trên xe buýt Deauoo-9-090 Hình 3.3: Sơ đồ mô phông dẫn động phanh cầu trước

Hình 3,4: Sơ dỗ mô phông dẫn dộng phanh cầu sau

Tinh 3.5: Sơ đồ tính toán đẫn động phanh cầu sau

Hình 3.6: Sơ đồ mô phòng dẫn dộng phanh cdu ước

Hình 3.7: Dé thi qué trinh nạp khi vào bầu trước

Tình 3.8: Sơ đồ mỗ phòng dẫn động phanh cầu sau

Hình 3.9: Đà thị quả trình nạp khí bằu phanh san

Linh 3.10: Dé thi dp sudt tai 2 bdu phanh

Hình 4.1: Đồ thị các qui luật tác động nhanh

Hình 4.2: Đồ thị áp suất bầu trước kii áp suất vào thay dai hgễn tỉnh

TRình 4.2 -Dé thi dp sudt bầu trước khi áp suất vào thay đôi phi hgễn

Hình 4.3: Đã thị áp suất bầu trước khi thay đối áp suẫt nguần

Hình 4.4 Đồ thị áp xuất bầu sau khi thay đỗi áp suất nguồn

Hình 4.5 Đồ thị áp suất bầu trước khi thay đỗi áp suất nguồn và đường kinh bầu

phanh

Hình 4.6 Đồ thị áp suất bầu sau khí thay đội œ3 nguôn và dường kinh bâu phanh

DANH SACH CAC BANG

Bảng 2.1: Sự tương đương giữa điện và khí nên

Bảng 2.2:Các sơ đồ mạch dẫn động khí nên và các biểu thức toán học:

Ở dễ tài này các tác giả trình bày mỏ hình toán học của hệ thông phanh khí iến với hai loại van thường gặp đỏ là: van phanh kép vả van relay Các tác giá đã sứ

đụng phương pháp mỗ hình hóa để tỉnh toán động lực học dẫn động phanh khí nén

trong mé hinh nay

Tác giả đã xây đụng phương trình, hệ phương trình vi phân của áp suất trong

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

'Trong lĩnh vục nghiên cửu, chế tạo ô tô trong nước, đã có một số công trinh nghiên cứu tính toán các biện pháp cụ thể về đẫn động phanh khí mến, từ đó đưa ra được các phương pháp làm giảm độ chậm tác dụng cũng như cải thiện tỉnh năng của hệ thống

1, Tác giá Đặng Quốc Cường (ĐH SPKT IP HCM, 2012) dã nghiên cửu, mô phỏng động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh khí nén trén Ro-mooc

thiểu câu Tác giả đã đưa ra được một số các phương pháp bổ trí các chỉ tiết, cụm

củữ tiết đễ dâm bão tính đồng bộ trong dẫn động phanh giữa các cầu Tuy nhiên khả

tính toán, tác giả lại coi các bẩn phanh là những thể tích không đối, do đó đã có

qt sai sé dang kế trong kết quả tính toán

006) tiến hành tính toán tĩnh và tỉnh toán động hệ thông đến động phanh khí nén trên ô lô lãi cô trung bình và cỡ

ác giá lrương Mạnh Liùng (OH G†V

lớn Trong đỏ tác giá đã lần lượt tiền hành tỉnh toán tỉnh hệ thống dẫn động và tỉnl:

ng dẫn động phanh khí nén trên máy

toán động bằng phương pháp mô phỏng hệ

tính từ đó xác dịnh các thông số của hệ thống phanh tại trạng thải tĩnh (trang thái xác lập) và các đổ thị quan hệ giữa áp suất, dịch chuyển với thời gian của phân tứ

Ở dễ tài này các tác giả trình bày mỏ hình toán học của hệ thông phanh khí iến với hai loại van thường gặp đỏ là: van phanh kép vả van relay Các tác giá đã sứ

đụng phương pháp mỗ hình hóa để tỉnh toán động lực học dẫn động phanh khí nén

trong mé hinh nay

Tác giả đã xây đụng phương trình, hệ phương trình vi phân của áp suất trong

tệ thống, đúng phản mềm Matlab đề xây dựng thuật Loán kết hợp với các thông số

của mô hình để xác định thể tích của bẫu phanh, đường kinh bau phanh, độ cứng lò

xeo Dễ tài này được đừng trong việo thiết kế mới hệ thống phanh xe tải nặng, xe

đầu kéo

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

'Trong lĩnh vục nghiên cửu, chế tạo ô tô trong nước, đã có một số công trinh nghiên cứu tính toán các biện pháp cụ thể về đẫn động phanh khí mến, từ đó đưa ra được các phương pháp làm giảm độ chậm tác dụng cũng như cải thiện tỉnh năng của hệ thống

1, Tác giá Đặng Quốc Cường (ĐH SPKT IP HCM, 2012) dã nghiên cửu, mô phỏng động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh khí nén trén Ro-mooc

thiểu câu Tác giả đã đưa ra được một số các phương pháp bổ trí các chỉ tiết, cụm

củữ tiết đễ dâm bão tính đồng bộ trong dẫn động phanh giữa các cầu Tuy nhiên khả

tính toán, tác giả lại coi các bẩn phanh là những thể tích không đối, do đó đã có

qt sai sé dang kế trong kết quả tính toán

006) tiến hành tính toán tĩnh và tỉnh toán động hệ thông đến động phanh khí nén trên ô lô lãi cô trung bình và cỡ

ác giá lrương Mạnh Liùng (OH G†V

lớn Trong đỏ tác giá đã lần lượt tiền hành tỉnh toán tỉnh hệ thống dẫn động và tỉnl:

ng dẫn động phanh khí nén trên máy

toán động bằng phương pháp mô phỏng hệ

tính từ đó xác dịnh các thông số của hệ thống phanh tại trạng thải tĩnh (trang thái xác lập) và các đổ thị quan hệ giữa áp suất, dịch chuyển với thời gian của phân tứ

Ở dễ tài này các tác giả trình bày mỏ hình toán học của hệ thông phanh khí iến với hai loại van thường gặp đỏ là: van phanh kép vả van relay Các tác giá đã sứ

đụng phương pháp mỗ hình hóa để tỉnh toán động lực học dẫn động phanh khí nén

trong mé hinh nay

Tác giả đã xây đụng phương trình, hệ phương trình vi phân của áp suất trong

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

'Trong lĩnh vục nghiên cửu, chế tạo ô tô trong nước, đã có một số công trinh nghiên cứu tính toán các biện pháp cụ thể về đẫn động phanh khí mến, từ đó đưa ra được các phương pháp làm giảm độ chậm tác dụng cũng như cải thiện tỉnh năng của hệ thống

1, Tác giá Đặng Quốc Cường (ĐH SPKT IP HCM, 2012) dã nghiên cửu, mô phỏng động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh khí nén trén Ro-mooc

thiểu câu Tác giả đã đưa ra được một số các phương pháp bổ trí các chỉ tiết, cụm

củữ tiết đễ dâm bão tính đồng bộ trong dẫn động phanh giữa các cầu Tuy nhiên khả

tính toán, tác giả lại coi các bẩn phanh là những thể tích không đối, do đó đã có

qt sai sé dang kế trong kết quả tính toán

006) tiến hành tính toán tĩnh và tỉnh toán động hệ thông đến động phanh khí nén trên ô lô lãi cô trung bình và cỡ

ác giá lrương Mạnh Liùng (OH G†V

lớn Trong đỏ tác giá đã lần lượt tiền hành tỉnh toán tỉnh hệ thống dẫn động và tỉnl:

ng dẫn động phanh khí nén trên máy

toán động bằng phương pháp mô phỏng hệ

tính từ đó xác dịnh các thông số của hệ thống phanh tại trạng thải tĩnh (trang thái xác lập) và các đổ thị quan hệ giữa áp suất, dịch chuyển với thời gian của phân tứ

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VĂN ĐÉ NGHIÊN CỨU

„ý do thực hiện va tim quan trọng của để tải

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nên kinh tế xã hội, sản xuất công nghiệp gia tăng, ngành công nghiệp ô tỏ cũng không phải là ngoại lệ Kế tr khi ra dời đến nay chiée 6 16 đóng vai trò quan trọng và cân tuết rong dời sống xã

hội Nó tạo nên một mạng lưới rộng lớn vẻ vận chuyến người và hàng hóa trên toàn

thể giới Ở Việt Nam hiện nay, do nhủ cầu vận chuyển hành khách hàng hóa ngày cảng nhiều đặc biết là đường bộ với các loại xe khách và xe tải cỡ lớn Lượng phương tiên tầng nhanh, tắc độ trung bình của các phương tiện cững ngảy một cao,

do đó yêu câu về an Loam van chuyển cho ô tô ngày cảng được chủ trọng đặc biệt là yêu cầu về hệ thống phanh Các yêu càu dối với hệ thống phanh hiện tại dã dược 'pháp lí hoá thông qua các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế và ngày cảng trở nên khắt kho hơn Các nhà sản xuất cũng như trung tâm nghiên cứu luôn phải cập nhật từ những yêu cầu thiết yêu đối với hệ thống phanh để đáp ửng, những tiêu chuẩn được

đưa ra Việc trang bị, bố sung những tài liệu kỹ thuật vẻ các loại xe trên là rất cân

thiết, gúp phần sử dụng và khai thắc phương tiện đại hiệu quả tốt nhật

Việc mô phỏng và tính toán hệ thẳng dẫn động phanh khí nén đề xác định

thiệu quả phanh vả từn các giải pháp nàng cao hiện quả phanh đáp ứng các tiêu chuẩn: tiện hành là rất cần thiết Phương pháp mô phỏng vả tỉnh toán với sự trợ giúp của indy lính sẽ giúp cho các nhà thiết kế tiết kiệm được thời gian và chỉ phí Trong điệu kiện còn thiểu về trang thiết bị thí nghiệm như nước ta hién nay thi phương pháp xảy thích hợp và có tính khá thi cao

Vi những lí do trên, tôi chọn dễ tài : “Khảo sát và tính toán dộng lực học hệ thông dẫn động phanh ô tô bằng khí nén” Với để tài này tôi hy vọng có thể đáp ứng được phân nào những như cầu nói trên

CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN VĂN ĐÉ NGHIÊN CỨU

„ý do thực hiện va tim quan trọng của để tải

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nên kinh tế xã hội, sản xuất công nghiệp gia tăng, ngành công nghiệp ô tỏ cũng không phải là ngoại lệ Kế tr khi ra dời đến nay chiée 6 16 đóng vai trò quan trọng và cân tuết rong dời sống xã

hội Nó tạo nên một mạng lưới rộng lớn vẻ vận chuyến người và hàng hóa trên toàn

thể giới Ở Việt Nam hiện nay, do nhủ cầu vận chuyển hành khách hàng hóa ngày cảng nhiều đặc biết là đường bộ với các loại xe khách và xe tải cỡ lớn Lượng phương tiên tầng nhanh, tắc độ trung bình của các phương tiện cững ngảy một cao,

do đó yêu câu về an Loam van chuyển cho ô tô ngày cảng được chủ trọng đặc biệt là yêu cầu về hệ thống phanh Các yêu càu dối với hệ thống phanh hiện tại dã dược 'pháp lí hoá thông qua các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế và ngày cảng trở nên khắt kho hơn Các nhà sản xuất cũng như trung tâm nghiên cứu luôn phải cập nhật từ những yêu cầu thiết yêu đối với hệ thống phanh để đáp ửng, những tiêu chuẩn được

đưa ra Việc trang bị, bố sung những tài liệu kỹ thuật vẻ các loại xe trên là rất cân

thiết, gúp phần sử dụng và khai thắc phương tiện đại hiệu quả tốt nhật

Việc mô phỏng và tính toán hệ thẳng dẫn động phanh khí nén đề xác định

thiệu quả phanh vả từn các giải pháp nàng cao hiện quả phanh đáp ứng các tiêu chuẩn: tiện hành là rất cần thiết Phương pháp mô phỏng vả tỉnh toán với sự trợ giúp của indy lính sẽ giúp cho các nhà thiết kế tiết kiệm được thời gian và chỉ phí Trong điệu kiện còn thiểu về trang thiết bị thí nghiệm như nước ta hién nay thi phương pháp xảy thích hợp và có tính khá thi cao

Vi những lí do trên, tôi chọn dễ tài : “Khảo sát và tính toán dộng lực học hệ thông dẫn động phanh ô tô bằng khí nén” Với để tài này tôi hy vọng có thể đáp ứng được phân nào những như cầu nói trên

«© Đưa ra phương pháp tinh toán động, lực học dẫn dộng phanh khi nén trên quan

điểm mô hinh hóa

+ Tỉnhtoán động lựo học dẫn động phanh khí nén trên cơ sở xe Buyt DEAWOO- BS-090

+ Khảo sát một số trường hợp thay đổi tác động đầu vào và xác định thời gian chậm tác dụng của hệ thông nhằm đạt dược hiệu quả phanh tốt nhất

1.3 Những nghiên cứu đỗi với hệ thông phanh khi nén

TIệ thống phanh khí nén là một hệ thống rất phức tạp, là sụ ghép nói của nhiều phân tử khí động và có các chế độ làm việc đặc trưng, bản chất các hiển

tượng vật lý xây ra trong hệ thống phức tạp lại phụ thuộc vào nhiều yếu lố khác

nhau như kích thước đường ống, chất lượng lưu thông của đỏng khí, mật độ và áp suất của dùng khí và cho lới nay vẫn chưa có được những biểu thức toán học để biểu điển chính xác quá trình lưu thông của dòng không khí trong hệ thống Việc tính toán động lực học đối với hệ thống dẫn động phanh khí nén nhằm khảo sát qui

1.3.1 Tình hình nghiên cửu trên thể giới

Cáo lắc gia NF Metliuk, V.P Av-tu-sereko va nhiều tá giả khảo đã tiên bành nghiên cửu quá trình dộng lọc trong dẫn dộng khi nén vả thủy lực Hằng cách

?

DANH SÁCH CÁC HỈNH VÀ ĐÔ THỊ

Hình 1.1: Sơ đồ dẫn động phanh xe KaA4:47-5320,

Hình 1,2: Giân đồ phanh,

Hình 1.3:Bê trí van lăng tốc trên xe

Tình 1.4: Sơ đồ trí van hạn chế áp suất cầu trước,

Hình 1.3:Sơ dồ bỏ trí bộ điều hòa lực phanh

Tồnh 1.6:V† trí lắp đặt bộ điều hoà lực phanh trên xe

Hình 1.7: Van hiệu chỉnh mắc nói tiếp

Hình 1.8: Van hiệu chính

Tình 1.9: Van hiệu chỉnh mắc song song

Hình 1.10:Các phương án bô trí bộ diều hòa lực phanh và van tăng tốc,

Linh 1.11: Van tổng phanh

Hình L1 lâu phanh

Hình 1,13: Liên lết giữa bầu phanh và cơ câu phanh,

Tinh 1.14: Van tăng tốc

Hình 1.15:Sơ đồ bắ trí van bảo vệ

Hinh 2.1 M46 1d diém mit khí nên

Tlinh 2.2.Tiét hau va ki hiệu của nó bên sơ đồ mã phòng

Hình 2.3 Dung tích không đổi

: Äô hình dùng (ích thay déi

A42 hình tính toán dưng tích thay đối Hình 2.6: Mô hình mội đoạn ông dẫn

Hình 2

+ Đồ thị hệ số lưu lượng H ứng với dường kinh trong của dường Ông, Tình 2.8 Sơ đề mô phỏng dòng khí qua van

Hình 2.9: Sơ đồ hai khâu D-E mắc nồi tiếp

Tình 1.10: Sơ dỗ hai khâu D-E mắc sang song

Hình 2.11: Sơ đồ mã hình hóa bầu phanh

Tình 2.12: Van tăng tốc.

Ở dễ tài này các tác giả trình bày mỏ hình toán học của hệ thông phanh khí iến với hai loại van thường gặp đỏ là: van phanh kép vả van relay Các tác giá đã sứ

đụng phương pháp mỗ hình hóa để tỉnh toán động lực học dẫn động phanh khí nén

trong mé hinh nay

Tác giả đã xây đụng phương trình, hệ phương trình vi phân của áp suất trong

tệ thống, đúng phản mềm Matlab đề xây dựng thuật Loán kết hợp với các thông số

của mô hình để xác định thể tích của bẫu phanh, đường kinh bau phanh, độ cứng lò

xeo Dễ tài này được đừng trong việo thiết kế mới hệ thống phanh xe tải nặng, xe

đầu kéo

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

'Trong lĩnh vục nghiên cửu, chế tạo ô tô trong nước, đã có một số công trinh nghiên cứu tính toán các biện pháp cụ thể về đẫn động phanh khí mến, từ đó đưa ra được các phương pháp làm giảm độ chậm tác dụng cũng như cải thiện tỉnh năng của hệ thống

1, Tác giá Đặng Quốc Cường (ĐH SPKT IP HCM, 2012) dã nghiên cửu, mô phỏng động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh khí nén trén Ro-mooc

thiểu câu Tác giả đã đưa ra được một số các phương pháp bổ trí các chỉ tiết, cụm

củữ tiết đễ dâm bão tính đồng bộ trong dẫn động phanh giữa các cầu Tuy nhiên khả

tính toán, tác giả lại coi các bẩn phanh là những thể tích không đối, do đó đã có

qt sai sé dang kế trong kết quả tính toán

006) tiến hành tính toán tĩnh và tỉnh toán động hệ thông đến động phanh khí nén trên ô lô lãi cô trung bình và cỡ

ác giá lrương Mạnh Liùng (OH G†V

lớn Trong đỏ tác giá đã lần lượt tiền hành tỉnh toán tỉnh hệ thống dẫn động và tỉnl:

ng dẫn động phanh khí nén trên máy

toán động bằng phương pháp mô phỏng hệ

tính từ đó xác dịnh các thông số của hệ thống phanh tại trạng thải tĩnh (trang thái xác lập) và các đổ thị quan hệ giữa áp suất, dịch chuyển với thời gian của phân tứ

DANH SÁCH CÁC HỈNH VÀ ĐÔ THỊ

Hình 1.1: Sơ đồ dẫn động phanh xe KaA4:47-5320,

Hình 1,2: Giân đồ phanh,

Hình 1.3:Bê trí van lăng tốc trên xe

Tình 1.4: Sơ đồ trí van hạn chế áp suất cầu trước,

Hình 1.3:Sơ dồ bỏ trí bộ điều hòa lực phanh

Tồnh 1.6:V† trí lắp đặt bộ điều hoà lực phanh trên xe

Hình 1.7: Van hiệu chỉnh mắc nói tiếp

Hình 1.8: Van hiệu chính

Tình 1.9: Van hiệu chỉnh mắc song song

Hình 1.10:Các phương án bô trí bộ diều hòa lực phanh và van tăng tốc,

Linh 1.11: Van tổng phanh

Hình L1 lâu phanh

Hình 1,13: Liên lết giữa bầu phanh và cơ câu phanh,

Tinh 1.14: Van tăng tốc

Hình 1.15:Sơ đồ bắ trí van bảo vệ

Hinh 2.1 M46 1d diém mit khí nên

Tlinh 2.2.Tiét hau va ki hiệu của nó bên sơ đồ mã phòng

Hình 2.3 Dung tích không đổi

: Äô hình dùng (ích thay déi

A42 hình tính toán dưng tích thay đối Hình 2.6: Mô hình mội đoạn ông dẫn

Hình 2

+ Đồ thị hệ số lưu lượng H ứng với dường kinh trong của dường Ông, Tình 2.8 Sơ đề mô phỏng dòng khí qua van

Hình 2.9: Sơ đồ hai khâu D-E mắc nồi tiếp

Tình 1.10: Sơ dỗ hai khâu D-E mắc sang song

Hình 2.11: Sơ đồ mã hình hóa bầu phanh

Tình 2.12: Van tăng tốc.

«© Đưa ra phương pháp tinh toán động, lực học dẫn dộng phanh khi nén trên quan

điểm mô hinh hóa

+ Tỉnhtoán động lựo học dẫn động phanh khí nén trên cơ sở xe Buyt DEAWOO- BS-090

+ Khảo sát một số trường hợp thay đổi tác động đầu vào và xác định thời gian chậm tác dụng của hệ thông nhằm đạt dược hiệu quả phanh tốt nhất

1.3 Những nghiên cứu đỗi với hệ thông phanh khi nén

TIệ thống phanh khí nén là một hệ thống rất phức tạp, là sụ ghép nói của nhiều phân tử khí động và có các chế độ làm việc đặc trưng, bản chất các hiển

tượng vật lý xây ra trong hệ thống phức tạp lại phụ thuộc vào nhiều yếu lố khác

nhau như kích thước đường ống, chất lượng lưu thông của đỏng khí, mật độ và áp suất của dùng khí và cho lới nay vẫn chưa có được những biểu thức toán học để biểu điển chính xác quá trình lưu thông của dòng không khí trong hệ thống Việc tính toán động lực học đối với hệ thống dẫn động phanh khí nén nhằm khảo sát qui

1.3.1 Tình hình nghiên cửu trên thể giới

Cáo lắc gia NF Metliuk, V.P Av-tu-sereko va nhiều tá giả khảo đã tiên bành nghiên cửu quá trình dộng lọc trong dẫn dộng khi nén vả thủy lực Hằng cách

?

1.2 Mục liêu của đề tải

«© Đưa ra phương pháp tinh toán động, lực học dẫn dộng phanh khi nén trên quan

điểm mô hinh hóa

+ Tỉnhtoán động lựo học dẫn động phanh khí nén trên cơ sở xe Buyt DEAWOO- BS-090

+ Khảo sát một số trường hợp thay đổi tác động đầu vào và xác định thời gian chậm tác dụng của hệ thông nhằm đạt dược hiệu quả phanh tốt nhất

1.3 Những nghiên cứu đỗi với hệ thông phanh khi nén

TIệ thống phanh khí nén là một hệ thống rất phức tạp, là sụ ghép nói của nhiều phân tử khí động và có các chế độ làm việc đặc trưng, bản chất các hiển

tượng vật lý xây ra trong hệ thống phức tạp lại phụ thuộc vào nhiều yếu lố khác

nhau như kích thước đường ống, chất lượng lưu thông của đỏng khí, mật độ và áp suất của dùng khí và cho lới nay vẫn chưa có được những biểu thức toán học để biểu điển chính xác quá trình lưu thông của dòng không khí trong hệ thống Việc tính toán động lực học đối với hệ thống dẫn động phanh khí nén nhằm khảo sát qui

lân

tuật biến đối của áp suất khí én theo thời gian tại các đ êm bất kì trong hệ

động, các nhân tố gây ra tôn thất lưu lượng, làm chậm quả trình xác lập trị số ap suất ở đầu ra của hệ thống (tại cáo van điều khiển, các bầu phanh, }

1.3.1 Tình hình nghiên cửu trên thể giới

Cáo lắc gia NF Metliuk, V.P Av-tu-sereko va nhiều tá giả khảo đã tiên bành nghiên cửu quá trình dộng lọc trong dẫn dộng khi nén vả thủy lực Hằng cách

sử dụng phương pháp mô phỏng tập trungdà xây đựng các phương trình mô tả sự biến đổi của lưu hrong, ap suất qua các phân tử khi động (tiết lưu, thẻ tích khi, ).các kết quả nghiên cứu này có thể đừng lam cơ sở để tỉnh Loán, khảo sát quả trình động,

"học trong một hệ dẫn dộng khi nẻn có sự nỗi ghép của nhiều phân tử khi động phức tạp

Trên các ô tô sử dụng hệ thông phanh dẫn động khi nén hiện đại, thường sứ dụng dẫn động nhiều đòng, với hệ thông phanh chính (phanh chân) thông thường sử dụng đẫn động 2 đòng, độc lập, làm tăng tính an toàn chuyển động của ô lô, nhưng, việc tỉnh toán các phần tử trong hệ thống phanh cũng phúc tạp hơn Cáo hãng sẵn xuất ð tô cũng như các trung tâm nghiên cứu cũng luôn có những nghiên cửu và tính toán cụ thể về hệ thông phanh khi nén của ô lô liện đại tuy nhiên nhưng số liệu và các công thức tỉnh toán thường it dược công bỏ rộng rãi, Sau đây lá một vải kết quả nghiên cứu tiêu biểu

1 Alexander Kramskoy, “improvement of calculation and dynamics air brake

on vehicles "Kharkiv State road - Transport University, 2006

Tổ tài gồm bến phân:

-_ Phân thứ nhất tác giả trình bảy các xu hướng chính của hệ thông phanh khí nén

- Plein the hai: trình bảy các giả thiết cơ bản khi mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khí nén

- Phần thứ ba: mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khi nén trên xe KrAZ~

6510 (hình 1.2)

-_ Phân thử tử: sử dụng phân mềm Matlab dé tinh toán động lực bọc dẫn động

phanh khí nén, sau đó đưa ra kết luận

2 2bigmiew Kulssza, Eraneiszek Siemienisko, Modeling the air brake systern equipped with the brake and relay valves, Bialystck University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Department of Automatics and Roboties, Balan, 2010.