Phân tích dữ liệu dao động ghế người lái xe buýt bằng phương pháp thực nghiệm

Thu thập dữ liệu các dao động tại ghế người lái và phân tích, xử lý dữ liệu bằng phần mềm Matlab, từ đó so sánh và đánh giá kết quả với các tiêu chuẩn dao động ảnh hưởng đến sức khỏe con

- -

KAO HOÀNG VIỆT HƯNG

PHÂN TÍCH DỮ LIỆU DAO ĐỘNG GHẾ

NGƯỜI LÁI XE BUÝT BẰNG PHƯƠNG PHÁP

-

KAO HOÀNG VIỆT HƯNG

PHÂN TÍCH DỮ LIỆU DAO ĐỘNG GHẾ NGƯỜI LÁI XE BUÝT BẰNG PHƯƠNG PHÁP

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS TRẦN HỮU NHÂN

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS NGU N DU KHẢI

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS NGU N CHÍ THANH

uận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 29 tháng 07 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 TS NGU N NGỌC DŨNG (Chủ tịch)

2 TS PHẠM TUẤN ANH (Thư ký)

3 TS NGU N DU KHẢI (Phản biện 1)

4 TS NGU N CHÍ THANH (Phản biện 2)

3 TS HỒNG ĐỨC THÔNG (Ủy viên) Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá V và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA K THUẬT GIAO TH NG

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: KAO HOÀNG VIỆT HƯNG MSHV: 13131078

Ngày, tháng, năm sinh: 14-10-1987 Nơi sinh: Bình Chánh-TPHCM Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ khí động lực Mã số ngành: 60 52 01 16

I TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích dữ liệu dao động ghế người lái xe buýt bằng

phương pháp thực nghiệm

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Tìm hiểu lý thuyết động lực học theo phương thẳng đứng ô tô

2 Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm xác định dao động tại ghế người lái xe buýt ( sử dụng cảm biến gia tốc lắp trên xe thực nghiệm )

3 Xây dựng mô hình thực nghiệm đo đạt các thông số dao động tại ghế ngồi người lái trên

xe buýt nội thành thành phố Hồ Chí Minh

4 Thu thập dữ liệu thực nghiệm

5 Xử lý và phân tích số liệu để xác định tần số đặc trưng và biên độ đặc trưng dao động tại ghế người lái xe buýt bằng phương pháp thực nghiệm thông qua phần mềm Matlab

6 So sánh kết quả dao động và giá trị đo thực tế

7 Đề xuất phương án thiết kế tối ưu cho ghế ngồi người lái

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/07/2015

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/07/2016

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Trần Hữu Nhân

Tp HCM, ngày tháng năm 2016

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Họ tên và chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký)

TRƯ NG KHOA K THUẬT GIAO THÔNG

(Họ tên và chữ ký)

Luận văn tốt nghiệp được hoàn thành vào tháng 06 năm 2016 tại bộ môn Kỹ Thuật Ô tô - Máy động lực tại trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Thời gian học tập và thực hiện luận văn là khoảng thời gian quan trọng đối với tác giả Để đạt được những thành quả này, ngoài nỗ lực của bản thân, còn có sự giúp đỡ quý báu, sự động viên tận tình của gia đình, quý thầy cô, bạn bè và các đồng nghiệp

Đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến TS Trần Hữu Nhân, người đã ân cần dìu dắt và hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn này Tác giả xin gửi lời cám ơn các quý thầy, cô, giảng viên bộ môn Kỹ Thuật Ô tô - Máy động lực

đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tác giả trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn

Kế đến, tác giả xin chân thành cảm ơn ban giám đốc tổng công ty, ban giám đốc và quý đồng nghiệp nhà máy ô tô thương mại SAMCO đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình đã khuyến khích, động viên, tiếp thêm nghị lực cho tác giả hoàn thành chương trình học và hoàn thành luận văn

Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn

Tp HCM, ngày 28 tháng 06 năm 2016

Học viên thực hiện

KAO HOÀNG VIỆT HƯNG

Luận văn nghiên cứu dao động tại ghế người lái xe buýt bằng phương pháp thực nghiệm Thu thập dữ liệu các dao động tại ghế người lái và phân tích, xử lý dữ liệu bằng phần mềm Matlab, từ đó so sánh và đánh giá kết quả với các tiêu chuẩn dao động ảnh hưởng đến sức khỏe con người, từ đó rút ra kết luận về mức độ nguy hại đến sức khỏe, những căn bệnh thường mắc phải của người lái xe buýt trong khoảng thời gian dài

Đề xuất phương án giảm thiểu các dao động ảnh hưởng đến sức khỏe của người lái, tăng tính êm dịu cho ghế người lái, giúp người lái cảm thấy thoải mái ít mệt mỏi khi phải lái xe trong thời gian dài

Thesis research oscillate at the bus driver's seat by empirical methods

Data collection of vibrations in the driver seat and analysis, data processing by software Matlab, then compare and evaluate the results with the standard oscillation affects human health, conclusions the degree of harm to health, the disease often suffer from the bus driver in a long time

Recommended mitigation options oscillation affect the health of the driver, increasing comfortable for the driver's seat, helping the driver to feel comfortable when driving for long periods

Luận văn tốt nghiệp là một nỗ lực tìm tòi của chính bản thân tác giả dưới sự hướng dẫn của thầy TS.Trần Hữu Nhân Các thuật toán trong tính toán số được ghi lại chính xác theo các lý thuyết trong các tài liệu tham khảo tương ứng Các kết quả tính toán lập trình trên Matlab được đánh giá phân tích Tác giả đã cố gắng xây dựng thuật toán dựa trên những lý thuyết tính toán sẵn có và bằng quá trình thực nghiệm để đưa ra những kết quả tối ưu nhất Tác giả xin cam đoan những gì trình bày trong luận văn là những kết quả trung thực và chính xác

Học viên thực hiện

KAO HOÀNG VIỆT HƯNG

CBHD: TS Trần Hữu Nhân i HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH ii

DANH MỤC BẢNG iii

DANH MỤC KÝ HIỆU iv

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN v

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN vi

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1

1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới 1

1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 2

1.2 Lý do chọn đề tài 3

1.3 Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu 4

1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 4

1.3.2 Đối tượng nghiên cứu 4

1.4 Nội dung và phạm vi nghiên cứu 6

1.4.1 Nội dung nghiên cứu 6

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 6

1.5 Phương pháp nghiên cứu 11

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 11

1.6.1 Ý nghĩa khoa học 11

1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn 11

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12

2.1 Dao động và sự ảnh hưởng của dao động 12

2.2 Cơ sở lý thuyết đánh giá độ êm dịu 13

2.2.1 Chỉ tiêu về tần số dao động 13

2.2.2 Chỉ tiêu về gia tốc dao động 14

2.2.3 Chỉ tiêu về gia tốc và vận tốc dao động 15

2.2.4 Chỉ tiêu về công suất dao động 16

2.2.5 Chỉ tiêu về gia tốc và thời gian dao động 17

CBHD: TS Trần Hữu Nhân i HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

2.3 Phương pháp đánh giá độ êm dịu 18

2.4 Các tiêu chuẩn đánh giá khác về dao động 21

2.4.1 Tiêu chuẩn ISO 2631 (1985) 21

2.4.2 Tiêu chuẩn BS 6841 (1987) 22

2.4.3 Tiêu chuẩn AS 2670 (1990) 22

2.4.4 Tiêu chuẩn ISO 2631 – 1:1997 22

2.4.5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6964 - 1:2001 22

2.5 Cơ sở lý thuyết bài toán thực nghiệm 24

2.5.1 Mô hình bài toán 24

2.5.2 Phương pháp Lagrange 26

2.5.3 Phương pháp xác định các thông số theo lý thuyết 27

2.5.3.1 Các dạng hàm tác dụng từ mặt đường 27

2.5.3.1.1 Hàm điều hòa hình sin 27

2.5.3.1.2 Hàm bước 28

2.5.3.1.3 Hàm bán bình phương hình sin 28

2.5.3.1.4 Theo quy luật tuần hoàn ngẫu nhiên 29

2.5.3.1.5 Theo quy luật ngẫu nhiên 30

2.5.3.2 Xác định độ đàn hồi của lốp 31

2.5.3.3 Xác định hệ số độ cứng nhíp của hệ thống treo 31

2.5.3.4 Xác định hệ số giảm chấn 32

2.5.3.5 Th ng số iên dạng ấp ặt đường 32

2.5.4 Dao động hình sin 33

2.5.5 Fast Fourier Transform (FFT) 34

2.5.5.1 Khái niệm tín hiệu 34

2.5.5.2 Tín hiệu tuần hoàn và tín hiệu không tuần hoàn 35

2.5.5.3 Phân tích thời gian - tần số 36

2.5.5.4 Biến đổi Fourier 36

2.5.5.5 Chuỗi Fourier biểu diễn bốn loại tín hiệu 37

Chương 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 38

3.1 Sơ đồ nguyên lý 38

3.1.1 Sơ đồ nguyên lý của thiết bị đo gia tốc 38

3.1.2 Thiết bị đo gia tốc 38

CBHD: TS Trần Hữu Nhân i HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

3.1.3 Sơ đồ bố trí thiết bị đo gia tốc 40

3.2 Phương pháp đo 40

3.3 Mô hình thực nghiệ dao động toàn xe 41

Chương 4: XỬ LÝ DỮ LIỆU THỰC NGHIỆM 42

4.1 Quy trình phân tích dữ liệu dao động ghế người lái xe buýt bằng phương pháp thực nghiệm 42

4.2 Các ước phân tích dữ liệu dao động ghế người lái xe buýt bằng phương pháp thực nghiệm 43

4.2.1 Gia tốc Az theo thời gian 44

4.2.2 Điều chỉnh giá trị gia tốc thực nghiệm về giá trị cân bằng quanh vị trí trung bình 44

4.2.3 Lọc các giá trị nhiễu 45

4.2.4 Xác định iên độ đặc trưng 46

4.2.5 Xác định tần số đặc trưng 49

4.2.6 Hà dao động điều hòa 50

4.2.7 Vận tốc của ghế ngồi người lái xe buýt theo thời gian lấy mẫu 51

4.2.8 Chuyển vị của ghế ngồi người lái xe buýt theo thời gian lấy mẫu 52

4.2.9 Xác định thông số dao động trong các lần thu thập dữ liệu thực nghiệm tiếp theo 52

4.2.10 Xác định giá trị trung bình thông số dao động trong các lần thu thập dữ liệu thực nghiệm 53

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Hướng phát triển của đề tài 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHỤ LỤC

CBHD: TS Trần Hữu Nhân ii HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1-Hình xe buýt JAC-61 chỗ 4

Hình 1.2-Bố trí ghế người lái trên xe buýt 5

Hình 1.3-Hình ghế ngồi người lái 5

Hình 1.4-Bản đồ lộ trình thu thập dữ liệu 6

Hình 2.1-Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ô tô 15

Hình 2.2-Mô hình dao động kết hợp giữa xe, ghế ngồi người lái và con người 19

Hình 2.3-Đường biểu diễn tần số trọng lượng theo phương đứng và phương ngang áp dụng cho người ngồi và đứng trên xe 20

Hình 2.4-Biểu đồ đánh giá mức độ nguy hại đến sức khỏe khi cơ thể chịu gia tốc aw trong khoảng thời gian Te 20

Hình -Mô hình người lái e u t chưa tối ưu h a 24

Hình -Mô hình tối ưu h a dao động người lái e u t 25

Hình 2.7-Hệ dao động 1 DOF 27

Hình 2.8-Mô hình ôtô chuyển động trên mặt đường mấp mô với vận tốc 27

Hình 2.9-Mô hình ôtô chuyển động trên mặt đường biên dạng thay đổi đột ngột, vận tốc v 28

Hình 2.10-Biên dạng mặt đường mô tả bằng án ình phương hàm sin 29

Hình 2.11-Biên dạng mặt đường theo quy luật tuần hoàn ng u nhi n 29

Hình - h n t ch tần số dao động theo d y ourier 30

Hình 2.13-Mặt cắt lốp xe 31

Hình -Thông số k ch thước lò xo lá 31

Hình 2.15-Đồ thị tối ưu hệ số giảm chấn cho xe có khối lượng m với tần số f ≈ Hz 32

Hình 2.16-Biên dạng mặt đường mô tả bằng án ình phương hàm sin 32

Hình 2.17-Dao động hình Sin 33

Hình 2.18-Tín hiệu tuần hoàn theo thời gian 34

Hình 2.19-Tín hiệu rời rạc theo thời gian 35

Hình 2.20-Tín hiệu tuần hoàn 35

Hình 2.21-Tín hiệu không tuần hoàn 35

CBHD: TS Trần Hữu Nhân ii HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

Hình 2.22-Chuyển đổi tín hiệu thay đổi theo thời gian sang số lượng tín hiệu

trong dải tần số 36

Hình 3.1-Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo gia tốc 38

Hình 3.2-Sơ đồ mạch điện 38

Hình 3.3-Thiết bị đo gia tốc Motu-6050 39

Hình 3.4-Vị trí lắp cảm biến gia tốc 40

Hình 3.5-Mô hình dao động toàn xe 41

Hình 4.1-Quy trình phân tích dữ liệu dao động ghế người lái xe buýt bằng phương pháp thực nghiệm 42

Hình 4.2-Mô hình dao động khi xe qua các mấp mô 43

Hình 4.3-Hình minh họa dữ liệu được thu thập 44

Hình 4.4-Gia tốc Az theo thời gian 44

Hình 4.5-Gia tốc Az theo thời gian sau khi dời về giá trị cân bằng 45

Hình 4.6-Gia tốc Az theo thời gian sau lọc các tín hiệu bị nhiễu 45

Hình 4.7-Nửa chu kỳ dao động với Az ≥0 46

Hình 4.8-Giá trị trung bình Az ≥0 46

Hình 4.9-Biểu đồ Gauss Az 47

Hình 4.10-Biểu đồ biến đổi Fourier 49

Hình 4.11-Biểu đồ hàm điều hòa hình Sin với i n độ A1 và tần số f1 51

Hình 4.12-Vận tốc dao động của ghế ngồi người lái theo thời gian trong quá trình thu thập dữ liệu dao động 51

Hình 4.13-Chuyển dao động của ghế ngồi người lái theo thời gian trong quá trình thu thập dữ liệu dao động 52

Hình 4.14-Biểu đồ thể hiện i n độ cực đại trong các lần đo và giá trị trung bình của i n độ cực đại 54

Hình 4.15-Biểu đồ thể hiện i n độ đặc trưng trong các lần đo và giá trị trung bình của i n độ đặc trưng 55

Hình 4.16-Biểu đồ thể hiện tần số đặc trưng trong các lần đo và giá trị trung bình của tần số đặc trưng 55

Hình 4.17-Biểu đồ hàm điều hòa hình Sin với i n độ và tần số trung bình các lần đo thực nghiệm 56

CBHD: TS Trần Hữu Nhân iii HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1- Thông tin kỹ thuật cơ bản của xe khách JAC B60 7 Bảng 2.1- Mức độ ảnh hưởng của dao động đến sức khỏe con người ứng với các dãy tần số 12 Bảng 2.2-Mô tả mối quan hệ giữa gia tốc tần số trọng lượng và cảm nhận dao động của con người trong khoảng thời gian trên 4 giờ 21 ảng 3-Phản ứng của cơ thể con người đối với những mức rung động khác nhau phụ thuộc vào trọng số gia tốc 23 Bảng 4.1-So sánh kết quả phân tích dữ liệu thực nghiệm gia tốc tại vị trí ghế ngồi người lái JAC và bảng tiêu chuân về phản ứng của cơ thể con người đối với những mức rung động khác nhau phụ thuộc vào trọng số gia tốc 48 Bảng 4.2-So sánh kết quả phân tích dữ liệu thực nghiệm tần số tại vị trí ghế ngồi người lái JAC và bảng tiêu chuẩn về mức độ ảnh hưởng của dao động đến sức khỏe con người ứng với các dãy tần số 50 Bảng 4.3 -Kết quả các thông số đặc trưng 53 Bảng 4.4 - Giá trị trung bình về biên độ dao động trong các lần thu thập dữ liệu thực nghiệm: 53

CBHD: TS Trần Hữu Nhân iv HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

DANH MỤC KÝ HIỆU

Mặt cắt chiều cao lốp xe

Hệ số h p th hiều d i p hiều cao p

ộ đ n h i c a phần t đ n h i trong hệ thống treo

ộ đ n h i c a ốp hối ư ng đư c treo hối ư ng h ng đư c treo

AR Tỉ số giữa chiều cao và chiều rộng lốp xe

a w (t) Gia tốc rung động tịnh tiến hoặc quay, là hàm số

theo thời gian

m/s2 hay rad/s2

A zmax Gia tốc theo phương đứng cực đại

c 1 Hệ số gi ch n c a hệ treo ghế ái (Ns/m)

c b Hệ số gi ch n c a hệ thống treo (Ns/m)

C c Thông số gi m ch n c a ghế ng i người lái

C f Thông số gi m ch n hệ thống treo trước

C r Thông số gi m ch n hệ thống treo sau

CBHD: TS Trần Hữu Nhân iv HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

k 1 ộ đ n h i c a hệ thống treo ghế ái (N/m)

K c Thông số độ đ n h i c a ghế ng i người lái

K f Thông số độ đ n h i hệ thống treo trước

K r Thông số độ đ n h i hệ thống treo sau

P(t) Lực tác động ên con người hi dao động

S N Chiều rộng danh nghĩa ốp xe

Z''' Dao động tác d ng lên ghế ng i người lái

Z ' 1 , Z ' 2 Dao động tác d ng lên cầu trước và cầu sau

Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 Thông số m p mô mặt đường tác d ng lên xe

̈ iá trị bình phương trung bình c a gia tốc thẳng

CBHD: TS Trần Hữu Nhân iv HVTH: Kao Hoàng Việt Hưng

đứng truyền qua ghế ng i ̈ iá trị bình phương trung bình gia tốc theo phương

dọc ̈ iá trị bình phương trung bình gia tốc theo phương

ngang ̈ iá trị bình phương trung bình c a gia tốc dao

động thẳng đứng tru ền qua ch n ̈ iá trị trung bình c a gia tốc dao động (m/s2)

Thời gian

Chương 1: MỞ ĐẦU

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới

Để tăng mức độ êm dịu và sự thoải mái, tăng tính hiệu quả trong thời gian lái

xe, cũng như để giảm sự mệt mỏi, các chứng đau lưng của người lái từ các rung động, mặt đường tác dụng lên bánh xe qua hệ thống giảm chấn lên khung thân xe truyền qua ghế tài xế tác dụng lên người tài xế Đồng thời các rung động từ động cơ thông qua các cao su giảm chấn tác dụng lên khung thân xe truyền qua ghế tác dụng lên người lái, các tác động này làm cho người lái mệt mỏi gây mất tập trung, và nguyên nhân gây ra các triệu chứng bệnh nghề nghiệp về sau Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới có liên quan đến vấn đề này đã được công bố, các nghiên cứu tiêu biểu có liên quan đến đề tài như:

L.A.Kumaraswamidhas, P.Velmurugan, K.Sankaranarayanasamy [1] đã nghiên cứu tối ưu hoá sự thoải mái cho người lái dưới tác động của hệ thống treo ở

khoang người lái của xe đầu kéo semi- rơmoc "Optimization of Human Comfort

Reaction for Suspended Cabin Tractor Semitrailer Drivers" Trong bài báo này để

nghiên cứu tối ưu hóa sự thoải mái cho người lái tác giả đã sử dụng cảm biến gia tốc để đo các chuyển động góc xoay theo 3 trục x, y, z và gia tốc theo 3 phương x,

y, z của ghế người lái sau đó tính toán và so sánh với tiêu chuẩn quốc tế về các rung động trên xe ISO-2631-1:1997 từ đó đánh giá và đề ra phương án tối tư hóa sự thoải mái cho người lái

Tiến sĩ Tantawy M Farid, tiến sĩ Ashraf Salah and tiến sĩ Wael Abbas [2] đã

sử dung thuật toán di truyền với mô hình con người để tối ưu hóa thiết kế hệ thống

treo tuyến tính cho một phần tư xe "Design of Optimal Linear Suspension for

Quarter Car with Human Model using Genetic Algorithms" Trong bài báo này

trình bày sự tối ưu 4 bậc tự do (4-DOF) tại vị trí ghế ngồi sử dụng thuật toán di truyền (GA: genetic algorithms) để xác định các thông số hệ thống treo để đạt được

sự thoải mái tốt nhất cho con người Cải thiện tính năng độ êm dịu tại ghế tài xế

bằng phương pháp cách ly càng nhiều càng tốt các rung động không theo bất kì quy tắc nào của mặt đường

1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang trong thời kỳ hội nhập đây là cơ hội cũng như là một thách thức lớn cho các nhà sản xuất ô tô và cũng như với các nhà cung cấp các sản phẩm cho ngành sản xuất ô tô trong nước (các nhà sản xuất ghế, các sản phẩm nội thất trong xe .) Từ những yêu cầu thực tiễn trên, cũng đã có một

số nghiên cứu trong nước về độ êm dịu cho ghế hành khách và ghế người lái trên xe như

Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu đánh giá độ êm dịu của ô tô khách 29 chỗ

ngồi sản xuất tại Việt Nam” của tác giả Bùi Quốc Vĩnh [8], trong luận văn này tác

giả khảo sát độ êm dịu của xe Hyundai County sản xuất tại Việt Nam

Luận văn thạc sĩ: "Nghiên cứu ảnh hưởng của dao động lên hành khách

trong xe khách giường nằm (Thaco-Mobihome)" của tác giả Nguyễn Ngọc Xuân

[9], trong luận văn này tác giả phân tích ảnh hưởng của dao động lên hành khách trong xe khách giường nằm Mô hình tính toán toàn xe trong không gian 3 chiều (3D) được sử dụng để tính toán các thông số dao động và ứng dụng các nghiên cứu

về độ êm dịu của con người ở các vị trí góc nghiêng khác nhau của lưng để so sánh

và đánh giá Quá trình phân tích và tính toán được thực hiện trong trường hợp xe đầy tải Kết quả tính toán cho thấy mối quan hệ giữa các thông số của hệ thống treo với độ mấp mô của mặt đường ảnh hưởng đến hành khách trên xe Từ đó, xác định được các thông số tới hạn cho phép đảm bảo độ êm dịu chuyển động cho xe cũng như cho hành khách, làm cơ sở tham khảo để tiến hành đề xuất phương án thiết kế nhằm nâng cao độ êm dịu chuyển động của xe và đề xuất lắp các biển báo vận tốc nguy hiểm, độ mấp mô của mặt đường cho các tài xế biết khi di chuyển qua các tuyến đường này

1.2 Lý do chọn đề tài

Trong quá trình phát triển nền kinh tế quốc gia và phục vụ đời sống xã hội, phương tiện giao thông đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nguyên vật liệu cho sản xuất, tiêu dùng và phục vụ sự đi lại của con người Ở nước ta hiện nay, vận tải ô tô là hình thức phổ biến nhất do có tính cơ động cao, giá thành vận chuyển trên khoảng cách ngắn và trung bình tương đối rẻ hơn so với các phương tiện vận tải khác Do nước ta là nước đang phát triển nhiều khu đô thị mọc lên, dân

cư tập trung đông ở các trung tâm thành phố do đó nhu cầu phục vụ việc đi lại rất cao, nhà nước ta cũng đang rất chú trọng đến lĩnh vực vận tải công cộng phục vụ cho việc đi lại của người dân Bên cạnh phương tiện giao thông đóng vai trò quang trọng trong vận tải ô tô thì người điều khiển phương tiện đóng một vai trò quyết định đến chất lượng phục vụ và độ an toàn khi tham gia giao thông Người điều khiển phương tiện giao thông phải làm việc tập trung với hầu hết các giác quan và vận động các chi liên tục trong khoảng thời gian dài và với tầng suất làm việc liên tục do đó ảnh hưởng đến sức khỏe, độ nhạy bén của người lái đồng thời những tác động khác như điều kiện môi trường, đường sá giao thông, áp lực giao thông cũng tác động đến người điều khiển phương tiện giao thông khiến cho người điều khiển phương tiện giao thông dễ mệt mỏi ảnh hưởng đến công việc và độ an toàn khi tham gia giao thông

Từ những tác động và những ảnh hưởng trên đến người lái cho thấy việc nghiên cứu nhầm làm giảm ảnh hưởng tác động đến người điều khiển ô tô và tăng độ thoải mái cho người lái là rất cần thiết nhầm giảm các bệnh nghề nghiệp và tăng độ hiệu quả, tính an toàn khi tham gia giao thông Góp phần đề ra phương hướng và biện pháp nhằm nâng cao chất lượng ô tô thiết kế và lắp ráp trong nước tăng sức cạnh tranh đối với các chủng loại ô tô nhập khẩu tại thị trường trong nước

Do các phương tiện giao thông vận tải trong nước có phạm vi quá rộng nên tác giả chọn phương tiện giao thông công cộng bằng xe buýt để nghiên cứu và đề ra phương án tăng tính tiện nghi và độ thỏa mái cho người lái nhầm giảm các bệnh nghề nghiệp và tăng độ hiệu quả, tính an toàn khi tham gia giao thông Phạm vi đề

tài có thể mở rộng cho các loại xe khác và cho các ghế hành khách trên xe buýt, xe khách ở các đề tài sau

Các vấn đề được nêu trên là lý do mà tác giả chọn đề tài: "Phân tích dữ liệu dao động tại ghế ngồi của người lái trên xe buýt bằng phương pháp thực nghiệm"

1.3 Mục tiêu và đối tƣợng nghiên cứu

1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng thể:

- Nghiên cứu phương án thiết kế làm giảm dao động tác dụng lên người lái trên xe buýt trong nội thành thành phố Hồ Chí Minh bằng phương pháp phân tích dữ liệu thực nghiệm đo đạc tại ghế ngồi người lái

Mục tiêu cụ thể:

- Hiểu được nguyên lý hoạt động, cách thức hoạt động và cách thức thu thập

dữ liệu của thiết bị đo

- Xử lý và phân tích dữ liệu thực nghiệm

- Đề xuất phương án thiết kế nhằm hạn chế và khắc phục các dao động tác động lên người lái để tăng sự thoải mái và giảm sự mệt mỏi cho người lái

1.3.2 Đối tƣợng nghiên cứu

Phân tích dữ liệu dao động tại ghế ngồi của người lái trên xe buýt hoạt động trong phạm vi thành phố Hồ Chí Minh

Hình 1.1-Hình xe buýt JAC-61 chỗ

Hình 1.2-Bố trí ghế người lái trên xe buýt

Hình 1.3-Hình ghế ngồi người lái

1.4 Nội dung và phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Nội dung nghiên cứu

- Xây dựng mô hình thực nghiệm đo đạc các thông số dao động tại ghế ngồi

người lái trên xe buýt nội thành thành phố Hồ Chí Minh

- Thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu thực nghiệm

- Đề xuất phương án thiết kế tối ưu cho ghế ngồi người lái

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Việc thu thập dữ liệu và phân tích dao động tại ghế tài xế trên xe buýt của toàn bộ các xe buýt trong thành phố Hồ Chí Minh thực sự rất khó khăn và không khả thi nên tác giả chỉ lấy dữ liệu và phân tích dữ liệu dao động tại ghế ngồi của người lái trên tuyến xe buýt đưa rước xuất phát từ An lạc, Công

ty Pouyen Việt Nam - Quốc lộ 1A - An sương - Quốc lộ 22 - Hương lộ 2 - Đường Hồ Văn Tắng - TL15 - TL8 - Khu công nghiệp cơ khí ô tô TPHCM

- Tổng chiều dài đoạn đường thu thập dữ liệu là 35 km, tốc độ trung bình: 50km/h, tốc độ tối đa: 80km/h

Hình 1.4-Bản đồ lộ trình thu thập dữ liệu

Bảng 1.1- Thông tin kỹ thuật cơ bản của xe khách JAC B60

1.2 Nhãn hiệu, số loại của phương tiện BSB1

2 Thông số về kích thước

2.1 Kích thước bao: DàixRộngxCao(mm) 9125x2480x3185

3 Thông số về khối lượng

3.1.1 Phân bố khối lượng bản thân lên trục xe trước(kg) 2150

3.1.2 Phân bố khối lượng bản thân lên trục xe sau(kg) 5670

3.3 Số người cho phép chở kể cả người lái (người) 61 (28 ngồi + 33 đứng) 3.4 Khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông (kg) 11785

3.5 Khối lượng toàn bộ theo thiết kế cho phép của nhà sản

4 Thông số về tính năng chuyển động

4.1 Tốc độ cực đại của xe (km/h) 91,6

4.3 Thời gian tăng tốc của xe từ lúc khởi hành đến khi đi

4.4 Góc ổn định tĩnh ngang của xe khi không tải (độ) 45,75

4.5 Quãng đường phanh của xe ở tốc độ 30 km/h (m) 6,1

4.6 Gia tốc phanh của xe ở tốc độ 30 km/h (m/s2) 6,2

4.7 Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vết bánh xe trước

5.1 Tên nhà sản xuất và kiểu loại động cơ Cummin - ISDe210-31

5.2 Nhiên liệu, số xi lanh và cách bố trí

Diesel, 4 Kỳ, 6 xilanh thẳng hàng, làm mát bằng nước, tăng áp

5.5 Đường kính xi lanh x Hành trình piston (mm) 107 x 124

5.6 Công suất lớn nhất ( kW)/ Số vòng quay (vòng/phút) 150/2500

5.7 Mô men xoắn lớn nhất (Nm) / Số vòng quay

khối lượng cho phép: 2240 kg

khối lượng cho phép: 1950 kg

12.2.1 Phanh tay: Tang trống, khí nén + lò xo tích năng tác

động lên các bánh xe cầu sau

13 Hệ thống lái

13.2 Tỷ số truyền cơ cấu lái 19,53

16 Điều hòa nhiệt độ

17 Mô tả khoang hành khách

17.1 Kích thước, vật liệu chế tạo: 5550x2280x2240 (mm); thép SPA-H, thép 08k17.2 Kiểu loại kính chắn gió và kính cửa sổ: kính an toàn

17.3 Số lượng cửa hành khách : 02

17.4 Số lượng lối thoát khẩn cấp: 07

17.5 Đèn chiếu sáng khoang hành khách: 14 cái, lắp trần

17.6 Phương pháp thông gió, cách âm, cách nhiệt : quạt thông gió, sợi thủy tinh cách

nhiệt

17.7 Hệ thống điều hoà nhiệt độ: DENSO – DJP-M, công suất lạnh 26000 (Kcal/h)

17.8 Ghế hành khách : 01 băng năm, 02 băng ba, 06 ghế đôi, 04 ghế đơn Vật liệu chế

tạo khung thép CT3, composite

1.5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu:

+ Lý thuyết về động học cơ bản thu thập tài liệu qua sách giáo khoa, sách báo

+ Lý thuyết về dao động ô tô, ổn định dao động trên ô tô thu thập qua sách giáo khoa, luận văn thạc sĩ các khóa trước và các bài báo khoa học về nghiên cứu dao động

+ Các tài liệu, sách viết về nâng cao độ êm dịu ở ghế tài xế

+ Các tài liệu về cảm biến gia tốc, vi điều khiển

- Phương pháp thực nghiệm:

+ Tiến hành đo đạc các thông số tính toán

+ Phân tích các dữ liệu dựa trên các thông số đo đạc thực nghiệm

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu góp phần làm giảm các ngoại lực tác dụng lên ghế ngồi người lái Đây là một trong những nguyên nhân gây ra các bệnh lý về cột sống, đặc biệt là các đối tượng người lái làm việc trên xe với thời gian dài

- Kết quả nghiên cứu góp phần định hướng thiết kế tăng độ êm dịu tạo cảm giác thoải mái cho ghế người lái nói riêng và các ghế lắp trên xe nói chung, giúp tăng chất lượng, tăng sức cạnh tranh của các hợp tác xã vận tải và các nhà sản xuất ô tô trong nước đối với các nhà cung cấp nước ngoài trong thời

kỳ hội nhập

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Dao động và sự ảnh hưởng của dao động

- Ô tô và các phương tiện vận tải nói chung khi hoạt động sẽ sinh ra các dao động, các dao động này tác động trực tiếp lên người sử dụng Những dao động này dưới dạng sóng cơ học được truyền trực tiếp lên con người làm cho

cả cơ thể hoặc từng bộ phận của cơ thể dao động theo

- Cơ thể con người có thể xem như một hệ thống cơ học đàn hồi có tần số dao động riêng từ 3 ÷ 30 Hz và có khả năng hấp thụ những dao động có tần số đến 8000 Hz Khi chịu lực kích thích các bộ phận của cơ thể người sẽ thực hiện các chuyển động tương đối với nhau và truyền các rung động lẫn nhau

- Dao động mặc dù có cường độ trung bình, nhưng thời gian tác động kéo dài cũng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến cơ thể nếu tần số dao động không phù hợp Các thí nghiệm cho thấy dao động với tần số từ 3 ÷ 5 Hz sẽ gây ra các phản ứng ở cơ quan tiền đình, những rối loạn liên quan đến sự lưu thông máu, gây choáng Dao động từ 5 Hz đến 11 Hz gây rối loạn ở đường tai trong, ảnh hưởng đến dạ dày, gan, ruột Dao động với tần số 11 ÷ 15 Hz làm giảm thị lực, gây buồn nôn

Bảng 2.1- Mức độ ảnh hưởng của dao động đến sức khỏe con người ứng với

các dãy tần số

Tần số [Hz] Các ảnh hưởng

< 0.1 Gây ra chứng say sóng

0,125 ~ 2,5 Gây buồn nôn, choáng váng, có thể ảnh hưởng đến khả năng

điều khiển an toàn của người lái

3 ~ 5 Gây ra các phản ứng ở tiền đình, những rối loạn liên quan

đến sự lưu thông máu, gây choáng

5 ~ 11 Gây rối loạn ở đường tai trong, ảnh hưởng đến dạ dày, ruột

11 ~ 15 Giảm thị lực, gây buồn nôn

15 ~ 18 Gây ra cảm xúc khó chịu trong thời gian ngắn

15 ~ 1500 Gây ra tổn hại đến sức khỏe khi chịu tác động trong thời gian

dài

- Một số dao động có thể không làm nguy hại đến sức khỏe con người nhưng vẫn có thể làm giảm khả năng nhạy bén, giảm khả năng thu thập và xử lý thông tin Điều này rất nguy hiểm cho các lái xe di chuyển trên đường dài vì làm giảm khả năng nhanh nhạy, chọn lọc thông tin đường xá, dẫn đến xử lý chậm các tình huống trên đường và tăng khả năng gây tai nạn giao thông

- Ở tần số 1÷2 Hz tương ứng với tần số của người đi bộ, ở tần số này con người không cảm thấy khó chịu

2.2 Cơ sở lý thuyết đánh giá độ êm dịu

2.2.1 Chỉ tiêu về tần số dao động

- Trong trường hợp dao động tự do không có lực cản, tần số góc dao động riêng của khối lượng được treo trên một trục có thể xác định gần đúng theo công thức:

Trong đó: Độ đàn hồi của phần tử đàn hồi trong hệ thống treo

Độ đàn hồi của lốp Khối lượng được treo

- Tần số góc dao động riêng của khối lượng không được treo trên một trục:

với Khối lượng không được treo

- Tần số góc dao động là chỉ tiêu đầu tiên để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô

- Giá trị cho phép tần số góc dao động được xác định theo tần số dao động của người đi bộ

Đối với xe khách: ( lần/phút) Đối với xe tải: ( lần/phút)

- Đây là chỉ tiêu sơ bộ nhưng rất quan trọng, giá trị này ứng với dao động chính của ô tô do hệ thống treo gây ra

2.2.2 Chỉ tiêu về gia tốc dao động

- Chỉ tiêu đánh giá về gia tốc dao động bao gồm nhiều phương gia tốc khác nhau: giá trị gia tốc ngang (là giá trị gia tốc tác dụng lên người tài xế khi đánh lái ), giá trị gia tốc dọc (là giá trị gia tốc tác dụng lên người tài xế khi tăng tốc hoặc giảm tốc ), giá trị gia tốc thẳng đứng (là giá trị gia tốc tác dụng lên người tài xế khi đi qua các đường mấp mô ) Trong các giá trị gia tốc nói trên thì giá trị gia tốc thẳng đứng có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người lái trong thời gian dài, các giá trị gia tốc còn lại thường khó hạn chế ảnh hưởng đến người lái nên chỉ tiêu về gia tốc dao động chủ yếu tính đến chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu chuyển động dựa vào giá trị gia tốc thẳng đứng

- Chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu chuyển động dựa vào giá trị của gia tốc thẳng đứng của dao động và số lần va đập do độ mấp mô của bề mặt đường gây ra trên 1 km đường chạy

- Muốn đánh giá được một xe có tính êm dịu chuyển động hay không, người ta cho ô tô chạy trên một đoạn đường nhất định, trong thời gian đó dụng cụ đo đặt trên ô tô sẽ ghi lại số lần va đập i tính trung bình trên 1 km đường và gia tốc thẳng đứng của xe tương ứng Dựa vào hai thông số đó, người ta so sánh với đồ thị chuẩn xem xe thí nghiệm đạt được độ êm dịu chuyển động ở thang bậc nào Chỉ tiêu trên cho ta kết quả nhanh, tuy nhiên chưa thật chính xác vì theo phương pháp này chưa tính tới thời gian tác động của gia tốc thẳng đứng ̈

Hình 2.1-Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ô tô

2.2.3 Chỉ tiêu về gia tốc và vận tốc dao động

- Chỉ tiêu này được lựa chọn trên cơ sở đánh giá cảm giác xuất hiện trong thời gian dao động Cảm giác dao động được đánh giá theo hệ số êm dịu chuyển động K.K là một đại lượng không thứ nguyên phụ thuộc vào tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động và hướng của dao động tương ứng với trục của cơ thể con người

K được biểu diễn như sau:

̈

√

( ̈)

√ ( ̈) (2.3) Trong đó:

0: Tần số góc dao động (Hz) ̈ : Gia tốc dao động (m/s2)

Hệ số hấp thụ

( ̈) Giá trị trung bình của gia tốc dao động (m/s2)

Được tính như sau:

( ̈) √ ∫ ̈ ( ) (2.4) T- thời gian tác dụng

- Hệ số K càng nhỏ thì con người càng dễ chịu đựng dao động và độ êm dịu càng cao

K = 0.1 tương ứng với ngưỡng kích thích [K] = 10 ~ 25 khi ngồi lâu trên xe

2.2.4 Chỉ tiêu về công suất dao động

- Chỉ tiêu này dựa trên giả thiết rằng các cảm giác của con người trong dao động phụ thuộc vào công suất dao động truyền cho con người đó Công suất trung bình truyền cho người chịu dao động là:

∑( ( ̈)

( ̈ ) ( ̈) ( ̈)

(2.7) Trong đó:

( )̈ Giá trị bình phương trung bình của gia tốc dao động thẳng đứng truyền qua chân

( ̈) Giá trị bình phương trung bình của gia tốc thẳng đứng truyền qua ghế ngồi

( )̈ Giá trị bình phương trung bình gia tốc theo phương dọc

( )̈ Giá trị bình phương trung bình gia tốc theo phương ngang

Hệ số K được cho bởi biểu đồ thực nghiệm

- Các nghiên cứu chỉ ra, những tác động phụ truyền qua chân không lớn như những tác động truyền qua ghế ngồi vì trong tư thế đứng tác dụng của dao động bị yếu đi bởi các khớp xương của chân Các dao động con người chịu trong tư thế ngồi sẽ làm tổn thương cột sống

2.2.5 Chỉ tiêu về gia tốc và thời gian dao động

- Chỉ tiêu này chủ yếu dành cho người lái và những người có thời gian đi trên

ô tô lâu Khi ngồi trên ô tô với khoảng thời gian dài dao động sẽ làm cho cơ thể con người mệt mỏi ảnh hưởng đến lao động hay sức khỏe Các thí nghiệm kéo dài trong 8 giờ, với tần số dao động nằm trong khoảng được xem

là nhạy cảm hơn cả đối với sức khỏe con người (48HZ), các giá trị của toàn phương gia tốc dao động tác động lên con người tạo ra các cảm giác:

Dễ chịu: 0,1m/s2

Gây mệt mỏi: 0,315 m/s2Gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe: 0,63 m/s2

- Các chỉ tiêu trên là quan trọng để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô Trong đó chỉ tiêu về tần số dao động là chỉ tiêu đầu tiên cần quan tâm đến Việc đánh giá độ êm dịu của ô tô sẽ càng xác thực nếu được phối hợp với các

chỉ tiêu khác Ưu điểm của chỉ tiêu này là có thể tính toán, đo đạc tương đối

dễ dàng trong điều kiện Việt Nam

- Ngoài các chỉ tiêu trên người ta còn để ý đến các chỉ tiêu đánh giá dao động ảnh hưởng đến sự va đập của hệ thống treo, đến chất lượng ổn định chuyển động của ô tô

2.3 Phương pháp đánh giá độ êm dịu

- Để đánh giá tác động dao động đến các bộ phận trên cơ thể người dựa theo tiêu chuẩn VDI 2057 năm 2002

- Đánh giá mức độ êm dịu của một phương tiện giao thông dựa trên mức độ rung động phụ thuộc vào một loại bề mặt đường tham khảo và thiết lập các giá trị tham khảo Các rung động trên xe thường được gây ra bởi:

+ Trọng lượng và chuyển động xoay của hệ thống truyền lực

+ Điều khiển lái

Hình 2.2-Mô hình dao động kết hợp giữa xe, ghế ngồi người lái và con người

- Để đánh giá mức độ rung động của một chiếc xe thì không những các dao động do tăng tốc rất quan trọng mà các tần số của các rung động liên quan đến tần số tự nhiên cũng quan trọng không kém tác động đến cơ thể con người Tiêu chuẩn VDI 2057 dùng để đánh giá mức độ ảnh hưởng các rung động cơ khí tác động đến cơ thể con người, trong đó các tác động theo phương thẳng đứng là hướng dao động chính của các dao động trên xe đối với người ngồi lẫn người đứng

Tần số kích thích: ( ) ( )

( ) (2-8) Trong đó:

n E : tần số kích thích

v : là vận tốc của xe (m/s)

L : bước mấp mô của mặt đường (m)

- Theo tiêu chuẩn VDI 2057 năm 2002 giá trị tác dụng của tần số chủ yếu dựa trên gia tốc awT được tính như sau:

Trong đó: T là khoảng thời gian rung động

- Một phần năng lượng trong quá trình tăng tốc tương đương với gia tốc tần số trọng lượng awi, với mỗi tần số hoặc các dãy tần số có thể tính toán bằng cách nhân các giá trị gia tốc ai của mỗi phần tần số Wi Nhân tố Wi phụ thuộc vào tần số kích thích và đưa vào tần số phụ thuộc bởi các ảnh hưởng của gia tốc lên cơ thể con người Dãy tần số cực kỳ nguy hiểm gia tốc theo phương đứng

từ 4÷8 Hz và dãy tần số nguy hiểm gia tốc theo phương ngang từ 1÷2Hz

Hình 2.3-Đường biểu diễn tần số trọng lượng theo phương đứng và phương ngang

áp dụng cho người ngồi và đứng trên xe

- Tần số, cường độ và khoảng thời gian kích thích là các thông số quan trọng cho các cảm nhận về sự thoải mái của con người Từ đó dự đoán các dấu hiệu xấu ảnh hưởng đến sức khỏe trong một khoảng thời gian

Hình 2.4-Biểu đồ đánh giá mức độ nguy hại đến sức khỏe khi cơ thể chịu gia tốc a w

trong khoảng thời gian T e

- Vùng nguy hại sức khỏe trên biểu đồ hình 2.7 khi chịu tác động trong thời gian dài (khoảng 8 giờ): vùng 1 với gia tốc aw(8)= 0.45 m/s

vùng 2 với gia tốc aw(8)= 0.80 m/s

Từ (2-9) ta có:

Bảng 2.2-Mô tả mối quan hệ giữa gia tốc tần số trọng lượng và cảm nhận dao động

của con người trong khoảng thời gian trên 4 giờ

Giá trị a wT của gia tốc a w (t) Cảm nhận dao động của con người

< 0.010 m/s2 Không cảm nhận được dao động

2.4 Các tiêu chuẩn đánh giá khác về dao động

2.4.1 Tiêu chuẩn ISO 2631 (1985)

- Các hướng dẫn đầu tiên về đánh giá ảnh hưởng dao động toàn thân (WBV) được đưa ra năm 1974 (ISO 2631) Sau nhiều lần sửa đổi, bổ sung, tiêu chuẩn được phát hành chính thức năm 1985 là Tiêu chuẩn ISO 2631 (1985), đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô theo gia tốc thẳng đứng

- Tiêu chuẩn đưa ra các giới hạn cho phép của gia tốc trung bình bình phương theo phương thẳng đứng

Nhận xét:

+ Thời gian tác dụng càng lâu, ngưỡng chịu đựng càng thấp

+ Tần số dao động có ảnh hưởng lớn nhất trong vùng 4 ~ 8 Hz

+ Tần số dao động có ngưỡng chịu đựng cao trong vùng 1 ~ 2 Hz

- Xác lập giới hạn cho 3 yếu tố sau:

+ Giới hạn chịu rung động

+ Giới hạn về suy giảm mức độ thành thạo do mỏi

+ Giới hạn tiện nghi

2.4.4 Tiêu chuẩn ISO 2631 – 1:1997

- Tiêu chuẩn ISO 2631-1 :1997 là bước cải tiến của tiêu chuẩn ISO 2631:1985

+ Tiêu chuẩn mới bỏ qua khái niệm giới hạn về suy giảm mức độ thành thạo do mỏi

+ Sử dụng “vùng khuyến cáo” để phân loại sự tiếp xúc với rung động giữa các giới hạn tùy theo thời gian tiếp xúc Vượt ra khỏi giới hạn này được xem là “có thể gây ra thương tích”

+ Sử dụng chỉ số VDV của tiêu chuẩn Anh BS 6841 Khu vực khuyến cáo là khu vực có trị số VDV đạt 8.5 m/s2, khu vực có khả năng nguy hại đến sức khỏe là khu vực VDV đạt 17 m/s2

2.4.5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6964 - 1:2001

- TCVN 6964-1:2001 hoàn toàn tương đương với ISO 2631-1:1997

- Mục đích: Xác định phương pháp đánh giá rung động toàn thân liên quan đến:

+ Sức khỏe và độ tiện nghi của người chịu rung động

+ Khả năng cảm nhận rung động

+ Sự gây chóng mặt buồn nôn do rung động

- Phương pháp đánh giá: Dựa vào giá trị trọng số gia tốc (rms)

+ Trên cơ sở tiêu chuẩn quốc tế ISO 2631-1:1997, nhà nước ta cũng ban hành bộ TCVN 6964-1:2001, hoàn toàn tương đương với ISO 2631-1:1997

+ Mục tiêu của TCVN 6964-1:2001 là xác định phương pháp đánh giá rung động toàn thân với biên độ nhỏ, liên quan đến:

+ Sức khoẻ và độ tiện nghi của con người chịu rung động

+ Khả năng cảm nhận rung động

+ Sự chóng mặt buồn nôn do rung động

+ Phương pháp đánh giá là dựa vào trọng số gia tốc r.m.s hay còn gọi

là gia tốc bình phương trung bình + Trọng số gia tốc r.m.s tính bằng m/s2 đối với rung động tịnh tiến và rad/s2 đối với rung động quay.Gia tốc r.m.s được tính bằng công thức sau:

Bảng 2.3-Phản ứng của cơ thể con người đối với những mức rung động khác nhau

phụ thuộc vào trọng số gia tốc

< 0.315 m/s2 Không có cảm giác khó chịu

0.315 m/s2 – 0.63 m/s2 Có cảm giác chút ít về sự không thoải mái