ọử aùn tọỳt nghióỷp:
Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh
LI NểI U
Hin nay vn gia tng dõn s, tc ụ th hoỏ nhanh ti cỏc thnh ph, i
kốm vi nú l lng rỏc thi ln, ụ nhim mụi trng. Gii quyt vn ny ang
l mt trong nhng thỏch thc i vi chớnh quyn thnh ph. Thc trng ny cng
ang din ra ti thnh ph Nng, hin nay trờn a bn thnh ph, vi lng rỏc
thi ra mi ngy quỏ ln, trong khi ngõn sỏch TP cũn hn hp, cha th ỏp ng
c xe chuyờn dng cun ộp t ng, bi loi xe ny hin nay cũn phi mua
ca nc ngoi vi giỏ khỏ t. gii quyt vn ny, ó t lõu Cụng ty Mụi
trng ụ th TP a vo hot ng mt s lng ln cỏc loi xe thụ s s dng
sc ngi, trờn nhng con ng rng t 2 - 3m v khu vc quanh cỏc trm trung
chuyn, vn chuyn rỏc v cỏc trm.
nõng cao hiu sut thu gom rỏc, gim bt sc lao ng cho ngi cụng nhõn
bng cỏch c gii hoỏ mt phn phng thc vn chuyn, ng thi cng nhm gii
quyt tt vn ụ nhim mụi trng ụ th do khớ xó ng c, ti i vo thit k
loi xe gn mỏy chy bng nhiờn liu khớ hoỏ lng( LPG) ch thựng rỏc thay cho
cỏc xe ba gỏc p hin nay.
ti Thit k xe ch rỏc ba bỏnh chy bng nhiờn liu LPG cng ó c
nhiu nh khoa hc cng nh sinh viờn trng i Hc Bỏch Khoa- i Hc
Nng quan tõm nghiờn cu v ó t c kt qu nht nh, tuy vy ti ny
cha ng dng thc t c. Do khi lng tớnh toỏn thit k xe khỏ ln nờn
ti Thit k úng mi xe ch rỏc ba bỏnh em c giao nhim v: Thit k h
thng phanh xe ch rỏc ba bỏnh vi mt s ci tin ỏp ng c yờu cu k
thut ca xe m ti trc ú cha gii quyt c.
Vi kin thc v kinh nghim thc t cũn nhiu hn ch, ti liu tham kho v cỏc
loi xe ba bỏnh cũn ớt, thi gian thc hin ngn nờn mc dự ó c gng tỡm tũi,
nghiờn cu, lm vic mt cỏch nghiờm tỳc nhng quỏ trỡnh tỡm ý tng thit k v
xe thit k ra cú th cũn nhiu nhc im cha th gii quyt ht. Kớnh mong c
cỏc thy cụ ch bo ti ca em c hon thin hn.
SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4
2.3.1. Ph ng án c t b ph n uôi xe g n máy và thay vào ó là n a r moóc.ươ ắ ỏ ầ đ ắ đ ử ơ
9
2.3.2. Ph ng án thi t k xe có m t bánh ch ng sau và hai bánh d n ươ ế ế ộ ủ độ ẫ
h ng tr c.ướ ướ 10
2.3.3. Thi t k xe ba bánh m t bánh d n h ng tr c và hai bánh sau.ế ế ộ ẫ ướ ướ 10
3. THI T K KÍCH TH C T NG TH CHUNG.Ế Ế ƯỚ Ổ Ể 11
3.1. XÁC NH S B CHI U DÀI C A XE.ĐỊ Ơ Ộ Ề Ủ 11
3.1.1. Chi u dài toàn b xe.ề ộ 11
3.1.2. Chi u dài c s c a xe.ề ơ ở ủ 12
3.2. XÁC NH CHI U CAO XE.ĐỊ Ề 16
3.3. XÁC NH CHI U R NG XE.ĐỊ Ề Ộ 16
4. XÁC NH CÁC TO TR NG TÂM XE.ĐỊ Ạ ĐỘ Ọ 16
4.1. XÁC NH CÁC TO TR NG TÂM KHI XE KHÔNG T I.ĐỊ Ạ ĐỘ Ọ Ả 16
4.1.1.Xác nh to tr ng tâm xe theo chi u d c.đị ạ độ ọ ề ọ 16
4.1.2. Xác nh to tr ng tâm xe theo chi u cao.đị ạ độ ọ ề 16
SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4
Trang
3
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
4.2. XÁC NH CÁC TO TR NG TÂM KHI XE Y T I.ĐỊ Ạ ĐỘ Ọ ĐẦ Ả 18
4.2.1.Xác nh to tr ng tâm xe theo chi u d c.đị ạ độ ọ ề ọ 18
4.2.2. Xác nh to tr ng tâm xe theo chi u cao.đị ạ độ ọ ề 19
5. THI T K H TH NG PHANH.Ế Ế Ệ Ố 20
5.1. LÝ THUY T CHUNG V H TH NG PHANH.Ế Ề Ệ Ố 20
5.1.1. Công d ng.ụ 20
5.1.2. Phân tích yêu c u.ầ 20
5.1.3. Phân lo i s b .ạ ơ ộ 22
5.2. TÍNH MÔ MEN PHANH C N SINH RA CÁC C C U PHANH.Ầ Ở Ơ Ấ 23
Tớnh l c v hnh trỡnh bn p. 53
Tớnh hnh trỡnh bn p. 54
5.8. PHANH D NG. 57
5.9. TNH TON HI U QU PHANH. 60
5.9.1. c tớnh phanh c a xe thi t k . 60
5.9.2. Momen phanh th c t . 70
5.9.3. Xỏc nh cỏc ch tiờu ỏnh giỏ hi u qu phanh. 72
6. KT LUN 73
SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4
Trang
5
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI.
1.1. VẤN ĐỀ THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN RÁC THẢI.
Hiện nay quá trình thu gom rác thải được thực hiện như sau:
+ Ở những khu vực đã có trạm trung chuyển: Rác từ các hộ dân được bỏ vào các
thùng rác đặt trên đường (đối với đường hẻm) hay bỏ lên thùng rác đặt trên xe ba
gác (đối với đường xe ba gác có thể vào được), sau đó công nhân URENCO (công
ty Môi Trường Đô Thị) đạp xe rác đến các trạm trung chuyển. Ở đây rác được ép lại
vào các thùng 10 tấn để các xe tải chở lên đổ ở bãi rác Khánh Sơn.
+ Ở những khu vực chưa có trạm trung chuyển: Rác từ các hộ dân được thu gom
bởi các xe ba gác hoặc bỏ vào các thùng rác đặt trên đường. Sau đó các xe ép rác
đến thu gom các thùng rác và trực tiếp chở đi đổ ở bãi rác Khánh Sơn.
Hiện nay Công ty môi trường Đô thị Đà Nẵng có các trạm nén ép rác được
URENCO sử dụng làm trạm trung chuyển tại chợ Đống Đa, công viên (đường
Nguyễn Tri Phương) và đường Phan Thành Tài, trạm Hòa Thọ, trạm Đò Xu, Trạm
Chợ Đầu Mối, trạm Thanh Lộc Đáng, trạm Hoà Khánh, trạm Hoà An, trạm Ngô Gia
Tự.
ng c thng xuyờn s dng ti ln nhng tc thp nh ng c gn trờn xe
thit k thỡ s dng LPG rt cú li v mt ụ nhim mụi trng. Kt qu o ụ nhim
ca xe khi chy bng xng nguyờn thu v khi chy bng ga LPG cho thy rng
nng cỏc cht ụ nhim trong khớ x ng c t giỏ tr cc thp khong 0,5%
i vi CO v 20ppm i vi HC ch tc gii hn. So vi khi chy bng
xng, cỏc ch ny mc phỏt ụ nhim khi chy bng LPG ch khong 10%.
cỏc ch trung gian, mc gim ụ nhim dao ng t 80% n 50% so vi
khi chy bng xng. Nh ú nú s gim c tỏc hi n sc kho con ngi v
mụi trng do nhng cht khớ thi c hi ca ng c.
SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4
Trang
7
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
2. PHÂN TÍCH TÌM PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ XE.
2.1. KÍCH THƯỚC, KHỐI LƯỢNG CỦA THÙNG RÁC CẦN CHUYÊN CHỞ.
Hiện tại thành phố Đà Nẵng có hai loại thùng rác đó là loại thùng 660 lít và loại
thùng 240 lít. Có kích thước và khối lượng cụ thể như sau:
2.1.1. Loại thùng 660 lít.
+ Kích thước bao:
- Dài: 1200 (mm).
- Cao: 1230 (mm).
- Rộng: 600 (mm).
- Đường kính bánh xe: 200 (mm).
+ Khối lượng:
- Khối lượng bản thân: 60 (kg).
- Khối lượng riêng của rác thải sinh hoạt là: 0,4 (kg/lít).
Khối lượng định mức của thùng khi đầy tải là:
m = 60 + 0,4.660 = 324 (kg)
+ Xe thiết kế phải là một chiếc xe có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ sử dụng, an
toàn khi chuyển động trên đường và giá cả phải chăng.
2.3. PHÂN TÍCH TÌM PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
2.3.1. Phương án cắt bỏ phần đuôi xe gắn máy và thay vào đó là nửa
rơmoóc.
Trên cơ sở xe gắn máy đã có sẵn, ta cắt bỏ một phần đuôi và thân xe, sau đó nối
đàn hồi hoặc hàn cứng thùng chứa thùng rác vào phần còn lại của xe. Trong trường
hợp hàn cứng thùng xe cùng với phần còn lại của xe trở thành một khối cứng cùng
dao động và tác dụng lên hệ thống treo của xe. Trong trường hợp nối đàn hồi thì
phần còn lại của xe dao động trên cặp gắp cùng khung xe còn thùng xe có hệ thống
treo riêng.
Phương án này có ưu điểm là đơn giản, dễ cải tạo có thể dùng ngay khung sườn xe
gắn máy đã có sau đó gia cố thêm, ngoài ra thùng rác đặt đằng sau người lái nên
người lái ít nghe mùi hôi của rác.
Tuy nhiên phương án này có nhược điểm là:
SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4
Trang
9
ọử aùn tọỳt nghióỷp:
Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh
+ Nu s dng b truyn xớch thỡ xớch quỏ di vỡ th xớch s nhanh chựng, tui th
xớch khụng m bo vỡ khong cỏch trc quỏ ln khụng tng thớch vi bc xớch
ca loi xớch dựng trờn xe gn mỏy. B xớch quỏ di cng gõy khú khn cho vic
bụi trn bo dng v cn s dng thờm mt bỏnh cng xớch iu chnh cng
ca xớch.
+ Chiu di ton b xe tng i ln lm cho vic quay vũng khú khn.
2.3.2. Phng ỏn thit k xe cú mt bỏnh ch ng sau v hai bỏnh dn
hng trc.
Trong trng hp ny thựng xe s t ng trc nu khụng thit k hỡnh thang lỏi
Qua phân tích một số phương án trên ta chọn phương án thiết kế thứ ba đó là thiết
kế lại toàn bộ xe.
3. THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC TỔNG THỂ CHUNG.
3.1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀI CỦA XE.
3.1.1. Chiều dài toàn bộ xe.
Đối với xe ba bánh thiết kế để rút ngắn chiều dài xe ta xem như chiều dài toàn bộ
của xe chỉ phụ thuộc vào chiều dài thùng chứa thùng rác, khoảng cách từ vị trí
người lái đến tay lái để người lái điều khiển xe được thuận tiện, góc đặt của trục
quay cổ phuộc xe và đường kính bánh xe trước mà tạm thời chưa quan tâm đến tính
ổn định chuyển động thẳng của xe. Ta thấy rằng:
+ Loại lốp trước: Theo thực tế một số loại xe ba gác đã chế tạo, ta có thể chọn sơ
bộ loại lốp có bán trên thị trường của xe Haesun có kích thước như sau:
D = 420 (mm).
d = 276 (mm).
b = 100 (mm).
+ Góc đặt trục quay cổ phuộc liên quan đến tính ổn định lái . Theo [7] góc đặt trục
quay cổ phuộc tay lái xe thường nằm trong khoảng 60
0
÷ 65
0
, Đối với kết cấu
khung của xe Haesun có góc đặt phuộc là 61
0
khi đó cánh tay đòn tạo momen ổn
định làm bánh xe có xu hướng quay về vị trí trung gian khi bị lệch khỏi vị trí này là
C = r
b
. sin(90- 61) =
2
420
phõn phi ra cu sau. Vi loi xe ba bỏnh cú cụng thc bỏnh xe 3x2 thỡ ta cng cú
th phõn b trng lng ra bỏnh trc v cu sau theo t l nh trờn tc l:
G
1
= (0,2 ữ 0,25).G
a
SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4
Trang
12
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
G
2
= (0,75 ÷ 0,8).G
a.
Tuy nhiên cầu trước chỉ có một bánh xe, nếu trọng lượng phân bố ra cầu trước lớn
quá thì cầu trước sẽ bị quá tải, đặc biệt là khi phanh.
Ngoài ra phân phối tải trọng lên các cầu còn phải đảm bảm điều kiện khi xe không
mang tải mà vẫn đảm bảo có thể vận hành được trên các loại đường có hệ số bám
thấp thì tải trọng phân phối ra cầu chủ động không được bé hơn 50% [1]
trọng lượng bản thân của ôtô.
Để xác định được chiều dài cơ sở thì cần phải xác định được các phần khối lượng
và vị trí đặt các phần khối lượng đó. Ta dùng phương pháp cân để xác định các
phần khối lượng, trọng lượng không tải của xe, đây là phương pháp khoa học và
đảm bảo độ chính xác cao.
Phương pháp xác định như sau:
Khi xe không tải:
G
k
13
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Một cách gần đúng khi bỏ qua sự thay đổi phân bố trọng lượng khi ta dịch chuyển
vị trí cầu sau, ta có thể xác định được toạ độ trọng tâm của xe khi không tải bằng
cách viết phương trình cân bằng mô men qua điểm O
1
.
G
o
.a
o
– Z
2o
. L
k
= 0. (3.1)
Trong đó :
+ G
o
: Trọng lượng không tải của xe, G
o
= 293 ( KG).
+ a
o
: Toạ độ trọng tâm khi xe không tải theo chiều dọc.
+ L
k
: Khoảng cách từ vết tiếp xúc giữa bánh trước với mặt đường đến điểm đặt
cân, L
0
Hình 3.3. Sơ đồ xác định chiều dài cơ sở của xe.
Như đã phân tích ở trên đối với xe ba bánh trọng lượng phân bố ra cầu sau là:
G
2
= (0,75÷ 0,8).( G
T
+ G
0
) (3.2)
Trong đó:
+ G
2
: Phần trọng lượng của xe tác dụng lên cầu sau.
+ G
T
: Trọng lượng của thùng rác cần chuyên chở, G
T
= 300 (KG).
SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4
Trang
14
ọử aùn tọỳt nghióỷp:
Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh
+ G
o
: Trng lng khụng ti ca xe, G
o
= 293 (KG).
Z
2
.L
x
= 0.
L
x
=
2
Z
aGLG
ooTT
+
( 3.3)
Vi :
+ L
T
: To thựng rỏc theo chiu dc, L
T
= 1830 (mm).
+ Z
2
: Phn lc ng tỏc dng lờn bỏnh xe sau, chớnh bng phn trng lng xe
phõn b ra cu sau, Z
2
= G
2
= 474,4 (KG).
Thay cỏc gớa tr ó bit vo (3.2) ta c:
15
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
cầu, còn cầu sau sẽ sử dụng cơ cấu phanh ô tô du lịch, do đó phân bố trọng lượng
như trên là khá hợp lý.
3.2. XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO XE.
Chiều cao của xe phụ thuộc vào chiều cao sàn xe, chiều cao thùng rác cần chuyên
chở. Từ bản vẽ phác thảo tổng thể xe ta lấy sơ bộ chiều cao xe là H= 1020 mm.
3.3. XÁC ĐỊNH CHIỀU RỘNG XE.
Chiều rộng xe phụ thuộc vào kích thước của thùng rác cần chuyên chở, việc bố trí
hệ thống treo sau, hệ thống truyền lực, bề rộng lốp xe, lấy sơ bộ B= 1150 mm.
4. XÁC ĐỊNH CÁC TOẠ ĐỘ TRỌNG TÂM XE.
4.1. XÁC ĐỊNH CÁC TOẠ ĐỘ TRỌNG TÂM KHI XE KHÔNG TẢI.
4.1.1.Xác định toạ độ trọng tâm xe theo chiều dọc.
Theo kết quả tính toán ở mục 3.1.2 ta có :
a
o
= 1044,37 mm
b
o
= 1800 – 1044,37 = 775,63 mm.
4.1.2. Xác định toạ độ trọng tâm xe theo chiều cao.
α
Go
Z'
2
Ho
L
Hình 4.1. Sơ đồ xác định chiều cao trọng tâm không tải.
=
α
α
ααα
cos
sin
)sin(coscos
'.2
bx
o
bxoo
r
G
raGLZ
−
−−
(4.1)
Trong đó:
+ h’
go
: Khoảng cách từ đường tâm trục bánh xe sau đến trọng tâm không tải
của xe theo phương trục z.
+ Z
2’
: Phản lực đường tác dụng lên bánh xe sau khi đặt xe ở trên mặt nghiêng,
Z’
2
= 186 [ KG].
+ L: Chiều dài cơ sở của xe, L = 1800 (mm).
+ G
89,10cos.210
89,10sin.293
)89,10sin.21037,1044.(89,10cos.29389,10cos.1800.186
−
−−
⇒ h’
go
= 511 (mm).
Toạ độ trọng tâm xe theo chiều cao khi không tải: h
go
= h’
go
+ r
bx
Hay h
go
= 511 + 210 = 721 (mm).
SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4
Trang
17
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
4.2. XÁC ĐỊNH CÁC TOẠ ĐỘ TRỌNG TÂM KHI XE ĐẦY TẢI.
4.2.1.Xác định toạ độ trọng tâm xe theo chiều dọc.
Để xác định được toạ độ trọng tâm của xe theo chiều dọc ta khảo sát các lực tác
dụng lên xe khi nó đứng yên trên đường ngang.
.
L
Ga
2
.L = 0 (4.3)
G
a
.b - Z
1
.L = 0 (4.4)
SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4
Trang
18
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Trong đó:
+ L: Chiều dài cơ sở của xe, L = 1800 (mm).
+ a, b: Toạ độ trọng tâm theo chiều dọc khi xe đầy tải.
Từ hai phương trình (4.3) và (4.4) suy ra:
L
G
Z
a
a
.
2
=
;
L
G
Z
b
O
1
Go
G
T
Hình 4.3. Sơ đồ xác định toạ độ trọng tâm theo chiều cao.
Để xác định được toạ độ trọng tâm theo chiều cao khi xe đầy tải ta xác định trên
cơ sở cân bằng chiều cao khối tâm các thành phần trọng lượng.
∑
∑
=
=
i
n
i
ii
m
mh
h
1
.
(4.5)
Trong đó: m
i
: Khối lượng thứ i.
h
i
: Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của khối lượng thứ i.
SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4
Trang
T
= 300 (KG).
+ h
gT
: Toạ độ trọng tâm thùng rác đã tính đến biến dạng hệ thống treo.
h
gT
= 800 (mm).
Thay các thông số đã biết vào công thức (4.6) ta được:
h
g
=
300293
800.300721.293
+
+
= 761 (mm).
5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH.
5.1. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH.
5.1.1. Công dụng.
Hệ thống phanh dùng để :
- Giảm tốc độ của ôtô, máy kéo cho đến khi dừng hẵn hoặc đến một tốc độ nào đó
theo yêu cầu.
- Ngoài ra, hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ôtô đứng yên tại chỗ trên các
mặt dốc nghiêng hay trên mặt nằm ngang.
Do vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:
- Nó đảm bảo cho xe chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc.
- Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ chuyển động
trung bình và năng suất vận chuyển của xe.
5.1.2. Phân tích yêu cầu.
phanh c ờm du v ngi lỏi cm giỏc iu khin c ỳng cng
phanh, dn ng phanh phi cú c cu m bo quan h t l gia lc tỏc dng lờn
bn p hay ũn iu khin vi lc phanh to ra cỏc bỏnh xe, chớnh vỡ iu ny
trong cỏc loi dn ng thu lc cú tr lc hay dn ng khớ nộn u cú c cu t l
m bo quan h ny. ng thi t c yờu cu trờn phi khụng c cú hin
tng t xit khi phanh.
- Gi cho xe ng yờn khi cn thit trong thi gian khụng hn ch: Cú phanh
tay( phanh dng).
SVTH: Hoaỡng Minh Thióỷn- Lồùp 02C4
Trang
21
ọử aùn tọỳt nghióỷp:
Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng phanh xe chồớ raùc ba baùnh
- m bo tớnh n nh v iu khin ca ụtụ mỏy kộo khi phanh: Mun vy cn
phi phõn b lc phanh ra cỏc bỏnh xe phi hp lý, c th phi m bo mt s yờu
cu chớnh nh sau:
+ Khụng cú hin tng khoỏ cng hay trt cỏc bỏnh xe khi phanh vỡ: Nu cỏc
bỏnh trc b trt s lm cho ụ tụ b trt ngang, cũn nu mt bỏnh xe sau b trt
cú th lm cho ụ tụ, mỏy kộo mt tớnh iu khin, quay u xe. Ngoi ra khi cỏc
bỏnh xe b trt cũn gõy ra mũn lp, gim hiu qu phanh.
+ Lc phanh trờn cỏc bỏnh xe phi v trỏi trờn cựng mt cu phi khụng c sai
lch quỏ phm vi cho phộp. Vỡ nu cú sai lch quỏ ln s lm cho xe mt tớnh iu
khin.
+ Khụng cú hin tng t phanh khi bỏnh xe dch chuyn thng ng v khi quay
vũng.
+ H s ma sỏt gia mỏ phanh v trng phanh phi cao c cu phanh c nh
gn, ng thi phi n nh trong mi iu kin s dng hiu qu phanh c
m bo.
+ Khi phanh do ton b ng nng ca ụ tụ khi phanh s bin thnh nhit nng do
L
Ga
a
b
O
2
O
1
Z
2
Z
1
h
g
Pp
2
P
f2
P
f2
Pp
2
Pω
hω
Hình 5.1. Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi phanh.
Khi phanh sẽ có các lực sau tác dụng lên xe:
+ G
a
: Trọng lượng toàn bộ của xe đặt tại trọng tâm, G
a
g
: Là toạ độ trọng tâm của xe.
+ L: Chiều dài cơ sở của xe.
Khi phanh vận tốc của xe giảm nhanh nên lực cản không khí cũng giảm rất nhanh,
mặt khác các thành phần lực cản lăn cũng rất nhỏ so với các lực P
p1
và P
p2
, do vậy
có thể bỏ qua các thành phần lực P
ω
, P
f1
và P
f2
này.
Thành phần lực quán tính được xác định theo biểu thức sau:
p
a
j
j
g
G
P .=
(5.1)
Trong đó:
+ j
p
: Gia tốc chậm dần khi phanh.
+ g: Gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s
(5.2)
Mặt khác: Z
1
+ Z
2
= G
a
⇒ Z
1
= G
a
- Z
2
= G
a
-
L
hPGa
gja
−
.
Và với a + b = L ta tính được:
1
Z
=
L
HPGb
gja
+
(5.3)
p
==
ϕ
ϕ
(5.4)
SVTH: Hoaìng Minh Thiãûn- Låïp 02C4
Trang
24
Âäö aïn täút nghiãûp:
Thiãút kãú hãû thäúng phanh xe chåí raïc ba baïnh
Trong đó ϕ là hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường. Khi tính toán để cho cơ
cấu phanh có khả năng sinh ra một mô men cực đại luôn luôn lớn hơn hoặc tối thiểu
bằng momen xác định theo điều kiện bám, ta lấy giá trị tối đa. Tuy nhiên khi chọn ϕ
lớn vậy thì mô men cần sinh ra phải lớn và do vậy cơ cấu phanh phải có kích thước
lớn hơn để đảm bảo sinh ra được mô men này. Đối với loại xe tải thì khi tính toán
lấy ϕ
p
= 0,85. ϕ
pmax
.
Theo [1] ta có:
ϕ
p
= 0,85(0,75 ÷ 0,85) = 0,6375÷ 0,725.
Chọn ϕ = 0,64.
Viết phương trình cân bằng lực đối với phương song song với mặt đường ta được:
P
j
= P
1 g
a
hb
L
G
Z
ϕ
+=
(5.7)
) (
2 g
a
ha
L
G
Z
ϕ
−=
(5.8)
Trong đó:
+ a,b: Toạ độ trọng tâm xe theo chiều dọc, a = 1441,82 (mm) , b= 58,18( mm).
+ h
g
: Toạ độ trọng tâm xe theo chiều cao, h
g
= 761 (mm
+ L: Chiều dài cơ sở của xe, L = 1800 (mm).
+ ϕ : Hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường, ϕ = 0,64.
Thay số vào công thức (5.7) và (5.8) ta tính được: