Luận Văn Thạc Sĩ Về Mô Hình Tính Toán Bệ Thử Phanh Kiểu Con Lăn

• Tác giả: Vũ Ngọc Trưng
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Hữu Nam
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực
• Đề tài: Mô Hình Tính Toán Bệ Thử Phanh Kiểu Con Lăn
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ
• 1.1. Tầm quan trọng của hệ thống phanh ôtô
• 1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh ô tô
• 1.2.1. Hiệu quả phanh
• 1.2.2. Ổn định hướng khi phanh
• 1.3. Các phương pháp kiểm tra chất lượng phanh ô tô
• 1.3.1. Kiểm tra phanh trên đường
• 1.3.2. Kiểm tra phanh trên bệ
• 1.4. Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh ô tô của Việt Nam
• 1.5. Một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về bệ thử kiểu con lăn
• 1.5.1. Một số kết quả nghiên cứu ngoài nước
• 1.5.2. Một số kết quả nghiên cứu trong nước
• 1.6. Đặt vấn đề nghiên cứu
• 2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BỆ THỬ PHANH KIỂU CON LĂN
• 2.1. Bệ thử phanh kiểu con lăn sử dụng động cơ điện đặt kiểu treo đơn giản
• 2.2. Nguyên lý hoạt động
• 2.3. Nguyên lý đo lực trên bệ thử phanh con lăn sử dụng động cơ điện đặt treo
• 2.4. Các biểu thức tính toán bệ thử phanh kiểu con lăn
• 2.5. Các biện pháp giảm mài mòn bánh xe
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN VÀ KHẢO SÁT BỆ THỬ PHANH TECNOTEST
• 3.1. Giới thiệu về bệ thử phanh tecnotest
• 3.2. Đặc điểm của bệ thử phanh tecnotest
• 3.3. Kết cấu của bệ thử phanh tecnotest
• 3.4. Nguyên lý hoạt động của bệ thử phanh tecnotest
• 3.5. Trình tự vận hành bệ thử phanh tecnotest
• 3.6. Những chú ý khi vận hành bệ thử phanh tecnotest
• 3.7. Thông số kỹ thuật của bệ thử phanh tecnotest
• 3.8. Xây dựng mô hình tính toán lực phanh trên bệ thử kiểu con lăn
• 3.8.1. Xây dựng phương trình tính lực phanh bánh trước
• 3.8.2. Sơ đồ thử phanh bánh trước
• 3.8.3. Phân tích lực bánh trước trên bệ thử con lăn
• 3.8.4. Xây dựng phương trình tính lực phanh bánh sau
• 3.8.5. Sơ đồ thử phanh bánh sau trên bệ
• 3.8.6. Phân tích lực của bánh xe phía sau trên bệ thử con lăn
• 3.9. Mô phỏng số tính lực phanh bằng phần mềm MatLab Simulink
• 3.9.1. Mô phỏng bằng Simulink
• 3.9.2. Chương trình tính góc α
• 3.9.3. Chương trình tính lực phanh cực đại bánh trước
• 3.9.4. Chương trình tính lực phanh cực đại bánh sau
• 3.10. Khảo sát ảnh hưởng của các nhân tố đến trị số lực phanh trên máy tính
• 3.10.1. Ảnh hưởng của bánh xe trên sàn bệ thử đến kết quả Pptruoc max
• 3.10.2. Ảnh hưởng của φ1 tới kết quả Pp max
• 3.10.3. Ảnh hưởng của φ2 tới kết quả Pptruoc max
• 3.10.4. Ảnh hưởng của góc α tới kết quả Pptruoc
• 4. CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ ĐẾN TRỊ SỐ LỰC PHANH BẰNG THỰC NGHIỆM
• 4.1. Mục đích khảo nghiệm
• 4.2. Khảo nghiệm trên bệ thử
• 4.3. Thiết bị dùng khảo nghiệm
• 4.4. Đối tượng thí nghiệm
• 4.5. Trình tự tiến hành khảo nghiệm
• KẾT LUẬN CHUNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hệ thống phanh ô tô

Hệ thống phanh ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Nó không chỉ giúp giảm tốc độ mà còn giữ cho xe đứng yên trên mặt đường. Để đạt được hiệu quả phanh cao, hệ thống này cần phải sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám, đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất và không gây ra hiện tượng va đập hay rung lắc. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh bao gồm hiệu quả phanh và ổn định hướng khi phanh. Hiệu quả phanh được đánh giá qua quãng đường phanh, gia tốc chậm dần và lực phanh. Đặc biệt, lực phanh riêng là chỉ tiêu quan trọng, cho phép đánh giá chất lượng phanh một cách nhanh chóng và an toàn trên bệ thử phanh kiểu con lăn.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống phanh ô tô

Hệ thống phanh ô tô là yếu tố quyết định đến sự an toàn trong quá trình vận hành. Nó cho phép người lái kiểm soát tốc độ và dừng xe một cách hiệu quả. Để đạt được điều này, hệ thống phanh cần phải đảm bảo các yêu cầu như sử dụng trọng lượng bám tối đa, quãng đường phanh ngắn nhất và không gây ra hiện tượng rung lắc. Việc đánh giá chất lượng phanh thường dựa vào các chỉ tiêu như hiệu quả phanh và ổn định hướng khi phanh. Các chỉ tiêu này không chỉ giúp người lái có thể xử lý tình huống khẩn cấp mà còn đảm bảo an toàn cho hành khách và người tham gia giao thông khác.

1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh ô tô

Để đánh giá chất lượng phanh ô tô, các chỉ tiêu như hiệu quả phanh và ổn định hướng khi phanh được sử dụng. Hiệu quả phanh được xác định qua quãng đường phanh, gia tốc chậm dần và lực phanh. Quá trình đo đạc các thông số này thường gặp khó khăn do yêu cầu về độ chính xác và an toàn. Lực phanh riêng là một trong những chỉ tiêu quan trọng, cho phép đánh giá chất lượng phanh một cách nhanh chóng và hiệu quả trên bệ thử phanh kiểu con lăn. Việc sử dụng bệ thử phanh giúp giảm thiểu rủi ro và tiết kiệm thời gian trong quá trình kiểm tra.

II. Cơ sở khoa học của bệ thử phanh kiểu con lăn

Bệ thử phanh kiểu con lăn là thiết bị quan trọng trong việc kiểm tra và đánh giá chất lượng hệ thống phanh ô tô. Nguyên lý hoạt động của bệ thử này dựa trên việc sử dụng động cơ điện để tạo ra lực tác động lên bánh xe, từ đó đo lực phanh. Các biểu thức tính toán lực phanh trên bệ thử được xây dựng dựa trên các yếu tố như trọng lượng xe, hệ số bám và các thông số kỹ thuật khác. Việc giảm mài mòn bánh xe cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét trong quá trình thiết kế và vận hành bệ thử.

2.1. Nguyên lý hoạt động của bệ thử phanh kiểu con lăn

Bệ thử phanh kiểu con lăn hoạt động dựa trên nguyên lý đo lực tác động lên bánh xe khi phanh. Động cơ điện được sử dụng để tạo ra lực quay cho con lăn, từ đó mô phỏng điều kiện thực tế khi xe phanh. Các biểu thức tính toán lực phanh được xây dựng dựa trên các yếu tố như trọng lượng xe, hệ số bám và các thông số kỹ thuật khác. Việc sử dụng bệ thử phanh giúp đánh giá chính xác hiệu quả phanh và ổn định hướng khi phanh, từ đó đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

2.2. Các biện pháp giảm mài mòn bánh xe

Mài mòn bánh xe là một vấn đề quan trọng cần được xem xét trong quá trình thiết kế và vận hành bệ thử phanh. Việc giảm thiểu mài mòn không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của bánh xe mà còn đảm bảo độ chính xác trong quá trình đo lực phanh. Các biện pháp như điều chỉnh áp suất lốp, sử dụng vật liệu bền hơn cho con lăn và tối ưu hóa thiết kế bệ thử có thể giúp giảm thiểu mài mòn. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả thử nghiệm mà còn tiết kiệm chi phí bảo trì và thay thế bánh xe.

III. Xây dựng mô hình tính toán bệ thử phanh kiểu con lăn

Mô hình tính toán bệ thử phanh kiểu con lăn được xây dựng nhằm khảo sát và đánh giá hiệu quả phanh của ô tô. Việc xây dựng mô hình này bao gồm việc xác định các thông số kỹ thuật của bệ thử, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến lực phanh. Sử dụng phần mềm MatLab Simulink để mô phỏng lực phanh giúp tối ưu hóa quá trình thử nghiệm và đưa ra các kết quả chính xác hơn. Mô hình này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có thể áp dụng thực tiễn trong việc thiết kế và cải tiến bệ thử phanh.

3.1. Xây dựng phương trình tính lực phanh

Phương trình tính lực phanh được xây dựng dựa trên các yếu tố như trọng lượng xe, hệ số bám và các thông số kỹ thuật khác. Việc xác định chính xác các thông số này là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác trong quá trình thử nghiệm. Mô hình tính toán không chỉ giúp đánh giá hiệu quả phanh mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc thiết kế và cải tiến bệ thử phanh. Sử dụng phần mềm MatLab Simulink để mô phỏng lực phanh giúp tối ưu hóa quá trình thử nghiệm và đưa ra các kết quả chính xác hơn.

3.2. Mô phỏng số tính lực phanh bằng phần mềm MatLab Simulink

Việc sử dụng phần mềm MatLab Simulink trong mô phỏng lực phanh giúp tối ưu hóa quá trình thử nghiệm và đưa ra các kết quả chính xác hơn. Phần mềm này cho phép người dùng xây dựng các mô hình phức tạp và thực hiện các phép tính toán một cách nhanh chóng và hiệu quả. Mô phỏng không chỉ giúp đánh giá hiệu quả phanh mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc thiết kế và cải tiến bệ thử phanh. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng và độ tin cậy của hệ thống phanh ô tô.