Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo của xe ГАЗ-66

PhÇn I: Giíi thiÖu chung vÒ xe ГАЗ-66 Xe « t« ГАЗ-66 do Liªn X« (cò) s¶n xuÊt, xe cã hai cÇu chñ ®éng, tÝnh n¨ng th«ng qua cao, ®­îc sö dông trong qu©n ®éi lµm xe chuyªn chë bé ®éi, ph­¬ng tiÖn trang bÞ, kÐo ph¸o. Thïng xe cã phñ b¹t. Xe thuéc lo¹i cabin lËt, cã lèp dù phßng ®Æt tr­íc thïng xe. C¸c th«ng sè kü thuËt cña xe ГАЗ-66 ®­îc thÓ hiÖn trong b¶ng sau: STT Th«ng sè kü thuËt Ký hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ 1 + KÝch th­íc bao - ChiÒu dµi toµn bé 5655 mm - ChiÒu réng 2322 mm - ChiÒu cao ®Õn ®Ønh cabin 2440 mm - ChiÒu cao ®Õn ®Ønh thïng xe 2520 mm + KÝch th­íc c¬ së - ChiÒu dµi L 3300 mm - ChiÒu réng R 1800 mm - ChiÒu cao H 1750 mm + Kho¶ng s¸ng gÇm xe 320 mm + Gãc tho¸t tr­íc at 41 ®é + Gãc tho¸t sau as 32 ®é + C«ng thøc b¸nh xe 4x4 + Träng l­îng xe khi kh«ng t¶i 36560 N + Träng t¶i cña xe 20000 N + Träng l­îng khi xe ®Çy t¶i 56560 N - T¶i träng ph©n bè lªn cÇu tr­íc 28370 N - T¶i träng ph©n bè lªn cÇu sau 29920 N + B¸n kÝnh quay vßng nhá nhÊt Rmin 9,5 m + VËn tèc lín nhÊt vmax 90..95 km/h + S« l­îng b¸nh xe 4+1 b¸nh + KÝch th­íc lèp 1200 -18 inch + HÖ thèng ®iÖn - b×nh ®iÖn 12 V + §éng c¬ ®èt trong: ®éng c¬ x¨ng 4 kú - C«ng suÊt lín nhÊt Nmax 115 m· lùc - Sè vßng quay t­¬ng øng víi chÕ ®é c«ng suÊt lín nhÊt nN 3200 vg/ph - M« men xo¾n lín nhÊt Memax 29 kGm - Sè vßng quay t­¬ng øng víi chÕ ®é m« men lín nhÊt nM 2000..2500 vg/ph + Hép sè: 4 sè tiÕn, 1 sè lïi + Hép sè ph©n phèi: 2 cÊp - ip1 1 - ip2 1,982 + C¬ cÊu l¸i: lo¹i trôc vÝt lâm con l¨n tû sè truyÒn il 20,5 + HÖ thèng treo: lo¹i phô thuéc + Träng l­îng phÇn treo khi « t« ®Çy t¶i 49200 N - ph©n bè lªn cÇu tr­íc 23600 N - ph©n bè lªn cÇu sau 25600 N + Träng l­îng phÇn kh«ng treo - ë cÇu tr­íc 5200 N - ë cÇu sau 4800 N + §é cøng cña nhÝp - NhÝp tr­íc 115 mm - NhÝp sau 120 mm + Sè l­îng l¸ nhÝp - NhÝp tr­íc 10 c¸i - NhÝp sau 10 c¸i + ChiÒu dµi lµm viÖc cña l¸ nhÝp - NhÝp tr­íc 1500 mm - NhÝp sau 1500 mm + ChiÒu dµy l¸ nhÝp - NhÝp tr­íc 10 mm - NhÝp sau 11 mm + ChiÒu réng l¸ nhÝp - NhÝp tr­íc 65 mm - NhÝp sau 65 mm + Gi¶m chÊn: lo¹i èng thñy lùc - §­êng kÝnh pitt«ng gi¶m chÊn 40 mm - Hµnh tr×nh lµm viÖc lín nhÊt 240 mm - HÖ sè c¶n • Hµnh tr×nh nÐn Kn 2,4 N/mm • Hµnh tr×nh tr¶ Kt 7,8 N/mm + BiÕn d¹ng tÜnh cña lèp khi xe ®Çy t¶i 36..38 mm Xe « t« ГАЗ-66 PhÇn II: ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña hÖ thèng treo xe ГАЗ-66 HÖ thèng treo cña xe ГАЗ-66 thuéc lo¹i hÖ thèng treo phô thuéc ë c¶ 2 cÇu; 2 nhÝp cã d¹ng nöa elip; Bé phËn dÉn h­íng vµ ®µn håi lµ nhÝp. NhÝp tr­íc vµ nhÝp sau cña xe ГАЗ-66 c¬ b¶n gièng nhau: + ChiÒu dµi nhÝp: L = 1500 mm + ChiÒu réng l¸ nhÝp: B = 65 mm + ChiÒu dµy: - NhÝp tr­íc: h1 = 10 mm - NhÝp sau: h2 = 11 mm Bé nhÝp gåm 10 l¸ nhÝp ghÐp l¹i víi nhau nhê bul«ng trung t©m vµ c¸c kÑp nhÝp. Hai dÇu bé nhÝp ®­îc liªn kÕt víi khung xe qua c¸c gèi ®ì cao su, riªng c¸c gèi ®ì tr­íc cña mçi bé nhÝp cã thªm ®Öm ë mÆt ®Çu ®Ó truyÒn ph¶n lùc tõ mÆt ®­êng lªn khung xe, c¸c gèi ®ì phÝa sau cña mçi bé nhÝp kh«ng cã ®Öm cao su mÆt ®Çu ®Ó cho bé nhÝp cã thÓ di chuyÓn ®­îc trong mét giíi h¹n nµo ®ã. VÊu ®ì nhÝp: - VÊu t¨ng cøng: lµm b»ng cao su, ®Æt trªn treo tr­íc, vÊu ®­îc b¾t vµo thµnh bªn cña xµ däc. Khi nhÝp bÞ uèn nhiÒu, l¸ nhÝp trªn cïng sÏ tú vµo vÊu t¨ng cøng. - VÊu h¹n chÕ hµnh tr×nh: §Ó h¹n chÕ hµnh tr×nh ®i lªn cña nhÝp. VÊu ®­îc b¾t vµo mÐp d­íi cña xµ däc. Khi nhÝp bÞ uèn nhiÒu, vÊu låi trªn dÇm cÇu sÏ tú vµo vÊu h¹n chÕ hµnh tr×nh. TÝnh chÊt dÞch chuyÓn cña cÇu ®èi víi khung phô thuéc vµo c¸c th«ng sè cña nhÝp, nghÜa lµ nhÝp kh«ng ph¶i chØ lµ bé phËn ®µn håi mµ cßn ®ãng vai trß bé phËn dÉn h­íng, ®ång thêi lµm nhiÖm vô cña bé phËn gi¶m chÊn. Nh­ vËy nhÝp thùc hiÖn ®Çy ®ñ chøc n¨ng cña hÖ thèng treo. ¦u nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng treo sö dông nhÝp: + ¦u ®iÓm: kÕt cÊu ®¬n gi¶n, ch¾c ch¾n, rÎ tiÒn; chÕ t¹o, b¶o d­ìng, söa ch÷a ®¬n gi¶n, thuËn tiÖn. + Nh­îc ®iÓm: - Träng l­îng lín (chiÕm tõ 5,5..8% träng l­îng cña « t«), nÆng nhÊt trong c¸c lo¹i bé phËn ®µn håi - Thêi gian lµm viÖc ng¾n do tr¹ng th¸i øng suÊt phøc t¹p, lùc t¸c ®éng cã tÝnh chÊt chu k×, ®é bÒn mái cña nhÝp thÊp h¬n so víi thanh xo¾n kho¶ng 4 lÇn. Trong ®iÒu kiÖn ®­êng tèt, tuæi thä cña nhÝp kho¶ng 100000..150000 km; ®iÒu kiÖn ®­êng xÊu, tuæi thä cña nhÝp gi¶m ®i kho¶ng 10..50 lÇn. Tõ viÖc ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm vµ kÕt cÊu cña nhÝp nh­ trªn, ng­êi ta ®­a ra mét sè biÖn ph¸p ®Ó t¨ng tuæi thä cho nhÝp nh­ sau: + §Æt 2 l¸ nhÝp chÝnh ®Ó t¨ng cøng, c­êng hãa cho bé nhÝp v× l¸ nhÝp chÝnh cã ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¾c nghiÖt nhÊt. + B«i mì ch× gi÷a c¸c l¸ nhÝp ®Ó gi¶m ma s¸t gi÷a chóng, lµm gi¶m kh¶ n¨ng mµi mßn, t¨ng tuæi thä, gióp gi¶m ®­îc sè l­îng l¸ nhÝp. Bé phËn gi¶m chÊn cña xe ГАЗ-66 thuéc lo¹i gi¶m chÊn èng thñy lùc, t¸c ®éng 2 chiÒu vµ cã van gi¶m t¶i. ¦u ®iÓm c¬ b¶n cña gi¶m chÊn èng thñy lùc lµ kÝch th­íc nhá gän h¬n rÊt nhiÒu so víi c¸c lo¹i gi¶m chÊn kh¸c (vÝ dô nh­ gi¶m chÊn ®ßn) nh­ng vÉn ®¶m b¶o ®­îc tÝnh ªm dÞu chuyÓn ®éng cho xe. Ho¹t ®éng: Khi nÐn ªm, cÇn ®Èy pit t«ng trong xi lanh c«ng t¸c dÞch chuyÓn xuèng d­íi, van th«ng më, dÇu trong khoang d­íi sÏ dån lªn khoang trªn nh­ng kh«ng dån tÊt c¶ mµ cßn mét phÇn sÏ ch¶y sang khoang bï th«ng qua c¸c lç tiÕt l­u ë van nÐn. Khi ®ã, ¸p suÊt trong khoang bï sÏ t¨ng lªn mét chót. Søc c¶n thñy ®éng cña c¸c lç tiÕt l­u tû lÖ víi b×nh ph­¬ng vËn tèc l­u th«ng cña dÇu. Khi nÐn m¹nh, dÇu kh«ng thÓ ch¶y kÞp qua c¸c lç tiÕt l­u (cã tiÕt diÖn bÐ), ¸p suÊt trong xi lanh c«ng t¸c t¨ng lªn nhiÒu, van nÐn më, dÇu qua van nÐn xuèng, vµo khoang bï. Sau giai ®o¹n ¸p suÊt khoang c«ng t¸c t¨ng nhanh, lùc c¶n cña gi¶m chÊn t¨ng lªn nh­ng tèc ®é t¨ng chËm h¬n so víi khi nÐn ªm. Khi tr¶ ªm, cÇn ®Èy piston chuyÓn ®éng lªn trªn, khoang phÝa d­íi cÇn piston cña xilanh c«ng t¸c gi¶m ¸p suÊt, cßn khoang phÝa trªn piston t¨ng ¸p suÊt (nh­ng t¨ng dÇn dÇn), do vËy dÇu tõ khoang trªn sÏ qua khe hë van th«ng (van tr¶ ®ãng) vµo khoang phÝa d­íi piston, ®ång thêi dÇu tõ khoang bï qua lç n¹p bæ sung cho khoang phÝa d­íi piston. Khi tr¶ m¹nh, lß xo van tr¶ bÞ nÐn. Van tr¶ më ra, dÇu l­u th«ng qua c¶ lç tiÕt l­u cña van tr¶. §é më cña van tr¶ phô thuéc vµo møc ®é ®ét ngét cña hµnh tr×nh tr¶, cµng tr¶ m¹nh th× van cµng më lín. PhÇn IIi: tÝnh to¸n dao ®éng Theo tµi liÖu [3], ta cã mét sè th«ng sè ®Çu vµo ®Ó tÝnh to¸n dao ®éng « t« nh­ sau ГАЗ-66: STT Th«ng sè kü thuËt Ký hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ 1 HÖ sè c¶n gi¶m chÊn cña treo tr­íc K1 10900 Ns/m 2 HÖ sè c¶n gi¶m chÊn cña treo sau K2 14430 Ns/m 3 HÖ sè c¶n ®µn håi cña hÖ thèng Kh 1071 Nms/rad 4 §é cøng xo¾n cña hÖ thèng Ch 68700 Nm/rad 5 §é cøng cña phÇn tö ®µn håi tr­íc Cp1 100000 N/m 6 §é cøng cña phÇn tö ®µn håi sau Cp2 106000 N/m 7 §é cøng cña lèp tr­íc Cl1 430000 N/m 8 §é cøng cña lèp sau Cl2 430000 N/m 9 Khèi l­îng treo Ma 4920 Kg 10 Khèi l­îng treo tr­íc M1 2360 Kg 11 Khèi l­îng treo sau M2 2560 Kg 12 Khèi l­îng kh«ng treo tr­íc m1 590 Kg 13 Khèi l­îng kh«ng treo sau m2 510 Kg 14 ChiÒu dµi c¬ së L 3,3 m 15 ChiÒu réng c¬ së B 1,8 m 16 Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tíi t©m cÇu tr­íc a 1,73 m 17 Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tíi t©m cÇu sau b 1,57 m 18 Kho¶ng c¸ch tõ trôc ®èi xøng däc tíi phÇn tõ ®µn håi tr­íc dp1 0,505 m 19 Kho¶ng c¸ch tõ trôc ®èi xøng däc tíi phÇn tõ ®µn håi sau dp2 0,505 m 20 Kho¶ng c¸ch tõ trôc ®èi xøng däc tíi gi¶m chÊn tr­íc da1 0,605 m 21 Kho¶ng c¸ch tõ trôc ®èi xøng däc tíi gi¶m chÊn sau da2 0,605 m 22 Kho¶ng c¸ch tõ trôc ®èi xøng däc tíi b¸nh xe tr­íc dk1 0,9 m 23 Kho¶ng c¸ch tõ trôc ®èi xøng däc tíi b¸nh xe sau dk2 0,9 m 24 M«men qu¸n tÝnh khèi l­îng phÇn treo ®èi víi trôc ngang Ja 12300 Kgm2 25 B¸n kÝnh qu¸n tÝnh khèi l­îng treo ®èi víi trôc ngang ry 1,59 m 26 M«men qu¸n tÝnh khèi l­îng phÇn treo tr­íc ®èi víi trôc däc Jx1 386 Kgm2 27 M«men qu¸n tÝnh khèi l­îng phÇn treo sau ®èi víi trôc däc Jx2 1200 Kgm2 28 M« men qu¸n tÝnh khèi l­îng kh«ng treo tr­íc Jm1 327 Kgm2 29 M« men qu¸n tÝnh khèi l­îng kh«ng treo sau Jm2 265 Kgm2 30 B¸n kÝnh lèp xe rl 0,5 m 3.1 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng treo: 3.1.1 X¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè khèi l­îng phÇn treo: (1) Trong ®ã: Ma - Khèi l­îng phÇn treo « t«, M = 4920 kg a - Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m phÇn treo ®Õn t©m b¸nh xe cÇu tr­íc, cÇu sau; Theo tµi liÖu, ta cã: a=1,73 m, b=1,57m Jy - Momen qu¸n tÝnh khèi l­îng cña phÇn treo ®èi víi trôc ®i qua träng t©m phÇn treo vµ vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng th¼ng ®øng däc xe. Ta cã c«ng thøc tÝnh: Jy =A.M.L2 Víi: A - HÖ sè kinh nghiÖm, lÊy A = 0,21 L - ChiÒu dµi c¬ së « t«, L=3,3m Thay vµo c«ng thøc (1), ta cã: Ta thÊy = 0,842, n»m trong kho¶ng 0,8 ¸ 1,2 nªn theo [1], ta cã thÓ coi phÇn tr­íc vµ phÇn sau xe dao ®éng ®éc lËp víi nhau. 3.1.2 X¸c ®Þnh hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe: Ta cã c«ng thøc tÝnh hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe: (3) Trong ®ã: ft - Hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe g - Gia tèc träng tr­êng - TÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo, ta cã c«ng thøc tÝnh cho treo tr­íc vµ treo sau lµ: Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (3), øng víi treo tr­íc vµ treo sau, ta cã: 3.1.3 X¸c ®Þnh hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe: Ta cã c«ng thøc thùc nghiÖm: chän Thay gi¸ trÞ ft vµo, øng víi treo tr­íc vµ treo sau, ta cã 3.1.4 KiÓm tra hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe theo diÒu kiÖn ®¶m b¶o kho¶ng s¸ng gÇm xe nhá nhÊt: Víi: - Kho¶ng s¸ng gÇm xe ë tr¹ng th¸i tÜnh cña « t«, m - Kho¶ng s¸ng gÇm xe sau khi b¸nh xe dÞch chuyÓn hÕt hµnh tr×nh ®éng; , ta lÊy cmin = 0,15 m Ta thÊy: . Nh­ vËy kho¶ng s¸ng gÇm xe ®¶m b¶o. 3.1.5 KiÓm tra hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe kh«ng x¶y ra va ®Ëp gi÷a phÇn treo tr­íc vµ phÇn kh«ng treo tr­íc khi phanh xe cÊp tèc: (4) Trong ®ã: jmax - HÖ sè b¸m lín nhÊt cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng, tham kh¶o tµi liÖu [2], ta lÊy = 0,8 hg - ChiÒu cao träng t©m « t«, = 1,05m b - Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m « t« ®Õn t©m cÇu sau, theo b¶ng c¸c th«ng sè ®Çu vµo, ta cã b=1,58m Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (4), øng víi treo tr­íc vµ treo sau, ta tÝnh ®­îc: mm mm VËy, ®iÒu kiÖn ®­îc tháa m·n 3.2 TÝnh to¸n dao ®éng cña « t«: C¸c phÇn ë trªn x¸c ®Þnh tÇn sè dao ®éng riªng cña phÇn treo, hÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña phÇn treo,hµnh tr×nh tÜnh, hµnh tr×nh ®éng cña b¸nh xe. C¸c th«ng sè ®ã ch­a ®ñ ®Ó ®¸nh gi¸ ®­îc ®é ªm dÞu cña chuyÓn ®éng « t« nãi chung, ®ång thêi môc tr­íc míi chØ xÐt dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo mµ ch­a kÓ ®Õn sù ¶nh h­ëng cña phÇn kh«ng treo ®Õn dao ®éng ®ã .§Ó ®¸nh gi¸ ®ñ ®é ªm dÞu cña chuyÓn ®éng « t«, ph¶i xÐt tíi mét hÖ trong ®ã cã c¶ dao ®éng phÇn treo vµ phÇn kh«ng treo. Khi tiÕn hµnh xÐt hÖ dao ®éng 2 khèi l­îng cÇn x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña nã nh­: TÇn sè dao ®éng riªng cao tÇn vµ thÊp tÇn, hÖ sè dËp t¾t dao ®éng øng víi tÇn sè cao vµ tÇn sè thÊp. Tõ nh÷ng th«ng sè nhËn ®­îc, x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é dao ®éng cña « t«. Qua ®­êng ®Æc tÝnh nµy cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc: Biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo, khèi l­îng phÇn kh«ng treo, x¸c ®Þnh gia tèc dao ®éng cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo, ®ång thêi qua ®­êng ®Æc tÝnh ®¸nh gi¸: + øng víi vËn tèc nµo cña « t« trong vïng vËn tèc sö dông vµ øng víi sãng mÆt ®­êng cã chiÒu dµi b­íc sãng lµ bao nhiªu sÏ x¶y ra hiÖn t­îng céng h­ëng. + HÖ sè dËp t¾t dao ®éng ®· phï hîp ch­a. Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n dao ®éng cña « t« ta sö dông c¸c gi¶ thiÕt: - Dao ®éng cña « t« chØ x¶y ra trong mÆt ph¼ng däc xe - Dao ®éng cña « t« lµ dao ®éng æn ®Þnh - Nguån kÝch thÝch dao ®éng lµ sãng mÆt ®­êng, cã ph­¬ng tr×nh sãng lµ: q = q0 [1-cos(v.t)] Trong ®ã: q0 - Biªn ®é lín nhÊt cña sãng mÆt ®­êng v - TÇn sè kÝch thÝch cña sãng mÆt ®­êng, c«ng thøc tÝnh lµ: t - Thêi gian ®i hÕt qu·ng ®­êng ®óng b»ng b­íc sãng mÆt ®­êng. thêi gian nµy b»ng thêi gian mét chu k× T 3.2.1 X¸c ®Þnh tÇn sè dao ®éng riªng vµ hÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña hÖ: a. S¬ ®å kh¶o s¸t: b. Mét sè th«ng sè c¬ b¶n: * HÖ sè c¶n quy dÉn cña gi¶m chÊn (quy dÉn vÒ t©m b¸nh xe) Trong ®ã: a - Gãc nghiªng cña gi¶m chÊn so víi ph­¬ng th¼ng ®øng, ta cã a1 = 300, a2 = 450 = 5100 (Ns/m) - TØ sè truyÒn bè trÝ gi¶m chÊn lo¹i èng treo phô thuéc, =1 Thay vµo c«ng thøc, ta cã: Víi gi¶m chÊn tr­íc: Víi gi¶m chÊn sau: * TÇn sè dao ®éng riªng cña khèi l­îng phÇn treo khi cè ®Þnh phÇn kh«ng treo, nh­ ®· tÝnh to¸n ë phÇn x¸c ®Þnh hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe, ta cã: * TÇn sè dao ®éng phÇn kh«ng treo khi cè ®Þnh phÇn treo, theo [1], ta cã c«ng thøc tÝnh: øng víi c¸c th«ng sè cña treo tr­íc vµ treo sau, ta cã: * TÇn sè dao ®éng cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo khi cè ®Þnh phÇn treo vµ Cl = 0, ta cã c«ng thøc tÝnh: TÝnh cho treo tr­íc vµ treo sau, ta ®­îc: * TÇn sè dao ®éng cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo khi cè ®Þnh phÇn treo vµ khi Ct = 0; C«ng thøc tÝnh: TÝnh cho treo tr­íc vµ treo sau, ta cã: * HÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña khèi l­îng treo khi cè ®Þnh phÇn kh«ng treo, c«ng thøc tÝnh: * HÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo khi cè ®Þnh phÇn treo, c«ng thøc tÝnh: * TÇn sè dao ®éng thÊp tÇn cña hÖ, ký hiÖu: W * TÇn sè dao ®éng cao tÇn cña hÖ, ký hiÖu: Wk * HÖ sè dËp t¾t dao ®éng øng víi tÇn sè thÊp cña hÖ: h * HÖ sè dËp t¾t dao ®éng øng víi tÇn sè cao cña hÖ: hk c. Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n vµ kÕt qu¶: Ta cã c¸c ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh dao ®éng: B»ng c¸ch gi¶i gÇn ®óng liªn tiÕp, ta tiÕn hµnh gi¶i c¸c ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh víi sè lÇn lÆp lµ 3 lÇn, ta ®­îc kÕt qu¶ nh­ trong b¶ng sau: LÇn tÝnh C«ng thøc tÝnh Gi¸ trÞ cña treo tr­íc Gi¸ trÞ cña treo sau LÇn thø nhÊt 1797 2023 68.756 66.435 1,045 0,629 7,059 5,178 LÇn thø hai 1783 2026 69,277 66,326 1,051 0,628 7,053 5,179 LÇn thø ba 1782 2026 69,303 66,322 1,051 0,628 7,053 5,179 Theo [1], ta cã c«ng thøc tÝnh tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ: Thay c¸c gi¸ trÞ øng víi treo tr­íc vµ treo sau võa tÝnh ®­îc trong b¶ng gi¸ trÞ vµo c«ng thøc, ta cã: 3.2.2 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo vµ biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo: * C«ng thøc tÝnh tÇn sè dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo vµ kh«ng treo khi x¶y ra hiÖn t­îng céng h­ëng ë tÇn sè thÊp (khi n = U) lµ: Trong ®ã: Zu - Biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo khi x¶y ra céng h­ëng ë tÇn sè thÊp xu - Biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo khi x¶y ra céng h­ëng ë tÇn sè thÊp q0 - Biªn ®é sãng mÆt ®­êng Thay c¸c gi¸ trÞ ®· tÝnh to¸n ®­îc ë phÇn trªn vµo, øng víi treo tr­íc vµ treo sau, ta cã: ; * C«ng thøc tÝnh tÇn sè dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo vµ kh«ng treo khi x¶y ra hiÖn t­îng céng h­ëng ë tÇn sè thÊp (khi n = V) lµ: Trong ®ã: Zu - Biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo khi x¶y ra céng h­ëng ë tÇn sè thÊp xu - Biªn ®é dao ®éng cña khèi l­îng phÇn kh«ng treo khi x¶y ra céng h­ëng ë tÇn sè thÊp q0 - Biªn ®é sãng mÆt ®­êng Thay c¸c gi¸ trÞ ®· tÝnh ®­îc vµo biÓu thøc tÝnh, øng víi treo tr­íc vµ treo sau, ta cã: ; 3.2.3 X¸c ®Þnh gia tèc dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo: * Gia tèc dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo khi x¶y ra céng h­ëng ë tÇn sè thÊp (khi n = U) ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: ¦ng víi treo tr­íc vµ treo sau, ta cã: * Gia tèc dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo khi x¶y ra céng h­ëng ë tÇn sè cao (khi n = V) ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong c¸c c«ng thøc trªn: - Gia tèc dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo khi x¶y ra hiÖn t­îng céng h­ëng ë tÇn sè thÊp vµ tÇn sè cao. q0 - Biªn ®é sãng mÆt ®­êng ¦ng víi treo tr­íc vµ treo sau, ta cã: 3.2.4 X©y dùng ®Æc tÝnh biªn ®é tÇn sè - biªn ®é cña dao ®éng: §Æc tÝnh tÇn sè - biªn ®é lµ ®­êng biÓu diÔn mèi liªn hÖ phô thuéc gi÷a biªn ®é dao ®éng cña phÇn treo, phÇn kh«ng treo, gia tèc dao ®éng cña khèi l­îng phÇn treo víi tÇn sè kÝch thÝch cña sãng mÆt ®­êng. Nãi c¸ch kh¸c, x©y dùng ®Æc tÝnh tÇn sè - biªn ®é lµ x©y dùng c¸c ®å thÞ: Zn(n), xn(n) vµ n(n) víi sù biÕn thiªn cña tÇn sè lùc kÝch thÝch. Theo [1], ta cã c¸c biÓu thøc sau x¸c ®Þnh hµm Zn(n), xn(n) vµ n(n) nh­ sau: §Æc tÝnh tÇn sè - biªn ®é dao ®éng cña « t« còng cã thÓ ®­îc biÓu diÔn d­íi d¹ng: Zn(S,Va), xn(S,Va) vµ n(S,Va) Trong ®ã: S - B­íc sãng mÆt ®­êng, m Va - VËn tèc chuyÓn ®éng cña « t«, m/s Víi ®Æc tÝnh tÇn sè - biªn ®é, ta cã thÓ ®¸nh gi¸ ®­îc: + øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng nµo cña « t« trong ph¹m vi vËn tèc sö dông vµ øng víi sãng mÆt ®­êng x¸c ®Þnh nµo ®ã, sÏ x¶y ra hiÖn t­îng céng h­ëng ë tÇn sè thÊp vµ tÇn sè cao. + HÖ sè dËp t¾t dao ®éng cña hÖ thèng ®· phï hîp ch­a. Tuy nhiªn, víi ®Æc tÝnh tÇn sè - biªn ®é, ta ch­a ®ñ ®iÒu kiÖn ®Ó ®¸nh gi¸ ®óng biªn ®é cña khèi l­îng phÇn treo, phÇn kh«ng treo, gia tèc phÇn treo v× theo c«ng thøc x¸c ®Þnh ®· chØ ra trong môc trªn, biªn ®é dao ®éng vµ gia tèc dao ®éng cßn phô thuéc vµo biªn ®é cña sãng mÆt ®­êng. NÕu cho tr­íc mét biªn ®é sãng kÝch thÝch mÆt ®­êng th× ®Æc tÝnh tÇn sè - biªn ®é hoµn toµn x¸c ®Þnh. LËp b¶ng biÕn thiªn theo tÇn sè sãng kÝch thÝch (sãng mÆt ®­êng) ta sÏ ®­îc b¶ng sè liÖu sau: n (rad/s) 0 1.000 1.000 1.000 1.000 0 0 1 1.015 1.003 1.016 1.004 1.015 1.016 2 1.064 1.014 1.067 1.015 4.258 4.266 3 1.156 1.035 1.163 1.037 10.404 10.463 4 1.310 1.069 1.328 1.074 20.965 21.243 5 1.570 1.127 1.618 1.138 39.26 40.441 6 2.035 1.229 2.182 1.260 73.275 78.566 7 2.937 1.418 3.545 1.544 143.923 173.728 8 4.254 1.594 6.755 1.975 272.225 432.294 9 3.442 1.130 3.810 0.810 278.812 308.645 10 2.105 0.831 1.993 0.616 210.542 199.333 11 1.418 0.784 1.291 0.664 171.592 156.257 12 1.047 0.796 0.937 0.714 150.712 134.94 13 0.822 0.818 0.727 0.754 138.891 122.909 14 0.674 0.842 0.590 0.787 132.077 115.676 15 0.570 0.867 0.495 0.816 128.336 111.268 16 0.495 0.891 0.425 0.843 126.659 108.697 17 0.438 0.916 0.372 0.868 126.482 107.42 18 0.393 0.942 0.331 0.893 127.476 107.117 19 0.359 0.969 0.298 0.919 129.443 107.597 20 0.331 0.997 0.272 0.946 132.268 108.74 21 0.308 1.028 0.251 0.974 135.886 110.477 22 0.290 1.061 0.233 1.004 140.273 112.768 23 0.275 1.097 0.219 1.036 145.429 115.6 24 0.263 1.136 0.207 1.070 151.379 118.977 25 0.253 1.179 0.197 1.108 158.169 122.921 26 0.245 1.226 0.189 1.149 165.861 127.466 27 0.239 1.278 0.182 1.195 174.538 132.667 28 0.235 1.335 0.177 1.245 184.3 138.591 29 0.232 1.398 0.173 1.301 195.261 145.326 30 0.231 1.468 0.170 1.364 207.554 152.983 31 0.230 1.545 0.168 1.434 221.318 161.697 32 0.231 1.631 0.168 1.513 236.69 171.636 33 0.233 1.725 0.168 1.603 253.786 183.002 34 0.236 1.827 0.170 1.705 272.658 196.043 35 0.239 1.937 0.172 1.821 293.24 211.052 36 0.243 2.052 0.176 1.955 315.245 228.368 37 0.247 2.169 0.181 2.108 338.045 248.363 38 0.250 2.279 0.188 2.284 360.527 271.395 39 0.251 2.373 0.196 2.483 381.021 297.698 40 0.248 2.439 0.204 2.703 397.411 327.155 41 0.242 2.464 0.213 2.937 407.555 358.879 42 0.232 2.442 0.221 3.166 409.955 390.599 43 0.219 2.372 0.226 3.356 404.346 418.153 44 0.202 2.265 0.225 3.464 391.803 435.916 45 0.185 2.132 0.217 3.454 374.268 439.049 46 0.167 1.986 0.202 3.322 353.876 426.535 47 0.150 1.838 0.182 3.098 332.436 401.93 48 0.135 1.696 0.161 2.829 311.23 370.915 49 0.121 1.563 0.141 2.555 291.041 338.422 50 0.109 1.441 0.123 2.297 272.269 307.475 51 0.098 1.331 0.107 2.066 255.062 279.454 52 0.089 1.232 0.094 1.863 239.418 254.724 53 0.080 1.143 0.083 1.688 225.256 233.151 54 0.073 1.063 0.074 1.536 212.453 214.402 55 0.066 0.991 0.065 1.404 200.878 198.094 56 0.061 0.926 0.059 1.289 190.398 183.864 57 0.056 0.868 0.053 1.189 180.893 171.393 58 0.051 0.816 0.048 1.101 172.25 160.409 59 0.047 0.768 0.043 1.024 164.37 150.683 60 0.044 0.724 0.039 0.955 157.166 142.027 61 0.040 0.685 0.036 0.893 150.561 134.284 62 0.038 0.649 0.033 0.838 144.49 127.326 63 0.035 0.616 0.030 0.789 138.894 121.044 64 0.033 0.585 0.028 0.744 133.721 115.349 65 0.031 0.557 0.026 0.703 128.928 110.165 66 0.029 0.531 0.024 0.666 124.477 105.428 67 0.027 0.507 0.023 0.632 120.332 101.086 68 0.025 0.485 0.021 0.601 116.465 97.091 69 0.024 0.464 0.020 0.572 112.849 93.406 70 0.022 0.445 0.018 0.546 109.461 89.995 71 0.021 0.427 0.017 0.521 106.281 86.831 72 0.020 0.410 0.016 0.499 103.29 83.887 73 0.019 0.394 0.015 0.478 100.471 81.142 74 0.018 0.379 0.014 0.458 97.812 78.577 75 0.017 0.365 0.014 0.440 95.298 76.175 76 0.016 0.352 0.013 0.422 92.918 73.921 77 0.015 0.339 0.012 0.406 90.661 71.802 78 0.015 0.328 0.011 0.391 88.519 69.806 79 0.014 0.317 0.011 0.377 86.483 67.923 80 0.013 0.306 0.010 0.364 84.545 66.144 81 0.013 0.296 0.010 0.351 82.698 64.459 82 0.012 0.287 0.009 0.339 80.935 62.863 83 0.012 0.278 0.009 0.328 79.252 61.348 84 0.011 0.269 0.008 0.317 77.643 59.909 85 0.011 0.261 0.008 0.307 76.103 58.539 86 0.010 0.253 0.008 0.297 74.627 57.233 87 0.010 0.246 0.007 0.288 73.212 55.988 88 0.009 0.239 0.007 0.280 71.853 54.8 89 0.009 0.232 0.007 0.271 70.549 53.663 90 0.009 0.226 0.006 0.264 69.294 52.576 91 0.008 0.220 0.006 0.256 68.087 51.535 92 0.008 0.214 0.006 0.249 66.924 50.537 93 0.008 0.208 0.006 0.242 65.804 49.579 94 0.007 0.203 0.006 0.235 64.724 48.659 95 0.007 0.198 0.005 0.229 63.681 47.775 96 0.007 0.193 0.005 0.223 62.674 46.925 97 0.007 0.188 0.005 0.217 61.701 46.106 98 0.006 0.183 0.005 0.212 60.761 45.318 99 0.006 0.179 0.005 0.207 59.85 44.558 100 0.006 0.175 0.004 0.201 58.969 43.824 Dùa trªn c¸c gi¸ trÞ võa tÝnh ®­îc ta x©y dùng ®­îc ®Æc tÝnh biªn ®é - tÇn sè dao ®éng cña hÖ, cã d¹ng nh­ sau: §Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é treo tr­íc §Æc tÝnh tÇn sè biªn ®é treo sau PhÇn iv: tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm cho mét sè bé phËn cña hÖ thèng treo xe ГАЗ - 66 4.1 TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm bé phËn ®µn håi: 4.1.1 C«ng thøc tÝnh to¸n: Ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh øng suÊt cña bé nhÝp: Trong ®ã: s - øng suÊt bé nhÝp Pmax - t¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn l¸ nhÝp; Khi coi ®­êng ®Æc tÝnh cña l¸ nhÝp lµ tuyÕn tÝnh, ta cã: Víi: Pt - T¶i tÜnh t¸c dông lªn l¸ nhÝp ft' - §é vâng tÜnh cña l¸ nhÝp f®' - §é vâng ®éng cña l¸ nhÝp l - ChiÒu dµi l¸ nhÝp, mm b - ChiÒu réng l¸ nhÝp, mm z - Sè l¸ nhÝp trong bé nhÝp h - ChiÒu dµy l¸ nhÝp, mm 4.1.2 Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n vµ kÕt qu¶: 1 TÝnh cho nhÝp tr­íc: + T¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn nhÝp tr­íc: Trong ®ã: N Víi G1 lµ träng l­îng phÇn treo ph©n bè lªn cÇu tr­íc, theo b¶ng th«ng sè ®Çu vµo, ta cã: G1 = 2360.9,81 N f't1 = 115,758 mm f'®1 = 138,91 mm Thay c¸c sè vµo c«ng thøc trªn, ta tÝnh ®­îc t¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn nhÝp tr­íc: N + øng suÊt cña bé nhÝp tr­íc: Víi l1 = 1500 mm, b1 = 65 mm, z1 = 10, h1 =10 mm, ta cã: N/mm2 2 TÝnh cho nhÝp sau: + T¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn nhÝp sau: Trong ®ã: N Víi G1 lµ träng l­îng phÇn treo ph©n bè lªn cÇu sau, theo b¶ng th«ng sè ®Çu vµo, ta cã: G2 = 2560.9,81 N f't2 = 118,46 mm f'®2 = 142,15 mm Thay c¸c sè vµo c«ng thøc trªn, ta tÝnh ®­îc t¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn nhÝp sau: N + øng suÊt cña bé nhÝp sau: Víi l2 = 1500 mm, b2 = 65 mm, z2 = 10, h2 =11 mm, ta cã: N/mm2 Sau khi tÝnh ®­îc øng suÊt trªn nhÝp tr­íc vµ nhÝp sau, so s¸nh víi giíi h¹n bÒn cña vËt liÖu lµm nhÝp, ta thÊy: s1 vµ s2 ®Òu n»m trong giíi h¹n bÒn cña vËt liÖu chÕ t¹o nhÝp (thÐp 50C2 ®­îc t¨ng bÒn bÒ mÆt b»ng ph­¬ng ph¸p phun bi, cã [s] = 900 MPa), do ®ã, nhÝp lu«n ®¶m b¶o bÒn trong mäi ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng cña xe. 4.2 TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm gi¶m chÊn: §èi víi gi¶m chÊn, nhiÖt lµ chØ tiªu ho¹t ®éng quan träng, do ®ã trong phÇn nµy ta chØ tÝnh nhiÖt cho gi¶m chÊn vµ kiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng lµm viÖc cña gi¶m chÊn. 4.2.1 C«ng thøc tÝnh nhiÖt cho gi¶m chÊn: Trong ®ã: t - NhiÖt ®é thµnh èng gi¶m chÊn, 0C t0 - NhiÖt ®é m«i tr­êng, ta lÊy t0 = 300C Nt - C«ng suÊt khuÕch t¸n cña gi¶m chÊn, KG.m/s S0 - DiÖn tÝch thµnh èng gi¶m chÊn, m2 Kt - HÖ sè truyÒn nhiÖt cña thµnh èng gi¶m chÊn vµo kh«ng khÝ 4.2.2 Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n vµ kÕt qu¶: 1. X¸c ®Þnh c«ng suÊt khuÕch t¸n cña gi¶m chÊn: Víi: b - HÖ sè sö dông n¨ng l­îng cña côm treo, theo [1], ta chän b = 0,6 Cp - §é cøng cña treo, ta cã: Cp1 = 100 N/mm Cp2 = 106 N/mm f - Tæng hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña b¸nh xe ft - Hµnh tr×nh tÜnh cña b¸nh xe Z - Sè l­îng gi¶m chÊn bè trÝ ë mét côm treo r - Sè chu k× khuÕch t¸n, theo [1], ta lÊy, r = 2 T - Chu k× dao ®éng Thay c¸c th«ng sè vµo ta tÝnh ®­îc: + Treo tr­íc: + Treo sau: 2. X¸c ®Þnh diÖn tÝch thµnh èng gi¶m chÊn: V× gi¶m chÊn cã d¹ng èng trô víi ®­êng kÝnh D = 40 mm vµ hµnh tr×nh lµm viÖc lín nhÊt lµ 240 mm, ta cã thÓ tÝnh ®­îc diÖn tÝch thµnh èng gi¶m chÊn: m2 3. X¸c ®Þnh hÖ sè truyÒn nhiÖt vµo kh«ng khÝ cña gi¶m chÊn: Theo tµi liÖu [1], ta cã c«ng thøc tÝnh hÖ sè truyÒn nhiÖt cña thµnh gi¶m chÊn vµo kh«ng khÝ lµ: Víi Vb - lµ vËn tèc dßng kh«ng khÝ, theo h­íng dÉn, ta cã thÓ lÊy b»ng vËn tèc « t«, ta lÊy b»ng vËn tèc trung b×nh cña xe lµ: Vb = 36 km/h = 10 m/s D - §­êng kÝnh ngoµi xi lanh c«ng t¸c, D = 40 mm Thay vµo c«ng thøc, ta cã: 4. X¸c ®Þnh nhiÖt ®é thµnh gi¶m chÊn: Thay c¸c gi¸ trÞ võa tÝnh to¸n ®­îc vµo c«ng thøc tÝnh nhiÖt, ta ®­îc: + Víi gi¶m chÊn ë côm treo tr­íc: + Víi gi¶m chÊn ë côm treo sau: Nh­ vËy nhiÖt ®é thµnh gi¶m chÊn hoµn toµn ®¶m b¶o v× nhiÖt ®é cho phÐp cña thµnh gi¶m chÊn ®Õn 1100C PhÇn v: kÕt luËn Sau mét thêi gian ®­îc giao, ®­îc sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o NguyÔn Sü §Ønh, gi¸o viªn bé m«n xe qu©n sù - khoa ®éng lùc, t«i ®· hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc kÕt cÊu tÝnh to¸n xe « t« qu©n sù, "TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm phÇn hÖ thèng treo cña xe ГАЗ-66". Néi dung cô thÓ nh­ phÇn thuyÕt minh trªn. Qua phÇn néi dung tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng treo xe ГАЗ-66, ta thÊy hÖ sè c¶n theo thiÕt kÕ ban ®Çu cña nhµ s¶n xuÊt ®· hîp lý, chu kú dËp t¾t dao ®éng t­¬ng ®èi bÐ, biªn ®é dao ®éng gi¶m nhanh,... §iÒu nµy rÊt quan träng v× nã ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc cña l¸i xe. Trong ®å ¸n nµy, v× ®iÒu kiÖn thêi gian cã h¹n, kh«ng tËp trung hoµn toµn ®­îc, nªn t«i míi chØ thùc hiÖn ®­îc néi dung tÝnh to¸n dao ®éng cho m« h×nh ph¼ng. Trong thêi gian s¾p tíi, t«i sÏ cè g¾ng nghiªn cøu, t×m hiÓu ®Ó hoµn thiÖn thªm phÇn tÝnh to¸n cho c¸c m« h×nh kh¸c nh­ m« h×nh dao ®éng cña tõng b¸nh xe riªng biÖt hoÆc lµ m« h×nh gÇn thùc tÕ nhÊt- m« h×nh kh«ng gian. V× tr×nh ®é cã h¹n, céng thªm nhiÒu yÕu tè kh¸ch quan, ®å ¸n ch¾c ch¾n cßn m¾c mét sè sai sãt, kÝnh mong c¸c thÇy gióp ®ì, chØ b¶o ®Ó t«i cã thÓ hoµn thµnh tèt h¬n. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o NguyÔn Sü §Ønh, thÇy Vâ V¨n Trung, gi¸o viªn bé m«n xe qu©n sù, ®· gióp ®ì t«i hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Tµi liÖu tham kh¶o [1] H­íng dÉn thiÕt kÕ m«n häc KCTT « t« qu©n sù - NguyÔn Phóc HiÓu - HVKTQS 1986 [2] ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n « t« m¸y kÐo (1, 2, 3) - NguyÔn H÷u CÈn, Phan §×nh Kiªn NXB §¹i häc vµ trung häc CN [3] Lý thuyÕt « t« qu©n sù - Bé m«n xe qu©n sù HVKTQS 2002 [4] Lý thuyÕt « t« m¸y kÐo - D­ Quèc ThÞnh, Ph¹m Minh Th¸i NXB Khoa häc vµ kü thuËt [5] CÊu t¹o « t« qu©n sù - Vò §øc LËp, Ph¹m §×nh Vy HVKTQS 1995 [6] TËp b¶n vÏ cÊu t¹o « t« qu©n sù - Vò §øc LËp, Ph¹m §×nh Vy HVKTQS 1995