MỤC LỤC
MỤC LỤC....
LỜI MỞ ĐẦU.....
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE BTR-152...
1.1 Giới thiệu chung về xe BTR-152(trước cải tiến)...
1.2. Giới thiệu về xe BTR- 152(sau cải tiến).....
Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE BTR- 152 SAU CẢI TIẾN....
2.1. Khái quát về hệ thống treo ô tô.....
2.1.1. Yêu cầu hệ thống treo....
2.1.2. Kết cấu hệ thống treo....
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống treo xe BTR- 152 sau cải tiến....
2.2.1. Hệ thống treo trước xe BTR- 152 sau cải tiến.....
2.2.2. Hệ thống treo cầu giữa và cầu sau.....
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO XE BTR-152 SAU CẢI TIẾN....
3.1. Khái niệm cơ bản về dao động ô tô.....
3.1.1. Hệ dao động ô tô.....
3.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá dao động ôtô.....
3.1.3. Mô hình dao động.......
3.2. Kiểm nghiệm dao động xe BTR-152....
3.2.1. Thiết lập phương trình dao động trong mặt phẳng dọc....
3.2.2. Khảo sát dao động trong mặt phẳng dọc theo miền tần số.....
3.2.3. Một số kết quả kiểm nghiệm dao động.....
3.3. Kiểm nghiệm bền cho nhíp .....
3.4. Đánh giá hệ thống treo xe BTR-152 sau cải tiến.....
Chương 4. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO XE BTR-152......
4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống treo.....
4.2. Quy trình sửa chữa các cụm trong hệ thống treo........
4.2.1. Quy trình sửa chữa nhíp xe..........
4.2.2. Quy trình sửa chửa giảm chấn.........
4.2.3. Quy trình sửa chữa giằng cầu..........
KẾT LUẬN.........
TÀI LIỆU THAM KHẢO........
PHỤ LỤC...........
LỜI MỞ ĐẦU
Ô tô là một phương tiện giao thông thuận tiện nhất trên thế giới và đóng một vai trò hết sức quan trọng trong mọi nền kinh tế cũng như trong lĩnh vực quân sự quốc phòng. Xe bọc thép là phương tiện không thể thiếu trong quân đội, nó góp phần nâng cao hiệu quả chiến đấu nhờ tính cơ động cao và hỏa lực trang bị mạnh.
Xe bọc thép chở quân BTR-152 được chủ yếu trang bị cho Bộ chỉ huy quân sự các tỉnh, thành phồ. Đây chính là lực lượng chủ yếu làm nhiệm vụ A2, sẵn sàng chiến đấu, phòng chống bạo loạn, lật đổ. Đi kèm với việc duy trì khả năng sẵn sàng chiến đấu và đảm bảo tính năng chiến kỹ thuật của xe là việc đảm bảo vật tư, phụ tùng thay thế cũng như đảm bảo độ tin cậy khi làm việc và tính thồng nhất trong toàn quân. Tuy nhiên, do xe BTR-152 là loại xe cũ được sản xuất từ những thập niên 50, 60 tại Liên Xô (cũ) nên hiện nay các nhà máy tại Liên bang Nga đã không còn sản xuất loại xe BTR-152 và vật tư, phụ tùng thay thế cho loại xe này nữa. Với việc sử dụng đã nhiều năm và thiếu phụ tùng thay thế dẫn đến độ tin cậy khi làm việc của các cụm, chi tiết trên xe không còn đảm bảo nhất là phần động lực và các chi tiết phi kim loại
Để duy trì tính năng chiến, kỹ thuật và tình trạng sẵn sàng chiến đấu của xe BTR-152 các đơn vị đã sử dụng phụ tùng của những xe cũ, có tính năng tương đương để cải tiến, phục hồi và lắp lẫn cho xe BTR-152. Vì vậy tình trạng không đồng bộ trên xe BTR-152 cũng như giữa các đơn vị trong toàn quân là rất lớn.
Định hướng từ nay cho đến năm 2020 trong quân đội ta vẫn chưa có chủ trương thay thế xe bọc thép chở quân BTR-152 bằng loại xe khác. Đồng thời xe BTR-152 với mục đính chế tạo ban đầu của nhà sản xuất là sử dụng để chở bộ binh chiến đấu trong đội hình hành quân. Nhưng hiện nay do yêu cầu nhiệm vụ trong tình hình mới, xe BTR-152 có nhiệm vụ chủ yếu là phòng thủ, bảo vệ các mục tiêu quan trọng và làm nhiệm vụ A2 phòng chống bạo loạn, lật đổ. Chính vì vậy, việc duy trì tính năng chiến, kỹ thuật, cải tiến và nâng cấp xe BTR-152 thống nhất trong toàn quân là nhiệm vụ cần thiết. Trên cơ sở kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ “Điều tra khảo sát thực trạng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật xe BTR-152 phục vụ nâng cấp tính năng chiến kỹ thuật đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ trong tình hình mới” do Chủ nhiệm Tổng cục Kỹ thuật giao Viện Kỹ thuật cơ giới Quân sự đề xuất phương án cải tiến xe BTR-152.
Đồ án “Đánh giá chất lượng hệ thống treo xe bọc thép chở bộ binh BTR-152 sau cải tiến” được thực hiện nhằm mục đích phân tích kết cấu khai thác hệ thống treo, tính toán và khảo sát sự dao động của xe bọc thép BTR-152 sau cải tiến và đưa ra những đánh giá về độ êm dịu và tính bền các chi tiết trong hệ thống.
Nội dung đồ án tập trung vào 4 chương:
- Chương 1. Giới thiệu chung xe BTR-152.
- Chương 2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống treo xe BTR-152 sau cải tiến.
- Chương 3. Đánh giá chất lượng hệ thống treo xe BTR-152 sau cải tiến.
- Chương 4. Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo xe BTR-152 sau cải tiến.
Qua việc nghiên cứu trên một xe cụ thể như vậy giúp tôi rèn luyện thêm được nhiều kỹ năng tính toán, tra cứu tài liệu và tiếp cận dần với công việc cụ thể của một người kỹ sư trong tương lai.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Đại tá. GS.TS ……………., Bộ môn Ô tô Quân sự tôi đã hoàn thành đồ án, đạt được các mục tiêu đặt ra trong thời gian quy định. Mặc dù đã rất nỗ lực nhưng đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy kính mong được sự chỉ bảo của các thầy, và sự góp ý của các bạn để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20..
Học viên thực hiện
……………
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE BTR-152
1.1 Giới thiệu chung về xe BTR-152 (trước cải tiến)
Xe BTR-152 là loại xe chiến đấu bọc thép bánh lốp có 3 cầu (6x6), trang bị súng máy PKB 7,62 mm. Xe bọc thép BTR-152 B1 có lắp tời có những đặc điểm chính sau đây:
Thân xe được chế tạo bằng các tấm thép được hàn với nhau tạo thành lớp vỏ thép phía trên hở có mui bạt. Thân xe được dùng để lắp đặt các cụm máy và các cơ cấu.
Phía trước thân xe lắp đặt động cơ xăng 6 xi lanh, công suất 110 mã lực.
Hệ thống truyền lực tự động cơ đến các bánh xe gồm có: ly hợp 2 đĩa, hộp số cơ khí, hộp số phân phối, hệ thống truyền động các dăng, bộ truyền lực chính và các cầu chủ động.
1.2. Giới thiệu về xe BTR- 152 (sau cải tiến)
Xe thiết giáp chở quân BTR- 152(sau cải tiến) có những đặc điểm mới so với xe thiết giáp BTR- 152(nguyên thủy):
Xe thiết giáp BTR- 152(sau cải tiến) thay thế nguồn động lực từ động cơ xăng Zil-123V bằng động cơ diezel Yuchai YC4D 130-20 có đặc tính và kích thước tương đương nhằm tăng độ tin cậy khi làm việc và giảm tiêu hao nhiên liệu cũng như có sẵn phụ tùng thay thế. Đây là loại động cơ diezel có lắp bơm tăng áp được thiết kế nhỏ gọn 4 xy lanh thẳng hàng có công suất lớn nhất 120 mã lực, mô men xoắn lớn nhất 35,7 kG.m, số vòng quay khi công suất lớn nhất 2800 r/min
Thay thế ghế ngồi cho lái xe. Do kết cấu ghế ngồi cũ của lái xe là cố định, không thay đổi được chiều cao cũng như khoảng cách, nên gây khó khăn cho một số lái xe muốn thay đổi vị trí của ghế.
Lắp thêm các thiết bị phụ như: gương chiếu hậu, đèn xin đường và thiết bị còi v.v…
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE BTR- 152 SAU CẢI TIẾN
2.1. Khái quát về hệ thống treo ô tô
Hệ thống treo là tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo được độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động trên cơ sở tạo các giao động của thân xe và của các bánh xe theo ý muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển động trên địa hình không bằng phẳng.
- Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo và phần tử đàn hồi.
+ Phần tử đàn hồi làm bằng kim loại gồm: Nhíp lá, lò xo, thanh xoắn.
+ Phần tử đàn hồi là khi nén gồm: Phần tử đàn hồi khi nén có bình chứa là cao su kết hợp với sợi vải bọc cao su làm cốt; dạng màng phân chia và màng liên hợp.
- Phân loại hệ thống treo theo kết cấu bộ phận hướng gồm.
+ Hệ thống treo phụ thuộc: Là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bên phải được liên kết với nhau bằng dầm cầu cứng (kết cấu dầm cầu liền), cho nên khi một bánh xe bị dịch chuyển. Ưu điểm của Hệ thống treo phụ thuộc là cấu tạo đơn giản rẻ tiền và đảm bảo độ êm dịu khi chuyển động cần thiết cho các xe có tốc độ chuyển động không cao lắm.
+ Hệ thống treo độc lập: Là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bánh xe bên phải không có liên kết cứng. Do đó, sự dịch chuyển 1 bánh xe không gây nên sự dịch chuyển của bánh xe kia.
2.1.1. Yêu cầu hệ thống treo
Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:
+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay chạy trên các loại đường khác nhau).
+ Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.
2.1.2. Kết cấu hệ thống treo
a. Phần tử đàn hồi
Phần tử đàn hồi dùng để nối đàn hồi giữa bánh xe và thân xe, làm giảm các va đập đột ngột từ đường lên, đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi ô tô chuyển động.
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, phần tử đàn hồi phải có độ cứng phù hợp với tải trọng của xe, nhằm tạo ra dao động với tần số thấp của thân xe theo yêu cầu đề ra (do tải trọng của xe thực tế là luôn biến động, có lúc ô tô đủ tải, có lúc ô tô non tải, do vậy cần thiết phải có phần tử đàn hồi thay đổi độ cứng theo tải trọng)…Chuyển dịch của phần tử được treo không quá lớn.
b. Phần tử giảm chấn
Giảm chấn để dập tắc các dao động của thân xe và lốp xe bằng cách chuyển cơ năng của các dao động thành điện năng, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho xe khi chuyển động. Trên ô tô hiện nay chủ yếu sử dụng giảm chấn thuỷ lực.
Để đảm bảo thực hiện được nhiệm vụ trên, giảm chấn cần phải:
+ Dập tắt nhanh các dao động của thân xe có tần số và biên độ lớn.
+ Dập tắt chậm các dao động của thân xe có tần số và biên độ nhỏ.
c. Phần tử hướng
Phần tử hướng có nhiệm vụ truyền các lực dọc, lực ngang và mô men từ mặt đường lên khung xe (hay vỏ xe). Động học của phần tử dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hưởng tới tính ổn định và tính quay vòng của ô tô. Để thực hiện chức năng, nhiệm vụ trên, phần tử hướng cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
+ Giữ nguyên động học bánh xe khi ô tô chuyển động. Điều này có nghĩa là khi bánh xe chuyển động thẳng đứng, các góc đặt bánh xe, các chiều rộng, chiều dài cơ sở, phải giữ nguyên.
+ Đảm bảo truyền lực ngang, lực dọc, mô men từ bánh xe lên khung xe mà không gây biến dạng rõ rệt, không làm dịch chuyển các chi tiết của bánh treo.
+ Giữ được đúng động học của dẫn động lái, nghĩa là sự dịch chuyển thẳng đứng và sự quay quanh trụ đứng của bánh xe không phụ thuộc vào nhau.
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống treo xe BTR- 152 sau cải tiến
2.2.1. Hệ thống treo trước xe BTR- 152 sau cải tiến
Hệ thống treo trước xe BTR- 152 sau cải tiến là hệ thống treo phụ thuộc cấu tạo gồm có các phần tử chính sau:
+ Nhíp xe.
+ Giảm chấn thủy lực kiểu đòn, tác dụng hai chiều.
Ở hệ thống treo phụ thuộc, nhíp luôn làm việc với trạng thái ứng suất phức tạp do tải trọng động lặp lại nhiều lần. Ứng xuất gây nguy hiểm cho nhíp là ứng xuất uốn do lực thẳng đứng từ mặt đường tác dụng lên bánh xe.
Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc: với phần tử đàn hồi là nhíp có cấu tạo đơn giản vì các lá nhíp vừa làm nhiệm vụ của phần tử đàn hồi vừa làm nhiệm vụ của phần tử hướng, đơn giản trong bảo dưỡng kỹ thuật lốp xe sẽ ít bị mòn khi quay vòng vì chỉ có khung xe nghiêng còn cầu xe không bị nghiêng.
Nhíp gồm 15 lá nhíp. Phía trên mỗi lá nhíp đều có dập lõm mặt dưới có vấu lồi. Vì vậy khi xiết bu lông quang nhíp các vầu lồi của lá trên ăn vào vết lõm của lá dưới và tránh cho các lá nhíp xe bị xê dịch theo phương ngang.
Để giảm ứng suất trong các lá nhíp chính khi chúng bị uốn ngược, cũng như tránh cho các lá nhíp bị rời ra thì chúng được bó bằng các đai bó 15, 16, 17. Các đai này được bắt chặt với lá nhíp dưới cùng bằng tán và được giằng chặt bằng bu lông lồng trong các ống cách, nhằm hạn chế nén quá mức của các lá nhíp.
Nguyên lý làm việc:
Khi thân xe dịch chuyển tương đối so với cầu xe, pít tông sẽ dịch chuyển trong xi lanh và ép dầu chảy từ khoang này sang khoang khác qua các van tiết lưu.
Khi nhíp bị uốn, khoảng cách giữa cầu xe và thân xe giảm cần giảm trấn quay ngược chiều kim đồng hồ và làm dịch chuyển pít tông sang phải. Khi nhíp uốn từ từ, áp suất trong khoang nén tăng không đáng kể và dầu trong khoang này khi thắng lực cản lò xo 19(hình 2.3) sẽ mở van nén và chảy sang khoang xả.
Khi nhíp uốn đột ngột áp suất dầu bên trong khoang nén tăng rất lớn và khi thắng lực cản hai lò xo, nó sẽ mở rộng khoang nén và dầu chảy sang khoang xả.
2.2.2. Hệ thống treo cầu giữa và cầu sau
Hệ thống treo cầu giữa và cầu sau xe BTR-152 sử dụng hệ thống treo cân bằng gồm có hai bộ nhíp dọc, nửa e líp, được đặt ngược. Mỗi bộ nhíp được bắt ở phần giữa lên may ơ 10 đặt trên trục ngang.
Trên (hình 2.5) là kết cấu treo cân bằng hai cầu sau xe BTR-152. Tất cả các lá nhíp có mặt cắt ngang nhíp hình thang cân được bắt chặt nhờ bu lông xuyên qua giữa nhíp đảm bảo nhíp không bi xô lệnh trong quá trình xe dao động và được kẹp trên ổ trục cân bằng nhờ hai bu lông chữ U.
Bộ nhíp của hệ treo cân bằng truyền các lực thẳng đứng và lực ngang từ cầu lên khung xe. Các lực dọc và mô men phản lực được truyền qua hai thanh giằng cầu 3 (hình 2.5) ở phía trên và bốn thanh giằng cầu phía dưới, các thanh giằng cầu được nối khớp với các giá đỡ cầu xe và giá đỡ trục cân bằng.
Nhận xét: Khi sử dụng hệ thống treo cân bằng, trong trường hợp ô tô chuyển động trên địa hình gồ ghề, các bánh xe có thể bảo đảm luôn tiếp xúc với bề mặt đường, do vậy mà nâng cao tính năng thông qua cho ô tô. Ngoài ra, hệ thống treo cân bằng có ưu điểm là cho phép trục của cầu giữa và cầu sau lệch một góc khá lớn (khoảng 24 độ) để bảo đảm khả năng bám của các bánh xe với bề mặt.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO XE BTR-152 SAU CẢI TIẾN
Nội dung kiểm nghiệm hệ thống treo bao gồm:
+ Kiểm nghiệm dao động ô tô.
+ Kiểm bền cho các chi tiết của hệ thống treo.
+ Kiểm nghiệm sơ đồ bố trí hệ thống treo.
3.1. Khái niệm cơ bản về dao động ô tô
3.1.1. Hệ dao động ô tô
Ô tô là một hệ dao động phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận được liên kết với nhau, mỗi bộ phận có khối lượng và đặc tính dao động riêng.
Khi ô tô chuyển động có nhiều yếu tố gây ra dao động, các yếu tố có thể kể đến là: nội lực trong ôtô; các ngoại lực xuất hiện trong quá trình sử dụng như tăng tốc, phanh, quay vòng; điều kiện ngoại cảnh như gió, bão, mấp mô mặt đường. Trong đó mấp mô không đều có tính ngẫu nhiên của bề mặt đường được coi là nguồn kích thích chính, tác động lên bánh xe qua hệ thống treo gây ra dao động của khối lượng được treo.
3.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá dao động ôtô
Có nhiều chỉ tiêu khác nhau để đánh giá dao động ô tô. Nhìn chung, các chỉ tiêu đánh giá dao động ô tô bao gồm:
- Chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động;
- Chỉ tiêu về an toàn chuyển động;
- Chỉ tiêu về không gian làm việc của hệ thống treo.
a. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động
Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng thường phát sinh những dao động dưới tác động kích thích của độ mấp mô biên dạng đường. Dao động của ôtô ảnh hưởng tới con người, hàng hoá chuyên chở trên xe, độ bền và tuổi thọ của các kết cấu ôtô.
* Gia tốc dao động
Gia tốc dao động có thể coi là thông số rất quan trọng để đánh giá độ êm dịu chuyển động. Cơ sở để xác định chỉ tiêu về gia tốc dao động chính là giá trị bình phương trung bình (root mean square - RMS) của gia tốc theo các phương dọc xe Ox, phương ngang xe Oy và phương thẳng đứng Oz
Dao động tác dụng trực tiếp đến người lái và hành khách. Vì vậy, trong các chỉ tiêu về gia tốc để đánh giá độ êm dịu chuyển động thì gia tốc của con người là một chỉ tiêu rất quan trọng, đặc biệt là đối với người lái vì chính người lái phải chịu thời gian tác động nhiều hơn so với hành khách, hơn thế nữa sự căng thẳng và mệt mỏi của người lái là nguyên nhân gây mất an toàn khi điều khiển.
* Hệ số êm dịu chuyển động
Hệ số êm dịu chuyển động K do tập thể các kỹ sư Đức (VDI) đề xuất. Các tác giả cho rằng cảm giác con người khi chịu dao động phụ thuộc vào hệ số êm dịu chuyển động K. Hệ số êm dịu chuyển động K phụ thuộc vào tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động, phương dao động và thời gian tác động lên cơ thể con người.
* Chỉ tiêu đánh giá cảm giác theo gia tốc dao động và độ dài thời gian tác động
Theo ISO/DIS 2631cho phép đánh giá cảm giác theo cả gia tốc dao động với thời gian tác động lên con người khi đi trên xe. Cảm giác được đánh giá theo 3 mức: thoải mái, mệt mỏi (cho phép dao động mà vẫn giữ được mức độ cho phép của cường độ dao động) và mức giới hạn (giới hạn theo tác dụng của dao động lên sức khỏe của con người).
Nhận xét: Nhìn chung có nhiều chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động. Trong đó gia tốc dao động kể đến đồng thời biên độ, tần số dao động và có ảnh hưởng trực tiếp đến lái xe, hành khách, hàng hóa. Vì vậy, gia tốc dao động là chỉ tiêu quan trọng có tính chất quyết định đến độ êm dịu chuyển động.
b. Chỉ tiêu đánh giá an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường
Trong quá trình chuyển động, lực tương tác giữa bánh xe và mặt đường gồm các thành phần: lực theo phương thẳng đứng, gồm lực tĩnh do trọng lượng bản thân ô tô và lực động do ô tô dao động; lực dọc theo phương tiếp tuyến tại vết tiếp xúc, gồm lực kéo và lực phanh; lực ngang theo phương tiếp tuyến tại vết tiếp xúc xuất hiện khi xe quay vòng, chạy trên mặt đường nghiêng.
3.1.3. Mô hình dao động
Ô tô có thể coi là một cơ hệ gồm nhiều khối lượng (thân vỏ, trục, bánh xe, động cơ, hệ thống truyền lực…), giữa chúng có mối liên hệ rất phức tạp thông qua các khớp hoặc các phần tử đàn hồi và giảm chấn. Các khối lượng này thường được chia thành hai loại khối lượng chính là khối lượng được treo và khối lượng không được treo.
Mô hình toàn bộ xe nhằm xác định các thông số dao động góc xung quanh các trục dọc và ngang xe (rolling, pitching). Các mô hình này thường được khảo sát với các giả thiết chính sau:
- Khối lượng của xe phân thành khối lượng không treo và khối lượng được treo, các khối lượng này tập trung tại trọng tâm phần treo (thân xe) và phần không treo (cầu xe). Trọng tâm thân xe chỉ chuyển động thẳng đều trong mặt phẳng đối xứng của xe và vuông góc với mặt phẳng ngang;
Bỏ qua các chuyển động tương đối giữa khối lượng treo và khối lượng không tre. - Khối lượng của xe phân thành khối lượng không treo và khối lượng được treo, các khối lượng này tập trung tại trọng tâm phần treo (thân xe) và phần không treo (cầu xe). Trọng tâm thân xe chỉ chuyển động thẳng đều trong mặt phẳng đối xứng của xe và vuông góc với mặt phẳng ngang;
- Bỏ qua các chuyển động tương đối giữa khối lượng treo và khối lượng không treo.
a. Mô hình ¼ .
Mô hình ¼ được các tác giả như Heider [51], Kortum [52], Mitschke [55] nghiên cứu. Mô hình loại này đơn giản, dễ thiết lập phương trình dao động, thường được sử dụng để khảo sát dao động của khối lượng được treo và không được treo trên một trục khi chúng dao động độc lập với nhau.
c. Mô hình ½ theo phương dọc xe ô tô hai trục
Mô hình ½ theo phương dọc có tính tương thích với mô hình thực hơn so với mô hình ¼ và mô hình ½ theo phương ngang.
Thường được sử dụng để nghiên cứu dao động của khối lượng được treo trên các trục trong trường hợp chúng dao động phụ thuộc nhau. Mô hình này cũng hiệu quả đối với bài toán bố trí chung và là mô hình đơn giản khi nghiên cứu về đường và phân bố tải khi phanh.
Nhận xét: Có nhiều loại mô hình để nghiên cứu dao động ô tô. Tuy nhiên đồ án chỉ giới hạn vào nghiên cứu mô hình dao động của xe BTR-152 trong mặt phẳng dọc xe.
3.2. Kiểm nghiệm dao động xe BTR-152
3.2.1. Thiết lập phương trình dao động trong mặt phẳng dọc
a. Mô hình dao động mặt phẳng dọc xe BTR-152
Mô hình dao động dọc xe BTR-152 được thể hiện trên hình 3.4 gồm có 5 khối lượng với 5 bậc tự do. Các toại độ suy rộng xác định vị trí của hệ là: Z, Ф, ξ1, ξ2, ξ3. Các dịch chuyển ξ2, ξ3 có thể khảo sát qua chuyển dịch tại tâm các trục cân bằng ξ23 và dịch chuyển góc θ xung quanh tâm trục cân bằng.
b. Thiết lập phương trình dao động trong mặt phẳng dọc xe
Để thiết lập hệ phương trình dao động trong mặt phẳng dọc xe ta sử dụng phương trình Lag răng loại 2, nghĩa là khảo sát trên cơ sở năng lượng của cơ hệ.
3.2.2. Khảo sát dao động trong mặt phẳng dọc theo miền tần số.
Để giải bài toán dao động, ta phải giải hệ phương trình vi phân như phần trên nhằm tìm lượng ra (chuyển dịch, vận tốc, gia tốc của các khối lượng,...). Trong phần này sẽ trình bày các bước để xây dựng đặc tính tần số biên độ của các lượng ra bằng Matlab (thông qua phương pháp hàm ảnh).
Để xây dựng các đặc tính tần số biên độ của các lượng ra, ta dùng toán tử Laplace, đưa các ẩn của hệ phương trình vi phân về dạng hàm ảnh và biến đổi tiếp để đưa hệ phương trình vi phân về dạng hệ phương trình đại số có các ẩn là hàm truyền, sau đó giải hệ phương trình đại số để tìm các hàm truyền Laplace
Theo định lý đạo hàm gốc thì f’(t) cũng là hàm gốc và nếu f(t)®F(p) thì f’(t)®p.F(p)-f(0).
Hay tổng quát ta có: f(n)(t)® pn.F(p) - pn-1.f(0) – pn-2.f’(0) - ... – f(n-1)(0).
Cơ hệ ta xét là hệ dao động, tại thời điểm t = 0, ta quy ước các chuyển dịch, và vận tốc chuyển dịch đều bằng 0, do đó thay vào công thức trên ta sẽ có:
f’(t) ® p.F(p).
f”(t) ® p2.F(p). (*)
Sau khi giải ra các hàm truyền chuyển dịch, ta có thể tìm các hàm truyền vận tốc, gia tốc hoặc các hàm truyền của lực động tác dụng xuống nền đường,…
3.2.3. Một số kết quả kiểm nghiệm dao động
Dao động của ôtô và chất lượng của hệ thống treo phụ thuộc trước hết vào các thông số kết cấu và mối tương quan giữa chúng. Các thông số chủ yếu của ôtô được dùng đến khi tính toán dao động là:
- Độ cứng của treo.
- Độ cứng của lốp.
- Khối lượng treo và phân bố của nó lên các cầu.
3.3. Kiểm nghiệm bền cho nhíp .
Trong tính toán kiểm tra cho nhíp ta đã biết tất cả các kích thước của nhíp cũng như chiều dài của nhíp, chiều rộng của nhíp, chiều dày của nhíp và đã biết độ võng tĩnh và độ võng động của nhíp.
Nhận xét: Khi cải tiến phần động cơ (thay động cơ YC), phần vũ khí và phần mui xe bảo vệ khối lượng của xe BTR-152 sẽ tăng lên khoảng 700 kg. So sánh ta nhận thấy ứng suất uốn nhíp trước và nhíp sau ở tải trọng tĩnh và tải trọng động đều nhỏ hơn ứng suất cho phép. Vậy nhíp đủ điều kiện bền làm việc.
3.4. Đánh giá hệ thống treo xe BTR-152 sau cải tiến
Hệ thống treo xe BTR-152 sau cải tiến có kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy và đảm bảo độ êm dịu chuyển động của xe. Tuy nhiên, khác với các xe vận tải thông thường là tải trọng thường xuyên nhỏ (khi xe không tải, chiếm (40 - 60) % trọng lượng toàn bộ khi xe đầy tải), ở xe BTR-152, tải trọng thường xuyên rất lớn, chiếm tới 79 % trọng lượng toàn bộ xe.
Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu chuyển động khi bước sóng mặt đường
không quá nhỏ, và biên dạng mặt đường không quá lớn.
Qua kết quả kiểm bền cho nhíp ta thấy : Xe BTR-152 sau cải tiến khối lượng của xe tăng lên khoảng 700 kg nhưng ứng suất uốn của nhíp trước và nhíp sau ở tải trọng tĩnh và tải trọng động đều nhỏ hơn ứng suất cho phép. Vậy nhíp đảm bảo bền trong quá trình hoạt động.
Qua kết quả tính toán hệ thống treo xe BTR-152 sau cải tiến đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo chịu được tải phân bố cần thiết lên các trục bánh xe.
- Đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi xe chuyển động: đó là tần số dao động riêng, biên độ dao động lớn nhất, gia tốc dao động lớn nhất đều nằm trong giới hạn cho phép.
- Độ võng tĩnh ft (độ võng sinh ra do tác động của tải trọng tĩnh) phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo được các tần số dao động riêng của vỏ xe.
Chương 4
BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO XE BTR-152
Việc khai thác, sử dụng có hiệu quả trang thiết bị hiện có đối với quân đội ta là vấn đề hết sức quan trọng trong tình hình kinh tế của đất nước. Quá trình tiến hành chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo trên ô tô đòi hỏi phải thường xuyên và đúng yêu cầu kỹ thuật.
4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống treo
Định kỳ kiểm tra tình trạng nhíp, giảm chấn, kiểm tra xiết chặt và khắc phục những hư hỏng phát hiện được. Đặc biệt chú ý kiểm tra xiết chặt của đai ốc bắt các chốt quả táo giằng cầu.
Trong quá trình sử dụng không nên điều chỉnh giảm chấn, chỉ tiến hành tháo giảm chấn trong các trường hợp:
- Xuất hiện sự chảy dầu không khắc phục được.
- Mất lực ở hành trình nén và trả.
- Cần thay chất lỏng công tác.
Những hư hỏng cơ bản và nguyên nhân
Các trường hợp hư hỏng của nhíp:
1. Nứt gẫy hoặc mất tính đàn hồi của cấc lá nhíp.
+ Xe làm việc quá tải hoặc chạy vận tốc cao trên đường xấu.
+ Không xiết chặt các bó nhíp.
3. Không êm dịu trong chuyển động.
+ Gãy các lá nhíp.
+ Giảm hiệu quả làm việc của giảm chấn.
4. Chảy dầu qua phớt giảm chấn.
+ Không xiết chặt đai ốc phớt hoặc mòn phớt.
KẾT LUẬN
Hệ thống treo trên xe ảnh hưởng trực tiếp đến độ êm dịu và an toàn chuyển động, độ bền chi tiết cấu thành các bộ phận trên ô tô, sự an toàn cho người, hàng hoá chuyên chở, cũng như sự ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô, đặc biệt khi ô tô ở vận tốc cao...Qua việc nghiên cứu hệ thống treo những kết quả chính đạt được như sau.
Tìm hiểu đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống treo xe bọc thép chở bộ binh BTR-152 sau cải tiến đưa ra các hư hỏng chủ yếu và cách bảo dưỡng, sửa chữa các phần tử của hệ thống treo.
Khảo sát dao động đánh giá chỉ tiêu độ êm dịu chuyển động của xe bọc thép chở bộ binh BTR-152 sau cải tiến thông qua giá trị của gia tốc bình phương trung bình, xây dựng đường đặc tính tần số biên độ.
Tính toán kiểm ngiệm độ bền của nhíp xe bọc thép BTR-152 sau cải tiến đồng thời so sánh với độ bền của nhíp xe bọc thép BTR-152 nguyên thủy. Đưa ra sự so sánh chất lượng hệ thống treo giữa hai loại xe.
Vì thời gian có hạn, cũng như bản thân còn hạn chế nên trong đồ án tốt nghiệp của tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy giáo và các bạn để tôi hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập. Lý thuyết ô tô quân sự. NXBQĐND – 2002.
2. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi. Cấu tạo ô tô quân sự. HVKTQS – 1995.
3. Vũ Đức Lập. Dao động ô tô. HVKTQS – 1994.
4. Hoàng Đình Long. Giáo trình kỹ thuật sữa chữa ôtô. NXBGD – 2005.
5. Binh chủng TTG. Cấu tạo và sử dụng xe BTR-152. CỤC KỸ THUẬT – 1996.
6. Vũ Đức Lập. Ứng dụng máy tính trong tính toán xe quân sự. HVKTQS -2001.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"