MỤC LỤC
Mục lục.............................................................................................1
Lời mở đầu........................................................................................... 2
Chương 1. Giới thiệu chung về xe BTR – 60PB................................. 3
1.1. Giới thiệu chung về xe BTR - 60PB............................................. 3
1.2. Tính năng chiến thuật và kỹ thuật của xe BTR - 60PB................ 4
1.3. Sơ đồ bố trí ................................................................................. 7
Chương 2. Phân tích và chọn phương án thiết kế cải tiến hệ thống truyền lực xe BTR – 60PB............. 8
2.1 Đánh giá hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB khi chưa Diesel hoá.......8
2.2 Chọn phương án thiết kế.............................................................. 9
2.2.1 Phương án 1 ...................................................................... 9
2.2.2 Phương án 2 .................................................................... 10
2.2.3 Phương án 3 .................................................................... 12
2.3 Thiết kế sơ đồ động học của bộ vi sai trung tâm........................ 13
2.3.1 Mục đích ......................................................................... 13
2.3.2 Nội dung thiết kế sơ đồ động học ................................... 14
2.3.3 Tính toán động học và động lực học cho hộp phân phối trung tâm.....15
Chương 3. Khảo sát động lực học xe BTR - 60PB sau cải tiến........ 18
3.1. Cơ sở lý thuyết, phương pháp tính toán và công cụ tính toán .. 18
3.1.1 Lý thuyết dòng lực và phương pháp dòng lực ................. 18
3.1.2 Phương pháp tính toán ................................................... 22
3.1.3 Công cụ tính toán ........................................................... 23
3.2. Xây dựng mô hình mô phỏng khảo sát động lực học xe BTR - 60PB..........24
3.2.1. Nhiệm vụ.......................................................................... 24
3.2.2. Xây dựng mô hình mô phỏng các cụm ............................ 27
3.2.2.1.Xây dựng mô hình khối động cơ................................... 27
3.2.2.2.Xây dựng mô hình khối ly hợp ..................................... 31
3.2.2.3.Xây dựng mô hình khối hộp sô .................................... 33
3.2.2.4.Xây dựng mô hình khối thân xe ................................... 35
3.2.2.5.Xây dựng mô hình khối vi sai ...................................... 39
3.2.2.6.Xây dựng mô hình lốp có tương tác với đường ............. 43
3.2.3. Mô hình khảo sát động lực học xe BTR - 60PB .............. 47
3.2.3.1.Mô hình xe BTR - 60PB chưa cải tiến........................... 47
3.2.3.2.Mô hình xe BTR - 60PB cải tiến .................................. 50
3.3. Khảo sát động lực học xe BTR - 60PB trước và sau cải tiến hệ thống truyền lực.......51
3.3.1. Các giả thiết .................................................................... 51
3.3.2. Các phương án khảo sát ................................................. 51
3.3.2.1.Phương án 1.................................................................. 51
3.3.2.2.Phương án 2 ................................................................. 53
3.3.2.3.Phương án 3 ................................................................. 56
3.3.2.4.Phương án 4 ................................................................. 58
Kết luận............................................................................................. 61
Tài liệu tham khảo............................................................................ 62
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển và hiện đại hóa quân đội, các trang thiết bị có tính năng cơ động và tác chiến nhanh đóng vai trò rất quan trọng. Đặc điểm địa hình nước ta lại rất phức tạp, trong khi đó phương tiện có khả năng cơ động nhanh tác chiến độc lập của quân đội ta như xe tăng, xe chiến đấu bộ binh, xe thiết giáp … còn rất hạn chế. Các chủng loại xe này chủ yếu do Liên Xô cũ chế tạo từ những năm chiến tranh thế giới thứ nhất, thứ hai đã lạc hậu so với tình hình và đặc điểm chiến tranh trong thời đại mới.
Ngày nay với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật tiên tiến cùng với sự xuất hiện những thành tựu khoa học kỹ thuật mới, các ngành kỹ thuật nói chung và ngành ôtô nói riêng đã có những bước phát triển to lớn và vượt bậc. Nắm bắt những thành tựu đó quân đội ta cũng từng bước hiện đại hoá các trang thiết bị và phương tiện chiến đấu. Vì điều kiện đất nước còn nhiều khó khăn, trình độ khoa học kỹ thuật chưa thể tự sản xuất chế tạo được các xe chiến đấu tối tân hiện đại hơn để trang bị trong quân đội, do vậy việc cải tiến kỹ thuật trên cơ sở những xe đã có săn đã trở thành một vấn đề cấp thiết.
Xe BTR - 60PB là loại xe thiết giáp bọc thép chiến đấu có khả năng cơ động cao, tác chiến nhanh và hiệu quả. Trong chiến tranh hiện đại kiểu xe thiết giáp bọc thép này được sử dụng rất nhiều vì vậy vấn đề đặt ra là cần cải tiến sao cho đáp ứng tốt hơn những yêu cầu trong giai đoạn mới. Một trong những yêu cầu quan trọng là khả năng cơ động và tính năng thông qua của xe.Việc nghiên cứu, thiết kế cải tiến hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB khi Diesel hoá động cơ có ý nghĩa đặc biệt quan trọng nhằm đáp ứng các yêu cầu thực tế nói chung và cho quân đội nói riêng.
Xuất phát từ những yêu cầu trên, tôi được giao đề tài đồ án tốt nghiệp với nội dung là :
" Nghiên cứu thiết kế hệ thống truyền lực xe BTR – 60P khi Diesel hoá động cơ".
Nội dung đồ án gồm các phần chính sau:
Lời mở đầu.
Chương 1: Giới thiệu chung về xe BTR - 60PB.
Chương 2: Phân tích và chọn phương án thiết kế hệ thống truyền lực xe BTR - 60PB.
Chương 3: Khảo sát động lực học xe BTR - 60PB sau khi cải tiến.
Kết luận.
Trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu với sự nỗ lực của bản thân, được sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn ô tô quân sự, và các bạn đồng nghiệp em đã hoàn thành được nội dung đề tài đặt ra.
Em xin chân thành cám ơn !
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE BTR - 60 PB
1.1 Giới thiệu chung về xe BTR - 60PB:
Xe BTR - 60PB là loại xe thiết giáp bọc thép chiến đấu, lội nước, bánh hơi. Trên xe có trang bị súng máy cỡ lớn KPVT (14,5 mm) gắn song song với súng máy PKT (7,62 mm) trên tháp súng. Xe BTR - 60PB có 4 cầu và tất cả các cầu đều là cầu chủ động. Do đó xe có tính năng động lực học rất tốt, khả năng việt dã cao và chạy êm. Nhờ có tính ưu việt trên nên xe có thể vượt qua công sự, chiến hào và sông ngòi. Thân xe được bịt kín, đáy phẳng làm bằng thép, bên trong trang bị máy tăng áp để tạo áp suất dư trong xe và lọc sạch bụi, phóng xạ trong không khí. Thân xe còn dùng để lắp các cụm máy và cơ cấu của xe.
Truyền lực từ mỗi động cơ tới bánh xe qua các cụm máy sau: Ly hợp qua hộp số, qua hộp số phân phối, qua các trục các đăng, đến các cầu chủ động, các cầu chủ động có cơ cấu vi sai và đến các hộp giảm tốc bánh xe.
- Ly hợp loại ma sát khô một đĩa dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực.
- Hộp số chính là loại hộp số cơ khí 3 trục dọc, 4 cấp trong đó giữa số III và số IV có cơ cấu đồng tốc.
- Trục các đăng dẫn động kiểu ống hở, khớp các đăng hình chữ thập có ổ bi kim.
- Các bánh xe của cầu 1 và cầu 2 là các bánh xe chủ động dẫn hướng.
1.2 Tính năng chiến thuật và kỹ thuật của xe BTR - 60PB:
Thông số kỹ thuật của xeBTR – 60PB như bảng 1.1.
1.3 Sơ đồ bố trí:
- Sơ đồ hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB:
Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực xe BTR - 60PB như hình 1.3.
CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE BTR - 60 PB
2.1 Đánh giá hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB khi chưa Diesel hoá:
Hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB là loại hệ thống truyền lực cơ khí có cấp; sử dụng 2 động cơ xăng GAZ - 49B và các cụm cơ cấu như: Ly hợp, hộp số, truyền lực chính, giảm tốc bánh xe. Một trong những đặc trưng của xe BTR – 60PB khi chế tạo đó là: Do yêu cầu cần chế tạo ra một loại xe chiến đấu trong thời gian ngắn, vì vậy ngoài việc chế tạo vỏ thép, xe BTR – 60PB được lắp ráp 02 động cơ GAZ – 49B, các hệ thống khác được tận dụng các cụm sẵn có để lắp ráp nên. Chính vì đặc điểm chế tạo đó, ưu điểm của hệ thống truyền lực của xe BTR – 60PB là:
- Tận dụng được các cụm máy, cơ cấu và động cơ của xe GAZ do đó lắp ráp nhanh và có thể nhanh chóng đưa xe vào hoạt động; giảm thời gian thiết kế, chế tạo, thử nghiệm.
- Hệ thống truyền lực sử dụng 2 động cơ do vậy khi hỏng một động cơ xe vẫn có thể hoạt động được.
Tuy nhiên hệ thống truyền lực này tồn tại nhiều hạn chế:
- Trong quá trình hoạt động, khi khởi động xe phải thực hiện thao tác khởi động từng động cơ một, do vậy khó khăn cho người lái và người vận hành kỹ thuật.
- Mặc dù sủ dụng hai động cơ giống nhau, nhưng trên thực tế rất khó điều chỉnh để hai động cơ này đảm bảo đồng bộ hoàn toàn. Vì vậy khi hoạt động xuất hiện hiện tượng một động cơ hoạt động hết công suất trong khi đó một động cơ bị kéo để đồng đều theo.
2.2 Phân tích chọn phương án thiết kế:
2.2.1 Phương án 1:
Trước những đánh giá trên, việc cải tiến hệ thống truyền lực xe BTR - 60PB là một vấn đề rất cần thiết. Nhìn nhận thấy những hạn chế của hệ thống truyền lực xe BTR - 60PB, nước Nga đã tiến hành cải tiến và cho ra đời dòng xe BTR - 80A với hệ thống truyền lực được thiết kế như trong hình 2.1.
Ưu điểm của phương án này là:
- Giảm số lượng các cụm máy sẽ thuận tiện cho dẫn động điều khiển và bảo dưỡng sửa chữa.
- Giảm được một phần hiện tượng THCS khi chỉ sử dụng một động cơ, dẫn động điều khiển đơn giản.
Nhược điểm của phương án này là:
- Kết cấu hộp số phân phối rất phức tạp, khó chế tạo.
- Nếu cải tiến theo phương án này phải thay toàn bộ hệ thống truyền lực của xe BTR – 60PB cũ, do vậy không tận dụng được những cụm máy có sẵn, giá thành chế tạo sản xuất cao.
2.2.2 Phương án 2:
Sơ đồ hệ thống truyền lực xe BTR – 60PB cải tiến được thể hiện trên hình 2.2
Nội dung phương án:
- Thay hai động cơ xăng GAZ 49B bằng một động cơ Diesel KAMAZ 740.
- Thiết kế hộp phân phối trung tâm mới để phân chia mô men xoắn, được lắp ngay sau động cơ Diesel KAMAZ 740.
- Giữ nguyên hệ thống truyền lực của xe cũ từ cụm ly hợp đến hộp số chính, hộp số phân phối, truyền lực chính qua giảm tốc cạnh và đến bánh xe.
2.2.3 Phương án 3:
Sơ đồ truyền lực cải tiến theo phương án 3 như hình 2.3.
Nội dung phương án thiết kế:
- Thay hai động cơ xăng GAZ 49B bằng một động cơ diesel KAMAZ 740 có lắp kèm cụm ly hợp.
- Thiết kế hộp phân phối mới để phân chia mô men xoắn cho hai cụm hộp số chinh, hộp số phân phối và cho các cầu của hệ thống truyền lực cũ.
2.3 Thiết kế sơ đồ động học của bộ phân phối trung tâm:
2.3.1: Mục đích:
- Thiết kế bộ phân phối trung tâm lắp sau cụm động cơ diesel KAMAZ 740 và cụm ly hợp kèm theo để phân chia mô men xoắn từ động cơ cho hai cụm hộp số chính, hộp số phân phối, cầu xe cho đến bánh xe của hệ thống truyền lực cũ.
- Đảm bảo được thông số động học và động lực học của xe sau cải tiến tương đương xe cũ.
2.3.2 Nội dung thiết kế sơ đồ động học:
- Chọn bộ vi sai trong hộp phân phối: Chọn kiểu vi sai cam ma sát trong cao của xe GAZ 66 vì:
+ Đây là bộ vi sai đối xứng.
+ Bộ vi sai có ma sát trong cao đảm bảo cho xe có tính năng thông qua cao.
- Xây dựng sơ đồ động học cho hộp phân phối trung tâm.
2.3.3. Tính toán động học và động lực học cho hộp phân phối trung tâm:
- Tính toán khối lượng cho xe BTR – 6PB cải tiến.
Theo tài liệu [5] ta có:
Khối lượng động cơ GAZ49B và ly hợp là m1 = 256 kg.
Khối lượng động cơ KAMAZ740 và ly hợp là m2 = 830 kg.
Khối lượng hộp phân phối trung tâm khoảng m3 = 260 kg.
+ Khối lượng của xe BTR – 60PB ban đầu là 10220 kg.
+ Khối lượng của xe BTR – 60PB cải tiến sẽ bằng khối lượng xe cũ trừ đi khối lượng động cơ GAZ49B và ly hợp rồi cộng với khối lượng động cơ KAMAZ740 và ly hợp, cộng thêm khối lượng hộp phân phối trung tâm. Sau khi tính toán khối lượng xe cải tiến vào khoảng 10789 kg.
Từ (2.3) và (2.4) suy ra: i2 = 0,1
Do đó tốc độ lớn nhất của xe BTR – 60PB sau cải tiến là: Vmax = 96,5km/h
CHƯƠNG III
KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC XE BTR - 60PB SAU CẢI TIẾN
3.1 Cơ sở lý thuyết, phương pháp tính toán và công cụ tính toán:
3.1.1 Lý thuyết dòng lực và phương pháp dòng lực:
Lý thuyết dòng lực dựa trên ba khái niệm cơ bản: Nhân tố lực, nhân tố vận tốc và nhân tố công suất của dòng năng lượng truyền đi trong một đơn vị thời gian. Khi đó một dòng mang năng lượng từ vị trí này đến vị trí khác được gọi là dòng có hướng, nếu năng lượng chỉ khuếch tán trong không gian thì được gọi là dòng khuếch tán. Đối với hệ truyền lực cơ khí, nhân tố lực của dòng có hướng là mô men xoắn M đặt trên trục truyền, nhân tố vận tốc là vận tốc góc w của trục quay. Khi đó nhân tố công suất N của dòng truyền qua trục sẽ được tính theo công thức
N = M.w (3.1)
Chúng ta có thể phát biểu hai nguyên lý của lý thuyết dòng lực như sau:
- Tổng giá trị các nhân tố công suất của các dòng tuyệt đối và dòng tương đối của một điểm nút bằng không (công thức 3.2)
- Tổng giá trị các nhân tố lực của các dòng đồng nhất của điểm nút bằng không (công thức 3.3).
Phương pháp dòng lực ra đời từ những năm 50 của thế kỷ XX, nhưng vì các hệ thống truyền lực lúc đó còn ở dạng đơn giản, nên phương pháp này ít được chú ý và sử dụng trong nghành kỹ thuật xe máy.
Nếu nút nhánh chỉ tồn tại ở hai dạng là nút phân công suất và nút hợp công suất, thì nút động lực đa dạng hơn rất nhiều và được sử dụng thường xuyên trong mô hình hệ thống truyền lực. Các dạng đặc trưng của nút động lực trong mô hình hệ thống truyền lực là nút trượt, nút phanh, nút không tải, nút xuyên suốt, nút biến đổi dạng chuyển động…
3.1.2 Phương pháp tính toán:
Mô hình mô phỏng hệ thống truyền lực cho phép tính toán, khảo sát hệ thống thực dựa trên cơ sở lý thuyết dòng lực. Thông qua mô hình mô phỏng, có thể tính toán được những số liệu cần thiết phục vụ cho việc đánh giá, thiết kế HTTL.
3.1.3 Công cụ tính toán:
Trong kỹ thuật có thể hiểu mô phỏng là sự nghiên cứu hệ thống thực thông qua mô hình trạng thái, đảm bảo tính tương tự giữa kết quả trên mô hình và kết quả của hệ thống thực trong cùng một điều kiện khảo sát với một sai số có thể chấp nhận được.
Simulink là một Toolbox của MATLAB dùng để mô hình hoá, mô phỏng và phân tích một hệ thống động. thông thường Simulink được dùng để thiết kế hệ thống điều khiển, hệ thống thông tin và các ứng dụng mô phỏng khác. Simulink cho phép mô tả hệ thống tuyến tính, hệ phi tuyến, các mô hình trong miền thời gian liên tục và gián đoạn. để mô hình hoá, Simulink cung cấp giao diện đồ hoạ để sử dụng và xây dựng mô hình với thao tác “nhấn và kéo” chuột.
3.2 Xây dựng mô hình mô phỏng khảo sát động lực học của xe BTR - 60PB:
3.2.1 Nhiệm vụ:
Điều đầu tiên khi tính toán hệ thống truyền lực là phải xây dựng được mô hình toán học của hệ thống. Các mối quan hệ toán học trong mô hình toán được xây dựng sẽ mô tả các trạng thái hoạt động của hệ thống truyền lực, chúng được biểu diễn dưới dạng các đẳng thức, phương trình, bất phương trình … qua đó mô tả được bản chất vật lý của hệ thống đúng yêu cầu và phạm vi nghiên cứu.
Mô hình toán của hệ thống truyền lực được xây dựng dựa trên các cơ sở sau:
- Yêu cầu nhiệm vụ của bài toán.
- Mô hình vật lý của hệ thống.
- Tính chất của tín hiệu đầu vào, tín hiệu trạng thái và tín hiệu đầu ra.
- Các giả thiết được sử dụng trong tính toán.
- Phương pháp biểu diễn và tính toán hệ thống truyền lực.
- Khả năng của người thực hiện.
3.2.2 Xây dựng mô hình mô phỏng các cụm:
3.2.2.1 Xây dựng mô hình khối động cơ:
Theo tài liệu [2], ta có công thức thực nghiệm của S.R.Lâyđécman:
Ta có:
MeN ; Mô men xoắn ứng với công suất hữu ích cực đại của động cơ.
Me : Mô men xoắn ứng với tốc độ quay bất kỳ của trục khuỷu trên đồ thị đặc tính ngoài.
nN : Tốc độ quay của trục khuỷu động cơ tương ứng với công suất cực đại.
ne : Tốc độ quay của trục khuỷu động cơ tương ứng với công suất Ne và mô men xoắn Me.
a,b,c : Các hệ số thực nghiệm của động cơ. Với các loại động cơ có các thông số kỹ thuật chính như Nemax, Memax và số vòng quay trục khuỷu tại các vị trí đó.
Mô hình mô phỏng khối động cơ được xây dựng trong SimDriveLine được thể hiện như hình 3.5.
3.2.2.2 Xây dựng mô hình khối ly hợp:
Trong việc mô phỏng hệ thống truyền lực, việc mô phỏng các trạng thái hoạt động của khối ly hợp rất khó khăn.
Theo lý thuyết dòng lực, ly hợp là một nút trượt khi tốc độ của hai khâu chủ động và bị động không bằng nhau nhưng không ngắt hoàn toàn, là nút xuyên suốt khi tốc độ giữa hai khâu bằng nhau (không có trượt) và là nút không tải khi ngắt hoàn toàn. Trạng thái không trượt xảy ra khi mô men của khâu chủ động nhỏ hơn hoặc bằng mô men ma sát của ly hợp.
Ta có:
Mf: Mô men ma sát của ly hợp.
P: Lực ép lên bề mặt đĩa ma sát.
Rc: Bán kính tác dụng quy dẫn của lực ép.
m: Hệ số ma sát của bề mặt đĩa ma sát.
z: Số bề mặt đĩa ma sát của ly hợp.
Mbd: Mô men của phần bị động của ly hợp.
Hộp thoại giao diện nhập dữ liệu của khối ly hợp được thực hiện trên hình 3.7.
3.2.2.3 Xây dựng mô hình khối hộp sô:
Mô hình vật lý khối hộp số biểu diễn trên hình 3.9.
Ta có:
Mv: Mô men vào hệ thống.
Mc: Mô men cản trong hệ thống.
J1, J2: Mô men quán tính các bánh răng.
i: Tỷ số truyền của cặp bánh răng ăn khớp.
e1, e2: Gia tốc góc của bánh răng ăn khớp.
Bằng cách tương tự chúng ta cũng xây dựng mô hình mô phỏng hộp số phân phối như hình 3.11.
3.2.2.4 Xây dựng mô hình khối thân xe:
Trong quá trình khảo sát chuyển động thẳng của ô tô, đối với ô tô quân sự, theo tài liệu [2], thừa nhận một số giả thiết sau đây:
- Xe có tất cả các cầu đều là chủ động
- Chuyển động trên đường bằng
- Mô hình khi thiết lập ở dạng mô hình phẳng, coi kết cấu là đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe.
3.12 đến trục bánh xe (h0).
Mục đích phần này là đưa ra mô hình vật lý để tiến hành khảo sát đối với xe BTR - 60PB. Từ mô hình vật lý đó xác định được mối quan hệ giữa các thành phần lực tác dụng.
Ta có:
R1, R2, R3, R4: Phản lực pháp tuyến của đường.
G: Trọng lượng xe không tải.
a, b: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến tâm cầu trước và cầu sau
Pj, Pw: Lực quán tính và lực cản không khí.
v: Vận tốc chuyển động của xe.
K: Hệ số cản không khí.
F: Diện tích cản chính diện của xe.
Từ đó ta có:
M1= 0,5 (M0 - Mms) (3.35)
M2= 0,5 (M0 + Mms) (3.36)
Trên hình 3.16 thể hiện mô hình mô phỏng khối vi sai cam lắp trên xe BTR - 60PB. Mô men đầu vào được truyền thông qua một cặp bánh răng với tỷ số truyền của bộ truyền lực chính i0, sau đó mô men được chia ra cho hai bán trục thông qua bộ truyền bánh răng hành tinh, khối ly hợp nối hai trục tạo ra mô men bằng với mô men ma sát sinh ra trong cụm vi sai. Hai đầu ra cho hai bán trục bánh xe hai bên được đưa qua hai cổng kết nối (1) và (3). Với khối vi sai thường, chỉ cần đưa vào tín hiệu điều khiển cho khối ly hợp mở làm cho Mms có giá trị bằng 0
3.2.2.6 Xây dựng mô hình lốp có tương tác với đường:
Lốp được xem như một vật đàn hồi, tiếp xúc với đường và có sự trượt tương đối giữu lốp và mặt đường. Khi có mô men xoắn đặt trên trục bánh xe, lốp bị biến dạng và tạo áp lực lên nền đường, do có ma sát giữu lốp và nền đường, do vậy xuất hiện phản lực tác dụng từ đường lên bánh xe, đẩy trục bánh xe chuyển động tiến hay lùi.
3.2.3 Mô hình khảo sát động lực học xe BTR - 60PB:
3.2.3.1 Mô hình xe BTR - 60PB chưa cải tiến:
Hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB có một đặc điểm đặc biệt là có hai động cơ, hai ly hợp, hai hộp số và hai hộp số phân phối, tổ hợp mỗi cụm nói trên có tác dụng dẫn động hai cầu.
Trên cơ sở mô phỏng các cụm máy và dựa vào sơ đồ hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB ta xây dựng được mô hình mô phỏng động lực học của xe BTR - 60PB như hình 3.19
Tín hiệu điều khiển bao gồm góc mở bướm ga, tay số, tín hiệu điều khiển ly hợp được đưa qua 3 cổng của 3 khối Throttle, Speed_Level và P_in, đưa đến điều khiển đồng thời hai động cơ Gasoline Engine 1 và Gasoline Engine 2 , hai khối ly hợp ma sát Controlable Friction Clutch1 và Controlable Friction Clutch2, hai khối hộp số cơ khí HS_1 và HS_2, hai hộp số phân phối cơ khí HSPP_1 và HSPP_2.
3.2.3.2 Mô hình xe BTR - 60PB cải tiến:
Bằng cách tương tự ta xây dựng cho mô hình xe BTR - 60PB cải tiến. Lấy kết quả của mô hình xe cũ, xây dựng thêm khối động cơ Diesel và bộ phân phối trung tâm được xây dựng theo sơ đồ động học đã trình bày ở chương 2.
Bằng cách tương tự ta xây dựng mô hình mô phỏng động lực học cho xe BTR - 60PB cải tiến như hình 3.21.
Tín hiệu điều khiển bao gồm góc mở bướm ga, tay số, tín hiệu điều khiển ly hợp được đưa qua 3 cổng của 3 khối Throttle, Speed_Level và P_in, đưa đến điều khiển động cơ Diesel Engine qua khối ly hợp, qua bo phân phối trung tâm Diff phân bố mô men cho hai khối hộp số cơ khí Manual Gears box 1 và Manual Gears box 2, hai hộp số phân phối cơ khí.
3.3 Khảo sát động lực học xe BTR - 60PB trước và sau cải tiến hệ thống truyền lực:
3.3.1 Các giả thiết:
- Khảo sát xe chuyển động trên đường bằng phẳng.
- Khảo sát chuyển động thẳng của xe.
3.3.2 Các phương án khảo sát:
3.3.2.1 Phương án 1: Xe chuyển động thẳng trên đường tốt có hệ số bám không đổi, không gài hai cầu trước 1 và 2.
Khả năng tăng tốc của xe cải tiến được nâng lên, tăng tốc lên 100 m chỉ mất 19s giảm 2s so với xe ban đầu. Quan sát đồi thị gia tốc hình 3.23 ta nhận thấy gia tốc của xe cải tiến ở những vị trí tay số thấp cao hơn hẳn so với xe ban đầu, vì vậy mà xe cải tiến sẽ khởi hành xe tốt hơn.
3.3.2.2 Phương án 2: Xe chuyển động thẳng trên đường tốt có hệ số bám không đổi, gài hai cầu trước 1 và 2 đồng thời gài số truyền thấp.
Quan sát các hình 3.25 nhận thấy khi tiến hành gài 2 cầu trước đồng thời gài số truyền thấp vận tốc của xe cải tiến cao hơn so với xe ban đầu. Đặc biệt là ở các tay số cao như sô 3 và số 4 thì vận tốc của xe cải tiến cao hơn hẳn vì:
- Khi xe gài cả bốn cầu đều là chủ động thì xuất hiện hiện tượng tuần hoàn công suất giữa các cầu với nhau; ở mô hình xe cũ hiện tượng này chưa được khắc phục do đó tốc độ xe sẽ bị giảm.
- Xe cải tiến có lắp bộ phân phối trung tâm có sử dụng vi sai đối xứng có ma sát trong cao phân phối mô men xoắn cho hai hộp số chính, qua 2 hộp số phân phối phân chia tới các cầu.
3.3.2.3 Phương án 3: Xe chuyển động thẳng, vết bánh xe bên trái có hệ số bám thay đổi, không gài hai cầu trước 1 và 2.
Giả thiết hệ số bám thay đổi theo quy luật như hình 3.26.
Quan sát trên hình 3.28 nhận thấy gia tốc của xe sau cải tiến tăng nhanh hơn và thời gian gia tốc của xe sau cải tiến khắc phục được hiện tượng giảm tốc độ khi xe đi vào đoạn đường có hệ số bám kém cũng ngắn hơn so với xe cũ. Xe cải tiến bắt đầu khắc phục được hiện tượng giảm gia tốc do xe đi vào đoạn đường có hệ số bám kém ở thời điểm 71s nhanh hơn so với 73,5s của xe ban đầu.
3.2.3.4 Phương án 4: Khảo sát trường hợp áp suất hơi lốp thay đổi, hai bánh xe trên cầu 3 bị giảm áp suất, xét trường hợp xe đi trên đường có hệ số bám j = 0,15 và hệ số cản lăn f = 0,25. Với điều kiện đường như vậy trong quá trình hoạt động thực tế , xe thường xuyên chạy ở tay số 1 và tay số 2, có gài 2 cầu trước và gài số truyền thấp.
Qua các trường hợp khảo sát khẳng định rằng xe BTR – 60PB sau khi cải tiến có tính chất động lực học cao hơn so với xe BTR – 60PB ban đầu.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian ngắn với sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cùng tập thể các thầy giáo trong bộ môn Ôtô Quân sự - Khoa Động lực tôi đã hoàn thành đề tài với việc giải quyết được một số vấn đề sau:
Đánh giá hệ thống truyền lực và nghiên cứu nguyên lý làm việc của các cụm máy trong hệ thống truyền lực làm cơ sở để khảo sát động lực học và nghiên cứu thiết kế cải tiến hệ thống truyền lực cho xe BTR - 60PB.
Đề xuất các phương án cải tiến và chọn được phương án cải tiến đó là sử dụng một động cơ Diesel làm nguồn động lực thay cho hai động cơ xăng; thay hai ly hợp bằng 1 ly hợp mới , thiết kế hộp phân phối trung tâm và tận dụng hệ thống truyền lực của xe BTR - 60PB ban đầu từ phần hộp số chính cho đến bánh xe.
Sử dụng phương pháp dòng lực để mô phỏng hệ thống truyền lực cho xe BTR - 60PB, đã xây dựng được mô hình khảo sát hệ thống truyền lực cho xe BTR - 60PB cũ và xe BTR - 60PB cải tiến.
Tiến hành khảo sát động lực học cho mô hình xe BTR - 60PB cải tiến để so sánh với mô hình xe cũ.
Như vậy, đồ án đã hoàn thành và đạt được mục đích, yêu cầu và nội dung đặt ra.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy: T.S…………….. và các thầy giáo trong bộ môn Ôtô Quân sự đã giúp tôi hoàn thành nội dung đồ án tốt nghiệp. Rất mong được sự quan tâm đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, Học viện KTQS, Hà Nội 2005.
2. Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập, Lý thuyết ô tô quân sự, Học viện KTQS 1999.
3. Vũ Ngọc Tuấn, Nghiên cứu hiện tượng tuần hoàn công suất trên xe ô tô quân sự, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật , Học viện KTQS, Hà Nội 2002.
4. Phạm Đình Vy, Vũ Đức Lập, Cấu tạo ô tô quân sự tập 1, Học viện KTQS, Hà Nội 1996.
5. Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, Học viện KTQS, Hà Nội 2004.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"