Nghiên cứu thiết kế ghế ngồi cho tài xế lái xe tải nặng

- Xây dựng mô hình dao động ghế ngồi “ô tô tải nặng sản xuất tại Việt Nam.
- Thiết lập hệ phương vi phân mô tả dao động của ghế ngồi.
- Ứng dụng kết quả đo mấp mô mặt đường quốc lộ 1A Hà Nội – Lạng Sơn vào bài toán dao động ghế ngồi.
- Giải hệ phương trình vi phân dao động bằng Simulink trong phần mềm Matlab 7.0.
- Các nghiên cứu về dao động ô tô trên thế giới.
- Các nghiên cứu về dao động ô tô ở Việt Nam.
- 9 2.1 Ảnh hưởng của dao động đối với cơ thể con người.
- Định mức dao động cho phép đối với con người.
- Những thông số dao động mà con người thường xuyên tiếp xúc trong các sinh hoạt thường ngày.
- 18 CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI “ ÔTÔ TẢI NẶNG.
- Xây dựng mô hình dao động tương đương.
- Mô hình dao động xe tải hạng nặng.
- Thiết lập phương trình vi phân mô tả dao động.
- 24 3.2.1 Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động cầu trước.
- 25 3.2.2 Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động cầu 2.
- Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động cầu 3.
- Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động sơ mi-rơ moóc35 3.2.5.
- Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động đầu kéo.
- 42 CHƢƠNG 4 : ỨNG DỤNG MATLAB - SIMULINK ĐỂ KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI XE TẢI NẶNG.
- Mô phỏng dao động của ghế ngồi xe.
- Tần số dao động của các cơ thể khi ngồi trên ghế đệm mềm.9 Bảng 4.1.
- Sơ đồ nguyên lý của thiết bị đo biên độ và pha dao động của cơ thể con người.
- 18 Hình 3.1 Mô hình dao động của ô tô tải hạng nặng 5 cầu.
- 46 Hình 4.1 Sơ đồ mô phỏng tổng thể dao động bằng Matlab-Simulink 7.0447 Hình 4.2.
- Những năm 50 đã nghiên cứu mô hình dao động của ô tô là mô hình nhiều khối lượng có kể đến hệ thống treo, giảm chấn và độ cứng của lốp xe.
- Các nghiên cứu về dao động ô tô ở Việt Nam * Nghiên cứu về biên dạng mặt đường - Công trình nghiên cứu về mấp mô đường và chế tạo thiết bị đo xóc kiểu phản ứng của MDX-73 của GS.
- Công trình “ Nguyễn Thái Bạch Liên Aplikace matematikecho Modelu pri Reseni perovani Soupravy Silnicnich Vozidel, luận án Tiến sỹ, Brno 1979” khảo sát 7 dao động của xe tải hai cầu dưới tác động ngẫu nhiên của mặt đường.
- Trong luận án tác giả xây dựng mô hình không gian dao động của ôtô hai cầu với kích động ngẫu nhiên.
- Công trình “Trịnh Minh Hoàng, khảo sát dao động ô tô dưới kích động mặt đường ngẫu nhiên, luận án thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà nội, 2002” nghiên cứu ảnh hưởng của thông số kết cấu và điều kiện làm việc của ôtô đến độ êm dịu chuyển động.
- Trong luận án tác giả giải quyết bài toán dao động 7 bậc tự do với kích động mặt đường là hàm phổ của Iasenko[8.
- ĐHBK Hà Nội” nghiên cứu khá hoàn chỉnh dao động của ôtô nhiều cầu.
- Trong luận án tác giả nghiên cứu đặc tính phi tuyến của phần tử đàn hồi của hệ thống treo, lốp xe với mô hình không gian và giải quyết bài toán dao động bằng phương pháp giải tích và lập trình bằng ngôn ngữ Pascal[9.
- Công trình “Võ Văn Hường, Nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát dao động ô tô tải nhiều cầu, Luận án Tiến sỹ LA .
- Trong luận án tác giả nghiên cứu đặc tính phi tuyến của phần tử đàn hồi của hệ thống treo, lốp xe với mô hình không gian và giải quyết bài toán dao động bằng phương pháp Matlab Simulink[7.
- Nghiên cứu[16] các tác giả sử dụng mô hình dao động không gian của xe du lịch với 8 bậc tự do với kích động ngẫu nhiên mặt đường quốc lộ và hàm mục tiêu là gia tốc bình phương trung bình theo phương thẳng đứng tại vị trí trọng tâm của thân xe đạt được giá trị nhỏ nhất để tối ưu các thông số hệ thống treo..
- Xây dựng mô hình dao động xe tải hạng.
- 8 - Thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả dao động.
- 9 CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU CỦA GHẾ NGỒI 2.1 Ảnh hƣởng của dao động đối với cơ thể con ngƣời Khi ôtô chuyển động sinh ra các dao động theo các phương khác nhau của hệ trục toạ độ không gian OXYZ.
- Trong luận án chỉ nghiên cứu các dao động theo phương thẳng đứng (OZ).
- Các dao động này tác dụng trực tiếp người lái trên đó.
- Khi ôtô chuyển động, ghế ngồi dao động, thì các bộ phận của cơ thể dao động theo.
- Mặt khác các bộ phận của cơ thể có dao động riêng của chúng và xác định các tần số dao động khó khăn.
- Dưới đây là kết quả nghiên cứu của một tác giả nước ngoài cho thấy tần số dao động của các bộ phận cơ thể trong trường hợp người ngồi trên ghế đệm mềm: Bảng 2-1.
- Tần số dao động của các cơ thể khi ngồi trên ghế đệm mềm.
- Nếu tần số dao động 511 Hz gây rối loạn đường thính giác sau đó ảnh hưởng đến các cơ quan nội tạng (ruột, gan,dạ dầy.
- Nếu dao động với tần số lớn hơn 11Hz làm giảm thị lực, gây buồn nôn.
- Dao động có thể cảm nhận được và trực tiếp gây khó chịu cho con người trong một thời gian ngắn.
- Trong tư thế đứng thì tác động của các dao động bị yếu đi bởi vì các khớp xương của chi dưới.
- Đối với lái xe dao động của vô lăng tác động trực tiếp lên tay.
- Mặt khác dao động của ghế ngồi và vô lăng cũng có khác nhau nên người lái xe cũng là một đối tượng nghiên cứu trong trường hợp ảnh hưởng của rung cục bộ.
- Có thể coi đây là tác động của một dao động với đầy đủ các đặc trưng như tần số, gia tốc dao động.
- Cho nên các giá trị của các chỉ số dao động khi đi bộ là cơ sở tốt cho việc định ra các mức độ dao đông.
- Chỉ số vận tốc mà đặc trưng dao động của nó là số bước chân trong một đơn vị thời gian.
- Chỉ số gia tốc của dao động của con người khi đi bộ.
- máy đo dao động.
- 5- máy đo dao động.
- 17 c, Thí nghiệm đo biên độ và pha dao động cơ thể con người.
- máy ghi kết quả biên độ và pha dao động của cơ thể con người.
- Nguyên lý làm việc của thiết bị đo: dao động của bàn (1) rung được tạo như phần a,c ở phần trên đã trình bày, các cảm biến (3, 4, 5) đo các vị trí bàn rung và các vị trí của cơ thể con người sau đó qua bộ khuếch đại (7) đi đến máy ghi biên độ (6) và máy đo pha dao động (8) đến máy ghi pha dao động số (9).
- d, Thiết bị đo gia tốc dao động của ghế ngồi: 5132467 Hình 2.5.
- Sơ đồ nguyên lý của thiết bị đo biên độ và pha dao động của cơ thể con người 1- bàn rung.
- Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu của ghế ngồi Dao động của ôtô nói chung và dao động của ghế ngồi nói riêng được đặc trưng bằng các thông số như: tần số dao động, biên độ dao động, gia tốc dao động, công suất dao động.
- Dưới đây là một số chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu: a, Chỉ tiêu về tần số dao động: Hình 2.7.
- Do vậy giá trị tần số dao động được lấy bằng tần số của người đi bộ.
- gia tốc dao động.
- f- tần số dao động.
- Các giá trị của chỉ tiêu này hoàn toàn có thể tính được thông qua các hàm chuyển vị khi giải hệ phương trình vi phân dao động.
- d, Chỉ tiêu công suất dao động Theo Rôtenbeg công suất dao động cũng là yếu tố có thể dùng đánh giá mức độ ảnh hưởng của dao động đối với con người.
- Công suất trung bình truyền cho người chịu dao động được xác định theo công thức sau: dttvtpNttc)()(lim0.
- 22 CHƢƠNG 3 KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI “ ÔTÔ TẢI NẶNG” 3.1.
- Xây dựng mô hình dao động tƣơng đƣơng.
- Ô tô là một cơ hệ hệ dao động bao gồm nhiều bộ phận nối với nhau.
- Bộ phận có tác dụng giảm các dao động từ mặt đường lên khung vỏ là hệ thống treo.
- Hệ thống treo là đối tượng chính khi nghiên cứu dao động.
- Để nghiên cứu dao động xe ô tô một cách thuận lợi chúng ta cần phải thiết lập dao động tương đương.
- Trong đó mô hình dao động ô tô cần có đầy đủ các thông số liên quan đến dao động của ôtô.
- Trước khi thiết lập mô hình dao động tương đương cần thống nhất một số khái niệm sau: a.
- Mô hình dao động được thể hiện trên Hình 3.1.
- 10ll96l5ll8 7l1l2ll34lT4rK5rq2M1M4z4 3z4rqmA3CT4rKT5rT5rC3rCz533rqq2r22zz1C2rmA1CT3rT3rKT2rKT2rCT1rA21rKT1rCCm1rq5vK3r2rKK1rq1rmA1T1r1rKT1rK1rCC CCq1l1lKT1lK1lT1l3z3z11b1b2 (a) Nhìn từ mặt bên của xe (b) Nhìn từ mặt trước của xe Hình 3.1 Mô hình dao động của ô tô tải hạng nặng 5 cầu 24 Giải thích các ký hiệu trên hình 1: Kij và KTkj lần lượt là độ cứng của hệ thống treo của xe và lốp xe.
- Thiết lập phƣơng trình vi phân mô tả dao động Dựa vào mô hình dao động để các phương trình vi phân mô tả dao động của cơ hệ để khảo sát và lựa chọn các thông số thiết kế của hệ thống treo.
- Tuy nhiên để thuận lợi cho mô phỏng bằng máy tính em sử dụng nguyên lý D’Alambe kết hợp cơ sở lý thuyết hệ nhiều vật để thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả dao động của xe.
- Mô hình dao động hình 3.1 gồm 6 vật: khối lượng được treo, khối lượng không được treo của các cầu xe và mặt đường.
- Vật 6: Mấp mô mặt đường: là nguồn kích thích ô tô dao động và được miêu tả mặt đường là các hàm toán học.
- Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động cầu 2 Hình 3.3 thể hiện sơ đồ lực và mô men tác dụng lên cầu xe thứ 2.
- Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động cầu 3 Hình 3.4 thể hiện sơ đồ lực và mô men tác dụng lên cầu xe thứ 3.
- Thiết lập các phương trình vi phân mô tả dao động sơ mi-rơ moóc Hình 3.5 thể hiện sơ đồ lực và mô men tác dụng lên sơ mi-rơ moóc.
- (3-86) Kết luận: phương trình dao động tổng quát Hệ phương trình vi phân miêu tả dao động của xe được viết dạng tổng quát dưới đây: QKzzCzM.
- 47 ỨNG DỤNG MATLAB - SIMULINK ĐỂ KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI XE TẢI NẶNG 4.1.
- Mô phỏng dao động của ghế ngồi xe 4.1.1.
- Sơ đồ mô phỏng tổng thể Để giải hệ phương trình vi phân mô tả dao động ô tô tải 5 cầu hạng nặng, phần mềm Matlab-Simulink 7.04 được sử dụng mô phỏng và tìm thông số tối ưu hệ thống treo.
- Hình 4.1 thể hiện sơ đồ mô phỏng tổng thể để mô phỏng dao động của ô tô tải 5 cầu hạng nặng.
- F0F3lF3rZ0Z3blZ3brTrailerF1lF1rF0F2lF2rZc1lZc1rZc2lZc2rZc0TractorZ1lZc1lZ1rZc1rF1lF1rSuspenstion forces1Z2lZc2lZ2rZc2rFc2lFc2rSuspenstion force2Z3lZ3blZ3rZ3brFc3lFc3rSuspension force3q4lZ34lq4rZ34rFt4lFt4rq2lZ22lq2rZ22rFt2lFt2rq1lq1rq2lq2rq3lq3rq4lq4rq5lq5rRoad surface[q4l][Ft1l][Ft3r][F3r][Z2r][Z35l][Z34l][F0][Z3bl][Z0][Zc0]-T-[Zc2l][Zc1l][Zc1r][q1r][Zc2r][Z35r][Z34r][Z23r][Z22r][F2l][F2r][F1l][F1r][Z23l][Z1l][Z22l][Ft5r][Z3r][Ft5l][Ft4l][q3l][q3r][q5l][q5r][Ft1r][q2r][Ft4r][Z1r][Z3l][Ft3l][F3l][Ft2l][q2l][q4r][Ft2r][Z2l][q1l][F1r][Z1l][F1l][Zc0][F3l][F3r][Z0][F0][q3r][F2l][F1l][F1r][F2r][F0][Z2l][Z2r]-T--T-[Z1l][q3l][Z1r]-T--T-[q5r]-T-[q5l]-T-[Ft4r][Z34r]-T-[Z35r][q4r][q4l][Ft5r]-T-[Ft2r][Z22r][Ft5l][F3r]-T-[Z23r][Z1r][q1r][Ft1r][Ft1l][F3l][q1l][Ft4l][q2r][q2l][Ft3r][Ft3l][Z3l][F2r][F2l][Z3r]-T-[Ft2l]q5lZ35lq5rZ35rFt5lFt5rForces 4+5q3lZ23lq3rZ23rFt3lFt3rForces 2+3q1lZ1lq1rZ1rFt1lFt1rForces 1Zc0Z0F0Coupling forceF3lF3rFt4lFt4rFt5lFt5rz3lz3rz34rz35rz34lz35lAlxe3F2lF2rFt2lFt2rFt3lFt3rz2lz2rz22lz23lz22rz23rAlxe2F1lF1rFt1lFt1rz1lz1rAlxe1 Hình 4.1 Sơ đồ mô phỏng tổng thể dao động bằng Matlab-Simulink .
- Xây dựng mô hình dao động ghế ngồi “ô tô tải sản xuất tại Việt Nam.
- Thiết lập hệ phương vi phân mô tả dao động của ghế ngồi ở một vị trí bất kỳ.
- Ứng dụng thành công kết quả đo mấp mô mặt đường quốc lộ 1A Hà Nội – Lạng Sơn vào bài toán dao động ghế ngồi.
- Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá dao động ghế ngồi sát với thực tế hơn.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố phi tuyến của lốp xe, hệ thống treo đến dao động của ghế ngồi.
- Nghiên cứu mô hình dao động ghế ngồi gần với mô hình thực tế hơn.
- Trịnh Minh Hoàng (2002), Khảo sát dao động xe tải hai cầu dưới kích động ngẫu nhiên của mặt đường, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội.
- Võ Hường (2004), Nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát dao động ôtô tải nhiều cầu, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt