Hỗ Trợ Ôn Tập

Category: Khoa Học – Kỹ Thuật

  • BÀI TẬP LỚN TRÍ TUỆ NHÂN TẠO: TÌM HIỂU GIẢI THUẬT DI TRUYỀN

    BÀI TẬP LỚN TRÍ TUỆ NHÂN TẠO: TÌM HIỂU GIẢI THUẬT DI TRUYỀN

    BÀI TẬP LỚN TRÍ TUỆ NHÂN TẠO: TÌM HIỂU GIẢI THUẬT DI TRUYỀN

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là bài nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Bài liên quan: Đồ Án Vi Xử Lý: Đèn LED Đơn Ghép Thành Đèn Quảng Cáo

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/03/B%C3%80I-T%E1%BA%ACP-L%E1%BB%9AN-TR%C3%8D-TU%E1%BB%86-NH%C3%82N-T%E1%BA%A0O-T%C3%8CM-HI%E1%BB%82U-GI%E1%BA%A2I-THU%E1%BA%ACT-DI-TRUY%E1%BB%80N.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay bản PDF tại đây: BÀI TẬP LỚN TRÍ TUỆ NHÂN TẠO: TÌM HIỂU GIẢI THUẬT DI TRUYỀN

    BÀI TẬP LỚN TRÍ TUỆ NHÂN TẠO: TÌM HIỂU GIẢI THUẬT DI TRUYỀN

    LỜI NÓI ĐẦU

    Trong ngành khoa học máy tính, tìm kiếm lời giải tối ưu cho các bài toán là vấn đề được các nhà khoa học máy tính đặc biệt rất quan tâm.

    Mục đích chính của các thuật toán tìm kiếm lời giải là tìm ra lời giải tối ưu nhất cho bài toán trong thời gian nhỏ nhất. Các thuật toán như tìm kiếm không có thông tin / vét cạn ( tìm kiếm trên danh sách, trên cây hoặc đồ thị ) sử dụng phương pháp đơn giản nhất và trực quan nhất hoặc các thuật toán tìm kiếm có thông tin sử dụng heurictics để áp dụng các tri thức về cấu trúc của không gian tìm kiếm nhằm giảm thời gian cần thiết cho việc tìm kiếm được sử dụng nhiều nhưng chỉ với không gian tìm kiếm nhỏ và không hiệu quả khi tìm kiếm trong không gian tìm kiếm lớn.

    Tuy nhiên, trong thực tiễn có rất nhiều bài toán tối ưu với không gian tìm kiếm rất lớn cần phải giải quyết. Vì vậy, việc đòi hỏi thuật giải chất lượng cao và sử dụng kỹ thuật trí tuệ nhân tạo đặc biệt rất cần thiết khi giải quyết các bài toán có không gian tìm kiếm lớn. Thuật giải di truyền (genetic algorithm) là một trong những kỹ thuật tìm kiếm lời giải tối ưu đã đáp ứng được yêu cầu của nhiều bài toán và ứng dụng.

    Hiện nay, thuật toán di truyền cùng với logic mờ được ứng dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực phức tạp. Thuật toán di truyền kết hợp với logic mờ chứng tỏ được hiệu quả của nó trong các vấn đề khó có thể giải quyết bằng các phương pháp thông thường hay các phương pháp cổ điển, nhất là trong các bài toán cần có sự lượng giá, đánh giá sự tối ưu của kết quả thu được. Chính vì vậy, thuật giải di truyền đã trở thành đề tài nghiên cứu thú vị và đem đến nhiều ứng dụng trong thực tiễn.

    Ngày nay, GA được ứng dụng khá nhiều trong các lĩnh vực như khoa học, kinh doanh và giải trí. Đầu tiên phải kể đến là các bài toán tối ưu bao gồm tối ưu số

    3

    và tối ưu tổ hợp đã sử dụng GA để tìm lời giải như là bài toán người du lịch (Travelling Salesman Problems – TSP). Ứng dụng kế tiếp của GA là thiết kế và điều kiển robo. Hầu hết các nước có ngành CNTT phát triển đã và đang rất quan tâm đến lĩnh vực thiết kế robo nhằm giúp con người tiết kiệm sức lao động và giải phóng con người thoát khỏi các công việc nguy hiểm, đặc biệt hiện nay cuộc thi “Robocon” Châu Á_ Thái Bình Dương được các nước trong khu vực rất quan tâm. Ngoài phần cơ, để robo có thể tiến hành các hoạt động đơn giản nhất như đi, đứng… thì robo cần phải trang bị chương trình được lập trình dựa trên các thuật toán và ngôn ngữ thích hợp. Nhờ vào lịch trình được cài đặt cùng với một trí tuệ nhân tạo…, robo có thể định hướng thực hiện các hoạt động như con người. Tuy nhiên, việc tìm kiếm lời giải tốt nhất cho các hành động của robo không phải là đơn giản. Theo các nhà khoa học máy tính, thuật giải di truyền là một trong những thuật toán tối ưu giúp robo vạch lộ trình khi di chuyển. Với lý do trên, em chọn đề tài: “Thuật giải di truyền và ứng dụng”.

    4

    PHẦN I: THUẬT TOÁN DI TRUYỀN

    I.Giới thiệu:

    Thuật toán di truyền là thuật toán tối ưu ngẫu nhiên dựa trên cơ chế chọn lọc tự nhiên và tiến hóa di truyền. Nguyên lý cơ bản của thuật toán di truyền đã được Holland giới thiệu vào năm 1962. Cơ sở toán học đã được phát triển từ cuối những năm 1960 và đã được giới thiệu trong quyển sách đầu tiên của Holland, Adaptive in Natural and Artificial Systems. Thuật toán di truyền được ứng dụng đầu tiên trong hai lĩnh vực chính: tối ưu hóa và học tập của máy. Trong lĩnh vực tối ưu hóa thuật toán di truyền được phát triển nhanh chóng và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như tối ưu hàm, xử lý ảnh, bài toán hành trình người bán hàng, nhận dạng hệ thống và điều khiển. Thuật toán di truyền cũng như các thuật toán tiến hóa nói chung, hình thành dựa trên quan niệm cho rằng, quá trình tiến hóa tự nhiên là quá trình hoàn hảo nhất, hợp lý nhất và tự nó đã mang tính tối ưu. Quan niệm này có thể xem như một tiên dề dúng, không chứng minh được, nhưng phù hợp với thực tế khách quan. Quá trình tiến hóa thể hiện tính tối ưu ở chỗ, thế hệ sau bao giờ cũng tốt hơn (phát triển hơn, hoàn thiện hơn) thế hệ trước bởi tính kế thừa và dấu tranh sinh tồn.

    II. Nội dung

    2.1. Cơ sở lý thuyết

    Thuật toán di truyền gồm có bốn quy luật cơ bản là lai ghép, đột biến, sinh sản và chọn lọc tự nhiên như sau:

    5

    2.1.1. Quá trình lai ghép (phép lai)

    Quá trình này diễn ra bằng cách ghép một hay nhiều đoạn gen từ hai nhiễm sắc thể cha-mẹ để hình thành nhiễm sắc thể mới mang đặc tính của cả cha lẫn mẹ. Phép lai này có thể mô tả như sau: Chọn ngẫu nhiên hai hay nhiều cá thể trong quần thể. Giả sử chuỗi nhiễm sắc thể của cha và mẹ đều có chiều dài là m. Tìm điểm lai bằng cách tạo ngẫu nhiên một con số từ 1 đến m-1. Như vậy, điểm lai này sẽ chia hai chuỗi nhiễm sắc thể cha-mẹ thành hai nhóm nhiễm sắc thể con là m1 và m2. Hai chuỗi nhiễm sắc thể con lúc này sẽ là m11+m22 và m21+m12. Đưa hai chuỗi nhiễm sắc thể con vào quần thể để tiếp tục tham gia quá trình tiến hóa.

    2.1.2. Quá trình đột biến (phép đột biến):

    Quá trình tiến hóa được gọi là quá trình đột biến khi một hoặc một số tính trạng của con không được thừa hưởng từ hai chuỗi nhiễm sắc thể cha-mẹ. Phép đột biến xảy ra với xác suất thấp hơn rất nhiều lần so với xác suất xảy ra phép lai. Phép đột biến có thể mô tả như sau: Chọn ngẫu nhiên một số k từ khoảng 1 ≥ k ≥ m Thay đổi giá trị của gen thứ k Đưa nhiễm sắc thể con vào quần thể để tham gia quá trình tiến hóa tiếp theo.

    2.1.3. Quá trình sinh sản và chọn lọc (phép tái sinh và phép chọn)

    Phép tái sinh: là quá trình các cá thể được sao chép dựa trên độ thích nghi của nó. Độ thích nghi là một hàm được gán các giá trị thực cho các cá thể trong quần thể của nó. Phép tái sinh có thể mô phỏng như sau: Tính độ thích nghi của từng cá thể trong quần thể, lập bảng cộng dồn các giá trị thích nghi đó (theo thứ tự gán cho từng cá thể) ta được tổng độ thích nghi. Giả sử quần thể có n cá thể. Gọi độ thích nghi của cá thể thứ i là Fi, tổng dồn thứ i là Ft.Tổng độ thích nghi là Fm Tạo số ngẫu nhiên F có giá trị trong đoạn từ 0 đến Fm Chọn cá thể k đầu tiên thỏa mãn F ≥ Ft đưa vào quần thể của thế hệ mới.

    6

    Phép chọn: là quá trình loại bỏ các cá thể xấu và để lại những cá thể tốt. Phép chọn được mô tả như sau: Sắp xếp quần thể theo thứ tự độ thích nghi giảm dần Loại bỏ các cá thể cuối dãy, chỉ để lại n cá thể tốt nhất.

    2.2 Cấu trúc thuật toán di truyền tổng quát

    Thuật toán di truyền bao gồm các bước sau: Bước 1: Khởi tạo quần thể các nhiễm sắc thể. Bước 2: Xác định giá trị thích nghi của từng nhiễm sắc thể. Bước 3: Sao chép lại các nhiễm sắc thể dựa vào giá trị thích nghi của chúng và tạo ra những nhiễm sắc thể mới bằng các phép toán di truyền. Bước 4: Loại bỏ những thành viên không thích nghi trong quần thể. Bước 5: Chèn những nhiễm sắc thể mới vào quần thể để hình thành

    một                                         quần                                         thể                                         mới.

    Bước 6: Nếu mục tiêu tìm kiếm đạt được thì dừng lại, nếu không trở lại bước 3.

    7

    Sơ đồ thuật toán:

    Bắt

    đầu

    Khởi tạo quần thể

    Mã hóa các biến

    Đánh giá độ thích nghi

    Chọn lọc

    Lai ghép

    Đột biến

    Thỏa điều kiện dừng

    Không

    Thỏa

    Kết quả

    Kết thúc

    8

     
    eval (vi )

    2.3. Các công thức của thuật giải di truyền

     

    Tính độ thích nghi eval(vi)của mỗi nhiễm sắc thể vi(i =1..kích thước quần

     

    thể):

     

    eval (vi ) = f (vi )
    åf (vi Với f(vi) là hàm mục tiêu.
    kichthuocq   uanthe  
        i =1

     

    Tìm tổng giá trị thích nghi quần thể:

     

    kichthuocq   uanthe

    F =                 åeval (vi )

     

    • =1

     

    Tính xác suất chọn pi cho mỗi nhiễm sắc thể vi:

     

     

    pi     = kichthuocq   uanthe

    åeval (vi )

     

    • =1

     

    Tính xác suất tích lũy qi cho mỗi nhiễm sắc thể:

     

    i

    qi = åpi

     

    • =1

     

    Tiến trình chọn lọc được thực hiện bằng cách quay bánh xe rulet kích thước quần thể lần. Mỗi lần chọn ra một nhiễm sắc thể từ quần thể hiện hành vào quần thể mới theo cách sau: Phát sinh một số ngẫu nhiên r trong khoảng [0, 1] Nếu r < q1thì chọn nhiễm sắc thể v1, ngược lại chọn nhiễm sắc thể vi (2 ≤ i ≤ kích thước quần thể) sao cho qi-1 < r ≤ qi.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    9

    PHẦN II: ỨNG DỤNG

    I.Ứng dụng

    Tìm đáp số cho phương trình X2 = 64. Đây là một bài toán đơn giản để giúp ta có thể hiểu rõ hơn các bước của thuật toán di truyền.

    Giải bài toán di truyền theo các bước sau:

    Bước 1: Chúng ta sử dụng hệ nhị phân để xây dựng mô hình bài toán.Ta dùng 4 bit nhị phân để mã hóa cho các đáp số của bài toán.Gỉa sử ta không biết đáp số của bài toán, ta sẽ chọn 4 số trong các đáp số có thể có và ký hiệu cho các đáp số đó.

    Bảng chọn lựa:

    Thứ tự Nhị phân Thập phân
    1 0 0100 4
    2 1 0101 21
    3 0 1010 10
    4 1 1000 24

    Bước 2: Tìm hàm số thích nghi và tính hệ số thích nghi cho từng đáp số.Ta chọn hàm số thích nghi sau: f(X) = 1000 – (X2 – 64). Vậy, đáp số nào có hệ số thích nghi f gần bằng 1000 nhất thì đó là đáp số. Khảo sát kết quả tính được:

    Thứ tự Nhị phân Thập phân X2 – 64 Hệ số thích
        (X)   nghi f(x)
    1 0 0100 4 – 48 952
    2 1 0101 21 377 623
    3 0 1010 10 36 964
    4 1 1000 24 512 488

    10

    Bước 3:Ta thấy, hệ số thích nghi của các đáp số vẫn còn cách xa 1000.Do đó, cần tạo ra các đáp số mới bằng cách biến hóa các đáp số cũ. Ta thấy, số 4 và 10 có hệ số thích nghi cao hơn nên được chọn để tạo sinh và biến hóa.Đồng thời số 21 và 24 có hệ số thích nghi thấp sẽ bị loại.

    Gỉa sử ta lai ghép hai số 4 và 10 theo hình sau :

    Bước 4:Tính hệ số thích nghi cho quần thể mới      
                 
    Thứ tự Nhị phân Thập phân X2 – 64   Hệ số thích
        (X)     nghi f(x)  
    1 0 0100 4 – 48   952  
    2 0 1010 10 36   964  
    3 0 1000 8 0   1000  
    4 0 0110 6 28   968  
    Bước 5:May mắn chúng ta đã tìm được kết quả là X = 8 với hệ số thích

    nghi cao nhất là 1000.

    Vậy kết quả của bài toán là X = 8 .

    II.Chương trình

    • Khai báo: #include “stdio.h” #include”conio.h” #include “stdlib.h” #include “math.h” int CT[10];

    int n=4;

    int GTTN[10]; int kq;

    11

    int Max1,Max2;

    int Max1moi=0,Max2moi=0;

    int A[5],B[5];

    • Các đoạn code:

     

    • Code khởi tạo quần thể: void Taoquanthe(int n)

    {

    for(int i=0;i<n;i++)

    {

    printf(“nhap ca the thu %d:”,i); scanf(“%d”,&CT[i]);

    }

    }

    • Code tính giá trị thích nghi của quần thể bằng công thức: F=1000-(x2-64) void Giatrithichnghi(int n)

    {

    for(int i=0;i<n;i++)

    {

    int gttn=1000-(CT[i]*CT[i] – 64); GTTN[i]=gttn;

    }

    }

    12

    • Code kiểm tra giá trị thích nghi để suy ra kết quả: int Kiemtra(int n)

    {

    for(int i=0;i<n;i++)

    {

    if(GTTN[i]==1000) return (CT[i]);

    }

    return 0;

    }

    • Tìm, chọn lọc cá thể để lai: (sắp xếp mảng giảm dần, lấy hai cá thể đầu tiên để lai với nhau)

    void Timcathelai()

    {

    for(int i=0;i<n;i++) for(int j=i+1;j<n;j++)

    {

    if(GTTN[i]<GTTN[j])

    {

    int a=GTTN[i];

    GTTN[i]=GTTN[j];

    GTTN[j]=a;

    }

    }

    13

    Max1=sqrt(1064-GTTN[0]);

    Max2=sqrt(1064-GTTN[1]);

    }

    • Lai cá thể với nhau: (mã hóa cá thể ra nhị phân, thay đổi cấu trúc nhị phân gây đột biến tạo cá thể mới, giải mã cá thể mới về thập phân)

    void Laicathe()

    {

    for (int i=0;i<5;i++)

    {

    A[i]=0;

    B[i]=0;

    }

    while(Max1!=0)

    {

    for(int j=0;j<5;j++)

    {

    A[j]=Max1%2;

    Max1=Max1/2;

    }

    }

    while(Max2!=0)

    {

    for(int k=0;k<5;k++)

    {

    B[k]=Max2%2;

    Max2=Max2/2;

    14

    }

    }

    for(int l=4;l>1;l–)

    {

    int b=A[l];

    A[l]=B[l];

    B[l]=b;

    }

    for(int m=4;m>=0;m–)

    {

    Max1moi=Max1moi+A[m]*pow(2,m);

    Max2moi=Max2moi+B[m]*pow(2,m);

    }

    }

    • Tạo quần thể mới: (kết hợp các thể mẹ và cá thể con) void Taoquanthemoi()

    {

    CT[0]=Max1;

    CT[1]=Max2;

    CT[2]=Max1moi;

    CT[3]=Max2moi;

    }

    • Hàm chính:

    void main()

    {

    15

    clrscr();

    printf(“Giai PT X*X=64, bang thuat toan di truyen”);

    printf(“Tao quan the co 4 ca the”);

    Taoquanthe(n);

    Giatrithichnghi(n);

    kq=Kiemtra(n);

    while(kq==0)

    {

    Timcathelai();

    Laicathe();

    Taoquanthemoi();

    Giatrithichnghi(n);

    kq=Kiemtra(n);

    }

    printf(” Ket qua phuong trinh la : %d”,kq);

    getch();

    }

    PHẦN III: KẾT LUẬN

     

    I.Ưu điểm

    Trình bày và giới thiệu những khái niệm cơ bản, cơ sở lý thuyết về thuật giải di truyền. Trên cơ sở lý thuyết, đề tài đã cài đặt các phép toán cơ bản của thuật giải di truyền nhằm phục vụ cho việc thực hiện các ứng dụng. Sử dụng các phép toán của thuật giải di truyền để xây dựng ứng dụng cho bài toán người du lịch và bài toán vạch lộ trình đường đi cho robo.

    II. Khuyết điểm

    Đề tài chỉ giới thiệu những kiến thức chung nhất về thuật giải di truyền, chưa đi sâu vào các vấn đề nghiên cứu tối ưu khác. Phần ứng dụng vạch lộ trình đường đi cho robo chưa hoàn hảo. Đặc biệt là chưa giải quyết tốt việc robo tránh vật chắn và kích thước quần thể thay đổi.

    III. Ý kiến bản thân

    Thuật toán di truyền đã chứng tỏ tính hữu ích của nó khi được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống.

    Trong lĩnh vực điểu khiển tự động, thuật toán di truyền có thể được sử dụng để xác định thong số tối ưu cho các bộ điều khiển.Thông số bộ điều khiển được mã hóa thành các nhiễm sắc thể, thông qua mô phỏng, các nhiễm sắc thể này được đánh giá và lựa chọn thong qua mức độ thích nghi của chúng (cũng chính là các chỉ tiêu chất lượng của hệ thống). Kết quả của thuật toán sẽ cho một bộ điều khiển có thong số tốt nhất.

    Trong y học, cấu trúc của các chất hóa học được mã hóa thành các nhiễm sắc thể hoặc đồ thị.Thuật toán di truyền sẽ lai ghép, lựa chọn để tạo ra các nhiễm sắc

    thể mới (các chất hóa học mới). Và trong thực tế đã có rất nhiều loại thuốc mới được tạo ra như vậy.

    17

    18

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]

  • Bài Tập Lớn Phân Tích Và Xây Dựng Hệ Thống Cân Kiểm Tra Trọng Tải Ô Tô 2019

    Bài Tập Lớn Phân Tích Và Xây Dựng Hệ Thống Cân Kiểm Tra Trọng Tải Ô Tô 2019

    Bài Tập Lớn Phân Tích Và Xây Dựng Hệ Thống Cân Kiểm Tra Trọng Tải Ô Tô 2019

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là bài nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Bài liên quan:Bài Tập Lớn Môn Lý Thuyết Ô Tô TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA ÔTÔ CON

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/02/B%C3%A0i-T%E1%BA%ADp-L%E1%BB%9Bn-Ph%C3%A2n-T%C3%ADch-V%C3%A0-X%C3%A2y-D%E1%BB%B1ng-H%E1%BB%87-Th%E1%BB%91ng-C%C3%A2n-Ki%E1%BB%83m-Tra-Tr%E1%BB%8Dng-T%E1%BA%A3i-%C3%94-T%C3%B4.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay bản PDF tại đây: Bài Tập Lớn Phân Tích Và Xây Dựng Hệ Thống Cân Kiểm Tra Trọng Tải Ô Tô 2019

    LỜI NÓI ĐẦU

    Cân ô tô hiện nay đã trở thành 1 vấn đề cấp thiết , trang bị cho các nhà máy chế biến, cân hang hóa phục vụ công tác quản lý nhập xuất , nguyên vật liệu cho các xũng như là công cụ phục vụ cho các mô hình ISO,TQM….

    Cân ô tô góp phần quản lý , kiểm tra nguyên vật liệu cho quy trình sản xuất và hàng hóa xuất kho .

    Cân ô tô giúp cho nhà máy kiểm tra được nguyên vật liệu tồn kho cũng như khả năng dự trữ tối đa của nhà máy giúp cho công tác quản trị cung ứng được dễ dàng hơn , nhà máy quản lý có thể tham chiếu số liệu báo cáo để có kế hoạch thu mua nguyên vật liệu sản xuất thích hợp.

    Trên cơ sở đó , chúng em phân tích và xây dựng hệ thống cân kiểm tra trọng tải ô tô sản xuất thức ăn gia súc . Bài làm gồm 2 phần chính:

    Phần 1: Tìm hiểu tổng quan về hệ thống cân tải trọng , giới hạn thiết kế của từng thiết bị và sơ lược về 1 vài thiết bị quan trọng .

    Phần 2: Xây dựng hệ thống cân ô tô sản xuất thức ăn gia súc.

    Vì kinh nghiệm bản than cũng như kiến thức không nhiều nên không tránh khỏi những thiếu sót .Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ phía các thầy cô.

    PHẦN I:

    TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÂN TẢI TRỌNG

    Ô TÔ

    Trong phần này chúng em phân tích khái niệm cơ bản của hệ thống giới hạn thiết kế cùng sơ lược 1 vài thiết bị quan trọng.

    Nguyên Lý Chung:

    Hệ thống cân ô tô hoạt động dựa trên công nghệ cân điện tử. Khi có áp lực của trọng tải xe lên mặt cân ,các cảm biến (loadcell) sẽ nhận tín hiệu và truyền đến hộp nối dây – Hộp cộng tín hiệu (Junction Box). Tại đây các tín hiệu từ các Loadcell sẽ được cộng lại và chia trung bình để tìm ra giá trị khối lượng của xe. Gía trị này sẽ được hiển thị qua màn hình thong qua một bộ chuyển đổi và hiển thị. Đó là Đầu cân – Chỉ thị cân (Indication) .Hệ thống sẽ được kết nối với máy vi tính để diều khiển và quản lý số liệu bằng phần mềm chuyên dụng của cân ô tô.

    Bộ phận chính có nhiệm vụ xác định giá trị trọng tải xe trong hệ thống cân ô tô là bộ phận cảm biến gồm các loadcell được kết nối với nhau. Loadcell nhờ vào cơ cấu các cảm biến đo có dạng – Á p trở (Tenzo) gắn trên nó.

    1.1.          Cấu tạo cơ bản của hệ thống cân ô tô

    a .Bàn cân :

    Có 3 mặt bàn cân chính tùy theo vật liệu cấu tạo :bàn cân thép ,bàn cân bê tông và bàn cân bê tông – thép.

    Hình 1.0: Mặt bàn cân

    Là thiết bị trực tiếp chịu tải trọng của xe là nơi gắn các cảm biến, hộp nối dây. Có nhiều kíc thước bàn cân khác nhau tùy vào người sử dụng mức cân. Kích thước bàn cân thường sử dụng là:

    – 3m x 8m :thường dùng 4 loadcell ,mức cân max <= 50 tấn

    – 3m x 10m : thường dùng 4 loadcell , mức cân max <= 60 tấn

    – 3m x 12m :thường dùng 6 loadcell, mức cân max<= 80 tấn

    – 3m x 16m:thường dùng 6 loadcell .mức cân max >= 80 tấn

    – 3m x 18m:thường dùng 8 loadcell,mức cân max .= 100 tấn

    1.2   Cấu tạo và nguyên lí hoạt động cảm biến áp trở ( Tenzo) :

    * Nguyên lí hoạt động chung: Cảm biến áp trở hoạt động dựa trên hiệu ứng áp trở (Piezo resistive effect): “ khi vật dẫn chịu biến dạng cơ học thì điện trở của nó thay đổi”

    Như ta đã biết điện trở của một vật dẫn được biểu diễn bằng biểu thức

    R = ρl/s

    Do chịu ảnh hưởng của biến dạng nên điện trở của cảm biến thay đổi một lượng ΔR. Ta có:

    ΔR/R = Δl/l + Δρ/ρ – ΔS/S

    Nếu gọi:

    εR = ΔR/R: lượng biến thiên tương đối của điện trở khi bị biến dạng

    εl = Δl/l: lượng biến thiên tương đối theo chiều dài

    ερ = Δρ/ρ: lượng biến thiên tương đối theo điện trở suất

    εS = ΔS/S: lượng biến thiên tương đối theo tiết diện

    Ta có thể viết lại dưới dạng:  εR = εl + ερ – εS

    Trong cơ học ta đã biết: εS = -2kpεl và ερ = cεv

    kp: hệ số Poisson

    c: hệ số Bridman

    v: thể tích

    εv = Δv/v : lượng biến thiên tương đối theo thể tích

    Mặt khác: εv = (1 + 2kp)εl

    Do đó: ερ = c (1 + 2kp)εl = mεl     ( m : hệ số )

    Từ các biểu thức trên ta có:  εR = εl(1 + 2kp +m) = Kεl

    K: độ nhạy của cảm biến áp trở

    – Với vật liệu lỏng ( thủy ngân,chất điện phân), V = l.S không đổi,

    kp = 0,5,bỏ qua m (m rất nhỏ) ta có K = 2

    – Với kim loại: kp = 0,24 ÷ 4 ta có K = 0,5 ÷ 4

    – Với chất bán dẫn: quan hệ giữa điện trở suất ρ và ứng lực σ được                                                                       biểu diễn bằng biểu thức :

                        ερ = k1σ = k1Eεl = mεl

    Trong đó:

    k1: hệ số

    E: môđun đàn hồi

    Do m rất lớn nên hệ số k = 1 + kp + m cỡ từ 100 ÷ 200 trong điều kiện bình  thường

    Cảm biến áp trở chia thành hai dạng cơ bản là áp trở kim loại và áp trở bán dẫn

    1.2.1

    Cảm biến áp trở kim loại

    Cảm biến áp trở kim loại được chế tạo theo 3 dạng cơ bản : dây mảnh,lá mỏng và màng mỏng

    1. Áp trở dạng dây mảnh: Gồm có dây điện trở uốn hình rang lược, đường kính 0,02 ÷ 0,03 mm. Hai đầu dây hàn với 2 lá đồng Berin hoặc đồng phốt pho để nối với mạch đo. Hai phía dán hai tấm giấy mỏng 0,1 mm hoặc nhựa polymide  ( 0,03mm) để cố định hình dáng dây,chiều dài dây L = nlo ( lo: độ dài một đoạn dây, n: số đoạn); n = 10-20 .Bình thường l0 = 8 ÷ 15 mm,có thể tới 100mm hoặc có thể nhỏ hơn 2,5 Chiều rộng a0 = 3 ÷ 10 mm. Điện trở dây R = 10 ÷ 150Ω và có thể tới 800 ÷ 1000Ω
    1. Áp trở dạng lá mỏng:

    Là một lá rất mỏng có độ dày 4 ÷ 12μm làm từ hợp kim Constantan, chế tạo theo phương pháp ăn mòn quang học. Ưu điểm là có kích thước nhỏ, hình dáng linh hoạt, độ nhạy lớn ít chịu biến dạng ngang do chế tạo và điện trở lớn

    1. Áp trở dạng màng mỏng:

    Chế tạo bằng phương pháp bốc hơi kim loại có độ nhạy cao bám vào một khung có hình dạng định trước, Ưu điểm là có thể chế tạo với hình dáng phức tạp, kích thước nhỏ,điện trở ban đầu lớn, độ nhạy cao

    Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo áp trở kim loại

    1. Áptrở dạng dây mảnh b)  Áp trởdạng lá mỏng
    2. Yêu cầu vật liệu chế tạo áp trở

    + Độ nhạy: Thông thường K nằm trong khoảng 1,8 ÷ 2,35 ± 0,1. Với hợp kim platin- vonfram K = 4,1

    + Hệ số nhiệt cần nhỏ vì điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ.       RT =  Ro [ 1 + αt(T – To)], trong đó Ro: điện trở ở nhiệ độ chuẩn To, do đó αt nhỏ sẽ làm cho cảm biến ít bị thay đổi khi nhiệt độ thay đổi

    + Điện trở suất: phải đủ lớn để giảm kích thước và độ dài dây

    + Vật liệu chọncần chịu được ứng lực lớnđể tránh đứt khi chế tạo vàsử dụng. Ứng lực tối đakhông nên biến dạng cốđịnh có trị số lớn hơn 0,2%( Độ lớn của giới hạn đànhồi đo bằng kgN/mm2)

    Bảng 1 :  Đặc tính một số vật liệu chế tạo áp trở kim loại

    Vật liệu Thành phần K α

     

    (10-6  1/oK)

    		 r

     

    (mm2/m)
    Constantan 60%Cu,

     

    40%Ni

    		 1,9÷2,1 ±50 0,46÷0,5
    Nichrome 80%Ni,20%Cr 2,1÷2,5 150÷170 0,9÷1,7
    Platin   5,1÷5,4 1700 0,2
    Manganin 84%Cu, 12%Mn, 4%Ni 0,47÷0,5 ±10 0,4÷0,45
    Karme 74%Ni, 20%Cr

     

    3%Cu, 3%Fe

    		 2,1    
    Platin-Vonfram 92%Pt,8%W 4,1    

    1.2.2. Cảm biến áp trở bán dẫn

    Cảm biến áp trở bán dẫn được chế tạo từ các chất bán dẫn như Silic, Germani, Asenua,… chia thành hai loại: loại cắt và loại khuếch tán.

    1. Loại cắt:

    Làmột mẩu cắt từ tấm đơn tinhthể pha tạp. Các mẩu cắt nàyđược gắn lên một giá đỡbằng nhựa có chiều dài l =0,1 ÷ 5 mm,  dày 10-2 mm

    Hình 1.2: Áp trở bán dẫnloại cắt

    1. Loại khuếch tán:

    Điện trở được tạo nên bằngcách khuếch tán tạp chấtnhư Sb, Ga, N…vào một phầncủa đế đơn tinh thể Silic đãpha tạp. Tùy theo loại tạpchất khuếch tán mà ta cóaáp trở loại n hoặc loại p.

    Hình 1.3: Áp trở bán dẫn loại khuếch tán

    1. Nguyên lí hoạt động:

    Bình thường các điện tử phân bố trong tinh thể bán dẫn bằng nhau, độ dẫn điện không thay đổi. Khi bị biến dạng, kích thước các ô mạng tinh thể thay đổi làm cho nồng độ điện tử trong vùng đó độ dẫn thay đổi theo làm cho điện trở bị thay đổi.

    1. Yêu cầu vật liệu chế tạo

    + Điện trở suất: ρ chịu ảnh hưởng của độ pha tạp và nhiệt độ

    • Ảnh hưởngcủa độ pha tạp: khi tăng độpha tạp, mật độ hạt dẫn tănglên làm cho điện trở suấtgiảm
    n + μρ = 1/[q(μnpp)]

     Trong đó:

    q: giá trị tuyệt đối của điện tích điện trở hoặc lỗ trống

    n, p: mật độ điện tử và lỗ trống tự do

    μn, μp: độ linh động của điện tử và lỗ trống

    • Ảnhhưởng của nhiệ độ: khinhiệt độ nhỏ hơn 120 oC, hệ số nhiệt dương và giảm dần khi độ pha tạp tăng lên; Ở nhiệt độ cao hệ số nhiệt âm và không phụ thuộc vào độ pha tạp

    Hình 1.4: Sự phụ thuộc ρ vào nồng độ pha tạp và nhiệt độ

    + Độ nhạy: Kphụ thuộc vào độ phatạp, độ biến dạng, nhiệt độ

    • Ảnh hưởng của độ pha tạp:khi độ pha tạp tăng, K giảm

    Hình 1.5: Sự phụ thuộc K vào độ pha tạp

    • Ảnh hưởngcủa độ biến dạng: K = K1 +K2ε + K2ε2

    Tuy nhiên với độ biến dạng dưới một giá trị cực đại nào đó thì K không đổi

    –   Ảnh hưởng của nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng, K giảm. Tuy nhiên khi độ pha tạp lớn (Nd = 1020 cm-3), K ít phụ thuộc nhiệt độ.

    Bảng 2 : Đặc tính của áp trở bán dẫn

    Vật liệu K α

     

    (10-6 1/oC)

    		 r
    Germani      
    Loại n -150 150 0,25.104
    Loại p +150 3000 ÷ 8000 1,1.104
    Silic      
    Loại n -130 6000 0,35.104
    Loại p +170 1300 7,8.104

    Ưu điểm của áp trở bán dẫn: là độ nhạy cao K = -200 ÷ +800,kích thước nhỏ 2,5 mm,dải nhiệt độ làm việc -250 ÷ +250 oC

    Nhượcđiểm: là độ bền cơ học kém

    Khi đo cảm biến áp trở được gắn vào bề mặt cấu trúc cần khảo sát,khi bề mặt cấu trúc bị biến dạng thì cảm biến cũng chịu một biến dạng như bề mặt cấu trúc.

    Hình 1.6: Cố định áp trở lên bề mặt khảo sát

    1: bề mặt

     

    2: cảm biến áp trở

    3: lớp bảo vệ

    4: mối hàn

    		 5 : dây dẫn

     

    6 : cáp điện

    7 : keo dán

    1.2.          Cấu tạo và nguyên lý của Loadcell.

    Mô hình vị trí lắp đặt của các loadcell trên bàn cân như hình vẽ dưới đây( cho bộ cảm biến dùng 6 loadcell)

    Các Loadcell

    Hình 1.7: Sơ đồ lắp đặt các loadcell

    Hình 1.8: Vị trí lắp đặt loadcell

    1. Cấu tạo:

    Gồm có trụ thép, chịu tác động trực tiếp của trọng lượng, trên trụ thép có gắn 4 cảm biến áp trở. Các áp trở trên được nối theo mạch cầu 4 nhánh.

    Hình 1.9: Hình ảnh Loadcell thực tế và cấu tạo

    1. Nguyên lý Loadcell

    Hình 2.0: Nguyên lý hoạt động loadcell

    Khi trụ thép chịu lực tác dụng (lúc này là trọng tải xe) sẽ bị biến dạng theo 2 trục khác nhau làm cho các áp trợ gắn trên 2 trục cũng biến dạng theo. Điện trở áp của 1 áp trở tăng lên đồng thời áp trở kia sẽ hạ xuống cùng đại lượng

    Lúc đó điện áp ra Ur tính theo công thức:

    Ura=e. .R

    Trong đó:

    R: là điện trở ban đầu của các áp trở

    : là độ biến thiên điện trở áp trở khi có biến dạng

    Điện áp Ura tỉ lệ với lực tác động (trọng lượng cuuar xe trong cân ô tô)

    Sự thay đổi điện áp ra này chính là tín hiệu của Loadcell mà ta cần. Tín hiệu này sẽ truyền đến hộp nối dây (junction box). Đây là tín hiệu tương tự Analog .

    Công nghệ giới thiệu trên là công nghệ analog. Ngoài ra hiện nay, ngoài công nghệ analog, trong các hệ thống cân ô tô còn sử dụng công nghệ Digital

    – Công nghệ số.

    Hình 2.1  : Loadcell digital

    Loadcell Digital có bộ vi xử lý riêng với công nghệ kỹ thuật số, tín hiệu xuất ra là tín hiệu số. Ngoài ra Loadcell digital có bộ chống sét riêng nên hoạt động tốt hơn trong những ngày mưa bão.

    So sánh công nghệ cân Analog và công nghệ cân Digital

    Công nghệ cân Analog Digital
    Độ chính xác Thấp hơn Cao hơn
    Tự động điều chỉnh các thông số môi trường Không Có
    Chống sét, chống nhiễu Không Có
    Tuổi thọ ,độ bền Thấp hơn Cao hơn
    Bảo trì Khó hơn dễ hơn
    Hoạt động tốt khi Phải có đủ các Loadcell Thiếu 1 vẫn hoạt động tốt
    Hiệu quả kinh tế Thấp hơn Cao hơn
    Dữ liệu cân lưu ở Loadcell không Có

    1.3.          Hộp nối dây – Hộp cộng tín hiệu (Junction Box)

    Hộp nối dây là nơi kết nối các Loadcell với nhau, tùy từng loại mà có thể kết hợp 4,6,8… loadcell lại với nhau.

    Hình 2.2 : Hộp nối dây 4 loadcell

    Nguyên tắc của hộp nối dây là cộng tất cả các tín hiệu loadcell nối vào nó rồi chia trung bình để tìm ra khối lượng chính xác của vật cần cân.

    Tín hiệu J-Box sẽ truyền đến đầu cân (Indicator)

    1.4.          Đầu cân –  Chỉ thị cân (Indicator)

    Đầu cân là tín thiết bị nhận tín hiệu Từ Loadcell thông qua hộp nối dây và thực hiện việc chuyển đổi A/D (Analog – Digital) từ đó hiện thị thông số  nhờ vào vi mạch và phần mềm trong nó. Thông thường Indicator cũng là bộ phận cấp nguồn cho Loadcell.

    Đầu cân được kết nối với máy tính được truyền dữ liệu qua cổng giao tiếp truyền thông  RS 232. Trên đầu cân có máy in để in phiếu cân. Nguồn cấp cho đầu cân có thể dung pin hoặc nguồn xoaychiều 220V

    Hình 2.3 :Đầu cân điện tử

    Ứng với công nghệ Digital cũng có loại Indicator chuyên việt. Loại này thực hiện chuyển đổi Analog/Digital nữa mà nhận trực tiếp tín hiệu từ loadcell để xử lý. Digital Indicator có khả năng kết nối nhiều Loadcell hươn Analog Indicator.

    1.6   Phân loại

    Tùy thuộc vào mặt bằng bố trí cân, môi trường và mục đích sử dụng cân nên phân ra nhiều hệ thống cân ô tô.

    Cân nổi Cân chìm Cân nửa chìm
    – Dễ dàng vệ sinh lắp đặt và hiệu chỉnh sửa chữa

     

    – Chiếm nhiều diện tích ( do có 2 dốc lên xuống cân)

    – Chịu ảnh hưởng nhiều từ môi trường

    – Thoát nước tốt

    – Tính thẩm mĩ kém

    – Chi phí móng cân thấp

    		 – Khó vệ sinh lắp đặt hiệu chỉnh sửa chữa

     

    – Chiếm ít diện tích

    – Chịu ảnh hưởng của môi trường ít hơn cân nổi

    – Thoát nước kém dễ bị ngập cân

    – Thẩm mỹ tốt hài hòa với môi trường xung quanh

    – Chi phí móng cao

    		 – Khó vệ sinh lắp đặt hiệu chỉnh sửa chữa

     

    – Chiếm diện tích trung bình

    – Chịu ảnh hưởng của môi trường ít hơn cân nổi

    – Thoát nước kém dễ bị ngập cân

    – Thẩm mỹ hươn cân nổi

    – Chi phí móng cao

    PHẦN 2:

    XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂN KIỂM Ô TÔ TRONG NHÀ MÁY SẢN XUẤT THỨC ĂN GIA SÚC.

    2.1 Mô hình hệ thống

    Hình 2.4: Mô hình hệ thống

    Hình 2.5: Sơ đồ liên kết các thiết bị trong hệ thống

     

    2.2 Các thiết bị cần và chức năng

    – Bộ biến đổi lực Loadcell : 6 loadcell

    – 1 hộp nối dây Junction Box

    – 1 bảng đèn led hiển thị

    – 1 đầu cân Indicator

    – 1 bộ máy tính và máy in

    – 1 bàm cân thép

    Các thiết bị phụ trợ kèm theo: bộ chống sét, bộ cáp điện, bộ giảm chấn

    Chức năng từng thiết bị

    Tên thiết bị Chức năng Số lượng
    Bộ cảm biến lực Cảm biến áp lực trọng tải xe và truyền tín hiệu về đầu cân 1 bộ 6 loadcell
    Hộp nối dây Nối các cảm biến 1
    Đầu cân Nhận tín hiệutừ bộ cảm biến  và xử lý 1
    Bảng đèn led Hiển thị khối lượng 1
    Bàn cân thép Là nơi lắp đặt các cảm biến và chịu trọng tải xe 1
    Bộ máy tính và máy in Điều hành lưu trữ và in phiếu cân 1

    2.3 Lựa chọn thông số cân thiết bị cân

    – Mức cân max: Do đặc thù là các hang hóa khô, nhẹ, nguyên liệu là các nông thủy sản. Vì thế chúng em sử dụng mức cân max là 30 tấn

    Phân độ chia: theo quy định cân cấp 3

    <10,000

    Với mức cân max 30 tấn và độ chính xác ta có thể chọn phân chia độ cân là 5kg

    2.4 Lựa chọn kích thước bàn cân

    Đa số các loại xe trong nhà máy đều là loại xe trung và nhỏ nên ta có thể lựa chọn bàn cân 3m x12m cho phù hợp tài chính

    2.5 Lựa chọn kiểu hầm móng

    Nhà máy thường đặt ở đồng bằng nên để dể cho bảo trì và sửa chữa nên chọn kiểu cân nổi

    Hình 2.6: Kiểu mầm móng và hướng

     

    2.6 Lựa chọn khung bàn càn và sàn cân

    Khung bàn cân là bộ phận đảm bảo sự vững chắc và ổn định lâu dài của cân. Hiện nay có 2 loại kết cấu khung bàn cân

    – Loại kết cấu tôn dập chữ U, chữ C, giá thành rẻ nhưng độ bền không cao thích hợp cho dự án ngắn hạn 1 vài năm

    – Loại kết cấu chữ I bằng thép đúc nhập khẩu ,độ bền cao , thích hợp cho nhưng dự án lâu dài.

    Trên cơ sở đó chúng em chọn loại chữ I để phục vụ cho nhu cầu lâu dài và tránh chi phí sữa chữa sau này.

    Các thông số khung và sàn cân như sau :

    – Dầm chịu lự dọc: I- 600

    – Dầm chịu lực ngang: I – 200

    – Sàn cân thép, tole mặt sàn 10mm

    Sàn cân được được sơn chống gi, oxi hóa sơn phủ màu đảm bảo thẩm mỹ

    2.7 Lựa chọn thiết bị

    Hiện nay Mettler – Toledo là tập đoàn hang đầu TG về lĩnh vực này nên các thiết bị đồng bộ của hãng đảm bảo sự tương thích giữa các thiết bị.

    Tên thiết bị Model Hãng SX
    Bộ cảm biến lực (6 loadcell) 0782 – 30T Mettler – Toledo
    Chỉ thị cân (Indicator) 8142 Pro hoặc KingBrid Mettler – Toledo
    Bảng đèn led hiển thị phụ   Mettler – Toledo
    Hộp nối dây (Junction Box)   Mettler – Toledo
    Bộ chống sét   Mettler – Toledo

    Các đặc tính từng thiết bị như sau :

    + Cảm biến lực Loadcell ( model 0782)

    –  Tải trọng 30 tấn/1 cái

    –  Khả năng chịu tải: 150% tải trọng

    –  Độ nhạy: 2mV/V

    –  Sai số tuyến tính: 0,02% R.O

    –  Sai số lặp lại: 0,02/0,01% R.O

    –  Cấp chính xác: Theo chuẩn quốc tế OIML, NTEP

    –  Nhiệt độ làm việc: -100C đến 400C

    –  Chịu được biến thiên nhiệt: -300C đến 700C

    –  Nguồn cung cấp: 5 – 15 VDC

    –  Cấp bảo vệ tiêu chuẩn IP 68

    + Chỉ thị cân (Indicator)

    – Độ phân giải theo tiêu chẩn TCCE, OMIL

    – Hiển thị 7 chữ số, màn hình Katot hiển thi khối lượng tinh, tổng, thực

    – Có khả năng lập trình được

    – Cổng kết nối vi tính RS 232/485/422

    – Nhiệt độ làm việc: 100VDC – 200VAC

    + Bnagr Led hiển thị phụ

    – Kích thước 200 x 600 x 100 mm

    – Hiển thị 6 số, số lớn, rõ, đẹp

    – Khả năng nhìn xa>= 20m

    – Cổng kết nối vi tính RS 232

    – Nguồn cấp 220VAC/50Hz

    + Hộp nối dây

    – Vỏ bằng sơn tĩnh điện, chống gỉ

    – Dây tín hiệu được bảo vệ bằng ống sắt

    – Cấp bảo vệ tiêu chuẩn IP 68

    + Bộ chống sét

    – Khả năng cắt dòng sét 40KA

    – Chống sét cho dây pha và dây trung tính

    2.8 Sơ đồ khối

    Tải trọng xe lên sàn cân

     

     

    Loadcell
    Junction Box
    Chuyển đổi A/D
    Hiển thị số
    Truyền nhận dữ liệu
    Indicator
    Cáp truyển đổi

     

    Cổng giao tiếp
    Máy In
    Bảng LED
    Máy tính
    Sơ đồ khối hệ thống cân ôtô

    PHẦN 3 : KẾT LUẬN

    Trên đây là toàn bài làm của chúng em. Với bài làm trên chúng em đã đạt được 1 số kết quả và hạn chế;

    Kết quả:

    – Biết được khái niệm về hệ thống cân trọng tải ô tô cùng các thiết bị  cảm biến đã sử dụng trong hệ thống

    – Xây dựng được 1 hệ thống cân ô tô khá hoàn chỉnh với các thiết bị

    Với bản thân :

    +Nâng cao kỹ năng làm việc theo nhóm

    +Tích lũy được kiến thức bổ ích.

    Hạn chế:

    +Làm bài còn sơ sài, nội dung chưa chuyên sâu, thiếu 1 vài hình ảnh quan trọng

    +Do không có kiến thức thực tế nên vẫn còn nhiều sai sót

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • Bài Tập Lớn Môn Lý Thuyết Ô Tô TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA ÔTÔ CON

    Bài Tập Lớn Môn Lý Thuyết Ô Tô TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA ÔTÔ CON

    Bài Tập Lớn Môn Lý Thuyết Ô Tô TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA ÔTÔ CON

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là bài nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Bài liên quan:Bài tập lớn môn Đầu tư tài chính: Phân tích danh mục đầu tư của hai công ty Phân bón và hóa chất dầu khí và công ty cổ phần tập đoàn Masan

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/02/B%C3%A0i-T%E1%BA%ADp-L%E1%BB%9Bn-M%C3%B4n-L%C3%BD-Thuy%E1%BA%BFt-%C3%94-T%C3%B4-T%C3%8DNH-TO%C3%81N-S%E1%BB%A8C-K%C3%89O-C%E1%BB%A6A-%C3%94T%C3%94-CON.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay bản PDF tại đây: Bài Tập Lớn Môn Lý Thuyết Ô Tô TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA ÔTÔ CON

    LỜI NÓI ĐẦU

     

    1. TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC TÍNH TOÁN SỨC KÉO;

    Tính toán sức kéo ô tô nhằm mục đích xác định các thông số cơ bản của động cơ, của hệ thống truyền lực để đảm bảo chất lượng động lực học cần thiết của chúng trong các điều kiện sử dụng khác nhau, phù hợp với các điều kiện đã cho của ô tô. Từ đó để xác định các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng kéo của ô tô như chỉ tiêu vận tốc lớn nhất, góc dốc lớn nhất của đường mà ô tô có thể khắc phục được, gia tốc lớn nhất của ô tô, quãng đường và thời gian tăng tốc ngắn nhất khi đạt vận tốc là lớn nhất . Các chỉ tiêu trên có thể tìm được khi giải phương trình chuyển động của ô tô bằng phương pháp đồ thị hoặc phương pháp giải tích.

    Tài liệu tính toán sức kéo ô tô có thể làm tài liệu nghiên cứu cho nhiều đối tượng khác nhau như: Sinh viên cơ khí, thợ sửa chữa ô tô trong các gara cũng như những người có nhu cầu khác…

    Vì kiến thức còn hạn chế vì vậy tài liệu không thể không có những sai xót vì vậy mong nhận được những đóng góp của thầy giáo cũng như các bạn để tài liệu ngày càng được hoàn thiện.

     

    Phần I

    Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ

    I . Xác định trọng lượng và sự phân bố trọng lượng

    1. Trọng lượng xe thiết kế :
      G = Go + n. A + n.Gh

    Trong đó :

    Go : Trọng lượng bản thân của xe

    Gh: Trọng lượng của hành lý

    A : Trọng lượng của 1 người

    n : Số chỗ ngồi trong xe

    G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kG)

    Vậy ta có: G = 1450+ 5*60+5*25 = 1875 (kG)

              2 .Phân bố tải trọng lên các cầu.

    Với xe du lịch :  theo số liệu cho trước ta có:

    +Tải trọng phân bố cầu trước:

    Z1 = 0,42*G =  0,42* 1875= 787.5(kG)

    +Tải trọng phân bố cầu sau:

    Z2 = 0.58*G= 0.58* 1775=1087.5(kG)

    1. Chọn lốp

    – Lốp có kí hiệu 195/60Z14

    Þ Bán kính thiết kế của bánh xe :

    r0 = 195+  *25,4 = 372.8 (mm)= 0.3782(m)

    Bán kính động và động lực học bánh xe : rb = rk = l. r0

    Chọn lốp có áp suất cao,hệ số biến dạng  = 0,95

    rk = l. r0 =  0,95*0.3782  = 0.35 (m)

     

    II. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ

    – Các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đường cong biểu diễn sự phụ của các đại lượng công suất , mô men và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ. Các đường đặc tính này gồm :

    + Đường công suất Ne = f(ne)

    + Đường mô men xoắn Me = f(ne)

    + Đường xuất tiêu hao nhiên liệu của động cơ ge = f(ne)

    1. Xác định công suất của động cơ theo điều kiện cản chuyển động

    ; (W)

    -Trong dó  : G – tổng trọng lượng của ô tô = 1875 KG

    vmax – vận tốc lớn nhất của ô tô 309 (km/h)

    K- hệ số cản khí động học, chọn K = 0,025  (kG.s2/m4)

    F – diện tích cản chính diện. F = B.H0 =0.8*1.6*1.5 = 1.92(m2)

    – hiệu suất của hệ thống truyền lực: chọn = 0,93

    f : là hệ số cản lăn của đường (chọn f0 =0,018 với đường nhựa tốt ).

    Vậy ta có f  = f0 (1 + )= 0.1164 Vì v = 309 > 80( km/h.)

    Vậy ta có :

    Nv= ( mã lực)

    Error! No bookmark name given.

    2 . Xác định công suất cực đại của động cơ

    Công suất lớn nhất của động cơ:   Nemax=        (kW)

    Trong đó  a,b,c  là các hệ số thực nghiệm ,với động cơ xăng 4 kỳ:

    a= b=c =1

    l ==1.1

    Chọn  nN  =5000v/p  : số vòng quay của trục khuỷu động cơ ứng với Nemax= 719 ( mã lực)

    Với động cơ xăng chọn =1.1

    3 . Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.

         -Tính công suất động cơ ở số vòng quay khác nhau :

    Sử dụng công thức  Lây-Đec-Man:

    (mã lực)

    Trong đó Ne max và Nn là công suất cực đại và số vòng quay tương ứng.

    Ne và ne công suất và số vòng quay ở 1 thời điểm trên đường đặc tính ngoài của động cơ.

    • Tính mô men xoắn của trục khuỷu động cơ ứng với vòng quay

    ne khác nhau :   Me = (kG.m)

    λ| =  là các đại lượng ne và nn đã biết ( với λ| = 0,2; 0,4 … 0,9;1: 1,1)

    λ 0.2 0.3 0.5 0.6 0.8 0.9 1 1.1
    ne(v/p) 1000 1500 2500 3000 4000 4500 5000 5500
    Ne(PS) 167 261 449 535 667 704 719. 703.9
    Me(KG.m) 119.6 124.6 128.6 127.7 119.4 112 103 91.7

    Đồ thị đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.

    ( vẽ trên giấy Ao kẻ ly)

    Nhận xét :

    Trị số công suất Nemax­ ở trên chỉ là phần công suất động cơ dùng để khắc phục các lực cản chuyển động. Để chọn động cơ đặt trên ô tô, cần tăng thêm phần công khắc phục các sức cản phụ, quạt gió, máy nén khí,… Vì vậy phải chọn công suất lớn nhất là:

    Nemax = 1,1*Nemax = 1.1*704=719(mã lực)

    –  Hệ số thích ứng của động cơ theo mô men xoắn:

    k==1,2   Memax=k*MN=1.2*103 = 123.6 (KG.m)

    III. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính

    Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực chính trong trường hợp tổng quát được xác định theo công thức :

    it = ih . if . io

    Trong đó : ih là tỷ số truyền lực chính

    if là tỷ số truyền của hộp số phụ

    i­o là tỷ số truyền của truyền lực chính

    1. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính.

    i0 được xác định trên cơ sở đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại của ô tô ở số truyền cao nhất trong hộp số.

    i0 =

    rb= 0,35 m     : bán kính động lực học của bánh xe (m).

    ihn = 1 : tỷ số truyền của tay số cao nhất

    vmax  : vận tốc lớn nhất của ô tô  309( km/h).

    nv : số vòng quay của động cơ khi ô tô đạt tốc độ lớn nhất

    ipc =1.3

    i0 =  0.377.=1.8

    1. Xác định tỷ số truyền của hộp số

        2.1.Xác định tỷ số truyền của tay số 1

    • Tỷ số truyền của tay số 1 được xác định trên cơ sở đảm bảo khắc phục được sức cản lớn nhất của mặt đường mà bánh xe chủ động không bị trượt quay trong mọi điều kiện chuyển động.
    • Theo ĐK chuyển động ta có :

    Pkmax  P +Pw

    Pkmax : lực kéo lớn nhất của động cơ phát ra ở bánh xe chủ  động.

    P: lực cản tổng cộng của đường .

    Pw     : lực cản không khí .

    Khi ô tô chuyển động ở tay số I ,vận tốc của ôtô nhỏ nên bỏ qua Pw

    Vậy :  Pkmax  P=.G

    .G

    suy ra :       iI

    f = 0,018

    α : góc dốc cực đại của đường =10o

    Ψmax là hệ số cản tổng cộng lớn nhất của đường

    Ψmax = f + tgαmax = 0.1164+ tg10o = 0.29

    • ih1 ≥ =15 (1)

    -Mặt khác Pkmax còn bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường:

    Pkmax   P=mk.G

    mk.G

    Theo điều kiện bám ta có :

    ihI

    G  : trọng lượng phân bố ở cầu chủ động

    = 0,8  : hệ số bám của mặt đường tốt.

    rb : bán kính làm việc trung bình của bánh xe .

    ih1 ≤     = 1.84(2)

    Từ (1) và (2) ta chọn lấy  ih1= 1.50

     

    2.Xác định tỷ số truyền của các tay số trung gian 

    • Chọn hệ thống tỷ số truyền của các cấp số trong hộp số theo cấp số nhân.

    Công bội được xác định theo biểu thức;

    Trong đ: n – số cấp trong hộp số; n= 6

    – tỷ sổ truyền tay số 1, ih1 = 1.50

    – tỷ số truyền tay số cuối cùng trong hộp số. ih6 =1

    Tỷ số truyền tay số thứ i được xác định theo công thức sau:

    Trong đó: –  – tỷ số truyền tay số thứ i trong hộp số (i=2,…,n-1)

    Từ hai công thức trên ta sẽ xác định được tỷ số truyền ở các tay số:

    +Tỷ số truyền của tay số II

    =

    +Tỷ số truyền của tay số III là :ih3 =

    +Tỷ số truyền của tay số IVlà :ih4 = 1.19

    + Tỷ số truyền tay số 5 là : ih5 =1.10

    + Tỷ số truyền tay số 6 là :1

    -Tỷ số truyền tay số lùi : i1= 1,2.ihi= 1,2* 1.50=1.8

    Kiểm tra tỷ số truyền tay số lùi theo điều kiện bám Pkl   P=G

    G

    Theo điều kiện bám ta phải có :

    ihI ≤     = 1.84

    Vậy il  1.8 < 1.84  là thỏa mãn điều kiện.

    Tỷ số truyền tương ứng với từng tay số :

    Bảng 2: bảng tỷ số truyền của các tay số

    Tay số I II III IV V VI Số lùi
    Tỷ số truyền 1.5 1.39 1.29 1.19 1.1 1 1.8

    3 ) Lập bảng xác định vận tốc của ô tô tương ứng với từng số truyền.

    Vm = 0.377

    ne(v/p) 1000 1500 2500 3000 4000 4500 5000 5500
    V số 1 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76
    V số 2 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12
    V số 3 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42
    V số 4 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 260.62
    V số 5 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94
    V số 6 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309

     

    PHẦN II

    XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ

     

    I. Cân bằng công suất của ô tô

    1. Phương trình cân bằng công suất

    Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động

    Nk = Nf  N i N +Nw

    Công suất của động cơ phát ra tại bánh xe chủ động

    Nk = Ne – Nr = Ne . = Ne .

    Nr công suất tiêu hao cho tổn thất cơ khí trong hệ thống truyền lực

    = 0,89 hiệu suất truyền lực.

    Nf  công suất tiêu hao cho lực cản lăn.

    Nf =  G.f.cos.

    • Công suất tiêu hao cho lực cản của không khí

    Nw =

    – Nj   Công suất tiêu hao cho lực cản quán tính  khi tăng tốc .

    N= .

    Trong đó :     j : gia tốc của ôtô.

    v : vận tốc chuyển động của ôtô.

    : hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng quay.

    g : gia tốc trọng trường.

    Tuy nhiên trong phương trình chỉ cần xác định thanh phần Nk ,Nf,Nw

    Ta thấy đường biểu diễn Nf là đường bậc nhất qua gôc tọa độ nên chỉ cần xác định 2 điểm.

    Nf0 = 0 và

    • Đương biểu diễn đồ thị Nw là đường cong
    • Các đồ thị Nk-v theo các số truyền .

    Bảng 4: Tính công suất của động cơ

    ne(v/p) 1000 1500 2500 3000 4000 4500 5000 5500
    Ne(PS) 167 261 449 535 667 704 719. 703.9
    Nk 155.31 242.73 417.57 497.55 620.31 654.72 668.67 654.63
    V số 1 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76
    V số 2 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12
    V số 3 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42
    V số 4 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 260.62
    V số 5 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94
    V số 6 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309.
                       

    –  Xét ô tô chuyển động trên đường bằng : Nc = Nf + Nw

    • Ta có bảng tính sau :

    Bảng 5: Tính công cản của động cơ  

    V(km/h) 0 40 60 86 100 120
    f 0 0.018 0.018 0.02 0.03 0.035
    Nf 0 4.92 7.39 11.76 20.52 28.72
    Nw 0 0.88 2.96 8.72 13.71 23.70
    Nw+Nf 0 5.8 10.35 20.48 34.23 52.42

     

    V(km/h) 150 180 220 250 280 309
    f 0.045 0.055 0.07 0.085 0.097 0.1164
    Nf 46.16 67.71 105.32 145.33 185.75 245.98
    Nw 46.29 79.98 146.03 214.29 301.06 404.62
    Nw+Nf 92.45 147.69 251.35 359.62 486.81 650.60

     

    1. Đồ thị cân bằng công suất (vẽ trên giấy Ao kẻ ly)

    Nhận xét:

    Trên đồ thị, đoạn nằm giữa Nk và (Nf + Nw) là công suất dư. Công suất dư này để khắc phục các công cản công lên dốc, công suất cản tăng tốc.

    II.Xác định chỉ tiêu về  lực kéo của ô tô:

    1. Phương trình cân bằng lực kéo:

    Pki = Pf  Pi P + Pw

    Pk : Lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động,    Pki =    ( kG ).

    • Pf : Lực cản lăn, Pf =f.G.cos.
    • Pi : Lực cản lên dốc . Pi =G.sin.
    • Pw : Lực cản không khí, Pw=.
    • P: Lực cản quán tính (xuất hiện khi xe chuyển động không ổn định),

    Pj =  .

    : Góc dốc của đường .

    • i=tg:Độ dốc của đường .
    • f : Hệ số cản lăn của đường .

    Bảng 6: Tính lực kéo PK theo tốc độ ô tô

    Me(KG.m) 119.6 124.6 128.6 127.7 119.4 112 103 91.7
    Pk1 858.04 893.92 922.61 916.16 856.61 803.51 738.95 657.88
    V số 1 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76
    Pk2 795.12 828.36 854.95 848.97 793.79 744.60 684.76 609.64
    V số 2 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12
    Pk3 737.92 768.77 793.45 787.89 736.68 691.03 635.50 565.78
    V số 3 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42
    Pk4 680.72 709.17 731.94 726.82 697.58 637.46 586.23 521.92
    V số 4 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93       260.62
    Pk5 629.23 655.54 676.58 671.85 628.18 589.23 541.90 482.45
    V số 5 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94
    Pk6 572.03 595.94 615.08 610.77 571.07 535.68 492.63 438.59
    V số 6 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309.

    Bảng 7:Tính các loại lực cản theo tốc độ của ô tô

    V(km/h) 0 40 60 86 100 120
    f 0 0.018 0.018 0.02 0.03 0.035
    Pw 0 5.91 13.29 27.31 36.92 53.17
    Pf 0 32.24 32.24 36.93 55.40 64.63
    Pf+Pw 0 38.15 45.53 64.24 92.32 117.80
    V(km/h) 150 180 220 250 280 309
    f 0.045 0.055 0.07 0.085 0.097 0.1164
    Pw 83.08 119.63 178.71 230.77 289.48 352.55
    Pf 83.09 101.56 129.26 156.95 179.11 214.93
    Pf+Pw 166.17 221.19 307.97 387.72 468.59 567.48

    +)   Pki =

    Trong đó :     pki :lực kéo tương ứng ở cấp số i

    ii   : tỷ số truyền của cấp số i

    i0  :tỷ số truyền lực chính.

    Vi  : vận tốc chuyển động của ô tô theo số vòng quay                                              của trục khuỷu động cơ khi ôtô chuyển động ở cấp số i .

    Lực cản lăn Pf được xác định như sau :

    Với v ≤ 80 km/h thì f = fo = 0,018

    Pf = G.f đồ thị là đường thẳng song song với trục hoành.

    Với v ≥ 80km/h thì f = 0,018 (1+) đồ thị có dạng đường cong bậc 2

    1. Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô (vẽ trên giấy Ao kẻ ly)

    Nhận xét:

    Trục tung biểu diễn lực Pk, Pf, Pw. Trục hoành biểu diễn vận tốc của ô tô theo km/h.

    * Đường PK6 (lực kéo khi xe chạy ở số truyền 6) cắt nhau với đường biểu diễn lực cản (Pf, Pw) tại A dóng xuống ta được Vmax =309  km/h

    Đồ thị Pf là đường thẳng // với trục hoành khi V < 80km/h và là đường cong bậc 2 khi V > 80km/h.

    Khoảng cách từ Pf + Pw đến Pki là lực kéo dư để khắc phục các lực cản khác.

     

    1. Giới hạn của đồ thị D theo điều kiện bám

    Ψ ≤ D ≤ Dφ

    Trong đó Ψ = f ± tgα

    D ≥ Ψ là điều kiện cần thiết khi ô tô chuyển động ở vận tốc của các số truyền khác nhau ( trường hợp không tăng tốc )

    • Điều kiện D ≤ Dφ là giới hạn của nhân tố động lực học D theo điều kiện bám. Dφ được xác định theo biểu thức :
    • Dφ = = –

     

    PHẦN III

    XÂY DỰNG ĐỒ THỊ DX

     

    1.Biểu thức xác định Dx

    -Trong thực tế ô tô có thể làm việc với tải trọng thay đổi khi đó ta có biểu thức xác định nhân tố động lực học như sau :

    Dx =  (1)

    mặt khác ta có      D  = (2)

    từ 1 và 2 suy ra : Dx.Gx = D.G

    = = tgα1

    -Trong đó : α1 là góc nghiêng biểu thị tỷ số giữa tải trọng của xe đang tính với khối lượng toàn bộ của xe

    – Gx : Khối lượng của ô tô ở tảI trọng đang tính Gx = Go + Gex

    – Khối lượng của ô tô ở trạng tháI không tải

    – Gex : Tải trọng của ô tô ở trạng thái đang tính

    – Trị số của α1 được biểu diễn theo các góc thứ nguyên ( 00) khi :

    Gx < G suy ra tgα1 < 1 , α1<450 ( non tải)

    Gx = G suy ra tgα1 =1 , α1= 450 ( đầy tải)

    Gx > G suy ra tgα1 >1 , α1> 450 ( quá tải)

    -Đồ thị nhân tố động lực học Dx (cũn gọi là đồ thị tia) được biểu diễn kết hợp với đồ thị D.Phần bên phải là đồ thị D khi ô tô chở đầy tải ,phần bên trái là đồ thị biểu diễn nhân tố động lực học khi xe chở tải thay đổi Dx hoặc φx ( trục hoành ) , trục tung biểu thị nhân tố động lực học D khi đầy tải.

    -Lập bảng giá trị nhân tố động lực học ;

    – Ta có Di = =( Pki – ).

                      

    Bảng 8: Tính đồ thị nhân tố D theo tay số

    V số 1 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76
    Pk1 858.04 893.92 922.61 916.16 856.61 803.51 738.95 657.88
    Pw1 5.22 11.74 32.61 46.96 83.49 105.67 130.45 157.85
    D1 0.455 0.470 0.475 0.464 0.412 0.372 0.325 0.267
    V số 2 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12
    Pk2 795.12 828.36 854.95 848.97 793.79 744.60 684.76 609.64
    Pw2 6.08 13.67 37.98 54.69 97.22 123.04 151.92 183.81
    D2 0.421 0.435 0.436 0.424 0.372 0.331 0.284 0.227
    V số 3 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42
    Pk3 737.92 768.77 793.45 787.89 736.68 691.03 635.50 565.78
    Pw3 7.05 15.87 44.09 63.50 112.88 142.87 176.38 213.42
    D3 0.390 0.402 0.400 0.386 0.333 0.292 0.245 0.188
    V số 4 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 260.62
    Pk4 680.72 709.17 731.94 726.82 697.58 637.46 586.23 521.92
    Pw4 8.29 18.65 51.81 74.63 132.65 167.89 207.27 250.79
    D4 0.359 0.368 0.363 0.348 0.301 0.250 0.202 0.145
    V số 5 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94
    Pk5 629.23 655.54 676.58 671.85 628.18 589.23 541.90 482.45
    Pw5 9.7 21.83 60.65 87.33 155.24 196.48 242.57 310.39
    D5 0.330 0.338 0.328 0.312 0.252 0.209 0.160 0.092
    V số 6 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309.
    Pk6 572.03 595.94 615.08 610.77 571.07 535.68 492.63 438.59
    Pw6 11.74 26.41 73.38 105.67 187.85 237.74 293.50 352.55
    D6 0.299 0.304 0.289 0.269 0.204 0.159 0.106 0.046

     

     

     

    1. Đồ thị nhân tố động lực học Dx khi tải trọng thay đổi

                                         (vẽ trên giấy Ao kẻ ly).

    PHẦN IV

    XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ

    I.Xác định gia tốc của ô tô :

    1.Biểu thức xác định gia tốc

    J =­ *g

    -Khi ô tô chuyển động trên đường bằng ( α = 0 ) suy ra:

    Jm = * g

    Trong đó

    • m chỉ số tương ứng với tỷ số truyền đang tính m = 1 .. – D là nhân tố động học của ô tô khi chở đủ tải.

    – djm hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng quay được tính theo công thức sau:      djm = 1,05+ 0,05.i2hm

     

     

    Bảng 10: Tính giá trị của gia tốc theo tỷ số truyền và vận tốc

    V số 1 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76
    D1 0.455 0.470 0.475 0.464 0.412 0.372 0.325 0.267
    f 0.018 0.018 0.027 0.033 0.045 0.051 0.058 0.066
    j1 2.25 2.38 2.34 2.20 1.64 1.25 0.78 0.21
    V số 2 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12
    D2 0.421 0.435 0.436 0.424 0.372 0.331 0.284 0.227
    f 0.018 0.018 0.030 0.035 0.049 0.056 0.064 0.071
    j2 1.95 2.07 1.98 1.83 1.26 0.85 0.38 0.18
    V số 3 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42
    D3 0.390 0.402 0.400 0.386 0.333 0.292 0.245 0.188
    f 0.018 0.018 0.032 0.038 0.053 0.062 0.069 0.080
    j3 1.73 1.84 1.70 1.52 0.92 0.63 0.20 0.12
    V số 4 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 260.62
    D4 0.359 0.368 0.363 0.348 0.301 0.250 0.202 0.145
    f 0.018 0.018 0.034 0.042 0.059 0.067 0.078 0.088
    j4 1.47 1.55 1.36 1.16 0.59 0.35 0.17 0.07
    V số 5 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94
    D5 0.330 0.338 0.328 0.312 0.252 0.209 0.160 0.092
    f 0.018 0.018 0.037 0.046 0.065 0.075 0.086 0.10
    j5 1.21 1.28 1.02 0.80 0.42 0.24 0.14 0.03
    V số 6 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309.
    D6 0.299 0.304 0.289 0.269 0.204 0.159 0.106 0.046
    f 0.018 0.020 0.041 0.051 0.072 0.085 0.097 0.1164
    j6 0.95 0.98 0.65 0.38 0.29 0.15 0.09 0

     

    – Đồ thị gia tốc(vẽ trên giấy Ao kẻ ly).

    2.Lập đồ thị xác định gia tốc của ô tô

    Nhận xét:  Vmax =  309 km/h

    – Ở tốc độ của ô tô Jvmax = 0 vì xe không còn khả năng tăng tốc.

    – Do ảnh hưởng của hệ số di1 nên j2 (gia tốc ở tay số 2) > j1 (gia tốc ở tay số 1).

    II. Xác định thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc.

    1. Biểu thức xác định thời gian tăng tốc

    – Từ CT : j =  suy ra dt =

    – Suy ra:Khoảng thời gian tăng tốc từ v1 v2 của ô tô là:

    t1,2=.dv

    – Bảng giá trị gia tốc ngược

    V số 1 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76
    j1 2.25 2.38 2.34 2.20 1.64 1.25 0.78 0.21
    1/j1 0.44 0.42 0.43 0.45 0.61 0.8 1.28 4.76
    V số 2 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12
    j2 1.95 2.07 1.98 1.83 1.26 0.85 0.38 0.18
    1/j2 0.51 0.48 0.51 0.55 0.79 1.18 2.63 5.55
    V số 3 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42
    j3 1.73 1.84 1.70 1.52 0.92 0.63 0.20 0.12
    1/j3 0.59 0.54 0.59 0.66 1.09 1.59 5.00 8.33
    V số 4 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 260.62
    j4 1.47 1.55 1.36 1.16 0.59 0.35 0.17 0.07
    1/j4 0.68 0.65 0.74 0.86 1.69 2.86 5.88 14.28
    V số 5 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94
    j5 1.21 1.28 1.02 0.80 0.42 0.24 0.14 0.03
    1/j5 0.83 0.78 0.98 1.25 2.38 4.17 7.14 33.33
    V số 6 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309.
    j6 0.95 0.98 0.65 0.38 0.29 0.15 0.09 0
    1/j6 1.05 1.02 1.53 2.63 3.45 6.67 11.11  

    -Đồ thị gia tốc ngược  ( vẽ trên giấy Ao kẻ ly ).

     

     

     

     

    1. Thời gian tăng tốc của ô tô.

    Áp dụng phương pháp tính gần đúng chia đồ thị 1/j thành k phần với :

    : là thời gian tăng tốc từ

    Với

    Suy ra thời gian tăng tốc toàn bộ

    : là số khoảng chia vận tốc từ

    là vận tốc trung bình thứ i

    : là vận tốc tại thời điểm i ( km/h)

    là vận tốc tại thời điểm i-1 ( km/h)

              4.Quãng đường tăng tốc của ô tô

    1. Biểu thức tính quãng đường tăng tốc

    Áp dụng công thức tính quãng đường :

    Từ phương pháp tính gần đúng ta có :

    Chia vận tốc từ  thành n khoảng ta có :

    Trong đó :

    là quãng đường tăng tốc được trong khoảng thời gian

    : giá trị trung bình của vận tốc tại thời điểm thứ i

    Tổng quãng đường tăng tốc :

         Bảng 12: Tính giá trị thời gian và quãng đường tăng tốc

    tay số 1 Vi-1- Vi 037.59 37.5956.39 56.3993.98  
      Jtb 1.13 2.32 2.36  
      ∆t 9.24 2.25 4.42  
               
      ∆s 173.67 105.73 332.32  
               
    tay số 2 Vi-1- Vi 93.98101.42 101.42162.27 162.27 202.84  
      Jtb 2.16 1.62 0.82  
      ∆t 0.96 10.43 13.74  
               
      ∆s 93.79 1375.14 2508.31  
               
    tay số 3 Vi-1- Vi 202.84218.56    
      Jtb 0.29    
      ∆t 15.06    
             
      ∆s 3173.14    
             
    tay số 4 Vi-1- Vi 218.56236.93    
      Jtb 0.19    
      ∆t 26.86    
             
      ∆s 6117.23    
             
    tay số 5 Vi-1- Vi 236.93 256.31  
      Jtb 0.16  
      ∆t 33.65  
           
      ∆s 8298.76  
           
    tay số 6 Vi-1- Vi 256.31281.94 281.94309.  
      Jtb 0.12 0.05  
      ∆t 59.33 150.33  
             
      ∆s 15967.19 44418  
             
                   

     37.6 (s);  5413(m)
    5. Đồ thị thời gian tăng tốc và quáng đường tăng tốc     ( vẽ trên giấy Ao kẻ ly ).

     

    Nhận xét:

    Vì trong quá trình tính toán còn có cả thời gian và quãng đường sang số. Nên trong quá trình vẽ đồ thị ta nên bỏ qua các thời gian va quãng đường đó.

     

    KẾT LUẬN

    Việc tính toán động lực kéo của ô tô chỉ có ý nghĩa về mặt lí thuyết do tính tương đối của các phép tính,và sự lựa chọn các hệ số trong quá trình tính toán không chính xác so với thực tế.Trong thực tế ,việc nghiên cứu đánh giá chất lượng kéo của ô tô  được thực hiện trên đường hoặc trên các bệ thử chuyên dùng.

    ***************************************************************

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • Bài Tập Lớn Thiết Kế Ô TÔ

    Bài Tập Lớn Thiết Kế Ô TÔ

    Bài Tập Lớn Thiết Kế Ô TÔ

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là bài nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Bài liên quan:Bài Tập Lớn Tính Toán Sức Kéo Ô Tô Du Lịch

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/02/B%C3%A0i-T%E1%BA%ADp-L%E1%BB%9Bn-Thi%E1%BA%BFt-K%E1%BA%BF-%C3%94-T%C3%94.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay bản PDF tại đây: Bài Tập Lớn Thiết Kế Ô TÔ

    Đề bài: Tính toán bền của bán trục giảm tải một nữa.

    Các thông số cho trước:

    • Chiều rộng cơ sở của xe: B = 2185 mm = 2,185 m
    • Chiều cao của trọng tâm xe: hg = 1478 mm = 1,478 m
    • Hệ số bám ngang φ1 = 0,98
    • Khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm bạc đạn b= 5 mm =  m
    • Tải trọng tĩnh tác dụng lên cầu sau G2 = 108.103 N
    • Đường kính bán trục tại mặc cắt nguy hiểm D = 160 mm = 0,16 m
    • Bán kính bánh xe rb = 520 mm = 0.52 m
    • Momen xoắn cực đại của động cơ Memax = 1452 N.m
    • Hệ số tải trọng dộng kđ = 2
    • Tỉ số truyền tay số 1: ih1 = 6,814
    • Tỉ số truyền truyền lực chính: io = 3,153
    • Hệ số bám dọc φ = 0,8

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN BÁN TRỤC.

    Trong đó:

    • Z1 , Z2 : phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe trái và phải.
    • Y1 ,Y2 : phản lực ngang tác dụng lên bánh xe trái và phải.
    • X1 , X2 : phản lực của lực vòng truyền qua các bánh xe chủ động. lực X1, X2  sẽ thay đổi chiều phụ thuộc vào bánh xe đang chiệu lực kéo hay lực phanh ( XK hay XP) , lực X = Xmax khi xe chạy thẳng.
    • m2.G2 : lực thẳng đứng tác dụng lên cầu sau.
    • m2 : hệ số thay đổi trọng lượng tác dụng lên cầu sau phụ thuộc vào điều kiện chuyển động.
    • Trường hợp xe đang truyền lực kéo : m2 = m

    Ta đang tính co xe buýt nên chọn  m2 = m2k  = 1,2

    • Trường hợp xe đang phanh : m2 = m2p=0.9

    Ta đang tính cho xe buýt nên chọn  m2 = m2p  = 0,81

    • Y : lực quán tính phát sinh khi xe chuyển động trên đường nghiêng hoặc đang quay vòng. Lực nầy đặt ở độ cao trọng tâm xe.

     

     

     

     

    PHẦN 2: TÍNH TOÁN BÁN TRỤC GIẢM TẢI MỘT NỮA

    Sơ đồ bán trục giảm tải một nữa như hình trên.

    • Trường hợp1 : Xi = Ximax ; Y = 0 ; Z1 = Z2

    Mômen uốn do X1, X2 gây nên trong mặt phẳng nằm ngang:

    Mux1 = Mux1 = X1.b = X2.b

    Mômen xoắn do X1, X2 gây nên:

    Mx1 = Mx1 = X1.rbx = X2.rbx

    Nếu đặt giữa bên ngoài nữa trục và vỏ cầu không phải là một mà là 2 ổ bi cạnh nhau thì khoảng cách b sẽ được lấy đến giữa ổ bi ngoài.

    Mômen uốn do Z1, Z2 gây nên trong mặt phẳng thẳng đứng:

    Muz1 = Muz1 = Z1.b = Z2.b

    • Khi truyền lực kéo cực đại:
    • Ứng suất uốn tại tiết diện ổ bi ngoài với tác dụng đồng thời của các lực X1, Z1 đối với nữa trục bên trái và X2, Z2 đối với nữa trục bên phải:

    Trong đó :

    d : Đường kính bán trục tại mặc cắt nguy hiểm.

    X1, X2, Z1,Z2 tính bằng [MN].

    Thay các biểu thức X1, X2, Z1,Z2 đã tính khi truyền lực kéo cực đại trong trường hợp 1, ta có:

    • Ứng suất tổng hợp cả uốn và xoắn là:

    Đối với nữa trục bên phải cũng tính tương tự như nữa trục bên trái.

     

    • Khi truyền lực phanh cực đại:

     

    Thay các biểu thức X1, X2, Z1,Z2 đã tính khi truyền lực phanh cực đại trong trường hợp 1, ta có:

    • Trường hợp 2: Xi = 0 (X1= X2 = 0), Y = Ymax = m2G2 ; Z1 ≠ Z2 ( xe bị trượt ngang, m2 = 1, φ1=0,98 ).

    Lúc này nữa trục bị uốn, kéo và nén, tuy nhiên ứng suất nén và  kéo tương đối nhỏ nên ta bỏ qua trong lúc tính toán. Nữa trục bên phải sẽ chịu tổng số 2 mô men uốn sinh ra do Z2 và Y2 sinh ra. Nữa trục bên trái sẽ chịu hiệu số 2 mô men uốn sinh ra do Z1 và Y1.

    Trong đó:

    • Mu1 : Mô men uốn của nữa trục bên trái tại vị trí bạc đạn ngoài.
    • Mu2 : Mô men uốn của nữa trục bên phải tại vị trí bạc đạn ngoài.

    Thay các giá trị , Y1, Y2, Z1, Z2 từ các biểu thức đã tính trong trường 2 ở trên. Sau đó laạp tỷ số   để xem Mu1 > Mu2 hay Mu1 < Mu2.

    Nếu Mu1 > Mu2 thì nữa trục sẽ tính theo Mu1. Ngược lại nếu Mu1 < Mu2 thì nữa trục sẽ tính theo Mu2.

    Trong thực tế b nhỏ hơn rất  nhiều so với rb và hg. bởi vậy cho nên:

    Cho nên trong trường hợp nầy ta tính theo Mu1:

    =154,722695[MN/m2]

    • Trường hợp 3: Xi = 0; Y = 0; Zi = Zimax=kđ

    Lúc này các nữa trục chỉ uốn, mô men uốn:

     

    Ứng suất uốn tại tiết diện bạc đạn ngoài:

    =1,318359[MN/m2]

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]
  • Bài Tập Lớn Tính Toán Sức Kéo Ô Tô Du Lịch

    Bài Tập Lớn Tính Toán Sức Kéo Ô Tô Du Lịch

    Bài Tập Lớn Tính Toán Sức Kéo Ô Tô Du Lịch

    Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vào hòm thư: [email protected]

    Kéo xuống để Tải ngay bản PDF đầy đủ: Sau “mục lục” và “bản xem trước”

    (Nếu là bài nhiều công thức nên mọi người nên tải về để xem tránh mất công thức)

    Bài liên quan: Bài tập lớn Trí tuệ nhân tạo: Xây dựng hệ chuyên gia tư vấn mua điện thoại di động

    [toc]

    [pdfviewer width=”800px” height=”1000px” beta=”true/false”]http://hotroontap.com/wp-content/uploads/2019/02/B%C3%A0i-T%E1%BA%ADp-L%E1%BB%9Bn-T%C3%ADnh-To%C3%A1n-S%E1%BB%A9c-K%C3%A9o-%C3%94-T%C3%B4-Du-L%E1%BB%8Bch.pdf[/pdfviewer]

    Tải ngay bản PDF tại đây: Bài Tập Lớn Tính Toán Sức Kéo Ô Tô Du Lịch

    LỜI NÓI ĐẦU

     

    Ôtô ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá nhân cũng như vận chuyển hành khách, hàng hoá rất phổ biến. Sự gia tăng nhanh chóng số lượng ôtô trong xã hội, đặc biệt là các loại ôtô đời mới đang kéo theo nhu cầu đào tạo rất lớn về nguồn nhân lực  phục vụ trong nghành công nghiệp ôtô nhất là trong lĩnh vực thiết kế.

    Sau khi học xong giáo trình ‘‘ Lý thuyết ôtô -máy kéo ’’ chúng em được tổ bộ môn giao nhiệm vụ làm bài tập lớn môn học. Vì bước đầu làm quen với công việc tính toán, thiết kế ôtô nên không tránh khỏi những bỡ ngỡ và vướng mắc. Nhưng với sự quan tâm, động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy giáo HOÀNG VĂN THỨC,  và các thầy giáo trong khoa nên chúng em đã cố gắng hết sức để hoàn thành bài tập lớn trong thời gian được giao. Qua bài tập lớn này giúp sinh viên chúng em nắm được phương pháp thiết kế tính toán ôtô mới như : chọn công suất của động cơ, xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ, xác định tỷ số truyền và thành lập đồ thị cần thiết để đánh giá chất lượng động lực học của ôtô máy kéo, đánh giá các chỉ tiêu của ôtô-máy kéo sao cho năng suất là cao nhất với giá thành thấp nhất. Đảm bảo khả năng làm việc ở các loại đường khác nhau, các điều kiện công tác khác nhau. Vì thế nó rất thiết thực với sinh viên nghành công nghệ kỹ thuật ôtô.

    Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dù đã cố gắng rất nhiều không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến của các thầy, các bạn để em có thể hoàn thiện bài tập lớn của mình hơn và cũng qua đó rút ra được những kinh nghiệm qúi giá cho bản thân nhằm phục vụ tốt cho quá trình học tập và công tác sau này.

    Em xin chân thành cảm ơn !

     

    A : Thuyết minh:

    B: Trình tự tính toán:

    I: Xác định toàn bộ trọng lượng ôtô;

    Đây là loại xe ôtô du lịch chuyên lưu thông trên các loại đường, có công thức tính toán toàn bộ khối lượng xe như sau:

    G= G0 + ncGn +Gh

    Trong đó: G0 – trọng lượng bản thân ôtô

    nc – số chổ ngồi trong xe ôtô (cả người lái)

    Gn­– trọng lượng trung bình của mỗi người

    Gh­ – trọng lượng hành lý

    k -Đối với loại xe này ta chọn : G0= 2145kg

    nc= 7

    Gn= 65 kg

    Gh­ =70 kg

    – Vậy ta có : G= 2145 + 5.65 +70 = 2670kg

    II: Chọn lốp

    Đối với loại xe này trọng lượng đặt lên bánh xe là 2670 kg ở ôtô du lịch trọng   lượng phân bố ra cầu trước và cầu sau gần như là bằng nhau, ở loại xe này ta chọn khối lượng phân bố vào cầu trước là 48,8% , vào cầu sau là 51,2%. Như vậy  khối lượng đặt vào cầu trước và cầu sau gần như là tương đương.

    Trọng lượng phân bố ra cầu trước: 1303 kg

    Trọng lượng phân bố ra cầu sau là: 1367 kg

    Do đó lốp trước và lốp sau ta sẽ chọn cùng một loại lốp và theo thông số lốp sau:

    • Bánh trước : 225/70 R 19
    • Bánh sau : 225/55 R 19

    III. Xác định công suất cực đại của động cơ (tối sửa)

    Xác định công suất của động cơ ứng với tốc độ cực đại của động cơ (Nev).

    Trong đó: – Hiệu suất truyền lực

    K – Hệ số cản khí động học (KG.s­­­­­­­­­­­­­­­2/m4)

    F  – Diện tích cản chính diện. (m2)

    Vmax – Vận tốc cực đại của ôtô .( m/s)

    G – Trọng lượng toàn bộ ôtô, KG

    f – Hệ số cản lăn của mặt đường

    *Các thông số lựa chọn:

    1. – Hiệu suất truyền lực chính

    Để đánh giá sự tổn thất năng lượng trong hệ thống truyền lực người ta dùng hiệu suất trong hệ thống truyền lực () là tỷ số giữa công bánh xe chủ động và công suất hữu ích của động cơ, thường được xác định bằng công thức thực nghiệm. Khi tính toán ta chọn theo loại xe như sau:

    xe du lịch: = 0,90…..0,93  nên ta chọn = 0,93

    b, K – Hệ số cản khí động học :

    Hệ số cản khí động học phụ thuộc vào mật độ không khí, hình dạng chất lượng bề mặt của ôtô (KG.s­­­­­­­­­­­­­­­2/m4). K được xác định bằng thực nghiệm:

    Đối với xe du lịch: đối với ôtô con thùng xe không có mui

    K= 0,04…..0,05  ( kG.s2/m4)

    ta chọn K=0,04   ( kG.s2/m4)

    c, F  – Diện tích cản chính diện

    Diện tích cản chính diện của ôtô là diện tích hình chiếu của ôtô lên mặt phẳng vuông góc với trục dọc của xe ôtô (m2). Việc xác định diện tích có nhiều khó khăn, để đơn giản trong tính toán người ta dùng công thức gần đúng sau:

    Đối với xe ôtô con:  F= m B0.H0 (m2)

    Trong đó: B0 – Chiều rộng toàn bộ của ôtô (m)

    H0 – Chiều cao toàn bộ của ôtô (m)

    Ta chọn các thông số là: B0 =1,983 (m) xe du lịch 7 chỗ ngồi

    H0 = 1,69 (m) , xe du lịch 7 chỗ

    Do đó F =2,681 (m2)

    -Các thông số đã cho: Vmax= 240 km/h =66,68 (m/s)

    f = 0,012

    áp dụng công thức ta có:

    Căn cứ vào loại động cơ để tìm công suất cực đại của nó

    (CV)

    Trong đó : a,b,c    -Các hệ số thực nghiệm, đối với động cơ xăng ta chọn: a = b =c = 1

    Đối với động cơ xăng không có bộ phận hạn chế số vòng quay ta chọn

    = 1,1

    IV. Xác định thể tích công tác của động cơ

    Thể tích công tác của động cơ được tính theo công thức sau:

    Trong đó:

    peN – áp suất hữu ích trung bình ứng với công suất lớn nhất của động cơ

    peN = 0,45 – 0,6   (Mpa)   chọn peN= 0,45 Mpa

    đổi sang đơn vị  (pa): peN = 0,45.106 pa

    nN – số vòng quay của động cơ ứng với công suất lớn nhất

    z – số kỳ của động cơ

    Nemax = 118,98 (kw)

    Vậy :

    Sau khi xác định được Nemax, Vc căn cứ vào loại động cơ có sẵn trên thị trường để chọn loại động cơ phù hợp hoặc đặt chế tạo loại động cơ mới.

    V. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính

    Tỷ số truyền lực chính (i0) được xác định đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại của ôtô ở số truyền cao nhất trong hộp số. (i0 ) được xác định theo công thức:  i0 =

    Trong đó: nv­ –tốc độ vòng quay trục khuỷu động cơ khi đạt vận tốc lớn nhất(v/ph)

    rb – bán kính của bánh xe (m)

    ipc– tỷ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối ở tỷ số truyền cao  nhất

    ihn­- tỷ số truyền cao nhất trong hộp số

    Vmax– vận tốc lớn nhất của ôtô (km/h)

    Thông số cho trước :Vmax= 240 (km/h)

    Thông số lựa chọn:

    + ihn=1

    + rb :bán kính của bánh xe. Khi tính toán sức kéo đối tượng nghiên cứu không phải là bánh xe thì ta có thể coi gần đúng:

    rb= r0  (*)

    Trong đó: r0– bán kính thiết kế của bánh xe

    – hệ số kể đến sự biến dạng của lốp đối với lốp có áp xuất cao ta chọn:  = 0,950

    mà:     r0= .25,4  (mm)

    với: B=8,9 -là bề rộng của lốp (inch)

    d=19 -là đường kính vành bánh xe (inch)

    thay vào (*) ta có bán kính làm việc trung bình của bánh xe

    rk= rb= 0,467.0,95=0,44(m)

    Mặt khác:

    Ta có: nv= .nN     (v/p)

    Trong đó:

    -nN số vòng quay trục khuỷu ứng với công suất lớn nhất (v/ph)

    – đối với động cơ xăng không hạn chế số vòng quay thì =1-1,1, ta chọn = 1,1

    Suy ra: nv=1,1.5800 =  6380 (v/ph)

    Vậy:

    (do xe không có hộp số phụ nên ta không tính ipc trong này)

    VI. Xác định tỷ số truyền của hộp số và hộp số phụ (nếu có)

    1.  Xác định tỷ số truyền của hộp số

    1. Xác định tỷ số truyền của tay số 1

    Tỷ số truyền của tay số 1 được xác định dựa trên cơ sở đảm bảo khắc phục được sức cản lớn nhất của mặt đường mà không bị trượt:

    pmax  ≤  pkl  ≤  p

    Do đó ihl được xác định theo điều kiện cản chuyển động;

    ihl=

    Trong đó :

    ­  max –hệ số cản cực đại của đường mà ôtô có thể khắc phục được

    G       -trọng lượng toàn bộ của xe  (kg)

    rb     – bán kính của bánh xe

    Memax– mô men xoắn cực đại của động cơ

    i0       – tỷ số truyền của truyền lực chính

    ipc     – tỷ số truyền số truyền cao của hộp số phụ

    tl    – hiệu suất truyền lực

    + Các thông số đã cho: Memax = 40 kg.m = 400Nm  (xe tham khảo BMW X6)

    + Các thông số lựa chọn:

    max   = 0,43

    tl  = 0,93

    +Các thông số đã tính toán trong các phần trên:

    G  = 2670 (kg)

    rb  =  0,467 (m)

    i0  =  4,25

    Thay các thông số vào công thức ta được:

    (do xe không có hộp số phụ nên ta không tính ipc trong công thức này)

    Mặt khác lực kéo cực đại của ôtô bị hạn chế bởi điều kiện bám cho nên khi tính ihl xong ta phải kiểm tra lại theo điều kiện bám:

    ihl≤

    Trong đó : mp– hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu chủ động khi truyền lực kéo

    Đối với cầu trước: mp=0,8 – 0,9     chọn mp= 0,9

    Đối với cầu sau   :  mp= 1,1- 1,2

    G- trọng lượng phân bố lên cầu chủ động

    Đối với loại xe này trọng lượng phân bố lên cầu trước khi có tải là:                        Gb1=1303  kg , cầu sau Gb2=1367 kg

    –  hệ số bám cực đại giữa lốp với đường

    có thể chọn trong khoảng: 0,6 – 0,8   chọn =0,8

    Vậy ta kiểm tra điều kiện bám:

    3,39 = ihl≤  =   = 5,6

    • ihl=4,53 => Đảm bảo yêu cầu
    1. Tỷ số truyền trung gian.

    * phương pháp phân phối theo cấp số nhân

    Công bội được xác định theo biểu thức:

    q= =

    Trong đó: n –số cấp trong hộp số

    ihl– tỷ số truyền tay số 1

    ihn– tỷ số truyền tay số cuối cùng trong hộp số

    Tỷ số truyền của tay số thứ i được xác định theo công thức sau:

    ihi­ =  =

    Trong đó: ihi­ –tỷ số truyền tay số thứ i trong hộp số (i=2,3…….n-1)

    suy ra: i2= 3,3

    i3= 2,48

    i4=1,84

    i5=1,36

    i6=1

    * Tỷ số truyền của số cao nhất trong hộp số:

    Đối với hộp số có số truyền thẳng: i=1

    Đối với hộp số có số truyền tăng, chọn ihn trong khoảng ihn= 0,8…..0,9. Khi sử dụng số truyền tăng phải tính kiểm tra lại động lực học xem ở tỷ số truyền tăng công suất kéo có đủ hay không

    * Tỷ số truyền số lùi: (il)

    Tỷ số truyền số lùi trong hộp số thường được chọn trong khoảng

    il = (1,1………1,3)ihl

    Trong đó: ihl– tỷ số truyền tay số 1

    Đối với xe này ta chọn tỷ số truyền số lùi như sau:

    il = 1,3.3,59 = 5,9

    Chú ý:   Khi chọn tỷ số truyền số lùi ta phải kiểm tra lại điều kiện bám

     VII: Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ xăng không có bộ phận hạn chế số vòng quay.

    Những động cơ không có bộ phận hạn chế số vòng quay thường được đặt trên những ôtô du lịch và ở một số xe tải tải trọng nhỏ

    Đường đặc tính của động cơ nhận được bằng cách thí nghiệm động cơ trên bệ thử, khi cho động cơ làm việc ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức là mở bướm ga hoàn toàn ta sẽ nhận được đường đặc tính ngoài của động cơ, nếu bướm ga mở ở các vị trí khác nhau sẽ cho ta các đường đặc tính cục bộ. Như vậy ứng với mỗi loại động cơ sẽ có một đường đặc tính ngoài nhưng sẽ có rất nhiều đường đặc tính cục bộ.

    Khi không có đường đặc tính tốc độ ngoài bằng thực nghiệm,ta có thể xây dựng đường đặc tính nói trên nhờ công thức thực nghiệm của S.R.Lây Đecman.

    Công suất tại số vòng quay ne của động cơ:

    N­e= Nmax.

    Trong đó:Ne– công suất hữu ích của động cơ

    ne– số vòng quay của trục khuỷu

    Nmax-công suất có ích cực đại

    nN– số vòng quay ứng với công suất cực đại

    a, b, c – các hệ số thực nghiệm được chọn theo từng loại động cơ

    đối với động cơ xăng ta chọn: a = b = c = 1

    để tính toán Ne được nhanh chóng ta chọn: k=

    lúc này  Ne = Nmax.k

    đại lượng k được xác định nhanh chóng theo bảng sau:

       0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
    k 0,232 0,363 0,496 0,625 0,744 0,847 0,928 0,981 1,00 0,98
    Ne (kW) 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100,76 110,4 116,7 118,97 116,6

    Từ các điểm trên ta sẽ xây dựng được đồ thị Ne=f(ne­) với số vòng quay và công suất cực đại tại giá trị  = 1,0 và k=1,00 và tốc độ lớn nhất tại giá trị = 1,1 và k= 0,98

    Khi có đồ thị Ne=f(ne­) ta có thể xây dựng đồ thị mômen quay của động cơ theo công thức sau:

    Me=  (kG.m)

    Me: đơn vị tính : ( N.m)

    Ne– tính theo đơn vị là: (KW)

    1CV(mã lực) = 0,7355   KW

    1kGm = 9,80665  N.m

    hoặc ta có thể tính Me theo công thức sau:

    Me= 716.     (kG.m)

    nên sau khi tính Me ta quy đổi ra kGm theo hệ số chuyển đổi ở trên.

    Ngoài ra để vẽ đồ thị công suất và momen quay của động cơ

    phụ thuộc số vòng quay ta cần chú ý đến mối quan hệ giữa công suất và moment quay bằng hệ thức liên hệ  S.R.Lây.Đecman sau đây:

    Mmax= 1,25MN và nM= 0,5nN

    Trong đó:   Mmax– moment quay cực đại của động cơ

    MN – moment quay khi ở công suất cực đại Nmax

                                             nM – số vòng quay khi moment quay cực đại Mmax

    nN– số vòng quay khi ở công suất cực đại Nmax

    Để xây dựng đường đặc tính công suất và đường đặc tính moment quay được thuận lợi khỏi nhầm lẫn ta đặt những trị số tính toán vào bảng sau:

       0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
    K 0,232 0,363 0,496 0,625 0,744 0,847 0,928 0,981 1,00 0,98
    Ne (kW) 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100,76 110,4 116,7 118,97 116,6
    Me

     

    kG.m

    		 64,6 33,6 27,7 24,92 23,07 21,5 19,93 18,3 16,4 14,4

    Từ các thông số trên ta đã xây dựng được đường đặc tính ngoài của động cơ xăng.

     Đồ thị đường đặc tính ngoài động cơ xăng không hạn chế số vòng quay được biểu diễn trên Ao

    Từ công thức:

    ta đã tính được Nev= 116,47 (kW)

    công suất này được biểu diễn ở điểm A trên đồ thị (hình 1) nghĩa là tương ứng với số vòng quay nv của động cơ và số vòng quay nv (tốc độ vòng quay trục của khuỷu động cơ khi đạt tốc độ lớn nhất) là 5800 (v/ph). Vị trí điểm A nằm bên phải vị trí điểm B. Điểm B là điểm ứng với công suất cực đại của động cơ Nmax = 118,97 (kW) có số vòng quay tương ứng là nN = 5186 (v/)ph)

    Số vòng quay tại nmin= 306 của trục khuỷu là số vòng quay nhỏ nhất mà động cơ có thể làm việc ở chế độ toàn tải. khi tăng số vòng thì môment và công suất của động cơ tăng lên. môment xoắn đạt giá trị cực đại Mmax=  40 kG.m ở số vòng quay nM =5000 và công suất đạt giá trị cực đại Nmax= 118,97 (kW) ở số vòng quay nN= 5800 (v/ph) .Động cơ ôtô chủ yếu làm việc trong vùng nM– nN.

    Khi tăng số vòng quay của trục khuỷu lớn hơn giá trị nN thì công suất sẽ giảm, chủ yếu là do sự nạp hỗn hợp khí kém đi và do tăng tổn thất ma sát trong động cơ. Ngoài ra khi tăng số vòng quay sẽ làm tăng tải trọng động gây hao mòn nhanh các chi tiết động cơ. Vì thế khi thiết kế ôtô du lịch thì số vòng quay của trục khuỷu động cơ tương ứng với tốc độ cực đại của ôtô trên đường nhựa tốt nằm ngang không vượt quá 10 – 20 % so với số vòng quay của nN.

    VIII. Lập đồ thị cân bằng công suất của động cơ

    Đồ thị cân bằng công suất của ôtô là đồ thị biểu thị mối  quan hệ giữa công suất phát ra của động cơ và các công suất cản trong quá trình chuyển động ôtô phụ thuộc với tốc độ chuyển động hoặc số vòng quay của trục khuỷu động cơ.

    Ta có phương trình cân bằng công suất:  Ne = NT + Nf  ± Ni ± Nj ± N

    Trong đó:

    Nf – công suất tiêu hao để khắc phục lực cản lăn

    Ne – công suất của động cơ, lấy theo đường đặc tính ngoài.

    NT – công suất tiêu hao dùng cho hệ thống truyền lực

    Ni – công suất tiêu hao để khắc phục lực cản lên dốc

    N – công suất tiêu hao để khắc phục lực cản không khí

    Nj – công suất tiêu hao để khắc phục lực cản quán tính

    chú ý:

    Ni­ – lấy dấu ( + ) khi xe chuyển động lên dốc

    – lấy dấu  ( -) khi xe chuyển động xuống dốc

    Nj ­ – lấy dấu ( + ) khi xe chuyển động tăng tốc

    – lấy dấu  ( -) khi xe chuyển động giảm tốc

    Trong trường hợp tổng quát ta có phương trình cân bằng công suất:

    Nk= Ne–  Nt = Netl  = Nf + Ni + N  Nj

    Ta có:

    Nf=  G.f.v.cos

    Ni= G.v.sin

    Nj=

    N = k.F.v3 = W. v3

    Với:

    G: trọng lượng của ôtô

    f : hệ số cản lăn

    v : vận tốc của ôtô

    W: nhân tố cản của khôngkhí

    : góc dốc của mặt đường

    Phương trình cân bằng công suất của ôtô có thể biểu diễn bằng đồ thị

    N = f(v),

    chúng ta xây dựng đường công suất kéo: Nkt = Ne. tl

    Ne – lấy theo đường đặc ngoài , Ne=  f(ne)

    Chuyển tốc độ quay của động cơ thành tốc độ quay của ôtô:

    Trong đó: ihi – tỷ số truyền của hệ thống truyề lực ở tay số thứ i

    ne– tốc độ vòng quay nhỏ nhất của trục khuỷu (v/ph)

    rb – bán kính của bánh xe (m)

    i0 –  tỷ số truyền của truyền lực chính

    Lập bảng giá trị – vi

    ne 306 916 1526 2136 2746 3356 3966 4576 5186 5800
    v1 (km/h) 3,79 11,2 18,6 26,1 33,55 41 48,47 55,9 63,37 70,87
    v2 (km/h) 3,84 11,4 19,1 26,8 34,48 42,12 49,8 57,9 65,1 72,8
    v3 (km/h) 5,11 15,3 25,5 35,6 45,86 56,65 66,25 76,4 86,6 96,19
    v4 (km/h) 6,8 20,6 34,36 48,08 61,8 75,56 89,3 103,02 116,8 130,57
    v5 (km/h) 9,32 27,9 46,48 65,86 83,64 102,2 120,8 139,4 157,96 176,7
    v6 (km/h) 12,6 37,9 63,2 88,5 113,7 134,02 164,3 189,6 214,8 240,0

    Tính công suất phát ra tại các bánh xe chủ động ( Nkt)

    ta có:    N­e= Nmax.

    với nN = 5800 (v/ph) ; Nmax= 118,97 (kW)

    thay vào công thức trên ta tính được các giá tri Ne:

    Xây dựng nhánh cản:

    Ta xây dựng cho trường hợp xe chuyển động ổn định và không leo dốc, do đó: N­I = N­j = 0.

    Công suất cản được xác định theo công thức:

    Nc = Nf  + N =+

    Bảng giá trị lựccản

    ne (v/p) 306 916 1526 2136 2746 3356 3966 4576 5186 5800
    v1 (km/h) 3,79 11,2 18,6 26,1 33,55 41 48,47 55,9 63,37 70,87
    v2 (km/h) 3,84 11,4 19,1 26,8 34,48 42,12 49,8 57,9 65,1 72,8
    v3 (km/h) 5,11 15,3 25,5 35,6 45,86 56,65 66,25 76,4 86,6 96,19
    v4 (km/h) 6,8 20,6 34,36 48,08 61,8 75,56 89,3 103,02 116,8 130,57
    v5 (km/h) 9,32 27,9 46,48 65,86 83,64 102,2 120,8 139,4 157,96 176,7
    v6 (km/h) 12,6 37,9 63,2 88,5 113,7 134,02 164,3 189,6 214,8 240,0
    Ne (CV) 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100,87 110,4 116,7 118,97 116,59
    NK (CV) 25,66 40,08 54,87 61,14 82,3 93,7 102,6 108,5 110,5 108,4
    Nf6 (CV) 4,7 15,3 24,92 34,8 44,69 55,37 65,26 75,15 88,04 94,9
    Nw6 (CV) 0,05 1,68 2,6 200,8 44,2 80,1 137,6 210,2 304,5 423,6
    NC (CV) 4,75 16,7 32,52 55,6 88,9 139,4 202,9 285,3 389,5 518,5
               
     
     
     
       
    N+ Nứ
     
       
    N

                       Đồ thị cân bằng công suất của động cơ được biểu diễn trên  giấy Ao

     IX. Lập đồ thị cân bằng lực kéo.

    Đồ thị cân bằng lực kéo là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo phát ra tại bánh xe chủ động pk và các lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô, nghĩa là:      pk= f (v)

    Từ lý thuyết ta đã biết phương trình cân bằnglực kéo tổng quát của ôtô như sau:

    Trong đó:

    là lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động(kg)

    lực cản lăn (kg)

    lực cản của không khí (kg)

    lực cản lên dốc(kg)

    lực cản tăng tốc(kg)

    lực cản kéo móc(kg)

    Lực kéo của bánh xe chủ động được tính theo công thức sau:

    Trong đó:

    -mô men xoắn của bánh xe chủ động           (kgm)

    -bán kính lăn của bánh xe chủ động                (m)

    rbk = 0,467                                                           (m)

    – mô men xoắn của trục khuỷu động cơ         (kgm)

    – công suất động cơ                                         (CV)

    – số vòng quay của động cơ ứng với           (vòng/phút)

    –  Tỉ số truyền của truyền lực chính

    i­0 = 4,25

                       – Tỉ số truyền của hộp số tuỳ từng tay số tính toán

    = 3,39                                 = 1,84

    = 3,3                                  ih5=1,36

    = 2,48                                ih6=1

    – Hiệu suất truyền lực chung của ôtô ,  = 0,93

    Tính tỉ số Pk ở các số truyền khác nhau ta lập bảng sau:

                                            BẢNG  GIÁ TRỊ LỰC KÉO
    ne 306 916 1526 2136 2746 3356 3966 4576 5186 5800
    Ne (CV) 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100,87 110,4 116,7 118,97 116,59
    v1 (km/h) 3,79 11,2 18,6 26,1 33,55 41 48,47 55,9 63,37 70,87
    Pk1 1857,9 966,6 742,4 715,5 662,1 616,2 571,7 523,6 471,5 412
    v2 (km/h) 3,84 11,4 19,1 26,8 34,48 42,12 49,8 57,9 65,1 72,8
    Pk2 1803 946,9 773,1 696,1 644,5 600,4 556,6 509,9 458,8 401,9
    v3 (km/h) 5,11 15,3 25,5 35,6 45,86 56,65 66,25 76,4 86,6 96,19
    Pk3 1355,5 707,1 581,1 523,1 485,4 451,2 418,3 383,3 34,8 301,1
    v4 (km/h) 6,8 20,6 34,36 48,08 61,8 75,56 89,3 103,02 116,8 130,57
    Pk4 1005,7 524,6 431,1 388,2 359,3 334,7 310,3 284,4 255,8 224,1
    v5 (km/h) 9,32 27,9 46,48 65,86 83,64 102,2 120,8 139,4 157,96 176,7
    Pk5 743,3 387,7 318,6 286,8 256,6 247,4 229,4 210,1 189,1 165,6
    v6 (km/h) 12,6 37,9 63,2 88,5 113,7 134,02 164,3 189,6 214,8 240,0
    Pk6 546,5 285,1 234,2 210,9 195,3 181,9 168,6 154,5 134,5 121,8

    Xây dựng đồ thị lực cản:

    Để đạt tốc độ cực đại thì ôtô chỉ có thể đạt được trên đừơng bằng và không kéo móc, do đó khi xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo ta coi

    Pi =Pj = Pm =0

    do dó thành phần lực chỉ bao gồm cản lăn và cản gió:

    Trong đó:

    G- Trọng lượng toàn bộ xe ô tô 2670 (kG)

    f-  Hệ số cản lăn của đường va lốp

    K- Hệ số cản khí động học = 0,04 kG.s2/m4;

    F- Diện tích cản chính diện = 2,681  m2

    V- Vận tốc chuyển động của ô tô km/h.

    p = p = = 2670.0,04 =  106,8

    Từ đó ta có  bảng giá trị  P + P  như sau:

    V (Km/h) 13 38 63 88 112 140 165 190 215 240
      1,4 12 32 63 106 161 224 297 381 475
      108,2 118,8 138,8 169,8 212,8 267,8 330,8 403,8 487,8 581,8
    P
               
       
     
       
     
     
       
     
    P+P

     

     Đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô được biểu diễn trên giấy Ao

    Trên trục tung ta đặt các giá trị của lực kéo tiếp tuyến ứng với các số truyền khác nhau của hộp số pKI, pkII, pkIII, …. trên trục hoành ta đặt các giá trị của vận tốc. đồ thị biểu diễn quan hệ giữa các lực nói trên và vậ tốc chuyển động của ôtô, được gọi là đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô

    Sau đó ta xây dựng đường lực cản của mặt đường  P = f(v). Nếu hệ số cản lăn và độ dốc của mặt đường không đổi thì đường lực cản tổng  cộng của mặt đường  P là một đường nằm ngang vì chúng không phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô (đường song song với trục hoành).

    Tiếp theo đó xây dựng đường cong lực cản không khí P , đây là một đường cong bậc 2 phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô. Các giá trị của đường cong lực cản không khí được đặt trên đường cong lực cản tổng cộng của mặt đường P..Như vậy ta đã được đường cong tổng hợp là tổng số lực cản của mặt đường P và lực cản không khí P, nghĩa là  P+  P. Đường cong giữa lực kéo tiếp tuyến PkIV = f(v) và đường cong P+  P = f(v) cắt nhau tại điểm A, khi chiếu điểm A xuống trục hoành, ta được vận tốc lớn nhất của ôtô vmax = 240 km/h. Tương ứng vói các vận tốc khác nhau của ôtô , thì các tung độ nằm giữa các đường cong lực kéo tiếp tuyến Pk và đường cong lực cản tổng cộng P+  P nằm về bên trái của điểm A là lực kéo dư của ôtô, ký hiệu là Pd , lực kéo dư nhằm để tăng tốc ôtô hoặc ôtô chuyển động lên dốc với vận tốc góc tăng lên.

    Chú ý ,tại giao điểm A ôtô không còn khả năng tăng tốc và khắc phục độ dốc cao hơn.

    X. Lập đồ thị đặc tính động lực học của ôtô

    Chỉ tiêu về lực kéo chưa đánh giá được chất lượng động lực học của ô tô này so với ô tô khác. Bởi vì nếu hai ô tô có cùng lực kéo bằng nhau thì ô tô nào có nhân tố cản không khí bé hơn thì có chất lượng động lực học tốt hơn, và cho dù hai ô tô có cùng nhân tố cản đi nữa ô tô nào có trọng lượng bé hơn cũng tốt hơn. Chính vì vậy để đánh giá đúng đắn chất lượng động lực học của ô tô này so với ô tô khác ta đưa ra khái niệm nhân tố động lực học.

                       D =  =

    Chuyển tốc độ quay của động cơ thành tốc độ của ô tô

    Vi = 0,377.  ( km/h)

    Trong công thức trên:

    Pk: Lực kéo tiếp tuyến (kG).

    Pw:Lực cản không khí ( kG).

    Me: Mô men xoắn của động cơ lấy theo đường đặc tính ngoài (kG.m)

    itli:   Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ở tay số i.

    h­tl:   Hiệu suất truyền lực

    rd, rk: Bán kính động lực học và bán kính động học của bánh xe (m).

    K: Hệ số cản khí  động học (kG.s2/m4).

    F:  Diện tích cản chính diện (m2).

    V:  Vận tốc chuyển động của ô tô (km/h).

    G:  Trọng lượng toàn bộ ô tô (kG).

    ne:  Tốc độ vòng quay trục khuỷu (vòng/ phút).

    Từ các thông số trên ta có bảng giá trị:

    ne

     

    (v/p)

    		 306 916 1526 2136 2746 3356 3966 4576 5186 5800
    Me

     

    kG.m

    		 64,6 33,6 27,7 24,92 23,07 21,5 19,93 18,3 16,4 14,4
    V1 3,79 11,2 18,6 26,1 33,55 41 48,47 55,9 63,37 70,87
    D1 0,69 0,36 0,29 0,26 0,24 0,22 0,2 0,18 0,14 0,13
    V2 3,84 11,4 19,1 26,8 34,48 42,12 49,8 57,9 65,1 72,8
    D2 0,67 0,35 0,28 0,25 0,23 0,21 0,2 0,18 0,14 0,13
    V3 5,11 15,3 25,5 35,6 45,86 56,65 66,25 76,4 86,6 96,19
    D3 0,5 0,19 0,21 0,19 0,17 0,15 0,14 0,12 0,1 0,08
    V4 6,8 20,6 34,36 48,08 61,8 75,56 89,3 103,02 116,8 130,57
    D4 0,37 0,11 0,15 0,13 0,12 0,1 0,09 0,07 0,05 0,03
    V5 9,32 27,9 46,48 65,86 83,64 102,2 120,8 139,4 157,96 176,7
    D5 0,27 0,14 0,11 0,09 0,07 0,06 0,04 0,03 0,03 0,02
    V6 12,6 37,9 63,2 88,5 113,7 134,02 164,3 189,6 214,8 240,0
    D6 0,2 0,1 0,06 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01

     

     Đồ thị nhân tố động lực của ôtô được biểu diễn trên giấy Ao

    Trong quá trình sử dụng thực tế, không phải lúc nào ô tô cũng tải đầy và tải trọng hàng hoá cũng như hành khách có thể thay đổi trong một phạm vi khá lớn như các loại ô tô vận tải, thậm chí có thể thay đổi nhiều hơn nữa nếu ô tô có kéo moóc.

    Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học ta nhận xét rằng: Giá trị nhân tố động lực học của ô tô tỷ lệ nghịch với trọng lượng toàn bộ của nó. Điều này cho phép chúng ta tính được nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng bất kỳ nào đó theo công thức: Dx.Gx = D.G

    Hay:Dx = D.

    Trong đó:

    Gx: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi chở với tải trọng thay đổi (gồm trọng lượng thiết kế G0 và trọng lượng hàng thực tế chất lên xe Gex).

    Dx: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng mới

    G: Trọng lượng của ô tô khi đầy tải ( Gồm trọng lượng thiết kế G0 và trọng lượng chở hàng, hành khách theo định mức Ge).

    D: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với khi đầy tải

    Để xác định đặc tính động lực của xe khi chở với tải trọng  thay đổi ta phải lập đồ thị D tương ứng gọi là đồ thị tia.

    Ta có:

    Với: : Là góc nghiêng của các tia ứng với số phần trăm tải trọng sử dụng từ trục hoành.

    Ta đem chất tải lên xe theo số phần trăm tải trọng định mức, ta sẽ xác định được trọng lượng toàn bộ của xe với trọng lượng chở hàng thực tế, từ đó ta tìm ra được góc  tương ứng với số phần trăm tải trọng nói trên. Ta thành lập theo bảng sau:

    % Tải trọng tính theo tải trọng định mức Quy ra trọng lượng Gex (kG) Gx = G­0 + Gex G = G0 + Ge a

     

    (độ)
    0 0 2610 3130 39,69
    20% 104 2714 3130 41,02
    40% 208 2818 3130 42
    60% 312 2922 3130 42,92
    80% 416 3026 3130 44,13
    100% 520 3130 3130 45
    120% 624 3234 3130 45,85
    140% 728 3338 3130 46,94
    160% 832 3442 3130 47,73
    180% 936 3546 3130 48,49
    200% 1040 3650 3130 49,48

    Dựa vào bảng trên, ta xây dựng được đồ thị dạng tia của nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi.   Xác định độ dốc lớn nhất của đường i mà xe có thể khắc phục được ở mỗi số truyền

    Ta có:     D = f + i

    => i = D – f  Với:   i = tga

    Trong đó:

    f = 0,04: Hệ số cản lăn mặt đường

    Số truyền Dmax Tốc độ Vmax (km/h) của xe ứng với lực Dmax i = tga a

     

    ( độ)
    1 0,69 70,8 0,20 11,31
    2 0,67 72,8 0,16 9,10
    3 0,5 96,19 0,13 7,41
    4 0,37 130,57 0,10 5,71
    5 0,27 176,7 0,09 5,21
    6 0,2 240 0,07 4,0

    XI. Lập đồ thị gia tốc của ôtô.

    Gia tốc của xe được xác định theo công thức:

    Trong đó:

    D-nhân tố động lực của xe

    -hệ số cản tổng cộng của đường

    g-gia tốc trọng trường(g=9,81m/s2)

    -hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay xe khi tăng tốc

    Để đơn giản khi tính HĐ 1: ta tính với trường hợp xe tăng tốc trên đường bằng ở các số truyền. Do đó =f(i=0)=0.04( Đã tính ở phần trước)

    Trị số có thể tính theo công thức gần đúng:

    =1,03+ai2h

    với a=0.050.07

    ih là tỉ số truyền của hộp số ở số h.

    Đối với loại xe du lịch này ta lấy a=0.05

    Ta có bảng giá trị cho từng tay số:

    i1= 3,39=1,6              i4= 1,84=1,19

    i2= 3,3=1,57               i5= 1,36=1,12

    i3= 2,8=1,33               i6= 1=1,08

    Tay số 1:

    i1= 3,39=1,6

    V1 3,79 11,2 18,6 26,1 33,55 41 48,47 55,9 63,37
    D1 0,69 0,36 0,29 0,26 0,24 0,22 0,2 0,18 0,14
    J1 4,48 2,45 2,02 1,84 1,72 1,59 1,47 1,35 1,1
    1/J1 0,21 0,41 0,5 0,54 0,58 0,63 0,68 0,74 0,91

    Tay số 2:

    i2= 3,3=1,57

    V2 3,84 11,4 19,1 26,8 34,48 42,12 49,8 57,9 65,1
    D2 0,67 0,35 0,28 0,25 0,23 0,21 0,2 0,18 0,14
    J2 4,44 2,44 2,00 1,81 1,69 1,56 1,5 1,37 1,12
    1/J2 0,23 0,41 0,5 0,55 0,59 0,64 0,67 0,73 0,89

    Tay số 3

    i3= 2,8=1,33

    V3 5,11 15,3 25,5 35,6 45,86 56,65 66,25 76,4 86,6
    D3 0,5 0,19 0,21 0,19 0,17 0,15 0,14 0,12 0,1
    J3 3,98 1,7 1,84 1,7 1,55 1,4 1,33 1,18 1,03
    1/J3 0,25 0,59 0,54 0,59 0,65 0,71 0,75 0,85 0,97

    Tay số 4

    i4= 1,84=1,19

    V4 6,8 20,6 34,36 48,08 61,8 75,56 89,3 103,02 116,8 130,57
    D4 0,37 0,11 0,15 0,13 0,12 0,1 0,09 0,07 0,05 0,03
    J4 3,38 1,24 1,56 1,4 1,32 1,15 1,07 0,91 0,74 0,58
    1/J4 0,3 0,8 0,64 0,71 0,76 0,87 0,93 1,1 1,35 1,73

    Tay số 5

    i5= 1,36=1,12

    V5 9,32 27,9 46,48 65,86 83,64 102,2 120,8 139,4 157,96 176,7
    D5 0,27 0,14 0,11 0,09 0,07 0,06 0,04 0,03 0,03 0,02
    J5 2,72 1,58 1,31 1,14 0,96 0,88 0,7 0,61 0,61 0,53
    1/J5 0,37 0,63 0,76 0,88 1,04 1,14 1,43 1,63 1,63 1,90

    Tay số 6:

    i6= 1=1,08

    V6 12,6 37,9 63,2 88,5 113,7 134,02 164,3 189,6 214,8
    D6 0,2 0,1 0,06 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01
    J6 2,18 1,27 0,91 0,64 0,64 0,55 0,55 0,45 0,45
    1/J6 0,46 0,79 1,10 1,57 1,57 1,83 1,83 2,2 2,2

    Đồ tị gia tốc và gia tốc ngược của ô tô được biểu diễn trên giấy Ao

    Từ biểu thức                                     ;

    Ta suy ra :                                      ;

    Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến vận tốc v2 sẽ là:

    tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa sự tăng tốc của ô tô j và vận tốc chuyển động của chúng v. nhưng tích phân này có thể giải được bằng đồ thị dựa trên cơ sở đặc tính động lực học hoặc dựa vào độ thị gia tốc của ô tô

    j =f(v). Để tiến hành xác định thời gian ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch ở mỗi số truyền khác nhau, nghĩa là xây dựng đồ thị 1/j = f(v).

    ở đây ta xây dựng đồ thị 1/j = f(v) ở số cao nhất của hộp số.

    Để tiện lợi cho tính toán lập đồ thị 1/j theo tốc độ V ta chọn tỷ lệ biểu diễn trên trục hoành ta chia ra các khoảng tốc độ 5– 10 m/s; 10 – 15 m/s…

    Theo đó ta xây dựng được bảng số liệu sau.

    v(km/h) 2 6 10 13 17 21 25 29 33 36
    v(km/h) 7 21 35 48 61 76 90 103 117 130
    Ne 306 916 1526 2136 2746 3356 3966 4576 5186 5800
    Ne 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100,8 110,4 116,7 118,97 116,4
    Me 64,6 33,6 27,7 24,92 23,07 21,5 19,93 18,3 16,4 14,4
    D 0,37 0,11 0,15 0,13 0,12 0,1 0,09 0,07 0,05 0,03
    J 7,6 5,1 4,7 4,6 4,5 4,3 4,2 4,1 3,9 3,7
    1/J 0,11 0,14 0,21 0,21 0,22 0,23 0,23 0,24 0,25 0,27

    Từ các số liệu ở bảng trên ta xây dựng được đồ thị gia tốc ngược

    Chúng ta lấy một phần diện tích nào đó tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv, phần diện tích được giới hạn bởi đường cong 1/j , trục hoành và hai tung độ tương ứng với sự biến thiên vận tốc dv, sẽ biểu thị thời gian tăng tốc của ôtô. Tổng cộng tất cả các diện tích nhỏ này lại, ta được đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô từ vận tốc v1 đến vận tốc v2 và xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô t = f(v).

    Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc  13m/s lên vận tốc 17m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (I).

    Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định được diện tích (I) = 1,65 (S).

    Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc  17m/s lên vận tốc 21m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II)

    Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định được diện tích (I) = 1,65 (S). và (II)= 1,87. vậy thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc21/s cần khoảng thời gian bằng diễn tích (I) +(II) sẽ là 1,65+1,87 = 3,51 (S).

    Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc  21m/s lên vận tốc 25m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III)

    Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định được diện tích (I) = 1,65(S). (II)=1,87(S) và (III) = 3,51(S) vậy thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 25m/s cần khoảng thời gian bằng diễn tích (I)+(II)+(III) sẽ 1,65+1,87+3,51 = 5,16(S).

    Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc  25m/s lên vận tốc 29m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III) + diện tích (IV)

    Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định được diện tích (I) = 1,65 (S). (II)=1,87(S) , (III) =3,51(S) và (IV) =5,16(S). vậy thời gian để ôtô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 29m/s cần khoảng thời gian bằng diện tích (I)+(II)+(III) +(IV) = 10,32(S).

    Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc  29m/s lên vận tốc 33m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III) + diện tích (IV) + diện tích (V)

    Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định được diện tích (I) = 1,65 (S). (II)=1,87(S) , (III) = 3,51(S) , (IV) =5,16(S), (V)=10,32 (S) .Vậy thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 33m/s cần khoảng thời gian bằng diện tích (I)+(II)+(III) +(IV) +(V) =20,64 (S).

    Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc  33m/s lên vận tốc 36m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III) + diện tích (IV) + diện tích (V) + diện tích (VI)

    Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định được diện tích (I) = 1,65 (S). (II)=1,87(S) , (III) = 3,51(S) , (IV) =5,16(S), (V)=10,32 (S),(VI)=20,64 (S).

    Vậy thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 36m/s cần khoảng thời gian bằng diện tích (I)+(II)+(III) +(IV) +(V) +(VI)=41,28 (S).

    Để thuận lợi cho xây dựng đồ hi thời gian tăng tốc ta xây dựng bảng số liệu sau

    ô tô tăng tốc từ vận tốc Thời gian tăng tốc
    13m/s lên 17m/s 1,65 (S)
    17m/s lên 21m/s 3,51 (S)
    21m/s lên 25m/s 5,16 (S)
    25m/s lên 29m/s 10,32 (S)
    29m/s lên 33m/s 20,64 (S)
    33m/s lên 36m/s 41,28 (S)

    Sau khi xác định được mối quan hệ phụ thuộc giữa thời gian tăng tốc và tốc độ chuyển động rời, ta có thể xác định quãng đường mà ô tô đi được sau thời gian tăng tốc và gọi là quãng đường tăng tốc.ta có

    Từ biểu thức                                     ;

    Ta suy ra :                                      ;

    Từ quãng đường tăng tốc s trong phạm vi biến đổi của tốc độ từ v1 đến v2 được xác định từ biểu thức sau;

    ;

    tích phân này cũng không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó cũng không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa thời gian tăng tốc và vận tốc chuyển động của ô tô. vì vậy chúng ta cũng áp dụng phương pháp giải bằng đồ thị trên cơ sở đồ thị  thời gian tăng tốc của ô tô.

    Chúng ta lấy một phần nào đó diện tích tương ứng với khoảng biến thiên thời gian  dt , phần diện tích được giới hạn bởi đường cong thời gian tăng tốc, trục tung và hai hoành độ tương ứng với độ biến thiên thời gian dt, sẽ biểu thị quãng đường tăng tốc của ôtô. tổng cộng tát cả các diện tích nhỏ này lại, ta được quãng đường tăng tốc của ôtô từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng được đồ thi quãng đường tăng tốc của ô tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của chúng.Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc  13m/s lên vận tốc 17m/s thì ô tô đi  được quãng xác định bằng diện tích (I). diện tích

    (I) = 12,55 (m).Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc  25m/s lên vận tốc 30m/s thì ôtô đi  được quãng xác định bằng diện tích (II). diện tích (II) = 38,26 (m).

    Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc  30m/s lên vận tốc 35m/s thì ôtô đi được quãng xác định bằng diện tích (III). diện tích (III) = 67,30 (m).

    Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc  35m/s lên vận tốc 40m/s thì ôtô đi được quãng xác định bằng diện tích (IV). diện tích (IV) = 102,60 (m).

    Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc  40m/s lên vận tốc 45m/s thì ôtô đi được quãng

    xác định bằng diện tích (V). diện tích (V) = 162,53 (m).Tương tự ta có diện tích (VI)=75,94 (m).

    Để thuận lợi cho xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc ta xây dựng bảng số liệu sau :

    ô tô tăng tốc từ vận tốc Quãng đường tăng tốc
    17m/s lên 21m/s 2,13 (m)
    21m/s lên 25m/s 5,7 (m)
    25m/s lên 30m/s 13,6 (m)
    30m/s lên 35m/s 31,64 (m)
    35m/s lên 40m/s 65 (m)
    40m/s lên 45m/s 75,94 (m)

    Đồ thị quãng đường tăng tốc của ôtô được biểu diễn trên giấy Ao

    Tải xuống tài liệu học tập PDF miễn phí

    [sociallocker id=”19555″] Tải Xuống Tại Đây [/sociallocker]