Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu thiết kế thử nghiệm hệ thống mô phỏng động lực học cho một số loại cabin tập lái
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN HỆ THỐNG .2
1.1. Hệ thống mô phỏng chuyển động .2
1.2. Hệ thống mô phỏng chuyển động cabin tập lái: 4
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 13
2.1. Phân tích, đánh giá lựa chọn mô hình: 13
2.2. Giải phương trình bằng Matlab - Simulink: . .27
Số liệu tính toán: 27
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1. Nguyên lý làm việc và tính toán sơ bộ kích thước khung sàn chuyển động:
3.1.1. Nguyên lý làm việc: 41
3.1.2.Tính toán kích thước sàn mô phỏng: 43
3.2. Nguyên lý làm việc và tính toán kích thước của thanh: 43
3.2.1.Nguyên lý làm việc: 43
3.2.2. Tính toán kích thước và vị trí bố trí thanh truyền: 45
3.3. Nguyên lý làm việc và tính toán kích thước của tay quay 46
3.3.1. Nguyên lý làm việc: 46
3.3.2. Tính toán kích thước: 47
3.4. Nguyên lý làm việc và tính toán kết cấu của lò xo: 48
3.4.1. Nguyên lý làm việc: 48
3.4.2. Tính toán kết cấu: 48
3.5. Nguyên lý làm việc và tính toán khớp nối: 49
3.5.1. Nguyên lý làm việc: 49
3.5.2 Tính toán: 49
3.6. Mối ghép then: 51
3.6.1 Nguyên lý làm việc 51
3.7. Thiết kế động cơ: 51
3.7.1 Yêu cầu của bài toán đặt ra: 52
3.8 Hộp giảm tốc 53
3.8.1 Nguyên lý làm việc: 54
3.8.2 Tính toán kỹ thuật: 54
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
thể đáp ứng việc gá lắp các thiết bị cũng như truyền chuyển động.Yêu cầu mô hình:
Từ thực tiễn nghiên cứu của một số trang thiết bị ô tô xe tăng, xe bọc thép và dựa trên địa hình nghiên cứu ở Việt Nam, chúng em đã xác định một số tiêu chuẩn của hệ thống cabin tập lái cần đạt được như sau:
Số bậc tự do: phù hợp với bài toán
Chuyển vị (theo các trục tọa độ ứng với các bậc tự do): chuyển vị góc (a, b, g) ± 300, chuyển vị dài (e, h, l) ±13cm.
Gia tốc: 0,4G.
Vận tốc: 30 0/s.
Tải trọng: 500 kg.
2.2. Xây dựng mô hình động học dao động của thân xe:
2.2.1. Thiết lập hệ phương trình vi phân phi tuyến của thân xe:
Xét mô hình cụ thể của xe cơ giới chuyển động đều với vận tốc V trên mặt đường mấp mô ngẫu nhiên. Mô hình tổng quát nhất gồm có các thành phần: Thân xe, 2 trục bánh xe (xe 4 bánh), liên kết đàn hồi phi tuyến giữa thân xe và trục bánh xe. Mô hình xét trong hệ trục toạ độ Đềcác 3 chiều, gốc tọa độ trùng với trọng tâm thân xe tại thời điểm ban đầu, ứng với vị trí cân bằng tĩnh:
Ly1
Ly2
Lx2
Lx1
2
1
4
3
Z
Y
X
C2
C1
P2
P1
hx
lx
bx
Hình 2.7: Mô hình dao động của xe
Thiết lập mô hình 2 toạ độ suy rộng:
Hình 2.8: Véc tơ định vị các điểm dao động quan trọng của xe
j2: Dao động góc quanh trục X
j1: Dao động góc quanh trục Y
Ta giả thiết rằng:
Trọng tâm xe chuyển động theo phương X và không có dịch chuyển ngang của thân xe ( không có hiện tượng trượt ngang của bánh xe trên đường) và không có dịch chuyển thẳng đứng. Tức là không tính đến dao động góc quanh trục OZ và dao động dọc theo phương z.
Bỏ qua phần khối lượng không treo (2 cầu xe và các bánh xe).
Coi các bánh xe luôn tiếp xúc với mặt đường.
Bỏ qua trọng lượng và dao động của phần không được treo (trục và bánh xe).
Gốc tọa độ trùng với trọng tâm xe tại thời điểm ban đầu, là vị trí cân bằng.
Toạ độ yi (i=1...4) là hàm biên dạng mặt đường tại vị trí thứ i. Ta chỉ xét biên dạng mặt đường theo 2 vệt bánh xe.
Theo mô hình mô tả quan hệ các véc tơ định vị của các điểm dao động ta có:
(2.2.1)
Chiếu các véc tơ này lên trục Z ta có:
(2.2.2)
Ngoại lực tác động lên cơ hệ bao gồm:
Lực kéo cho xe chuyển động
Lực cản ( bao gồm cả lực phanh)
Trọng lực tác động lên các khối lượng của cơ hệ
Phản lực của mặt đường.
Ngoài ra, do tác động của gia tốc sẽ xuất hiện các thành phần lực quán tính:
Khi phanh xe sẽ xuất hiện lực quán tính hướng theo phương chuyển động của xe. Kết hợp với lực phanh tạo ra mô men có xu hướng làm giảm góc j1. ;
Fph – Lực phanh tổng cộng của mặt đường tác động vào bánh xe; h – Chiều cao trọng tâm xe (m); M – Khối lượng xe (kg); x – Chuyển dịch dọc trục của xe; v – Vận tốc xe (m/s);
Khi tăng tốc sẽ xuất hiện lực quán tính hướng ngược lại phương chuyển động của xe. Kết hợp với lực kéo tạo ra mô men có xu hướng làm tăng góc j1.
Khi chuyển hướng chuyển động sẽ xuất hiện lực quán tính ly tâm có xu hướng kéo trọng tâm xe ra xa tâm quay vòng. Kết hợp với lực bám của bánh xe sẽ tạo ra mô men có xu hướng làm thay đổi góc j2.
Giá trị của lực quán tính ly tâm: ;
Giá trị của mô men: ;
M – Khối lượng xe (kg); h – độ cao trọng tâm xe (m); v – Vận tốc xe (m/s);
R = (-∞ ÷ +∞) – Bán kính quay vòng (m)
lx1 - k/c từ trọng tâm đến bánh trước bên phải theo phương X
lx2 - k/c từ trọng tâm đến bánh sau bên phải theo phương X
ly1 - k/c từ trọng tâm đến bánh trước bên trái theo phương Y
ly2 - k/c từ trọng tâm đến bánh trước bên phải theo phương Y
Sử dụng nguyên lý Đalambe để lập phương trình chuyển động của thân xe:
(2.2.3)
Trong đó:
Fpi - Lực đàn hồi tác động từ hệ treo của bánh thứ i lên thân xe
Fci - Lực cản nhớt của bộ giảm chấn của bánh thứ i
m(Fph) – Mô men phanh.
Jp - Mô men quán tính tương ứng với từng trục toạ độ; p = x, y, z
lxk - khoảng cách theo trục X từ trọng tâm xe đến bánh xe thứ k (k=1,2)
lyk - khoảng cách theo trục Y từ trọng tâm xe đến bánh xe thứ k (k=1,2)
Zi là dịch chuyển thẳng đứng của thân xe tại các điểm tương ứng với bánh xe thứ i:
yi - độ dịch chuyển của bánh xe theo phương thẳng đứng so với gốc toạ độ, gốc toạ độ trùng với tâm bánh xe khi chưa có kích động. Dịch chuyển xảy ra dưới tác động ngẫu nhiên của biên dạng mặt đường.
(2.2.4)
Thay (2.2.4) vào (2.2.3) ta nhận được hệ phương trình vi phân mô tả dao động của cơ hệ:
(2.2.5)
Thiết lập mô hình 3 toạ độ suy rộng:
Lx2
2
1
4
3
Ly1
Z
Hình 2.9: Véc tơ định vị các điểm dao động quan trọng của xe
Với 3 toạ độ suy rộng là:
Z : Dao động thẳng đứng dọc trục Z
j2: Dao động góc quanh trục X
j1: Dao động góc quanh trục Y
Ta giả thiết rằng:
Trọng tâm xe chuyển động theo phương X và không có dịch chuyển ngang của thân xe ( Không có hiện tượng trượt ngang của bánh xe trên đường). Tức là không tính đến dao động góc quanh trục OZ.
Bỏ qua phần khối lượng không treo ( 2 cầu xe và các bánh xe).
Coi các bánh xe luôn tiếp xúc với mặt đường.
Bỏ qua trọng lượng và dao động của phần không được treo ( Trục và bánh xe).
Gốc toạ độ trùng với trọng tâm xe tại thời điểm ban đầu, là vị trí cân bằng.
Toạ độ yi (i=1...4) là hàm biên dạng mặt đường tại vị trí thứ i. Ta chỉ xét biên dạng mặt đường theo 2 vệt bánh xe.
Theo mô hình mô tả quan hệ các véc tơ định vị của các điểm dao động ta có:
(2.2.6)
Chiếu các véc tơ này lên trục Z ta có:
(2.2.7)
Ngoại lực tác động lên cơ hệ bao gồm:
Lực kéo cho xe chuyển động,
Lực cản (bao gồm cả lực phanh),
Trọng lực tác động lên các khối lượng của cơ hệ,
Phản lực của mặt đường.
Ngoài ra, do tác động của gia tốc sẽ xuất hiện các thành phần lực quán tính:
Khi phanh xe sẽ xuất hiện lực quán tính hướng theo phương chuyển động của xe. Kết hợp với lực phanh tạo ra mô men có xu hướng làm giảm góc j1. ; Fph – Lực phanh tổng cộng của mặt đường tác động vào bánh xe; h – Chiều cao trọng tâm xe (m); M – Khối lượng xe (kg); x – Chuyển dịch dọc trục của xe; v – Vận tốc xe (m/s);
Khi tăng tốc sẽ xuất hiện lực quán tính hướng ngược lại phương chuyển động của xe. Kết hợp với lực kéo tạo ra mô men có xu hướng làm tăng góc j1.
Khi chuyển hướng chuyển động sẽ xuất hiện lực quán tính ly tâm có xu hướng kéo trọng tâm xe ra xa tâm quay vòng. Kết hợp với lực bám của bánh xe sẽ tạo ra mô men có xu hướng làm thay đổi góc j2. Giá trị của lực quán tính ly tâm: ; Giá trị của mô men: ; M – Khối lượng xe (kg); h – độ cao trọng tâm xe (m); v – Vận tốc xe (m/s); R = (-∞ ÷ +∞)– Bán kính quay vòng (m)
lx1 - k/c từ trọng tâm đến bánh trước bên phải theo phương X
lx2 - k/c từ trọng tâm đến bánh sau bên phải theo phương X
ly1 - k/c từ trọng tâm đến bánh trước bên trái theo phương Y
ly2 - k/c từ trọng tâm đến bánh trước bên phải theo phương Y
Sử dụng nguyên lý Đalambe để lập phương trình chuyển động của thân xe:
(2.2.8)
Trong đó: Fpi - Lực đàn hồi tác động từ hệ treo của bánh thứ i lên thân xe
Fci - Lực cản nhớt của bộ giảm chấn của bánh thứ i
m(Fph) – Mô men phanh.
Jp - Mô men quán tính tương ứng với từng trục toạ độ; p = x,y,z
lx...