Download Đồ án Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo xe siêu trường siêu trọng, mẫu 150 tấn
MỤC LỤC
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CầU 3
I.1. Mục đích 3
I.2. Yêu cầu 3
II. THựC HIệN NGHIÊN CứU THIếT Kế 4
II.1. ĐO Độ CAO TRụC NÂNG Hạ 4
II.1.1. Yêu cầu đo 4
II.1.2. Phương pháp đo 4
II.1.2.1. Lựa chọn đối tượng đo và phép chuyển đổi tương đương. 4
II.1.2.2. Lựa chọn phương pháp đo 8
II.1.3. Sensor 10
II.1.4. Hệ thống thu thập tín hiệu 12
II.1.4.1. Mục đích của thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.2. Yêu cầu đối với thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.3. Thiết kế hệ thống đo 12
II.1.5. Lắp đặt sensor 13
II.1.5.1. Yêu cầu đối với lắp đặt sensor 13
II.1.5.2. Bố trí lắp đặt 14
II.1.6. Bảo vệ chống sự ăn mòn của môi trường 14
II.2. SENSOR ĐO GÓC QUAY BÁNH 15
II.2.1. Yêu cầu đo 15
II.2.2. Phương pháp đo 15
II.2.3. Sensor 16
II.2.4. Hệ thống đo và thu thập tín hiệu từ sensor 16
II.2.5. Lắp đặt sensor 19
II.2.6. Bảo vệ sensor 20
III. KếT LUậN 20
IV. TÀI LIệU THAM KHảO 21
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU 3
I.1. Mục đích 3
I.2. Yêu cầu 3
II. THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ 4
II.1. ĐO ĐỘ CAO TRỤC NÂNG HẠ 4
II.1.1. Yêu cầu đo 4
II.1.2. Phương pháp đo 4
II.1.2.1. Lựa chọn đối tượng đo và phép chuyển đổi tương đương. 4
II.1.2.2. Lựa chọn phương pháp đo 8
II.1.3. Sensor 10
II.1.4. Hệ thống thu thập tín hiệu 12
II.1.4.1. Mục đích của thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.2. Yêu cầu đối với thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.3. Thiết kế hệ thống đo 12
II.1.5. Lắp đặt sensor 13
II.1.5.1. Yêu cầu đối với lắp đặt sensor 13
II.1.5.2. Bố trí lắp đặt 14
II.1.6. Bảo vệ chống sự ăn mòn của môi trường 14
II.2. SENSOR ĐO GÓC QUAY BÁNH 15
II.2.1. Yêu cầu đo 15
II.2.2. Phương pháp đo 15
II.2.3. Sensor 16
II.2.4. Hệ thống đo và thu thập tín hiệu từ sensor 16
II.2.5. Lắp đặt sensor 19
II.2.6. Bảo vệ sensor 20
III. KẾT LUẬN 20
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Vị trí các sensor đo vị trí 3
Hình 2. Ký hiệu các trục nâng hạ và cụm bánh. 4
Hình 3. Đo độ cao của sàn xe thông qua góc mở của khớp nâng hạ 6
Hình 4. Vị trí các điểm trên hệ thống nâng hạ ứng với trường hợp sàn xe ở vị trí thấp nhất và cao nhất 7
Hình 5. Mô tả vị trí các khớp trên trục nâng hạ khi sàn xe ở độ cao thấp nhất và cao nhất 8
Hình 6. Đo góc bằng phương pháp encoder. a – mô tả phương pháp, b – mô tả đĩa encoder. 9
Hình 7. Đo góc thông qua đo các sự thay đổi của đại lượng điện trở 9
Hình 8. SRH880P của hãng Penny and Giles 10
Hình 9. Sensor IPS6000 – hãng Industrial Grade 10
Hình 10. Sensor đo góc quay của hãng Mobil Elektronik 11
Hình 11. Sơ đồ khối thu thập tín hiệu đo tín hiệu xác định độ cao trục nâng hạ 12
Hình 12. Sơ đồ nguyên lý của 4 khối thu thập tín hiệu sensor đo góc nâng hạ truyền tới tủ điều khiển trung tâm. 13
Hinh 13. Vị trí lắp đặt của 1 sensor nâng hạ. 14
Hình 14. Mối nối cáp truyền dẫn M12x1. 15
Hình 15. Sensor đo góc quay của hãng Mobil Elektronik 16
Hình 16. Sơ đồ khối thu thập tín hiệu đo tín hiệu xác định góc xoay của trục bánh 17
Hình 17. Sơ đồ nguyên lý của 6 khối thu thập tín hiệu sensor đo góc lái của trục bánh tới tủ điều khiển trung tâm. 18
Hình 18. Thiết kế lắp đặt sensor đo góc quay tại một cụm bánh 19
Hình 19. Bảo vệ cổng xuất tín hiệu của sensor khỏi tác động của môi trường. 20
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
I.1. Mục đích
Chuyên đề nghiên cứu thiết kế hệ thống cảm biến vị trí được thực hiện với các mục đích sau:
Giám sát, điều khiển độ nâng hạ của các xi lanh nâng hạ để từ đó theo dõi, điều chỉnh được độ cao của từng trục và độ cao của sàn xe (1605 mm .. 2310 mm).
Giám sát và điều khiển góc quay của bánh trong hệ thống điều khiển lái
(-90° .. +90°).
Sơ đồ bố trí các sensor được dựa vào kết quả khảo sát từ xe mẫu, mô tả như Hình 1.
Hình 1. Vị trí các sensor đo vị trí
11-a,b,c,d: Các sensor đo độ cao của trục nâng hạ
12-a,b,c,d,e,f: Các sensor đo góc quay của trục bánh xe
I.2. Yêu cầu
Các yêu cầu mà chuyên đề phải thực hiện là:
Tìm hiểu phương pháp đo.
Tìm và lựa chọn sensor cho hệ thống cần thiết kế
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống thu thập, xử lý tín hiệu đo.
Thiết kế lắp đặt các sensor vào xe.
Bảo vệ chống sự ăn mòn của môi trường (độ ẩm cao, nồng độ muối trong không khí cao,…)
II. THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
II.1. ĐO ĐỘ CAO TRỤC NÂNG HẠ
II.1.1. Yêu cầu đo
Để phục vụ cho việc nâng hạ và điều khiển cân bằng cho xe lúc vận hành, cần thiết phải đo được độ cao của sàn xe và độ cao của từng trục nâng hạ.
Xe có 4 trục nâng hạ được bố trí như Hình 2. Có 6 cụm bánh và 4 cụm nâng hạ. 2 cụm bánh 2-3 và 4-5, mỗi cụm 2 bánh sẽ chung 1 cơ cấu nâng hạ.
Hình 2. Ký hiệu các trục nâng hạ và cụm bánh.
Các yêu cầu đo:
Đo độ cao tại 4 trục nâng hạ
Giới hạn nâng hạ: 0 – 705mm
Sai số đo: ±1mm
II.1.2. Phương pháp đo
II.1.2.1. Lựa chọn đối tượng đo và phép chuyển đổi tương đương.
Hệ thống trục nâng hạ là một kết cấu gồm xinlanh thủy lực và các thành phần cơ khí để phục vụ cho quá trình nâng hạ.
Để đo được độ cao của sàn và độ cao của từng trục nâng hạ ta có 2 hướng giải quyết:
Đo không tiếp xúc: sử dụng các cảm biến như siêu âm hay quang để tính toán khoảng cách từ sàn xe tới vị trí cảm biến đo, từ đó xác định độ cao cần đo.
Đo độ cao của sàn xe thông qua sự dịch chuyển của các xi-lanh thủy thực.
Phương pháp đo không tiếp xúc không sử dụng được trong hệ thống cần thiết kế, bởi nó không ổn định và gây phức tạp hệ thống. Ở đây ta tận dụng sự dịch chuyển của các xi-lanh thủy lực.
Xi-lanh thủy lực là các hệ thống kín, ta không thể chế tạo mạch đo để tính toán trực tiếp độ di chuyển của piston bên trong. Các nhà sản xuất thường cung cấp các bộ đo đi kèm với từng loại xilanh. Nếu không sử dụng các bộ đo sản xuất sẵn, ta phải đo thông qua sự dịch chuyển của các cơ cấu khác rồi chuyển đổi về sự di chuyển tương đương của piston trong xilanh.
Để đo độ dịch chuyển của piston thủy lực trong hệ thống nâng hạ của xe cần thiết kế, ta có 2 giải pháp khả thi:
Đo trực tiếp từ xilanh thủy lực: ta phải sử dụng bộ đo lường do nhà sản xuất cung cấp. Các bộ đo này có sai số rất nhỏ nhưng giá thành cao.
Đo gián tiếp thông qua góc mở của khớp nâng hạ. Phương pháp này có các ưu điểm sau:
Phép chuyển đổi tương đương giữa độ mở khớp nâng hạ sang độ dịch chuyển của xilanh là một công thức đơn giản.
Phép đo góc có độ chính xác cao thỏa mãn được yêu cầu đo.
Không làm phức tạp hệ thống, nhờ sử dụng kết cấu cơ khí đã thiết kế cho hệ thống nâng hạ mà không cần các cơ cấu trung gian khác.
Dễ lắp đặt, thay thế.
Giá thành của cảm biến đo góc không đắt như bộ đo cung cấp sẵn bởi nhà sản xuất.
Từ các phân tích trên và tham khảo với các kết quả khảo sát từ xe mẫu, chuyên đề lựa chọn phương pháp đo góc mở của khớp nâng hạ. Phép chuyển đổi tương đương từ góc mở của khớp nâng hạ sang độ dịch chuyển của piston trong xilanh thủy lực được mô tả trong Hình 3.
Hình 3. Đo độ cao của sàn xe thông qua góc mở của khớp nâng hạ
Theo thiết kế cơ khí, 2 tam giác ABC và ADE là không thay đổi hình dạng trong toàn bộ quá trình nâng hạ.
Trong quá trình nâng hạ, tam giác ABC sẽ quay quanh tâm C, điểm A chuyển động kéo theo sự chuyển động của E và D. Sàn xe được nâng lên hạ xuống theo vị trí của D và E. Giá trị thay đổi của đoạn BD là chính là độ dịch chuyển của pittong nâng hạ.
Gọi là góc mở của khớp nâng hạ, là góc giữa AC so với phương ngang, d =BD là độ dài của xilanh, h là độ cao của D so với mặt đất.
Quỹ đạo nâng hạ của sàn xe được thể hiện trong hình sau:
Hình 4. Vị trí các điểm trên hệ thống nâng hạ ứng với trường hợp sàn xe ở vị trí thấp nhất và cao nhất
Khả năng nâng hạ tối đa của sàn xe là 705mm.
Tại vị trí sàn xe thấp nhất:
Tại vị trí sàn xe cao nhất
Vậy, trong quá trình sàn xe chuyển động nâng hạ, góc thay đổi trong khoảng từ 57.3° tới 113.6°
Khi góc k...
Download Đồ án Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo xe siêu trường siêu trọng, mẫu 150 tấn miễn phí
MỤC LỤC
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CầU 3
I.1. Mục đích 3
I.2. Yêu cầu 3
II. THựC HIệN NGHIÊN CứU THIếT Kế 4
II.1. ĐO Độ CAO TRụC NÂNG Hạ 4
II.1.1. Yêu cầu đo 4
II.1.2. Phương pháp đo 4
II.1.2.1. Lựa chọn đối tượng đo và phép chuyển đổi tương đương. 4
II.1.2.2. Lựa chọn phương pháp đo 8
II.1.3. Sensor 10
II.1.4. Hệ thống thu thập tín hiệu 12
II.1.4.1. Mục đích của thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.2. Yêu cầu đối với thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.3. Thiết kế hệ thống đo 12
II.1.5. Lắp đặt sensor 13
II.1.5.1. Yêu cầu đối với lắp đặt sensor 13
II.1.5.2. Bố trí lắp đặt 14
II.1.6. Bảo vệ chống sự ăn mòn của môi trường 14
II.2. SENSOR ĐO GÓC QUAY BÁNH 15
II.2.1. Yêu cầu đo 15
II.2.2. Phương pháp đo 15
II.2.3. Sensor 16
II.2.4. Hệ thống đo và thu thập tín hiệu từ sensor 16
II.2.5. Lắp đặt sensor 19
II.2.6. Bảo vệ sensor 20
III. KếT LUậN 20
IV. TÀI LIệU THAM KHảO 21
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
MỤC LỤCI. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU 3
I.1. Mục đích 3
I.2. Yêu cầu 3
II. THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ 4
II.1. ĐO ĐỘ CAO TRỤC NÂNG HẠ 4
II.1.1. Yêu cầu đo 4
II.1.2. Phương pháp đo 4
II.1.2.1. Lựa chọn đối tượng đo và phép chuyển đổi tương đương. 4
II.1.2.2. Lựa chọn phương pháp đo 8
II.1.3. Sensor 10
II.1.4. Hệ thống thu thập tín hiệu 12
II.1.4.1. Mục đích của thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.2. Yêu cầu đối với thiết kế hệ thống đo: 12
II.1.4.3. Thiết kế hệ thống đo 12
II.1.5. Lắp đặt sensor 13
II.1.5.1. Yêu cầu đối với lắp đặt sensor 13
II.1.5.2. Bố trí lắp đặt 14
II.1.6. Bảo vệ chống sự ăn mòn của môi trường 14
II.2. SENSOR ĐO GÓC QUAY BÁNH 15
II.2.1. Yêu cầu đo 15
II.2.2. Phương pháp đo 15
II.2.3. Sensor 16
II.2.4. Hệ thống đo và thu thập tín hiệu từ sensor 16
II.2.5. Lắp đặt sensor 19
II.2.6. Bảo vệ sensor 20
III. KẾT LUẬN 20
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Vị trí các sensor đo vị trí 3
Hình 2. Ký hiệu các trục nâng hạ và cụm bánh. 4
Hình 3. Đo độ cao của sàn xe thông qua góc mở của khớp nâng hạ 6
Hình 4. Vị trí các điểm trên hệ thống nâng hạ ứng với trường hợp sàn xe ở vị trí thấp nhất và cao nhất 7
Hình 5. Mô tả vị trí các khớp trên trục nâng hạ khi sàn xe ở độ cao thấp nhất và cao nhất 8
Hình 6. Đo góc bằng phương pháp encoder. a – mô tả phương pháp, b – mô tả đĩa encoder. 9
Hình 7. Đo góc thông qua đo các sự thay đổi của đại lượng điện trở 9
Hình 8. SRH880P của hãng Penny and Giles 10
Hình 9. Sensor IPS6000 – hãng Industrial Grade 10
Hình 10. Sensor đo góc quay của hãng Mobil Elektronik 11
Hình 11. Sơ đồ khối thu thập tín hiệu đo tín hiệu xác định độ cao trục nâng hạ 12
Hình 12. Sơ đồ nguyên lý của 4 khối thu thập tín hiệu sensor đo góc nâng hạ truyền tới tủ điều khiển trung tâm. 13
Hinh 13. Vị trí lắp đặt của 1 sensor nâng hạ. 14
Hình 14. Mối nối cáp truyền dẫn M12x1. 15
Hình 15. Sensor đo góc quay của hãng Mobil Elektronik 16
Hình 16. Sơ đồ khối thu thập tín hiệu đo tín hiệu xác định góc xoay của trục bánh 17
Hình 17. Sơ đồ nguyên lý của 6 khối thu thập tín hiệu sensor đo góc lái của trục bánh tới tủ điều khiển trung tâm. 18
Hình 18. Thiết kế lắp đặt sensor đo góc quay tại một cụm bánh 19
Hình 19. Bảo vệ cổng xuất tín hiệu của sensor khỏi tác động của môi trường. 20
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
I.1. Mục đích
Chuyên đề nghiên cứu thiết kế hệ thống cảm biến vị trí được thực hiện với các mục đích sau:
Giám sát, điều khiển độ nâng hạ của các xi lanh nâng hạ để từ đó theo dõi, điều chỉnh được độ cao của từng trục và độ cao của sàn xe (1605 mm .. 2310 mm).
Giám sát và điều khiển góc quay của bánh trong hệ thống điều khiển lái
(-90° .. +90°).
Sơ đồ bố trí các sensor được dựa vào kết quả khảo sát từ xe mẫu, mô tả như Hình 1.
Hình 1. Vị trí các sensor đo vị trí
11-a,b,c,d: Các sensor đo độ cao của trục nâng hạ
12-a,b,c,d,e,f: Các sensor đo góc quay của trục bánh xe
I.2. Yêu cầu
Các yêu cầu mà chuyên đề phải thực hiện là:
Tìm hiểu phương pháp đo.
Tìm và lựa chọn sensor cho hệ thống cần thiết kế
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống thu thập, xử lý tín hiệu đo.
Thiết kế lắp đặt các sensor vào xe.
Bảo vệ chống sự ăn mòn của môi trường (độ ẩm cao, nồng độ muối trong không khí cao,…)
II. THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
II.1. ĐO ĐỘ CAO TRỤC NÂNG HẠ
II.1.1. Yêu cầu đo
Để phục vụ cho việc nâng hạ và điều khiển cân bằng cho xe lúc vận hành, cần thiết phải đo được độ cao của sàn xe và độ cao của từng trục nâng hạ.
Xe có 4 trục nâng hạ được bố trí như Hình 2. Có 6 cụm bánh và 4 cụm nâng hạ. 2 cụm bánh 2-3 và 4-5, mỗi cụm 2 bánh sẽ chung 1 cơ cấu nâng hạ.
Hình 2. Ký hiệu các trục nâng hạ và cụm bánh.
Các yêu cầu đo:
Đo độ cao tại 4 trục nâng hạ
Giới hạn nâng hạ: 0 – 705mm
Sai số đo: ±1mm
II.1.2. Phương pháp đo
II.1.2.1. Lựa chọn đối tượng đo và phép chuyển đổi tương đương.
Hệ thống trục nâng hạ là một kết cấu gồm xinlanh thủy lực và các thành phần cơ khí để phục vụ cho quá trình nâng hạ.
Để đo được độ cao của sàn và độ cao của từng trục nâng hạ ta có 2 hướng giải quyết:
Đo không tiếp xúc: sử dụng các cảm biến như siêu âm hay quang để tính toán khoảng cách từ sàn xe tới vị trí cảm biến đo, từ đó xác định độ cao cần đo.
Đo độ cao của sàn xe thông qua sự dịch chuyển của các xi-lanh thủy thực.
Phương pháp đo không tiếp xúc không sử dụng được trong hệ thống cần thiết kế, bởi nó không ổn định và gây phức tạp hệ thống. Ở đây ta tận dụng sự dịch chuyển của các xi-lanh thủy lực.
Xi-lanh thủy lực là các hệ thống kín, ta không thể chế tạo mạch đo để tính toán trực tiếp độ di chuyển của piston bên trong. Các nhà sản xuất thường cung cấp các bộ đo đi kèm với từng loại xilanh. Nếu không sử dụng các bộ đo sản xuất sẵn, ta phải đo thông qua sự dịch chuyển của các cơ cấu khác rồi chuyển đổi về sự di chuyển tương đương của piston trong xilanh.
Để đo độ dịch chuyển của piston thủy lực trong hệ thống nâng hạ của xe cần thiết kế, ta có 2 giải pháp khả thi:
Đo trực tiếp từ xilanh thủy lực: ta phải sử dụng bộ đo lường do nhà sản xuất cung cấp. Các bộ đo này có sai số rất nhỏ nhưng giá thành cao.
Đo gián tiếp thông qua góc mở của khớp nâng hạ. Phương pháp này có các ưu điểm sau:
Phép chuyển đổi tương đương giữa độ mở khớp nâng hạ sang độ dịch chuyển của xilanh là một công thức đơn giản.
Phép đo góc có độ chính xác cao thỏa mãn được yêu cầu đo.
Không làm phức tạp hệ thống, nhờ sử dụng kết cấu cơ khí đã thiết kế cho hệ thống nâng hạ mà không cần các cơ cấu trung gian khác.
Dễ lắp đặt, thay thế.
Giá thành của cảm biến đo góc không đắt như bộ đo cung cấp sẵn bởi nhà sản xuất.
Từ các phân tích trên và tham khảo với các kết quả khảo sát từ xe mẫu, chuyên đề lựa chọn phương pháp đo góc mở của khớp nâng hạ. Phép chuyển đổi tương đương từ góc mở của khớp nâng hạ sang độ dịch chuyển của piston trong xilanh thủy lực được mô tả trong Hình 3.
Hình 3. Đo độ cao của sàn xe thông qua góc mở của khớp nâng hạ
Theo thiết kế cơ khí, 2 tam giác ABC và ADE là không thay đổi hình dạng trong toàn bộ quá trình nâng hạ.
Trong quá trình nâng hạ, tam giác ABC sẽ quay quanh tâm C, điểm A chuyển động kéo theo sự chuyển động của E và D. Sàn xe được nâng lên hạ xuống theo vị trí của D và E. Giá trị thay đổi của đoạn BD là chính là độ dịch chuyển của pittong nâng hạ.
Gọi là góc mở của khớp nâng hạ, là góc giữa AC so với phương ngang, d =BD là độ dài của xilanh, h là độ cao của D so với mặt đất.
Quỹ đạo nâng hạ của sàn xe được thể hiện trong hình sau:
Hình 4. Vị trí các điểm trên hệ thống nâng hạ ứng với trường hợp sàn xe ở vị trí thấp nhất và cao nhất
Khả năng nâng hạ tối đa của sàn xe là 705mm.
Tại vị trí sàn xe thấp nhất:
Tại vị trí sàn xe cao nhất
Vậy, trong quá trình sàn xe chuyển động nâng hạ, góc thay đổi trong khoảng từ 57.3° tới 113.6°
Khi góc k...