ii
KHOA HOC - CONG NGHEPHlTdNG PHAP XAC DINH
DO CtfNG CHONG XOAN KHUNG XE
ThS. NGUYEN THANH CONG TS. DAO MANH HIJNG Trudng Dai hgc Giao thdng v$n tai
Tom t i t : Bii bio trinh biy phUdng phip xic djnh do cUng chd'ng xoan eua khung xe trin cd sd xic djnh gdc xoin bang phUdng phip phan td hUu han.
DUde tinh d chi' do til trgng khi cd djnh khung xe d vj tri cau sau va til trgng xoan dat d vj tri cau trudc.
Md hinh tinh toin dUdc xiy dung trong phin mem ANSYS, la mdt gdi phan mem FEA (Finite Element Analysis) hoin chinh dung de md phdng, tinh toin thiit ki' edng nghiep.
Abstract: In the present paper, the chassis tor- sion stiffness Is derived based on the calculation of angle of twist using finite element method. The load- ing condition Is torsional loading. The chassis Is fixed at the rear axle and loads are applied at the front axle. The model is build In the commerlcal finite element analysis software ANSYS which is fully work-out In the application of computational meth- ods for engineering designs.
I. Dat van de:
Dp cQng ehbng xoan eua khung xe giQ vai trd quan trpng dam bao ddng hpc, ddng iQc hpc cua he thbng treo he thbng lai. Khi khdng du dp cQng ehbng xoan khung xe Qng xQ nhQ mdt he Id xo lam cho dao ddng eua he thbng treo va tinh dieu k h i i n eua d td khd dQ doan, gay t i i n g bn. Do db trong t h i i t k i ddi hdi xac djnh dp cQng ehbng xoan eua khung nham nang eao tinh bn djnh cua b tb khi chuyen ddng. Bai bao dQa ra phQdng phap xac djnh dp cQng ehbng xoan dQa vao viee xac djnh gbe xoan cua khung xe bang phQdng phap phan tQ hOu han.
II. Cac che dp tdi trpng:
Trong qua trinh c h u y i n ddng tai trpng tae dung len khung xe gay ra ubn, xoan va tai trpng dbng. Khung chiu ubn khi hai banh xe tren mdt cau eung bj nhac len do dQdng gb g h i . Cac phan IQe tac dgng len khung s§
gay nen md men ubn My quanh true ben di qua trpng tam d t d (hinh 2.1).
cau bi nhac len do dQdng gb ghe. Cac phan IQe tac dung len khung gay nen mb men xoan Mx quanh true dpc di qua trpng tam b tb (hinh 2.2).
Hinh 2.2. Chi'do til trgng xoan tic dijng len khung xe
Khung ehiu tai trpng ddng bdi cac iQc dpc va IQc ben trong qua trinh d td tang tbc, phanh hoac quay vbng. Cae IQc nay thQbng dQdc bd qua khi phan tfch dae d i i m k i t eau.
III. PhUdng phap xac djnh dp ciifng chong xoin Dp cQng ehbng x o i n dQdc xac djnh tQ gbe xoan giQa true trQde va true sau dQdi tac dgng cua t i i trpng xoan. Sd db IQe tae dung len khung nhQ hinh 3.1
Hinh 2.1. Che dg tii trgng udn tic dung lin khung xe Khung chiu x o i n khi mdt banh xe tren cung mpt
Hinh 3.1. Sd dd lue tie dung lin khung - Gdc x o i n khung xe d true trQde dQde xac dinh:
e, = 5/L,(rad) ' (i) trong dd: L,- khoang each giOa hai diem dau phia trQde eua khung
5- tbng dp djch chuyen hai diem dau phia trQde cua khung (8 = S„ + 5,p)
- Md men x o i n dQdc xac dinh:
T=[(F,)/2 + (Fp)/2] X L (Nm)' (2) trong dd: Fp-LQc tae dgng len dau khung ben phai;
KHOA HOC - CONG NGHE
Tap chi GTVT 11/2010 11
F,- LQC tae dung len dau khung ben trai.
L- khoang each giOa hai d i i m dat IQc.
- Gdc x o i n khung xe d trge sau khung dQde xac dinh:
es = (5st + Sspy M r a d ) ^ ^ (3) trong do: (5s,va S^pia dp djch chuyen t h i n g dQng cua hai diem dau phia cau sau;
Lj: khoang each giOa hai d i i m dau phia sau cua khung.
- Dp cQng ehbng x o i n tbng the dQdc xac dinh:
K = T/e (Nm/rad) (4) 9^9, .9s
trong dd: K: dp cQng chd'ng x o i n tbng t h i ; T; Md men x o i n .
De xac djnh gdc x o i n khung bang phQpng phap phan tQ hOu han sQ dung phan mem ANSYS. Quy trinh tinh toan mdt bai toan k i t cau bang phQpng phap phan tQ hQu han sQ dung phan mem ANSYS nhQ hinh 3.2.
xay dl/ng md hinh hinh hgc cija ddi tUQing
1.
\-^)a chQn kilu phgn til, thu$c tfnh V9t il^u, chia li/di
cho m6 hinh
*
0$t didu kl$n bidn, t&\ trpng cho m6 hinh tfnh
Li;a chpn phuong ph6p gi&i v& giii bii toin PTHH
Hi#u chlnh m6 hinh tfnh
Hinh 3.2. Quy trinh tinh bii toin phin td hUu han sd dung phan mem ANSYS.
Ap dung tinh toan eho khung xe MAN 40.414DKF cd thdng sb kfeh thQdc nhQ hfnh 3.3 va thdng sb vat lieu:
Md dui dan hbi: E=200 GPa, He sb poat xdng: u = 0,3„
Khbi IQpng rieng: p = 7850 (kg/m^) .
J
--M-
Hinh 3.3. Kich thudc cua khung xe
Md hinh phan tQ hQu han (hinh 3.4) cua khung xe dQpc xay dQng trong phan mem ANSYS vdi kieu phan tQ BEAM 188 vdi 1209 phan tQ va 2336 nut.
Hinh 3.4. Md hinh phan tU hUu han
Khung xe dQpc cb djnh tai vj tri eau sau, tai trpng dQde dat d vj tri eau trQde vdi mQc tai la 10000 (N) nhQ hinh 3.5.
ANSYS
Hinh 3.5. Md hinh dat til
K i t qua tfnh toan dp djch c h u y i n eua khung xe dQpc the hien d hinh 3.6 va db thi bieu dien dp dich chuyen cua khung xe theo c h i i u dai (hinh 3.7)
Hinh 3.6. Phan bd bien dang
^ / .*
^
0 5CD 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4 5 0 0 Cluru diu ru io \r L (mm)
Hinh 3.7. Dg dich chuyen cua cua cic diem trin khung khi xoin theo chieu dii cd sd xe.
(Xem tiep trang 22)