Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Solidwork xây dựng mô hình không gian và mô phỏng hệ thống phanh

Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung vào nghiên cứu ứng dụng phần mềm Solidwork để xây dựng mô hình không gian và mô phỏng hoạt động của hệ thống phanh trên xe ô tô. Kết quả mô phỏng giúp thể hiện rõ quá trình hoạt động của hệ thống phanh, từ đó giúp nghiên cứu thiết kế cải tiến hệ thống nhằm nâng cao tính năng hoạt động của hệ thống phanh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Solidwork xây dựng mô hình không gian và mô phỏng hệ thống phanh Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORK XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHÔNG GIAN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thành Công Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng Kỹ thuật ô tô 4-K60 Nguyễn Tiến Dũng Cơ khí ô tô 1-K59 Tóm tắt: Hiện nay số lượng ô tô ngày càng tăng cao dẫn đến các tình huống nguy hiểm khi sử dụng xe cũng ngày càng nhiều. Do đó, yêu cầu đối với hệ thống phanh trên ô tô cũng càng cao lên để có thể giúp các người lái xử lý các tình huống nguy hiểm giảm thiểu tai nạn giao thông. Việc nghiên cứu cải thiện hệ thống phanh là một vấn đề vẫn luôn được quan tâm nghiên cứu phát triển. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung vào nghiên cứu ứng dụng phần mềm Solidwork để xây dựng mô hình không gian và mô phỏng hoạt động của hệ thống phanh trên xe ô tô. Kết quả mô phỏng giúp thể hiện rõ quá trình hoạt động của hệ thống phanh, từ đó giúp nghiên cứu thiết kế cải tiến hệ thống nhằm nâng cao tính năng hoạt động của hệ thống phanh. Từ khóa: Hệ thống phanh, Mô hình không gian, Mô phỏng, Solidwork 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện quan trọng chuyên chở hành khách và hàng hóa phục vụ cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời trở thành phương tiện tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Tại Việt Nam số ô tô tư nhân cũng phát triển cùng với sự tăng trưởng kinh tế, mật độ xe trên đường ngày càng tăng. Đồng thời kết cấu hạ tầng giao thông được cải thiện nên tốc độ khai thác của ô tô cũng ngày càng tăng cao. Những nguyên nhân đó tạo nên số lượng vụ nạn giao thông trên đường tăng. Ngoài ra một trong những nguyên nhân gây nên tai nạn giao thông đó là do con người trong quá trình lái xe gây ra ( như lái xe say riệu, mệt mỏi, buồn ngủ....) hay do hư hỏng máy móc trục trặc về kỹ thuật, đường xá quá xấu hay đường đèo hiểm trở. Trong nguyên nhân hư hỏng máy móc trục trặc kỹ thuật thì tỉ lệ tai nạn giao thống do hệ thống phanh là 52.2 % đến 74.4%. Từ số liệu trên thấy rằng tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỉ lệ lớn vì thế mà hiện nay hệ thống phanh càng được cải tiến, nâng cao tiêu chuẩn về thiết kế, chế tạo và sử dụng nghiêm ngặt và chặt chẽ nhằm tăng hiệu quả phanh, tính ổn định hướng, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung vào nghiên cứu ứng dụng phần mềm Solidwork để xây dựng mô hình không gian và mô phỏng hoạt động của hệ thống phanh trên xe ô tô. Kết quả mô phỏng giúp thể hiện rõ quá trình hoạt động của hệ thống phanh, từ đó giúp nghiên cứu thiết kế cải tiến hệ thống nhằm nâng cao tính năng hoạt động của hệ thống phanh. 2. CÁC NỘI DUNG CHÍNH 2.1 Tính toán thông số thiết kế hệ thống phanh thủy lực Tính toán xác định các thông số đầu vào để xây dựng mô hình mô phỏng. Thông số cấu hình xe tính toán như sau: hg- chiều cao trọng tâm của ô tô, lấy hg= 0,594(m). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 ` 37 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- g- Gia tốc trọng trường : g= 9, 81(m/s2). G- Trọng lượng ôtô khi đầy tải : G= 15 533(N). G1-trọng lượng tĩnh trên cầu trước: G1= 8 543(N). L- Chiều dài cơ sở ô tô : L= 2700(mm) = 2, 7(m). Sau đó sử dụng các công thức trong tài liệu để tính toán ta được các thông số để sử dụng trong quá trình mô phỏng như sau: Gia tốc chậm dần cực đại của ô tô khi phanh jmax= 6(m/s2). Aa = 0,093 ( ????2 ) Đường kính xi lanh bánh xe d1 = 0,054 (m) Tổng diện tích các má phanh Đường kính xilanh tổng phanh D =0,026 m Đường kính đĩa phanh d= 0,288 m Hành trình của piston trong xilanh chính S = 9,06 mm 2.2 Xây dựng mô hình 3D hệ thống phanh ô tô bằng phần mềm Solidwork. Áp dụng nguyên lý định vị các bậc tự do trong không gian 3 chiều để xây dựng chi tiết trong ứng dụng Solidwork. Sau đó sử dụng các công cụ và các lệnh trong ứng dụng Solidwork để xây dựng mô hình 3D các chi tiết của hệ thống phanh ô tô thông qua việc xây dựng các biên dạng 2D từ đó khởi tạo các khối 3D. Thực hiện lệnh insert component để đưa chi tiết 3D vào môi trường lắp ráp và thực hiện các lệnh mate để lắp ráp các chi tiết tạo nên một hệ thống phanh hoàn chỉnh như: Hình 1. Mô hình không gian hệ thống phanh trước ô tô ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 ...