nghiên cứu động học xe bus khớp và khả năng ứng dụng tại việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NCKH & CN CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC XE BUS KHỚP
VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: T2010 - 20

S KC 0 0 2 9 3 3

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC XE BUS KHỚP
VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM

Mã số: T2010 – 20

Chủ nhiệm đề tài: GVC.MSc. Đặng Quý
Thành viên đề tài:

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12, năm 2010


1. NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI
GVC.MSc Đặng Quý

2. MỤC LỤC

Trang

1. Danh sách những thành viên tham gia đề tài. .......................................... 1
2. Mục lục. ................................................................................................. 1

3. Danh mục bảng biểu. .............................................................................. 2
4. Thông tin kết quả nghiên cứu bằng tiếng việt và tiếng anh. .................... 3
5. Mở đầu. .................................................................................................. 4
6. Nội dung đề tài. ...................................................................................... 6
6.1 Chƣơng 1: Tính toán động lực học quay vòng của xe bus
khớp có cầu sau không dẫn hƣớng. ............................................................. 6
6.2 Chƣơng 2: Tính toán động học quay vòng của xe bus
khớp có cầu sau dẫn hƣớng. ......................................................................11
6.3 Chƣơng 3: Khảo sát khả năng ứng dụng xe bus khớp ở Việt Nam. ..26
7. Kết luận và kiến nghị.............................................................................27
8. Tài liệu tham khảo. ................................................................................28
9. Bản sao “thuyết minh đề tài” đã đƣợc phê duyệt.

Trang 1


3. DANH MỤC BẢNG BIỂU.
- Hình 1.1 sơ đồ động học quay vòng của xe bus khớp có cầu sau không dẫn
hƣớng. (Trang 7)
-Hình 1.2: Mô hình phẳng một vết của xe bus khớp có cầu sau không dẫn
hƣớng. (Trang 9)
- Hình 2.1: Model phẳng một vết của xe bus khớp có cầu trƣớc và cầu sau
dẫn hƣớng với giả thuyết các bánh xe cứng tuyệt đối. (Trang 12, 22)
- Hình 2.2: Sơ đồ để khảo sát mối quan hệ giữa góc quay của các bánh xe
cầu sau βze, βzi với góc gập giữa hai phần thân xe .(Trang 16)
- Hình 2.3: Sơ đồ dẫn động lái cầu sau của xe SKODA 709 RTO. (Trang 17)
- Hình 2.6: Sự phụ thuộc của các góc quay các bánh xe cầu sau β z, βze, βzi
vào góc gập  ở xe SKODA 706 RTO. (Trang 18)
- Hình 2.4: Sơ đồ dẫn động lái cầu sau của xe MAGIRUS-D.260. (Trang 19)
- Hình 2.7: Sự phụ thuộc của các góc quay các bánh xe cầu sau β z, βze, βzi

vào góc gập  ở xe MAGIRUS-D.260. (Trang 19)
- Hình 2.5: Sơ đồ dẫn động lái cầu sau của xe IKARUS 280. 08. (Trang 20)
- Hình 2.8: Sự phụ thuộc của các góc quay các bánh xe cầu sau β z, βze, βzi
vào góc gập  ở xe IKARUS 280. 08. (Trang 21)
- Hình 2.9: Sơ đồ động học quay vòng của xe bus khớp có cầu trƣớc và cầu
sau dẫn hƣớng với giả thuyết các bánh xe cứng tuyệt đối. (Trang 25)
- Bảng 2.1: Các kích thƣớc chính của các loại xe bus khớp đặc trƣng có cầu
sau và cầu trƣớc dẫn hƣớng. (Trang 16)
- Bảng 2.2: Các giá trị đo đƣợc từ khảo sát theo sơ đồ dẫn động lái của xe
SKODA 706 RTO. (Trang 17)
- Bảng 2.3: Các giá trị đo đƣợc từ khảo sát theo sơ đồ dẫn động lái của xe
MAGIRUS – D.260. (Trang 18)
- Bảng 2.4: Các giá trị đo đƣợc từ khảo sát theo sơ đồ dẫn động lái của xe
IKARUS 280. 08. (Trang 20)
- Bảng 2.5: Các giá trị đo đƣợc và tính toán đƣợc cho các loại xe bus khớp
cùng chủng loại với xe SKODA 706 RTO. (Trang 23)
- Bảng 2.6: Các giá trị đo đƣợc và tính toán đƣợc cho các loại xe bus khớp
cùng chủng loại với xe MAGIRUS – D.206. (Trang 23)

Trang 2


- Bảng 2.7: Các giá trị đo đƣợc và tính toán đƣợc cho các loại xe bus khớp
cùng chủng loại với xe IKARUS 280. 08. (Trang 23)

4. THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
BẰNG TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH.
Đề tài này đã nghiên cứu và tính toán động học quay vòng của các loại xe
bus khớp đặc trƣng. Đó là:
- Xe bus khớp có cầu sau không dẫn hƣớng.

- Xe bus khớp có cầu sau dẫn hƣớng.
Các thông số quan trọng khi xe lƣu thông trên đƣờng mà đề tài này đã tập
trung tính toán là:
- Bề rộng phần đƣờng cần thiết khi xe bus khớp quay vòng.
- Mối quan hệ giữa góc gập của hai phần thân xe với góc quay của các bánh
xe dẫn hƣớng ở cầu trƣớc.
- Mối quan hệ giữa góc quay của các bánh xe cầu sau với góc gập của hai
phần thân xe trong sự phụ thuộc vào góc quay của các bánh xe dẫn hƣớng
cầu trƣớc.
- Bán kính quay vòng lớn nhất và nhỏ nhất của xe.
- Khả năng ứng dụng xe bus khớp ở Viêt Nam.
Information of reseach results
**This topic (theme) was researched and caculated spin kinematics of
specific types of articulate buses. That is:
- The articulate bus has rear axle not lead towards
- The articulate bus has rear axle lead towards
** Imporrant parameters when articulate buses traffic was that topic that has
been calculated:
- The lane width required when the articulate bus turnaround.
- Relationship between the angulation of the two-part body vehicles with the
angle of rotation of the lead towards wheels in front axle.
- Relationship between the angle of the rear axle wheels with angulation of
the two parts of the body vehicles depends on the angle of rotation of the
lead towards wheels in front axle.
- The largest and smallest turning radius of the articulate bus.

Trang 3


- Application capability of articulate buses in Vietnam.

5. MỞ ĐẦU.
5.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC.
Đề tài này trong nƣớc và ngoài nƣớc chƣa đƣợc nghiên cứu.

5.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.
- Để giảm ùn tắc giao thông ở nƣớc ta, cần giảm lƣợng xe cá nhân, tăng
phƣơng tiện giao thông công cộng: xe bus, tàu điện ngầm. Nhƣng do chi phí
xây dựng tàu điện ngầm rất cao, nên trƣớc mắt chúng ta chỉ có thể phát triển
xe bus.
- Ở Châu Âu, Châu Mỹ, xe bus khớp từ lâu đã là phƣơng tiện giao thông
công cộng rất hữu ích vì nó vận chuyển đƣợc nhiều hành khách. Đề tài này
nghiên cứu động học và khả năng ứng dụng xe bus khớp vào các thành phố
lớn ở nƣớc ta. Từ đó đánh giá mức độ thích nghi của xe bus khớp vào điều
kiện giao thông ở nƣớc ta.

5.3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.
Tính toán động học quay vòng của các loại xe bus khớp:
- Xe bus khớp có cầu trƣớc dẫn hƣớng, cầu sau không dẫn hƣớng.
- Xe bus khớp có cầu trƣớc và cầu sau dẫn hƣớng.
Khảo sát tính thích nghi của xe bus khớp vào điều kiện giao thông nƣớc ta
- Tính thích nghi của xe bus khớp có cầu trƣớc dẫn hƣớng, cầu sau không
dẫn hƣớng.
- Tính thích nghi của xe bus khớp có cầu trƣớc và cầu sau dẫn hƣớng.

5.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Trong tính toán sử dụng kiến thức của “cơ học chuyển động của ô tô”, cơ
lý thuyết và toán học.

Trang 4


- Trong phần khảo sát sử dụng phƣơng pháp đồ thị.

5.5. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.
+ Đối tƣợng nghiên cứu:
Tất cả các loại xe bus khớp đang sử dụng hiện nay trên thế giới, bao gồm
xe bus khớp chỉ có cầu trƣớc dẫn hƣớng và cả xe bus khớp có cầu trƣớc và
cầu sau dẫn hƣớng.
+ Phạm vi nghiên cứu:
Do lĩnh vực nghiên cứu của đề tài này rất rộng, thời gian và kinh phí quá
ít, nên tác giả chỉ tập trung nghiên cứu phần động học xe bus khớp khi quay
vòng.
Các vấn đề còn lại nhƣ ổn định của xe khi quay vòng, khi phanh, cơ học
chuyển động thẳng của xe, dao động của xe sẽ là nội dung nghiên cứu của
đề tài tiếp theo.

5.6. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.
Đề tài này tập trung nghiên cứu các vấn đề sau:
+ Tính toán động học quay vòng của xe bus khớp có cầu sau không dẫn
hƣớng.
- Tính toán bề rộng phần đƣờng cần thiết khi xe bus khớp quay vòng.
- Tính toán mối quan hệ giữa góc gập của hai thân xe với góc quay của các
bánh xe cầu trƣớc.
+ Tính toán động học quay vòng của xe bus khớp có cầu trƣớc và cầu sau
dẫn hƣớng.
- Tính toán mối quan hệ giữa góc quay của các bánh xe cầu sau với góc gập
của hai phần thân xe trong sự phụ thuôc vào góc quay của các bánh xe dẫn
hƣớng ở cầu trƣớc.

- Tính toán bề rộng phần đƣờng cần thiết khi xe bus khớp quay vòng.
- tính toán bán kính quay vòng mép ngoài và mép trong của thân xe.
+ Khảo sát khả năng ứng dụng xe bus khớp ở Việt Nam.

Trang 5


6. NỘI DUNG ĐỀ TÀI.
CHƢƠNG 1. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC QUAY VÕNG
CỦA XE BUS KHỚP CÓ CẦU SAU KHÔNG DẪN
HƢỚNG.
Trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứu động học quay vòng của xe bus
khớp có 3 cầu và khớp xoay ở sau cầu giữa với giả thiết xe quay vòng với
góc quay vô lăng không đổi và các bánh xe cứng tuyệt đối.
Ở đây chúng ta sẽ tính toán bề rộng phần đƣờng cần có khi xe bus khớp
quay vòng bằng phƣơng pháp gần đúng.
Tiếp theo chúng ta sẽ tìm mối quan hệ giữa góc gập của 2 phần thân xe
bus với góc quay của các bánh xe dẫn hƣớng cầu trƣớc.
1.1. TÍNH TOÁN BỀ RỘNG PHẦN ĐƢỜNG CẦN THIẾT KHI XE
BUS KHỚP QUAY VÒNG.
Ở hình 1.1 là mô hình xe bus khớp cầu sau không dẫn hƣớng đang quay
vòng khi bỏ qua biến dạng ngang ở các bánh xe.
Ý nghĩa của của các ký hiệu trên hình vẽ nhƣ sau:
-B

: Bề rộng toàn bộ xe.

- B’

: Bề rộng cơ sở của xe.

- B1

: Khoảng cách giữa hai trục đứng ( Đo tại vị trí đặt hai cam quay).

- lB1

: Khoảng cách từ đầu xe đến cầu trƣớc.

- l1

: Khoảng cách từ cầu xe đến cầu giữa.

- lA

: Khoảng cách từ cầu giữa đến tâm khớp xoay.

- lB

: Khoảng cách từ cầu sau đến tâm khớp xoay.

- lB2

: Khoảng cách từ cầu sau đến đuôi xe.

- Re

:Bán kính quay vòng của mép ngoài đầu xe ( Re = Rmax).

- R12

:Bán kính quay vòng của tâm cầu giữa.

- RA

:Bán kính quay vòng của tâm khớp xoay.

- R21

:Bán kính quay vòng của tâm cầu sau.

- Ri

:Bán kính quay vòng của mép trong của xe tại cầu sau (Ri=Rmin).

Trang 6


- βpe

:Góc quay ngoài của bánh xe dẫn hƣớng ở cầu trƣớc.

- βpi

:Góc quay trong của bánh xe dẫn hƣớng ở cầu trƣớc .

- βp

:Góc quay trung bình của 2 bánh xe dẫn hƣớng cầu trƣớc

- 

:Góc quay của thân xe trƣớc so với thân xe sau (góc gập).

- Po

:Tâm quay vòng của xe.

Hình 1.1 Sơ đồ động học quay vòng của xe bus khớp có cầu sau
không dẫn hướng
Khi xe bus khớp đang quay vòng, từ hình 1.1 ta thấy rằng bán kính Re
chính là bán kính quay vòng lớn nhất của xe (Rmax) và bán kính Ri là bán
kính quay vòng nhỏ nhất của xe (Rmin) tại thời điểm đang xét.
Để tính đƣợc bề rộng phần đƣờng cần thiết khi xe bus khớp quay vòng,
chúng ta cần tính đƣợc Re và Ri:
Từ hình 1.1 ta có thể tính đƣợc các bán kính quay vòng nhƣ sau:

Trang 7


2

B

2
Re   R12    l1  l B1 
2


(1.1)

RA  R122  l A2

(1.2)

R21  RA2  l B2

(1.3)

Ri  R21 

R12 

B
2

(1.4)

l1
tg p

(1.5)

Trong đó: βp  (βpe + βpi)/2
Từ đây chúng ta có thể tính đƣợc giá trị gần đúng của bề rộng phần đƣờng
cần thiết khi xe bus khớp quay vòng:
a = Re – Ri

(1.6)

Các công thức từ (1.1) đến (1.6) cho ta thấy rõ ảnh hƣởng của các kích
thƣớc của xe bus khớp khi quay vòng đến bề rộng phần đƣờng cần thiết.
Nếu khoảng cánh từ cầu giữa đến tâm khớp xoay l A càng lớn, bề rộng của
xe B, chiều dài l1 và lB1 càng nhỏ thì bề rộng phần đƣờng cần thiết khi xe
bus khớp quay vòng càng nhỏ.
1.2. TÍNH TOÁN MỐI QUAN HỆ GIỮA GÓC GẬP CỦA HAI
THÂN XE VỚI GÓC QUAY CỦA CÁC BÁNH XE CẦU TRƢỚC.
Để tìm đƣợc mối quan hệ góc gập của 2 thân xe với góc quay của các
bánh xe cầu trƣớc chúng ta sẽ sử dụng mô hình phẳng một vết của xe bus
khớp cầu sau không dẫn hƣớng ở hình 1.2.

Trang 8


Hình 1.2: Mô hình phẳng một vết của xe bus khớp có cầu sau
không dẫn hướng.
Góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hƣớng cầu trƣớc đƣợc tính:
p 

 pe   pi

(1.7)

2

Từ hình 1.2 chúng ta giả thuyết rằng R12 R21, từ đó ta tính đƣợc bán kính
quay vòng của tâm cầu giữa:
R12 

l1

(1.8)

tg p

Nhờ giá trị góc v mà chúng ta có thể tính đƣợc bán kính quay vòng của
tâm khớp xoay RA:
tgv 

l A .tg p
lA

R12
l1

R A  R122  l A2 

(1.9)
l12
 l A2
2
tg p

(1.10)

Bán kính quay vòng của tâm cầu sau ta tính đƣợc nhờ góc (- v)
R21  RA . cos(  v)

(1.11)

Trang 9


tg (  v) 

lB
R21

(1.12)

Qua biến đổi dựa vào các biểu thức từ (1.8) đến (1.12) ta tìm đƣợc mối
quan hệ giữa góc gập của hai thân xe với góc quay của các bánh xe cầu
trƣớc:



lB
  arcsin
 l12
 l A2

2
tg

p






 l A .tg p
  arctg 

 l1







(1.13)

Từ đây chúng ta sẽ thấy đƣợc độ lớn của góc gập giữa 2 phần thân xe bus
khớp khi quay vòng phụ thuộc vào góc βp và các kích thƣớc lA, lB, l1 của xe.

Trang 10


CHƢƠNG 2. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC QUAY VÕNG
CỦA XE BUS KHỚP CÓ CẦU SAU DẪN HƢỚNG.
Trong phần này, chúng ta sẽ tính toán mối quan hệ giữa góc quay của các
bánh xe đằng sau với góc gập giữa 2 phần thân xe, góc gập này phụ thuộc
vào góc quay của các bánh xe dẫn hƣớng ở đằng trƣớc.
Đối với một số loại xe chọn trƣớc, chúng ta sẽ khảo sát bằng đồ thị trên
mô hình dẫn động lái của cầu sau mối quan hệ giữa góc quay của các bánh
xe dẫn hƣớng cầu sau với góc gập của 2 phần thân xe.
Chúng ta sẽ xác định tỷ số truyền của hệ thống lái cầu sau.
Khi tiến hành kiểm tra bằng đồ thị chúng ta giả thuyết rằng: Các vệt bánh
xe của cầu sau sẽ trùng khớp với các vệt bánh xe của cầu trƣớc.

2.1. TÍNH TOÁN MỐI QUAN HỆ GIỮA GÓC QUAY CỦA CÁC
BÁNH XE CẦU SAU VỚI GÓC GẬP CỦA HAI PHẦN THÂN XE
TRONG SỰ PHỤ THUỘC VÀO GÓC QUAY CỦA CÁC BÁNH XE DẪN
HƢỚNG CẦU TRƢỚC:
Để tính toán mối quan hệ nêu trên chúng ta sẽ sử dụng model một vết
trong mặt phẳng dọc của xe.
Trƣớc hết góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hƣớng cầu trƣớc đƣợc
tính theo công thức (1.7):
p 

 pe   pi
2

Tiếp theo góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hƣờng cầu sau đƣợc
tính:
z 

 ze   zi

(2.1)

2

Trang 11


Hình 2.1: Model phẳng một vết của xe bus kớp với cầu trước
và cầu sau dẫn hướng khi giả thiết các bánh xe cứng tuyệt đối.
Từ hình 2.1 với giả thuyết rằng R12  R21, chúng ta sẽ tính đƣợc các mối
quan hệ sau:

R12 

l1
tg p

tgv 

 l A tg p
lA
 v  arctg 
R12
 l1

(2.2)

R A  R122  l A2 

l12
tg 2  p





 l A2

Rk  R A cos(  v)  R21 cos  z

cos(  v) 

R21 cos  z Rk

RA
RA

(2.3)

(2.4)
(2.5)
(2.6)

R21 sin  z  l B  R A sin(   v)
 R21 

l B  R A sin(   v)
sin  z

Trang 12

(2.7)


Thay R21 từ (2.7) vào (2.6) ta có :
cos(  v) 

l B  R A sin(   v)cos  z

(2.8)

R A sin  z

Từ biểu thức (2.7) chúng ta thế vào biểu thức (2.5), sau đó viết khai triển
ra ta có :
RK  R21 1  sin 2  z  R21

 l  R A sin(   v) 
1  B

R21



 R212  lB  RA sin(   v)

2

2

(2.9)

Lấy (2.9) thế vào (2.6) và biến đổi tiếp ta có:
cos(  v) 

R212  l B  R A sin(   v)

1
RA

2

1  sin 2 (  v) 

1  sin 2 (  v) 

1
RA

R212  [l B  R A sin(   v)}]2





1
R212  [l B  R A sin(   v)]2 
2
RA

R212  l B2
l
1
 2 sin(   v) B 
2
RA
RA

 R212  l B2
sin(   v)  1 
R A2


 R A R A2  R212  l B2



2R Al B
 2l B

 R 2  R212  l B
  arcsin A
2R Al B



  v


(2.10)

Từ đây thế biểu thức (2.10) vào (2.3) và (2.4), chúng ta nhận đƣợc mối
phụ thuộc cần tìm:
 2

  l1  l 2  R 2  l 2  
A
21
B 
  tg 2  p
   arctg  l A tg  (2.11)
  arcsin 

p 
l


 l12  2
 1

 2  2   l A .l B 
 tg  


p 


Trong biểu thức (2.11) giá trị R21 chƣa biết, bởi vậy chúng ta giả thuyết
rằng R21 = R12 (tức là chúng ta thừa nhận vết lăn của các bánh xe cầu sau
cũng trùng với vết lăn của các bánh xe cầu giữa), từ đó ta nhận đƣợc:

Trang 13







l A2  l B2

  arcsin
 2 l12  tg 2  p  l A2 .l B



 




  arctg  l A tg p  (2.12)
l


 1



Mối phụ thuộc của góc quay các bánh xe cầu sau và góc gập  của xe
bus khớp đƣợc suy ra từ phƣơng trình (2.7)
l B  R A sin   v 

R21



 z  arcsin

(2.13)

Trong phƣơng trình (2.13) chúng ta chƣa biết R21, bởi vậy ta lại giả
thuyết rằng R21 = R12:
Lấy phƣơng trình (2.2); (2.3) và (2.4) thế vào (2.13) ta có:

lB 

 z  arcsin

l A tg p 

.
sin



arctg
(


l1 
tg 2  p  l A2

(2.14)
l1
tg p
l12

Từ biểu thức (2.14) ta thấy rằng góc quay của bánh xe cầu sau βz phụ
thuộc góc gập giữa hai phần thân xe và phụ thuộc góc quay của các bánh xe
cầu trƣớc βp và các kích thƣớc của xe bus khớp. Mối quan hệ này chúng ta
tính toán cho trƣờng hợp đúng nhƣ trong thực tế và R21 R12 và các bƣớc
tiến hành nhƣ sau:
Chúng ta sẽ đặt:
w

lA
cos 

x

(2.15)

R12 tg  l A

(2.16)

l B  b  x cos 

(2.17)

Lấy (2.16) thế vào (2.17) và qua biến đổi ta có:
b  l B  R12 tg . cos   l A cos 
tg 

(l B  b  w)
RK

(2.18)
(2.19)

Nhờ biểu thức (2.15) chúng ta có biến đổi (2.19) nhƣ sau:
RK 

l B  bcos   l A 

(2.20)

sin 

Trang 14


tg z 

b
RK

(2.21)

Lấy (2.2); (2.18); (2.20) thế vào (2.21) chúng ta nhận đƣợc:


 l A sin   l1 sin 2   l A sin  . cos  


tg p


tg z 
 l1


sin  cos   l A cos 2   l A 
 tg


p



(2.22)

Biểu thức (2.22) biểu thị mối phụ thuộc của góc quay các bánh xe cầu sau
vào góc quay bánh xe cầu trƣớc, góc gập của hai phần thân xe và các kích
thƣớc của xe bus khớp cho trƣờng hợp tổng quát khi R12 R21


l
l
2
  l B sin   1 sin  p  A sin 2 )  
tg p
2


 z  arctg  

  l1 sin 2  l cos2   l  
A
A
  2tg p

 
 

(2.23)

2.2. KHẢO SÁT BẰNG ĐỒ THỊ MỐI QUAN HỆ GIỮA GÓC
QUAY CỦA CÁC BÁNH XE CẦU SAU VỚI GÓC GẬP GIỮA HAI
PHẦN THÂN XE (PHẦN THÂN TRUỚC VÀ PHẦN THÂN SAU)
Chúng ta sẽ chọn ra một số loại xe bus khớp đặc trƣng do các nƣớc châu
Âu sản xuất, đƣợc liệt kê bảng 2.1. Mối quan hệ giữa góc quay của các bánh
xe dẫn hƣớng cầu sau βze, βzi với góc gập giữa hai phần thân xe  đƣợc
thực hiện bằng đồ thị dựa vào mô hình dẫn động lái với tỷ lệ thu nhỏ 1:5 so
với thực tế.
Ở trên hình 2.2 là sơ đồ dẫn động lái cho cầu sau dẫn hƣớng nhằm phục
vụ cho phần khảo sát này.

Trang 15


Bảng 2.1: Các kích thước chính của các loại xe bus khớp đặc
trưng có cầu sau và cầu trước dẫn hướng.
Kích thuớc
[m]
Loại xe
SKODA 706
RTO – K

B’

l1

l2

lA

lB1

lB2

B

B1

5,45

5,93

1,80

1,60

3,14

2,50 1,92 1,82

MAGIRUS – 5,60
D
260-SH 170
IKARUS
5,40
280. 08

7,15

1,73

2,60

2,40

2,50 2,00 1,74

6,20

1,93

2,46

2,44

2,50 2,00 1,72

Vị trí của
động cơ.
Đặt truớc
cầu truớc.
Đặt
sau
cầu sau.
Đặt truớc
cầu giữa.

Hình 2.2: Sơ đồ để khảo sát mối quan hệ giữa góc quay của

các bánh xe cầu sau βze, βzi với góc gập giữa hai phần thân xe .

Trang 16


Sơ đồ kích thƣớc của dẫn động lái của các loại xe đã chọn đƣợc trình bày
trên hình 2.3 cho đến hình 2.5.
Các giá trị khảo sát đƣợc của mối quan hệ cần tìm nói trên đƣợc lập thành
bảng (từ bảng 2.2 cho đến bảng 2.4) và các giá trị này là cơ sở để vẽ nên các
đồ thị biến thiên của βz, βze, βzi khi  thay đổi. Tất cả đƣợc biểu thị từ hình
2.6 cho đến hình 2.8.
Giá trị biến thiên của βz đƣợc tính theo biểu thức:
z 

 ze   zi
2

Bảng 2.2 : Các giá trị đo được từ khảo sát theo sơ đồ dẫn
động lái của xe SKODA 706 RTO.

[10]
Βze
[10]
βzi
[10]
βz
[10]

1

3

5

7

10

20

30

40

50

0,50

1,50

2,50

2,83

3,67

8,00

12,50

16,50

20,00

0,67

1,60

2,67

3,50

5,00

11,33

17,00

24,00

31,50

0,58

1,55

2,58

3,17

4,33

9,67

14,75

18,92

25,75

Hình 2.3: Sơ đồ dẫn động lái cầu sau của xe SKODA 709 RTO.

Trang 17


Hình 2.6 : Sự phụ thuộc của các góc quay các bánh xe cầu
sau βz,, βze, βzi vào góc gập  ở xe SKODA 706 RTO.

Bảng 2.3: Các giá trị đo được từ khảo sát theo sơ đồ dẫn động
lái của xe MAGIRUS – D.260.

[10]
Βze
[10]
βzi
[10]
βz
[10]

1

3

5

7

10

20

30

40

50

0,33

1,33

2,33

3,00

5,17

11,00

15,17

19,17

25,33

0,50

1,83

3,00

3,83

6,00

12,00

17,67

22,75

27,67

0,42

1,58

2,67

3,42

5,58

11,50

16,42

20,95

23,00

Trang 18


Hình 2.4: Sơ đồ dẫn động lái cầu sau của xe MAGIRUS-D.260.

Hình 2.7: Sự phụ thuộc của các góc quay các bánh xe cầu sau
βz, βze, βzi vào góc gập  ở xe MAGIRUS-D.260.

Trang 19


Bảng 2.4 : Các giá trị đo được từ khảo sát theo sơ đồ dẫn
động lái của xe IKARUS 280. 08

[10]
Βze
[10]
βzi
[10]

βz
[10]

1

3

5

7

10

20

30

40

50

0,50

1,00

2,17

3,00

4,00

7,25

10,50

12,83

15,00

1,00

2,00

3,50

4,83

5,67

9,75

13,33

17,75

22,00

0,75

1,50

2,83

3,92

4,83

8,50

11,58

15,28

18,50

Hình 2.5: Sơ đồ dẫn động lái cầu sau của xe IKARUS 280. 08

Trang 20


Hình 2.8: Sự phụ thuộc của các góc quay các bánh xe cầu sau
βz, βze, βzi vào góc gập  ở xe IKARUS 280. 08.

2.3. TÍNH TOÁN TỈ SỐ TRUYỀN DẪN ĐỘNG LÁI CỦA CẦU
SAU.
Ở xe bus khớp, nếu chúng ta biết đƣợc mối quan hệ giữa góc quay trung
bình của các bánh xe dẫn hƣớng cầu sau βz và các góc gập  giữa hai phần
thân xe thì chúng ta tính đƣợc tỉ số truyền dẫn động lái của cầu sau iz
iz 

z


(2.24)

Với các loại xe bus khớp đặc trƣng đã chọn ở phần trên thì thực tế khảo
sát : iz 0,6.
2.4. KHẢO SÁT BÁN KÍNH QUAY VÒNG CỦA VẾT BÁNH XE
CẦU GIỮA VÀ CẦU SAU.
Ở phần này, chúng ta sẽ sử dụng mô hình phẳng một vết của xe bus khớp
có cầu dẫn hƣớng theo hình 2.1

Trang 21


Hình 2.1: Model phẳng một vết của xe bus khớp có cầu trước
và cầu sau dẫn hướng với giả thuyết các bánh xe cứng tuyệt đối.
Đối với các loại xe bus khớp đã chọn (đƣợc liệt kê ở bảng 2.1), chúng ta
tiến hành khảo sát (theo mô hình 2.1 trong tỉ lệ thu nhỏ 1:20) mối quan hệ
giữa góc quay trung bình của các bánh xe cầu trƣớc βp, kích thƣớc đặc trƣng
b, bán kính quay vòng của tâm cầu giữa R12, bán kính quay vòng của tâm
cầu sau R21 với góc gập  và góc quay trung bình của các bánh xe cầu sau
βz theo các giá trị ở bảng 2.2 cho đến bảng 2.4
Các giá trị khảo sát đƣợc của các mối quan hệ cần tìm chúng ta đƣa vào
bảng 2.5 cho đến bảng 2.7. Trong các bảng này cũng đƣợc tính và đƣa vào
hiệu số giữa các bán kính quay vòng (R12 – R21)
Hiệu số (R21 – R12) cho chúng ta thấy: Các loại xe bus khớp đặc trƣng đã
chọn đáp ứng đến mức độ nào đều kiện trùng khớp giữa vệt lăn của các
bánh xe cầu giữa và cầu sau.
Từ các giá trị tính đƣợc chúng ta thấy các xe bus khớp có kết cấu dẫn

động lái giống xe MAGIRUS – D.206 có hiệu số (R21 – R12) là nhỏ nhất.

Trang 22


Bảng 2.5: Các giá trị đo được và tính toán được cho các loại
xe bus khớp cùng chủng loại với xe SKODA 706 RTO.

[10]
15
20
25
30
35
40

βz
[10]
7,17
9,67
12,13
14,75
17,25
18,92

irz
[-]
0,48
0,48
0,49

0,49
0,49
0,51

βp
[10]
20,50
26,00
31,83
36,33
40,92
44,50

b
R12
R21
R21-R12
[mm] [mm] [mm]
[mm]
2030 14748 14835
87
1687 11130 11220
90
2015 8775 8910
135
1952 7395 7539
144
1970 6285 6465
180
1982 5469 5670

201

Re
Ri
a
[mm] [mm] [mm]
17483 13445 4038
14247 9842 4405
12256 7429 4827
11152 6032 5120
10319 4908 5411
9739 4062 5677

Bảng 2.6: Các giá trị đo được và tính toán được cho các loại
xe bus khớp cùng chủng loại với xe MAGIRUS – D.206

[10]
15
20
25
30
35
40

βz
[10]
8,75
11,50
13,83
16,42

18,75
20,95

irz
[-]
0,58
0,58
0,55
0,55
0,54
0,52

βp
[10]
18,33
23,67
28,00
32,67
37,00
40,00

b
R12
R21
R21-R12
[mm] [mm] [mm]
[mm]
2740 16680 16740
60
2656 12849 12939

90
2557 10350 10422
72
2500 8736 8766
30
2506 7554 7590
36
2425 6645 6639
-6

Re
Ri
a
[mm] [mm] [mm]
19716 15264 4452
16310 11413 4897
14206 8853 5353
12921 7152 5769
12031 5914 6117
11383 4930 6453

Bảng 2.7: Các giá trị đo được và tính toán được cho các loại
xe bus khớp cùng chủng loại với xe IKARUS 280. 08

[10]
15
20
25
30
35

40

βz
[10]
7,00
8,50
10,75
12,50
13,88
15,28

irz
[-]
0,47
0,43
0,43
0,42
0,40
0,38

βp
[10]
19,50
24,00
29,00
34,00
37,42
42,00

b

R12
R21
R21-R12
[mm] [mm] [mm]
[mm]
2070 15466 15568
102
1920 12110 12170
60
1780 9900 9940
40
1810 8170 8230
60
1710 7100 7110
10
1700 6125 6125
0

Trang 23

Re
Ri
a
[mm] [mm] [mm]
18472 14180 4292
15501 10768 4733
13642 8529 5113
12268 6778 5490
11475 5651 5824
10778 4634 6114