Luận án Nghiên cứu hệ thống treo đoàn xe theo hướng giảm tải trọng động

c t ần s ố không gian nh ư sau: 
 −w
 Ω 
 G()dΩ = G( d Ω 0 )   (2.43) 
 Ω0 
 −w
 n 
 Gd (n)= G d (n 0 )   (2.44) 
 n0 
 Trong đó: 
 52 
 - Ω là t ần s ố góc không gian (rad/m); 
 - n là t ần s ố không gian, (n= Ω/2 π); 
 - Ω0 là t ần s ố góc không gian chu ẩn; 
 - n0 là t ần s ố không gian chu ẩn; 
 - Gd(Ω), G d(n) l ần l ượt là m ật độ ph ổ công su ất t ại t ần s ố góc Ω và t ần s ố n; 
 - w là s ố mũ đặc tr ưng c ủa ph ổ công su ất c ủa đường. 
 Các c ấp m ấp mô m ặt đường và các thông s ố đại di ện cho m ấp mô được quy 
định trong tiêu chu ẩn ISO 8608:2016. V ới w=2 là s ố mũ đặc tr ưng c ủa ph ổ công 
su ất c ủa đường và G d(Ω0)và G d(n 0) các thông s ố mấp mô được th ể hi ện theo B ảng 
2.1 và Hình 2.12. 
 Bảng 2.1 Thông s ố của các c ấp đường theo tiêu chu ẩn ISO 8608:2016 
 Lo ại Độ mấp mô c ủa m ặt đường 
 đường 
 Gi ới h ạn d ưới Trung bình Gi ới h ạn trên Trung bình 
 -6 3 -6
 Gd(Ω0) (10 m ); Ω0=1rad/m Gv(Ω) (10 m) 
 A - 1 2 1 
 B 2 4 8 4 
 C 8 16 32 16 
 D 32 64 128 64 
 E 128 256 512 256 
 F 512 1024 2048 1024 
 G 2048 4096 8192 4096 
 H 8192 16384 - 16384 
 -6 3 -6
 Gd(n 0) (10 m ); n 0=0,1 cycles/m Gv(n) (10 m) 
 A - 16 32 6,3 
 B 32 64 128 25,3 
 C 128 256 512 101,1 
 D 512 1024 2048 404,3 
 E 2048 4096 8192 1617 
 F 8192 16384 32768 6468 
 G 32768 65536 131072 25873 
 H 131072 262144 - 103490 
 53 
 Hình 2.12 Phân lo ại c ấp đường theo ISO 8608:2016 
b) T ạo đường ng ẫu nhiên b ằng ph ươ ng pháp hàm điều hòa 
 Biên d ạng đường ng ẫu nhiên theo ph ươ ng d ọc xe có th ể được xây d ựng hàm 
sin v ới các b ước sóng, biên độ và pha khác nhau. Gi ả sử xe chuy ển động v ới v ận 
tốc v không đổi trên đường có chi ều dài L. M ột biên d ạng đường h(x) có th ể được 
mô t ả bởi t ổng các hàm điều hòa theo công th ức sau: 
 N
 h(x)=∑ Ai sin( Ω−ϕ i x i ) (2.45) 
 i= 1
 Trong đó: 
 - Ai là biên độ (m); 
 - Ωi là t ần s ố góc không gian (rad/m); 
 - φi là pha c ủa hàm điều hòa (rad), được t ạo ra ng ẫu nhiên trong kho ảng 
[0,2 π]. 
 Ph ươ ng sai c ủa biên d ạng m ặt đường ph ụ thu ộc vào t ần s ố góc không gian và 
bước th ời gian ∆Ω =( ΩN-Ωi)/N s ẽ tạo ra m ật độ ph ổ công su ất Φ(Ω) n ếu A i được xác 
định theo công th ức sau: 
 54 
 ∆Ω
 A=ΦΩ ( ) (i =÷ 1 N) (2.46) 
 i i π
 Ngoài ra, có th ể tạo ra đường ng ẫu nhiên trong mi ền th ời gian h(t) theo công 
th ức sau: 
 N
 h(t)=∑ An sin(n ω−ϕ o t n ) (2.47) 
 i= 1
 ∆Ω
 A=ΦΩ () (i1N) =÷ (2.48) 
 n n π
 Trong đó: ω0=2 πv/L 
 Khi xây d ựng biên d ạng đường ng ẫu nhiên theo ISO 8608:2016, Φ(Ω0), 
Φ(Ωn) được l ấy theo Bảng 2.1 và chi ều cao h(x) theo m ặt đường được xác định theo 
công th ức sau: 
 N N ∆Ω
 h(x)=∑ 2.Gdi (n ). ∆ n.cos(2 π∆+ϕ= .i. n.x i ) ∑ 2.G di ( Ω ). .cos( Ω+ϕ ii .x ) (2.49) 
 i= 1 i= 1 π
 1
 ∆n = 
 L
2.7.2. Hàm xung cosin 
 Mấp mô cosin là m ấp mô đơ n, th ường g ặp trong th ực t ế nh ư g ồ gi ảm t ốc 
ho ặc các ch ướng ng ại v ật trên đường. Mô hình m ấp mô cosin được mô t ả nh ư Hình 
2.13 và công th ức (2.50). 
 Hình 2.13 Mấp mô cosin 
 1 x  
  hmax 1− cos 2π   ,0 khi < x < L (2.50) 
 z( x ) = 2 L  
 
 0 ,khi x≤ 0; x ≥ L
2.8. Cấu trúc mô hình động l ực h ọc ĐXSMRM 
 Dựa vào h ệ ph ươ ng trình t ừ (2.1) đến (2.50), lu ận án đư a ra c ấu trúc mô hình 
động l ực h ọc ĐXSMRM nh ư Hình 2.14. Mô hình được mô t ả bằng các kh ối (I) đến 
(VII), mô hình bánh xe, các lực, mô men liên k ết. 
 55 
 Hình 2.14 Cấu trúc mô hình động l ực h ọc ĐXSMRM 
 Kh ối I, III: mô t ả kh ối l ượng được treo c ủa X ĐK, SMRM theo các ph ươ ng 
trình t ừ (2.1) đến (2.3) và t ừ (2.6) đến (2.8). M ỗi mô đun được thi ết l ập v ới 3 b ậc t ự 
do (z 1, φ1, β1), (z 2, φ2, β2). Đầu vào c ủa các kh ối này là các thành ph ần ngo ại l ực 
(l ực c ản khí động F wx1 , F wx2); l ực, mô men liên k ết t ừ kh ớp n ối và h ệ th ống treo; mô 
men tr ục ch ủ động. 
 Kh ối II, IV: mô t ả kh ối l ượng không được treo c ủa X ĐK, SMRM (tr ục xe) 
theo các ph ươ ng trình t ừ (2.4), (2.5) và (2.9). M ỗi mô đun được thi ết l ập v ới 2 b ậc 
tự do ( ξAi , βAi ) cho m ột tr ục. Các tr ục xe liên k ết v ới h ệ th ống treo thông qua các l ực 
và mô men liên k ết. Tr ục xe liên k ết v ới bánh xe thông qua l ực đàn h ồi c ủa l ốp 
(F CLij ). 
 Kh ối V: mô t ả hệ th ống treo X ĐK, trong đó kh ối l ượng c ủa thanh cân b ằng 
của tr ục 2, 3 X ĐK theo các ph ươ ng trình t ừ (2.10) đến (2.17) v ới 2 b ậc t ự do là góc 
lắc d ọc ( θ11 và θ12 ). Đầu vào c ủa mô đun là các l ực liên k ết h ệ th ống treo tr ục 2, 3. 
 Kh ối VI: mô t ả động l ực h ọc thanh cân b ằng d ọc c ủa h ệ th ống treo s ử dụng 
nhíp theo các công th ức t ừ (2.18) đến (2.21) v ới 4 t ọa độ suy r ộng ( θ21, θ22, θ31, θ32). 
Đầu vào c ủa mô đun này là các l ực liên k ết c ủa h ệ th ống treo nhíp. 
 Kh ối VII: mô t ả động l ực h ọc dòng khí trong đường ống c ủa h ệ th ống treo 
khí nén theo mô hình GENSYS, theo các công th ức (2.22) và t ừ (2.33) đến (2.42) 
với 6 t ọa độ suy r ộng (w sij ). Đầu vào c ủa mô đun là các l ực đàn h ồi và l ực c ản trong 
hệ th ống treo khí nén. 
 56 
 Bánh xe nh ận kích động t ừ mặt đường thông qua biên d ạng đường (h ij ) và tác 
động tr ở lại m ặt đường là ph ản l ực bánh xe (F zij ). M ặt đường được xây d ựng v ới 2 
dạng kích động: ng ẫu nhiên và xung cosin theo ph ươ ng trình (2.49) và (2.50). V ới 
hệ th ống treo c ủa SMRM được xây d ựng v ới 2 mô hình con: mô hình s ử dụng nhíp 
(kh ối VI) và mô hình s ử dụng h ệ th ống treo khí nén (kh ối VII). Mô hình này được 
sử dụng để kh ảo sát đánh giá, so sánh theo các tiêu chí nêu t ại m ục 1.4. 
2.9. Điều ki ện đầu vào 
 Mô hình v ới các h ệ ph ươ ng trình được mô ph ỏng b ằng ph ần m ềm mô ph ỏng 
số. Để gi ải h ệ ph ươ ng trình vi phân đã thi ết l ập c ần xác định các thông s ố sau: 
 - Định nghĩa các hàm đầu vào, trong đó có hàm kích động c ủa m ặt đường. 
 - Xác định các điều ki ện đầu cho các t ọa độ suy r ộng. 
 - Xác định các thông s ố cấu trúc. 
a) Định ngh ĩa các hàm đầu vào 
 Đường ng ẫu nhiên được xây d ựng b ằng ph ươ ng pháp Sinusoidal đã được 
trình bày trong mục 2.7.1. Theo ph ươ ng pháp này xây d ựng được 6 lo ại đường ng ẫu 
nhiên t ừ A đến F làm hàm đầu vào cho mô hình kh ảo sát (Hình 2.15). Đối v ới kích 
động xung cosin, hàm đầu vào được cho d ạng t ường minh theo công th ức (2.50). 
 Do xe ch ỉ chuy ển động th ẳng đều nên khi mô ph ỏng các mô men ch ủ động 
Mij trong công th ức (2.2) và (2.8) được xác định t ừ các điều ki ện c ản để cho đoàn xe 
chuy ển động đều khi đi th ẳng. V ới gi ả thi ết mô men trên các bánh xe ch ủ động là 
bằng nhau và được xác định t ừ các điều ki ện l ực c ản khi xe chuy ển động đều ở vận 
tốc v 0 nh ư sau: 
 1 1
 M =M =M =M = ((G+G )gf+ ρC A v2 )r (2.51) 
 21 22 31 324 1 2 2 xx1o21
 Trong đó, G 1 và G 2 là kh ối l ượng toàn b ộ của X ĐK và SMRM, theo s ố li ệu 
tại Ph ụ lục 1. 
 Hình 2.15 Biên d ạng đường ng ẫu nhiên lo ại A đến F 
 57 
b) Xác định điều ki ện đầu cho các t ọa độ suy r ộng 
 Từ các ph ươ ng trình (2.1) đến (2.9), (2.20), (2.34) có các điều ki ện đầu cho 
các t ọa độ suy r ộng sau: 
 ɺɺx1,0= ɺɺx 2,0 = 0
  (2.52) 
 xɺ1,0= x ɺ 2,0 = v 0
 ɺɺ ɺɺ ɺɺ ɺɺ
 ɺɺz1,0== ɺɺz 2,00;ϕϕɺɺ 1,0 == ɺɺ 2,0 0; ββ 1,0 == 2,0 0; ξAi ,0 = 0; β Ai ,0 = 0 (2.53) 
 ɺɺ
 θ ij,0=0;wɺɺ ij ,0 = 0 (2.54) 
c) Thông s ố cấu trúc 
 Thông s ố cấu trúc c ủa ĐXSMRM sử dụng cho mô hình mô ph ỏng nh ư Ph ụ 
lục 1 (có ghi ngu ồn tham kh ảo) v ới hai tr ạng thái: đầy t ải và 12% t ải. Các thông s ố 
với tr ường h ợp 12% t ải để ph ục v ụ so sánh k ết qu ả mô ph ỏng v ới k ết qu ả thí 
nghi ệm (Ch ươ ng 4). Các thông s ố cấu trúc g ồm: 
 - Kích th ước hình h ọc được đo tr ực ti ếp t ừ xe th ực t ế; 
 - Khối l ượng: kh ối l ượng được treo, không được treo, kh ối l ượng toàn b ộ và 
phân b ố kh ối l ượng toàn b ộ trên các bánh xe được cân từ xe th ực t ế, tham kh ảo t ừ 
báo cáo k ết qu ả th ử nghi ệm c ủa c ơ quan qu ản lý; 
 - Mô men quán tính tham kh ảo theo thông s ố thi ết k ế của nhà s ản xu ất cho xe 
th ực t ế; 
 - Độ cứng l ốp của ĐXSMRM, độ cứng nhíp X ĐK, hệ số cản gi ảm ch ấn 
XĐK tham kh ảo từ tài li ệu; 
 - Các thông s ố của hai h ệ th ống treo SMRM (nhíp, khí nén) s ử dụng cho các 
ph ươ ng án kh ảo sát so sánh được tham kh ảo t ừ thông s ố thi ết k ế của nhà s ản xu ất 
theo m ục 2 c ủa Ph ụ lục 1. 
2.10. Kết lu ận Ch ươ ng 2 
 Ch ươ ng 2 c ủa lu ận án đã xây d ựng mô hình động l ực h ọc ĐXSMRM để xác 
định t ải tr ọng động, các k ết qu ả đạt được nh ư sau: 
 1. Đã xây d ựng mô hình động l ực h ọc không gian c ủa ĐXSMRM b ằng 
ph ươ ng pháp tách c ấu trúc h ệ nhi ều v ật (MBS) và h ệ ph ươ ng trình Newton-Euler 
với hai lo ại h ệ th ống treo được xây d ựng thành hai mô hình con. Trong đó, h ệ th ống 
treo khí nén được xây d ựng trên c ơ s ở sử dụng mô hình GENSYS, đóng vai trò là 
mô hình thích nghi. 
 2. Mô hình động l ực h ọc ĐXSMRM là d ạng chuy ển động ( Weight-in-
Moving ) có th ể kh ảo sát v ới nhi ều kích động m ặt đường, nhi ều c ấp v ận t ốc, m ức t ải. 
 58 
 CH ƯƠ NG 3: KHẢO SÁT T ẢI TR ỌNG ĐỘNG VÀ TH ỜI 
 GIAN TÁCH BÁNH CỦA XE S Ơ MI R Ơ MOÓC 
 Mô hình động l ực h ọc không gian ĐXSMRM xây d ựng trong Ch ươ ng 2 
được mô ph ỏng b ằng ph ần m ềm mô ph ỏng s ố với thu ật toán gi ải “ode 5, fixed-step” 
và được ki ểm ch ứng trong Ch ươ ng 4, s ử dụng cho các ph ươ ng án kh ảo sát trong 
ch ươ ng này. Ch ươ ng 3 đánh giá kh ả năng gi ảm t ải tr ọng động của h ệ th ống treo khí 
nén so v ới h ệ th ống treo kim lo ại (nhíp) truy ền th ống theo các tiêu chí nh ư hệ số tải 
tr ọng động (DLC), hệ số áp l ực đường động (DLSF), t ải tr ọng toàn b ộ lớn nh ất 
(F z,max ), hệ số tải tr ọng (kdmax , k dmin ) và đánh giá an toàn động l ực h ọc theo tiêu chí 
th ời gian tách bánh (t tachbanh ). Hàm kích động được s ử dụng cho các ph ươ ng án so 
sánh g ồm kích động ng ẫu nhiên, xung cosin. Xu ất phát t ừ mục tiêu nghiên c ứu là 
đánh giá kh ả năng gi ảm tải tr ọng động và th ời gian tách bánh c ủa SMRM treo khí 
so v ới SMRM treo nhíp, các ph ươ ng án kh ảo sát được th ực hi ện gồm: 
 Ph ươ ng án 1: So sánh tải tr ọng động c ủa SMRM treo khí và SMRM treo 
nhíp với v ận t ốc và lo ại đường thay đổi. 
 Ph ươ ng án 2: Kh ảo sát tải tr ọng động, t ải tr ọng l ớn nh ất của SMRM treo khí, 
SMRM treo nhíp với v ận t ốc, lo ại đường và m ức t ải thay đổi. 
 Ph ươ ng án 3: Ảnh h ưởng c ủa m ặt đường đến ph ản l ực bánh xe c ủa SMRM 
treo khí; 
 Ph ươ ng án 4: So sánh th ời gian tách bánh c ủa SMRM treo khí và SMRM 
treo nhíp. 
3.1. Các ph ươ ng án kh ảo sát 
 Luận án th ực hi ện 4 ph ươ ng án đều liên quan đến t ải tr ọng và an toàn động 
lực h ọc theo B ảng 3.1. Nh ư các phân tích trong Ch ươ ng 1, có 4 y ếu t ố ảnh h ưởng 
đến t ải tr ọng động là v ận t ốc, lo ại đường, m ức t ải và lo ại h ệ th ống treo, do đó lu ận 
án chia ra các ph ươ ng án kh ảo sát và so sánh gi ữa hai lo ại h ệ th ống treo nh ư sau: 
 - Ph ươ ng án 1 th ực hi ện v ới m ức đầy t ải, thay đổi v ận t ốc 20:10:100 km/h và 
lo ại đường ng ẫu nhiên t ừ A đến F, nh ằm đánh giá kh ả năng gi ảm t ải tr ọng động c ủa 
hệ th ống treo khí nén trên SMRM theo hai tiêu chí DLC, DLSF, so sánh gi ữa hai 
lo ại h ệ th ống treo. K ết qu ả đư a ra các đồ th ị so sánh F z,dyn trong mi ền th ời gian ứng 
với m ột m ức v ận t ốc, m ột lo ại đường; đồ th ị so sánh DLC theo vận t ốc v ới t ừng lo ại 
đường ng ẫu nhiên t ừ A đến F; b ảng s ố li ệu m ức gi ảm c ủa DLC, DLSF trên t ừng 
tr ục. 
 - Phươ ng án 2 th ực hi ện v ới lo ại đường ng ẫu nhiên t ừ A đến F, thay đổi v ận 
tốc 20:20:100 km/h và m ức t ải 20:20:120%, 150%, do h ệ th ống treo khí nén có kh ả 
năng thay đổi độ cứng theo m ức t ải nên ph ươ ng án kh ảo sát này nh ằm đánh giá quy 
lu ật thay đổi c ủa DLC theo m ức t ải, đánh giá kh ả năng gi ảm t ải tr ọng động, t ải 
tr ọng toàn b ộ của h ệ th ống treo khí nén trên SMRM, là một trong n ăm ưu điểm đã 
nêu t ại m ục 1.3.1. Kết qu ả đư a ra đồ th ị DLC, F z,max của SMRM treo khí theo m ức 
tải ứng v ới các v ận t ốc và lo ại đường; đồ th ị so sánh DLC, F z,max của SMRM treo 
khí và SMRM treo nhíp theo m ức t ải v ới m ột lo ại đường, m ột m ức v ận t ốc; đồ th ị 
 59 
so sánh DLC c ủa SMRM treo khí và SMRM treo nhíp theo lo ại đường với m ột mức 
tải, m ột m ức v ận t ốc; bảng s ố li ệu m ức gi ảm c ủa DLC, F z,max . Từ các k ết qu ả kh ảo 
sát này, theo các gi ới h ạn c ủa DLC, DLSF có th ể tìm ra các v ận t ốc an toàn gi ới h ạn 
ứng v ới m ỗi lo ại đường và m ỗi m ức t ải. 
 - Ph ươ ng án 3 kh ảo sát ở tr ạng thái đầy t ải v ới kích động ng ẫu nhiên đường 
lo ại A đến F, v ận t ốc thay đổi 20:20:100 km/h, nh ằm đánh giá m ức độ tăng, gi ảm 
của ph ản l ực bánh xe (F z) ảnh h ưởng nh ư th ế nào đến an toàn động l ực h ọc c ủa xe 
để đư a ra các khuy ến cáo v ận t ốc xe ch ạy phù h ợp v ới t ừng lo ại đường. 
 - Ph ươ ng án 4 kh ảo sát v ới tr ạng thái đầy t ải, v ận t ốc thay đổi 20:10:100 
km/h, với kích động xung cosin có chi ều cao m ấp mô thay đổi 30:10:80 mm, nh ằm 
đánh giá kh ả năng gi ảm th ời gian tách bánh c ủa SMRM treo khí so v ới SMRM treo 
nhíp, để th ấy m ột ưu điểm n ữa c ủa h ệ th ống treo khí nén. 
 Bảng 3.1 Các ph ươ ng án kh ảo sát 
 Các ph ươ ng án kh ảo sát Vận t ốc xe Mức t ải Hàm kích Tiêu chí Lo ại h ệ 
 (km/h) (%) động đánh giá th ống treo 
Ph ươ ng án 1: (mục 3.2) 20:10:100 100% Ng ẫu nhiên: DLC, - Khí nén 
So sánh t ải tr ọng động c ủa (đầy t ải) Cấp đường DLSF - Nhíp 
SMRM treo khí và SMRM từ A đến F 
treo nhíp v ới v ận t ốc và lo ại 
đường thay đổi 
Ph ươ ng án 2: (mục 3.3) 20:20:100 20:20:120% Ng ẫu nhiên: DLC, - Khí nén 
Kh ảo sát t ải tr ọng động, t ải và 150% Cấp đường Fz,max - Nhíp 
tr ọng l ớn nh ất c ủa SMRM từ A đến F 
treo khí, SMRM treo nhíp 
với v ận t ốc, lo ại đường và 
mức tải thay đổi 
Ph ươ ng án 3: ( mục 3.4) 20:20:100 100% Ng ẫu nhiên: kdmax , Khí nén 
Ảnh h ưởng c ủa m ặt đường (đầy t ải) Cấp đường kdmin 
đến ph ản l ực bánh xe c ủa từ A đến F 
SMRM treo khí 
Ph ươ ng án 4: (mục 3.5) 20:10:100 100% Xung cosin: ttachbanh - Khí nén 
So sánh t ải th ời gian tách (đầy t ải) hmax = - Nhíp 
bánh c ủa SMRM treo khí và 30:10:80mm 
SMRM treo nhíp L = 500 mm 
 Trong ph ạm vi nghiên c ứu, lu ận án không can thi ệp vào k ết c ấu c ủa xe, mà 
ch ỉ sử dụng h ệ th ống treo phù h ợp (h ệ th ống treo khí nén và nhíp), mô hình hóa 
thành hai mô hình con, do đó các ph ươ ng án kh ảo sát v ới thông s ố đầu vào liên 
quan đến quá trình vận hành, khai thác s ử dụng xe bao g ồm: v ận t ốc xe, lo ại đường 
và m ức t ải nh ằm tìm ra các vận t ốc an toàn gi ới h ạn để khuy ến cáo cho ng ười s ử 
dụng. Trong đó, đường và v ận t ốc đóng vai trò là y ếu t ố kích động, m ức t ải đóng 
vai trò là y ếu t ố tác động. Vận t ốc xe được kh ảo sát t ừ 20 km/h đến 100 km/h bao 
ph ủ kho ảng v ận t ốc cho phép c ủa xe, ĐXSMRM b ị gi ới h ạn v ận t ốc chuy ển động 
nên v ận t ốc l ớn nh ất kh ảo sát là 100 km/h. Về lo ại đường, các ph ươ ng án kh ảo sát 
sử dụng hai lo ại đường: ng ẫu nhiên t ừ A đến F và xung cosin, đại di ện cho các lo ại 
đường thông d ụng hi ện nay. M ặc dù v ới lo ại đường x ấu ( đường lo ại E, F) v ận t ốc 
 60 
của xe không th ể lên đến 100 km/h, tuy nhiên trong ph ạm vi nghiên c ứu, lu ận án 
th ực hi ện các kh ảo sát bao quát nh ất. V ề mức t ải, xe được phép ch ất t ải t ừ 0% 
(không tải) đến 100% ( đầy t ải), tuy nhiên m ức t ải được quy định theo giá tr ị 
CPTGGT theo các gi ới h ạn v ề tải tr ọng nêu t ại m ục 1.2.2. Giá tr ị kh ối l ượng 
CPTGGT th ường nh ỏ hơn so v ới kh ả năng ch ịu t ải theo thi ết k ế của xe (ví d ụ gi ới 
hạn kh ối lượng cho phép trên c ụm tr ục ba là 24 t ấn, t ức 8 t ấn trên m ột tr ục, nh ưng 
giá tr ị kh ả năng ch ịu t ải theo thi ết k ế của c ụm tr ục ba của xe là 39 t ấn, t ức 13 t ấn 
trên m ột tr ục). Do đó, lu ận án th ực hi ện kh ảo sát mức t ải lên đến 150%. V ề tiêu chí 
đánh giá theo mục 1.4 g ồm các tiêu chí liên quan đến t ải tr ọng và th ời gian tách 
bánh. Ph ươ ng án 1, 2, 4 có th ực hi ện so sánh gi ữa hai h ệ th ống treo (khí nén và 
nhíp) để th ấy tính ưu vi ệt c ủa h ệ th ống treo khí nén. 
 Với ph ươ ng án 2, khi thay đổi kh ối l ượng hàng hóa chuyên ch ở (sau đây g ọi 
là t ải) ảnh h ưởng đến các thông s ố sau (B ảng 3.2): 
 - Kh ối l ượng toàn b ộ SMRM (M 2) và phân b ố kh ối l ượng toàn b ộ trên các 
tr ục (m ti), ch ốt kéo (m ck ), kh ối l ượng được treo (m 2); 
 - Áp su ất trong ballon khí nén c ủa h ệ th ống treo khí (p 0). Từ tải tr ọng t ĩnh 
trên m ỗi bánh xe s ẽ xác định được l ực tác d ụng lên ballon khí nén, t ừ đó tính được 
áp su ất trong ballon khí nén theo công th ức (2.42). 
 Các giá tr ị kh ối l ượng v ới m ức t ải thay đổi t ừ 12%÷150% được cân th ực t ế, 
được s ử dụng làm thông s ố đầu vào cho các ph ươ ng án kh ảo sát. 
 Bảng 3.2 Các thông s ố đầu vào với m ức t ải thay đổi 
 Thông Mức t ải (%) 
 số 12 20 40 60 80 100 120 150 
 M2 (kg) 9596 12220 18780 25340 31900 38460 45020 54860 
 mt1 (kg) 4584 4663 4858 5053 5249 5444 5639 5932 
 mt2 (kg) 3407 3924 5216 6508 7800 9092 10385 12323 
 mt3 (kg) 3407 3924 5216 6508 7800 9092 10385 12323 
 mt4 (kg) 2276 2780 4040 5300 6560 7820 9080 10971 
 mt5 (kg) 2276 2780 4040 5300 6560 7820 9080 10971 
 mt6 (kg) 2276 2780 4040 5300 6560 7820 9080 10971 
 mck (kg) 2768 3880 6660 9439 12219 14999 17779 21948 
 m2 (kg) 7346 9970 16530 23090 29650 36210 42770 52610 
 p0 (bar) 2,55 3,06 4,34 5,62 6,90 8,18 9,46 9,50 
 Trong các bài toán so sánh gi ữa h ệ th ống treo khí nén và h ệ th ống treo s ử 
dụng nhíp, thông s ố độ cứng và h ệ số cản c ủa h ệ th ống treo nh ư B ảng 3.3. Các 
thông s ố này tham kh ảo t ừ thông s ố thi ết k ế của công ty DOOSUNG cho hai 
SMRM t ươ ng đươ ng (m ột s ử dụng nhíp và m ột s ử dụng h ệ th ống treo khí nén) theo 
mục 2 c ủa Ph ụ lục 1. Đối v ới SMRM treo khí, các giá tr ị độ cứng, h ệ số cản trong 
hệ th ống treo khí nén được s ử dụng ở tr ạng thái t ĩnh (t ức giá tr ị ban đầu). H ệ th ống 
treo khí nén c ủa SMRM có hai thành ph ần gi ảm ch ấn: m ột gi ảm ch ấn riêng bi ệt có 
hệ số cản (K) và m ột h ệ số cản trong n ội b ộ hệ th ống treo (K zβ). Độ cứng trong h ệ 
th ống treo khí nén đư a ra trong B ảng 3.3 là t ổng c ủa C ez và C vz . 
 61 
 Bảng 3.3 Các thông s ố hệ th ống treo 
 Hệ th ống treo Độ cứng Hệ số cản gi ảm Hệ số cản nội b ộ 
 (N/m) ch ấn riêng bi ệt hệ th ống treo 
 (Ns/m) (Ns/m) 
 Nhíp 313.700 13.320 / 
 (Không đổi) (Không đổi) 
 12% t ải 70.426 15.000 12.149 
 20% t ải 82.680 15.000 12.149 
 40% t ải 117.240 15.000 12.149 
 60% t ải 151.800 15.000 12.149 
 Khí nén 
 80% t ải 186.370 15.000 12.149 
 100% t ải 220.840 15.000 12.149 
 120% t ải 255.490 15.000 12.149 
 150% t ải 256.480 15.000 12.149 
3.2. So sánh t ải tr ọng động c ủa SMRM treo khí và SMRM treo 
 nhíp với v ận t ốc và lo ại đường thay đổi (Ph ươ ng án 1) 
 Ch ươ ng 1 đã phân tích h ệ số tải tr ọng động (DLC) ph ụ thu ộc 4 y ếu t ố: ki ểu 
lo ại hệ th ống treo (nhíp, khí), lo ại đường, v ận t ốc và t ải. Trong ph ần này kh ảo sát so 
sánh DLC c ủa SMRM s ử dụng h ệ th ống treo khí nén và SMRM s ử dụng nhíp theo 
vận t ốc v=20:10:100 km/h v ới t ừng lo ại đường ng ẫu nhiên t ừ A đến F t ại tr ạng thái 
đầy t ải. K ết qu ả đánh giá theo DLC, DLSF và bi ểu di ễn Fz,dyn trong mi ền th ời gian. 
 Tải tr ọng động Fz,dyn (F CL ) tr ục 4, 5, 6 v ới đường lo ại A và v ận t ốc 20 km/h, 
bi ểu di ễn trong mi ền th ời gian nh ư đồ th ị Hình 3.1. 
 62 
 Hình 3.1 Tải tr ọng động trong mi ền th ời gian 
 Từ đồ th ị Hình 3.1 có th ể th ấy r ằng, trên đường lo ại A, v ận t ốc 20 km/h, t ải 
tr ọng động (F z,dyn ) trên c ả 3 tr ục c ủa SMRM s ử dụng h ệ th ống treo khí nén nh ỏ hơn 
khá nhi ều so v ới SMRM s ử dụng nhíp. 
 So sánh DLC tr ục 4, 5, 6 c ủa SMRM s ử dụng hai lo ại h ệ th ống treo theo v ận 
tốc, ứng v ới t ừng lo ại đường nh ư Hình 3.2 và Ph ụ lục 4. 
 Hình 3.2 DLC theo v ận t ốc với hai lo ại h ệ th ống treo 
 Kh ảo sát DLC theo lo ại đường v ới m ức đầy t ả