Thiết kế kỹ thuật xe tải tự đổ dựa trên xe Chassis Huyndai Mighty EX8
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.48 MB, 72 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ </b>
<b>LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP </b>
<b>THIẾT KẾ KỸ THUẬT XE TẢI TỰ ĐỔ </b>
<b>DỰA TRÊN XE CHASSIS HUYNDAI MIGHTY EX8 </b>
<b>Ngành: Kỹ thuật cơ khí Chun ngành: Cơ khí ơ tơ </b>
<b>Giảng viên hướng dẫn : ThS. Phạm Văn Thức Sinh viên thực hiện : Mai Trung Hiếu </b>
<b>MSSV: 17H1080008 Lớp: CO17CLCA </b>
<b>TP. Hồ Chí Minh, 2022 </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>LỜI CẢM ƠN </b>
Cùng với sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế thế giới thì nền kinh tế Việt Nam ngày nay cũng đang có những bước tiến khá mạnh mẽ với mục tiêu cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Song song với nó chính là nhu cầu của con người địi hỏi ngày một cao hơn. Một trong những nhu cầu đó chính là nhu cầu về nâng vận chuyển hàng hóa. Việc nâng chuyển hàng hóa yêu cầu với số lượng, khối lượng lớn hơn, nhanh hơn đồng thời an toàn và tiết kiệm hơn, đặc biệt là giảm nhẹ được sức lao động của con người.
<b>Trong học kỳ này em được giao đề tài “Thiết kế kỹ thuật xe tải tự đổ dựa trên </b>
<b>xe cơ sở Huyndai MIGHTY EX8”. Đây là một đề tài rất thực tế và ý nghĩa, phù hợp </b>
với điều kiện phát triển của nền công nghiệp ô tô trong nước. Từ cơ sở ô tô chassis HUYNDAI MIGHTY EX8 ta tiến hành thiết kế thùng xe và gắn lên ben SAMMIT sẽ rất phù hợp cho việc vận chuyển hàng giảm nhân công bốc vác phù rất phù hợp để phục vụ cho cơng trình, là điều kiện cần để tạo nên một nước Việt Nam phát triển lớn mạnh hơn.
Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Phạm Văn Thức cùng với sự cố gắng của bản thân bằng cách vận dụng những kiến thức đã học và tìm hiểu thêm thực tế em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên, do mức độ hiểu biết của em còn hạn hẹp và chưa được tiếp xúc nhiều ngoài thực tế, vì vậy khơng thể tránh khỏi những thiếu sót và có thể có những vấn đề chưa hợp lý. Em mong q Thầy Cơ đóng góp ý kiến và phân tích để đề tài cũng như kiến thức của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin cám ơn đến quý thầy cô Ban Giám Hiệu, q thầy Bộ mơn ơ tơ, Viện Cơ khí đã chỉ dạy cho em những kiến thức quý báu và bổ ích trong q trình học tập tại trường để em vững bước hơn trong tương lai phía trước. Em xin chân thành cảm
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>MỤC LỤC </b>
<b>CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE TẢI TỰ ĐỔ ... 1</b>
1.1. Mục đích ý nghĩa của đề tài. ... 1
1.1.1. Nhu cầu sử dụng xe ben và mục đích của đề tài ... 2
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài. ... 3
1.2. Giới thiệu về xe cơ sở ... 3
1.3. Giới thiệu ben và nguyên lý hoạt động ... 9
1.3.1. Giới thiệu chung về các loại ben hiện nay và chọn loại ben thiết kế ... 9
1.3.2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động ... 9
1.3.3 Lý thuyết tính tốn hệ thống thủy lực ... 10
<b>CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ CHUNG Ơ TƠ THIẾT KẾ ... 12</b>
2.3 Tính tốn bố trí chung trọng lượng thành phần xe... 16
2.4. Các thông số cơ bản của xe sau khi thiết kế ... 19
<b>CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC XE TẢI - TỰ ĐỔ HYUNDAI MIGHTY EX8 ... 22</b>
3.1. Xác định tọa độ trọng tâm và tính tốn ổn định của xe tải - tự đổ ... 22
3.1.1. Xác định tọa độ trọng tâm ... 22
3.1.2 Kiểm tra tính ổn định của ơ tơ ... 25
3.2. Tính tốn động lực học kéo của ơ tơ ... 35
3.2.1. Các thông số ban đầu ... 35
3.2.2. Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi của động cơ, đồ thị cân bằng công suất. .... 36
3.2.3. Xây dựng các đồ thị động học, động lực học của ô tô ... 40
3.2.4. Xác định thời gian tăng tốc của ô tô ... 46
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">3.2.5. Xác định quãng đường tăng tốc của ơ tơ ... 47
3.2.6. Tính kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động
4.3.3. Tính bền chốt xoay nâng thùng tải ... 59
4.4. Kiểm tra mối ghép mối ghép giữa thùng tải và khung ô tô ... 60
4.5. Đánh giá về độ bền của các cụm chi tiết, tổng thành ... 61
<b>CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN ... 62</b>
<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 63</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>Danh sách hình vẽ. Chương 1. </b>
Hình 1. 1. Phối cảnh xe tải tự đổ ... 2
Hình 1. 2. Huyndai Mighty EX8 GT S2 ... 3
Hình 1. 3. Sơ đồ nguyên lý hoạt động ben ... 9 Hình 3. 1. Sơ đồ tính tốn tọa độ trọng tâm xe tải - tự đổ khi đầy tải ... 22
Hình 3. 2. Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh dọc khi xe đứng quay đầu lên dốc ... 25
Hình 3. 3. Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh dọc khi xe đứng quay đầu xuống dốc ... 26
Hình 3. 4. Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh khi xe đứng trên đường nghiêng ngang ... 26
Hình 3. 5. Sơ đồ tính bán kính quay vịng nhỏ nhất đến trọng tâm xe ... 27
Hình 3. 6. Sơ đồ kiểm tra ổn định động khi xe quay vịng trên đường nằm ngang ... 28
Hình 3. 7. Sơ đồ tính ổn định động khi ơ tơ quay vịng trên đường nghiêng ngang ... 31
Hình 3. 8. Giá trị góc nâng thùng tự đổ ... 33
Hình 3. 9. Điều kiện để ô tô nâng thùng hàng ổn định: ... 34
Hình 3. 10. Đồ thị đặc tính ngồi động cơ ... 37
Hình 3. 11. Đồ thị cân bằng cơng suất của xe tải - tự đổ ... 39
Hình 3. 12. Đồ thị cân bằng lực kéo ô tô P<small>k</small> – V ... 42
Hình 3. 13. Đồ thị nhân tố động lực học xe D - V ... 44
Hình 3. 14. Đồ thị gia tốc J - V ... 45
Hình 3. 15. Đồ thị gia tốc ngược 1/J ... 46
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">Hình 3. 16. Đồ thị quãng đường, thời gian tăng tốc của ơ tơ ... 48
Hình 4. 5: Sơ đồ tính tốn bền bửng hơng ... 54
Hình 4. 6: Biểu đồ chuyển vị khi lực tác dụng lên bửng hơng ... 55
Hình 4. 7: Biểu đồ ứng suất uốn tổng hợp... 55
Hình 4. 8: Biểu đồ mơ men uốn ... 56
Hình 4. 9. Chốt liên kết giữa thùng tải và cụm hàng ... 57
Hình 4. 10. Chốt liên kết giữa xy lanh và khung phụ ... 58
Hình 4. 11. Chốt xoay nâng hạ thùng tải ... 59
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><b>Danh sách bảng biểu Chương 1: </b>
Bảng 1. 1. Thông số kỹ thuật xe ô tô cơ sở Huyndai Mighty Ex8 ... 4
Bảng 1. 2. Giải pháp tính toán hệ thống thủy lực ... 10
<b>Chương 2: </b> Bảng 2. 1. Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục ... 17
Bảng 2. 2. Thông số kỹ thuật xe ô tô thiết kế ... 19
<b>Chương 3: </b> Bảng 3. 1. Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục và chiều cao trọng tâm khi xe đầy tải... 23
Bảng 3. 2. Tọa độ trọng tâm xe tải - tự đổ ... 24
Bảng 3. 3. Kết quả tính tốn ổn định ngang, ổn định dọc của ô tô tải - tự đổ ... 32
Bảng 3. 4. Bảng thơng số tính kiểm tra động lực học kéo ơ tơ ... 35
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><b>TĨM TẮT LUẬN VĂN </b>
Trong xã hội hiện đại ngày này việc vận chuyển hàng hóa từ nơi này sang nơi khác là rất thường xuyên và quan trọng. Đặc biệt với những loại xe có cơ cấu chuyên dùng kèm theo thì càng được quan tâm hơn. Xe tải tự đổ là một loại xe rất phổ biến hiện nay và giúp ích rất nhiều cho sự phát triển của đất nước. Luận văn này tập trung tính toán, thiết kế một chiếc xe tải tự đổ phù hợp với các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam dành cho các phương tiện lưu thông trên đường bộ hiện nay. Bố cục gồm 5 chương cơ
<b>bản như sau: </b>
<i><b>Chương 1: Giới thiệu tổng quan về xe tải tự đổ </b></i>
Tổng quan về xe tải Huyndai Mighty EX8 và những thông số kỹ thuật của xe.
<i><b>Chương 2: Bố trí chung ơ tơ thiết kế </b></i>
Mô tả những chi tiết kết cấu của thùng hàng, tính tốn khối lượng thùng hàng Lựa chọn ben và lý thuyết tính tốn ben
<i><b>Chương 3: Tính tốn các đặc tính động lực học của ơ tơ </b></i>
Xác định tọa độ trọng tâm của ô tô
Kiểm tra tính tốn ổn định ngang, ổn định dọc khi xe không thao tác cẩu và khi thao tác cẩu.
Xây dựng các đồ thị: đường đặc tính ngồi, cân bằng công suất, cân bằng lực kéo, nhân tố động lực học,….
<i><b>Chương 4: Tính tốn kiểm tra bền </b></i>
Kiểm tra bền dầm sàn thùng, khung lắp ghép cẩu, các mối ghép,…và so sánh với
<i><b>các điều kiện bền. </b></i>
Kiểm tra tính phù hợp khi trích cơng suất kéo bơm
<b>Đánh giá chung về độ an toàn khi xe tham gia giao thông </b>
<i><b>Chương 5: Kết luận </b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b>CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE TẢI TỰ ĐỔ </b>
Cơ sở thiết kế.
Thiết kế để sản xuất lắp ráp mang nhãn hiệu hàng hóa trong nước theo thông tư 45/2015/TT-BGTVT, thông tư 42/2014/TT-BGTVT, thông tư 54/2014/TT-BGTVT và thơng tư 30/2011/TT-BGTVT, QCVN 09:2015/BGTVT.
Ơ tô cơ sở là ô tô sát xi tải được lắp ráp tại Việt Nam
Toàn bộ vật tư, phụ tùng để chế tạo lắp đặt thùng mới lên ô tô cơ sở được sản xuất trong nước
Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ thực hiện và giá thành thấp phù hợp với khả năng cung cấp vật tư, phụ tùng và khả năng công nghệ thi công của các cơ sở sản xuất trong nước.
Cụm nâng hạ nhập khẩu từ Thái Lan do công ty SAMMITR sản xuất Giá thành thấp hơn so với ô tô cùng chủng loại nhập khẩu từ nước ngoài
Đảm bảo được các chỉ tiêu về an toàn kĩ thuật và bảo vệ môi trường theo các quy chuẩn hiện hành, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về kĩ thuật công nghệ.
Màu sơn do cơ sở sản xuất tự đăng kí theo loại sản phẩm.
Ơ tơ đóng mới phải đảm bảo khơng ảnh hưởng đến đặc tính động học, động lực học của xe cơ sở.
Ơ tơ đóng mới phải đảm bảo chuyển động ổn định và an toàn trên các loại đường giao thơng cơng cộng.
<b>1.1. Mục đích ý nghĩa của đề tài. </b>
Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế hiện nay, nhu cầu về vận chuyển hàng hóa với số lượng lớn ngày một cao. Vận tải hàng hóa và hành khách trong cuộc sống hiện đại cũng đòi hỏi ngày càng phải an toàn, nhanh, khả năng vận chuyển lớn, tiết kiệm, đảm bảo sức khỏe con người.
Do đó, ngành giao thơng vận tải đóng vai trị hết sức quan trọng đối với sự phát triển của cả quốc gia. Đòi hỏi chúng ta phải tập trung phát triển một hệ thống phương
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">tiện hiện đại, có mối liên quan đặc biệt giữa đường bộ, đường sắt, đường thủy, đường hàng không,...
Riêng đối với đường bộ, những năm gần đây các phương tiện vận tải hàng hóa phát triển mạnh mẽ do có sự đầu tư về cơ sở hạ tầng cũng như phát triển đa dạng các loại phương tiện.Ưu điểm của vận chuyển đường bộ là thời gian vận chuyển nhanh, quá trình thực hiện đơn giản, chi phí cố định thấp, linh hoạt và độ tin cậy cao..
Vì vậy, việc thiết kế các phương tiện mới có những khả năng ưu việt ln được ưu tiên hiện nay có thể kể đến như các xe chuyên dùng như xe ép rác, xe tải cẩu, xe tải tự đổ…
<b>Hình 1.1: Phối cảnh xe tải tự đổ 1.1.1. Nhu cầu sử dụng xe ben và mục đích của đề tài. </b>
Trong quá trình vận tải hàng hóa nói chung thời gian bốc xếp hàng hóa lên xe và thời gian dỡ hàng xuống xe chiếm một phần lớn thời gian của công việc. Nếu việc này được thực hiện một cách thủ công bằng sức lao động của con người thì sẽ rất tốn cơng, mất nhiều thời gian và khơng có hiệu quả về mặt kinh tế.
Vì vậy việc thiết kế xe tải tự đổ và sản xuất trong nước phục vụ nhu cầu bốc dỡ, nâng chuyển hàng hóa khối lượng lớn như sắt đá, cát, xi măng, … là một giải phát rất phù hợp. Như vậy mục đích của đề tài hướng tới là thiết kế một chiếc xe tải tự đổ thật chắc chắn, tính ổn định cao có khả năng bốc dỡ, vận chuyển hàng hóa một các nhanh chóng, đảm bảo độ bền, tuổi thọ và an toàn.
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><b>1.1.2. Ý nghĩa của đề tài. </b>
Xe tải tự đổ chuyên chở được nhiều loại hàng hóa có khối lượng riêng lớn như cát, đá xi măng, … So với các dịng ơ tơ chun dùng khác thì dịng xe tải tự đổ có thể mang lại hiệu quả cao trong công việc. Một chiếc xe tải có gắn ben sẽ giúp tiết kiệm được sức lao động của con người trong việc đổ vật liệu ra khỏi xe, tiết kiệm được thời gian, chi phí trong cơng việc.
Giúp nâng cao chất lượng lao động: Khi khơng cịn phụ thuộc lớn vào sức lao động của con người chúng ta sẽ tiết kiệm được các chi phí về nhân công, mang lại hiệu quả cao trong công việc.
Tận dụng được mọi mặt về những nguồn lực có sẵn, đáp ứng nhu cầu xã hội thúc đẩy phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ và hướng đến phát triển ngành công nghiệp ô tô nước nhà.
Là điều kiện cần để thúc đẩy cho sự phát triển của các ngành công nghiệp khác.
<b>1.2. Giới thiệu về xe cơ sở</b>
<b>Hình 1.2: Huyndai Mighty EX8 GT S2 </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13"><i><b>Bảng 1. 1. Thông số kỹ thuật xe ô tô cơ sở Huyndai Mighty Ex8 </b></i>
Loại phương tiện Ơ tơ xát xi tải Chiều dài đầu xe (mm) 1120 Chiều dài đuôi xe (mm) 2010 Khoảng sáng gầm xe (mm) 210 Góc thốt trước/ sau (độ) 27/17
<b>3 Thông số về khối lượng </b>
Khối lượng bản thân của ô tô 2820 Phân bố lên cầu trước (trục 1) (kg) 1700 Phân bố lên cầu sau (trục 2) kg 1120 Số người cho phép chở kể cả người lái
Khối lượng toàn bộ thiết kế lớn nhất của
Cho phép lên cầu trước (kg) 3900 Cho phép lên cầu sau (kg) 8000
<b>4 Thơng số về tính năng chuyển động </b>
Tốc độ cực đại của xe (km/h) 82,8 Độ dốc lớn nhất xe vượt được (%) 21,6
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">Thời gian tăng tốc của xe khi đầy tải từ lúc khởi hành đến khi đi hết quãng đường
Loại nhiên liệu, số kỳ, số xi lanh, cách Phương thức cung cấp nhiên liệu Phun nhiên liệu điện tử Vị trí lắp đặt động cơ Phía trước
Nồng độ khí thải Đáp ứng mức khí thải Euro IV
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">i<small>2</small> 3,208 i<small>5</small> 0,722 i<small>3</small> 1,700 i<small>6</small> 5,380 Momen xoắn cho phép (N.m) 392,4
<b>8 Trục các đăng (trục truyền động) Các đăng dẫn động cầu sau </b>
Đường kính ngồi x chiều dày (mm) 90x3 Khoảng cách tâm khớp chữ thập (mm) 960 & 1268
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16"><b>12 Mô tả hệ thống treo trước/ sau: </b>
Hệ thống treo trước (trục 1) <sup>Treo phụ thuộc, nhíp lá bán elip, </sup>
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">Tỉ số truyền của cơ cấu lái 17.4
Thích hợp với loại xe có tải trọng lên
Số lượng người trong cabin 03 người
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18"><b>1.3. Giới thiệu ben và nguyên lý hoạt động </b>
<b>1.3.1. Giới thiệu chung về các loại ben hiện nay và chọn loại ben thiết kế </b>
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại ben như: Sammitr, Sumac, …Mỗi hãng đều có những ưu nhược điểm riêng, vì thế việc chọn cần cẩu cho mỗi loại xe phải phụ thuộc vào tình trạng thực tế, nhu cầu công việc của người dùng để chọn phương án thiết kế cho phù hợp.
Theo sở thích, nhu cầu của khách hàng cùng với sự so sánh về đặc tính kỹ thuật giữa các dịng ben cùng phân khúc và tiềm năng nhu cầu sử dụng lớn nên em chọn dòng ben SAMMIT Thái.
Ben SAMMIT Thái đang được sự dụng khá phổ biến trên các dịng xe ben hiện có trên thị trường. Loại Ben này được đánh giá là có chất lượng tốt, hoạt động mạnh mẽ, rất ổn định, hiệu quả lâu dài bền bỉ theo thời gian.
<b>1.3.2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động </b>
<i><b>Hình 1. 3. Sơ đồ nguyên lý hoạt động ben </b></i>
<b>Nguyên lý hoạt động: </b>
Sau khi tài xế điều khiển cần gạt ben lắp trên khoang cabin, bơm được kết nối với hộp trích cơng suất dầu được bơm chuyển tới xylanh với áp suất cao đẩy piston đi lên nâng thùng xe, Sau đó tài xế gạt cần mở khóa van xả dầu đi về thùng chứa ben hạ xuống từ từ.
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19"><b>1.3.3 Lý thuyết tính toán hệ thống thủy lực </b>
<i><b>Bảng 1. 2. Giải pháp tính tốn hệ thống thủy lực </b></i>
<b>Tên gọi <sup>Thơng số </sup></b>
Bơm
Lưu lượng
bơm <sup>Q=q</sup><small>v</small>.n/1000
Q Là lưu lượng của bơm (lít/ph.). q<small>v </small>Là lưu lượng riêng của bơm (cc/v). n Là số vòng quay của động cơ kéo bơm (v/ph).
Công suất
kéo bơm <sup>P</sup><sup>đc</sup><sup>=p.Q./612.ŋ </sup>
P<small>đc </small>Là công suất động cơ điện (KW). p Là áp suất của bơm (kG/cm<small>2</small>).
Q Là lưu lượng riêng của bơm (lít /ph.). ŋ Là hiệu suất của động cơ kéo bơm (%)
<i>612 Là hệ số chuyển đổi giữa các đơn vị. </i>
Áp suất
của bơm <sup>p=M.ŋ</sup><sup>ms</sup><sup>.10/q</sup><sup>v</sup>
M Là mômen xoắn (N.m). p Là áp suất của bơm (kG/cm<small>2</small>).
q<small>v</small> Là lưu lượng riêng của bơm (cm<small>3</small> /v.).
p Là áp suất làm việc của mô tơ (kG/cm<small>2</small>). q<small>v </small>Là lưu lượng riêng của mô tơ (cm<small>3</small> /v.).
P<small>mt </small>Là công suất mô tơ thuỷ lực (KW). p Là áp suất của bơm (kG/cm<small>2</small>).
q<small>v </small>Là lưu lượng riêng của mô tơ ŋ<small>t</small> Là hiệu suất của môtơ thuỷ lực
612 Là hệ số chuyển đổi giữa các đơn vị.
M Là mômen xoắn của mô tơ (N.m). p Là áp suất làm việc của mô tơ (kG/cm<small>2</small>). q<small>v</small> Là lưu lượng riêng của mô tơ (cm<small>3</small> /v.). ŋ<small>t </small>Là hiệu suất mô tơ (=85%)
10 Là hệ sốchuyển đổi giữa các đơn vị.
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">p Là áp suât làm việc của hệ thuỷ lưc, tác đơng lên phía có phụ tải. ( kG/cm<small>2</small>) A Là diện tích hữu ích của XL (cm<small>2</small>)
ŋ Hiệu suất % phụ thuộc áp suất (20kG/cm<small>2</small>);
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><b>CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ CHUNG Ơ TƠ THIẾT KẾ </b>
Sử dụng lại sơ đồ bố trí chung của ơ tơ nền: động cơ được bố trí ngay bên dưới ghế người lái, sau đó là ly hợp, hộp số, các-đăng.
Đóng mới thùng tải và lắp lên khung xe cơ sở tại vị trí phía sau cabin Kích thước tổng thể xe thiết kế (D x R x C): 6000x2220x2500 mm. Theo thông tư 42/2014/TT-BGTVT có các yêu cầu sau:
Xe tự đổ có tổng số trục =2 và khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thơng >10 tấn; Chiều dài tồn bộ ≤ 7m:
Ơ tơ thiết kế có chiều dài tồn bộ = 6,0m < 7m ;1,29 tấn/ khối > 1,2 tấn/khối Chiều dài đuôi xe (ROH) không lớn hơn 60% chiều dài cở sở tính tốn WB = 60% * 3850 = 2310 mm
Ơ tơ thiết kế có chiều dài đi xe 1030 mm < 2310 mm
Như vậy ô tô thiết kế đảm bảo thỏa mãn theo thông tư 42/2014/TT-BGTVT
<b>2.1. Kết cấu thùng tải </b>
Thùng tải bằng kim loại có kích thước
Lọt lịng thùng hàng (D x R x C): 3750 x 2040 x 660 mm
<b>2.1.1. Vách trước </b>
Vách trước có vai trị quan trọng khi thiết kế thùng xe, chịu lực tác dụng từ trọng lượng hàng hóa khi xe tham gia giao thông trên dường đặc biệt là trường hợp phanh gấp gây ra lực qn tính, lúc đó hàng có xu thế dồn về phía trước nên vách trước phải được thiết kế một cách cẩn thận đảm bảo đủ bền.
Khung xương vách trước bằng các thanh thép CT3 chấn hình biên dạng hình chữ U dày 3mm liên kết với nhau bằng mối hàn hồ quang điện. Mặt trước vách trước phủ tấm tole/SUS phẳng dày 3mm liên kết vách trước với khung xương bằng các mối hàn. Các liên kết đảm bảo đủ bền, chắc chắn.
Vách trước được sản xuất từ việc hàn những thanh xương vách trước và xương ngang trước tạo khung. Kết cấu được thể hiện như hình 2.1.
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22"><b>Hình 2.1. Kết cấu vách trước thùng xe </b>
<b>2.1.2. Vách hông </b>
Vách hông gồm 1 bửng hông, khung xương bửng hông bằng các thanh thép/SUS được chấn hình dày 3mm. Các thanh đứng bửng hông bằng các thanh thép/SUS được chấn hình dày 3mm. Liên kết khung xương và thanh đứng bằng mối ghép hàn hồ quang điện. Mặt trong bửng hông phủ tấm tole/SUS phẳng dày 3mm liên kết bằng mối ghép
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">Các thanh đứng bửng sau bằng các thanh thép/SUS được chấn hình dày 3mm. Liên kết khung xương và thanh đứng bằng mối ghép hàn hồ quang điện.
Mặt trong bửng phủ tấm tole/SUS phẳng dày 3mm liên kết bằng mối ghép hàn hồ
Sàn thùng gồm các thanh đà ngang bằng thép CT3/SUS định hình có tiết diện U160x55x4, U152x30x3. Sàn thùng là tấm tole/SUS dày 4mm.
Do tỉ trọng của thépCT3, SUS201 chênh lệch khơng đáng kể nên ta có thể thay thế giữa các vật liệu này với nhau.
Kết cấu sàn thùng được thể hiện trên bản vẽ tờ số 04.
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24"><i><b>Hình 2.4. Kết cấu sàn thùng </b></i>
<b>2.2. Hệ thống thủy lực. </b>
Chọn hệ thống nâng hạ thủy lực bao gồm: bơm thủy lực, xy lanh thủy lực, cơ cấu tam giác lực bình dầu thủy lực, đường ống thủy lực và các chi tiết lắp ghép khác được nhập khẩu đồng bộ từ Thái Lan, model SAMMITR KRM 160S có các thông số cơ bản sau:
Bơm thủy lực:
Nhãn hiệu, số loại: SAMMITR, KP 75B Lưu lượng riêng: 57 (lít/phút)
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><i><b>Hình 2.5. Xilanh thủy lực </b></i>
<b>2.3 Tính tốn bố trí chung trọng lượng thành phần xe</b>
<i><b>Hình 2.6. Sơ đồ phân bố trọng lượng của ơ tơ thiết kế khi khơng tải </b></i>
Trong đó:
G<small>0</small> = G<small>ch</small> + G<small>nh</small> + G<small>t</small> - trọng lượng ô tô khi không tải và O- tâm điểm đặt G<small>0</small>; G<small>ch</small> - trọng lượng ô tô chassis và O<small>ch </small>- tâm điểm đặt G<small>ch</small>;
G<small>t</small> - trọng lượng thùng và O<small>t </small>- tâm điểm đặt G<small>t</small>; G<small>nh</small> - trọng lượng cẩu và O<small>c </small>- tâm điểm đặt G<small>c</small>;
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><b>Bảng 2. 1. Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28"><b>2.4. Các thông số cơ bản của xe sau khi thiết kế </b>
<i><b>Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật xe ô tô thiết kế </b></i>
1.1 Loại phương tiện Ơ tơ tải - tự đổ
1.2 Nhãn hiệu, số loại cẩu: HYUNDAI MIGHTY EX8 2.4 Vết bánh xe sau phía ngồi, mm 1960 2.5 Chiều dài đầu xe, mm 1120 2.6 Chiều dài đuôi xe, mm 1030 3.4 Số người cho phép chở, người 3 3.5 Trọng lượng toàn bộ cho phép lớn
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">5.8 Phương thức cung cấp nhiên Phun nhiên liệu điện tử 5.9 Vị trí bố trí động cơ trên khung xe Phía trước
10.1 +Trục 1: cỡ lốp/chỉ số chịu tải của lốp 8.25 - 16/(131/128) 10.2 + Trục 2: cỡ lốp/chỉ số chịu tải của lốp 8.25 - 16/(134//132)
11 Hệ thống treo
11.1 + Kiểu treo trục 1 Phụ thuộc, nhíp lá bán elip 11.2 + Kiểu treo trục 2 +3 Phụ thuộc, nhíp lá bán elip
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31"><b>CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC XE TẢI - TỰ ĐỔ HYUNDAI MIGHTY EX8 </b>
<b>3.1. Xác định tọa độ trọng tâm và tính tốn ổn định của xe tải - tự đổ 3.1.1. Xác định tọa độ trọng tâm </b>
Sau khi tính sơ bộ bố trí các thành phần trọng lượng của ô tô lên các cầu xe khi chưa có tải ở mục 2.4, ta tiến hành xác định trọng lượng hàng hóa mà ô tô có thể chở được nhiều nhất (kể cả trọng lượng tổ lái) phân bố lên các cầu sao cho phù hợp với tải trọng cho phép. Từ đó xác định được tọa độ trọng tâm xe ở cả hai chế độ không tải và đầy tải.
Ta có sơ đồ tính tốn tọa độ trọng tâm ơ tơ sau khi thiết kế như hình vẽ dưới đây:
<b>Hình 3.1. Sơ đồ tính tốn tọa độ trọng tâm xe tải - tự đổ khi đầy tải </b>
Trong đó:
G = G<small>0</small> + G<small>ng</small> + G<small>h</small> - trọng lượng tồn bộ ơ tơ sau thiết kế và O- tâm điểm đặt G; G<small>0</small> - trọng lượng xe cơ sở và O<small>0 </small>- tâm điểm đặt G<small>0</small>;
G<small>ng</small> - trọng lượng người (tổ lái, G<small>ng</small> = 1950 N) và O<small>ng </small>- tâm điểm đặt G<small>ng</small>; Z<small>1</small>- phản lực từ mặt đường tác dụng lên cầu trước;
Z<small>2</small> - phản lực từ mặt đường tác dụng lên cụm hai cầu sau;
a - khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua tâm cầu trước;
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">b - khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua cụm hai cầu sau; L - chiều dài cơ sở của ô tô, L = 3,85 m;
Các thông số chiều cao trọng tâm của các thành phần khối lượng ta chọn theo kích thước xe chassis và theo bản vẽ thiết kế (xem bảng 3.1)
<b>Bảng 3.1. Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục và chiều cao trọng tâm khi xe đầy tải. </b>
<b>3.1.1.1. Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc </b>
Khi xe không tải:
Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua tâm cầu trước: a<small>0</small> a<small>0</small> = (G<small>02 </small>. L)/G<small>0</small> (m)
Trong đó:
G<small>02</small> - trọng lượng bản thân phân bố lên trục 2 của ô tô; G<small>0</small> - trọng lượng bản thân xe;
L - chiều dài cơ sở của ô tô;
</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt phẳng đứng qua tâm cầu sau: b<small>0</small>
b<small>0</small> = L – a<small>0</small> (m) Khi xe đầy tải:
Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua tâm cầu trước: a a = (G<small>2</small>.L)/G<small> </small> (m) (3.3)
Trong đó:
G<small>2</small> - trọng lượng xe đầy tải phân bố lên trục 2 của ô tô; G - trọng lượng xe đầy tải;
L - chiều dài cơ sở ô tô.
Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu sau khi xe đầy tải: b b = L – a (m) (3.4)
<b>3.1.1.2. Tọa độ trọng tâm xe theo chiều cao </b>
Căn cứ vào các thành phần trọng lượng và chiều cao trọng tâm của chúng, ta xác định chiều cao trọng tâm ô tô theo công thức:
h<small>g</small> = (ΣG<small>i</small>.h<small>gi</small> )/G (m) (3.5) Trong đó:
G<small>i</small> - trọng lượng các thành phần; G - trọng lượng tồn bộ của ơ tô;
h<small>g</small> - chiều cao trọng tâm của ô tơ thiết kế; Kết quả tính tốn như trong bảng:
<b>Bảng 3.2. Tọa độ trọng tâm xe tải - tự đổ </b>
<b>STT <sup>Ơ tơ tải - tự đổ </sup>Hyundai EX8 </b>
<b>Thông số </b>
G<small>2</small>, kG G, kG L, m a, m b, m h<small>g</small>, m 1 Khi không tải 2150 4305 3850 1,923 1,927 0.841 2 Khi đầy tải 7100 11000 3850 2,485 1,365 1,232
</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34"><b>3.1.2 Kiểm tra tính ổn định của ơ tơ </b>
<b>3.1.2.1. Tính kiểm tra ổn định của ơ tơ </b>
<b>a) Tính kiểm tra ổn định tĩnh dọc của ơ tô khi không tải và đầy tải </b>
<b>Khi xe đứng yên quay đầu lên dốc (hình 3.2): </b>
<b>Hình 3.2. Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh dọc khi xe đứng quay đầu lên dốc </b>
Trường hợp khi xe đứng quay đầu lên dốc, và có thể xem như lực P<small>j</small>=0, P<small>m</small>=0,
α<small>L0</small>, α<small>L</small> - góc dốc giới hạn lật dọc khi xe không tải và đầy tải;
b<small>0</small>, b - khoảng cách từ trọng tâm xe tới mặt phẳng vng góc với mặt đường qua tâm trục sau khi xe không tải và đầy tải;
h<small>g0</small>, h<small>g</small> - chiều cao trọng tâm xe khi không tải và đầy tải;
</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">Khi xe đứng yên và quay đầu xuống dốc (hình 3.3):
Trường hợp xe đứng quay đầu xuống dốc, ta xác định được góc dốc giới hạn là: Khi xe khơng tải: α<small>L0</small>’= arctg(a<small>0</small>/h<small>g0</small>) = arctg 66,36 `
<b>Hình 3.3. Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh dọc khi xe đứng quay đầu xuống dốc b) Tính ổn định ngang của ô tô khi không tải và đầy tải </b>
<b>Ổn định tĩnh khi xe đứng yên trên đường nghiêng ngang (hình 3.4). </b>
<b>Hình 3.4. Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh khi xe đứng trên đường nghiêng ngang </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">Theo điều kiện ổn định về lật nghiêng ngang thì góc dốc giới hạn của ơ tơ và mặt đường được xác định theo công thức:
β<small>0</small>, β - góc dốc giới hạn của ơ tơ và mặt đường khi xe không tải và đầy tải; B<small>2</small> - vết bánh xe sau phía ngồi của xe;
h<small>g0</small>, h<small>g</small> - chiều cao trọng tâm của xe khi xe khơng tải và đầy tải;
<b>Tính bán kính quay vòng nhỏ nhất đến trọng tâm xe </b>
Theo sơ đồ hình 3.5 ta có:
R<small>min</small> = OH = 6,8 m - bán kính quay vịng nhỏ nhất tính đến tâm bánh xe dẫn hướng ngoài (theo tài liệu cho trước);
AH = 0,1 m - khoảng cách từ tâm bánh xe dẫn hướng ngoài đến tâm trụ đứng; AB - khoảng cách tâm 2 trụ quay đứng, E là trung điểm của CD;
C, D - điểm chiếu của tâm hai trụ quay đứng A, B lên đường tâm hai trục sau; CD = AB = 1,73 - 2.0,1 = 1,53 m. (vết hai bánh xe trước bằng 1,73 m);
<b>Hình 3.5. Sơ đồ tính bán kính quay vịng nhỏ nhất đến trọng tâm xe </b>
</div>
