Thiết kế ô tô tải chở kính có bửng nâng hạ trên nền xe Vĩnh Phát NK650L4

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.38 MB, 96 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HCM

TP. HỒ CHÍ MINH, 02/2023

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CẢM ƠN

Hiện nay bên cạnh những phát triễn mạnh mẽ về nền kinh tế có thể thấy chất lượng cuộc sống của người dân ngày càng được nâng cao, các cơ sở hạ tầng ngày càng được cải thiện với sự xuất hiện ngày càng nhiều của các tòa nhà, cao ốc, trung tâm thương mại để phục vụ nhu cầu sống và làm việc cho người dân. Các cơng trình xây dựng này xuất hiện khơng chỉ đáp ứng về chất lượng mà còn phải đáp ững về nhu cầu về ánh sáng, mỹ quan và hiện đại của đơ thị. Chính vì lý do trên mà kính ngày càng được sử dụng nhiều trong các kiến trúc cũng như các đồ dùng trong cuộc sống bới tính đơn giản và hiện đại mà nó mang lại.

Nhận thấy được nhu cầu sử dụng và vận chuyển kính ngày càng nhiều, cũng như sự phát triễn mạnh mẽ của nền cơng nghiệp Ơ tô trong những năm gần đây, với tư cách là một sinh viên ngành cơ khí ơ tơ, qua kiến thức tích lũy được trong gần 5 năm học tại Trường Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh và kinh nghiệm thực tế khi tham gia thực tập tại Công ty TNHH Vĩnh Phát Motors, tôi đã lựa chọn thực hiện đề tài: “Thiết kế ô tô tải chở kính có bửng nâng hạ trên nền xe VINHPHAT NK650L4” làm đề tài luận văn tốt nghiệp.

Sau thời gian làm luận văn với sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của giảng viên Th.S Phạm Văn Thức, tơi đã hồn thành được đề tài. Vì cịn thiếu nhiều kinh nghiệm về thức tế nên nội dung trình bày khó tránh khỏi những thiếu sót và những vấn đề chưa hợp lí. Nhưng thơng qua q trình làm luận văn sẽ giúp tơi cũng cố và tổng kết lại toàn bộ những kiến thức đã học cũng như là bước đệm để đạt được mục tiêu công việc sau này. Tôi mong sẽ nhận được sự góp ý chân thành của Quý Thầy cô trong hội đồng bảo vệ đề hồn chỉnh hơn về đề tài cũng như tích lũy thêm nhiều kinh nghiệm quý báu.

Sau cùng tôi xin chân thành cảm ơn đến Quý Thầy cô, đặc biệt là Thầy Phạm Văn Thức đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.

Xin chân thành cảm ơn!

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 02 năm 2023 Sinh viên thực hiện

Lê Văn Điền

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Trong những năm qua nhu cầu về sử dụng kính ngày càng nhiều, để đáp ứng

được đều đó địi hỏi phải có nhiều phương tiện để vận chuyển kính đến nơi tiêu thụ. Luận văn này tập trung trình bày nội dung thiết kế ơ tơ tải chở kính có bửng nâng hạ trên nền xe VINHPHAT MOTORS NK650L4. Bố cục luận văn gồm 6 chương sau:

Chương 1: Tổng quan đề tài và giới thiệu về xe chở kính

Chương 2: Tổng thể về ô tô cơ sở VINHPHAT NK650L4 và lựa chọn phương

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

MỤC LỤC

Lời cảm ơn ... i

Tóm tắt luận văn ... ii

Danh sách hình vẽ ... v

Danh sách bảng biểu ... vii

Chương 1. Tổng quan đề tài và giới thiệu về xe chở kính ... 1

1.1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài ... 1

1.2. Giới thiệu chung về xe chở kính... 1

1.2.1. Cơng dụng và u cầu đối với xe chở kính ... 1

1.2.2. Đặc điểm về kết cấu xe tải chở kính ... 2

Chương 2. Tổng thể về ô tô cơ sở và lựa chọn phương án thiết kế ... 7

2.1. Tổng thể về ô tô chassis VINHPHAT NK650L4 ... 7

2.2. Những yêu cầu khi thiết kế xe ô tô tải ... 11

2.3. Nội dung thiết kế ... 11

2.4. Phân tích lực chọn phương án thiết kế ... 11

Chương 3. Tính tốn thiết kế xe chở kính ... 14

3.2.6. Kết cấu khung xương bửng nâng hạ ... 21

3.2.7. Liên kết thùng hàng với sát-xi ... 22

3.2.8. Các chi tiết khác ... 22

3.3. Tính tốn khối lượng thùng hàng ... 23

3.3.1 Tính tốn khối lượng sàn thùng ... 23

3.3.2. Tính tốn khối lượng mặt hơng ... 24

3.2.3. Tính tốn khối lượng mặt trước ... 24

3.2.4. Tính tốn khối lượng mặt sau ... 24

3.2.5. Tính tốn khối lượng khung đỡ kính ... 25

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

3.4. Hình ảnh mơ phỏng tổng thể ô tô thiết kế thông qua phần mền Solidworks ... 25

Chương 4. Tính tốn các đặc tính động học ... 29

4.1. Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng ... 29

4.2. Tính tốn xác định trọng tâm ô tô ... 30

4.2.1. Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc ... 31

4.2.2. Tọa độ trọng tâm theo chiều cao ô tô ... 31

4.3. Kiểm tra tính ổn định ơ tơ ... 32

4.3.1. Kiểm tra tính ổn định dọc của ơ tơ ... 32

4.3.2. Kiểm tra tính ổn định ngang của ơ tơ ... 35

Chương 5. Tính tốn các đặc tính động lực học ... 40

5.1. Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động cơ ... 40

5.2. Xây dựng đặc tính cơng suất của ơ tơ ... 43

5.3. Xây dựng đặc tính kéo của ơ tơ ... 47

5.4. Xây dựng đặc tính nhân tố động lực học của ô tô ... 50

5.5. Xây dựng đồ thị gia tốc của ô tô ... 53

5.6. Xác định thời gian tăng tốc và quảng đường tăng tốc của ơ tơ ... 56

Chương 6. Tính tốn kiểm nghiệm bền các chi tiết tổng thành hệ thống ... 59

6.1 Tính tốn sức bền dầm ngang thùng tải ... 59

6.2. Tính bền mỗi lắp thùng tải với chassis ơ tơ ... 62

6.3. Tính chọn hệ thống thủy lực điều khiển nâng hạ bửng ... 66

6.3.1 Tính chọn bơm và xi lanh thủy lực ... 66

6.3.2. Sơ đồ và nguyên lí hoạt động của hệ thống thủy lực ... 71

6.3.3. Kiểm tra bền phần khung xương bửng nâng hạ ... 72

6.4. Tính toán kiểm tra các hệ thống điện phụ tải ... 76

6.5. Kiểm bền khung đỡ kính ... 81

Kết luận ... 87

Tài liệu tham khảo ... 88

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1 Xe tải chở kính KIA K200 có khối lượng chun chở 2 tấn ... 3

Hình 1.2 xe chở kính Hyundai N250SL có khối lượng chuyên chở 2,5 tấn ... 3

Hình 1.3 Xe tải chở kính HINO có khối lượng chuyên chở 6 tấn ... 4

Hình 1.4 Xe tải chở kính Hyundai HD240 có khối lượng chun chở 16 tấn ... 4

Hình 1.5 Khung đỡ kính ... 5

Hình 1.6 Dây chằng - Tăng đơ ... 6

Hình 2.1 Tổng thể ô tô chassis VINHPHAT NK650L4 ... 7

Hình 2.2 Số sản xuất ơ tơ chassis VINHPHAT NK650L4 ... 7

Hình 2.3 Các hình chiếu của ơ tơ chassis VINHPHAT NK650L4 ... 8

Hình 4.1 Sơ đồ tính tốn lực phân bố trọng lượng ... 29

Hình 4.2 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi quay đầu lên dốc ... 32

Hình 4.3 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi quay đầu xuống dốc ... 34

Hình 4.4 Sơ đồ các lực tác dụng khi ô tô chuyển động trên đường nghiêng ngang... 35

Hình 4.5 Sơ đồ các lực tác dụng khi ơ tơ chuyển động quay vịng trên đường nghiêng

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Hình 5.5 Đồ thị gia tốc ứng với mỗi tay số ... 56

Hình 6.1 Sơ đồ phân bố lực trên dầm ngang ... 61

Hình 6.2 Biểu đồ chuyển vị ... 61

Hình 6.3 Biểu đồ moment ... 62

Hình 6.4 Biểu đồ ứng suất ... 62

Hình 6.5 Sơ đồ tính tốn lực tác dụng của xi lanh thủy lực ... 66

Hình 6.6 Bộ nguồn thủy lực của Việt Hà ... 68

Hình 6.7 Sơ đồ hệ thống thủy lực nâng hạ bửng ... 71

Hình 6.8 Sơ đồ các lực tác dụng lên khung xương bửng nâng ... 73

Hình 6.9 Sơ đồ các lực tác dụng ... 75

Hình 6.10 Biểu đồ moment ... 75

Hình 6.11 Biểu đồ ứng suất ... 75

Hình 6.12 Sơ đồ ngun lí mạch điện các phụ tải ... 77

Hình 6.13 Sơ đồ trọng lượng kính tác dụng lên khung đỡ kính ... 81

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật ô tô chassis VINHPHAT NK650 L4 ... 9

Bảng 2.2 Kích thước nguyên khổ của các loại kính xây dựng hiện nay ... 11

Bảng 4.1 Bảng tính toán khoảng cách phân bố trọng lượng lên các trục ... 29

Bảng 4.2 Bảng thơng số tính tốn trọng tâm ô tô ... 30

Bảng 4.3 Bảng thông số tính tốn trọng tâm theo chiều cao ... 31

Bảng 4.4 Kết quả tính tốn trọng tâm ơ tơ ... 32

Bảng 4.5 Kết quả tính tốn ổn định ơ tơ ... 39

Bảng 5.1 Bảng đặc tính ngồi động cơ ... 42

Bảng 5.2 Bảng giá trị công suất của ô tô ... 45

Bảng 5.3 Bảng giá trị công suất cản ... 46

Bảng 5.4 Bảng giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số ... 48

Bảng 5.5 Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số ... 49

Bảng 5.6 Bảng giá trị nhân tố động lực học ... 51

Bảng 5.7 Nhân tố động lực học theo điều kiện bám ... 52

Bảng 5.8 Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay ... 54

Bảng 5.9 Bảng giá trị gia tốc ứng với mỗi tay số ... 54

Bảng 5.10 Bảng giá trị thời gian tăng tốc và quảng đường tăng tốc ... 58

Bảng 6.1 Thơng số tính tốn bền dầm ngang ... 59

Bảng 6.2 Các thông số tính tốn bền của mối lắp thùng hàng với chasis ô tô ... 63

Bảng 6.3 Thông số bulong ... 64

Bảng 6.4 Bảng kết quả tính tốn các lực tác dụng ... 65

Bảng 6.5 Các thơng số tính toán bền khung xương bửng nâng ... 73

Bảng 6.6 Bảng thơng số tính tốn phụ tải hệ thống điện ... 77

Bảng 6.7 Bảng thơng số tính tốn khung xương ngang ... 82

Bảng 6.8 Bảng thơng số tính toán khung xương đỡ ... 84

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI VÀ GIỚI THIỆU VỀ XE CHỞ KÍNH 1.1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài

Hiện nay, Việt Nam đang bước vào thời kì hội nhập và phát triển mạnh mẽ với nền kinh tế thế giới, mở ra cơ hội phát triển cho mọi lĩnh vực. Do đó chất lượng sống và môi trường làm việc của con người ngày càng được nâng cao. Với sự xuất hiện nhiều và đa dạng của các cơng trình trọng điểm quốc gia, sân bay, tòa nhà, trung tâm thương mại,… Để đáp ứng về nhu cầu này càng cao của người dùng, cũng như mang đến vẽ đẹp về cảnh quan và sự văn minh hiện đại. Có thể thấy kính xây dựng là một trong những loại vật liệu đang được sử dụng rộng rãi và trở nên rất phổ biến trong các cơng trình xây dựng hiện nay bởi:

• Cung cấp ánh sáng tự nhiên • Tạo vẽ đẹp thanh thoát hiện đại • Thi cơng đơn giản nhanh chóng • Tiết kiệm không gian

• Tiện dụng

• Thân thiện với mơi trường

Chính vì những lí do trên nên nhu cầu để vận chuyển kính đến các cơng trình xây dựng ngày càng tăng cao. Nhưng bởi tính đặc thù của kính là một vật liệu dễ vỡ cũng như dễ bị trầy xước khi không được vận chuyển đúng cách do đó cẩn phải có xe chuyên dùng với kết cấu khung đỡ riêng để vận chuyển kính. Do đó để đáp ứng những yếu cầu trên thì việc thiết kế ô tô tải chuyên dụng để chở kính là cần thiết. Đồng thời nhằm giúp doanh nghiệp sản xuất lắp ráp ô tô trong nước phát triển và ngày càng đa dạng hóa các dịng xe tải sản xuất trong nước hiện nay.

Với những mục đích ý nghĩa đó: “Thiết kế xe chở kính có bửng nâng hạ trên cơ sở xe tải VINHPHAT NK650L4” là đề tài luận văn tốt nghiệp chun ngành cơ

khí ơ tô của tôi.

1.2. Giới thiệu chung về xe chở kính

1.2.1. Cơng dụng và u cầu đối với xe chở kính

Cơng dụng: hiện nay đối với những loại kính nhập khẩu từ nước ngồi sẽ được vận chuyển bằng đường thủy, đối với những loại kính trong nước sẽ được vận chuyển

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

thông qua đường bộ với các phương tiện như tàu hỏa hoặc sử dụng đoàn xe (rơmooc, sơmi rơmooc),… với số lượng mỗi lần chuyên chở lớn. Tuy nhiên với với đặc thù của các tòa nhà, các trung tâm mua sắm, các khu văn phòng,… đều được xây dựng trong các khu đơ thị do đó để vận chuyển được kính xây dựng vào các khu vực này thì địi hỏi phải sử dụng các xe tải đơn lẻ được cải tạo thành xe chuyên dùng để chở kính là một điều bắt buộc. Do đó các xe tải có trọng tải vừa và nhỏ được thiết kế khung chở kính chiếm một vai trị vơ cùng quang trọng trong việc vận chuyển loại vật liệu này.

Yêu cầu: Để đảm bảm được chất lượng của kính, đảm bảo an tồn cho những phương tiện giao thông khác trên đường cũng như phù hợp với quy định của pháp luật xe chở kính phải đảm bảo những u cầu sau:

• Xe vận chuyển phải có kích thước phù hợp với loại kính chuyên chở, nên lựa chọn loại xe phù hợp với kích thước chiều dài của kính, khơng nên chọn xe q nhỏ như thế kính sẽ khơng vừa khi đặt lên xe.

• Xe chở kính phải có hệ thống giằng giá khi vận chuyển: hệ thống giằng giá để gắn và cố định kính trên xe tải khi vận chuyển là một điều quan trọng. Vừa đảm bảo an toàn cho người vận chuyển, vừa tránh được sự rung lắc cho kính khi vận chuyển trong suốt q trình di chuyển.

• Xe tải chuyên chở kính thường là xe tải thùng lửng với khung đỡ kính chuyên dùng bởi vì xe tải thùng lửng phù hợp cho việc di chuyển kính lên xuống xe một cách dễ dàng mà khơnng bị cản trở như xe thùng kín và xe thùng mui bạt.

• Xe chở kính phải có kích thước phù hợp với kích thước quy định của pháp luật Việt Nam.

1.2.2. Đặc điểm về kết cấu xe tải chở kính

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng và vận chuyển kính xây dựng ngày càng nhiều, hiện nay ở nước ta có rất nhiều loại xe tải vận chuyển kính được lắp ráp trong nước với tải trọng chuyên chở rất đa dạng.

Với rất nhiều các dòng xe tải như ISUZU, HUYNDAI, KIA, HINO các loại xe này sẽ được thiết kế thêm với khung chở kính chuyên dùng và được gắn lên thùng xe với các khối lượng chuyên chở đa dạng từ 2 tấn đến 16 tấn.

Dưới đây là hình ảnh về một số loại xe chở kính thơng dụng:

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Hình 1.1 Xe tải chở kính KIA K200 có khối lượng chun chở 2 tấn

Hình 1.2 xe chở kính Hyundai N250SL có khối lượng chun chở 2,5 tấn

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Hình 1.3 Xe tải chở kính HINO có khối lượng chun chở 6 tấn

Hình 1.4 Xe tải chở kính Hyundai HD240 có khối lượng chuyên chở 16 tấn

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Về kết cấu đa số các loại xe chở kính hiện nay gồm các bộ phận sau: • Thùng xe được gắn khung đỡ kính chuyên dùng

• Hệ thơng bửng nâng hạ thủy lực

• Hệ thống giằng giá: càng giữ, dây chằng - tăng đơ

Thùng xe chở kính là loại thùng lửng để cho việc di chuyển kính lên xuống xe được dễ dàng và thuận tiện, khung đỡ kính là hệ thống các thanh thép hộp chữ nhật hoăc hộp vuông được liên kết với nhau bằng mối ghép hàn hồ quang điện, khung đỡ kính được chế tạo phù hợp với kích thước của từng lồi thùng xe và có kích thước khi lắp lên thùng khơng vượt q kích thước theo quy định của pháp luật. Khung đỡ kính là dạng khung hình thang cân to ở đáy và nhỏ dần ở đầu tạo thành một góc nghiêng phù hợp để kính ln được tựa vào khung trong suốt q trình vận chuyển. Trên các bề mặt của khung đỡ có tiếp xúc với kính phải được gắn thêm tấm đệm cao su để bảo vệ kính.

Hình 1.5 Khung đỡ kính

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Hệ thống bửng nâng hạ bằng xylanh thủy lực: Đặc điểm của xylanh thủy lực là có thể dễ dàng sử dụng trên ô tô hiện nay vì kết cấu đơn giản, bố trí dễ dàng, kích thước nhỏ gọn tuy nhiên có thể dùng với tải trọng lớn. Bơm dầu để dẫn động xylanh thường được gắn vào hộp số ô tô, accu, hoặc bộ nguồn thủy lực riêng, bửng nâng trên xe chở kính thường sử dụng hệ thống xylanh thủy lực có một đầu nối với giá cố định một đầu nối trực tiếp với thanh dẫn hướng, hoặc nối gián tiếp thông qua hệ thống puly và dây cáp để giảm tải trọng hoặc giảm hành trình dịch chuyển của xylanh thủy lực.

Hệ thống giằng giá: giây chằng - tăng đơ. Để cố định kính trên khung đỡ bên cạnh càng giữ được thiết kế trên khung người ta dùng dây chằng vòng quanh khung đỡ và dùng tăng đơ để siết chặt. Dây chằng - tăng đơ có cấu tạo đơn giản, có thể siết chặt bằng tay nên thường được dùng để cố định kính trên khung đỡ.

Hình 1.6 Dây chằng - Tăng đơ

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

CHƯƠNG 2: TỔNG THỂ VỀ Ô TÔ CƠ SỞ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1. Tổng thể về ô tô chassis VINHPHAT NK650L4

Ơ tơ chassis VINHPHAT NK650L4 là loại ơ tô chassis được sản xuất và lắp ráp tại nhà máy Vĩnh Phát Motors với linh kiện đồng bộ 100% ISUZU Qingling. Dưới đây là các hình ảnh tổng thể về ô tô chassis VINHPHAT NK650L4 tại nhà máy Vĩnh Phát Motors:

Hình 2.1 Tổng thể ơ tơ chassis VINHPHAT NK650L4

Hình 2.2 Số sản xuất ơ tô chassis VINHPHAT NK650L4

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Dưới đây là các hình chiếu của ơ tơ chassis VINHPHAT NK650L4:

Hình 2.3 Các hình chiếu của ơ tơ chassis VINHPHAT NK650L4

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật ô tô chassis VINHPHAT NK650 L4

Khối lượng toàn bộ thiết kế

Khả năng chịu tải lớn nhất trên từng trục:

4.3 Thời gian tăng tốc của xe từ lúc khởi hành đến

4.4 Góc ổn định tĩnh ngang của xe khi không tải 51,27 Độ 4.5 Bán kính quay vịng theo vết bánh xe trước

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

5 Động cơ

5.1 Tên nhà sản xuất và kiểu loại động cơ 4JB1CN

5.2 Loại nhiên liệu, số kỳ, số xylanh, cách bố trí

5.7 Mơmen xoắn lớn nhất/ Tốc độ quay 220/1700 Nm/v/ph 5.8 Phương thức cung cấp nhiên liệu Bơm cao áp, phun

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

2.2. Những yêu cầu khi thiết kế xe ô tô tải

- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và yêu cầu sử dụng của ơ tơ.

- Tính năng động học và động lực học tốt, tính năng ổn định cao, tuổi thọ lớn,… phù hợp với nhu cầu của nhiều người sử dụng.

- Phù hợp với yêu cầu về công nghệ trong điều kiện Việt Nam.

- Thỏa mãn Quy chuẩn Việt Nam QCVN09:2015/BGTVT;Thông tư 30/2011/TT-BGTVT; Thông tư 54 /2014/TT-30/2011/TT-BGTVT; 42/2014/TT-30/2011/TT-BGTVT; 46/2015/TT-BGTVT. - Có đủ độ bền, độ an toàn và độ ổn định cần thiết trong các điều kiện địa hình ở Việt Nam.

2.3. Nội dung thiết kế

Sử dụng lại bố trí chung của ô tô chassis tải, hệ thống truyền lực, động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động, hệ thống phanh, hệ thống treo, hệ thống lái,… vẫn giữ nguyên không thay đổi.

Đóng mới thùng lửng có khung đỡ kính, có bửng nâng hạ và lắp lên chassis ô tô. Gia công và lắp các trang bị phụ như: vè chắn bùn, rào cản bên hông, bản lề, chốt lắp, puly, dây cáp, khóa tơm,…

Lắp các trang bị điện, hệ thống thủy lực cho thùng hàng. Kiểm tra tồn bộ, chạy thử, hồn thiện, sơn,…

2.4. Phân tích lực chọn phương án thiết kế

Đối với xe chở kính để chọn được phương án thiết kế của ơ tơ ta sẽ dựa vào các kích thước kính nguyên khối hiện nay:

Bảng 2.2 Kích thước nguyên khổ của các loại kính xây dựng hiện nay

Độ dày Kích thước Độ dày Kích thước Độ dày Kích thước

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Hiện nay các loại kính thường và kính cường lực có kích thước từ 2-5mm được sử dụng khá phổ biến, đặc biệt là kính cường lực được ưa chuộng sử dụng nhiều nhất

Các tấm kính nguyên khối sẽ được cắt thành từng tấm nhỏ tùy theo đơn đặt hàng để phù hợp với các kích thước tại các cơng trình xây dựng thông thường các kích thước phổ biến sau khi cắt sẽ dao động trong khoảng:

• Chiều rộng: 0,5m - 1,5m • Chiều dài: 1m - 2,5m

Dựa trên kích thước của ơ tô cơ sở, theo quy định pháp luật và tham khảo các kích thước kính sử dụng nhiều trên thị trường hiện nay ta sẽ đưa ra các phân tích thiết kế như sau:

• Tham khảo các kích thước của kính thường sử dụng ở bảng 2.2 và các kính thước của kính sau khi được cắt ta thấy để đảm bảo thùng xe chở được các kích thước kính trên thì các kích thước chiều dài và chiều rộng dựa trên xe cơ sở là phù hợp, đồng thời ta phải lựa chọn phương án thiết kế khung đỡ kính có kích thước bao về chiều dài và chiều rộng phải nhỏ hơn kích thước lọt lịng của thùng, chiều cao lọt lịng của khung đỡ kính phải đủ để đỡ được kính và khi đặt lên xe cơ sở có chiều cao tổng thể không được lớn hơn 1,75.Wt ( với Wt là vệt bánh xe sau phía ngồi).

• Theo u cầu của xe chở kính thì kính phải được đặt một cách an toàn lên thùng đảm bảo khi di chuyển kính khơng bị kê cấn, xê dịch gây trẫy xước, đổ vỡ. Ơ tơ cơ sở có chiều cao 770mm do đó phải có phương án để vận chuyển kính lên và xuống thùng xe một cách thuận tiện và an toàn.

Dựa trên những phân tích trên ta đưa ra phương án thiết kế như sau:

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Bố trí khung đỡ kính và kính trên thùng xe: vì chiều rộng của xe được thiết kế khơng q 2,5m mà chiều dài của kính là từ 1m đến 2,5m do đó ta sẽ bố trí khung đỡ kính có chiều dài đặt dọc theo chiều dài của thùng xe do đó chiều dài kính cũng sẽ được đặt dọc theo chiều dài thùng. Do đặc tính của kính là rất dễ vỡ do đó để hạn chế tối đa tiết diện của kính có thể bị va chạm với sàn thùng trong quá trình vận chuyển thì khung đỡ kính sẽ được thiết kế theo dạng hình thang lớn ở đáy và nhỏ dần ở đỉnh, do đó khi vận chuyển kính sẽ được đặt dọc tựa vào khung đỡ và ln có xu hướng nghiêng vào phía trong của khung.

Phương án vận chuyển kính lên và xuống thùng xe: ta có 3 phương án: • Phương án 1: vận chuyển kính lên xuống hoàn toàn bằng sức người.

Ưu điểm: tiện lợi, khơng phải tốn thêm chi phí vận chuyển bên ngoài. Nhược điểm: Chỉ vận chuyển được những tấm kính nhỏ có khối lượng khơng q lớn, cần nhiều nhân công để vận chuyển, dễ gây hư hỏng kính. • Phương án 2: vận chuyển kính lên xuống bằng cần cẩu, cầu nâng.

Ưu điểm: vận chuyển nhanh chóng, đảm bảo an tồn cho kính, ít tốn sức

Dựa vào 3 phương án trên để ta thấy phương án 3 đã khắc phục được những nhược điểm của cả phương án 1 và phương án 2 với sự tiện lợi, không phải tốn quá nhiều sức khi vận chuyển kính lên xuống thùng do đó ta chọn phương án 3: vận chuyển kính lên xuống bằng bửng nâng hạ gắn trên xe kết hợp với sức người.

Dựa vào các kích thước của kính cũng như khối lượng riêng của kính là 2500 kg/m3, kích thước và tải trọng cho phép của ơ tô cơ sở và điều kiện cân bằng tải trọng khi chuyên chở ta dự kiến thiết kế thùng xe sao cho có thể chở được với tải trọng dự kiến là 3400 kG. Bửng nâng hạ sẽ là bửng đuôi xe, nâng hạ bằng 1 xylanh thủy lực dẫn động bằng hệ thống puly dây cáp, nguồn thủy lực sẽ được đặt phía dưới khung xương sàn xe và được cấp điện hoạt động từ accu.

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ XE CHỞ KÍNH 3.1. Xác định kích thước thùng hàng

Khi xác định kích thước thùng hàng ta cần xác định 3 thông số bao gồm chiều dài thùng hàng Lth, chiều rộng thùng hàng Bth và chiều cao thùng hàng Hth. Các kích thước của thùng hàng khi lắp lên ô tô cơ sở sẽ cho ra các kích thước tổng thể của xe gồm: chiều dài tồn bộ ơ tơ Lmax, chiều rộng tồn bộ ô tô Bmax và chiều cao tồn bộ ơ tơ Hmax. Các kích thước tổng thể này được xác định lớn nhất theo quy định của pháp luật và yêu cầu khi chuyên chở.

Theo QCVN09:2015/BGTVT:

• Xác định chiều dài tồn bộ ơ tơ Lmax: chiều dài tồn bộ ơ tơ thiết kế khơng vượt quá 12200mm.

• Xác định chiều rộng tồn bộ ơ tơ Bmax: chiều rộng tồn bộ ơ tơ thiết kế khơng vượt q 2500mm.

• Chiều cao tồn bộ ơ tơ Hmax: chiều cao tồn bộ ô tô tải trên 5 tấn thiết kế không vượt quá 1,75.Wt (với Wt: vệt bánh xe sau phía ngồi) và khơng được vượt q 4000m.

• Chiều dài đi xe tính tốn (ROH): chiều dài đi xe tính tốn khơng được vượt quá 60%.Lcs ( với Lcs: chiều dài cơ sở).

• Chiều rộng thùng hàng Rth: chiều rộng thùng hàng không vượt quá 110% chiều rộng ca bin.

• Đối với xe được trang bị các tấm che bánh xe tại các bánh xe: khoảng hở so với mặt đường của các tấm che bánh xe trục sau cùng gồm cả tấm chắn bùn phải nhỏn hơn 230mm.

Sau khi xác định được các kích thước của ơ tơ thiết kế như trên ta đưa ra được bố trí chung của ơ tơ thiết kế như sau:

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Hình 3.1 Hình chiếu đứng và hình chiếu bằng

Hình 3.2 Hình chiếu cạnh

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Từ hình 3.1 và 3.2 ta có bảng đánh giá lại sự phù hợp của ô tô thiết kế theo QCVN09:2015/BGTVT:

Bảng 3.1 Đánh giá phù hợp QCVN09:2015/BGTVT

STT Nội dung đánh giá theo

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

1- Hộp đặt xylanh thủy lực; 2- Thanh bao khung xương sàn; 3 – Dầm ngang sàn thùng;

1- Khung xương mặt đầu; 2 - Vách ngoài; 3 - Trụ đầu

- Khung xương mặt đầu: thép CT3 cán định hình []40x40x1,4. - Liên kết các thanh khung xương: mối hàn hồ quang điện.

- Vách ngồi: thép CT3 dập sóng dày 1,5mm, liên kết với khung xương mặt đầu bằng mối hàn hồ quang điện.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

- Trụ đầu: thép CT3 cán định hình [100x50x3, liên kết với khung xương mặt đầu và khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện.

3.2.3. Tấm vách hông thùng hàng

Hình 3.5 Kết cấu vách hơng thùng hàng

1 - Én trụ đuôi; 2 - Bản lề mở bửng; 3 - Vách ngồi hơng; 4 - Én trụ đầu; 5 - Trụ đầu; 6 - Khóa tơm; 7 - Bát cường lực vách hông; 8 - Trụ đuôi; 9 - Trụ đứng bửng nâng

- Vách ngồi hơng: thép CT3 dập sóng dày 1,5mm.

- Liên kết tấm vách hông: liên kết bằng mối hàn hồ quang điện thơng qua các bát cường lực dập sóng dày 1,5mm.

- Vách hông được liên kết với sàn thùng hàng thông qua các khớp nối bản lề. Nhờ liên kết bản lề nên vách hông có thể mở đóng được do đó giúp cho việc vận chuyển hàng hóa lên xuống dễ dàng.

- Khóa tơm: thép CT3 liên kết với trụ đầu và trụ đuôi bằng mối hàn hồ quang điện có nhiệm vụ khóa giữ cố định bửng hơng.

- Trụ đuôi: thép CT3 cán định hình [100x50x3 liên kết với khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện.

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

- Én trụ đầu: thép CT3 dày 1,5mm liên kết với trụ đầu bằng mối hàn hồ quang

1 - Vách sàn bửng nâng; 2 - Khung xương vách sau; 3 - trụ đứng bửng nâng; 4 - Khung bắt đèn hậu; 5 - Hộp đặt xy lanh thủy lực; 6 - Khung bắt đèn soi biển số

- Khung xương vách sau: Thép CT3 cán định hình []80x40x3. Hai đầu hàn thanh thép CT3 dày 20mm hai thanh thép này có nhiệm vụ liên kết với trụ dẫn hướng để đóng mở bửng nâng hạ.

- Liên kết các thanh khung xương: mối hàn hồ quang điện.

- Vách ngoài (vách sàn bửng nâng): thép CT3 dập lá me dày 3mm. Liên kết với khung xương bằng mối hàn hồ quang điện.

- Khung bắt đèn hậu: thép CT3 cán định hình 40x20x1,4. Liên kết với hộp đặt xylanh thủy lực bằng mối hàn hồ quang điện.

- Khung bắt đèn soi biển số: thép CT3 dày 1,5mm liên kết với hộp đặt xylanh thủy lực bằng mối hàn hồ quang điện.

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

3.2.5. Khung đỡ kính

Hình 3.7 Kết cấu khung đỡ kính

1 - Thanh đứng; 2 - Thanh ngang giữa; 3 - Thanh ngang trên; 4 - Thanh trượt; 5 - Càng giữ kính; 6 - Thanh đỡ; 7 - Đệm cao su; 8 - Bát liên kết;

9 - Thanh ngang dưới; 10 - Chân khung đỡ kính

- Khung xương phần đỡ kính: thép CT3 cán định hình []40x40x1,4. Liên kết với nhau bằng mối hàn hồ quang điện.

- Thanh đỡ: thép CT3 cán định hình []40x40x1,4 được liên kết với các thanh đứng 2 bên bằng mối hàn hồ quang điện giúp tăng độ chắc chắn cho khung đỡ kính.

- Chân đỡ kính: thép CT3 cán định hình [] 80x40x1,4. Liên kết với khung xương phần đỡ kính bằng mối hàn hồ quang điện thơng qua các bát liên kết bằng thép CT3 40x40x1,4.

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

- Bề mặt các thanh tiếp xúc với kính được lót thêm lớp đệm cao su dày 5mm giúp giảm lực va chạm với kính trong q trình vận chuyển.

- Càng giữ kính: thép ống CT3 ống trong Ø22x1,5, ống ngồi Ø25,4x1,5 do đó giúp càng giữ có thể tăng giảm được chiều dài để cố định các tấm kính.

- Thanh trượt: thép ống CT3 Ø21,2x1,5 liên kết với thanh ngang trên và thanh ngang giữa bằng mối hàn hồ quang điện. Có chức năng là thanh trượt dẫn hướng giúp thay đổi chiều cao càng giữ kính.

3.2.6. Kết cấu khung xương bửng nâng hạ

Hình 3.8 Kết cấu bửng nâng hạ

1 - Trụ dẫn hướng lên xuống bửng nâng; 2 - Thanh dẫn hướng gập mở bửng nâng; 3 - Xylanh thủy lực; 4 - Trụ đứng ngoài; 5 - Dây cáp; 6 - Hộp đặt xylanh;

7 - Sàn bửng nâng; 8 - Puly; 9 - Trụ đứng trong

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

- Trụ đứng trong: thép CT3 cán định hình 80x40x3. Liên kết với trụ đuôi và khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện.

- Trụ đứng ngoài: thép CT3 cán định hình C90x90x3. Liên kết với trụ đứng trong và khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện.

- Trụ dẫn hướng lên xuống: thép CT3 cán định hình []75x75x3. Có chức năng dẫn hướng lên và xuống bửng nâng.

- Thanh dẫn hướng gập mở: thép ống đặc CT3 Ø10mm. Có chứng năng dẫn hướng gập mở bửng nâng đồng thời có chức năng giữ cố định cho sàn bửng luôn song xong với mặt đất khi bửng nâng được mở ra.

- Sàn bửng nâng: khung xương sàn bửng nâng chính là khung xương mặt đuôi, được liên kết với trụ dẫn hướng thông qua khớp xoay. Mặt sàn là tấm thép CT3 dày 3mm được dập lá me để chống trượt.

- Hộp đặt xylanh thủy lực: gồm các tấm thép CT3 hàn lại với nhau, liên kết với khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện. Mặt trước hộp có rảnh trống để cho việc thao tác lắp đặt các chi tiết xylanhh thủy lực, puly, dây cáp, bát cố định,… được dễ dàng.

3.2.7. Liên kết thùng hàng với sát-xi

Thùng hàng được lắp lên sát-xi ô tô qua 8 bulong quang M16x1,5 và 4 bát liên kết được giữ chặt bằng 16 bulong M12x1,25.

Lót đà dọc sát-xi bằng cao su bố dày 20mm.

3.2.8. Các chi tiết khác

Vè SUS 430 dày 1,2mm. Tấm chắn bùn bằng cao su. Liên kết với khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện.

Cản hông thép CT3 cán định hình []80x40x1,4. Liên kết với khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện

Thùng đặt bơm thủy lực: thép CT3 dày 1,5mm. Liên kết với khung xương sàn bằng mối hàn hồ quang điện.

Cụm bơm thủy lực, xylanh thủy lực, puly, dây cáp, ống thủy lực, đèn thùng và dây điện đèn thùng.

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

3.3. Tính toán khối lượng thùng hàng

Để xác định khối lượng thùng hàng ta tiến hành tính tốn khối lượng của từng phần của thùng gồm: sàn thùng, hai mặt hơng, mặt trước, mặt sau, khung đỡ kính, và các chi tiết phụ khác (cản hông, vè chắn bùn, hệ thống nâng hạ,…).

mth = ms + mmh + mmt + mms + mkdk + mph (3.1) Trong đó:

- mth: Khối lượng tồn bộ của thùng - ms: Khối lượng sàn thùng

- mmb: Khối lượng mặt hông - mmt: Khối lượng mặt trước - mms: Khối lượng mặt sau

- mkdk: Khối lượng khung đỡ kính - mph: Khối lượng các chi tiết phụ

Thùng được chế tạo từ thép CT3 có khối lượng riêng γt = 7800 kg/m3.

3.3.1 Tính tốn khối lượng sàn thùng

Khối lượng sàn thùng được tính tốn theo bảng sau:

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

3.3.2. Tính tốn khối lượng mặt hơng

Ơ tơ thiết kế có hai mặt hơng hồn tồn giống nhau do đó ta sẽ tính tốn một mặt sau đó nhân đơi. Khối lượng mặt hơng được tính tốn theo bảng sau:

Bên cạch các kết cấu ở bảng 3.3 trên mặt hơng cịn có các chi tiết khác như én trụ đầu, én trụ đuôi, khóa tơm, bản lề. Khối lượng của các chi tiết này là 5 kg.

Như vậy ta có khối lượng của mặt hông:

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Khối lượng các chi tiết phụ (mph) gồm: cản hông, vè chắn bùn, xylanh thủy lực, puly, dây cáp, bơm thủy lực, và các chi tiết nhỏ khác là 100 kg.

Từ các kết quả trên ta có khối lượng của thùng hàng như sau:

mth = ms + mmh + mmt + mms + mkdk + mph = 417 + 75 + 55 + 133 + 75 + 100 = 855 (kg)

Như vậy khối lượng toàn bộ của thùng thiết kế là 855 (kg).

Theo thông số của nhà sản xuất khối lượng của ô tô sát-xi cơ sở là 2000 (kg). Do đó ta tính được khối lượng bản thân của ô tô thiết kế sẽ bằng tổng khối lượng của toàn bộ thùng thiết kế và khối lượng của ô tô sắt-xi cơ sở.

G0 = 2000 + 855 = 2855 (kg)

3.4. Hình ảnh mô phỏng tổng thể ô tô thiết kế thông qua phần mền Solidworks Sau khi đã thiết kế được các chi tiết kết cấu và tổng thể của ô tô. Thông qua phần

mền mô phỏng 3D Solidworks kết hợp với các kích thước và số liệu thiết kế đã tính ở

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

trên ta mơ phỏng được kết cấu của ô tô thiết kế dưới dạng 3D. Dưới đây là các hình ảnh mơ phỏng kết cấu của ơ tơ chở kính được thiết kế:

Hình 3.9 Tổng thể ơ tơ thiết kế 3D

Hình 3.10 Hình chiếu đứng và hình chiếu bằng

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Hình 3.11 Hình chiếu cạnh

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Hình 3.12 Kết cấu 3D bửng nâng hạ

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC 4.1. Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng

Hình 4.1 Sơ đồ tính tốn lực phân bố trọng lượng

02 Khoảng cách từ kíp lái đến tâm trục cân bằng Lkl 3360 03 Khoảng cách từ trọng tâm sát - xi đến trục cân bằng Lsx 1170 04 Khoảng cách từ trọng tâm thùng hàng đến trục cân bằng Lth 500 05 Khoảng cách từ trọng tâm hàng hóa đến trục cân bằng Lhh 505 06 Khoảng cách từ trọng tâm khối lượng phụ đến trục cân

Từ bảng 4.1 ta xác định được trọng lượng phân bố lên các trục: Trọng lượng thùng phân bố lên trục 1:

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Trọng lượng hàng hóa phân bố lên trục 2:

Ghh2 = Ghh – Ghh1 (4.4) Thay số vào các cơng thức (4.1), (4.1), (4.3), (4.4) ta có được bảng kết quả tính tốn trọng lượng phân bố lên các trục của ô tô thiết kế như sau:

04 Khối lượng bản thân ô tô thiết kế 2855 1435 1420 05 Khối lượng hàng chuyên chở cho

phép tham gia giao thông mà khơng

07 Khối lượng tồn bộ cho phép tham gia giao thông không phải xin phép

6500 2150 4350 08 Khối lượng cho phép lớn nhất trên

các trục

2450 4800

4.2. Tính tốn xác định trọng tâm ơ tơ Bảng 4.2 Bảng thơng số tính tốn trọng tâm ơ tô

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

4.2.1. Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc

Khi ô tô không tải:

- Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu sau: b0 =Z01. L0

G0 (4.5) - Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu trước: