Thuyết minh thiết kế ô tô tải thùng kín trên sát xi cơ sở

1. LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, do nhu cầu sử dụng ngày càng đa dạng của người
tiêu dùng trên thò trường, cũng như tính chất vận tải hàng hoá
khác nhau của các đơn vò vận tải mà các doanh nghiệp ôtô trong
nước cũng như các liên doanh sản xuất ôtô thường đưa ra thò
trường loại ôtô chưa có công năng xác đònh (thường là ôtô sátxi), hoặc ôtô nhập khẩu có dạng là ôtô sátxi có buồng lái, chưa
có công năng vận tải hàng hóa, chính vì vậy theo yêu cầu của thị
trường mà Công tiến hành:
THIẾT KẾ KỸ THUẬT Ô TÔ TẢI (THÙNG KÍN)
TRÊN CƠ SỞ Ô TÔ SÁT XI TẢI HINO FC9JJTC
2. BỐ TRÍ CHUNG ÔTÔ
2.1. Mô tả ôtô cơ sở
Ô tô cơ sở là ô tô sát xi tải HINO FC9JJTC có :
- Kích thước bao (DxRxC) mm: 7490 x 2290 x 2470
- Chiều dài cơ sở (mm) : 4350
- Khối lượng bản thân ôtô (kg): 3150
- Khối lượng toàn bộ cho phép ôtô (kg): 11000
- Sử dụng động cơ: J05E UA
- Công suất động cơ (kW/vg/ph): 132 kW/2500 v/ph
- Mô men xoắn lớn nhất (N.m/vg/ph): 530 N.m/1500 v/ph
- Hộp số: Cơ khí, 06 số tiến - 01 số lùi.
- Cỡ lốp trước /sau: 8.25-16 /8.25-16
2.2. Thông số kỹ thuật cơ bản ô tô tải (thùng kín) HINO
FC9JJTC
Khối lượng bản thân :

4355

kg

Phân bố : - Cầu trước :

2240

kg

2115

kg

6200

kg

- Cầu sau :
Khối lượng hàng hóa cho
phép chở :
Số người cho phép chở :

3

người

10750
Khối lượng toàn bộ :

kg
Trang 1


Kích thước xe : Dài x Rộng x Cao

7740x2500x3220
:

mm

Chiều dài lòng thùng hàng: 5800

mm

Chiều rộng lòng thùng
hàng:

2350

mm

Chiều cao phần thành có
tấm bọc (Hc):

2050

mm

Chiều cao lòng thùng hàng
2050 (<1,07xWt)
(Ht):

mm

Chiều dài cơ sở :

4350

mm

Chiều dài cơ sở tính toán
(WB):

4350

mm

Chiều dài đuôi xe (ROH):

2245 (<60%xWB)

mm

Vết bánh xe trước / sau :

1800/1660

mm

Vết bánh xe sau phía ngoài
(Wt):

1930

mm

* Như vậy, các thông số kỹ thuật cơ bản của xe tải (thùng kín) HINO
FC9JJTC/VINHTHINH-TK1 phù hợp với Thông tư 42/2014/TT-BGTVT.
2.3.Mô tả thùng tải đóng mới
•

Thùng tải đóng mới là thùng tải kín. Kích thứơc thùng tải
là :
-

Phủ bì (DxRxC)

: 5940x2500x2430 mm

-

Lọt lòng (DxRxC) : 5800x2350x2050 mm
Trang 2


2.4. Nội dung thiết kế
• Sử dụng lại sơ đồ bố trí chung của ô tô sát xi tải HINO FC9JJTC,
hệ thống truyền lực (động cơ, ly hợp, hộp số, cac đăng, cầu
chủ động), hệ thống phanh, hệ thống treo, hệ thống lái…
vẫn giữ nguyên, không thay đổi.
• Đóng mới thùng tải kín và lắp lên xe cơ sở.
• Gia công mới và lắp cản hông, cản sau, vè chắn bùn lên
thùng tải trên xe cơ sở.
• Sơn, kiểm tra, chạy thử.
• Các hệ thống tổng thành khác không thay đổi.

2.5. Tính toán bố trí chung

2.4.1. Bố trí chung khối lượng
ST
T

Thành phần khối lượng

Trò số

Trục I

Trục II

1

Khối lượng ô tô ca-bin sát-xi (kg)
(Gsx)

3150

2025

1125

2

Khối lượng thùng đóng mới (kg)
(Gth)

1205

215

990

3

Khối lượng bản thân (kg)

4355

2240

2115

4

Khối lượng kíp lái (03 CN) (kg) (Gn)

195

0

5

Khối lượng hàng chuyên chở cho
phép tham gia giao thông không
phải xin phép (kg) (Gh)

6200

1065

5135

6

Khối lượng hàng chuyên chở theo
thiết kế (kg)

6200

1065

5135

7

Khối lượng toàn bộ cho phép
tham gia giao thông không phải
xin phép (kg)

10750

3500

7250

Trang 3

195


8

Khối lượng toàn bộ theo thiết kế
(kg)

9

Khả năng chòu tải lớn nhất
trên từng trục của xe cơ sở (kg)

10750

3500

7250

3750

7250

2.4.2. Bố trí chung

3. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA ÔTÔ
ST
CÁC NỘI DUNG CẦN THUYẾT MINH
T

1
Thông tin chung
Xe cơ sở
Xe thiết kế
Ô tô sát-xi
1.1 Loại xe
Ô tô tải (thùng kín)
tải
1.2 Nhãn hiệu, số loại
HINO FC9JJTC
HINO FC9JJTC/VINHTHINH-TK1
1.3 Công thức bánh xe
4x2R
2
Thông số kích thước
2.1 Kích thước phủ bì
7490x2290x247
7740x2500x3220
(DxRxC), mm
0
2.2 Khoảng cách giữa các
4350
Trang 4


trục bánh xe L0, mm
2.3 Vệt bánh xe trước/sau,
mm
2.4 Vệt bánh xe sau phía
ngoài, mm

2.5 Chiều dài đầu xe, mm
2.6 Chiều dài đuôi xe, mm
2.7 Khoảng sáng gầm xe,
mm
2.8 Góc thoát trước/sau,
độ
2.9 Chiều rộng cabin, mm
2.1 Chiều rộng thùng
0
hàng, mm
3
Thông số về trọng
lượng
3.1 Khối lượng bản thân
ôtô, kg
3.1. Phân bổ lên trục
1
bánh xe trước/sau, kg
Khối lượng hàng
chuyên chở cho phép
tham gia giao thông
không phải xin phép,
kg
3.3 Khối lượng hàng
chuyên chở theo thiết
kế, kg
3.4 Số chổ ngồi (kể cả
lái xe)
3.5 Khối lượng toàn bộ
cho phép tham gia giao

thông không phải xin
phép, kg
3.5. Phân bổ lên trục
1
bánh xe trước/sau, kg

1800 / 1660
1930
1145
1995

2245
225

37/10

37/8
2290

---

2500

3150

4355

2025/1125

2240/2115

---

6200

---

6200

3.2

3.6
3.7

4
4.1

Khối lượng toàn bộ
theo thiết kế, kg
Khả năng chòu tải lớn
nhất trên từng trục
của xe cơ sở, kg
Thông số về tính
năng chuyển động
Tốc độ cực đại, km/h

03

---

10750

--- / ---

3500/7250

11000

10750
3750/7250

93,9

Trang 5

71,37


4.2
4.3

4.4

4.5

5
5.1
5.2

5.3

5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
6

7

8
9
10

Độ dốc lớn nhất
--33,1
ôtô vượt được, %
Thời gian tăng tốc
của ôtô khi đầy tải
từ lúc khởi hành đến
--23,22
khi đi hết quãng đường
200m, s
Góc ổn đònh ngang
tónh của ôtô khi
--39,56
không tải, độ
Bán kính quay vòng
theo vết bánh xe trước
6,9

phía ngoài, m
Động cơ
Kiểu loại động cơ
J05E UA
Loại nhiên liệu, số
kỳ, số xy lanh và
Diesel, 4 kỳ, 4 xy-lanh thẳng hàng,
tăng áp, làm mát bằng nước.
cách bố trí, phương
thức làm mát
Dung tích xi lanh, cm3
5123
Tỷ số nén
17 : 1
Đường kính xy lanh x
112x130
Hành trình piston, mm
Công suất lớn nhất
(kW)/số vòng quay
132/2500
(vòng/phút)
Mô men xoắn lớn
nhất (N.m)/số vòng
530/1500
quay (vòng/phút)
Hệ thống nhiên liệu
Bơm cao áp
Vò trí động cơ
Phía trước
Ly hợp

01 đóa ma sát khô, dẫn động thủy
lực, trợ lực khí nén
Hộp số chính, hộp
số phụ
- Nhãn hiệu, số loại, Cơ khí, 06 số tiến, 01 số lùi, điều
kiểu loại, kiểu dẫn khiển cơ khí.
động.
i1 =8,190 i2 = 5,072 i3 = 2,981 i4 = 1,848
Số cấp tỷ số i5 = 1,343 i6 =1,000 iL = 7,619.
truyền, tỷ số truyền
từng tay số.
Trục các đăng
03 trục; có ổ đở trung gian
Cầu xe
Cầu sau; io = 4,100
Vành bánh xe và
- Lốp trước: 8.25-16 LT 131/129J
lốp trước / sau, tải
- Lốp sau : 8.25-16 LT 131/129J
trọng, áp suất

Trang 6


11

Hệ thống treo trước
/ sau

12

Hệ thống phanh
trước/sau

13

Hệ thống lái

14
15
15.
1
15.
2
15.
3

Khung xe
Hệ thống điện
Ắc quy

– Trước: phụ thuộc, nhíp lá, giảm
chấn thủy lực.
– Sau: phụ thuộc, nhíp lá.
– Phanh chính: tang trống, dẫn động
thủy lực, điều khiển khí nén.
– Phanh dừng: tang trống, dẫn động cơ
khí, tác dụng lên trục thứ cấp hộp
số.
– Phanh dự phòng: phanh khí xả.

– Dẫn động lái: cơ khí, trợ lực thủy
lực. Cơ cấu lái kiểu trục vít – êcu bi.
– Tỷ số truyền cơ cấu lái: 18,6.
Khung sát xi chòu lực
12V x 02 – 65Ah

Máy phát điện

24V / 60A

Máy khởi động

15.
4

Hệ thống chiếu sáng,
tín hiệu

16
17
17.
1
17.
2

Cabin
Thùng hàng
Kích thước phủ bì
thùng (DxRxC)
Kích thước lọt lòng

thùng hàng/thùng xe
(DxRxC)

24V – 5 kW
– Phía trước: Giữ nguyên theo xe cơ sở.
– Phía sau: đèn báo rẽ màu vàng, số
lượng 02. đèn phanh màu đỏ, số lượng
02. đèn lùi màu trắng, số lượng 01.
đèn soi biển số màu trắng, số lượng
01.
Kiểu lật, chở được 03 người
Thùng tải (thùng kín)
5940x2500x2430mm
5800x2350x2050mm

*Lưu ý: Khi sử dụng toàn bộ thể tích thùng xe để chuyên
chở thì chỉ được chở các loại hàng hóa có khối lượng riêng
không vượt quá 221,9 kg/m3.
4. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC
4.1. Tính toán xác đònh trọng tâm ôtô
Để đơn giản trong quá trình tính toán, có thể xem ô tô đối xứng
dọc theo phương ngang và trọng tâm ô tô nằm trong mặt phẳng đối
xứng dọc của ô tô.
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRỌNG TÂM
Ký
hiệu
Trang 7

Đơn vò

Giá trò


Chiều dài cơ sở tính
toán

L0

mm

4350

Trọng lượng bản thân

G0

kg

4355

+ Trục trước

Z01

kg

2240

+ Trục sau

Z02

kg

2115

Trọng lượng toàn bộ

G

kg

10750

+ Trục trước

Z1

kg

3500

+ Trục sau

Z2

kg

7250

4.1.1. Tọa độ trọng tâm ôtô theo chiều dọc
• Khi ôtô không tải:

b0 = L0 – a0
Trong đó:
a0, b0 (mm): Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm ôtô khi không
tải đến đường tâm trục bánh xe trước và đường tâm trục
cân bằng cụm bánh xe sau
Thay vào công thức trên ta tính được:
a0 = 2113 mm

b0 = 2237 mm

• Khi ôtô đầy tải:

b = L0 – a
Trong đó:
a, b (mm): Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm ôtô khi đầy tải
đến đường tâm trục bánh xe trước và đường tâm trục bánh
xe sau
Thay vào công thức trên ta tính được:
a = 2934 mm
b = 1416 mm
4.1.2. Trọng tâm ô tô theo phương thẳng đứng
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CHIỀU CAO TRỌNG TÂM
Thành phần trọng
lượng
Ô tô chassis

Trọng lượng Gi

(kg)
3150

Chiều cao trọng tâm Hi
(mm)
850

Thùng hàng

1205

2000

Khi không tải

4355

HG0

195

1500

Hàng hóa

6200

2130

Khi đầy tải

10750

HG

Kíp lái

Tọa độ trọng tâm được tính bằng công thức:
Trang 8


Trong đó:
HG, mm: Chiều cao trọng tâm
HGi, mm: Chiều cao tâm các thành phần trọng lượng
Gi, mm: Trọng lượng các thành phần
G, mm: Trọng lượng toàn bộ ôtô
Thay các thông số vào công thức trên ta tính được:
HG0 = 1168 mm

HG = 1729 mm

4.2. Kiểm tra tính ổn đònh của ô tô
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH
Ký
Đơn

Giá

hiệu

vò

trò

a0/ b0

mm

ôtô khi đầy tải đến đường tâm

a/b

mm

trục bánh xe trước/sau.
Chiều cao trọng tâm ôtô khi

HG0

mm

1168

HG

mm

1729

B01

B02n
Rqmin

mm
mm
m

1800
1930
6,9

Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm
ôtô khi không tải đến đường tâm
trục bánh xe trước/tâm trục cân
bằng cụm bánh xe sau.
Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm

không tải
Chiều cao trọng tâm ôtô khi đầy
tải
Vết bánh xe trước
Vết bánh xe sau phía ngoài
Bán kính quay vòng nhỏ nhất

4.2.1. Góc giới hạn lật khi ô tô quay đầu lên dốc
• Khi ôtô không tải:

1,915
Hay

αL0 = 62,43°

• Khi ôtô đầy tải:

0,819
Hay

αL = 39,32°
Trang 9

2113/22
37

2934/14
16


4.2.2. Góc giới hạn lật khi ôtô quay đầu xuống dốc
• Khi ôtô không tải:

1,808
αX0 = 61,07°

Hay

• Khi ôtô đầy tải:

1,697
αX = 59,49°

Hay

4.2.3. Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang
• Khi ôtô không tải:

0,826
β0 = 39,56°

Hay

• Khi ôtô đầy tải:

0,558
β = 29,17°

Hay

4.2.4. Vận tốc chuyển động giới hạn của ô tô khi quay vòng
với bán kính Rmin
• Khi ô tô không tải:

Trong đó:
B02n = 1,930 m: Khoảng cách tâm hai bánh ngoài phía sau
g = 9,81 m/s2: Gia tốc trọng trường
Rmin = 4,46 m: Bán kính quay vòng nhỏ nhất tính đến tâm đối
xứng dọc ô tô, khi ô tô không tải
HG0 = 1,168 m: Chiều cao từ trọng tâm ô tô khi không tải đến
mặt đất
Suy ra: [Vgh0] = 6,01 m/s = 21,64 (km/h)
• Khi ôtô đầy tải:

Trang 10


Trong đó:
Rmin = 4,46 m: Bán kính quay vòng nhỏ nhất tính đến tâm đối
xứng dọc ô tô, khi ô tô đầy tải
HG = 1,729 m: Chiều cao từ trọng tâm ôtô khi đầy tải đến
mặt đất
Suy ra: [Vgh] = 4,94 m/s = 17,78 (km/h)
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Thông số

ST
T

a
(mm)

b
(mm)

HG
(mm)

αL (°)

αX (°)

β (°)

Vgh (km/h)

1

Không
tải

2113

2237

1168

62,43

61,07

39,56

21,64

2

Có tải

2934

1416

1729

39,32

59,49

29,17

17,78

Nhận xét: Các giá trò giới hạn về ổn đònh của ô tô phù hợp
với QCVN 09:2015/BGTVT và điều kiện đường sá thực tế, đảm bảo ô
tô hoạt động ổn đònh trong các điều kiện chuyển động.
5. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC KÉO
THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC KÉO ÔTÔ
Ký
Thông số
Đơn vò
Giá trò
hiệu
Khối lượng toàn bộ ôtô
G
kg
10750
Phân bổ lên cầu chủ động
GZ2
kg
7250
Khối lượng bản thân
G0

kg
4355
Bán kính bánh xe
rbx
m
0,409
Hệ số biến dạng lốp
λ
0,95
Bề rộng xe (xe cơ sở)
B
m
2,500
Chiều cao xe
H
m
3,220
2
4
Hệ số cản không khí
k
daNS /m
0,06
Hiệu suất truyền lực
0,85
η
f
0,02
Hệ số cản lăn
Hệ số bám

0,7
ϕ
Hệ số sử dụng khối lượng
mϕ
1,2
bám
Động cơ
Công suất lớn nhất
Nemax
(kW)
132
Số vòng quay cực đại
nv
(v/ph)
2500
Moment xoắn cực đại
Me
(N.m)
530
Số vòng quay
nm
(v/ph)
1500
Hệ số chủng loại động cơ
a
0,9360

Trang 11

b

0,3837

c

0,3198


Tỷ số truyền hộp số
Số 1
Số 2
Số 3
Số 4
Số 5
Số 6
Số lùi
Tỷ số truyền cầu chủ động
Thời gian trễ khi chuyển số

ih1
ih2
ih3
ih4
ih5
ih6
ir
ic
t

8,190

5,072
2,981
1,848
1,343
1,000
7,619
4,100
0,5

Giây

5.1. Xây dựng đồ thò đặc tính ngoài động cơ
5.1.1. Công suất động cơ
Sử dụng công thức thực nghiệm của S.R.Laydecman:

(kW)

;

;

;

5.1.2. Moment xoắn Me trên trục khuỷu động cơ

(N.m)

• Bảng kết quả tính toán
ne

300

Ne

15.48

Me

492.8
5

500
26.4
0
504.
20

700
37.64
513.4
9

900

1100

49.0
8
520.
71

60.5
8
525.
87

130
0
72.0
1
529.
0

1500

1700

1900

2100

2300

83.25

94.1
7

530

529

104.
63
525.
87

114.
51
520.
71

123.6
8
513.4
9

• Đồ thò đặc tính ngoài động cơ

Trang 12

2500
132
504.
20


5.1.3. Vận tốc V di chuyển của ô tô

(km/h)

5.2. Xác đònh đồ thò lực kéo ôtô
5.2.1. Lực kéo tiếp tuyến PK trên bánh xe chủ động

(kg)
5.2.2. Lực cản không khí PW khi ô tô di chuyển

(kg)
Trong đó:
K = 0,06 kgs2/m4: Hệ số cản không khí
F (m2): Diện tích cản chính diện của ôtô
V (km/h): Vận tốc tương đối giữa ôtô và không khí
Diện tích cản chính diện của xe :
F = B01.H

(m2)

5.2.3. Lực cản lăn Pf
(kg)
Trong đó:
f = 0,02: Hệ số cản lăn
G =10750 kg: Trọng lượng toàn bộ của ô tô
5.2.4. Lực cản tổng hợp PC

Trang 13


(kg)
5.3. Xác đònh nhân tố động lực học D của ô tô

Độ dốc tối đa ôtô vượt được: imax = Dmax – f

5.4. Gia tốc J di chuyển của ôtô

(m/s2)
Trong đó:
g = 9,81 (m/s2): Gia tốc trọng trường
δi: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng quay
δi = 1 + 0,05(1+ihi2)
ihi: Tỷ số truyền ở các tay số
5.5. Xác đònh thời gian tăng tốc
Thời gian t (s) để ôtô tăng tốc V 1 đến V2 xác đònh theo công
thức:

(s)
Sử dụng phương pháp đồ thò để giải tích phân này. Chia đường
cong gia tốc ra nhiều đoạn nhỏ và cho rằng mỗi khoảng tốc độ ứng
với đoạn đường cong đó thì ôtô tăng tốc với một gia tốc không
đổi.
Thời gian tăng tốc của ôtô trong khoảng tốc độ từ Vi1 đến Vi2:

(s)
Trong đó:
Vi1, Vi2 (km/h): Vận tốc tương ứng điểm đầu và điểm cuối đã
chọn
Jitb = 0,5(Ji1 + Ji2): Gia tốc trung bình giữa hai điểm J i1 và Ji2 ứng
với vận tốc ôtô đạt giá trò Vi1 và Vi2
Thời gian tăng tốc tổng cộng từ tốc độ ổn đònh cực tiểu V min
đến tốc độ V:

(s)
5.6. Xác đònh quãng đường S (m) tăng tốc

Trang 14


Quãng đường để ôtô tăng tốc từ vận tốc V 1 đến V2 xác đònh
theo công thức:

(m)
Sử dụng phương pháp đồ thò trên cơ sở đồ thò thời gian tăng
tốc vừa lập để giải tích phân này. Chia đường cong thời gian tăng
tốc ra làm nhiều đoạn nhỏ và thừa nhận rằng trong mỗi khoảng
thay đổi tốc độ ứng với từng đoạn này ôtô di chuyển đều với tốc
độ trung bình:
Vitb = 0,5(Vi1+Vi2)

(km/h)

Quãng đường tăng tốc của ôtô trong khoảng tốc độ từ V i1 đến
Vi2:

(m)
Quãng đường tăng tốc tổng cộng từ tốc độ ổn đònh cực tiểu
Vmin đến tốc độ V:

(m)
Tại vò trí lớn nhất của ô tô V max thì gia tốc J = 0 do đó 1/J = ∞. Vì
vậy khi lập đồ thò và tính toán ta chỉ lấy giá trò vận tốc của ô tô
trong khoảng từ Vmin đến 95%Vmax.
Tại vò trí vận tốc nhỏ nhất Vmin, t = 0.
Trò số giảm vận tốc chuyển động của ô tô ∆V tính theo công
thức sau:

∆V = f.g.tl/δi

(m/s)

Trong đó:
f: Hệ số cản lăn
g = 9,81 m/s2: Gia tốc trọng trường
•

tl = 0.5 s: Thời gian chuyển số
Bảng kết quả giá trò tính toán:

LỰC KÉO (kg)
Pk1

3510.28

3591.12

3657.27

3708.71

3745.4
6

3767.5
1
2333.1
9

1371.3
0

3774.8
6
2337.7
4
1373.9
7

3767.5
1
2333.1
9
1371.3
0

3745.4
6

3708.71

Pk2

2173.89

2223.95

2264.91

2296.77

2319.53

Pk3

1277.67

1307.10

1331.17

1349.90

1363.27

Pk4

792.06

810.30

825.23

836.84

Pk5

575.62

588.87

599.72

Pk6

428.61

438.48

446.55

2319.53

2296.77

1363.27

1349.90

845.13

850.10

851.76

850.10

845.13

836.84

825.23

810.30

608.16

614.18

617.80

619.00

617.80

614.18

608.16

599.72

588.87

452.83

457.32

460.01

460.91

460.01

457.32

452.83

446.55

438.48

Trang 15

3657.2
7
2264.9
1
1331.1
7

3591.12
2223.95
1307.10


VẬN TỐC (km/h)
V1

1.38

2.29

3.21

4.13

5.04

5.96

6.88

7.80

8.71

9.63

10.55

11.47

V2

2.22

3.70

5.18

6.67

8.15

9.63

11.11

12.59

14.07

15.55

17.03

18.51

V3

3.78

6.30

8.82

11.34

13.86

16.38

18.90

21.42

23.94

26.46

28.98

31.50

V4

6.10

10.16

14.23

18.29

22.36

26.42

30.49

34.55

38.62

42.68

46.75

50.81

V5

8.39

13.98

19.58

25.17

30.77

36.36

41.95

47.55

53.14

58.73

64.33

69.92

V6

11.27

18.78

26.29

33.81

41.32

48.83

56.34

63.86

71.37

78.88

86.39

93.91

LỰC CẢN KHÔNG KHÍ (kg)
Pw1

0.070

0.195

0.383

0.633

0.946

1.321

1.758

2.259

2.821

3.446

4.134

4.884

Pw2

0.183

0.509

0.998

1.651

2.466

3.444

4.585

5.889

7.356

8.986

10.780

12.736

Pw3

0.531

1.475

2.891

4.778

7.138

9.969

13.273

17.048

21.295

26.015

31.206

36.869

Pw4

1.381

3.837

7.521

12.433

18.573

25.941

34.537

44.361

67.692

2.616

7.266

14.241

23.542

35.167

49.118

65.393

83.994

181.648

Pw6

4.718

13.105

25.686

42.461

63.429

88.591

117.947

151.49
6

189.239

231.175

81.200
153.74
7
277.30
6

95.935

Pw5

55.412
104.92
0

128.171

327.629

NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC
D1

0.327

0.334

0.340

0.345

0.348

0.350

0.351

0.350

0.348

0.345

0.340

0.334

D2

0.202

0.207

0.211

0.213

0.216

0.217

0.217

0.216

0.215

0.213

0.210

0.206

D3

0.119

0.121

0.124

0.125

0.126

0.127

0.127

0.126

0.125

0.123

0.121

0.118

D4

0.074

0.075

0.076

0.077

0.077

0.077

0.076

0.075

0.073

0.072

0.069

0.066

D5

0.053

0.054

0.054

0.054

0.054

0.053

0.051

0.050

0.047

0.045

0.041

0.038

D6

0.039

0.040

0.039

0.038

0.037

0.035

0.032

0.029

0.025

0.021

0.016

0.010

GIA TỐC (m/s)
J1

0.683

0.700

0.713

0.724

0.731

0.736

0.737

0.736

0.731

0.723

0.712

0.699

J2
J3

0.765
0.649

0.785
0.666

0.800
0.680

0.813
0.690

0.821
0.697

0.826
0.700

0.827
0.700

0.825
0.696

0.819
0.688

0.810
0.677

0.796
0.663

0.780
0.644

J4

0.430

0.442

0.451

0.456

0.457

0.455

0.450

0.442

0.430

0.414

0.395

0.373

J5

0.287

0.293

0.297

0.296

0.291

0.283

0.271

0.255

0.236

0.212

0.185

0.154

J6

0.173

0.175

0.171

0.162

0.148

0.130

0.106

0.078

0.044

V

J

Jtb

Delta V/Jtb

Delta t

V

Delta t

Vtb

Vtb*Deta t

DeltaS

S

t

4.128

0.724

0.362

11.405

3.168

4.128

3.168

2.064

6.538

1.816

1.816

3.168

5.045

0.731

0.728

1.261

0.350

5.045

0.350

4.586

1.606

0.446

2.262

3.518

5.962

0.736

0.734

1.250

0.347

5.962

0.347

5.504

1.911

0.531

2.793

3.866

11.109

0.827

0.782

6.584

1.829

11.109

1.829

8.535

15.611

4.336

7.130

5.695

14.071

0.819

0.823

3.598

1.000

14.071

1.000

12.590

12.584

3.495

10.625

6.694

18.514

0.780

0.799

5.558

1.544

18.514

1.544

16.293

25.155

6.987

17.613

8.238

23.941

0.688

0.734

7.393

2.054

23.941

2.054

21.228

43.595

12.110

29.722

10.292

26.461

0.677

0.683

3.691

1.025

26.461

1.025

25.201

25.840

7.178

36.900

11.317

28.981

0.663

0.670

3.762

1.045

28.981

1.045

27.721

28.969

8.047

44.947

12.362

34.554

0.442

0.552

10.094

2.804

34.554

2.804

31.767

89.072

24.742

69.689

15.166

38.619

0.430

0.436

9.332

2.592

38.619

2.592

36.586

94.841

26.345

96.034

17.758

42.684

0.414

0.422

9.635

2.676

42.684

2.676

40.652

108.795

30.221

126.255

20.434

Trang 16


46.749

0.395

0.405

10.041

2.789

46.749

2.789

44.717

124.723

34.645

160.900

23.224

47.547

0.255

0.325

2.452

0.681

47.547

0.681

47.148

32.110

8.919

169.819

23.905

53.141

0.236

0.245

22.800

6.333

53.141

6.333

50.344

318.848

88.569

258.388

30.238

Đồ thò kết quả tính toán

Vận tốc di chuyển lớn nhất theo lực cản: Vmax = 71,37 km/h

Trang 17


Độ dốc lớn nhất ôtô vượt được: imax = Dmax – f = 33,1%

ĐỒ THỊ VỀ THỜI GIAN, QUÃNG ĐƯỜNG CỦA Ô TÔ KHI ĐỦ
TẢI

Trang 18


Từ kết quả trên có được thời gian tăng tốc (toàn tải) hết
quãng đường 200 (m) là 23,22 (s), nhỏ hơn yêu cầu t ≤ 20 + 0,4G = 20 +
0,4.10,75 = 24,3 (s). Đảm bảo thỏa mãn yêu cầu của QCVN
09:2015/BGTVT.

5.7. Tính kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám
của bánh xe chủ động với mặt đường
Khả năng leo dốc cực đại của ô tô trên các loại đường tính theo
khả năng bám của bánh xe chủ động được tính toán như sau:

= 0,547
Trong đó:

mϕ =1,2: Hệ số sử dụng trọng lượng bám khi kéo
Zφ = 7250 (kG): Tải trọng tác dụng lên cầu chủ động
ϕ = 0,7: Hệ số bám dọc
f = 0,02: Hệ số cản lăn
G = 10750 (kG): Trọng lượng toàn bộ ôtô
BẢNG KẾT QUẢ
Giá
trò

Thông số
Nhân tố động lực học lớn nhất Dmax

Trang 19

0,351

Giới hạn áp
dụng


Vận tốc Vmax tính toán (km/h)

93,91

Vận tốc Vmax thực tế theo hệ số cản
của đường (km/h)

71,37

≥ 60

Khả năng vượt dốc lớn nhất imax

33,1%

≥ 20 %

Khả năng vượt dốc lớn nhất cho phép
theo điều kiện bám
Thời gian tăng tốc (toàn tải) hết quãng
đường 200m

54,7%
23,22

t ≤ 20 + 0,4G =
24,3

Kết luận: Từ các kết quả tính toán trên cho thấy ô tô có tính
năng động lực học cao. Ô tô có thể hoạt động tốt với các tuyến
đường ở nước ta.
6. TÍNH TOÁN SỨC BỀN CÁC KẾT CẤU CHÍNH

6.1 Tính toán sức bền dầm ngang sàn thùng tải
Các giả thiết khi tính toán:
•

Trọng lượng toàn bộ khung xương vách tác dụng lên dầm
ngang tại điểm đầu dầm ngang.

•

Tự trọng mặt sàn thùng và tải trọng ôtô trải đều trên
sàn xe.

•

Giả thiết các dầm ngang mặt sàn có tiết diện không thay
đổi, các dầm đôi được xem như các dầm đơn về khả năng
chòu lực và số lượng dầm ngang chòu lực là 14 dầm.

Khi đó các dầm ngang sàn thùng chòu tác dụng của các tải
trọng:
•

Tải trọng phân bố đều trên chiều dài dầm ngang p (N/m):

Trong đó:
GH = 6200 (kg): Trọng lượng hàng hóa vận chuyển.
GN = 850 (kg): Trọng lượng toàn bộ dầm ngang và tấm tôn
mặt sàn.
LN = 2,430 (m): Chiều dài tính toán mỗi dầm ngang.
n = 14: Số dầm ngang chòu lực phân bố đều.
Thay vào tính toán được: p = 207,23 (kg/m) = 2072,3 (N/m)
•

Tải trọng tập trung tại các đầu mút dầm ngang Pd (N):

Trong đó:
GT0 = 355 kg: Trọng lượng thùng tải không kể mảng sàn

tác dụng lên đầu mút các dầm ngang.
Trang 20


n = 14: Số dầm ngang chòu lực tập chung tại đầu mút.
Thay vào tính toán được: Pd = 12,68 (kg) = 126,8 (N)
 Tiết diện chòu lực của dầm ngang:
Các dầm ngang được sử dụng từ thép U100x45x4, CT3/SUS có các
thông số đặc trưng hình học của mặt cắt ngang:
• Diện tích mặt cắt ngang A, (cm2):

5,52

• Mô men quán tính JX, (cm4):

84,30

• Mô men chống uốn WX, (cm3):

16,86

• Ứng suất uốn cho phép của vật liệu [σ], (MPa):
•

120

Sơ đồ tính toán:

Tọa độ các nút: 1 (0,0); 2 (805,0); 3 (1625,0); 4 (2430,0) mm.
•

Biểu đồ mô men uốn:

Mô men uốn lớn nhất: Mumax = 773500 (Nmm) tại nút 2 và nút 3.
• Biểu đồ chuyển vò:

Trang 21


Chuyển vò lớn nhất: ymax = 0,9656 (mm) tại nút 1 và nút 4.
•

Biểu đồ ứng suất:

Ứng suất uốn lớn nhất: σUmax = 22,55 (MPa) tại nút 2 và nút 3.
Kết luận: Từ kết quả tính toán ta có σUmax = 22,55 (MPa) < [σ] =
120/102,5 (MPa)→ do đó dầm ngang đủ bền.
6.2. Tính bền khung mui
6.2.1 Khi ô tô quay vòng
- Ngoại lực tác dụng :
- Tải trọng phân bố đều trên một cột đứng p1 :
p1 = (Gv.V2qv/Rminqv)/(33.Ld+30.Ln)
Trong đó : - [ Vqv] = 4,94 : Vận tốc cho phép quay vòng khi đầy tải
- Rminqv = 4,46 : Khoảng cách từ tâm quay vòng đến trọng
tâm thùng tải khi ô tô quay vòng với bán kính quay vòng nhỏ nhất.
- Ld = 2,05 (m): Chiều cao các cột đứng tính toán.
- Ln = 5,8 (m) : Chiều dài các cột dọc tính toán
- Gv = 6310 (kg) : Khối lượng vách hông thùng tải và hàng
hóa tác động lên vách hông.
Trang 22

Thay vào tính toán được: p1 = 142,88 (N/m).
- Tải trọng phân bố dọc thanh ngang tiếp giáp mui do lực ly tâm phần
khối lượng khung mui gây ra p2
p2 = (Gmui.V2qv/Rminqv)/(LD)
Trong đó : - Gmui = 100 (kg) : Khối lượng khung xương mui và vỏ ốp ngoài
mui.
- LD = 5,8 (m) : Chiều dài thanh ngang tiếp giáp nóc
Thay vào tính toán được: p2 = 94,34 (N/m).
- Tải trọng phân bố đều trên cột đứng sau cùng p3 :
p3 = (Gcua.V2qv/Rminqv)/(Lc)
Trong đó : +Gcửa = 20 (kg): Khối lượng khung cửa sau và vỏ ốp ngoài
cửa
+ Lc = 2,05 (m) : Chiều cao các cột đứng tính toán.
Thay vào tính toán được: p3 = 53,38 (N/m).
- Tải trọng phân bố đều trên cột đứng trước p4 :
p4 = (Gtruoc.V2qv/Rminqv)/(Lc)
Trong đó : + Gtruoc = 15 (kg) : Khối lượng vách trước
+ Lc = 2,05 (m) : Chiều cao các cột đứng tính toán.
Thay vào tính toán được: p4 = 40,04 (N/m)
* Tiết diện chòu lực :
Các thanh khung xương vách được gia công từ thép cán đònh hình có
các thông số đặc trưng hình học của mặt cắt ngang :
º 40 x 40 x 1,2
5,715 (cm4)

A = 2,31 (cm2);

JYY = 5,715 ( cm4);

Ứng suất cho phép của vật liệu [σ], MPa : 102,5
 Sơ đồ tính toán

 Kết quả tính toán
Trang 23

JZZ

=


•

Biểu đồ mômen uốn

Mơ men uốn lớn nhất: Mumax = 80313,48 N.mm.
• Biểu đồ ứng suất

Từ kết quả tính tốn ta thấy ứng suất uốn lớn nhất : σmax = 39,47 (MPa)
σ max = 39,47 (MPa) < [σ] = 102,5 (MPa).
Vậy, khung xương thùng tải đủ bền khi quay vòng.
6.2.2 Khi ô tô phanh gấp
Vì các vách thùng tải được liên kết cứng với nhau nên ta tính cho cả
thùng tải.
* Ngoại lực tác dụng :
Khi phanh đột ngột các thanh khung xương vách chòu tác dụng
của các tải trọng :
- Tải trọng phân bố đều trên một cột đứng p1 :
Trang 24

Trong đó: + Gv = 110 (Kg) – Khối lượng vách hông thùng tải, không
kể mảng sàn.
+ Lc = 2,05 (m) – Chiều cao các cột đứng tính toán.
+ n = 33 – Số cột tính toán.
+ aPhmax = 7 (m/s2) – Gia tốc phanh lớn nhất khi ô tô di
chuyển.
Thay vào tính toán được : P1 = 20,87 (N/m).
- Tải trọng phân bố dọc thanh ngang tiếp giáp mui do lực
quán tính phần khối lượng khung mui gây ra p2 :

Trong đó : + Gmui = 100 (kg) – Khối lượng khung xương mui và vỏ ốp
ngoài mui.
+ LD = 5,8 (m) – Chiều dài thanh ngang tiếp giáp nóc.
Thay vào tính toán được : P2 = 60,34 (N/m).
- Tải trọng phân bố đều trên cột đứng sau cùng p3 :

Trong đó : + Gcửa = 20 (kg) – Khối lượng khung xương cửa sau và vỏ ốp
ngoài cửa.
+ Lc = 2,05 (m) – Chiều cao các cột đứng tinh toán
Thay vào tính toán được : P3 = 34,15 (N/m).
- Tải trọng phân bố đều trên cột đứng trước p4 :
P4 = (Gtruoc+tai.αphmax)/(12.Ln+15.Lc)
Trong đó : + G truoc+tai = 6215 (kg) – Khối lượng vách trước và tải trọng
của hàng hóa (vách trước có 6 thanh đứng và 4 thanh ngang).
+ Lc = 2,05 (m) – Chiều cao các cột đứng tính toán.
+ Ln = 2,350 (m) – Chiều dài các thanh ngang tính toán.
Thay vào tính toán được : P4 = 738 ( N/m).
* Tiết diện chòu lực :

Các thanh khung xương vách được gia công từ thép cán đònh hình có
các thông số đặc trưng hình học của mặt cắt ngang :

Trang 25