Tính toán thiết kế xe chuyên dùng chở rác HOOKLIP tự đổ trên cơ sở xe HINO FM8JN7AR

MM M LM M
PHẦN 1 – MỞ ĐẦU.....................................................................................................2
PHẦN 2 – BỐ TRÍ CHUNG Ơ TƠ...............................................................................3
1 – Tuyến hình ơ tơ HINO FM8JN7A-R-HL................................................................3
2.1. Xác định thể tích thùng chứa...........................................................................3
2.2. Xác định các thành phần khối lượng...............................................................4
2.3. Xác định phân bố trọng lượng lên các trục.....................................................4
3 – Đặc tính kỹ thuật cơ bản của xe...........................................................................5
PHẦN 3 – ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA Ơ TƠ........................................................10
PHẦN 4: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ơ TƠ..........................15
PHẦN 4: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ơ TƠ..........................15
1. Tính toạ độ trọng tâm..............................................................................................15
1.1 Toạ độ trọng tâm theo chiều dọc ô tô.............................................................15
1.2 Toạ độ trọng tâm theo chiều cao....................................................................15
2. Kiểm tra ổn định của ơ tơ.....................................................................................16
PHẦN 5 - TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC KÉO CỦA Ơ TƠ...................................17
1. Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động cơ..............................................................18
2. Đặc tính nhân tố động lực học D của ơ tơ............................................................18
3. Tính tốn kiểm tra khả năng tăng tốc của ơ tơ thiết kế.....................................20
4. Tính khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt
đường..........................................................................................................................22
PHẦN 6: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CHUN
DÙNG.........................................................................................................................24
1. Tính tốn chọn xy lanh cần chính........................................................................24
1.1. Trường hợp kéo thùng lên khung xe..............................................................24
1.2. Trường hợp đẩy thùng hàng khi đổ rác.........................................................24
2. Kiểm tra khả năng làm việc của xy lanh cần với................................................25
3. Kiểm tra khả năng làm việc của xy lanh khóa kẹp thùng.................................26
4. Kiểm tra khả năng làm việc của bơm thủy lực...................................................27
5. Hệ thống thiết bị được lựa chọn...........................................................................29
6. Tính tốn bền các cơ cấu của hệ chuyên dùng....................................................29

6.1. Tính độ bền kết cấu cần chính và cần với.....................................................29
6.2. Tính kiểm tra bền chốt xoay giữa cần chính và cần phụ...............................31
6.3. Tính tốn sức bền liên kết khung phụ với sát xi ô tơ cơ sở............................31
7. Tính bền chốt liên kết xy lanh..............................................................................32
8. Tính kiểm tra bền trục con lăn dẫn hướng ray thùng hàng..............................33
9. Tính kiểm tra bền quai móc thùng......................................................................34
10. Tính tốn kiểm bền thùng chứa rác...................................................................35
11. Kiểm tra tính ổn định của ô tô khi ở các trạng thái làm việc..........................39
PHẦN 8 - CÁC TỔNG THÀNH CHI TIẾT CHẾ TẠO TRONG NƯỚC VÀ NHẬP
KHẨU.........................................................................................................................42
PHẦN 9 - KẾT LUẬN................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................44

1


PHẦN 2 – BỐ TRÍ CHUNG Ơ TƠ
1 – Tuyến hình ơ tơ HINO FM8JN7A--HL
5600

3400

1630
1720

640

400

27°

350
1275

4030

42°

940

A

300
1350

1775

2050

8430

T(1'') B2(3/4' ') B1(3/4' ') P(3/4'')
A2(3/4' ') A1(3/4' ')

200

270

2500

2000

2250

2490

THEO A

1855
2200
2500

Hình 1: Tuyến hình ơ tơ HINO FM8JN7A-R-HL
* Các thơng số cơ bản:
- Kích thước bao dài x rộng x cao (mm):
8430x2500x3400 (mm)
- Khoảng cách các trục:
4030+1350
(mm)
- Chiều dài đầu/đi xe (mm):
1275/1775
(mm)
- Vệt bánh xe sau phía ngồi (mm):
2200
(mm)
- Thể tích thùng chứa:
21,6
(m3)
- Cơ cấu chun dùng bao gồm: Thùng chứa, khung phụ, cần với, cần chính, cần phụ.
2 - Xác định các thành phần khối lượng của ơ tơ HINO FM8JN7A-R-HL

2.1. Xác định thể tích thùng chứa
Thùng chứa có kết cấu thể hiện dưới bản vẽ:

1630

2250

1720

1720

5800

2000

Hình 2: Kết cấu thùng chứa
- Thùng chứa có kích thước lòng thùng như sau (dài x rộng x cao):
5800x2250/2000x1720/1630 mm
- Thể tích thùng chứa được xác định: Vth = L.S
Trong đó: L- Chiều dài lịng thùng; L = 5,8 m
S - Diện tích mặt cắt ngang lịng thùng xác định bằng Autocad: S = 3,72 m2

2


=> Thể tích thùng chứa được xác định: Vth = L.S = 5,8.3,72 = 21,6 m3
2.2. Xác định các thành phần khối lượng
- Khối lượng bản thân ô tô cơ sở: Gotcs = 7540 (kg)
- Khối lượng sát xi cắt bỏ: Gcb = - 100 kg
- Khối lượng cụm cơ cấu kéo, đẩy, nâng, hạ thùng hàng: Gcd = 2515 (kg)

- Khối lượng thùng chứa: Gth = 3050 (kg)
- Khối lượng bản thân ô tô HINO FM8JN7A-R-HL
G0 = Gotcs + Gcb + Gcd + Gth = 13005 (kg)
- Khối lượng kíp lái 03 người: Glx = 65 x 3 = 195 (kg)
- Khối lượng rác chuyên chở cho phép tham gia giao thông không phải xin phép :
Q = Vth*γ = 10800 (kg)
Trong đó γ – Là khối lượng riêng của rác sinh hoạt, rác thải công nghiệp, phế thải
γ = 180 ÷ 800 kg/m3 (Trong trường hợp rác thải công nghiệp ướt chọn γ = 500 kg/m3)
- Khối lượng tồn bộ cho phép tham gia giao thơng khơng phải xin phép:
G = G0 + Glx + Q = 24000 (kg)
2.3. Xác định phân bố trọng lượng lên các trục
Chiều dài cơ sở tính tốn : Lcs = 4705 mm
Q
Glx

1275

Gcd

Z1

640

Gth

760
2050

4705

Z23

2450

8430

Hình 3:Phân bố tải trọng
Khối lượng bản thân ô tô thiết kế khi không tải và khi đầy tải được xác định
theo tổng khối lượng của xe cơ sở, khối lượng hệ chuyên dùng, thùng chứa, số người
cho phép trên ca bin, khối lượng cho phép chở theo bảng giá trị sau:
TT

Các thành phần khối lượng

Trị số
(kg)
3

Trục I
(kg)

Trục II
(kg)

Trục III
(kg)


1

Khối lượng bản thân ô tô cơ sở (Gotcs)

7540

3120

2210

2210

2

Khối lượng sát xi cắt bỏ và chuyển lốp dụ
phòng (Gcb)

-100

80

-90

-90

3

Tên Số lượng Quy cách
thiết bị

Khối lượng thùng chứa (Gth)
3050

490
1280
1280
4
Khối lượng cụm cơ cấu kéo, đẩy,
nâng, hạ thùng hàng (Gcd)
2515
1095
710
710
5
Khối lượng bản thân của ô tô (G0)
13005
4785
4110
4110
6
Khối lượng hàng chuyên chở cho
phép tham gia giao thông không phải xin
phép trên sàn (Q)
10800
1470
4665
4665
7
Khối lượng kíp lái (Glx)
195
195
4

0
0
8
Khối lượng tồn bộ cho phép
tham gia giao thơng khơng phải xin
phép (Ga)
24000
6450
8775
8775
9
Khả năng chịu tải lớn nhất trên
từng trục của xe cơ sở
6500
10000
10000
3 – Đặc tính kỹ thuật cơ bản của xe
3.1 - Ơ tơ cơ sở
Ơ tơ cơ sở HINO FM8JN7A-R là
loại ô tô sát xi tải được sản xuất lắp ráp bởi
Công ty Liên doanh TNHH HINO Motors
Việt Nam, có cơng thức bánh xe 6x4R đã
được Cục Đăng kiểm Việt nam cấp Giấy
chứng nhận chất lượng. Một số cụm tổng
thành chính của xe bao gồm:

- Động cơ kiểu : J08E-WD là
động cơ diesel, 4 kỳ, 6 xy lanh đặt
thẳng hàng, làm mát bằng nước, tăng

áp.
+ Dung tích xi lanh
: 7684 cm3
+ Công suất lớn nhất
: 206 kW /2500v/ph.
+ Mô men xoắn cực đại
5


: 824 N.m /1500 v/ph.
+ Đường kính x Hành trình
piston
: 112x130 mm
+ Tỉ số nén

: 18:1

- Hộp số: hộp số cơ khí, 9 số tiến
và 1 số lùi. Tỷ số truyền ở các tay số:
i1 = 14,056; i2 = 9,647; i3 =
6,993; i4 = 5,021; i5 = 3,636; i6 =
2,653; i7 = 1,923; i8 = 1,380; i9 =
1,00; iL = 13,636
- Ly hợp: Một đĩa ma sát
khô, dẫn động thủy lực, trợ lực khí
nén
- Cầu trước dẫn hướng: tiết
diện mặt cắt ngang kiểu chữ I, vệt
bánh xe 2050 mm, có giảm chấn ống
thuỷ lực. Tải trọng cho phép: 6500 kg

- Cầu sau chủ động: tiết diện
mặt cắt ngang hình hộp, có tỷ số
truyền lực chính : i0= 5,520, vết bánh
xe 1855 mm, tải trọng cho phép:
10000 kg
- Hệ thống phanh:
+ Phanh chính: Phanh tang trống,
dẫn động khí nén hai dịng
+ Phanh xe đỗ: Lị xo tích năng
tại bầu phanh trục 1 + 2, dẫn động khí
nén
- Hệ thống lái: Trục vít – ê cu
bi, dẫn động cơ khí có trợ lực thủy
lực, tỷ số truyền 20,2
- Cabin: loại cabin lật.
- Cỡ lốp : Trục I: 11.00R20, bánh
đơn
Trục II: 11.00R20,
bánh đôi
6


Trục III: 11.00R20,
bánh đơi
3.2 – Giới thiệu

ơ tơ

HINO

FM8JN7A-R-HL
Ơ tơ chở rác HINO FM8JN7AR-HL gồm 2 phần:
- Thùng chứa rác
- Cơ cấu chuyên dùng lắp trên ô
tô (Hooklift Sliding) dùng để kéo
thùng hàng từ mặt đất lên khung ô tô,
giữ chặt thùng hàng trong quá trình
vận chuyển. Thực hiện việc xả phế
thải và đưa thùng về vị trí quy định.
3.2.1. Khung ô tô
Khung sát xi chính của ô tô
được cắt ngắn 1 đoạn để lắp cơ cấu
Hooklift Sliding.
3.2.2. Thùng chứa rác
Thùng có dạng chữ nhật. Thùng
có thơng số như sau:
- Kích thước lịng thùng (dài x
rộng
x
cao):
5800x2250/2000x1720/1630 mm
- Thể tích thùng chứa: 21,6 m3
Kết cấu thùng:
- Sàn thùng: Được đỡ bằng hai
dầm dọc chính I200x100x5,2, thép
CT3. Dầm dọc thùng được tăng cứng
bằng thép SS400 dày 8 mm. Tôn sàn
thùng bằng thép SS400 dày 4 mm.
- Thành thùng: Bố trí 2 xương
dọc trên và dọc dưới 2 bên thành, chế

tạo bằng thép SS400, dày 4 mm dập
định hình. Tơn thành thùng chế tạo
bằng thép SS400 dày 4 mm. Liên kết
hàn điện.
- Đầu thùng: Khung xương thép
SS400 dày 6 mm dập định hình. Đầu
7


thùng có 2 xương dọc liên kết với
xương dọc sàn thùng, trên đó có gắn
tai móc cẩu thùng. Tơn đầu thùng là
thép SS400 dày 4 mm.
- Đuôi thùng : Khung xương
thép SS400 dập định hình, dày 6 mm.
Đi thùng có hàn tai treo ngồi cửa
xả rác và khóa thùng.
3.2.3. Kéo, đẩy, nâng, hạ thùng hàng
Cơ cấu kéo, đẩy, nâng, hạ
thùng hàng gồm 4 cụm chi tiết :
Khung phụ, cầu phụ, cần với, cần
chính.
a. Khung phụ : Làm bệ đỡ cho toàn
bộ các cụm chi tiết của hệ thống
chuyên dùng lắp đặt trên xe ơ tơ. Gồm
2 dầm dọc chính chế tạo bằng thép
SS400 dày 6 mm, được dập định hình.
Trên khung phụ có bố trí đế xy lanh
cần chính, bạc ray cần phụ và bệ đỡ
ray thùng. Kết cấu cụ thể xin xem bản

vẽ.
b. Cần phụ: Liên kết cụm cần chính
với khung phụ. Gồm 2 hộp chính chế
tạo từ thép SS400 dày 10 mm, được
dập định hình thành hộp. Hai vách hộp
được liên kết bằng xương ngang bằng
thép SS400 dày 8 mm. Trên cần phụ
có bố trí bạc xoay cần phụ và bạc xoay
cần chính. Kết cấu cụ thể xin xem bản
vẽ.
c. Cần chính: Liên kết cụm cần với
với cần phụ. Gồm 1 hộp dọc
chính thép SS400 dày 10 mm,
được hàn thành hộp. Trên cần
chính có bố trí bạc xoay cần
chính với cần phụ, 02 chốt đầu
xylanh cần chính, 01 chốt gốc
8


xylanh cần với. Kết cấu cụ thể
xin xem bản vẽ..
d. Cần với: Là khâu cuối cùng của cơ
cấu hoạt động Hooklift Sliding, có
nhiệm vụ móc kéo thùng và khóa giữ
thùng trong quá trình di chuyển và đổ
rác. Gồm 1 hộp đứng, chế tạo từ thép
SS400 dày 10 mm, được táp tăng cứng
phía ngồi bằng thép SS400 dày 8
mm, dập định hình và hàn thành hộp.

Trên cần với có bố trí tai móc cẩu và
trục đầu cán xy lanh cần với.
e. Hệ thống thủy lực: Dùng để thực
hiện toàn bộ hoạt động của hệ
thống chun dùng đóng trên ơ
tơ. Từ bộ trích cơng suất của
động cơ lắp bơm thủy lực và
được dẫn động bằng trục cắc
đăng. Hệ thống bao gồm các
thiết bị như sau:
P

A
B
A
B
A
B
A
T

B

Hình 4: Sơ đồ hệ thống thủy lực
Bảng thông số thiết bị thủy lực:
STT
1
2

Thùng dầu

Bơm thủy lực HUADE A2F107

3

Van phân phối 3 cửa

4

Van an tồn

1
1
1
1

9

V = 150
lít
Q = 107
cm3/r
Q = 90
lít/phút
p = 250
kG/cm2


∅100/∅
50x1020
1

ST; p =
180
kG/cm2
6 Xy lanh cần chính
∅180/∅
75x1700
2
7
ST; p =
180
kG/cm2
Xy lanh khóa kẹp1∅80/∅30x180ST; p = 180 kG/cm28Van điều áp 1 chiều1p = 80
bar, G1/2"9Van thông liên động mỏ kẹp1G1/2"10Van chống lún1G1/2"11Van thông
liên động cần phụ1G1/2"12Van chống lún113Bầu lọc tinh1Q = 150 lít/phút* Quy
trình nạp rác vào thùng chứa:
Thùng chứa được đặt tại vị trí quy định, các nắp thùng được mở để nạp rác
vào. Tại vị trí này, cửa hậu của thùng rác được khoá lại. Sau khi rác được nạp đầy,
các cánh thùng được khoá lại bằng cơ cấu khoá.
5

Xy lanh cần với

* Quy trình hạ móc – móc thùng chứa:
Dừng xe, kéo phanh tay cho xe dừng hẳn. sau đó đóng trích cơng suất để bơm
thủy lực hoạt động. Kéo cần điều khiển van thủy lực cho xylanh cần chính hoạt động
(02) đẩy cần chính vào cần với về phía sau. Sau khi xylanh cần chính (02) đã đi hết
hành trình tiếp tục kéo tay điều khiển mởi van thủy lực cho xylanh cần với đẩy ra
(01) sao cho cần với vươn về phía sau, sau khi móc cần với đã nằm ngang bằng với
móc thùng thì tiến hành ngắt bơm thủy lực, mở phanh tay và lùi xe sao cho móc cần
với ăn khớp với móc thùng chứa.

* Quy trình nâng – hạ thùng chứa:
- Sau khi đã móc thùng chứa vào móc cần với xong. tiến hành kéo phanh tay, mở
bơm thủy lực hoạt động. kéo tay điều khiển van thủy lực để mở xylanh chân chống
(03), để hạ chân chống.
- Tiếp tục kéo tay điều khiển van thủy lực để rút xylanh cần chính (02) lại từ từ nâng
thùng chứa lên. sau khi xylanh (02) về hết hành trình ta tiếp tục kéo tay điều khiển
xylanh cần với (01) rút hết hành trình để thùng chứa từ từ hạ xuống khung đỡ của cơ
cấu chuyên dùng phía sau xe.
- Cuối cùng để kết thúc q trình nâng thùng điều khiển xylanh khóa kẹp để kẹp
thùng chứa và nâng chân chống phía sau lên.
Q trình hạ thùng chứa làm ngược lại với quá trình nâng thùng.
* Quy trình đổ rác trong thùng chứa
10


49°

- Sau khi đã nâng thùng chứa và khóa kẹp số 01 kẹp chặt thùng chứa lại. di chuyển xe
đến vị trí đổ rác. Kéo phanh tay, hạ chân chống phía sau.
- Kéo cần điều khiển van mở xy lanh cần chính để cần chính từ từ nâng tồn bộ cần
phụ (02), cần chính, cần với cùng với thùng chứa lên xoay quay gốc xoay cần phụ.
- Khi xylanh cần chính đi hết hành trình, thùng chứa có góc nghiêng so với phương
ngang là 49° đảm bảo rác được trút hết khỏi thùng.
- Hạ thùng chứa về vị trí ban đầu, nâng chân chống kết thúc quá trình đổ rác.

11


PHẦN 3 – M M M TÍNM KM TM UM T MM M Ơ TƠ
TT

Thơng số

Đơn
vị

1. Thơng số chung
1.1
Loại phương tiện
1.2
Nhã hiệu, số loại

Giá trị

Ơ tơ sát xi tải

6x4R

Ơ tơ chở rác
HINO
FM8JN7A-R-HL
6x4R

8700x2490x2795

8430x2500x3400

4030+1350
2050/1855
2200

1275
2720
270
27/16

4030+1350
2050/1855
2200
1275
1775
270
27/42

HINO FM8JN7A-R

1.3
Cơng thức bánh xe
2. Thơng số về kích thước
2.1
Kích thước chung (Dài x mm
Rộng x Cao)
2.2
Khoảng cách các trục
mm
2.3
Vệt bánh xe (Trước/ Sau)
mm
2.4
Vệt bánh xe sau phía ngồi
mm

2.5
Chiều dài đầu xe
mm
2.6
Chiều dài đi xe
mm
2.7
Khoảng sáng gầm xe
mm
2.8
Góc thốt trước/ sau
Độ
2.9
Chiều rộng ca bin
mm
2.10 Chiều rộng thùng hàng
mm
3. Thống số về khối lượng
3.1
Khối lượng bản thân
kg
- Phân bố lên trục 1
kg
- Phân bố lên trục 2
kg
- Phân bố lên trục 3
3.2
Khối lượng chuyên chở cho
kg
phép tham gia giao thông

không phải xin phép
3.3
Khối lượng hàng chuyên
kg
chở theo thiết kế
3.4
Khối lượng cho phép chở
Người
Khối lượng toàn bộ cho
kg
phép tham gia giao thông
không phải xin phép
3.5
- Phân bố lên trục 1
kg
- Phân bố lên trục 2
kg
- Phân bố lên trục 3
Khối lượng toàn bộ theo
kg
3.6
thiết kế
Khả năng chịu tải lớn nhất
kg
3.7
trên từng trục của xe cơ sở
4. Thơng số về tính năng chuyển động
12

2490

-

2500

7540
3120
2210
2210

13005
4785
4110
4110

-

10800

-

10800

03 (195 kg)

03 (195 kg)

-

24000

-

6450
8775
8775

24000

24000

6500/10000/10000


4.1
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.
6.1
6.2
6.3
7.
7.1
7.2
7.3
7.4

Tốc độ cực đại của xe
km/h
Độ dốc lớn nhất xe vượt
%
được
Góc ổn định tĩnh ngang khi
độ
khơng tải
Thời gian tăng tốc từ lúc
s
khởi hành đến 200 m
Bán kính quay vịng nhỏ
m
nhất bánh xe phía trước
ngồi
Động cơ
Kiểu loại
Loại nhiên liệu, số kỳ, số
xy lanh, cách bố trí, kiểu
làm mát

Dung tích xy lanh
cm3
Tỉ số nén
Đường kính xy lanh x hành mm x
trình piston
mm
Cơng suất lớn nhất
kW/v/
ph
Mô men xoắn lớn nhất
N.m/v
/ph
Phương thức cung cấp
nhiên liệu
Bố trí động cơ lên khung xe
Ly hợp
Nhãn hiệu
Kiểu loại
Kiểu dẫn động
Hộp số
Nhãn hiệu
Kiểu loại
Kiểu dẫn động
Tỷ số truyền hộp số chính

81,2

77,31

37,4

40,85

-

38,33

-

29,39
9,5

J08E WD
Diesel 4 kỳ, 6 xy lanh thẳng hàng, làm
mát bằng chất lỏng, tăng áp
7684
18:1
112 x 130
206/2500
824/1500
Phun trực tiếp
Phía trước
1 Đĩa ma sát khô
Dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén
Cơ khí, 9 số tiến, 1 số lùi
Cơ khí
i1= 14,056
i2= 9,647
i3= 6,993
i4= 5,021

i5= 3,636
i6 = 2,653
i7 = 1,923

13


i8 = 1,380
i9 = 1,000
il = 13,636
8. Các đăng dẫn động
8.1
Kiểu loại
8.2
Số lượng
9. Hệ thống lái
9.1

Khơng đồng tốc
Hai đoạn có ổ đỡ trung gian
Trục vít – êcu – bi tuần hồn, dẫn động
cơ khí, trợ lực thuỷ lực
20,2

Kiểu loại cơ cấu lái

9.2
Tỷ số truyền cơ cấu lái
10.Hệ thống phanh
10.1 Phanh chính

10.2

Phanh dừng

11.Hệ thống treo
11.2 Hệ thống treo trục 1
11.3 Hệ thống treo trục 2
11.4 Hệ thống treo trục 3
12.Cầu
12.1 Cầu dẫn hướng
12.1.1 Kiểu cầu trước
12.1.2 Tải trọng cho phép
12.2 Cầu chủ động
12.2.1 Kiểu cầu sau
12.2.2 Tải trọng cho phép
12.2.3 Tỷ số truyền cầu sau
13.Vành bánh xe, lốp
13.1 Số lượng
13.2 Trục 1
13.3 Trục 2
13.4 Trục 3
14.Hệ thống điện
14.1 Điện áp hệ thống
14.2 Ác quy (số lượng, điện áp,
dung lượng)
14.3 Máy phát điện (điện
áp/cường độ)
14.4 Động cơ khởi động
14.5

Cơ cấu phanh tang trống, dẫn động nén
2 dịng
Lị xo tích năng, dẫn động nén 2 dịng
Phụ thuộc, Nhíp lá, Giảm chấn thuỷ lực
Phụ thuộc, Nhíp lá
Phụ thuộc, Nhíp lá

kg
kg
io

Cầu trước
Kiểu chữ I
6500
Cầu sau
Kiểu cầu ống
10000
5,520
10 + 1
Đơn 11.00R20 (3350 kg)
Kép 11.00R20 (3000 kg)
Kép 11.00R20 (3000 kg)

V

24V – 60A
02 - 12V - 65Ah

V/A
V

Hệ thống chiếu sáng tín
hiệu
14

24V-4,5kw


Hệ thống chiếu sáng tín
hiệu phía trước
Đèn báo rẽ
Đèn phanh và kích thước
sau
Đèn soi biển số
Đèn lùi

Giữ ngun của ơ tô cơ sở
02

Màu vàng

02

Màu đỏ

01

Màu trắng

01

Màu trắng

Tấm phản quang
02
15.Ca bin
15.1 - Kiểu ca bin
- Chiều rộng ca bin
mm
16. Xi téc
16.1 Mơ tả
16.2 Kích thước lịng thùng mm
(DxRxC) (mm)
16.3 Thể tích
m3
17
Thiết bị thuỷ lực
* Bơm thủy lực:
- Nhãn hiệu: HUADE A2F107
- Lưu lượng: 107 cm3/r
- Số vòng quay lớn nhất: 3000 vg/ph
* Thùng dầu thuỷ lực: 150 lít

Màu đỏ
Kiểu lật
2490
-

Thùng chở rác
5800x2250/2000 x

1720/1630
21,6 m3

* Xy lanh thủy lực:

Loại xy lanh

Kí hiệu

Số lượng

Đường kính x
Hành trình (mm)

∅180/∅75x1700S
∅180x1700
02
T
Xy lanh cần với
∅100/∅50x1020S
∅100x13020
01
T
Xy lanh khóa kẹp
∅80/∅30x180ST
∅80x180
01
2
Áp suất làm việc của các xy lanh: 180 kG/cm
* Van thủy lực các loại:

- Van an toàn; Van điều chỉnh áp suất; Van một chiều; Van ba ngả
- Van phân phối + cần điều khiển van phân phối: Hộp van phân phối + cần điều
khiển loại 3 ngả để điều chỉnh xy lanh cần chính, xy lanh cần với, xy lanh khóa
kẹp
Xy lanh cần chính

Ghi chú: Khi sử dụng tồn bộ thể tích thùng xe để chở rác thì chỉ được chở các
loại rác có khối lượng riêng khơng vượt quá 500 kg/m3.

15


PHẦN 4: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ
1. Tính toạ độ trọng tâm
1.1 Toạ độ trọng tâm theo chiều dọc ô tô
- Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu trước: a = (Z2 . L) / G(mm)

L: Chiều dài cơ sở tính tốn của ô tô (L= 4705 mm)
G: Tổng tải trọng (kg)
- Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm trục sau: b = L – a
Thông số
G (kg)
L (m)

a (m)

b (m)

8220

13005

4.705

2.973

1.732

17550
1.2 Toạ độ trọng tâm theo chiều cao

24000

4.705

3.440

1.265

TT

HINO FM8JN7A-R -HL

1

Khi không tải

2

Khi đầy tải

Z2 (kg)

- Khi không tải
Tọa độ trọng tâm của ô tô theo chiều cao khi không tải được xác định theo
chiều cao khối tâm các thành phần khối lượng.
hg = (∑Gi . hgi)/ G
Trong đó : hg - Chiều cao trọng tâm ô tô
Gi - Các thành phần khối lượng
G - Khối lượng tồn bộ của ơ tô
- Khi đầy tải
Tọa độ trọng tâm của ô tô thiết kế theo chiều cao khi đầy tải được xác định
theo chiều cao khối tâm các thành phần khối lượng.
h0g = (∑Gi . hgi)/∑ Gi
Trong đó :
h0g - Chiều cao khối tâm các thành phần khối lượng
Gi - Khối lượng các thành phần
Bảng thơng số tính tốn chiều cao trọng tâm
TT
Thành phần khối lượng
Kí hiệu Giá trị (kg)
1
Khối lượng ơ tô cơ sở sau khi cắt ngắn sát xi
Gotcs
7440
2
Khối lượng hệ chuyên dùng
Gcd
3050
3

Khối lượng thùng chứa rác
Gth
2515
5
Khối lượng bản thân ô tô thiết kế
13005
Go
Q
6
Khối lượng chuyên chở trên thùng xe cho
phép tham gia giao thơng khơng phải xin
10800
phép
Glx
7
Khối lượng kíp lái
195
8
Khối lượng toàn bộ
24000
Ga
16

hgi (mm)
1100
2100
1400
1393
2400
1790

1850


2. Kiểm tra ổn định của ơ tơ
Tính tốn ổn định của ô tô theo phương dọc:
Trên cơ sở bố trí chung và tọa độ của trọng tâm ơ tơ, có thể xác định được các
giới hạn ổn định của ô tô như sau:
- Góc giới hạn lật khi lên dốc:
 L  arctg (b / hg )
(Độ)
- Góc giới hạn lật khi xuống dốc:
 X  arctg (a / hg )
(Độ)
- Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang:
  arctg (WT / 2hg )
(Độ)
- Vận tốc chuyển động giới hạn của ơ tơ khi quay vịng với bán kính Rq min
(m/s);
Vgh  WT .g .Rq min / (2.hg )
- Bán kính quay vịng nhỏ nhất tại tâm của ô tô Rq min :
Rq min  Rmin 2  b 2
(m)
Lcs
a

b

Rmin

Gi

Trong đó:
Rmin là bán kính quay vịng nhỏ nhất tới trục qua tâm ô tô;
Rmin = 9,5 (m);
Với Lcs là chiều dài cơ sở của ô tô;  là góc quay trung bình.
Kết quả tính tốn:

T
T
1
2

Thơng số
Khơng
tải
Đầy tải

hg
(m)

Wt
(m)

Rqmin(m)

2.973 1.732

1.393

2.20

3.440 1.265

1.849

2.20

a (m)

b (m)

17

(độ)

αX (độ)

β(độ)

Vgh(m/s)

9.66

51.233

64.932

38.33

8.65

9.58

34.393

61.772

30.76

7.48

αL


PHẦN 5 - TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC KÉO CỦA Ơ TƠ
Khi kéo xe thì khối lượng tồn bộ của đoàn xe là: Gđx  Go  Qc  Gkl
Trong đó: Go - là khối lượng của bản thân ơ tô, Go = 13005 kg
Q - là lượng chuyên chở cho phép tham gia giao thông không phải xin phép:
Qc = 10800 kg;
Gkl - là khối lượng kíp lái, Gkl = 195 kg;
Gđx = 13005 + 10800 + 195 = 24000 kg
Thơng số tính tốn động lực học kéo ơ tơ
TT
Thơng số
Kí hiệu
Đơn vị
Giá trị
Gđx
1
Khối lượng tồn bộ của ơ tô thiết kế

kg
24000
Z
Khối lượng phân lên cầu chủ động
kg
17550
Go
2
Khối lượng bản thân
kg
13005
Rbx
3
Bán kính bánh xe
m
0,507

4
Hệ số biến dạng lốp
0,95
5
Vết bánh xe trước
B
m
2,50
6
Chiều cao xe
H
m
3,40

2
4
7
Hệ số cản khơng khí
K
(N.s /m )
0,06

8
Hiệu suất truyền lực
0,85
9
Hệ số cản lăn
f
0,02
m
10 Hệ số sử dụng khối lượng bám khi kéo
1,2

11 Hệ số bám
0,7
Động cơ
N e max
1
Cơng suất lớn nhất
kW
206
nNe
Số vịng quay
v/phút

2500
M e max
2
Mơ men xoắn cực đại
N.m
824
nMe
Số vòng quay
v/phút
1500
4

Hệ số chủng loại

5

Tỷ số truyền hộp số chính

6
7

Tỷ số truyền lực chính
Thời gian trễ khi chuyển số

a

0.941

b

0.353

c
ih1
ih2
ih3
ih4
ih5
ih6
ih7
ih8
ih9
il

0.295
14,056
9,647
6,993
5,021
3,636
2,653
1,923
1,380
1,000
13,636
5,250
2

io

t
18

s


1. Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động cơ
1.1. Cơng suất động cơ
Đường đặc tính ngồi của động cơ được xây dựng gần đúng theo phương
pháp của Lây-đec-man:
M M n
e
N e  N e max M a.M
Mn
M
N
M
M

M
M ne
M
M  b.M
Mn
M
M N

2

M

M ne
M
M  c.M
Mn
M
M N

M
M
M
M

3

M
M
M
M

Trong đó: a, b, c là các hệ số thực nghiệm
Ne - Công suất động cơ ở tốc độ quay ne
Nemax - Công suất lớn nhất của động cơ
nN – Tốc độ quay động cơ ở công suất Nemax
1.2. Momen xoắn Me trên trục khuỷu động cơ
Me = 9550.Ne/ne

(N.m)

* Bảng kết quả tính tốn:
Cơng suất (kW) và Momen (N.m)

600
800
1000
1250
1500
1700
1900
2100
2300
2500
ne
Ne (kW) 49.88 67.50 85.31 107.55 129.42 146.42 162.76 178.26 192.73 206.00
Me (N.m) 793.97 805.83 814.73 821.68 824.00 822.52 818.07 810.65 800.27 786.92

Hình 10: Đồ thị đặc tính ngồi động cơ
2. Đặc tính nhân tố động lực học D của ô tô
Nhân tố động lực học của ô tô xác định theo công thức: Di = (PKi – PWi)/Ga
Trong đó:
Pki – Lực kéo ở tay số thứ i của ô tô: PKi = (Me . ihi . io. h)/ Rbx (kG)
Me – Mô men xoắn của động cơ, lấy theo đường đặc tính ngồi của động cơ
ihi – Tỷ số truyền tay số thứ i trong hộp số
io – Tỷ số truyền của truyền lực chính
Pwi – Lực cản khơng khí ở tay số thứ i: PW = (K.F.V2)/3,62 (kG)
19


F – Diện tích cản chính diện của ơ tơ: F = B.H
Vi – Tốc độ tay số thứ i của ô tô: V = (0,377.ne.Rbx)/(ihi.io.ihpi) (km/h)
* Bảng kết quả tính tốn:

V1
V2
V3
V4
V5
V6
V7
V8
V9

1.553
2.263
3.122
4.348
6.005
8.229
11.354
15.821
21.833

2.071
3.018
4.163
5.798
8.006
10.973
15.138
21.095
29.110

2.589
3.772
5.203
7.247
10.008
13.716
18.923
26.368
36.388

Vận tốc km/h
3.236 3.883 4.401
4.715 5.658 6.412
6.504 7.805 8.846
9.059 10.871 12.320
12.510 15.012 17.013
17.145 20.574 23.317
23.653 28.384 32.168
32.960 39.552 44.826
45.485 54.582 61.860
Nhân tố động lực học

D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8

D9

0.4095
0.2810
0.2037
0.1462
0.1059
0.0772
0.0558
0.0398
0.0284

0.4156
0.2852
0.2067
0.1484
0.1074
0.0783
0.0565
0.0401
0.0282

0.4202
0.2884
0.2090
0.1500
0.1085
0.0790
0.0569
0.0401

0.0277

0.4238
0.2908
0.2108
0.1513
0.1094
0.0795
0.0571
0.0398
0.0268

0.425
0
0.2916
0.2113
0.1516
0.1096
0.0795
0.0568
0.0392
0.0254

* Đồ thị:

20

0.4242
0.2911
0.2109

0.1513
0.1093
0.0792
0.0564
0.0384
0.0240

4.919
7.167
9.887
13.770
19.015
26.060
35.953
50.099
69.137

5.436
7.921
10.927
15.219
21.016
28.803
39.737
55.373
76.415

5.954
8.675
11.968

16.668
23.018
31.546
43.522
60.647
83.692

6.472
9.430
13.009
18.118
25.019
34.290
47.306
65.920
90.970

0.4219
0.2895
0.2098
0.1504
0.1086
0.0785
0.0556
0.0374
0.0223

0.4181
0.2869
0.2078

0.1490
0.1074
0.0776
0.0546
0.0361
0.0203

0.4127
0.2832
0.2051
0.1470
0.1059
0.0763
0.0534
0.0346
0.0180

0.4058
0.2784
0.2016
0.1444
0.1040
0.0747
0.0519
0.0328
0.0155


Hình 11: Đồ thị nhân tố động lực học D
Nhận xét: Độ dốc tối đa ô tô vượt được : imax = (Dmax – f ).100% = 40,50%

3. Tính tốn kiểm tra khả năng tăng tốc của ô tô thiết kế
- Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ V1 đến tốc độ V2 là:
v

2
1
dv
1
j   dt  .dv  t   dV
dt
j
j
v1

Ta sử dụng phương pháp đồ thị giải tích phân trên. Từ đồ thị gia tốc của ô tô
chia đường cong gia tốc thành nhiều đoạn nhỏ và giả thiết rằng trong mỗi khoảng tốc
độ nhỏ ứng với đoạn đường cong đó thì ơ tơ tăng tốc với một gia tốc khơng đổi.
Theo đó, Δtj là diện tích được giới hạn bởi đồ thị j = f(v) với trục hoành . Áp dụng
phương pháp tính gần đúng tích phân xác định theo cơng thức hình thang ta xác định
được cơng thức tính t(v) như sau:
v2

V
1
t   dV  t j  i
j
2
v1

M 1

1
M

Mj
M in ji ( n 1)

M
M (s)
M
M

Trong đó: ΔVi = Vin – Vi(n-1) (m/s) : Giá trị vận tốc của từng tay số được chia thành n
phần bằng nhau
jin và ji(n+1)(m/s2) : Giá trị gia tốc ứng với Vin và Vi(n-1).
- Thời gian tăng tốc tổng cộng từ tốc độ Vmin đến 0,95Vmax là :
n

t  t i t1  t 2  ...  t n
i 1

n : Số khoảng chia vận tốc (Vmin đến 0,95Vmax)
- Xác định quãng đường tăng tốc của ô tô
21


Sau khi lập được đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc giữa thời gian tăng tốc và
vận tốc chuyển động của ơ tơ ta có thể xác định được quãng đường tăng tốc của ô tô
đi được ứng với thời gian đó.
- Qng đường tăng tốc của ơ tơ từ vận tốc v1 đến v2 xác định bằng công thức:
v2

v.dt »  S

S=

i

(m)

v1

Sử dụng phương pháp đồ thị trên cơ sở đồ thị 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 đoạn này ô tô di chuyển đều với
tốc độ trung bình :
Vitb 

(Vi  Vi 1 ) (m/s)
2

Áp dụng phương pháp tính gần đúng tích phân xác định theo cơng thức hình
thang. Từ đó ta xác định được cơng thức tính S(v) như sau :
v2

n

n

v1

i 1

i 1

S  v.dt  S i  Vitb .t i (m)

Trong đó: Δti = ti+1 – ti (s) : Thời gian tăng tốc tại số thứ i ứng với Vi, Vi+1.
* Bảng kết quả tính tốn:

V(m/s)
0.431
0.575
0.719
0.899
1.079
1.222
1.366
1.510
1.654
1.798
1.991
2.200
2.410
2.619
2.746
3.035
3.324
3.614
3.825
4.228

4.630
5.033
5.282

j (m/s2)
0.356
0.362
0.366
0.369
0.371
0.370
0.368
0.364
0.359
0.353
0.473
0.468
0.461
0.453
0.543
0.537
0.530
0.520
0.564
0.558
0.550
0.539
0.518

1/j

t (s)

s (m)

2.806
2.762
2.731
2.707
2.699
2.704
2.719
2.745
2.783
2.833
2.116
2.137
2.167
2.207
1.842
1.861
1.888
1.924
1.772
1.791
1.819
1.857
1.932

0.000

0.400
0.795
1.284
1.770
2.159
2.549
2.942
3.339
3.743
4.220
4.666
5.117
5.575
5.832
6.367
6.909
7.460
7.851
8.568
9.295
10.035
10.507

0.000
0.202
0.457
0.853
1.333
1.780
2.285

2.850
3.479
4.176
5.080
6.014
7.054
8.206
8.896
10.443
12.166
14.077
15.530
18.418
21.637
25.213
27.646

22


5.838
6.394
6.950
7.239
8.001
8.763
9.200
9.400
11.038
12.089

13.141
13.917
15.381
16.846
18.311
19.205

0.511
0.502
0.491
0.418
0.411
0.402
0.390
0.289
0.281
0.270
0.258
0.152
0.140
0.127
0.112
0.021

1.957
1.992
2.038
2.395
2.435
2.490

2.563
3.466
3.565
3.698
3.871
6.599
7.123
7.865
8.945
48.484

11.588
12.686
13.806
14.447
16.287
18.163
19.268
19.871
25.630
29.447
33.425
37.487
47.537
58.515
70.828
96.487

33.657
40.370

47.843
52.388
66.411
82.140
92.060
97.667
156.516
200.659
250.846
305.795
453.019
629.915
846.356
1327.670

* Đồ thị:

Hình 12: Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc
Nhận xét: Dựa vào đồ thị T – S trên, ta thấy khi đi hết quãng đường 200 m cần
29,39 (s), vậy ô tô thiết kế thỏa mãn điều kiện về khả năng tăng tốc theo quy chuẩn
QCVN09:2015/BGTVT: t [t] = 20 + 0,4.G = 29,6 (s)
4. Tính khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt
đường
Khả năng leo dốc cực đại của ơ tơ trên các loại đường tính theo khả năng bám
của bánh xe chủ động được tính tốn như sau:
imax= (mZδGa– f = 0,61,4
Trong đó:δHệ số bám dọc; δ0,7
23

Z2 - Tải trọng tác dụng lên cầu chủ động; Zkg
Ga - Khối lượng tồn bộ của ơ tơ; Ga = 24000 kg
mφ- Hệ số sử dụng khối lượng bám khi kéo; mφ= 1,2
f – Hệ số cản lăn; f = 0,02
* Bảng kết quả tính tốn:
Thơng số
Nhân tố động lực học lớn nhất Dmax
Vận tốc Vmax tính tốn
Vận tốc Vmax thực tế theo hệ số cản mặt đường
Khả năng vượt dốc lớn nhất imax (đầy tải)
Khả năng vượt dốc lớn nhất theo điều kiện
bám
Thời gian tăng tốc (đầy tải) hết quãng đường
dài 200 m

Đơn vị
km/h
km/h
%

Giá trị
0,4250
90,97
77,31
40,50

%

61,40

s

29,39

Quy định
�60
�20

≤ 29,9

Kết luận: Các kết quả tính tốn cho thấy ơ tơ thỏa mãn các quy định hiện hành.

24


PHẦN 6: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG
CHUN DÙNG
1. Tính tốn chọn xy lanh cần chính
1.1. Trường hợp kéo thùng lên khung xe
Trường hợp cần lực nâng lớn nhất là thời điểm bắt đầu kéo thùng lên xe, con
lăn thùng bắt đầu rời khỏi mặt đất lên khung ơ tơ.
M Q Gth+Q

15
32

Gth+Q
834

Pk

Mk

O1

Hình 14: Trường hợp kéo thùng lên khung ơ tơ
Phương trình cân bằng momen: Mk ≥ MQ
Trong đó:
Mk : Momen kéo thùng Mk = Pxlc.Rk
Pxlc – Là lực kéo của xy lanh cần chính:
Pxlc = 2.p.π.D2/4 = 63585 kG
= 2.180..3,14.182/4 = 91562 kG
Rk – Cánh tay đòn của lực kéo xy lanh: Rk = 83,4 cm
Mk = 91562.83,4= 7636304 kG.cm
MQ: Momen cản của thùng và tải trọng
MQ = (Q+Gth).RQ
Q+Gth: Tải trọng và khối lượng thùng hàng
Q+Gth = 10800+3050=13850 kg
RQ – Cánh tay đòn của lực cản
RQ = 321,5 cm
MQ = 13850.321,5 = 4452775 kG.cm
Kết luận: Mk > MQ nên xy lanh cần chính có thơng số như trên đủ khả
năng làm việc khi kéo thùng.
1.2. Trường hợp đẩy thùng hàng khi đổ rác
Trường hợp cần lực nâng lớn nhất là khi bắt đầu nâng thùng

25