Khóa luận cơ điện và công trình, xác định khả năng làm việc của xe ô tô tải thaco khi vận chuyển hàng hóa tại khu vực huyện quốc oai hà nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG TRÌNH

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA XE Ơ TƠ TẢI
THACO KHI VẬN CHUYỂN HÀNG HĨA TẠI KHU VỰC
HUYỆN QUỐC OAI – HÀ NỘI

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
MÃ NGÀNH: 7510203

Giảng viên hướng dẫn

: Lê Văn Thái

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Hoàng Minh Đức

MSV

: 1551080727

Lớp

: K61_KOTO

Khoá học

: 2016 – 2020

Hà Nội, 2020


MỤC LỤC
MỤC LỤC .............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... iv
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................................1
1.1. Tình hình sản xuất và sử dụng ơ tơ tải vận chuyển hàng hóa trong nước ..... 1
1.1.1. Lịch sử và tình hình sản xuất ô tô tải trong nước........................................ 1
1.1.2. Cơ sở hạ tầng và tình hình giao thông tại hụn Q́c Oai ........................ 5
1.1.3. Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến khả năng làm việc của ô tô........ 8
1.1.4. Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 10
1.1.5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ................................................................ 10
1.1.6. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 12
CHƯƠNG 2......................................................................................................... 13
KHẢ NĂNG KÉO, BÁM CỦA Ô TÔ THACO OLLIN 350 KHI VẬN
CHUYỂN HÀNG HÓA ...................................................................................... 13
2.1. Cân bằng lực kéo, bám của ô tô vận chuyển hàng hóa trên đường dớc dọc 13
2.1.1. Xây dựng mơ hình tính tốn...................................................................... 13
2.1.2. Phương trình cân bằng lực kéo................................................................. 14
2.1.3. Xác định lực cản chuyển động của ô tô vận chuyển hàng hóa ................. 16
2.1.4. Xác định đờ thị quan hệ giữa lực kéo với tốc độ của xe ở các số truyền
khác nhau ............................................................................................................. 21
2.1.5: Lực bám của ô tô khi vận chuyển ............................................................. 23
2.1.6. Điều kiện cần và đủ cho ô tô chuyển động trên đường............................. 27
2.2. Khả năng kéo, bám của xe ô tô Thaco Ollin 350 khi vận chuyển hàng hóa
............................................................................................................................. 27
2.2.1. Xác định tay sớ và phạm vi tốc độ chuyển động theo khả năng kéo, bám

trên các loại đường khác nhau............................................................................. 27
2.2.2. Xác định tải trọng chuyến cho phép vận chuyển theo khả năng kéo bám
trên các độ dốc khác nhau ................................................................................... 32
CHƯƠNG 3......................................................................................................... 35
i


KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ THACO OLLIN 350 KHI VẬN CHUYỂN
HÀNG HÓA ........................................................................................................ 35
3.1. Khả năng ổn định dọc của ơ tơ vận chuyển hàng hóa ........................................ 35
3.1.1. Sơ đờ tính tốn ổn định dọc của xe ơ tơ vận chuyển hàng hóa ................. 35
3.1.2. Khả năng ổn định dọc tĩnh theo điều kiện chống lật .................................... 36
3.1.3. Khả năng ổn định dọc tĩnh theo điều kiện bám của bánh chủ động ở các loại
đường khác nhau ................................................................................................. 36
3.1.4. Khả năng ổn định hướng chuyển động (ổn định lái) ............................... 37
3.2. Khả năng ổn định ngang khi ô tơ vận chuyển hàng hóa ................................. 39
3.2.1. Sơ đờ tính tốn ổn định ngang của xe ơ tơ vận chuyển hàng hóa ............. 39
3.2.2. Khả năng ổn định ngang theo điều kiện chống trượt ................................ 40
3.2.3. Khả năng ổn định ngang theo điều kiện chống lật .................................... 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 46
Kết luận ................................................................................................................ 46
Kiến nghị .............................................................................................................. 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO

ii


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Thị trường ô tô Việt Nam năm 2019 .................................................... 4
Bảng 1.2: Các loại đường tại huyện Quốc Oai ..................................................... 6

Bảng 1.3 - Thông số kỹ thuật của ô tô Thaco Ollin 350 ..................................... 11
Bảng 2.1 - Giá trị vmax(km/h) theo từng tay số.................................................... 22
Bảng 2.2 - Hệ số bám của các loại đường........................................................... 24
Bảng 2.3: Tải trọng cho phép vận chuyển của xe trên đường nhựa, bê tông ở độ
dốc 5°................................................................................................................... 33
Bảng 2.4: Tải trọng cho phép vận chuyển của xe trên đường đất ở độ dốc 5° ... 33
Bảng 2.5: Tải trọng cho phép vận chuyển của xe trên đường nhựa, bê tông ở độ
dốc 10°................................................................................................................. 33
Bảng 2.6: Tải trọng cho phép vận chuyển của xe trên đường đất ở độ dốc 10° ..... 34
Bảng 2.7: Tải trọng cho phép vận chuyển của xe trên đường nhựa, bê tông ở độ
dốc 15°................................................................................................................. 34
Bảng 2.8: Tải trọng cho phép vận chuyển của xe trên đường đất ở độ dớc 15° ..... 34
Bảng 3.1: Góc giới hạn quay vịng ở các độ dớc khác nhau theo điều kiện trượt... 41
Bảng 3.2 - Góc giới hạn quay vịng ở các độ dớc khác nhau theo điều kiện chống
lật ......................................................................................................................... 45

iii


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1- Ơ tơ 4 chỗ ngời đầu tiên do Việt Nam sản xuất .................................... 1
Hình 1.2 – Đường giao thông phổ biến trong huyện Quốc Oai ............................ 6
Hình 1.3: Bản đồ giao thông huyện Quốc Oai ...................................................... 7
Hình 1.4- Xe tải Thaco Ollin 350 3,5 tấn............................................................ 10
Hình 2.1 - Sơ đờ các lực tác dụng lên ô tô khi chuyển động lên dốc ................. 13
Hình 2.2 - Sơ đồ hệ thống truyền lực của ô tô .................................................... 15
Hình 2.3 - Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động ......................................... 15
Hình 2.4- Sơ đờ xác định diện tích cản chính diện của ơ tơ ............................... 20
Hình 2.5- Lực kéo tiếp tuyến phụ thuộc vào tốc độ truyền động của xe ở các số
truyền khác nhau ................................................................................................. 23

Hình 2.6 - Đờ thị cân bằng lực kéo, bám của ơ tơ ở đường có độ dớc 50 ........... 28
Hình 2.7 - Đờ thị cân bằng lực kéo, bám của ơ tơ ở đường có độ dớc 100 ......... 29
Hình 2.8 - Đờ thị cân bằng lực kéo, bám của ơ tơ ở đường có độ dớc 150 ......... 31
Hình 3.1 - Sơ đờ tính tốn ổn định dọc của ơ tơ chở hàng hóa ............................ 35
Hình 3.2 - Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi chuyển động trên
đường nghiêng ngang .......................................................................................... 39
Hình 3.3 – Sơ đờ tính tốn ổn định ngang theo điều kiện chống lật ................... 42

iv


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình sản xuất và sử dụng ô tô tải vận chuyển hàng hóa trong nước
1.1.1. Lịch sử và tình hình sản xuất ô tô tải trong nước
1.1.1.1. Lịch sử phát triển
60 năm trước, một dòng xe phiên bản Việt đã được lắp ráp ở miền
Bắc Việt Nam. Chiếc xe bốn chỗ hiệu Chiến Thắng lăn bánh vào tháng 121958. Xe được các kỹ sư, công nhân Việt Nam ở Nhà máy Chiến Thắng (phía
Bắc) phát triển từ mẫu xe Fregate chạy xăng của Pháp trên tinh thần nội địa hóa tới
đa.

Hình 1.1- Ô tô 4 chỗ ngồi đầu tiên do Việt Nam sản xuất
Chiếc La Dalat giá rẻ do người Việt lắp ráp theo tiêu chuẩn của Hãng
Citroen (Pháp) cũng từng xuất hiện trên thị trường miền Nam từ năm 1970.
La Dalat có đến 4 dịng xe, trung bình mỗi năm bán được 1.000 chiếc từ
năm 1970 đến 1975, tỉ lệ nội địa hóa đã tăng từ 25% đến 40% vào năm 1975.
Ngay từ năm 1991, hai doanh nghiệp ơtơ có vớn đầu tư nước ngoài đã được
thành lập là xí nghiệp liên doanh ơtơ Hịa Bình và Cơng ty liên doanh Mekong
Auto, Việt Nam lúc đó vẫn đang bị Mỹ cấm vận.
1

Vào tháng 8-1995, 3 ông lớn trong ngành ôtô thế giới đăng ký vào Việt
Nam cùng nhận được giấy phép đầu tư thành lập liên doanh ôtô tại Việt Nam trong
1 ngày là Toyota, Ford và Chysler.
Ngành ôtô VN cũng đã chứng kiến sự có mặt của khoảng 16 doanh nghiệp
ơtơ có vớn đầu tư nước ngồi, trong đó có nhiều tên tuổi như Toyota, Ford, Honda,
Mitsubishi, Mercedes-Benz...
Năm 2004, hai doanh nghiệp Việt Nam là Công ty cổ phần ôtô Trường Hải
(Thaco) và Công ty cổ phần ôtô Xuân Kiên (Vinaxuki) đã được Thủ tướng cho
phép sản xuất, lắp ráp ôtô các loại.
Thaco đã đầu tư lớn với tổ hợp ôtô tại Chu Lai, Quảng Nam và chọn cách
hợp tác với các thương hiệu q́c tế chưa có cơ sở sản xuất tại Việt Nam và khu
vực ASEAN để sản xuất xe du lịch.
Triết lý của công ty này là: phải có thị trường tiêu thụ, sau đó mới quay lại
đầu tư sản xuất từ các chi tiết đơn giản đến phức tạp, từng bước thâm nhập chuỗi
sản xuất của các thương hiệu quốc tế...
Đến nay, Thaco phát triển tốt, có thời điểm thị phần của hãng này đã vượt
Toyota.
Năm 2017 : Nhà máy VinFast chính thức khởi công.
Sự kiện đầu tiên này đánh dấu quyết tâm gia nhập ngành cơng nghiệp ơtơ
của tập đồn VinGroup. Nhà máy sản xuất ôtô VinFast tại Thành phố Hải
Phòng sở hữu diện tích 335 ha, trong đó có tới 5 phân xưởng chính làm những
công việc như: ép, thân xe, phủ sơn, nơi sản xuất động cơ và thực hiện lắp ráp.
2019: Các mẫu ô tô của Vinfast chính thức lăn bánh trên đường Việt
Nam.

1.1.1.2. Tình hình sản xuất ô tô tải trong nước
Ngày nay, dù ngành cơng nghiệp ơ tơ vẫn cịn tương đối nhỏ ở Việt Nam,
thì theo Tổ chức các nhà sản xuất xe cơ giới quốc tế (International Organization

2


of Motor Vehicle Manufacturers), ngành công nghiệp sản xuất xe ô tô ở Việt
Nam hiện đang phát triển nhanh nhất ở Đông Nam Á.
Ở Việt Nam, quy trình sản xuất xe thường sẽ hoạt động như thế này… Ơ
tơ được thiết kế ở nước ngồi và sau đó từng bộ phận xe sẽ được sản xuất ở
nước khác. Sau đó các bộ phận được vận chuyển về Việt Nam và lắp ráp. Tính
đến năm 2018, 85% tổng doanh số bán xe đến từ những bộ dụng cụ xe hơi này.
Những chiếc xe này sau đó chủ yếu được bán trong nước do các quy định xuất
nhập khẩu phức tạp.
Tuy nhiên, mức sản xuất phụ tùng ô tô riêng của Việt Nam lại vượt mức –
xuất khẩu hơn 4,4 tỷ đô la phụ tùng ơ tơ trên tồn thế giới trong năm 2017.
Dịch vụ vận chuyển cũng đóng một phần lớn trong ngành công nghiệp xe
hơi vì Việt Nam đang phát triển như một trung tâm sản xuất của khu vực. Khi
ngành vận tải đường bộ phát triển, sẽ có nhiều xe tải lưu thông. Hiện tại, xe tải
hỗ trợ 75,6% cho việc vận tải hàng hóa tại Việt Nam. Tuy nhiên, có một điều
quan trọng là hiện có đến 40% mạng lưới đường đang ở trong tình trạng kém và
chỉ 19% được rải thảm nhựa.
Theo Báo cáo của Cục Công nghiệp (Bộ Công Thương), khả năng cung
ứng các sản phẩm công nghiệp hỗ trợ nội địa được cải thiện trong thời gian qua
nên tỷ lệ nội địa hóa một sớ dòng xe sản xuất, lắp ráp trong nước cũng được tăng
đáng kể.
Các chủng loại xe tải, xe chuyên dụng sản xuất trong nước đã đạt tỷ lệ nội
địa hóa cao, đạt mục tiêu đề ra đáp ứng về cơ bản thị trường nội địa (xe tải đến 7
tấn đáp ứng khoảng 70% nhu cầu, với tỷ lệ nội địa hóa trung bình 55)
Đáng kể, hiện trên thị trường Việt Nam đã có mặt hầu hết các hãng sản
xuất ơ tơ lớn trên thế giới như Toyota, Honda, Ford,…. đã kéo theo một số nhà
sản xuất vệ tinh và hệ thống các nhà cung ứng linh kiện phụ tùng nước ngoài
vào đầu tư tại Việt Nam. Có thể thấy, nhờ động thái này khiến số lượng doanh

nghiệp hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp ô tô và công nghiệp hỗ trợ cho
ngành công nghiệp ô tô đã gia tăng liên tục.
3


Bảng 1.1: Thị trường ô tô Việt Nam năm 2019

Hiện nay tại Việt Nam có rất nhiều cơng ty sản xuất , lắp ráp ô tô tại Việt
Nam. Đặc biệt sản lượng ô tô lắp ráp trong nước chiếm phần lớn thị phần bán ra
của ngành ô tô Việt Nam.
1.1.1.3. Tình hình vận chuyển hàng hóa bằng ô tô tải trong nước
Vận tải hàng hóa bằng đường bộ ở Việt Nam đang là hình thức vận
chuyển phổ biến nhất. Nó có những đóng góp to lớn trong việc lưu thơng hàng
hóa và dịch vụ tạo điều kiện cho giao thương phát triển.
Xã hội ngày càng hiện đại, lưu lượng hàng hóa cần vận chuyển càng gia
tăng ở mức độ đáng kể. Đặc biệt cho các mặt hàng sản xuất công nghiệp cần
phát triển về quy mô kinh tế. Do những loại phương tiện vận chuyển cũng phát
triển theo hướng trọng tải lớn. Chính vì nguyên nhân đó mà xe tải ra đời để đáp
ứng tốt nhu cầu của con người.
Sự phát triển của nền kinh tế, các doanh nghiệp ngày càng mở rộng, qui
mô hoạt động ngày càng rộng lớn. hàng hóa vận chuyển đi khắp nơi, sớ lượng
hàng hóa ngày càng nhiều, dịch vụ vận chuyển hàng hóa bằng xe tải cũng vì vậy
mà ngày một nở rộ. Đáp ứng nhu cầu của thị trường, phục vụ cho tiêu dùng ở
khắp mọi nơi. Dịch vụ đã ngày càng trở nên chuyên nghiệp, đáp ứng mọi yêu
cầu vận chuyển.
4


Dịch vụ vận chuyển hàng hóa bằng xe tải ngày càng đa dạng, qui mô và
chuyên nghiệp. Số lượng các đơn vị cung cấp dịch vụ cho thuê xe tải, xe tải vận

chuyển hàng ngày càng tăng trong cả nước. thương mại phát triển là nền tảng
phát triển cho nhiều ngành dịch vụ kèm theo, các dịch vụ này có nhiều cơ hội
nhưng cũng không ít thách thức khi sự cạnh tranh trong ngành ngày càng tăng
cao. Nhìn ra được những vấn đề này nên các đơn vị cung cấp dịch vụ đã Khảo
sát tình hình thực tế và lên phương án vận chuyển, di chuyển các loại máy móc
với trọng lượng lớn, vận chuyển từ kho tớ kho, từ cảng về kho, từ mặt đất lên
cao, từ trên cao xuống dưới thấp, từ tầng thấp lên tầng cao, từ tầng cao xuống
tầng thấp.
1.1.2. Cơ sở hạ tầng và tình hình giao thông tại huyện Quốc Oai
1.1.2.1. Cơ sở hạ tầng huyện Quốc Oai
Những năm qua, hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ được đầu
tư khá đồng bộ, có những bước phát triển mạnh theo hướng hiện đại, có trọng
tâm, trọng điểm, tập trung vào các cơng trình có tính kết nới, lan tỏa, tạo động
lực phát triển kinh tế - xã hội. Chất lượng vận tải đường bộ ngày một nâng cao,
bước đầu góp phần thực hiện mục tiêu GTVT đi trước một bước trong tiến trình
xây dựng và phát triển đất nước, góp phần bảo đảm q́c phịng - an ninh và bảo
vệ Tổ q́c.
Sau 10 năm triển khai, thực hiện Chương trình mục tiêu Quốc gia xây
dựng nông thôn mới, đến nay, huyện Quốc Oai đã đầu tư, nâng cấp được 799,26
km đường giao thông nông thôn, các tuyến đường giao thông của huyện đã đạt
chuẩn theo quy định.

5


Hình 1.2 – Đường giao thông phổ biến trong huyện Quốc Oai
Hiện tại đường giao thông tại huyện Quốc Oai chủ yếu là đường nhựa và
đường bê tơng. Vì cịn là huyện thuộc ngoại thành Hà Nội, người dân vẫn cịn
sản xuất nơng nghiệp nên một phần nhỏ đường vẫn là đưởng đất chưa được bê
tơng hóa.

Bảng 1.2: Các loại đường tại huyện Q́c Oai
CÁC LOẠI ĐƯỜNG TẠI HUYỆN Q́C OAI
Đường bê tơng

Đường nhựa

Đường đất

36,80%

54,70%

8,50%

Trong đó, tồn hụn có tổng 124,48 km đường trục xã, liên xã, 226 km
đường trục thơn, liên thơn đều được nhựa hóa, bê tơng hóa đạt chuẩn theo quy
định. Các đường làng, ngõ, ngõ xóm ln sạch sẽ, khơng cịn tình trạng lầy lội
vào mùa mưa.
Đồng thời, huyện Quốc Oai cũng đã đầu tư xây dựng mới 21 hệ thống
chiếu sáng công cộng phục vụ đi lại của nhân dân, góp phần thực hiện tớt năm
văn minh đô thị. Đến nay, 20/20 xã của huyện đã đạt tiêu chí giao thông.
6


Cạnh đó, sau 8 năm thực hiện Quyết định sớ 16/2012/QĐ-UBND của
Thành phớ về xây dựng, kiên cớ hóa đường giao thơng ngõ xóm, hụn Q́c
Oai đã huy động nhân dân địa phương đóng góp, xây đựng được 50,51km
đường với tổng kinh phí 90,9 tỷ đồng.
1.1.2.2. Tình hình giao thông đường bộ tại huyện Quốc Oai
Quốc Oai là một Huyện của TP.Hà Nội và cũng là một trong những

Huyện có số dân và mật độ dân cư cao của thành phớ nên giao thơng Q́c Oai
có tầm quan trọng nhất định trong việc đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển
hàng hóa ngày một tăng .

Hình 1.3: Bản đồ giao thông huyện Quốc Oai
So với các huyện lân cận như Hoài Đức và Chương Mỹ , mật độ lưu thông
của các phương tiện giao thông ở Quốc Oai chưa cao, tình trạng ùn tắc giao thông
chỉ xảy ra cục bộ và không kéo dài. Nguyên nhân một phần là do dân số Quốc
Oai không quá lớn, mật độ phân bổ dân cư tương đối đồng đều và nhất là hệ
thớng hạ tầng giao thơng tương đới hồn chỉnh. Tuy nhiên với tớc độ đơ thị hóa
hiện nay, cùng với sự phát triển của lĩnh vực du lịch, các dự án đầu tư lớn cũng
như sự gia tăng khách quan của phương tiện giao thông cá nhân... thì tương lai
không xa, Quốc Oai sẽ không tránh khỏi tình trạng ùn tắc giao thơng, ơ nhiễm
khói bụi, tiếng ờn, TNGT... Và thực tế đã có tình trạng kẹt xe tại các nút giao
thông xung yếu của thành phố với thời gian kéo dài hơn những năm trước đây.
7


1.1.3. Các công trình nghiên cứu liên quan đến khả năng làm việc của ô tô.
Luận văn thạc sĩ của Trần Văn Tuyển đã nghiên cứu về khả năng kéo,
bám và ổn định của liên hợp máy DFH 180 với cày lưỡi diệp phục vụ làm đất
nông lâm kết hợp. Luận văn đã xác định được khả năng kéo bám của liên hợp
máy khi làm việc với cày lưỡi diệp để làm đất tại một hiện trường cụ thể cũng
như khả năng ổn định của liên hợp máy khi làm việc trên đường dốc dọc, trên
sườn dốc và ở địa hình đặc biệt. Kết quả đó góp phần vào việc khuyến cáo sử
dụng liên hợp máy hợp lý và an toàn.
Luận văn thạc sĩ của Phạm Minh Đức, đã nghiên cứu khả năng kéo bám
của máy kéo DFH 180 vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng. Luận văn đã xác lập được
mối quan hệ giữa các lực tác dụng lên máy kéo với các thơng sớ kết cấu của rơ
mc, tải trọng vận chuyển và độ dốc mặt đường. Trên cơ sở đó lựa chọn các

thơng sớ kết cấu hợp lý cho rơ moóc cũng như khuyến cáo các giải pháp nhằm
tăng khả năng kéo, bám cho liên hợp máy.
Luận văn thạc sỹ của Hồng Q́c Việt, đã Nghiên cứu động lực học kéo
của ô tô tải THACO – FOTON 1,25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi chở gỗ
trên đường lâm nghiệp. Luận văn đã xây dựng được đồ thị cân bằng công suất,
cân bằng lực kéo, nhân tố động lực học cho xe ô tô tải Thaco – Foton 1,25 tấn.
Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Minh Sơn“ Nghiên cứu khả năng chịu tải
của vỏ ôtô dưới tác dụng của tải trọng mặt đường ngẫu nhiên ở Việt Nam” đã
đưa ra phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định tính biến dạng và ứng
suất khung vỏ xe chịu kích động động học từ hàm ngẫu nhiên của mấp mô biên
dạng đường.
Luận án Tiến sĩ của tác giả Nguyễn Tiến Đạt, “ Nghiên cứu cơ sở lý
thuyết và thực nghiệm của việc sử dụng máy kéo cỡ nhỏ để cơ giới hóa khâu vận
xuất gỗ rừng trồng Việt Nam ”. Tác giả đã xây dựng được phương pháp thực
nghiệm đo dao động của máy kéo khi vận xuất gỗ theo phương pháp kéo nửa lết.
Trong mô hình này tác giả đã đưa ra hàm tác động của mặt đường là hàm ngẫu
nhiên, nhưng tác giả cũng chỉ nghiên cứu dao động của máy kéo trong mặt
phẳng thẳng đứng dọc.
8


Luận văn thạc sỹ của Bùi Thanh Thủy, đã nghiên cứu một số vấn đề động
lực học của liên hợp máy JONH DEERE 5310 với máy cày chảo phục vụ làm
đất nơng lâm nghiệp. Luận văn đã tính tốn một số đặc trưng động lực học và
xây dựng được các đường đặc tính cho liên hợp máy JONH DEERE 5310 với
máy cày chảo, đã xác định được các góc dớc giới hạn đảm bảo điều kiện ổn định
ở một số trường hợp làm việc cụ thể.
Luận văn thạc sĩ của Đặng Thị Hà, đã nghiên cứu cứu động lực học quá
trình khởi hành của liên hợp tời cáp, cần treo gỗ lắp trên máy kéo cỡ nhỏ để vận
xuất gỗ rừng trồng trên dốc dọc. Luận văn đã đánh giá được các yếu tố ảnh

hưởng đến chất lượng khởi hành, giúp cho việc sử dụng liên hợp máy có hiệu
quả, đảm bảo an toàn trong lao động sản xuất.
Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Hồng Quang, đã nghiên cứu về dao động
của máy kéo Shibaura SD 2843 với thiết bị tời cáp khi vận xuất gỗ theo phương
pháp kéo nửa lết, làm cơ sở cho việc hoàn thiện thiết kế và chọn chế độ sử dụng
hợp lý liên hợp máy kéo khi vận xuất gỗ rừng trồng.
Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Văn An – trường Đại học Lâm nghiệp, đã
nghiên cứu ảnh hưởng của độ mấp mô mặt đất và tốc độ chuyển động đến phản
lực pháp tuyến lên cầu trước của máy kéo DFH-180 với thiết bị tời cáp cần trục
để vận xuất gỗ rừng trồng nhằm giới hạn phạm vi làm việc của liên hợp máy.
PGS. TS. Nguyễn Văn Quân, đã xây dựng cơ sở lý thuyết xác định một số
thông số cơ bản của trang bị lâm nghiệp chuyên dùng lắp trên máy kéo nông
nghiệp, lực tải công nghệ tác dụng lên máy kéo và trang bị chuyên dùng khi liên
hợp máy vận xuất gỗ nhỏ rừng trờng.
Cơng trình nghiên cứu của PGS.TS Ngũn Nhật Chiêu, cùng một số cán
bộ Trường Đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu thành công một đề mục của đề tài
cấp nhà nước KN-03-04 “Thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm thiết bị vận xuất, bốc
dỡ, vận chuyển để phục vụ khai thác gỗ nhỏ rừng trồng’’.
Cơng trình nghiên cứu của TS Nguyễn Kính Thảo và tập thể cán bộ giảng
dạy Trường Đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu chế tạo thành công máy kéo
khung gập L35 với thiết bị tời cáp để vận xuất gỗ phù hợp với đại hình phức tạp
9


của rừng tự nhiên. Máy có thể nhả cáp của tời kéo gỗ từ xa lại gần và có thể len
lỏi trong khu khai thác để vận xuất gỗ theo phương pháp nửa lết với bán kính
quay vịng nhỏ.
1.1.4. Mục tiêu của đề tài
Xác định khả năng kéo, bám và ổn định của ô tô Thaco Ollin 350 khi vận
chuyển hàng hóa tại khu vực hụn Q́c Oai - Hà Nội để làm cơ sở cho việc lựa

chọn chế độ sử dụng hợp lý và giới hạn phạm vi làm việc an tồn của thiết bị.
1.1.5. Đới tượng, phạm vi nghiên cứu
1.1.5.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là xe ô tô 3,5 tấn mã hiệu Thaco Ollin350
(hình 1.3) sử dụng động cơ Diesel, 4 kỳ, 4 xi-lanh thẳng hàng, động cơ turbo
tăng áp, làm mát bằng nước được sản xuất, lắp ráp tại Việt Nam khi vận chuyển
sắt thép trong khu vực huyện Quốc Oai.

Hình 1.4- Xe tải Thaco Ollin 350 3,5 tấn
Các thông số kỹ thuật của xe được ghi trong bảng 1.2

10


Bảng 1.3 - Thông số kỹ thuật của ô tô Thaco Ollin 350
Thông số
Kích thước tổng thể (D x R x C)

Đơn vị

Giá trị
6185 x 2020 x 2900

mm

4350 x 1870 x 1830

mm

Chiều dài cơ sở

3360

mm

Vệt bánh xe

1.525/1.485

Khoảng sáng gầm xe

195

mm

Bán kính vịng quay nhỏ nhất

7.2

m

Khả năng leo dớc

33

%

Tớc độ tới đa

96

km/h

Dung tích thùng nhiên liệu

80

Lít

Trọng lượng bản thân

2650

Kg

Tải trọng cho phép

3500

Kg

Trọng lượng tồn bộ

6.435

Kg

Trọng lượng phân bớ lên trục 1

2350

Kg

Trọng lượng phân bố lên trục 2

4345

Kg

Số chỗ ngồi

03

Chỗ

Kiểu

4J28TC

Kích thước lọt lòng thùng
(D x R x C)

trước/sau

Diesel, 4 kỳ, 4 xinh lanh
Loại động cơ

thẳng hàng, turbo tăng áp,
làm mát bằng khí nạp,
phun nhiêu liệu điện tử

Dung tích xi lanh

2.771

cc

Đường kính x Hành trình piston

93x102

mm

Cơng suất cực đại/Tớc độ quay

110 kW(130PS)/3200 v/p

Ps/rpm

Mơ men xoắn cực đại

280N.m/ 1800 vòng/phút

N.m/rpm

Ly hợp

01 đĩa, ma sát khô, dẫn
11

động thuỷ lực, trợ lực
chân không
Cơ khí, số sàn, 5 số tiến, 1

Số tay

số lùi
Ih1 = 4,714, ih2 = 2,513,

Tỷ sớ truyền hộp sớ chính

ih3 = 1,679, ih4 = 1.000,
ih5 = 0,787 và = 4,497

Tỷ số truyền cuối
Thông số lốp

6.142
7.00-16(7.00R16) / 7.0016(7.00R16)

Trước/sau

1.1.5.2. Phạm vi nghiên cứu
- Loại hàng hóa vận chuyển đặc trưng: Vận chuyển sắt thép từ KCN
Thạch Thất – Quốc Oai đến các công trình trong huyện.
- Đặc điểm đường xá, cự ly vận chuyển: Đường nhựa alphat, đường bê
tông, đường đất. Cự ly vận chuyển khoảng 20km khu vực huyện Quốc Oai.
1.1.6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa tài liệu: Thu thập, sưu tầm các tài liệu chuyên môn

liên quan đến lĩnh vực động lực học dọc của xe ô tô để làm cơ sở cho việc
nghiên cứu lý thuyết.
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Vận dụng những kiến thức của các
môn khoa học cơ sở và các môn học chuyên ngành về công nghệ kỹ thuật ô tô
để xác định khả năng kéo, bám và ổn định của ô tô khi vận chuyển loại hàng hóa
đặc trưng của vùng miền, từ đó đưa ra các khuyến cáo cho việc sử dụng thiết bị
hiệu quả và an toàn phù hợp với yêu cầu và điều kiện làm việc cụ thể cho thiết
bị.

12


CHƯƠNG 2
KHẢ NĂNG KÉO, BÁM CỦA Ô TÔ THACO OLLIN 350 KHI VẬN
CHUYỂN HÀNG HÓA
2.1. Cân bằng lực kéo, bám của ơ tơ vận chuyển hàng hóa trên đường dớc
dọc
2.1.1. Xây dựng mơ hình tính tốn
Khi ơ tơ vận chuyển hàng hóa trên mặt đường dớc dọc có hai trường hợp:
- Trường hợp xe chuyển động lên dốc.
- Trường hợp xe chuyển động xuống dốc.
Tuy nhiên do trọng tâm của xe nằm ở cầu sau nên trường hợp xe ô tô
chuyển động lên dốc sẽ mất ổn định hơn khi xuống dốc . Nên ta chỉ xét cho
trường hợp xe vận chuyển lên dốc vì nguy hiểm hơn.
Sơ đồ phân tích các lực, môm men tác dụng lên ô tô trong trường hợp lên
dớc như hình 2.1

a

L

hr

hw

b

Hình 2.1 - Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi chuyển động lên dốc
Khi ô tô chuyển động lên dốc sẽ chịu tác dụng của các lực và mômen sau:
- Trọng lượng tồn bộ của ơ tơ G; (bao gờm tự trọng của ô tô và trọng
tải).
- Các lực cản:
13


+ Lực cản lăn Pf1, Pf2 ; (lực cản lăn trên các bánh xe trước và sau)
+ Lực cản không khí P ;
+ Lực cản quán tính Pj ;
- Các mômen:
+ Mômen xoắn cầu chủ động Mk;
+ Mômen cản lăn Mf ;
+ Mơmen qn tính Mj .
- Phản lực thẳng góc tại bánh xe trước và sau Z1, Z2.: Có điểm đặt tại giao giữa
đường thẳng đứng qua tâm trục bánh xe với mặt đường và mômen cản lăn Mf.
2.1.2. Phương trình cân bằng lực kéo
Khi xe ô tô chuyển động trên đường dốc dọc lực kéo tiếp tuyến ở các
bánh xe chủ động của ô tô được sử dụng để khắc phục các loại lực cản chuyển
động. Phương trình cân bằng giữa lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động với
tổng các lực cản chuyển động có dạng:
Pk  Pf  Pi  P  Pj

(2.1)

Trong đó:
- Pk - Lực kéo tiếp tuyến
- Pf - Lực cản lăn
- Pi - Lực cản lên dốc
- P - Lực cản không khí
- Pj - Lực cản quán tính
+ (+) khi xe chuyển động nhanh dần (tăng tốc)
+ (-) khi xe chuyển động chậm dần (giảm tốc)
Trên ô tô, sơ đồ hệ thống truyền lực như hình 2.2. Động cơ đốt trong sản
sinh ra mô men quay. Mô men quay này được truyền qua côn nối, hộp số, truyền
động các đăng, cầu chủ động đến các bánh xe chủ động,

14


Hình 2.2 - Sơ đồ hệ thớng truyền lực của ô tô
1. Động cơ; 2. Côn (ly hợp); 3. Hộp sớ; 4. Truyền đợng các đăng;
5. Truyền lực chính; 6. Hộp vi sai; 7. Bán trục chủ động; 8. Bánh chủ động
Tại các bánh xe chủ động, mô men quay tác dụng lên mặt đường một lực
P ngược với chiều chuyển động của ô tô. Nhờ tác dụng tương hỗ giữa đường và
bánh xe cho nên bánh xe sẽ chịu một lực Pk tác dụng từ mặt đường có giá trị
tương đương với lực P (Pk = P) và có chiều cùng chiều chuyển động của ô tô.
Lực Pk này được gọi là lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động (hình 2.3).

Hình 2.3 - Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động
Nhờ có lực kéo tiếp tuyến mà ơ tơ có thể thắng được các lực cản chuyển
động để tiến về phía trước. Lực kéo tiếp tuyến được xác định theo cơng thức:

Pk 

Mk
rk

(2.5)

Trong đó:
rk: bán kính đặt lực Pk, thường tính theo bán kính lăn của bánh xe:
15


rk = rbx. 

(2.6)

Mk: Mô men xoắn ở trục bánh xe chủ động, được xác định như sau:
- Khi ô tô chuyển động đều (chuyển động ổn định tức v = const).

M k  M e .it .t

(2.7)

Trong đó:
Me - Mô men quay của trục cơ;
it - Tỉ số truyền chung của hệ thống truyền lực;
it = ih.ip.i0.ic (ih: tỉ sớ truyền của hộp sớ chính, ip: tỉ sớ truyền của hộp số
phụ, i0 : tỉ số truyền cuối, ic: tỉ số truyền của cầu chủ động)
 t - Hiệu suất của hệ thống truyền lực. ( =0,89).

 M k  M e .ih .i p .i0 .ic .t

(2.8)

- Khi ô tô chuyển động có gia tốc.

M 'k  M k  M j

(2.9)

Thay giá trị của Mk từ công thức (2.8) và giá trị rk từ (2.6) vào (2.5) .

Pk 

M e .it .t
.rbx

(2.10)

Từ cơng thức (2.10) ta có nhận xét:
Lực kéo tiếp tuyến tại các bánh xe chủ động phụ thuộc vào mơ men quay
và bán kính làm việc của bánh xe chủ động (công thức 2.10). Mặt khác, mô men
quay lại phụ thuộc vào tỷ số truyền ở các số truyền khác nhau của hệ thống
truyền lực, nghĩa là phụ thuộc vào tốc độ quay của bánh xe chủ động hoặc tốc
độ chuyển động của xe ô tô. Do vậy, lực kéo tiếp tuyến phụ thuộc vào các số
truyền khác nhau của hộp số tương ứng với tốc độ chuyển động của ô tô trên
đường.
2.1.3. Xác định lực cản chuyển động của ô tô vận chuyển hàng hóa
2.1.3.1. Lực cản lăn

Khi bánh xe chuyển động trên mặt đường sẽ có lực cản lăn tác dụng với
mặt đường và ngược chiều với chiều chuyển động. Trên (hình 2.1) lực cản lăn
tác dụng lên bánh trước là Pf1 và lên bánh sau là Pf2.
16


Khi xe chuyển động thì do sự biến dạng của lốp và đường, do sự tạo thành
vết bánh xe trên đường và do sự ma sát giữa bề mặt tiếp xúc của lốp với mặt đường mà phát sinh ra lực cản lăn. Người ta coi lực cản lăn của ô tô Pf là ngoại lực
tác dụng lên bánh xe.

Pf  Pf1  Pf 2

(2.16)


 Pf1  Z1. f1


 Pf 2  Z 2 . f 2

Với:

(2.17)

Trong đó:
f1 - Hệ số cản lăn của bánh trước;
f2 - Hệ số cản lăn của bánh sau.
Nếu coi f1 = f2 = f khi đó ta có:
Pf = (Z1 + Z2).f = f.G.cos 

(2.18)

Trong đó:
G – Trọng lượng tồn bộ của xe
f - Hệ số cản lăn ứng với từng tốc độ chuyển động của xe
v2
f = f0.(1 +
)
1500

(2.19)

Trong đó:
f0: Lực cản lăn ở vận tốc dưới 14 m/s, tra theo bảng.
v: Vận tốc chuyển động của ô tô [m/s]
Theo công thức (2.18) ta thấy giá trị của lực cản lăn Pf phụ thuộc
vào loại đường, trạng thái mặt đường và góc dớc của đường, áp suất trong lớp
xe, tình trạng lớp và vận tốc chuyển động của ô tô.
2.1.3.2. Lực cản lên dớc Pi
Khi xe chuyển động lên dớc thì trọng lượng G được phân tích ra hai
thành phần (hình 2.1): Lực

G cos 

vng góc với mặt đường và lực

song song với mặt đường. Thành phần

G cos 

G sin 

tác dụng lên mặt đường và gây

nên các phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên các bánh xe là Z1 và Z2.
17


Thành phần thứ hai

G sin 

cản lại sự chuyển động của xe khi lên dốc và được

gọi là lực cản lên dớc Pi:
Pi =  G.sin 

(2.20)

Trong đó:
Khi xe x́ng dốc, lực Pi sẽ cùng chiều chuyển động của xe và Pi
trở thành lực đẩy (lực chủ động) sẽ có dấu (-).
Khi xe lên dớc thì Pi trở thành lực cản sẽ có dấu (+).
Mức độ dớc của mặt đường được thể hiện qua góc dớc  hoặc
qua độ dớc i:
i = tg 
Nếu  <

5o thì

có thể coi: i = tg  = sin  và khi đó ta có:

Pi = G.sin  = G.i

(2.21)

Ngồi ra, người ta cịn dùng khái niệm lực cản tổng cộng của
đường

P

là tổng của lực cản lăn và lực cản lên dốc:
P ψ  P f  P i  G(f cos α  sin α)  Gf  i 

(2.22)

Đại lượng f  i được gọi là hệ số cản tổng cộng của đường, ký hiệu là  :


= f i

Bởi vậy:

P   G(f cos   sin )  G

(2.23)
(2.24)

2.1.3.3. Lực cản khơng khí:
Khi xe chuyển động thì sẽ gây ra ma sát giữa các phần tử khơng khí với

bề mặt xe. Do đó sẽ phát sinh lực cản khơng khí P . Lực cản không khí đặt tại
tâm của diện tích cản chính diện của ơ tơ cách mặt đường một độ cao h (hình
2.1)
Thực nghiệm chứng tỏ lực cản khơng khí của ơ tơ máy kéo được xác định
bằng cơng thức sau:
P = K.F.vo2

(2.25)

Trong đó:
K - Hệ sớ cản khơng khí, nó phụ thuộc vào dạng ơ tơ, chất lượng
18


bề mặt, mật độ khơng khí [N.s 2 /m 4 ] (chọn K = 0,625)
F - Diện tích cản chính diện của ô tô [m 2 ]
v0 Vận tốc tương đới của ơ tơ so với khơng khí [m/s]
Hệ sớ cản khơng khí K của ơ tơ thay đổi trong phạm vi rộng tùy theo dạng
khí động của chúng. Ô tơ tải có dạng khí động xấu.
Cần chú ý rằng lực cản của mơi trường khơng khí phụ thuộc vào tớc độ
tương đới giữa ơ tơ và khơng khí, vì vậy trong công thức (2.24) thành phần tốc
độ v0 phải tính đến ảnh hưởng của gió (tớc độ và chiều của gió so với tớc độ và
chiều của ơ tơ).
Tớc độ chuyển động tương đối v0 của ô tô sẽ bằng:
(2.26)
Trong đó:

v - vận tớc của ơ tơ.

vg - vận tớc của gió.

Dấu (+) khi tớc độ của ơ tơ và tớc độ của gió ngược chiều, dấu (-) khi
cùng chiều.
Tích sớ K.F cịn được gọi là nhân tớ cản khơng khí, ký hiệu là W
[Ns2/m4], tính theo cơng thức:
W = K.F

(2.27)

Từ đây ta có thể biểu thị: P = W.vo2 = 0.625.K.F.v2

(2.28)

Việc xác định diện tích cản chính diện một cách chính xác gặp nhiều khó
khăn, vì vậy trong thực tế người ta sử dụng công thức gần đúng sau đây :
F = B.H
Trong đó:
B - chiều rộng cơ sở của ô tô.
H - chiều cao lớn nhất của ơ tơ.
Khi có kéo mc theo thì hệ sớ cản khơng khi tăng lên từ 9% đến 32% tùy
theo mc bớ trí sát hoặc xa ơ tơ kéo.
Các ơ tơ ngày nay chạy với tớc độ cao, vì vậy để giảm lực cản khơng khí
người ta làm dạng vỏ hình thoi để có dạng khí động học tớt.
19


Hình 2.4- Sơ đồ xác định diện tích cản chính diện của ơ tơ
2.1.3.4. Lực cản qn tính
Lực qn tính Pj xuất hiện do ô tô chuyển động không ổn định (lúc tăng
tốc, lúc giảm tốc), gồm các thành phần sau:
- Lực qn tính do gia tớc các khới lượng chuyển động tịnh tiến của ơ tơ

P'j
- Lực qn tính do gia tốc các khối lượng chuyển động quay của ô tô Pj''
Vậy khi ô tô chuyển động lực quán tính được xác định :

Pj   i

G
j
g

(2.29)

- Trong thực tế người ta xác định  i theo công thức:

 i  1  1ih2   2

(2.30)

I e io2 t g
1 
;
Grb2
Ở đây:

g  Ib
2 
Grb2

(2.31)

Và giá trị gần đúng của chúng là:

1   2  0,05   i  1,05  0,05ih2
20

(2.32)