Tính toán thiết kế ô tô tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng isuzu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TẢI CẦU DỰA TRÊN
Ơ TÔ TẢI THÙNG LỬNG ISUZU

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN MINH HIẾU

Đà Nẵng – Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Hiếu
2. Lớp: 15C4B
Số thẻ SV: 103150116
3. Tên đề tài: Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng ISUZU
4. Người hướng dẫn: Nguyễn Việt Hải
Học hàm/ học vị: Tiến sĩ
II. Nhận xét đồ án tốt nghiệp:
1. Về tính cấp thiết, sáng tạo và ứng dụng của đồ án: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..

2. Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
3. Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
4. NCKH: (nếu có bài báo khoa học hoặc ĐATN là đề tài NCKH: cộng thêm 1đ)
………………………………………………………………………………………..
5. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
III. Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ)
………………………………………………………………………………………..
IV. Đánh giá:
1. Điểm đánh giá:
/10
2. Đề nghị:
Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng
năn 2019
Người hướng dẫn

TS. Nguyễn Việt Hải
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
V. Thông tin chung:
5. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Hiếu
6. Lớp: 15C4B
Số thẻ SV: 103150116
7. Tên đề tài: Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng ISUZU
8. Người phản biện: Trần Văn Nam
Học hàm/ học vị: Giáo sư/ Tiến sĩ
VI.Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
Điểm Điểm Điểm
TT Các tiêu chí đánh giá
tối đa trừ cịn lại
Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp,
1
80
giải quyết đủ nhiệm vụ đồ án được giao
- Hiểu và vận dụng được kiến thức Toán và khoa học tự
1a
15
nhiên trong vấn đề nghiên cứu
- Hiểu và vận dụng được kiến thức cơ sở và chuyên
1b
25
ngành trong vấn đề nghiên cứu
- Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm mơ
1c

10
phỏng, tính tốn trong vấn đề nghiên cứu
- Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nước ngoài
1d
10
ứng dụng trong vấn đề nghiên cứu
1e - Có kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải quyết vấn đề
10
- Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; có thể ứng dụng
1f
10
thực tiễn:
2 Kỹ năng viết:
20
- Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc
2a
15
tích
- Thuyết minh đồ án khơng có lỗi chính tả, in ấn, định
2b
5
dạng
3 Tổng điểm đánh giá: theo thang 100
Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)
0. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
1. Ý kiến khác:
………………………………………………………………………………………..
2. Đề nghị:

Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2019
Người phản biện


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

CÂU HỎI PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I.

Thông tin chung:

1. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Hiếu
2. Lớp: 15C4B

Số thẻ SV: 103150116

3. Tên đề tài: Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng ISUZU
Người phản biện: Trần Văn Nam
Học hàm/ học vị: Giáo sư/ Tiến sĩ
II. Các câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời
1. ……………….……………….……..………………………………………………
………………………………………………………………………………………
2. ………………………………………..……………………………………………..

………………………………………………………………………………………
Đáp án: (người phản biện ghi vào khi chấm và nộp cùng với hồ sơ bảo vệ)
1. ……………….……………….……..………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
2. ………………………………………..……………………………………………..
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Đà Nẵng, ngày

tháng

năm 2019

Người phản biện


TĨM TẮT

Tên đề tài: TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ TẢI CẨU DỰA TRÊN Ô TÔ TẢI
THÙNG LỬNG ISUZU
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Hiếu
Số thẻ SV: 103150116
Lớp: 15C4B
Trong tập đồ án này, với đề tài “Tính tốn thiết kế ô tô tải cẩu dựa trên ô tô tải
thùng lửng ISUZU” vì vậy mà nội dung tồn bộ xoay quanh việc thiết kế, tính tốn cải
tạo xe tải thùng lửng thành xe tải có gắn cẩu mà tuân thủ theo các thông tư cũng như

quy định về cải tạo xe của chính phủ ban hành và theo các yêu cầu vận hành cũng như
phục vụ các công việc sau này của chúng.
Tất cả nội dung của đồ án, toàn bộ bao gồm có 4 chương với nội dung của mỗi
chương khác nhau nhưng giữa chúng có sự liên kết chặt chẽ và bổ sung cho nhau để
tạo thành một bản tổng thể hồn chỉnh. Dưới đây là phần tóm tắt nội dung của từng
chương và được trình bày theo trình tự như sau:
•
•
•
•

Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Tính tốn và thiết kế
Chương 3: Tính tốn và kiểm nghiệm lại xe tải cẩu sau cải tạo
Chương 4: Hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Minh Hiếu
Số thẻ sinh viên: 103150116
Lớp: 15C4B
Khoa: Cơ khí giao thơng
Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1. Tên đề tài đồ án:
Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng ISUZU
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Thông số xe ô tô tải cơ sở ISUZU FVR34S; Thông số cẩu UNIC URV554
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
• LỜI NĨI ĐẦU
• Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài
1.2. Giới thiệu ô tô cơ sở
1.3. Giới thiệu về cẩu Unic URV554
• Chương 2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ
2.1. Phương án thiết kế và các bước thi cơng cơng nghệ
2.2. Tính tốn thiết kế cải tạo thùng xe
2.3. Tính tốn lắp thùng và tính bền tại liên kết thùng với khung xe
2.4. Tính ổn định khi ơ tô cẩu hàng
2.5. Thiết kế hệ thống thủy lực của cẩu đặt lên xe
• Chương 3. TÍNH TỐN VÀ KIỂM NGHIỆM LẠI XE TẢI CẨU SAU CẢI
TẠO
3.1. Tính ổn định dọc của ơ tơ
3.2. Tính ổn định ngang của ơ tơ
3.3. Tính tốn sức kéo của xe tải cẩu sau cải tạo
3.4. Tính bền ơ tơ sau cải tạo
• Chương 4. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG
4.1. Hướng dẫn vận hành
4.2. Bảo dưỡng
• KẾT LUẬN
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
- Bản vẽ 1: Bản vẽ tổng thể xe ô tô sau cải tạo (1A3)
- Bản vẽ 2: Bản vẽ tổng thể xe ô tô tải ISUZU FVR (1A3)

i


-

Bản vẽ 3: Bản vẽ tổng thể cẩu URV554 (1A3)
Bản vẽ 4: Bản vẽ kết cấu thùng hàng (1A3)
Bản vẽ 5: Bản vẽ kết cấu sàn thùng hàng (1A3)
Bản vẽ 6: Bản vẽ liên kết cẩu với khung xe (1A3)
Bản vẽ 7: Bản vẽ lắp đặt bộ trích cơng suất (1A3)
Bản vẽ 8: Bản vẽ sơ đồ mạch thủy lực điều khiển cẩu lắp trên xe tải (1A3)
Bản vẽ 9: Bản vẽ đồ thị đặc tính ngồi động cơ, cân bằng công suất (1A3)
Bản vẽ 10: Bản vẽ đồ thị nhân tố động lực học, gia tốc động cơ, thời gian và
quãng đường tăng tốc (1A3)
6. Họ tên người hướng dẫn: Nguyễn Việt Hải
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
02/09/201119
8. Ngày hoàn thành đồ án:
15/12/2019
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019
Trưởng Bộ mơn Ơ tơ và máy động lực
Người hướng dẫn

PGS.TS. Dương Việt Dũng

TS. Nguyễn Việt Hải

i

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, với sự phát triển của nền công nghiệp 4.0, với sản xuất công nghiệp và
ứng dụng công nghệ thông tin là mũi nhọn. Sự phát triển mạnh mẽ đó địi hỏi các nhu
cầu vận chuyển hàng hóa số nhiều, tải trọng lớn, song song đó là nhu cầu di chuyển
khơng có giới hạn của con người. Vì vậy, ngành cơ khí động lực đã phát triển lớn
mạnh nhằm đáp ứng cho nhu cầu vận chuyển đồ sộ của con người.
Hơn thế nữa, có hàng trăm loại phương tiện phục vụ cho nhiều mục đích khác
nhau như xe tải, xe container, xe ô tô, cần cẩu… Các loại phương tiện trên có những
đặc điểm chung về động cơ, hệ thống truyền động-truyền lực, cơ cấu cơ khí, hệ thống
điều khiển.., đó cũng là đối tượng của ngành cơ khí động lực.. Số lượng các phương
tiện lớn đến nỗi, để có đủ nguồn lực có chun mơn sâu đáp ứng cho hệ thống sản
xuất-dịch vụ ô tô, một chuyên ngành đào tạo chuyên sâu hơn đã được định hình đó
chính là ngành cơ khí động lực.
Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng,
sinh viên tiến hành làm đồ án tốt nghiệp nhằm mục đích hệ thống lại những kiến thức
đã học, nâng cao khả năng tìm hiểu và đi sâu vào nghiên cứu về chun mơn, hồn
thành nội dung chương trình đào tạo của trường. Trong đồ án tốt nghiệp này, em được
nhận đề tài với nhiệm vụ là: “TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ TẢI CẨU DỰA TRÊN
Ơ TƠ TẢI THÙNG LỬNG ISUZU”.
Trong quá trình thực hiện đồ án cịn gặp phải nhiều vướng mắc , khó khăn.
Nhưng dưới sự hướng dẫn tận tình, quan tâm của Thầy, TS. Nguyễn Việt Hải và sự cố
gắng của bản thân, em đã hoàn thành được nhiệm vụ của đề tài này. Tuy nhiên do mức
độ hiểu biết của em còn chưa được tốt và chưa tiếp xúc được nhiều với thực tế, kinh
nghiệm tìm hiểu, tham khảo chưa được nhiều, vì vậy khơng thể tránh khỏi những thiếu
sót và có thể có những vấn đề chưa hợp lý. Em mong Thầy cơ đóng góp ý kiến và
phân tích để đề tài cũng như kiến thức của em được hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, quý Cô đã cung cấp cho em
những kiến thức quý báu và bổ ích trong q trình học tập ở Trường, đặc biệt là Thầy,

TS. Nguyễn Việt Hải đã hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2020
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Minh Hiếu

i


CAM ĐOAN

•

Trực tiếp thực hiện đầy đủ các nhiệm vụ được giao dưới sự chỉ đạo của giáo
viên hướng dẫn.
• Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án đã được cảm ơn và các thơng tin trích
dẫn trong đồ án đã được thơng tin trích dẫn rõ ràng và được phép công bố
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Minh Hiếu

ii


MỤC LỤC

Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu và cảm ơn
Lời cam đoan liêm chính học thuật

i
ii

Mục lục
Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ

iii
iv

Danh sách các cụm từ viết tắt

v

Chương 1.

TỔNG QUAN ...................................................... i

1.1.Mục đích, ý nghĩa của đề tài...............................................................................2
1.2. Giới thiệu xe tải thùng lửng Isuzu FVR34S .......................................................3
1.2.1. thống số kỹ thuật của ô tô trước cải tạo ..........................................................2
1.2.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành xe tải ISUZU FVR34S .............................5
Chương 2.

TÍNH TỐN THIẾT KẾ.......................................... 14

2.1. Phương án thiết kế và các bước thi công công nghệ ........................................ 14
2.1.1. Phương án thiết kế ....................................................................................... 14
2.1.2. Các bước thi cơng cơng nghệ ....................................................................... 14
2.2.Tính tốn thiết kế cải tạo thùng xe ................................................................... 16

2.2.1. Xác định kích thước thùng hàng ................................................................... 16
2.2.2. Xác định khối lượng thùng trước cải tạo ...................................................... 18
2.2.3. Xác định khối lượng thùng sau cải tạo.......................................................... 19
2.2.4 Xác định trọng tâm theo chiều dọc của xe ..................................................... 19
2.2.5. Tính tốn sức bền của thùng chở hàng.......................................................... 22
2.3. Tính tốn lắp thùng và tính bền tại liên kết thùng lên khung xe ....................... 25
2.3.1. Liên kết cẩu vào khung xe............................................................................ 25
2.3.2. Tính tốn bu lơng lắp đặt cẩu vào khung xe ................................................. 25
2.3.2. Tính tốn bu lông lắp đặt cẩu vào khung xe ................................................. 25
2.3.3. Kiểm tra bền mối ghép giữa thùng hàng với khung ô tô ............................... 31

iii


2.4. Tính ổn định khi ơ tơ cẩu hàng ........................................................................ 34
2.4.1. Điều kiện ổn định với trục QR ..................................................................... 34
2.4.2. Điều kiện ổn định với trục PS ...................................................................... 36
2.4.3. Điều kiện ổn định với trục PQ ...................................................................... 36
2.4.4. Điều kiện ổn định với trục RS ...................................................................... 37
2.4.5. Tổng hợp kết quả tính ổn định...................................................................... 39
2.5. Thiết kế hệ thống thủy lực của cẩu đặt lên xe .................................................. 40
2.5.1. Yêu cầu kỹ thuật của cẩu.............................................................................. 40
2.5.2. Tính tốn hệ thống dẫn động ........................................................................ 41
Chương 3.TÍNH TỐN VÀ KIỂM NGHIỆM LẠI XE TẢI CẨU SAU CẢI TẠO 45
3.1. Tính ổn định dọc của ô tô ................................................................................ 46
3.1.1. Xác định tọa độ trọng tâm theo chiều cao ..................................................... 46
3.1.2 Tính ổn định dọc tĩnh .................................................................................... 47
3.1.3. Tính ổn định dọc động ................................................................................. 50
3.2.Tính ổn định ngang của ơ tơ ............................................................................. 52
3.2.1.Tính ổn định của ôtô khi chuyển động trên đường nghiêng ngang ................. 52

3.2.2. Tính ổn định của ơtơ khi chuyển động quay vịng trên đường nghiêng ngang54
3.3. Tính tốn sức kéo của xe tải cẩu sau cải tạo .................................................... 58
3.3.1 Tính tốn các thông số động lực học của ô tô ................................................ 58
3.3.2. Xác định đặc tính ngồi của động cơ ............................................................ 58
3.3.3. Xây dựng đặc tính cơng suất của ơtơ ............................................................ 60
3.3.4. Xây dựng đặc tính kéo của ơtơ ..................................................................... 63
3.3.5. Xây dựng đặc tính động lực học của ơtơ....................................................... 65
3.3.6. Xây dựng đồ thị gia tốc của ôtô .................................................................... 67
3.3.7. Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc................................................. 69
3.4. Tính bền ơ tơ sau cải tạo ................................................................................. 73
Chương 4:

HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG ................... 77

4.1.Hướng dẫn vận hành ........................................................................................ 78
4.1.1.Trang thiết bị an toàn .................................................................................... 78
4.1.2.Hướng dẫn vận hành ..................................................................................... 78
4.2. Bảo dưỡng ...................................................................................................... 79

iii


4.2.1. Bôi trơn........................................................................................................ 79
4.2.2. thay thế dây cáp ........................................................................................... 82
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 84

iii

DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1 Thơng số kỹ thuật của xe tải thùng lửng ISUZU FVR34SLỗi! Thẻ đánh dấu
không được xác định.
Bảng 1.2 Thông số động cơ xe tải thùng lửng ISUZU FVR34SLỗi! Thẻ đánh dấu
không được xác định.
Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật của cẩu URV544Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.
Bảng 2.1 Bảng số liệu cơ bản của thùng chở hàngLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.
Bảng 2.2 Thông số khối lượng của thùngLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
Bảng 2.3 Bảng điều kiện ổn định với trục QRLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.
Bảng 2.4 Bảng điều kiện ổn định với trục PQLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.
Bảng 2.5 Bảng điều kiện ổn định với trục RSLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.
Bảng 2.6 Bảng trọng lượng hàng cho phépLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
Bảng 2.7. Thơng số tính tốn các trục của bộ trích cơng suấtLỗi!

Thẻ

đánh

dấu

khơng được xác định.
Bảng 3.1 Giá trị đặc tính ngồi của động cơLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.
Bảng 3.2 Giá trị vận tốc và công suất ở từng tay sốLỗi! Thẻ đánh dấu không được

xác định.
Bảng 3.3 Giá trị lực kéo ứng với vận từng tay sốLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.

iv


Bảng 3.4 Giá trị nhân tố động lực học ở các tay sốLỗi! Thẻ đánh dấu không được
xác định.
Bảng 3.5 Giá trị gia tốc ở từng tay số ..... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
Bảng 3.6. Kết quả tính tốn δi, t(s), và vimaxLỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
Bảng 3.7. Giá trị thời gian và quãng đường tăng tốcLỗi! Thẻ đánh dấu không được
xác định.
Bảng 3.8. Thông số lực tác dụng lên khung xeLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác
định.
Bảng 4.1. Biểu đồ các công việc bơi trơn của cẩu………………………………….Lỗi!
Thẻ đánh dấu khơng được xác định.

Hình 1.1. Xe tải thùng lửng ISUZU FVR34S ...........................................................2
Hình 1.2. Động cơ 6HK1-E2N sử dụng trên xe tải ISUZU FVR34S ........................4
Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống truyền lực xe ISUZU FVR34S .........................................5
Hình 1-4. Hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén ..................................................5
Hình 1.5. Bộ điều chỉnh lực phanh ...........................................................................6
Hình 1.6. Cơ cấu lái trục vít-êcu-bi-cung răng .........................................................6
Hinh 1.7. Bộ phận giảm chấn trên ISUZU FVR34S .................................................7
Hình 1.8. Nội thất bên trong cabin xe ISUZU FVR34S ............................................8
Hình 1.9. vơ lăng trên xe ISUZU FVR34S ...............................................................8
Hình 1.10. Ngoại thất trước cabin của xe .................................................................8
Hình 1.11. Cụm đèn chiếu sáng của xe ....................................................................9
Hình 1.12. thùng lửng trên xe tải Isuzu ....................................................................9

Hình 1.13. Khung chassis Isuzu FVR34S.............................................................. 11
Hình 1.14. Xe trước khi cải tạo .............................................................................. 11
Hình 1.15. Hệ thống cẩu URV554 ......................................................................... 12
Hình 1.16. Kết cấu của cẩu URV554 ..................................................................... 14
Hình 2.1. Quy trình cơng nghệ ............................................................................... 16
Hình 2.2. Xe sau cải tạo ......................................................................................... 17
Hình 2.3. Thùng xe sau cải tạo ............................................................................... 20

iv


Hình 2.4. Phân bố tải trọng trên ơ tơ ...................................................................... 23
Hình 2.5 Kết cấu dầm ngang gối lên dầm dọc và chassi ......................................... 24
Hình 2.6 Sơ đồ lực tác dụng lên dầm ngang ........................................................... 25
Hình 2.7 Sơ đồ momen tác dụng lên dầm ngang .................................................... 25
Hình 2.8 Lắp đặt cẩu lên khung xe ......................................................................... 25
Hình 2.9. Sơ đồ lực tác dụng lên bulông lắp bệ cẩu vào khung xe .......................... 29
Hình 2.10. Sơ đồ lực tác dụng lên bulơng lắp bệ cẩu vào khung xe. ....................... 30
Hình 2.11. Lực tác dụng lên ơ tơ ............................................................................ 35
Hình 2.12. Cẩu trục PQ .......................................................................................... 37
Hình 2.13. Cẩu trục RS .......................................................................................... 39

H
ìn
h
4.3N

Hình 2.14. Bơm thủy lực SGP2-40 ....................................................................... 42
Hình 2.15. Sơ đồ hệ thống thuỷ lực dẫn động cẩu ................................................. 43
Hình 2.16. Sơ đồ bộ trích cơng suất ...................................................................... 45

Hình 3.1 Sơ đồ lực tác dụng khi xe đứng yên quay đầu lên dốc ............................. 48
Hình 3.2 Sơ đồ lực tác dụng khi xe đứng yên quay đầu xuống dốc ........................ 49
Hình 3.3 Sơ đồ lực và momen tác dụng khi xe chuyển động lên dốc ...................... 51
Hình 3.4 Sơ đồ lực và momen tác dụng khi xe chuyển động xuống dốc ................. 52
Hình 3.5 Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô khi xe chuyển động trên đường nghiêng ngang54
Hình 3.6. Sơ đồ lực tác dụng lên ơtơ khi xe chuyển động quay vịng trên đường
nghiêng ngang ....................................................................................................... 56
Hình 3.7 Đồ thị đặc tính ngồi động cơ.................................................................. 60
Hình 3.8. Đồ thị cân bằng cơng suất...................................................................... 62
Hình 3.9. Đồ thị cân bằng lực kéo ......................................................................... 65
Hình 3.10. Đồ thị nhân tố động lực học.................................................................67
Hình 3.11. Đồ thị gia tốc động cơ ......................................................................... 79
Hình 3.12. Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tơ ................................ 73
Hình 3.13. Biểu đồ mơ men tác dụng lên khung trạng thái tồn tải........................ 76
Hình 4.1. Biểu đồ bơi trơn của cẩu ......................................................................... 80
Hình 4.2. Thùng dầu thủy lực trên cẩu UNIC......................................................... 81
ững trường hợp thay thế cáp .............................................................. 82

iv


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt:
TT

Ký hiệu

Giải thích

1

TT

Thơng tư

2

TCVN

Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam

3

NĐ-CP

Nghị định của chính phủ

4

BGTVT Bộ giao thơng vận tải

5

QCVN

Quy chuẩn kỹ thuật

Ký hiệu:
STT

Ký kiệu

Giải thích

1

Lt

Chiều dài thùng sau cải tạo.

2

L0

Chiều dài thùng trước cải tạo

3

B2

Chiều rộng toàn bộ của cẩu

4

E

Khoảng trống lắp cẩu

5

Bt

Chiều rộng thùng

6

Ht

Chiều cao thùng

7



Chiều dày thùng

8

L’1

Chiều dài hiệu dụng của thùng

9

B’1

Chiều rộng hiệu dụng của thùng

10

H1

Chiều cao hiệu dụng của thùng

11

G0

Trọng lượng không tải ôtô

12

G2

Trọng lượng phần bệ cẩu

13

G3

Trọng lượng cần cẩu

14

G4

Trọng lượng thùng chở hàng và hàng hố trên thùng

15

Gt

Trọng lượng của thùng

16

Gh

Trọng lượng hàng hóa

17

Gt2

Trọng lượng thùng hàng bị cắt

18

G'

Trọng lượng xe nền

19

G0’

Trọng lượng không tải ô tô sau cải tạo

20

X

Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc

21

m1’

22

n

Trọng lượng kíp lái
Số người trong ca bin

v


23

Gn

Trọng lượng của 1 người trong ca bin

24

G1’

Trọng lượng sát xi khi có kíp lái

25

X2

Tọa độ trọng tâm bệ cẩu

26

X3

Tọa độ trọng tâm cần cẩu

27

X4

Tọa độ trọng tâm thùng hàng

28

Q

Tải trọng tác dụng lên các dầm

29

q

Tải trọng phân bố lên 1 dầm

30

Mumax

31

Kđ

Hệ số dự trữ

32

Fms

Lực ma sát

33



Góc nghiêng của đường dốc

34



hệ số ma sát

35

Fbl

Lực siết của bu long

36

Pj

Lực quán tính

37

Gca

Trọng lượng cẩu theo chiều dọc

38

nbl

Số lượng bu long

39

Ml

Mô men lật

40

Mô men lớn nhất

F1,2,3,4 Tải trọng tác dụng lên các bu lơng

41

Sgh

Diện tích giới hạn

42

[sk]

Giới hạn bền kéo cho phép của vật liệu

43



Giới hạn chảy của vật liệu chế tạo bu lơng

44

[S]

Hệ số an tồn khi xiết bu lơng

45

db

Đường kính bu long

46

g

Gia tốc trọng trườngg

47

j

Gia tốc chậm dần

48

N0

49

Pmax

50

i

51

Mođ

53

P

áp suất làm việc của bơm

54

it

Tỉ số truyền

55

ndc

Số vòng quay động cơ

56

nb

Số vòng quay của bơm

57

Qb

Lưu lượng bơm

Lực xiết tối thiểu trên mỗi bu lơng liên kết
Lực qn tính lớn nhất khi phanh gấp
Hệ số dự trữ
Mô men ổn định

v


58



59



60



Hiệu suất của 1 cặp bánh răng

61

hg

Tọa độ trọng tâm theo chiều cao

62

h1

Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của satxi ôtô

63

h2

Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của bệ cẩu

64

h3

Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của cần cẩu

65

h4

Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của thùng chở hàng

66

h5

Toạ độ trọng tâm theo chiều cao của kíp lái

67



Góc lực đổ bánh xe

68

Z1,Z2

Phản lực thẳng đứng của bánh xe

69

adx

Góc dốc giới hạn

70



Hệ số bám

71

Y',Y''

72

đ

Góc giới hạn mà xe bị lật đổ

73

vn

Vận tốc giới hạn nguy hiểm

74

Rmin

Bán kính quay vịng bé nhất

75

q

Góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hướng

76

vj

Vận tốc giới hạn khi xe bị trượt bên

77

rb

Bán kính thiết kế của bánh xe

78



Hệ số biến dạng của lốp

79

Ne

Công suất có ích

80

Nmax

Cơng suất có ích lớn nhất

81

a,b,c

Các hệ số kinh nghiệm

82

Me

Mô men xoắn động cơ

83

Vi

Tốc độ ôtô ứng với tay số i

84

F

Diện tích cản chính diện

85

f

Hệ số cản lăn

86

Pk

Lưc kéo tiếp tuyến

87

Pf

Lực cản lăn

88

Pi

Lực cản dốc

89

Pw:

Lực cản khơng khí

90

D

Nhân tố động lực của ôtô

91



Hệ số cản tổng cộng của đường

Hiệu suất của bơm
Hiệu suất bộ bánh răng trụ

Các phản lực ngang

v


MỞ ĐẦU

I. Mục đích thực hiện đề tài
Nền kinh tế nước ta đang ở thời kỳ phát triển, nhu cầu sử dụng các phương tiện
giao thông vận tải để vận chuyển hàng hoá và hoạt động trên các địa bàn rất đa dạng
và phong phú. Vì thế, các phương tiện sử dụng cần có tính cơ động và hiệu quả sử
dụng cao. Trong thực tế, khi muốn vận chuyển hàng hố từ nơi này đến nơi khác mà
sử dụng ơtơ vận tải nhất thiết phải có cơng đoạn đưa hàng hố lên và đưa xuống ơtơ.
Để cơng việc đó thực hiện có hiệu quả nhất thì sử dụng ơ tơ có gắn cẩu là một giải
pháp hợp lý và cần thiết đối với công việc của con người.
II. II. Mục tiêu của đề tài
Đề tài “Tính tốn thiết kế ơ tô tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng ISUZU” là
một đề tài có ứng dụng thực tế, vừa tận dụng được ơ tơ có sẵn, vừa tạo được ơ tơ mới
có nhiều lợi ích. Đề tài này có thể giúp ích cho các doanh nghiệp có dự định cải tạo có
thể tham khảo để tạo ra những ơ tơ đem nhiều lợi ích hơn.
III. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Đối với đề tài “Tính tốn thiết kế ô tô tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng
ISUZU”, phạm vi và đối tượng nghiên cứu là xe tải ISUZU FVR và cẩu UNIC
URV554, ta nghiên cứu công việc lắp đặt cẩu lên xe tải sao cho xe tải sau cải tạo có
thể hoạt động tốt và có đầy đủ điều kiện vận hành trên đường bộ Việt Nam theo quy
định của Bộ Giao thông vận tải.
IV. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết và nghiên
cứu thực tiễn.

- Nghiên cứu lý thuyết dựa trên các học phần đã học như “Lý thuyết ơ tơ và máy
cơng trình”, “Ngun lý động cơ”,…, kết hợp với dữ liệu ô tô cơ sở tìm kiếm trên
mạng Internet.
Nghiên cứu thực tiễn trên xe ISUZU FVR tại Công ty TNHH BKC4, thu thập
các thông tin như thông số kỹ thuật, các hệ thống.
V. Cấu trúc đồ án tốt nghiệp
• Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài
1.2. Giới thiệu ơ tơ cơ sở
1.3. Giới thiệu về cẩu Unic URV554
1.4. Giới thiệu về cẩu Unic URV554
• Chương 2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ
i


2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.

Phương án thiết kế và các bước thi công công nghệ
Tính tốn thiết kế cải tạo thùng xe
Tính tốn lắp thùng và tính bền tại liên kết thùng với khung xe
Tính ổn định khi ơ tơ cẩu hàng
Thiết kế hệ thống thủy lực của cẩu đặt lên xe

• Chương 3. TÍNH TỐN VÀ KIỂM NGHIỆM LẠI XE TẢI CẨU SAU CẢI
TẠO
3.1. Tính ổn định dọc của ơ tơ

3.2. Tính ổn định ngang của ơ tơ
3.3. Tính tốn sức kéo của xe tải cẩu sau cải tạo
3.4. Tính bền ơ tơ sau cải tạo
• Chương 4. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG
4.1. Hướng dẫn vận hành
4.2. Bảo dưỡng

ii


Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng Isuzu FVR34S

Chương 1.

TỔNG QUAN

1.1.Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Xã hội ngày càng phát triển và đi lên, các nghành nghề cũng phải kịp thay đổi để
thích ứng được với nó ,ngành giao thơng vận tải cũng vậy, cũng ngày một phát triển,
các phương tiện giao thông ngày càng đa dạng, phong phú để đáp ứng nhu cầu của con
người trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là vận chuyển hàng hóa.
Trong q trình vận chuyển hàng hố bằng các phương tiện vận tải nói chung
đều có giai đoạn đưa hàng hố lên và xuống xe, công việc này được thực hiện bằng
người lao động trực tiếp hay máy móc tuỳ điều kiện vận chuyển hay tuỳ trọng lượng
hàng hoá. Thường trong thực tế, để đưa hàng hố có trọng lượng lớn lên hay xuống xe
thì người ta phải sử dụng sức máy là dùng các máy nâng chuyển, máy cẩu và hiện nay
phổ biến loại ôtô tải có cẩu để đơn giản hóa được việc đưa hàng hóa lên xe và xuống
xe giúp con người tiết kiệm được thời gian và sức khỏe.
Với nội dung đồ án tốt nghiệp chuyên nghành, em được giao đề tài “TÍNH
TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ TẢI CẨU DỰA TRÊN Ô TÔ TẢI THÙNG LỬNG ISUZU

FVR34S”. Nội dung chính của thuyết minh tính tốn gồm:
-

Giới thiệu xe tải thùng lửng ISUZU FVR34S và cẩu UNIC URV544
Giới thiệu kết cấu và bố trí trung của xe cẩu sau khi cải tạo.

-

Nội dung cải tạo và các bước thực hiện.

-

Tính tốn thiết kế thùng xe cải tạo.
Tính tốn lắp thùng và tính bền tại liên kết kết thùng xe lên khung xe.
Tính chọn hệ thống dẫn động cho cẩu.
Tính ổn định và kiểm nghiệm lại xe cẩu sau khi cải tạo.

Đề tài này cịn có thể được sử dụng làm tư liệu để tính tốn lắp đặt một số loại
cẩu lên một số loại ơtơ nào đó hay dùng để tìm hiểu về kết cấu, nguyên lý làm việc để
bảo dưỡng kỹ thuật, chẩn đốn trạng thái hư hỏng của ơtơ tải có cẩu để tiến hành sửa
chữa và trong q trình sử dụng loại ôtô này đạt được hiệu quả cao hơn.
Nhu cầu sử dụng ơ tơ tải có cẩu ngày nay :
Nền kinh tế nước ta đang ở thời kỳ phát triển, nhu cầu sử dụng các phương tiện
giao thông vận tải để vận chuyển hàng hoá và hoạt động trên các địa bàn rất đa dạng
và phong phú. Vì thế, các phương tiện sử dụng cần có tính cơ động và hiệu quả sử
dụng cao. Trong thực tế, khi muốn vận chuyển hàng hoá từ nơi này đến nơi khác mà
sử dụng ơtơ vận tải nhất thiết phải có cơng đoạn đưa hàng hố lên và đưa xuống ơtơ.

SVTH: Nguyễn Minh Hiếu

GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải

1


Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng Isuzu FVR34S

Đối với các loại hàng hố có khối lượng tương đối nhỏ, người ta có thể sử dụng
sức lao động trực tiếp của cơng nhân, cịn đối với các loại hàng hố có khối lượng lớn
thì cần phải sử dụng các phương tiện nâng chuyển như: máy nâng chuyển, máy cẩu.
Việc sử dụng ôtô tải có cẩu tương đối thuận lợi đáp ứng được một phần nào nhu
cầu của người sử dụng, tính cơ động, hiệu quả sử dụng cao, đặc biệt là vận chuyển
hàng hố ở các vùng xa xơi. Ngồi ra, ơtơ tải có cẩu có thể được sử dụng như một ôtô
cẩu thông thường dùng để cẩu hàng hoá hay di dời hàng hoá từ nơi này sang nơi kia
1.2. Giới thiệu xe tải thùng lửng ISUZU FVR34S
1.2.1. thống số kỹ thuật của ô tô trước cải tạo
Xe tải ISUZU FVR34S chassis siêu dài được lắp ráp tại nhà máy ISUZU Việt
Nam, xe tải Isuzu FVR34S có thể xem là phiên bản nâng cấp của dòng ISUZU
FVR34Q, đây là dòng xe có chassis dài nhất trong dịng FVR. Xe tải ISUZU FVR34S
được sản xuất theo tiêu chuẩn chất lượng Nhật Bản với hiệu quả vận hành tối ưu, bền
bỉ tuyệt vời theo thời gian và khả năng tiết kiệm nhiên liệu tối đa, đảm bảo lợi ích kinh
tế cho khách hàng.

Hình 1.1. Xe tải thùng lửng ISUZU FVR34S
Với công nghệ sản xuất tiên tiến vượt trội, xe tải ISUZU FVR 34S mang nhiểu
ưu điểm hơn hẳn so với các dòng xe khác. Từ thiết kế nội ngoại thất đến động cơ lắp
ráp ISUZU FVR 34S đem lại cho người sử dụng một cảm giác hoàn toàn thỏai mái khi
sử dụng.

SVTH: Nguyễn Minh Hiếu

GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải

2


Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng Isuzu FVR34S

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của xe tải thùng lửng ISUZU FVR34S
TT

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

1

Kích thước tổng
thể(D×R×C)

2

Kích
thước
thùng(D×R×C)

3

ĐƠN VỊ

ISUZU FVR34S

mm

10190 x 2500 x 2815

mm

7900 x 2360 x 630

Vết bánh trước

mm

1975

4

Vết bánh sau

mm

1845

5

Chiều dài cơ sở

mm

6040

6

Loại nhiên liệu

7

Trọng lượng không tải

Kg

6605

8

Phân bố cầu trước

Kg

3370

9

Phân bố cầu sau

Kg

3235

10

Tải trọng

Kg

8300

11

Trọng lượng tồn bộ

Kg

15100

12

Số trục

13

Cơng thức bánh xe

14

Số lượng lốp trên trục I/II

15

Lốp trước/sau

lòng

Diesel

2
4x2
02/04
10.00 R20 /10.00 R20

1.2.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành xe tải ISUZU FVR34S
1.2.2.1. Động cơ
Xe tải ISUZU 8.3 tấn thùng lửng FVR34S được trang bị động cơ 6HK1-E2N, DCore, Common Rail Turbo intercooler phun nhiên liệu trực tiếp làm mát khí nạp, giúp
cơng suất xe tăng 23%, tiết kiệm hơn 18%, êm hơn và tăng tốc nhanh hơn đồng thời
đáp ứng tiêu chuẩn khí thải Euro 2 giảm thiểu gây hại mơi trường.
Động cơ 6HK1-E2N, 4 kỳ 6 xi lanh thẳng hàng với hệ thống làm mát khí nạp
tăng áp intercooler. Turbo intercooler là một bộ máy để nâng cao sức mạnh động cơ
bằng cách tăng số lượng tuyệt đối của khơng khí nạp được cho ăn từ xi lanh bởi mật

SVTH: Nguyễn Minh Hiếu

GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải

3


Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng Isuzu FVR34S

độ không khí rất lớn bởi khơng khí ở nhiệt độ cao sau đó được làm lạnh trong áp lực
intercooler.

Hình 1.2. Động cơ 6HK1-E2N sử dụng trên xe tải ISUZU FVR34S
Do đó, sản lượng so với động cơ hút khí tự nhiên đã được cải thiện lên đến 30%
và đạt được hiệu suất động cơ cao. Công suất cực đại đạt 240 mã lực tại 2400 vịng
quay/phút, mơ-men xoắn cực đại 706Nm tại 1450 vịng/phút. xe tải ISUZU FVR có
khả năng vận hành mạnh mẽ, sức kéo vượt tải lớn. Hệ thống Common Rail: nhiên liệu
được phun với áp suất cao,đốt cháy hoàn toàn nên tiết kiệm nhiên liệu và khí thải sạch
bảo vệ môi trường.
Bảng 1.2 Thông số động cơ xe tải thùng lửng ISUZU FVR34S
STT

Thơng số động cơ

Đơn vị

ISUZU FVR34S

1

Kiểu

2

Loại

3

Dung tích xy lanh

Cc

7790

4

Đường kính Hành trình
piston

Mm

115x125

5

Cơng suất cực đại/ Tốc độ
Ps(Vịng/Phút)
quay

6

Momen xoắn cục đại/ Tốc
độ quay
SVTH: Nguyễn Minh Hiếu

6HK1-E2N
Diesel, 4 kỳ,6 xi lanh thẳng
hàng turbo tăng áp

Nm(Vòng/ Phút)

GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải

240/2400

706/1450

4


Tính tốn thiết kế ơ tơ tải cẩu dựa trên ô tô tải thùng lửng Isuzu FVR34S

1.2.2.2. Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực kiểu cơ khí truyền động cho cầu sau

Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống truyền lực xe ISUZU FVR34S
1 – Động cơ; 2 – Ly hợp; 3 – Hộp số; 4 – Các đăng; 5 – Truyền lực chính; 6 –Vi
sai; 7 – Bán trục.
- Ly hợp: Loại ly hợp một đĩa ma sát khô, dẫn động bằng thủy lực trợ lực khí nén
Hộp số: Kiểu hộp số MZW6P có 6 cấp số tiến và 1 cấp số lùi, độ chính xác cơ
khí cao giúp sang số nhẹ nhàng ,tỷ số truyền của các tay số lần lượt như sau:
6,615/4,095/2,358/1,531/1/0,72
- Truyền lực chính 2 cấp: 2 trục các đăng, 4 khớp các đăng không đồng trục
1.2.2.3. Hệ thống phanh
-

Hình 1-4. Hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén
1 – Bàn đạp; 2 – Địn bẩy; 3 – Cụm van khí nén; 4 - Bình chứa khí nén;
5 – Xi-lanh lực; 6 – Xi-lanh chính; 7,9 – Đường ống dẫn dầu đến các xi-lanh
bánh xe; 8,10 – Xi-lanh bánh xe.
-

Phanh chính: Cả bánh trước và bánh sau đều sử dụng loại tang trống.

SVTH: Nguyễn Minh Hiếu

GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải

5