(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế lắp đặt cần cẩu unic urv 554 lên xe cơ sở ô tô tải thaco auman c34

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

THIẾT KẾ LẮP ĐẶT CẦN CẨU UNIC URV 554
LÊN XE CƠ SỞ Ô TÔ TẢI THACO AUMAN C34

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐẮC HOÀNG NHÂN

Đà Nẵng – Năm 2019


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

MỞ ĐẦU

Ngày nay, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hành khách và
hàng hoá đối với các ngành kinh tế nước nhà, đồng thời đã trở thành phương tiện, công cụ
giúp con người nâng hạ những vật cồng kềnh ở những địa hình mà con người khó thực hiện
được.
Ở nước ta, số lượng ô tô và đặc biệt là ô tô tải gắn cẩu đang gia tăng về số lượng.
Trong đó, Chassis xe ơ tơ tải THACO AUMAN C34 do Thaco Trường Hải lắp ráp khá phổ
biến ở nước ta. Nay lắp đặt lên chassis xe thùng hàng và gắn thêm cần cẩu nhãn hiệu UNIC
URV554 lên phía sau cabin nhằm mục đích thuận lợi cho việc xếp dỡ hàng hóa, phục vụ
nhu cầu cơng việc.
Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề lắp đặt, chọn kích thước các chi tiết theo
đúng quy chuẩn, kiểm tra bền sau khi lắp đặt gắn cẩu và thùng hàng để đảm bảo tính an
tồn khi vận hành cũng như lưu thông trên đường.
Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung để giúp người có nhu cầu sử dụng
xe tải cẩu phần nào hiểu được quy trình lắp đặt, cũng như tự tìm hiểu kết cấu, ngun lý
làm việc, các bước tính tốn, các lưu ý khi vận hành đảm bảo an tồn của loại ơ tơ tải gắn

cẩu.

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

2


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài
Để giải quyết một phần sức lao động cho người công nhân, tăng hiệu quả khi làm
việc và giúp con người đảm bảo sự an toàn tuyệt đối, thu ngắn thời gian làm việc cũng như
tăng hiệu quả trong công việc khi làm việc.. Do vậy cần thiết kế loại xe tải gắn cẩu có kết
cấu đơn giản, dễ sử dụng, an tồn,đáp ứng nhu cầu làm việc hiện nay ở trong nước.
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. 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, ... .
Khi muốn vận chuyển hàng hoá từ một nơi nào đó, nếu hàng hố có khối lượng
khơng q lớn mà người ta sử dụng một máy cẩu đi cùng một ơ tơ vận tải thì hiệu quả và
tính cơ động không cao. Để hạn chế nhược điểm này, người sử dụng có phương án là lắp

thêm cẩu lên một số ôtô tải ở phía sau buồng lái và phía trước thùng hàng của ơ tơ.
Nhìn chung, việc sử dụng ơ tơ 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, ơ tơ tải có cẩu có thể được sử dụng như một ơ tơ cẩu thơng thường dùng
để cẩu hàng hố hay di dời hàng hoá từ nơi này sang nơi kia.
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 đoán trạng thái hư hỏng của ôtô tải có cẩu để tiến hành sửa chữa và
trong q trình sử dụng loại ơtơ này đạt được hiệu quả cao hơn.

SVTH: Nguyễn Đắc Hoàng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

3


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

1.2. Tổng quan về xe tải cẩu
1.2.1. Giới thiệu về xe tải cẩu
Xe tải cẩu là chiếc xe chuyên dụng cho việc nâng chở các vật liệu, hàng hóa nặng
cho các cơng trình. Bởi sự đặc thù này nên xe tải gắn cẩu thường là những chiếc xe có trọng
lượng lớn và rất chắc chắn.
Trên thị trường Việt Nam cũng như trên thế giới, có rất nhiều loại xe tải cẩu thuộc
các hãng khác nhau. Các loại xe tải cẩu đa phần hoạt động dựa vào hệ thống nâng hạ nhờ
xylanh thủy lực.
1.2.2. Công dụng
Tác dụng của xe cẩu tự hành được sử dụng thay thế các phương tiện truyền thống

và sức người trong việc bốc dỡ và vận chuyển hàng hóa an tồn và hiệu quả hơn
Xe tải có gắn sẵn cẩu tự hành có tính cơ động cao có thể di chuyển linh động đến
các địa điểm khác nhau, tiết kiệm thời gian cũng như chi phí cho người dùng
Động cơ mạnh mẽ, vận hành an tồn thích hợp trong vận chuyển đường dài cùng
điều kiện thời tiết khó khăn đảm bảo an toàn cho người điều khiển cũng như hàng hóa
Xe cẩu tự hành có rất nhiều loại trọng tải khác nhau cho người dùng lựa chọn, để
phục vụ các cơng việc vận chuyển hàng hóa trọng tải lớn như các nguyên vật liệu, hoặc
máy móc cần thiết cho các nhà máy hoặc cơng trường...

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

4


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ơ tơ tải Thaco Auman C34

Hình 1.1 Tổng thể xe tải cẩu Thaco Auman C34
1.2.3. Yêu cầu
Phải thỏa mãn các tiêu chuẩn về an toàn kỹ thuật đối với xe tải cẩu, thỏa mãn các
yêu cầu chuyên biệt do cơng việc địi hỏi như :
+ Sức nâng.
+ Tầm với.
+ Chiều cao nâng.
+ Tốc độ làm việc: Tốc độ nâng hạ, tốc độ thay đổi tầm với, tốc độ quay cần,
tốc độ di chuyển.
Các phụ tùng sử dụng phù hợp với khả năng cung ứng hiện tại của thị trường ở nước
ta.
Đảm bảo cho ơtơ tải có cẩu sau khi đóng mới chuyển động ổn định và an tồn trên

các đường giao thơng cơng cộng, đảm bảo cho ôtô được ổn định khi cẩu làm việc.
Dễ chế tạo, giá thành thấp.
Dễ vận hành thao tác, chăm sóc bảo dưỡng.

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

5


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

Chương 2: GIỚI THIỆU XE CƠ SỞ VÀ CẨU UNIC URV 554 GẮN XE

2.1. Giới thiệu tổng thành, tính năng và thơng số kỹ thuật của xe Thaco Auman C34
2.1.1. Giới thiệu xe Thaco Auman C34
Trên cơ sở xe tải nặng Thaco Auman C3000A, THACO tiếp tục nghiên cứu, phát
triển, đưa ra thị trường sản phẩm Thaco Auman C34 (xe 10x4) với tải trọng cho phép lên
đến 20,5T. Thaco Auman C34 được trang bị thêm cầu phụ, sử dụng lốp đơn, với cơ cấu
nâng hạ cầu bằng khí nén, hệ thống treo sử dụng bầu hơi Good Year (Mỹ) được điều khiển
bằng điện, rất ưu việt khi vận hành trên điều kiện địa hình phức tạp tại Việt Nam.
Để đáp ứng điều kiện vận chuyển đường dài liên tục với tải trọng lớn, Thaco
Auman C34 được tối ưu hóa hệ thống truyền động, đảm bảo các tiêu chí: an tồn cao và
vận hành ổn định trên mọi địa hình. Hệ thống phanh khí nén tác động 2 dịng kết hợp phanh
tay lị xo tích năng (lốc kê) và phanh khí xả với hiệu quả phanh cao, đảm bảo an toàn khi
đổ đèo. Hộp số Fast Gear - Mỹ (cơ cấu 12 số tiến - 2 số lùi) phù hợp để vận hành trên nhiều
địa hình khác nhau. Ly hợp điều khiển thủy lực, trợ lực khí nén giúp lái xe vào số nhẹ
nhàng, chính xác.

Hình 2.2 Xe tải thùng kèo Thaco Auman C34

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

6


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

2.1.2. Thông số kỹ thuật
Bảng 2.1 Đặc tính kỹ thuật của xe trước khi lắp đặt
Thơng số

TT

Thứ ngun

Ơ tơ trước cải tạo

01

Kích thước bao ngồi (DxRxC)

mm

12120x2500x3560

02

Kích thước thùng hàng (DxRxC)

mm

9700x2380x2150

03

Chiều dài cơ sở

mm

8250

04

Vết bánh xe (trước/sau)

mm

1954/1860

05

Trọng lượng bản thân

kG

13305

06

Trọng tải

kG

20500

07

Trọng lượng toàn bộ

kG

34000

08

Số người cho phép chở

Người

3

09

Cơng thức bánh xe

-

10x4

10

Bán kính quay vịng nhỏ nhất

m

11,5

11

Động cơ

-

WP10.340E32

12

Dung tích xylanh

cm3

9726

13

Cơng suất/số vịng quay

kW/(v/p)

250/2200

14

Cỡ lốp trước/sau

Inch

11.00R20/11.00R20

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

7


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

2.1.3. Các hệ thống, cơ cấu trên xe Thaco Auman C34
2.1.3.1. Động cơ xe
Auman C34 sử dụng động cơ của tập đoàn Weichai - đứng đầu về sản xuất và phân
phối động cơ trên toàn thế giới. Động cơ Weichai là sản phẩm của sự nghiên cứu, kết hợp
các kỹ thuật công nghệ của Áo tạo nên sản phẩm mạnh mẽ.
2.1.3.2. Hệ thống lái
Hệ thống lái sử dụng cơ cấu lái trục vít - ê cu bi, trợ lực thủy lực.

Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống lái xe Thaco Auman C34
1- Vô lăng; 2- Van phân phối; 3- Cơ cấu lái; 4- Đòn quay đứng ; 5- Đòn kéo dọc; 6- Đòn
quay ngang; 7- Bánh xe dẫn hướng; 8- Đòn kéo ngang; 9-Ống dầu hồi, 10-Bầu lọc dầu;
11- Đường dầu đi; 12- Bơm phiến gạt.
Hệ thống lái của Thaco Auman C34 có 4 bộ phận chính sau đây: Vành lái, trục lái,
cơ cấu lái (hộp số lái), dẫn động lái.
Cơ cấu lái có chức năng biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động
thẳng dẫn đến các đòn kéo dẫn hướng.
Trên xe tải Thaco Auman C34 được lắp cơ cấu lái trục vít – ê cu bi.
2.1.3.3. Hệ thống treo
Xe sử dụng hệ thống treo phụ thuộc, nhíp lá, phía trước có giảm chấn thủy lực. Hệ
thống nhíp dày kết hợp với hệ thống Balance có khả năng chịu tải cao, phù hợp với mọi
địa hình

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

8


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

Hệ thống treo cầu phụ sử dụng hình thức treo khí nén sử dụng bầu hơi Good Year,
đê điều khiển nâng hạ cầu thứ 5. Cầu phụ loại này có tải trọng lên đến 10 tấn nhờ cơ cấu
nâng hạ cầu đơn giản, an tồn, dễ sử dụng.
2.1.3.4. Hệ thống phanh

Hình 2.3 Hệ thống phanh khí nén trên xe
1- Bàn đạp phanh; 2- Van điều khiển phanh dừng; 3- Áp kế không khí; 4- Các bầu phanh

trước; 5- Máy nén khí; 6- Bộ lắng lọc và tách ẩm; 7- Bình xả; 8- Các bầu phanh sau và
bầu tích năng, 9- Van cấp nhanh khí nén; 10- Van đóng đường xả động cơ; 11- Tổng van
phân phối; 12- Bình chứa khí nén; 13- Bình chứa khí nén cung cấp cho các bầu phanh
trước; 14- Bình chứa khí nén cung cấp cho các bầu phanh sau và bầu tích năng; 15- Van
bảo vệ bốn ngả; 16- Đường khí nén dùng phụ trợ cho các việc khác; 17- Van điện từ; 18Van cấp và xả nhanh; 19- Van an toàn; 20- Van xả cặn.
Trên xe sử dụng hệ thống phanh khí nén đảm bảo an tồn, hiệu quả và có trang bị
phanh tay lốc kê. Xe có trang bị bộ điều chỉnh lực phanh theo tải trọng đảm bảo đúng lực
phanh tăng tính an tồn và giảm mịn lốp khi phanh.

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

9


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ơ tơ tải Thaco Auman C34

Ngồi ra trên xe có trang bị hệ thống phanh khí xả (cup-pơ) giúp vận hành an tồn
hơn khi đi trên các đoạn đường đèo dốc.
2.2. Giới thiệu cẩu Unic URV 554
Hiện nay trên thị trường có nhiều loại cẩu như: UNIC, TADANO, MAEDA… Cẩu
UNIC có nhiều loại khác nhau như URV230, URV260, UR290, URV300, URV340,
URV370, URV500… Trong đó dịng URV500 có hai loại là URV553 và URV554, loại
URV553 và URV554 đều có sức nâng với cùng một bán kính giống nhau, chỉ khác nhau
số lượng cần và chiều dài cần.
Cẩu Unic URV 554 là dòng cẩu 5 tấn xuất phát từ Nhật Bản, được sản xuất theo
tiêu chuẩn dịng V-series, có chiều ngang hai chân cẩu khi duỗi thẳng là 3,8m vừa đủ để
giúp cẩu vận hành ở mức cân bằng cao giúp an toàn cho cẩu, xe và người sử dụng. Cẩu có
ưu điểm là độ bền cao, cứng cáp, dễ sử dụng và có thể thích hợp với hầu hết các dịng xe

tải hiện có trên thị trường.
Bảng 2.2 Các thông số kỹ thuật của cẩu URV554
TT Thông số kỹ thuật

Kí hiệu

Giá trị

Đơn vị

1

Chiều dài bao

Lcc

3837

mm

2

Chiều rộng bao

Bcc

2190

mm

3

Chiều cao bao(tính từ chassis)

Hcc

2319

mm

5

Chiều rộng khi thu chân chống Ac

2470

mm

6

Hành trình chân chống

742 : 1328

mm

7

Chiều cao chân khi thu, tính từ
Hbc

mặt bệ chân

497,5

mm

8

Khối lượng

1755

KG

9

Khả năng xoay cần

360

độ

10

Góc nâng cần cực đại

78

độ

2,5

v/ph
m/ph

11

Tốc độ xoay cần quanh trục
đứng

Htc

Gc

12

Tốc độ chuyển động móc kéo
(cuốn cáp)

12.4

13

Số đoạn cần

4

14

Tốc độ duỗi cần

(3.6→10.87)/21.5

m/s

15

Chiều cao móc tối đa

12,6

m

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

10


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ơ tơ tải Thaco Auman C34

16

Bán kính làm việc

0.7→10.63

m

Loại cẩu để lắp đặt lên xe tải Thaco Auman C34 là dịng URV 554 có tuổi thọ cao,
dễ lắp đặt, sửa chữa và bảo hành.
Với mục tiêu của đề tài là hướng đến thiết kế được một loại xe tải cẩu ổn định, có
đồ bền, tuổi thọ cao, có khả năng nâng hàng với một tải trọng lớn trong một vùng bán kính
nhất định, phù hợp với xe cơ sở đã chọn, tính kinh tế cao thì loại cẩu URV554 do hãng
UNIC FUKURAMA của Nhật Bản sản xuất hoàn toàn đáp ứng được những yêu cầu đặt
ra. Cẩu URV554 được dẫn động bởi hệ thống thủy lực và điều khiển bằng các tay cần điều
khiển đặt trên cẩu.
Biểu đồ sau mơ tả quan hệ giữa bán kính quay và chiều cao làm việc của cẩu.
(m) 14

o

78

o

70

13

o

60

12

o

11

50

o
o

o

10

40

9
o

30
8
7

o

20
6
5

o

10

4

3
2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

(m)
11

Hình 2.4 Biểu đồ quan hệ bán kính và chiều cao hoạt động của cẩu

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

11


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

Qua biểu đồ người điều khiển cần cẩu có thể xác định được tầm cao có thể nâng
hàng mà khơng đụng các vật trên đầu như dây điện, cành cây, hay gầm cầu khi cẩu hàng
hóa dưới cầu…
3600

742

1938

2319

UNIC 554

565

2190

805

405

8

1

5

2

3

6

9

11

10

7

4

Hình 2.5 Tổng thể cần cẩu Unic URV-554
1-Bầu lọc dầu; 2-Nắp đổ dầu; 3-Thùng chứa dầu; 4- Đế cẩu; 5- Đoạn cần cẩu số 1; 6Đoạn cần cẩu số 2; 7- Đoạn cần cẩu số 3; 8- Chân chống bệ cẩu bên phụ; 9- Hộp giảm
tốc xoay cẩu; 10- Chân chống bệ cẩu bên tài; 11- Đế cố định lắp cẩu .
Tải trọng mà cẩu URV554 có thể kéo được phụ thuộc vào khẩu độ (bán kính) quay
cũng như là số tầng hoạt động của cẩu, bán kính làm việc càng lớn thì trọng lượng nâng
SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

12


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

của cẩu càng nhỏ và ngược lại, cẩu này có thể hoạt động trong bán kính nhỏ hơn 10.63 [m]
tính từ trục quay của cần cẩu và chiều dài tối đa của cần có thể vươn tới là 13.4 [m] tính từ
mặt đất, tại tầng 1 sức nâng lớn nhất của cẩu đến 5050 [KG].
Sau đây là bảng thông số vận hành chi tiết của cẩu URV 554:
Bảng 2.3 Thông số vận hành của cần cẩu Unic URV554
TT

Bán kính

Tải trọng cẩu [Tấn]

Đơn vị
[m]

Tầng I
[3.6m]

Tầng II
[6m]

Tầng III
[8.45 m]

Tầng IV

[10.9 m]

1

2.2

5.05

-

-

-

2

2.5

4.55

-

-

-

3

2.9

4.05

4.05

-

-

4

3.3

3.5

3.35

-

-

5

3.5

3.35

-

-

6

4.1

3.05

3.05

-

7

4.5

2.6

2.6

2.05

8

5

2.3

2.3

1.85

9

5.79

1.9

1.75

1.5

10

6

1.75

1.5

11

6.5

1.5

1.35

12

7

1.45

1.25

13

7.5

1.3

1.2

14

8.

1.15

1.1

15

8.21

1.15

1

16

9

1

17

10

0.9

18

10.63

0.85

Bán kính và tải trọng lớn nhất mà cẩu có thể vươn tới tại:
- Tầng 1: 3.6 [m] với tải trọng nâng lớn nhất là 5.05[tấn] tại 2.2 [m].
- Tầng 2: 6 [m] với tải trọng nâng lớn nhất là 4.05[tấn] tại bán kính khơng lớn hơn
2.9[m].

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

13


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

- Tầng 3: 8.45[m] với tải trọng nâng lớn nhất là 3.05[tấn] tại bán kính khơng lớn
hơn 3.5[m].
- Tầng 4: 10.9[m] với tải trọng nâng lớn nhất là 2.05[tấn] tại bán kính khơng lớn
hơn 4.5[m].
Từ bảng thơng số ta có thể vẽ biểu đồ quan hệ bán kính làm việc và tải trọng nâng.

Hình 2.6 Biểu đồ quan hệ bán kính làm việc và tải trọng nâng

Hình 2.7 Thơng số cẩu Unic 5 tấn 4 khúc Unic URV554

SVTH: Nguyễn Đắc Hoàng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

14


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ơ tơ tải Thaco Auman C34
•
•
•
•
•
•

Khối lượng nâng lớn nhất: 5050 Kg tại 2,2 mét
Chiều cao tối đa: 12.6 mét
Bán kính làm việc: từ 0,7 mét đến 10.63 mét
Chiều dài cần: 3,6 đến 10.87 mét
Góc nâng cần: từ 1 độ đến 78 độ

Góc quay cần: 360 độ

Chương 3: TÍNH TỐN LẮP ĐẶT CẨU LÊN XE CƠ SỞ

3.1. Dẫn động thủy lực
Cẩu tự nâng là loại cẩu được dẫn động bằng thủy lực, có tổng van phân phối nhằm
phân phối dầu cao áp đến cơ cấu chấp hành (Xi lanh thủy lực hoặc động cơ thủy lực) để
thực hiện các thao tác: chống chân chống hoặc thu chân chống, hoặc xoay cần cẩu.
3.1.1 Tính tốn và chọn bơm thủy lực trên hệ thống cẩu
Ta chọn bơm thủy lực dựa vào bảng sau ( Bảng được tìm dựa vào các tài liệu các nhà
sản xuất cung cấp trên các trang mạng )

SVTH: Nguyễn Đắc Hoàng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

15


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

Bảng 3.1 Thông số bơm thủy lực cẩu URV
Thông số kĩ thuật bơm thủy lực
Áp suất làm
TT

Dòng cẩu

Nhãn hiệu

Số loại

.1

URV230

2

URV260

SGP1-

3

URV290

32

4

URV340

5

URV370

6

URV500

SGP136

7

URV630CNB

SGP1-

8

URV800CNB

SHIMADZU

Kiểu
bơm

Lưu lượng
(cm3/vòng)

Số vòng

việc/áp suất
lớn nhất
(MPa)

quay
(vịng/phút)

20,6/24,5

400-3000

33,2

Bánh
răng

44

36,6

44,7

Vì là cầu URV 554 nên ta chọn loại bơm SHIMADZU SGP1-36
Lưu lượng
: 36,6 (cm3/vòng )
Áp suất làm việc / Áp suất làm việc lớn nhất : 20,6 / 24,5 (Mpa)
Số vòng quay
: 400-3000 (vòng/ph)
3.1.2 Giới thiệu về hệ thống dẫn động của cẩu
Ta có sơ đồ hệ thống thủy lực của cẩu UNIC URV554

SVTH: Nguyễn Đắc Hoàng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

16

Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ơ tơ tải Thaco Auman C34

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của cẩu
1- Xilanh chân chống bên trái; 2- Xilanh chân chống bên phải; 3- Bể chứa dầu; 4- Bộ lọc
dầu; 5- Bơm dầu; 6- Van an tồn; 7- Mơ tơ dẫn động xoay cần cẩu quanh bệ cẩu; 8Xilanh co duỗi tay cần; 9,12- Van cân bằng; 10- Mô tơ dẫn động quấn tời kéo; 11- Cụm
van hai thân; 13- Xilanh thay đổi góc nâng của cần; 14- Bể lọc; 15- Cụm van điều khiển;
16- Van điều khiển xilanh thay đổi góc nâng cần; 17- Van điều khiển mô tơ quấn tời kéo;
18- Van điều khiển xilanh co duỗi tay cần; 19- Van điều khiển mô tơ dẫn động quay bệ
cẩu; 20- Van điều khiển xilanh chân chống bên phải; 21- Van điều khiển xilanh chân
chống bên trái; 22- Van một chiều.
Các động cơ thuỷ lực trên cẩu gồm các động cơ thuỷ lực rô to và các động cơ thuỷ
lực pit tông. Cụ thể trên cẩu có:
+ 01 động cơ thuỷ lực rơ to được nối với hộp giảm tốc để dẫn động xoay cần cẩu.
+ 01 động cơ thuỷ lực rô to nối với hộp giảm tốc để dẫn động tời quấn dây cáp để nâng hạ
cần móc cẩu.
+ 01 động cơ pittông thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ chân chống phía bên trái.

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

17


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

+ 01 động cơ pittông thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ chân chống phía bên phải.
+ 01 động cơ pittơng thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ cần cẩu.
+ 01 động cơ pittông thuỷ lực để thực hiện công việc vươn ra hay thu vào cần cẩu để tăng
hay giảm bán kính nâng khi cẩu hàng.

Các động cơ thuỷ lực trên cẩu được cung cấp dầu từ tổng van phân phối. Trên tổng
van phân phối cũng có đường dầu hồi từ tổng van phân phối về thùng chứa. Trên tổng van
phân phối bao gồm các van điều chỉnh được theo hai chiều so với vị trí trung gian. Nghĩa
là khi van ở vị trí trung gian thì đường chất lỏng công tác thông từ nguồn cung cấp đến
động cơ thuỷ lực sẽ bị đóng lại, khi đó động cơ thuỷ lực khơng hoạt động và nó giữ ngun
vị trí đó. Khi ta kéo van về một phía nào đó so với vị trí trung gian thì dịng chất lỏng công
tác sẽ thông qua để đi đến động cơ thuỷ lực và động cơ thuỷ lực sẽ hoạt động theo một
chiều nào đó làm cho các bộ phận cơng tác của cẩu hoạt động. Còn khi ta kéo van về phía
kia thì động cơ thuỷ lực do van này điều khiển sẽ hoạt động theo chiều ngược lại. Trên sơ
đồ thuỷ lực của cẩu cịn có các van như: van an tồn, van cân bằng, van điều khiển. Ta có
các thông số tổng quát của cẩu thủy lực như sau:
Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật của cẩu
TT Thông số kỹ thuật

Kí hiệu

Giá trị

Đơn vị

1

Chiều dài bao

Lcc

3837

mm

2

Chiều rộng bao

Bcc

2190

mm

3

Chiều cao bao(tính từ chassis)

Hcc

2319

mm

5

Chiều rộng khi thu chân chống

Ac

2470

mm

6

Hành trình chân chống , tính từ
Htc
chassis

742 : 1328

mm

7

Khoảng cách tâm chân chống:
+ Khi thu hẹp nhỏ nhất
+ Khi ở vị trí trung gian

Ac(min)
Ac(mid)

2190
3000

mm
mm

+ Khi duổi tối đa

Ac(max)

3800

mm

8

Chiều cao chân khi thu, tính từ
Hbc
mặt bệ chân

497,5

mm

9

Khối lượng

1755

KG

10

Khả năng xoay cần

360

độ

11

Góc nâng cần cực đại

78

độ

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

Gc

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

18


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

12

Tốc độ xoay cần quanh trục
đứng

2,5

v/ph

12.4

m/ph

13

Tốc độ chuyển động móc kéo
(cuốn cáp)

14

Số đoạn cần

15

Tốc độ duỗi cần

16

Chiều cao móc tối đa

17

Bán kính làm việc

18

Bơm thủy lực

19

Áp suất

200

Kg/cm2

20

Lưu lượng bơm

63

l/ph

21

Thể tích thùng dầu

49

Lít

4
(3.6→10.87)/21.5

m/s

12.6

m

0.7→10.63

m

Bơm bánh răng

3.2. Tính tốn lắp đặt cần cẩu lên chassis
3.2.1. Tính tốn thiết kế bộ trích cơng suất dẫn động bơm thủy lực
Dẫn động điều khiển cẩu là dẫn động thuỷ lực với nguồn năng lượng thuỷ lực được
cung cấp từ bơm thuỷ lực lắp ở mặt bích phía sau của bộ trích cơng suất lắp trên hộp số
của ơtơ, bộ trích cơng suất dẫn động bơm điều khiển bằng van điện hơi.
Bơm thuỷ lực cung cấp cho hệ thống được chọn là loại bơm bánh răng có đặc điểm
là mặt bích ở phía trục bánh răng chủ động có kích thước phù hợp để lắp ghép với mặt bích
ở phía đầu trục ra của bộ trích cơng suất, áp suất và lưu lượng của bơm ứng với số vòng
quay ở đầu trục ra của bộ trích cơng suất phải đảm bảo yêu cầu của cẩu. Bơm thuỷ lực loại
bánh răng có đặc tính là kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, chắc chắn, làm việc tin cậy, tuổi bền
cao, kích thước nhỏ gọn, có khả năng chịu q tải trong thời gian ngắn và đặc biệt là áp
suất phù hợp với áp suất yêu cầu của cẩu.

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

19


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ơ tơ tải Thaco Auman C34

Hình 3.2 Sơ đồ bộ trích cơng suất
I- Trục chủ động của hộp trích cơng suất; II- Trục bị động của hộp trích cơng suất; IIITrục số lùi của hộp số
Điều khiển bơm: Trục bánh răng chủ động của bơm được nối trực tiếp với trục ra

của bộ trích cơng suất, do đó khi ta gài khớp cho bộ trích cơng suất hoạt động thì bơm cũng
hoạt động. Vậy điều khiển bộ trích cơng suất cũng là điều khiển bơm.
Ta có thể nêu được nguyên lý vận hành điều khiển bộ trích cơng suất như sau:
• Lúc đầu khi bộ trích cơng suất chưa hoạt động thì cơng tắc điện gài bộ trích cơng
suất ở vị trí tắt.
• Khi muốn gài bộ trích cơng suất để hoạt động, ta ngắt ly hợp hồn tồn và bật cơng
tắc gài bộ trích cơng suất ở vị trí bật.
• Lúc này, đèn tín hiệu sẽ được bật sáng, dịng điện qua cầu chì vào cuộn dây của rơle
làm cho rơle mở van khí nén, khí nén từ bình chứa vào buồng khí nén của bộ trích
cơng suất, khí nén sẽ ép màng và đẩy trục gài khớp cho bánh răng nối trục ra của bộ
trích công suất ăn khớp với bánh răng trung gian ăn khớp với bánh răng trên hộp số.
Khi gài ly hợp thì bộ trích cơng suất làm việc kéo theo bơm hoạt động và cung cấp
dầu thuỷ lực cho hệ thống thuỷ lực của cẩu lắp trên xe hoạt động.
3.2.2. Kiểm tra sự phù hợp của bơm thủy lực khi lắp lên ô tô
Bơm thủy lực mua đồng bộ với cần cẩu lắp lên xe mang nhãn hiệu SHIMADZU
SGP1-36, có các thông số kỹ thuật cơ bản như sau:

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

20


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

+Áp suất làm việc: Pb=20,6 ÷ 24,5 [Mpa]=206 ÷ 245 [kG/cm2]
+Lưu lượng riêng: qv=36,6 [cm3/vịng]
+Số vịng quay: n=400÷3000 [vịng/phút]
+Cơng suất làm việc lớn nhất của bơm tiêu hao trên động cơ:

Pđc =

Pbmax .q v
612. t

Trong đó: ɳt – là hiệu suất động cơ (ɳt=0,85).
612 – là hệ số chuyển đổi.
=>Pđc=

245.36, 6
=17,24 (kW)
612.0,85

So sánh với động cơ của ô tô mang nhãn hiệu WP10.340E32, có các thơng số cơ
bản như sau:
+Cơng suất lớn nhất : 250 (kW)
+Số vòng quay lớn nhất: 2200 (vòng/phút)
Động cơ có số vịng quay phù hợp với bơm, có công suất lớn nhất lớn hơn công suất
làm việc tối đa của bơm. Như vậy bơm thủy lực đồng bộ cùng cần cẩu lắp lên hoàn toàn
phù hợp với động cơ ô tô.
3.2.3. Cách thức ghép bệ cẩu lên chassis
Thiết bị cẩu đồng bộ cùng với bệ đỡ được lắp lên chassis thông qua 8 bu lông M30
(mỗi bên 4 bu lông, vật liệu là thép 45).
Ta tiến hành lắp cần cẩu lên xe.
Trình tự các bước lắp đặt:
+ Khoảng cách bệ chân để lắp cần cẩu là 650[mm], trừ ra thêm một khoảng là 150[mm]
làm không gian trống, như vậy khoảng không gian dùng để lắp đặt cẩu là 800[mm] từ bề
mặt sau đầu xe.
+ Tháo các bộ phận cần thiết phải tháo trước khi cải tạo như: Hệ thống điện phía sau và
phía dưới thùng xe; bình điện; thùng hàng; bình chứa nhiên liệu.

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

21


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

+ Đặt dầm dọc có chiều cao 120 [mm] lên trên dầm xe để tránh va chạm của cần cẩu và
các chi tiết treo trên dầm như thùng dầu, bình điện.
+ Lắp đặt cần cẩu UNIC URV554 (nguyên bộ) lên khung chassis.
+ Tiến hành lắp ghép các bu lông liên kết cẩu với dầm xe.
+ Sử dụng hộp trích cơng suất của ô tô tải Thaco Auman C34 . Bơm dầu thủy lực kiểu
SHIMADZU SGP1-36 đồng bộ theo cụm cẩu.
Các lưu ý khi lắp cẩu :
+ Nối các ống dây dầu cao áp vào xylanh đẩy – thụt cần
+ Nối các ống dầu cao áp tang quấn cáp
+ Nối các dây hệ thống điện
Các lưu ý khi lắp đặt bơm :
+ Chọn vị trí lắp bơm phù hợp tránh va chạm bơm khi làm việc hay khi đang di chuyển.
+ Ổng dầu đường hút phải được đổ đầy dầu thủy lực trước khi kết nối vào thùng dầu
+ Đổ đầy và đúng loại dầu thủy lực trước khi vận hành thử bơm
+ Sau đó tiến hành chạy thử cẩu trong 2-3 phút, kiểm tra xem bơm có phát ra tiếng ồn lạ
hay nóng bất thường hay khơng
Phương án liên kết bệ cẩu và khung xe bằng mối ghép bu lông bao gồm:

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

22


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ơ tơ tải Thaco Auman C34

Hình 3.3 Liên kết cẩu và khung xe
1- Thành trước thùng xe; 2- Bu lông liên kết cẩu và khung xe; 3- Dầm dọc thùng; 4- Dầm
dọc khung xe; 5- Bản thép liên kết dầm dọc thùng và dầm dọc khung xe; 6- Bát liên kết;
7- Thân cần cẩu; 8- Dầm ngang chân cẩu; 9- Khung gia cường dầm dọc Chassis; 10- Bu
lông giữ khung gia cường ( M12); 11- Tấm gia cường dầm dọc thùng xe

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THÙNG HÀNG

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

23


Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

4.1. Phân tích các yêu cầu đặt ra đối với thùng hàng xe tải cẩu
Thùng xe thiết kế dành cho tất cả loại xe phải đảm bảo được độ bền cao, riêng đối
với dòng xe tải cẩu là dòng xe chuyên dụng có thể chở được các loại hàng hóa cồng kềnh,
như ống cống, sắt thép. Vì là khối lượng lớn nên để đảm bảo u cầu an tồn khơng xảy ra
trường hợp hàng hóa bị rơi ra khỏi thùng khi xe chuyển động thì yêu cầu về độ bền, độ
cứng của thùng được đặt lên hàng đầu.

Thùng xe không được chao qua lại hay bị rơi ra khỏi khung xe khi xe chuyển động
với tốc độ cao hay trên đường gồ ghề gây mất ổn định của xe, dễ xảy ra tai nạn, điều này
được đảm bảo bởi mối liên kết của thùng xe và chassis phải chắc chắn, có hệ số an toàn
cao.
Thùng xe phải đảm bảo được sự linh hoạt trong việc bốc dỡ hàng hóa, vì xe dùng
cẩu để cẩu hàng có khối lượng lớn nên thùng xe phải được tháo và lắp một cách đơn giản
trước và sau khi cẩu hàng để đảm bảo việc chuyên chở hàng hóa được nhanh chóng và linh
hoạt.
Đối tượng chuyên chở của loại xe này ngồi những hàng hóa có trọng lượng lớn thì
nó phải có khả năng chở những loại hàng hóa cồng kềnh, có chiều dài lớn mà những loại
xe tải thơng thường khác khơng chở được, vì vậy chiều dài thùng phải được thiết kế đủ dài
sao cho đảm bảo được việc bố trí hàng hóa lên thùng là thuận tiện, tiết kiệm được không
gian và đảm bảo tính kinh tế.
Tải trọng chở cho phép chở của thùng không được vượt qua được tải trọng định mức
của xe cơ sở để đảm bảo an toàn cho các hệ thống của xe.
Việc thiết kế thùng đảm bảo theo tiêu chuẩn của “Bộ giao thông vận tải về thiết kế
thùng xe cho xe chun dụng”.
Trong đó:
+ Chiều dài của đi thùng không vượt quá 60% chiều dài cơ sở xe.
+ Chiều rộng của thùng không lớn hơn 2.5 [m].
4.2. Chọn sơ bộ các kích thước của thùng
Các kích thước cơ bản cần xác định của thùng là: chiều dài L, chiều rộng B và chiều
cao H của thùng.

SVTH: Nguyễn Đắc Hồng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đơng

24

Thiết kế lắp đặt cần cẩu Unic URV 554 lên xe cơ sở ô tô tải Thaco Auman C34

4.2.1. Xác định chiều dài thùng (Lt)
Theo thông tư 29/2012/TT/BGTVT, chiều dài thùng xe khơng được tăng,vì vậy để
tận dụng tối đa chiều dài thùng xe để chở được nhiều loại hàng nhất có thể.
Ta có :

Lt = L0 – B2 - E.

(4.1)

Trong đó : Lt : Chiều dài thùng sau lắp đặt.
L0 : Chiều dài thùng của nhà sản xuất . L0 = 9700 [mm]
B2 : Chiều rộng toàn bộ của cẩu. B2 = 650 [mm]
E: Khoảng trống lắp cẩu, chọn E = 150[mm]
Theo (4.1) ta có : Lt = 9700-650-150=8900 [mm]
Vậy ta tính được Lt=8900[mm] nhằm tận dụng tối đa chiều dài thùng theo quy định
của thông tư 29/2012/TT /BGTVT. Để dễ dàng cho việc lắp đặt và hoạt động của cẩu nên
giữa thùng và cẩu ta sẽ cách nhau 70mm vậy chiều dài của thùng còn 8830[mm].
4.2.2. Xác định chiều rộng thùng (Bt)
Thùng chở hàng khi lắp trên ôtô thường có chiều rộng bằng giá trị chiều rộng của
ơtơ đó. Theo quy định của Bộ Giao Thơng Vận Tải hiện nay ở nước ta thì chiều rộng tồn
bộ của ôtô không vượt quá 2500 mm. Theo nhà sản xuất, chiều rộng tồn bộ của ơtơ là
2500 mm, chiều rộng tồn bộ của sàn thùng chở hàng của ơtơ đóng mới này là B’1 = 2380
mm, khoảng còn lại làm phần dự trữ cho các chi tiết khác nhô ra.
4.2.3. Xác định chiều cao thùng (Ht)
Chiều cao của thùng có giá trị sao cho khi vận chuyển hàng hố nó không bị rơi ra
khỏi thùng. Tuy nhiên thùng không quá cao vì nó sẽ gây vướng khi cẩu hàng hố lên xuống
xe và giảm hiệu quả sử dụng. Hiện nay chiều cao của thùng chở hàng được chọn theo kinh

nghiệm, ta chọn chiều cao hiệu dụng có giá trị Ht = 600 mm.
4.3. Tính tốn các chi tiết của thùng hàng
Sau khi tính tốn và dựa vào kết cấu hàng hóa vận chuyển ta có được kích thước
thùng hàng như sau:
- Chiều dài thùng:

8830 [mm].

- Chiều rộng thùng: 2500[mm].
- Chiều cao thùng: 600 [mm].
- Khoảng cách từ đuôi thùng đến cầu sau: 2370[mm].

SVTH: Nguyễn Đắc Hoàng Nhân

GVHD: TS. Nguyễn Văn Đông

25