Thiết kế xe cẩu trên xe cơ sở Hino

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ KHÍ Ơ TƠ BÀI THUYẾT MINH Tên đề tài: Xe tải gắn cẩu dựa xe sở HINO Sinh viên: Lớp: Kỹ thuật ô tô K59 MSSV: 59510402 Tp Hồ Chí Minh, 2022 Lời nói đầu  Ngay từ đời, ôtô chứng tỏ tầm quan trọng sống người Sản xuất ôtô giới ngày tăng vượt bậc, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng hành khách hàng hoá cho ngành kinh tế quốc dân, đồng thời trở thành phương tiện giao thơng tư nhân nước có kinh tế phát triển Ngay nước ta số ôtô phát triển với tăng trưởng kinh tế, mật độ xe đường ngày cao Từ đến ngành cơng nghiệp ơtơ khơng ngừng phát triển số lượng chất lượng nhằm đáp ứng yêu cầu ngày cao khắt khe người sử dụng Ngành công nghiệp ôtô đóng vai trị quan trọng tăng trưởng kinh tế quốc gia, đặc biệt số nước phát triển chọn ngành công nghiệp ôtô ngành mũi nhọn Đất nước ta q trình cơng nghiệp hóa đại hóa mạnh mẽ, ngành công nghiệp ôtô Việt Nam đời non trẻ dừng lại quy mô lắp ráp, sửa chữa, chế tạo số chi tiết nhỏ với tỷ lệ nội địa hóa tăng dần theo thời gian tương lai hứa hẹn có nhiều khởi sắc Hiện loại xe khai thác sử dụng nước bao gồm nhập từ nước phần lắp ráp nước, loại xe có thơng số kỹ thuật phù hợp với điều kiện địa hình khí hậu Việt Nam Do đặc thù khí hậu nước ta nhiệt đới gió mùa ẩm, địa hình nhiều đồi núi, độ ẩm cao nên nhìn chung điều kiện khai thác tương đối khắc nghiệt Chính việc tìm hiểu, đánh giá kiểm nghiệm hệ thống, cụm xe việc cần thiết để đảm bảo khai thác sử dụng xe có hiệu cao góp phần nâng cao tuổi thọ xe tính kinh tế Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Lợi tận tình bảo hướng dẫn em để đề tài cho em hoàn thành Sinh viên thực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn Mục lục CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ XE TẢI CẨU 1.1 Giới thiệu xe tải gắn cẩu 1.2 Phân loại xe tải gắn cẩu 1.3 Lựa chọn phương án thiết kế 1.4 Thiết kế thùng hàng 1.4.1 Phân tích yêu cầu đặt thùng hàng xe tải cẩu 1.4.2 Tính toán trọng lượng thùng hàng 1.5 Giới thiệu cẩu UNIC 12 1.5.1 Tính kỹ thuật cẩu tự nâng hàng sử dụng 12 1.5.2 Sơ đồ lắp đặt hệ thống thuỷ lực cẩu 14 1.6 Lựa chọn xe sở 17 1.6.1 Ngoại Thất Xe tải HINO 300 XZU720 3T5 20 1.6.2 Nội thất xe tải HINO 300 XZU720 3T5 21 1.6.3 Động xe tải HINO 300 XZU720 3T5 22 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN CÁC ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE TẢI CẨU HINO 27 2.1 Tính tốn trọng lượng phân bố trọng lượng xe 27 2.1.1 Tính tốn khối lượng 27 2.1.2 Xác định khối lượng phân bố lên trục ô tô: 28 2.1.3 Tính toạ độ trọng tâm 30 2.1.3.1 Xác định toạ độ trọng tâm không tải 31 2.1.3.2 Xác định toạ độ trọng tâm đầy tải 33 2.2 Tính tốn động học quay vòng 34 2.3 Tính tốn ổn định xe ô tô 35 2.3.1 Tính ổn định tô không tải 35 2.3.2 Tính ổn định tô đầy tải 39 2.4 Tính ổn định tô cẩu hàng 39 2.5 Đặc tính ngồi động 42 2.6 Tổng hợp tất vẽ 42 Hình 1.1: Xe tải gắn cẩu .1 Hình 1.2: Cabin sát-xi Hình 1.3: Xe tải mui bạt Hình 1.4: Xe tải cũ Hình 1.5: Mặt cắt ngang thép dầm dọc Hình 1.6: Mặt cắt ngang thép dầm ngang Hình 1.7: Mặt cắt ngang be sàn bên .7 Hình 1.8: Mặt cắt ngang thép bên thành hậu Hình 1.9: Mặt cắt ngang thành .8 Hình 1.10: Thành hậu Hình 1.11: Liên kết thành hậu cột đỡ khố Hình 1.12: Mặt cắt ngang thép cột đỡ thùng Hình 1.13: Kết cấu thùng hang Hình 1.14: Biểu đồ tải trọng độ cẩu UNIC 340 18 14 Hình 1.15: Sơ đồ dẫn động cẩu19 15 Hình 1.16: Sơ đồ hệ thống thuỷ lực cẩu 16 Hình 1.17: Tổng thể cẩu UNIC URV340 17 Hình 1.18: Sát-xi xe 18 Hình 1.19:Ngoại thất Sát-xi xe 21 Hình 1.20:Nội thất xe Hình 1.21 Động N04-UV 22 Hình 1.21: Động NO4-UV 22 Hình 2.1: Xe tải gắn cẩu sau thiết kế .23 Hình 2.2: Sơ đồ phân bố khối lượng lên trục ô tô 24 Hình 2.3: Chiều cao trọng tâm tơ thiết kế 27 Hình 2.4: Sơ đồ tính tốn quay vịng .29 Hình 2.5: Sơ đồ tính tốn ổn định dọc xe lên dốc 31 Hình 2.6: Sơ đồ tính tốn ổn định dọc xe xuống dốc 32 Hình 2.7: Sơ đồ tính tốn ổn định ngang tơ 33 Hình 2.8: Sơ đồ tính tốn ổn định tơ quay vịng đường .34 Hình 2.9: Sơ đồ tính tốn ổn định cẩu hang 36 Hình 2.10: Đồ thị đặc tính ngồi động .38 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ XE TẢI CẨU 1.1 Giới thiệu xe tải gắn cẩu Xe tải gắn cẩu loại xe chuyên dụng thiết kế để phục vụ cho việc chuyên chở, bốc dỡ, di dời loại hàng hố có khối lượng nặng mà sức người thực Bên cạnh đó, loại xe tải hạng trung hạng nặng cịn sữ dụng để hỗ trợ cơng trình xây dựng dân dụng hạ tầng công nghiệp phục vụ cho cơng tác chăm sóc xanh, điện chiếu sáng công tác môi trường đô thị khác Tuy khác tải trọng hàng hoá, tải trọng cẩu, cấu tạo xe tải gắn cẩu thường gồm thành phần tiêu chuẩn sau: Xe (xe chassis), cần cẩu tự hành (dạng cẩu thước/cẩu rút), hệ thống bơm thuỷ lực, thùng xe tải gắn cẩu Hình 1.1: Xe tải gắn cẩu 1.2 Phân loại xe tải gắn cẩu Nếu phân loại xe tải gắn cẩu tự hành theo tải trọng chở xe tải trọng nâng cẩu ta có loại tải trọng nhẹ (xe có tải trọng chở từ đến tấn); tải trọng hạng trung (xe có tải trọng từ đến 10 tấn) tải trọng hạng nặng (xe có tải trọng 10 tấn) Nếu phân theo tải trọng nâng cẩu có miền khai thác lớn trải dài từ tới 45 Tuy có nhiều lựa chọn nhìn chung, trình khai thác sử dụng, có số chủng loại cẩu ln nhiều khách hàng yêu thích lựa chọn tối ưu chúng cẩu tấn, tấn, tấn, tấn, 10 tấn, 12 15 tấn,…Tùy theo điều kiện khai thác, mục đích sử dụng đầu tư, mà khách hàng lựa chọn kết hợp tải trọng chở xe sức nâng cẩu cho phù hợp Tránh trường hợp chọn cẩu nhỏ lắp lên xe có tải trọng lớn ngược lại chọn cẩu có sức nâng lớn so với tải trọng chở xe Người sử dụng nên tìm hiểu kỹ kết cấu, kiểu dáng hài hịa đặc tính kỹ thuật Đồng thời, kết hợp với tư vấn từ nhà cung cấp uy tín trước lựa chọn đầu tư xe cẩu tải Phân theo cấu tạo cần cẩu thủy lực, có loại cần cẩu thủy lực xe tải gắn cẩu thước ống lồng xe tải gắn cẩu gấp khúc robot Mỗi loại có ưu nhược điểm khác ưu thích thị trường khác Cẩu thước ống lồng thường thị trường châu Á ưu thích có mức đầu tư rẻ hơn, tầm với lớn phục vụ lắp dựng, cụm puly móc câu giúp nâng hạ linh hoạt không gian chật hẹp Tải trọng thân cẩu phân bố lên hai cầu xe, giúp tải chở cho phép xe lớn Ngược lại, cẩu gấp khúc robot lại thị trường châu Âu Châu Mỹ lựa chọn sử dụng nhiều sức nâng tốt tầm với so với cẩu thước, khơng dùng cụm puly, móc cẩu bố trí đầu cần nên tốc độ nâng lớn, cho suất cao Cẩu gấp gọn phía sau cabin, giúp giải phóng khơng gian xếp hàng phía thùng xe Tuy nhiên gấp gọn vậy, tự trọng cẩu bị dồn phần lớn lên cầu xe gần nhất, vơ hình chung làm giảm tải trọng chở cho phép xe * Phân theo công sử dụng Tùy vào mục đích sử dụng vận tải hàng hóa nâng hạ, xếp dỡ mà tính ưu tiên để định lựa chọn phụ kiện lắp thêm Chẳng hạn mục đích vận tải ưu tiên, xe thường có tải trọng lớn, cẩu lựa chọn thường 2, Hoặc xe sở xe đầu kéo, cẩu gấp khúc robot loại lớn 8, 10, 12, 15 tấn, hàng hóa chất lên cụm sơmi rơ mooc phía sau, hàng hóa thường pallet xếp sẵn Nếu mục đích lắp dựng, cẩu nâng hạ ưu tiên, xe sở thường lựa chọn loại tải nặng, cẩu tự hành sức nâng lớn 7, 10, 12, 15 Do cẩu lớn, tầm với làm việc cao, phù hợp cho xây lắp cơng trình phụ trợ xây dựng Ngoài chức chở cẩu hàng, xe trang bị thêm giỏ nâng người làm việc cao, đầu khoan ruột gà, gầu ngoạm, gắp,… biến xe cẩu thành xe đa năng, chuyên dụng Trên cách phân loại xe tải gắn cẩu tự hành cấu tạo, chức năng, mục đích sử dụng xe tải cẩu tự hành, giúp khách hành dễ nhận biết, lựa chọn loại xe cẩu tự hành để đầu tư cho phù hợp với mục đích sử dụng khách hàng 1.3 Lựa chọn phương án thiết kế Việc phân tích, lựa chọn phương án thiết kế đưa phương án sử dụng để thiết kế xe tải cẩu, phương án có ưu, nhược điểm riêng Tuy nhiên vào ưu nhược điểm phương án mà ta lựa chọn phương án thích hợp Phương án thiết kế đưa tuỳ thuộc vào kết cấu trang bị xe thiết kế Có số phương án sau: Thiết kế từ cabin sát-xi (Hình 2.1) sang xe tải cẩu: Xe nhập từ nước ngồi về, tính tốn thiết kế lắp đặt cẩu thùng xe cho phù hợp với quy định Bộ giao thơng vận tải Có ưu điểm máy móc hoạt động tốt, êm dịu, di chuyển với tốc độ cao, cấu bền chắn, tạo độ an tồn cao, có khả di chuyển khoảng đường dài Nhược điểm phương án giá thành cao phương án khác, khó khăn quy trình mua, xe thiết kế lại nên có khả giá nhanh chóng Hình 1.2: Cabin sát-xi Thiết kế cải tạo thùng mui bạt (Hình 2.2) để lắp đặt cẩu: Xe mua cải tạo lại thùng xe, nối thêm sát-xi sau tiến hành thiết kế lắp đặt cẩu phù hợp với điều kiện hoạt động theo tiêu chuẩn Việt Nam Có ưu điểm máy móc hoạt động tốt, xe hoạt động ổn định, di chuyển với tốc độ cao, Sử dụng hết khả tải xe Nhược điểm phương án giá thành cao, gia công phức tạp, địi hỏi người gia cơng phải có tay nghề cao, chi phí sửa chữa, bảo dưỡng cao Hình 1.3: Xe tải mui bạt Thiết kế cải tạo ô tô chở hàng cũ (Hình 2.3) thành xe tải cẩu: Xe mua lại từ công ty, doanh nghiệp, cá nhân bảo dưỡng, tu sửa thiết kế lắp đặt cẩu đáp ứng nhu cầu sử dụng Có ưu điểm giá rẻ hơn, thuế thấp, nhiều lựa chọn mua xe phân khúc cao, lỗ bán lại Nhược điểm phương án dễ mua phải xe tai nạn, thuỷ kích, chi phí sửa chữa , bảo dưỡng cao Hình 1.4: Xe tải cũ Dựa vào phân tích đánh giá ưu nhược điểm phương án thiết kế, dựa vào địa hình, thời tiết khắc nghiệt nước ta phương án thiết kế từ xe cabin sát-xi sang xe tải cẩu phương án tối ưu, giá thành cao đảm bảo độ bền, độ an tồn q trình di chuyển làm việc Vậy đề tài nghiên cứu em thiết kế từ cabin sát-xi sang xe tải cẩu 1.4 Thiết kế thùng hàng 1.4.1 Phân tích yêu cầu đặt thùng hàng xe tải cẩu Thùng xe thiết kế dành cho tất loại xe phải đảm bảo độ bền cao, riêng dòng xe tải cẩu dòng xe chuyên dụng chở loại hàng hóa cồng kềnh, khối lượng lớn nên để đảm bảo yêu cầu an tồn khơng xảy trường hợp hàng hóa bị rơi khỏi thùng xe xe chuyển động yêu cầu dộ bền, độ cứng thùng đặt lên hàng đầu Thùng xe không chao qua lại hay bị rơi khỏi khung xe xe chuyển động với tốc độ cao hay đường gồ ghề gây ổn định xe, dễ xảy tai nạn, điều đảm bảo mối liên kết thùng xe chassis phải chắn, có hệ số an toàn cao Thùng xe phải đảm bảo linh hoạt việc bốc dỡ hàng hóa, xe dùng cẩu để cẩu hàng có khối lượng lớn nên thùng xe phải tháo lắp cách đơn giản trước sau cẩu hàng để đảm bảo việc chở hàng hóa nhanh chóng linh hoạt Đối tượng chuyên chở loại xe ngồi hàng hóa có trọng lượng lớn phải có khả chở loại hàng hóa cồng kềnh, có chiều dài lớn mà loại xe tải thông thường khác không chở ống thép có chiều dài 5[m] trở lên, chiều dài thùng phải thiết kế đủ dài cho đảm bảo việc bố trí hàng hóa lên thùng thuận tiện, tiết kiệm không gian đảm bảo tính kinh tế Tải trọng chở cho phép chở thùng không vượt qua tải trọng định mức xe sở để đảm bảo an toàn cho hệ thống xe Việc thiết kế thùng đảm bảo theo tiêu chuẩn “Bộ giao thông vận tải thiết kế thùng xe cho xe chuyên dùng” Trong đó: Chiều dài thùng khơng vượt q 60% chiều dài sở xe - Chiều rộng thùng khơng lớn 2.5[m] Với kích thước nêu ta dự kiến thùng hàng gồm có chi tiết sau đây: Khối lượng rào chắn bảo hiểm: Gbh=60 Kg Khối lượng cần cẩu: Gcc=1045 Kg Khối lượng thân ô tô: G0= Gsx + Gth + Gbh + Gp + Gcc = 4518 Kg Khối lượng kíp lái ( 03 người ): Gkl=195 Kg Khối lượng hàng chun chở:Ghh=2787 Kg Khối lượng tồn tô: G= 7500 Kg 2.1.2 Xác định khối lượng phân bố lên trục ô tô: Sơ đồ phân bố trọng lượng cụm thùng hàng, kíp lái, bảo hiểm, chắn bùn, cẩn cẩu bên dưới: Hình 2.2: Sơ đồ phân bố khối lượng lên trục ô tô Trọng lượng phân bố lên cầu trước ô tô thiết kế: - Trọng lượng thân ôtô sát xi phân bố lên cầu trước: Gsx1 = 1600 ( kg ) - Trọng lượng thùng hàng phân bố lên cầu trước: Gth1 = Gth.282 = 53 ( kg ) 3870 - Trọng lượng khung phụ phân bố lên cầu trước: Gp1 = Gp.735 - Trọng lượng bảo hiểm phân bố lên cầu trước: Gbh1 = Gbh.1600 = 46 ( kg ) 3870 = 25( kg ) 3870 - Trọng lượng cụm cần cẩu phân bố lên cầu trước: Gnh1 = 760 ( kg ) 28 - Trọng lượng thân ôtô thiết kế phân bố lên cầu trước: Z01 = Gsx1+ Gth1 + Gp1 + Gbh1 + Gnh1 = 2484 ( kg ) -Trọng lượng hàng hóa phân bố lên cầu trước: Ghh1 = 203 ( kg ) - Trọng lượng kíp lái phân bố lên cầu trước: Gkl1 = 195 ( kg ) - Trọng lượng toàn ôtô thiết kế phân bố lên cầu trước: Z1 = Ghh1 + Gkl + Z01 = 2882 ( kg ) Trọng lượng phân bố lên cầu sau ô tô thiết kế: - Trọng lượng thân ôtô sát xi phân bố lên cầu trước: Gsx2 = Gsx – 1600 = 850(kg) - Trọng lượng thùng hàng phân bố lên cầu sau: Gth2 = Gth – 53 = 670 ( kg ) - Trọng lượng khung phụ phân bố lên cầu sau: Gp2 = Gp – 46 = 194 ( kg ) - Trọng lượng bảo hiểm phân bố lên cầu sau: Gbh2 = Gbh – 25 = 35 ( kg ) - Trọng lượng cụm cần cẩu phân bố lên cầu sau: Gnh2 = Gcc -760 = 285 ( kg ) - Trọng lượng thân ôtô thiết kế phân bố lên cầu sau: Z02 = Gsx2+ Gth2 + Gp2 + Gbh2 + Gnh2 = 2034 ( kg ) - Trọng lượng hàng hóa phân bố lên cầu sau: Ghh2 = Ghh - 203 = 2584 ( kg ) - Trọng lượng kíp lái phân bố lên cầu sau : Gkl2 = ( kg ) - Trọng lượng tồn ơtơ thiết kế phân bố lên cầu sau: Z2 = Ghh2 + Gk2 + Z02 = 4618 ( kg ) Bảng 2.1: Phân bố trọng lượng ô tô thiết kế TT Các thành phần trọng lượng Trị số (Kg) Trục I (Kg) Trục II (Kg) Khối lượng thân ô tô sở 2450 1600 850 Khối lượng cụm thùng hàng 723 53 670 Khối lượng cụm cần cẩu 1045 760 285 Khối lượng chắn bùn, bảo hiểm 60 25 35 29 Khối lượng khung phụ 240 46 194 Khối lượng thân ô tô 4518 2484 2034 2787 203 2584 195 195 7500 2882 4618 - 3000 5000 Khối lượng hàng chuyên chở cho phép tham gia giao thông khơng phải xin phép Khối lượng kíp lái Khối lượng tồn cho phép tham gia giao thơng xin phép Khả chịu tải lớn trục xe sở 2.1.3 Tính toạ độ trọng tâm Bảng 2.2: Thơng số tính tốn ổn định Thơng số TT Ký hiệu Số liệu tính tốn G0 Z01 Z02 4518 2484 2034 G Z1 Z2 7500 2882 4618 L 4350 Trường hợp không tải Khối lượng thân (Kg) - Phân bố lên cầu trước (Kg) - Phân bố lên cầu sau (Kg) Trường hợp toàn tải Trọng lượng toàn (Kg) - Phân bố lên cầu trước (Kg) - Phân bố lên cầu sau (Kg) Chiều dài sở (mm) Bảng 3.3: Thơng số tính tốn chiều cao trọng tâm TT BẢNG THƠNG SỐ TÍNH TỐN CHIỀU CAO TRỌNG TÂM Thành phần trọng lượng Kí hiệu Giá trị (kg) hgi (mm) Khối lượng thân ô tô sở Gcs 2450 710 Khối lượng thùng xe Gth 723 1233 Khối lượng khung phụ Gkp 240 891 Khối lượng rào chắn bảo hiểm Gbh 60 540 Khối lượng cụm cần cẩu Gcc 1045 1690 Khối lượng hàng chuyên chở Ghh 2787 1345 Khối lượng kíp lái Gkl 195 1241 30 Vị trí trọng tâm tơ ảnh hưởng nhiều đến tính ổn định tơ đặc trưng ba thông số sau : a - khoảng cách từ trọng tâm đến trục trước theo phương nằm ngang b - khoảng cách từ trọng tâm đến trục sau theo phương nằm ngang hg- chiều cao trọng tâm , tức chiều cao từ trọng tâm đến mặt đường Vì ta cần xác định tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc, ngang, cao không tải đầy tải Để xác định tọa độ trọng tâm theo ba chiều (ngang, dọc, cao) ta cần biết tọa độ trọng tâm cụm chi tiết, tải trọng người, thùng hàng, hàng hóa… Hình 2.3: Chiều cao trọng tâm ô tô thiết kế 2.1.3.1 Xác định toạ độ trọng tâm không tải A Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu trước: a = (Z2 L) / G = ( 2034 3870 ) / 7500 = 1500 (mm) Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu sau: b = L – a = 3870 – 1500 =2370 (mm) B Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều cao 31 Căn vào giá trị thành phần khối lượng tọa độ trọng tâm chúng, ta xác định chiều cao trọng tâm ô tô theo công thức: hg = ( Gi hgi)/ G Trong đó: hg, G - Chiều cao trọng tâm khối lượng ô tơ Từ phương trình ta suy : G h +G h +G h +G h +Gcc.hcc+Gkl.hkl hg= sx sx th th bhG bh p p 2450.710+723.1233+60.540+240.891+1045.1690+195.1241 = 4518 Trong : hsx – Chiều cao trọng tâm xe sat xi : hsx = 710 (mm) hth – Chiều cao trọng tâm thùng hàng : hth = 1233 (mm) hp – Chiều cao trọng tâm khung phụ : hp = 981 (mm) hbh – Chiều cao trọng tâm bảo hiểm cạnh, hbh = 540 (mm) hnh – Chiều cao trọng tâm cụm cần cẩu : hcc = 1690 (mm) G – Khối lượng ô tô không tải : G = 4815 (kg) Gsx - Khối lượng thân ô tô xi: Gsx = 2450 kg Gth - Khối lượng thùng chở hàng: Gth = 723 kg Gp - Khối lượng khung phụ Gp =240 kg Gbh - Khối lượng rào chắn bảo hiểm: Gbh = 60 kg Gnh - Khối lượng cụm cần cẩu : Gnh = 1045 kg Gkl - Khối lượng kíp lái(03 người): Gkl = 195 kg 32 = 1081 2.1.3.2 Xác định toạ độ trọng tâm đầy tải A Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu trước: a = (Z2 L) / G = ( 4618 3870 ) / 7500 = 2382 (mm) Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu sau: b = L – a = 3870 – 2382 = 1488 (m) B Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều cao Căn vào giá trị thành phần khối lượng tọa độ trọng tâm chúng, ta xác định chiều cao trọng tâm ô tô theo công thức: hg = ( Gi hgi)/ G Trong đó: hg, G - Chiều cao trọng tâm khối lượng ô tơ Từ phương trình ta suy : hg0 =( G.hg+Ghh.hhh+Gkl.hkl)/ G0 = 1,183 (m) Trong : hg – Chiều cao trọng tâm xe không tải : hg = 1081 (mm) hhh – Chiều cao trọng tâm hàng hóa : hhh = 1345 (mm) hkl – Chiều cao trọng tâm kíp lái : hkl = 1241 (mm) Gkl - Khối lượng kíp lái(03 người): Gkl = 195 kg Ghh - Khối lượng hàng chuyên chở: Ghh = 2787 kg G – Khối lượng ô tô không tải : G = 4518 ( kg) G0 – Khối lượng ô tô đầy tải : G0 = 7500 (kg) Bảng 2.4: Kết tính tốn tạo độ trọng tâm tơ thiết kế TT Thơng số ƠTƠ TẢI HINO FC2AJ1A a (mm) Khi không tải 1500 33 b (mm) 2370 hg (mm) 1081 Khi có tải 2382 1488 2.2 Tính tốn động học quay vịng Hình 2.4: Sơ đồ tính tốn quay vịng M - Tâm trục quay đứng bánh xe dẫn hướng phía ngồi N - Tâm trục quay đứng bánh xe dẫn hướng phía M’, N’ - Tấm vết bánh xe dẫn hướng phía ngồi phía A - Điểm biên ngồi đầu ô tô B - Điểm biên tâm cụm trục sau C - Điểm biên tâm cảu cụm trục sau Rmin = PM’ - Bán kính quay cịng tính theo tâm bánh xe dẫn hướng Hq = RA - RB - Hành lang quay vịng tơ Đo thực tế xe HINO XZU720 , ta có kết sau: - Khoảng cách tâm trụ quay đứng: MN = 1455 [mm] Chiều rộng sở: M’N’ = 1665[mm] Khoảng cách từ hình chiếu thẳng đứng tâm trụ quay đứng đến tâm vết bánh MM’ = NN’ = M ' N ' MN  1665 1455 34  105 [mm] 1183 - Góc quay lớn bánh xe dẩn hướng ngoài: 𝑡 αn = arcsin𝑅𝑡 min𝐿 − 𝑀𝑀′= 38045’ - • Bán kính quay vịng nhỏ ô tô sau cải tạo, tính theo bánh trước phía Rmin =MM’+(L/sinαn)=6329 (mm) 2.3 Tính tốn ổn định xe ô tô 2.3.1 Tính ổn định ô tô khơng tải A Tính ổn định dọc *Khi xe lên dốc: Hình 2.5: Sơ đồ tính tốn ổn định dọc trục xe lên dốc Trường hợp xe lên dốc với tốc độ nhỏ chuyển động ổn định ta xem Pj =0, Pm =0, Pω =0, Pf =0, lực cản lăn nhỏ bỏ qua Ta có cơng thức xác định góc dốc giới hạn xe lên dốc bị lật đổ là: Tanα= 𝐵 ℎ𝑔 2370 => α = arctg 1081 = 65048’ Trong : α - góc dốc giới hạn b - khoảng cách từ trọng tâm xe tới bánh sau xe b = 2370 [mm] 35 hg - Chiều cao trọng tâm xe hg =1081 [mm] *Khi xe xuống dốc: Hình 2.6: Sơ đồ tính tốn ổn định dọc xe xuống dốc Trường hợp xe chuyển động xuống dốc với tốc độ nhỏ chuyển động ổn định ta củng xác định góc dốc giới hạn là: α’ = arctg(a/hg)=arctg(1500/1081) = 54022’ B Tính ổn định ngang 36 Hình 2.7: Sơ đồ tính tốn ổn định ngang ô tô Theo điều kiện ổn định lật đỗ ngang ta xác định góc dốc giới hạn mặt đường xác định theo cơng thức: Trong đó: β- Góc dốc giới hạn ô tô mặt đường B - Khoảng cách bánh sau h- Chiều cao trọng tâm xe c Vận tốc chuyển động giới hạn ô tô 37 Hình 2.8: Sơ đồ tính tốn ổn định tơ quay vịng đường Khi vận tốc chuyển động giới hạn tơ quay vịng với bán kính RGmin : Trong đó: WT – Bề rộng tâm hai bánh xe xe thiết kế, WT = 1,665 (m) hg – Chiều cao trọng tâm xe thiết kế, (1,081) RGmin – Bán kính quay vịng nhỏ ô tô, RGmin = 6,329 (m) g – Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2) 38 2.3.2 Tính ổn định tơ đầy tải Khảo sát tương tự ta có: a Tính ổn định dọc Khi lên dốc:  Với b khoảng cách từ tâm đến trục sau  Hg độ cao trọng tâm Khi xuống dốc: α’ = arctg(a/hg)= 62069’ b Tính ổn định ngang c Vận tốc chuyển động giới hạn tơ Bảng 2.5: Kết tính tốn ổn định BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH a (m) b (m) hg (m) B(m) L (độ) X(độ)  (độ) Không tải 1,500 2,370 1,081 1,665 65,48 54,22 37.6 Có tải 2,382 1,488 1,183 1,665 51,51 62,69 35,13 Vgh (km/h) 24,98 23,79 Vgh (m/s) 6,91 6,6 Nhận xét: Các giá trị giới hạn ổn định ô tô thiết kế chế độ đầy tải thoả mãn tiêu chuẩn hành đảm bảo ô tô chuyển động ổn định loại đường giao thông công cộng 2.4 Tính ổn định tơ cẩu hàng 39 Hình 2.9: Sơ đồ tính tốn ổn định cẩu hàng Để ô tô không lật ngang cẩu hàng tổng mơmen điểm K phải lớn không (Quy ước chiều dương chiều ngược chiều kim đồng hồ) MK = G0.L0 - Gh.Lh >0 Trong đó: G0= 4518 Kg – Tự trọng tơ L0= 1,75 m – Khoảng cách từ tâm đối xứng ngang ô tô đến chân cần cẩu Gh (Kg) – Trọng lượng hàng hoá Lh (m) – Khoảng cách từ chân cẩu đến trọng tâm hàng Theo bảng thông số kỹ thuật cần cẩu tính tốn ta lập bảng sau: Bảng 2.6: Tính tốn mơmen lật cẩu hoạt động tầng 1+2 40 Tầm với R (m) 2,0 Sức nâng Gh (Kg) Lh (m) Mk 2,5 2,7 3,0 3,12 3,2 3,5 4,0 4,5 5,0 5,36 3030 3030 3030 2480 2330 2280 2030 1730 1530 1330 1280 0,25 0,75 0,95 1,25 1,37 1,45 1,75 2,25 2,75 3,25 3,61 7149 5634 5028 4806 4684 4600 4354 4014 3699 3584 3286 (N.m) Bảng 2.7: Tính tốn mômen lật cẩu hoạt động tầng 1+2+3 Tầm với R (m) Sức nâng Gh (Kg) Lh (m) Mk (N.m) 2,5 3,0 6,0 6,5 7,0 7,51 2330 2130 1780 1480 1280 1130 1030 930 830 730 680 0,75 4,25 4,75 5,25 5,76 1,25 3,5 1,75 4,0 2,25 4,5 2,75 5,0 3,25 5,5 3,75 6159 5244 4791 4576 4386 4234 4044 3954 3964 4047 3990 Nhận xét: - Mk lớn không Vậy đường nằm ngang, ô tô đảm bảo làm việc ổn định độ với trọng lượng hàng cẩu không vượt giới hạn cho phép - Để đảm bảo an toàn tuyệt đối, cho phép ô tô cần cẩu nâng hàng nới bề mặt phẳng phải kê đệm chân cẩu chắn nơi có đất yếu Vì khơng cần phải tính toán ổn định cẩu làm việc mặt đường nghiêng Với độ trọng lượng hàng cẩu định, góc nâng cần tăng thành phần mơmen gây lật Gh.Lh giảm, tính ổn định tơ cần cẩu tăng lên Vì khơng cần tính tốn ổn định tơ trường hợp tắng góc nâng cần 41 2.5 Đặc tính ngồi động Hình 2.10: Đồ thị đặc tính ngồi động File vẽ gửi qua zalo: 0375457947 42 ... tuỳ thuộc vào kết cấu trang bị xe thiết kế Có số phương án sau: Thiết kế từ cabin sát-xi (Hình 2.1) sang xe tải cẩu: Xe nhập từ nước ngồi về, tính toán thiết kế lắp đặt cẩu thùng xe cho phù hợp... thiết kế từ cabin sát-xi sang xe tải cẩu 1.4 Thiết kế thùng hàng 1.4.1 Phân tích yêu cầu đặt thùng hàng xe tải cẩu Thùng xe thiết kế dành cho tất loại xe phải đảm bảo độ bền cao, riêng dòng xe. .. tương đương với xe nhập nguyên chiếc, có nhiều loại xe sát-xi hãng Huyndai, Dongfeng, Hino, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật để thiết kế xe tải cẩu Trong thiết kế em chọn xe sở sát-xi xe HINO XZU720 Nhật