Đồ án Tốt nghiệp- Thiết kế ô tô xitec chở xăng dầu trên cơ sở ô tô satxi kamaz 53228 - Tài liệu, ebook, giáo trình

MỤC LỤC Lời nói đâu

1 Mục đích và ý nghĩa của đề tài

2 Giới thiệu nhu cầu sử dụng ô tô xi tec chở xăng dầu

4 Giới thiệu ô tô sat xi tải KAMAZ 53228 (6X4) . - c St St St srxe, 6 bu 8 5.1 Xác định chiều đài của xi tec

5.3 Xác định chiều cao của xitec

5.9 Lắp đặt bình cứu hoá sau ca bin 2:22:52 t2ESE22E2212221221223121.2xccei

5.10 Chuyển cụm ống xả và ống giảm âm lên phía đầu ô tô - 2-2: 21

5.11 Tính năng kỹ thuật ctta 6 t6 thidt ké ooo cecceccesssesseesssesseessesssessseessesssessnesseees 21

5.11.1 Trang thiết bị của ô tô thiết kế

5.11.2 Danh gia cac tinh nang khác của ô tô

5.13 Kae dinh toa dO trong tam eee ceesseeseeeseeneceseeseceeecseeeeecneeeeeenseeneeeeeeeeeneees 24

5.13.1 Khi ô tô không tải - ¿+ ST HH HH ng Hàng Hiện

5.13.1.1 Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc

5.13.1.2 Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều cao

5.13.2 Khi 6 t6 day tai

5.13.2.1 Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều đọc . - 2 s2 s2+z++s++zsxe+zxecee 25 5.13.2.2 Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiỀU Cao - 5c St St2Et2ESEEEEEErrrkerxrrrex 26

5.14 Tính toán ôn định ô tô . 2s ++<©vse++seExseEkse+tetrkeereetreerresrssrrssrre 26

5.14.1 Tính chất ổn định dọc của 6 to 5.14.1.1 Tính chất ổn định tĩnh của xe 5.14.1.2 Tính chất ổn định động của xe 5.14.2 Tính chất ồn định ngang của ô tô

5.14.2.1 Tính chat 6n định tĩnh ngang - 2 ©2¿©22+2++£E+2EE22EA2SEEtzEEerrrrrrree 35

5.14.2.2 Tính chất ồn định động ngang - 2 22+2+++2x2EE22EEt2EEEEEEtrkrrrrrrek 38 lv no e 43

5.15.1 Các thông số tính toán ¿-©22©2+++2+222E231222127112212221E 211221221121 re

5.15.2 Xây dựng các đồ thị của ô tô

5.15.2.1 Lap đồ thị đặc tính ngoài của động cơ 5.15.2.2 Lập đồ thị cân bằng công suất của ô tô

5.15.2.3 Lập đồ thị cân bằng lực kéo của Ô tÔ - 2-22 52+22Ec22xSEEtEEEerrrrrrree

5.15.2.4 Lập đồ thị đặc tính động học của ôÔ tÔ -.: -c+t Series 56

5.15.2.5 Lập dé thi gia tốc của ô tô

5.16 Tính toán hệ thống cấp phát nhiên liệu

5.16.2 Chon bơm nhiên liỆU - - ¿22 222333213218 321E2E E22 EEEESEESrkErrerrrerrerrre 67

5.16.3 Trình tự thiết kế bơm ¿- + e2 s2 9EEE+E+EE2E12E1211271E25E111211211 1111 cEe 67 5.17 Huớng dẫn vận hành

5.17.1 Trước khi nạp và xa da

5.17.1.1 Trước khi nỗ máy phải xem xét

5.17.2 Các quy định an toàn - -c +11 S121 1111115111111 11111 11 1111 11kg Hy 73 5.17.3 Nạp đầu cho xỉ tŒC -22- 252 2222E122122112112711271122127121112211.11 1e ca

5.17.4 Xa dau tir xi tec xuống bồn

5.17.5 Bom dau tir xi tec sang bồn, hay sang xe chứa dầu khác

5.17.6 Thao tác sau khi tra nạp nhiên liệu xong

1.Tiêu chuẩn xi tec ô tô Việt Nam

1.2 Yêu cầu kỹ thuật của XỈ {€C sành nH TT nh HH TH nh nh nh Hàn 78 I0 00s Ả Ỏ 80

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hoá Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô đã trở thành một trong những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá và hành khách

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, ngành chế tạo ô tô nói chung đã đạt được nhiều tiến bộ vượt bậc Ô tô ngày nay đã được cải thiện ,tai trong vận chuyền tăng lên, tốc độ ngày càng cao, tính kinh tế và độ bền nâng cao

Tuy vậy ở nước ta, vì nhiều lý do, công nghệ chế tạo ô tô chưa phát triển Tại các cơ sở sản xuất, các nhà máy và xí nghiệp ô tô chủ yếu thực hiện các công việc bảo dưỡng, sửa chữa, lắp ráp hay cải tạo và đóng mới ô tô trên cơ sở sát xi nhập ngoại Có

thể nói: Cải tạo và đóng mới ô tô là công việc rất hay gặp đối với các cán bộ kỹ thuật

và kỹ sư ngành động lực

Đồ án lần này em được giao với đề tài: Thiết kế ô tô xi téc chớ xăng dầu trên cơ sở ô t6 sat xi KAMAZ 53228

Sau hơn 3 tháng tìm hiểu nghiên cứu cùng vơi sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo

PHAN MINH ĐỨC đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao Với những hạn chế nhận thức về nhiều mặt, đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót, em rất

mong được sự thông cảm và nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các thầy giáo, cô giáo, các kỹ sư cũng như các bạn bè sinh viên

Đà nẵng ngày tháng năm Sinh viên thực hiện

Phan Đình Thư

1 Mục đích và ý nghĩa của đề tài

Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên

chở khối lượng lớn hàng hoá Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá và hành khách Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, ngành chế tạo ô tô nói chung đã đạt được nhiều tiến bộ vượt bậc Ôtô ngày nay càng được cải thiện, tải trọng vận chuyển tăng lên, tốc độ ngày càng cao, tính kinh tế và độ bền nâng cao Tuy vậy ở nước ta, vì nhiều lý đo, công nghiệp chế tạo ô tô chưa phát triển Tại các cơ sở sản xuất, các nhà máy và xí nghiệp ô tô chủ yếu thực hiện các công việc bảo dưỡng, sữa chữa, lắp ráp hay cải tạo và đóng mới trên cơ sở các sát xi nhập ngoại Do đó em chọn đề tai: Thiét ké 6 t6 xi tec chở xăng dầu trên

cơ sở ô t6 sat xi KAMAZ 53228

2 Giới thiệu nhu cầu sứ dụng ô tô xỉ tec chở xăng dầu

Trong giai đoạn hiện nay ngành giao thông vận tải đang trên đà phát triển mạnh mẽ, hoà nhập với tốc độ phát triển của các ngành công nghiệp, đáp ứng nhu cầu về phương tiện đi lại và vận chuyển hàng hoá, phục vụ đời sống sinh hoạt của nhân dân và xã hội Nước ta hiện đang trên đà phát triển, đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước nên nhu cầu sử dụng xăng dầu trong nước ngày một gia tăng

Xăng dầu đó chính là một năng lượng không thẻ thiếu ở bất kỳ nơi đâu Vì thế nhu cầu

sử dụng ô tô chở xăng dầu là rất cần thiết ở mọi nơi Xăng dầu là những chất rất dễ gây ra cháy nổ, vì thế chúng ta phải sử dụng những chiếc xe chuyên sử dụng đề vận chuyền nó, ngoài ra những chiếc xe đó có thể chở được khối lượng dầu khác nhau tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng một cách chính xác Nói tóm lại sử dụng ô tô xi téc chở xăng dầu không những là phương tiện vận chuyển mà còn là phương tiện đong đếm

3 Giới thiệu ô tô thiết kế

Bảng 3-1 Các thông số kỹ thuật ô tô thiết kế

1 Kích thước chung

sau

lai

Động cơ V8-Diezel 4 kỳ KAMAZ 740.11-240

4 Giới thiệu ô tô sat xi tải KAMAZ 53228 (6x4)

Ôtô sát xi tải KAMAZ 53228 do cộng hoà liên bang Nga sản xuất, công thức bánh xe 6x4, tay lái thuận Có các thông số kỹ thuật cơ bản như sau:

Bảng 4-1 Các thông số kỹ thuật của xe sat xi KAMAZ 53228

Sô người trong buông lái

Trọng lượng toàn bộ KG 24000

Dong co V8-Diezel 4 ky Co turbo, Euro-2

KAMAZ 740.1 1-240

trợ lực

-Hệ thông treo trước phụ

thuộc với phần tử đàn

23 _| hồi kiểu nhíp lá nửa elip -Hệ thống treo sau kiêu

-Hệ thống phanh: Phanh tay, phanh chân, 24 | phanh phù trợ

2 Hệ thống bôi trơn cưỡng

bức

6100

Hinh 4-1 Xe sat xi tai KAMAZ 53228

5 Tinh toan

5.1 Xác định chiều dài của xỉ tec

Chiều dài của xi tec được tính bằng hai lần chiều dài từ trọng tam cua xi tec cho dầu đến thành phía trước Khi tính toán ta xem trọng tâm của hàng hoá đặt ngay tại trọng tâm của thùng Nên ta chỉ cần xác định tọa độ trọng tâm theo chiều đọc của xe là có thể xác định được chiều dài của thùng

Gọi G¡ : Trọng lượng của sát xi KAMAZ G;(Gu) : Trọng lượng của xI tec va dầu Chọn gốc toạ độ O¡ và O› như hình vẽ.

- m;¿ Trọng lượng của thành phần thứ i

+ Ta xác định toạ độ trọng tâm ô tô sát xI theo chiều dọc xe:

Goi x, la toa dé trọng tam 6 tô sat xI theo chiều dọc xe, ta có công thức:

"¬ 0.4160 + 4350.4120 | 8280

Vậy tọa độ trọng tâm của ô tô sat xi theo chiều đọc xe là: 2164 (mm) = 2164 (mm)

+ Ta xác định toạ độ trọng tâm của ô tô sat xi theo chiều đọc xe khi có kíp lái trong buông lái:

Ta xem trọng lượng của kíp lái chỉ tác dụng lên cầu trước của ô tô Lúc này trọng

lượng ở cầu trước là:

mị =m¡ + nxG,„ = 4160 + 3.60 = 4340 (kG)

Trong đó:

- n=3 (người): số người ngồi trên cabin

- Ga, = 60 (kG): trọng lượng của mỗi người

Trọng lượng của ô tô sat xI khi có kíp lái là:

+ Xác định tọa độ của cụm xi tec và dầu theo chiều dọc của xe Trước hết ta tính toạ độ trọng tâm của ô tô khi toàn tải:

voi x Ga, +x,xGa, _ 0.6000 + 4350.18000 = 3262,5 (mm)

Đây chính là tọa độ của xitec và dâu theo chiêu dọc của xe Ta đi tìm chiêu dài của Thay vao (1): 3262,5= Suy ra: xạ = 3911 (mm)

sa = x, — (780 + 180) = 3911 — 960 = 2951 (mm) Suy ra: Lạ = 2951 2= 5902(mm)

Ta chọn chiều dài của xi tec 1a: 5900 (mm) Lúc này % Ly, = 2.5900 = 2950 mm

Ta kiểm tra lại độ dôi của sát xi sau khi đã lắp xItec lên xe: AL = 6100 — 180 — 5900 = 20 (mm) Ta phải cắt sat xi của xe nguyên thủy một đoạn 20 mm

Từ sơ đồ hình vẽ ta tính được khoảng cách x : Tính từ vị trí trọng tâm của xItec đến trục cân bằng của xe là :

x = 4350 — (780+180+2950) = 440 mm Đây chính là vị trí lắp dat xi tec lên xe

5.2 Xác định chiều rộng của xitec

Theo luật của giao thông đường bộ: Chiều rộng của xe không vượt quá 2500 mm, đo đó ta chọn bề rộng xitec: b < 2500(mm) Đề tránh va chạm khi di chuyên trên

đường Ta chọn chiều rộng của xi tec là: b = 2440 mm

=

b

Hình 5-2 Hinh dang elip cua xitec

5.3 Xác định chiều cao của xitec

7 12

Hình 5-3 Kết cấu chung của xitec

II

1 Than xi tec, 2 Cổ xi tec, 3 Nap cổ, 4 Bầu lắng cặn, 5 Đầu đường ống xa, 6

Chan xi tec, 7 Ong théng hoi, 8 Van h6 hấp, 9 Vách ngăn khoang, 10 Tam chan song, L1 Hộp đựng ống nói, 12 Nắp cửa xitec, 13 Lỗ thông

Ta đã có:

Gaàu:xiec = 15440(kg)

Trong do:

Gyitec = Gpedoxitee + Genitiétphy + Gvo xitec + Ged nip

Qua khảo sát thực tế xe KAMAZ 53229 có cùng trọng lượng khi ô tô đầy tai

voi xe KAMAZ 53228, KAMAZ 53229 voi dung tích 17000 lít, có 4 khoang Do đó ta

sẽ ước lượng các chỉ tiết của ô tô xitee KAMAZ 53228 như sau: Ta ước lượng xitec của KAMAZ 53228 có 4 khoang

+ Mỗi khoang có một cửa nạp Ø250 mm Các khoang đều có một đường ống xả xăng

dầu thép ống Ø60 x 4mm

+ Mỗi khoang đều có một bầu lắng cặn đặt cùng vị trí ở vị trí thấp nhất đặt đầu đoạn

ống xả xăng dầu:

Trọng lượng cụm cửa xả và đường éng xa: G,, = 80 (kg)

+ Ở hai bên xi tec có bố trí hai hộp đựng dụng cụ sữa chữa:

Gạ¿ =2.35= 70(kg)

+ Thang lên xuống sàn công tác gắn phía sau xitec được chế tạo từ vật liệu C20 thép

éng O22 x 3

CO Gihang = 15 (kg)

+ Hai bên xi tec có làm 2 hộp đựng ống nói bằng tôn làm bằng vật liệu CT3, sử dụng

thép tắm hàn ghép có bề dày 1,5 mm Chiều dài mỗi hộp băng chiều dài của xitec và

băng 5900 mm, chiều rộng 180 mm

Ghạp dung ~ 2 Vhạp đựng - Y — 2 Shop dung - Ồ Y

Ghsp dung = 2.5,9.0,18.0,0015.7800 = 24 (kg) Trong do:

y: Là khối lượng riêng của thép, y = 7800(kg/m')

+ Mỗi khoang có một ống thông hơi làm băng vật liệu thép C20 dạng ống tiết diện

@Ø30 x 3mm

Co : Gon = 20(kg)

+ Phía trên xi tec có hàn thêm thành chắn trên làm bằng vật liệu CT3 thép tắm han

ghép có bề dày 1,5 mm Hai tam doc có chiều dài bằng chiều dài của xitec và bằng 5900 mm, chiều rộng bằng 220 mm, Hai tắm ngang có chiều dài bằng 1500 mm, chiều rộng bằng 220 mm

12

bên trong có hàn gân tăng cứng làm bằng vật liệu CT3, thép ghép L30x30

hành chắn trên — 2 Viám dọc - Y Ý 2 Viám ngang - Y = 2 Stám dọc - Ô Y † 2 Stám ngang - Ò Y

Vậy trọng lượng các chỉ tiết phụ:

Genitiétpny = Gex + Gaou + Gthang+ Gna + Gon + Gthanh chan tren + Gxb + Gem

Geitistphy = 80 + 70 + 15 + 24 + 20 + 38,082 + 25 + 0,712 = 272,794 (kg) Gonitiétphu =272,794 (kg)

+ Phía đưới xitee có hàn một tắm đỡ xi tec, tắm đỡ có hình dạng cong theo vỏ xitec

được làm từ vật liệu CT3 thép tắm 5mm Chiều dài tắm đỡ băng chiều dài xi tec là: 5900 mm Chiều rộng bằng : 865 + 45.2 = 955 mm

Giám đỡ = Viám đỡ - Y - Stám đỡ - Ôtám đỡ - Y

+ Hai bên chân xi tec làm gân tăng cứng, môi chân bô trí một gân tắng cứng, chiêu dài

Gpe do xt = Giám đỡ + Gaim ngang + Gaim doc + Ggan

14

Ynhom: Khối lượng riêng của nhôm Tnn¿m = 2700 (kg/m`)

+ Mỗi cổ tec có một nắp cô xitec bằng vật liệu CT3 có đường kính 450 mm, bề day

3mm

Gináp có E 4.Snáp cổ Ônáp có - Y = 4.3,14.(0,45/2)° 0,003.7800 = 14,8 (kg) Vậy trọng lượng của cô và nắp xitec là:

Ged va nip = Ged + Grip cita xitee + Gnap of Geé va nip = 92+ 3,8+ 14,8 = 110,6 (kg) Taco:

+ Geaevach ngăn =3.( Vách ngăn- +) =3.( 2 = 3,14) Ô vách ngan- 7800 = 156,8.a (3)

Trong đó : Ổyácn ngăn — 3.5mm ; Ổ ám chán = 3.5mm ; ỗa¿y = 3,5 mm

+ Trọng lượng vỏ xung quanh :

G¿ xung quanh — 505,6 J2 + 1,48) (5)

Trong do : 6,5 = 3,5mm

+ Trọng lượng của dâu theo [4] :

Giàu = Vaàu -Yaàu.K

Qua khảo sát thực tế xe KAMAZ 53229(6 x 4) với trọng lượng toàn bộ, trọng lượng phân bó trên các cầu khi đầy tải giống như xe KAMAZ 53228(6x4) chiều dài xitec xitec của hai xe chỉ chênh lệch nhau ít, có cùng chiều rộng và dung tích xi tec mà xe KAMAZ 53229 chở được là :I7 000 lít Do đó ta sẽ ước lượng được giá tri tối ưu nhất dung tích của xi tec mà xe KAMAZ 53228 chở được gần với giá trị dung tích xe KAMAZ 53229

Vain (m’) Chiéu cao a (m)

Với Vạ¿, =16 (m)), a= 1,490 m ta sẽ kiểm tra lại trọng lượng theo công thức: Gyitee + Gain < 15440(kg)

Với:

Gaiu = Vaiu - Yaiu-K (8)

Gain = Vain - Yaiu-K = 16000 (dm’).0,84 (kg/dm’).0,95 = 12768 (kg) Gyitec = Gyo xitee + Genitiétpna + Ged va nip + Goe aa xitec -

Trong do:

Gya xitec = Go aay xitec + Gtdm chin sng + Geaevach ngan + Gyo xung quanh

Thay giá trị của a =1490 mm vào công thức trên ta có:

Go day xitee = 104,5.a = 104,5 1,490 = 155,7 (kg) Giám chắn sóng = 156,8.a = 156,8 1,490 = 233,185 (kg) sácvách ngăn = 156,8.a = 156,8 1,490 = 233,185 (kg)

Gyitec + Gain = 2455 + 12768 =15223 (kg) < 15440 Thoa man

Vậy :

khi a = 1490 mm thì G¿e:aàu =1Š223 (kg)

Gain = 12768 kg, vi dung tich 16000 lít, được chia làm 4 khoang, khoang đầu tiên

6000 lít, khoang thứ hai 2000 lít, khoang thứ ba 4000 lít, khoang thứ tư 4000 lít

Gyitec = Gyo xitec + Genitiétphy + Ged va nip + Gre aa xitec

Gyitec = 1696,1 + 272,794 + 110,6 + 438,5 = 2518 (kg)

Kiém tra:

Geiteo + Gain = 2518 + 13566 = 16144 (kg) > 15440 (kg) Bị loại

> va a= 1594 mm Do đó ta không cần thử giá trị với V= 18 m

+ Kết luận:

Gia tri a = 1490 là thoả mãn ứng với Vạ¿, = 16000 lít XI tec có:

L¿ = 5900 mm, chiều cao a = 1491mm, chiều rộng b = 2440 mm

Trọng lượng bản thân ô tô thiết kế :

Go(6 tô thiết kế) =Geat xi + Gehanhéng, chin bin, chin bao him + Gxitec =8280 +100 +2455= 10835(kg)

Vay:

Gos ta thiét ké) = 10835 (kg) Trọng lượng toàn bộ của ô tô thiét ké :

Gayo ta thiét ké) = 10835 + 180 + 12768 = 23783 (kg) 5.4 Xac dinh tai trong

Bang 5-1 Tai trọng phân bô câu trước và câu sau

Trọng lượng bản than 6 t6 sat xi 8280

Trọng lượng chăn bùn, chắn hông, chăn bao hiém 100

Trọng lượng bản thân ô tô thiết kế 10835

18

Trọng lượng toàn bộ ô tô thiết kế 23783

Phân bố trên cầu sau 17837

5.5 Chế tạo và lắp chắn bảo hiểm phía sau

Đề đảm bảo cho ô tô an toàn khi chuyên động, trên ô tô ta lắp thêm chan bao hiểm phía sau

Chắn bảo hiểm phía sau được chế tạo từ thép CT5 và được đập hình [250x70x3mm

3

Hinh 5-8 Chan bao hiém phia sau

1 Dầm dọc của sat xi, 2 DẦm ngang của sat xi, 3 Bảo hiểm sau của xe, 4 Bulông liên kết, 5 Tắm nói

5.6 Chế tạo và lắp chắn bảo hiểm hông ô tô

Đề bảo vệ cho xe và xi tec xăng dầu được an toàn ta thiết kế thêm chắn bảo hiểm ở hai bên hông

Chắn bảo hiểm bên hông của ô tô được làm bằng thép CT3 dập hình [50x50x3,5

19

@ 35 Z 2080

Hinh 5-9 Chan bao hiém hong 6 té

1 Dam doc khung xe, 2 Bich bat bao hiém, 3 Thanh ngang cua bao hiém,

5.8 Chế tạo và lắp đặt thang lên sàn công tác

Đề tiện cho việc lên xuống, ta lắp thêm thang lên sàn công tác và được gắn bên hông xitec

Thang lên xuống sàn công tác được chế tạo từ thép ống C20, Ø22x3

20

Ø20x3

| o

Hình 5-10 Kết cấu thang lên sàn công tác

1 Bich han chặt vào khung sàn công tác, 2 Thanh ngang của thang, 3 Thanh dọc của

thang, 4.Thanh hàn vào xitec và vào thân xe 5.9 Lắp đặt bình cứu hoả sau ca bin

Đề an toàn phòng chông cháy nồ trên ô tô ta sử dụng bình chữa cháy loại MT3 do trung quốc sản xuất là loại dùng bình khí COs nén với áp suất cao(120 at), tác dụng chữa cháy làm giảm nồng độ oxy xuống dưới mức duy trì sự cháy nhờ khí CO; khi phun tạo thành dạng bọt cách ly nguồn cháy với không khí

+ Trọng lượng bình : 7,3 kg + Trọng lượng khí CO; : 3 kg + Tầm phun xa : 5-7 mm

5.10 Chuyển cụm Ống xá và Ống giảm âm lên phía đầu ô tô

Đề cách li nguồn nhiệt ra khỏi khối xăng dầu chở trong xi tec ta tiến hành chuyền cụm ống xả và ống giảm âm lên phía đầu ô tô, tránh hiện tượng cháy nồ có thê xay ra:

21

Nói chung trang thiết bị của ô tô xi tec cho phép thực hiện các công việc sau : - Nạp đây xi tec các sản phẩm dầu mỏ

- Xả các sản phẩm trên ra khỏi xitec bằng bơm hay tự chảy

- Bơm các sản phẩm rừ bê chứa này sang bê chứa khác hay sang xe khác

- Các dụng cụ đo và kiểm tra : Dùng đề theo dõi mức chất lỏng nạp vào xi tec, tính toán thời gian làm việc của bơm

- Có các trang thiết bị chống cháy

5.11.2 Danh gia cac tinh nang khác của ô tô

- Xitec thiết kế có dạng hình elip nên trọng tâm sẽ có vị trí thấp hơn so với hình tròn làm cho xe có tính ôn định hơn

22

- Do giữ nguyên động cơ, hệ thống truyền lực trong khi trọng lượng toàn bộ của ô tô

thiết kế nhỏ hơn so với ô tô sat xi tải KAMAZ 53229 nên không cần tính toán kiêm tra

bền các chỉ tiết trong hệ thống truyền lực của ô tô

- Do sự phân bồ trọng lượng lên các trục của ô tô thiết kế nhỏ hơn so với ô tô cơ sở nên không cần tính toán kiểm tra chất lượng hệ thống phanh, hệ thống treo và kiểm tra bền các trục của 6 tô

- Do không thay đôi chiều dài cơ sở và sự phân bố trọng lượng trên trục dẫn hướng của ô tô thiết kế nhỏ hơn ô tô cơ sở nên không cần tính toán kiểm tra động học quay vòng cũng như

không cần kiểm tra bền các chỉ tiết trong hệ thống lái của ô tô

5.12 Tính toán lắp dặt xitec vào khung xe

Xitec được liên kết với khung xe nhờ § bulông kiểu quang treo (mỗi bên có 4

bulông) Các bulông được siết chặt dé có định thùng chở hàng trên khung

Xitec có khả năng trượt đọc so với khung xe lớn nhất khi xe chở đây tải xuống đốc và ta phanh xe đột ngột

- Ginn: Trong lugng cua xi tec va dau Gin = 15223 (kg)

- fns: Lực ma sát sinh ra giữa dầm dọc của xitec và đầm dọc của khung xe đề chống lại sự trượt cua xitec

- P;: Lực quán tính tính của xitec và dầu khi phanh đột ngột

23

Ta có theo [4]:

# =|V +(G„„ xeosz)|x f Trong đó:

- V: lực siết của các bulông quang treo

- ơ :gøóc nghiêng của đoạn đường dốc, ta xác định ơ theo độ dốc của duong i Voii = 31% = 0,31, ta co:

ơ = arctg i = arctg 0,31 = 17,22”

f: hệ số ma sát giữa dầm dọc của xitec và dầm dọc của xe, ở giữa hai

dầm có thêm một tắm gỗ Với ma sát giữa thép và gỗ là f = 0,24 + 0,26 Ta chon f =

0,24 SUY Ta :

- m: khối lượng của xitec và dầu khi đầy tải, ta có m = 15223 (kg

- jmax: gia tốc cực đại của xe khi phanh đột ngột Ta có j„ax = 7.5 + 8 (m/s”),

- k: hệ số tính đến ứng suất xoắn do tác dụng của mômen ren, thường k = 1,3

- [S]: Hệ số an toàn khi siết bulông, khi không kiểm tra lực siết bulông và ta

giả thuyết bulông dạng M16 + M30, ta có [S] = 2-3, ta chọn [S]= 2.5

5.13.1.1.Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc

25

- Gạ : Trọng lượng bản thân ô tô thiết kế

- Z;: Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe sau

- L: Chiều đài cơ sở của xe

L=atb =>b=L-—a=4350— 2578 = 1772 mm= 1,772 m 5 13.1.2 Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều cao

Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều cao được xác định theo chiều cao khối tâm các thành phần trọng lượng theo [5]:

hy = (2G; h,j)/ 2G; hy = (Gat xi - Deo + Gyitee - Dxitec)/ Go Trong do:

- Gsatxi » Ngo 1 trong lugng va chiéu cao trọng tâm ô tô sat xi co so khi đã lắp chắn bảo

hiểm và chắn bùn

Goat xi = 8280 (kg) ; hep = 0,90 m

- Giitec Dxitee 1a trong lugng va chiéu cao trong tam cua xi tec

- Xitec được lap lên xe qua một tâm đệm gd cao 20mm, sat xi xi tec cao 75mm, dam ngang xitec cao 165mm, va tam do day 5mm; chiéu cao xi tec là 1418mm

Vay:

hyitee = 0,020 +0,075+0,165 + 0,005 +1,418/2+1,080 = 2,054(m) Gyitec = 2455 (kg) ; Go = 10835 (kg)

hg, Go 1a chiều cao trọng tâm và trọng lượng bản thân của ô tô thiết kế khi không tải Vậy:

hy = (8280.0,9 + 2455.2,054)/10835 = 1,15(m)

5.13.2 Khi 6 to day tai

5.13.2.1 Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc

26

Hình 5-14 Sơ đồ xác định trọng tâm xe theo chiều khi đây tai

Từ sơ đồ trên ta có: ta có phương trình cân bằng mô men đối với cầu trước: >M,¡ =0:

G;.a—Z¿.L=0 =>a=(Z2.L)/G, = 17837.4350/23783 = 3262 mm=3,262m

Trong đó :

- G„ : Trọng lượng toàn bộ ô tô thiết kế

- Z;: Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe sau - L: Chiều đài cơ sở của xe

L=atb =>b=L-—a= 4350 - 3262 = 1088 mm = 1,088 m

5.13.2.2 Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiỀu cao

Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều cao được xác định theo chiều cao khối tâm các thành phần trọng lượng theo [5]:

5.14 Tính toán Ôn định ô tô

Ôn định của ô tô là một tính chất quan trọng trong quá trình làm việc Nó đảm bảo an toàn khi xe đứng yên cũng như khi làm việc trong điều kiện mặt đường dốc và

trơn, do đó năng suất làm việc được nâng cao và tính hiệu quả kinh tế cao

Tính chất ôn định của ô tô được đánh giá bằng khả năng bảo đảm cho xe không bị lật đồ hoặc bị trượt trong khi đứng yên ở mặt đường dốc hoặc chuyền động ở trên

đường dốc, mặt đường nghiêng theo hướng ngang hoặc khi quay vòng

Góc nghiêng lớn nhất của mặt đường mà ô tô có thể đứng yên hoặc chuyền

động, không mất ồn định, ta gọi là góc nghiêng giới hạn

27

Sau đây ta xét tính chất ôn định của ô tô trong các trường hợp cụ thê khác nhau

5.14.1 Tính chất ôn định dọc của ô tô 5.14.1.1 Tính chất ôn định tĩnh của xe

Tính chất ồn định tĩnh dọc của ô tô được đánh giá bằng góc dốc giới hạn tĩnh ơ, mà xe không bị lật đồ khi đứng yên, quay đầu xe lên dốc hoặc quay đầu xe xuống dốc

Chúng ta xét cụ thể sơ đồ các ngoại lực và mô men tác dụng lên xe trong trường hợp này

e_ Trường hợp xe quay đầu lên dốc

Ngoại lực trong trường hợp này là trọng lượng của xe G, Sự lật đỗ của xe xảy ra qua mặt phăng ngang ở điểm O; Khi tông phản lực tác dụng lên các bánh xe trước

bằng không, khi đầu xe quay lên dốc, nghĩa là >Z¡ = 0 Tắt cả tải trọng của xe tác

dụng lên các bánh xe sau và phản lực của mặt đường tác dụng lên các bánh xe sau lúc

này là Gcosơ, Dưới tác dụng của thành phần trọng lượng Œcosơ; xe có thể bị trượt lăn

xuống dốc, mặc dù có mô men cản lăn tác dụng ngược lại, cho nên đề tránh sự trượt

lăn xuông dôc của xe ta đặt phanh ở các bánh xe sau Pop

28

Hình 5-15 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên quay đầu lên dốc Từ điều kiện cân bằng lực của ô tô đối với điểm 0; chúng ta có phương trình :

Gạ.cosơ,.b - Gạ.sinơ,.h„ = 0 Trong đó:

- G„ : Trọng lượng của ô tô

- ơ : Góc dốc giới hạn tĩnh khi xe quay đầu lên dốc

- b, hg: Toa dO trong tâm theo chiéu doc va chiéu thang đứng của xe

Ở phương trình trên ta không đưa mo men cản lăn vào vì mô men cản lăn quá nhỏ cho

nên ta bỏ qua mô men này đề tăng tính ồn định của ô tô

Theo quy định của bộ giao thông vân tải: Đối với ô tô vận tải khi có hàng hoá ma

quay đầu lên đốc thì góc dốc giới hạn cho phép là 35- 40” Cho nên trong trường hợp này xe không thê bị lật quanh điểm O¿

e Trường hợp xe quay đầu xuống dốc

Chúng ta xét sự lật đồ của ô tô qua điểm O; khi xe quay đầu xuống dốc, khi bắt đầu bị lật đồ, tức là tổng phản lực của mặt đường tác dụng lên các bánh xe sau bằng không (> Za = 0) Lúc đó tổng phản lực của mặt đường tác dụng lên các bánh xe trước

co tri s6 la © Z, = Gcoso ; Đề tránh sự trượt lăn của xe xuống dốc ta đặt phanh ở các bánh xe trước với lực phanh P›ạ

29

Hình 5-16 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên quay đầu xuống dốc Từ điều kiện cân bằng về lực của xe đối với điểm O; ta có phương trình:

Gạ.cosơ,.(L - b) - G,.sinơ,.h, =0 Do đó: tga, = ”

§

Trong đó:

- G, : Trọng lượng của ô tô

- ơ,: Góc đốc giới hạn tĩnh khi xe quay đầu xuống dốc

- b, hy: Tọa độ trọng tâm theo chiều đọc và chiều thăng đứng của xe

Khi ô tô đầy tai ta da co: a= 3,262 m; h, = 1,6 m;

_ 3,262

tga, - 2,03; suy ra a, = 63°46

Theo quy định của bộ giao thông vận tải: Đối với ô tô vận tải khi có hàng hoá mà quay đầu xuống dốc thì góc dốc giới hạn cho phép là lớn hơn hoặc bằng 60” Cho nên trong trường hợp này xe có thê bị lật quanh điểm O)

30

Sự mất ôn định dọc của ô tô khi đứng yên ở dốc không những gây ra do lật đô

dọc mà còn có thể gây ra do bị trượt, nếu như không đủ lực phanh đề giữ xe trên mặt

dốc hoặc do không đủ bám giữa các bánh xe với mặt đường

Nếu ta gọi Qo Và do là các góc dốc giới hạn lớn nhất khi xe không bị trượt trong trường hợp có phanh các bánh xe phía sau với lực phanh lớn nhất được xác định theo các điều kiện sau đây: (lực phanh lớn nhất sẽ bằng lực bám)

Khi chúng ta xác định góc dốc giới hạn lật đồ tĩnh trường hợp đầu xe quay

xuống dốc mà phanh các bánh xe phía sau thì không có tác dụng vì lúc đó >Z;= 0 cho nên ta phải kiểm tra góc dốc giới hạn tĩnh theo công thức trên

Với các loại phanh có bố trí phanh ở tất cả các bánh xe và tính chất bám với mặt

đường ở tất cả các bánh như nhau thì lực phanh lớn nhất có trị số như nhau khi xe quay đầu lên đốc hay quay đầu xuống dốc, lực phanh lớn nhất được xác định:

a trượt <ơ lật

A b(Lạ—h, — — 0< p nhân hai vê cho L-oh, h, L — h, @ suy ra: a @ < b.Chạ — h, 4) h,

L

a <_m b hay a.@ + b.@< = — hay (a+b) @< blo suy ra: o<— Ie 1, „ „ Như vậy:

31

nếu đặt xe quay đầu lên dốc hay quay đầu lên dốc mà hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường là < = tga, =0,68 thì xe sẽ bị trượt lê xuống dốc khi phanh, trước

§

khi xe bị lật đô

5.14.1.2 Tinh chat 6n định động của xe

Sự mắt ồn định của ô tô có thể xảy ra khi chúng chuyền động lên dốc, hoặc xuống dốc, gia tốc hoặc phanh cũng như khi chuyên động với tốc độ cao dưới tác dụng các lực dọc Sau đây ta xét từng trường hợp cụ thể:

e _ Tính ôn định động của ô tô khi ô tô chuyến động lên dốc

Xét trường hợp ô tô chuyên động lên dốc có gia tốc như hình vẽ dưới đây:

- dạ: Là góc ồn định dọc của ô tô khi ô tô chuyền động lên dốc - P;: Lực quán tính của xe khi chuyên động lên dốc

- Pa: Lực cản của không khí - M¿: Mô men cản lăn

Đề đơn giản trong quá trình nghiên cứu, ta xét trường hợp ô tô chuyên động ồn định với tốc độ nhỏ, nghia la P; = 0, P ~= 0, va gia tri lực cản lăn nhỏ nên bỏ qua Khi xe bắt đầu bi lat d6 qua diém O,, lic dé © Z; =0

Lúc đó phương trình trở thành:

G.b.cosơa — Œ h,sinơa = 0 Như vậy góc dốc giới hạn lật đồ khi xe chuyên động là:

tgagq = a Khi ô tô day tai ta đã tinh duge: b= 1,088 m; h, = 1,6 m

Gia sử rằng xe chuyên động lên dốc với tốc độ ồn định và các lực cản không khí, lực

cản lăn có trị số nhỏ nên bỏ qua

ta có phương trình đơn giản sau khi 3.2; =0:

G.a.cosa, — G h,sino, = 0 suy ra :tgo, = ” = —— = 2,03 sua ra :0, = 63°46

g

Mặt khác, để đảm bảo an toàn cho xe chuyên động, khi thiết kế ta cần phải tính toán

sao cho các bánh xe chủ động bị trượt quay trước khi có khả năng gây ra lật đồ, hay nói một cách khác là góc dốc giới hạn lật đồ bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa các bánh xe chủ động với mặt đường

Gia sử răng xe chuyên động lên dốc với tốc độ ồn định và các lực cản không khí, lực cản lăn có trị số nhỏ nên bỏ qua

Ppmax = 0Ø 3.2 — G.sind g

34

G.(acosa, +h, sina, )

Hinh 5-19 Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi xe khi phanh đột ngột

Khi ô tô phanh đột ngột, dưới tác dụng của lực quán tính P; thì tải trọng tác

dụng lên cầu trước sẽ được phân bồ lại, điều đó có thể dẫn đến quá tải tức thời ở lốp

trước hoặc có thê bị lật xe khi tổng phản lực tác dụng lên bánh xe sau giảm đến không Nếu bỏ qua lực cản của không khí và xem như các bánh xe đang phanh cứng hoàn toàn khi phanh thì phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên các bánh xe được xác định theo công thức :

- L: là chiều dài cơ sở của xe, LE 4,350 m - hg: la chiéu cao trong tam cua xe, h, = 1,6 m -Jp : Gia tốc của ô t6 cham dan khi phanh

Thông thường giá trị của gia tốc chậm dần khi phanh năm trong khoảng : J, = (4-7) m/s” Giá trị nhỏ đùng cho xe tải và khách Ở đây ta phải chọn Jp= 4,5 m/$Ỷ

5.14.2.1 Tính chất ốn định tĩnh ngang

Sự mất ôn định của xe khi đứng trên mặt đường nghiêng có thể xảy ra đo lật đồ hoặc trượt ngang

Vì vậy ta xét sự ồn định của xe đứng trên mặt đường nghiêng theo điều kiện lật

đồ và điều kiện trượt ngang

e_ Tính chất ôn định ngang khi xe đứng trên mặt đường nghiêng theo điều kiện lật

đô

Đề xem xét vấn đề cụ thê ta giá thuyết rằng : Vết các bánh xe trước và các bánh xe sau trùng nhau, trọng tâm của xe nằm trong mặt phăng đối xứng dọc của xe và hệ thống cứng hoàn toàn Các phản lực thăng góc từ mặt đường tác dụng lên bánh xe nằm ở

giữa bánh xe của môi bên

36

Cc

tg Bimax = rh

"gs

Trong do :

- C : Chiều rộng cơ sở của xe

- tt max: Góc nghiêng tĩnh giới hạn lớn nhất của mặt đường

- h„ : Chiều cao của trọng tâm xe

Nhưng Trong trường xe chúng ta đâng thiết kế có vết bánh xe trước và vết bánh xe sau không trùng nhau C¡ =2050mm, C¿ = 1890mm Nên ta xét ôn định ngang trong trường hợp này :

37

- b: Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc của xe - hạ : Chiều cao của trọng tâm xe

_ 4,35.189 —1,088.1,89 +1,088.2,05 1

- = 0,9 suy ra ø.=4I \J4.4.35” +(89 — 2,05)" 1,6

tg/Ø, = Øy Trong đó :

- >Y và>Y :Các phản lực theo hướng bên của mặt đường tác dụng lên các bánh xe bên trái và bên phải

- >Z và >Z : Các phản lực thăng đứng của mặt đường tác dụng lên các bánh xe bên

trái và bên phải

- øy: Hệ số bám theo hướng ngang Chọn Py = 9,65

-Ø„ : Góc nghiêng ngang giới hạn của mặt đường theo điều kiện xe có thể bị trượt bên Suy ra :

tg B,=y =0,65 hay Ø„=33” Như vậy xe bị trượt xuống dốc trước khi xe có khả năng bị lật đô 5.14.2.2 Tính chất ôn định động ngang

Ôtô có thê chuyền động thăng hoặc quay vòng trên mặt đường nghiêng ngang, chúng có thể bị các ngoại lực tác dụng gay ra lat đồ theo hướng ngang hoặc trượt ngang trong quá trình chuyền động Sau đây ta xét các trường hợp cụ thê :

e Tinh chat 6n định động ngang của ô tô chuyển động thăng trên mặt đường nghiêng có gia tốc

Sự mất ôn định của xe gây ra dưới tác dụng của thành phần trọng lượng Gsin và mô men quan tinh Mjn

Từ điều kiện cân bằng về lực đối với mặt phăng dọc đi qua điểm A, ta có : >Z C+Gsin/Ø.h, - Gcos đ.— + Mjn = 9

Trong do : Mj, :la m6 men quan tính các chi tiết quay của động cơ và hệ thống truyền lực, tác dụng theo mặt phăng ngang khi xe chuyền động không ồn định

Thông thường trong quá trình tính toán, giá trị Mị; nhỏ nên bỏ qua Xe bắt đầu bị lật đồ qua mặt phăng dọc đi qua điểm O; khi phản lực ÐZ` =0, lúc đó ta xác định được giới hạn lật đỗ /ạ khi xe chuyền động thăng trên đường nghiêng ngang theo[5] :

C tg/Øa= Dh

sg

Như vậy trường hợp này tương tự như trường hợp xác định góc nghiêng tinh giới hạn lớn nhất mà xe bị lật đồ

Vậy : tg/ạ=0,9 suy ra đạ=4If

e_ Tính chất ôn định động ngang của ô tô chuyền động quay vòng trên mặt đường nghiêng

Xe chuyên động quay vòng theo trục tâm Y-Y, khi đó lực li tâm có hướng ngược với thành phần trọng lượng Gsin Ø Dưới tác dụng của lực li tâm xe có thê bị lật đồ qua mặt phăng dọc đi qua điểm O;, ứng với >Z` =0