Luận văn có tính nghiên cứu sâu, trình bày rõ ràng, phân tích sâu sắc. Đề tài ‘Nghiên cứu thiết kế tính toán kiểm bền khung gầm và đánh giá ổn định lật của xe nâng điện cỡ nhỏ’ là một đề tài nhằm mục đích khảo sát kết thiết kế và kết cấu của đối tượng xe nâng hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng điện; một loại xe nâng đang dần phổ biến và tiến tới sẽ thay thế các loại xe nâng cũ dùng nhiên liệu dầu diezel trong các nhà xưởng, kho, bến bãi tại các tại Việt Nam. Đồng thời, đề tài nghiên cứu khảo sát tính ổ định của xe nâng trong các chế độ làm việc để đưa ra khuyến cáo sử dụng nhằm nâng cao hiệu quả và đảm bảo an toàn trong vận hành.
MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Khái niệm xe nâng hàng Lịch sử phát triển xe nâng hàng Phân loại xe nâng hàng 3.1 Theo thiết bị động lực 3.1.1 Xe nâng hạ tay: 3.1.2 Xe nâng hàng dùng động đốt 3.1.3 Xe nâng hàng điện 11 Cấu tạo chung nguyên lý hoạt động xe nâng chạy điện 14 4.1 Cấu tạo chung xe nâng bánh chạy điện 15 4.1.1 Buồng lái 16 4.1.2 Ghế lái 16 4.1.3 Mui xe 16 4.1.4 Vô lăng 16 4.1.5 Trụ nâng 17 4.1.6 Xích/ xy lanh nâng 18 4.1.7 Giá đỡ 18 4.1.8 Giàn nâng 18 4.1.9 Càng nâng 19 4.1.10 Xy lanh nghiêng 20 4.1.11 Bánh trước 20 4.1.12 Bánh sau 20 4.1.13 Đối trọng 20 4.1.14 Ắc qui điện 21 4.2 Nguyên lý hoạt động xe nâng điện 22 4.2.1 Mô tả quy trình xếp dỡ hàng hóa xe nâng 22 4.2.2 Nguyên lý hoạt động cấu khung nâng hàng 25 CHƯƠNG III 38 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI 38 Cơ sở lý thuyết đề tài 38 1.1 Cơ sở lý thuyết sức bền vật liệu 38 1.1.1 Các định nghĩa 38 1.1.2 Các giả thiết vật liệu 40 1.1.3 Uốn thẳng 41 1.1.4 Dầm chịu uốn túy phẳng 43 1.1.5 Dầm chịu uốn ngang phẳng 46 1.2 Cơ sở lý thuyết học ứng dụng 48 1.2.1 Các định nghĩa quan trọng 48 1.2.2 Điều kiện cân hệ phương trình cân hệ lực không gian 49 1.2.3 Bài toán đặc biệt cân bằng: Lật 50 Cơ sở thực tiễn đề tài 51 2.1 Thông tư số: 06/VBHN-BGTVT 51 2.2 Thông tư số 51/2015/TT-BLĐTBXH 53 2.3 Quy trình kiểm định QTKĐ: 21-2014/BLĐTBXH 53 CHƯƠNG IV 57 TÍNH TỐN, KIỂM NGHIỆM BỀN, ỔN ĐỊNH LẬT CHO XE NÂNG ĐIỆN57 Tính tốn, kiểm nghệm bền cho khung gầm xe nâng 57 1.1 Kiến thức chung khung gầm 57 1.2 Xác định loại khung gầm sử dụng cho xe nâng điện 59 1.3 Tính toán khung xe 61 1.4 Tải trọng chế độ tính tốn 62 1.5 Tính khung theo uốn 63 1.5.1 Giả thiết : 63 1.5.2 Tính tốn, kiểm bền cho khung gầm phần mền 63 Tính tốn ổn định lật cho xe nâng 65 2.1 Các giả thiết sử dụng tính tốn 65 2.2 Tính tốn ổn định 65 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Ở nước phát triển phát triển giới, vấn đề tăng trưởng kinh tế bền vững giảm ô nhiễm môi trường quan tâm hàng đầu.Theo thống kê, khí thải khói nhà máy phát sinh từ sở sản xuất xi măng, nhiệt điện, hóa chất, phân bón, dầu mỏ tất nước phát triển nói chung hay Việt Nam nói riêng chiếm lượng lớn.Ngồi ra, Ta cịn phải kể đến ngành giao thơng vận tải.Với tăng trưởng không ngừng kinh tế giới ngành phụ trợ đặc biệt giao thông vận tải Việc hoạt động 24/24 vận tải người hàng hóa phương tiện máy bay, tàu hỏa, đặc biệt ô tô phương tiện nhà máy, khu công nghiệp cẩu, xe móc, xe nâng hàng với cường dộ làm việc ca ngày phát sinh lượng phần khí thải khơng nhỏ Vì vây, chạy đua tìm nguồn lượng cho phương tiện vận tải nói chung tơ nói riêng để tăng cao chất lượng khí thải, giảm nhiễm môi trường trú trọng Vấn đề đặt ra, để giảm ô nhiễm mơi trường, nâng cao chất lượng khí thải tiến tới giảm lượng khí thải Các biện pháp áp dụng quy mô lớn cải tiến động đốt truyền thống kết cấu nhiên liệu để đạt hiệu suất cao nâng cao chất lượng khí thải; sử dụng lượng từ nguồn nhiên liệu mới… Động đốt động nhiệt, việc đốt cháy nhiên liệu biến đổi nhiệt thành tiến hành xy lanh động Hiệu suất động theo thống kê cao từ 20-45% Về mặt thay đổi tiến kết cấu chế độ làm việc động đốt trong, qua nghiên cứu khơng thay đổi q nhiểu hiệu suất Về mặt nhiên liệu cho động nhiệt, chất lượng loại nhiên liệu lỏng truyền thống nâng cao, loại nhiên liệu khí (Liquefied Petroleum Gas, khí thiên nhiên) áp dụng rộng rãi ô tô phương tiện vận tải, loại nhiên liệu sinh học (như ethanol, colza) có lợi so sánh thấp mặt mơi trường giá thành nhiên liệu cao chi phi sản xuất nên hạn chế mặt sử dụng, nhiên liệu tổng hợp từ khí thiên nhiên nghiên cứu, nhiên liệu khí hydro cho tơ chưa có triển vọng ứng dụng cơng nghệ giá thành Sự phát triển phương tiện sử dụng điện pin nhiên liệu phụ thuộc vào khả phát triển, hoàn thiện loại động truyền thống sử dụng nguồn nhiên liệu thay nguồn nhiên liệu lỏng để làm giảm ô nhiễm môi trường Các yếu tố cần quan tâm để xem xét gồm dự báo chất lượng hệ thống phương tiện vận chuyển giá thành pin nhiên liệu với loại nhiên liệu thay khác để đạt mức độ giảm NOx Kết nghiên cứu cho thấy vịng năm tới, kỹ thuật làm giảm NOx cách cải thiện động diesel, sử dụng LPG(Liquefied Petroleum Gas) khí thiên nhiên rẻ sử dụng pin nhiên liệu Trong tương lai dài việc giảm NOx cách sử dụng pin nhiên liệu phương tiện vận tải có giá thành tương đương với việc cải thiện động diesel để đạt mức độ hiệu Để đạt tính kinh tế mức độ phát ô nhiễm động sử dụng LPG thập niên 2010, giá nhiên liệu hydro phải giảm 50% giá thành pin nhiên liệu phải giảm 30% so với giá Vì vịng thập niên tới, tơ phương tiện vận tải nhỏ chạy pin nhiên liệu chưa có lợi cạnh tranh so với loại nhiên liệu thay Với nguồn lượng điện nước ta sản xuất chủ yếu thủy điện (năng lượng tái sinh) nhà máy thuỷ điện Hồ Bình, nhà máy thuỷ điện Ialy, nhà máy thuỷ điện Sơn La tiến trình thay dần phương tiện vận tải chạy động đốt phương tiện chạy điện kết hợp với việc nạp điện bổ sung phù hợp Cùng với xu thế giới,việc đưa vào sử dụng dần thay phương tiện vận tải truyền thống phương tiện sử dụng điện để giảm ô nhiễm môi trường tiến hành; phổ biến loại phương tiện vận tải cỡ nhỏ ô tô điện chuyên chở hành khác khu du lịch, nghỉ dưỡng loại xe nâng, cẩu tự hành bến tàu, cảng, kho bãi, KCN phụ vụ lưu thông, bốc, xếp dỡ hàng hóa Đề tài ‘Nghiên cứu thiết kế tính tốn kiểm bền khung gầm đánh giá ổn định lật xe nâng điện cỡ nhỏ’ đề tài nhằm mục đích khảo sát kết thiết kế kết cấu đối tượng xe nâng hoạt động hoàn toàn lượng điện; loại xe nâng dần phổ biến tiến tới thay loại xe nâng cũ dùng nhiên liệu dầu diezel nhà xưởng, kho, bến bãi tại Việt Nam Đồng thời, đề tài nghiên cứu khảo sát tính ổ định xe nâng chế độ làm việc để đưa khuyến cáo sử dụng nhằm nâng cao hiệu đảm bảo an toàn vận hành CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XE NÂNG HÀNG Khái niệm xe nâng hàng Xe nâng hàng nhóm nằm máy nâng chuyển Xe nâng hàng loại máy xếp dỡ dùng để bốc xếp hàng khối nằm vị trí kho bãi, nâng hàng cận chuyển hàng từ kho bãi lên phương tiện vận tải ngược lại từ phương tiện vận tải xếp vào kho Xe nâng loại máy xếp dỡ có tính động cao nên sử dụng ưu việt bốc xếp hàng kho bãi cảng biển, cảng sông, xếp dỡ vận chuyển hàng hóa nơi nội xí nghiệp, nhà máy Xe nâng loại máy xếp dỡ hàng hóa theo dạng kiện khôi đặt palet trực tiếp chặc nâng theo phương thẳng đứng nhờ hệ khung nâng có kết cấu kiểu khung lồng Lịch sử phát triển xe nâng hàng Với phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp sản xuất hàng hóa , việc sử dụng máy móc để nâng cao suất hiệu làm việc dần trở nên phổ biến Một thiết bị tải công nghiệp hỗ trợ để nâng vận chuyển vật liệu hàng hóa xe nâng Các xe nâng đại phát triển vào năm 1920 công ty khác gồm công ty truyền clark công ty Yale Palang Town sản xuất Các xe nâng dần trở thành hoạt động thiếu thiết bị sản xuất kho hoạt động ngày Giữa kỉ XIX đến kỉ XX ngày phát triển xe nâng đại Các đường sắt Pennsylavia vào năm 1960 giới thiệu xe tải pin tảng cung cấp hỗ trợ cho việc di chuyển hành lý Altoona, ga xe lửa họ Pennsylvania Chiến tranh giới thấy phát triển loại thiết bị xử lý vật liệu Vương quốc Anh Ransomes, Sims Jeffries Ipswich Điều phần thiếu hụt lao động gây chiến tranh Năm 1917, Clark Hoa Kỳ bắt đầu phát triển sử dụng máy kéo máy kéo thang máy hỗ trợ cung cấp nhà máy họ Năm 1919 Công ty Towmotor Yale & Towne sản xuất vào năm 1920 vào thị trường xe nâng Hoa Kỳ Tiếp tục hành trình phát triển xe nâng mở rộng qua năm 1920 1930 Chiến tranh giới thứ II, chiến tranh giới trước, việc thúc đẩy sử dụng xe nâng hàng mở rộng chiến tranh với nổ lực lớn Sau chiến tranh, có nhiều phương pháp hiệu với ý tưởng sáng tạo cho sản phẩm lưu trữ kho thực tảng phiên nâng cao xe tải tảng sản xuất Kho cần xe nâng động mà đạt chiều cao lớn Mơ hình nâng thực lấp đầy nhu cầu Một cột mốc quan trọng vào năm 1956, nhà sản xuất Toyota giới thiệu mẫu xe tải nâng đầu tiên, LA Model, Nhật Bản bán xe nâng Hoa Kỳ vào năm 1967 Với phát triển không ngừng xe nâng ngày nay, thấy ngày có nhiều nhà sản xuất lớn tham gia vào việc nghiên cứu, cải tiến, cung ứng sản xuất sản phẩm thị trường có nhiều sản phẩm cho người dùng lựa chọn tốt để phù hợp với nhu cầu sử dụng Có thể thấy rõ điêu mà năm 1930, xe nâng bắt đầu thương mại hóa, thiết bị bốc xếp, vận chuyển hàng khu vực chật hẹp nhiên giai đoạn này, xe nâng hàng chủ yếu sản xuất thích hợp với bốc xếp hàng hóa tầm thấp Nhưng từ năm 1950, xe nâng bắt đầu cải tiến mạnh hơn, có trọng tải nâng lớn hơn, độ cao nâng thay đổi đáng kể, nâng đến 15 mét.Đó bước tiến lớn cho phép nhà khai thác thỏa mãn nhiều nhu cầu việc bốc dỡ hàng hóa họ trọng tải, chiều cao, địa hình Khơng cải tiến kết cấu, khả làm việc, xe nâng cải tiến lượng sử dụng để đáp ứng nhu cầu môi trường, dần thử nghiệm dầu diesel, xăng, pin, ắc qui cung cấp điện sử dụng Sau phát minh xe nâng điện đầu tiên, mà pin sạc lại thời gian làm việc kéo dài ca kể từ năm 2010, nhà sản xuất bắt đầu đẩy mạnh sản xuất xe nâng chạy hoàn toàn lượng điện Với 60% số xe nâng hàng bán sử dụng điện Phân loại xe nâng hàng Xe nâng ngày phổ biến sử dụng rộng dãi nhà xưởng, kho bãi Cùng với phát triển KHKT, xe nâng cải tiến, đa dạng chủng loại mẫu mã Để phân loại, xe nâng phân nhóm sau: 3.1 Theo thiết bị động lực 3.1.1 Xe nâng hạ tay Cơ chế hoạt động xe nâng hạ tay xe nâng dùng thủ công để di chuyển hàng hóa bao gồm xe nâng tay, xe đẩy tay vừa vừa đẩy, vừa nâng hàng hóa lên cao bao gồm loại xe nâng tay cao Tải trọng nâng chiều cao nâng loại xe nâng tay đề rơi vào loại nhẹ đơn giản, từ 500kg đến 1000kg cho loại vừa di chuyển vừa nâng, 2500kg cho loại di chuyển mà không nần lên cao Đây loại thiêt bị nâng đơn giản Được chia làm loại: xe nâng tay thấp xe nâng tay cao + Xe nâng tay thấp: Xe có chiều cao nâng tối đa khoảng 200mm, chủ yếu dùng nâng pallet chứa hàng có khối lượng từ khoảng 2,5 đến Hình 1: Xe nâng tay thấp + Xe nâng tay cao: Có thể nâng hàng cao tối đa tới 3,5m Trọng tải hàng nâng khoảng từ 400kg đến 2,5 Có loại có mặt bàn nâng, có loại có nâng để nâng pallet Hình 2: Xe nâng tay cao Xe nâng tay cao thường dùng để nâng, di chuyển hàng hóa kho, bốc xếp hàng lên ô tô, container ngược lại vào kho bãi Xe nâng mặt bàn dùng nâng cảnh, module máy…Càng nâng pallet có độ dịch chuyển ngang lớn nên dễ dàng nâng loại pallet có kích cỡ khác Tuy nhiên, xe nâng cao sử dụng pallet mặt khơng có giằng 3.1.2 Xe nâng hàng dùng động đốt Xe nâng hạ động đốt xe dùng động lực động đốt để thực việc di chuyển nâng hạ Thông thường sử dụng loại xe này, người ta phải sử dụng nâng đỡ di chuyển loại hàng hóa có khối lượng lớn tần suất cao mà loại xe nâng khác đáp ứng Cấu tạo xe chủ yếu bao gồm động chạy nhiên liệu xăng, dầu diesel gas, khung gầm lốp xe cấu tạo xe tơ, ngồi cịn có hệ thống thủy lực để nâng hàng hóa Tải trọng loại xe nâng từ lên đến hàng chục Thông thường, loại xe nâng sử dụng động đốt nâng trọng tải trở xuống loại dùng phổ biến nhà máy, xí nghiệp; loại xe nâng có tải trọng nâng từ 10 dùng phục vụ cho nâng hạ container có trọng tải lớn khu cảng biển hay cản nội địa Căn vào nhiên liệu sử dụng cho động đốt mà người ta phân làm loại: 3.1.2.1 Xe nâng động dầu diesel Hình 3: Xe nâng động dầu diesel Ưu điểm Nhược điểm -Phổ biến, dễ sửa chữa thay phụ tùng gặp cố -Nạp nhiên liệu nhanh -Làm việc thời gian dài, làm liên tục ca mà không giảm suất công việc -Phạm vi làm việc rộng, có khả làm việc mơi trường địa hình khắc nghiệt - Gây tiếng ồn lớn, khí thải nhiều -Hoạt động xoay trở cần phạm vi lớn, khó làm việc nơi chật, hẹp -Thông thường, xe nâng dầu (xăng gas) 2,5 cần khoảng 3,985 mm để quay ngang 90° với Pallet hàng kích thước 1,000*1,100 mm 3.1.2.2 Xe nâng động xăng Hình 4: Xe nâng động xăng Ưu điểm Nhược điểm -Phổ biến, dễ sửa chữa thay phụ tùng gặp cố(như động chạy dầu diesel) tiếng ồn khí thải -Nạp nhiên liệu nhanh -Làm việc thời gian dài, làm liên tục ca mà không giảm suất cơng việc -Phạm vi làm việc rộng, có khả làm việc mơi trường địa hình khắc nghiệt - Gây tiếng ồn, khí thải cho nơi làm việc -Hoạt động xoay trở cần phạm vi lớn, khó làm việc nơi chật, hẹp Đánh giá: Kết đạt yêu cầu cấu thiết bị an toàn thiết bị hoạt động thơng số tính thiết kế; Đáp ứng quy định mục 8.2 8.3 Các chết độ thử tải - Phương pháp thử: 8.3.1.Thử tải tĩnh: - Tải trọng thử: 125% SWL(tải trọng làm việc an toàn) không lớn tải trọng thiết kế phải phù hợp với chất lượng thực tế thiết bị Tải trọng thử có trọng tâm tải nằm giới hạn cho phép - Tải trọng thử nâng độ cao 100mm đến 200mm so với mặt đất - Thời gian thử tải: 10 phút Đánh giá: Kết đạt yêu cầu 10 phút tải trọng thử khơng bị trơi, kết cấu kim loại khơng có vết nứt biến dạng vĩnh cửu 8.3.2.Thử tải động: - Tải trọng thử: 110% SWL không lớn tải trọng thiết kế phải phù hợp với chất lượng thực tế thiết bị - Cho xe nâng hàng nâng, hạ tải trọng thử lần Kiểm tra kết cấu kim loại, hệ thống thủy lực - Cho xe nâng di chuyển tiến, lùi, quay, kiểm tra hệ thống di chuyển Đánh giá: Kết đạt yêu cầu tải trọng thử không bị trôi, kết cấu kim loại khơng có vết nứt biến dạng vĩnh cửu; Hệ thống thủy lực khơng bị rị rỉ, nứt; Hệ thống di chuyển hoạt động bình thường 8.3.3.Thử phanh tay: tải trọng thử: 100% SWL, cho xe đỗ dốc với độ dốc tối thiểu 20% độ số tối đa theo quy định hồ sơ kỹ thuật, kéo phanh tay, kiểm tra dịch chuyển xe nâng thời gian 01 phút Đánh giá: Kết đạt yêu cầu thời gian thử, thiết bị không bị trơi CHƯƠNG TÍNH TỐN, KIỂM NGHIỆM BỀN, ỔN ĐỊNH LẬT CHO XE NÂNG ĐIỆN Tính tốn, kiểm nghệm bền cho khung gầm xe nâng 1.1 Kiến thức chung khung gầm Khung - vỏ phận quan trọng cấu thành nên xe Kết cấu hợp lý định độ bền, hình dáng, kích thước khả động xe Khung vỏ lắp tạo thành hệ thống chịu tải xe Khung dùng để bố trí - lắp đặt cụm, hệ thống điều khiển hệ thống chuyển động xe Kết cấu khung có số kiểu khác tùy theo loại xe điều kiện sử dụng như: Khung có xà dọc hai bên Khung có xà dọc kiểu xương cá Khung kiểu nạn hình chữ X Tùy loại khung có kết cấu cụ thể khác thường có đặt điểm chung sau: * Hình dáng : + Khung ô tô du lịch loại xà dọc bố trí hai bên thường mở rộng thu hẹp hai đầu tương ứng với vết bánh xe Kích thước đầu trước khung cịn phải đảm bảo góc quay lớn cho bánh xe dẫn hướng + Các xà dọc vùng bánh xe thường uốn cong để đảm bảo động học bánh xe hạ thấp trọng tâm + Các xà dọc khung xe tải thường bố trí song song nối với số ngang tạo thành dạng “bậc thang” + Chiều rộng chiều cao xà dọc thay đổi theo chiều dài tùy thuộc vào tải trọng tác dụng + Các xà dọc hình ống, hình hộp chữ [ Trong phổ biến chữ [ dập từ thép lá, dày từ 2,5-3.5 mm ô tô du lịch, 5-9mm ô tô tải khách tùy theo tải trọng ô tô Đối với ô tô tải trọng cực lớn, để đảm bảo tính kinh tế kĩ thuật, sử dụng thép cán định hình chữ [ So với dập từ thép lá, có khối lượng lớn tính chất lí độ bền cao + Các xà ngang: chủ yếu dùng để lắp đặt tổng thành xe ( buồng lái, động cơ, hộp số ) Nên tiết diện ngang khoảng cách vị trí chúng phụ thuộc vào yêu cầu, bố trí lắp đặt tổ hợp cho thuận tiện + Các xà ngang đa số có profin hở Trong số trường hợp, để tăng độ cứng xoắn cho khung người ta sử dụng profin kín hay ống tròn * Vật liệu: Thường thép hợp kim cacbon thấp trung bình, như: 20, 25, 30T, 15T để đảm bảo yêu cầu: + Có giới hạn chảy độ bền mỏi cao + Ít nhạy cảm với tập trung ứng suất + Có tính dập nguội có tính hàn tốt * Các mối ghép: + Mối ghép xà thực đinh tán hay hàn Mối ghép đinh tán dùng nối xà ngang với xà dọc có độ cứng không cao, tạo điều kiện làm đồng ứng suất xoắn khung có tính cơng nghệ tốt Hình 26: Mối ghép hàn + Mối ghép bulong sử dụng trường hợp sản xuất loại nhỏ + Để tăng độ cứng vững khung biến dạng chéo mặt phẳng ngang, chỗ nối xà ngang xà dọc cường hóa gân vát xiên Hình 27: Mối ghép đinh tán bulong dùng xe tải 1.2 Xác định loại khung gầm sử dụng cho xe nâng điện Hiện nay, Cơng ty sản xuất ơtơ có nhiều phương án dây chuyền chế tạo khung vỏ Tuy nhiên, phương án hay sử dụng nhiều dựa vào phân phối tải trọng khung vỏ phụ thuộc vào độ cứng mối liên kết chúng Theo phương án ta có nhiều lựa chọn kiểu khung vỏ (hệ thống chịu tải) để sử dụng cho xe nâng điện Trong nhiều kết cấu loại khung thông dụng khung có kết cấu với hai dầm dọc hai bên có nhiều ưu điểm thích hợp nên lựa chọn để sử dụng bố trí lắp đặt nhiều loại xe hành Hơn loại khung thông dụng, công nghệ gia công phổ biến nước ta nên giá thành tương đối thấp so với loại khác Hình dáng khung loại hai dầm dọc bố trí hai bên thường cần phải đáp ứng yêu cầu là: Kích thước đầu trước khung phải đảm bảo góc quay lớn bánh xe dẫn hướng Vì xe tơ điện có kết cấu hệ thống chịu lực tương đối đơn giản nên thuận tiện cho việc lựa chọn gia công dầm Hai dầm dọc xe bố trí song song nối dầm ngang tạo thành dạng bậc thang * Đối với dầm dọc: Chọn biên dạng (mặt cắt ngang) dầm hình chữ I (250 x 85) (mm), dập từ thép có chiều dày 11 (mm) Số lượng: 02 (thanh) Chiều dài thanh: 2,420 (m) Khoảng cách hai dầm dọc song song Chiều cao đà dọc tính tốn lắp đặt phù hợp để lắp phận: truyền lực chính, sàn xe Ngồi ra, loại khung thích hợp với loại xe có kích thước nhỏ * Đối với dầm ngang: Chọn biên dạng (mặt cắt ngang) dầm hình chữ [ 150 x70) (mm), dập từ thép có chiều dày (mm) Số lượng: 03 (thanh) Chiều dài :0,94 (m) Khoảng cách dầm ngang bố trí phụ thuộc vào lắp đặt chi tiết cho phù hợp Các dầm nối với mối hàn hay đinh tán, để tăng thêm độ cứng vững ta dùng ke gia cường * Chọn vật liệu chế tạo dầm Vật liệu dùng để chế tạo dầm thường thép hợp kim hay thép cácbon thấp trung bình : 20, 25, 30T Đặc điểm loại thép là: + Có giới hạn chảy độ bền mỏi cao + Ít nhạy cảm với tập trung ứng suất + Có tính dập nguội có tính hàn tốt Để đơn giản cho q trình tính tốn, kiểm tra bền ta chọn vật liệu có sẵn thị trường.Sử dụng thép CT3 để tính bền 40 1170 1170 40 940 85 11 150 2420 150 Hình 28: Sơ đồ kết cấu khung xe 250 11 70 2420 1.3 Tính tốn khung xe Bảng thơng số kỹ thuật xe nâng tính tốn: Tải trọng nâng Tâm tải trọng Q c (kg) (mm) Ngồi lái 1000 500 Khoảng cách từ trục đến nâng x (mm) 400 Chiều dài sở y (mm) 1485 Kiểu vận hành Trọng lượng Trọng lượng xe không tải với trục đơn Phân bổ tải trọng đủ tải (trục trước/ trục sau) Phân bổ tải trọng không tải (trục trước/ trục sau) Bánh xe kg kg kg 2560 3580 / 480 1110 / 1450 Kiểu bánh: V=Bánh đặc , L=Bánh - trước/ sau L/L Kích thước bánh trước 6.50-10 Kích thước bánh sau 5.00-8 Số bánh xe trước/ sau, x = bánh lái Độ rộng vệt bánh trước Độ rộng vệt bánh sau Kích thước Độ nghiêng trước/ sau trục nâng Chiều cao khớp nối Chiều dài toàn xe (mm) (mm) 2x / 890 900 a:b h10 l1 ° (mm) (mm) 6:10 290 3490 Chiều cao thấp trục nâng h1 (mm) 2140 Chiều dài xe không bao gồm nâng l2 (mm) 2420 Chiều rộng tồn xe Kích thước nâng Chiều rộng nâng Chiều cao nâng tự b1/b2 s,e,l b3 h2 (mm) (mm) (mm) (mm) 940/1150 35x100x1070 920 80 Khoảng trống gầm cách đất tính trục m1 (mm) 110 Khoảng trống gầm cách đất tính tâm chiều m2 dài sở (mm) 135 Khoảng trống di chuyển cho pallet (mm) 3550 b10 b11 Ast Khoảng trống di chuyển cho pallet Bán kính quay xe Chiều cao nâng Ast Wa h3 (mm) (mm) (mm) 3350 1950 3000 Chiều cao trục nâng nâng cao tối đa h4 (mm) 4055 Chiều cao trần bảo vệ Chiều cao tới ghế lái h6 h7 (mm) (mm) 2065 1109 km/h 19/19.5 Thủy lực 0.60 / 0.65 0.52 / 0.50 11800/11500 32/- Hiệu suất làm việc Tốc độ di chuyển đủ tải/ không tải Hệ thống phanh Tốc độ nâng đủ tải/ không tải Tốc độ hạ đủ tải/ không tải Lực kéo đủ tải/ không tải Khả leo dốc Động Kiểu động AC Động thủy lực Điện áp/ công suất pin Trọng lượng pin m/s m/s N % kW kW VAH/5h kG 8.2 48V-400 735 1.4 Tải trọng chế độ tính tốn Tải trọng tác dụng lên khung chia : + Tải trọng tĩnh : trọng lượng cụm bắt lên khung động người lái, ắc quy, động + Tải trọng động: chủ yếu tải trọng thẳng đứng, sinh ôtô chuyển động đường không phẳng tải trọng ngang xe tăng tốc quay vòng Các tải trọng thẳng đứng phân bố đối xứng với dầm dọc gây uốn khung Các tải trọng phân bố không đối xứng xuất ôtô chuyển động đường mấp mô lớn (khi bánh xe qua chướng ngại vật hay ụ mấp mô) gây xoắn khung.Ảnh hưởng tải trọng ngang tác dụng lên khung nói chung nhỏ, bỏ qua.Với đặc điểm chịu tải nên khung tiến hành tính toán chế độ đặc trưng : + Chế độ 1: Xe chuyển động với tốc độ lớn đường mấp mô nhỏ, khung chịu tải trọng thẳng đứng bị uốn + Chế độ 2: Xe chuyển động đường mấp mô lớn bánh gặp mấp mô hay bị treo lên Trong trường hợp khung chịu xoắn Đối với xe tơ điện điều kiện làm việc tương đối nhẹ nhàng, tốc độ vừa phải Ngoài ra, tải trọng tác dụng lên xe theo phương thẳng đứng thay đổi địa hình làm việc phẳng gồ ghề Do vậy, để tính bền cho khung ta tính khung theo chế độ tức tính khung theo uốn trường hợp tĩnh nhân thêm hệ số an tồn 1.5 Tính khung theo uốn 1.5.1 Giả thiết + Khi tính tốn coi dầm dọc chịu hồn tồn tải trọng + Khơng tính tốn dầm ngang bỏ qua mômen xoắn cụm đặt xa dầm dọc gây + Trọng lượng cụm phân cho hai dầm coi chúng tác dụng mặt phẳng thẳng đứng qua trọng tâm tiết diện dầm dọc + Khung coi dầm đặt hai gối đỡ hai cầu xe Như dầm dọc nửa phần trọng tải tồn xe + Vị trí trọng tâm cụm tức điểm đặt lực tính từ điểm Giả thuyết tính tốn lấy điểm dầm dọc tựa gối đỡ cầu trước xe làm gốc Dựa bảng số liệu thông số kỹ thuật xe nâng, ta có tải trọng, vị trí phân bố dầm dọc gồm có sau: Loại tải trọng Tải trọng hàng nâng Tải trọng thân (khơng tính đế cấu nâng hàng) Khối lượng cấu nâng hàng Giá trị(Kg) Khoảng cách đến cầu trước(mm) 1000 700 2185 1405 465 125 1.5.2 Tính toán, kiểm bền cho khung gầm phần mền Sau phân tích lực tác động chính, sử dụng Static- Simulation phần mềm thiết kế tính tốn Solid Works 2014 tiến hành tính tốn ứng suất lớn dầm thép Sơ đồ đặt lực tính tốn: Hình 29: Mơ hình đặt lực dầm dọc phần mềm Solid Works Kết tính tốn ứng suất tiết diện theo phần mềm: Hình 30: Kết biểu diễn ứng suất dầm dọc phần mềm Solid Works Kết nhận được: Ứng suất uốn điểm có mơ men lớn là: u (max) 8,61.107 ( N / m2 ) 86,1(kG/ cm2 ) Ứng suất cho phép khung ơtơ tính theo biểu thức sau: [] = s / 1,5 (Kđ +1) Ta tính kiểm tra thép CT3 có giới hạn chảy ch = 2400 kG/cm2 đủ bền vật liệu làm khung chắn bền vật liệu làm khung có tính tốt nhiều Trong đó: - [] ứng suất cho phép phát sinh dầm dọc - s : ứng suất giới hạn chảy vật liệu chế tạo khung ôtô: s = 2400 kG/cm2 - Kđ : hệ số tải trọng động, chọn Kđ = 2,5 Từ ta tính được: [] = s / 1,5 (Kđ +1) = 2400/1,5 (2,5+1)= 457,14 (kG/cm2) Như u= 86,1 kG/cm2 < [] = 457,14 kG/cm2 nên khung xe nâng điện đủ bền Tính tốn ổn định lật cho xe nâng Để đảm bảo cho suốt q trình làm việc xếp dỡ hàng hóa an tồn ổn định, ta phải tiến hành tính ổn định dọc ngang cho xe nâng điều kiện làm việc dựa sở: Kod 1,1 2.1 Các giả thiết sử dụng tính tốn Khi tính tốn dùng tải định mức có dạng hình hộp có cạnh khoảng cách từ toạ độ trọng tâm tới lưng lạng Khi vị trí nghiêng xe nâng điện giữ phanh 2.2 Tính tốn ổn định Máy nâng độ cao nâng hồn tồn, tải định mức nghiên hết phía trước, máy nâng đứng mặt phẳng ngang Khi tính có kể đến nghiêng phụ nghiêng thêm phía trước cầu trước phần tử đàn hồi kết cấu xệ xuống Trong trường hợp coi máy nâng chịu tải nặng với việc ổn định Sơ đồ hình vẽ sau: O O' Q O2 O2' G2 c G2 O1 a2 hc l' h1 ?1 ? h2 h B l a'2 a1 Hình 30: Mơ hình tính ổn định cho xe nâng Các thơng số: - Khối lương sở xe: G1 (kg) - Khối lượng khung động, khung tĩnh, bàn trượt: G2 (kg) - Khối lượng nâng hàng định mức: Q (kg) - Khoảng cách từ trục cầu trước đến trọng tâm xe G1: a1 (mm) - Khoảng cách từ trọng tâm xe G1 đến mặt (thẳng):h1 (mm) - Khoảng cách từ cầu trước đến trọng tâm khung nâng G2 (ngang): a2 (mm) - Khoảng cách từ trọng tâm khung nâng G2 đến mặt (thẳng): h2 (mm) - Khoảng cách từ tâm xoay C đến mặt (thẳng): hc (mm) - Khoảng cách tay nâng đến mặt nền: H - Khoảng cách từ trục cầu trước đến trọng tâm hàng O (ngang): l (mm) - Khoảng cách từ trục cầu trước đến tâm xoay C: ac (mm) - Góc nghiêng theo phương ngang: α (°) - Khoảng cách từ trọng tâm hàng O đến tay nâng: h' - Góc nghiêng khung nâng: β (°) - Gia tốc lớn nhất: j (m/s2) - Vượt định mức 10%: Qđm (kg) - Khoảng cách từ trọng tâm khung nâng đến tâm xoay:O2C (mm) - Góc nghiêng biến dạng kết cấu: β1 (°) - Góc nghiêng lốp bị lún xuống: β2 (°) - Góc đường nối từ trọng tâm khung nâng đến tâm xoay phương ngang: γ1 (°) - Khoảng cách từ trục cầu trước đến trọng tâm khung nâng (ngang):a'2 (mm) - Khoảng cách từ trọng tâm hàng đến tâm xoay:OC (mm) - Góc đường nối từ trọng tâm hàng đến tâm xoay phương ngang: γ (°) - Khoảng cách từ trục cầu trước đến trọng tâm khung nâng nghiêng phía trước góc β: l' (mm) - Chiều cao trọng tâm hàng: h (mm) - Góc nối từ trọng tâm hàng O đến tâm xoay C phương ngang: γ2 (°) - Khoảng cách từ trục cầu trước đến khung nâng nghiêng sau góc β: a''2 - Qn tính hàng: F (kg) - Qn tính xe khơng tính khung nâng: F1 (kg) - Quán tính khung nâng: F2 (kg) - Khoảng cách từ trục cầu trước đến tâm khung nâng G2 nghiêng sau góc β (thẳng): h''2 - Khoảng cách từ trục cầu trước đến trọng tâm hàng O nghiêng sau góc β (ngang): l'' Các cơng thức tính tốn áp dụng: a’2 = ac + O’2C*cos (1 - ) Với: O’2C = O2C = Góc: 1 = Arctg (a a c ) (h h c ) h2 hc a2 ac 1’ = ac + O’C*cos ( - ) = Arctg Với: h hc l ac Kiểm nghiệm ổn định xe nâng đánh giá qua hệ số ổn định: G * a G * a '2 k 1 1,1 Q * l' Bảng tính tốn với góc nghiêng theo phương ngang thay đổi Tên Khối lượng sở xe Khối lượng khung động, khung tĩnh, bàn trượt Kí hiệu Giá trị G1 (kg) 2185 2185 2185 2185 2185 2185 2185 2185 2185 2185 2185 2185 2185 G2 (kg) 465 465 465 465 465 465 465 465 465 465 465 465 465 Tên Khối lượng nâng hàng định mức Khoảng cách từ trục cầu trước đến trọng tâm xe G1 Khoảng cách từ trọng tâm xe G1 đến mặt (thẳng) Khoảng cách từ cầu trước đến trọng tâm khung nâng G2 (ngang) Khoảng cách từ trọng tâm khung nâng G2 đến mặt (thẳng) Kí hiệu Giá trị Q (kg) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 a1 1405 1405 1405 1405 1405 1405 1405 1405 1405 1405 1405 1405 1405 (mm) h1 (mm) 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 a2 (mm) 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 h2 (mm) 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 Tên Khoảng cách từ tâm xoay C đến mặt (thẳng) Khoảng cách tay nâng đến mặt Khoảng cách từ trục cầu trước đến trọng tâm hàng O (ngang) Khoảng cách từ trục cầu trước đến tâm xoay C Góc nghiêng theo phương ngang Khoảng cách từ trọng tâm hàng O đến tay nâng Góc nghiêng khung nâng Kí hiệu Giá trị hc (mm) h 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 320 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 l (mm) 700 ac (mm) 0 α (°) -3 -2,5 h' 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 β (°) 12 12 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 0 0 -2 -1,5 -1 -0,5 12 12 12 12 0 0 0 0 0,5 1,5 2,5 12 12 12 12 12 12 12 Tên Kí hiệu Giá trị Gia tốc j lớn (m/s2) 1 1 1 1 1 1