Đối với một sinh viên cuối khóa, việc chuẩn bị những hành trang và một tỉnh thần sẵn sàng đến với một chương mới trong cuộc sống là một trong những nhiệm vụ bắt buộc. Và trước khi đến với một chương mới đầy những thử thách ấy, mỗi người đều phải trải qua một cánh cửa, đây có thể gọi là một bài tập cuối cùng trong cuộc đời của một người học sinh sinh viên, đó chính là thực hiện luận văn tốt nghiệp. Đối với em, luận văn tốt nghiệp không hẳn là một bài kiểm tra cuối cùng mà nó chỉ mang tính chất của việc tự bản thân nhìn nhận lại khả năng của bản thân. Và để hoàn thành bài luận văn, sức lực của mỗi mình em là không đủ, mà còn có sự hướng dẫn tận tình của thầy.
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
Mục đích ý nghĩa đề tài
Hiện nay, đất nước đang giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa, các ngành công nông, thương nghiệp đang phát triển nhanh kéo theo đó nhu cầu vận chuyển hàng hóa ngày càng tăng Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động phù hợp với điều kiện hạ tầng cơ sở nước ta đã tạo cho ô tô trở thành phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hóa 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 càng được cải thiện tính năng, tải trọng vận chuyển, tốc độ, tính kinh tế, khả năng vận hành phù hợp từng nhu cầu sử dụng Các loại ô tô chuyên dụng với nhưng công năng khác nhau, phù hợp với những mục đích sử dụng khác nhau cũng được ra đời và phát triển
Hiện nay, ở nước ta ngành công nghiệp chế tạo ô tô chưa phát triển, chủ yếu là gia công, lắp ráp cho các hãng ngoài nước Lĩnh vực chế tạo xe chuyên dụng cũng còn khá mới mẽ và còn nhiều hạn chế, mặc dầu nhu cầu sử dụng ô tô chuyên dụng là rất lớn và được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành sản xuất, vận tải Bên cạnh đó lĩnh vực chế tạo ô tô chuyên dụng trên cơ sơ xe chassis nhập khẩu được xem là khá phù hợp với điều kiện của nước ta Đây là điệu kiện để phát triển lĩnh vực chế tạo ô tô chuyên dụng trong nước Nền kinh tế nước ta đang ngày càng phát triển, kéo theo ngành dịch vụ vận chuyển cũng đòi hỏi một nhu cầu vận chuyển rất cao Đặc biệt trong ngành vận chuyển gia cầm như gà vịt với số lượng lớn Nhưng lĩnh vực chế tạo xe đông lạnh trong nước vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu cả về chất lượng cũng như số lượng, ô tô vận chuyển gia cầm vẫn chủ yếu phải nhập khẩu từ nước ngoài nên giá thành cao Với những điều kiện thực tiển trên, em thực hiện đề tài thiết kế xe chở gà con trên cơ sở xe tải THACO AUMAN C240 nhằm mục đích thiết kế xe vận chuyển gà con đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, phù hợp với điều kiện sử dụng trong nước, hạ giá thành so với xe nhập khẩu, phát huy hết nguồn lực trong nước
Công dụng yêu cầu của xe chở gà con 1 ngày tuổi
Ô tô chở gà con 1 ngày tuổi là loại ô tô dùng để vận chuyển gà con từ trại ấp tới trang trại chăn nuôi trong một thời gian cố định.Sản phẩm là một giải pháp toàn diện nhằm duy trì một môi trường sinh thái ổn định như tại trang trại trong suốt quá trình vận chuyển mặc cho khí hậu bên ngoài thay đổi từng giờ Với hệ thống điều khiển tuần hoàn không khí tự động (lấy Oxy - làm mát khí - xả CO2 - Lọc bụi không khí) và hệ thống kiểm soát nhiệt độ không khí tự động giúp đàn gà con luôn trong điều kiện an toàn và được giám sát liên tục bởi người điều khiển xe Do tính chất phức tạp nên đa số loại xe này được nhập khẩu trực tiếp từ châu âu hoặc được chuyển giao công nghệ từ châu âu Một số điều lưu ý khi vận chuyển gà con :
- Thời gian vận chuyển là 48 giờ Gà con chọn vận chuyển vào lúc sáng sớm hoặc chiều mát
- Lựa chọn phương pháp phù hợp, người vận chuyển phương tiện có thể tham khảo ý kiến của chuyên gia
- Xe vận chuyển cần đảm bảo đã khử trùng 100%
- Giữ nhiệt độ trong thùng ở mức 32-35 ° C bằng cách tối ưu hóa nhiệt độ của không khí lưu thông và tốc độ của nó trong khoang hành lý (có thể tìm thấy dung dịch trong hộp làm mát)
- Cung cấp chất dinh dưỡng cho gà trong quá trình vận chuyển như nước, điện giải, vitamin …
- Quá trình bốc gà con lên xe cần thực hiện nhanh chóng
- Điều chỉnh số lượng gà trong mỗi hộp sao cho đảm bảo nhiệt độ cho gà
- Lái xe có tinh thần tốt, trạng thái tốt
Hình 1.1 Xe chở gà con nhập khẩu trực tiếp từ Hà Lan
Xe thiết kế phải đảm bảo yêu cầu bảo quản thích hợp đối với các loại hàng hóa trong suốt quá trình vận chuyển
Thùng vận chuyển gà cần đảm bảo yêu cầu kín khít cao, cách nhiệt để tránh mất nhiệt gây tổn thất công suất và tránh rỉ rét khung xương Do hàng hóa vận chuyển là gà con do đó cần đảm bảo có thể xả nước nước thải và phân gà con Hệ thống điều hòa không khí cần phân bố đều trong thùng nên cần có khe hở để lưu thông không khí trong thùng Đảm bảo tính an toàn khi vận chuyển, không làm hỏng hóc hàng hóa khi vận chuyển Xe phải trang bị cơ cấu khóa nắp thùng, cơ cấu an toàn, thùng phải đủ bền và cứng vững
Kết cấu gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá thành thấp
Dễ bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa, thao tác vận hành đơn giản
Giới thiệu xe cơ sở Thaco Auman C240
Hình 1.2 Tổng thể chassis Thaco Auman C240
Xe tải Auman C240 là dòng xe tải Auman thuộc phân khúc tải nặng trên thị trường, đây là dòng xe tải được Thaco ra mắt từ đầu năm 2018, với nhiều tính năng ưu việt Đây sẽ là một sản phẩm cạnh tranh rất tốt trong phân khúc xe tải Auman 3 chân của Thaco Auman C240 E 4 với tải trọng thiết kế cho phép chở 15 tấn, sau khi đóng thùng tải trọng được phép chở hàng là 14 tấn Xe được trang bị động cơ Cummins – Mỹ, đồng bộ với hộp số FAST, giúp xe vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu
Thaco Auman C240 được trang bị động cơ CUMMINS ISDe270 40 (Mỹ) tiêu chuẩn khí thải Euro 4 Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử Common Rail, động cơ mạnh mẽ và bền bỉ, chất lượng ổn định và tiết kiệm nhiên liệu
Hình 1.4 Thông số động cơ Thaco Auman
Hộp số được sử dụng trên Thaco Auman C240 là FAST 8JS118TC-B (Mỹ) cơ khí, số sàn, 08 số tiến, 01 số lùi với tính năng vượt trội, giúp xe vận hành linh hoạt trên mọi địa hình
Hình 1.5 Hộp số động cơ Thaco Auman C240
Khung gầm của Auman C240 : Được sử dụng hệ thống khung gầm cứng vững mạnh mẽ với: Dầm cầu trước tiết diện chữ “I” chế tạo từ thép đúc, có kích thước lớn, tăng khả năng chịu tải Cầu sau khả năng chịu tải lớn (26 tấn), tỉ số truyền cầu i = 5,286 giúp xe vận hành mạnh mẽ
Hình 1.6 Khung gầm của Thaco Auman C240
Hệ thống phanh trên Thaco Auman C240 :
Auman C240.E4 trang bị hệ thống phanh khí nén 2 dòng, thương hiệu SORL Cơ cấu phanh loại tang trống Phanh dừng sử dụng bầu phanh tích năng (lốc-kê), dẫn động khí nén giúp hệ thống phanh hoạt động tin cậy, an toàn Bình khí nén chế tạo bằng hợp kim nhôm bền bỉ.Trang bị phanh khí xả (phanh cuppo) hỗ trợ đi đường đèo dốc
Hình 1.7 Hệ thống phanh trên Thaco Auman C240
DANH MỤC ĐƠN VỊ AUMAN C240
Kích thước tổng thể (DxRxC) mm 11790x2500x3760
Kích thước lọt lòng thùng
Vệt bánh trước/sau mm 2014/1860
Chiều dài cơ sở mm 5900+1350
Khoảng sáng gầm xe mm 270
Khối lượng bản thân kg 8200
Khối lượng chở cho phép kg 13850
Khối lượng toàn bộ kg 24000
Số chở ngồi Chỗ 2 ĐỘNG CƠ
Tên động cơ CUMMINS ISDe270 40
Loại động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xi lanh thẳng hàng turbo tăng áp, phun nhiên liệu điện tử (common rail)
Dung tích xi lanh cc 6690
Công suất cực đại/ tốc độ quay Kw/(v/p) 198/2500
Mô men cực đại/ tốc độ quay Nm/(v/p) 970/1400~1600
Ly hợp 1 đĩa ma sát khô, dẳn động thủy lực, trợ lực khí nén
Hộp số Cơ khí 8 tiến,1 lùi
Tỉ số truyền ih1=9.32, ih2=6.09, ih3=4.06, ih4=3.1, ih5=2.3, ih6=1.5, ih7=1, ih8=0.76, iR=9.28
Tỷ số tuyền lực chính 5.286
HỆ THỐNG LÁI Trục vít êcu, trợ lực thủy lực
HỆ THỐNG PHANH Phanh khí nén,tác động 2 dòng, cơ cấu phanh tang trống
Trước Phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn thủy lực
Sau Phụ thuộc, lá nhíp ĐẶT TÍNH
Bán kính quay vòng nhỏ nhất m 10.8
Tốc độ tối đa Km/h 95
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật Thaco Auman C240
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN XE CHỞ GÀ CON
Chọn vật liệu cho thùng lạnh
gà con trên cơ sở xe sắt xi Thaco Auman C240
Chương 1 : Giới thiệu tổng quan về tình hình sản xuất thùng xe tải ở Việt Nam
Giới thiệu thông số xe chassis Thaco Auman C240 cũng như những yêu cầu cơ bản trong quá trình thiết kế thùng xe ô tô
Chương 2: Tiến hành tính toán thiết kế các chi tiết trên xe chở gà con
Chương 3 : Tính toán động học và động lực học ô tô Kiểm tra các thông số so với các quy chuẩn do Bộ Giao Thông Vận Tải ban hành hiện tại
Chương 4 : Tiến hành kiểm nghiệm bền các chi tiết tổng thành ô tô thiết kế Chương 5 : Xây dựng quy trình thi công thùng chở gà con
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1
1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài 1
1.2 Công dụng yêu cầu của xe chở gà con 1 ngày tuổi 2
1.3 Giới thiệu xe cơ sở Thaco Auman C240 4
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN XE CHỞ GÀ CON 8
2.1 Kết cấu thùng chở gà con 8
2.2 Chọn vật liệu cho thùng lạnh 10
2.2.1 Chọn vật liệu cách nhiệt 10
2.2.2 Chọn vật liệu bề mặt 11
2.3.3 Panel vách trên và sàn thùng 15
2.3.5 Khoang chứa thiết bị chuyên dụng 17
2.4 Tính toán số lượng gà con chở được 19
2.5 Tính chọn hệ thống sưởi cho xe chở gà con 22
2.6 Khối lượng và phân bố khối lượng trên xe 23
CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ 30
3.1 Xác định tọa độ trọng tâm 30
3.2 Kiểm tra tính ổn định ô tô 31
3.3.Tính toán động lực học ô tô 35
3.3.1 Đường đặc tính ngoài động cơ 35
3.3.4 Lực kéo trên bánh xe chủ động 37
3.3.5 Lực cản không khí khi di chuyển 38
3.3.6 Nhân tố động lực học D của ô tô 38
3.3.7 Gia tốc di chuyển ô tô 39
3.3.8 Tính toán kiểm tra khả năng tăng tốc của ô tô 40
3.3.9 Xác định quãng đường tăng tốc ô tô 41
3.3.10 Khả năng vượt dốc của ô tô theo điều kiện bám 43
CHƯƠNG 4: TÍNH BỀN CÁC CHI TIẾT TỔNG THÀNH Ô TÔ 45
4.1 Tính bền liên kết thùng hàng với thùng xe 45
4.2 Tính toán độ bền dầm ngang của xe 47
4.3 Tính bền khung xương thùng xe 51
CHƯƠNG 5 : QUY TRÌNH THI CÔNG THÙNG CHỞ GÀ CON 60
5.1 Xây dựng phương án thiết kế ô tô tải chở gà con 60
5.2 Quy trình tính toán thiết kế 60
5.3 Quy trình lắp đặt và kiểm tra 61
Hình 1.1 Xe chở gà con nhập khẩu trực tiếp từ Hà Lan 3
Hình 1.2 Tổng thể chassis Thaco Auman C240 4
Hình 1.4 Thông số động cơ Thaco Auman 5
Hình 1.5 Hộp số động cơ Thaco Auman C240 5
Hình 1.6 Khung gầm của Thaco Auman C240 6
Hình 1.7 Hệ thống phanh trên Thaco Auman C240 6
Hình 2.1 Bản vẽ tổng thể xe chở gà con 8
Hình 2.2 Bản vẽ tổng thể thùng lạnh chở gà 9
Hình 2.4 Kích thước panel vách trước 14
Hình 2.6 Khung xương sàn panel dưới 15
Hình 2.7 Tuyến hình cửa sau xe chở gà 16
Hình 2.8 Khoang chứa thiết bị chuyên dụng 17
Hình 2.9 Mẫu Heering 45 do Hà Lan sản xuất 17
Hình 2.10 Bản vẽ tổng thể thùng thiết kế 18
Hình 2.11 Giở chở gà con xe thiết kế 19
Hình 2.12 Mô phỏng xe chở gà trên Catia v5 19
Hình 2.13 Xe chở gà con khi lắp trên thùng thiết kế 20
Hình 2.14 Tuyến hình xe chở gà 21
Hình 2.17.Mặt cắt sàn xe 25
Hình 2.20 Tuyến hình panel cửa sau 27
Hình 2.21 Phân bố tải trọng xe thiết kế 29
Hình 3.1 Giới hạn lật khi lên dốc 31
Hình 3.2 Giới hạn lật khi xuống dốc 32
Hình 3.3 Góc giới hạn nghiêng lật ngang 32
Hình 3.4 Sơ đồ quay vòng ô tô 33
Hình 3.4 Đồ thị đường đặc tính động cơ ô tô 36
Hình 3.5 Đồ thị cân bằng lực kéo 38
Hình 3.6 Đồ thị gia tốc J-V 40
Hình 3.7 Đồ thị nhân tố động lực học D-V 40
Hình 3.8 Đồ thị quãng đường tăng tốc ô tô 43
Hình 4.1 Bản vẽ bát chống xô 46
Hình 4.2 Biểu đồ phân bố lực trên một dầm ngang 48
Hình 4.3 Biểu đồ lực cắt 48
Hình 4.4 Momen uốn của dầm ngang 49
Hình 4.5 Biểu đồ chuyển vị 49
Hình 4.6 Biểu đồ ứng suất 50
Hình 4.7 Ứng suất uốn của dầm ngang khi phanh cực đại 50
Hình 4.8 Sơ đồ tính toán 52
Hình 4.9 Sơ đồ tiết diện tính toán 53
Hình 4.10 Sơ đồ lực tác dụng 53
Hình 4.11 Biểu đồ chuyển vị 54
Hình 4.12 Biểu đồ momen uốn 54
Hình 4.14 biểu đồ lực tác dụng 57
Hình 4.15 Biểu đồ chuyển vị 58
Hình 4.16 Biểu đồ momen uốn 58
Hình 4.17 Biểu đồ ứng suất 59
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật Thaco Auman C240 7
Bảng 2.1 Các thông số chính của vật liệu cách nhiệt Styrofoam RTM 10
Bảng 2.2 Các thông số chính của vật liệu bề mặt PE-STGW 11
Bảng 2.4 Thông số tính toán tải gà con 28
Bảng 2.5 Các thành phần khối lượng phân bố trên xe 29
Bảng 3.1 Thông số tính toán ổn định 30
Bảng 3.2 Thông số tính toán phân bố tải trọng 30
Bảng 3.3 Thông số tính toán chiều cao trọng tâm 31
Bảng 3.4 Tính toán ổn định ô tô 33
Bảng 3.5 Thông số tính toán đặc tính động cơ ô tô 35
Bảng 3.8 Thông số tính toán lực cản không khí 39
Bảng 3.9 Thông số tính toán nhân tố động lực học ô tô 39
Bảng 3.10 Thông số tính toán gia tốc di chuyển 39
Bảng 3.11 Tính toán thời gian tăng tốc của ô tô 42
Bảng 3.12 Kết quả tính toán động lực học kéo ô tô 44
Bảng 4.1 Bảng thông số tính bền ô tô 45
Bảng 4.2 Bảng thông số tính bền dầm ngang 47
Bảng 4.3 Các thông số tính toán bền khung 51
Bảng 4.4 Kết quả tính toán tải trọng 56
Bảng 6.1 Thông số sau thiết kế 63
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài
Hiện nay, đất nước đang giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa, các ngành công nông, thương nghiệp đang phát triển nhanh kéo theo đó nhu cầu vận chuyển hàng hóa ngày càng tăng Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động phù hợp với điều kiện hạ tầng cơ sở nước ta đã tạo cho ô tô trở thành phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hóa 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 càng được cải thiện tính năng, tải trọng vận chuyển, tốc độ, tính kinh tế, khả năng vận hành phù hợp từng nhu cầu sử dụng Các loại ô tô chuyên dụng với nhưng công năng khác nhau, phù hợp với những mục đích sử dụng khác nhau cũng được ra đời và phát triển
Hiện nay, ở nước ta ngành công nghiệp chế tạo ô tô chưa phát triển, chủ yếu là gia công, lắp ráp cho các hãng ngoài nước Lĩnh vực chế tạo xe chuyên dụng cũng còn khá mới mẽ và còn nhiều hạn chế, mặc dầu nhu cầu sử dụng ô tô chuyên dụng là rất lớn và được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành sản xuất, vận tải Bên cạnh đó lĩnh vực chế tạo ô tô chuyên dụng trên cơ sơ xe chassis nhập khẩu được xem là khá phù hợp với điều kiện của nước ta Đây là điệu kiện để phát triển lĩnh vực chế tạo ô tô chuyên dụng trong nước Nền kinh tế nước ta đang ngày càng phát triển, kéo theo ngành dịch vụ vận chuyển cũng đòi hỏi một nhu cầu vận chuyển rất cao Đặc biệt trong ngành vận chuyển gia cầm như gà vịt với số lượng lớn Nhưng lĩnh vực chế tạo xe đông lạnh trong nước vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu cả về chất lượng cũng như số lượng, ô tô vận chuyển gia cầm vẫn chủ yếu phải nhập khẩu từ nước ngoài nên giá thành cao Với những điều kiện thực tiển trên, em thực hiện đề tài thiết kế xe chở gà con trên cơ sở xe tải THACO AUMAN C240 nhằm mục đích thiết kế xe vận chuyển gà con đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, phù hợp với điều kiện sử dụng trong nước, hạ giá thành so với xe nhập khẩu, phát huy hết nguồn lực trong nước
1.2 Công dụng yêu cầu của xe chở gà con 1 ngày tuổi Ô tô chở gà con 1 ngày tuổi là loại ô tô dùng để vận chuyển gà con từ trại ấp tới trang trại chăn nuôi trong một thời gian cố định.Sản phẩm là một giải pháp toàn diện nhằm duy trì một môi trường sinh thái ổn định như tại trang trại trong suốt quá trình vận chuyển mặc cho khí hậu bên ngoài thay đổi từng giờ Với hệ thống điều khiển tuần hoàn không khí tự động (lấy Oxy - làm mát khí - xả CO2 - Lọc bụi không khí) và hệ thống kiểm soát nhiệt độ không khí tự động giúp đàn gà con luôn trong điều kiện an toàn và được giám sát liên tục bởi người điều khiển xe Do tính chất phức tạp nên đa số loại xe này được nhập khẩu trực tiếp từ châu âu hoặc được chuyển giao công nghệ từ châu âu Một số điều lưu ý khi vận chuyển gà con :
- Thời gian vận chuyển là 48 giờ Gà con chọn vận chuyển vào lúc sáng sớm hoặc chiều mát
- Lựa chọn phương pháp phù hợp, người vận chuyển phương tiện có thể tham khảo ý kiến của chuyên gia
- Xe vận chuyển cần đảm bảo đã khử trùng 100%
- Giữ nhiệt độ trong thùng ở mức 32-35 ° C bằng cách tối ưu hóa nhiệt độ của không khí lưu thông và tốc độ của nó trong khoang hành lý (có thể tìm thấy dung dịch trong hộp làm mát)
- Cung cấp chất dinh dưỡng cho gà trong quá trình vận chuyển như nước, điện giải, vitamin …
- Quá trình bốc gà con lên xe cần thực hiện nhanh chóng
- Điều chỉnh số lượng gà trong mỗi hộp sao cho đảm bảo nhiệt độ cho gà
- Lái xe có tinh thần tốt, trạng thái tốt
Hình 1.1 Xe chở gà con nhập khẩu trực tiếp từ Hà Lan
Xe thiết kế phải đảm bảo yêu cầu bảo quản thích hợp đối với các loại hàng hóa trong suốt quá trình vận chuyển
Thùng vận chuyển gà cần đảm bảo yêu cầu kín khít cao, cách nhiệt để tránh mất nhiệt gây tổn thất công suất và tránh rỉ rét khung xương Do hàng hóa vận chuyển là gà con do đó cần đảm bảo có thể xả nước nước thải và phân gà con Hệ thống điều hòa không khí cần phân bố đều trong thùng nên cần có khe hở để lưu thông không khí trong thùng Đảm bảo tính an toàn khi vận chuyển, không làm hỏng hóc hàng hóa khi vận chuyển Xe phải trang bị cơ cấu khóa nắp thùng, cơ cấu an toàn, thùng phải đủ bền và cứng vững
Kết cấu gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá thành thấp
Dễ bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa, thao tác vận hành đơn giản
1.3 Giới thiệu xe cơ sở Thaco Auman C240
Hình 1.2 Tổng thể chassis Thaco Auman C240
Xe tải Auman C240 là dòng xe tải Auman thuộc phân khúc tải nặng trên thị trường, đây là dòng xe tải được Thaco ra mắt từ đầu năm 2018, với nhiều tính năng ưu việt Đây sẽ là một sản phẩm cạnh tranh rất tốt trong phân khúc xe tải Auman 3 chân của Thaco Auman C240 E 4 với tải trọng thiết kế cho phép chở 15 tấn, sau khi đóng thùng tải trọng được phép chở hàng là 14 tấn Xe được trang bị động cơ Cummins – Mỹ, đồng bộ với hộp số FAST, giúp xe vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu
Thaco Auman C240 được trang bị động cơ CUMMINS ISDe270 40 (Mỹ) tiêu chuẩn khí thải Euro 4 Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử Common Rail, động cơ mạnh mẽ và bền bỉ, chất lượng ổn định và tiết kiệm nhiên liệu
Hình 1.4 Thông số động cơ Thaco Auman
Hộp số được sử dụng trên Thaco Auman C240 là FAST 8JS118TC-B (Mỹ) cơ khí, số sàn, 08 số tiến, 01 số lùi với tính năng vượt trội, giúp xe vận hành linh hoạt trên mọi địa hình
Hình 1.5 Hộp số động cơ Thaco Auman C240
Khung gầm của Auman C240 : Được sử dụng hệ thống khung gầm cứng vững mạnh mẽ với: Dầm cầu trước tiết diện chữ “I” chế tạo từ thép đúc, có kích thước lớn, tăng khả năng chịu tải Cầu sau khả năng chịu tải lớn (26 tấn), tỉ số truyền cầu i = 5,286 giúp xe vận hành mạnh mẽ
Hình 1.6 Khung gầm của Thaco Auman C240
Hệ thống phanh trên Thaco Auman C240 :
Auman C240.E4 trang bị hệ thống phanh khí nén 2 dòng, thương hiệu SORL Cơ cấu phanh loại tang trống Phanh dừng sử dụng bầu phanh tích năng (lốc-kê), dẫn động khí nén giúp hệ thống phanh hoạt động tin cậy, an toàn Bình khí nén chế tạo bằng hợp kim nhôm bền bỉ.Trang bị phanh khí xả (phanh cuppo) hỗ trợ đi đường đèo dốc
Hình 1.7 Hệ thống phanh trên Thaco Auman C240
DANH MỤC ĐƠN VỊ AUMAN C240
Kích thước tổng thể (DxRxC) mm 11790x2500x3760
Kích thước lọt lòng thùng
Vệt bánh trước/sau mm 2014/1860
Chiều dài cơ sở mm 5900+1350
Khoảng sáng gầm xe mm 270
Khối lượng bản thân kg 8200
Khối lượng chở cho phép kg 13850
Khối lượng toàn bộ kg 24000
Số chở ngồi Chỗ 2 ĐỘNG CƠ
Tên động cơ CUMMINS ISDe270 40
Loại động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xi lanh thẳng hàng turbo tăng áp, phun nhiên liệu điện tử (common rail)
Dung tích xi lanh cc 6690
Công suất cực đại/ tốc độ quay Kw/(v/p) 198/2500
Mô men cực đại/ tốc độ quay Nm/(v/p) 970/1400~1600
Ly hợp 1 đĩa ma sát khô, dẳn động thủy lực, trợ lực khí nén
Hộp số Cơ khí 8 tiến,1 lùi
Tỉ số truyền ih1=9.32, ih2=6.09, ih3=4.06, ih4=3.1, ih5=2.3, ih6=1.5, ih7=1, ih8=0.76, iR=9.28
Tỷ số tuyền lực chính 5.286
HỆ THỐNG LÁI Trục vít êcu, trợ lực thủy lực
HỆ THỐNG PHANH Phanh khí nén,tác động 2 dòng, cơ cấu phanh tang trống
Trước Phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn thủy lực
Sau Phụ thuộc, lá nhíp ĐẶT TÍNH
Bán kính quay vòng nhỏ nhất m 10.8
Tốc độ tối đa Km/h 95
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật Thaco Auman C240
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN XE CHỞ GÀ CON 2.1 Kết cấu thùng chở gà con
Thùng chở gà con được thiết kế là loại thùng bảo ôn đảm bảo được nhiệt độ, độ ẩm không khí khi vận chuyển gà con từ trang trại đến khách hàng Thùng vận chuyển có kết cấu như sau:
Các vách thùng là những mảng panel được làm bằng vật liệu composite nguyên khối ở giữa là vật liệu cách nhiệt Các vách thùng được liên kết với nhau bằng keo dán chuyên dùng Thùng sẽ chia làm 2 khoang riêng biệt, 1 khoang dùng để chở gà con và
1 khoang dùng để lắp các thiết bị chuyên dụng như động cơ, máy điều hòa không khí… Của sau sẽ dùng thùng hệ thống cửa khóa kiểu container
Hình 2.1 Bản vẽ tổng thể xe chở gà con
Về cơ bản các mảng là những tấm panel sandwich cấu tạo từ: một lớp xốp cách nhiệt bên trong và hai lớp vật liệu bề mặt bên ngoài, chúng được ép chặt với nhau bằng keo kết dính Đối với từng mảng panel do yêu cầu chịu tải, độ bền và điều kiện môi trường khác nhau nên việc thiết kế các mảng panel này có sự khác nhau
Kích thước thùng lạnh
Panel bên được tạo nên bởi hai lớp vật liệu bề mặt là Pecolit và lớp cách nhiệt bên trong bằng vật liệu Styrofoam RTM có bề dày 100 (mm) Hai mặt được kết dính vào nhau bằng keo Henkel và được ép lại thành khối Vật liệu được tạo ra bởi các kích thước đồng nhất, tạo cho bề mặt ngoài của vách bên có độ phẳng tuyệt đối Bề dày của lớp vật liệu bề mặt sẽ quyết định đến độ bền của panel khi chịu tải Do khả năng chịu tải của tấm panel tập trung chủ yếu ở lớp bề mặt, nên bề dày của lớp vật liệu bề mặt sẽ quyết định đến độ bền của panel Ta chọn lớp bề mặt 1 mm Vậy lớp panel 2 bên sẽ dày 102 mm, cao 2500 mm và dài 8000 mm
Cũng như panel vách bên, panel vách trước cũng có kích thước 102 mm, cao 2480mm và dài 2250 mm
Hình 2.4 Kích thước panel vách trước
2.3.3 Panel vách trên và sàn thùng
Panel vách trên có kích thước dài 8000 mm , rộng 2250 mm và dày 102 mm Sàn thùng có cùng kích thước với panel vách trên
Hình 2.6 Khung xương sàn panel dưới
Hai cửa được sản xuất theo dạng panel như các mãng panel khác gồm 1 lớp cách lớp bằng nhiệt và 2 lớp bề mặt Pecolit kèm các chi tiết kèm theo cũng được đồng bộ Trên vành cửa được kẹp lớp cao su để đảm bão kín khít, tránh thất thoát nhiệt.Các bản lề cửa được đúc định hình bằng hợp kim nhôm, bộ khóa và móc gài sử dụng thép không rỉ, khe hở cánh cửa được thiết kế có nhiều môi chặn ngăn không khí lạnh thoát ra ngoài Ngoài ra còn còn tạo thêm 2 khoảng thoát khí để không khí trong thùng được tối ưu hơn
Hình 2.7 Tuyến hình cửa sau xe chở gà
2.3.5 Khoang chứa thiết bị chuyên dụng
Do tính chất hàng hóa chuyên chở nên chúng ta cần thiết kế riêng một khoang riêng để chứa các thiết bị phụ như động cơ riêng, hệ thống điều hòa không khí cho gà con, các dây điện và dây dẫn… Việc này thiết kế dựa trên mẫu xe Hà Lan sản xuất
Hình 2.8 Khoang chứa thiết bị chuyên dụng
Khoang chứa này có khung là sắt □90x90, vách đường làm bằng thép CT3 Phía trước thùng có lắp thêm cửa dạng đóng mở để tiện sữa chữa lắp đặt khi có vấn đề phát sinh
Hình 2.9 Mẫu Heering 45 do Hà Lan sản xuất
Hình 2.10 Bản vẽ tổng thể thùng thiết kế
Việc thiết kế thêm khoang chứa các thiết bị chuyên dụng sẽ chiếm mất một phần kích thước của xe, giảm số gà vận chuyển được Nhưng thay vào đó thùng xe sẽ đáp ứng được tính an toàn khi vận chuyển, bởi vì gà con phải được đảm bảo sức khỏe trong quá trình vận chuyển đến nông trại
Ngoài ra việc có thêm khoang chứa hệ thống chuyên dụng sẽ đảm bảo cho các bộ phận như động cơ, máy điều hòa, quạt tránh được các tác động của môi trường, từ đó giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng cho xe thiết kế Đối với mẫu xe chở gia cầm loại chở gà, vịt con, gà giống không được bắt gặp nhiều trên đường Cũng có lẽ nhu cầu vận chuyển con giống đi đường dài khá ít, và yêu cầu phải đóng loại thùng đặc biệt hơn nhiều so với gà thịt
Xe chở gia cầm giống có kiểu dáng giống với loại thùng kín thông thường nhưng được thiết kế rất nhiều lỗ thoáng kiểu của sổ Loại xe chở gà con giống phải đáp ứng được nhu cầu thông gió, nhưng không quá nhiều do con giống còn nhỏ và sức còn yếu
Tính toán số lượng gà con chở được
Giỏ chở gà con con có khối lượng 1kg, 1 giỏ có thể chứa 100 con gà con với 1 con gà con có khối lượng khoảng 45gr Xe thiết kế có thể chở 24 xe chở gà con tương đương với 57600 con gà con 1 lần vận chuyển
Hình 2.11 Giở chở gà con xe thiết kế
Hình 2.12 Mô phỏng xe chở gà trên Catia v5
Hình 2.13 Xe chở gà con khi lắp trên thùng thiết kế Đối với phương pháp vận chuyển gà con lên thùng xe Ta có 2 phương pháp sau:
Thiết kế hệ thống nâng hạ bửng với hệ thống 2 xi lanh nâng và 2 xi lanh hạ Đối với phương án này sẽ tốn thêm chi phí cho phần bửng nâng Nhưng đổi lại sẽ thuận tiện cho việc vận chuyển gà lên và xuống xe
Trang trại đã xây dựng một khu vực riêng để vận chuyển gà lên và xuống xe Từ đó xe có thể đậu và lên xuống xe gà con một cách dễ dàng Tuy nhiên phương án này chỉ phù hợp với xe chạy hợp đồng với trang trại hoặc xe được thiết kế riêng cho trang trại
Giả sử xe thiết kế chỉ vận chuyển cho trang trại đã được xây dựng khu vực lên xuống gà con Nên việc thiết kế thêm bửng nâng là không cần thiết Đổi lại việc vận chuyển gà con cũng không được thực hiện thường xuyên nên việc không thiết kế thêm bửng nâng là hợp lý
Hình 2.14 Tuyến hình xe chở gà
Xe chở gà giống 1 ngày tuổi là một giải pháp vận chuyển thông dụng tại Châu Âu thay thế cho giải pháp vận chuyển bằng đường hàng không ngày càng đắt đỏ và kiểm soát gắt gao về dịch cúm gia cầm của chính phủ
Xe chở gia cầm giống có kiểu dáng giống với loại thùng kín thông thường nhưng được thiết kế rất nhiều lỗ thoáng kiểu của sổ Loại xe chở gà con giống phải đáp ứng được nhu cầu thông gió, nhưng không quá nhiều do con giống còn nhỏ và sức còn yếu Nếu sử dụng loại thùng quá thoáng dẫn tới việc gà con có thể bị yếu đi trong quá trình vận chuyển
Thường thì xe chở gia cầm giống thường được lắp thêm quạt gió để đảm bảo lưu thông không khí trong thùng xe được tốt nhất
Tính chọn hệ thống sưởi cho xe chở gà con
Tính nhiệt thùng chở gà con là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi vào thùng Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó trở lại môi trường nóng, đảm bảo sự chênh lệch nhiết độ ổn định giữa thùng chờ gà và không khí bên ngoài
Mục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt là để xác định năng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt
Do xe vận chuyển là gà con 1 ngày tuổi Nên việc tính toán thiết kế chọn hệ thống điều hòa không khí cho gà con cần được thực hiện bởi các chuyên gia có kiến thức củng như kinh nghiệm về lĩnh vực này
Hiện tại một số công ty ở Việt Nam vẫn đang tính toán và thiết kế loại xe này nhưng chủ yếu thiết kế phần cơ khí Phần tính toán hệ thống điều hòa không khí vẫn được những công ty nước ngoài như Heering Holland ( Hà Lan), VEIT (Đức) chuyển giao công nghệ về việt nam
Dựa trên catalog cùng chiều dài kích thước xe Heering 90 từ Heering Holland Ta chọn hệ thống điều hòa không khí theo catalog Cơ bản gồm các bộ phận sau: Một bộ hệ thống làm có công suất 30 KW, một bộ hệ thống sưởi có công suất 22 KW
Bởi vì hàng vận chuyển là gà con nên ta cần đảm bảo hệ thống cần được hoạt động xuyên suốt quá trình vận chuyển Nên chọn một động cơ đẫn động riêng là hợp lý Ngoài ra cần lắp thêm các cảm biến để có thể nhận biết được sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm cũng như nồng độ CO2 khi vận chuyển Gồm 6 cảm biến nhiệt độ phân bổ theo chiều dài xe,
1 cảm biến CO2 và 1 cảm biến RH (relative Humidity).Trong quá trình vận chuyển cần đảm bảo nhiệt độ gà con giao động trong khoảng 39-40 o C, đảm bảo độ ẩm không khí ở khoảng 50% đến 60 % và nồng độ CO2 nằm trong khoảng 500 đến 600 ppm
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ
Xác định tọa độ trọng tâm
Stt Thông số tính toán ổn định
Thông số tính toán Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiều dài cơ sở Lcs mm 6575
2 Vết bánh sau phía ngoài Wt mm 2200
3 Khối lượng bản thân G0 kg 8200
Phân bố lên trục 1 Z1 kg 3700
Phân bố lên trục 2 Z2 kg 4500
4 Khối lượng toàn bộ Gtb kg 14952
Phân bố lên trục 1 Z ’ 1 kg 4832
Phân bố lên trục 2 Z’2 kg 10120
5 Bán kính quay vòng nhỏ nhất Rmin m 10.8
Bảng 3.1 Thông số tính toán ổn định
Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến các cầu :
+ Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến trục 1 : Z L 2 a= G
+ Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến trục 2 : b = L – a
Với : Lcs – Chiều dài cơ sở tính toán (mm) L = 6575 mm
Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu sau : b = L – a
TT Thaco Auman C240 Thông số tính toán
Z2(kg) Z1(kg) Lcs(mm) a(mm) b(mm)
Bảng 3.2 Thông số tính toán phân bố tải trọng
Chiều cao trọng tâm được xác định dựa vào các thành phần khối lượng và tọa độ trọng tâm của chúng theo công thức sau : ( i gi ) g h G h
Với : hg là chiều cao trọng tâm ô tô
Gi là khối lượng thành phần các khối lượng (xe cơ sở, thùng hàng…)
Stt Bảng Thông số tính toán chiều cao trọng tâm
1 Thành phần khối lượng Gi (kg) hi ( mm)
2 Khối lượng và chiều cao trọng tâm của ô tô cơ sở 8200 1050
3 Khối lượng và trọng tâm của thùng hàng 1849 1850
4 Khối lượng và chiều cao trọng tâm chắn bùn bảo hiểm 100 600
5 Khối lượng bản thân và chiều cao trọng tâm 10149 2350
6 Khối lượng và chiều cao trọng tâm hàng hóa 4608 2400
7 Khối lượng và chiều cao trọng tâm của kíp lái 195 1500
8 Khối lượng toàn bộ và chiều cao trọng tâm 14952 2360
Bảng 3.3 Thông số tính toán chiều cao trọng tâm
Kiểm tra tính ổn định ô tô
Tính ổn định của ô tô là khả năng đảm bảo giữ được quỹ đạo chuyển động theo yêu cầu trong mọi điều kiện khai thác khác nhau như khi quay vòng, khi phanh, hoặc khi chuyển động trên đường dốc (đường có độ nghiêng dọc hoặc nghiêng ngang )…
Góc giới hạn lật khi lên dốc:
Hình 3.1 Giới hạn lật khi lên dốc
Góc giới hạn lật khi xuống dốc:
Hình 3.2 Giới hạn lật khi xuống dốc
Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang:
Hình 3.3 Góc giới hạn nghiêng lật ngang
Vận tốc chuyển động giới hạn của ôtô khi quay vòng với bán kính quay vòng:
Xác định bán kính quay vòng tính tới tâm đối xứng dọc ô tô:
Với θ1 là góc quay lớn nhất bánh xe dẫn hướng ngoài
H là khoảng cách hai tâm trụ đứng trước , H = 1.9 m
Hình 3.4 Sơ đồ quay vòng ô tô
Bảng kết quả tính toán ổn định ô tô a (mm) b (mm)
Bảng 3.4 Tính toán ổn định ô tô
Nhận xét : các giá trị về giới hạn ổn định của ô tô thiết kế khi đầy tải thỏa mản các tiêu chuẩn hiện hành và đảm bảo ô tô chuyển động ổn định trên địa hình ô tô công cộng
Bảng 14 Thông số tính toán động lực học ô tô
THÔNG SỐ Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Khối lượng phân bố ô tô G Kg 23870
Khối lượng phân bố lên cầu chủ động
Khối lượng phân bố lên cầu chủ động
Bán kính bánh xe rbx mm 0.478
Hệ số cản không khí k Kg.s2/m4 0.6
Hệ số sử dụng khối lượng bám - 1.2 ĐỘNG CƠ
Công suất lớn nhất Nemax Kw 198
Số vòng quay ứng với công suất cực đại nN vg/ph 2500
Số vòng quay ứng với mômen cực đại nM vg/ph 1600
Hệ số chủng loại động cơ a 0.89 b 1.55 c 1.44
Tỉ số truyền hộp số
Tỉ số truyền cầu chủ động 5.286
Tính toán động lực học ô tô
3.3.1 Đường đặc tính ngoài động cơ
- Ta dùng công thức thực nghiệm của Laydecman:
+ Ne - Công suất động cơ ở tốc độ quay ne
+ Nemax - Công suất lớn nhất của động cơ
+ nN - Tốc độ quay động cơ ở công suất Nmax
+ a, b, c - Hệ số thực nghiệm kể đến sự ảnh hưởng của buồng cháy và loại động cơ
+ N e - Công suất động cơ ở tốc độ quay n e
+n e – Tốc độ quay của trục khuyu động cơ ứng với N e
Ta có kết quả như sau : Đường đặc tính động cơ ne(v/p) 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 Ne(kw) 56.03 78.47 101.34 123.76 144.86 163.74 179.55 1491.41 198.44 199.75 198 Me(N.m) 874.65 918.78 949.23 966.02 969.13 958.56 934.33 896.42 844.83 779.58 741.82
Bảng 3.5 Thông số tính toán đặc tính động cơ ô tô
Hình 3.4 Đồ thị đường đặc tính động cơ ô tô
Vận tốc lớn nhất khi ô tô di chuyển V(km/h)
+ n (vg/ph) –Số vòng quay lớn nhất của động cơ: n = *n N, =1,1
+ n N - Số vòng quay tương ứng công suất cực đại của động cơ; (vòng/phút)
+ R bx – bán kính làm việc của bánh xe; (m)
+ i o – Tỉ số truyền của truyền lực chính ô tô;
+ i C – Tỉ số truyền nhỏ nhất hộp số ô tô
3.3.4 Lực kéo trên bánh xe chủ động
+ - Hiệu suất truyền lực chính;
+ M e - Momen xoắn trên trục khuỷu của động cơ
+ =1,1 – Hệ số tỉ lệ giữa số vòng quay lớn nhất của động cơ với số vòng quay; tương ứng công suất cực đại của động cơ;
+ r bx – bán kính làm việc của bánh xe; (m)
+ i o – Tỉ số truyền của truyền lực chính ô tô;
+ i hi – Tỉ số truyền của hộp số ở tay số thứ I;
Sau khi tính toán ta có được bảng kết quả sau :
Bảng 3.6 Vận tốc di chuyển cho từng tay số (km/h)
Bảng 3.7 Thông số lực kéo động cơ (N.m)
Hình 3.5 Đồ thị cân bằng lực kéo
3.3.5 Lực cản không khí khi di chuyển
+ K – Hệ số cản không khí
+ F = B 01 * H (m 2 ) – diện tích cản gió chính diện của ô tô
+ V (m/s) – Vận tốc tương đối giữa ô tô và không khí
3.3.6 Nhân tố động lực học D của ô tô
Nhân tố động lực học được xác định theo công thức : D i P ki P w
+ P ki - lực kéo ở tay số thứ i của ô tô : ( e hi 0 ) ki bx
+ M e - Mô men xoắn của động cơ : lấy theo đường đặc tính tốc độ ngoài + i hi - Tỷ số truyền tay số thứ i trong hộp số
+ i 0 - Tỷ số truyền của truyền lực chính
3.3.7 Gia tốc di chuyển ô tô
+ D – Nhân tố động lực học
+ i hi - Tỷ số truyền tay số thứ i trong hộp số
Sau khi tính toán ta có bảng thông số như sau :
Bảng 3.8 Thông số tính toán lực cản không khí
Bảng 3.9 Thông số tính toán nhân tố động lực học ô tô
Bảng 3.10 Thông số tính toán gia tốc di chuyển
Nhân tố động lực học D
Hình 3.6 Đồ thị gia tốc J-V
Hình 3.7 Đồ thị nhân tố động lực học D-V
3.3.8 Tính toán kiểm tra khả năng tăng tốc của ô tô
Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ V1 đến tốc độ V2 là :
J dv dt dv t dv dt J J
Trong đó : J (m/s 2 ) là gia tốc chuyển động ô tô
V(km/h) Đồ Thị Gia Tốc J-V
Ta sử dụng phương pháp đồ thị giải tích phân trên Từ đồ thị gia tốc của ô tô chia đường cong gia tốc thành nhiều đoạn nhỏ và giả thiết rằng trong mỗi khoảng tốc độ nhỏ ứng với đoạn đường cong đó thì ô tô tăng tốc với một gia tốc không đổi.Giả thiết trong mỗi khoảng tốc độ nhỏ Vi – Vi+1 ứng với mỗi đường cong thì ô tô tăng tốc với một gia tốc không đổi
= Trong đó Jitb = (Ji1+Ji2)/2
(Ji1+Ji2) tương ứng với điểm đầu và điểm cuối của khoảng tốc độ chọn
Thời gian tăng tốc từ tốc độ Vmin đến tốc độ Vmax xác định theo công thức :
3.3.9 Xác định quãng đường tăng tốc ô tô
Quãng đường tăng tốc của ô tô được xác định bằng công thức :
Sử dụng phương pháp đồ thị trên cơ sở đồ thị thời gian tăng tốc vừa lập để giải thích tích phân này Chia đường cong thời gian tăng tốc ra làm nhiều đoạn nhỏ và thừa nhận rằng trong mỗi khoảng thay đổi tốc độ ứng với đoạn này ô tô di chuyền đều với tốc độ trung bình :
Trang 42 Áp dụng phương pháp tính gần đúng tích phân xác định theo công thức hình thang
Từ đó ta xác định được công thức tính S(v) như sau :
Trong đó : Δti = ti+1 – ti (s) : Thời gian tăng tốc tại số thứ i ứng với Vi, Vi+1
Bảng 3.11 Tính toán thời gian tăng tốc của ô tô
Từ bảng trên ta tính được :
- Từ bảng trên tính được thời gian tăng tốc của ô tô khi đầy tải từ 0 đến 200m là 17.40 giây, đãm bảo theo yêu cầu QCVN 09:2015/BGTVT: t < 20 + 0,4.G = 25.734 s
Trong đó: G là khối lượng toàn tải
Hình 3.8 Đồ thị quãng đường tăng tốc ô tô
3.3.10 Khả năng vượt dốc của ô tô theo điều kiện bám Độ dốc lớn nhất ô tô vượt được là :
Với : Imax là gia độ dốc lớn nhất ô tô vượt được
Dmax là nhân tố động học lớn nhất của ô tô f là hệ số cản lăn ô tô f= 0.02
Khả năng vượt dốc cực đại của ô tô trên các loại đường tính theo khả năng bám của bánh xe chủ động được tính toán như sau :
Trong đó : = 0.6 là hệ số bám dọc f là hệ số cản lăn f = 0.02
ZG73 kg là khối lượng phân bố lên cầu chủ động
G là khối lượng toàn bộ : G= 14952 kg
Kết Quả Tính Toán Động Lực Học Kéo Ô Tô
STT Thông số Đơn vị Giá trị Giới hạn áp dụng
1 Nhân tố động lực học Dmax 0.631
2 Vận tốc Vmax tính toán Km/h 112.11 ≥ 60
3 Vận tốc Vmax tính theo hệ số cản mặt đường Km/h 112.11
4 Khả năng vượt dốc lớn nhất imax ( đầy tải ) % 21.9 ≥ 20
5 Khả năng vượt dốc theo điều kiện bám % 61.1
6 Thời gian tăng tốc hết quãng đường 200m s 17.40 25.734
Bảng 3.12 Kết quả tính toán động lực học kéo ô tô
Nhận xét : Xe đảm bảo các quy chuẩn do bộ giao thông vận tải đề ra, có thể hoạt động một cách bình thường trên hệ thống đường xá ở việt nam
TÍNH BỀN CÁC CHI TIẾT TỔNG THÀNH Ô TÔ
Tính bền liên kết thùng hàng với thùng xe
Thùng hàng được liên kết với khung xe thông qua 8 bu lông quang và để hạn chế dịch chuyển dọc tương đối của thùng hàng so với dầm dọc, ta lắp thêm bát chống xô
Khi chuyển động các bu lông liên kết chịu tác dụng của 2 loại lực là lực quán tính khi phanh và lực ly tâm khi quay vòng Trong quá trình di chuyển động 2 loại lực này không đồng thời xuất hiện nên chỉ cần lấy giá trị lớn hơn của một trong 2 để tính
Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng thùng hàng Gth kg 1849
2 Khối lượng hàng hóa Ghh Kg 4608
3 Gia tốc phanh lớn nhất Jpmax m/s 2 6.28
4 Bán kính quay vòng nhỏ nhất Rmin m 10.8
5 Vận tốc khi quay vòng V m/s 6.0
6 Số bu lông quang n cái 8
7 Hệ số ma sát giữa dầm dọc và sắt xi kg 0.25
8 Thông số bu lông Loại Vật liệu Mx( kg.cm) Pe ( kg)
Bu lông liên kết M1.8x5 Thép
Bảng 4.1 Bảng thông số tính bền ô tô Để đảm bảo không có sự dịch chuyển giữa thùng hàng và khung xe :
Pms là lực ma sát giữa thùng hàng và dầm dọc khung xe do lực xiết bu lông gây ra và khối lượng thùng hàng + hàng hóa
Pj là lực quán tính do khối lượng thùng hàng và hàng
Lực ma sát do các bu lông gây ra :
Với : fms: là hệ số ma sát giữa khung xe và thùng hàng
Pe : là lực ép do một bu lông M1.8x1.5 n là số bu lông Tính toán ta được Pms > Pj => mối ghép đủ bền
Hình 4.1 Bản vẽ bát chống xô
1 Dầm dọc sắt xi 2 Bu lông quang 3.Dầm dọc thùng
Tính toán độ bền dầm ngang của xe
Bảng thông số tính toán bền dầm thùng
Stt Khối lượng Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng thùng hàng Gth kg 1849
4 Chiều dài tính toán l cm 245
6 Bề rộng sàn thùng B cm 245
7 Khối lượng sàn thùng Gs kg 284.6
8 Khối lượng thành bên, thành trước sau và nóc thùng
Bảng 4.2 Bảng thông số tính bền dầm ngang
Dầm ngang sàn thùng được làm từ thép CT3 định hình có định hình [100x40x4mm và dầm dọc sàn thùng được làm từ thép CT3 định hình có kích thước [140x55x4mm Dầm ngang và dầm dọc được liên kết với nhau bởi phương pháp hàn
Tải trọng hàng hóa tác dụng lên 1 dầm ngang :
+ i là số thanh dầm ngang
+ B là bề rộng sàn thùng
+ Gs là Khối lượng sàn thùng
Q là tải trọng do thành bên của thùng tác dụng lên mỗi đầu dầm ngang:
Gtb là Khối lượng thành bên của thùng
Lực phân bố tải trọng qp lên một dầm ngang thùng phương dọc xe
Trang 48 qp tải trọng lực phanh lên một dầm:
= = = Dùng phần mềm RDM ta tính được kết quả sau :
Hình 4.2 Biểu đồ phân bố lực trên một dầm ngang
Biểu đồ lực cắt trên thanh dầm ngang :
Hình 4.3 Biểu đồ lực cắt
Mô men uốn của dầm ngang do tải trọng hàng hóa và khối lượng phần trên sàn thùng tác dụng lên đầu của một dầm
Hình 4.4 Momen uốn của dầm ngang
Biểu đồ chuyển vị do tải trọng hàng hóa và khối lượng phần trên của thùng ymax = 3.25 mm
Hình 4.5 Biểu đồ chuyển vị
Trang 50 Ứng suất lớn nhất tại điểm liên kết giữa dầm ngang và dầm dọc do tải trọng hàng hóa và khối lượng thành bên thùng tác dụng lên đầu của một dầm, giá trị cực đại là δumax = 70.71 Mpa
Hình 4.6 Biểu đồ ứng suất
Kết luận: δumax< [δu] nên dầm đủ bền ([δu] = 160 MPa) Ứng suất uốn của dầm ngang do lực quán tính khi phanh cực đại của hàng hóa và khối lượng phần trên sàn thùng tác dụng lên đầu của một dầm: δumax = 69.12 Mpa
Hình 4.7 Ứng suất uốn của dầm ngang khi phanh cực đại
Kết luận: δumax< [δu] nên dầm đủ bền ([δu] = 160 MPa)
Tính bền khung xương thùng xe
Các giả thiết tính toán :
Tính bền vách trước và vách hông thùng hàng khi xe đầy tải
Vách trước chịu tác dụng lực do hàng hóa và vách tác dụng lên khi phanh;
Vách hông chịu tác dụng lực li tâm khi quay vòng;
Lấy hệ số ma sát giữa hàng hóa và vách thùng: 0,3-0,4
Bảng thông số tính toán :
Các thông số tính toán
Stt Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng hàng hóa chuyên chở Ghh kg 4608
2 Khối lượng phần trên thùng Gtb kg 1564.4
3 Khối lượng nóc thùng mN kg 284.6
4 Khối lượng thành 1 bên mv kg 318.4
5 Khối lượng vách trước mt kg 80.5
6 Khối lượng vách sau ms kg 106.5
7 Chiều cao lòng thùng hàng H mm 2350
8 Chiều dài thùng hàng L mm 8000
9 Chiều rộng tính toán lòng thùng hàng D mm 2250
10 Số cột một bên thành bên K cây 14
11 Bán kính quay vòng nhỏ nhất Rmin m 10.8
12 Vận tốc khi quay vòng Vqv m/s 6.0
13 Hệ số ma sát giữa thành bên và thùng hàng
14 Tiết diện mặt cắt nguy hiểm cột thành bên
14 Ứng suất cho phép vật liệu [] Kg/cm 2 1200
15 Gia tốc phanh lớn nhất Jpmax 6.28
Bảng 4.3 Các thông số tính toán bền khung
Lực p1 phân bố đều lên từng thanh trụ đứng thành bên do thành bên và hàng hóa gây ra
+ Tải trọng phân bố lên thanh ngang do tải trọng ly tâm khối lượng nóc thùng gây ra
+ Tải trọng phân bố đều lên cột đứng sau p3 do vách sau gây ra:
+ Tải trọng phân bố đều lên cột đứng vách trước p4 do khối lượng vách trước gây ra:
= H =0.11 (kg/mm) Ứng suất cho phép được tính: [] = δ/n = 2400/2 = 1200 kg/cm2
Tiết diện chịu lực: Thành bên thùng được chế tạo bằng thép CT3 có kích thước
40x40x1,2mm, Ứng suất cho phép của vật liệu []0 Mpa
Hình 4.8 Sơ đồ tính toán
- Sơ đồ tiết diện tính toán :
Hình 4.9 Sơ đồ tiết diện tính toán
- Sơ đồ lực tác dụng :
Hình 4.10 Sơ đồ lực tác dụng
Hình 4.11 Biểu đồ chuyển vị
Momen uốn lớn nhất Mumax= 7813925 (N.mm)
Hình 4.12 Biểu đồ momen uốn
Từ kết quả tính toán ta thấy ứng suất uốn lớn nhất : max = 98.57(MPa)
Vậy, khung xương thùng xe đủ bền
Hình 4.13 Biểu đồ ứng suất
Khi ô tô phanh gấp thì vách thùng hàng chịu tác dụng của hai lực quán tính do khối lượng của thùng hàng tính từ sàn thùng lên nóc và khối lượng hàng hóa gây ra Nóc thùng được làm từ khung giàn thép CT3 40x40x1,2mm với 14 thanh ngang và 5 thanh dọc
Tải trọng phân bố phanh cực đại lên vách bên do khối lượng thành bên: max 1
Tải trọng phân bố do phanh cực đại lên nóc thùng do khối lượng nóc thùng: max 2
Tải trọng phân bố do phanh cực đại lên thanh đứng sau thùng do khối lượng vách sau thùng: max 3
Tải trọng phân bố phanh cực đại lên vách trước do khối lượng vách trước và hàng hóa:
Jpmax = 6,26 (m/s2): gia tốc phanh cực đại
H= 2350 (mm): chiều cao trụ đứng vách trước m = 5: số lượng trụ đứng vách trước
L = 2250 (mm): chiều dài thanh ngang vách trước n = 5: số lượng thanh ngang vách trước
Q1 = 80.5+4608 = 4688.5 (kg) fms = 0,4: hệ số ma sát giữa hàng hóa và thùng hàng g = 9,81 (m/s2): gia tốc trọng trường
Kết quả tính toán tải trọng :
Kết quả tính toán tải trọng
Stt Thành phần khối lượng Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Tải trọng phân bố trên mỗi thanh đứng P1 Kg/mm 0.0061
2 Tải trọng phân bố trên mỗi thanh nóc P2 Kg/mm 0.0057
3 Tải trọng phân bố trên mỗi thanh đứng sau P3 Kg/mm 0.04
4 Tải trọng phân bố trên mỗi thanh vách trước P4 Kg/mm 0.05
Bảng 4.4 Kết quả tính toán tải trọng
Vách trước thùng được chế tạo bằng thép 40x40x1,2mm Ứng suất cho phép của vật liệu []0 Mpa
Thành bên thùng được chế tạo bằng thép CT3 có kích thước 40x40x1,2mm Ứng suất cho phép của vật liệu []0 Mpa.Nóc thùng được chế tạo từ thép CT3 kích thước
40x40x1,2mm Ứng suất cho phép của vật liệu []0 Mpa
Sơ đồ tính toán giống như ở phần tính toán bền khung xương khi ô tô quay vòng
Sử dụng phần mềm RDM để tính bền vách trước khi ô tô phanh gấp ta có kết quả tính toán như sau:
Biểu đồ lực tác dụng :
Hình 4.14 biểu đồ lực tác dụng
Hình 4.15 Biểu đồ chuyển vị
Momen uốn lớn nhất Mumax= 138291(N.mm)
Hình 4.16 Biểu đồ momen uốn
Hình 4.17 Biểu đồ ứng suất
Từ kết quả tính toán ta thấy ứng suất uốn lớn nhất : max = 3.54 (MPa)
Vậy, khung xương thùng xe đủ bền
QUY TRÌNH THI CÔNG THÙNG CHỞ GÀ CON
Xây dựng phương án thiết kế ô tô tải chở gà con
Đánh giá tầm quan trọng và nhu cầu sử dụng ôtô đông lạnh trên thị trường hiện nay
Khảo sát chi tiết ưu nhược điểm của các dòng xe đông lạnh đang lưu hành trên thị trường
Tìm hiểu đặc điểm kết cấu của xe cơ sở
Thành lập các phương án thiết kế, phân tích ưu nhược điểm từng phương án để chọn phương án tối ưu nhất
Chọn phương án thiết kế
Quy trình tính toán thiết kế
Tính toán sơ bộ (kích thước, dung tích thùng lạnh, tải trọng, vị trí lắp đặt , phân bố tải trọng) và thiết lập bản vẽ bố trí chung cho phương án thiết kế đã chọn
Tính toán thiết kế thùng đông lạnh :
+ Tính toán chế tạo vách thùng
+ Tính toán thiết kế khung dầm thùng
+ Liên kết các chi tiết thùng
+ Bố trí tổng thể thùng sau thiết kế
Tính chọn bộ thiết bị lạnh cần lắp đặt
Tính toán lắp đặt thùng lên chassis xe
Tính toán kiểm tra ổn định xe sau thiết kế
