Đồ Án tốt nghiệp Đề tài thiết kế xe thùng mui bửng nâng dựa trên cơ sở xe nền hino xzu720

Em được giao đề tài “Thiết kế xe tải mui bạt có gắn cơ cấu nâng hạ dựa trên cơ sở xe nền HINO XZU720” .Đây là một đề tài rất thực tế, phù hợp với điều kiện phát triển của nền công nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

Khóa: 61

TP.HCM, tháng 10 năm 2024 Tên đề tài: Thiết kế xe thùng mui bửng nâng dựa trên cơ sở xe nền HINO XZU720

MỞ ĐẦU

Trong giai đoạn phát triển hiện nay của nền kinh tế Việt Nam, nhu cầu giao lưu và hội nhập kinh tế ngày càng cao dẫn đến hoạt động của các phương tiện tham gia giao thông ngày càng tăng cả về chủng loại và số lượng Đặc biệt là các loại xe tải và các loại xe chở hàng yêucầu đảm bảo không chịu mưa, nắng trong khi giá thành nhập khẩu các loại xe này rất cao, thìvới cơ sở hạ tầng và trình độ sản xuất của các cơ sở sản xuất trong nước hoàn toàn có thể sản xuất được các loại xe này

Em được giao đề tài “Thiết kế xe tải mui bạt có gắn cơ cấu nâng hạ dựa trên cơ sở xe nền HINO XZU720” Đây là một đề tài rất thực tế, phù hợp với điều kiện phát triển của nền công nghiệp ô tô nước ta hiện nay Xe tải HINO XZU 720 là loại phương tiện giao thông vận tải rất phổ biến ở Việt Nam, nó có những ưu điểm khá nổi trội cho việc lưu chuyển hàng hóa đối với điều kiện đường xá của nước ta hiện nay Từ satxi xe tải HINO ta tiến hành thiết kế một ô tô tải có mui

Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo TS Trần Văn Lợi, cùng với sự cố gắng của bản thân bằng cách vận dụng những kiến thức đã học và tìm hiểu thêm ngoài thực tế em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế, điều kiện tiếp xúcvới thực tế còn ít nên khi làm đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi sai sót Em xin các thầy cô và các bạn tận tình chỉ bảo thêm

Trong quá trình làm đồ án em nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy hướng dẫn

TS Trần Văn Lợi, em xin thành thật cảm ơn thầy Em cũng xin cảm ơn các thầy cô đã trang

bị kiến thức cho em để em có thể hoàn thành đồ án này

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ TẢI (CÓ MUI) 1.1 Mục đích và ý nghĩa của đề tài

Trong đời sống xã hội ngày nay, ngành giao thông vận tải rất phát triển Các phương tiện giao thông ngày càng đa dạng, phong phú để đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng Thực tế hiện nay, do sự phát triển của ngành sản xuất ngày càng cao, hoạt động thương mại ngày càng mạnh nên nhu cầu vận chuyển ngày càng tăng cao Vận tải hàng hóa là hình thức

vô cùng quan trọng giúp lưu thông hàng hóa giữa người nhận và người gửi ở khắp mọi miền của tổ quốc cũng như đáp ứng nhu cầu kinh doanh trong đời sống xã hội kèm theo đó không thể thiếu phương tiện vận tải hàng hóa Vì vậy sự ra đời của phương tiện vận tải ngày càng nhiều đặc biệt là các loại xe tải và các loại xe chở hàng yêu cầu đảm bảo không chịu mưa, nắng, ô tô tải (có mui) là một trong số đó

Với nội dung đồ án tốt nghiệp chuyên ngành, em lựa chọn đề tài “Thiết kế xe tải mui bạt

có gắn cơ cấu nâng hạ dựa trên cơ sở xe nền HINO XZU720 ”

Với mục đích mang tới cho người tiêu dùng Việt Nam một chiếc xe có thể đáp ứng mọi nhu cầu về vận chuyển hàng hóa tối ưu ở nhiều loại địa hình

1.2 Giới thiệu chung xe cơ sở

1.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển

Hình Hino series 300 XZU 720

Quá trình hình thành và phát triển của Hino Motors Nhật Bản đã hơn 100 năm, với bề dàylịch sử như vậy Hino đã khẳng định thương hiệu trên khắp thế giới Hiện nay thương hiệu Hino đã có mặt trên 62 quốc gia với hàng trăm đại lý phân phối.

Hino Motors Việt Nam được thành lập vào tháng 6 năm 1996 Với 20 năm xây dựng và phát triển, hiện tại hệ thống đại lý xe tải Hino Motors Việt Nam đã có mặt trên toàn quốc.Đối với xe tải hạng trung, thì với dòng Hino Series 300, đây là dòng xe tải được nhập khẩu vật tư từ Nhật và lắp ráp tại Việt nam Ô tô tải HINO XZU720L-WKFRP3 thuộc dòng Hino series 300 được lắp ráp trong nước Cabin xe làm bằng kim loại, có 03 chỗ ngồi sử dụngđộng cơ N04C-WL Diesel, 4 kỳ, 4 xilanh thẳng hàng, làm mát bằng nước, tăng áp

Đây là xe tải loại trung, chịu được tải trọng cao, được sử dụng rất thông dụng tại Việt Nam, tính năng di chuyển phù hợp với điều kiện đường sá còn yếu kém tại Việt Nam (hình 1.1)

1.2.2 Ngoại thất của xe

HINO XZU720L-WKFRP3 sở hữu các kích thước tổng thể là chiều dài tổng thể 6770mm,chiều rộng tổng thể 1995mm, chiều cao tổng thể 2240mm Các kích thước khác:

+Chiều dài cơ sở: 3870 mm

+ Chiều dài đầu xe/đuôi xe: 1115/1795 mm

+ Vết bánh xe trước/sau: 1655/1520 mm

+ Khoảng sáng gầm xe: 210 mm

Hình 1 Tuyến hình HINO XZU720L-WKFRP3

1.2.3 Nội thất của xe

Không gian nội thất thoáng đãng, cabin có 03 chỗ ngồi và 01 ghế nằm tiện lợi cho việc nghỉ ngơi của người sử dụng khi duy chuyển đoạn đường quá dài Kèm theo đó xeđược trang bị hệ thống điều hòa DENSO tiêu chuẩn chất lượng cao đem lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng (hình 1.3)

Phanh đỗ xe sử dụng kiểu lò xo tích năng tại bầu phanh trục 2 dẫn động khí nén, cần gạtphanh nằm ở vị trí thuận tiện cho người sử dụng (hình 1.5)

Hình Hệ thống phanh đỗ

Xe còn có tích hợp phanh khí xả giúp giảm tải cho phanh chính giúp xe đổ đèo hoặc xuốngdốc an toàn hơn (hình 1.6)

Hình Hệ thống phanh khí xả

1.2.4.b Hệ thống treo

Hino series 300 XZU720L- WKFRP3 sở hữu hệ thống treo phụ thuộc ở cả 2 cầu Các bộ phận được nối liền với thân xe bởi thanh dầm cầu cùng với cấu tạo đơn giản giúp xe có độ cứng vững để chịu được tải nặng, Khi xe vào cua thì thân xe cũng ít bị nghiêng giúp người ngồi cảm giác ổn định, chắc chắn hơn

Cầu trước xe sở hữu bộ phận đàn hồi dạng lá nhíp kết hợp với giảm chấn thủy lực Bên cạnh đó ở cầu sau xe sẽ được trang bị nhíp là bán elip có thể đi kèm với các thanh ổn định

Hình Hệ thống treo phụ thuộc của xe

1.2.4.c Hệ thống lái

Hình Hệ thống lái trục vít eecu bi

1 Vô lăng; 2 Nút còi; 3 Cụm trụ lái; 4 Chắn bụi; 5 Cơ cấu lái; 6 Cánh tay Pitman;

7 Thanh giằng; 8 Relay rod; 9 Đòn dẫn hướng; 10 Trợ lực tay lái

Hino series 300 XZU720L- WKFRP3 sở hữu hệ thống lái có cơ cấu lái là trục vút ê cu bituần hoàn, dẫn động cơ khí có trợ lực thủy lực với cột tay lái có thể thay đổi độ nghiêng và chiềucao

Khi vô lăng quay, trục kết nối với vô lăng cũng quay theo. Bánh răng được bắt vít để không

di chuyển lên xuống. Điều này làm cho khối và bánh răng xoắn quay. Đáng lẽ khi vặn chiếc êcunày, nó phải đi sâu vào otrong khối kim loại đúng theo nguyên tắc ren nhưng nó đã bị giữ lại nênvòng quay làm cho khối kim loại phải di chuyển ngược lại Sau đó, khối chuyển động sẽ dichuyển bánh răng khu vực, Điều này đã làm cho bánh răng ăn khớp với khối kim loại này quay

và dẫn đến di chuyển các cánh tay đòn làm các bánh xe chuyển hướng (hình )

1.3 Giới thiệu về ô tô tải

1.3.1 Khái niệm và phân loại

Xe tải có mui hay còn được gọi là xe tải mui bạt được xem là những loại xe kéo bạt/mi phủ Chúng được thiết kế với phần thùng đằng sau có lắp thêm các khung kim loại và lớp phủbạt giúp cho xe trong quá trình di chuyển bảo vệ tốt được hàng hóa Bên cạnh đó nhờ có phầnkhung kim loại nên xe được tăng độ ẩm, giữ cho hàng hóa có được độ thông thoáng cần thiết.Trong tiếng anh,loại xe này còn được gọi với các tên khác là tarpaulin truck Với từ

tarpaulin được dịch ra là tấm bạt, bạt che và từ truck còn lại được hiểu là xe tải (hình )

Hình Ô tô tải có mui (mui bạt)

Hình Ô tô tải có mui (mui bạt) khi chưa lắp bạt

Xe tải có mui với cấu tạo đặc biệt thì phần khung mui và tấm bạt phủ giúp cho việc bảo vệhàng hóa được đảm bảo trong mọi điều kiện thời tiết Kể cả việc xe di chuyển dưới trời mưa hay nắng thì vẫn đảm bảo quá trình diễn ra bình thường và hàng hóa đều không bị ảnh hưởng.Nước ta là nước khí hậu nhiệt đới gió mùa nên thời tiết diễn ra khá thất thường, chính vì vậy mà giải pháp khắc phục tối ưu nhất chính là sử dụng các loại xe tải có mui bạt Với tấm bạt phủ che chắn cho hàng hóa trên xe thì bạn có thể thoải mái vận chuyển mà không cần lo lắng bất kỳ điều gì

1.3.2 Đặc điểm và kết cấu

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ, THÙNG CÓ MUI 2.1 Xác định các tải trọng chuyên chở, các đối tượng chuyên chở, tải trọng thùng xe, tải trọng nâng hạ.

2.1.1 Yêu cấu thiết kế.

Để đảm bảo hoạt động của ô tô tải được ổn định, an toàn và tiết kiệm các chi phí nhất, thì

ô tô tải thiết kế phải đạt các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo tải trọng vừa đủ

+ Đảm bảo tính năng động học của xe

+ Tuân thủ đầy đủ các quy định của pháp luật về xe cơ giới cũng như cải tạo xe cơ giới.+ Đảm bảo tính an toàn

+ Đảm bảo bố trí hợp lý các trang thiết bị phục vụ sinh hoạt

2.1.1.a Đảm bảo tính năng ổn định của xe.

Yêu cầu tải trọng

- Tải trọng xe Hino 300 khi đầy tải: Ga = 7500 (kg)

- Trọng lượng satxi ô tô Hino 300: Gsx = 2650 (kg)

- Trọng lượng cần tải: Gct

- Trọng lượng thùng tải: Gt

- Phải thỏa mãn: Gsatxi + Gct + Gt < Ga

Yêu cầu ổn định

- Theo quy định của bộ giao thông vận tải:

- Ổn định dọc đối với ô tô quay đầu lên, xuống dốc:

Hình Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi xe xuống dốc

Hình Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi xe lên dốc

- Góc trượt phải nhỏ hơn góc lật: t < l

- Ổn định khi ô tô phanh đột ngột phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh sau khi phanh

- Để ổn định khi ô tô phanh đột ngột thì: Z2 ≠ 0

- Ổn định ngang ô tô: Để đảm bảo ổn định ngang ô tô thì: LV T < V L

- Ổn định quay vòng: Góc quay vòng thực tế không sai lệch quá góc quay vòng lý thuyết 1,5 độ

2.1.1.b Tuân thủ quy định pháp luật về xe cơ giới, và cải tạo xe cơ giới.

Thiết kế cải tạo theo thông tư QCVN 09:2015/BGTVT về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường

- Đảm bảo được các yêu cầu về an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường theo quy định hiện hành, đồng thời đáp ứng được các yêu cầu về mặt mỹ thuật công nghiệp

- Ô tô thiết kế phải không ảnh hưởng đến các đặc tính kỹ thuật, động học, động lực học của xe cơ sở

- Ô tô phải đảm bảo chuyển động ổn định và an toàn trên các loại đường giao thông công cộng

2.1.2 Các thông số kỹ thuật.

1 Kích thước tổng thể D ttxR tt x C tt mm 7155 x 2190 x 3580

2 Kích thước lọt lòng thùng D¿xR¿ x C¿ mm 5300 x 2060 x 2500

Phân bố lên cầu trước m1 Kg 1795

10 Khối lượng người trong

buồng lái

11

Khả năng chịu tải trên

từng trục của ô tô cơ sở

Bơm thủy lực CBK-F2.5

Lưu lượng bơm Q B (lít/phút) 6.5/2.5

15 Cơ cấu điều khiển

17 Bộ phân phối và van tiết lưu

18 Đường ống thủy lực

Dây đai chằng buộc mô tô, xe máy TR50JH-S

2.1.3.a Xác định chiều dài thùng tải.

Hình Chiều dài thùng tải

Dựa vào chiều dài sacxi và tính phù hợp của thông tư đường bộ bộ QCVN 09:

2011/BGTVT, đuôi thùng hàng cách đuôi sacxi về chiều dài không lớn hơn 300 mm, thành trước thùng cách đầu cabin 40 mm ta chọn chiều dài thùng tải là 5470 mm (hình )

2.1.3.b Xác định chiều trộng thùng tải.

Theo luật giao thông đường bộ QCVN 09: 2011/BGTVT, chiều rộng của xe không vượt quá 2500 [mm], do đó ta chọn bề rộng thùng tải: b< 2500[mm] Để tránh va chạm khi di chuyển trên đường và có không gian chở hàng ta chọn bề rộng thùng tải là 2500 [mm] (hình )

Hình Chiều rộng thùng tải

2.1.3.c Xác định chiều cao thùng tải.

Theo luật giao thông đường bộ QCVN 09:2011/BGTVT chiều cao toàn bộ đối với xe tải

Vì khối lượng toàn bộ ô tô Ga= 6650 nên chiều cao toàn bộ đối với xe tải Hmax ≤ 4000

- Áp dụng quy chuẩn 09 ta chọn Hmax= 3580 (phù hợp với thiết kế

QCVN09:2015/BGTVT)

Hinh Chiều cao thùng xe

2.1.3.d Xác định kết cấu thùng tải.

2.1.3.d.i Kết cấu sàn thùng

- Sàn thùng hàng tầng 1 : Bao gồm 17 dầm ngang bằng thép CT3 U80x40x3, đặt trên

02 dầm dọc U120x50x4, liên kết giữa các dầm ngang thép với dầm dọc bằng phương pháp hàn hồ quang điện, ke liên kết; phía đầu các dầm ngang có hàn các bao sàn dọc bằng thép CT3 dày 3 mm được dập định hình Sàn thùng được trải lớp tôn nhám dày 2.5 mm, liên kết giữa tôn sàn và khung xương bằng phương pháp hàn hồ quang điện

Hình Kết cấu sàn thùng tầng 1

1 Tôn sàn thùng; 2 Đà ngang sàn thùng; 3 Đà dọc sàn thùng; 4 Bao sàn thùng

- Sàn thùng hàng tầng 2: Bao gồm 07 dầm ngang bằng thép CT3 tiết diện U80x40x3, đặt trên 02 thanh đỡ sàn bằng thép CT3 tiết diện U90x50x4, liên kết giữa các dầm ngang thépvới thanh đỡ sàn bằng chốt gài đà ngang và tấm chặn cố định dầm ngang Mảng sàn thùng gồm 06 tấm tôn dày 2 mm liên kết với xương tấm sàn tiết diện U25x25x1.2

Hình Kết cấu sàn thùng tầng 2

1 Trụ đầu và đuôi thùng; 2 Đà ngang ; 3 U đỡ đà tầng 2; 4 Tôn Bao sàn thùng; 5 Bát gài

- Đà ngang sàn thùng tầng 1 gồm 17 còn tầng 2 gồm 7 cái bố trí cách nhau như hình vẽ(hình), bố trí không có đà nào nằm trùng tâm trục bánh xe có thiết diện như hình dưới (hình)

Hình Dầm ngang sàn thùng

- Đà dọc sàn thùng gồm 2 dầm dọc có thiết diện như hình dưới (hình)

Hình Dầm dọc sàn thùng

- Khung bao sàn được ốp 2 bên hông che ccs đàu đà ngang và ốp cuối sàn cấu tạo từ thép CT3 dày 3 mm dập định hình có tiết diện như hình dưới (hình )

Hình Bao sàn thùng

2.1.3.d.ii Kết cấu thành bên.

2.1.3.d.iii Kết cấu thành trước thùng

2.1.3.d.iv Kết cấu thành sau thùng.

2.1.3.d.v Kết cấu bàn nâng.

- Bàn nâng làm bằng thép CT3/SUS304/201/430 có tiết diện 40x40x2;

L150x40x2, U100x40x2 liên kết khung xương bằng phương pháp hàn MIG và hàn

hồ quang Bàn nâng được trải lớp tôn nhám dày 2mm, liên kết giữa tôn sàn và khung xương bằng phương pháp hàn hồ quang điện

Hình Bàn nâng

1 Khung bao bửng nâng; 2 Xương bửng nâng

2.1.4 Tính khối lượng ô tô.

- Trên cơ sở giá trị các thành phần khối lượng và tọa độ tác dụng của chúng có thể xác định được sự phân bố khối lượng của ô tô lên các trục khi không tải và đầy tải

Hình Sơ đồ đặt lực Bảng Phân bố thành phần khối lượng lên các trục

4 Khối lượng hàng chuyên chở 1950 295 1655

5 Khối lượng người trong buồn lái 195 195 0

8 Khả năng chịu tải lớn nhất trên trục 3000 5500

2.1.5 Tính bền thùng hàng ô tô thiết kế.

2.1.5.a Tính bền đà ngang

2.1.6 Các đối tượng chuyên chở.

- Xe có khối lượng hàng hóa cho phép tối đá là 1950 (kg)

- Kích thước lòng thùng hàng tầng thấp nhất (Dài x Rộng x Cao): 5300x2060x1200 (mm)

2.1.6.a Trường hợp chở xe máy:

- Xe máy được bàn nâng đưa lên sàn xe và công nhân dắt xe vào, gạt chân chống của xe máy định vị trên sàn Xe máy được định vị tối da 9 xe một hàng theo chiều dọc

- Các xe máy sẽ được neo cố định xuống sàn nhờ hệ dây đai cố định tại 3 vị trí: bánh xe trươc, bánh xe sau, tay nằm phía sau

- Với cách bố trí 9 xe máy/tầng Tổng số xe máy tối đa bố trí được là 18 xe

Để đảm bảo về khối lượng và không gian xếp đặt xe máy thì loại xe máy chuyên chở phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Khối lượng tối đá cho 01 xe máy + phụ kiện là 1950/18= 108,3 (kg)

- Kích thước bao xe máy tối đa để bố trí 9 xe/tầng (không tính kích thước chiều rộng

của tay lái do tay lái có thể xoay ngang để tận dụng không gian khi vận chuyển):

* Chiều dài cho phép 2060 (mm)

* Chiều cao cho phép: 1200 (mm)

* Chiều rộng cho phép: 5300/9 = 588.9 (mm)

Với các phân tích ở trên ta kết luận xe chở được các loại xe máy hiện có, ví dụ như sau:

TT Loại xe máy

Khốilượng xe+ phụtùng (kg)

Kích thướcDxRxC (mm)

Chiều rộng khi gập tay lái (mm)

Kích thước tối

đa cho 1 xe(mm)

Đánhgiá

Kết luận: Các xe máy đã chọn có kích thước chuyên chở phù hợp với kích thước thùng

hàng của xe, khi xếp xe mỗi xe cách nhau 59 mm để tránh va đập trong quá trình vận chuyển

2.1.6.b Trường hợp chở mô tô:

- Xe mô tô được bàn nâng đưa lên sàn xe và công nhân dắt xe vào, gạt chân chống của

xe mô tô định vị trên sàn Xe mô tô được định vị tối đa 7 xe một hàng theo chiều dọc

- Với cách bố trí 7 xe/tầng Tổng số xe máy tối đa bố trí được là 14 xe

Để đảm bảo về khối lượng và không gian xếp đặt xe máy thì loại xe máy chuyên chở phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Khối lượng tối đa cho 01 mô tô + phụ kiện là: 1950/14 = 139.29 (kg)

- Kích thước bao xe mô tô tối đa để bố trí 7 xe/tầng (Không tính kích thước chiều rộng của tay lái, do tay lái có thể xoay ngang để tận dụng không gian khi vận chuyển):