Thuyết minh thiết kế kỹ thuật ô tô tải (có mui) trên cơ sở ô tô sát xi tải hino fl8jtsl 6x2

Hiện nay, do nhu cầu sử dụng ngày càng đa dụng của người tiêu dùng trên thị trường, cũng như tính chất vận tải của hàng hóa khác nhau của các đơn vị vận tải mà các doanh nghiệp ô tô tron

Cơ sở SXLR: CÔNG TY TNHH MTV Ô TÔ TAM BÌNH

Địa chỉ: 132A, ĐÔNG BA, BÌNH HÒA, THUẬN AN, BÌNH DƯƠNG

Nhóm thiết kế: - KS Thái Văn Nông

1 LỜi NÓI ĐẦU

1.1 Giới thiệu chung

Hiện nay, do nhu cầu sử dụng ngày càng đa dụng của người tiêu dùng trên thị trường, cũng như tính chất vận tải của hàng hóa khác nhau của các đơn vị vận tải mà các doanh nghiệp ô tô trong nước cũng như các liên doanh sản xuất ô tô thường đưa ra thị trường loại ô tô chưa có công năng xác định(thường là ô tô sát-xi hoặc ô tô tải), hoặc ô tô nhập khẩu có dạng là

ô tô sát-xi có buồng lái, chưa có công năng vận tải hàng hóa Để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa trong nước, Công ty TNHH MTV Ô Tô Tam Bình đã thiết kế ô tô tải thùng có muitrên ô tô sát xi tải cơ sở HINO FL8JTSL 6x2 với các yêu cầu:

- Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thẩm mỹ và yêu cầu sử dụng

- _ Phù hợp với yêu cầu công nghệ trong điều kiện Việt Nam

- _ Thỏa mãn các quy chuẩn Việt Nam như QCVN 09: 2011/BGTVT

- Thiết kế để sản xuất lắp ráp mang nhãn hiệu hàng hóa trong nướctheo thông tư 30/2011/TT-BGTVT và thông tư số 42/2014/TT-

BGTVT

- Thiết kế theo mẫu các loại ô tô tải (có mui) đang được sử dụng phổ

biến tại Việt Nam

- C6 đủ độ bền, độ an toàn và độ ổn định cần thiết trong các điều kiện địa hình Việt Nam

1.2 Mô tả cấu tạo chung của thùng hàng

+ Sàn thùng:

Hai thanh dầm dọc thùng làm bằng thép CT3 định hình [140x60x6,7mm; dầm ngang có 21 thanh làm bằng thép CT3 định hình [100x50x5,9mm được liên kết bằng phương pháp hàn Mặt sàn được lót bằng tôn chống trượt dày 2,5mm

+ Vách thùng:

- Vách một bên thùng có 03 bửng hông được đóng mở bằng tay khóa

và bản lề Bửng được làm từ khung thép không gỉ SUS 430 có kích thước khung xương là s80x40x1,2mm, các thanh tăng cường (thanh đứng) thép không gỉ SUS 430 có kích thước se50x25x1,2mm Trụ đầu và đuôi được làm từ khung thép không gỉ SUS 430 có kích thước [100x45x6mm, 03 trụ giữa có kích thước [140x45x6mm Lót bửng bằng tôn thép không gỉ SUS 430 dập sóng dày 0,9mm Các thanh thép được liên kết bằng phương pháp hàn hồ quang điện

- Vách bên thùng: phần trên bửng vách bên thùng được làm từ khung giàn thép (hàn hồ quang điện) với các thanh ác xô

°40x40x1,4mm và 1 thanh ngang trên và 2 thanh giữa

- Vách sau có một bửng được đóng - mở bằng tay khóa và bản lề Bửng được làm từ khung thép không gỉ SUS 430 kích thước e80x40x1,2mm, các thanh tăng cường (thanh đứng) bằng thép không gỉ SUS 430 có kích thước e50x25x1,2mm Tôn thép không gỉ SUS 430dập sóng, dày 0,9mm Các thanh thép được liên kết bằng

phương pháp hàn hồ quang điện

+ Khung mui:

Mui được làm bằng 17 cây kèo thép CT3 có kích thước ®27x1,8ðmm,

phủ bằng vải bạt simili, được cố định bằng dây dù cột vào các móc bạt ở bên vách hông và vách sau của thùng

Toàn bộ thùng được liên kết với sát xi ô tô bằng 14 bu lông quang M20, và

06 bu lông M14 chống xô (hoặc dùng bát chống xô bằng thép CT3 [100x40x5mm, mỗi bát thông qua 03 bu lông M14)

1.3 Các bước công nghệ thực hiện

- Sử dụng lại sơ đồ bố trí chung của ô tô sát xi tải cơ sở: động cơ bố trí ngay phía dưới ghế của người lái, sau đó là ly hợp, hộp số, các đăng và cuối cùng

là cầu chủ động

- Gia công thùng mui phủ và lắp lên xe

Gia công dầm dọc, đà ngang của thùng, lắp dâm ngang lên dầm dọc

¥ Gia công vách trước, váchbên, nóc, các bửng của thùng

Lắp sàn thùng, lắp các vách bên, vách trước, nóc thùng cửa

hông, cửa sau của thùng

Lắp thùng lên ô tô, liên kết thùng với sát xi ô tô

- Gia công và lắp các thiết bị phụ: về chắn bùn, rào cản hông, hệ thống đèn

tín hiệu phía sau, cản sau

- Kiểm tra tổng thể, chạy thử

- Sơn chống gỉ, sơn trang trí thùng

- Kiểm tra xuất xưởng

2 BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ THIẾT KE

gp RE Ae A Se

~x~x~“|x~x~ ne ne 122 2| Z2 #2)

2.1 Tuyến hình ô tô thiết kế:

Các thông số cơ bản ô tô thiết kế:

- _ Kích thước bao DxRxC) mm: 11385x2480x3470

- _ Chiều dài cơ sở (mm): 5870+1300

- _ Khối lượng bản thân (kg): 8355

- _ Khối lượng toàn bộ CP TGGTcủa ô tô (kg): 23900

- _ Sử dụng động cơ: J08E - UF

- _ Công suất động cơ (kWWwg/ph): 184/2500

- _ Mô men xoắn lớn nhất (N.m/vg/ph): 739 / 1800

- _ Hộp số: 9 số tiến, 1 số lùi

- Cỡ lếp trước/sau: 11.00R20 / 11.00R20

2.2 Kiểm tra sự phù hợp với thông tư số 42/2014/TT-BGTVT

2.3 Tínhkhối lượng và phân bố khối lượng ô tô

Do là xe ba cầu, có 1 cầu trước và 2 cầu sau treo cân bằng nên khi tính

toán, giả thuyết hai cầu sau là 1 cầu tương đương, chiều dài cơ sở là

khoảng cách tính từ điểm chính giữa hai cầu sau đến cầu trước Cầu trước

gọi là trục 1 hay trục trước Cầu giữa gọi là trục 2, cầu sau gọi là trục 3 Cầu sau và cầu giữa gọi chung là cụm trục sau

Vậy chiều dài cơ sở tương đương khi tính toán là:L = 5870 + 1300/2 = 6520

mm Chiều dài đuôi xe tính từ đuôi xe đến điểm giữa của khoảng cách trục

Chiều dài đuôi xe ROH thiết kế là 2960+(1300/2) = 3610mm tỉ lệ

với chiều dài cơ sở của 6 tô Ws=5870+(1300/2) = 6520mm là

55,37% nên thỏa yêu cầu(3610/6520)*(100%) = 55,37% < 60%

07 | Khả năng chịu tải của từng trục - 6500 20000

3 DAC TINH KY THUAT CO BAN CUA XE

TT DAC TINH KY THUAT CO BAN CUA XE

1.1 |Loại phương tiện Ó tô sát xi Ô tô tải (có mui)

1.2 phương tiện HINO FL8JTSL 6x2 6x2/TB-MB

2.6 | Chiều dài đuôi xe (mm) 3025 |

3 | Thông số về khối lượng

3.1 |Khối lượng bản thân (kg) 6670 8355

Phân bố khối lượng bản

3.1.1 | thân trên trục trước / cụm 3250/5105

truc sau (kg)

3.2 | Khoi lượng hàng chuyên - 15350

Khổi lượng toàn bộ CP

TGGT không phải xin phép

(kg)

- 23900 3.5.1

Phân bổ khổi lượng toàn

bộ lên trục trước/ cụm

trục sau (kg)

- 5940/17960 3.6 Khối lượng toàn bộ theo

3.7

Khả năng chịu tải lớn nhất

trên từng trục của xe cơ

sở trục trước/ cụm trục

sau (kg)

6500/(10000+10000)

Thông số về tính năng

Thời gian tăng tốc của xe

từ lúc khởi hành đến khi đi

4.6

động cơ J08E-UF

5.2

Loại nhiên liệu, số kỳ, số

5.8 phen Wau cung cạp Phun dầu trực tiếp

5,9 khung xe: động cơ trên Phía trước, dưới ca bin

Truc cac dang (truc

8 truyền cong): Các-đăng, 3 trục, kiểu chữ thập, ổ

Cầu xe:

- Kiểu, loại trục 1: Cầu bị động, dạng cầu liền, kiểu

dầm chữ I

9 - Kiểu, loại trục 2: Cầu chủ động, dạng cầu liền,

dầm cầu kiểu hộp tỉ số giảm tốc

của cầu sauio =5,428

- Kiểu, loại trục 3: Cầu bị động, dạng hộp

Treo phụ thuộc kiểu cân bằng, nhíp

lá Giảm chấn thủy lực trên trục 2

- Kiểu loại: Kiểu khung hình thang

- Tiết diên mặt cắt Tiết diện mặt cắt ngang của dầm

15.4 re hiệu chiều sáng, Theo bản vẽ

16 Loại ca bin lật, 2 cửa, loại thép dập,

^ ga 5 hàn Số người trên ca bin (kể cả

M6 ta ca bin: người lái): 03 Chiều rộng ca bin là

4 TINH TOAN CAC DAC TINH DONG HOC, DONG LUC HOC

4.1 Tính toán xác định toạ độ trọng tâm và bán kính quay vòng

của xe

5_ | Khối lượng bản thân 8355 1330 -

6_ | Khối lượng toàn bộ 23900 - 2015

BANG THONG SO TINH TOAN ON ĐỊNH

3| Vết bánh xe sau phía ngoài Boon | mm 2185

Khối lượng bản thân Go kg 8355

Xác định tọa độ trọng tâm ôtô

Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc ôtô :

Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu trước

a= (Z2 L)/G.(m)

Trong do:

2: - Khối lượng phân bố lên trục sau ôtô Gọạ - Khối lượng toàn bộ

L - Chiều dài cơ sở Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu sau

b=L-a (m) Tọa độ trọng tâm theo chiều cao:

Căn cứ vào trị số khối lượng các thành phần và chiều cao trọng tâm của chúng ta có thể xác định chiều cao trọng tâm của ôtô thiết kế như sau:

hạ = (2 G¡ hại) / Go

Trong đó

hạ„- Chiều cao trọng tâm ôtô thiết kế G; - Khối lượng các thành phần (Ca bin, động cơ, hộp số ) hạ: - Chiều cao tâm các thành phần khối lượng

Ga - Khối lượng toàn bộ ôtô

2 Ô tô đầy tải 4900 1620 2015

Xác định bán kính quay vòng của ôtô Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh xe trước phía ngoài được

tính theo công thức:

Ramin = L / Sin 60 + B/ (2cosô)

Ở đây: 9 - Góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hướng 9 = 31°;

L _- Chiều dài cơ sở (tương đương) của ôtô

B - Khoảng cách tâm hai trụ đứng của cầu trước

Sơ đồ xác định bán kính quay vòng của ôtô thiết kế Thay các thông số ta có Ra¡a= 10,4m

Kiểm tra tính ổn định của ô tô

Trên cơ sở bố trí chung và tọa độ của trọng tâm của ôtô, có thể xác định được các giới hạn ổn định của ôtô như sau:

- Góc giới hạn lật khi lên dốc:

Khối lượng toàn bộ ô tô G kg 23900 Phân bố lên cầu chủ động 2: kg 17960 Khối lượng bản thân Go kg 8355

Công suất lớn nhất Nemax kW 184

SO vong quay tuong Ung Nemax nụ vg/ph 2500

Mômen xoắn lớn nhất Memax N.m 739

SO vong quay tuong Ung Memax nụ vg/ph 1800

4.3.1 Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài động cơ

a Công suất động cơ

Sử dụng công thức thực nghiệm của S.R.Laydecman:

Nemax (kW) - Công suất hữu ích cực đại của động cơ

Ne - Công suất hữu ích động cơ ứng với số vòng quay bất kỳ của trục

khuỷu trên đồ thị đặc tính ngoài

nạ (vòng /phút) - Số vòng quay của trục khuỷu động cơ tương ứng với công suất cực đại

n¿ (vòng /phút) - Số vòng quay của trục khuỷu động cơ tương ứng với công suất N‹

a,b,c - Các hệ số thực nghiệm của động cơ được chọn tương đối theo chủng loại động cơ

b Mô men xoắn trên trục khuỷu động cơ

“ 1047n,

4.3.2 Xác định nhân tố động lực học D

D = (Px - Pu) / Go

12

ở đây : ñ Ía - TỈ số truyền hộp số và truyền lực chính;

- Hiệu suất truyền lực; Ru„ - Bán kính bánh xe; (bằng bán kính bánh xe thực tế nhân với hệ số biến dạng lốp xe)

f - Hệ số cản lăn của mặt đường

Sau khi tính toán nhận được các giá trị vận tốc V và nhân tố động lực học D và gia tốc tịnh tiến của ô tô theo đường đặc tính tốc độ ngoài động

cơ Ta lập bảng kết quả tính toán và vẽ đồ thị nhân tố động lực học D = f(V)

và J = f(V)

4.3.3 Xác định thời gian tăng tốc của ôtô

Thời gian để ôtô tăng tốc từ V1 đến V2 xác định theo công thức

V2 1 t= (-aVv ]

Trong đó J(m/s?) - Gia tốc di chuyển của ôtô

Sử dụng phương pháp đồ thị để giải tích phân này.Từ đồ thị gia tốc của

ôtô, chia đường cong gia tốc ra thành nhiều đoạn nhỏ Giả thiết rằng trong

mỗi khoảng tốc độ ứng với đoạn đường cong đó thì ôtô tăng tốc với một gia tốc không đổi

Thời gian tăng tốc của ôtô trong khoảng tốc độ từ Vị đến Vị; được xác

t= At, =Aq + Ag + Ab + At,

4.3.4 Xác định quãng đường tăng tốc của ôtô

Quảng đường để ôtô tăng tốc từ vận tốc V1 đến vận tốc V2 xác định

theo công thức:

S.= Vải

Sử dụng phương pháp đồ thị dựa trên đồ thị thoi gian tăng tốc vừa lập

để giải tích phân này Chia đường cong thời gian tăng tốc ra nhiều đoạn nhỏ và thừa nhận rằng trong mỗi khoảng thay đổi tốc độ ứng với từng đoạn

này ô tô chuyển động đều với tốc độ trung bình

Kết quả tính toán thời gian và quãng đường tăng tốc

4.3.5 Tính kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường

Theo lý thuyết ô tô thì :

Trong đó:

+2» là mô men xoắn cực đại của động cơ

+”: là tỉ số giảm tốc của số 1 trong hộp số chính

+" là tỉ số giảm tốc của truyền lực chính

+ la hiệu suất truyền lực

+”% = 1,2 là hệ số sử dụng Khối lượng bám khi kéo

+2 = 8980 (kg) là khối lượng tác dụng lên cầu chủ động

+G =23900(k9g) là khối lượng toàn bộ của ô tô

4.3.6 Trinh bay két qua tinh toan

4.3.6.1 Trinh bày các kết qua cơ bản:

THONG SO VỊ | TRI| AP DUNG

Nhan t6 d6ng luc hoc Ion nhat Dax _ 0,38 -

8

Nhân tố động lực học nhỏ nhất Dư¡ _ 0,02 _

2

Vận tốc Vax tinh toan Vwaxrr Km/h |88,2 -

Vận tốc Vwa„thực tế theo hệ số cản của Km/h | 88,2 > 60 mặt đường

Khả năng vượt dốc lớn nhất i„a„ (tính theo

khả năng của động cơ và hệ thống truyền % 36,8 > 20%

Các bảng kết quả tính toán chỉ tiết các thông số động lực

Kết luận: từ các kết quả tính toán trên cho thấy ô tô thiết kế có tính năng động

lực học đạt yêu cầu Ô tô có thể hoạt động tốt với các tuyến đường ở Việt Nam

Khi ô tô được phanh với gia tốc cực đại sẽ xuất hiện lực quán tính

Ta kiểm tra độ bền của các bu lông liên kết được gây ra dưới tác dụng của lực quán tính gây ra bởi toàn bộ khối lượng của thùng hàng và hàng hóa khi phanh với gia tốc cực đại (lực quán tính khi quay vòng nhỏ hơn lực quán

tính khi phanh gấp)

Tổng khối lượng gây ra lực quán tính:

M =m, + m2 = 16854+15350= 17035 (kg)

Trong do:

e mila khéi lugng cua thung hang

se _m; là khối lượng hàng hóa

Lực quán tính với gia tốc cực đại 6,86 m/s? là:

Fạ = m.jmax/g =17035*6,86/9,81 = 11913 (kg)

Thùng hàng liên kết với sắt xi bằng 14 bu lông quang M20 và 06 bu lông

M14 chống xô.Các bu lông quang M20 này được xiết chặt tạo ra lực ép 2400kg cho mỗi phía của bu lông quang Các bu lông bát chống xô M14

được xiết tạo ra lực ép 850 kg (hoặc dùng phương án liên kết bằng 6 bát

chống xô với thép CT3 định hình [100x40x5mm, các bát chống xô hàn với dầm dọc thùng hàng, đầu còn lại liên kết với sát xi ô tô bằng 3 bu lông M14) Như vậy, lực ép tổng cộng giữa thùng hàng và sát xi là:

F = 2400*14 + 850*06= 38700kg

Khi đó lực ma sát xuất hiện giữa thùng xe và sát xi là:

Fins = (For + Fs).f = (38700+17035)*0,3 = 16721 (kg)> 11913 (kg) Trong đó: f - là hệ số ma sát giữa thép và cao su, f=0,3

Như vậy, lực ma sát giữa thùng hàng, hàng hóa và sát xi gây ra bởi các bu lông hoàn toàn có thể chống được các dịch chuyển dọc của thùng dưới tác dụng của lực quán tính khi phanh với gia tốc cực đại

5.2 Tính toán độ bền dầm ngang của thùng xe:

BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN DẦM NGANG

Đơn

Khối lượng Kí hiệu | vị Giá trị

Khối lượng thùng hàng Gin kg 1685