tính toán kiểm nghiệm ôtô khách 35 chỗ thaco kb80sli

Ôtô chở khách cũng không nằm ngoài sự phát triển đó, cùng với sự phát triểnkinh tế thì nhu cầu đi lại của hành khách cũng gia tăng, mặt khác yêu cầu của hànhkhách cũng ngày càng nâng cao

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 2

1 Lí do chọn đề tài 3

2 Giới thiệu tổng thể ôtô sat-xi nhập khẩu 5

2.1 Thông số kỹ thuật cơ bản của ôtô sat-xi XMQ6798 7

2.2 Giới thiệu các tổng thành và hệ thống của ôtô sat-xi 8

2.2.1 Động cơ 8

2.2.2 Các hệ thống trên ôtô sát xi XMQ6798 8

3 Giới thiệu tổng thể ôtô khách được đóng mới 9

3.1 Phân tích hình dáng tổng thể, tuyến hình của ôtô 9

3.2 Phân tích kết cấu khung vỏ của ôtô 13

3.2.1 Bố trí dầm sàn ôtô khách 13

3.2.2 Bố trí khung, vòm ôtô khách 15

4 Tính kiểm nghiệm các thông số cơ bản 28

4.1 Xác định trọng lượng bản thân và trọng lượng toàn bộ của ôtô 28

4.2 Xác định toạ độ trọng tâm 28

4.2.1 Tọa độ trọng tâm theo phương dọc xe ( phương x) 28

4.2.2 Kiểm tra độ êm dịu chuyển động của ôtô khách 30

4.2.3 Tọa độ trọng tâm theo chiều cao (phương y ) 31

4.3 Xác định sự phân bố trọng lượng ôtô lên các cầu 33

4.3.1 Khi ô tô không tải 33

4.3.2 Khi ô tô có tải 33

4.4 Tính toán kiểm tra hệ thống phanh 34

5 KIỂM TRA BỀN 38

5.1 Giới thiệu phần mềm RDM 38

5.2 Kiểm tra bền thân vỏ ô tô khách 39

5.2.1 Chế độ phanh gấp 39

5.2.2 Chế độ quay vòng 44

5.3 Kiểm tra bền dầm ngang 54

5.3.1 Kiểm tra bền dầm ngang khi phanh gấp 54

5.3.2 Kiểm tra bền dầm ngang khi chịu tải trọng gấp k d lần tải trọng tĩnh 61

6 Các tính toán ổn định của ôtô 67

6.1 Tính toán ổn định ôtô 67

6.1.2 Tính toán ổn định ngang ôtô 68

6.1.4 Xác định hành lang quay vòng của ôtô 69

6.1.4 Kiểm tra tính ổn định của ô tô 72

6.2 Tính toán sức kéo ôtô 72

6.3 Lập các đồ thị đặc tính động lực học 75

6.3.1 Lập đồ thị đặc tính ngoài của động cơ 75

6.3.2 Lập đồ thị đặc tính kéo của ô tô 77

7 KẾT LUẬN 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO 88

LỜI NÓI ĐẦU

Trong xu thế phát triển của thế giới ngày nay nói chung, và của VIỆT NAMnói riêng thì ngành công nghiệp ô tô là một ngành không thể thiếu và đóng vai tròhết sức quan trọng, ngoài là một trong những tiêu chí để đánh giá mức độ phát triểncủa nền công nghiệp một quốc gia, nó còn có vai trò quan trọng và thúc đẩy tất cảcác ngành nghề và dịch vụ khác cùng phát triển theo Qua đó nó giúp nền côngnghiệp chung của cả thế giới phát triển, đồng thời nó là phương tiện chuyên chở đápứng nhu cầu vận tải và đi lại của con người

Nắm rõ được tầm quan trọng của ngành nghề, với sự đam mê của bản thân,khi sắp tốt nghiệp đại học để trở thành một kỹ sư của ngành ô tô, thì việc củng cố vàbồi bổ thêm kiến thức chuyên ngành là hết sức quan trọng, và đồ án tốt nghiệp là cơhội để em được hiểu sâu hơn về chuyên ngành của mình, điều này có vai trò rấtquan trọng cho quá trình làm việc sau này Chính vì vậy em đã chọn đề tài tốtnghiệp là: Tính toán kiểm nghiệm ô tô khách 35 chỗ ngồi Thaco KB80SLI trên ôtôsat-xi King Long XMQ6798

Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều và thời gian

có hạn nên đồ án này của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầygiáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn tận tình chỉ bảo thêm để đồ án của emđược hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn TS: Phan Minh

Đức, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Đà Nẵng; 13 tháng 03 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Trần Đình Trung

1 Lí do chọn đề tài.

Xe ôtô là một phương tiện ngày càng được sử dụng phổ biến trong nhiềungành, nhiều lĩnh vực; nó có vai trò hết sức quan trọng trong sự phát triển của nềnkinh tế thế giới nói chung cũng như của Việt Nam nói riêng, được sử dụng rộng rãi

ở nhiều nơi, dùng cho nhiều loại công việc với những mục đích, yêu cầu, nhiệm vụkhác nhau

Ôtô chở khách cũng không nằm ngoài sự phát triển đó, cùng với sự phát triểnkinh tế thì nhu cầu đi lại của hành khách cũng gia tăng, mặt khác yêu cầu của hànhkhách cũng ngày càng nâng cao; vì vậy các ôtô ngày nay, ngoài những yêu cầu,những tiêu chuẩn, quy định về mặt kỹ thuật, độ an toàn, tính tin cậy áp dụng đối vớiôtô chở khách phải đảm bảo mới được phép lưu thông; thì ngoài ra còn phải kể đếntính thẩm mĩ, tính tiện nghi trong sử dụng cho hành khách cũng như người lái vàđây là hai tiêu chí ngày càng đóng vai trò quan trọng

Vì vậy, với đề tài tốt nghiệp: Tính toán kiểm nghiệm ô tô khách 35 chỗ ngồiThaco KB80SLI trên cơ sở ôtô sat-xi KingLong XMQ6798 sẽ giúp em có thêmnhững hiểu biết sâu hơn đối với ngành nghề, cũng như những tiêu chuẩn, quy địnhcủa ngành ôtô nói chung và ôtô khách nói riêng, tạo tình cảm yêu mến đối vớingành nghề mình đã chọn, khả năng tự nghiên cứu và giải quyết bài toán độc lập,giúp nâng cao bản lĩnh làm việc sau này

2 Giới thiệu tổng thể ôtô sat-xi nhập khẩu.

Ôtô sat-xi được Trường Hải nhập về dưới dạng linh kiện CKD của ôtô KingLong có số hiệu XMQ6798 (hình 2.1) Đây là loại ôtô sát xi dùng để đóng xe khách

có kích thước cũng như khả năng chịu tải phù hợp cho việc đóng mới xe khách từ

30 đến 40 chỗ ngồi

Ôtô sát xi XMQ6798 có động cơ và hệ thống truyền lực được bố trí ở phía sau,

bố trí như vậy có ưu, nhược điểm sau:

+ Ưu điểm:

- Cách nhiệt, cách âm, giảm ồn, giảm rung động rất tốt

- Phân bố trọng lượng lên các cầu hợp lý

- Dễ dàng tháo lắp, thao tác khi sửa chữa và bảo dưỡng

- Không gây ô nhiễm, đảm bảo sức khoẻ cho hành khách

- Truyền động các đăng đến cầu chủ động đặt sau ngắn

2.1 Thông số kỹ thuật cơ bản của ôtô sat-xi XMQ6798.

Ôtô sát xi XMQ6798 do hãng ôtô King Long - Trung Quốc sản xuất ở dạngkhung gầm có gắn động cơ và nhập vào Việt Nam với các thông số kỹ thuật chínhnhư sau

Bảng 2-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của ôtô sat-xi XMQ6798

7

Trọng lượng ôtô sat-xi:

- Phân bố lên cầu trước

- Phân bố lên cầu sau

G0

G01

G02

345011502300

KGKGKG8

Trọng lượng toàn bộ cho phép:

- Phân bố lên cầu trước

- Phân bố lên cầu sau

Ga

Ga1

Ga2

45008000

KGKGKG

2.2 Giới thiệu các tổng thành và hệ thống của ôtô sat-xi.

2.2.1 Động cơ.

Động cơ gắn trên ôtô sat-xi XMQ6798 mang ký hiệu YC4G180-20 bố trí phíasau, có các thông số được ghi trong bảng 2.2

Bảng 2-2 Thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ YC4G180-20

9 Moment xoắn lớn nhất / Số vòng

660/1400-1600

Nm/v/ph

Phanh tay lốc kê dẫn động khí nén, tác động cầu sau

Máy nén khí kiểu piston được làm mát bằng nước

- Hệ thống lái:

Ô tô thiết kế sử dụng hệ thống lái cơ khí kiểu GX85KL tay lái thuận do TrungQuốc sản xuất loại sử dụng cho ô tô King Long XMQ6798

Cơ cấu lái kiểu trục vít ecu bi có tỷ số truyền : icc = 21,54:1, trợ lực thuỷ lực,được lắp đặt lên hệ cầu trước có sức chịu tải 4000 Kg, hình thang lái đặt sau trụctrước.

- Hệ thống treo: Hệ thống treo của ô tô thiết kế được nhập khẩu đồng bộ vớikhung ô tô và cầu ô tô

Hệ thống treo trước kiểu XMQ6798 là loại phụ thuộc với phần tử đàn hồi kiểu nhíp lá, phần tử giảm chấn kiểu ống thuỷ lực

Hệ thống treo sau kiểu 6798Y-F120-2912010 loại phụ thuộc, kiểu nhíp lá,phần tử giảm chấn kiểu ống nhún thuỷ lực

Dầm dọc được chế tạo bằng thép các bon thấp 09SiVL, loại đã được sử dụng

để chế tạo khung ôtô Dầm dọc dạng bậc kết cấu phức hợp

Các dầm dọc và dầm ngang của khung ô tô được chế tạo bằng phương phápdập nguội

- Hệ thống điện

Ắc qui : Ắc qui 02 bình loại 12V- 120AH do Việt Nam sản xuất

Máy phát: Model JFZ29011-186, 28V – 110A

Động cơ khởi động : QD264; 24V-5,2 KW

3 Giới thiệu tổng thể ôtô khách được đóng mới.

3.1 Phân tích hình dáng tổng thể, tuyến hình của ôtô.

Xe khách “THACO-KB80SLI”: Được đóng mới tại “Công Ty TNHH sản xuất

và lắp ráp ôtô Chu Lai Trường Hải” Việt Nam, dưới dạng sat-xi có sẵn được nhập khẩu từ Trung Quốc Đây là loại xe khách cao cấp và hiện đại với kiểu dáng tinh tế, tính thẩm mĩ cao, phù hợp với lọai đường và địa hình nước ta

4

Hình 3-1 Tổng thể xe khách Thaco KB80SLI

1 Giàn bốc hơi; 2 Giàn ngưng; 3 Cửa thông gió; 4 Bình cứu hỏa;

5.Bậc lên xuống xe; 6 Ghế gập giành cho hướng dẫn viên; 7 Dụng cụ phá cửa

Bảng 3-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của ôtô Thaco KB80SLI

- Phân bố lên cầu trước

- Phân bố lên cầu sau

G0

G01

G02

100603785,76274,3

KGKGKG14

+ Những yêu cầu tổng quát về tổng thể, tuyến hình của ôtô

- Đường bao ngoài xe có dạng khí động học tốt

- Có hình dáng đẹp, tiện nghi cao và hiện đại

- Các hệ thống như: Chiếu sáng, tín hiệu phải đầy đủ, và bố trí hợp lý,đúng quy định

- Phân bố trọng lượng hợp lý, tận dụng tốt diện tích sàn xe

- Đảm bảo kích thước phủ bì nằm trong phạm vi giới hạn cho phép: [2]+ Chiều dài đầu xe: Lđx  3045%Lo

+ Chiều dài đuôi xe: Lđ  65%Lo

- Đảm bảo khoảng cách từ sàn đến trần xe: Hmax  4m [2]

- Khoảng sáng gầm xe: > 120 mm [2]

- Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh trước phía ngoài Rb < 12 m[2]

- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và yêu cầu sử dụng của ôtôkhách chất lượng cao

Từ bảng số liệu về các thông số kỹ thuật cơ bản của ôtô Thaco KB80SLI, tathấy các thông số đều thỏa mãn các quy định đối với ôtô của Việt Nam

Thùng xe có dạng khí động học tốt giúp giảm sức cản của không khí khi xechuyển động tốc độ cao Phần đầu xe được thiết kế với góc lượn ở hai bên và kínhchắn gió đặt xuôi về sau để thoát khí tốt giúp giảm hệ số cản không khí CX

Tầm quan sát của người lái và hành khách thông thoáng, hành khách lênxuống dễ dàng

Hình dạng, kích thước thích hợp Đảm bảo kiểm tra, bảo dưỡng dễ dàng, hạthấp chiều cao trọng tâm của xe, chiều cao chất tải thấp

- Có hình dáng đẹp, tính thẩm mĩ cao, bố trí trang thiết bị hợp lý, tiện nghi hiệnđại phù hợp với công nghệ sản suất của các cơ sở trong nước

Cửa thoát khẩn cấp trên xe phải phù hợp với các yêu cầu sau:

- Số lượng cửa thoát hiểm được quy định như bảng dưới đây :

3.2 Phân tích kết cấu khung vỏ của ôtô.

Hình 3-2-1 Bố trí dầm sàn ôtô khách Thaco KB80SLI

01 Đà dọc; 02 Đà ngang chính; 03,04,05 Đà gia cố; 06 Khung bậc lên xuống;

07 Khung xương khoang máy; 0 8 Khung cửa kiểm tra; 09 Bát liên kết; 10.

Khung xương khoang lái.

7 - 27 thanh của khung xương

11 - Vật liệu chế tạo khung xương là thép CT3

Phương án bố trí sàn: Sàn xe là khu vực chịu tải trọng lớn từ các mảng trên

và của hành khách nên khi bố trí sàn cần quan tâm đến độ an toàn của dầm khi bốtrí là chỉ tiêu hàng đầu, sau đó là tính kinh tế, hợp lý

Sàn xe được chế tạo từ nhiều thanh thép có tiết diên khác nhau, bố trí vớikhoảng cách cũng khác nhau, cụ thể như sau:

Tám đà ngang chính được bố trí nằm ngang song song với nhau từ đuôi xeđến đầu xe, khoảng cách giữa các đà ngang không bằng nhau là do các đà này chịutải trọng chủ yếu từ trên xuống nên phụ thuộc vào cách lắp đặt các thiết bị hay cácchi tiết có trọng lượng lớn nên bố trí sao cho các đà ngang chịu tải trọng hợp lý.Ngoài các đà ngang chính còn có các thanh gia cường được bố trí thành dãy trênkhắp sàn xe mục đích để tạo liên kết và tăng độ cứng vững cho sàn xe Sàn xe còn

có các đà dọc nằm phía trên hai đà dọc của sat-xi Ngoài ra ở sàn xe còn có các bátliên kết để liên kết với các bộ phận phía trên

- Tẩy sạch gỉ hàn trước khi sơn chống gỉ

Sau đây ta lần lượt xét từng mảng khung xương:

a) Khung xương đầu.

Hình 3-2-2 Bố trí khung xương đầu ôtô khách Thaco KB80SLI

01.Đà chính; 02.Đà ngang; 03.Đà ngang bắt kính chắn gió; 04,05.Đà gia cố;

06 Bát liên kết; 07 Bát bắt kính chắn gió;

Bảng 3-2-2 Các loại thép khung xương đầu xe

Khung xương đầu được bố trí như sau: Có 2 đà chính liên kết từ dưới sàn xe lên

và được uốn cong để tạo kiểu dáng cho xe đồng thời giảm sức cản gió khi xe hoạtđộng trên đường tăng khả năng cơ động cho xe Để tăng độ quan sát cho tài xế khi

xe lưu hành trên đường nên phần thân của đầu xe chủ yếu là lắp bằng kính để tạokhả năng quan sát tôi ưu cho lái xe Các thanh ngang trên vòm xe cũng được uốncong làm xe có khả năng giảm sức cản tối ưu Ngoài ra còn có các đà ngang và đàgia cường để tăng độ cứng vững cho đầu xe

b) Khung xương đuôi

Bảng 3-2-3 Các loại thép khung xương đuôi xe

Khung xương đuôi xe được bố trí như sau: Cũng như xương đầu xe thì đuôi xe

có các đà chính cũng được liên kết từ dưới sàn xe lên bằng càc đà dọc chính đượcuốn cong để tạo kiểu dáng cho xe Phía đuôi xe không yêu cầu về tầm nhìn nên tachỉ bố trí một phần nhỏ để lắp kính cho mảng sau xe Ngoài các đà chính còn có các

đà ngang và các thanh gia cường liên kết với nhau để tăng độ cứng vững cho sát xi

xe Bên dưới có bố trí cửa để kiểm tra động cơ Các mối ghép được liên kết bằngphương pháp hàn Hình dáng của đuôi xe được thể hiện như hình 3-2-3

c) Khung xương hông trái

Hình 3-2-4 Khung xương hông trái

01:Trụ kính hông; 02.Thanh dưới khung kính; 03 Trụ đứng; 04.Trụ chia khoang hành lý; 05,06 Đà gia cố; 07 Đà dọc; 08.Bát khóa cửa khoang hành lý; 09.Bát bắt

xilanh nâng hạ; 10.Thanh ốp ngoài; 11.Trụ đứng.

Bảng 3-2-4 Các loại thép khung xương hông trái

6 - 04 bát khoá cửa khoang hành lý bằng thép tấm dày 3 mm

- 09 bát bắt xilanh nâng hạ cửa khoang hành lý bằng thép tấm dày 3 mm

15  1,2 Khung xương hông trái xe được bố trí như sau: Là phần nằm phía vị trí ngườilái, xương hông này được bố trí như sau: Từ sàn xe trở xuống có 6 trụ chia khoanghành lý để tạo cửa khoang hành lý và bọc tôn ở phía dưới Phần trên từ sàn xe lênđến đà ngang bắt khung kính có 16 đà gia cố bắt ngang và chống chéo giúp khungchịu kéo, nén tốt Phía trên có 5 cửa thoát hiểm có kích thước như bản vẽ, 5 cửa nàyđược lắp kính dày 5mm Ngăn cách giữa các kính thoát hiểm là các trụ kính hông, nóvừa chịu lực tác dụng từ trần xe, đảm bảo độ cứng vững cho xe vừa là nơi liên kếtcửa thoát hiểm với nhau Phía đầu và cuối xe bố trí 2 đà dọc cong vừa chịu lực vừatạo kiểu dáng cho xe

d) Khung xương hông phải

Hình 3-2-5 Khung xương hông phải

01:Trụ kính hông; 02.Thanh dưới khung kính; 03.Trụ đứng; 04.Trụ chia khoang

hành lý; 05,06 Đà gia cố; 07 Bát khóa cửa khoang hành lý

08.Bát bắt xilanh nâng hạ; 09.Thanh ốp ngoài.

Bảng 3-2-5 Các loại thép khung xương hông phải

TT Ghi chú Tiết diện ngang của thép Loại thép(mm)

6 - 04 bát khoá cửa khoang hành lý bằng thép tấm dày 3 mm

- 08 bát bắt xilanh nâng hạ cửa khoang hành lý bằng thép tấm dày 3 mm

15  1,2

Phương án bố trí xương hông phải: Tương tự như bố trí xương hông trái nhưngchỉ khác là có bố trí thêm một cửa lên xuống cho hành khách trong xe Vị trí cửakhách được bố trí ở đầu xe, ngang với tài xế

e) Khung xương trần xe

Hình 3-2-6 Khung xương trần xe

01.Đà dọc chính; 02.Đà ngang chính; 03.Thanh liên kết; 04,05,06.Thanh đà dọc; 07 Đà ngang ; 08 Bát liên kết; 09 Bulong bắt giàn lạnh M10×25;

Bảng 3-2-6 Các loại thép khung xương trần xe

5 - 10 bát liên kết kệ hành lý bằng thép tấm dày 3mm

6 - 10 bulong bắt giàn lạnh M 10×25;

Phương án bố trí xương trần xe: Trần xe là một mảng bố trí liên kết gồm rấtnhiều thanh thép với mục đích là tăng độ bền và độ cứng vững của trần xe nhằmtăng độ an toàn cho khung xe Xương trần xe được bố trí như sau: Gồm 2 thanh đàdọc chính từ đầu đến cuối xe, 07 thanh đà ngang chính được bắt gần cách đều nhau

từ đầu tới cuối xe, ở ví trí lắp giàn lạnh được bố trí dày hơn để tăng độ an toàn khilắp giàn điều hòa lên trần xe Ngoài ra trên trần xe còn lắp các đà dọc để liên kếtvới các đà ngang chính tạo khung cho trần xe Các thanh thép liên kết và các đà gia

cố được liên kết với các đà dọc chính và đà ngang chính để tăng độ an toàn choxương trần xe Trên trần xe còn hàn các bát liên kết ở một số vị trí dùng để lắpbulông lắp điều hòa hay các vị trí cần liên kết xuống sàn xe

f ) Cửa xe

82 380

Phương án bố trí xương cửa: Khung cửa được chế tạo bằng thép hộp 50 

50  2 Có 5 đà ngang liên kết khung cửa lại với nhau, phía dưới cửa được bọc tôn

và phía trên lắp kính để lái xe có thể quan sát Phía trong có lắp một trụ xoay đểđiều khiển đóng mở cửa Trụ xoay này điều khiển được nhờ trợ lực bằng khí nén.Đây là phương án điều khiển cửa hiệu quả và an toàn nhất hiện nay vì loại cửa này

rất gọn và có tính thẩm mĩ cao nên được dùng rất phổ biến trên các loại xe kháchhiện nay Tất cả được bố trí như hình 3.9.

g) Khung xương tổng thể của xe Thaco KB80SLI.

580 550

975 385

395 30

1320 1320 860

2185 3800

50

40 435 435

30 50 604

30

30

2410 1921

1152 2152

Hình 3-2-8 Khung xương tổng thể

Bao gồm: khung xương hông phải, Khung xương trần; khung xươnghông trái;

Khung xương đầu và đuôi xe.

4 Tính kiểm nghiệm các thông số cơ bản.

4.1 Xác định trọng lượng bản thân và trọng lượng toàn bộ của ôtô.

- Trọng lượng khung gầm có gắn động cơ: Gkg = 3450 KG

- Trọng lượng phần khung xương: Gkx = 928,96 KG

- Trọng lượng hệ thống điều hoà lắp trên ôtô: Gđh = 295 KG

a) Khi ô tô không tải

Toạ độ trọng tâm ô tô khách theo chiều dọc (phương x )

Xg = (Gi Xgi)/G

- Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu trước:

a = Xg

- Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu sau:

b = L – a

Trong đó : Xg – Tọa độ theo phương x của trọng tâm;

G – Trọng lượng bản thân của ô tô;

Gi, Xgi – Trọng lượng và tọa độ theo phương x của các thành phầntrọng lượng;

b) Khi ô tô có tải

Toạ độ trọng tâm ô tô khách theo chiều dọc (phương x )

Trong đó : Xg – Tọa độ theo phương x của trọng tâm;

G0 – Trọng lượng toàn bộ của ô tô;

Gi, Xgi – Trọng lượng và tọa độ theo phương x của các thành phầntrọng lượng;

Gi, hgi – Trọng lượng và chiều cao trọng tâm của các thành phần trọnglượng;

Tọa độ trọng tâm theo chiều cao (phương y )

Ta chỉ tính cho trường hợp khi ô tô đầy tải

Gốc tọa độ lấy tại tâm vết bánh xe trước, chiều dương hướng lên trên

Căn cứ vào giá trị các thành phần trọng lượng và toạ độ trọng tâm của chúng,

ta xác định chiều cao trọng tâm của ô tô theo công thức :

hg = (Gi hgi)/Go

Trong đó:

hg,, G0 – Chiều cao trọng tâm và trọng lượng toàn bộ của ô tô;

Từ biến dạng hệ thống treo khi xe đầy tải, ta tính gần đúng sự thay đổi chiềucao trọng tâm của ôtô sat-xi là: f = (ft + fs)/2 = (14,81 + 13,75) = 14,28 cm

Bảng 4-2-1 Các thành phần trọng lượng của ôtô.

Gkg Trọng lượng khung gầm có gắn động cơ 3450 2533,33 560

G0 Trọng lượng toàn bộ của ô tô thiết kế 10060

Sau khi thay các giá trị cụ thể cho từng trường hợp có tải và không tải tanhận được kết quả cho trong bảng sau:

Bảng 4-2-2 Các thành phần trọng tâm của ôtô

Ta chỉ tính cho trường hợp ôtô đầy tải, vì tính êm dịu thể hiện sự tiện nghicủa ôtô đối với hành khách

Để biết được sự thay đổi trọng tâm của ôtô khi có tải trọng tác dụng lên hệthống treo, qua đó sẽ giúp tính chính xác các thông số sau này như: tính ổn định,quay vòng,…

Giả thiết khối lượng phần được treo có trọng tâm theo phương dọc xe trùngvới trọng tâm của ôtô

Khối lượng phần được treo toàn bộ xe 8560 KG, tính toán ta có được bảngsau:

Bảng 4-2-3 Số liệu tính toán độ êm dịuBẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

Thông số tính toán tần số dao động liên kết khi có tải

Hệ số phân bố khối lượng trên một cầu (0.8-1.2)  1,2

Xác định các thông số đặc trưng của hệ thống treo:

Treo trước:

) ( 12

.b h3 cm4

12

.b h cm n

Độ võng tĩnh

fs = P.L3/(48.E.In) = 5338,7.1463/(48.2,05.106.12,28) = 13,75 cm

1 1

300

f

n  = 81 lần/phút

Do có sự thay đổi về các giá trị như tọa độ trọng tâm của ôtô, giá trị của cáckhối lượng được treo, nên cần đánh giá lại hệ số thông số êm dịu của ôtô thiết kếtheo tần số dao động liên kết:

2

2 1 2 1

2 2

2 1

2 2

2 1 2 1

2 2 ,

) 1

( 2

Trong đó: a và b là các thông số tọa độ trọng tâm ôtô thiết kế

 = 0,8 – 1,2 là hệ số phân bố khối lượng được treo

1 và 2 là tần số dao động đặc trưng của các phần tử khối lượngđược treo phân ra cầu trước và cầu sau:

1 = .n1 /30 = 8,168 (rad/s) (3)

2 = .n2 /30 = 8,482 (rad/s) (3’)

Bảng 4-2-4 Kết quả tính toán độ êm dịu

Số lần dao động trong một phút của khối lượng được treo ở cầu trước và cầusau đều nằm trong giới hạn cho phép đối với ôtô khách ([1,2] = 60  90lần/phút), như vậy ôtô khách “THACO-KB80SLI” đảm bảo độ êm dịu chuyển độngcần thiết

4.3 Xác định sự phân bố trọng lượng ôtô lên các cầu.

4.3.1 Khi ô tô không tải.

h g

a b

O1, O2 - Tâm của vết tiếp xúc bánh trước và bánh sau

Z1, Z2 - Phản lực ở cầu trước và cầu sau

Lấy mômen tại O2:

L

h g

Hình 4-3-2 Phân bố trọng lượng lên các cầu khi ôtô có tải

Tương tự, lấy mômen tại O2:

MO2 = G0.b – Z1.L = 0

 Z1 =

3800

1417.10060

 Z2 = G - Z1 = 10160 - 3785,7 = 6274,3 [KG]

Ta nhận được kết quả cho trong bảng sau :

Bảng 4-3 Trọng tâm của ôtô

4.4 Tính toán kiểm tra hệ thống phanh.

Bảng 4-4-1 Các thông số đầu vào tính toán hệ thống phanh

Tốc độ chuyển động của ô tô trước khi phanh V m/s 8.33Khoảng cách từ điểm chốt cố định đến tâm xi

lanh phanh bánh xe hoặc tâm cam ép đối với

cơ cấu phanh dẫn động khí nén cầu trước

Khoảng cách từ điểm chốt cố định đến tâm

cam ép đối với cơ cấu phanh dẫn động khí

nén của cầu sau

Hệ số xét đến sự không đồng đều lực phanh

Áp suất khí nén dẫn động phanh cầu trước P1 kG/cm2 6.0

Đường kính làm việc của bầu phanh cầu

Áp suất khí nén dẫn động phanh cầu sau P2 kG/cm2 6.0

Tỷ số truyền cơ cấu cam phanh cầu sau ik2 - 2,3

Đường kính làm việc của bầu phanh cầu sau Dbp2 m 0,14

Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng lẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển góc như nhau ( sơ đồ dưới đây)

Hình 4-4 Cơ cấu phanh Xác định mô men phanh thực tế sinh ra ở một cơ cấu phanh

a) Lực phanh thực tế trên các bánh xe

Tính toán lực đẩy thực tế trên cần đẩy của một bầu phanh bánh xe ftt, xuấtphát từ các thông số cho trước của bầu phanh và áp suất khí nén bắt đầu làm việc, tatính được ftt theo công thức:

Trong đó:

p0: áp suất khí nén khi làm việc ; p0 = 6 kG/cm2

sm: diện tích màng bầu phanh

d: đường kính của màng bầu phanh.

+ Phanh trước : D = 10 cm

+ Phanh sau : D = 14 cm

1: hệ số tính đến độ nạp không khí vào bầu phanh; 1 = 1

2: hiệu suất cơ học của bầu phanh; 2 = 0,95

Thay số vào ta được:

M P r

 (KG)Trong đó:

li: chiều dài cần đẩy cam doãng l=12 cm;

dc: đường kính cơ sở cam doãng dc = 3 cm;

f: hệ số ma sát giữa má phanh và tang phanh, f = 0,3;

Rtt: bán kính tang trống phanh trước, Rtt = 20 cm;

Rts: bán kính tang trống phanh sau, Rts = 21 cm;

h: khoảng cách từ tâm cam đến tâm chốt quay guốc phanh, h = 39 cm;

Thay số vào ta được:

+ Mômen và lực phanh trên một bánh xe cầu trước:

pg1 = 1239,8 (KG) pg2 = 2341,8 (KG)

mp1 = 42979,33 (KG.cm) pp1 = 1132,3 (KG)+ Mômen và lực phanh trên một bánh xe cầu sau:

pg1 = 2376 (KG) pg2 = 4644 (KG)

mp2 = 88452 (KG.cm) pp2 = 2096 (KG)Lực bám trên một bánh xe cầu trước:

) ( 71 , 1135 6

, 0 2

7 , 3785

2

1

Lực bám trên một bánh xe cầu sau:

) ( 29 , 1882 6

, 0 2

3 , 6274

i

pi i

Jpmax = Pp.g/G = p.g = 64,18%.9,81 = 6,3 (m/s2)

d) Quãng đường phanh ngắn nhất

Trong đó:

v0: Vận tốc chuyển động của ôtô khi bắt đầu phanh, v0 = 30 km/h = 8,33 m/s

mp: hệ số xét đến sự không đồng đều của lực phanh ở các bánh xe, mp = 1,4.Theo 22 TCN 307-03 quy định: trong điều kiện thử hệ số bám φ ≥ 0,6; tốc độ thử

vt = 30 km/h, ôtô khách có tổng chiều dài lớn hơn 7,5 m thì:

Quãng đường phanh Sp không lớn hơn 11,0 m hoặc

Gia tốc phanh Jphmax không nhỏ hơn 4,2 m/s2

Như vậy hệ thống phanh của ôtô Thaco KB80SLI thỏa mãn tiêu chuẩn đề ra

5 KIỂM TRA BỀN.

5.1 Giới thiệu phần mềm RDM.

Hiện nay người ta thường dùng phương pháp phần tử hữu hạn để lập trình tínhtoán các cấu trúc trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong Cơ khí, Xây dựng,

Nhiệt, Hàng không, Đóng tàu Trong lĩnh vực cơ học vật rắn biến dạng dưới tácđộng của tải trọng ngoài dạng cơ - nhiệt hiện nay ở nước ta thường sử dụng phầnmềm RDM của Pháp và phần mềm ANSYS của Mỹ và một số phần mềm khác đểtính toán kiểm tra Một số chuyên gia Việt Nam cũng đã tự viết phần mềm để tínhtoán phục vụ cho công việc học tập và nghiên cứu Nhờ các công cụ này mà tiếtkiệm được nhiều thời gian, công sức và nâng cao chất lượng thiết kế.

Với phần mềm RDM chủ yếu dùng để kiểm tra tính toán hệ khung, giàn chịulực theo phương pháp phần tử hữu hạn và nghiên cứu bài toán tĩnh động kết cấukhung giàn theo phương pháp phần tử hữu hạn (dạng giàn không gian) Dưới đây là

sơ đồ khối các bước sử dụng phần mềm RDM

Hình 5-1 Sơ đồ khối các bước sử dụng phần mềm RDM

5.2 Kiểm tra bền thân vỏ ô tô khách.

Khung xương ô tô là một hệ kết cấu siêu tĩnh phức tạp Để đơn giản trong tínhtoán ta có các giả thiết sau:

Khởi động và xác định đơn vị đầu vào

Chọn đối tượng đưa vào tính toán(dầm phẳng hay không gian)

Tiến hành vẽ đối tượng cần kiểm tra bền

Xác định liên kết các thanh, nội liên kết khung vỏ dầm

Gán tiết diện cho các thanh thép liên kết, vật liệu

Có thể coi các cột đứng chịu toàn bộ lực tác dụng, còn các thanh liên kết phụ

là kết cấu gia cường

Ta tính bền cho hệ giàn từ khung kính đến trần xe, giả thiết này có thể chấpnhận được được vì các đà liên kết ở dưới khung kính có các đà chéo liên kết vớinhau có thể chống lại lực kéo nén khi chịu tải trọng Vả lại liên kết từ trần xe xuống

là kém bền nhất nên ta tiến hành kiểm tra bền cho khung này

Để tính toán bằng phần mềm lực ta xem khung được liên kết từ các thanhthẳng và các mối hàn liên kết đủ bền

Khi vận hành, hệ khung xương chịu tác dụng của các tải trọng sau đây:

- Tải trọng tĩnh do trọng lượng bản thân khung vỏ, trọng lượng hàng hoá vàhành khách

- Tải trọng động khi ô tô phanh gấp hoặc quay vòng

- Trường hợp khung xương chịu tải trọng gấp kd lần tải trọng tĩnh do bánhgặp chướng ngại vật hoặc bánh bị rơi xuống rãnh trong khi lưu thông trên đường

Vật liệu chế tạo và ứng suất cho phép.

Các cột đứng của hệ khung xương 50×40×2 được chế tạo từ thép CT3 cógiới hạn chảy:

ch = 26 ÷34 KG/mm2

Ứng suất uốn cho phép của vật liệu được xác định theo công thức :

[] = ch / n = (26 ÷ 34) / 1,5 = 17,33 ÷ 22,67 (KG/mm2)

= 170,04 ÷ 222,36 (N/mm2)

ở đây : n - Hệ số an toàn: n = 1,5

5.2.1 Chế độ phanh gấp

Khi phanh gấp, khung xương bị uốn do tác dụng của lực quán tính

+ Tải trọng do lực quán tính gây ra:

Pjk = mkv jpmax = (Gkv /g) jpmax (KG)

Trong đó: jpmax - Gia tốc lớn nhất của ô tô khi phanh

Lấy kết quả ở phần tính toán kiểm tra phanh ta có: jpmax = 6,3 (m/s2)

Gkv - Nếu coi các cột vòm chính bị ngàm cứng ở vị trí hàn nối với thanhgiằng ngang thì Gkv là trọng lượng thân vỏ tính từ thanh dầm ngang lên nóc ô tô; cụthể như sau:

Gkv chia làm hai thành phần: Gkv1 trọng lượng phần trần

Gkv2 trọng lượng phần kính

Gkv1 gồm:

- Trọng lượng phần khung xương: Gkx = 217,3 KG

- Trọng lượng hệ thống điều hoà: Gđh = 275 KG

m: là số điểm lực tập trung trên một cột đứng hoặc vòm

+ Tải trọng do tải trọng tĩnh gây ra:

Hình 5-2-1-1 Sơ đồ lực ở chế độ phanh gấp.

+ Biểu đồ biến dạng của khung ôtô khi đặt lực

Hình 5-2-1-2 Sơ đồ biến dạng khi đặt lực ở chế độ phanh gấp

+ Biểu đồ lực dọc: