thiết kế thiết bị rung lắc kiểm tra cụm bánh xe dẫn hướng ô tô tải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG LỜI NÓI ĐẦU Trong quy trình kiểm định phương tiện cơ giới đường bộ, giai đoạn kiểm tra kỹ thuật xe là trọng tâm. Việc kiểm tra kỹ thuật an toàn và bảo vệ môi trường xe thông qua dây chuyền kiểm định chia làm 5 công đoạn, trong đó công đoạn kiểm tra gầm ( phần dưới) của ô tô đóng vai trò hết sức quan trọng vì gầm ô tô là nơi bố trí các hệ thống then chốt quyết định điều kiện kỹ thuật an toàn của xe ( hệ thống phanh, lái, treo, chuyển động và truyền động). Trong thực tế đo đạc, kiểm tra phần gầm xe khá phức tạp (nhiều hạng mục, nhiều kiểu loại ) đối tượng kiểm tra là những chi tiết, kết cấu, các bộ phận trong trạng thái liên kết, lắp ráp tổng thành, vì vậy cho đến nay công việc kiểm tra gầm của đăng kiểm phải tiến hành bằng thủ công và dụng cụ hỗ trợ không có gì khác ngoài kích tay, búa gõ và đèn pin. Nhìn chung công việc kiểm tra gầm vừa khó khăn về mặt chuyên môn nghiệp vụ, rất nặng nhọc, điều kiện kiểm tra không thuận lợi ( không gian, môi trường, ánh sáng …). Đăng kiểm viên kiểm tra gầm chỉ có một vài dụng cụ cầm tay thô sơ, vừa phải vận dụng giác quan căng thẳng vừa phải huy động cơ bắp nặng nhọc. Việc thực hiện nghiêm túc và đầy đủ sẽ mất nhiều công sức và thời gian nên thực tế hiện tượng bỏ qua hạng mục kiểm tra, kiểm tra chiếu lệ đã đặt ra vấn đề cần quan tâm xem xét tại nhiều trạm. Nếu chất lượng kiểm tra thấp sẽ để lại nhiều nguy cơ tiềm ẩn làm mất an toàn khi xe vận hành. Từ những lý do trên đây, mong muốn nâng cao chất lượng kiểm định phần gầm ô tô, giải phóng lao động nặng nhọc của đăng kiểm viên, đồng thời cho phép tăng năng suất công đoạn kiểm tra gầm, đồng bộ với các giai đoạn cơ giới hoá ( thử phanh,thử khói, đèn pha… ) nhờ đó nâng cao được định mức kiểm định của một dây chuyền kiểm tra xe. Em đã chọn đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế thiết bị rung lắc kiểm tra cụm bánh xe dẫn hướng ô tô tải ”. SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG Em xin chân thành cảm ơn các thầy,các bạn, đặc biệt là thầy giáo PGS_TS NGUYỄN VĂN BANG trong bộ môn cơ khí ô tô, trường ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên do trình độ còn nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót, kính mong các thầy và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của em hoàn thiện hơn. Hà Nội 10-5-2009 Sinh Viên: Nhâm Ngọc Tuấn SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4 1.1 Tình trạng kỹ thuật cụm bánh xe 4 1.1.1. Moay ơ 4 1.1.2. Trụ đứng 6 1.1.3. Hệ thống lái 8 1.1.4. Hệ thống treo 12 1.2 : Thực trạng kiểm định bằng mắt 16 1.3. Các thiết bị rung lắc hiện có 18 1.3.1. AHS ( GST 1501) 18 1.3.2. MAHA (LMS 20/2) 19 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THIẾT BỊ 21 2.1. Lựa chọn phương án thiết kế 21 2.1.1. Nguyên lí kiểm tra 21 2.1.3. Lựa chọn phương án dẫn động 28 2.2. Thiết kế thiết bị theo phương án đã chọn 32 2.2.1. Mục tiêu và yêu cầu kỹ thuật của sàn lắc 32 2.1.2. Xác định tải trọng lớn nhất khi không tải bánh trước 33 2.2.3. Phân tích và xác định những yếu tố cơ bản của thiết bị 34 2.2.4. Hành trình dịch chuyển 37 2.2.5. Hệ thống chịu lực 37 2.2.7. Chọn bơm 46 2.2.8. Chọn động cơ điện 47 2.2.9. Thùng dầu 47 2.2.10. Mạch điều khiển 50 KẾT LUẬN 57 SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình trạng kỹ thuật cụm bánh xe 1.1.1. Moay ơ − Định nghĩa + Là bộ phận liên kết giữa bánh xe (qua các liên kết bằng bu lông, đai ốc) với cầu xe. 1. Moay ơ 5. Ngõng trục 9. Cam phanh 13. Đệm điều chỉnh 2. Vòng điều chỉnh 6. Chốt hãm 10. Tang trống phanh14. Dầm cầu 3. Vòng hãm 7. Trục đứng 11. Mâm phanh 15. Thanh ngang 4. Đai ốc 8. Vòng chắn dầu 12. Đòn quay ngang Hình 1: Cụm bánh xe dẫn hướng bị động − Các hư hỏng thường xảy ra với moay ơ : + Vòng bi moay ơ bị mòn, hỏng, tróc, rỗ, vỡ và rơ lỏng + Moay ơ bị nứt vỡ + Phớt chắn dầu mỡ bị hỏng, rách, biến cứng + Các bulông, ê cu bị hỏng ren, bị cong, gẫy − Ảnh hưởng các hư hỏng tới ô tô SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG + Vòng bi moay ơ bị mòn, hỏng, tróc, rỗ, vỡ làm giảm hiệu quả phanh bánh xe, ảnh hưởng tới khả năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô. Gây mất an toàn cho xe khi hoạt động Hình 2 : Vòng bi moay ơ + Hỏng phớt : Làm cho bụi bẩn, nước… ở bên ngoài lọt vào trong gây biến xấu chất lượng mỡ và tạo ra ma sát có hại cho ổ bi, đồng thời dầu mỡ bị chảy ra má phanh gây mất an toàn cho xe + Các bu lông, êcu bị hỏng, moay ơ bị nứt làm cho bánh xe khi chuyển động bị đảo, lắc kèm theo tiếng ồn. Ở cầu dẫn hướng thì làm tăng độ rơ vành lái, việc điều khiển bánh xe dẫn hướng không chính xác. Nếu sự cố này không khắc phục ngay có thể làm cho bánh xe bị văng ra khi hoạt động − Để phát hiện các hư hỏng của moay ơ ta kích nâng bánh xe cần kiểm tra lên khỏi mặt nền. Dùng lực của hai cánh tay lắc bánh xe xung quanh tâm bánh xe theo phương ngang. Quan sát và cảm nhận độ rơ của nó SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG 1.1.2. Trụ đứng − Định nghĩa + Là khâu liên kết cụm bánh xe với dầm cầu trên hệ thống treo phụ thuộc. Là chốt trụ với mối ghép trượt cho phép bánh xe dẫn hướng quay quanh trụ đứng khi quay vòng. + Việc bố trí trụ đứng phải đảm bảo khả năng quay trơn của bánh xe quanh trụ đứng với ma sát nhỏ, đỡ toàn bộ tải trọng tác dụng lên bánh xe, các loại ô tô đều có cơ cấu hạn chế góc quay tối đa về hai phía. Hình 3: Cơ cấu hạn chế góc quay tối đa ô tô tải SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG + Tuỳ theo loại xe, tải trọng của xe mà trụ đứng có kết cấu khác nhau Hình 4: Kết cấu trụ đứng trên ô tô tải a : Trụ đứng có tiết diện giảm dần từ trên xuống b : Trụ đứng là chốt côn nhỏ trên, to dưới c : Trụ đứng là chốt trụ d :Trụ đứng có cùng đường kính, có ổ bi − Các hư hỏng thường xảy ra với trụ đứng : + Trong các kết cấu quay quanh trụ đứng của ô tô tải thường xảy ra sự mòn lỏng các ổ bi hay bạc và trục do tải trọng gây nên khá lớn trên cầu dẫn hướng − Ảnh hưởng của các hư hỏng của trụ đứng tới ô tô + Sự mài mòn quá mức của trụ đứng dẫn tới không đảm bảo chính xác góc đặt bánh xe, gây mất khả năng ổn định hướng SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG + Tăng độ rơ vành lái + Đánh lái nặng + Mài mòn lốp nhanh + Khó dữ nguyên khả năng chuyển động thẳng + Điều chỉnh hướng không đảm bảo chính xác + Đặc biệt khi đánh lái về hai chiều ngược nhau có thể xuất hiện tiếng gõ lớn (lục cục) ở khu vực trụ đứng − Kiểm tra trụ đứng : Kích nâng bánh xe dấn hướng lên khỏi mặt nền. Dùng lực lắc theo cả phương ngang và phương dọc (phải đạp phanh). Quan sát và cảm nhận độ rơ của chúng 1.1.3. Hệ thống lái − Định nghĩa + Là hệ thống điều khiển hướng chuyển động của ô tô với nhiệm vụ : Thay đổi hướng chuyển động của ô tô theo ý muốn của người lái + Nhờ có hệ thống lái mà ô tô có thể : o Quay vòng mà bánh xe ít bị trượt o Lực trên vành tay lái hợp lý và tạo cảm giác đánh lái phù hợp o Đảm bảo ô tô có khả năng tự trở về trạng thái chuyển động thẳng o Giảm các va đập từ mặt đường lên vành lái tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều khiển chính xác hướng chuyển động SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG Hình 5: Cấu tạo hệ thống lái cơ khí và hệ thống lái có trợ lực 1. Vành lái 5. Đòn kéo dọc 9. Bơm dầu 13. Cơ cấu lái 2. Trục lái 6. Trụ đứng 10. Bình dầu 14. Ống dẫn dầu 3. Cơ cấu lái cơ khí 7. Đòn quay ngang 11. Bánh xe 4. Đòn quay đứng 8. Đòn ngang lái 12. Van phân phối + Cấu tạo chung hệ thống lái trên ô tô tải bao gồm các bộ phận chính sau : Vành lái, trục lái, cơ cấu lái, các đòn dẫn động các bánh xe dẫn hướng, thiết bị trợ lực lái − Các hư hỏng thường xảy ra với hệ thống lái SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG  Cơ cấu lái Hình 6 : Các dạng đòn quay đứng + Mài mòn cơ cấu lái + Rạn, nứt, gãy trong cơ cấu lái + Thiếu dầu mỡ trong cơ cấu lái + Rơ lỏng các liên kết vỏ cơ cấu lái với khung, vỏ xe  Dẫn động lái + Mòn rơ các khớp cầu khớp trụ SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 10 [...]... lượng kiểm định phần gầm ô tô bằng thủ công không ổn định và thường không cao SV: NHÂM NGỌC TUẤN 17 LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG + Thiết bị hỗ trợ kiểm tra phần gầm ô tô sẽ giúp khắc phục được những hạn chế của việc kiểm tra thủ công: Giải phóng sức lao động, nâng cao an toàn lao động, vừa tăng năng suất vừa tăng chất lượng kiểm định phần gầm ô tô 1.3 Các thiết bị. .. trạng kiểm định cụm bánh xe dẫn hướng trong các trung tâm đăng kiểm + Một số trung tâm đăng kiểm ở việt nam hiện nay được trang bị thiết bị hỗ trợ kiểm tra gầm Các công việc kiểm tra được thực hiện bằng máy và có sự quan sát của con người Nâng cao được năng suất lao động và chất lượng kiểm tra + Tuy nhiên chất lượng kiểm tra vẫn còn phụ thuộc khá nhiều vào tính chất chủ quan của người thợ − Sự cần thiết. .. đòn dẫn động lái + Biến dạng các đòn dẫn động bánh xe dẫn hướng Hình 8: Kết cấu của đòn dọc và đòn ngang hình thang lái SV: NHÂM NGỌC TUẤN 11 LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG + Hư hỏng ốc hạn chế quay bánh xe dẫn hướng + Biến dạng dầm cầu dẫn hướng + Lỏng và sai lệch các liên kết − Ảnh hưởng của các hư hỏng tới ô tô + Tay lái bị rơ : Ổ bi côn trong cơ cấu lái bị mòn,... bánh xe tương ứng với nội dung kiểm tra phần gầm ( xét đối với bánh xe dẫn hướng, trường hợp các trục không dẫn hướng chỉ sử dụng các tác động liên quan đến kiểm tra hệ thống treo và moay ơ bánh xe) − Tác động xô ngang ngược chiều 2 bánh xe 2 bên tại vị trí tiếp xúc ST 1 ST 2 Mn Tấm tiếp xúc SP 2 SP 1 F F1 FT1 FF2 FT2 Hình 14: Tác động xô ngang ngược chiều hai bánh xe Với tác động này, các yếu tố kiểm. .. động của thiết bị − Ưu điểm + Dễ điều khiển, có hành trình sang ngang nên có thể kiểm tra độ rơ của moay ơ, trụ đứng, hệ thống lái và treo chính xác hơn thiết bị đầu tiên − Khuyết điểm + Không tự động hóa được như thiết bị trên SV: NHÂM NGỌC TUẤN 20 LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THIẾT BỊ 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế 2.1.1 Nguyên lí kiểm tra ... cấu lái bị mòn, bánh vít, trục vít bị mòn, khớp cầu(rô tuyn) bị mòn, rơ + Xe mất khả năng chuyển động thẳng ổn định + Mất khả năng điều khiển + Vành tay lái bị rung, phải thường xuyên dữ chặt vành lái + Mài mòn lốp nhanh − Kiểm tra các hư hỏng của hệ thống lái : Kích bổng bánh xe lên khỏi mặt đất,xoay cả hai bên bánh xe để kiểm tra đòn ngang Còn kiểm tra đòn dọc chỉ xoay một bên bánh xe bên lái 1.1.4... các xe vào xưởng muốn kiểm tra độ mòn và hư hỏng của các khớp cầu (rotuyn), moay ơ, hệ thống treo, ba dọc ba ngang Dùng kích nâng bánh xe lên cao để bánh xe không chạm đất sau đó dùng lơ via lắc sang ngang hoặc theo chiều dọc để kiểm tra + Moay ơ: Lắc ngang + Trụ đứng: Lắc ngang và lắc dọc ( lúc này phải đạp phanh ) + Hệ thống lái: Đòn ngang xoay theo cả hai bên bánh xe, đòn dọc xoay một bên bánh xe. .. dầm dọc khung xe (chassi) − Tác động lắc quay ngược chiều 2 bánh xe dẫn hướng quanh trụ đứng (kingpin) SV: NHÂM NGỌC TUẤN 22 LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG Tấm tiếp xúc nhìn từ trên Trụ quay đứng Hình 16: Tác động quay ngược chiều 2 bánh xe dẫn hướng quanh trụ đứng Các yếu tố kiểm tra bao gồm: + Độ rơ các khớp cầu liên kết thanh lái ngang và bánh xe + Độ ổn định... chấn tăng + Giảm chấn giảm dầu − Kiểm tra hệ thống treo: Kích nâng bánh xe lên khỏi mặt nền, lắc cụm bánh xe dẫn hướng theo cả hai phương dọc và ngang để kiểm tra Quan sát bằng mắt thường và qua tiếng kêu phát ra để đánh giá hư hỏng SV: NHÂM NGỌC TUẤN 15 LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN VĂN BANG 1.2 : Thực trạng kiểm định bằng mắt − Thực trạng kiểm định trong các cơ sở sửa chữa... vị được bánh xe nhờ vào dạng chữ V của bệ tiếp xúc bánh xe Điều động xe vào thiết bị đơn giản và nhanh chóng + Đăng kiểm viên gầm khi điều khiển thiết bị kiểm tra không cần đến sự hỗ trợ của đăng kiểm viên khác trên ca bin Tuy nhiên phương án này lại có nhược điểm là : + Kết cấu của sàn lắc phức tạp + Khó khăn trong việc sửa chữa và bảo dưỡng + Các viên bi hoạt động gây tiếng ồn lớn và dễ bị kẹt − . kiểm tra xe. Em đã chọn đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế thiết bị rung lắc kiểm tra cụm bánh xe dẫn hướng ô tô tải ”. SV: NHÂM NGỌC TUẤN LỚP CƠ KHÍ Ô TÔ A _K45 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS-TS NGUYỄN. Thực trạng kiểm định cụm bánh xe dẫn hướng trong các trung tâm đăng kiểm. + Một số trung tâm đăng kiểm ở việt nam hiện nay được trang bị thiết bị hỗ trợ kiểm tra gầm. Các công việc kiểm tra được. quay bánh xe dẫn hướng + Biến dạng dầm cầu dẫn hướng + Lỏng và sai lệch các liên kết − Ảnh hưởng của các hư hỏng tới ô tô + Tay lái bị rơ : Ổ bi côn trong cơ cấu lái bị mòn, bánh vít, trục vít bị