Đề tài tốt nghiệp: Thiết kế sơ mi rơ moóc chở Container

Loại phơng tiện vận tải này đảm bảo tính năng cơ động cao trong khi năng suất vận tải vẫn đợc đảm bảo và đồng thời tuân thủ thông t 239/TT.PC ngày 30-9-1995 của Bộ GTVT quy định về giới

Mục lục

Lời nói đầu

Chơng I: Đoàn xe chở Container

I Sơ lợc về Container và hệ thống vận tải Container

II Các thông số cơ bản về kích thớc và trọng lợng SMRM

III Chọn đầu kéo

IV Xác định tải trọng và sự phân bố tải trọng của

đoàn xe, lựa chọn phơng án thiết kếChơng II: Thiết kế SMRM

Tài liệu tham khảo

Trong giai đoạn phát triển hiện nay của kinh tế Việt Nam, nhu cầu giao

l-u và hội nhập kinh tế cao, các hoạt động xl-uất nhập hàng hoá diễn ra sôi nổi tấp nập, kim nghạch xuất nhập khẩu ngày càng tăng thông qua tất cả các cửa khẩu cũng nh tại các hải cảng Hàng hoá đợc xuất đi hay nhập về phải sử dụng

container cũng ngày càng nhiều Trong các loại hàng hoá chúng ta xuất đi phải

sử dụng đến container kể nh : đồ may mặc, giầy dép, hàng thủ công mỹ nghệ, hàng điện máy, thuỷ hải sản và trong các loại hàng hoá chúng ta nhập về phải

sử dụng đến container kể nh: hàng điện tử, hàng máy móc công nghiệp, hàng hoá phục vụ văn phòng, các nguyên vật liệu cho một số nghành công nghiệp chế biến Do vậy yêu cầu về công tác vận chuyển container từ các kho, bến, bãi

ra các cửa khẩu, ra các cảng đầu mối cũng nh từ các cửa khẩu và các bến cảng

về nội địa là rất lớn Ngoài ra các hoạt động thông thơng trong nội địa cũng có nhu cầu cao về sử dụng container do các u điểm không thể thay thế của nó mà chúng ta sẽ đề cập đến trong phần sau Phơng tiện hiện nay chúng ta vẫn thờng

sử dụng để vận chuyển các container này trên các tuyến đờng bộ là các chủng loại xe ô tô kéo rơ moóc hoặc kéo sơ mi rơ moóc Mặt khác do các container th-ờng là hai loại 20 feet và 40 feet (loại 12 mét và 6 mét) cho nên phơng tiện chủ yếu là đầu kéo kéo theo sơ mi rơ moóc chuyên dùng để vận tải container Loại phơng tiện vận tải này đảm bảo tính năng cơ động cao trong khi năng suất vận tải vẫn đợc đảm bảo và đồng thời tuân thủ thông t 239/TT.PC ngày 30-9-1995 của Bộ GTVT quy định về giới hạn tải trọng tác dụng lên các trục xe lu thông trên các tuyến đờng bộ Việt Nam Nhu cầu vận tải container tăng lẽ tất nhiên cũng phải làm tăng nhu cầu về các phơng tiện vận tải chúng mà cụ thể ở đây là

đầu kéo và sơ mi rơ moóc chuyên dùng Các loại đầu kéo do chúng ta cha sản xuất đợc nên có thể cải tạo hoặc nhập nguyên vẹn từ nớc ngoài Tuy nhiên sơ

lợng cao mà không cần nhập ngoại Nếu tự sản xuất đợc chúng ta sẽ chủ động hơn trong sản xuất kinh doanh, giảm giá thành phơng tiện, tiết kiệm ngoại tệ, tạo đợc thêm công ăn việc làm cho các cơ sở công nghiệp trong nớc và nhiều lợi ích kinh tế khác.

Qua những phân tích trên thì ta thấy rằng việc thiết kế chế tạo sơ mi rơ moóc chuyên dùng chở container không chỉ là một nhu cầu mà còn là một yêu cầu cấp thiết Với t cách là một sinh viên chuyên nghành ô tô trờng Đại học GTVT và đợc sự giúp đỡ của các thầy giáo trong bộ môn; đặc biệt là thầy giáo hớng dẫn đề tài tốt nghiệp: KS Phạm Tất Thắng, em đã thực hiện đề tài tốt nghiệp : “Thiết kế chế tạo sơ mi rơ moóc chuyên dùng vận tải container loại 40 feet”

I Sơ lợc về Container và hệ thống vận tải Container:

1/ Container:

Từ “ Container” trong tiếng Anh là danh từ đợc cấu tạo từ động từ tơng

đ-ơng: Contain-có nghĩa là chứa đựng Container có nghĩa là vật dùng để chứa

đựng Container tải là một đơn vị trang bị vận tải đợc sử dụng nhiều lần, có dung tích tiêu chuẩn, dùng để chứa đựng hàng hoá, và đợc chuyên chở bằng các loại phơng tiện vận tải khác nhau mà không cần chuyển tải hàng hoá xếp bên trong khi chuyển bến hoặc chuyển phơng tiện vận tải Container rất thích hợp cho việc cơ giới hoá công tác xếp, dỡ hàng hoá, chuyển tải từ loại hình vận tải này sang loại hình vận tải khác Trong vận tải hàng hoá bằng phơng tiện vận tải

đờng bộ thì vận tải băng container có u thế rất lớn Do các container đợc tiêu chuẩn hoá trên toàn thế giới nên có khả năng cơ giới hoá công tác xếp dỡ và chuyển tải từ loại hình vận tải này sang loại hình vận tải khác Do kích thớc và dung tích của Container đã đợc tiêu chuẩn hoá cho nên nó phải tơng ứng với kích thớc bao và tải trọng của các phơng tiện vận tải

Khi sử dụng Container trong vận tải hàng hoá sẽ có rất nhiều u điểm; ngoài các u điểm về khả năng cơ giới hoá công tác xếp dỡ, giảm đợc thời gian dừng ô tô cho công tác này, giảm các chi phí cho công tác bao gói; giảm đến mức tối đa sự thất lạc hàng hoá và ảnh hởng bất lợi từ môi trờng đến chất lợng hàng hoá Vận tải Container còn cho phép mở rộng phạm vi giao lu hàng hoá do tính tiêu chuẩn hoá cao của nó trên phạm vi toàn cầu

Container trong vận tải hàng hoá có rất nhiều chủng loại Ta có thể phân loại ra theo các cách sau:

- Theo công dụng có các loại Container nh: Vạn năng, chuyên dùng, sàn

và đặc biệt

+ Container vạn năng sử dụng để vận chuyển và bảo quản hàng

+Container chuyên dùng để vận chuyển và bảo quản hàng hoá có danh mục hẹp, hoặc một loại hàng hoá nh: Container đông lạnh, Container xi téc, Container chứa gia cầm

+ Ngoài ra còn có các loại Container công nghệ sử dụng trong phạm vi xí nghiệp, nhà máy , hoặc một vùng chế xuất,

- Theo kết cấu, có các loại Container nh:

+ Container kín: có vách ngăn cách bên trong Container với bên ngoài

Tựu chung lại các Container đợc đặc trng bởi các thông số chính của chúng, đó

là các thông số về sức chứa, trọng lợng( cả bì), trọng tải của Container, và các thông số về kích thớc

Trọng lợng cả bì của Container bao gồm tự trọng của Container và trọng lợng của hàng hoá Tự trọng của Container gồm trọng lợng rỗng và trang thiết

bị lắp đặt trong Container

Trong tải của Container là khả năng chứa tối đa lợng hàng hoá trong Container

Các thông số về kích thớc của Container là: kích thớc bao, kích thớc định

vị các lỗ ở chỗ nối góc( dùng để móc cẩu và khoá hãm trên các phơng tiện vận tải), kích thớc cửa, kích thớc họng( đối với Container chuyên dùng)

Nh đã đề cập ở trên, hiệu quả cao nhất của vận tải Container nội địa cũng

nh liên vận quốc tế đạt đợc là do thống nhất tiêu chuẩn về kích thớc và tải trọng Cơ quan tiêu chuẩn quốc tế ISO đã có qui định về tải trọng và kích thớc cho Container nh sau:

Container hiệu ợng tiêu

chuẩn(T)

L(mm)

rộng B(mm)

cao H(mm)

243825911C

24382591

Trọng tải

trung bình

UC-5UC-5UUC-3

553

5,05,03,0

210021002100

265013251325

240024002400

1,250,625

1,250,6

18001150

10501000

20001700

Các Container trọng tải lớn có dạng hình hộp, có cùng các kích thớc về chiều cao và chiều rộng, chỉ khác nhau về chiều dài, đảm bảo xếp gọn cho bất

kỳ phơng tiện vận tải nào Giữa các Container có khoảng cách qui định để thao tác chằng buộc, xếp, dỡ, kẹp chặt Trong phạm vi đề tài nghiên cứu này chúng

ta chỉ đề cập đến loại Container có trọng tải lớn, cụ thể là loại 1A và 1C Vấn đề

đặt ra cho đề tài này là thiết kế chế tạo thành công sơ mi rơ moóc chở đợc 01

Container loại 1A hay 02 Container loại 1C Container vạn năng trọng tải lớn có các nối góc là các phần tử kết cấu chịu lực có tính tin cậy cao, đảm bảo an toàn khi vận chuyển cũng nh khi xếp dỡ trong chuyển tải giữa các phơng tiện vận tải

Đồng thời cũng là phần tử định vị và kẹp chặt trên sàn của phơng tiện vận tải do

Các lỗ ô van ở mặt bên dùng cho công tác xếp dỡ, ở mặt cạnh dùng cho công tác xếp dỡ và nối ghép Container với nhau, còn ở mặt đáy dùng để kẹp chặt trên sàn phơng tiện vận tải Khoảng cách giữa 2 tâm của chi tiết nối góc theo chiều dài và chiều rộng (S x P) cho loại 1A là 11985 x 2259; cho loại 1C là

5853 x 2259

Khi vận chuyển các Container tỳ trên các nối góc dới, do đó các

Container loại tải trọng lớn nói chung và loại 1A và 1C nói riêng đặt trên phơng tiện vận tải là tỳ trên các dầm ngang của đáy Container Tấm tỳ của nối góc d-ới(mặt phẳng đi qua mặt dới của các chi tiết nối góc phía dới) phải thấp hơn tấm

tỳ của đáy Container( mặt dới của đế tựa) một khoảng

2/ Hệ thống vận tải Container:

Hệ thống vận tải Container đợc chia làm hai loại đó là: Vận tải Container trong nội địa và vận tải Container liên vận quốc tế ở nớc ta vận tải Container trong nội địa chủ yếu là bằng đờng bộ và đờng sắt còn vận tải Container liên vận quốc tế có cả ba loại hình vận tải đó là đờng bộ, đờng sắt, đờng thuỷ Vận

Hình 1.1:Mặt cắt chi tiết nối góc phía dưới Container

( ) mm

5 5 , 1

5 ,

12 +−

nếu nh có một hệ thống vận tải thống nhất về tổ chức và kỹ thuật, thống nhất về

kế hoạch và hạch toán từ khâu đầu đến khâu cuối Thuận tiện cho ngời gửi hàng cũng nh nhận hàng, giải phóng hoàn toàn các công việc áp tải, kiểm tra chất l-ợng và số lợng hàng hoá

Để áp dụng vận tải Container liên vận giữa các phơng tiện vận tải: đờng sắt-đờng bộ; đờng thuỷ-đờng bộ; đờng sắt-đờng bộ-đờng thuỷ thì tại các bến xe, bến cảng, nhà ga phải có các bãi Container Tại các bãi đó có các trang bị kỹ thuật xếp-dỡ; nhà kho; nhà làm thủ tục Tại đây các Container đợc quay vòng luân chuyển với các thủ tục nhanh, gọn, công tác xếp dỡ đợc cơ giới hoá, thời gian ô tô dừng đợc thu ngắn

Hình 1.2: Cảng nội địa, tập kết Container

3/ Đoàn xe ô tô chuyên dùng vận tải Container:

a/ Các loại đoàn xe chở container:

Đối với các Container trọng tải trung bình và trọng tải nhỏ có thể sử dụng

ô tô thùng để vận chuyển Nhng đối với các Container trọng tải lớn thì phải sử dụng các đoàn ôtô chuyên dùng để vận chuyển nh vậy sẽ có hiệu quả cao Độ

ổn định của xe sẽ cao hơn do hạ thấp đợc trọng tâm, độ êm dịu và độ ổn định dọc ổn định ngang tốt hơn do có trang bị kẹp chặt giới hạn dịch chuyển của Container Các loại đoàn xe chuyên dùng chở Container có nhiều loại bao gồm

đoàn xe dạng nửa moóc, xe rơ moóc hoặc kết hợp

SVTH: Nguyễn Khánh Linh Lớp: Cơ khí ô tô K 39

b/ C¸c phÇn tö c¬ b¶n cña ®oµn xe chë Container:

Trªn thÞ trêng níc ta hiÖn nay thêng cã c¸c lo¹i ®oµn xe chuyªn dïng chë Container nh :

H×nh 1.5: §oµn xe chë Container kiÓu kÕt hîp

H×nh 1.7: §oµn xe chë Container 40 ®Çu kÐo Hyundai”

Trong phạm vi đề tài thiết kế này chúng ta chỉ đề cập đến đoàn xe chở Container kiểu Sơ mi rơ moóc Đoàn xe Sơ mi rơ moóc chở Container bao gồm

01 đầu kéo kéo theo 01 Sơ mi rơ moóc

Thông thờng đối với đoàn xe chở Container trọng tải lớn hay sử dụng đầu kéo

có công thức bánh xe 6x4 ( hai cầu chủ động), kéo theo 01 sơ mi rơ moóc có 02 trục hoặc 03 trục

• Đầu kéo của đoàn xe:

` Các loại đầu kéo thờng sử dụng ở Việt Nam nh: đầu kéo HYUNDAI, INTERNATIONAL, ASIA, KAMAZ Trong đó tỷ lệ đầu kéo KAMAZ là lớn nhất

Đối với nửa moóc vận chuyển Container trọng tải lớn ngoài các yêu cầu chung về các hệ thống điện, hệ thống phanh, hệ thống nối ghép, cần chú ý thêm các yêu cầu sau:

- Container phải ở vị trí thẳng đứng, tỳ trên sàn phẳng của nửa moóc( sơ

mi rơ moóc)

- Đoàn ôtô vận vận chuyển Container phải có tính cơ động cao(nửa moóc dẫn hớng)

- Sàn nửa moóc phải thấp để hạ thấp trọng tâm, nâng cao tính ổn định

- Có trang bị cơ cấu định vị và kẹp chặt chuyên dùng

ấu tạo nửa moóc chuyên dùng vận tải Container loại trọng tải lớn cho ở hình vẽ dới đây

Hình 1.9: Cấu tạo SMRM 40 feet , 02 trục

bản thiết kế này sẽ sử dụng dầm dọc hình chữ I) và các dầm ngang đợc hàn nối

từ các thép kết cấu hình chữ C Các dầm ngang sẽ tạo thành các conxon để đỡ các chỗ nối góc của Container Tại các đầu của conxon có lắp các cơ cấu định

vị và kẹp chặt Container theo vị trí và kích thớc tiêu chuẩn, đầu khoá phải nhô cao 12,5-1,5+5 mm Có nhiều kiểu khoá kẹp đợc dùng trên sơ mi rơ moóc, trong bản đồ án thiết kế này ta sử dụng loại khoá kẹp đơn giản có kết cấu nh sau:

Trong quá trình vận chuyển khoá kẹp là bộ phận chịu phụ tải lớn, do đó vật liệu chế tạo cũng nh công nghệ chế tạo khoá kẹp đòi hỏi phải có tính tin cậy cao

moóc:

Tham khảo các thông số về kích thớc và trọng lợng SMRM của Cty

Hình 1.10: Kết cấu khoá kẹp Container

** Thông số moóc 40 feet 02 cầu sàn phẳng hiệu “ TH42”

- Khoảng cách từ chốt cài đến trục trớc

- Khoảng cách giữa 2 trục bánh

- Chiều cao của moóc

- Chiều cao của thớt

12390248045023607900130013851155

• Tải trọng: KG

- Trọng lợng của moóc

- Sức tải

- Tổng tải trọng

- Sức chịu tải của đầu thớt

- Sức chịu tải của trục bánh

600040.00046.00016.45032.650

-Bạc cao su, đèn đuôi, thớt, chốt kéo, các bộ phận hệ thống phanh nhập của Nhật

-Vè chắn bùn sợi thuỷ tinh, lò xo thắng,

** Thông số moóc 40 feet 03 cầu sàn phẳng hiệu “ TH43”

- Khoảng cách từ chốt cài đến trục trớc

- Khoảng cách giữa 2 trục bánh

- Chiều cao của moóc

- Chiều cao của thớt

12414248045024008800135014701200

• Tải trọng: KG

- Trọng lợng của moóc

- Sức tải

- Tổng tải trọng

- Sức chịu tải của đầu thớt

- Sức chịu tải của trục bánh

710040.000471001640030700

- Đợc thiết kế siêu chịu lực với 7 lá nhíp 3,5 inch

-Bánh xe dự phòng, van hơi RE 6/ lò xo phanh dừng, 12 gù giữ Hồng Kông.

III Chọn đầu kéo:

Tính chọn đầu kéo kéo theo Sơ mi rơ moóc vận tải Container loại trọng

tải lớn trong trờng hợp này chủ yếu là để đảm bảo:

- Đảm bảo đủ công suất để kéo theo sơ mi rơ moóc + Container đầy tải

- Xác định khả năng chuyển động của xe theo điều kiện đờng cho trớc hoặc xác định vận tốc của xe có thể có đợc ở điều kiện đờng đã cho

- Xác định lực cản lớn nhất mà xe có thể khắc phục đợc

- Xác định lực kéo d (lực kéo d này có thể dùng để tăng tải cho xe, để

kéo rơ moóc, để khắc phục lực cản hoặc để tăng tốc cho xe)

- Xác định các thông số động lực đánh giá chất lợng phanh nh: gia tốc phanh, thời gian phanh, quãng đờng phanh

Theo lý thuyết ô tô ta có:

Căn cứ vào khả năng kéo của đoàn xe với các giả thiết sau:

• Trọng lợng toàn bộ của đoàn xe là Gđx

Gđx=Gđk+Gsm+GCon+Gh=7100+4500+40000=51600(KG)

• Đoàn xe chuyển động trên đờng có bề mặt cứng không có các dốc cao (nhỏ hơn 10%)

giáo trình Ô tô chuyên dùng đã trình bày mối quan hệ giữa nhân tố động lực

học của đoàn xe với và công suất riêng của động cơ xác định nh sau:

=

T

ml G

V F K D

V a

N

t dx

m t

7,3

3 max max

VËy ta ph¶i chän ®Çu kÐo cã c«ng suÊt ≥ 440 ml.

Trªn thÞ trêng níc ta hiÖn nay th«ng dông cã c¸c lo¹i ®Çu kÐo sau:

=

T

ml G

V V

C N

dx m

dx

3 max max 0.00011

N N

dx

e

( ) ml G

V G

V F K

dx t

dx

3 max 4

3 max 1,1.10

.270

Tự trọng (KG)

Trọng tải TK (KG)

Hàn Quốc

Thực tế cho thấy công suất lớn nhất của đầu kéo thờng không quá 350 mã lực Nh vậy nếu muốn chạy đủ tải thì ta phải giảm tốc độ đoàn xe; nếu

muốn chạy đạt tốc độ thì phải giảm tải Trong điều kiện thực tế của đờng xá nớc

ta nói chung hiện nay, do tốc độ gia tăng các phơng tiện giao thông lớn hơn tốc

độ phát triển của đờng xá, đặc biệt là sự gia tăng các phơng tiện ôtô trọng tải lớn làm hệ thống đờng xá xuống cấp nghiêm trọng Tất nhiên ở đây cũng phải

kể đến sự thiếu đồng bộ của các công trình đờng bộ và ý thức khai thác sử dụng phơng tiện của các lái xe Nhng trong tình hình hiện nay, trong vòng 5,6 thậm chí 10 năm nữa khi mà điều kiện cơ sở hạ tầng cha cho phép thì các biện pháp tình thế trớc mắt là qui định giảm tải và giảm tốc độ của các đoàn xe là một biện pháp cần thiết Một ví dụ cụ thể là mới đây Bộ GTVT đã ra thông t mới yêu cầu các xe Container giảm tải trọng xuống còn 30T và hạn chế tốc độ đoàn

xe chỉ đợc phép chạy với tốc độ lớn nhất là 40 km/h Nh vậy ta có thể lựa chọn các đầu kéo trên để thành lập đoàn xe, vừa đảm bảo tính kinh tế, vừa đảm bảo tính năng kỹ thuật cho đoàn xe

Tuy nhiên trong các tính toán thiết kế sơ mi rơ moóc ở phần sau ta vẫn tính cho trờng hợp chuyên chở Container với trọng tải tiêu chuẩn đặc biệt phần tính toán cho khả năng chịu tải của kết cấu khung SMRM

IV Xác định tải trọng và sự phân bố tải trọng của đoàn xe, lựa chọn

ph-ơng án thiết kế:

1/ Trọng lợng không tải của sơ mi rơ moóc (SMRM):

Trọng lợng không tải của SMRM đợc xác định trên cơ sở tổng trọng lợng của các cụm chi tiết và các tổng thành đợc lắp trên nó:

Với thiết kế SMRM dài 40 feet, 02 trục ta xác định tổng trọng lợng của SMRM nh sau

Trọng ợng(KG)

2/ Trọng lợng của hàng hoá và Container:

Theo Qui phạm về Container của Cục đăng kiểm Việt Nam (TCVN 4146-85) đã qui định khối lợng sử dụng của loại 40 feet R = 30’000 KG; của loại 20 feet là 20’000 KG

3/ Tự trọng của đầu kéo và phân bố tự trọng của đầu kéo:

Chọn đầu kéo Kamaz của Nga sản xuất do các u điểm không thể phủ nhận của nó nh: tính thông dụng, phổ biến trên thị trờng, giá thành rẻ hơn so với các loại xe của các hãng khác, phụ tùng sẵn có trên thị trờng

Và hoàn toàn đảm bảo các tính năng kỹ thuật

Tự trọng của đầu kéo khoảng 7100 KG, tính gần đúng ta coi tự trọng này phân bố 42% lên cầu trớc và 58% lên cầu sau Ta có sơ đồ phân bố tự trọng của

đầu kéo nh sau:

Hình 1.11: Đoàn xe SMRM chở Container 40 feet

Coi tự trọng (ZTT) của ôtô kéo tác dụng tập trung nh hình trên:

Z T = 0,42 ZTT = 2,892 (T)

ZS = 0,58 ZTT = 4,118 (T)

Lấy mômen đối với điểm giữa cầu sau = 0, ta suy ra: b’= 1,449 m; a’= 2,001 m

3/ Tính tải trọng phân bố lên mâm xoay và lên cầu sau của sơ mi rơ moóc:

Do yêu cầu thiết kế sơ mi là đủ khả năng chở 02 Container loại 1C hoặc

01 loại 1A vì vậy ta tính cho tải trọng lớn nhất của hàng hoá và Container là 40’000 KG

Trọng lợng hàng hoá và Container : Ghh+Con = 40’000 KG

Lấy mô men đối với tâm quay là điểm giữa của 02 cầu sau của sơ mi( coi

nh tính cho 01 cầu sau) ta có:

2

2 2 1

2

2

L

a b

b L L

q

2

2 2

2

2 2

2

2

L

b a

a L L

q

Hình 1.13: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên khung SMRM

Để thoả mãn các yêu cầu về tải trọng tác dụng lên mỗi cầu khi tham gia giao thông trên đờng bộ Việt Nam thì Z1 phải nhỏ hơn 20 T, hay:

thay giá trị q vào BT tính Z1 ta rút ra:

Nếu chọn a = 1,26 m suy ra b < 0,4836 m; giá trị b này quá nhỏ; căn cứ vào kích thớc tiêu chuẩn của hệ thống treo ta chọn lại a = 2,2 m ⇒ b < 1,5745 m.Thay các giá trị tìm đợc vào BT tính phản lực:

L

La L

q

Z

2 2

2

2

2 1

20 2

2 2

L

La L

11

2

L a

L

b

9786 ,

0 1605

Lấy mômen các lực đối với cầu trớc = 0 và từ đó rút ra:

ZS = 27,505 – 6,778.l’

để thoả mãn thì ZS phải nhỏ hơn 20 T , suy ra l’ > 1,1072 m Kích thớc này cùng với kích thớc a = 2,2 m quá lớn so với chiều dài khung ô tô kéo Mặt khác khi thay l’ vào công thức tính Z’T ta có Z’T = 10,4875 (T) cũng quá lớn

• Kết luận: từ các tính toán trên ta phải lựa chọn lại phơng án thiết kế SMRM thành loại 03 trục

• Các tải trọng Zm và Z1 đợc tính lại nh sau:

thay giá trị q vào BT tính Z1 ta rút ra:

• Kết luận: tải trọng phân bố hợp lý tại tất cả các cầu Nh vậy ta chọn SMRM

03 trục và có khoảng cách gắn chốt kéo(a); khoảng cách đặt trục của SMRM (b)và điểm đặt mâm kéo trên ôtô kéo(l’) nh sau:

a

b 〈 3 , 4109 + 0 , 4403

) ( 30 2

2 2

2

2

b a

L

La L

q

−

=

Từ thông số hình học trên ta có kết cấu của SMRM và thành lập đợc đoàn xe

nh sau:

Hình 1.16: Đoàn xe SMRM chở Container 40feet; SMRM 03 trục

Hình 1.15: Kết cấu SMRM 03 trục, chiều dài 40 feet

Từ (**) ta có: trọng tải tác dụng lên mâm kéo xấp xỉ 15 T( tính cho trờng hợp chở Container có trọng lợng tiêu chuẩn) Trong khi trọng tải thiết kế của Kamaz

là 12 T, để đảm bảo đầu kéo không bị quá tải(nếu chở Container đủ tải) thì ta có thể chọn đầu kéo Hyundai HD540-TRT-THY thay thế đầu kéo Kamaz Đoàn xe với đầu kéo HD540 đợc thành lập nh sau:

Hình 1.17: Đoàn xe SMRM, đầu kéo HD540.

Lấy mômen các lực đối với điểm đặt chốt kéo A:

G h

hg gCON. CON gSMRM. SMRM

Chơng II: Thiết kế SMRM:

I/ Yêu cầu:

1/ Thiết kế đợc thực hiện trên cơ sở các yêu cầu sau:

- Sơ mi rơ moóc phải có đủ độ bền Có chiều cao thấp để giảm trọng tâm Tiêu chuẩn hoá các kích thớc và bộ phận khoá kẹp Các kết cấu của sơ mi rơ moóc phải đợc tính toán hợp lý sao cho các kết cấu thép đủ bền nhng không thừa bền, tránh gây lãng phí nguyên vật liệu không cần thiết để vừa giảm đợc tự trọng của sơ mi và đồng thời giảm giá thành chế tạo Về bộ phận khoá kẹp ngoài các yêu cầu về tiêu chuẩn hoá các kích thớc để đảm bảo tính lắp lẫn cao còn phải đảm bảo về độ bền của khoá do khoá kẹp trong quá trình vận chuyển Container chịu phụ tải rất lớn

- Sơ mi rơ moóc đợc thiết kế để sản xuất lắp ráp mang nhãn hiệu hàng hoá trong nớc

- Khung SMRM đợc chế tạo trong nớc, các cụm tổng thành còn lại nhập ngoại mới 100% phù hợp với sức chịu tải của SMRM

- Chọn một số loại đầu kéo có công suất phù hợp với tải trọng của SMRM có sẵn trong thị trờng Việt Nam để thành lập đoàn xe

- SMRM đợc thiết kế chế tạo để có thể chở đợc 01 Container 40 feet hoặc 02 Container 20 feet đảm bảo tải trọng tác dụng lên mỗi cầu của đoàn xe nhỏ hơn hoặc bằng 10 000 KG

- Đoàn xe đợc thiết kế phải đảm bảo mọi yêu cầu về an toàn khi chuyển

động trên đờng giao thông công cộng

2/ Các thông số kỹ thuật của SMRM:

Căn cứ vào các quy định chung về tải trọng và kích thớc của đoàn xe kéo nửa moóc, tham khảo các thông số kỹ thuật của SMRM cùng loại của công ty cơ khí Tân Thanh; SMRM đợc thiết kế sẽ tuân theo các thông số kỹ thuật cơ bản sau:

- Ph©n lªn c¸c trôc cña SMRM

3/ B¶ng kª c¸c côm chi tiÕt chÕ t¹o trong níc:

TT Tªn côm chi tiÕt chÕ t¹o trong níc Sè lîng VËt liÖu

4/ Bảng kê các cụm chi tiết và tổng thành nhập ngoại:

** Kết cấu chung của SMRM bao gồm các tổng thành và các cụm chi tiết trên Do vậy công việc thiết kế SMRM bây giờ bao gồm 2 công việc chính:

- Thiết kế (hình dáng và kích thớc), lựa chọn vật liệu cho các chi tiết sẽ chế tạo trong nớc; sau đó kiểm tra bền cho các chi tiết chịu tải trọng

- Lựa chọn các tổng thành hoặc cụm chi tiết phải nhập ngoại hoặc đặt chế tạo từ các nhà máy khác phù hợp với tính năng và tải trọng tác dụng Sau đó phải kiểm tra bền đối với các chi tiết hoặc tổng thành chịu tải trọng tác dụng mà không phải là dạng tiêu chuẩn, kiểm nghiệm độ an toàn đối với các cơ cấu chấp hành

II/ Tính toán thiết kế khung SMRM:

Khung SMRM có kết cấu nh sau:

Khung SMRM bao gồm :

- 02 dầm chịu lực chính, có tiết diện chữ I

- 04 dầm ngang đỡ Container

- 10 thanh giằng ngang gia cờng cho khung

- 10 thanh giằng chéo gia cờng cho dầm ngang đỡ Container

- 01 tấm thép làm mặt tỳ (gắn chốt kéo và làm mặt xoay cho khung SMRM trên mâm xoay)

- 04 thanh gia cờng cho thép tấm (mặt tỳ)

- 04 thanh chắn sờn và 24 thanh tạo khung đỡ chắn sờn

- 02 thanh ốp hậu và 01 thanh chắn hậu

Hình 2.1: Kết cấu khung SMRM

* Kết cấu của khung đợc trình bày cụ thể trong bản vẽ số 03

1/ Dầm dọc:

a) Kết cấu dầm dọc:

Các dầm dọc của SMRM đợc chế tạo từ thép tấm có độ dày 16 mm bằng phơng pháp cắt và hàn ghép Trong đó 01 dầm dọc đợc cấu tạo từ 02 bản cánh với 01 bản bụng tạo thành tiết diện chữ I Tiét diện chữ I này thay đổi theo chiều dài dầm dọc với góc vát và chiều dài phần thu hẹp xác định( Xem bản vẽ

số 03) để phù hợp với chiều cao chung của đoàn xe và sự quay vòng của đoàn xe

b) Tính bền cho dầm dọc:

• Chế độ tính toán:

Dầm dọc là phần chịu tải trọng chính của SMRM, dầm dọc của SMRM đợc tính toán theo chế độ tải trọng động thẳng đứng lớn nhất Để đơn giản trong tính toán có thể tính theo tải trọng tĩnh và có kể đến ảnh hởng của của tải trọng

động thông qua hệ số tải trọng động

* Tải trọng hàng hoá và tự trọng của Coctainer tác dụng theo chiều dài sơ mi:

Hình 2.2: Kết cấu dầm dọc SMRM

bởi trọng lợng Container và hàng hoá và tự trọng của khung SMRM( không kể

đến trọng lợng của hệ thống treo thuộc SMRM) sẽ phân bố đều trên 02 dầm dọc

Trọng lợng hàng hoá và Container : Ghh+Con = 40’000 KG

Tự trọng của sơ mi : Gsơmi= 4500 KG

Tải trọng phân bố của hàng hoá và Container: qR = 40/12190 (T/mm)

Coi trọng lợng bản thân khung SMRM phân bố đều: qK =(4,5-1,28)/12220 (T/mm)

q = q R +q K = 3,5448 (T/m)

Hình 2.3: Sơ đồ phân bố tải trọng lên khung SMRM

Zm

Z 1

Phân tích

liên kết của dầm dọc SMRM ta thấy đây là một kết cấu siêu tĩnh với 1 gối cố

định và 4 gối di động, vừa chịu uốn vừa chịu xoắn ở mức độ tính toán gần

đúng cho phép ta sơ đồ hoá một dầm dọc của khung SMRM thành một dầm tĩnh định chỉ chịu tải trọng phân bố q/2 = 3,5448/2 =1,7724(T/m) nh hình vẽ sau:

• Biểu đồ mômen và vị trí các mặt cắt nguy hiểm của dầm dọc:

Hình 2.4: Sơ đồ hoá các lực tác dụng lên một dầm dọc

Hình 2.5: Biểu đồ mômen của dầm dọc