Thiết kế xe trộn bê tông (word + bản vẽ)

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………… ……………… Error: Reference source not found PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1-Giới thiệu chung ………………………………………………………………… … 2-Tổng quan thùng trộn bê tông………………………………………………… 2.1- Mơ tả chung cụm thùng trộn……………………………………………………… 2.2-Tính kiểm tra thể trộn………………….4 tích khối lượng thực tế thùng 2.2.1-Tính thể tích thùng trộn ……………………………………………………… …4 2.2.2-Tính khối lượng thân thùng trộn …………………………… ……… 2.3-Xác định tọa độ trọng tâm thùng trộn ………………………………………… 2.4-Xác định mô men quay thùng ……………………………………….…………… 2.4.1-Mô men cản lăn ổ đỡ…………………………………………….… …….8 2.4.2-Mơ men qn tính thùng…………………………………………………… 2.4.3-Mô men cản bê tông với thùng trộn……………………………………….10 2.5-Nguyên tắc hoạt động cách vận hành thùng trộn…….…………… 16 2.5.1-Nguyên tắc hoạt động ………………………………………… ………… 17 2.5.2-cách vận hành thùng trộn…………………………………………… 17 3-Gía đỡ thùng trộn…………………………………………………………… …… 18 3.1 Lắp đặt bố trí vị trí cơng tắc điều khiển cụm thùng trộn lên giá đỡ PHẦN 2: XE CƠ SỞ 1-Lựa chọn xe sở………………………………………………………………… 19 2-Giới thiệu chung xe sở HD270…………………………………………… … 19 PHẦN 3:TÍNH TỐN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN 1-Chọn mô tơ thủy lực………………………………………………………………… … 21 -1Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng 2-Chọn bơm thủy lực…………………………………………………………………….….22 3-Hộp trích cơng suất………………………………………………………………… ….… 28 3.1- Các số liệu cho việc tính tốn thiết kế……………………………………… …….… 28 3.2-Tính tốn kích thước truyền…………….………… ………….… 29 3.2.1-Xác định kích thước hình học truyền…………………………………… 29 3.2.2-Kiểm bền truyền……………………………………………………………… 30 4- Hộp giảm tốc ……………………………………………………………………… 32 4.1-Phân phối tỉ số truyền hộp giảm tốc………………………………………… 33 4.2-Tính tốn truyền cấp chậm………………………………………………… … 34 4.3-Tính tốn truyền cấp nhanh………………………………………………… … 37 PHẦN 4: TÍNH TỐN NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ÔTÔ 1- Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động cơ………………………………… ……….43 2-Đồ thị nhân tố động lực học………………………………… ……………………… 46 3-Đồ thị cân công suất…………………………………………… ……………… 49 4-Đồ thị cân lực kéo………………………………………………… ………… … 50 5-Đồ thị gia tốc ……………………………………………………………… …… …… 51 6-Đồ thị thời gian tăng tốc …………………………………………………………… …….53 7-Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc ……………………………………… ……… 54 8- Kiểm tra tính ổn định …………………………………………………….56 -2Trịnh Văn An_ôtôA_K49 ô tô Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông 8.1 Trường hợp xe không tải……………………………………………… … …56 8.2-Trường hợp xe đầy tải ………………………………………………………… 59 8.3 Bán kính quay vịng tơ ……………………………………………………… 60 PHẦN 5: TÍNH KIỂM TRA BỀN KẾT CẤU THÙNG TRỘN VÀ CÁC THIẾT BỊ LẮP ĐẶT LÊN XE 1-Tính kiểm tra bền kết cấu thùng trộn ………………………………………… … 61 1.1-Cơ sở tính tốn ……………………………………………………………………… 61 1.2-Tính ứng suất trường hợp thùng trộn đặt thẳng đứng……………………… 63 1.3- Tính ứng suất trường hợp thùng trộn đặt nằm ngang ………………… ….65 2-Tính bền kết cấu cánh gạt …………………………………………………………… ….67 2.1- Xây dựng mơ hình tính kiểm tra bền cánh gạt …………………………………… 68 3-Tính tốn giá đỡ bồn trộn ………………………………………………………… 72 3.1-Tính lực tác dụng lên giá đỡ …………………………………………………… … 73 4-Kiểm tra bền mối ghép bu lông bồn trộn khung ôtô ………………… … 76 KẾT LUẬN ………………………………………………… …… 78 Tài liệu tham khảo ………………………………… …………………… 79 -3Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông -4Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông -5Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng Lời nói đầu Nước ta đà phát triển với tốc độ nhanh kinh tế Ngành nông nghiệp chuyển đổi thành ngành công nghiệp mới, có quy mơ đại phát triển nhiều Các ngành công nghiệp theo xu chung hợp tác với cơng ty nước ngồi để nhận chuyển giao công nghệ, đồng thời công ty tiến hành nội địa hóa khâu sản suất để giảm giá thành sản phẩm Vì ngành chế tạo máy nước ta chưa phát triển nên mức độ nội địa hóa bị hạn chế Vì để đáp ứng nhu cầu nước bên cạnh hình thức lắp ráp công ty liên doanh, công ty mua linh kiện, phận máy rời, sau tiến hành lắp ráp theo nhu cầu Cách làm giúp giảm giá thành sản phẩm so với nhập nguyên sản phẩm Với tốc độ phát triển kinh tế, thị hóa ngày cao, nhu cầu loại xe chuyên dụng tăng lên Trong có xe chuyên dụng lĩnh vực xây dựng Xe chuyên dụng có cấu tạo hoạt động phức tạp, xe nhập nguyên với giá thành cao Trong xây dựng, vật liệu lớn bê tơng Có nhiều cơng trường xây dựng địa điểm khác để nâng cao suất, trạm trộn bê tông lắp đặt Bê tông từ trạm trộn đưa đến công trường xây dựng xe trộn bê tơng chun dụng Vì cơng trường xây dựng thường cách xa trạm trộn nên bên cạnh cho thêm phụ gia vào bê tơng q trình vận chuyển thùng chứa quay để chống bê tông đông cứng Từ cho thấy, xe trộn bê tơng đóng vai trò quan trọng ngành xây dựng nói riêng thực mục tiêu đại hóa để thúc đẩy kinh tế nói chung -6Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Xuất phát từ thực tiễn, nước ta có số cơng ty sản xuất thành công thùng trộn bê tông loại m Chính lí cho phép thầy hướng dẫn đồ án tốt nghiệp Em xin chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng Vì đề tài nên trình làm em gặp nhiều khó khăn tài liệu tham khảo, thành lập cơng thức tính tốn, lựa chọn thông số… Song với cố gắng thân giúp đỡ nhiều thầy mơn Ơ tơ xe chun dụng, trường đại học Bách Khoa Hà Nội, bạn lớp Ơ tơ K49, đến em hồn thành đồ án theo tiến độ, yêu cầu khối lượng nội dung Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.Lưu Văn Tuấn tận tình hướng dẫn bảo, định hướng, giải đáp vướng mắc em thực đồ án PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1-Giới thiệu chung Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn cơng trìng xây dựng thường cần khối lượng bê tông lớn, mà cơng trình lại đặt địa điểm khác Do trạm trộn bê tông thường đặt nơi cố định có khoảng cách xa (từ chục tới vài chục km) tới nơi cần xây dựng Hơn nữa, để lắp đặt trạm trộn bê tơng tươi địi hỏi nhiều cơng đoạn phức tạp khối lượng vật tư thiết bị lớn dẫn đến chi phí lắp đặt thường cao Chính vậy, để tối ưu hóa điều chế tạo thiết bị để vận chuyển bê tông từ trạm trộn tới công trường xây dựng mà cho đạt yêu cầu kĩ thuật là: phù hợp với suất trạm trộn không để bê tông tươi đông cứng Từ yếu tố nói để phù hợp với đường xá Viêt Nam Em xin chọn loại thùng trộn bê tơng tích 7m3 2-Tổng quan thùng trộn bê tông 2.1- Mô tả chung cụm thùng trộn Thùng quay quanh trục nhờ động thủy lực để trộn bê tơng chống đơng cứng bê tơng vận chuyển vỏ thùng chế tạo thép -7Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông 16Mn có độ dày δ = 5mm , bên bồn có cánh trộn Vật liệu chế tạo bồn trộn cánh trộn có khả chịu mài mịn, chịu va đập chống ăn mịn cao Thùng tích tồn la 11,5 m3, thể tích hữu ích để chứa bê tông tươi khoảng m3.Khối lượng riêng bê tơng ξbt=1800 kg 2.2-Tính kiểm tra thể tích khối lượng thực tế thùng trộn 2.2.1-Tính thể tích thùng trộn Thùng trộn coi tổng thể tích thành phần có kích thước hình Sơ đồ tính dung tích thùng trộn Ta có : V= VΙ + VΙΙ + VΙΙΙ Phần thể tích VΙ có dạng nón cụt, theo kích thước tính VΙ =4,17m3 Phần thể tích VΙΙ có dạng hình trụ trịn, tính VΙΙ = 4,7 m3 Phần thể tích VΙΙΙ có dạng hình nón cụt, theo kích thước tính V ΙΙΙ =2,64 m3 Từ ta tính thể tích thùng trộn là: V=2,15+4,7+4,17=11,5m 2.2.2-Tính khối lượng thân thùng trộn Khối lượng thân thùng trộn (kí hiệu Mo) tính theo cơng thức Mo= Σ(Si γi) Trong : -8Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng Si – diện tích thành phần bao gồm diện tích xung quanh ,diện tích đáy thùng trộn, diện tích cánh đặt thùng γi – khối lượng riêng tính theo m2 thép (kg/m2) Diện tích xung quanh thùng trộn tổng diện tích xung quanh thể tích Ι,ΙΙ,ΙΙΙ (kí hiệu hình 1) có kí hiệu tương ứng S1,S2,S3 Theo kích thước hình ta tính : S1 = 10,043 m2 ; S2 = 8,588 m2; S3 = 5,036 m2 Phần vỏ thùng trộn làm vật liệu thép 16Mn dày 5mm Tra bảng sổ tay vật liệu ta γ5mm = 39,25 kg/m2 Diện tích đáy thùng trộn (đáy thép hình vành khăn ) Sd= 1,7m2 Tấm thép có đáy vật liệu thép 16Mn, chiều dày 10mm Tra bảng sổ tay vật liệu có : γ10mm=78,5 kg/m2 Tổng diện tích cánh bên thùng trộn (5,5x2)m Tấm cánh vật liệu thép 16Mn có chiều dày 6mm Tra bảng vật liệu ta :γ6mm = 47,1 kg/m2 Thay giá trị diện tích khối lượng riêng phần vào cơng thức tính khối lượng thân thùng trộn : Mo= (S1+S2+S3) γ5mm+Sd.γ10mm + Sc γ6mm = (10,043 + 8,588 + 5,036).39,25 +1,7.78,5 + 11.47,1 = 1580 kg ( khối lượng chưa tính đến khối lượng đai, mặt bích ổ đỡ thùng ) *Khối lượng thùng trạng thái công tác (chứa bê tông) Khối lượng thùng trộn chứa bê tơng tính theo cơng thức M = MO + Mbêtơng Khối lượng bê tơng tính theo cơng thức : Mbê tông = Vbê tông x γbê tông Vbê tơng - thể tích khối bê tơng theo thiết kế m3 Khối lượng riêng bê tông là: γbê tơng = 1800 kg/m3 Thay số ta có kết tính : Mbê tơng = x 1800 = 12600 kg Khối lượng toàn thùng trộn -9Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông M = MO + Mbê tông = 1580 + 12600 =14180 kg 2.3-Xác định tọa độ trọng tâm thùng trộn - ý nghĩa việc xác định tọa độ trọng tâm thùng trộn xác định tọa độ trọng tâm làm sỏ để tính mơ quay ,kiểm tra cơng suất dẫn động thùng trộn, tính lực phân bố lên ổ tựa để kiểm tra bền chi tiết giá đỡ thùng -phương pháp tính ta dựa vào nhiều phương pháp khác để tính thùng trộn bê tơng Việc xác định tọa độ trọng tâm thùng trộn tiến hành theo bước: - xác định trọng tâm thân thùng trộn - xác định tọa độ trọng tâm khối bê tông chứa thùng trộn - xác định tọa độ trọng tâm chung thùng trộn Từ kích thước có ta xây dựng mơ hình 3D hình vẽ Từ cơng cụ solidwork ta dễ dàng tìm tọa độ tâm thùng trộn chứa bê tông: Trong hệ tọa độ không gian OXYZ, chọn O tâm măt phăng đáy thùng Gọi G trọng tâm khối thùng trộn chứa bê tơng, trọng tâm G có tọa độ là: XG=1365 mm, YG=0 mm, ZG=365 mm -10Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Áp suất p phụ thuộc vào chiều cao h bê tông thao công thức P = γ b g.( h − z ) Các thành phần ứng suất : σ t = p.ρt γ b g.R.(h − z ) = δ δ σ m = ρt Trị số σ max đạt z = σ tmax (z = 0) δ m max = γ b g.R 1,8.103.9,81.1,093 = h= 1, 29 =49,79 MN/m2 −3 δ 5.10 γ 1.g R h =24,895 MN/m2 2δ σ td = σ t max + σ m max − σ t max σ m max = 49, 792 + 24,8952 − 49, 79.24,895 =54,53 MN/m2 Từ suy σ td ≤ [ σ ] Kết luận :Trị số ứng suất lớn vỏ thùng không vượt ứng suất cho phép kết luận vỏ thung đảm bảo bền • Kiểm tra bền đáy trường hợp thùng đặt thẳng đứng Đáy thùng có dạng phẳng chịu lực phân bố bị ngàm xung quanh Bán kính đáy R= 0,687m.Chiều dày δ =10 mm p 2R= 687 Sơ đồ tính ứng suất đáy thùng trộn Điểm nguy hiểm đặt vùng ngàm mặt tấm.Tại ngàm,các giá trị ứng suất pháp ứng suất tiếp lớn tính theo cơng thức : -69Trịnh Văn An_ơtơA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông pR 2µ p.R σr = ; σt = 16δ 16 δ p.R 3.γ b g.h.R = ; σ td = δ2 4δ 1,8.103.9,81.2,305.0, 687 = 14, 407 MN/m2 Thay số ta tính : σ td = (10.10−3 ) ⇒ σ td < [σ ]=98 MN/m2 Kết luận :trị số ứng suất tương đương nhỏ giá trị ứng suất cho phép vật liệu nên đáy đảm bảo điều kiện bền 2-Tính bền kết cấu cánh gạt Cánh gạt chi tiết quan trọng bồn bê tơng trộn nhờ cánh gạt.Cánh gạt bố trí với hai chiều xoắn đố xứng thành thùng (chiều thuận chiều ngược )ứng với chế độ nạp chế độ xả bồn trộn Khi bê tông nạp ,vận tốc bồn 4- 18 vòng/phút quay theo chiều kim đồng hồ(nhìn từ phía sau xe)bê tông đưa vào bồn nhờ chuyển động quay cánh gạt Khi xả bê tông ngồi ta điều khiển cho bồn quay tốc độ 14-18 v/ph quay ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ phía sau xe) Khi cánh trộn có tác dụng đẩy bê tơng ngồi Từ cách bố trí ta cần rửa bên cuả bồn trộn trạng thái xe làm việc xong, ta chí cần bơm nước vào bên bồn vận hành cho bồn chạy sau cho bồn quay trường hợp xả Chính điều dẫn tới cách bố trí, thiết kế cánh gạt phải đạt yêu cầu bồn trộn thỏa mãn với yêu cầu thực tế • Bố trí chung cánh gạt bồn trộn bê tông Cánh gạt hàn vào thành vỏ thùng trộn, cánh hàn với góc nghiêng với mặt phẳng vng góc với đường sinh 240 Khi thùng trộn quay phần bê tông mặt cánh gạt bị đẩy theo chiều lên xuống tùy thuộc chiều quay thùng.Cánh gạt chịu lực nặng nề thùng trạng thái quay để đẩy bê tơng ngồi Lực tác dụng lên cánh gạt trọng lượng phần bê tơng nằm xen cánh gạt bước xoắn liên tiếp ,phần bê tơng lớn lực tác dụng lên mặt cánh lớn -70Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng 2.1- Xây dựng mơ hình tính kiểm tra bền cánh gạt Sử dụng giả thiết tính tốn sau: +chỉ tính kiểm tra cánh có phần tiết diện chịu lực lớn nhất,cụ thể tính kiểm tra bền cho tâm cánh + Chọn chế độ tính tốn chế độ đẩy bê tơng ngồi + Mỗi cánh làm nhiệm vụ đẩy khối bê tông nằm giưă bước xoắn cánh bố trí thùng trộn + Lực tác dụng lên cánh lực cần thiết để đẩy khối bê tông (nằm bước xoắn cánh )lên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α =240 +150=390(là tổng góc nghiêng bố trí cánh thành thùng trộn góc nghiêng thùng trộn bố trí tơ).Lực có qui luật phân bố theo bề rộng cánh (tính từ phần hàn vào thành thùng tới mép ngồi cánh ) a-Tính kiểm tra bền cánh +Sơ đồ tính tốn cánh trình bày Sơ đồ tính toán cánh -Cường độ lực phân bố q theo bề rộng cánh tính theo cơng thức : q= Vc γ b g.sin α l : Vc thể tích phần bê tơng nằm cánh giới hạn bước xoắn liên tiếp cánh l- chiều dài tính từ thành thùng trộn tới mép cánh l =0,44m Tính Vc: có VC = l π 2 ( R − r )h β 2π R Với : h- bề rộng buớc xoắn liên tiếp cánh (h=0,93 m) lβ - chiều dài phần cánh bị ngập bê tơng tính( lβ =1,4m) -71Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng Sơ đồ tính tốn cánh tiết diện cánh Thay giá trị bắng số: R=1,093 m; r=0,687 m Ta được: VC = Từ ta có: q = π 1, (1,0932 − 0,687 )0,93 =0,115 m3 2.π 1,093 N Vc γ b g.sin α 0,115.1,8.103.9,81 = 0,642 = 2962 l 0, 44 m Tại phần cánh ngàm vào thành bên thùng tiết diện nguy hiểm, ứng suất uốn lớn là: σ umax = M umax wu với M umax ql bh c w u = = Trong đó: b- Bề rộng cánh tiết diện chịu lực, b=0,8 m hc- Chiều dày cánh, h=6 mm Thay giá trị vào công thức tính tốn ta được: σ umax 2962.0, 442.6 MN MN = < [ σ ] = 98 −8 = 59,7 2.0,8.6 10 m m2 *Kết luận: ứng suất lớn phần ngàm cánh nhỏ ứng suất cho phép nên cánh đảm bảo điều kiện uốn b-Kiểm nghiệm mối hàn Trong kết cấu thùng trộn có mối hàn chịu lực mối hàn đáy phần thể tích V3 vào phần trụ V2 mối hàn cánh gạt vào phần bên thành thùng *Kiểm nghiệm mối hàn cánh thành thùng -72Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế xe trộn bê tông Đặc điểm mối hàn mối hàn góc, hàn phía, hàn tay Mối hàn chịu tải trọng khối lượng bê tông va chạm vào cánh trình thùng trộn làm việc - Tính kiểm tra mối hàn trường hợp :chịu uốn chịu cắt Trong tính tốn tính cho trường hợp mối hàn chịu phía Tính nhằm tăng độ dự trữ bền cho mối hàn Kết cấu mối hàn cánh vào thành bên thùng Tính kiểm tra ứng suất cắt mối hàn theo cơng thức : τc = p 0,7.k l Trong đó: p- Là trọng lượng bê tông tác dụng lên cánh (p= γ b Vc ) l- Là chiều dài mối hàn, l =0,8 m k- Là chiều cao mối hàn, k = mm Thay số ta được: τ c = 0,115.1,8.103.9,81 =5,9 MN/m2 −3 0,7.6.10 0,8 Chọn trị số ứng suất cho phép chế độ hàn tay ,hàn góc Chọn [τ c ]=0,6[σ k ] , vật liệu que hàn có trị số: [σ K ] = 120 MN/m2 Nhận xét: Do chiều dài mối hàn lớn nên ứng suất cắt tiết diện mối hàn nhỏ, mối hàn đảm bảo thao điều kiện cắt Kiểm tra úng suất uốn mối hàn theo công thức: -73Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông σu = Mu wu Mơ men uốn tác động lên mối hàn tính theo công thức: ql 2962.0, 442 Mu = = =286 Nm 2 Mô men chống uốn tiết diện mối hàn tính theo cơng thức: W u= bS Trong đó: b- Là chiều dài mối hàn, b= 0,8 m S- Là bề dày mối hàn, S=6 mm 3ql 3.2962.0, 442 = Từ ta có: σ u = =59,7 MN/m2 b.S 0,8.62.10−6 Chọn trị số ứng suất cho phép chế độ hàn tay, hàn góc Chọn [σ u ]=0,9[σ k ]= 0,9.120 =108 MN/m2 ⇒ σ u < [σ u ] Kết luận: Mối hàn đảm bảo độ bền uốn c-Kiểm tra mối hàn đáy Mối hàn đáy chịu áp lực lớn trường hợp thùng chứa 7m bê tông thùng đặt thẳng đứng Mối hàn đáy mối hàn theo chu vi thành bên thùng, lực tác dụng làm hong mối hàn trọng lượng khối bê tông thùng trọng lượng phần vỏ thể tích V3 Gb G Sơ đồ tính kiểm tra mối hàn đáy -74Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Mối hàn trường hợp chịu kéo theo phương dọc trục Cơng thức tính ứng suất kéo có dạng: σk = Gb + Gv π D.s đó: - Gb trọng lượng 7m3 bê tông Gb = γ b Vb g =7.1800.9,81= 123,6 103 N - Gv3 trọng lượng phần đáy hàn vào phần trụ thùng Gv3 = 1190 N - D đường kính chu vi mối hàn, D=2,3 m - S bề dày trung bình mối hàn, s= mm Thay giá trị vào công thức ta trị số ứng suất: σk = (123,6.103 + 1,19.103 )2 =6,91 MN/m2 −3 π 2,3.5.10 ⇒ σ k < [σ k ] Kết luận: ứng suất kéo nhỏ trị số ứng suất cho phép nên mối hàn đáy đảm bảo độ bền kéo -75Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng 3-Tính tốn giá đỡ bồn trộn a a Sơ đồ bố trí giá đỡ trạng thái chịu lực 3.1-Tính lực tác dụng lên giá đỡ G1 = G.a ' 13650.1780.cos150 9,81 = =53248 N m 4520 G.b ' 13650.2650.cos150 9,81 G2 = = =75465 N m 4520 Các giá đỡ chịu lực nén lực uốn thùng trộn đặt nghiêng góc α =150 a- Tính gối đỡ trước Giá đỡ trước hàn từ thép ( =8 mm) tạo thành hộp • Tính giá chịu lực nén G1: -76Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Tiết diện chịu nén nhỏ phần đỉnh giá đỡ (bản vẽ gối đỡ)có kích thước b x h x δ = 500x210x15 h- bề rộng tiết diện chịu nén b- chiều dài tiết diện chịu nén δ- chiều dày tiết diện chịu nén Có δ n = G1 53248 = =507123 N/m2 =0,507 MN/m2 F 0,5.0, 21 Với vật liệu thép 16 Mn có : [ δ n ] = Ta : [ δ n ] = δ chay (chọn n=1,5 ; δ chay =30 MN/m2) n 30 = 20 MN/m2 1,5 Từ ta thấy : δ n ≤ [ δ n ] Nhận xét:Gối trước đỡ đủ bền chịu nén • Tính giá chịu uốn : Giá chịu uốn lực mô men G1sin α gây ra.Tiết diện chịu uốn phần đáy có kích thước : b x h =( 830 x 500 ) mm Mô men uốn sinh ngàm : Mu = G1sin α l.cos α Trong : l- khoảng cách từ điểm đặt lực tới ngàm (l = 1000 mm=1m) -77Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Mu= 53248.sin150.1.cos150 =14108 N.m Mơ đun chống uốn tính theo cơng thức : Wu= δ h2 b 8.10 −3.0,52 0,83 (3 + 1) = (3 + 1) = 3,987.10-3 m3 h 0,5 σu = Mu 14108 = =3538.103 N/m2 = 3,538 MN/m2 w u 3,987.10−3 Với vật liệu thép 16Mn ta có [ σ u ] = 160 MN/m2 Nhận xét : σ u ≤ [ σ u ] gối đỡ trước đủ bền chịu uốn Kết luận: gối đỡ trước đủ bền chịu nén chịu uốn b-Tính gối đỡ sau Tính tốn tương tự giá đỡ trước ta có 400 G2 760 • Tính giá chịu nén G2: Tiết diện chịu nén nhỏ có kích thước :(760x400x8)mm Có σ n = [σ n ] = G2 75465 = = 0, 248 MN/m2 −6 F 400.760.10 30 = 20 MN/m2 1,5 Kết luận : σ n ≤[ σ n ] ,như gối đỡ sau đủ bền chịu nén • Tính giá chịu uốn : -78Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Giá chịu uốn lực G2sin α gây ra.Tiết diện chịu uốn phần đáy giá, có kích thước (660 x 760)mm G2.SIN 760 h' 1000 400 Mu Mô men uốn sinh ngàm :Mu= G2.sin α l.cos α Trong : l- khoảng cách từ điểm đặt lực đến ngàm ( l = 1200 mm) Mu= 75465.sin150.1,2.cos150 =23994 N.m Mơ đun chống uốn tính theo công thức : Wu= δ h2 b 8.10 −3.0,762 0,66 (3 + 1) = (3 + 1) = 5,55 10-3 m3 h 0,76 σu = Mu 23994 = =4323.103 N/m2 = 4,323 MN/m2 w u 5,55.10−3 Với vật liệu thép 16Mn ta có [ σ u ] = 160 MN/m2 Nhận xét : σ u ≤ [ σ u ] gối đỡ trước đủ bền chịu uốn Kết luận: gối đỡ sau đủ bền chịu nén chịu uốn 4-Kiểm tra bền mối ghép bu lông bồn trộn khung ôtô Độ bền liên kết bu lông khung xe thùng trộn bê tơng tính tốn dựa sở lực ép bu lông hệ số ma sát bề mặt làm việc chi tiết Thùng trộn lắp đặt lên khung ôtô băng bu lông quang M30 thép 45 thông qua tai liên kết Tai liên kết liên kết với khung ôtô băng bu lông M24, chuyển động bu lông liên kết chịu tác dụng loại lực lực quán -79Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng tính phanh lực li tâm xe quay vòng Trong trình chuyển động ,hai loại lực khơng đồng thời xuất hiện.Qua kết nghiên cứu thực tế sử dụng lực li tâm sinh quay vòng thường nhỏ nhiều so với phanh gấp với gia tốc cực đại.Vì tính tốn mối ghép liên kết bu long cần chọn tính tốn cho trường hợp nguy hiểm ơtơ phanh gấp • Lực qn tính phanh với gia tốc cực đại (jpmax=7,5 m/s2) (G tt +Q).Jpmax (44242 + 123606)7,5 = g 9,8 ppmax= =128455 N Trong : Gtt- trọng lượng tồn thùng trộn, giá hệ dẫn động Q- trọng lượng khối bê tơng Điều kiện đảm bảo khơng có xê dịch cụm thùng trộn khung ô tơ Pms> Pj Trong đó: Pj lực qn tính trọng lượng cụm thùng hàng tải trọng sinh phanh - Có Pj = Plt – f.G Trong :f- lực ma sát (f = 0,4) Thay số: Pj = 128455 – 0,4.167848 =61314 Pms lực ma sát thùng dầm dọc sinh lực ép bu lông, trọng tải trọng lượng thân thùng trộn: - Pms = n.pe.f ( n-là số êcu bị xiết :n=8) Trong : pe = 51940 N (là lực ép êcu xiết với mô men M x=37240 N.cm) Thay số ta có: pms = 8.51940.0,4 = 166208 N Kết luận: Pms > Pj Như mối ghép thùng trộn khung ôtô đảm bảo chắn an tồn cho chuyển động ơtơ *Đánh giá độ bền tổng thành khác ôtô -Do giữ nguyên chiều dài sở hệ thống lái nên không cần kiểm tra lại động học lái tính tốn lai bán kính quay vịng ơtơ -80Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tơng -Do trọng lượng tồn phân bố trọng lượng lên trục ôtô tương đương với ôtô sở giữ nguyên hệ thống tổng thành ôtô sở nên không cần kiểm tra bền khung, gầm, chất lượng hệ thống phanh, treo, lái ôtô KẾT LUẬN Sau thời gian thầy giao đồ án, em cố gắng hoàn thiện đến hoàn thành nhiệm vụ giao là: Tính tốn thiết kế xe trộn bê tơng Ngay từ lúc nhận đề tài, em tiến hành khảo sát thực tế, tìm tịi tài liệu tham khảo Từ làm sở làm sở để vận dụng kiến thức học nhà trường đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy Lưu Văn Tuấn để giúp em hồn thành đồ án -81Trịnh Văn An_ơtơA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Trong nội dung đồ án Do thời gian có hạn, kiến thức thân hạn chế đề tài đồ án nên em xin tìm hiểu phần tính tốn thùng trộn dẫn động thùng trộn Để từ làm sở thiết kế chung cho xe trộn bê tông TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập Nhà xuất Giáo dục, 2006 [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng Lí thuyết tơ máy kéo Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, 2007 [3] Lê Thị Vàng Hướng dẫn tập lớn Lí thuyết tơ máy kéo Hà Nội, 2001 [4] Trịnh Minh Hoàng Bài giảng Matlab & Simulink Hà Nội, 2008 -82Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông [5] Đỗ Sanh, Nguyễn Văn Đình, Nguyễn Nhật Lệ Bài tập Cơ học, tập Nhà xuất Giáo dục, 2008 [6] Hồng Văn Sơn, Nguyễn Đình Lương, Lê Bá Sơn, Đỗ Hữu Thành, Lê Văn Thuận Cơ học chất lỏng ứng dụng Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, 2005 -83Trịnh Văn An_ôtôA_K49 ... An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông -4Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông -5Trịnh Văn An_ôtôA_K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế xe trộn bê tông Lời nói đầu Nước... (chứa bê tông) Khối lượng thùng trộn chứa bê tơng tính theo cơng thức M = MO + Mbêtơng Khối lượng bê tơng tính theo cơng thức : Mbê tông = Vbê tông x ? ?bê tông Vbê tông - thể tích khối bê tơng... trạm trộn bê tông lắp đặt Bê tông từ trạm trộn đưa đến công trường xây dựng xe trộn bê tông chuyên dụng Vì cơng trường xây dựng thường cách xa trạm trộn nên bên cạnh cho thêm phụ gia vào bê tơng