Thiết kế hệ thống nâng hạ cho xe ô tô tự đổ 16 tấn

Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Mục Lục Trang Lời mở đầu Chơng I Tổng quan hệ thống nâng hạ I.1 Các loại hệ thống nâng hạ I.2: Lựa chọn cấu nâng hạ 11 I.3: Giới thiệu ô tô thiết kế 12 Chơng II Xác định hành trình nâng lực nâng cần thiết II.1: Xác định hành trình nâng 16 II.2: Xác định lực nâng cần thiết 18 Chơng III: Thiết kế tính toán chi tiết cấu nâng hạ III.1: Thiết kế chi tiết 22 III.2:Tính bền cho chi tiết xylanh 29 III.3: Tính kiểm tra an toàn 33 III.4: Lựa chọn máy bơm thuỷ lực 34 Chơng IV: Qui trình công nghệ chế tạo cần đẩy xylanh nâng hạ IV.1: Giới thiệu chi tiết 37 IV.2: Lập qui trình chế tạo 39 IV.3: Thiết kế đồ gá 49 III.8 : Tính toán lực kẹp chặt , mô men xiết cần thiết 54 Kết luận 58 Tài liệu tham khảo 59 Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -1- Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Lời nói đầu Đất nớc ta gia đoạn công nghiệp hoá đại hoá với tốc độ phát triển cao.Để đáp ứng nhu cầu phát triển thành phần kinh tế khác trớc hết sở hạ tầng giao thông vận tải phải đạt yêu cầu.Một nhu cầu quan trọng cấp thiết :vận chuyển với khối lợng lớn hàng hoá , nguyên vật liệu,Do đòi hỏi cần phải có ô tô tải nặng để đáp ứng đợc nhu cầu Nhận biết đợc vai trò quan trọng ô tô tự đổ việc phát triển kinh tế, nhiều hãng sản xuất xe lớn giới đa thị trờng loại xe tự đổ tải trọng lớn khác với nhiều kiểu dáng khác nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày cao Tuy nhiên nớc ta chủ yếu dừng lại việc nhập satsi lắp ráp mà cha vào chế tạo, nội địa hoá Việt Nam tổng công ty Than Việt Nam triển khai chơng trình sản xuất lắp ráp xe tải, xe chuyên dụng, mà đặc biệt ô tô tự đổ có tải trọng lớn Trớc mắt sản phẩm đời đợc sử dụng ngành khai thác mỏ tiến tới cung cấp cho thị trờng nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hoá Nh việc thiết kế, sản xuất, lắp ráp ô tô tải tự đổ trọng tải lớn nhu cầu cần thiết Với hội thực tiễn đó, em đợc giao đề tài: Thiết kế hệ thống nâng hạ cho xe ô tô tải tự đổ trọng tải 16 tấn.Đề tài đợc thực sở khảo sát thực tế số doanh nghiệp sản xuất lắp ráp ô tô nớc Đồng thời tham khảo kết cấu loại xe có tải trọng tơng tự Qua thời gian đợc giao nhiệm vụ với cố gắng thân với giúp đỡ tận tình thầy giáo KS Nguyễn Thành Công, tốt nghiệp em hoàn thành Tuy nhiên thời gian có hạn hạn chế kiến thức thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc góp ý bảo thầy bạn để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2007 SV: Lê Anh Tuấn Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -2- Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Chơng I Tổng quan hệ thống nâng hạ I.1 Các loại hệ thống nâng hạ: - Ô tô có thùng tự đổ phơng tiện giới đờng chuyên dùng có trang bị thùng tự lật để dỡ hàng khỏi thùng, dải phân bố trọng tải ô tô có thùng tự đổ rộng, từ 0,5T đến 400T Dải trung bình từ 3,5T đến 12T Đối với xe tự đổ, biện pháp nâng hạ thùng đa dạng với nhiều ph ơng pháp khác nhau: *) Theo cách thức lật thùng: + Loại ô tô tự đổ lật thùng cỡng bức: loại đợc sử dụng rộng rãi, dùng kích nâng để lật thùng, việc nâng hạ thùng, trút hàng chủ động an toàn + Loại ô tô tự đổ thùng tự lật: loại thùng hàng có trọng tâm lệch lùi sau điểm quay lật thùng, cần rút chốt hãm thùng tự lật, khả trút hàng khỏi thùng tốt, nhiên không đợc chủ động, an toàn *) Theo hớng đổ thùng: + Loại thùng lật phía sau: tơng đối phổ biến, đợc dùng nhiều để chở vật liệu xây dựng, khai thác mỏ, khả trút hàng nhanh Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -3- Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Hình 1.1: Xe có thùng lật phía sau + Loại thùng lật sang bên sờn: cần ý đến phơng pháp hạ thành thùng cho không ảnh hởng đến di chuyển ô tô, thờng dùng để vận tải sản phẩm nông nghiệp, chở vật liệu xây dựng, đại diện nh xe IFA W50, xe sử dụng kích nâng đặt thùng, khả trút hàng linh hoạt tuỳ thuộc điều kiện, xe đổ nghiêng hai phía ba phía: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -4- Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Hình 1.2: Xe có thùng lật sang bên sờn, kích nâng đặt thùng Hình 1.3: Xe có thùng lật sang bên sờn, kích nâng đặt trớc sau thùng + Loại nâng thùng lên cao lật: khả chở hàng không lớn, nhiên loại lại đem hiệu cao cần trút hàng vào bể chứa, vào toa xe đờng sắt: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -5- Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Hình 1.4: Xe có kết cấu nâng thùng lên cao lật Đại đa số ô tô có thùng tự đổ sử dụng loại kích thuỷ lực, có u điểm sau: kích thớc gọn dễ bố trí; có tính tin cậy độ an toàn cao; bề mặt tiếp xúc mòn có dầu; thời gian dỡ hàng ngắn khoảng (10 ữ 20) giây Trong phạm vi thiết kế đề tài em đề cập đến phơng pháp nâng hạ thùng kích thuỷ lực, loại lật thùng cỡng phía sau đợc sử dụng rộng rãi Đựơc chia làm loại chính: + Loại bố trí xy lanh thuỷ lực đặt trực tiếp dới thùng + Loại bố trí xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng I.1.Loại bố trí xy lanh thuỷ lực đặt trực tiếp dới thùng: a)Sử dụng xy lanh thuỷ lực đặt đầu thùng: + Đặc điểm: _Dầu thuỷ lực đợc bơm dầu lắp phận trích công suất hộp số đa vào xy lanh thuỷ lực, thông qua gối đỡ nâng thùng tự đổ lên vị trí trút hàng Khi hạ thùng cần mở van điều khiển đa dầu từ xy lanh thùng chứa Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -6- Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công + Ưu điểm: Có kích thớc nhỏ gọn, kết cấu đơn giản, chi tiết nên dễ chế tạo, rẻ tiền; có khâu khớp nên động học đơn giản, vận hành thuận lợi, dễ bảo dỡng sửa chữa + Nhợc điểm: - Loại lực nâng đặt trực tiếp vào kích nên tuổi thọ xy lanh thuỷ lực thấp, hành trình nâng dài dẫn đến khả chịu tải độ cứng vững hệ thống kém, tuổi bền không đợc tốt; loại chiếm thể tích lớn hành trình nó, làm giảm đáng kể thể tích thùng hàng Hiện nay, cấu nâng đợc lắp số loại xe nh KAMAZ, xe tự đổ có tải trọng nhỏ, trung bình Hình 1.5: Hệ thống nâng hạ thùng dùng xy lanh thuỷ lực đặt đầu thùng b)Sử dụng xy lanh thuỷ lực đặt thùng: + Ưu điểm: - Có kích thớc nhỏ gọn, kết cấu đơn giản, chi tiết nên dễ chế tạo, rẻ tiền; có khâu khớp nên động học đơn giản, vận hành thuận lợi - So với phơng án sử dụng xy lanh đặt đầu thùng không gian lắp đặt đợc thu hẹp, kết cấu nhỏ gọn, độ cứng vững cao hơn, hành trình nâng ngắn + Nhợc điểm: - Lực nâng đặt trực tiếp vào kích nên tuổi thọ xy lanh thuỷ lực thấp, hành trình nâng đợc thu ngắn nên yêu cầu lực nâng lớn Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -7- Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công Phơng án lắp đặt đồng thời xy lanh thuỷ lực nâng thùng, nhằm tăng khả nâng tải, giảm nhẹ lực nâng xy lanh Hình 1.6: Hệ thống nâng hạ thùng dùng xy lanh thuỷ lực đặt thùng I.2.Loại bố trí xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng: - Cách bố trí thờng sử dụng loại xe tự đổ tải trọng lớn, dải tải trọng phân bố từ 12T đến 400T Đặc điểm loại có kết cấu phức tạp nhng cho sức nâng lớn, độ bền vững cao, khả chịu lực tốt Đầu xy lanh thuỷ lực không đặt trực tiếp lên thùng nên tuổi thọ cao hơn, đòi hỏi công suất trích công suất không lớn Lực nâng đợc phân phối lên gối - Kết cấu phức tạp, yêu cầu độ xác lắp ghép lớn đảm bảo động học giàn nâng Để đảm bảo làm việc tất khớp cấu trình nâng hạ phải nằm mặt phẳng, làm cho việc lắp ráp đòi hỏi xác cao, khó khăn Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -8- Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công Các cách bố trí xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng đợc sử dụng tuỳ thuộc theo cách bố trí xy lanh thuỷ lực, bố trí giàn nâng, bố trí đòn liên kết a) Cách bố trí thứ nhất: Giàn chữ A nối trực tiếp với thùng: Hình 1.7: Cách bố trí thứ HT nâng hạ xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng(Giàn chữ A nối trực tiếp với thùng) + Đặc điểm: - Hệ thống nâng hạ có nhiều khâu khớp, chi tiết đợc bố trí đối xứng hai bên kích nâng, lực nâng từ xy lanh thuỷ lực tác dụng vào giàn nâng đẩy thùng tự đổ nâng thùng, tay đòn đợc liêt kết từ khung phụ với giàn nâng + Ưu điểm: - Kết cấu vững chắc, khả chịu tải lớn, lực nâng không đặt trực tiếp vào kích nâng nên xy lanh có tuổi thọ cao + Nhợc điểm: - Cơ cấu có nhiều chi tiết, nhiều khâu khớp nên chế tạo khó khăn, lắp đặt phức tạp, động học, động lực học phức tạp; phơng án tích chiếm chỗ lớn Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 -9- Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công - Khi đòn liên kết nâng khung phụ bị cong vênh hệ thống nâng hạ làm việc đợc, ảnh hởng lớn đến trình làm việc Hiện cấu đợc lắp đặt xe SAM SUNG b)Cách bố trí thứ hai: Hình 1.8: Cách bố trí thứ hai HT nâng hạ xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng + Đặc điểm: - Hệ thống nâng hạ có nhiều khâu khớp, chi tiết đợc bố trí đối xứng hai bên kích nâng, thùng tự đổ không liên kết trực tiếp với giàn nâng mà qua tay đòn, lực nâng từ xy lanh thuỷ lực tác dụng vào giàn nâng qua tay nâng liên kết đẩy thùng tự đổ nâng thùng + Ưu điểm: - Kết cấu nhỏ gọn, vững chắc, khả chịu tải lớn, đảm bảo cứng vững tốt, lực nâng không đặt trực tiếp vào kích nâng nên xy lanh có tuổi thọ cao, động học tơng đối đơn giản + Nhợc điểm: - Cơ cấu có nhiều chi tiết, nhiều khâu khớp nên chế tạo khó khăn, lắp đặt phức tạp Vì tay nâng liên kết trực tiếp tác dụng đẩy thùng tự đổ nên yêu cầu độ bền, tuổi thọ làm việc cao Hiện cấu đợc lắp đặt xe Hyundai Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 10 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công + Khi tính Mx: CM= 0,0345 ; q= 2; y= 0,8 + Khi tính P0 : Cp = 68; q=1; y= 0,7 n B 360 = = 0,48 750 750 + kp=KMP= => Mx= 10*0,0345*222*0,430,8*0,48= 40,8(N.m) P0 = 10*68*221*0,430,7*0,48 = 3977 (N) _Công suất cắt:Ne(KW) : N e= Mx *n 40,8 * 410 = = 1,7(KW) 9750 9750 c)Nguyên công 3: Tiện (thô tinh) kích thớc bậc trục: Tính chế độ cắt gọt tiện thô: Nguyên tắc định vị nh sau: _Chiều sâu cắt: Lợng d gia công chọn t =1,5 mm _Lợng chạy dao(Sv): + Khi tiện thô lấy theo khả cho phép lớn công suất máy, độ cứng vững hệ thống công nghệ, độ bền mảnh dao độ bền thân dao +Khi chọn lợng chạy dao phải vào vật liệu gia công, độ nhám bề mặt, công suất máy +ở ta chọn lợng chạy dao là: Sv = (mm/vòng) _Tốc độ cắt: V(m/ph): Tốc độ cắt tiện đợc tính theo công thức sau: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 48 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành V = Cv k v T t x S y m Trong đó: +Cv :trị số điều chỉnh +x,y,m :các số mũ Tra bảng 5-17 ta có:Cv =340 ; x =0,15 ; y =0,45 ; m =0,2 +T :tuổi bền dao; chọn T = 45 phút +kv :hệ số : kv =kmv.knv.kuv= 1,003(đã tính trên) V = Do đó: n= 340 1,003 = 150(m/ph) 45 1,5 0,15.10, 45 0, 1000.V 1000.150 = = D 75 637 (v/p).Chọn n= 640(vòng/ph) _Lực cắt P,(N): Lực cắt hớng kính(PY), Lực cắt dọc trục (PX) ,Lực cắt tiệp tuyến(PZ), đợc tính theo công thức: PX,Y,Z = 10.CP.tx.Sy.Vn.kP +KP :Hệ số điều chỉnh tích số loạt hệ số phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể :kP = KMP.K K P.K P.KrP,các hệ số đợc giới thiệu bảng (59);(5-10)và (5-22): n 360 KMP= KMP= B = = 0,48 ; K = K P= K P= KrP=1 750 750 =>KP = 0,48 +Cp,x,y,n : hệ số số mũ đợc chọn theo bảng (5-23_STCN): ++Khi tính PZ: CP= 200; x= 1; y= 0,75; n= =>PZ = 10x200x1,51x10,75x1500x0,48 =1440(N) ++Khitính PY: CP= 125; x= 0,9; y= 0,75; n= =>PZ = 10x125x1,50,9x10,75x1500x0,48 =864(N) ++Khitính PX: CP= 67; x= 1,2; y= 0,65; n= =>PZ = 10x67x1,51,2x10,65x1500x0,48 =523(N) Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 49 - Đồ án Tốt Nghiệp Công _công suất cắt N (kw): GVHD:KS.Nguyễn Thành N= 1440 x150 PZ V = = 3,5(KW) 1020.60 1020 x60 d)Nguyên công 4: Tiện ren(ren trục M39x2,5 ren lỗ M12x1,75): Gia công máy tiện vạn năng,với chế độ cắt gọt tiện ren trục M39x2,5 nh sau: _Chiều sâu cắt t (mm): Chiều sâu cắt prôphin ren : t= 2mm _Lợng chạy dao S (mm): +Lợng chạy dao dọc :Sd= bớc ren= 2,5(mm) +Lợng chạy dao ngang :SP= t = 2(mm) _Tốc độ cắt V(m/ph): Khi cắt ren dao tiện thép gió V đợc tính theo công thức: V = Cv k v T t x S y m Trong đó: chu kỳ bền T; hệ số CV số mũ cho bảng (5-49_STCN): T= 70(ph); CV= 32,6; m= 0,14; x=0,6; y= 0,2; Hệ số KV= 1,003(đã tính trên) =>V= n= 70 ,14 32,6 x1,003 = 10(m/ph) x 0,6 x 2,5 0, 1000.V 1000.10 = = 80 (vòng/ph) D 39 Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 50 - Đồ án Tốt Nghiệp Công _Lực cắt tiếp tuyến PZ(N): GVHD:KS.Nguyễn Thành PZ= 10 xC P xP y xK P ; với: in + KP= KMP= 0,48(đã tính trên) + P: bớc ren= 2,5mm + i: số bớc cắt (tra bảng 5-46_STCN), i= + Hệ số CP số mũ đợc tra bảng(5-51_STCN): CP= 148; y= 1,7; n= 0,71 =>PZ= 10 x148 x 2,51,7 x0,48 = 945(N) 0, 71 _Công suất cắt ren,N(KW): N= 945 x10 PZ V = = 0,154(KW) 1020 x 60 1020.60 e)Nguyên công 5: Kiểm tra: V.3.Thiết kế đồ gá: *Yêu cầu kỹ thuật đồ gá nói chung: + Đồ gá phải đảm bảo yêu cầu định vị, định vị phải đủ số bậc tự cần thiết + Đảm bảo yêu cầu kẹp chặt, lực kẹp vừa đủ chặt đảm bảo vị trí vật Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 51 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công trình gia công không lớn gây biến dạng chi tiết + Đồ gá có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ thao tác, dễ chế tạo bảo quản + Đồ gá phải phù hợp với thiết bị gia công; rẻ tiền, tính công nghệ cao, mở rộng phạm vi sử dụng máy 1.Thiết kế đồ gá cho nguyên công 1: phay mặt đầu ,khoan lỗ tâm Để thực nguyên công ta cần: _Định vị: bậc tự _Bề mặt định vị: bề mặt trụ mặt đầu _Đồ định vị: khối V ngắn chốt tỳ Từ yêu cầu đồ gá, yêu cầu kỹ thuật gia công yêu cầu định vị chi tiết phay mặt đầu ta có sơ đồ cấu tạo đồ gá nh sau: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 52 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành 1.Thân đồ gá 2.Khối V 3.Thanh kẹp chặt 4.Chi tiết 5.Dao phay 6.Chốt tỳ 7.Tay quay 8.Mi khoan 2.Thiết kế đồ gá cho nguyên công 2: Khoan lỗ lắp bulông với cút chữ T( 22): Đây nguyên công khoan mặt trụ , đòi hỏi định vị đủ bậc tự do: -Dùng khối V ngắn định vị bậc tự Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 53 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công -Dùng chốt trám chốt tỳ để định vị bậc tự lại -Kẹp chặt kẹp nh hình vẽ: 1.Thân đồ gá 5.Bạc dẫn hớng 2.Chốt trám 6.Chốt tỳ 3.Chi tiết 7.Thanh kẹp Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 54 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành 4.Mũi khoan 8.Cơ cấu kẹp 3.Thiết kế đồ gá cho nguyên công 3: Tiện (thô tinh) kích thớc bậc trục: Với nguyên công tiện ta cần dùng2 chống tâm để định vị bậc tự đủ: 1.Chống tâm 4.Chống tâm 2.Mâm cặp chấu 5.Dao tiện 3.Kẹp tốc 6.Chi tiết gia công 4.Thiết kế đồ gá cho nguyên công 4: Tiện ren lỗ ren trục: Gia công máy tiện vạn , ta cần định vị bậc tự mâm cặp chấu: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 55 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành 5.Thiết kế đồ gá cho nguyên công 5: Tổng kiểm tra IV.4.Tính toán lực kẹp chặt, mô men xiết cần thiết: _Ta tính lực kẹp cho nguyên công có lực cắt mô men cắt lớn nhất, nguyên công khoan lỗ lắp bu lông với cút chữ T( 22 ), với lực cắt mmô men tính nh sau: P0 = 3977 (N) Mx= 40,8(N.m) Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 56 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành _Cơ cấu kẹp chặt: Sử dụng kẹp kẹp chặt bu lông: _Ta có sơ đồ phân tích lực kẹp nh sau: Sinh viên: Lê Anh Tuấn - 57 - Lớp khí ô tô A K43 Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành _Từ sơ đồ phân tích lực ta lập phơng trìnhcân mô men quanh trục đối xứng chi tiết , ta có: K*Mx Mms1+ Mms2 (1) Trong đó: +K-hệ số an toàn kẹp chặt +Mx-Mô men cắt , tính trên.( Mx=40,8N.m=40800N.mm) +Mms1-Mô men ma sát bề mặt kẹp chặt chi tiết Mms1=Wxf1 (2); f1-hệ số ma sát bề mặt kẹp chặt +Mms2-Mô men ma sát bề mặt định vị chi tiết với khối V: Ư W + P0 f2.R Mms2= FmsxR= (N.f2)xR= sin (3) f2-Hệ số ma sát bề mặt định vị Thay (2) (3) vào (1) , với : f1= f2=f= 0,3 tacó: Ư W + P0 f.R K*MX W.f + sin Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 58 - Đồ án Tốt Nghiệp Công =>W GVHD:KS.Nguyễn Thành P0 f R f (sin + R ) K M X sin (4) Với : +R= 37,5mm P0= 3977 (N) + = 900 MX= 40800(N.mm) +f= 0,3 Tính K: K= Ko.K1 K2 K3 K4 K5 ; đó: ++Ko :Hệ số an toàn chung cho trờng hợp , Ko =1,5 ++K1:Hệ số tính đến trạng thái bề mặt gia công phôi, K2=1 ++K2:Hệ số kể đến tăng lực cắt lỡi cắt bị mòn qtgc , K2=1,15 ++K3:Hệ số kể đến tăng lực cắt gc bề mặt không liên tục , K3=1,2 ++K4:Hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt tay lấy K4=1,3 ++K5:Hệ số tính đến kả xuất môment gây xoay vật gia công, K5=1 => K= 1,5*1*1.15*1.2*1.3*1=2,691 _Thay thông số vào (4), ta tính đợc lực kẹp chặt : 2,69 x 40800 x sin 45 3977 x 0,3 x37,5 2867(N) W 0,3(sin 45 + 37,5) =>Lực kẹp cấu là: W1= W2= Ư W 2867 = = 1433,5(N) 2 _Tính lực xiết bulông(P) mô men xiết(M): Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 59 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành _Tính P: Tứ sơ đồ ta có: Phơng trình cân mô men O: P(122+122)= Wx122 =>P= Ư W 1433,5 = = 716,75(N) 2 _Tính M: Để đạt tới lực P cần thiết, mômen vặn đai ốc kéo là: M= Px d tb tg ( + ) Trong đó: d tb -đờng kính trung bình ren d tb =12 mm -góc nâng ren tg =tg5 0.087 tg -hệ số masát mặt ren tg =tg5 0.087 Vậy mômen vặn đai ốc là: M = 716,75 x 12 tg (5 + ) = 758,3(N.mm) Kết luận Đề tài đạt đợc mục tiêu đề thiết kế, chế tạo hệ thống nâng hạ thùng tự đổ xe có trọng tải 14 ( giàn chữ A kết hợp với hệ thống xy lanh thuỷ lực) Với nội dung chính: - Khảo sát động học, tính toán động lực học cấu nâng hạ Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 60 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công - Xác định kích thớc vài chi tiết cấu nâng đảm bảo điều kiện bền, độ cứng cững - Tính toán lựa chọn bơm thuỷ lực hệ thống nâng hạ - Lập quy trình chế tạo chi tiết cụ thể (Cần píttông xylanh nâng hạ) Đề tài nằm nhóm đề tài Thiết kế xe tự đổ trọng tải lớn Với ý nghĩa đề tài cấp nên nội dung đề tài giải mang tính thực tiễn, việc tính toán thiết kế đợc dựa sở khoa học, công nghệ có số nhà máy sản xuất lắp ráp ô tô Hớng phát triển đề tài từ sản xuất đơn chiếc, cha ổn định đến sản xuất hàng loạt với khối lợng lớn Hoàn thiện kết cấu giàn nâng phù hợp với điều kiện sản xuất nớc đồng thời nắm bắt kịp công nghệ Thế giới Lựa chọn công nghệ vật liệu phục vụ trình sản xuất chế tạo nhằm tối u hoá kết cấu, giảm trọng lợng cấu Đề tài mong muốn có đợc hợp tác chặt chẽ doanh nghiệp chế tạo ô tô từ việc thiết sản xuất để hớng tới mục tiêu chung nội địa hoá sản phẩm ô tô nớc mà phủ đề ngành công nghiệp ô tô nớc ta TàI liệu tham khảo [1] Kết cấu tính toán ôtô Trịnh Chí Thiện, Tô Đức Long, Nguyễn Văn Bang Nhà xuất giao thông vận tải Năm 1984 [2] Ô tô chuyên dùng Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 61 - Đồ án Tốt Nghiệp Công Trịnh chí Thiện, Nguyễn văn Bang GVHD:KS.Nguyễn Thành [3] Sức bền vật liệu Vũ Đình Lai, Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghị Nhà xuất giao thông vận tải Năm 1997 [4] Sổ tay công nghệ Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến , Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [5].Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Nhà xuất giáo dục Năm 1998 [6] Vật liệu học B N ARZAMAXOV Nhà xuất giáo dục Năm 2000 [7] Thuỷ lực máy thuỷ lực T.s Phùng Văn Khơng, Th.s Phạm Văn Vĩnh Trờng Đại Học Giao Thông Vận Tải [8] Giáo trình máy bơm trạm bơm Bộ môn Thuỷ lực Trạm bơm- Trờng TH Thuỷ lợi Trung ơng Nhà xuất nông thôn Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp khí ô tô A K43 - 62 - [...]... GVHD:KS.Nguyễn Thành Hình 1.10: Xe sử dụng cơ cấu nâng hạ thùng Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp cơ khí ô tô A K43 - 13 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Hình1.11.Cơ cấu nâng hạ thùng I.3 Giới thiệu ô tô thiết kế : ô tô thiết kế có tải trọng 16 tấn đợc thiết kế dựa trên xe ô tô satxi cơ sở là xe Kraz 65055, có công thức bánh xe 6ì4, tay lái thuận, thùng tự trút hàng về phía sau, có tính việt dã cao,... giàn nâng, góc đặt xy lanh so với phơng ngang là nhỏ nên yêu cầu lực nâng lớn, hành trình nâng dài Hiện nay cơ cấu này đợc lắp đặt trên xe Kraz I.2 Lựa chọn cơ cấu nâng hạ: Qua phân tích u nhợc điểm của các phơng án đã trình bày, với đề tài đợc giao là: Thiết kế hệ thống nâng hạ cho xe tải tự đổ trọng tải 16 tấn Đề tài đã lựa chọn phơng án nâng hạ thùng là sử dụng xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng. .. án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành c) Cách bố trí thứ ba: Hình1 9: Cách bố trí thứ ba của HT nâng hạ xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng + Đặc điểm: - Hệ thống nâng hạ có nhiều khâu khớp, thùng tự đổ không liên kết trực tiếp với giàn nâng mà qua tay đòn, lực nâng từ xy lanh thuỷ lực tác dụng vào giàn nâng qua tay nâng liên kết đẩy thùng tự đổ nâng thùng + Ưu điểm: - Phơng án có kết cấu đơn giản,... Tuấn Lớp cơ khí ô tô A K43 - 22 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công Vậy lực cần thiết tác dụng lên xilanh thuỷ lực là: F = Rb = Rb = 31472 (kG) Vậy với: F = Rb 31472 (kG) thì nâng đợc thùng tự đổ ChơngIII Thiết kế Tính Toán các chi tiết cơ cấu nâng hạ III.1 .Thiết kế các chi tiết của cơ cấu nâng hạ: 1 .Thiết kế xilanh thuỷ lực: a)Lựa chọn các thông số cơ bản của xilanh: Dựa trên kết quả tính toán... hành trình nâng và lực nâng cần thiết của xylanh thuỷ lực II.1.Xác định hành trình nâng: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp cơ khí ô tô A K43 - 17 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công Để xác định đợc hành trình nâng ta xây dựng động học cơ cấu nâng thùng Các thông số cho trớc đợc xác định trên cơ sở cơ cấu thật của ô tô tự đổ KRAZ 65055 Giàn nâng có vị trí xác định trên khung phụ Giàn nâng gồm các... của ô tô bị nâng lên khỏi mặt đất Trong bài toán này ta kiểm tra ổn định dọc của ô tô trong điều kiện đó Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp cơ khí ô tô A K43 - 35 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi đổ hàng nh hình vẽ: Hình 6.1 Lực tác dụng lên ô tô khi đổ hàng Khi ô tô bắt đầu lật lấy mômen với điểm O2 ta có: m o2 => x = = (G th + Q)x 1875.G x = 0 3148.G x 1875.10300... định của ô tô khi hạ tải: Quá trình trút hàng của ô tô tự đổ diễn ra chậm, sự mất ổn định của ô tô tự đổ khi trút hàng cũng diễn ra rất chậm Khi nâng thùng cùng với hàng, trọng tâm của thùng và hàng dịch chuyển dần ra phía sau làm thay đổi liên tục phân bố tải trọng lên cầu trớc và các cầu giữa và cầu sau Khi trọng tâm vợt ra bên ngoài chân đế sẽ mất ổn định xảy ra cầu trớc của ô tô bị nâng lên khỏi mặt... lực nâng cần thiết: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp cơ khí ô tô A K43 - 19 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công Để tính đợc lực nâng thùng trong thực tế ta phải tính khi xe đầy tải.Ta có sơ đồ động lực học cơ cấu nâng thùng nh sau: Hình 2.1: Động lực học cơ cấu nâng thùng Tải trọng tác dụng lớn nhất vào xilanh thuỷ lực khi ô tô bắt đầu nâng thùng: Hình 2.3: Trạng thái khi ô tô bắt đầu nâng thùng Trong... cơ khí ô tô A K43 - 14 - Đồ án Tốt Nghiệp Công GVHD:KS.Nguyễn Thành Hình 1.12:Tuyến hình xe Kraz 65055 Bảng: Thông số kỹ thuật của ô tô tự đổ xe Kraz 65055: TT Đại lợng Đơn vị 1 Công thức bánh xe Giá trị 6x4 Kích thớc bao 2 Dài x rộng x cao mm 8285 x 2500 x2760 3 Chiều dài cơ sở mm 4080 - 1400 4 Tự trọng Kgf 12300 Cầu trớc Kgf 4200 Cầu sau Kgf 8100 5 Kíp lái Ngời 02 (130 Kgf) 6 Trọng lợng khi xe đủ... khi gia công, + Đảm bảo độ song song giữa đờng tâm lỗ 4 .Thiết kế Tay nâng thùng: Sinh viên: Lê Anh Tuấn Lớp cơ khí ô tô A K43 - 28 - Đồ án Tốt Nghiệp GVHD:KS.Nguyễn Thành Công Tay nâng thùng 1 đầu liên kết với tấm chữ A , đầu kia liên kết với thùng xe Tác dụng lực trực tiếp lên thùng xe , đồng thời trực tiếp chịu tải trọng ngợc lại Hình dáng và kích thớc nh sau: Hình 3-4.Tay nâng thùng 5 .Thiết kế cút