Thiết kế rơ móc để chở các loại nông sản

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG THIẾT KẾ RƠ MĨC CHỞ NƠNG SẢN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HỮU NGHĨA Đà Nẵng – Năm 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế rơ móc để chở loại nơng sản Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Số thẻ SV: 103130055 Lớp: 13C4A Vận chuyển hàng hóa đồn xe: xe kéo + rơ moóc có ưu điểm bản: - Rơ mc có tính động cao (vừa chờ hàng hóa chất lên mà khơng làm ảnh hưởng đến thời gian tơ tải kéo nó, để ô tô tải làm công việc khác) - Đường xá Việt Nam yêu cầu tốc độ chạy không cao, nên dùng ô tô tải kéo theo rơ mc vừa phù hợp với u cầu tốc độ, tận dụng hết công suất ô tô tải vừa tăng suất vận chuyển hàng hóa Từ ta thấy việc vận chuyển nơng sản hàng hóa phổ thơng có đặc thù mà sử dụng xe kéo + rơ moóc mang lại hiệu thiết thực Xuất phát từ nhu cầu đề tài thực “ Thiết kế rơ móc chở nơng sản” Đề tài thiết kế hồn chỉnh rơ mc bao gồm nội dung phân tích, tính tốn phù hợp với quy định hành BGTVT: - Kích thước: vào QCVN 11:2015/BGTVT ta chọn kích thước phù hợp rơ moóc với chiều dài, chiều cao chiều rộng - Trọng lượng phân bố tải trọng: vào QCVN 11:2015/BGTVT ta chọn số trục cần thiết để lắp rơ moóc việc phân bố tải trọng phù hợp - Hệ thống treo, phanh, điện khả ghép nối quay vòng: vào QCVN 11:2015/BGTVT ta chọn hệ thống phù hợp với yêu cầu hành BGTVT Đề tài thiết kế rơ mc chở nơng sản tải trọng dùng cho việc vận chuyển nông sản loại hàng hóa phổ thơng khác Rơ mc có tải trọng (9440 kg) kích thước bao (5150x2500x800 mm) phù hợp với quy định hành BGTVT nên phép lưu hành đường giao thông công cộng Rơ mc có dẫn động phanh khí nén dịng, bầu phanh tự hãm nên sử dụng với nhiều loại xe kéo khác với khả an toàn cao ii ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Hữu Nghĩa Số thẻ sinh viên: 103130055 Lớp:13C4A Khoa: Cơ Khí Giao Thơng Ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ RƠ MC CHỞ NƠNG SẢN Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Từ trang web: http://www.vr.org.vn/vaq/Standards/TCVNFiles/QCVN112015.pdf, http://xeeprac.com/xe-tai-thung-4-chan-chenglong/v189.aspx Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Cơng dụng, phân loại u cầu rơ moóc thiết kế Khả cung ứng phụ tùng cho rơ mc thiết kế Tính chọn cụm chi tiết hệ thống lắp rơ mc thiết kế Tính tốn hệ thống treo Tính bền khung dầm rơ mc Tính chọn xe kéo rơ moóc xác định tọa độ trọng tâm đồn xe Tính ổn định đồn xe Tính chọn, thiết kế hệ thống phanh điện rơ moóc Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Tổng thể đồn xe (A3) Tổng thể rơ mc (A3) Kết cấu sàn thùng rơ moóc (A3) Tính bền khung dầm rơ mc (A3) Các cụm chi tiết rơ moóc (A3) Kết cấu cụm trục rơ mc(A3) Tính tốn quay vịng đồn xe (A3) Sơ đồ dẫn động phanh rơ moóc (A3) Sơ đồ hệ thống điện rơ moóc(A3) Họ tên người hướng dẫn: TS PHAN MINH ĐỨC Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2018 iii Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2018 Người hướng dẫn Dương Việt Dũng Phan Minh Đức iv LỜI NÓI ĐẦU Sau năm học tập trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, dạy dỗ bảo tận tình Thầy Cơ giáo Em tích luỹ kiến thức từ môn học, qua giảng Thầy Cô đợt thực tập giúp kiểm tra lại kiến thức lý thuyết học Đồ án tốt nghiệp tiêu cuối cùng, sở để tổng hợp lý thuyết lẫn thực hành trình học tập trường kiến thức thực tế sở thực tập Giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế hay tiếp cận tìm hiểu vấn đề Em giao nhiệm vụ thiết kế tính tốn rơ mc cơng dụng chung tải trọng Ở nước ta công nghiệp phát triển nên nghành giao thông vận tải phát triển song hành Vì nhu cầu vận chuyển hàng hóa tăng lên nên rơ moóc phương tiện chuyên chở hữu dụng Vì vậy, nhiệm vụ tính tốn thiết kế rơ moóc em lần thiết thực Nhằm góp phần sức vào cơng cơng nghiệp hố đại hố đất nước Trong trình làm đồ án trình độ kinh nghiệm cịn hạn chế, khơng thể tránh khỏi sai sót Em kính mong q thầy bảo, giúp đỡ để em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp Cuối em gửi lời cảm ơn chân thành đến tất q Thầy Cơ nhà trường nói chung Khoa Cơ khí Giao thơng nói riêng truyền đạt cho em nhiều kiến thức giúp đỡ em thời gian học tập trường Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS.Phan Minh Đức tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đề tài Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Hữu Nghĩa i CAM ĐOAN Tôi cam đoan nội dung trình bày đồ án ngồi phần trích dẫn nghiên cứu riêng Các thông tin, số liệu sử dụng tính tốn từ tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định Sinh viên thực Nguyễn Hữu Nghĩa ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn i Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục Danh sách bảng biểu, sơ đồ hình vẽ ii iii v Danh sách cụm từ viết tắt vii trang Chương 1: TỔNG QUAN VỀ RƠ MOÓC 1.1 Nhu cầu sử dụng phương tiện vận tải đoàn xe 1.2 Công dụng, phân loại yêu cầu rơ moóc thiết kế 1.2.1 Công dụng phân loại loại rơ moóc thiết kế .3 1.2.2 Yêu cầu rơ moóc 1.3 Khả cung ứng phụ tùng cho rơ moóc thiết kế 1.3.1 Các công ty Việt Nam 1.3.2 Các công ty nước 1.4 Tiêu chuẩn Việt Nam sơ mi rơ moóc 1.4.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng 1.4.2 Tiêu chuẩn trích dẫn 1.4.3 Thuật ngữ định nghĩa 1.4.4 Quy định an toàn kỹ thuật Chương 2: THIẾT KẾ TỔNG THỂ RƠ MOÓC .5 2.1 Thiết kế thùng khung dầm rơ moóc 2.1.1 Tính chọn kích thước rơ mc 2.1.2 Thiết kế chế tạo thùng rơ moóc 2.1.3 Tính tốn thiết kế khung dầm 2.2 Tính chọn các cụm chi tiết hệ thống lắp rơ moóc thiết kế .9 2.2.1 Chọn cụm trục chi tiết lắp rơ moóc thiết kế 2.2.2 Chọn lốp cho rơ moóc thiết kế 11 2.2.3 Chọn hệ thống dẫn động phanh khí lắp rơ moóc 12 2.2.4 Chọn hệ thống điện lắp rơ moóc 15 2.2.5 Chọn vị trí lắp đặt trục rơ moóc 15 2.3 Xác định trọng lượng toàn rơ moóc 15 2.3.1 Khối lượng dầm dọc .16 2.3.2 Khối lượng dầm ngang 17 2.3.3 Khối lượng dầm ngang phụ 17 2.3.4 Khối lượng gia cường 18 2.3.5 Khối lượng cản hông 19 2.3.6 Khối lượng cụm trục 19 2.3.7 Khối lượng thùng rơ moóc 19 iii 2.3.8 Khối lượng lốp rơ moóc 24 2.3.9 Khối lượng hệ thống treo .24 2.3.10 Khối lượng số chi tiết khác 24 2.4 Tính toán hệ thống treo 24 2.4.1 Sơ đồ tính tốn .26 2.4.2 Xác định thơng số nhíp 26 2.4.3 Tính tốn kiểm tra độ bền nhíp 27 Chương 3: THIẾT KẾ CHI TIẾT RƠ MOÓC 31 3.1 Tính bền khung dầm rơ moóc .31 3.1.1 Chế độ tính tốn 31 3.1.2 Xác định trọng lượng rơ moóc 31 3.1.3 Xác định phân bố tải trọng lên rơ moóc 31 3.1.4 Tính tốn kiểm nghiệm bền dầm dọc 32 3.1.5 Tính tốn kiểm nghiệm bền dầm ngang 36 3.2 Thiết kế kéo 38 3.2.1 Thiết kế kéo .38 3.2.2 Tính khối lượng kéo .39 3.2.3 Tính bền chơt kéo 40 3.3 Thiết kế cản hông cản đuôi 43 3.3.1 Thiết kế cản hông 43 3.3.2 Thiết kế cản đuôi 44 3.4 Tính chọn xe kéo rơ mc xác định tọa độ trọng tâm đoàn xe 44 3.4.1 Tính chọn xe kéo rơ mc 44 3.4.2 Xác định tọa độ trọng tâm đoàn xe 47 3.5 Tính ổn định đồn xe .51 3.5.1 Tính ổn định dọc đoàn xe 51 3.5.2 Ổn định ngang đoàn xe 56 3.5.3 Tính động học quay vịng đoàn xe 59 3.6 Tính chọn, thiết kế hệ thống phanh rơ moóc .62 3.6.1 Phân tích điều kiện chọn phương án thiết kế 62 3.6.2 Nguyên lý làm việc hệ thống phanh 64 3.6.3 Phân tích tính tốn hệ thống phanh .65 3.7 Tính chọn, thiết kế hệ thống điện rơ moóc .68 3.7.1 Hệ thống dây dẫn đầu nối .68 3.7.2 Hệ thống đèn tín hiệu 68 3.7.3 Tấm phản quang 68 3.7.4 Vị trí lắp đặt loại đèn .68 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ BẢNG 2.1 Thống kê cụm chi tiết chế tạo BẢNG 2.2 Thông số kỹ thuật lốp lắp rơ moóc thiết kế BẢNG 2.3 Thống kê cụm chi tiết nhập ngoại BẢNG 2.4 Chiều dài nhíp BẢNG 3.1 Thơng số kỹ thuật xe kéo ChengLong 8x4 động YuChai 375 HP HÌNH 2.1 Mặt cắt ngang dầm dọc HÌNH 2.2 Tiết diện ngang dầm ngang HÌNH 2.3 Tiết diện ngang dầm ngang phụ HÌNH 2.4 Tiết diện ngang gia cường HÌNH 2.5 Sơ đồ bố trí sàn rơ mc HÌNH 2.6 Sơ đồ quay vịng đồn xe HÌNH 2.7 Trục rơ mc HÌNH 2.8 Kết cấu cụm trục sau rơ mc HÌNH 2.9 Bộ nhíp hệ thống treo rơ mc HÌNH 2.10 Vành bánh xe lắp rơ mc HÌNH 2.11 Lốp xe lắp rơ mc HÌNH 2.12 Moay trục rơ mc HÌNH 2.13 Các chi tiết hệ thống phanh rơ mc HÌNH 2.14 Bình chứa khí nén hệ thống phanh HÌNH 2.15 Bộ tổng phanh rơ móoc HÌNH 2.16 Bầu phanh rơ mc HÌNH 2.17 Guốc phanh HÌNH 2.18 Trục cam phanh HÌNH 2.19 Tay phanh HÌNH 2.20 Bộ nối hệ thống phanh rơ mc với xe kéo HÌNH 2.21 Sơ đồ vị trí lắp đặt trục rơ mc HÌNH 2.22 Dầm dọc rơ mc HÌNH 2.23 Mặt cắt ngang dầm dọc HÌNH 2.24 Tiết diện tính tốn dầm ngang HÌNH 2.25 Mặt cắt ngang dầm ngang HÌNH 2.26 Mặt cắt ngang gia cường HÌNH 2.27 Mặt cắt ngang đà ngang HÌNH 2.28 Kết cấu thành bên thùng rơ mc v HÌNH 2.29 Mặt cắt ngang thép hộp thành bên HÌNH 2.30 Kết cấu bửng sau thùng rơ mc HÌNH 2.31 Mặt cắt ngang thép hộp bửng sau HÌNH 2.32 Kết cấu thành trước thùng rơ mc HÌNH 2.33 Mặt cắt ngang thép hộp thành trước HÌNH 2.34 Kết cấu nhíp HÌNH 2.35 Sơ đồ tính tốn nhíp HÌNH 2.36 Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp HÌNH 2.37 Sơ đồ tính tốn nhíp theo phương pháp tải trọng tập trung HÌNH 3.1 Sơ đồ tính tốn bền dầm dọc rơ mc HÌNH 3.2 Biểu đồ lực cắt mơmen dầm dọc HÌNH 3.3 Mặt cắt ngang dầm dọc tiết diện điểm K HÌNH 3.4 Sơ đồ tính tốn bền dầm ngang rơ mc HÌNH 3.5 Biểu đồ lực cắt mơmen dầm ngang HÌNH 3.6 Mặt cắt ngang dầm ngang vị trí nguy hiểm HÌNH 3.7 Kết cấu kéo chữ A lắp rơ mc thiết kế HÌNH 3.8 Mặt cắt ngang khung kéo HÌNH 3.9 Sơ đồ tính tốn chơt kéo chịu lực cản lăn HÌNH 3.10 Sơ đồ tính tốn chơt kéo lực phanh cực đại HÌNH 3.11 Hệ thống cản hơng rơ mc HÌNH 3.12 Hệ thống cản rơ mc HÌNH 3.13 Xe kéo ChengLong 8x4 Động YuChai 375HP HÌNH 3.14 Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm xe kéo HÌNH 3.15 Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm rơ mc đồn xe HÌNH 3.16 Sơ đồ lực tác dụng lên đồn xe đứng yên quay đầu lên dốc HÌNH 3.17 Sơ đồ lực tác dụng lên đoàn xe đứng yên quay đầu xuống dốc HÌNH 3.18 Sơ đồ lực tác dụng lên xe kéo đoàn xe chuyển động lên dốc HÌNH 3.19 Sơ đồ lực tác dụng lên rơ mc đứng n đường nghiêng ngang HÌNH 3.20 Sơ đồ đồn xe quay vịng mặt đường nghiêng ngang HÌNH 3.21 Sơ đồ quay vịng đồn xe HÌNH 3.22 Bố trí bầu phanh trục HÌNH 3.23 Sơ đồ dẫn động phanh rơ mc HÌNH 3.24 Sơ đồ hệ thống điện trê rơ mc HÌNH 3.25 Cách đấu dây vào đầu nối điện vi Thiết kế rơ moóc chở nông sản - Tọa độ trọng tâm theo chiều cao hg = 2024 [mm] - Trọng lượng toàn rơ moóc Ga = 39336,81 [kg] - β: góc nghiêng ngang đường - Z’ Z’’: phản lực thẳng góc đường tác dụng lên bánh phải bánh trái cầu trước cầu sau - Y’ Y’’: phản lực ngang đường tác dụng lên bánh phải bánh trái cầu trước cầu sau - C: chiều rộng sở xe, với C = 2020 [mm] Để xác định trị số phản lực bên trái, ta lập phương trình cân mô men điểm O1 Z’’ = Ga C ( cos  − h g sin ) C Khi xe bị lật đổ đứng yên đường nghiêng ngang, ta có Z’’ = C cos  − h g sin  = tg = C 2020 = = 0,5 2.h trm 2.2024  β = 26033’ Khi xe đứng yên mặt đường nghiêng theo điều kiện trượt Để xét cụ thể điều kiện này, theo hình 3.19, chiếu tất lực lên mặt phẳng song song với mặt đường, ta được: Ga.sin  = (Y’ + Y’’) =  y ( Z’ +Z’’) =  y Ga.cos  (3.24) Trong : - Y’ Y’’: phản lực theo hướng bên mặt đường tác dụng lên bánh xe bên trái bên phải - Z’ Z’’: phản lực thẳng đứng mặt đường tác dụng lên bánh xe bên trái bên phải -  y : hệ số bám theo phương ngang, chọn  y = 0,65 -   : góc nghiêng ngang giới hạn mặt đường theo điều kiện rơ moóc bị trượt bên (3.24) => tg   = 0,65 =>   = 330 b Tính ổn định động đoàn xe Khảo sát khả ổn định động ngang đoàn xe, ta xét cho trường hợp đoàn xe ổn định quay vòng đường nghiêng ngang Trong trường hợp xảy ổn định lật hay trượt rơ moóc lật trượt trước xe kéo bị lật trượt theo Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 57 Thiết kế rơ mc chở nơng sản Khi đồn xe quay vòng đường nghiêng ngang Theo điều kiện lật đổ Trường hợp trục quay vịng phía với hướng nghiêng ngang đường Mi Pi sinß Pi cos Ga ß hx sinß Ga osß Pic Ga Pm ß cos hm sinß Pm Z' Pm O1 Z'' Y' C/2 O2 Y'' C/2 C ß Hình 3.20 Sơ đồ đồn xe quay vòng mặt đường nghiêng ngang Khi xe quay vòng xem xe chuyển động quanh sườn đồi, xu hướng gây lật đoàn xe quanh trục ngang mơ men có giá trị Gtxk.sin song song với mặt đường nghiêng ngang, thành phần Pi.sin có xu hướng chống lật rơ moóc quanh trục lật Khi góc β tăng dần, trường hợp trục quay vịng phía với hướng nghiêng ngang đường ứng với vận tốc giới hạn hợp lực Z’ = Lực ly tâm xuất G txk v Từ phương trình cân mơ men quanh trục lật đổ, xe quay vòng Pi = g R rút ra: Z' = G txk (cos  C C C − h txk sin ) + Pm (cos .h m − sin ) + Pi (cos .h txk − sin ) 2 C Khi xe lật đổ Z’ = G txk (cos  C C C − h txk sin ) + Pm (cos .h m − sin ) + Pl (cos .h txk − sin ) = 2 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 58 Thiết kế rơ mc chở nơng sản => v 2n = (G txk (cos  (G txk (cos đ = C C − h txk sin ) + Pm (cos .h m − sin )).g.R 2 C G txk ( sin  − h txk cos ) C C − h txk sin đ ) + Pm (cos đ h m − sin đ )).g.R 2 C G txk ( sin đ − h txk cos đ ) (3.25) Trong đó: - Gtxk: trọng lượng tồn xe kéo đầy tải, Gtxk= 29900 [kg] - Grm: trọng lượng rơ moóc đầy tải, Grm = 9436,81 [kg] - htxk: chiều cao trọng tâm xe kéo lúc đầy tải, htxk = 2,25 [m] - hrm: chiều cao đặt chốt kéo rơ moóc, hrm = [m] - C: chiều rộng sở xe kéo, C = 2,02 [m] - R: bán kính quay vịng nhỏ xe, R = 12,5 [m] - Mj: mơ men lực qn tính tiếp tuyến, giá trị nhỏ nên bỏ qua Mjn = - vn: vận tốc nguy hiểm gây lật đổ đồn xe quay vịng - g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2] - βđ: góc dốc giới hạn đồn xe quay vịng bị lật đổ, chọn βđ = 100 (3.25) => = 5,11 [m/s] Trường hợp xe chạy quay vòng đường nằm ngang vận tốc tới hạn để xe bị trượt bên là: v = g.R.y v = 7,83 [m/s] Nhận xét: từ kết tính tốn qua trường hợp ta thấy v > nên rơ moóc lật trước bị trượt Vậy nên phải ý làm chủ vận tốc đoàn xe quay vịng đường nghiêng ngang 3.5.3 Tính động học quay vịng của đồn xe Khi vào đường vịng, để đảm bảo bánh xe dẫn hướng không bị trượt lết trượt quay đường vng góc với véc tơ vận tốc tất bánh xe phải gặp điểm, tâm quay vịng tức thời đoàn xe Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 59 Thiết kế rơ mc chở nơng sản a Xác định góc quay vòng cực đại bánh xe dẫn hướng  20 20 C  00 18 E  G F 50 50 20 20  H 12500 18 60 50 13 I 00 24 K L 18 60 N B     2020 D O Rb 3550 Hình 3.21 Sơ đồ quay vịng đồn xe Góc quay cực đại bánh xe dẫn hướng phía ngồi xe kéo: - Xét tam giác vng, OIE ta có: L EI = sin  = = OE R1 1800 + 5050 + 12500 1350 = 0,602   = 37,010 Góc quay cực đại bánh xe dẫn hướng phía ngồi  n, ta có:  n =  = 37,010 Góc quay cực đại bánh xe dẫn hướng phía trong,  t: Xét tam giác vng, OLF ta có: tg  = FL = OL 1800 + 5050 + OI − IL 1350 (3.26) Trong đó: Xét tam giác vng OIE OI2 = OE2 – IE2 = 125002 – (1800+5050+675)2 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 60 Thiết kế rơ mc chở nơng sản => OI = 9981 [mm] IL = 2020 mm (Vết bánh xe trước xe kéo) (3.26) => tg  = 0,945  1 = 43023’ Vậy góc quay cực đại bánh dẫn hướng phía là:  t =  = 43023 b Xác định hành lang quay vòng đồn xe Khi xe vào đường vịng, để đảm bảo bánh xe dẫn hướng không bị trượt lết trượt quay đường vng góc vectơ vận tốc chuyển động tất bánh xe phải gặp điểm, điểm tâm quay vòng tức thời xe Hành lang quay vòng đồn xe diện tích bề mặt tựa giới hạn hình chiếu quỹ đạo chuyển động điểm biên với tâm quay vịng tức thời Bán kính quay vịng lớn xe kéo là: OE = 12500 [mm] Chiều rộng vết bánh xe trước xe kéo 2020 [mm], nên ta có: IK = KL = 2020 = 1010 [mm] Chiều dài sở xe kéo: L = 8200 [mm] Xét tam giác vng OKB, ta có: OB = OK + KB2 OK = OI − IK = 9981 −1010 = 8971 [mm] 1350 KB = 2400 + = 3075 [mm] => OB = 89712 + 30752 = 9483 [mm] Xét tam giác vơng ODB, ta có: OD2 = OB2 − BD2 => OD = 94832 − 41252 = 8539 [mm] BR chiều rộng sở rơ mc, BR = 2020 [mm] - Bán kính quay vịng phía trong: Rb1 = OD − 2020 = 8539 – 1010 = 7529 [mm] - Bán kính quay vịng phía ngồi: Rb2 = OD + 2020 = 8539 + 1010 = 9549 [mm] Đối chiếu kết tính tốn hành lang quay vịng ta thấy giá trị tính toán nằm quy định tiêu chuẩn ngành 22TCN 327 – 05 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 61 Thiết kế rơ moóc chở nơng sản 3.6 Tính chọn, thiết kế hệ thống phanh rơ mc 3.6.1 Phân tích điều kiện chọn phương án thiết kế Hệ thống phanh thiết kế phải thõa mãn điều kiện sau: - Xe có khối lượng toàn lớn 0,75 phải trang bị hệ thống phanh phanh dừng - Hệ thống điều khiển phanh phanh dừng phải độc lập với - Hệ thống phanh phải tác động lên tất bánh xe - Cơ cấu điều khiển phanh dừng phải bố trí buồng lái xe kéo Cơ cấu bố trí bên phải theo chiều tiến xe phía sau xe đảm bảo thao tác dễ dàng - Đối với phanh khí nén phải có đường cung cấp đường điều khiển - Bình chứa khí nén phải thõa mãn u cầu: Khi rơ mc nối với xe kéo, sau tám lần tác động toàn hành trình bàn đạp phanh hệ thống phanh xe kéo điều kiện thử nghiệm, áp suất khí nén bình khơng giảm tới mức nhỏ nửa áp suất lần tác động phanh - Trong trường hợp rơ moóc tuột khỏi đầu kéo chuyển động, hệ thống phanh xe phải tự động hoạt động để dừng xe lại - Khí nén hệ thống khơng rò rỉ Các ống dẫn phải kẹp chặt với khung không rạn nứt  Từ điều kiện ta chọn hệ thống phanh lắp xe phanh trống guốc dẫn động khí nén có bố trí hệ thống phanh dừng có cấu điều khiển bố trí bên phải theo chiều tiến xe Dẫn động phanh rơ moóc loại dẫn động hai đường Dẫn động phanh rơ moóc hai đường có ưu nhược điểm sau: - Áp suất làm việc cho phép dẫn động phanh rơ moóc lớn Do tạo điều kiện tăng hiệu phanh giảm kích thước số phận làm việc - Thời gian chậm tác dụng nhỏ trình phanh ứng với trình tăng áp suất đường điều khiển Mà nghiên cứu cho thấy trình nạp khí vào thể tích thường xảy nhanh q trình để khí nén từ để khí nén từ hết ngồi 1,5 đến 1,9 lần - Áp suất bình chứa hệ thống phanh rơ moóc ổn định hơn, đặc biệt phanh liên tục nhiều lần như: Khi xe chuyển động xuống dốc dài, chạy điều kiện thành phố đơng người … Bởi q trình phanh, liên tục nạp khí Ta tiến hành chọn cụm tổng thành lắp hệ thống phanh rơ mc - Cơ cấu phanh có thơng số bản: + Má phanh: theo trục chọn có kích thước má phanh 420x180 [mm] Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 62 Thiết kế rơ mc chở nơng sản + Cam ép: Dạng chữ nhật, rộng bc = 29 [mm], cao hc = 50 [mm] + Bầu phanh có lị xo tích kết hợp làm phanh dừng, bầu phanh bố trí trục biểu thị hình vẽ Hình 3.22 Bố trí bầu phanh trục – Trục; – Bầu phanh; – Cần đẩy bầu phanh; – Tay phanh Dẫn động phanh đoàn xe dẫn động gồm hệ thống ống dẫn khí, van chia, bình chứa khí nén, bạc chèn Các chi tiết bố trí sơ đồ dẫn động Hình 3.23 Sơ đồ dẫn động phanh rơ moóc – Máy nén khí; – Bộ điều chỉnh áp suất; – Bộ lắng lọc tách ẩm; – Van an toàn; – Van an toàn; – Bình khí nén; – Tổng van phân phối khí nén; – Van điều khiển phanh dừng; – Các bầu phanh; 10 – Các bầu phanh dùng lò xo tích năng; 11 – Van điều khiển phanh rơ moóc; 12 – Các đầu nối ống; 13 – Van phân phối phanh rơ mc; 14 – Van an tồn bình khí nén Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 63 Thiết kế rơ mc chở nơng sản 3.6.2 Ngun lý làm việc của hệ thống phanh Trên xe kéo - Khơng khí nén nén từ máy nén qua điều chỉnh áp suất 2, lắng lọc tách ẩm van an tồn vào bình chứa Van an tồn có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống điều chỉnh có cố Các phận nói hợp thành phần cung cấp (phần nguồn) dẫn động - Từ bình chứa khí nén đến khoang van phân phối Ở trạng thái nhả phanh, van đóng đường thơng khí nén từ bình chứa đến bầu phanh mở đường thơng bầu phanh với khí - Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp, van làm việc, cắt đường thơng bầu phanh với khí mở đường cho khí nén đến bầu phanh, tác dụng lên cấu ép, ép guốc phanh tỳ sát trống phanh, phanh bánh xe lại - Khi nhả phanh: Các chi tiết trở trạng thái ban đầu tác dụng lò xo hồi vị - Phanh dừng: Trên xe kéo ChenLong dùng dẫn động phanh khí nén, người ta sử dụng bầu phanh có lị xo tích để kết hợp làm phanh dừng điều khiển khí nén Do phần cung cấp có thêm bình chứa dùng cho phanh dừng, nạp khí nén qua van an tồn Trong dẫn động có thêm van điều khiển phanh dừng điều khiển tay gạt Ở trang thái nhả phanh, van điều khiển phanh dừng mở đường cho khí nén từ bình chứa phanh dừng đến bầu phanh, ép lị xo tích lại, bầu phanh lúc không làm việc Khi phanh, người lái tác dụng lên đòn van điều khiển phanh dừng Van dịch chuyển, cắt đường thông từ bình chứa đến bầu phanh mở đường cho khí nén từ bầu phanh ngồi khí Các lị xo tích giải phóng, ép cần bầu phanh dịch chuyển tác dụng lên cấu ép, phanh chặt bánh xe lại Trên rơ moóc - Xe kéo rơ moóc nối với hai đường ống Một đường đường cung cấp đường đường điều khiển - Trên xe kéo người lái tác dụng lên bàn đạp phanh tổng van phân phối mở dịng khí nén đến bầu phanh xe kéo đồng thời dịng khí nén nối với van điều khiển phanh rơ moóc 11 Khi qua van 11 xuất dịng khí nén gọi dịng điều khiển phanh rơ mc (dịng khí khơng liên tục) - Dịng cung cấp cho rơ mc lấy từ bình chứa khí nén xe kéo qua phanh dừng xe kéo đến van phân phối phanh rơ moóc 13 thông qua đầu nối ống 12 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 64 Thiết kế rơ mc chở nơng sản Khí ln ln cấp cho bình chứa rơ mc mà khơng đóng phanh dừng xe kéo (dịng khí liên tục) - Hệ thống phanh dừng rơ moóc nối với hệ thống phanh dừng xe kéo nằm đường cung cấp phanh cho rơ moóc - Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh, dẫn động phanh xe kéo làm việc mơ tả Đồng thời, khơng khí nén từ tổng van phân phối đến van điều khiển phanh rơ moóc 11, cắt đường nối đường ống điều khiển với khí cho khí nén vào đường Lúc này, độ chênh áp đường cung cấp đường điều khiển thay đổi, van phân phối 13 rơ moóc làm việc, đóng đường thơng bầu phanh rơ mc với khí mở đường cho khí nén từ bình chứa khí nén rơ mc đến bầu phanh rơ moóc để phanh rơ moóc lại - Khi nhả phanh: Dòng điều khiển từ xe kéo bị ngắt Áp suất khoang điều khiển van phân phối phanh rơ mc 13 giảm Lúc lị xo hồi vị đẩy van chặn đường khí nén từ bình chứa khí nén rơ mc Đồng thời mở van cho khí nén từ bầu phanh ngồi khí - Phanh dừng: Phanh dừng rơ moóc nối với hệ thống phanh tay ( dừng) xe kéo thơng qua dịng cung cấp từ xe kéo Khi cố đứt đường khí cung cấp từ xe kéo sang rơ moóc Do áp suất buồng hãm phanh bầu phanh tích lớn áp suất khí nên dịng khí ngược ngồi, giải phóng lị xo tích đẩy cần đẩy tác dụng lên cấu phanh trục thực trình phanh Do lắp thêm rơ moóc cần phải chọn máy nén khí có cơng suất phù hợp Máy nén khí: ta chọn máy nén loại piston có thơng số kỹ thuật sau - Số xy lanh: nxl = - Piston : Đường kính Dp = 62 [mm], hành trình piston Sp = 82 [mm] - Đường kính puly trục khuủy Dt = 200 [mm] - Đường kính puly trục máy nén Dmn = 180 [mm] - Số vòng quay trục khuỷu n = 1500 [vg/ph] 3.6.3 Phân tích tính tốn hệ thống phanh Do chi tiết cấu phanh nhập đồng từ nước ngồi nên thơng số liên quan đến hiệu hệ thống phanh kiểm nghiệm nên q trình tính tốn ta cần tính tốn phần dẫn động phanh a Tính tốn kiểm nghiệm bình chứa khí nén Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 65 Thiết kế rơ moóc chở nơng sản Khi chọn xe kéo hệ thống phanh phải phù hợp với hệ thống phanh rơ mc chọn Tuy nhiên ta phải tính tốn kiểm nghiệm xem lượng khí nén bình chứa cung cấp đủ cho hệ thống phanh hay chưa Dung tích cần thiết bình chứa tính tốn cho hệ thống phanh hoạt động xác định theo điều kiện: Sau lần đạp phanh liên tiếp áp suất khí nén hệ thống khơng giảm xuống áp suất lần phanh đầu tiên, tức : p9 < 0,5.p1 Ở đây: p1 p9 áp suất tuyệt đối tương ứng với lần phanh thứ va thứ Áp dụng phương trình trạng thái p.V = m.R.T cho hệ thống dẫn động khí nén p0 VBn Ta có : pn = Vb + Vt Trong đó: - pn: Áp suất hệ thống phanh lần thứ n - P0: Áp suất tính tốn - Vt : Tổng thể tích khí cần phải nạp toàn dẫn động lần phanh Vt =  VBầu +  VỐng +  VVan (3.27) Trong đó: -  VBầu: Tổng thể tích bầu phanh, với  VBầu = 4.1,495= 5,98 [lí] -  VỐng: Tổng thể tích ống dẫn khí, với rơ mc thiết kế ta chọn loại ống dẫn khí có đường kính d = 10 [mm] chiều dài ống dẫn l = 15 [m] Như ta L .d .0,12 = l = 150 = 1,178 [lit] có  VỐng = R1 4 -  VVan: Tổng thể tích van,  VVan = 0,1.(  VBầu +  VỐng) = 0,7158 [lít] (3.27) => Vt = 7,87 [lít] Giải phương trình theo điều kiện p9 < 0,5.p1 với n1 = 1; n = ta xác định tổng thể tích bình chứa Vb  11,05.V0 Khi tính tốn ta lấy gần Vb  12.V0  Như ta có tổng thể tính bình chứa là: Vb=12.Vt = 94,5 [lít] Trên rơ mc lắp bình chứa khí nén với dung tích bình 40 [lít] Vậy lượng khí nén ta cần bổ sung : 94,5 – 40.2 = 14,5 [lít] Trong tiêu chuẩn có cỡ bình loại 20 [lít] loại 40 [lít] nên ta chọn lắp thêm vào hệ thống phanh bình loại 20 [lít] b Tính suất cần thiết máy nén Năng suất máy nén khí chọn sở sau: - Đảm bảo nạp nhanh đầy bình chứa sau khởi động động Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 66 Thiết kế rơ mc chở nơng sản - Giữ cho áp suất hệ thống không giảm giới hạn cho phép phanh liên tục hay có rị rỉ nhỏ mà máy nén thường xuyên làm việc - Đảm bảo cho máy nén không làm việc liên tục để tăng tuổi thọ máy nén Theo điều kiện trên, suất khối lượng máy nén Qm thường chọn  lần lượng khí nén tiêu thụ phút, tức là: Qm = (4  6)mt Trong đó: - mt: Lượng khí nén tiêu thụ phút mt = mk. [Kg/ph] Trong đó: - : Số lần phanh ngặt phút Khi tính tốn thừa nhận  =1 - mk: Khối lượng khơng khí, tiêu thụ cho lần phanh, với mk = ptVt/(RT) - Khi tính tốn thừa nhận: pt = 8.105 Pa, R = 287,14 J/(Kg.Ko), T = 293oK Như vậy, suất thể tích cần thiết máy nén là: Qv = Qm.RT/pv (3.28) Trong đó: - pv: Áp suất khơng khí đầu vào máy nén, thường áp suất khí quyển, tức là: pv = 0,1 MPa - pt : Áp suất khí nén bầu phanh phanh, Pt = 8.105 [Pa] 8.105.7,87 287,14.293 287,14.293 (3.28) => Q v = = 251,8 [lít/phút] 100 - Năng suất máy nén khí tính theo cơng thức : Qmn = n xl .DP2 SP n.v 4000 (3.29) Trong đó: - Q mn : Năng suất máy nén khí - n xl : Số xy lanh máy nén khí - DP : Đường kính xy lanh máy nén khí - SP : Hành trình piston máy nén khí - n: Số vịng quay trục máy nén - v : Hiệu suất truyền khí máy nén, (v/p), v = 0,5 − 0,7 Chọn v =0,5 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 67 Thiết kế rơ mc chở nơng sản 2.3,14.6, 22.8, 2.1500.0,5 (3.29) => Qmn = = 356, [lít/phút] 4000 - Qua tính tốn kiểm nghiệm ta thấy: Q mn > Q v nên máy nén chọn thoả mãn yêu cầu hệ thống phanh rơ mc 3.7 Tính chọn, thiết kế hệ thống điện rơ moóc 3.7.1 Hệ thống dây dẫn đầu nối Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] 3.7.2 Hệ thống đèn tín hiệu a Đèn lùi Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] b Đèn vị trí Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] c Đèn biển số Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] d Đèn phanh Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] e Đèn báo rẽ Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] 3.7.3 Tấm phản quang Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] 3.7.4 Vị trí lắp đặt loại đèn Căn vào Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 [8] Thiết kế sơ đồ hệ thống điện hình sau: Hình 3.24 Sơ đồ hệ thống điện trê rơ moóc Hệ thống điện liên kết hệ thống điện xe kéo thông qua đầu nối chân Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 68 Thiết kế rơ mc chở nơng sản Để đơn giản việc điều khiển loại đèn rơ mc cần trích tín hiệu điện từ loại đèn phía xe kéo Vừa tiết kiệm chiều dài dây điện vừa đơn giản hóa hệ thống điện mà đem lại hiệu Hình 3.25 Cách đấu dây vào đầu nối điện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 69 Thiết kế rơ mc chở nơng sản KẾT LUẬN Trong q trình tính tốn thiết kế kiểm chứng độ bền rơ moóc chở tải trọng tối đa đảm bảo điều kiện bền chịu uốn dầm dọc, dầm ngang độ bền cắt chốt kéo Nên hư hỏng thường gặp rơ moóc giảm Tải trọng tối đa rơ moóc so với xe kéo 16,5 khả chở tải lớn rơ mc kích thước thùng xe kéo lớn nhìu lần so với kích thước thùng rơ mc Bên cạnh đó, chiều dài đồn xe lớn 18800 [mm] tổng trọng lượng đoàn xe lớn 39210 [kg] nên tính ổn định đồn xe thấp, vận tốc tối đa quay vòng lên dốc với góc lật đổ 18,396 [km/h], góc dốc giới hạn an toàn αmax = 24029’ tương đối thấp Vậy nên đồn xe lưu thơng đường người điều khiển phải tuân theo điều kiện đảm bảo an tồn cho đồn xe, hàng hóa tính mạng người ngồi xe Thiết kế tính tốn rơ mc đề tài với Sinh viên Nhưng qua thời gian nghiên cứu thực đề tài với hướng dẫn, bảo tận tình Thầy giáo TS.Phan Minh Đức, đến em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế tính tốn Do đề tài yêu cầu phải sử dụng khối lượng kiến thức lớn, liên quan tới nhiều vấn đề áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam quy định vấn đề an toàn, chất lượng, luật giao thơng đường Và chưa có kinh nghiệm vấn đề thiết kế Nên trình thưc đề tài, em khơng thể tránh khỏi sai sót thiết kế tính tốn Kính mong q Thầy Cơ xem xét bảo thêm Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn TS.Phan Minh Đức q Thầy Cơ Khoa Cơ khí Giao thơng nói riêng Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung, hướng dẫn bảo, truyền đạt kiến thức giúp chúng em thời gian thực đề tài học tập trường Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 70 Thiết kế rơ mc chở nơng sản TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài Lê Thị Vàng, “Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo” Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật; 1998 [2] Nguyễn Khắc Trai, “Cơ Sở Thiết Kế Ơ Tơ” Hà Nội: NXB Giao Thơng Vận Tải; 2006 [3] Lê Văn Tụy, “Tính Tốn Và Thiết Kế Hệ Thống Phanh Ơ Tơ” Giáo trình lưu hành nội khoa Cơ Khí Giao Thơng – Trường ĐHBK – Đại học Đà Nẵng [4] Nguyễn Hoàng Việt, “Kết Cấu Và Tính Tốn Ơ Tơ” Giáo trình lưu hành nội khoa Cơ Khí Giao Thơng – Trường ĐHBK – Đại học Đà Nẵng [5] Huỳnh Vinh, “Sức Bền Vật Liệu” Giáo trình lưu hành nội – Trường ĐHBK – Đại học Đà Nẵng [6] Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 327 – 05 http://www.vr.org.vn – Ngày truy cập 27/03/2018 [7] http://viettire.com – Ngày truy cập 05/04/2018 [8] https://www.etrailer.com – Ngày truy cập 18/04/2018 ` Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nghĩa Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 71 ... chuyển nông sản hàng hóa phổ thơng có đặc thù mà sử dụng xe kéo + rơ moóc mang lại hiệu thiết thực Xuất phát từ nhu cầu đề tài thực “ Thiết kế rơ móc chở nơng sản? ?? Đề tài thiết kế hồn chỉnh rơ mc... Minh Đức Thiết kế rơ mc chở nơng sản Chương 2: THIẾT KẾ TỔNG THỂ RƠ MOÓC 2.1 Thiết kế thùng khung dầm rơ mc 2.1.1 Tính chọn kích thước rơ mc Theo quy định an tồn kích thước chiều rộng rơ mc khơng... 2: THIẾT KẾ TỔNG THỂ RƠ MOÓC .5 2.1 Thiết kế thùng khung dầm rơ moóc 2.1.1 Tính chọn kích thước rơ moóc 2.1.2 Thiết kế chế tạo thùng rơ moóc 2.1.3 Tính tốn thiết kế