Thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng thaco hd170 xitec thành xe tải tự đỗ 7 5 tấn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẢI TẠO XE BỒN CHỞ XĂNG THACO HD170 XITEC THÀNH XE TẢI TỰ ĐỖ 7,5 TẤN GV hướng dẫn : TS NGUYỄN VIỆT HẢI Sinh viên thực : CAO HỮU ĐỨC Số thẻ sinh viên : 103130116 Lớp : 13C4B Đà Nẵng, 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: THIẾT KẾ CẢI TẠO XE BỒN CHỞ XĂNG THACO HD170 XITEC THÀNH XE TẢI TỰ ĐỖ 7,5 TẤN Sinh viên thực hiện: Cao Hữu Đức Số thẻ SV: 103130116 Lớp: 13C4B Trong tập đồ án này, với đề tài “Thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng thaco hd170 xitec thành xe tải tự đỗ 7,5 tấn” mà nội dung tồn xoay quanh việc thiết kế, tính tốn cải tạo xe bồn chở xăng để trở thành xe tải tự đỗ 7,5 mà tuân thủ theo thông tư quy định cải tạo xe phủ ban hành theo yêu cầu vận hành phục vụ công việc sau chúng Tất nội dung đồ án, tồn bao gồm có chương với nội dung chương khác chúng có liên kết chặt chẽ bổ sung cho để tạo thành tổng thể hồn chỉnh Dưới phần tóm tắt nội dung chương trình bày theo trình tự sau: - Chương 1: Tổng quan - Chương 2: Thiết kế tính tốn cải tạo xe bồn chở xăng thành xe tải tự đỗ - Chương 3: Tính chọn hệ thống dẫn động thùng ben xe cải tạo - Chương 4: Thiết kế kiểm nghiệm xe sau cải tạo - Chương 5: Mô chuyển động cấu nâng hạ xe cải tạo ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT Họ tên sinh viên Cao Hữu Đức Số thẻ SV 103130116 Lớp 13C4B Ngành Kỹ Thuật Cơ Khí Nguyễn Đức Tồn 103130186 13C4B Kỹ Thuật Cơ Khí Tên đề tài đồ án: Thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng Thaco HD170 Xitec thành xe tải tự đỗ 7,5 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Thông số xe bồn chở xăng Thaco HD170 - Các thông tư quy định việc cải tạo xe tải tự đỗ - Các tài liệu, sách, giáo trình tham khảo Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Nội dung Cao Hữu Đức Nguyễn Đức Toàn Chương 1: Tổng quan Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm sau cải tạo Chương 5: Mô chuyển động cấu nâng hạ xe sau cải tạo b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Cao Hữu Đức Nội dung Chương 2: Tính tốn thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng thành xe tải tự đỗ Nguyễn Đức Tồn Chương 3: Tính, chọn hệ thống dẫn động thùng ben xe sau cải tạo Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Cao Hữu Đức Nguyễn Đức Toàn Nội dung Bản vẽ 1(1A3): Tổng thể xe trước cải tạo Bản vẽ 2(1A3): Tổng thể xe sau cải tạo Bản vẽ 3(1A3): Sơ đồ quy trình cải tạo Bản vẽ (1A3): Đồ thị đặc tính ngồi cân công suất Bản vẽ 5(1A3): Đồ thị cân sức kéo gia tốc TT Họ tên sinh viên Nội dung động Bản vẽ 6(1A3): Đồ thị nhân tố động lực học b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nội dung Cao Hữu Đức Nguyễn Đức Toàn Bản vẽ 7(1A3): Bản vẽ thùng xe sau cải tạo Bản vẽ 8(1A3): Bản vẽ sát-xi sau cải tạo Bản vẽ 9(1A3): Bản vẽ mô chuyển động cấu nâng thùng Catia Bản vẽ 10(1A3): Bản vẽ mô chuyển động cấu hạ thùng Catia Bản vẽ 11(1A3):Bản vẽ xy lanh thủy lực Bản vẽ 12(1A3):Sơ đồ thủy lực hệ thống nâng hạ Bản vẽ 13(1A3):Bản vẽ mô chuyển động cấu nâng thùng Catia Bản vẽ 14(1A3): Bản vẽ mô chuyển động cấu hạ thùng Catia Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hồn thành đồ án: Trưởng Bộ mơn PGS.TS Dương Việt Dũng Phần/ Nội dung: Tất nội dung thuyết minh vẽ 29/01/2018 27/05/2018 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Người hướng dẫn TS.Nguyễn Việt Hải LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, thị trường xuất nhiều loại ô tô vận tải chuyên chở hàng hóa định Nhưng nhiều loại ơtơ không đáp ứng yêu cầu biến đổi đa dạng thị trường, người tiêu dùng tính chất vận tải khác đơn vị vận tải Từ đó, vào nhu cầu thực tế thị trường, chủ phương tiện mà tiến hành đóng loại xe định tơ tải, ô tô tải tự đổ, ô tô xi téc… Ô tô tự đổ phương tiện giao thông nhiều người tiêu dùng nước sử dụng rộng rãi, đặc biệt khu vực nông thôn miền núi Đó phương tiện chuyên dụng, đa lĩnh vực vận tải, cho phép trút hàng vận tải nhiều điều kiện địa hình phức tạp khác với nhiều kiểu trút khác Là sinh viên ngành khí động lực, việc nghiên cứu, tính tốn thiết kế hay khai thác, sửa chữa chi tiết, cụm chi tiết…là việc làm khơng thể thiếu Nó giúp sinh viên rèn luyện kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm cho trình thực tế sau Trong đồ án tốt nghiệp mình, em giao nhiệm vụ: ”Thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng Thaco HD170 xitec thành xe tải tự đỗ 7,5 tấn” Ở đề tài em hoàn thành phần tổng quan, thiết kế tính tốn cải tạo xe bồn chở xăng thành xe tải tự đỗ, tính tốn kiểm nghiệm xe sau cải tạo, mô chuyển động cấu nâng hạ xe sau cải tạo Em xin cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình thầy Nguyễn Việt Hải tạo điều kiện thuận lợi để em thực yêu cầu đồ án tốt nghiệp Dưới giúp đỡ, bảo tận tình cố gắng, nỗ lực thân, em chưa thực hoàn thành hết nhiệm vụ khoảng thời gian quy định Tuy nhiên, kiến thức hiểu biết có hạn nên báo cáo tốt nghiệp khơng thể khơng có sai sót, nhầm lẫn Do vậy, em mong thầy thơng cảm bảo thêm để em hồn thiện q trình học tập cơng tác sau Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Cao Hữu Đức CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết tính tốn đồ án trung thực chưa sử dụng đồ án tốt nghiệp trước Các số liệu sử dụng đồ án có nguồn góc rõ ràng, công bố theo quy định Sinh viên thực Cao Hữu Đức MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ Danh sách cụm từ viết tắt i ii iii v vi Trang Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài 1.2 Nhu cầu yêu cầu thiết kế tải tự đỗ 1.3 Giới thiệu xe bồn chở xăng THACO HD170 XI TÉC 1.4 Giới thiệu kết cấu bố trí chung xe tải tự đỗ sau cải tạo 1.5 Nội dung cải tạo bước thực 1.5.1 Nội dung cải tạo xe 1.5.1.1 Nhiệm vụ thiết kế 1.5.1.2 Giới thiệu xe 1.5.1.3 Văn pháp lý liên quan đến công việc thiết kế 1.5.2 Các bước thực cải tạo xe 1.5 2.1 Các phương án bố trí chung 1.5.2.2 Nội dung bố trí chung 10 1.5.2.3 Bố trí chung xe thiết kế 11 1.5.2.4 Nội dung thiết kế phương tiện giới đường 12 1.5.2.5 Quy trình cơng nghệ cải tạo xe 13 Chương 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CẢI TẠO XE BỒN CHỞ XĂNG THÀNH XE TẢI TỰ ĐỖ 14 2.1 Tính tốn thiết kế thùng tải tự đỗ 15 2.1.1 Xác định kích thước thùng 15 2.1.2 Kết cấu trọng lượng thùng xe 16 2.1.3 Xác định tọa độ trọng tâm phân bố tải trọng thùng ben 20 2.2 Tính bền thùng, khung mối lắp ghép thùng hàng 24 2.2.1 Tính bền dầm ngang 24 2.2.2 Tính bền thùng xe nâng hàng 25 2.2.3 Tính bền dầm dọc nâng thùng hàng 26 2.2.4 Tính bền khung xương thùng xe 28 2.2.5 Tính bền thành bên xe quay vòng với vận tốc giới hạn 29 2.2.6 Tính bền chốt quay thùng hàng 30 Chương 3: TÍNH CHỌN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG BEN 32 3.1 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống dẫn động thùng ben 32 3.1.1 Giới thiệu hệ thống thuỷ lực nâng hạ thùng ben 32 3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống thuỷ lực 32 3.1.3 Lựa chọn hệ thống dẫn động nâng thùng cách bố trí xy lanh nâng 33 3.1.3.1 Các loại hệ thống dẫn động nâng thùng hàng 33 3.1.3.2 Giới thiệu số phương án nâng hạ thùng 33 3.1.3.3 Lựa chọn phương án nâng thùng nguyên lý làm việc hệ thống 36 3.1.3.4 Lựa chọn phương án trích cơng suất 36 3.1.3.5 Thiết kế sơ đồ mạch thủy lực cho hệ thống nâng hạ 36 3.2 Tính tốn cấu hệ thống dẫn động nâng thùng 37 3.2.1 Tính tốn động học nâng hạ thùng 37 3.2.1.1 Động học hệ thống nâng hạ thùng 37 3.2.1.2 Xác định hành trình nâng xy lanh thuỷ lực 38 3.2.2 Tính tốn động lực học hệ thống nâng hạ 39 3.2.2.1 Tính tốn lực nâng cần thiết 39 3.2.2.2 Xác định thông số bơm dầu 40 3.2.3 Tính chọn hộp trích cơng suất 41 3.2.3.1 Xác định tỷ số truyền hộp trích cơng suất 41 3.2.3.2 Xác định phân phối tỷ số truyền 41 3.2.3.3 Tính tốn truyền bánh 42 3.2.3.4 Chọn vật liệu chế tạo 43 3.2.3.5 Xác định ứng suất cho phép 43 3.2.3.6 Tính sơ khoảng cách trục 45 3.2.3.7 Xác định số thông số truyền bánh 45 3.2.3.8 Kiểm nghiệm độ bền 45 3.2.3.9 Xác định thơng số hình học chủ yếu truyền 47 3.2.3.10 Tính tốn trục hộp trích cơng suất 47 3.2.3.11 Tính tốn chọn ổ lăn 49 3.2.3.12 Thiết kế dẫn động gài trích cơng suất 50 Chương 4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM XE SAU CẢI TẠO 53 4.1 Kiểm tra tính ổn định xe sau cải tạo 53 4.1.1 Kiểm tra tính ổn định dọc xe 53 4.1.2 Kiểm tra ổn định ngang ô tô 56 4.1.3 Vận tốc giới hạn quay vịng với bán kính Rmin đường ngang 58 4.2 Tính tốn sức kéo tơ sau cải tạo 58 4.2.1 Các thơng số tính tốn 58 4.2.2 Tính tốn thơng số động lực học xe 58 4.3 Kiểm nghiệm lại hệ thống phanh sau cải tạo 68 4.3.1 Kiểm tra điều kiện tự siết 68 4.3.2 Tính cơng ma sát riêng 70 4.3.3 Các tiêu phanh 71 Chương 5: MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA CƠ CẤU NÂNG HẠ CỦA XE SAU CẢI TẠO 74 5.1 Giới thiệu phần mềm mô chuyển động cấu nâng hạ 74 5.1.1 Lựa chọn phần mềm 3D để mô chuyển động cấu nâng hạ 74 5.1.2 Giới thiệu phần mềm Catia V5 74 5.2 Mục đích việc mơ chuyển động cấu nâng hạ 76 5.3 Quá trình chuyển động cấu nâng hạ thùng xe sau cải tạo 76 5.3.1 Quá trình thực Catia V5 76 5.3.2 Quá trình chuyển động cấu nâng hạ thùng xe sau cải tạo 79 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ Bảng 2.1 Bảng số liệu thùng chở hàng 16 Bảng 2.2 Các thơng số trọng lượng tính khối lượng thùng xe 17 Bảng 2.3 Các thông số thành phần trọng lượng ứng với chiều cao trọng tâm 22 Bảng 2.4 Các thông số thành phần trọng lượng ứng với chiều cao trọng tâm 23 Bảng 2.5 Các thơng số tính toán thành phần trọng lượng 24 Bảng 2.6 Bảng kết tính tốn việc tính bền dầm ngang 25 Bảng 3.1 Thông số xy lanh thủy lực JIAHENG .40 Bảng 3.2 Thông số bơm bánh cao áp KP-75A/B 41 Bảng 3.3 Thông số trích cơng suất 52 Bảng 4.1 Bảng thống kê thông số tính tốn 55 Bảng 4.2 Bảng giá trị thông số để xây dựng đặc tinh động .59 Bảng 4.3 Giá trị vận tốc công suất tương ứng tay số 61 Bảng 4.5 Bảng kết để xác định đồ thị cân lực kéo .62 Bảng 4.6 Bảng kết để vẽ đồ thị biểu diễn nhân tố động lực học 65 Bảng 4.7 Bảng kết để vẽ đồ thị tia 66 Bảng 4.8 Bảng kết để xác định đồ thị gia tốc 67 Hình 1.1 Thaco HD170 Xi Téc .3 Hình 1.2 Động khung gầm xe Thaco HD170 Xi Téc Hình 1.3 Nội thất Thaco HD170 Xi Téc Hình 1.4 Ngoại thất Thaco HD170 Xi Téc Hình 1.5 Xe tải tự đỗ Thaco Forland FLD1000B Hình 1.6 Ngoại thất ô tô Thaco Forland FLD1000B .7 Hình 1.7 Nội thất tơ Thaco Forland FLD1000B Hình 1.8 Khung gầm động ô tô Thaco Forland FLD1000B .8 Hình 1.9 Kết cấu thùng hàng 10 Hình 1.10 Phương án lật thùng hàng .11 Hình 1.11 Bố trí chung xe thiết kế 12 Hình 1.12 Sơ đồ quy định công nghệ cải tạo 14 Hình 2.1 Các kích thước phần phía sau xe .15 Hình 2.2 Kích thước chiều dài thùng xe sau cải tạo 15 Hình 2.3 Kết cấu thùng ben xe sau cải tạo .16 Hình 2.4 Các thành phần trọng lượng phân bố xe 20 Hình 2.5 Các thành phần trọng lượng phân bố xe 21 Hình 2.6 Các thành phần trọng lượng tác dụng lên xe 22 Hình 2.7 Các thành phần trọng lượng tác dụng lên xe 23 Hình 2.8 Sơ đồ lực tác dụng lên dầm ngang thùng xe .24 Hình 2.9 Biểu đồ mơ men tác dụng lên dầm ngang 25 Trong đó: µ Là hệ số ma sát µ= 0,32 - 0,38 chọn µ=0,35 (theo [1]) Hình 4.12 Sơ đồ tính cấu phanh trống guốc Theo kinh nghiệm Dt = 0,8.rbx = 0,8.435,75 = 348,8 [mm] - Suy rt = Dt /2 = 348,8/2 = 174,4 [mm] Với bán kính tang trống rt = 174,4 [mm], thơng số kết cấu A B xác định theo giả thuyết áp suất má phanh phân bố sau: sin( 2 ) − sin( 2 ) + 2( −  ) s : A= (4.36)[7] 4(cos  − cos  ) rt B= − s (cos  − cos  ) 2.rt Trong góc 1 ,  thơng số kết cấu góc đặt đầu cuối ma sát tính [rad].Theo số liệu  - 1 = 120 – 30 = 90 (độ) Và khoảng cách từ tâm quay bánh xe đến điểm tựa làm tâm quay cố định guốc tính bằng: s = b/cos(  ) (4.37)[1] Trong đó: b khoảng cách từ quay bánh xe đến phương lực ép (a=b) Theo kinh nghiệm a = 0,8.rt = 0,8.174,4 = 139 [mm] = 0,139 [m] Thay số vào (4.23) ta tính được: s = b/cos(  ) = 0,1744/(cos 300) = 0,161 (m) Thay thông số biết vào ta tính được: sin(2.300 ) − sin(2.1200 ) + 2(1200 − 300 ).( A= 4(cos 300 − cos1200 ) B =1 − 3,1416 ) 180 0,161 = 0,823 0,1744 0,161 (cos 300 − cos1200 ) = 0,369 2.0,1744 Hiện tượng tự siết tượng má phanh tự siết vào trống phanh lực ma sát mà không cần tác dụng lực dẫn động Ta có cơng thức Mp1,2 = Ph/(A  B) Đối với phanh guốc, tượng tự siết vào trống phanh xảy mẫu số không Để tránh tượng phải đảm bảo điều kiện: A −  B  A  B Với: A = 0,823 ; B = 0,369 hệ số kết cấu cấu phanh Thay số liệu ta được: < 0,823 = 2, 23 0,369  < 2,23 So với giá trị hệ số ma sát má phanh tang trống  = 0,32÷ 0,38 Như tượng tự siết khơng xảy 4.3.2 Tính công ma sát riêng Công ma sát riêng (lms) tỷ số công ma sát sinh phanh ô tô máy kéo từ tốc độ cực đại đến dừng tổng diện tích (F) tất má phanh Ta có cơng thức tính cơng ma sát riêng : l ms G V = a a F (4.38)[1] Trong đó: Ga - trọng lượng tồn xe, Ga = 15990 [kG] Va - Vận tốc ôtô bắt đầu phanh.Với điều kiện thực tế, ta chọn Va = 50 [km/h] để tính tốn: Va = 50 [km/h] = 13,89 [m/s] F - Tổng diện tích má phanh Ta có cơng thức tính diện tích má phanh F = (  - 1 ).b.rt (4.39)[1] Trong đó: Các góc 1 ,  thơng số kết cấu góc đặt đầu cuối ma sát tính [rad] Theo số liệu  - 1 = 120 – 30 = 90 [độ] b khoảng cách từ quay bánh xe đến phương lực ép, b = 139 [mm] rt bán kính tang trống, rt = 174,4 [mm] Thay số vào cơng thức ta tính : F = 90.(3,14/180).139.174,4 = 38059,31 [mm2] Vì xe tính tốn thiết kế có bánh xe mà trống phanh có má phanh nên F = 12.F = 12.38059,31 = 456711,74 [mm2] = 0,4567 [m2]  lms Ga Va 15990 13,89 = = = 3377473,5 F  0, 4567 [J/m2] lms = 377,75 [J/cm2] Đối với xe tải trị số công ma sát riêng cấu phanh nằm khoảng 600800 J/cm2  lms < [lms] = (600  800) [J/cm2]  Kết cấu má phanh thoả mãn công ma sát riêng 4.3.3 Các tiêu phanh - Để đánh giá chất lượng q trình phanh dùng tiêu sau: quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh, lực phanh Tất mang tính lý thuyết, tức điều kiện lý tưởng, nghĩa phanh áp suất chất lỏng (hoặc khí nén) có giá trị cực đại thời điểm bắt đầu phanh thời gian phản ứng người lái xe không kể đến - Để xác định quảng đường phanh thực tế cần nghiên cứu trình phanh qua đồ thị thực nghiệm thể quan hệ lực phanh Pp sinh bánh xe (hoặc mômen phanh Mp) với thời gian t Đồ thị gọi giản đồ phanh - Giản đồ phanh nhận thực nghiệm qua giản đồ phanh phân tích thấy chất trình phanh Hình 4.13 Giản đồ phanh - Cần phải hiểu giản đồ phanh quan hệ lực phanh PP với thời gian t1 quan hệ gia tốc chậm dần j với thời gian t - Điểm O hình 4.13 ứng với lúc người lái nhìn thấy chướng ngại vật phía trước nhận thức cần phải phanh - t1 : thời gian phản xạ người lái tưc từ lúc thấy chướng ngại vật lúc tác dụng vào bàn đạp phanh, thời gian phụ thuộc vào trình độ người lái, thời gian t1 thường nằm giới hạn t1= (0,3 ÷ 0,8) [s], chọn t1 = 0,5 [s] - t2 : thời gian chậm tác dụng dẫn động phanh, tức từ úc người lái tác dụng vào bàn đạp má phanh ép sát vào trống phanh, phanh khí nén t2 = 0,3[s] - t3 : thời gian tăng (biến thiên) lực phanh tăng gia tốc chậm dần, t3 = (0,5÷1) [s], ta chọn t3 = 0,6 [s] - t4 : thời gian phanh hoàn toàn ứng với lực phanh cực đại Trong thời gian gian lực phanh Pp gia tốc chậm dần j không đổi - t5 : thời gian nhả phanh, lực phanh giảm đến 0, phanh khí nén t5 = (1,5÷2), chọn t5 = 1,7 [s] - Khi tơ dừng hồn tồn nhả phanh thời gian t5 khơng ảnh hưởng đến quảng đường phanh nhỏ Như trình phanh kể từ ngừoi lái nhận đươc tín hiệu tơ dừng hẳn kéo dài thời gian t sau : t = t1 + t2 + t3 +t4 - Từ giản đồ phanh 4.13 thấy thời gian t1 t2 lực phanh gia tốc chậm dần không Lực phanh gia tốc chậm dần bắt đầu tăng lên từ thời đểm A điểm khởi đầu thời gian t3, cuối thời gian t3 lực phanh gia tốc chậm dần có giá trị cực đại giữ không đổi suốt thời gian t4, cuối thời gian t4 lực phanh gia tốc chậm dần giảm hết thời gian t5 chúng có giá trị không a, Gia tốc chậm dần phanh - Gia tốc chậm dần phanh tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ô tô  g j p max = (4.40)[2] i Trong : -  i hệ số tính đến ảnh hưởng trọng khối quay ô tô,  i  - φ hệ số bám - Để jmax φ phải lớn ta có φmax= 0,75 – 0,8 chọn φmax= 0,75 - g gia tốc trọng trường g= 9.81 [m/s2] Thay giá trị biết vào ta được: jmax = 0,75.9,81 = 7,3575 b, Thời gian phanh Thời gian phanh nhỏ chất lượng phanh tốt Để xác định thời gian  dv .g =  dt = i dv phanh ta có : j = (4.41)[2] dt i  g Tích phân giới hàn từ thời điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v1 tới thời điểm với vận tốc v2 cuối trình phanh : v   (4.42)[2] t =  i dv = i (v1 − v )  g  g v  i v1  g Trong : v1 vận tốc tơ ứng với thời điểm bắt đầu phanh Khi phanh ô tô đến lúc dừng hẳn v2 = 0, t = v1 t3 v0 t0 Mặt khác ta có : dv = j.dt   dv = −  j max t.dt t3 j max t j t t = − max t 2 j t  v1 = v0 − max Lấy tích phân hai vế ta : v1 – v0 = − v0 = 30[km/h] =8,3[m/s] 7,3575.0, = 6,1 [m/s] 6,1 = 0,829 [s] Thay số liệu vào ta được: t4 = 0, 75.9,81 Thay số liệu vào ta được: v = 8,3 − Như trình phanh kể từ người lái nhận tind hiệu ô tô dừng hẳn kéo dài thời gian t sau: = t1 + t2 + t3 + t4 = 0,5 + 0,3 + 0,6 + 0,829 = 2,229 [s] c, Quãng đường phanh Quãng đường phanh tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh tơ Cũng mà tính kỹ thuật ô tô, nhà máy chế tạo thường cho biết quảng đường phanh ô tô ứng với vận tốc bắt đầu phanh định So với tiêu khác quãng đường phanh tiêu mà người lái xe nhận thức cách trực quan dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử trí tốt phanh ô tô đường Quãng đường phanh ứng với vận tốc từ v0 đến v1 ds  ds = v.dt dt  j p max t   .dt ds = v0 −   t 2   v= Ta có : s1 t2   Tích phân hai vế ta :  ds =   v0 −  s0  j p max t s1 − s =  v0 t −  t  (4.43)[2] j p max t  .dt t 2   t2 j t   s1 = s + v0 t − p max 0  j p max t 22 s1 = v0 t1 + v0 t − 7,3575.0,32 s = 8,3.0,5 + 8,3.0,3 − = 6,529 [m] Thay số vào ta được: Quãng đường phanh ứng với vận tốc từ v1 đến thời điểm ứng với vận tốc cuối q trình phanh (v2 = 0) Ta có: 2.φ.g.S2 = v12 – v22 (4.44)[2] => S2 = v12 6,12 = = 2,528 [m] 2..g 2.0, 75.9,81 Quãng đường phanh thực tế là: Sp = S1 + S2 Sp = 7,1 + 3,6 = 10,7[m] Chương 5: MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA CƠ CẤU NÂNG HẠ CỦA XE SAU CẢI TẠO 5.1 Giới thiệu phần mềm mô chuyển động cấu nâng hạ xe sau cải tạo 5.1.1 Lựa chọn phần mềm 3D để mô chuyển động cấu nâng hạ Để mô chuyển động cấu nâng hạ thùng xe sau cải tạo ta sử dụng phần mềm 3D Catia V5 Hình 5.1 Biểu tượng phần mềm Catia V5 Đây phần mềm mô 3D sủa dụng phổ biến đầu lĩnh vực khí xác, tự động Với nhiều tính giúp cho người sử dụng mô chân thật cấu cần mô Mặt khác, phần mêm giúp cấu mô cách thực tế từ giúp kiểm nghiệm kiểm tra lại q trình thiết kế trước Từ đó, chỉnh sửa lại để cấu chuyển động gần với thực tế Ngoài ra, với tính chọn màu sắc vật liệu giúp cấu thêm phần sinh động đặc sắc gần thực tế 5.1.2 Giới thiệu phần mềm Catia V5 Những năm cuối kỉ 20, công nghệ CAD/CAM trở thành lĩnh vực đột phá thiết kế, chế tạo sản xuất sản phẩm công nghiệp CAD thiết kế trợ giúp máy tính, CAM sản xuất với trợ giúp máy tính Hai lĩnh vực nối ghép lẫn trở thành loại hình công nghệ cao, lĩnh vực khoa học tổng hợp liên ngành khí- tin học – điện tủ - tự động hóa Cùng với phát triển cơng nghệ CAD/CAM trở thành hạt nhân để sáng tạo sản xuất sản phẩm để tăng suất lao động, nâng cao độ xác chi tiết đạt hiểu kinh tế cao Phần mềm CATIA hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh mạnh mẽ nay, hãng Dassault Systems phát triển tiêu chuẩn giới giải hàng loạt toán lớn nhiều lĩnh vực khác như: xây dựng, khí, tự động hóa, cơng nghiệp tô, tàu thủy cao công nghiệp hàng khơng, vũ trụ Hình 5.2 Một số sản phẩm thiết kế Catia V5 *Lịch sử phát triển catia Phần mềm CATIA viết vào cuối năm 1970 đầu 1980 để phát triển máy bay chiến đấu Mirage Dassault, sau áp dụng ngành hàng khơng vũ trụ, tơ, đóng tàu, ngành công nghiệp khác Kiến trúc sư Frank Gehry sử dụng để thiết kế Bảo tàng Guggenheim Bilbao Walt Disney Concert Hall CATIA bắt đầu hãng sản xuất máy bay Pháp Avions Marcel Dassault phát triển, vào thời điểm khách hàng phần mềm CADAM CAD Lúc đầu phần mềm tên CATI (Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive - tiếng Pháp nghĩa Thiết kế ba chiều máy tính hỗ trợ có tương tác) đổi tên thành CATIA năm 1981, Dassault tạo chi nhánh để phát triển bán phần mềm ký hợp đồng không độc quyền phân phối với IBM - Năm 1984, Công ty Boeing chọn phần mềm CATIA cơng cụ để thiết kế 3D, trở thành khách hàng lớn - Năm 1988, CATIA phiên chuyển từ máy tính Mainframe sang UNIX - Năm 1990, General Dynamics/Electric Boat Corp chọn CATIA cơng cụ thiết kế 3D, thiết kế tàu ngầm hạt nhân Hải quân Hoa Kỳ - Năm 1992, CADAM mua từ IBM năm CADAM CATIA V4 cơng bố Năm 1996, chuyển từ đến bốn hệ điều hành Unix, bao gồm IBM AIX, Silicon Graphics IRIX, Sun Microsystems SunOS Hewlett-Packard HP-UX - Năm 1998, phiên viết lại hoàn toàn CATIA, CATIA V5 phát hành, với hỗ trợ cho UNIX, Windows NT Windows XP từ 2001 - Năm 2008, Dassault công bố CATIA V6, hỗ trợ cho hệ điều hành Windows, hệ điều hành Windows không hỗ trợ Sau số hình ảnh ứng dụng Catia V5 ngành: Hình 5.3 Các hình ảnh ứng dụng Catia ngành 5.2 Mục đích việc mơ chuyển động cấu nâng hạ xe sau cải tạo - Giúp thấy trình chuyển động 3D cấu Từ hiểu thêm chuyển động cấu - Nó giúp đánh giá cấu chuyển động mà không cần phải xem thực tế - Nó làm cho nhận biết q trình thiết kế ta có khơng chỉnh sửa lại cho phù hợp với yêu cầu thiết kế 5.3 Quá trình chuyển động cấu nâng hạ thùng xe sau cải tạo 5.3.1 Quá trình thực Catia V5 Bước 1: Mở phần mềm Catia V5, vào Start chọn Mechanical Design sau chọn Part design Chọn Sketcher để bắt đầu vẽ sau vẽ xong khỏi mơi trường vẽ cách kích chọn vào Exit workbench Theo bước ta vẽ tất chi tiết để mô chuyển động cấu nâng hạ thùng thùng xe, xilanh, lốp xe, satxi… Hình 5.4 Hình ảnh thùng xe 3D Catia V5 Hình 5.5 Cơ cấu xilanh thủy lực 3D Catia Hình 5.6 Khung vành lốp xe 3D Catia Hình 5.7 Sastxi xe sau cải tạo 3D Catia Bước 2: Vào Start chọn Mechanical design sau chọn Assembly design để tiến hành lắp ráp chi tiết Bằng cách sử dụng lệnh lắp gồm: Coincidence constraint Offset constraint Fix component Quick constraint Change constraint Reuse pattern Contact constraint Angle constraint Fix together Flexible / rigid Sub Assembly Hình 5.8 Các lệnh lắp chủ yếu Catia V5 Đây bước định hình chi tiết cấu nâng hạ để chuẩn bị cho q trình mơ đượ dễ dàng nhanh chóng Hình 5.9 Bản vẽ 3D cấu sau lắp chi tiết Catia V5 Bước 3: Vào Start chọn Digital mockup sau chọn DMU kinematics để tiên hành mơ chuyển động cấu nâng hạ thùng Bằng cách sử dụng lệnh đơn giản để mô sau: revolute joint, prismatisc joint, cylindrical joint, screw joint, spherical joint,… Hình 5.10 Các lệnh mơ chủ yếu Catia V5 Bước 4: Sau mô chuyển động ta tiến hành ghép thành chuyển động thành chuyển động cách sử dụng lệnh Simulation Hình 5.11 Bản Simulation Catia V5 5.3.2 Quá trình chuyển động cấu nâng hạ thùng xe sau cải tạo a, Khi xe không tải Đối với xe khơng tải hành tình chuyển động xilanh khơng đổi thời gian thực hết trình xilanh nhanh lúc xe chế độ khơng tải (nghĩa thùng xe chưa có tải trọng) Giả sử thời gian thực hết trình xilanh xe Catia V5 trạng thái khơng tải tkhơng tải = 0.04 (s) Hình 5.12 Hình ảnh mơ chuyển động cấu xe chế độ không tải b, Khi xe 50% tải Đối với xe khơng tải hành tình chuyển động xilanh khơng đổi thời gian thực hết trình xilanh nhỏ lúc xe chế độ khơng tải lúc xe chế độ 50% tải (nghĩa thùng xe có 50% tải trọng) Giả sử thời gian thực hết trình xilanh xe Catia V5 trạng thái không tải t50% tải = 0.02 (s) Hình 5.13 Hình ảnh mơ chuyển động cấu xe chế độ không tải c, Khi xe 100% tải Đối với xe khơng tải hành tình chuyển động xilanh khơng đổi thời gian thực hết trình xilanh nhỏ lúc xe chế độ khơng tải lúc xe chế độ 100% tải (nghĩa thùng xe có 100% tải trọng) Giả sử thời gian thực hết trình xilanh xe Catia V5 trạng thái không tải t100% tải = 0.01 (s) Hình 5.14 Hình ảnh mơ chuyển động cấu xe chế độ không tải *Kết Luận: - Khi xe chế độ không tải, 50% tải hay 100% tải hành trình chuyển động xilanh chế độ khác thời thực xong trình hành trình xilanh tải trọng khác - Ở hai chế độ 50% tải 100% tải cấu phải nâng lên khối lượng đặt thùng cần người lái đạp ga để q trình nâng thùng hồn thành nên thời gian thực chậm so với xe chế độ không tải KẾT LUẬN Nội dung kết luận: Qua trình thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng Thaco HD170 thành xe tải tự đỗ 7,5 em có nhiều nhận xét sau: + Giúp em mở rộng kiến thức việc muốn cải tạo từ xe sang khác cần phải từ bước đến bước + Giúp em tiệp cận thông tư quy định vấn đề cải tạo mà trình học trường em chưa nắm chúng + Qua việc làm đề tài em biết xe tải tự đỗ ngày phổ biến nhu cầu sử dụng cao q trình chuyển từ xe bồn chở xăng qua xe tải không đơn giản + Các quy trình để cải tạo xe bồn chở xăng qua xe tải tự đỗ phải theo trình tự logic tuân theo bước yêu cầu người cải tạo phải có kiến thức rộng phải nắm bắt thông tư mà nhà nước quy định cải tạo để cải tạo cho với pháp luật TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS LÊ VĂN TỤY, Tính tốn thiết kế hệ thống phanh tơ, lưu hành nội bộ, Khoa khí giao thơng, Đại học Bách Koa Đà Nẵng [2] GS.TSKH NGUYỄN HỮU CẨN, DƯ QUỐC THỊNH, PHẠM MINH THÁI, NGUYỄN VĂN TÀI, LÊ THỊ VÀNG, Lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất khoa học kỹ thuật năm 2005 [3] THÁI HOÀNG PHONG, Sức bền vật liệu tập 1, lưu hành nội bộ, Khoa sư phạm kỹ thuật, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [4] PGS.TS TRỊNH CHẤT, LÊ VĂN UYỂN, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, Nhà xuất giáo dục [5] PGS.TS TRỊNH CHẤT, LÊ VĂN UYỂN, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 2, Nhà xuất giáo dục [6] TS NGUYỄN HỒNG VIỆT, Giáo trình kết cấu, tính tốn thiết kế ô tô hệ thống truyền lực, lưu hành nội bộ, Khoa khí giao thơng, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [7] TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT, Thiết kế hệ thống ô tô, lưu hành nội bộ, Khoa khí giao thơng, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [8] HUỲNH VINH, Bài giảng sức bền vật liệu, lưu hành nội bộ, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [9] NGUYỄN PHÚ BÌNH, Bài giảng sức bền vật liệu, lưu hành nội bộ, khoa xây dựng cầu đường, trường trung cấp cầu đường dạy nghề [10]http://thacotai.vn/san-pham/xe-ben/0/114/thacoforlandfld1000b.aspx(Ngày 5/3/2018) [11]http://thacotai.vn/san-pham/xe-chuyen-dung/0/23/thacohd170xitec.aspx(Ngày 5/3/2018) [12] http://thaodocongtrinh.vn/tin-tuc/203-trong-luong-thep-hinh.html(Ngày 8/3/2018) [13] https://www.oto-hui.com/diendan/threads/tinh-toan-dong-hoc-dong-luc-hoc-cocau-nang-ha-thung-cho-hang.7601/ (Ngày 08/03/20118) [14]https://www.diytrade.com/china/pd/11982093/telescopic_hydraulic_cylinder_for_ HOWO_dump_truck.html (Ngày 08/03/20118) ... nhiệm vụ: ? ?Thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng Thaco HD 170 xitec thành xe tải tự đỗ 7, 5 tấn? ?? Ở đề tài em hồn thành phần tổng quan, thiết kế tính tốn cải tạo xe bồn chở xăng thành xe tải tự đỗ, tính... ? ?Thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng thaco hd 170 xitec thành xe tải tự đỗ 7, 5 tấn? ?? mà nội dung tồn xoay quanh việc thiết kế, tính tốn cải tạo xe bồn chở xăng để trở thành xe tải tự đỗ 7, 5 mà tuân thủ... án: Thiết kế cải tạo xe bồn chở xăng Thaco HD 170 Xitec thành xe tải tự đỗ 7, 5 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Thông số xe bồn chở xăng