Tính toán thiết kế sơmi rơmóoc chở container 40 feet

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ SOWMI-RƠ MÓOC CHỞ CONTAINER 40 FEET Sinh viên thực hiện: ĐỒNG VĂN TOẢN Đà Nẵng – Năm 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: TÍNH TỐN THIẾT KẾ SƠ MI RƠ MĨOC CHỞ CONTAINER 40 FEET Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Số thẻ SV: 103130084 Lớp: 13C4A Tất nội dung đồ án bao gồm có chương với nội dung chương khác chúng có liên kết chặt chẽ bổ sung cho để tạo thành tổng thể hoàn chỉnh Dưới phần tóm tắt nội dung chương trình bày theo trình tự sau: Chương 1: Tổng quan đoàn xe Sơ mi rơ móoc Sơ lược Container Sơ mi rơ móoc, tiêu chuẩn Việt Nam Sơ mi rơ móoc Chương 2: Chọn cụm tổng thành lắp Sơ mi rơ móoc Phân tích lựa chọn cụm tổng thành lắp Sơ mi rơ móoc( cụm trục, chân chống, hệ thống treo, điện Chương 3: Tính tốn thiết kế chi tiết Sơ mi rơ móoc Thiết kế chế tạo tính bền cho khung, thiết kế kiểm nghiệm hệ thống phanh chi tiết khác (hệ thống cản hơng, bố trí cụm chân chống, chốt kéo ), chọn đầu kéo Chương 4: Tính ổn định cho đồn xe Sơ mi rơ móoc chở container Xác định toa độ trọng tâm, tính ổn định dọc, ngang động học quay vịng đồn xe kéo Sơ mi rơ móoc chở Container 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 Họ tên sinh viên: Đồng Văn Toản Số thẻ sinh viên: 103130084 Lớp: 13C4A Khoa: Cơ Khí Giao Thơng Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Tên đề tài đồ án: TÍNH TỐN THIẾT KẾ SƠ MI RƠ MĨOC CHỞ CONTAINER 40 FEET Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Container 40 feet trọng lượng 25 Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Tổng quan đồn xe Sơ mi rơ móoc Tính chọn cụm tổng thành lắp Sơ mi rơ móoc Tính tốn cụm chi tiết Sơ mi rơ móoc Tính ổn định cho đoàn xe Sơ mi rơ mooc thiết kế Các vẽ, đồ thị Bản vẽ tổng thể đồn xe kéo Sơ mi rơ móoc chở Container A3 Bản vẽ tổng thể Sơ mi rơ móoc thiết kế A3 Bản vẽ kết cấu dầm dọc A3 Bản vẽ kết cấu dầm ngang A3 Bản vẽ chi tiết khác A3 Bản vẽ sơ đồ dẫn động phanh A3 Bản vẽ động học quay vịng đồn xe A3 Tổng A3 Họ tên người hướng dẫn : TS Phan Minh Đức Ngày giao nhiệm vụ đồ án : 29/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án : 27/05/2018 Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2018 Trưởng Bộ mơn Người hướng dẫn LỜI NĨI 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 Trong đồ án tốt nghiệp khóa học em giao nhiệm vụ: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN SƠMI RƠMC (SMRM) CHỞ CONTAINER Ở nước ta vấn đề vận chuyển hàng hóa từ nơi sản xuất, từ cảng nhập đến nơi tiêu thụ cần thiết SMRM phương tiện chun chở thơng dụng Vì nhiệm vụ tính tốn thiết kế SMRM em lần hữu dụng, thiết thực Nhằm góp phần sức vào cơng cơng nghiệp hố đại hố đất nước Trong q 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 hồn 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 hồn thành đề tài Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Đồng Văn Toản i CAM ĐOAN Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày đồ án hồn tồn trung thực, sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm chịu kỷ luật môn nhà trường đề Sinh viên thực Đồng Văn Toản ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG viii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MÓOC 1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài 1.2 Sơ lược Container Sơ mi rơ móoc 1.2.1 Container 1.2.1.1 Khái niệm 1.2.1.2 Phân loại 1.2.2 Công dụng, phân loại, yêu cầu Sơ mi Rơ móoc chở Container 1.2.2.1 Công dụng 1.2.2.2 Phân loại 1.2.2.3.Yêu cầu 1.3 Tiêu chuẩn Việt Nam Sơmi - Rơmoóc 1.3.1 Quy định chung 1.3.1.1 Phạm vi điều chỉnh 1.3.1.2 Đối tượng áp dụng 1.3.1.3 Giải thích từ ngữ 1.3.2 Quy định kỹ thuật 1.3.2.1 Kích thước cho phép lớn 1.3.2.2 Tải trọng trục cho phép lớn khối lượng cho phép lớn 10 1.3.2.3 Khả quay vòng 11 1.3.2.4 Khung xe sàn 11 1.3.2.5 Khoang chở hàng 12 1.3.2.6 Khoang chở khách 13 1.3.2.7 Chân chống 13 1.3.2.8 Thiết bị nối, kéo cấu chuyển hướng 13 iii 1.3.2.9 Trục xe 15 1.3.2.10 Bánh xe 15 1.3.2.11 Hệ thống phanh 16 1.3.2.12 Hệ thống treo 17 1.3.2.13 Hệ thống điện 18 1.3.2.14 Hệ thống đèn tín hiệu 18 1.3.2.15 Tấm phản quang 21 1.3.2.16 Mã nhận dạng phương tiện (VIN) 21 1.3.2.17 Ghi nhãn 21 1.3.3 Quy định quản lý 21 1.3.4 Tổ chức thực 22 CHƯƠNG PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ CHỌN CỤM TỔNG THÀNH LẮP TRÊN SƠ MI RƠ MÓOC 24 2.1 Yêu cầu 24 2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 24 2.3 Chọn cụm tổng thành 25 2.3.1 Chọn cụm trục sau 25 2.3.2 Hệ thống treo 27 2.3.4 Chọn hệ thống dẫn động phanh 28 2.4 Chọn dự kiến đầu kéo 29 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KỀ CHI TIẾT CHÍNH CỦA SMRM 33 3.1 Thiết kế khung SMRM 33 3.1.1 Thiết kế chế tạo dầm dọc 34 3.1.2 Thiết kế chế tạo dầm ngang 35 3.1.3 Thiết kế chế tạo dầm ngang phụ 36 3.1.4 Thiết kế chế tạo gia cường dầm ngang 36 3.2 Tính bền cho khung 37 3.2.1 Chế độ tính tốn 37 3.2.2 Trọng lượng khơng tải Sơ mi rơ móoc 37 3.2.3 Xác định phân bố tải trọng lên Sơmi Rơmoóc 38 3.2.4 Xác định tải trọng lên trục mâm kéo 39 3.2.5 Tính tốn kiểm nghiệm bền dầm dọc 40 3.2.5.1 Xác định ứng suất uốn cho phép 40 3.2.5.2 Xác định lực tác dụng lên dầm dọc 41 3.2.6 Kiểm tra bền dầm ngang SMRM 45 3.3 Thiết kế chi tiết khác 50 iv 3.3.1 Tính tốn kiểm nghiệm khố kẹp Container 50 3.3.2 Hệ bảo hiểm dọc sườn SMRM 51 3.3.3 Chốt kéo SMRM 52 3.3.4 Hệ thống chân chống SMRM 52 3.4 Thiết kế hệ thống phanh 54 3.4.1 Phân tích điều kiện chọn phương án thiết kế 54 3.4.2 Tính tốn hệ thống phanh 58 3.4.3 Hệ thống phanh dừng 60 4.1 Xác định tọa độ trọng tâm đoàn xe 61 4.1.1 Xác định tọa độ trọng tâm đầu kéo 61 4.1.2 Xác định trọng tâm Sơ mi rơ móoc 62 4.2 Tính tốn ổn định dọc đoàn xe 63 4.3 Tính ổn định ngang đoàn xe 65 4.4 Tính động học quay vịng đoàn xe 67 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình minh họa số cách xác định chiều dài sở tính toán (Lcs) đường ROH .8 Hình 1.2: Quay vịng đồn xe kéo sơ mi rơ mc 11 Hình 1.3: Minh họa yêu cầu rào chắn phía sau 12 Hình 1.4: Chiều cao mặt tì lên mâm kéo chót kéo 14 Hình 1.5: Bán kính khoảng sáng quay đầu phía trước sơ mi rơ mc 14 Hình 1.6: Minh họa khoảng cách r3 15 Hình 2.1: Sơ đồ quay vịng đồn xe 25 Hình 2.2: Kết: cấu cụm trục sau SMRM .26 Hình 2.3: Kết cấu hệ thống treo trục lắp SMRM 27 Hình 2.4: Mặt cắt trục lắc hệ thống treo 27 Hình 3.24: Đầu kéo KAMAZ 5460 Hình 3.1: Kết cấu khung SMRM Hình 3.2: Kết cấu dầm dọc SMRM thiết kế 32 33 34 Hình 3.3: Mặt cắt A-A dầm dọc Hình 3.4: Mặt cắt B-B dầm dọc Hình 3.5: Kết cấu dầm ngang Hình 3.6: Mặt cắt dầm ngang phụ Hình 3.7: Mặt cắt gia cường dầm ngang Hình 3.8: Lực tác dụng lên Sơ mi rơ móoc Hình 3.9: Sơ đồ lực tác dụng lên dầm dọc khung Hình 3.10: Sơ đồ hóa lực tác dụng lên dầm dọc Hình 3.11: Sơ đồ lực tác dụng lên gối đỡ nhíp 34 34 36 36 37 38 41 41 42 Hình 3.12: Biểu đồ lực cắt moomen dầm dọc Hình 3.13: Mặt cắt B-B dầm dọc Hình 3.14: Sơ đồ hóa dầm ngang ngoại lực tac dụng lên Hình 3.15: Biểu đồ lực tác dụng lên dầm ngang SMRM Hình 3.16: Mặt cắt B-B dầm ngang Hình 3.17: Biểu đồ nội lực gia cường dầm ngang Hình 3.18: Mặt cắt C-C gia cường Hình 3.19: Kết cấu khóa kẹp Container Hình 3.20: Biểu đồ ứng suất tiếp chốt kẹp Container 43 44 46 47 48 49 49 50 51 vi Hình 3.21: Kết cấu cách gá đặt chốt kéo lên khung SMRM 52 Hình 3.22: Sơ đồ xác định lực tác dụng lên chân chống SMRM Hình 3.23: Sơ đồ bố trí hệ thống chân chống SMRM 53 53 Hình 3.25: Bố trí bầu phanh trục Hình 3.26: Sơ đồ bố trí phanh tay Sơmi Rơmc 55 55 Hình 3.27: Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh Sơmi Rơmc 56 Hình 4.1: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm theo chiều dọc đầu kéo 61 Hình 2: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm Sơ mi rơ móoc 62 Hình 4.3: Sơ đồ lực tác dụng lên đồn xe xe đứng yên quay đầu lên dốc 63 Hình 4.4: Sơ đồ lực tác dụng lên đầu kéo đồn xe đứng n quay đầu xuống dốc 64 Hình 4.6: Sơ đồ tính tốn tính ổn định ngang tơ 65 Hình 4.7: Sơ đồ quay vịng đồn xe 67 Hình 4.8: Sơ đồ tính hành lang quay vịng đồn xe Hình 4.9: Quỹ đạo tâm quay vịng SMRM vii 69 70 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet - 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 cụm van, điều khiển 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 18 rơ mc làm việc, đóng đường thơng bầu phanh rơ mc với khí mở đường cho khí nén từ bình chứa 15 đến bầu phanh Sơmi Rơmoóc để phanh Sơmi Rơmoóc lại 3.4.2 Tính tốn hệ thống phanh a) Tính moomen phanh + Chế độ tính tốn: Mơmen phanh tính chế độ gia tốc phanh lớn ( đoàn xe chuyển động với gia tốc lớn m/s2 chở đầy tải đường có hệ số bám = 0,8) Theo điều kiện bám để đảm bảo cho bánh xe không bị trượt lê phanh thì: Mơ men phanh sinh cần thiết cấu phanh SMRM là: M p1 = G Z1'  rbx =  ( a −  hg )  rbx (3.13) 6 L2 Trong đó: Z1’ : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cầu SMRM có kể đến ảnh hưởng phân bố lại tải trọng phanh G : Trọng lượng Sơ mi rơ móoc Container, G = 30700 [KG] L2 : Chiều dài sở, L2= 7,43 [m] a = 4,83 [m] hg=2,48 [m]  : Hệ số bám lốp xe với mặt đường, chọn  = 0,8 rbx : Bán kính làm việc trung bình bánh xe: rbx = r0. r0 : Bán kính thiết kế; r0 = (B + d/2).(25,4) [mm] Theo kí hiệu lốp 10.00-20 B = 10 inch d = 20 inch Suy ra: r0 = 20.25,4= 508(mm)=0,508 [m] Chọn hệ số  = 0,935 kí hiệu lốp lốp áp suất thấp Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 58 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet  rbx = 0,935 r0= 0,47498 (m) Thay vào cơng thức tính mơ men phanh ta có mơ men phanh sinh cấu phanh là: M p1 = 30700.9,81.(4,83 − 0,8.2, 48).0,8.0, 4798 = 7305,8 [N.m] 6.7, 43 b) Kiểm tra thơng số hình học cấu phanh Cơ cấu phanh tang trống, ta chọn thơng số: Bán kính tang trống phanh (Rt) tính theo cơng thức: Rt = d − ( v + K h +  ) (3.14) Trong đó: v: Độ dày vành bánh xe Đối với xe tải ta lấy v= mm Kh: Khoảng cách khe hở vành bánh xe tang phanh, chọn Kh = 50mm : độ dày tang phanh  lấy 10 mm Thay vào công thức : Rt = 10.25, − ( + 50 + 10 ) = 190 [mm] Các kích thước khác cấu phanh: a, c, e góc o chọn theo công thức kinh nghiệm sau: a = c = 0,8Rt =152(mm) e = 0,85Rt= 161,5(mm) h = a + c = 313,5(mm) 0 = 1000 = 1,74 (rad) Lấy 1 = 150 2 = 0 + 1 = 90+150 =1050 Bề rộng má phanh tính theo điều kiện bền Để tính bề rộng má phanh( Cơ cấu phanh sau)chúng ta thừa nhận quy luật phân bố áp lực má phanh b= Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản MG (3.15) .R 0  q  t Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 59 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet Trong  : Hệ số ma sát Chọn = 0,35 0 = 1,74 rad q : áp suất cho phép q = 1,5 [ MN/m2] Rt : Bán kính tang trống, Rt =190 (mm) MG : Mô men phanh guốc phanh sinh Cụ thể Mp2= MG2 = 7305,8 [N.m] (mô men phanh guốc sinh ) Suy ra: b= 7305,8 = 0, 222 [m] 0,35.0,192.1, 74.1,5.106 Ta thấy bề rộng má phanh lớn nên chọn lại: 0 = 1260 = 2,2 rad b= 0,9156 = 0,175 [m] 0,35.0,192.2, 61.1,5.102 Như ta phải chọn cấu phanh đặt tất bánh SMRM có thơng số hình học tương đương sau: Rt =190 (mm) a= c = 0,8Rt =152 (mm) e = 0,85Rt= 161,5 (mm) h = a + c = 313,5 (mm) b  175 (mm) + Kết luận: Cơ cấu phanh (của hệ thống phanh chính) nhập đồng với trục SMRM nói hồn toàn đảm bảo yêu cầu hệ thống phanh tính tốn theo lý thuyết 3.4.3 Hệ thống phanh dừng Khi tháo rời SMRM khỏi đầu kéo việc phải hạ chân chống SMRM ta phải kéo( hãm) phanh tay SMRM, đảm bảo SMRM không bị trượt, trôi Hệ thống phanh dừng SMRM phanh khí có cóc hãm, dẫn động dây cáp Kết cấu phanh dừng trình bày vẽ dẫn động phanh Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 60 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet CHƯƠNG TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA ĐỒN XE SƠ MI RƠ MĨOC 4.1 Xác định tọa độ trọng tâm đồn xe 4.1.1 Xác định tọa độ trọng tâm đầu kéo 30° G01 O1 Z01 b a O2 Z02 L Hình 4.1: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm theo chiều dọc đầu kéo Gọi a, b tọa độ trọng tâm theo chiều dọc đầu kéo G01 trọng lượng đầu kéo có kíp lái buồng lái Ta xem trọng lượng kíp lái phân bố lên cầu trước L : Chiều dài sở đầu kéo, L = 3950 [mm] Z01 : Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe trước không tải Z02 : Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe sau khơng tải Từ hình vẽ ta có phương trình cân mơmen cầu trước:  Mo = G01.a − Z 02 L = (4.1) + Trong : G01 :Trọng lượng đầu kéo: G01 = G0đk + n.Gng G0đk :Trọng lượng không tải đầu kéo, G0đk = 7350 [kg] n : số người ngồi: n = người, Gng = 65 [kg] Suy ra: G01 = 7350 + 3.65 = 7545 [kg] Vậy tọa độ trọng tâm xe đầu kéo lúc có kíp lái là: Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 61 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet a= Z 02 2670 L = 3950 = 1398 [mm] G01 7545 b = L − a = 3950 − 1398 = 2552 [mm] Vậy tọa độ trọng tâm xe đầu kéo có kíp lái: a = 1398 [mm] b = 2552 [mm] Tọa độ trọng tâm theo chiều cao đầu kéo: + Lúc kíp lái: Tính gần theo cơng thức kinh nghiệm, lấy h0đk = 0,8.Bđk (4.2) = 0,8.2070 =1656 [mm] Trọng tâm người theo chiều cao cách mặt đất là: hng = 1600 [mm] + Lúc xe đầu kéo có kíp lái: hđk = h0 đk G0 đk + hng Gng Gđk = 1656.7350 + 1600.195 = 1655[mm] 7545 4.1.2 Xác định trọng tâm Sơ mi rơ móoc Hình 2: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm Sơ mi rơ móoc Lấy mơmen lực điểm đặt chốt kéo A: Z mA = G ag − 3Z (ag + bg ) = Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 62 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet Suy ra: ag = = 3Z (ag + bg ) G 3.32653,8.7, 43 = 4,83 30700.9,81 [m] Suy ra: bg = 7, 43 − ag bg = 7, 43 − 4,83 = 2, [m] hg = hg = hgCON GCON + hgSMRM GSMRM G 2,875.25000 + 0, 745.5700 = 2, 48 [m] 30700 4.2 Tính tốn ổn định dọc đồn xe a) Trường hợp xe quay đầu lên dốc Ở chiều dài SMRM lớn nên tính chất ổn định lật dọc tốt, ta tính riêng cho trường hợp ổn định dọc trượt Chúng ta xét cụ thể sơ đồ ngoại lực mô men tác dụng lên xe trường hợp trượt dọc xe đứng yên quay đầu lên dốc Gsina Gcosa Pp hg Pp G at Pp Pp Pp Z3 Zt Zs Z2 Z1 Hình 4.3: Sơ đồ lực tác dụng lên đoàn xe xe đứng yên quay đầu lên dốc Sự trượt đoàn xe dốc xảy lực phanh lực bám không tốt bánh xe đường Trong trường hợp này, để tránh cho xe khỏi trượt lăn xuống dốc, người ta thường bố trí phanh bánh xe Khi lực phanh lớn đạt đến giới hạn bám, xe bị trượt xuống dốc ( trường hợp tính ổn định dọc động ta thay lực phanh lực kéo), theo [1] góc dốc giới hạn xe bị trượt xác định sau : Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 63 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet Lực phanh lớn nhất: Ppmax = Ga.sint = φx.Ga.cosαt (4.3) Trong đó: Ppmax – lực phanh lớn đặt bánh xe x - hệ số bám dọc bánh xe với đường:  x = (0,  0,8) đường nhựa khô, chọn  x = 0,8  x = (0,35  0, 45) đường nhựa ướt, chọn  x = 0,35 Ga – trọng lượng toàn đoàn xe Ga = Gdk + Gcon + G0 smrm Ga = 7350 + 25000 + 6700 = 39050 [kg] Ta có điều kiện xe đứng yên dốc bị trượt sau: Tanαt = φx (4.4) Vậy góc dốc giới hạn xe không bị trượt đứng yên quay đầu lên dốc là: - Đối với đường nhựa khô: t = 38039’ - Đối với đường nhựa ướt: t = 19017’ b) Trường hợp xe quay đầu xuống dốc Gsina hg Gcos a Z3 Pp Z2 Pp Z1 Pp G Pp Zs Pp Pp Zt Hình 4.4: Sơ đồ lực tác dụng lên đầu kéo đoàn xe đứng yên quay đầu xuống dốc Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 64 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet Trường hợp xe quay đầu xuống dốc ta xác định góc dốc giới hạn để xe khơng bị trượt là: Tanα’t = φx (4.5) Vậy góc dốc giới hạn xe không bị trượt đứng yên quay đầu xuống dốc là: - Đối với đường nhựa khô: ’t = 38039’ - Đối với đường nhựa ướt: ’t = 19017’ 4.3 Tính ổn định ngang đồn xe Hình 4.5: Sơ đồ tính tốn tính ổn định ngang ô tô Theo [1] điều kiện ổn định lật đỗ ngang góc dốc giới hạn mặt đường xác định theo công thức: tgβ = B 2h g (4.8) Trong đó: β : Góc dốc giới hạn lật ngang, góc tơ mặt đường B : Khoảng cách bánh sau hg : Chiều cao trọng tâm xe Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 65 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet hg = hg = hgDK GgDK + hgSMRM +con GSMRM +con G 1, 665.7545 + 2, 48.30700 = 2,32 7545 + 30700 Do đó: β = arctg 1829 B = 2130 ' = arctg  2320 2h g Khi tơ chuyển động quay vịng, xuất lực qn tính ly tâm làm xe bị lật ngang Lực ly tâm có giá trị là: Plt = G g R (4.9) Trong đó: G : Khối lượng xe G : Gia tốc trọng trường g = 9.81 [m/s2] : Vận tốc giới hạn xe chuyển động đường dốc ngang R : Bán kính quay vịng xe R = 12,5 [m] Mặt khác: Khi hướng nghiêng đường ngược phía với trục quay vịng vận tốc nguy hiểm xe bị lật đổ là:  C.h g  g.R. − tgβ    = C.tgβ 1+ 2.h g (4.10) Trong đó: C: Khoảng cách bánh sau Β: Góc nghiêng mặt đường, Bộ giao thông vận tải quy định [βđ] = 160 Do vậy:  1,829.2, 02  9,81.12,5  − tan16    = 13, 01 [m/s] = 1,829.tan16 1+ 2.2, 02 Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 66 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet - Khi hướng nghiêng đường phía với trục quay vịng vận tốc nguy hiểm xe bị lật đổ =  C.h  g.R. + tg   = C.tg 1− 2.h  1,829.2, 02  9,81.12,5  − tan16    = 14,8 [m/s] 1,829.tan16 1− 2.2, 02 Như với góc nghiêng β = 160 giới hạn đồn xe chạy quay vịng đường nghiêng ngược với hướng quay vòng với vận tốc giới hạn để khơng bị lật là: = 13,01 [m/s] 4.4 Tính động học quay vịng đồn xe Khi vào đường vịng, để đảm bảo bánh xe dẫn hướng khơng bị trượt lết trượt quay đường vng góc với véc tơ vận tốc tất bánh xe phải gặp điểm, tâm quay vịng tức thời đồn xe + Xác định góc quay cực đại bánh xe dẫn hướng L b lA  G A  R v l 1  2 P RR Hình 4.6: Sơ đồ quay vịng đồn xe + Góc quay cực đại bánh xe dẫn hướng phía ngồi đầu kéo: Xét tam giác vng, PDE ta có: sin2 = ED L 3950 = = 0,316  2 = 18025’ = R1 12500 PE Góc quay cực đại bánh xe dẫn hướng phía ngồi n, ta có: n = 2 = 18025’ Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 67 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet + Góc quay cực đại bánh xe dẫn hướng phía trong, t: Xét tam giác vng, PHF ta có: tg1 = HF HF L 3950 = = = = 0,403 PH PD − HD PD − HD 11860 − 2070 Trong đó: PD = R1.cos2 = 12500.cos18025’ = 11860 mm HD = 2070 mm (Vết bánh xe trước đầu kéo)  1 = 220 Vậy góc quay cực đại bánh dẫn hướng phía là: t = 1 = 220 + Xác định hành lang quay vịng đồn xe Để thực thay đổi quỹ đạo chuyển động xe, người ta thực theo ba giải pháp sau: - Quay vịng bánh xe dẫn hướng phía trước quay vòng đồng thời bánh xe dẫn hướng phía trước phía sau - Truyền mơ men quay có trị số khác tới bánh xe dẫn hướng chủ động bên phải bên trái, đồng thời sử dụng thêm phanh để hãm bánh xe phía so với tâm quay vịng cần quay vòng ngoặt Biện pháp thường sử dụng chủng loại máy kéo bánh xe cỡ lớn với bánh chủ động - Kết hợp loại biện pháp nói quay vịng phần khung phía trước Biện pháp thường sử dụng loại máy kéo bánh xe có khung rời Khi xe vào đường vòng, 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 vịng tức thời xe (P) ➢ Xác định hành lang quay vịng đồn xe: Hành lang quay vịng đồn xe diện tích bề mặt tựa giới hạn hình chiếu quỹ đạo chuyển động điểm biên với tâm quay vịng tức thời Đối với trường hợp kéo SMRM bắt đầu vào quay vịng thực quay vịng đúng, lúc tâm quay vịng đầu kéo khơng trùng với tâm quay vòng SMRM Sau khoảng thời gian định tâm quay vòng SMRM trùng với tâm quay vòng xe đầu kéo, tâm quay vòng tức thời xe đầu kéo (P) nằm đường tròn (c) chiều dài sở SMRM tạo quay quanh chốt kéo xảy trượt bánh xe đoàn xe với mặt đường (khơng quay vịng đúng) Nếu tâm quay vịng tức thời (P) xe đầu kéo nằm ngồi đường trịn (c) đồn xe lúc quay vịng Đối với trường hợp kéoSMRM ta chọn tâm quay vòng tức thời (P) Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 68 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet nằm ngồi đường trịn (c), hành lang quay vịng đồn xe xác định hình vẽ: L b lA  G v A R  l 1  2 P RR Hình 4.7: Sơ đồ tính hành lang quay vịng đồn xe Bán kính quay vịng nhỏ đầu kéo : PE = 12500 (mm) Chiều rộng vết bánh trước xe đầu kéo 2070 mm, nên ta có: BD = 2070 = 1035( mm) Chiều dài sở xe đầu kéo: L = 3950 [mm] Xét tam giác vuông PDE, ta có: PD = PE − L2 = 125002 − 39502 = 11860[mm] PB = PD − BD = 11860 − 1035 = 10825[mm] Xét tam giác vông PAB, ta có: PA = PB + AB = 108252 + 6852 = 10846[mm] Xét tam giác vuông PMA, ta có: PM = PA − AM = 108462 − 74402 = 7892[mm] Trong đó: AM chiều dài từ tâm quay đến trục đối xứng hai cầu sau AM = 7440 [mm] Suy bán kính quay vòng hệ trường hợp kéo SMRM : RR = PM  Br Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 69 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet Trong đó: BR chiều rộng sở SMRM, BR = 2450 [mm] - Bán kính quay vịng phía trong: RR1 = PM − 2450 = 7892 – 1225 = 6667 [mm] - Bán kính quay vịng phía ngồi: RR2 = PM + 2450 = 7892 + 1225 = 9117 [mm] Đối chiếu kết tính tốn hành lang quay vịng ta thấy giá trị tính tốn nằm quy định tiêu chuẩn ngành QCVN 11:2015/BGTVT Hình 4.8: Quỹ đạo tâm quay vịng SMRM Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 70 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thực đề tài “Tính tốn Thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container” với hướng dẫn, bảo tận tình Thầy giáo TS.Phan Minh Đức, đến em hoàn thành nhiệm vụ đề tài Trong đồ án em trình bày số nội dung sau: - Giới thiệu đoàn xe kéo Sơ mi rơ móoc, tiêu chuẩn an tồn Sơ mi rơ móoc Việt Nam - Phân tích lựa chọn cụm tổng thành lắp Sơ mi rơ móoc - Tính tốn thiết kế khung tính bền cho khung chi tiết khác - Tính tốn ổn định cho đoàn xe Từ nội dung giúp em hiểu quy trình thiết kế chế tạo Sơ mi rơ móoc, giải tốn tính bền khung, biết kết cấu xe thiết kế, hiểu rõ cải tạo xe chuyên dùng Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 71 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet 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 Ô Tô” Hà Nội: NXB Giao Thông Vận Tải; 2006 [3] Nguyễn Hồng Việt “Thiết kế hệ thống tô” Đà Nẵng: ĐHBK-ĐHĐN; 2017 [4] Nguyễn Trọng Hiệp “Chi tiết Máy, Tập 1, Tập 2” NXB GD, 1999 [5] Nguyễn Văn Huyền “Sổ tay kỹ thuật khí” NXB XD; 2002 [6] Cục đăng kiểm Việt Nam “Quy phạm Cơng-ten-nơ QCVN 11: 2015 BGTVT” NXB GTVT [7] Vũ Đình Lai – Chủ biên Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi “Sức bền vật liệu” NXB GTVT; 2000 [8] http://www.Kamaz.ru [9] http://www.trailerpart.com Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Toản Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 72 ... 35 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet + Kết cấu kích thước chủ yếu : 200 140 13 R8 R3 4,9 8,1 58 Hình 3.6: Kết cấu dầm ngang 3.1.3 Thiết kế chế tạo dầm ngang phụ Để liên kết... TS Phan Minh Đức Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet + Container 20'DC: dài 6m, rộng 2,4m, cao 2,6m + Container 40' DC: dài 12m, rộng 2,4m, cao 2,6m + Container 40' HC: dài 12m,... 19 Tính tốn thiết kế Sơ mi rơ móoc chở Container 40 feet Đèn báo rẽ ≥ 350 ≤ 1500(2100) ≥ 600 (400 )