Đồ án tốt nghiệp thiết kế xe chở bồn trộn bê tông trên cơ sở sat xi HINO FM1JNUA

Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA LỜI NÓI ĐẦU .1 Chương THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG BỒN TRỘN BÊ TÔNG 10 LÊN XE CƠ SỞ 10 2.1 NHIỆM VỤ VÀ MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC THIẾT KẾ 10 2.2 TIẾN TRÌNH THIẾT KẾ 10 Chương TÍNH TỐN KIỂM TRA XE SAU KHI THIẾT KẾ 20 3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN TRỌNG LƯỢNG VÀ TỌA ĐỘ TRỌNG TÂM CỦA XE THIẾT KẾ 20 4.3 TỔNG THỂ XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG SAU KHI THIẾT KẾ 64 4.4 KẾT LUẬN 66 Chương VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG 67 5.1 VẬN HÀNH XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG 67 5.2 BẢO DƯỠNG XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG 68 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU KHAM KHẢO 71 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển to lớn tất ngành kinh tế giới nói chung, Việt Nam nói riêng Đi với nhu cầu cầu xây dựng tăng lên, yêu cầu đặt phải giới hóa sản xuất xây dựng Chính nhu cầu đặt cho việc vận chuyển bê tông nhanh, đảm bảo chất lượng, số lượng cấp thiết, để đáp ứng nhu cầu xe vận chuyển bê tơng đời Xe vận chuyển Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA bê tông đời không giảm sức lao động người mà tăng suất lao động, giảm chi phí đầu vào, tăng hiệu kinh tế Với đề tài “ Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA”, đề tài thực tế, phù hợp với điều kiện phát triển công nghiệp ôtô nước ta Xe tải HINO FM1JNUA loại phương tiện giao thơng vận tải phổ biến, xe có nhửng ưu điểm trội phù hợp với điều kiện đường xá nước ta Từ HINO FM1JNUA nhập ta tiến hành thiết kế để gắn lên bồn trộn bê tơng có tải trọng phù hợp thành xe bê tông dùng để vận chuyển bê tông đáp ứng cho nhu cầu cho ngành xây dựng nước Được hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo TS Nguyễn Văn Đơng, với cố gắng thân cách vận dụng kiến thức học tìm hiểu thêm thực tế em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên kiến thức cịn hạn chế, điều kiện tiếp xúc với thực tế nên làm đồ án chắn khơng tránh khỏi sai sót Em xin thầy bạn tận tình bảo thêm Đà Nẵng, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực Hồ Ngọc Huy Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Chương TỔNG QUAN VỀ XE CHỞ BỒN TRỘN BÊ TÔNG 1.1 CƠNG DỤNG, U CẦU, PHÂN LOẠI 1.1.1 Cơng dụng Xe bồn trộn vận chuyển bê tông (gọi tắt xe trộn bê tông) dùng để vận chuyển bê tơng từ nơi sản xuất đến cơng trình xây dựng với cự ly từ vài km đến vài chục km, nhằm giảm bớt số lượng trạm bê tông, đảm bảo vệ sinh môi trường nơi thi công Trong q trình vận chuyển, bồn chứa bê tơng phải quay để đảm bảo chất lượng bê tông Khi vận chuyển bê tông cự ly ngắn khoảng 500m đến 4km, ta đổ bê tông trộn vào bồn (70% - 80% dung tích bồn trộn) cho bồn quay với vận tốc nhỏ (3 - vòng/phút) để bảo đảm q trình vận chuyển bê tơng khơng bị phân tầng đông kết Khi cần vận chuyển bê tông xa từ 5km đến vài chục km, ta đổ hỗn hợp bê tông khô chưa trộn định lượng vào bồn trộn (60% - 70% dung tích bồn) Trong q trình di chuyển, thùng trộn tiến hành trộn vật liệu với nước (tốc độ quay bồn trộn 10 - 12 vòng/phút), tới nơi làm việc đổ bê tông dùng Như xe vừa làm nhiệm vụ trộn hỗn hợp bê tông, vừa vận chuyển Tổng thể xe bồn trộn bê tông hình – Hình - Tổng thể xe trộn bê tông [6] Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA 1.1.2 Yêu cầu - Phải thỏa mãn tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật bảo vệ mơi trường (TCN 2242000) - Bồn có kích thước hình dáng phù hợp để chứa trộn bê tông tương ứng với tải trọng cho phép xe Có thể điều chỉnh tốc độ quay bồn theo yêu cầu - Cho phép xả bê tông vệ sinh bồn dễ dàng - Dễ chế tạo, giá thành thấp - Dễ vận hành thao tác, chăm sóc bảo dưỡng 1.1.3 Phân loại Xe trộn bê tơng phân loại theo : - Tải trọng - Phương pháp dẫn động quay bồn : + Truyền động khí + Truyền động thủy lực 1.2 CẤU TẠO CỦA XE BỒN TRỘN BÊ TƠNG Hình dạng cấu tạo tổng thể xe bồn trộn bê tông thể hình – Xe bồn trộn bê tơng thực chất máy trộn có bồn trộn hình trám với dung tích bồn lớn từ 2…9m³ đặt sát xi xe Hình – Tổng thể xe bồn trộn bê tông 1- Ca bin; 2- Thùng đựng nước, 3- Bộ truyền động quay bồn; 4- Bồn trộn bê tông; 5- Vành tỳ bồn trộn; 6- Phễu cấp liệu; 7- Phễu xả liệu; 8- Con lăn đỡ bồn Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Bên bồn trộn thường đặt cánh trộn kiểu xoắn ốc Các cánh trộn có nhiệm vụ trộn hỗn hợp bê tơng có bồn để tránh tượng phân tầng Bồn o trộn đặt nghiêng góc 15-16 , quay tỳ lên điểm: Một ổ đỡ phía trước vành đai tỳ lên hai lăn phía sau Để làm vệ sinh bồn, người ta bố trí cửa thăm bên hơng bồn, cửa lắp với bồn qua bu lông đệm cao su làm kín Phần miệng bồn có bố trí phễu nạp liệu, cịn bên có phễu xả liệu Phễu xả liệu thay đổi góc nghiêng cho phù hợp với điều kiện làm việc 1.3 GIỚI THIỆU XE CƠ SỞ Hiện nay, thị trường có nhiều loại xe trộn bê tông nhập nguyên vào Việt Nam Chất lượng xe tốt, thuận lợi sử dụng giá thành lại cao Do vậy, nhiều doanh nghiệp nước lựa chọn phương pháp sản xuất lắp ráp xe trộn bê tông dựa việc sử dụng xe sat xi nhập nguyên thiết bị chuyên dùng Điều khơng làm giảm giá thành sản phẩm mà cịn tận dụng nguyên vật liệu, nhân công nước, đồng thời đáp ứng chất lượng sử dụng tương đương với xe nhập nguyên Trên thị trường có nhiều loại xe sat xi hãng Huyndai, DongFeng, Kamaz… đáp ứng yêu cầu kỹ thuật để thiết kế xe trộn bê tông Nhưng thiết kế này, em chọn xe sở sat xi xe HINO FM1JNUA hãng HINO công ty liên doanh HINO MOTORS VIỆT NAM lắp ráp - Khái quát chung xe sat xi sở HINO FM1JNUA: + Xe sat xi HINO FM1JNUA xe Nhật Bản sản xuất, có công thức bánh xe 6x4, cầu trước cầu dẫn hướng, cầu sau cầu chủ động Tỷ số truyền truyền lực i0 =5,857 + Kích thước bao DxRxC= 8480x2470x2715 [mm] + Trên xe lắp động HINO J08C-TG loại động thì, xy lanh bố trí thẳng hàng Momen xoắn cực đại 745 N.m/1500 v/p, công suất cực đại 260 PS/2900 vịng/phút + Ly hợp đĩa ma sát khơ, lị xo trụ bố trí xung quanh, dẫn động thủy lực trợ lực khí nén + Hộp số khí có số tiến, số lùi Dẫn động khí kết hợp khí nén + Hệ thống treo: Treo trước treo phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn ống thủy lực kiểu ống lồng tác dụng chiều Treo sau treo cân với phần tử hướng giằng nhíp Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA + Hệ thống phanh: Phanh kiểu tang trống tác động lên bánh xe trục, dẫn động thủy lưc – khí nén Phanh tay kiểu tang trống tác động lên trục đăng, dẫn động khí + Hệ thống lái bố trí thuận, cấu lái kiểu trục vít - ecu, bi tuần hồn Dẫn động khí có trợ lực thủy lực Góc nghiêng ngồi bánh trước 0±30’ Góc nghiêng dọc/ngang trụ quay lái: 00±30’ Bảng - Các đặc tính kỹ thuật sat xi HINO FM1JNUA STT 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5.1 Thông tin chung Loại phương tiện Nhãn hiệu, số loại phương tiện Công thức bánh xe Thông số kích thước Kích thước bao: Dài x Rộng x Cao (mm) Chiều dài sở (mm) Vệt bánh xe trước/sau (mm) Vệt bánh xe sau phía ngồi (mm) Khoảng sáng gầm xe (mm) Góc trước/ sau ( độ) Thông số trọng lượng Trọng lượng thân (kG) - 5.2 5.3 5.4 6.1 Cầu trước Ô tơ sở Ơ tơ sát xi HINO FM1JNUA 6x4 8480x2470x2715 4780 1915/1855 2109 265 30/21 6655 2855 - Cầu sau Trọng tải bao gồm nước Số người chở cho phép kể người lái Trọng lượng toàn cho phép (kG) 24000 - Cầu trước 6000 - Cầu sau 18000 Thơng tin tính chuyển động Tốc độ cực đại xe (Km/h) 3800 03 94 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA 6.2 6.3 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 Độ dốc lớn xe vượt 40 (%) Bán kính quay vịng theo vết 9,1 bánh xe trước phía ngồi (m) Động Tên nhà sản xuất kiểu loại HINO J08C-TG Loại nhiên liệu, số kỳ, số Diesel thì, xilanh thẳng hàng, làm xylanh, phương thức làm mát mát nước, phun nhiên liệu trực tiếp Dung tích xylanh (cm ) 7961 Tỷ số nén 18:1 Đường kính xylanh x hành trình 114 x 130 piston [mm] Công suất cực đại [ps/rpm] 260/2900 rpm Mo men xoắn lớn [Nm] 745/1500 rpm Tốc độ khơng tải nhỏ 550 (vịng/phút) Vị trí bố trị động khung Phía trước, cabin xe Hộp số - Cơ khí, số tiến, số lùi - Tỷ số truyền: + Số I: 12,637 + Số II: 8,806 + Số III: 6,550 + Số IV: 4,768 + Số V: 3,548 + Số VI: 2,481; + Số VII: 1,845 + Số VIII: 1,343 + Số IX: + Số lùi: 13,210 10 11 Các đăng Cầu chủ động Lốp trục - Dẫn động khí kết hợp khí nén Truyền động đăng kép Cầu sau Tỷ số truyền: 5,857 - Lốp trước: lốp đơn, cỡ lốp: 10.00-207 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA 16PR áp suất 6,75 (kG/cm2) - Lốp sau: Lốp kép; cỡ lốp: 10.00-20-16PR áp suất lốp 6,75 (kG/cm2) 12 Hệ thống điện 12.1 Điện áp định mức (V) 24 12.2 Ắc quy (12V-65Ah)x2 12.3 Máy phát (V/A) 24/50 12.4 Khởi động (V) 24 Kích thước sát xi HINO FM1JNUA biểu diễn hình – Thiết kế xe chở bồn trộn bê tơng sở sat xi HINO FM1JNUA Hình – Kích thước sát xi HINO FM1JNUA Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Chương THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG BỒN TRỘN BÊ TƠNG LÊN XE CƠ SỞ 2.1 NHIỆM VỤ VÀ MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC THIẾT KẾ 2.1.1 Nhiệm vụ thiết kế - Bố trí hợp lý cụm, chi tiết - Tính tốn lắp đặt cụm, hệ thống - Tính tốn trọng lượng, phân bố trọng lượng cụm, chi tiết, cấu - Tính tốn ổn định xe - Xác định bán kính quay vịng - Xây dựng đặc tính ngồi, nhân tố động lực học, lực kéo, khả tăng tốc, gia tốc xe… - Tính tốn bền cho mối ghép, liên kết, khung… - Kiểm nghiệm lại hệ thống xe như: treo, phanh, lái… - Xây dựng vẽ kỹ thuật để kiểm định sản xuất… 2.1.2 Mục đích thiết kế - Đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng - Đảm bảo xe thiết kế chuyển động ổn định đường bộ, phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước quy định 2.2 TIẾN TRÌNH THIẾT KẾ 2.2.1 Chọn bồn trộn bê tông xe thiết kế 2.2.1.1 Tính thể tích sử dụng bồn trộn bê tơng Ta có sat xi HINO FM1JNUA có tổng trọng lượng đầy tải 24000 [kG], trọng lượng thân xe 6665 [kG] Vì xe thiết kế dùng để chở bê tông nên phải lắp thêm chi tiết : bồn trộn, khung đỡ, bồn nước, rào chắn, chi tiết phụ, hệ thống thủy lực, hệ thống máng cấp liệu… có trọng lượng khoảng 3680 [kG] Vì ta tính trọng lượng bê tơng sơ sau: Gbê tông = Gđầy tải - Gsát xi - Gchi tiết - Gngười + hành lý (2.1) Trong đó: Gđầy tải – Trọng lượng sát xi đầy tải, Gđầy tải = 24000 [kG] Gsát xi – Trọng lượng thân sát xi, Gsát xi = 6665 [kG] Gngười + hành lý – Trọng lượng người hành lý, Gngười + hành lý = 195 [kG] Gchi tiết – Trọng lượng chi tiết bồn trộn, khung đỡ, bồn nước, rào chắn, chi tiết phụ, hệ thống thủy lực, hệ thống máng cấp liệu , Gchi tiết = 3680 [kG] Suy Gbê tông = 24000 - 6665 - 3680 - 195 = 13460 [kG] 10 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA λv 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 ih7,δh7 ih8,δh8 ih9,δh9 V7 f7 D7 J7 V8 f8 D8 J8 V9 f9 1.658 3.315 4.973 6.631 8.288 9.946 11.604 13.261 14.919 16.577 0.018033 0.018132 0.018297 0.018528 0.018824 0.019187 0.019616 0.020110 0.020671 0.021297 0.046 0.048 0.050 0.051 0.052 0.051 0.050 0.048 0.046 0.042 0.234 0.256 0.270 0.277 0.278 0.271 0.258 0.238 0.210 0.176 1.833 3.666 5.499 7.332 9.165 10.998 12.831 14.664 16.496 18.329 0.018040 0.018161 0.018363 0.018645 0.019008 0.019451 0.019975 0.020580 0.021266 0.022032 0.041 0.044 0.045 0.046 0.047 0.046 0.045 0.043 0.041 0.037 0.201 0.220 0.232 0.238 0.237 0.230 0.215 0.194 0.167 0.133 2.462 4.923 7.385 9.847 12.308 14.770 17.231 19.693 22.155 24.616 0.018073 0.018291 0.018654 0.019163 0.019818 0.020618 0.021563 0.022654 0.023890 0.025272 D9 J9 0.031 0.113 0.032 0.126 0.034 0.133 0.034 0.133 0.034 0.127 0.033 0.114 0.032 0.095 0.030 0.070 0.028 0.038 0.025 0.00000 57 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA J4 J3 J2 J5 J1 J6 J7 J8 J9 24,616 Hình – 12 Đồ thị gia tốc xe thiết kế 3.3.6 Kiểm tra khả vượt dốc theo điều kiện bám Theo điều kiện bám ô tô lên dốc có phương trình cân lực sau: mφ.Zφ.φ ≥ Pkmax ≥ G0 Ψ (3.36) Trong đó: mφ – Hệ số sử dụng trọng lượng bám, mφ = 1,2 Zφ = G02 – Trọng lượng toàn phân bố lên cầu sau, G02 = 17696 kG φ – Hệ số bám, φ = 0,7 Pkmax – Lực kéo tiếp tuyến lớn bánh xe chủ động G0 – Trọng lượng tồn tơ thiết kế, G0 = 23690 kG Ψ – Hệ số cản tổng cộng đường, Ψ = f +i Từ phương trình ta suy : imax ≤ mϕ Zϕ ϕ G0 −f = 1, 2.17696.0, − 0, 018 = 0, 609 23690 Suy imax ≤ 60,9% Ta có kết tính tốn động lực học bảng – 11 58 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Bảng – 11 Kết tính tốn động lực học BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC Thông số Đơn vị Giá trị Quy định Nhân tố động lực học lớn Dmax 0,444 Nhân tố động lực học nhỏ Dmin 0,025 ≥ 60 Vận tốc Vmax tính tốn Km/h 88,62 ≥ 20 Khả vượt dốc lớn imax (đầy tải) % 42,6 Khả vượt dốc lớn theo điều kiện bám % 60,9 Gia tốc lớn m/s2 0,67 Kết luận: Các kết tính tốn cho thấy đặc tính động lực học ô tô thỏa mãn quy định tiêu chuẩn hành Chương TÍNH TỐN KIỂM TRA BỀN CÁC CHI TIẾT LẮP GHÉP CỦA XE SAU KHI THIẾT KẾ Mối ghép chịu lực lớn trường hợp ô tô chở đầy tải phanh với gia tốc phanh lớn nhất, quay vịng với bán kính quay vòng nhỏ Lực phá hỏng 59 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA mối ghép lực quán tính trọng lượng bồn trộn, trọng lượng nước khối lượng bê tông chở bồn sinh phanh quay vịng 4.1 KIỂM TRA BỀN BU LƠNG LẮP GHÉP KHI Ô TÔ PHANH ĐỘT NGỘT Khi phanh đột ngột tồn trọng lượng phần phía dầm dọc khung đỡ bồn trộn bị trượt dọc lực qn tính Pj phanh Ta có sơ đồ đặt lực để chống bồn trộn trượt dọc thể hình – Hình – Sơ đồ lực để chống bồn trượt dọc 1- Khung đỡ bồn trộn, 2- Bu lông chống trượt dọc M20, 3- Tai chống xô, 4- khung sat xi Điều kiện đảm bảo khơng có xê dịch khung đỡ khung xe là: Pms > Pj (4.1) Trong đó: Pj – Lực quán tính trọng lượng bồn trộn bê tông sinh phanh Theo tài liệu [5], phương trình cân lực kéo phanh xe sau: Pj = PP + Pf + Pω + Pn + Pi (4.2) Trong : Pj – Lực quán tính sinh phanh xe PP – Lực phanh sinh bánh xe Pf – Lực cản lăn Pω – Lực cản khơng khí Pn – Lực để thắng cho tiêu hao ma sát khí 60 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Pi – Lực cản lên dốc Khi phanh đường ngang Pi = Thực nghiệm chứng tỏ lực P f, Pω, Pn cản lại chuyển động xe có giá trị nhỏ so với lực phanh Vì tính tốn ta bỏ qua lực Vậy phương trình cân lực trở thành Pj = PP (4.3) Lực phanh lớn PPmax xác định theo điều kiện bám bánh xe bị phanh hoàn toàn đồng thời theo biểu thức: PPmax = φ.G (4.4) Ta lại có lực qn tính xác định theo biểu thức tài liệu [5] là: G Pj = δ i j g δi (4.5) G jmax = ϕ G g jmax= ϕ.g δi (4.6) Trong đó: jPmax – Gia tốc chậm dần lớn phanh φ – Hệ số bám lốp với mặt đường φmax = 0,75 ÷ 0,8 Chọn φmax = 0,75 δi – Hệ số tính đến ảnh hưởng trọng khối quay ôtô Lấy δi = Thay vào cơng thức (4.7) ta tính được: jmax= 0,8.9,81 = 7,3575 [m/s2] Lực quán tính tác dụng phanh ô tô đột ngột Pj Pj = GBT jmax g (4.7) Trong đó: GBT – Trọng lượng lắp lên khung sat xi: Trọng lượng cụm bồn trộn bê tông, trọng lượng nước, trọng lượng bê tông GBT = Gbt + Gn + Q = 2960 + 600 + 13200 = 16760 [kG] Với Gbt – Trọng lượng cụm bồn trộn bê tông đồng nhập Gn – Trọng lượng nước Q – Trọng lượng bê tông chở jmax – Gia tốc chậm dần lớn phanh ô tô đột ngột, j = 7,848 [m/s2] 61 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA g – Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2] Suy Pj = 16760.7,3575 = 12570 [kG] 9,81 Pms – Lực ma sát sinh lực kẹp chặt bu lông với đệm dầm dọc bồn trộn Pms = f.(Pe + GBT) (4.8) Trong đó: Pe – Lực xiết tất bu lông tai chống xô tạo ra, ta có lực ép tiêu chuẩn bu lông M20x1,5 tai chống xô pe = 2200 [kG] Suy Pe = 2200.8 = 17600 [kG] f – Hệ số ma sát đệm cao su dầm dọc khung đỡ Chọn f = 0,4 GBT – Trọng lượng lắp lên phía sát xi sở, GBT = 16760 [kG] Suy Fms = 0,4.(17600 + 16760) = 13744 [kG] Vì Fms =13744 [kG] > Pj = 12570 [kG] Do bu lơng lắp ghép dầm dọc khung đỡ khung sat xi hoạt động ổn định phanh ô tô đột ngột 4.2 KIỂM TRA BỀN BU LÔNG LẮP GHÉP KHI Ô TƠ QUAY VỊNG Khi tơ chạy đường cong có bán kính R phát sinh lực quán tính ly tâm, lực quán tính ly tâm có xu hướng làm lật xe theo hướng xa tâm quay, xe có xu hướng lật quanh bánh ngồi Để xét liên kết bu lông quang treo ta xét phần khối lượng phía khung xe ( thành phần mà khối lượng chúng sinh lực ly tâm tác dụng lên bu lông quang xe quay vịng ) Ta tính tốn cho trường hợp tơ đầy tải quay vịng ổn định đường vịng với góc nghiêng ngang đường Ta thấy xe quay vòng ổn định đường vịng bồn trộn bê tơng có khả bị trượt ngang tác dụng lực quán tính ly tâm Ta có sơ đồ đặt lực để chống bồn trộn trượt ngang thể hình – 62 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tơng sở sat xi HINO FM1JNUA Hình – Sơ đồ lực để chống bồn trượt ngang 1- Khung đỡ bồn trộn, 2- Bu lông quang M20, 3- Khung sat xi Lực quán tính ly tâm theo phương ngang : Plt = GBT Vgh2 RG g (4.9) Trong đó: GBT – Trọng lượng lắp lên khung sát xi, GBT = 16760 [kG] g – Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2] Vgh – Vận tốc giới hạn tơ quay vịng với bán kính quay vịng RGmin Vgh = 7,468 [m/s2] RGmin – Bán kính quay vịng nhỏ tơ RGmin = 9,1 [m] 16760.7, 4682 = 10470, 61 [kG] Suy Pqt = 9,1.9,81 Để thùng không bị trượt ngang tơ quay vịng đường thì: Pms ≥ Plt Trong đó: Pms – Lực ma sát sinh lực kẹp chặt bu lông quang với đệm cao su dầm dọc khung đỡ bồn trộn Pms = f.(Pe + GBT) 63 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Trong đó: Pe – Lực xiết tất bu lơng quang tạo ra, ta có lực ép tiêu chuẩn bu lông quang M20x1,5 pe = 1800 [kG] Suy Pe = 1800.16 = 28800 [kG] f – Hệ số ma sát đệm gỗ dầm dọc khung đỡ bồn trộn Chọn f = 0,4 GBT – Trọng lượng lắp lên phía sát xi sở, GBT = 16760 [kG] Suy Fms = 0,4.(28800 + 16760) = 18224 [kG] Plt – Lực qn tính ly tâm theo phương ngang tơ quay vịng Plt = 10470,61 [kG] Vì Pms = 18224 [kG] > Pj = 10470,61 [kG] Như tơ quay vịng ổn định lực qn tính ly tâm theo phương ngang P lt nhỏ lực ma sát Pms sinh lực kẹp chặt bu lông quang với đệm cao su dầm dọc khung đỡ bồn trộn nên bu lông quang đủ bền trường hợp Các vị trí khác khơng thuộc dạng chịu lực nguy hiểm nên không xét đến trình tính tốn Các kích thước thiết kế cân đối phù hợp kết cấu đạt tiêu chuẩn khác tính thẩm mỹ tính cơng nghệ kết cấu - Nhận xét hệ thống tổng thành: + Do trọng lượng phân bố lên cầu xe trọng lượng tồn xe khơng vượt q giới hạn cho phép xe sở, mặt khác ta khơng thay đổi chiều dài sở q trình thiết kế, vậy, ta khơng cần phải tính tốn lại hệ thống cụm như: hệ thống treo, hệ thống phanh, hệ thống lái, khả chịu tải cầu khung xe bán kính quay vịng xe + Cụm bồn trộn bê tông TATA – 6M hệ thống thủy lực nhập đồng với nên không cần kiểm tra bền bồn trộn bê tông khả làm việc hệ thống thủy lực 4.3 TỔNG THỂ XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG SAU KHI THIẾT KẾ Sau thiết kế kiểm tra ta có xe thiết kế hồn chỉnh hình – có bảng – thơng số kỹ thuật sau: 64 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Hình – Tổng thể xe bồn trộn bê tông sau thiết kế Bảng – Bảng thông số kỹ thuật xe bồn trộn bê tông sau thiết kế Stt 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5.1 Thông tin chung Loại phương tiện Nhãn hiệu, số loại phương tiện Công thức bánh xe Thông số kích thước Kích thước bao: Dài x Rộng x Cao (mm) Chiều dài sở (mm) Vệt bánh xe trước/sau (mm) Vệt bánh xe sau phía ngồi (mm) Khoảng sáng gầm xe(mm) Góc trước/ sau ( độ) Thông số trọng lượng Trọng lượng thân (kG) - 5.2 5.3 5.4 Cầu trước - Cầu sau Trọng tải bao gồm nước Số người chở cho phép kể người lái Trọng lượng toàn thiết kế (kG) - cầu trước Ơ tơ thiết kế Ơ tô trộn bê tông HINO FM1JNUA 6x4 8430x2500x3620 4780 1915/1855 2109 265 30/30 9695 3402,8 6292,2 13800 (13200+600) 03 23690 5994 65 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA 5.5 - Cầu sau Trọng lượng toàn cho phép(kG) - 6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 Cầu trước 17696 24000 6000 - Cầu sau 18000 Thơng tin tính chuyển động Tốc độ cực đại xe (Km/h) 88,16 Độ dốc lớn xe vượt (%) 42,6 Bán kính quay vòng nhỏ (m) 9,1 Động Tên nhà sản xuất kiểu loại HINO J08C-TG Loại nhiên liệu, số kỳ, số xylanh, phương Diesel thì, xilanh thẳng thức làm mát hàng, làm mát nước, phun nhiên liệu trực tiếp Dung tích xylanh (cm3) 7961 Tỷ số nén 18:1 Đường kính xylanh x hành trình 114 x 130 Cơng suất lớn (Ps/(vịng/phút)) 260 /2900 Mo men xoắn lớn (Nm/số vòng quay ( vòng/phút)) 745/1500 Tốc độ khơng tải nhỏ (vịng/phút) 550 4.4 KẾT LUẬN Căn vào kết tính tốn trên, thiết kế ô tô trộn bê tông HINO FM1JNUA - Đáp ứng yêu cầu khách hàng ( chở m3 bê tông) - Đáp ứng yêu cầu tính kỹ thuật, thỏa mãn tiêu chuẩn 22 TCN 307-06 tiêu chuẩn khác - Đảm bảo chuyển động ổn định an toàn loại đường thuộc hệ thống giao thơng đường Việt Nam Vì vậy, xe thiết kế hồn tồn có khả đưa vào sản xuất lắp ráp sử dụng thị trường Việt Nam, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng thị trường 66 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Chương VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG 5.1 VẬN HÀNH XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG 5.1.1 Vận hành xe sở Trước lái xe đường phải tiến hành bước sau: + Kiểm tra xe có an tồn lưu thơng (đèn, phanh,lốp…) + Kiểm tra thiết bị liên quan, phụ kiện xe phải chèn chống kỹ để đảm bảo không bị rơi xuống đường xe di chuyển + Máng xả liệu phải vị trí + Kiểm tra thùng dầu, thùng nước khơng bị rị rỉ phải đậy kín + Tắt ngắt cơng suất bơm (tắt hệ thống bơm) 5.1.2 Vận hành xe bồn trộn đến nơi thi công Trước vận hành xe bồn trộn bê tông phải kiểm tra tổng thể thiết bị liên quan có bị hư hỏng khơng Khi vân hành phải đảm bảo an toàn cho tất người có mặt phạm vi hoạt động xe Do vậy, phải đảm bảo chức xe hoạt động an toàn 67 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA 5.2 BẢO DƯỠNG XE BỒN TRỘN BÊ TÔNG 5.2.1 Kiểm tra trước vận hành Trước bắt đầu làm việc, cần kiểm tra điểm sau: + Kiểm tra mức dầu hộp số + Đặt cần vận hành vị trí chuẩn bị điều chỉnh bơm vị trí số khơng + Đổ nước vào bình nước đóng máy bơm nước + Bơm mỡ tất điểm cần bôi trơn theo kế hoạch bơi trơn + Vận hành trộn kiểm tra chức 5.2.2 Kiểm tra sau vận hành - Trước dừng động cơ, đảm bảo cần điều khiển bơm dầu vị trí số khơng.Đặc biệt cẩn thận thời tiết lạnh - Vệ sinh bên thùng trộn bên thùng trộn, đặc biệt vào mùa hè, việc phải tiến hành sau công việc kết thúc - Tra mỡ vào chi tiết bơi trơn, theo hướng dẫn trình bày phần kế hoạch bảo trì 5.2.3 Kiểm tra định kì Phải đảm bảo việc kiểm tra định kỳ chỉnh, có khiếm khuyết nhỏ phát hiện, cần phải chỉnh sửa - Kiểm tra thay ống dẫn dầu áp suất cao + Ống cao su dẫn áp suất cao loại ống có chất lượng cao, bền, có khả chống phồng dộp Tuy nhiên, sau thời gian dài sử dụng, chất lượng xuống cấp dễ bị hư hỏng Sau 2-3 năm xe hoạt động, ống cần phải thay ống - Số giảm tốc hệ thống thủy lực + Kiểm tra mức dầu: Trước đưa xe vào hoạt động, cần phải kiểm tra đủ mức dầu hộp số giảm tốc hệ thống thủy lực Để kiểm tra mức dầu, máy trộn phải nằm ngang, cân Mức dầu phải lên đến mức tối đa vạch báo thước thăm dầu (cũng chi tiết mở lọc dầu) Nếu mức dầu thấp, bổ sung lên đến mức đầy “MAX” vạch báo thước thăm dầu + Kế hoạch thay dầu Thay lần sau 500 hoạt động 68 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Thay lần thứ hai sau 2000 giời hoạt động Ngay số hoạt động bảng bôi trơn chưa tới, dầu cần phải thay sau năm - Thay lọc dầu: Lọc dầu cần phải thay lần đầu sau 50 hoạt động Phải thay lọc dầu thay dầu hộp số giảm tốc hệ thống thủy lực (Thay sớm dầu bẩn) Ngay số hoạt động bảng bôi trơn chưa tới, lọc dầu cần phải thay sau năm hoạt động 5.2.4 Vệ sinh tản nhiệt làm mát Tản nhiệt làm mát hộp số giảm tốc bị bẩn làm giảm khả làm mát Khi vệ sinh bụi bẩn tản nhiệt làm mát, cần phải dùng vòi áp suất cao thổi vệ sinh Tuy nhiên, tản nhiệt bẩn, sử dụng dầu diesel để rửa vệ sinh 5.2.5 Trục trặc phương pháp xử lý Trục trặc Xử lý Kiểm tra hệ thống kết nối liên kết Thùng trộn không quay chế độ truyền lực cần thiết, điều chỉnh cần điều khiển chế độ bơm thủy lực trộn xả bê tông chuyển động tay lọc thủy lực bẩn, thay lõi lọc Mất thời gian dài trước đạt tốc Lõi lọc bẩn thay độ thùng trộn đặt trước Hệ thống hoạt động khơng ổn định, Hệ Vận hành van an tồn thống thủy lực có tiếng rít Thùng trộn quay theo chiều Kiểm tra kết nối liên kết truyền lực cần thiết, điều chỉnh cần điều khiển chế độ bơm thủy lực chuyển động tay Dầu thủy lực vượt 800C Kiểm tra lượng dầu, đổ đầy cần thiết, vệ sinh quạt làm mát hộp giảm tốc 69 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Bọt dầu thủy lực rò rỉ thơng Kiểm tra rị rỉ dầu điểm nối ống, khí Nếu cần thiết xiết chặt lại điều chỉnh mức dầu Con lăn quay không Căn chỉnh lại đế lăn KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tiến hành làm đồ án tốt nghiệp, hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Văn Đông, với thầy cô khoa Cơ Khí Giao Thơng với nỗ lực thân giúp đỡ nhiệt tình bạn lớp, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp theo thời gian quy định Nội dung đồ án giải vấn đề bản: - Chọn xe sở, thiết bị chuyên dùng ,tiến hành lắp đặt bố trí cụm, thiết bị xe… - Tính tốn kiểm tra thông số xe theo tiêu chuẩn - Kết luận tính khả thi thiết kế Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, em nắm vững, hiểu rõ kiến thức học, thấy mặt thiếu, khiếm khuyết cần phải học hỏi khắc phục Và quan trọng hơn, em hiểu rõ yêu cầu thực tế đặt kỹ sư ngành Cơ Khí Động Lực Do thời gian trình độ có hạn nên đồ án tốt nghiệp em khơng tránh khỏi có thiếu xót Rất mong bảo thêm thầy Một lần xin cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Đông thầy khác môn giúp em thời gian làm đồ án tốt nghiệp thời gian học tập trường Em xin chân thành cảm ơn 70 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA TÀI LIỆU KHAM KHẢO [1] TS Trần Quang Quý, TS Nguyễn Văn Vịnh, TS Nguyễn Bính “Máy thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng” NXB Giao Thơng Vận Tải – 2001 [2] Bộ Mơn Ơ Tơ “Bài giảng kỹ thuật ô tô chuyên dùng”.NXB Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh [3] Phan Kỳ Phùng, Thái Hoàng Phong “Sức bền vật liệu” Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật; 2005 [4] PGS TS Nguyễn Văn Yến “Giáo trình Chi Tiết Máy” NXB Giao Thơng Vận Tải; 2005 [5] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng “Lý thuyết ô tô máy kéo” NXB Khoa học Kỹ thuật, 1998 [6] http://www.samco.com.vn Tháng 4-2014 71 ... xi HINO FM1JNUA biểu diễn hình – Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Hình – Kích thước sát xi HINO FM1JNUA Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Chương THIẾT... quay bồn; 4- Bồn trộn bê tông; 5- Vành tỳ bồn trộn; 6- Phễu cấp liệu; 7- Phễu xả liệu; 8- Con lăn đỡ bồn Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Bên bồn trộn thường đặt cánh trộn. .. sơ đồ bố trí chung bồn trộn bê tơng lên xe sở thể hình – Hình – Sơ đồ bố trí xe thiết kế 19 Thiết kế xe chở bồn trộn bê tông sở sat xi HINO FM1JNUA Chương TÍNH TỐN KIỂM TRA XE SAU KHI THIẾT KẾ