Khóa luận cơ điện và công trình, xác định khả năng làm việc của xe ô tô tải thaco khi vận chuyển hàng hóa tại khu vực huyện quốc oai hà nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG TRÌNH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA XE Ô TÔ TẢI THACO KHI VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA TẠI KHU VỰC HUYỆN QUỐC OAI – HÀ NỘI NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ MÃ NGÀNH: 7510203 Giảng viên hướng dẫn : Lê Văn Thái Sinh viên thực : Nguyễn Hoàng Minh Đức MSV : 1551080727 Lớp : K61_KOTO Khoá học : 2016 – 2020 Hà Nội, 2020 MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sản xuất sử dụng ô tô tải vận chuyển hàng hóa nước 1.1.1 Lịch sử tình hình sản xuất ô tô tải nước 1.1.2 Cơ sở hạ tầng tình hình giao thông tại huyện Quốc Oai 1.1.3 Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến khả làm việc ô tô 1.1.4 Mục tiêu đề tài 10 1.1.5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 10 1.1.6 Phương pháp nghiên cứu 12 CHƯƠNG 13 KHẢ NĂNG KÉO, BÁM CỦA Ô TÔ THACO OLLIN 350 KHI VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA 13 2.1 Cân lực kéo, bám ô tô vận chuyển hàng hóa đường dốc dọc 13 2.1.1 Xây dựng mơ hình tính tốn 13 2.1.2 Phương trình cân lực kéo 14 2.1.3 Xác định lực cản chuyển động tơ vận chuyển hàng hóa 16 2.1.4 Xác định đồ thị quan hệ giữa lực kéo với tốc độ xe ở số truyền khác 21 2.1.5: Lực bám ô tô vận chuyển 23 2.1.6 Điều kiện cần đủ cho ô tô chuyển động đường 27 2.2 Khả kéo, bám xe ô tô Thaco Ollin 350 vận chuyển hàng hóa 27 2.2.1 Xác định tay số phạm vi tốc độ chuyển động theo khả kéo, bám loại đường khác 27 2.2.2 Xác định tải trọng chuyến cho phép vận chuyển theo khả kéo bám độ dốc khác 32 CHƯƠNG 35 i KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ THACO OLLIN 350 KHI VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA 35 3.1 Khả ổn định dọc ô tô vận chuyển hàng hóa 35 3.1.1 Sơ đờ tính tốn ổn định dọc xe tơ vận chuyển hàng hóa 35 3.1.2 Khả ổn định dọc tĩnh theo điều kiện chống lật 36 3.1.3 Khả ổn định dọc tĩnh theo điều kiện bám bánh chủ động ở loại đường khác 36 3.1.4 Khả ổn định hướng chuyển động (ổn định lái) 37 3.2 Khả ổn định ngang tơ vận chuyển hàng hóa 39 3.2.1 Sơ đờ tính tốn ổn định ngang xe tơ vận chuyển hàng hóa 39 3.2.2 Khả ổn định ngang theo điều kiện chống trượt 40 3.2.3 Khả ổn định ngang theo điều kiện chống lật 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 Kết luận 46 Kiến nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thị trường ô tô Việt Nam năm 2019 Bảng 1.2: Các loại đường tại huyện Quốc Oai Bảng 1.3 - Thông số kỹ thuật ô tô Thaco Ollin 350 11 Bảng 2.1 - Giá trị vmax(km/h) theo tay số 22 Bảng 2.2 - Hệ số bám loại đường 24 Bảng 2.3: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường nhựa, bê tông ở độ dốc 5° 33 Bảng 2.4: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất ở độ dốc 5° 33 Bảng 2.5: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường nhựa, bê tông ở độ dốc 10° 33 Bảng 2.6: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất ở độ dốc 10° 34 Bảng 2.7: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường nhựa, bê tông ở độ dốc 15° 34 Bảng 2.8: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất ở độ dớc 15° 34 Bảng 3.1: Góc giới hạn quay vịng ở độ dớc khác theo điều kiện trượt 41 Bảng 3.2 - Góc giới hạn quay vịng ở độ dớc khác theo điều kiện chống lật 45 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1- Ơ tơ chỗ ngồi đầu tiên Việt Nam sản xuất Hình 1.2 – Đường giao thông phổ biến huyện Quốc Oai Hình 1.3: Bản đồ giao thông huyện Quốc Oai Hình 1.4- Xe tải Thaco Ollin 350 3,5 10 Hình 2.1 - Sơ đờ lực tác dụng lên ô tô chuyển động lên dớc 13 Hình 2.2 - Sơ đờ hệ thống truyền lực ô tô 15 Hình 2.3 - Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động 15 Hình 2.4- Sơ đờ xác định diện tích cản diện tơ 20 Hình 2.5- Lực kéo tiếp tuyến phụ thuộc vào tốc độ truyền động xe ở số truyền khác 23 Hình 2.6 - Đồ thị cân lực kéo, bám ô tô ở đường có độ dớc 50 28 Hình 2.7 - Đồ thị cân lực kéo, bám ô tô ở đường có độ dốc 100 29 Hình 2.8 - Đờ thị cân lực kéo, bám tơ ở đường có độ dớc 150 31 Hình 3.1 - Sơ đờ tính tốn ổn định dọc tơ chở hàng hóa 35 Hình 3.2 - Sơ đờ lực mômen tác dụng lên bánh xe chuyển động đường nghiêng ngang 39 Hình 3.3 – Sơ đờ tính tốn ổn định ngang theo điều kiện chớng lật 42 iv CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sản xuất sử dụng tơ tải vận chuyển hàng hóa nước 1.1.1 Lịch sử tình hình sản xuất ô tô tải nước 1.1.1.1 Lịch sử phát triển 60 năm trước, dòng xe phiên Việt lắp ráp ở miền Bắc Việt Nam Chiếc xe bốn chỗ hiệu Chiến Thắng lăn bánh vào tháng 121958 Xe kỹ sư, công nhân Việt Nam ở Nhà máy Chiến Thắng (phía Bắc) phát triển từ mẫu xe Fregate chạy xăng Pháp tinh thần nội địa hóa tới đa Hình 1.1- Ơ tơ chỗ ngồi Việt Nam sản xuất Chiếc La Dalat giá rẻ người Việt lắp ráp theo tiêu chuẩn Hãng Citroen (Pháp) xuất hiện thị trường miền Nam từ năm 1970 La Dalat có đến dòng xe, trung bình năm bán 1.000 từ năm 1970 đến 1975, tỉ lệ nội địa hóa tăng từ 25% đến 40% vào năm 1975 Ngay từ năm 1991, hai doanh nghiệp ơtơ có vớn đầu tư nước thành lập xí nghiệp liên doanh ơtơ Hịa Bình Cơng ty liên doanh Mekong Auto, Việt Nam lúc bị Mỹ cấm vận Vào tháng 8-1995, ông lớn ngành ôtô giới đăng ký vào Việt Nam nhận giấy phép đầu tư thành lập liên doanh ôtô tại Việt Nam ngày Toyota, Ford Chysler Ngành ôtô VN chứng kiến có mặt khoảng 16 doanh nghiệp ơtơ có vớn đầu tư nước ngồi, có nhiều tên tuổi Toyota, Ford, Honda, Mitsubishi, Mercedes-Benz Năm 2004, hai doanh nghiệp Việt Nam Công ty cổ phần ôtô Trường Hải (Thaco) Công ty cổ phần ôtô Xuân Kiên (Vinaxuki) Thủ tướng cho phép sản xuất, lắp ráp ôtô loại Thaco đầu tư lớn với tổ hợp ôtô tại Chu Lai, Quảng Nam chọn cách hợp tác với thương hiệu quốc tế chưa có sở sản xuất tại Việt Nam khu vực ASEAN để sản xuất xe du lịch Triết lý cơng ty là: phải có thị trường tiêu thụ, sau quay lại đầu tư sản xuất từ chi tiết đơn giản đến phức tạp, bước thâm nhập chuỗi sản xuất thương hiệu quốc tế Đến nay, Thaco phát triển tốt, có thời điểm thị phần hãng vượt Toyota Năm 2017 : Nhà máy VinFast chính thức khởi công Sự kiện đầu tiên đánh dấu tâm gia nhập ngành cơng nghiệp ơtơ tập đồn VinGroup Nhà máy sản xuất ôtô VinFast tại Thành phố Hải Phịng sở hữu diện tích 335 ha, có tới phân xưởng chính làm những công việc như: ép, thân xe, phủ sơn, nơi sản xuất động thực hiện lắp ráp 2019: Các mẫu ô tô Vinfast chính thức lăn bánh đường Việt Nam 1.1.1.2 Tình hình sản xuất ô tô tải nước Ngày nay, dù ngành cơng nghiệp tơ cịn tương đối nhỏ ở Việt Nam, thì theo Tổ chức nhà sản xuất xe giới quốc tế (International Organization of Motor Vehicle Manufacturers), ngành công nghiệp sản xuất xe ô tô ở Việt Nam hiện phát triển nhanh ở Đông Nam Á Ở Việt Nam, quy trình sản xuất xe thường hoạt động này… Ơ tơ thiết kế ở nước ngồi sau phận xe sản xuất ở nước khác Sau phận vận chuyển Việt Nam lắp ráp Tính đến năm 2018, 85% tổng doanh số bán xe đến từ những dụng cụ xe Những xe sau chủ yếu bán nước quy định xuất nhập phức tạp Tuy nhiên, mức sản xuất phụ tùng ô tô riêng Việt Nam lại vượt mức – xuất 4,4 tỷ la phụ tùng tơ tồn giới năm 2017 Dịch vụ vận chuyển đóng phần lớn ngành công nghiệp xe vì Việt Nam phát triển trung tâm sản xuất khu vực Khi ngành vận tải đường phát triển, có nhiều xe tải lưu thơng Hiện tại, xe tải hỗ trợ 75,6% cho việc vận tải hàng hóa tại Việt Nam Tuy nhiên, có điều quan trọng hiện có đến 40% mạng lưới đường ở tình trạng kém 19% rải thảm nhựa Theo Báo cáo Cục Công nghiệp (Bộ Công Thương), khả cung ứng sản phẩm công nghiệp hỗ trợ nội địa cải thiện thời gian qua nên tỷ lệ nội địa hóa sớ dòng xe sản xuất, lắp ráp nước tăng đáng kể Các chủng loại xe tải, xe chuyên dụng sản xuất nước đạt tỷ lệ nội địa hóa cao, đạt mục tiêu đề đáp ứng thị trường nội địa (xe tải đến đáp ứng khoảng 70% nhu cầu, với tỷ lệ nội địa hóa trung bình 55) Đáng kể, hiện thị trường Việt Nam có mặt hầu hết hãng sản xuất ô tô lớn giới Toyota, Honda, Ford,… kéo theo số nhà sản xuất vệ tinh hệ thống nhà cung ứng linh kiện phụ tùng nước vào đầu tư tại Việt Nam Có thể thấy, nhờ động thái khiến số lượng doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực công nghiệp ô tô công nghiệp hỗ trợ cho ngành công nghiệp ô tô gia tăng liên tục Bảng 1.1: Thị trường ô tô Việt Nam năm 2019 Hiện tại Việt Nam có nhiều cơng ty sản xuất , lắp ráp ô tô tại Việt Nam Đặc biệt sản lượng ô tô lắp ráp nước chiếm phần lớn thị phần bán ngành ô tô Việt Nam 1.1.1.3 Tình hình vận chuyển hàng hóa bằng ô tô tải nước Vận tải hàng hóa đường ở Việt Nam hình thức vận chuyển phổ biến Nó có những đóng góp to lớn việc lưu thơng hàng hóa dịch vụ tạo điều kiện cho giao thương phát triển Xã hội ngày hiện đại, lưu lượng hàng hóa cần vận chuyển gia tăng ở mức độ đáng kể Đặc biệt cho mặt hàng sản xuất công nghiệp cần phát triển quy mô kinh tế Do những loại phương tiện vận chuyển phát triển theo hướng trọng tải lớn Chính vì nguyên nhân mà xe tải đời để đáp ứng tốt nhu cầu người Sự phát triển kinh tế, doanh nghiệp ngày mở rộng, qui mô hoạt động ngày rộng lớn hàng hóa vận chuyển khắp nơi, sớ lượng hàng hóa ngày nhiều, dịch vụ vận chuyển hàng hóa xe tải vì mà ngày nở rộ Đáp ứng nhu cầu thị trường, phục vụ cho tiêu dùng ở khắp nơi Dịch vụ ngày trở nên chuyên nghiệp, đáp ứng yêu cầu vận chuyển Dịch vụ vận chuyển hàng hóa xe tải ngày đa dạng, qui mô chuyên nghiệp Số lượng đơn vị cung cấp dịch vụ cho thuê xe tải, xe tải vận chuyển hàng ngày tăng nước thương mại phát triển tảng phát triển cho nhiều ngành dịch vụ kèm theo, dịch vụ có nhiều hội khơng ít thách thức cạnh tranh ngành ngày tăng cao Nhìn những vấn đề nên đơn vị cung cấp dịch vụ Khảo sát tình hình thực tế lên phương án vận chuyển, di chuyển loại máy móc với trọng lượng lớn, vận chuyển từ kho tớ kho, từ cảng kho, từ mặt đất lên cao, từ cao xuống thấp, từ tầng thấp lên tầng cao, từ tầng cao xuống tầng thấp 1.1.2 Cơ sở hạ tầng tình hình giao thông tại huyện Quốc Oai 1.1.2.1 Cơ sở hạ tầng huyện Quốc Oai Những năm qua, hệ thống kết cấu hạ tầng giao thông đường đầu tư đờng bộ, có những bước phát triển mạnh theo hướng hiện đại, có trọng tâm, trọng điểm, tập trung vào cơng trình có tính kết nới, lan tỏa, tạo động lực phát triển kinh tế - xã hội Chất lượng vận tải đường ngày nâng cao, bước đầu góp phần thực hiện mục tiêu GTVT trước bước tiến trình xây dựng phát triển đất nước, góp phần bảo đảm q́c phịng - an ninh bảo vệ Tổ quốc Sau 10 năm triển khai, thực hiện Chương trình mục tiêu Quốc gia xây dựng nông thôn mới, đến nay, huyện Quốc Oai đầu tư, nâng cấp 799,26 km đường giao thông nông thôn, tuyến đường giao thông huyện đạt chuẩn theo quy định Bảng 2.3: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường nhựa, bê tông ở độ dốc 5° Tốc độ(Km/h) Số truyền Tải trọng cho phép(Kg) 40 32600 65 33800 90 34900 Bảng 2.4: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất ở độ dốc 5° Tốc độ(Km/h) Số truyền Tải trọng cho phép(Kg) 38 30200 55 31300 70 33500 2.2.2.2 Trường hợp xe chuyển động đường có độ dốc 10° Từ giá trị có từ kết thực nghiệm Ta tìm tải trọng cho phép ô tô Thaco Ollin 350 ở độ dốc 10° theo tay số hiển thị bảng 2.5 2.6 Bảng 2.5: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường nhựa, bê tông ở độ dốc 10° Số Tải Tốc độ(Km/h) truyền phép(Kg) 30 31500 55 32700 78 33900 33 trọng cho Bảng 2.6: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất ở độ dốc 10° Tốc độ(Km/h) Số truyền Tải trọng cho phép(Kg) 25 31000 50 32100 65 32500 2.2.2.3 Trường hợp xe chuyển động đường có đợ dớc 15° Từ giá trị có từ kết thực nghiệm Ta tìm tải trọng cho phép ô tô Thaco Ollin 350 ở độ dốc 10° theo tay số hiển thị bảng 2.7 2.8 Bảng 2.7: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường nhựa, bê tông ở độ dốc 15° Tốc độ(Km/h) Số truyền Tải trọng cho phép(Kg) 18 29800 43 31200 50 31900 Bảng 2.8: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất ở độ dốc 15° Số Tải Tốc độ(Km/h) truyền phép(Kg) 13 27800 38 29400 47 30800 34 trọng cho CHƯƠNG KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ THACO OLLIN 350 KHI VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA 3.1 Khả ổn định dọc ô tơ vận chuyển hàng hóa 3.1.1 Sơ đồ tính tốn ổn định dọc xe ô tô vận chuyển hàng hóa Ổn định tơ tính chất quan trọng q trình làm việc Nó đảm bảo an toàn xe đứng yên làm việc điều kiện mặt đường dốc trơn, suất làm việc nâng cao tính hiệu kinh tế cao Tính chất ổn định ô tô đánh giá khả đảm bảo cho xe không bị lật đổ bị trượt đứng yên ở mặt đường dốc chuyển động đường dốc Với ô tô tải vận chuyển hàng hóa tại địa bàn hụn Q́c Oai có hai trường hợp vận chuyển lên dốc dọc xuống dốc Tuy nhiên trọng tâm ở gần cầu sau nên xe dễ ổn định ô tô chuyển động lên dớc Sơ đờ tính tốn ổn định dọc của tơ chở hàng hóa trường hợp lên dốc hình 3.1 a L hr hw b Hình 3.1 - Sơ đồ tính tốn ổn định dọc tơ chở hàng hóa 35 Để đánh giá tính ổn định dọc động, ngồi góc giới hạn, cịn sử dụng sớ tiêu khác lực kéo lớn cho phép, tải trọng lớn cho phép Tuy nhiên, với ô tô vận chuyển hàng hóa tại hụn Q́c Oai, ta biết khới lượng tồn xe hàng, ta cần xác định góc giới hạn làm việc tô 3.1.2 Khả ổn định dọc tĩnh theo điều kiện chống lật Từ điều kiện cân mô men quanh tâm A theo công thức (2.18) : Z1  G cos  (b  f rbx )  (G sin   Pj  P ).hg (3.1) L Khi xe bắt đầu lật đổ quanh điểm A, lúc phản lực pháp tuyến ở bánh trước Z1 = Phương trình (3.1) có dạng: G cos  (b  f rbx )  (G sin   Pj  P ).hg  (3.2) Trong đó: Jmax = 6,0587 m/s2 theo kết khảo sát [3] Thay giá trị vào cơng thức (3.2) ta tính góc dốc giới hạn lật đổ ô tô trường hợp vận chuyển lên dốc  d = 1906’ 3.1.3 Khả ổn định dọc tĩnh theo điều kiện bám bánh chủ động ở loại đường khác Sự ổn định dọc xe dốc xảy bánh xe bị trượt khơng đủ bám với mặt đường, bị lăn xuống dốc lực phanh không đảm bảo bó chặt bánh xe lại Giả sử xe chuyển động lên dốc với tốc độ ổn định lực cản khơng khí, lực cản lăn có giá trị nhỏ bỏ qua Khi ta có: Pp max  .Z  G.sin  (3.3) Mặt khác từ phương trình cân lực quanh tâm B ta có: Z2  G cos  (a  f rbx )  (G sin   Pj  P ).hg L (3.4) 36 Thay (3.4) vào (3.3) :  G cos  (a  f rbx )  (G sin   Pj  P ).hg L  G sin  (3.5) Như góc dớc giới hạn theo điều kiện bám bánh chủ động xác định theo cơng thức (3.5): Trong đó: a: Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm đế cầu trước, (a = 2,4853m) hg: Chiều cao trọng tâm, (hg = 2,486m) L: chiều dài sở ô tô, (L = 3,360m)  : Hệ số bám (đường nhựa   0,783 , đường đất   0,45 , đường đất   0,32 ) Thay giá trị vào công thức 3.5 ta có kết tính tốn tơ vận chuyển lên dốc sau: - Với đường nhựa, bê tông góc dớc giới hạn:    1807’ - Với đường đất khơ góc dớc giới hạn:    1707’ - Với đường đất ướt góc dớc giới hạn:    1205’ 3.1.4 Khả ổn định hướng chuyển động (ổn định lái) Điều kiện ổn định lái ô tô phản lực tiếp tuyến lên bánh trước phải lớn giá trị cho phép Khả lái ô tô bị phá hủy phản lực pháp tuyến Z1 lên bánh trước không nhỏ giá trị cho phép Zcp Các số liệu thực nghiệm cho thấy Zcp=(0,15 - 0,20)G, [1] ô tô chuyển động đường xấu Với ô tô làm việc mặt phẳng dọc, khả ổn định lái xảy trước ô tô bị ổn định trượt hay bị lật Do ta phải xác định góc dớc cho phép để đảm bảo điều kiện lái Có hai trường hợp dễ ổn định lái ô tô vận chuyển lên dốc ô tô vận chuyển xuống dốc Trường hợp ô tô vận chuyển xuống dốc, trọng lượng tơ có xu hướng dờn lên cầu trước ô tô, làm tăng phản lực pháp tuyến lên bánh trước 37 Ngược lại, với trường hợp ô tô vận chuyển lên dốc, trọng lượng ô tô lại dồn lên cầu sau làm giảm phản lực pháp tuyến tác dụng lên cầu trước Do ta thấy vận chuyển lên dốc ô tô dễ ổn định Các thành phần lực momen tác dụng lên tơ từ sơ đờ (hình 3.1): - Phản lực pháp tuyến ở cầu sau Z2, ở cầu trước Z1 - Mô men cản lăn Mf ; ở bánh sau Mf ở bánh trước Mf , ta có: Mf = Mf + Mf - Trọng lượng ô tô G Viết phương trình cân momen ngoại lực với điểm A ta có phương trình sau: G.cosα.b = G.sinα.h + Z1.L + Mf (3.6) Trong Mf momen cản lăn Mf = G.f.cosα.rk Để đảm bảo điều kiện lái bình thường, phản lực pháp tuyến Z1 tác dụng lên cầu trước không nhỏ giá trị cho phép ( Z1  Zcp ), ta chọn Zcp=0,2G, [1] vào phương trình (3.6) ta G cos  b  G sin  hg  Z1.L  G f cos  rk  Z1  G cos  b  G.sin  hg  G f cos  rk L (3.7)  0,2.G (3.8) Trong đó: L – chiều dài sở tô, L=3,360 [m] rk - bán kính lăn bánh chủ động, rk =0,394 [m] hg – chiều cao trọng tâm ô tô, hg = 2,486 [m] b – khoảng cách từ trọng tâm ô tô tới cầu sau, b = 1,4147 [m] Thay số vào phương trình (4.8) ta có 1,106 cos   2,486 sin   0,2 (3.9) Giải phương trình (3.9) ta góc α = 17o Vậy góc giới hạn ổn định lái ô tô trường hợp ô tô vận chuyển lên dốc là: α = 17o 38 3.2 Khả ổn định ngang ô tô vận chuyển hàng hóa 3.2.1 Sơ đồ tính tốn ổn định ngang xe tơ vận chuyển hàng hóa Khi xe mặt đường có độ dớc ngang, ngồi lực trình bày ở phần trên, xe chịu tác dụng lực ly tâm P1 đặt tại trọng tâm xe (trục quay YY ) Mô hình tính tốn ổn định tơ vận chuyển đường nghiêng ngang hình 3.2 R B/2 B/2 hg e B Hình 3.2 - Sơ đồ lực mômen tác dụng lên bánh xe chuyển động đường nghiêng ngang Các lực P1 phân làm hai thành phần góc nghiêng ngang β Khi góc nghiêng ngang β tăng dần, đồng thời tác dụng lực P1 , xe bị lật đổ quanh mặt phẳng qua 01 (là giao tuyến giữa mặt đường mặt phẳng thẳng góc qua trục bánh xe bên phải) phản lực pháp tuyến mặt đất lên bánh xe phía dớc khơng (Z”= 0) bị trượt ngang x́ng chân dớc phản lực ngang mặt đất tác dụng lên bánh xe không Y ''  Như điều kiện để đảm bảo cho ô tô không bị lật ngang trượt ngang là: Z "  0; Y ''  (3.10) Sự ổn định ngang bị lật nghiêng bị trượt ngang ta 39 có góc ổn định tương ứng: góc nghiêng giới hạn ổn định ngang theo điều kiện lật đổ (βt), góc nghiêng giới hạn ổn định ngang theo điều kiện trượt ngang (βφ) 3.2.2 Khả ổn định ngang theo điều kiện chống trượt 3.2.2.1 Khả ổn định chuyển động thẳng Lập phương trình cân mô men lực với điểm tiếp xúc bánh xe phía chân dớc với mặt đất ta có: M O1  Y " B  G sin  h  Plt h  ( B  e).G cos   (3.11) Trong Y” phản lực ngang mà mặt đất tác dụng lên bánh xe phía dớc Từ phương trình (3.11) ta có: Y"  ( B  e).G cos   G sin  h  Plt h (3.12) Khi ô tô vận chuyển đường thẳng nên Plt = 0; Điều kiện để đảm bảo cho ô tô không bị trượt ngang Y ''  , ta có: ( B  e).G cos    G sin   h  B  e) tg   h (3.13) ( Suy ra: (3.14) Trong đó: B – Chiều rộng sở ô tô, B = 1,65 [m] h – Chiều cao trọng tâm, h = 2,486 [m] e – Độ lệch tâm so với mặt phẳng đứng dọc, e = 0,02668[ m] Thay giá trị vào công thức (3.14) ta được: βφ  1709’ Vậy góc dớc giới hạn để ô tô không bị trượt ngang là: βφ  1709’ 3.2.2.2 Khả ổn định quay vòng Khi quay vịng đường nghiêng ngang, xe bị trượt bên tác 40 dụng thành phần lực Gsin P1  cos điều kiện bám ngang bánh xe đường không đảm bảo Để xác định vận tốc giới hạn xe bị trượt bên ta làm tương tự phần cách sử dụng phương trình hình chiếu rút gọn ta được: Pl cos   G sin    y (G cos   Pl sin  ) (3.15) Thay trị số Pl rút gọn ta xác định vận tốc giới hạn xe bị trượt bên:  gR  cos  sin  cos   sin gR  y  tg   hay  (3.16)   y tg   : Góc giới hạn đường ứng với vận tốc tới hạn  y : Hệ số bám ngang đường bánh xe (  y = 0,4) Vận tớc giới hạn quay vịng ở độ dớc khác thể hiện bảng 3.1: Bảng 3.1: Góc giới hạn quay vịng độ dốc khác theo điều kiện trượt Độ dốc Vận tốc quay vịng Độ dớc Vận tớc quay vịng (  ) giới hạn (m/s) (  ) giới hạn (m/s) 4,968 3,877 4,831 10 3,632 4,756 11 3,502 4,584 12 3,398 4,466 13 3,201 4,351 14 2,998 4,157 15 2,816 3,963 41 3.2.3 Khả ổn định ngang theo điều kiện chống lật 3.2.3.1 Khả ổn định ngang chủn đợng thẳng L b d B1 B a Hình 3.3 – Sơ đồ tính tốn ổn định ngang theo điều kiện chống lật Từ sơ đồ hình (3.4) ta có trục lật tơ đường thẳng O1O2 Khi tơ có dấu hiệu bị lật đổ thì phản lực pháp tuyến lên bánh xe phía bị triệt tiêu, (Z2 = 0) Ta có phương trình cân mô men quanh trục lật O1O2 G sin  t h  G cos  t d  tg t  d h (3.17) Trong đó: h - chiều cao trọng tâm, h = 2,486 m d - khoảng cách giữa trọng tâm tới trục lật Xét hai tam giác đồng dạng CAB O1O2D ta có: CA O2 D   CB O1O2 L  B  B1  L2       CA  CB L  B  B1  L2      (3.18) Từ hai tam giác đồng dạng O2O1D O2BE ta có: OD b.( B  B1 ) EB EB B  B1     EB  O2 E DO2 b 2L 2L Từ hình (3.4) ta thấy rằng: 42 (3.19) CB  EB  B1 b.( B  B1 ) B1  CB   2L b.( B  B1 )  B1.L  d  CA  (3.20)  B  B1  L     Thay d vào cơng thức (3.17) ta có  tg t  b.( B  B1 )  B1.L  B  B1  2h L2      (3.21) Trong : B1 - chiều rộng sở cầu sau B1 = 1,495 (m) B - chiều rộng sở cầu trước B = 1,65 (m) L - chiều dài sở ô tô L = 3,360 (m) Thay giá trị vào (3.21) ta có:  tg t  1,4147.(1,65  1,495)  1,495.3,360  1,65  1,495  2.2,486 3,360       0,3137    1508' t Vậy góc nghiêng giới hạn theo điều kiện chống lật ô tô là:  t  15 8' 3.2.3.2 Khả ổn định quay vòng Khi xe quay vòng quanh sườn đê, lực trình bày ở phần trên, xe chịu tác dụng lực ly tâm P1 đặt tại trọng tâm xe (trục quay YY ) Lực P1 phân làm hai thành phần góc nghiêng ngang β Khi góc nghiêng ngang β tăng dần, đồng thời tác dụng lực P1 , xe bị lật đổ quanh mặt phẳng qua 01 (là giao tuyến giữa mặt đường mặt phẳng thẳng góc qua trục bánh xe bên phải) Ứng với vận tốc giới hạn hợp lực Z   43 R B/2 B/2 hg e B Hình 3.7 - Sơ đồ lực mômen tác dụng lên ô tô bánh xe chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang Sử dụng công thức xác định phản lực Z  Ta có trị sớ lực ly tâm G vn2 P1  g R (3.22)  B  G. (  e) cos  d  hg sin  d .g.R  vn2   B   G. hg cos  d  (  e).sin  d    Khi ta xác định vận tớc giới hạn (cịn gọi vận tốc nguy hiểm) xe bị lật sau: Rút gọn ta được:  B   (  e) cos  d  hg sin  d .g.R    B    hg cos  d  (  e).sin  d    44 (3.23) Suy   B  g.R. (  e).hg  tg d    B  (  e).hg tg d (3.24) Trong :  d : Là góc dớc giới hạn xe quay vòng bị lật đổ R : Là bán kính quay vòng xe, R = 7,2 [m] v : Là vận tớc chuyển động quay vịng, [m/s] v n : Là vận tốc giới hạn (hay vận tốc nguy hiểm) g : Là gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2] Nếu hướng nghiêng đường phía với trục quay vịng thì vận tớc nguy hiểm xe lật đổ   B  g.R. (  e).hg  tg d    B  (  e).hg tg d Vận tốc giới hạn quay vịng ở độ dớc khác thể hiện bảng sau: Bảng 3.2 - Góc giới hạn quay vịng ở độ dớc khác theo điều kiện chớng lật Độ dớc Vận tớc quay vịng giới Độ dớc Vận tớc quay vịng giới ( d ) hạn (m/s) ( d ) hạn (m/s) 11,478 9,694 11,466 10 9,475 11,050 11 9,321 10,593 12 9,168 10,557 13 9,011 10,369 14 8,964 10,185 15 8,676 9,892 0 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Bằng phương pháp thu thập kế thừa tài liệu khái quát tình hình sản xuất vận chuyển hàng hóa nước, cơng trình nghiên cứu liên quan đến khả kéo bám ô tô, máy kéo Kết nghiên cứu làm sở cho việc xây dựng mục tiêu, nội dung nghiên cứu đồ án Bằng phương pháp lý thuyết xây dựng mô hình tính tốn khả kéo bám tơ tải chuyển động đường dớc dọc Từ xác định khả kéo bám ô tô tải Thaco Ollin 350 vận chuyển hàng hóa ở khu vực huyện Quốc Oai, cụ thể : -Xác định số truyền nhằm thỏa mãn tốc độ yêu cầu; -Xác định tải trọng chuyến cho phép phụ thuộc vào tốc độ ở loại đường khác Bằng phương pháp lý thuyết xác định mô hình tính toán ổn định dọc ngang cho xe Thaco Ollin 350 vận chuyển hàng hóa ở khu vực huyện Quốc Oai, cụ thể: - Khả ổn định lực dọc theo điều kiện chống lật, α = 19,5° - Khả ổn định dọc ô tô vận chuyển lên dốc với loại đường khác nhau: Với đường nhựa, bê tông :    1807’ Với đường đất khô :    1707’ Với đường đất ướt :    1205’ - Khả ổn định lái ô tô vận chuyển lên dốc, α = 17o - Khả ổn định lực ngang theo điều kiện chống trượt, βφ  1709’ - Khả ổn định lực ngang theo điều kiện chống lật, t  14 7' Kiến nghị Do thời gian kinh phí có hạn nên phần lớn kết nghiên cứu đề tài mang tính lý thuyết cần phải tiến hành kiểm chứng lại thực nghiệm Tiếp tục đầu tư nghiên cứu sâu nữa động lực học ô tô làm việc nhiều khu vực địa hình khác 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn An (2002), Nghiên cứu ảnh hưởng độ mấp mô mặt đất tốc độ chuyển động đến phản lực pháp tuyến lên cầu trước máy kéo DFH-180 vận xuất gỗ rừng trồng, Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Nguyễn Hữa Cẩn, Phạm Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2004), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Tiến Đạt (2001), Nghiên cứu sở lý thuyết thực nghiệm việc sử dụng máy kéo cỡ nhỏ để giới hóa khâu vận xuất gỗ trồng rừng Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Phạm Minh Đức (2000), Nghiên cứu khả kéo bám máy kéo DFH 180 vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng, Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Đặng Thị Hà (2008), Nghiên cứu đợng lực học q trình khởi hành liên hợp tời cáp, cần treo gỗ lắp máy kéo cỡ nhỏ để vận xuất gỗ rừng trồng dốc dọc, Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Phạm Xuân Mai, Nguyễn Hữu Hường, Ngơ Xn Ngát (2007), Tính tốn sức kéo tơ – máy kéo, Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phớ Hờ Chí Minh Ngũn Hữu Trọng (2000), Khai thác vận chuyển lâm sản, Nhà xuất Nông nghiệp 10 Lê Văn Thái (2015), Động lực học kéo phanh, Bài giảng cao học trường Đại học lâm nghiệp, Hà Nội 13 Hồng Q́c Việt (2013), Nghiên cứu động lực học kéo ô tô tải THACO – FOTON 1,25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam chở gỗ đường lâm nghiệp, Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 14 Nông Văn Vìn (2000), Nghiên cứu tiêu kéo máy kéo làm việc độ dốc ngang, Báo cáo khoa học trường Đại học Nông nghiệp I ... cho CHƯƠNG KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ THACO OLLIN 350 KHI VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA 3.1 Khả ổn định dọc ô tơ vận chuyển hàng hóa 3.1.1 Sơ đồ tính tốn ổn định dọc xe ô tô vận chuyển hàng hóa Ổn định... định lái ô tô trường hợp ô tô vận chuyển lên dốc là: α = 17o 38 3.2 Khả ổn định ngang ô tô vận chuyển hàng hóa 3.2.1 Sơ đồ tính tốn ổn định ngang xe tơ vận chuyển hàng hóa Khi xe mặt đường... chuyển động xe ô tô Do vậy, lực kéo tiếp tuyến phụ thuộc vào số truyền khác hộp số tương ứng với tô? ?c độ chuyển động ô tô đường 2.1.3 Xác định lực cản chuyển động ô tô vận chuyển hàng hóa 2.1.3.1