Nghiên cứu ảnh hưởng của các lực cản đến khả năng ổn định của xe tải thaco forland FD650 khi làm việc trên địa bàn huyện cao phong – tỉnh hòa bình (khóa luận cơ điện và công trình)

ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG TRÌNH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LỰC CẢN ĐẾN KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA XE TẢI THACO FORLAND FD650 KHI LÀM VIỆC TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN CAO PHONG – TỈNH HỊA BÌNH NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ MÃ NGÀNH: 7510205 Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Văn An Sinh viên thực : Phạm Nguyễn Lê Minh Lớp : K61_KOTO Khoá học : 2016 – 2020 Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Qua thời gian làm việc khẩn trương nghiêm túc đến em hoàn thành đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng lực cản đến khả ổn định xe tải Thaco Forland FD650 làm việc địa bàn huyện Cao Phong – tỉnh Hòa Bình”.Đề tài hồn thành với cố gắng nỗ lực thân giúp đỡ nhiệt tình thầy Khoa Cơ điện Cơng trình Nhân dịp cho phép em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Thầy giáo ThS.Nguyễn Văn An trực tiếp hướng dẫn bảo em tận tình suốt q trình làm khóa luận Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Cơ điện Cơng trình giúp đỡ em nhiều suốt trình học tập làm khóa luận tốt nghiệp Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn sinh viên đóng góp ý kiến quý báu giúp em hồn thành tốt khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2020 Sinh Viên Phạm Nguyễn Lê Minh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG ITỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu chế tạo xe tơ giới 1.1.1 Tình hình nghiên cứu chế tạo xe tơ trước kỷ XIX 1.1.2 Tình hình nghiên cứu chế tạo xe tơ kỷ XIX đến 1.1.3 Cấu tạo chung ôtô 1.2 Phân loại xe ô tô 11 1.2.1 Xe tải 11 1.2.2 Xe khách 13 1.2.3 Xe chuyên dùng 15 1.3 Tình hình sản xuất sử dụng xe ô tô Việt Nam 17 1.3.1 Tình hình sản xuất, sử dụng xe ô tô Việt Nam từ trước đến thời kỳ đổi (1986) 17 1.3.2 Tình hình sản xuất, sử dụng xe tơ Việt Nam từ thời kỳ đổi (1986) đến 19 1.4 Hiện trạng kinh tế xã hội, Nhu cầu vận chuyển hành hóa giao thơng huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 21 1.4.1 Hiện trạng kinh tế xã hội huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 21 1.4.2 Hiện trạng giao thông nhu cầu vận chuyển hàng hóa huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 24 1.4.3 Tình hình sử dụng xe vận tải huyện Cao Phong 29 1.5 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 33 1.6 Mục tiêu, nội dung, đối tượng phương pháp nghiên cứu 34 1.6.1 Mục tiêu nghiên cứu 34 1.6.2 Đối tượng nghiên cứu 35 1.6.3 Phương pháp nghiên cứu 35 1.6.4 Nội dung nghiên cứu 35 CHƯƠNG IIXÁC ĐỊNH CÁC LỰC CẢNTÁC DỤNG LÊN XE THACO FORLAND FD650 36 2.1 Xác định lực cản chuyển động xe THACO FORLAND FD650 36 2.1.1 Xác định lực cản lăn 38 2.1.2 Xác định lực cản xe lên dốc 40 2.1.3 Xác định lực khơng khí 41 2.1.4 Xác định lực quán tính 45 2.1.5 Xác định lực cản móc kéo 47 2.2 Khả chuyển động xe THACO FORLAND FD650 48 2.2.1 Xác định lực cản chuyển động lớn xe 48 2.2.2 Phương trình cân lực kéo xe 49 2.2.3 Lực kéo dư khả tăng tốc hay lên số xe 50 2.2.4 Đồ thị cân lực kéo xe THACO FORLAND FD650 57 CHƯƠNG IIINGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LỰC CẢN ĐẾN KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA XE THACO FORLAND FD650 62 3.1 Xác định tọa độ trọng tâm xe đầy tải 62 3.1.1 Xác định trọng tâm theo chiều dọc xe đầy tải (act , bct) 63 3.1.2 Xác định trọng tâm theo chiều cao xe đầy tải (h3) 65 3.2 Ảnh hưởng độ dốc dọc đến khả ổn định xe THACO FORLAND FD650 67 3.2.1 Khả ổn dịnh dọc tĩnh 67 3.2.2 Khả ổn định dọc động 74 3.3 Ảnh hưởng độ dốc ngang đến khả ổn định xe THACO FORLAND FD650 81 3.3.1 Trường hợp xe chuyển động đường nghiêng ngang 81 3.3.2 Ổn định động ngang xe chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang 84 CHƯƠNG IVCÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CHO XE Ô TÔ KHI CHUYỂN ĐỘNG 92 4.1 Giải pháp thiết kế chế tạo xếp đặt hàng hóa 92 4.1.1 Giải pháp thiết kế chế tạo 92 4.1.2 Giải pháp xếp đặt hàng hóa 94 4.2 Giải pháp kỹ vận hành lái xe 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Số liệu đoạn đường có độ dốc đặc trưng thuộc huyện Cao Phong 28 Bảng 1.2 Trọng lượng riêng loại hàng hóa thơng dụng 29 Bảng 2.1 Bảng hệ số cản lăn tương ứng với V≤80km/h 39 Bảng 2.2 Thông số hàng hóa chuyên chở 42 Bảng 2.3 Thơng số cấp gió tốc độ gió 44 Bảng 2.4 Các thơng số đường đặc tính ngồi động 55 Bảng 2.5 Giá trị vận tốc xe ô tô v(km/h) tương ứng với tỷ số truyền tay số 59 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo chung ô tô Hình 1.2 Cơ cấu phân phối khí Hình 1.3 Hệ thống bơi trơn Hình 1.4 Hệ thống làm mát Hình 1.5 Ly hợp Hình 1.6 Hộp số Hình 1.7 Truyền lực đăng Hình 1.8 Cầu chủ động Hình 1.9 Bộ vi sai Hình 1.10 Hệ thống nguồn điện 10 Hình 1.11 Xe tải ben 12 Hình 1.12 Xe tải thùng kín 13 Hình1.13 Xe tơ 14 Hình 1.14 Cấu tạo xe khách 15 Hình 1.15 Xe cầu 16 Hình 1.16 Xe chữa cháy 16 Hình 1.17 Bản đồ vệ tinh huyện Cao Phong 25 Hình 1.18 Bản đồ huyện Cao Phong 25 Hình 1.19 Đặc trưng trạng đường xóm Cun, xã Thu Phong, huyện Cao Phong Km88+600 26 Hình 1.20 Đặc trưng trạng đường xóm Rú km +315, xã Xuân Phong , huyện Cao Phong 27 Hình 1.21 Đặc trưng trạng đường bê tơng xi măng xóm Qng Ngồi, xã Đơng Phong , huyện Cao Phong 27 Hình 1.22 Xe Thaco Forland FD650 30 Hình 2.1: Sơ đồ lực mômen tác dụng lên ôtô chuyển động lên dốc 36 Hình 2.2 Sơ đồ xác định độ dốc dọc mặt đường 40 Hình 2.3 Đồ thị đường đặc tính ngồi động xe Thaco FD650 55 Hình 2.4: Đồ thị cân lực kéo xe Thaco FD650 60 Hình 3.1: Sơ đồ xác định trọng tâm theo chiều dọc xe đầy tải 63 Hình 3.2a: Sơ đồ xác định trọng tâm xe theo chiều cao đầy tải 65 Hình 3.2b: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm xe theo chiều cao 66 Hình 3.3: Sơ đồ lực mơ men tác dụng lên ô tô đứng dốc 68 Hình 3.4 Lực tác dụng lên tơ chuyển động lên dốc 74 Hình 3.5: Lực tác dụng lên tơ chuyển động tốc độ cao 79 Hình 3.6: Sơ đồ lực mơmen tác dụng lên ô tô chuyển động đường nghiêng ngang 82 Hình 3.7: Sơ đồ lực mơmen tác dụng lên tơ chuyển động quay vịng đường nghiêng ngang 85 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong trình phát triển kinh tế quốc dân phục vụ đời sống xã hội nhu cầu vận chuyển hàng hóa, hành khách có vai trị to lớn hoạt động diễn hàng ngày, thường xuyên liên tục So với hình thức vận chuyển hàng khơng, đường thủy, đường sắt vận chuyển đường tơ có nhiều ưu điểm mà hình thức vận chuyển khác khó khơng thể có Vận chuyển đường tơ có khả động với địa bàn từ thành thị đến nơng thơn, điểm tập kết hàng hóa vận chuyển tập trung hay phân tán tùy ý theo u cầu vận chuyển Địa hình cho xe tô hoạt động đơn giản, đa dạng đường đất ven làng, bờ đê, sườn đồi vùng nông thơn miền núi điều kiện thuận lợi, đảm bảo cho xe thực tốt hoạt động vận chuyển Đầu tư mua sắm phương tiện vận tải xe ô tô thấp so với phương tiện vận tải khác hình thức vận tải ô tô dễ thực hiện, hiệu cao, Nhà nước, doanh nghiệp hộ gia đình ưu tiên đầu tư, phát triển Thế giới Việt Nam đẩy mạnh cách mạng 4.0 nhiên phát triển giới hóa, vận tải hàng hóa tơ với ưu việt vượt trội sử dụng nhiều có ưu Để vận chuyển xe ô tô an toàn, hiệu cao việc sản xuất loại xe có tính kỹ thuật tốt, việc đào tạo nâng cao hiểu biết cho người lái kỹ vận hành xe, ảnh hưởng loại lực cản đến ổn định an toàn… để điều khiển, lựa chọn tốc độ xe phù hợp với điều kiện địa hình vấn đề quan trọng cần thiết, vùng nông thôn miền núi huyện Cao Phong tỉnh Hịa Bình Chính lý đồng ý Khoa Cơ điện – Cơng trình Bộ Mơn Kỹ Thuật Cơ Khí em thực khóa luận “Nghiên cứu ảnh hưởng lực cản đến khả ổn định xe tải Thaco Forland FD650 làm việc địa bàn huyện Cao Phong – tỉnh Hịa Bình” CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu chế tạo xe tơ giới 1.1.1 Tình hình nghiên cứu chế tạo xe tơ trước kỷ XIX Trong lịch sử phát triển loài người, từ thời xa xưa người với dụng cụ thơ sơ, nhờ trí tưởng tượng tài khéo léo nghĩ nhiều cách để giảm bớt công sức thực công việc nặng nhọc Con người tìm cách lấy lửa, gieo hạt giống, chăn ni gia súc, chế tạo kim loại, dùng sức lực trâu bị lừa ngựa, tới sức gió sức nước… chế ngự dạng lượng để phục vụ sống, vào thời điểm máy nước đời người thực có cơng cụ Nhờ máy nước, xưởng thiết lập cách mạng kỹ nghệ thành công Đồng thời, tiến khoa học, phạm vi kỹ thuật điện lực xe hơi, làm biến đổi mặt xã hội Các loại máy móc thiết bị nói chung tơ nói riêng, phát minh hai phát minh riêng nhà sáng chế Lịch sử ô tô phản ánh tiến diễn khắp giới Ước tính có khoảng 100 nghìn sáng chế để tạo nên xe ô tô đại ngày Tuy nhiên, thể thấy có nhiều phát minh thời kỳ sơ khai đặt móng quan trọng cho phát triển tơ.[1] Chiếc xe phát minh vận hành chuyển động mặt đất,sau sử dụng rộng rãi xe kéo có động Nó phát minh chế tạo vào năm 1769 kỹ sư kiêm thợ khí người Pháp có tên Nicolas Joseph Cugnot Đó cỗ xe ba bánh cồng kềnh chạy động nước với nồi súp de có kích thước lớnđược lắp đặt tách biệt phía trước xe Chiếc xe quân đội Pháp sử dụng vào việc kéo pháo chiến trường thời Nó chạy vận tốc với 5km/h sau 10 đến 15 phút vận hành xe lại phải dừng lại chờ cho đủ nước Tuy nhiên xe nhiều hạn 𝐺𝑣 𝐹𝑙 – Lực ly tâm𝐹𝑙 = 𝑔𝑅 Ở đây: v – Vận tốc chuyển động xe R – Bán kính quay vịng tơ g – Gia tốc trọng trường Z’1, Z”1 Z’2, Z”2 – Các phản lực thẳng góc đường tác dụng lên bánh xe bên phải bên trái cầu trước cầu sau Y’1, Y”1 Y’2 Y”2 – Các phản lực ngang từ đường tác dụng lên bánh xe bên phải bên trái cầu trước cầu sau c – Chiều rộng sở ô tơ YY – Trục quay vịng tơ β – Góc nghiêng ngang đường Khi chuyển động quay vịng đường nghiêng ngang tơ bị lật phản lực lên bánh xe bên trái Z’’= Z1” + Z2”= Để xác định phản lực lên bánh xe bên trái lấy phương trình cân mơmen với điểm 𝑶𝟏 ta có: ∑𝑀𝑂1 = 𝑍”𝐶 + 𝐹𝑙 𝑠𝑖𝑛𝛽đ 𝐶 𝐶 2 𝐶 + 𝐹𝑙 𝑐𝑜𝑠𝛽đ ℎ𝑔 + 𝐺𝑠𝑖𝑛𝛽đ ℎ𝑔 –Gcosβđ +Fmsinβđ +Fmcosβđhm - Mj =0 (3.35) Vì Mjn nhỏ nên coi Mjn≈ bỏ qua Tiếp tục biến đổi ta có : 𝐶 𝐶 Z”C = Gcosβđ – Flsinβđ 𝐶 Z”= −Flcosβđhg – Gsinβđhg – 𝐶 𝐶 Fmsinβđ – Fmcosβđhm (3.36) 𝐶 Gcosβđ – 𝐹𝑙 sinβđ −𝐹𝑙 cosβđ ℎ𝑔 – Gsinβđ ℎ𝑔 – 𝐹𝑚 sinβđ – 𝐹𝑚 cosβđ ℎ𝑚 𝐶 (3.37) Xe bị lật đổ Z” ≤ 0, Tiếp tục biến đổi ta có 𝐶 𝐶 𝐶 2 G(cosβđ – sinβđℎ𝑔 ) – 𝐹𝑙 (cosβđℎ𝑔 + sinβđ ) – 𝐹𝑚 (sinβđ +cosβđℎ𝑔 )=0 (3.38) Vì xe tơ THACO FD650 chúng tơi nghiên cứu khơng kéo mc, nên biểu thức còn: 𝐶 𝐶 2 G(cosβđ – sinβđℎ𝑔 ) – 𝐹𝑙 (cosβđℎ𝑔 + sinβđ ) = 86 (3.39) Từ phương trình tính (3.39) ta tiếp tục chuyển vế xác định lực ly tâm Fl sau: 𝐶 𝐶 2 𝐹𝑙 (cosβđℎ𝑔 + sinβđ ) =G(cosβđ – sinβđℎ𝑔 ) Vậy ta có 𝐹𝑙 = 𝐶 G(cosβđ – sinβđ ℎ𝑔 ) 𝐶 (cosβđ ℎ𝑔 + sinβđ ) (3.40) Từ trường hợp tơ khơng kéo rơmóc 𝐹𝑚 = 0, ta xác định vận tốc giới hạn ( hay gọi làvận tốc nguy hiểm ) xe bị lật sau: 𝐶 𝑣𝑛2 = 𝐺( 𝑐𝑜𝑠𝛽đ −ℎ𝑔 𝑠𝑖𝑛𝛽đ )𝑔𝑅 𝐶 𝐺(ℎ𝑔 𝑐𝑜𝑠𝛽đ + 𝑠𝑖𝑛𝛽đ ) (km/h) (3.41) gọn ta có: 𝑣𝑛 =√ 𝐶 𝑔𝑅( 𝑐𝑜𝑠𝛽đ −ℎ𝑔 𝑠𝑖𝑛𝛽đ ) 𝐶 ℎ𝑔 𝑐𝑜𝑠𝛽đ + 𝑠𝑖𝑛𝛽đ (km/h) Hay 𝑣𝑛 =√ 𝐶 − 𝑡𝑔𝛽đ ) 2ℎ𝑔 𝐶 1+ 𝑡𝑔𝛽đ 2ℎ𝑔 𝑔𝑅( (km/h) (3.42) Trong đó: 𝛽đ , R số liệu thu nhập thực tế huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 𝛽đ : góc dốc giới hạn xequay vòng bị lật đổ 𝛽đ =5° R: bán kính quay vịng xe, 𝑅𝑚𝑖𝑛 =10 m v: vận tốc chuyển động quay vòng, m/s vn: vận tốc nguy hiểm g: gia tốc trọng trường, g=9,8m/s2 Thay trị số vào biểu thức (3.42), ta có trường hợp xe đầy tải: 87 Rút 𝑣𝑛đ𝑡 =√ 2082 −𝑡𝑔5°) 2.1380 2082 1+ 𝑡𝑔5° 2.1380 9,8.10.( (km/h) 𝑣𝑛đ𝑡 = (km/h) Và trường hợp xe không tải: 𝑣𝑛𝑘𝑡 =√ 2082 −𝑡𝑔5°) 2.1050 2082 1+ 𝑡𝑔5° 2.1050 9,8.10.( (km/h) 𝑣𝑛𝑘𝑡 =9,1(km/h) ∗Trường hợp tơ hướng nghiêng đường phía với trục quayvịng, tương tự tính tốn ta xác định vận tốc nguy hiểm xe bị lật đổ là: 𝑣𝑛 =√ 𝐶 +𝑡𝑔𝛽đ ) 2ℎ𝑔 𝐶 1− 𝑡𝑔𝛽đ 2ℎ𝑔 𝑔𝑅( (km/h) (3.43) Thay trị số vào biểu thức (3.43) ta có trường hợp xe đầy tải: 𝑣𝑛đ𝑡 =√ 2082 +𝑡𝑔5°) 2.1380 2082 1− 𝑡𝑔5° 2.1380 9,8.10.( (km/h) (3.44) 𝑣𝑛đ𝑡 =9,3(km/h) Và trường hợp xe không tải: 𝑣𝑛𝑘𝑡 =√ 2082 +tg5°) 2.1050 2082 1tg5° 2.1050 9,8.10.( (km/h) 𝑣𝑛𝑘𝑡 =10,7(km/h) 3.3.2.2 Theo điều kiện trượt bên Theo hình 3.7 xe chuyển động quay vịng đường nghiêng ngang (nhất xe chuyển động mặt đường đất, đồi núi rừng trồng…), xe bị trượt tác dụng thành phần lực 𝐺𝑠𝑖𝑛𝛽 𝐹𝑙 𝑐𝑜𝑠𝛽 điều kiện bám ngang bánh xe đường không đảm bảo 88 Để xác định vận tốc giới hạn xe bị trượt bên ta củng làm tương tự phần cách sử dụng phương trình hình chiếu, lập phương trình momen tính tốn sau Từ hình 3.7 ta có biểu thức: Y’+ Y”= 𝜑𝑦 (Z’+Z”) Y’+ Y”= 𝐹𝑙 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 + 𝐺𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 Z’+Z”=𝐺𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 − 𝐹𝑙 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 Lập phương trình cân lực bám mặt đường theo phương ngang (Y’+ Y”) lực phương ngược chiều với nó, kết hợp ba biểu tiếp tục biến đổi: 𝐹𝑙 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 + 𝐺𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 = 𝜑𝑦 𝐺𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 − 𝐹𝑙 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 𝐹𝑙 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 + 𝜑𝑦 𝐹𝑙 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 = 𝜑𝑦 𝐺𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 − G 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 𝐹𝑙 (𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 + 𝜑𝑦 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 )= G(𝜑𝑦 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 − 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 ) Vậy ta có: G(𝜑𝑦 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 −𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 ) 𝐹𝑙 = 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 +𝜑𝑦 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 (3.45) Xác định vận tốc tới hạn xe bị trượt bên: Chúng ta biêt biểu thức tính lực li tâm xe chuyển động quay vòng là: Gv2𝑛 𝐹𝑙 = (3.46) 𝑔𝑅 - Ở đây: v – Vận tốc chuyển động xe R – Bán kính quay vịng tô g – Gia tốc trọng trường Từ biểu thức (3.46) ta có: v𝑛2 = F𝑙 𝑔.𝑅 𝐺 (3.47) Thay giá trị 𝐹𝑙 từ biểu thức(3.45) vào (3.47) rút gọn ta xác định vận tốc tới hạn xe trượt bên: 89 v𝑛2 𝑣𝜑 =√ G(𝜑𝑦 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 − 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 ) 𝑔 𝑅 = G(𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 + 𝜑𝑦 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 ) 𝑔𝑅(𝜑𝑦 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 −𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 ) 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 +𝜑𝑦 𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 Hay 𝑣𝜑 =√ 𝑔𝑅.(𝜑𝑦 −𝑡𝑔𝛽𝜑 ) (km/h) 1+𝜑𝑦 𝑡𝑔𝛽𝜑 (3.48) Thay số trị số vào biểu thức (3.48), ta có: 𝑣𝜑 =√ 9,8.10.(0,7−𝑡𝑔5°) 1+0.7.𝑡𝑔5° (km/h) 𝑣𝜑 = 7,5 (km/h) Trường hợp hướng nghiêng đường phía với trục quay vịng vận tốc tới hạn xe bị trượt bên: 𝑣𝜑 =√ 𝑔𝑅.(𝜑𝑦 +𝑡𝑔𝛽𝜑 ) 1−𝜑𝑦 𝑡𝑔𝛽𝜑 (3.49) Thay số trị số vào biểu thức (3.49) ta có: =√ 9,8.10.(0,7+𝑡𝑔5°) 1−0.7.𝑡𝑔5° (km/h) (3.50) 𝑣𝜑 = 8,9 (km/h) Trường hợp xe quay vịng đường nằm ngang vận tốc tới hạn để xe bị trượt bên : 𝑣𝜑 =√𝑔𝑅𝜑𝑦 (3.51) Trong βφ – Góc tới hạn đường ứng với vận tốc tới hạn; 𝜑𝑦 - Hệ sô bám ngang đường với bánh xe Thay số 𝑣𝜑 =√9,8.10.0,7 90 ta được: 𝑣𝜑 = 8,2 km/h Qua công thức trình bày nhận xét góc dốc giới hạn vận tốc nguy hiểm mà tơ bị trượt bên chuyển động đường nghiêng ngang phụ thuộc vào tọa độ trọng tâm, bán kính quay vịng hệ số bám ngang bánh xe với đường có kết sau: 𝑣𝜑 = 7,5 (km/h) 𝑣𝜑 = 8,9 (km/h) 𝑣𝜑 = 8,2 km/h 91 CHƯƠNG IV CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNHCHO XE Ô TÔ KHI CHUYỂN ĐỘNG 4.1 Giải pháp thiết kế chế tạo xếp đặt hàng hóa 4.1.1 Giải pháp thiết kế chế tạo Ngành công nghiệp ô tô đạt phát minh đẩy nhanh tốc độ phát triển phục vụ sống người đạt tới chuẩn mực chung mang tính tồn cầu hố Các giải pháp thiết kế chế tạo xe ô tơ khơng mang tính sản xuất tiêu dùng đáp ứng nhu cầu phương tiện phục vụ lại, chun chở hàng hóa an tồn hiệu quả, mà ngày nhà khoa học quan tâm chất lượng, kiểu dáng, mẫu mã, màu sắc, mức độ đại sản phẩm Xu hướng chung thiết kế, chế tạo để phát triển sản phẩm xe ô tơ khái qt sau: - Tiêu chuẩn hoá cao, thống hoá cao, modun hoá từ khung xe, vỏ xe đến phận động cơ, hộp số đảm bảo đáp ứng nhiệm vụ, ổn định, bền lâu gọn nhẹ, vững chắc, chi phí tối thiểu - Đưa nhiều thiết bị điều khiển điện tử, tin học vào hoạt động động tự động điều khiển (thơng báo tình trạng kỹ thuật lỗi xe Tự động điều chỉnh chức phận theo người lái, tải trọng, tìm dẫn đường…) nhằm giảm nhẹ sức lao động, bớt nỗi lo nghĩ điều khiển xe dành thời gian cơng sức trí tuệ cho việc khác - Nâng cao tính đảm bảo an tồn thiết bị xe để đảm bảo an toàn cho người, xe hàng hóa phương tiện người tham gia giao thông (hệ thống trợ lực lái, camera quan sát, giám sát hành trình, hệ thống chống bó cứng bánh xe phanh (ABS), túi khí an tồn…) - Sử dụng vật liệu công nghệ kỹ thuật cao để chế tạo chi tiết, thiết bị có chất lượng tốt, làm việc tin cậy, phải sửa chữa hết thời hạn sử dụng thay Động sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu khác nhau, kể lượng mặt trời (ô tô chạy hay nhiều loại nhiên liệu 92 điện, gas, xăng, cồn, dầu thực vật…), thay cho loại nhiên liệu từ dầu mỏ ngày cạn kiệt ô nhiễm môi trường Với nội dung mục tiêu nghiên cứu đề tài lực cản tính ổn định, khả an tồn xe cần ý tiêp tục đẩy mạnh nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hồn thiện xe tơ nói chung phận có liên quan đến lực cản, tính ổn định an tồn xe nói riêng với nội dung mục đích cụ thể là: - Chế tạo xe có trọng tâm phù hợp để đảm bảo cân hai phía trái phải, tạo lực bám tốt cho bánh xe trước sau, đặc biệt xe có cao độ trọng tâm thấp, tránh nguy bị lật dọc, lật ngang, nâng cao tính ổn định, có sức bám tốt đảm bảo an toàn phanh xe - Kết cấu khung, phận treo đỡ, hình dáng vỏ xe giảm thiểu lực cản khí động học, góp phần cải thiện tính động lực học ô tô nhằm giảm tổng lực cản chuyển động, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu từ tăng hiệu suất hiệu vận chuyển - Giảm tối đa lực mô men gây ổn định chuyển động nhằm nâng cao mức độ an toàn giảm tổng lực cản chuyển động, đặc biệt lực cản quán tính, ảnh hướng đến chất lượng phanh cần ý với loại tơ có tốc độ cao hay trường hợp xe hoạt động gặp gió lớn (bão) - Giảm bớt ảnh hưởng luồng không khí phía cách làm cho gầm xe trở nên trơn nhẵn để tránh nhiễu loạn khí sinh lực nâng làm giảm khả bám bánh xe với mặt đường - Thiết kế đầu xe có tính khí động học để giảm diện tích chắn gió diện, giảm lực cản khơng khí - Gầm xe thấp để giảm thiểu khơng gian ln chuyển khơng khí hay sử dụng thêm bửng chắn gió gầm xe phía trước để giảm ma sát khơng khí với phận nhơ bên gầm xe - Kính trước xe có góc nghiêng lớn để tránh đột ngột gia tăng tiết diện cản gió giúp giảm lực cản 93 - Kính sau xe có góc nghiêng lớn để tránh đột ngột giảm thiểu tiết diện cản gió giúp giảm xốy lốc - Đi xe có dạng nhỏ dần để tránh tạo xốy lốc khơng khí Đi phụ , ngồi tác dụng thẩm mỹ cịn giúp giảm lực nâng vị trí giúp xe chuyển động ổn định cách hướng dịng khơng khí dịch chuyển phía thân xe sang nơi khác để khơng thể gây xốy lốc phía sau xe - Thiết kế cấu tạo vị trí gá lắp cho kính chiếu hậu che kín phận nhô gầm xe để làm giảm ma sát khơng khí nhằm giảm lực cản xe - Thiết kế thêm cánh phía trước phía sau gầm xe Những cánh có góc lệch ngược với góc lệch chế tạo cánh máy bay để có khả tạo lực nén giúp xe bám đường tốt - Lực bám bánh xe tốt để đảm bảo phanh xe bánh xe có phân bố trọng lượng bám tối ưu, hiệu phanh tối ưu, xe ổn định an toàn 4.1.2 Giải pháp xếp đặt hàng hóa Vận tải hàng hóa có chức quan trọng đặc biệt việc vận chuyển hàng hóa Bất q trình sản xuất xã hội địi hỏi cần có tham gia vận tải Khơng có vận tải khơng thể thực sản xuất.Vận tải hàng hóa cần thiết tất giai đoạn trình sản xuất, từ khâu đầu vào vận chuyển nguyên vật liệu, nhiên liệu, vật liệu cho trình sản xuất đến khâu đầu vận chuyển thành phẩm sau sản xuất.Vận chuyển hàng hóa công việc quan trọng với người buôn bán nhỏ lẻ, thay dùng tàu hỏa, máy bay… họ sử dụng xe máy, xe tải nhỏ làm phương tiện vận chuyển Việc xếp hàng hóa xe khoa học cịn thiết lập tọa độ trọng tâm xe phù, để giảm bớt lực cản, giảm lực ly tâm phanh hay xe chạy đường vòng, giảm nguy bị lật xe hay lật hàng hóa, tăng khả ổn định, đảm bảo an toàn cho người, phương tiện hàng hóa, giảm thời gian vận chuyển, giảm tiêu hao nhiên liệu Vì việc xếp đặt hàng hóa xe vận chuyển, yêu cầu phải đảm bảo mỹ quan, vệ sinh môi trường, luật 94 giao thơng, phương diện kỹ thuật liên quan đến mục đích giảm lực gây ổn định cho xe chuyển động: - Hàng hóa cần xếp gọn gàng, vật có trọng lượng riêng lớn (nặng) xếp thùng xe, xếp đặt ngăn nắp theo loại hàng, có hàng lớp để khối hàng có độ đặc lớn - Máy móc lớn, cấu tạo phức tạp nên để sát phía trong, gần cabin vị trí bị tác động, giúp đồ đạc cố định tốt - Các không gian trống lại nên nhét túi đồ nhỏ vào, tận dụng tối đa diện tích trống, làm đầy khoảng không để đồ đạc không bị xê dịch tạo lực quán tính lớn, va đập mạnh xe chuyển động đặc biệt phanh hãm - Khi chuyển chở máy móc thiết bị có giá trị cao, kích thước lớn, cấu tạo phức tạp, dễ hư hỏng… nên để sát phía trong, gần cabin vị trí bị tác động, có kê đệm cho cân bằng, ổn định Đểcác thiết bị cố định tốt nên sử dụng vật liệu mềm để lót, chèn chặt - Xe chở hàng nặng sắt thép, xi măng, coterner… phải có cợ hãm, chốt khóa hay chằng cột… cẩn thận để khối hàng ổn định điều khiển vận tốc xe hợp lý, đặc biệt vào đường vịng để giảm lực qn tính tránh rơi hàng lật xe nguy hiểm 4.2 Giải pháp kỹ vận hành lái xe Tình hình kinh tế đất nước ngày phát triển, với gia tăng phương tiện ôtô thời gian qua dẫn đến đời nhiều sở đào tạo nghề lái xe, đòi hỏi sở đào tạo phải trọng quản lý chất lượng đào đạo để tạo đội ngũ lái xe có tay nghề cao, có đạo đức nghề nghiệp Việc quản lý chất lượng sở đào tạo nhiều bất cập Điều nguyên nhân ảnh hưởng không nhỏ đến tai nạn giao thông ùn tắc giao thơng, Vì sở đào tạo nghề lái xe ôtô cần tập trung vào công tác quản lý chất lượng đào tạo nghề lái xe ôtô để tạo 95 sản phẩm có chất lượng cho xã hội với nội dung luật giao thơng kỹ lái xe liên quan đến lực cản an toàn xe sau - Nắm vững quy định pháp luật giao thông đường hệ thống biển báo hiệu đường Việt Nam, trách nghiệm người lái xe việc tự giác chấp hành pháp luật trật tự an toàn giao thông đường - Xử lý nghiêm chỉnh trường hợp vi phạm luật giao thông theo quy định pháp luật để ngăn ngừa ùn tắc hạn chế tai nạn giao thông - Nâng cấp đường sá, cơng trình biển báo để tạo điều kiện thuận lợi cho người phương tiện tham gia thông - Nắm trách nghiệm, nghĩa vụ, quyền lợi người lái xe, thủ tục, phương pháp giao nhận, chở hàng hóa, phục vụ hành khách q trình vận tải - Hiểu rõ cấu tạo, tác dụng nguyên lý làm việc cụm, hệ thống xe ơtơ thơng dụng, đồng thời biết cách chăm sóc bảo dưỡng hàng ngày - Nắm vững yêu cầu kỹ thuật công tác kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên, chế độ bảo dưỡng định kỳ theo quay định Biết kiểm tra điều chỉnh sửa chữa hư hỏng thơng thường ơtơ q trình hoạt động đường - Nâng cao kỹ bốc xếp hàng hóa để xe có trọng tâm thấp, ổn định, giảm lực va đập, giảm lực cản gió, giảm lực qn tính q trình hoạt động - Trên đoạn đường có độ dốc dọc, độ dốc ngang lớn đường gồ ghề hàng cồng kềnh… cần điều khiển hài hòa số, ga, phanh để xe tốc độ hợp lý tránh tượng xe bị lật dọc, có gió lớn - Xe vào đường vịng đặc biệt đường vịng có bán kính nhỏ, cần giảm tốc độ cách giảm ga hay rà phanh để giảm lực ly tâm tránh xe bị lật ngang 96 - Khi xe chạy đường miền núi có độ cong uốn lượn nhiều liên tục cần gảm tốc độ hợp lý điều khiển xe theo hướng ổn định (không đánh võng) để giảm lực ly tâm tránh làm đảo rơi hàng hóa khó chịu cho người xe - Khi lực kéo không đảm bảo xe có tiếng nổ khơng dịn đều, tốc độ chậm có biện xe bị ì người lại phải chuyển số thấp để tăng lực kéo tiếp tuyến tăng lực kéo dư 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian triển khai làm khoá luận với khẩn trương, nghiêm túcvới cố gắng nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy ThS Nguyễn Văn An giúp đỡ cán phòng ban thuộc huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình em hồn thành đề tài“Nghiên cứu ảnh hưởng lực cản đến khả ổn định xe tải Thaco Forland FD650 làm việc địa bàn huyện Cao Phong – tỉnh Hịa Bình” Trong thời gian thực hiện, đề tài thu số kết luận sau: - Thực tốt việc khảo sát thực tế, thu thập tài liệu xe THACO FORLAND FD650 trạng phát triển kinh tế, đời sống huyện Cao Phong Xác định đặc trưng trạng đường Huyện có độ dốc khoảng 5-7 độ đoạn đường có bán kính quay vịng nhỏ khoảng từ 10-12m làm liệu đầu vào cho việc nghiên cứu Khóa luận - Nghiên cứu lực cản, cân lực kéo tính ổn định khuyến cáo người sử dụng xe tải THACO FORLAND FD650 địa bàn huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình vùng có địa hình, đường giao thơng tương tự - Xác định lực cản, cân lực kéo cho xe chở đầy tải địa hình nghiên cứu từ cân lực kéo xác định số truyền xe chuyển động ổn định với vận tốc lớn 48 km/h Với vận tốc xe khơng cịn cơng suất lực kéo dư để tăng tốc hay vượt dốc cao Tại vị trí mà xe chuyển động với vận tốc nhỏ km/h tất số truyền xe cịn cơng suất dư lực kéo dư để tăng tốc vượt dốc cao hơn, số truyền thấp xe có công suất lực kéo dư lớn số truyền cao - Xác định lực cản chuyển động xe lực cản lớn là: 31558,3 (N) - Xác định góc ổn định tĩnh ổn định động xe không tải xe có tải: + Giới hạn ổn định tĩnh dọc lớn nhất: 64° 98 + Giới hạn ổn định động dọc lớn nhất: 40° + Giới hạn ổn định tĩnh ngang lớn nhất: 41° + Giới hạn ổn định động ngang lớn nhất: 49° + Góc dốc giới hạn trượt xe quay đầu lên lớn nhất: 34° + Góc dốc giới hạn lật xe quay đầu xuống dốc lớn nhất: 71° - Xác định vận tốc nguy hiểm quay vòng đường nghiêng ngang: 10,7 km/h - Xác định vận tốc giới hạn theo điều kiện trượt bên lớn nhất: 8,9 km/h - Xe tải THACO FORLAND FD650 có kết cấu hợp lý, kích thước nhỏ gọn, động phù hợp cho việc vận tải hàng hóa địa bàn giao thơng huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình Kiến nghị - Giới hạn khóa luận nghiên cứu lực cản, cân lực kéo khả ổn định xe tải THACO FORLAND FD650, cần nghiên cứu tiếp thơng số kỹ thuật khác để có kết luận đầy đủ, hồn chỉnh khuyến cáo bổ ích cho người sử dụng xe, lái xe xe này, với huyện nông thôn miền núi - Không nghiên cứu loại xe tải này, cần nghiên cứu khuyến cáo cho người sử dụng đầy đủ loại xe thịnh hành Hyundai, Inova… để họ nẵm vững thông số kỹ thuật, bảo dưỡng chăm sóc, sửa chữa sử dụng, xe an tồn đạt hiệu - Vì lực thời gian có hạn khóa luận khơng tránh khỏi sai sót, tồn Em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn để em hồn thành tốt đề tài Một lần em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy ThS Nguyễn Văn An thầy cô Bộ mơn Khoa giúp em hồn thành đề tài khố luận Đồng thời em có thêm kiến thức quý giá, hoàn thiện hành trang quan trọng cần thiết cho thân trước trường 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Xe thời thủy tổ [2] Lịch sử phát minh ô tô [3]Chiếc ô tô giới [4] Báo cáo thị phần xe ô tô giới [5] Giáo trình Cơng nghệ tơ_Phần động cơ_ NXBLĐ Hà Nội_2010 [6] https://vietnamnet.vn/vn/oto-xe-may/nhung-chiec-xe-huyen-thoai-trong-lichsu-quan-doi-viet-nam-321182.html [7] Báo cáo lịch sử hình thành phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam [8]caophong.hoabinh.gov.vn/ [9]www.michelin.vn [10] Giải pháp đầu tư huyện Cao Phong [11] taitruonghai.com [12] Báo cáo điều chỉnh QH Cao Phong [13] Lý thuyết ô tô máy kéo_NXB Khoa học Kỹthuật_2007 100 ... thời gian làm việc khẩn trương nghiêm túc đến em hoàn thành đề tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng lực cản đến khả ổn định xe tải Thaco Forland FD650 làm việc địa bàn huyện Cao Phong – tỉnh Hịa Bình? ??.Đề... huyện Cao Phong tỉnh Hịa Bình Chính lý đồng ý Khoa Cơ điện – Cơng trình Bộ Mơn Kỹ Thuật Cơ Khí em thực khóa luận ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng lực cản đến khả ổn định xe tải Thaco Forland FD650 làm việc. .. khóa luận: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng lực cản đến khả ổn định xe tải Thaco Forland FD650 làm việc địa bàn huyện Cao Phong – tỉnh Hịa Bình? ?? 1.6 Mục tiêu, nội dung, đối tượng phương pháp nghiên cứu 1.6.1