Thiết kế tổng thể xe buýt gầm thấp thaco city b60

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC TRUNG THIẾT KẾ TỔNG THỂ XE BUÝT GẦM THẤP THACO CITY B60 Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực Mã số : 8520116 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN ĐÔNG Đà Nẵng, 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Ngƣời cam đoan Nguyễn Ngọc Trung THIẾT KẾ TỔNG THỂ XE BUÝT GẦM THẤP THACO CITY B60 Học viên: NGUYỄN NGỌC TRUNG Chuyên ngành: Cơ Khí Động Lực Mã số: 8520116 Khóa: K35 Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Nâng cao chất lƣợng xe buýt theo hƣớng tiện nghi, an tồn với chi phí hợp lý nội dung quan trọng, cấp thiết để phát triển giao thơng cơng cộng, góp phần giải tình trạng ùn tắc giao thơng thành phố lớn Trong vấn đề tính chọn khung gầm sở thiết kế bố trí chung nhân tố ảnh hƣớng lớn đến mức độ tiện nghi an toàn Với việc vận dụng 02 phƣơng pháp nghiên cứu gồm phƣơng pháp thu thập thông tin Phƣơng pháp thiết kế mơ hình 3D để tính tốn mơ phỏng, nhằm tạo phƣơng pháp phân tích, tính tốn lựa chọn cấu hình xe buýt phù hợp Trên sở khảo sát phân tích nhu cầu sử dụng xe buýt thực tế, tác giả tính chọn tổng thành hệ thống xe Buýt Thaco City B60, xây dựng mơ hình 3D phần mềm Catia V6 tính toán kiểm nghiệm AVL Cruise 2010 Kết sau thiết kế đƣợc ứng dụng thiết kế chi tiết triển khai sản xuất, chế tạo nhà máy xe Bus Thaco Từ khóa: phƣơng pháp tính tốn cấu hình xe buýt, Catia V6; Thaco City B60; AVL Cruise 2010, nhà máy xe Bus Thaco PRELIMINARY DESIGN OF LOW FLOOR BUS - THACO CITY B60 Abstract - Improving the quality of buses for more comfort, safety and affordability is very important and urgent to develop public transportation, contributing to solve traffic jam in big cities In particular, the Process of calculating, choosing the basic specifications and general layout design is a major factor affecting comfort and safety of bus’s passenger With the application of two methods, information collection method and 3D model design method to create the appropriate analysis, calculation and selection of bus configuration Based on the survey and analysis of actual bus demand, the author calculated the General specification of the Thaco City B60 Bus, built 3D models with Catia V6 software and tested calculations using AVL Cruise 2010 The results will be applied to detailed design and production deployment at Thaco Bus factory Key words: Process of choosing the basic specifications; Thaco City B60; AVL Cruise 2010, Thaco Bus factory MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG VẬN TẢI HÀNH KHÁCH CÔNG CỘNG 1.1 Hệ thống vận tải hành khách công cộng nƣớc giới 1.2 Hệ thống vận tải hành khách công cộng Việt Nam CHƢƠNG 2: THÔNG TIN KHẢO SÁT THỊ TRƢỜNG XE BUÝT TẠI VIỆT NAM 2.1 Dung lƣợng thị trƣờng xe Buýt năm 2017 2018 2.2 Khảo sát nhu cầu khách hàng thành phố lớn: Hà Nội TP HCM 2.2.1 Tổng Công Ty Vận Tải Hà Nội: 2.2.2 Công ty vận tải Hải Vân: 2.2.3 Trung tâm điều hành vận tải hành khách công cộng TP Hồ Chí Minh: 10 2.3 Khảo sát số tuyến đƣờng Hà Nội TP HCM 11 2.3.1 Khảo sát tuyến đƣờng xe buýt từ Nguyễn Công Trứ đến Cung Thiếu Nhi Hà Nội.11 2.3.2 Khảo sát tuyến đƣờng xe buýt từ HTX 23/9 đến Chợ Bến Thành 12 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG VÀ TÍNH CHỌN SƠ BỘ CÁC HỆ THỐNG TỔNG THÀNH 15 3.1 Bố trí chung ơtơ Thaco City B60 15 3.1.1 Xác định khối lƣợng ô tô 15 3.1.2 Xác định phân bố khối lƣợng hành khách ô tô 17 3.1.3 Hình vẽ tổng thể tơ THACO CITY B60 20 3.2 Đặc tính kỹ thuật tơ Thaco City B60 20 3.3 Tính tốn đặc tính động học, động lực học Thaco City B60 26 3.3.1 Xác định toạ độ trọng tâm: 26 3.3.1.1 Khi ô tô không tải: 26 3.3.1.2 Khi ô tô đầy tải 27 3.3.2 Xác định bán kính hành lang quay vịng tơ 28 3.3.2.1 Xác định bán kính quay vịng tơ 28 3.3.2.2 Hành lang quay vòng ô tô 29 3.3.3 Kiểm tra tính ổn định ô tô 30 3.4 Kiểm tra động lực học ô tô 30 3.4.1 Xây dựng đƣờng đặc tính động WP4.6NQ220E40 30 3.4.2 Xây dựng đặc tính nhân tố động lực học: 32 3.4.3 Kiểm tra khả tăng tốc ô tô: 34 3.5 Tính tốn động học hệ thống lái 36 3.6 Tính tốn kiểm tra hệ thống phanh 37 3.6.1 Hệ thống phanh 38 3.6.1.1 Trƣờng hợp đầy tải 39 3.6.1.2 Trƣờng hợp không tải 41 3.6.2 Tính tốn hiệu phanh dừng phanh bầu tích lị xo: 41 3.7 Kiểm tra độ giảm áp suất bình chứa khí nén sau lần đạp phanh 42 3.8 Kiểm tra độ êm dịu chuyển động ô tô khách 43 3.8.1 Tính tốn dao động riêng độc lập hệ thống treo trƣớc hệ thống treo sau:44 3.8.2 Tính tốn tần số dao động liên kết 46 Chƣơng 4: TÍNH TỐN CẤU HÌNH XE THACO CITY BUS B60 TRÊN PHẦN MỀM AVL CRUISE 2010 47 4.1 Giới thiệu phần mềm AVL Cruise 2010 47 4.1.1 Tổng quan 47 4.1.2 Quy trình thiết lập bƣớc tính tốn phần mềm AVL Cruise 2010 48 4.2 Tính tốn cấu hình xe phần mềm AVL Cruise 2010 48 4.2.1 Tạo dự án 48 4.2.2 Thiết lập mơ hình xe 48 4.2.3 Nhập liệu cho phần mơ hình 50 4.2.4 Kết nối lƣợng phần 50 4.2.5 Kết nối thông tin phần 51 4.2.6 Tạo thƣ mục nhiệm vụ 51 4.2.7 Chạy q trình tính tốn 52 4.2.8 Xuất kết 52 4.3 Kết luận 53 CHƢƠNG 5: XÂY DỰNG MƠ HÌNH 3D VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỀN 56 5.1 Giới thiệu phần mềm Catia 56 5.1.1 Tổng quan 56 5.1.2 Các mơ-đun chức chúng 56 5.2 Thiết kế bố trí chung khung gầm 59 5.3 Thiết kế tổng thể 59 5.4 Thiết kế mặt sàn 60 5.5 Thiết kế bố trí khoang lái, khoang khách 60 5.5.1 Thiết kế bố trí khoang lái 60 5.5.2.1 Mục tiêu 61 5.5.2.2 Các phƣơng án bố trí 62 5.5.2.3 Nhận xét 63 5.6 Kiểm nghiệm bền hệ khung xƣơng xe 63 5.6.1 Kết tính tốn trƣờng hợp chịu uốn 65 5.6.2 Kết tính tốn trƣờng hợp chịu xoắn 66 5.6.3 Kết tính tốn trƣờng hợp phanh gấp 67 5.6.4 Kết tính tốn trƣờng hợp xe quay vịng 67 KẾT LUẬN 69 HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thống kê số lƣợng đăng ký xe buýt năm 2017 2018 Bảng 2.2: Tóm tắt Kết phân tích tình hình PTSP theo phân khúc Bảng 3: Bảng tổng hợp thông tin yêu cầu từ khách hàng 14 Bảng 4: Bảng chọn đề xuất thơng tin cấu hình sơ 14 Bảng 1: Giá trị phân bố khối lƣợng tồn tô: .19 Bảng Thông số kỹ thuật ô tô THACO CITY B60 20 Bảng 3 Kết tính tốn 35 Bảng Kết tính tốn lần phanh liên tiếp: 43 Bảng Kết tính tốn cho hệ thống treo theo tải trọng ô tô tăng từ lúc không tải đến đầy tải: 45 Bảng Bảng tổng hợp kết tính tốn phần mềm AVL Cruise 2010 53 Bảng 5.1 Bảng khối lƣợng xe THACO CITY B60 tính đến tải 200% nhƣ bên dƣới: 63 Bảng 5.2 So sánh kết kiểm nghiệm bền phần mềm AVL Cruise 2010 với kết tính tốn phƣơng pháp giải tích .68 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Một mơ hình omnibus .2 Hình 2: Xe điện kỷ 18 London Hình 3: Xe kéo tay Nhật Bản, 1886 .3 Hình 4: Xe buýt tầng Luân Đôn Hình 5: Xe buýt Hà Nội & TP Hồ Chí Minh Hình 6: Chất lƣợng xe buýt thấp & thƣờng xuyên chở tải 200% Hình 1: Sơ đồ Tuyến đƣờng khảo sát Hà Nội 11 Hình 2: Hình ảnh khảo sát Hà Nội 12 Hình 3: Sơ đồ Tuyến đƣờng sát TP Hồ Chí Minh .12 Hình 4: Hình ảnh khảo sát TP Hồ Chí Minh 12 Hình 1: Sơ đồ xác định phân bố tải trọng thân ô tô .16 Hình 2: Sơ đồ xác định phân bố hành khách tác dụng lên ô tô 18 Hình 3: Hình tổng thể ô tô THACO CITY B60 20 Hình 4: Sơ đồ xác định bán kính quay vịng tơ 29 Hình 5: Đồ thị đặc tính động WP4.6NQ220E40 32 Hình 6: Đồ thị nhân tố động lực học ô tô 34 Hình 7: Đồ thị thể khả tăng tốc xe .35 Hình 8: Sơ đồ hình thang lái 36 Hình Đồ thị kiểm tra động học hình thang lái .37 Hình 10: Sơ đồ cấu phanh trƣớc 38 Hình 11: Sơ đồ cấu phanh sau 38 Hình Giao diện phần mềm AVL Cruise 2010 48 Hình Giao diện phần mềm AVL Cruise 2010 vào Desk 49 Hình Giao diện phần mềm AVL Cruise 2010 vào Vehicle Modul 49 Hình 4 Mơ hình xe .50 Hình Nhập thông số cho thành phần động 50 Hình Mơ hình xe sau kết nối lƣợng 51 Hình Thực liên kết thông tin cho phần phanh trƣớc .51 Hình Đồ thị gia tốc xe có tải 100% 52 Hình Đồ thị khả vƣợt dốc xe có tải 100% .53 Hình Mô-đun Mechanical Design 56 Hình Mơ-đun Shape 57 Hình Mơ-đun Machining 58 Hình Mô-đun Machining Simulation .58 Hình 5 Bố trí chung khung gầm 59 Hình Bố trí tổng thể Catia .59 Hình Mặt sàn Catia 60 Hình Bố trí khoang lái 61 Hình Phƣơng án 62 Hình 10 Phƣơng án 62 Hình 11: Mơ hình khung xe Thaco City B60 Catia 63 Hình 12 Ứng suất lớn trƣờng hợp khung xƣơng chịu uốn .66 Hình 13: Ứng suất lớn trƣờng hợp chịu xoắn 66 Hình 14: Ứng suất lớn trƣờng hợp phanh 67 Hình 15: Ứng suất lớn trƣờng hợp quay vòng 68 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết đạt đƣợc đề tài thực nhƣ sau:  Xây dựng đƣợc phƣơng pháp tổng thể cho việc triển khai thiết kế sơ xe buýt phù hợp với điều kiện vận hành thực tế  Kết nghiên cứu đề tài đƣợc áp dụng vào thực tế sản xuất Công ty cổ phần ô tô Trƣờng Hải tạo sản phẩm xe buýt phù hợp với nhu cầu vận tải hành khách công cộng thành phố lớn  Hồn thành hồ sơ thiết kế bố trí tổng thể xe buýt 60 chỗ, bao gồm:  Số liệu điều tra, khảo sát thị trƣờng 02 thành phố lớn: Hà nội & TP.HCM  Bản vẽ thiết kế bố trí chung xe buýt 60 chỗ  Bộ danh mục tài liệu kỹ thuật vẽ linh kiện HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Đề tài “Thiết kế tổng thể xe buýt gầm thấp Thaco City B60” , nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp phân tích đánh giá nhu cầu thị trƣờng, đồng thời tính chọn cấu hình sở cho xe buýt thành phố thiết kế sơ mơ tính tốn kiểm nghiệm phần mềm AVL Đề tài tiền đề, sở liệu chung tài liệu tham khảo để phát triển sản phẩm xe buýt thành phố, Làm liệu để Phân tích, mơ tính tốn tối ƣu triển khai thiết kế chi tiết để ứng dụng sản xuất Có thể cứu áp dụng vào thực tế sản xuất Công ty cổ phần ô tô Trƣờng Hải nhằm tạo sản phẩm 70 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] QCVN 09 : 2015/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng an tồn kỹ thuật bảo vệ mơi trƣờng ô tô, Hà Nội, 2015 [2] QCVN 10 : 2015/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng an tồn kỹ thuật bảo vệ mơi trƣờng ô tô khách thành phố, Hà Nội, 2015 [3] QCVN 82 : 2014/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia ô tô khách thành phố để ngƣời khuyết tật tiếp cận sử dụng, Hà Nội, 2014 [4] Lorenzo Morello, Lorenzo Rosti Rossini, Giuseppe Pia, Andrea Tonoli, The Automotive Body, [5] MAN Low-Floor Buses, NM152, NL202, NG272, sales document from MAN [6] Bus Boarding and Alighting Times, Candela, MA and P.F Watts, Transport and Road Research Laboratory (TRRL), TRRL Report LR 521, 1973 [7] Assessment of Low-Floor Buses, Kitchener Transit, Internal Document, 1993 [8] Synthesis of Transit Practice 2, Low-Floor Transit Buses, Rolland D King, 1994 ... 7830 20 3.1.3 Hình vẽ tổng thể tơ THACO CITY B60 Hình 3: Hình tổng thể tơ THACO CITY B60 3.2 Đặc tính kỹ thuật ô tô Thaco City B60 Bảng Thông số kỹ thuật ô tô THACO CITY B60 TT Thông tin chung... chất lƣợng xe buýt nhanh xuống cấp, đồng thời chƣa trọng đến mức độ tiện nghi an toàn cho hành khách Do đó, đề tài ? ?Thiết kế tổng thể xe buýt gầm thấp Thaco City B60? ?? với mục đích thiết lập giải... 5.2 Thiết kế bố trí chung khung gầm 59 5.3 Thiết kế tổng thể 59 5.4 Thiết kế mặt sàn 60 5.5 Thiết kế bố trí khoang lái, khoang khách 60 5.5.1 Thiết kế