Tính toán thiết kế xe nâng thùng chăm sóc cây xanh công trình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG THIẾT KẾ XE NÂNG THÙNG CHĂM SĨC CÂY XANH CƠNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: NGUYỄN PHAN THANH Đà Nẵng – Năm 2019 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương : TỔNG QUAN 1.1.Mục đích ý nghĩa đề tài 1.2.Tổng quan xe nâng 1.2.1 Giới thiệu xe nâng 1.2.2 Công dụng 1.2.3 Yêu cầu 1.2.4 Cấu tạo xe cẩu nâng Chương : TÍNH TỐN THIẾT KẾ XE NÂNG 2.1 Chọn xe sở 2.1.1 Tính kỹ thuật ô tô tải trước cải tạo 2.1.2 Thông số kỹ thuật ô tô trước cải tạo 11 2.1.3 Giới thiệu tổng thành xe tải HYUNDAI HD170 12 2.1.3.1 Động 12 2.1.3.2 Hệ thống truyền lực 12 2.1.3.3 Hệ thống phanh 13 2.1.3.4 Hệ thống lái 14 2.1.3 Hệ thống treo 17 2.1.3.6 Hệ thống chuyển động 17 2.1.3.7 Khung, vỏ, Cabin xe 17 2.1.3.8 Hệ thống điện 18 2.2 Chọn cần nâng 18 Chương : TÍNH TỐN LẮP ĐẶT XE NÂNG THÙNG 27 3.1 Dẫn động thủy lực 27 3.1.1 Tính tốn chọn chi tiết hệ thống thủy lực dẫn động cẩu 27 3.1.2 Sơ đồ lắp đặt hệ thống thủy lực cần cẩu 27 3.2 Tính tốn lắp đặt rổ nâng vào cần nâng 31 3.3 Tính tốn lắp đặt cần nâng lên xe Chassis 33 Chương 4: THIẾT KẾ THÙNG HÀNG 37 4.1 Phân tích yêu cầu đặt thùng hàng xe tải cẩu 37 4.2 Chọn sơ kích thước thùng 37 4.3 Tính toán chi tiết thùng hàng 39 4.3.1 Kết cấu sàn thùng 39 4.3.2 Mơ hình tính tốn 40 4.3.3 Bố trí liên kết 46 4.3.4 Các chi tiết thùng hàng 50 4.4 Tính tốn trọng lượng thùng hàng 54 SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình 4.5 Xác định thơng số xe sau cải tạo 56 4.5.1 Kích thước bao tô 56 4.5.2 Trọng lượng phân bố trọng lượng 57 Chương 5: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 58 5.1 Xác định tọa độ trọng tâm bán kính quay vịng xe tải cẩu HD170 58 5.1.1 Xác định phân bố tải trọng lên cầu trước, cầu sau sau lắp đặt cẩu xe chế độ toàn tải 58 5.1.2 Xác định tọa độ trọng tâm xe sau lắp đặt cẩu 59 5.1.3 Tính tốn động học quay vịng ô tô 62 5.2 Kiểm tra tính ổn định xe 64 5.2.1 Tính ổn định dọc tơ không thao tác cẩu 64 5.2.1.1 Tính ổn định dọc động 64 5.2.1.2 Tính ổn định ngang 67 5.2.2 Tính ổn định dọc ô tô thao tác cẩu 68 5.2.3 Tính tốn tô cẩu hàng theo phương dọc 69 5.3 Tính tốn động học tô tải cẩu 74 5.3.1 Các thơng số tính tốn 74 5.3.2 Xây dựng đồ thị đặc tính ô tô sau cải tạo 75 5.3.2.1 Xác định đặc tính ngồi động sau cải tạo 75 5.3.2.2 Xây dựng đồ thị cân công suất ô tô 77 5.3.2.3 Đồ thị cân lực kéo ô tô 82 5.3.2.4 Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học ô tô 84 Chương : TÍNH TỐN KIỂM TRA CÁC CHI TIẾT VÀ TỔNG THÀNH CỦA XE 91 6.1 Tính bền thùng xe 91 6.1.1 Tính tốn bulơng để chống thùng trượt dọc 91 6.1.2 Tính bu lông quang treo thùng xe chống trượt ngang 93 6.2 Tính bền liên kết bệ cẩu với khung xe 95 6.2.1.Bố trí liên kết 95 6.2.2 Tính tốn liên kết 95 6.2.2.1 Tính tốn bu lơng để cẩu khơng bị trượt dọc 95 6.2.2.2 Tính tốn mối ghép bu lông nâng hàng 97 6.3 Tính bền khung xe 98 6.4 Thống kê tổng thành cụm chi tiết 104 KẾT LUẬN 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng Các thông số kỹ thuật xe HD170 11 Bảng 2 Bảng thông số cần cẩu hãng TADANO 18 Bảng Bảng thông số cần cẩu hãng SOOSAN 19 Bảng Các thông số kỹ thuật cẩu URV554 20 Bảng Thông số vận hành cần nâng URV554 24 Bảng Thông số bơm thủy lực cẩu URV 27 Bảng Thông số kỹ thuật cẩu 30 Bảng Khối lượng chiều cao trọng tâm xe 61 Bảng Bảng giá trị mô men lật ứng với độ cẩu 70 Bảng Momen ổn định xe ứng với vị trí chân chống 74 Bảng Các thơng số để tính tốn sức kéo tô 74 Bảng 5 Giá trị đặc tính ngồi động 76 Bảng Giá trị vận tốc công suất ứng với tay số 79 Bảng Giá trị vận tốc công suất Nω, Nf (Nω+Nf) 80 Bảng Giá trị vận tốc lực kéo tương ứng với tay số 83 Bảng Giá trị vận tốc lực cản Pω+Pf 83 Bảng 10 Giá trị nhân tố động lực học ôtô 85 Bảng 11 Giá trị góc α đồ thị tia 87 Bảng 12 Giá trị gia tốc j ứng với vận tốc tay số ô tô chuyển động 89 Bảng Bảng thông số kỹ thuật ô tô tải cẩu Hyundai HD170 104 Bảng Các lỗi thường gặp cách sửa chữa 107 SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Tổng thể xe cẩu nâng Hình Tổng thể thiết bị nâng Hình Hình xe sở Hyundai 170 10 Hình 2 Kích thước xe Hyundai 170 trước cải tạo 10 Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực xe tải HD170 13 Hình Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh 14 Hình Sơ đồ hệ thống lái 15 Hình Cấu tạo cấu lái kiểu trục vít – lăn 16 Hình Hệ thống treo phụ thuộc 17 Hình Sơ đồ nguyên lí hoạt động cẩu 28 Hình Sơ đồ hệ thống thuỷ lực cẩu 28 Hình 3 Kết cấu rổ nâng 31 Hình Cẩu UNIC 554 sau lắp rổ nâng 32 Hình Biểu đồ sau mơ tả quan hệ bán kính quay chiều cao làm việc cẩu 33 Hình Chassis HD170 34 Hình Kết cấu đầu cần nâng 35 Hình Liên kết cẩu khung xe 36 Hình Xe chở ống cống 38 Hình Kết cấu thùng hang 39 Hình Kết cấu sàn thùng 41 Hình 4 Tiết diện mặt cắt ngang dầm dọc dầm ngang 42 Hình Sơ đồ tính sàn thùng 42 Hình Biểu đồ mơ men sàn thùng 43 Hình Mặt cắt sàn thùng 43 Hình Biểu đồ tính mô men dầm ngang 45 Hình Biểu đồ mô men dầm ngang 45 Hình 10 Tiết diện thép chữ U 46 Hình 11 Kết cấu sàn thùng 47 Hình 12 Liên kết dầm ngang dầm dọc 48 SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Hình 13 Liên kết sát xi dầm dọc 48 Hình 14 Chống xô 49 Hình 15 Liên kết chống trượt theo phương dọc thùng chassis 50 Hình 16 Mặt cắt ngang thép dầm dọc 50 Hình 17 Mặt cắt ngang thép dầm ngang 51 Hình 18 Bố trí dầm ngang dầm dọc 51 Hình 19 Mặt cắt ngang be sàn bên 51 Hình 20 Thành hậu 52 Hình 21 Liên kết thành hậu với cột đỡ khóa 52 Hình 22 Mặt cắt ngang thép thành bên thành hậu 53 Hình 23 Mặt cắt ngang thép khung viền thành trước 53 Hình 24 Thành trước 53 Hình 25 Mặt cắt ngang cột đỡ thùng 54 Hình 26 Lắp thùng hàng lên chassis 54 Hình 27 Kích thước ô tô sau cải tạo 56 Hình Sơ đồ phân bố trọng lượng xe tải cẩu 58 Hình Sơ đồ phân bố trọng lượng xe tải cẩu 59 Hình Sơ đồ tính tốn động quay vịng tơ 62 Hình Xe quay đầu lên dốc 64 Hình 5 Sơ đồ tương đương tính tốn ổn định dọc xe lên dốc 65 Hình Sơ đồ tính toán ổn định dọc xe xuống dốc 66 Hình Sơ đồ tương đương tính tốn tính ổn định ngang ô tô 67 Hình Sơ đồ lực momen tác dụng lên cần cẩu cẩu hàng phía trước 69 Hình Sơ đồ tính tốn ổn định ngang xe 73 Hình 10 Đồ thị đặc tính ngồi động 77 Hình 11 Đồ thị cân cơng suất ô tô hoạt động tay số 81 Hình 12 Đồ thị cân lực kéo tay số 84 Hình 13 Đồ thị nhân tố động lực học ô tô 86 Hình 14 Đồ thị đặc tính động lực đồ thị tia 88 Hình 15 Đồ thị gia tốc ô tô 90 Hình Sơ đồ lực tác dụng lên thùng xe phanh đột ngột xuống dốc 91 Hình Liên kết dầm dọc thùng với khung xe 92 Hình Liên kết thùng xe với khung xe (Nhờ bulông quang) 93 Hình Liên kết cẩu khung xe 95 SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Hình Sơ đồ lực tác dụng lên cẩu xe phanh đột ngột xuống dốc 96 Hình 6 Sơ đồ lực tác dụng lên bu lông cẩu hàng 97 Hình Tiết diện khung gia cường 102 Hình Khung gia cường ốp vào mặt sát xi xe sở 103 Hình Liên kết khung gia cường 103 Hình 10 Liên kết dầm dọc thùng xe gia cường ……… ……………………102 Hình 11 Tổng thể tơ tải nâng sau cải tạo 104 SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình LỜI NĨI ĐẦU - Cùng với phát triển kinh tế giới đất nước ta củng phát triển Các sở hạ tầng cơng trình phát triển lên phái cao Việc đòi hỏi người phải lên cao làm việc, để phục vụ lĩnh vực xây dựng, viễn thông, điện lực,môi trường phải đảm bảo an tồn.Vệ sinh mơi trường xanh đề tài chưa có hồi kết cho cơng tác phủ xanh đô thị khu dân cư Việc trồng chăm sóc phụ thuộc cho thị triển khai ngày nhân rộng vùng ven đơ,vấn đề đặt chăm sóc cắt tỉa bảo vệ thành phố trước mùa bão lũ, hàng lang lưới điện phố ngốn nhiều nhân công, thời gian thiết bị; an tồn cơng nhân; ngun chủ yếu làm tăng chi phí cho cơng tác xanh thành phố Xe nâng người làm việc cao nghiên cứu chế tạo để giải triệt để vấn đề nêu Chính em chọn đề tài “ Tính tốn thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình” làm đề tài tốt nghiệp Mặc dù cố gắng, kiến thức kinh nghiệm thực tế nhiều hạn chế, tài liệu tham khảo loại xe nâng cịn nên khuôn khổ đồ án tránh thiếu xót Kính mong thầy bảo để đề tài em hoàn thiện Sau em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa, đặc biệt thầy giáo hướng dẫn T.S Lê Văn Tụy tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình làm đồ án Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Phan Thanh SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Chương : TỔNG QUAN 1.1.Mục đích ý nghĩa đề tài Để giải phần sức lao động cho người công nhân ,tăng hiệu làm việc cao tầm 14m giúp người đảm bảo an toàn tuyệt đối, thu ngắn thời gian làm việc củng tăng hiệu công việc làm việc Do cần thiết kế loại xe nâng có kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, an toàn,đáp ứng nhu cầu làm việc nước Một số yêu cầu xe sau thiết kế xong - Có kết cấu phù hợp để làm việc ổn định, an toàn đưa người lên cao làm việc - Có kết cấu bảo đảm dễ dàng nâng hạ củng di chuyển trình làm việc Phải có chân chống, đảm bào tính ổn định cho xe nâng - Có hệ số sử dụng tải trọng lớn - Có tính kinh tế (tận dụng tải trọng tối đa xe, tránh lãng phí cơng suất gây tiêu hao nhiên liệu) - Làm việc ổn định điều kiệm khai thác khác - Có độ tin cậy cao q trình làm việc - Có tính tự động hóa cao, hạn chế sử dụng sức người - Đảm bảo dễ sử dụng vận hành bảo dưỡng - Giá thành thấp so với loại xe nước nước loạị 1.2.Tổng quan xe nâng 1.2.1 Giới thiệu xe nâng Hiện nhu cầu làm việc cao ngày nhiều nên việc loại xe nâng ngày đời nhiều Để đáp ứng cầu việc sử dụng người, xe nâng phải đáp ứng đầy đủ điều kiện để phục vụ công việc cách an toàn, tiện lợi dễ sử dụng Trên thị trường Việt Nam củng giới, có nhiều loại xe nâng thuộc hãng khác Các loai xe nâng đa phần hoạt động dựa vào hệ thống nâng hạ nhờ xylanh thủy lực 1.2.2 Công dụng Ơ tơ nâng gắn rổ nâng người thích hợp, nâng người làm việc cao cho lĩnh vực điện lực, viễn thông, chiếu sáng,cây xanh, lắp kính tịa nhà cao tầng Tổng thể xe nâng hình – SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Hình 1 Tổng thể xe cẩu nâng 1.2.3 Yêu cầu - Phải thỏa mãn tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật thiết bị nâng (TCN 5863-1995Thiết bị nâng,yêu cầu an toàn lắp đặt sử dụng 4244-86-Quy phạm kỹ thuật an toàn thiết bị nâng).Một tiêu chuẩn quan trọng độ ổn định -Thỏa mãn yêu cầu chuyên biệt công việc đòi hỏi : + Sức nâng + Tầm với + Chiều cao nâng + Tốc độ làm việc :Tốc độ nâng hạ ;tốc độ thay đổi tầm với ;tốc độ quay cần ;tốc độ di chuyển - Dễ chế tạo, giá thành thấp - Dễ vận hành thao tác, chăm sóc bảo dưỡng Đối với hệ thống xylanh thủy lực, cần trục xe , phải đảm bảo yêu cầu sau : -Thiết bị thủy lực cần trục phải phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam hệ thống thủy lực chung cho chế tạo máy -Phải có phiếu kiểm tra chất lượng phần tử thủy lực van an toàn, ác qui, xilanh, mô tơ bơm ống dẫn, kể ống mềm, chúng quan trọng (về phương tiện kỹ thuật an toàn) SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Hình Sơ đồ lực tác dụng lên cẩu xe phanh đột ngột xuống dốc Ta có: – Lực quán tính phanh: Pqt = m * a [N] Trong đó: m – Khối lượng vật; a – Gia tốc chậm dần phanh Vậy áp dụng tính cho cẩu Pj = Jp * Gc [N] Với : Jp – Gia tốc chậm dần phanh ô tô Gc = 1755 [kg] Theo [1] ta chọn Jp = [m/s2] gia tốc phanh lớn nhất, lực quán tính sinh lớn Lực xê dịch cẩu lực quán tính sinh ra: Pj = * 1755 = 10530 [N] 3695 a = 68017 ' Ta có: α’ = arctg = arctg 1471 hg – Chọn góc dốc tính tốn 45 Lực xê dịch cẩu khối trọng lực gây ra: Pα = Gc * sinα = 1755*g*sin450 = 12174 [N] Hợp lực làm xê dịch cẩu: P = Pα + Pj = 10530+ 12174 = 22704 [N] Giá trị ứng suất cắt thân bulông: SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 96 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình τ= P [N/mm2] d2 nb * π * Trong đó: nb = 8, Số bu lông liên kết bệ cẩu với dọc thùng d – đường kính bu lơng liên kết Do đó: 22704 τ= = 6.28[N / mm ] 24 8*3.14* Theo [5] ứng suất cắt cho phép thép 45 là: [  ] = 100 [N/mm2] Như bulông đủ bền chịu trượt dọc 6.2.2.2 Tính tốn mối ghép bu lơng nâng hàng Bỏ qua ảnh hưởng trọng lượng phầm thân cẩu (có tác dụng chống lật) momen cực đại tác dụng lên nhóm bulơng momen lật nâng hàng: MLmax = max( xi * Qci) = 12.505 [Tấn.m] Xi Qc L BL Hình 6 Sơ đồ lực tác dụng lên bu lông cẩu hàng SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 97 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Giả thiết bu lơng chịu lực lực kéo phát sinh thân bulơng phía trước (Bao gồm bu lơng M24 chia phía trước phía sau: FBL = M L max * LBL [N/mm2] Trong đó: LBL– Khoảng cách xa bu lông theo phương dọc LBL = 400 [mm] Do vậy: 9.81*12.505 *10 = 76671.3 [N/mm2] FBL = * 0.4 – Giá trị ứng suất kéo phát sinh trong thân bu lông: FBL 76671.3 = =170[N / mm2 ] σ= 2 d 24 π * b 3.14* 4 – Theo [5] giá trị ứng suất kéo thép 45 là: [σ] =300 [N/mm2] Như so sánh ứng suất phát sinh ứng suất cho phép ta thấy bu lông đủ bền chống lại momen lật cẩu 6.3 Tính bền khung xe Mặc dù trọng lượng phần tác dụng lên khung gần không thay đổi nhiên việc tăng chiều dài sở xe làm cho phân bố tải trọng lên khung xe thay đổi cần thiết phải kiểm tra bền khung xe Khi cẩu hàng, phải chống chân chống cẩu vững để đảm bảo không lún bệ chân chống ảnh hưởng xấu đến khung xe Các trạng thái xảy nguy hiểm khung xe: – Trạng thái 1: Ơtơ chở tải trọng Q = 7407 [KG] chuyển động thẳng đường – Trạng thái 2: Ơtơ cẩu hàng với tải trọng cẩu Qc = 3050 [KG] Hệ thống treo ôtô gồm nhíp trục trước trục sau Như vậy, xem dầm dọc khung xe có điểm tựa: điểm tương ứng với bệ nhíp trục trước điểm tương ứng với bệ nhíp trục sau Đối với kiểu khung ơtơ trên, tiết diện nguy hiểm nằm khoảng không gian trục bánh xe Sự ảnh hưởng trọng lượng phần tử thuộc nhóm thứ nhất: cụm động – hộp số, buồng lái, két nước, bình nhiên liệu, bình acquy đến ứng suất tiết diện nguy hiểm nhỏ Giá trị ứng suất tiết diện nguy hiểm chủ yếu thành phần thuộc nhóm thứ hai: trọng lượng thân khung, trọng lượng thùng, trọng lượng hàng hóa, trọng lượng cẩu, trọng lượng vật nâng gây Do vậy, ta bỏ qua SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 98 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình thành phần trọng lượng nhóm thứ xác định ứng suất tiết diện nguy hiểm mà đảm bảo độ xác cần thiết Trạng thái 1: “Trạng thái tính bền cho khung xe chất đầy tải đứng yên, chuyển động thẳng đường, không thao tác cẩu hàng’’ Giả thiết: – Phân bố trọng lượng hai gối nhíp quy tâm trục – Trọng lượng khung phân bố dọc theo khung – Trọng lượng thùng hàng hóa phân bố dọc theo chiều dài thùng – Phân bố trọng lượng cẩu: + Khối lượng phần đế thân cẩu: GC1 = 1095 [Kg] + Khối lượng phần cần cẩu: GC2 = 660 [Kg] Với giá trị ta xác định được: – Giá trị lực phân bố trọng lượng thân khung: G q1 = k Lk Trong đó: Gk – Khối lượng thân khung Gk = 690 [Kg] Lk – Chiều dài khung Lk = 9.33 [m] Do đó: 690 = 74 [ Kg / m ] q1 = 9.33 – Trọng lượng thùng trọng lượng thùng hàng hóa: G +Q q2 = t L Trong đó: Gt – Khối lượng thùng Gt = 1078 [Kg] Q – Khối lượng hàng hóa thùng, Q = 7047 [Kg] Do đó: q2 = 1078 + 7047 =1305 [ Kg / m] 6.5 – Lực mômen phần thùng nhô khỏi khung xe chiều dài Ltn = 250 [mm] quy dẫn mặt cắt mút đuôi khung: SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 99 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Q1 = q2 * Ltn = 1305 * 0.25 = 326.25 [KG] M1 = 326.25* 0.25 / = 41 [ KGm] – Lực tải trọng phần cần cẩu quy dẫn mặt cắt mép bệ cẩu Qc Mc: Qc = GCC = 660[KG] Mc = GCC * LCC /2 = 660 * 3.7/2 = 1221 [KG.m] – Lực phân bố khối lượng cabin Qc= 4000 [kg] lên dầm cầu với chiều dài 2.19[m]: q3= 4000 =1826[KG.m] 2.19 Như momen uốn dầm dọc khung xe phát sinh vị trí đặt cẩu có giá trị lớn nhất: Mumax = 2.25 * 103 [KG.m] = 2.25 *103* 9.81 = 22 *103 [N.m] Momen chống uốn dầm dọc khung xe tiết diện nguy hiểm nói trên: b * h *30.22 = Wux = =263.8 [cm3] 6 Ứng suất nguy hiểm lớn tiết diện nguy hiểm: 2.25*103 *102 σumax = M umax = = 426.5[KG / cm ]  Wux * 263.8 So sánh với ứng suất uốn cho phép [σumax] = 3450 [KG / cm ] ta thấy dầm đủ bền Trạng thái 2: Là trạng thái xe cẩu hàng với khối lượng hàng 4683 [kg] đứng yên với khối lượng cẩu 3050 [kg] Giả thiết: – Trọng lượng khung phân bố dọc theo khung – Phân bố trọng lượng cẩu: + Trọng lượng bệ cẩu: Gbc = 1095 [KG] + Trọng lượng cần cẩu: Gcc = 660 [KG] Với giả thiết ta xác định được: – Giá trị lực phân bố trọng lượng thân khung: G q1 = k Lk Trong đó: Gk – Trọng lượng thân khung SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 100 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Gk = 690 [KG] Lk – Chiều dài khung Lk = 8.91 [m] Do đó: q1 = 690 = 74 [ KG / m ] 9.33 Để đảm bảo xe chở tải trọng cho phép tổng khối lượng hàng hóa xe có trọng lực là: Ghc = Q – 3050 Ghc = 7407 – 3050 = 4357 [KG] – Giá trị phân bố trọng lượng phân bố thùng hàng hóa: G + G hc 1078 + 4357 = = 836.15[KG / m] q2 = t Lt 6.5 – Giá trị phân bố trọng lượng phân bố cabin: 4000 = 1826[ Kg / m ] q3 = 2.19 – Lực momen phần thùng nhô khỏi khung xe chiều dài Ltn = 250 [mm] quy dẫn mặt cắt mút đuôi khung: Q1 = q2 * Ltn = 836.15 * 0.25= 209 [KG] M1 = 209 * 0.25 / = 26.125 [ KGm] – Lực momen phần cần cẩu quy dẫn mặt cắt mép bệ chân cẩu: Q2 M2 Vật nâng có trọng lượng 3050[KG] độ 4.1[m] lực momen vật nâng quy dẫn mặt cắt mép bệ chân cẩu Qc Mc, Như mép bệ chân cẩu có lực mơ men tác dụng sau: + Q2 trọng lượng bệ cẩu, Q2 = 1095[KG] + Qh trọng lượng cần cẩu trọng lượng hàng cẩu quy mép bệ chân cẩu: Qh = 3050 + 660 = 3710[KG] + Mc giá trị mô men thành phần hàng thành phần cần cẩu gây độ 4.1[m]: Mc = 660 * 4.1 + 3050 * 4.1 = 13858[KG.m] SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 101 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Sử dụng phần mềm tính tốn sức bền RDM ta có momen uốn dầm dọc khung xe phát sinh vị trí có giá trị lớn nhất: Mumax =9.5* 103 [KG.m] Momen chống uốn dầm dọc khung xe tiết diện nguy hiểm nói trên: Wux = 263.8 [cm3] Ứng suất nguy hiểm lớn tiết diện nguy hiểm: 9.5*103 *102 σumax = M umax = = 1800[KG / cm ]  Wux * 263.8 So sánh với ứng suất uốn cho phép [σumax] = 3450 [KG / cm ] ta thấy dầm đủ bền Nhận xét: Khung xe trình làm việc chịu ứng suất uốn thành phần tải trọng gây So sánh trường hợp nói trên, ta thấy trường hợp ứng suất uốn cực đại sinh trong khung xe lớn nguy hiểm hơn, giá trị gấp đôi giá trị ứng suất nguy hiểm, nhiên trình vận hành, xuất thêm độ mỏi dầm dẫn đến cong vênh hay nứt, để đảm bảo an toàn cho xe, ta lắp thêm khung gia cường Khung gia cường loại thép chữ U dập từ thép tấm, tiết diện khung gia cường sau: 1000 286 80 Hình Tiết diện khung gia cường Khung gia cường ốp vào mặt sát xi xe sở bu lơng vị trí lắp bệ cẩu SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 102 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình 302 286 Hình Khung gia cường ốp vào mặt sát xi xe sở 1- Sát xi xe sở; 2- Khung gia cường 1000 Hình Liên kết khung gia cường Ngoài để đảm bảo bền cho dầm dọc thùng xe vị trí lắp cẩu, ta lắp đặt thép gia cường dầm dọc thùng xe dài 1m vị trí bệ chân cẩu mối lắp ghép hàn Hình 10 Liên kết dầm dọc thùng xe gia cường 1- Đầmọc thùng xe ; 2- Tấm thép gia cường SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 103 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình 700 3130 3560 6.4 Thống kê tổng thành cụm chi tiết 1495 150 5850 300 2180 2495 2500 9825 6500 Hình 11 Tổng thể tơ tải nâng sau cải tạo Xe tải cẩu xe Hyundai sau cải tạo để lắp đặt cẩu URV554 Nó bao gồm chi tiết cải tạo sau: – Thiết kế giỏ làm việc cao – Lắp cẩu tự nâng hàng URV 554 – Thiết kế thùng cho xe tải cẩu, thùng xe có kích thước – Sử dụng hộp trích cơng suất ô tô tải Hyundai HD170 – Bơm dầu thủy lực kiểu SHIMADZU kiểu SGP1-36 đồng theo cụm cẩu Bảng Bảng thông số kỹ thuật ô tô tải cẩu Hyundai HD170 TT Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị I Thông số xe Chiều dài sở SVTH: Nguyễn Phan Thanh L0 5850 Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Mm 104 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Chiều dài tồn L 9825 Mm Chiều cao toàn H 3560 Mm Chiều rộng sở B0 2495 Mm +Hai bánh trước Bt 2040 Mm +Hai bánh sau Bs 1850 Mm Khoảng sáng gầm xe H 285 Mm Trọng lượng (cabin+chassis+cẩu) G0 9413 KG Trọng lượng toàn G 17100 KG Phân bố cầu trước G1 6300 KG Phân bố cầu sau G2 10800 KG Khoảng cách hai bánh Số chỗ ngồi Bán kính quay vịng nhỏ Rmin 9.632 10 Truyền lực i0 4.333 11 Góc vượt dốc lớn tg(φ) 0.341 12 Vận tốc lớn vmax 120 Km/h Ký hiệu Giá trị Đơn vị TT Thông số M 13 Kích thước thùng DxRxC 6500x2500x700 Mm 14 Khối lượng hàng chở Qh 7407 KG II Thông số cẩu Chiều dài bao Lcc 3837 Mm SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 105 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Chiều rộng bao Bcc 2190 Mm Chiều cao bao(tính từ chassis) Hcc 2319 Mm Chiều rộng thu chân chống A*c 2470 Mm Hành trình chân chống , tính từ Htc chassis 742 : 1328 Mm Khoảng cách tâm chân chống: + Khi thu hẹp nhỏ Ac(min) 2190 mm + Khi vị trí trung gian Ac(mid) 3000 mm + Khi duổi tối đa Ac(max) 3800 mm Chiều cao chân thu, tính từ Hbc mặt bệ chân 497,5 Mm Khối lượng+ giỏ 1755 KG 10 Khối lường nâng tối đa 5050 Kg/m 11 Khả xoay cần 360 độ 12 Góc nâng cần cực đại 78 độ 13 Tốc độ xoay cần quanh trục đứng 2,5 v/ph 14 Tốc độ chuyển động móc kéo (cuốn cáp) 12.4 m/ph 15 Số đoạn cần 16 Tốc độ duỗi cần (3.6→10.87)/21.5 m/s 17 Chiều cao nhấc -12.2→12.6 M 18 Bán kính làm việc 0.7→10.63 M SVTH: Nguyễn Phan Thanh Gc Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 106 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình 19 Bơm thủy lực Bơm bánh 20 Áp suất 200 Kg/cm2 21 Lưu lượng bơm 63 l/ph 22 Thể tích thùng dầu 49 Lít Giá trị Đơn vị TT Thông số Ký hiệu Đồng hồ đo tải trọng lúc nâng, báo tải, đèn 23 báo P.T.O., chốt an tồn móc cẩu, van an tồn Trang bị an toàn cẩu *Hướng dẫn vận hành bảo dưỡng 1.Vận hành Khởi động bơm thủy lực Mở rộng chân chống Nâng/hạ cần Nâng/hạ móc cẩu/giỏ nâng người Thu vào/giãn cần thang nâng Xoay thang nâng Xếp chân chống Kiểm tra tổng quát trước lưu thông Các lỗi thường gặp cách sửa chữa Bảng Các lỗi thường gặp cách sửa chữa Mục Xe P.T.O Lỗi Không hoạt động P.T.O không hoạt động êm SVTH: Nguyễn Phan Thanh Ngun nhân Hết bình Phương án Xạc bình Khơng có nhiên liệu Bị lỗi kích hoạt Bánh P.T.O bị hỏng Thay bình Thay cáp P.T.O Kiểm tra thay Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 107 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Lỗi hệ thống thủy lưc Bơm Không đủ dầu Bơm bị lỗi Dầu bị giảm độ nhớt Thêm dầu Sửa thay bơm Thay dầu Kiểm tra vị trí nối hệ thống Bảo trì sửa chữa lồng Bơm bị ồn Cần Hoạt động bị lỗi Xy lanh Không hoạt động Mâm quay toa Quay toa khó khăn Rổ Khó cân Hệ thống thủy Tốc độ giảm lực bị lỗi Điều khiển từ xa Thiết bị điện bị lỗi Ống lồng bị cong Ma sát va chạm gây tiếng ồn Dđiều khiển nâng hạ bị lỗi Không đủ dầu Van an toàn bị lỗi Động thủy lực hoạt động không Hộp giảm tốc bị lỗi Xy lanh bị lỗi Thiếu dầu Bơm bị lỗi Chưa bật nguồn Cầu chì bị cháy SVTH: Nguyễn Phan Thanh Tra thêm mỡ Kiểm tra làm thay Thêm dầu Kiểm tra thay Sửa chữa thay động Sửa chữa thay hộp giảm tốc Sửa chữa thay Thêm dầu Sửa chữa thay bơm Bật công tắc Mở kiểm tra thu thay cầu chì Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 108 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình KẾT LUẬN - Ơtơ tải cẩu thiết kế đảm bảo thơng số u cầu: + Ơtơ đạt tốc độ lớn 120 [km/h] + Xe có khả vượt qua độ dốc 34% + Bán kính quay vịng nhỏ xe đạt 9.632 [m] + Giá trị công suất nhận bánh xe chủ động lớn giá trị công suất lực cản lăn lực cản không khí vị trí tốc độ xe + Khi xe chuyển động đường nằm ngang tất giá trị nhân tố động lực học (D) ôtô tay số tốc độ thắng lực cản mặt đường - Ngồi ơtơ tải cẩu thiết kế đảm bảo tính yêu cầu kỹ thuật ôtô cẩu: yêu cầu độ ổn định cho ôtô tải cẩu cẩu hàng Tồn tính sử dụng cẩu URV 554 sử dụng hết ơtơ tải cẩu thiết kế - Ơtơ tải cẩu có khả mang tải 7407 [kg] - Khi sử dụng cẩu phải tuân thủ yêu cầu sử dụng, tải trọng cẩu, tải trọng nâng hàng, ta sử dụng cẩu xe dừng hẳn SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 109 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyển Hửu Cẩn “Lý thuyết ô tô máy kéo” nhà xuất khoa học kỹ thuật năm 2000 [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên “Thiết kế tính tốn ơtơ máy kéo, tập 3” Hà Nội: Nhà xuất Đại Học Trung Học Chuyên Nghiệp; 1985 [3] Lê Viết Giảng, Phan Kỳ Phùng “ Sức bền vật liệu 1” nhà xuất giáo dục năm 1997 [4] Lê Viết Giảng, Phan Kỳ Phùng “ Sức bền vật liệu 2” nhà xuất giáo dục năm 1997 [5] Nguyễn Trọng Hiệp “Chi tiết máy 1” Hà Nội, Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp năm 1969 [6] Kết cấu thép – Nhà XB KHKT năm 2006 [7] Nguyễn Văn Yến “Giáo trình chi tiết máy” nhà xuất bàn Giao thông vận tải năm 2000 http://www.uniccrane-global.com/products/pdf/v550_english.pdf http://www.xechuyendung.net.vn/Data/Sites/1/media/tailieu/cauu/hd-lap-datcau-unic-(phan-tinh-toan-lap-dat) -rut-gon.pdf SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 110 ... cân rổ ; 4- Rổ nâng ; 5- Chân chống SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Chương : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ XE NÂNG 2.1 Chọn xe sở Hiện nay,... dọc thùng xe SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy 36 Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình Chương 4: THIẾT KẾ THÙNG HÀNG 4.1 Phân tích yêu cầu đặt thùng hàng xe tải cẩu - Thùng. .. Liên kết thùng xe với khung xe (Nhờ bulông quang) 93 Hình Liên kết cẩu khung xe 95 SVTH: Nguyễn Phan Thanh Hướng dẫn: TS.Lê Văn Tụy Thiết kế xe nâng thùng chăm sóc xanh cơng trình