(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế ô tô tự đổ ba chiều trên chassis xe cơ sở hyundai HD78

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG THIẾT KẾ XE TẢI TỰ ĐỖ BA CHIỀU TRÊN CHASSIS XE CƠ SỞ HYUNDAI HD78 Sinh viên thực hiện: ĐINH NHƯ SƠN Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Số thẻ SV: 103150152 Lớp: 15C4B Thông qua tìm hiểu thị trường xe ô tô tự đổ tại nước ta, em thấy rằng sản phẩm xe tự đổ chủ yếu tháo dỡ hàng hóa về phía sau Do đó bản thân đã nảy sinh ý tưởng tính toán và thiết kế ô tô tự đổ có thể tháo dỡ hàng hóa theo ba chiều khác Xe được thiết kế dựa chassis của xe nhập khẩu giúp giảm giá thành sản phẩm nước, giải quyết vấn đề việc làm cho lao động nếu sản phẩm được ứng dụng vào thị trường sản phẩm nước và làm phong phú sản phẩm xe tự đổ nước Từ các thông số của xe sở, tải trọng tối đa mà chassis xe sở tiến hành thiết kế thùng tự đổ ba chiều, lựa chọn thiết bị nâng hạ thùng và thiết bị cung cấp nguồn động lực Trong tập đồ án này, với nhiệm vụ "Thiết kê ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78" vì vậy nội dung của em làm xoay quanh việc giải quyết vấn đề thiết kế ô tô tự đổ ba chiều ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đợc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đinh Như Sơn Số thẻ sinh viên: 103150152 Lớp:15C4B Khoa: Cơ khí Giao thông Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Tên đề tài đồ án: Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Theo tài liệu nhà sản xuất và số liệu của sản phẩm Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Mục đích ý nghĩa đề tài Chương 2: Giới thiệu xe sở Hyundai HD78 Chương 3: Phân tích phương án đặt ben và chọn phương án Chương 4: Thiết kế thùng ben chassis ben và cải tạo chassis xe sở Chương 5: Kiểm tra tính ổn định của ô tô sau cải tạo Chương 6: Tính toán kiểm tra hệ thống nâng ben Chương 7: Tính bền một số chi tiết mới thiết kế Chương 8: Kiểm tra chất lượng kéo của xe đã cải tạo Kết luận Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ 1: Tổng thể chassis xe sở Hyundai HD78 (1A3) - Bản vẽ 2: Phương án đặt ben (1A3) - Bản vẽ 3: Kết cấu thùng ben (1A3) - Bản vẽ 4: Lắp đặt xylanh thủy lực (1A3) - Bản vẽ 5: Gối xoay thùng tự đổ (1A3) - Bản vẽ 6: Bộ trích công suất dẫn động bơm (1A3) - Bản vẽ 7: Sơ đồ thủy lực của hệ thống nâng ben (1A3) - Bản vẽ 8: Tổng thể xe sau cải tạo (1A3) Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 03/09/2019 Ngày hồn thành đồ án: 15/12/2019 Trưởng Bộ mơn Kỹ tḥt Ơ tơ – Máy động lực PGS.TS Dương Việt Dũng Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Người hướng dẫn TS Nguyễn Hoàng Việt LỜI CẢM ƠN Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, đã gặt hái được nhiều kiến thức chuyên ngành và khả giải quyết vấn đề của bản thân Lời đầu tiên xin cảm ơn đến thầy Nguyễn Hoàng Việt, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cảm ơn sự động viên, giúp đỡ từ gia đình và bạn bè Tôi đã phấn đấu và nỗ lực hết mình để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, song thời gian và kiến thức bản thân còn hạn chế nên còn nhiều sai sót mong quý thầy cô và bạn đọc đóng góp thêm ý kiến để đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện Đinh Như Sơn i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan là đề tài riêng của bản thân, đề tài không trùng lặp với bất kỳ đề tài đồ án tốt nghiệp nào trước Các thông tin, số liệu được sử dụng và tính toán đều từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định Sinh viên thực hiện Đinh Như Sơn ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN i CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .vii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT x MỞ ĐẦU Chương 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích đề tài 1.2 Ý nghĩa đề tài Chương 2: GIỚI THIỆU XE CƠ SỞ HYUNDAI HD78 2.1 Đặc điểm kỹ thuật chung 2.2 Động 2.3 Hệ thống bôi trơn 2.3.1 Bơm dầu 2.3.2 Bộ làm mát dầu 2.3.3 Bầu lọc dầu 2.4 Ly hợp hộp số 2.5 Khung xe 2.6 Buồng lái 2.7 Cầu xe 2.8 Xăm lốp bánh 2.9 Hệ thống lái 2.10 Hệ thống phanh 2.11 Thiết bị điện Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN ĐẶT BEN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN 11 3.1 Các cấu nâng hạ thùng 11 3.2 Loại ben trụ đẩy trực tiếp 11 3.2.1 Sử dụng loại xylanh một tầng 11 3.2.2 Sử dụng loại xylanh nhiều tầng 12 3.2.3 Phương án bố trí ben một trụ đẩy trực tiếp 12 iii 3.3 Loại ben trụ đẩy gián tiếp 14 3.3.1 Nâng gián tiếp với cấu đòn bẩy di động 14 3.3.2 Nâng gián tiếp với cấu đòn bẩy cố định 14 3.3.3 Phương án bố trí ben một trụ đẩy gián tiếp 14 3.4 Loại ben hai trụ đẩy kết hợp 15 3.4.1 Đặc điểm 15 3.4.2 Sơ đồ bố trí 15 3.5 Giới thiệu hệ thống nâng ben trụ đẩy trực tiếp 16 3.5.1 Vị trí lắp đặt 16 3.5.2 Góc đặt xylanh thủy lực 17 3.5.3 Gối xoay 17 Chương 4: THIẾT KẾ THÙNG BEN CHASSIS BEN VÀ CẢI TẠO CHASSIS XE CƠ SỞ 18 4.1 Đặc điểm kết cấu thùng ben chassis ben 18 4.1.1 Yêu cầu 18 4.1.2 Đặc điểm 18 4.2 Thiết kế thùng ben 19 4.2.1 Các quy định về kích thước, khối lượng đối với xe tải 19 4.2.2 Các tham số kỹ thuật bản của xe tự đổ 19 4.2.3 Xác định kích thước thùng xe 19 4.2.4 Thiết kế thùng ben 21 4.3 Sơ đồ thiết kế chassis ben 23 4.4 Cải tạo chassis xe 25 4.5 Tính toán khối lượng thùng chassis ben 26 4.5.1 Tính toán khối lượng thùng ben 26 4.5.2 Tính toán khối lượng chassis ben 29 Chương 5: KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ SAU CẢI TẠO 31 5.1 Xác định tọa độ trọng tâm ô tô 31 5.1.1 Tọa độ trọng tâm của xe sở 31 5.1.2 Tọa độ trọng tâm của xe cải tạo không tải 32 5.1.3 Tọa độ trọng tâm của xe cải tạo đầy tải 33 5.2 Tính ổn định ô tô đầy tải 35 5.2.1 Tính ổn định dọc tĩnh của ô tô 35 5.2.2 Tính ổn định dọc động của ô tô 38 iv 5.2.3 Tính ổn định động ngang của ô tô chuyển động đường nghiêng ngang 39 5.2.4 Tính ổn định ngang của ô tô chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang 41 Chương 6: TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG NÂNG BEN 43 6.1 Giới thiệu hệ thống nâng ben chọn 43 6.1.1 Xylanh thủy lực 43 6.1.2 Bơm dầu 43 6.1.3 Hộp trích công suất 44 6.1.4 Van phân phối 45 6.1.5 Van hạn chế 46 6.1.6 Sơ đồ hệ thống thủy lực nâng ben 46 6.2 Tính toán kiểm tra hệ thống nâng ben 47 6.2.1 Kiểm tra hành trình làm việc của xylanh lực 47 6.2.2.Tính lực đẩy lớn nhất mà xylanh tạo 49 6.2.3 Tính bơm dầu 50 Chương 7: TÍNH BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT MỚI THIẾT KẾ 52 7.1 Tính bền dầm ngang đáy thùng 52 7.1.1 Tính bền dầm ngang ngoài thùng 52 7.1.2 Tính bền dầm ngang gắn gối xoay 54 7.2 Tính bền dầm dọc đáy thùng 56 7.3 Tính bền gối xoay 57 Chương 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KÉO CỦA XE ĐÃ CẢI TẠO 59 8.1 Khái niệm mục đích 59 8.2 Những thông số 59 8.3 Đường đặc tính ngồi động 60 8.4 Sự cân bằng công suất ô tô 61 8.4.1 Phương trình cân bằng công suất của ô tô 61 8.4.2 Đồ thị cân bằng công suất 64 8.5 Cân bằng lực kéo ô tô 65 8.5.1 Phương trình cân bằng lực kéo của ô tô 65 8.5.2 Đồ thị cân bằng lực kéo 65 8.6 Nhân tố động lực học ô tô 67 8.7 Sự tăng tốc ô tô 69 8.7.1 Xác định gia tốc của ô tô 69 v 8.7.2 Thời gian tăng tốc của ô tô 71 8.7.3 Quảng đường tăng tốc của ô tô 73 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 vi Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Thay các số liệu đã biết vào công thức (8.11) ta có công thức rút gọn để tính v theo n ở các tay số khác sau: v1 = 0,001.ne; v2 = 0,002.ne; v3 = 0,004.ne; v4 = 0,007.ne; v5 = 0,01.ne Bảng 8.1 Bảng tốc độ của xe ở các tay số khác ứng với số vòng quay khác của trục khuỷu động ne (vg/ph) 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 v1 (m/s) 1.073 1.341 1.609 1.878 2.146 2.414 2.682 2.951 3.219 3.487 3.755 4.023 v2 (m/s) 1.799 2.249 2.699 3.149 3.599 4.049 4.498 4.948 5.398 5.848 6.298 6.748 v3 (m/s) 3.395 4.244 5.093 5.942 6.791 7.640 8.489 9.338 10.186 11.035 11.884 12.733 v4 (m/s) 5.772 7.215 8.658 10.102 11.545 12.988 14.431 15.874 17.317 18.760 20.203 21.646 v5 (m/s) 7.995 9.994 11.992 13.991 15.990 17.989 19.987 21.986 23.985 25.983 27.982 29.981 Dựa vào công thức kinh nghiệm S.R.Lây Đécman: n n n Ne = N max [a e + b.( e ) - c.( e ) ] nN nN nN Bảng 8.2 Bảng công suất của động ở các số vòng quay khác ne (vg/ph) 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 Ne (kW) 24.924 33.407 42.341 51.500 60.659 69.593 78.076 85.883 92.790 98.571 103.000 105.853 Nk (kW) 21.186 28.396 35.990 43.775 51.560 59.154 66.364 73.001 78.872 83.785 87.550 89.975 Nt (kW) 3.739 5.011 6.351 7.725 9.099 10.439 11.711 12.883 13.919 14.786 15.450 15.878 Vận tốc của xe biến thiên khoảng vmin = 1,073 (m/s) đến vmax = 29,981 (m/s) cùng với số vòng quay động từ ne = 800 – 3000 (vg/ph) Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 63 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Bảng 8.3 Bảng công suất cản ở các số vòng quay khác v (m/s) Nω (kW) Nf (kW) Nf +Nw (kW) 1.073 0.003 1.657 1.660 0.020 3.089 3.109 0.157 6.178 6.335 0.529 9.267 9.797 1.254 12.357 13.611 10 2.450 15.446 17.896 12 4.234 18.535 22.768 14 6.723 21.624 28.347 16 10.035 24.713 34.748 18 14.288 27.802 42.091 20 19.600 30.891 50.491 22 26.088 33.980 60.068 24 33.869 37.070 70.938 26 43.061 40.159 83.220 28 53.782 43.248 97.030 29.981 66.024 46.307 112.331 8.4.2 Đồ thị cân bằng công suất Từ các giá trị ở bảng 8.1, bảng 8.2, bảng 8.3 ta biểu thị lên hệ trục tọa độ N – v với tỷ lệ xích: μNe = 1,335 [kW/mm], μv = 3,335 [m/s.mm] Hình 8.2 Đồ thị cân bằng công suất của ô tô Tốc độ lớn nhất mà ô tô có thể đạt được vmax = 87,18/3,335 = 26,14 (m/s) Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 64 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 8.5 Cân bằng lực kéo ô tô 8.5.1 Phương trình cân bằng lực kéo tơ Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động của ô tô được sử dụng để khắc phục các lực cản chuyển động sau đây: lực cản lăn, lực cản dốc, lực cản không khí, lực quán tính Biểu thức cân bằng lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động và tất cả các lực cản riêng biệt được gọi là phương trình cân bằng lực kéo của ô tô: Pk = Pf ± Pi + Pω ± Pj (8.12) Ở đây: Pk – Lực kéo tiếp tuyến phát ở các bánh xe chủ động; Pf – Lực cản lăn; Pi – Lực cản dốc; Pω – Lực cản không khí; Pj – Lực cản quán tính Phương trình (8.12) được biểu thị dưới dạng khai triển sau: M e i t ηt G = f.G.cosα ± Gsinα + W.v ± δ i j rb g Ở đây: Me – mômen xoắn của động cơ; rb –bán kính của bánh xe chủ động Lực cản tổng cộng của đường biểu thị sau: Pψ = Pf ± Pi Ở đây: Pψ – lực cản tổng cộng của đường; ψ – hệ số cản tổng cộng của đường Trong đó: ψ = f ± i Ở đây: i – độ dốc của mặt đường, i = tgα (8.13) (8.14) 8.5.2 Đồ thị cân bằng lực kéo Ta có biểu thức tính lực kéo của động dựa vào mômen động và tỷ số truyền của hệ thống truyền lực sau: M i η Pkn = e tn t (8.15) rb = 2.π.n e rb 60.i tn (8.16) Ở đây: Pkn – Lực kéo tiếp tuyến phát ở các bánh xe chủ động ở số thứ n của hộp số Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 65 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 itn – Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ở số thứ n – Vận tốc chuyển động của ô tô theo số vòng quay trục khuỷu ô tô chuyển động ở cấp số n ηt – Hiệu suất của hệ thống truyền lực, ηt = 0,85 rb – Bán kính của bánh xe Bảng 8.4 Bảng giá trị lực kéo ở các cấp số ne (v/ph) Ne (kW) Me (N.m) v1 (m/s) Pk1 (kN) v2 (m/s) Pk2 (kN) v3 (m/s) Pk3 (kN) v4 (m/s) Pk4 (kN) v5 (m/s) Pk5 (kN) 800 24.924 297.567 1.073 19.749 1.799 11.776 3.395 6.241 5.772 3.671 7.995 2.650 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 33.407 42.341 51.500 60.659 69.593 78.076 85.883 92.790 98.571 319.078 337.003 351.344 362.099 369.270 372.855 372.855 369.270 362.099 1.341 1.609 1.878 2.146 2.414 2.682 2.951 3.219 3.487 21.177 22.367 23.319 24.032 24.508 24.746 24.746 24.508 24.032 2.249 2.699 3.149 3.599 4.049 4.498 4.948 5.398 5.848 12.628 13.337 13.904 14.330 14.614 14.756 14.756 14.614 14.330 4.244 5.093 5.942 6.791 7.640 8.489 9.338 10.186 11.035 6.692 7.068 7.368 7.594 7.744 7.819 7.819 7.744 7.594 7.215 8.658 10.102 11.545 12.988 14.431 15.874 17.317 18.760 3.936 4.157 4.334 4.467 4.555 4.600 4.600 4.555 4.467 9.994 11.992 13.991 15.990 17.989 19.987 21.986 23.985 25.983 2.842 3.002 3.129 3.225 3.289 3.321 3.321 3.289 3.225 2800 2900 103.000 105.853 351.344 337.003 3.755 3.889 23.319 22.367 6.298 6.523 13.904 13.337 11.884 12.309 7.368 7.068 20.203 20.925 4.334 4.157 27.982 28.260 3.129 3.002 Khi xe chạy đường bằng lúc đó ta có: Pf = G.f Pf = 0,02.77228.3 = 1,545 (kN) Lực cản không khí Pω = W.v2 = 2,45.v2 Bảng 8.5 Bảng biến thiên giá trị của Pω theo v v (m/s) 1.073 Pω (kN) 0.003 0.039 0.120 Lực bám: Pφ = φ.Gφ = Z.φ 10 0.245 13 0.414 16 0.627 19 0.884 22 1.186 (8.17) 25 1.531 28 28.26 1.921 1.957 (8.18) Trong đó: Z – Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe chủ động Gφ – Trọng lượng bám của bánh xe chủ động φ – Hệ số bám Chọn φ = 0,7 Theo phần tính trọng tâm ô tô ta có; Z = a.Gφ/L = 5631,48 (kG) = 56,3 (kN) => Pφ = 0,7.56,3 = 39,41 (kN) Vậy thỏa mãn điều kiện bám Pkmax < Pφ Tỷ lệ xích: μP = 0,1 (kN/mm); μv = 0,15 (m/s.mm) Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 66 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Hình 8.3 Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô 8.6 Nhân tố động lực học ô tô Thông số đặc trưng cho tính chất động lực học của ô tô mà các chỉ số về kết cấu không có mặt thông số đó Thông số đó là nhân tố động lực học của ô tô Nhân tố động lực học của ô tô là tỷ số lực kéo tiếp tuyến Pk trừ lực cản không khí Pω và chia cho trọng lượng toàn bộ của ô tô Thông số này ký hiệu bằng chữ "D" P -P M i η D = k ω = ( e t t - W.v ) (8.19) G rb G Trong đó: Pk – Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động Pω – Lực cản không khí G – Trọng lượng toàn bộ của ô tô đầy tải Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 67 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Trong quá trình sử dụng không phải lúc nào ô tô cũng chở đúng tải, có lúc non tải có lúc quá tải Đặc biệt đối với loại ô tô tải sự thay đổi tải trọng biến thiên phạm vi khá lớn, vì vậy cần nghiên cứu đặc tính động lực của ô tô tải trọng của nó thay đổi Bảng 8.6 Bảng giá trị nhân tố động lực học của ô tô v1 (m/s) Pk1 (kN) Pω1 (kN) D1 v2 (m/s) Pk2 (kN) Pω2 (kN) D2 v3 (m/s) Pk3 (kN) Pω3 (kN) D3 v4 (m/s) Pk4 (kN) Pω4 (kN) D4 v5 (m/s) Pk5 (kN) Pω5 (kN) D5 1.073 1.341 1.609 1.878 2.146 19.749 21.177 22.367 23.319 24.032 0.003 0.004 0.006 0.009 0.011 0.256 0.274 0.290 0.302 0.311 1.799 2.249 2.699 3.149 3.599 11.776 12.628 13.337 13.904 14.330 0.008 0.012 0.018 0.024 0.032 0.152 0.163 0.172 0.180 0.185 3.395 4.244 5.093 5.942 6.791 6.241 6.692 7.068 7.368 7.594 0.028 0.044 0.064 0.087 0.113 0.080 0.086 0.091 0.094 0.097 5.772 7.215 8.658 10.102 11.545 3.671 3.936 4.157 4.334 4.467 0.082 0.128 0.184 0.250 0.327 0.046 0.049 0.051 0.053 0.054 7.995 9.994 11.992 13.991 15.990 2.650 2.842 3.002 3.129 3.225 0.157 0.245 0.352 0.480 0.626 0.032 0.034 0.034 0.034 0.034 2.414 24.508 0.014 0.317 4.049 14.614 0.040 0.189 7.640 7.744 0.143 0.098 12.988 4.555 0.413 0.054 17.989 3.289 0.793 0.032 2.682 24.746 0.018 0.320 4.498 14.756 0.050 0.190 8.489 7.819 0.177 0.099 14.431 4.600 0.510 0.053 19.987 3.321 0.979 0.030 2.951 24.746 0.021 0.320 4.948 14.756 0.060 0.190 9.338 7.819 0.214 0.098 15.874 4.600 0.617 0.052 21.986 3.321 1.184 0.028 3.219 24.508 0.025 0.317 5.398 14.614 0.071 0.188 10.186 7.744 0.254 0.097 17.317 4.555 0.735 0.049 23.985 3.289 1.409 0.024 3.487 24.032 0.030 0.311 5.848 14.330 0.084 0.184 11.035 7.594 0.298 0.094 18.760 4.467 0.862 0.047 25.983 3.225 1.654 0.020 3.755 23.319 0.035 0.301 6.298 13.904 0.097 0.179 11.884 7.368 0.346 0.091 20.203 4.334 1.000 0.043 27.982 3.129 1.918 0.016 4.023 22.367 0.040 0.289 6.748 13.337 0.112 0.171 12.733 7.068 0.397 0.086 21.646 4.157 1.148 0.039 29.981 3.002 2.202 0.010 Từ công thức tính nhân tố động lực học của xe đầy tải (8.19) và lập đồ thị D tương ứng gọi là đồ thị tia Ta nhận thấy với một ô tô nhất định thì D tỷ lệ nghịch với G Do vậy nếu trọng lượng toàn bộ của xe tăng hoặc giảm lần thì nhân tố động lực của nó cũng giảm hoặc tăng bấy nhiêu lần Điều đó cho phép ta tính được nhân tố động lực của xe ứng với một trọng ượng bất kỳ của nó theo công thức sau: G D x = D (8.20) Gx tgα = G D = x Dx G (8.21) Ở đây: Gx – Trọng lượng mới của ô tô Dx – Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng mới G – Trọng lượng của ô tô đầy tải D – Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với đầy tải Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 68 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 α – Góc nghiêng của tia ứng với số phần trăm tải trọng sử dụng so với tải trọng định mức Bảng 8.7 Bảng giá trị đồ thị tia Số phần % Quy Tải trọng tải trọng trọng toàn bộ tính theo lượng của xe tải trọng hàng thực Gx (kG) định mức tế (kG) tgα α (độ) 0% 3544.83 0.47 25˚17’ 20% 800 4344.83 0.58 29˚94’ 40% 1600 5144.83 0.68 34˚29’ 60% 2400 5944.83 0.79 38˚24’ 80% 3200 6744.83 0.89 41˚80’ 100% 4000 7544.83 1.00 45˚ 120% 4800 8344.83 1.11 47˚88’ 140% 5600 9144.83 1.21 50˚48’ 160% 6400 9944.83 1.32 52˚81’ Từ các số liệu ta đem vẽ bên trái đồ thị đặc tính động lực học ta được đồ thị tia Hình 8.4 Đồ thị tia theo nhân tố động lực học tải trọng thay đổi 8.7 Sự tăng tốc ô tô 8.7.1 Xác định gia tốc ô tô Gia tốc của ô tô có thể xác định nhờ đồ thị đặc tính động lực Từ công thức: D=ψ+ δi j g Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn (8.22) Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 69 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Từ đó rút ra: j = (D - ψ) g (m/s2) δi (8.23) Trong đó: D – Nhân tố động lực học ô tô δi – Hệ số xét đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay tăng tốc ψ – Hệ số cản tổng cộng của đường Ở để đơn giản ta chỉ xét trường hợp ô tô tăng tốc đường bằng thì đó: ψ = f (vì i = 0) và công thức (8.23) có dạng: g j = (D - f) δi (8.24) Trong đó giá trị δi phụ thuộc tỷ số truyền ih của hộp số và xác định bằng công thức gần đúng sau: δi = 1,05 + 0,05.i2h (8.25) Ta được δi ứng với từng tỷ số truyền sau: δ1 = 1,05 + 0,05.5,382 = 2,49 δ2 = 1,05 + 0,05.3,2082 = 1,56 δ3 = 1,05 + 0,05.1,72 = 1,19 δ4 = 1,05 + 0,05.12 = 1,1 δ5 = 1,05 + 0,05.0,7222 = 1,07 Bảng 8.8 Bảng giá trị gia tốc của ô tô ở các tay số khác v1 (m/s) 1.073 1.341 1.609 1.878 2.146 2.414 2.682 2.951 3.219 3.487 3.755 4.023 j1 (m/s ) 0.946 1.018 1.078 1.127 1.163 1.187 1.199 1.199 1.186 1.162 1.125 1.077 v2 (m/s) j2 (m/s2) v3 (m/s) j3 (m/s2) v4 (m/s) j4 (m/s2) v5 (m/s) j5 (m/s2) 1.799 0.861 3.395 0.537 5.772 0.281 7.995 0.158 2.249 0.930 4.244 0.584 7.215 0.306 9.994 0.170 2.699 0.987 5.093 0.622 8.658 0.325 11.992 0.176 3.149 1.033 5.942 0.651 10.102 0.338 13.991 0.176 3.599 1.067 6.791 0.672 11.545 0.344 15.990 0.170 4.049 1.089 7.640 0.685 12.988 0.345 17.989 0.158 4.498 1.100 8.489 0.690 14.431 0.338 19.987 0.140 4.948 1.099 9.338 0.686 15.874 0.326 21.986 0.115 5.398 1.087 10.186 0.673 17.317 0.307 23.985 0.085 5.848 1.063 11.035 0.653 18.760 0.282 25.983 0.049 6.298 1.027 11.884 0.624 20.203 0.251 27.982 0.006 6.748 0.980 12.733 0.586 21.646 0.214 29.981 -0.042 Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 70 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Hình 8.5 Đồ thị gia tốc của ô tô 8.7.2 Thời gian tăng tốc ô tô Thời gian và quãng đường tăng tốc là thông số quan trọng để đánh giá chất lượng động lực học của ô tô dv Từ biểu thức: j = dt (8.26) Ta suy thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: t=  v2 v1 dv j (8.27) Tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích, đó không có mối quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích sự tăng tốc của ô tô j và vận tốc chuyển động của chúng v Nhưng tích phân này có thể giải được nhờ vào đồ thị gia tốc của ô tô j = f(v) Thời gian tăng tốc của ô tô từ vi1 đến vi2 là Δt1 Δt i = vi2 - vi1 Δv = jitb jitb Trong đó: jitb = (ji1 + ji2)/2 Như vậy thời gian tăng tốc của ô tô từ vmin đến vmax là: T=  Δt i (8.28) (8.29) (8.30) Thời gian chuyển số tl phụ thuộc trình độ tay nghề của người lái, kết cấu hộp số và loại động Đối với người lái có trình độ cao thì tl = 0,5  3s Chọn tl = 3s Trị số giảm vận tốc chuyển động của ô tô được tính sau: Δv = ψ.g tl δi (8.31) Trong đó: Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 71 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78  v - Độ giảm vận tốc chuyển động chuyển số (m/s) ψ – Hệ số cản tổng cộng của mặt đường g - Gia tốc trọng trường, m/s2 tl – Thời gian chuyển số Độ giảm vận tốc quá trình chuyển số:  v1-2 = 0,23 (m/s)  v2-3 = 0,38 (m/s)  v3-4 = 0,53 (m/s)  v4-5 = 0,55 (m/s) Bảng 8.9 Bảng thời gian tăng tốc của ô tô v1 (m/s) 1.073 ∆v1 j1 (m/s^2) 0.946 jtb ∆t1 T1 (s) v2 (m/s) 3.149 ∆v2 j2 (m/s^2) 1.033 jtb ∆t2 3.000 T2 (s) 5.493 v3 (m/s) 5.942 ∆v3 j3 (m/s^2) 0.651 jtb ∆t3 3.000 T3 (s) 11.644 v4 (m/s) 11.545 ∆v4 j4 (m/s^2) 0.344 jtb ∆t4 3.000 T4 (s) 24.207 v5 (m/s) 19.987 ∆v5 j5 (m/s^2) 0.140 jtb ∆t5 3.000 T5 (s) 57.866 1.341 0.268 1.018 0.982 0.273 0.273 3.599 0.450 1.067 1.050 0.428 5.922 6.791 0.849 0.672 0.662 1.283 12.927 12.988 1.443 0.345 0.344 4.189 28.396 21.986 1.999 0.115 0.128 15.663 73.529 1.609 1.878 0.268 0.268 1.078 1.127 1.048 1.103 0.256 0.243 0.529 0.772 4.049 4.498 0.450 0.450 1.089 1.100 1.078 1.095 0.417 0.411 6.339 6.750 7.640 8.489 0.849 0.849 0.685 0.690 0.679 0.687 1.251 1.235 14.177 15.412 14.431 15.874 1.443 1.443 0.338 0.326 0.342 0.332 4.226 4.343 32.622 36.965 23.985 25.983 1.999 1.999 0.085 0.049 0.100 0.067 19.926 29.866 93.455 123.320 Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn 2.146 0.268 1.163 1.145 0.234 1.007 4.948 0.450 1.099 1.100 0.409 7.159 9.338 0.849 0.686 0.688 1.235 16.647 17.317 1.443 0.307 0.317 4.556 41.520 27.982 1.999 0.006 0.027 72.786 196.106 2.414 0.268 1.187 1.175 0.228 1.235 5.398 0.450 1.087 1.093 0.412 7.571 10.186 0.849 0.673 0.679 1.249 17.896 18.760 1.443 0.282 0.295 4.892 46.413 2.682 0.268 1.199 1.193 0.225 1.460 5.848 0.450 1.063 1.075 0.419 7.989 11.035 0.849 0.653 0.663 1.280 19.176 20.203 1.443 0.251 0.267 5.407 51.820 2.951 0.268 1.199 1.199 0.224 1.684 6.298 0.450 1.027 1.045 0.431 8.420 11.884 0.849 0.624 0.638 1.330 20.507 20.925 0.722 0.222 0.237 3.046 54.866 Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 3.219 0.268 1.186 1.193 0.225 1.908 6.523 0.225 0.980 1.004 0.224 8.644 12.309 0.424 0.589 0.606 0.700 21.207 3.487 0.268 1.162 1.174 0.228 2.137 3.755 0.268 1.125 1.144 0.235 2.371 3.889 0.134 1.077 1.101 0.122 2.493 72 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 8.7.3 Quảng đường tăng tốc ô tô dS Từ biểu thức v = ta suy dS = v.dt dt Quảng đường tăng tốc của ô tô S từ vận tốc v1 đến vận tốc v2 ssex là: v2 S=  v.dt (m) (8.32) v1 Tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích và không có mối quan hệ giải tích chính xác thời gian tăng tốc và tốc độ của ô tô Nên ta dùng phương pháp đồ thị để giải tích phân này Để xác định quãng đường tăng tốc ta chia đường cong thời gian tăng tốc thành nhiều đoạn nhỏ và xem rằng tốc độ của ô tô khoảng thời gian này là không đổi và lấy giá trị trung bình vtb = (vi1 + vi2)/2 Khi đó quãng đường tăng tốc khoảng thời gian ∆ti là: ∆S = ∆ti.vtb Quảng đường tăng tốc của ô tô khoảng thời gian này là: S =  ΔSi (8.33) (8.34) Quảng đường ô tô được khoảng thời gian sang số là: Sc = (vd - ∆v).tc Trong đó: vd – Tốc độ ứng với thời điểm bắt đầu sang số (m/s) tc – Thời gian chuyển số Quảng đường ứng với thời gian chuyển số mà ô tô được chuyển số: (8.35) Số I-II: ScI-II = (3,89 – 0,23).3 = 10,98 (m) Số II-III: ScII-III = (6,52 – 0,38).3 = 18,42 (m) Số III- IV: ScIII-IV = (12,3 – 0,53).3 = 35,31 (m) Số IV-V: ScIV-V = (20,92 – 0,55).3 = 61,11 (m) Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 73 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Bảng 8.10 Bảng quãng đường tăng tốc của ô tô v1 (m/s) vtb T1 (s) ∆S1 S1 (m) v2 (m/s) vtb T2 (s) ∆S2 S2 (m) v3 (m/s) vtb T3 (s) ∆S3 S3 (m) v4 (m/s) vtb T4 (s) ∆S4 S4 (m) v5 (m/s) vtb T5 (s) ∆S5 S5 (m) 1.073 3.149 3.000 9.447 15.547 5.942 3.000 17.826 48.638 11.545 3.000 34.634 112.076 19.987 3.000 59.962 700.021 1.341 1.609 1.878 2.146 1.207 1.475 1.743 2.012 0.273 0.256 0.243 0.234 0.330 0.377 0.424 0.471 0.330 0.707 1.131 1.603 3.599 4.049 4.498 4.948 3.374 3.824 4.273 4.723 0.428 0.417 0.411 0.409 1.446 1.596 1.756 1.932 16.993 18.588 20.345 22.277 6.791 7.640 8.489 9.338 6.367 7.215 8.064 8.913 0.428 0.417 0.411 0.409 2.728 3.011 3.314 3.647 51.366 54.377 57.691 61.337 12.988 14.431 15.874 17.317 12.266 13.709 15.152 16.595 4.189 4.226 4.343 4.556 54.411 60.978 68.939 78.889 166.487 227.465 296.404 375.293 21.986 23.985 25.983 27.982 20.987 22.985 24.984 26.983 15.663 19.926 29.866 72.786 344.359 477.918 776.010 2036.708 1044.380 1522.299 2298.308 4335.017 Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn 2.414 2.280 0.228 0.520 2.123 5.398 5.173 0.412 2.129 24.406 10.186 9.762 0.412 4.018 65.356 18.760 18.038 4.892 91.780 467.073 2.682 2.548 0.225 0.573 2.696 5.848 5.623 0.419 2.354 26.760 11.035 10.611 0.419 4.442 69.797 20.203 19.482 5.407 109.242 576.316 Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 2.951 2.816 0.224 0.630 3.326 6.298 6.073 0.431 2.615 29.375 11.884 11.460 0.431 4.934 74.731 20.925 20.564 3.046 63.744 640.060 3.219 3.085 0.225 0.694 4.020 6.523 6.410 0.224 1.437 30.812 12.309 12.096 0.224 2.711 77.442 3.487 3.353 0.228 0.766 4.786 3.755 3.621 0.235 0.849 5.635 74 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Hình 8.6 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô có kể đến sự giảm tốc độ chuyển động giảm số Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 75 Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 KẾT LUẬN Sau ba tháng làm đồ án tốt nghiệp, với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo và sự nỗ lực tìm tòi, học hỏi của bản thân, em đã hoàn thành đề tài: “Thiết kế ô tô tự đổ ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78” Đề tài đã giải quyết được các vấn đề bản thiết kế ô tô tải có thùng tự đổ sau: - Thiết kế thùng tự đổ ba chiều để chuyên chở hàng hóa - Phân bố trọng lượng các tổng thành và tính toán ổn định của ô tô - Thiết kế hệ thống nâng hạ thùng trút hàng Tuy nhiên thời gian có hạn, phạm vi đề tài rộng, trình độ hiểu biết của bản thân còn hạn chế, kiến thức thực tế không nhiều nên quá trình tính toán thiết kế không tránh khỏi sai sót Vì vậy em mong nhận được sự quan tâm, góp ý của thầy hướng dẫn cùng các thầy bộ môn Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy hướng dẫn TS Nguyễn Hoàng Việt đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em thời gian qua để đề tài tốt nghiệp được hoàn thành Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Huỳnh Vinh, “Sức bền vật liệu” Đà Nẵng, 2017 [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Đức Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng, “Lý Thuyết ô tô máy kéo” Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2005 [3] Nguyễn Tất Tiến, “Nguyên lý động đốt trong” Nhà xuất bản Giáo dục, 2003 [4] Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy, “Giáo trình hệ thống truyền động thủy lực khí nén” Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội, 2011 [5] Nguyễn Văn May, “Bơm, quạt, máy nén” Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 1997 [6] Nguyễn Trọng Hiệp, “Chi tiết máy tập 1, tập 2” Nhà xuất bản Giáo dục, 1997 [7] “Catalog Hyundai truck body builder book”, Hyundai motor company [8] Tài liệu kết cấu gối xoay Xem tại: http://www.italautocar.com/images/flipbook/capitolo_03_2019/index.html [Ngày truy cập: 15/10/2019] [9] Tài liệu về các thông số xylanh thủy lực Xem tại: https://www.hyva.com/globalassets/product-catalog-images/01.tipping/tippingbrochures/hyva-tipping-underbody-brochure.pdf [Ngày truy cập: 20/10/2019] [10] Thông tư số: 42/2014/TT-BGTVT, Quy định thùng xe của xe tự đổ, xe xi téc, xe tải tham gia giao thông đường Hà Nội, 2014 [11] Tài liệu về các thông số của bơm bánh Xem tại: http://www.dynamicfc.com/documents/GP-CBN.pdf [Ngày truy cập: 20/10/2019] ... tài: Thiết kế ô tô tự ? ?ô? ? ba chiều chassis xe sở Hyundai HD78 Sinh viên thực hiện: Đinh Như Sơn Số thẻ SV: 103150152 Lớp: 15C4B Thông qua tìm hiểu thị trường xe ô tô tự ? ?ô? ? tại... phẩm xe tự ? ?ô? ? nước Từ các thông số của xe sở, tải trọng tô? ?i đa mà chassis xe sở tiến hành thiết kế thùng tự ? ?ô? ? ba chiều, lựa chọn thiết bị nâng hạ thùng và thiết. .. tay số khác BA? ?NG 8.9 Ba? ?ng thời gian tăng tô? ?c của ô tô BA? ?NG 8.10 Ba? ?ng quãng đường tăng tô? ?c của ô tô HÌNH 2.1 Xe sở Hyundai HD78 HÌNH 2.2 Bơm dầu bôi trơn HÌNH 2.3 Hộp số D4DD