(Đồ án tốt nghiệp) tính toán thiết kế và chế tạo sơmi rơmoóc chở ôtô con (7 chiếc)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHẾ TẠO SƠMI RƠMC CHỞ Ơ TƠ CON ( CHIẾC) (TÍNH TỐN SỨC KÉO VÀ ỔN ĐỊNH ĐỒN XE SƠMI RƠMC CHỞ Ơ TƠ CON ( CHIẾC)) Người hướng dẫn: TS PHAN MINH ĐỨC Người duyệt: PGS.TS DƯƠNG VIỆT DŨNG Sinh viên thực hiện: GIAO THẮNG BÌNH Số thẻ sinh viên: 103150102 Lớp: 15C4B Đà Nẵng, 12/201 TĨM TẮT Tên đề tài: Tính tốn thiết kế chế tạo Sơmi rơmc chở ơtơ (7 chiếc) Nội dung tóm tắt đề tài: Đồ án thực việc tính tốn thiết kế chế tạo SMRM chở ô tô lưu hành đường Việt Nam để vận chuyển ô tô từ cảng, nhà máy đến đại lí Để thực việc thiết kế tiến hành khảo sát thơng số kích thước 12 xe ôtô từ hãng khác nhau, kết hợp với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia mà Bộ Giao thơng vận tải ban hành Trên sở với kiến thức kỹ thuật học để tính tốn thiết kế chế tạo SMRM Qua tìm hiểu số xe đầu kéo từ hãng Kamaz, Hyundai, Howo ta nhận thấy xe đầu kéo HD1000 phù hợp để kéo SMRM thiết kế tạo thành đồn xe hồn chỉnh Sau chúng tơi tiến hành tính tốn sức kéo tính đồn xe Kết chúng tơi thiết kế thành công SMRM chở ôtô đảm bảo tiêu chuẩn, yêu cầu kỹ thuật, vận hành an tồn đường giao thơng Việt Nam Qua việc tính tốn thiết kế chế tạo SMRM chở ơtơ khẳng định phát triển công nghiệp sản xuất loại xe giới chuyên dùng công nghiệp chế tạo nước nhà ii ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lớp: 15C4B Giao Thắng Bình Khoa: Cơ khí Giao thông Số thẻ sinh viên: 103150102 Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Tên đề tài đồ án: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHẾ TẠO SƠMI RƠMC CHỞ Ơ TƠ CON ( CHIẾC) Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Thông số kỹ thuật ô tô (Huyndai, Honda, Mitsubishi, ) - Thông số kỹ thuật đầu kéo (Chenglong, Kamaz, Howo, ) - Thông số đường giao thông công cộng Việt Nam Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Chương 1: Tổng quan SMRM chở ô tô - Chương 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế - Chương 3: Tính tốn thiết kế tổng thể đồn xe Lựa chọn đầu kéo, tính tốn sức kéo đồn xe, xây dựng đồ thị đặc tính, thiết kế hệ thống đèn tín hiệu - Chương 4: Tính tốn tính đồn xe Tính tốn thiết kế kiểm nghiệm hệ thống phanh, tính tốn tính ổn định đoàn xe - Chương 5: Kết luận Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ xe đầu kéo HD1000 - Bản vẽ tổng thể SMRM - Bản vẽ tổng thể đoàn xe - Bản vẽ sơ đồ hệ thống phanh SMRM iii - Bản vẽ sơ đồ hệ thống điện SMRM - Bản vẽ chế tạo dầm dọc ngang sàn - Bản vẽ kết cấu chốt kéo SMRM - Bản vẽ kết cấu hệ thống treo - Bản vẽ đặc tính động lực học tơ Họ tên người hướng dẫn: TS Phan Minh Đức Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/09/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019 Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn Kỹ thuật Ô tô – Máy động lực PGS.TS Dương Việt Dũng TS Phan Minh Đức iv LỜI NÓI ĐẦU Sau năm học tập trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, dạy dỗ bảo tận tình Thầy Cơ giáo Em tích luỹ kiến thức từ môn học, qua giảng Thầy Cô đợt thực tập giúp kiểm tra lại kiến thức lý thuyết học Đồ án tốt nghiệp sở để tổng hợp lý thuyết lẫn thực hành suốt trình học tập trường kiến thức thực tế sở thực tập Giúp sinh viên làm quen với cơng việc thiết kế hay tiếp cận tìm hiểu vấn đề Ở nước ta vấn đề vận chuyển ô tô từ nơi sản xuất, từ cảng nhập đến nơi tiêu thụ cần thiết SMRM phương tiện chuyên chở thơng dụng Từ vấn đề đó, với kiến thức học hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn, em xin chọn đề tài làm tốt nghiệp: “TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHẾ TẠO SƠMI RƠMC CHỞ ƠTƠ CON (7 CHIẾC)” Để hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn: TS Phan Minh Đức bảo tận tình, giúp đỡ hướng dẫn em suốt thời gian thực đồ án Và em xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy giảng dạy khoa “Cơ khí Giao thơng” trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng truyền đạt lại kiến thức quý báu từ đến chun mơn để em vận dụng hoàn thành đồ án Trong trình làm đồ án tốt nghiệp này, trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy để em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt báo cáo tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Giao Thắng Bình CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu đồ án trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Các số liệu sử dụng đồ án có nguồn góc rõ ràng, cơng bố theo quy định Sinh viên thực Sinh viên thực Giao Thắng Bình ii MỤC LỤC TĨM TẮT ii LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .vi DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SƠMI RƠMC CHỞ Ơ TƠ CON .2 1.1 Giới thiệu 1.2 Giới thiệu tình hình sản xuất, nhập tiêu thụ tơ Việt Nam2 1.3 Tổng quan SMRM chở ô tô Việt Nam 1.3.1 Công dụng, yêu cầu phân loại 1.3.2 Đánh giá nhu cầu sử dụng SMRM chở ô tô Việt Nam 1.3.3 Các loại SMRM chở ô tô 1.3.4 Khả cung cấp phụ tùng cho SMRM nước 1.3.4.1 Các công ty Việt Nam 1.3.4.2 Các cơng ty nước ngồi : 1.4 Thông số kỹ thuật số ô tô liên quan đến việc vận chuyển CHƯƠNG PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .17 2.1 Các tiêu chí lựa chọn phương án thiết kế 17 2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 17 2.3.1 Phân tích thiết kế khung SMRM 17 2.3.2 Phân tích thiết kế khung SMRM theo số trục 18 2.3.3 Phân tích thiết kế phương án nâng hạ sàn 18 2.3.4 Phân tích thiết kế phương án nâng hạ bệ lên xuống 19 2.3.5 Phân tích phương án cố định xe ô tô SMRM 19 2.3.6 Phân tích phương án xếp dỡ tơ 19 2.3.7 Phương án lựa chọn xe đầu kéo 19 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ TỔNG THỂ ĐỒN XE 25 3.1 Thông số kỹ thuật SMRM 25 3.1.1 Kích thước, trọng lượng phân bố trọng lượng SMRM 25 3.1.2 Xác định trọng tâm SMRM theo chiều dọc chiều cao: 26 3.2 Tiêu chuẩn Việt Nam giao thông đường 29 3.3 Điều kiện vận hành 30 3.4 Tính chọn đầu kéo 31 3.5 Tính tốn sức kéo đồn xe 33 3.5.1 Tính tốn thơng số động lực học 33 3.5.2 Xây dựng đồ thị đặc tính 34 3.5.2.1 Xác định đặc tính động 34 3.5.2.2 Đồ thị cân công suất ô tô 36 3.5.2.3 Xây dựng đồ thị cân lực kéo 39 3.5.2.4 Đồ thị nhân tố động lực học 43 3.5.2.5 Đồ thị gia tốc ô tô 46 3.6 Thiết kế hệ thống đèn tín hiệu lắp SMRM 49 CHƯƠNG TÍNH TỐN CÁC TÍNH NĂNG CỦA ĐỒN XE 51 4.1 Tính tốn thiết kế kiểm nghiệm hệ thống phanh 51 4.1.1 Phân tích điều kiện chọn phương án thiết kế 51 4.1.2 Phân tích tính tốn hệ thống phanh 53 4.1.2.1 Tính tốn tổng thể tích đường ống dẫn khí 53 4.1.2.2 Tính tốn kiểm nghiệm bình chứa khí nén 54 4.1.2.3 Hệ thống phanh dừng 55 4.1.2.4 Tính suất cần thiết máy nén khí 55 4.2 Tính tốn tính ổn định đồn xe 57 4.2.1 Tính chất ổn định dọc đoàn xe 57 4.2.1.1 Tính chất ổn định tĩnh dọc đoàn xe 57 4.2.1.2 Tính chất ổn định động dọc 60 4.2.2 Tính tốn ổn định ngang đồn xe 63 4.2.2.1 Tính chất ổn định tĩnh ngang đoàn xe 63 4.2.2.2 Tính chất ổn định động ngang đoàn xe 66 4.3 Tính động học quay vịng đồn xe 71 CHƯƠNG KẾT LUẬN 73 iv TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 v DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ BẢNG Bảng 1 Vị trí nhà máy cơng suất thiết kế nhà máy sản xuất ô tô Việt Nam Bảng Thông số kỹ thuật đầu kéo Huyndai HD 700 20 Bảng 2 Thông số kỹ thuật đầu kéo Yuejin NJ 4250 21 Bảng Thông số kỹ thuật đầu kéo Huyndai Trago .22 Bảng Thông số kỹ thuật đầu kéo Kamaz 65116 23 Bảng Thông số kỹ thuật đầu kéo Howo A7 24 Bảng Thông số kỹ thuật SMRM .25 Bảng Tọa độ trọng tâm chi tiết sàn 27 Bảng 3 Tọa độ trọng tâm chi tiết sàn 28 Bảng Tọa độ trọng tâm xe chất SMRM 28 Bảng Thông số kỹ thuật ô tô đầu kéo 31 Bảng Bảng thông số tính tốn động lực học kéo 33 Bảng Giá trị đặc tính động 35 Bảng Giá trị vận tốc xe tay số khác theo ωe 38 Bảng Giá trị Nk theo Ne N , N theo v 38 Bảng 10 Giá trị lực kéo tay số 40 Bảng 11 Giá trị lực kéo tay số 41 Bảng 12 Giá trị lực kéo tay số 41 Bảng 13 Giá trị lực kéo tay số 42 Bảng 14 Giá trị lực cản chuyển động 42 Bảng 15 Giá trị nhân tố động lực học D tay số .44 Bảng 16 Giá trị nhân tố động lực học D tay số .44 Bảng 17 Giá trị nhân tố động lực học D tay số .45 Bảng 18 Giá trị nhân tố động lực học D tay số .45 Bảng 19 Giá trị gia tốc tay số 47 Bảng 20 Giá trị gia tốc tay số 47 Bảng 21 Giá trị gia tốc tay số 48 Bảng 22 Giá trị gia tốc tay số 48 Bảng 23 Hệ thống tín hiệu lắp SMRM 50 HÌNH VẼ Hình 1 Hệ thống giao thơng Việt Nam Hình Xe Toyota Vios 1.5E 5MT Hình Xe Toyota Camry 2.5 Q Hình Xe Toyota Inova E 2.0 MT Hình Xe Toyota Fortuner 2.4MT 4x2 10 vi Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) Hình Sơ đồ lực tác dụng lên đầu kéo đoàn xe đứng yên quay đầu xuống dốc Nếu ta gọi αt’ góc dốc giới hạn lớn xe khơng bị trượt trường hợp có phanh bánh xe phía sau với lực phanh lớn xác định sau [2]: Ppmax = Ga.sinαt = φx.Z2’ (2) Z2 ’ = [G đk a1 + ZM (L1 − x)].cos  t '− (G đk h g1 + G m h m ).sin  t ' L1 (4.6) Thay thơng số vào (3.3) ta có góc dốc giới hạn xe không bị trượt đứng yên quay đầu xuống dốc là: - Khi không tải - Khi trung tải - Khi đầy tải α’t = 16029’ α’t = 11028’ α’t = 12003’ 4.2.1.2 Tính chất ổn định động dọc Sự ổn định tơ xảy chúng chuyển động lên dốc, xe chuyển động lên dốc khả gây lật đổ đoàn xe thấp chiều dài đoàn xe lớn Ở ta xét trường hợp đoàn xe bị trượt dọc chuyển động lên dốc Khảo sát trường hợp xe chuyển động lên dốc với tốc độ nhỏ chuyển động ổn định: Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 60 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) Hình Sơ đồ lực tác dụng lên đầu kéo đoàn xe chuyển động lên dốc - Khi xe chuyển động lên dốc, để xe chuyển động lên dốc phải thỏa mãn đồng thời điều kiện sau: + Theo điều kiện kéo: Lực kéo lớn sinh bánh xe chủ đông phải lớn lực cản tổng cộng đường tác dụng lên đoàn xe, Pkmax ≥ PΨ + Điều kiện lật đổ: cầu trước đầu kéo không bị nhấc khỏi mặt đường Theo điều kiện kéo [2]: Pkmax ≥ PΨ = Ga.(f.cosα+sinα) (4.7) Lực kéo lớn đầu kéo sinh bánh xe chủ động [2]: Pkmax = Me max i t t (4.8) rbx Trong đó: - rbx: Bán kính làm việc bánh xe chủ động rbx = (0,93 ÷0,95).[(h+d/2).25,4] = 0,95.[(12+22,5/2).25,4] = 561 [mm] với h chiều rộng lốp, h = 315 [mm] - Memax: Mô men cực đại động cơ, Memax = 188.9,81= 1844 [N.m] - it: Tỷ số truyền hệ thống truyền lực, it = ih1 = 16,41 - ηt: Hiệu suất hệ thống truyền lực, chọn ηt = 0,88 Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 61 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) => Pkmax = 1344.16, 41.0,88 = 47467[N] 0,561 Lực cản tổng cộng đường [2]: PΨ = Ga.(f.cosα+sinα) PΨ = Ga.(f+i) (3.6) Trong đó: - Ga: Trọng lượng tồn xe + Khi không tải Ga = 8930+2.65+16300 = 25360 [Kg] + Khi trung tải Ga = 89300+2.65+22730 = 31790 [Kg] + Khi đầy tải Ga = 89300+2.65+31300 = 40360 [Kg] - f: Hệ số cản lăn đường, f = 0,015÷0,018, chọn f = 0,016 - i: độ dốc mặt đường, i = tgα Góc dốc giới hạn đồn xe vượt qua theo điều kiện kéo là: Pkmax = PΨ Pkmax = Ga.(0,016+tgαmax) Thay giá trị Ga giải phương trình lượng giác ta được: + Khi không tải αmax = 61041’ + Khi trung tải αmax = 55054’ + Khi đầy tải αmax = 49013’ Theo điều kiện lật đổ: Khi chuyển động lên dốc, đầu kéo lật quanh điểm O2 thành phần lực theo phương song song với mặt đường gây nên Khi góc dốc α tăng đến giá trị giới hạn xe đầu kéo lật đỗ quanh điểm O2, ta viết phương trình cân mơ men điểm O2: ΣO2 = Z1’.L1-[Gđk.b1+ZM.(L-x)].cosα+(Gđk.hg1+GM.hm).sinα = Xe đầu kéo lật đổ Z1’= 0, điều kiện lật đổ [2]: (Gđk.hg1+GM.hm).sinαmax = [Gđk.b1+ZM.(L-x)].cosαmax tgαmax = G đk b1 + ZM (L− x) (4.9) G đk h g1 + G M h m Trong đó: Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 62 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) - Gđk: Trọng lượng đầu kéo có người lái Gđk = 8910 [Kg] - GM: Trọng lượng tồn SMRM + Khi khơng tải Gm = 16300 [Kg] + Khi trung tải Gm = 22730 [Kg] + Khi đầy tải Gm = 31300 [Kg] - hg1: Tọa độ trọng tâm theo chiều cao xe đầu kéo có người lái, hg1= 1631,5 [mm] - hm: Chiều cao điểm đặt lực kéo SMRM, hm = 1330 [mm] - b1: Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc xe đầu kéo, b1 = 1554 [mm] - x: Khoảng cách từ tâm mâm xoay đến trục bánh xe sau, x = 260 [mm] - ZM: Phân bố trọng lượng SMRM đầy tải đặt lên mâm xoay đầu kéo + Khi không tải ZM = Zck = 7636[Kg] + Khi trung tải ZM = Zck = 5720[Kg] + Khi đầy tải ZM = Zck = 9568[Kg] Thay số vào (3.7), ta được: + Khi không tải αmax = 47053’ + Khi trung tải αmax = 36053’ + Khi đầy tải αmax = 39047’ 4.2.2 Tính tốn ổn định ngang đồn xe 4.2.2.1 Tính chất ổn định tĩnh ngang đoàn xe Sự ổn định xe đứng mặt đường nghiêng xảy lật đổ trượt ngang Vì ta xét ổn định xe đứng mặt đường nghiêng theo điều kiện lật đổ điều kiện trượt ngang a Khi xe đứng yên mặt đường nghiêng theo điều kiện lật đổ Trường hợp xe đứng yên mặt đường nghiêng, kết cấu mâm xoay cho phép SMRM lắc theo phương ngang phương dọc (hay có độ lắc ngang, lắc dọc) bị lật SMRM lật trước lơi đầu kéo lật theo, lúc Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 63 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ôtô (7 chiếc) trọng lượng toàn đầu kéo trở thành đối trọng chống lại lật Ta khảo sát SMRM lật quanh trục nối từ tâm chốt kéo đến tâm bánh xe trục thứ SMRM Hình Sơ đồ lực tác dụng lên SMRM đoàn xe đứng yên mặt đường nghiêng Khi đoàn xe đứng yên đường nghiêng ngang, SMRM chịu lực mô men sau: - Trọng lượng toàn SMRM lúc đầy tải đặt trọng tâm - Mơ men lực quán tính tiếp tuyến phần quay động hệ thống truyền lực, tác dụng mặt đường nghiêng ngang, Mjn Gọi: - β: Góc nghiêng - Z’ Z”: Các phản lực thẳng góc đường tác dụng lên bánh xe phải bánh xe trái cầu trước cầu sau Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 64 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) - Y’ Y”: Các phản lực ngang đường tác dụng lên bánh xe phải bánh xe trái cầu trước cầu sau - C: Chiều rộng sở xe Để xác định trị số phản lực bên trái, ta lập phương trình cân mơ men điểm O1 Ta có: ΣZ” = C [G M ( cos  − h gm sin ) − M jn ] C Ở coi Mjn = trị số nhỏ bỏ qua [2]: C G M ( cos  − h gm sin ) ΣZ” = C (4.10) Trong đó: - Gm: Trọng lượng tồn SMRM + Khi không tải Gm = 16300 [Kg] + Khi trung tải Gm = 22730 [Kg] + Khi đầy tải Gm = 31300 [Kg] - hgm: Chiều cao trọng tâm SMRM +lúc không tải hgm = 1,310[m] +lúc trung tải hgm = 1,305[m] +lúc đầy tải hgm = 1,799[m] - C: Chiều rộng sở SMRM, C = 2,040 [m] Khi xe bị lật đổ lúc đứng yên đường nghiêng ngang, ta có: Z” = [2] C G M ( cos  − h gm sin ) =0 C (4.11) Rút được: tgβ = C 2.hgm Thay số liệu vào công thức ta +lúc không tải β= 37054’ [mm] +lúc trung tải β= 38003’ [mm] Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 65 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) +lúc đầy tải β= 29037’ [mm] b Khi xe đứng yên mặt đường nghiêng theo điều kiện trượt Tương tự trường hợp lật đổ, xảy tượng trượt ngang phần SMRM trượt trước sau kéo theo trượt đầu kéo Để xét cụ thể điều kiện này, ta dựa vào sơ đồ hình vẽ, chiếu tất lực lên mặt phẳng song song với mặt đường ta [2]: G.sinβ = (ΣY’+ΣY”) = φy.(ΣZ’+ΣZ”) = φy.GM.cosβ (4.12) Do rút được: tgβφ = φy Trong đó: - Z’ Z”: Các phản lực thẳng góc đường tác dụng lên bánh xe phải bánh xe trái cầu trước cầu sau - Y’ Y”: Các phản lực ngang đường tác dụng lên bánh xe phải bánh xe trái cầu trước cầu sau - φy: Hệ số bám theo phương ngang, chọn φy = 0,65 - βφ: Góc nghiêng giới hạn mặt đường theo điều kiện SMRM bị trượt bên tgβφ = φy = 0,65 => βφ = 330 4.2.2.2 Tính chất ổn định động ngang đoàn xe Khảo sát khả ổn định động ngang đoàn xe ta xét cho trường hợp đoàn xe ổn định quay vòng đường nghiêng ngang Trong trường hợp xảy ổn định lật hay trượt SMRM lật trượt trước đầu kéo bị lật trượt theo - Theo điều kiện lật đổ: + Trường hợp hướng nghiêng đường ngược phía với trục quay vịng: Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 66 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) Hình Sơ đồ đồn xe quay vòng mặt đường nguyên ngang Khi xe quay vòng xem xe chuyển động quanh sườn đồi, thành gây lật SMRM quanh trục ngang (đường thẳng điểm qua điểm tâm bánh xe trục thứ tâm chôt kéo) Gm.sinβ song song với mặt đường nghiêng ngang, thành phần P1.sinβ có xu hướng chống lật SMRM quanh trục lật Khi góc β tăng dần, trường hợp trục quay vịng phía với hướng nghiêng ngang đường ứng với vận tốc G v giới hạn hợp lực ΣZ” = Lực ly tâm xuất xe quay vòng Pl = a Từ g R phương trình cân mơ men quanh trục lật đổ rút ra: ΣZ” = C C [Pl (hgm cos  d + sin  d ) − GM ( cos  d − hgm sin  d ) − M jn ] C 2 Ở coi Mjn = trị số nhỏ bỏ qua ΣZ” = Pl (hgm cos  d + C C sin  d ) − GM ( cos  d − hgm sin  d ) 2 C Theo điều kiện lật đổ ΣZ” = 0, [2]: C ( cos  d − hgm sin  d ).g.R vn2 = C hgm cos  d + sin d Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 67 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ôtô (7 chiếc) => = C ( cos  d − hgm sin  d ).g.R C hgm cos  d + sin  d C − tgd ) 2.h gm C 1+ tgd 2.h gm g.R.( = (4.11) Trong đó: - Gm: Trọng lượng tồn SMRM + Khi khơng tải Gm = 16300 [Kg] + Khi trung tải Gm = 22730 [Kg] + Khi đầy tải Gm = 31300 [Kg] - hgm: Chiều cao trọng tâm SMRM +lúc không tải hgm = 1,310[m] +lúc trung tải hgm = 1,305[m] +lúc đầy tải hgm = 1,799[m] - C: Chiều rộng sở SMRM, C = 2040 [mm] = 2,04 [m] - R: Bánh kính quay vịng nhỏ xe, R = 6,8 [m] - vn: vận tốc nguy hiểm gây lật đổ đồn xe quay vịng - g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [m/s2] - βd: Góc dốc giới hạn đồn xe quay vịng bị lật đổ, Bộ Giao thông Vận tải quy định [βd] = 160 Thay số vào (3.11), ta được: +Khi không tải 2,040 − tg160 ) 2.1,310 = 5,177 [m/s] = 18,638 [Km/h] 2,040 1+ tg16 2.1,310 9,81.6,8.( = +Khi trung tải Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 68 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) 2,040 − tg160 ) 2.1,305 = 5,191 [m/s] = 18,68 [Km/h] 2,040 1+ tg16 2.1,305 9,81.6,8.( = +Khi đầy tải 2,040 − tg160 ) 2.1,799 = [m/s] = 14,4 [Km/h] 2,040 1+ tg16 2.1,799 9,81.6,8.( = Trường hợp hướng nghiêng đường phía với trục quay vịng vận tốc nguy hiểm tơ lật đổ là: + Khi không tải C 2,040 + tgd ) 9,81.6,8.( + tg160 ) 2.h gm 2.1,310 = = 9,56[m/s] = 34,4 [Km/h] 2,040 C 1− tg16 1− tgd 2.1,310 2.h gm g.R.( vn= + Khi trung tải C 2,040 + tgd ) 9,81.6,8.( + tg160 ) 2.h gm 2.1,305 = = 9,58 [m/s] = 34,5 [Km/h] 2,040 C 1− tg16 1− tgd 2.1,305 2.h gm g.R.( vn= + Khi đầy tải C 2,040 + tgd ) 9,81.6,8.( + tg160 ) 2.h gm 2.1,799 = =8,24 [m/s] = 29,69 [Km/h] 2,040 C 1− tg16 1− tgd 2.1,799 2.h gm g.R.( vn= Trường hợp quay vòng mặt đường ngang (β = 0), tốc độ giới hạn nguy hiểm xác định là: + Khi không tải Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 69 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) vn= C.g.R = 2.h gm 2,04.9,81.6,8 = 7,20 [m/s] = 25,95 [Km/h] 2.1,310 + Khi trung tải vn= C.g.R = 2.h gm 2,040.9,81.6,8 = 7,22 [m/s] = 25,99 [Km/h] 2.1,305 + Khi đầy tải vn= C.g.R = 2.h gm 2.04.9,81.6,8 = 6,15 [m/s] = 22.14 [Km/h] 2.1,799 - Theo điều kiện trượt bên: Khi quay vịng đường nghiêng ngang SMRM bị trượt bên tác dụng GM.sinβ P1.cosβ điều kiện bám ngang bánh xe đường không đảm bảo Nếu trục quay vòng nằm ngược với hướng nghiêng mặt đường ta có phương trình hình chiếu lực lên mặt phẳng đường sau: P1.cosβ+GM.sinβ=ΣY’+ΣY” Mặt khác, theo điều kiện bám ngang xe với mặt đường [2]: (ΣZ’+ΣZ”).φy = ΣY’+ΣY” (GM.cosβ-P1.sinβ) φy = P1.cosβ+GM.sinβ => vφ = g.R.(y cos  − sin ) cos  + y sin  = g.R.(y − tg) + y tg (4.13) Trong đó: - vφ: Vận tốc giới hạn SMRM bị trượt bên - β: Góc giới hạn đường ứng với vận tốc giới hạn - φy: Hệ số bám đường bánh xe, chọn φy=0,6 - R: Bánh kính quay vịng nhỏ xe, R = 6,8 [m] Suy ra: vφ = 9,81.6,8.(0,6 − tg160 ) = 4,22 [m/s] = 15,2 [Km/h] + 0,6.tg160 Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 70 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) Nếu trục quay vòng nằm trùng với hướng nghiêng mặt đường, ta tìm tốc độ giới hạn nguy hiểm theo biểu thức sau: vφ = g.R.(y + tg) − y tg = 9,81.12.(0,6 + tg160 ) = 8,45 [m/s] = 30,45 [Km/h] − 0,6.tg160 Trường hợp xe chạy quay vịng đường nằm ngang vận tốc tới hạn để xe bị trượt bên là: vφ = g.R.y = 9,81.6,8.0,6 = 6,3 [m/s] = 22,68[Km/h] 4.3 Tính động học quay vịng đồn xe Khi quay vịng, người lái quay vô lăng tạo gia tốc ngang cho XĐK SMRM Các giá trị gia tốc ngang phụ thuộc vào người lái (góc quay vơ lăng, mức độ phanh/ga); cấu trúc xe (khối lượng, kích thước, cấu trúc lốp ), ngoại cảnh (hệ số bám đường, mấp mơ đường) Khi gia tốc ngang tạo lực quán tính ly tâm tác dụng vào cụm cầu trước, sau khác nhau, làm cho bánh xe bị trượt ngang, trượt đàn hồi, sau trượt lết (trượt bề mặt) Mức độ trượt lết khác cụm cầu hình 5.4 Trượt đàn hồi đàn hồi ngang lốp, trượt lết bắt đầu sau đàn hồi ngang kết thúc, chuyển sang trượt lết Khi bánh xe trượt ngang, bị chặn vỉa hè mấp mơ xe bị lật vấp Cịn hệ số bám cao cho dù gia tốc lớn bánh xe khơng trượt lết Hình Các dạng ổn định hướng Để thực thay đổi quỹ đạo chuyển động xe, người ta thực theo ba giải pháp sau: - Quay vòng bánh xe dẫn hướng phía trước quay vịng đồng thời bánh xe dẫn hướng phía trước phía sau Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 71 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) - Truyền mơ men quay có trị số khác tới bánh xe dẫn hướng chủ động bên phải bên trái, đồng thời sử dụng thêm phanh để hãm bánh xe phía so với tâm quay vòng cần quay vòng ngoặt Biện pháp thường sử dụng chủng loại máy kéo bánh xe cỡ lớn với bánh chủ động - Kết hợp loại biện pháp nói quay vịng phần khung phía trước Biện pháp thường sử dụng loại máy kéo bánh xe có khung rời Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 72 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) CHƯƠNG KẾT LUẬN SMRM chở ô tô thiết kế thực theo tiêu chuẩn Bộ Giao Thơng Vận Tải Việt Nam SMRM thiết kế có đủ tính kỹ thuật, yêu cầu đảm bảo độ bền vững, độ an toàn ổn định cần thiết điều kiện địa hình Việt Nam Tất nội dung tính tốn liên quan đến việc thiết kế chế tạo SMRM chở ô tô cập nhật đầy đủ phần thuyết minh bao gồm tính toán thiết kế khung dầm, kiểm tra động học lựa chọn đầu kéo phù hợp để thành lập đoàn xe SMRM chở ô tô thiết kế đảm bảo tính năng, yêu cầu kỹ thuật để chở ô tô lưu hành đường Việt Nam - Kết cấu khung dầm, sàn chắn đảm bảo độ bền - Đảm bảo yêu cầu tải trọng tối đa chở ô tô - Đảm bảo độ chắn cố định ô tô vận chuyển - Đảm bảo việc xếp xe tơ lên xuống an tồn - Đảm bảo an toàn vận hành Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 73 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Thành Bắc Sổ tay thiết kế ô tô khách Nhà xuất Giao thông vận tải 1985 [2] Nguyễn Hữu Cẩn – Dư Quốc Thịnh – Phạm Minh Thái – Nguyễn Văn Tài – Lê Thị Vàng Lý thuyết ô tô máy kéo Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Phan Minh Đức Bài giảng mơn học Lí thuyết tô Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, 2016 [4] Tạ Tuấn Hưng Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang đoàn xe sơ mi rơ mc quay vịng ổn định [5] Lê Văn Tụy Tính tốn thiết kế - kiểm nghiệm hệ thống phanh Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, 2017 [6] Nguyễn Khắc Trai.Cơ sở thiết kế Ôtô Hà Nội: NXB Giao Thông Vận Tải; 2006 [7] Huỳnh Vinh Giáo trình Sức bền vật liệu Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng [8] QCVN 46:2015/BGTVT [9] QCVN 09:2015/BGTVT [10] QCVN 11:2015/BGTVT [11] TCVN 4054 [12] Tiêu chuẩn ISO 8717-2000 [13] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1766:1975 Thép cacbon kết cấu chất lượng tốt - Mác thép yêu cầu kỹ thuật [14] A primer for Duflex Stainless Steel [15] Martensitic Stainless Steels – Type 410, 420, 425 Mod and 440A Sinh viên thực hiện: Giao Thắng Bình Hướng dẫn: TS Phan Minh Đức 74 ... Minh Đức 16 Tính tốn thiết kế Sơmi Rơmc chở ơtơ (7 chiếc) CHƯƠNG PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Các tiêu chí lựa chọn phương án thiết kế Một SMRM chở xe con, không thiết kế chở riêng...TĨM TẮT Tên đề tài: Tính tốn thiết kế chế tạo Sơmi rơmc chở ơtơ (7 chiếc) Nội dung tóm tắt đề tài: Đồ án thực việc tính tốn thiết kế chế tạo SMRM chở ô tô lưu hành đường Việt Nam... hành tính tốn sức kéo tính đồn xe Kết thiết kế thành công SMRM chở ôtô đảm bảo tiêu chuẩn, yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn đường giao thơng Việt Nam Qua việc tính tốn thiết kế chế tạo SMRM chở