Nghiên cứu cân bằng công suất lực cản và khả năng ổn định khi sử dụng xe ô tô thaco forland FD650 trên địa bàn huyện lương sơn hòa bình

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1) Lịch sử phát triển phân loại ô tô 1.1.1) Lịch sử phát triển 1.1.2) Phân loại ô tô tải 1.2) Tình hình sản xuất, sử dụng ô tô việt nam 1.2.1) Tình hình sản xuất ô tô tải việt nam 1.2.2) Tình hình sử dụng xe ô tô Việt Nam 1.2.3) Tình hình đào tạo lái xe ô tô Việt Nam 1.3) Hiện trang giao thơng nhu cầu vận chuyển hàng hóa huyện Lương Sơn, tỉnh Hịa Bình 1.3.1) Hiện trạng giao thông 1.3.2) Nhu cầu vận chuyển hàng hóa xe tải Huyện Lương Sơn tỉnh Hịa Bình 19 1.3.3) Thông số kỹ thuật xe 20 1.4) Mục tiêu, đối tượng, phương pháp nội dung, giới hạn nghiên cứu 22 1.4.1) Mục tiêu nghiên cứu 22 1.4.2) Đối tượng nghiên cứu 23 1.4.3) Phương pháp nghiên cứu 23 1.4.4) Nội dung nghiên cứu 23 Chương XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE “THACO FORLAND FD650” 24 2.2) Xác định tọa độ trọng tâm xe .26 2.2.1) xác định tọa độ trọng tâm xe không tải 26 2.2.2) Xác định tọa độ trọng tâm xe đầy tải 27 2.2.3) Xác định tọa độ tâm theo chiều cao 28 2.3) Xác định công suất cực đại ô tô 30 2.4) Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực .32 2.4.1) Xác định tỷ số truyền truyền lực 32 2.4.1.1) Tỷ số truyền tay số 33 2.4.1.2) Xác định tỷ số truyền tay số trung gian 34 2.4.1.3) Tỷ số truyền số lùi số phụ .35 2.5) Xây dựng đường đặc tính ngồi động 35 Chương 3: CÂN BẰNG LỰC KÉO, CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CỦA XE Ô TÔ THACO FORLAND FD650 37 3.1) Xây dựng đồ thị cân lực kéo 37 3.1.1) Sơ đồ lực mômen tác dụng lên ôtô chuyển động lên dốc 37 3.1.2) Xây dựng đường cong lực kéo tiếp tuyển theo số truyền 39 3.1.3) Xây dựng đường cong lực cản mặt đường 39 3.2) Xây dựng đồ thị cân công suất 44 3.2.1)Xây dựng đường công suất kéo 44 3.2.2) Xây dựng đường cong công suất cản .45 Bảng 3.2: Bảng giá trị thông số công suất 46 Chương TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA XE “Thaco Forland FD650” .49 4.1) Tính ổn định dọc tơ 49 4.1.1) Tính ổn định dọc tĩnh 49 4.1.2) Tính ổn định dọc động 53 4.2) Tính ổn định ngang tơ 58 4.2.1) Tính ổn định ngang tơ chuyển động đường nghiêng ngang 58 4.2.2) Tính ổn định động ngang tơ chuyển động quay vịng đường nghiêng ngang 61 4.2.2.1) Theo điều kiện lật đổ 61 4.2.2.2) Theo điều kiện trượt bên 63 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 66 KẾT LUẬN 66 ĐỀ XUẤT 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 So sánh giá bán số dịng xe thơng dụng Việt Nam Bảng 1.2 Tính độ dốc mặt đường địa điểm thực tế 15 Bảng 1.3: Trọng lượng riêng loại hàng hóa thơng dụng 19 Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật xe Thaco Forland FD650 20 Bảng 2.1 : Giá trị thông số tốc độ quay trục khuỷu 36 Bảng 3.1: Bảng giá trị thông số lực kéo 41 Bảng 3.2: Bảng giá trị thông số công suất 46 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1:Bản đồ giao thông Hình 1.2 Bản đồ giao thông 10 Hình 1.3: Đặc trưng trạng đường thôn Đồng Tiến, Xã Tân Vinh, huyện Lương Sơn 12 Hình 1.4: Đặc trưng trạng đường thôn Đồng Chanh 13 xã Nhuận Trạch 13 Hình 1.5: Đặc trưng trạng đường thôn Đồng Văn, xã Cao Dương 14 Thôn Đồng Chanh, xã Nhuận Trạch 15 Hình 1.6: Hình vẽ mô độ dốc 15 Hình1.7: Đoạn đường đặc trưng có bán kính cong nhỏ thơn Đồng Tiến xã Tân Vinh, hyện Lương sơn 16 Hình 1.8: Đoạn đường đặc trưng có bán kính cong nhỏ thuộc Gị Triền xã Liên Sơn, hyện Lương sơn 16 17 Hình 1.9: Đoạn đường đặc trưng có bán kính cong nhỏ thuộc Đồng Tràm, xã Hòa Sơn, hyện Lương sơn 17 Hình1.10: Hình vẽ mô độ cong cua đường 18 Hình 1.11: Xe Thaco Forland FD650 20 Hình 2.1: Sơ đồ chiều dài sở xe 24 Hình 2.4: Sơ đồ xác định tọa độ trọng tâm theo chiều cao 29 Hình 2.5 Đồ thị đường đặc tính ngồi 36 Hình 3.1: Sơ đồ lực mơmen tác dụng lên ôtô chuyển động lên dốc 37 Hình 4.1: Đứng quay đầu lên dốc 49 Hình 4.2 Xe đứng quay đầu xuống dốc 50 Hình 4.3 Lực tác dụng lên tô chuyển động lên dốc 54 Hình 4.5: Sơ đồ lực mơmen tác dụng lên tơ quay vịng đường nghiêng ngang 59 Hình 4.6: Sơ đồ lực mômen tác dụng lên ô tô chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang 61 ĐẶT VẤN ĐỀ Nước ta có gần 70% dân số sinh sống sản xuất vùng nông thôn Cùng với phát triển thời kỳ đổi nước, tỉnh Hịa bình nói chung huyện Lương Sơn nói riêng phát triển kinh tế vững mạnh, nhu cầu vận chuyển hàng hóa doanh nghiệp tư nhân người dân ngày cao Bên cạnh khu cơng nghiệp khu cơng nghiệp Lương Sơn, khu cơng nghiệp Hịa Sơn, khu cơng nghiệp Hịa Lạc…đã xây dựng, hoạt động có lượng hàng hóa nguyên vật liệu cần vận chuyển để xây dựng, sản xuất ngày nhiều Đường giao thông nông thôn năm vừa qua Đảng phủ quan tâm đầu tư xây dựng, tạo điều kiện thuân lợi cho phát triển nông thôn Huyện Lương Sơn, tỉnh Hịa Bình mạng lưới đường giao thông đáp ứng tốt việc lại chuyên chở hàng hóa cho hoạt động địa bàn với khoảng 300-350 km đường nhựa, 400-500km đường bê tông 300 km đường đất tự tạo bờ mương thơn xóm… Để vận chuyển hàng hóa đáp ứng nhu cầu cho vùng Lương sơn Hịa Bình địa bàn có địa hình tương tự sử dụng phương tiện vận chuyển đường xe ô tô phương thức vận tải phù hợp hiệu Trong vận tải hàng hóa đường vấn đề quan trọng phải xác định lựa chọn loại xe cần dùng, nắm vững tính kỹ thuật kỹ sử dụng xe để vận chuyển an toàn, đạt hiệu Thực tế cho thấy xe Thaco Forland FD650 với ưu việt vượt trội cấu tạo nhỏ gọn động, sử dụng đơn giản, giá thành rẻ, chăm sóc sửa chữa thơng dụng xe vận chuyển hàng hóa với tải trọng vừa nhỏ, phù hợp với vùng nông thôn sử dụng rộng rãi, an toàn hiệu Để sử dụng xe Thaco Forland FD650 an tồn hiệu huyện Lương Sơn, Hịa Bình, ngồi việc phải hiểu rõ thơng số kỹ thuật, cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống xe, cần phải nắm vững kỹ thuật sử dụng xe công suất, lực kéo, tính ổn định giới hạn đảm bảo an tồn vào đường vòng vượt dốc với tải trọng đầy… Đồng thời, để góp phần bổ sung kiến thức cần thiết, khắc phục hạn chế đào tạo lái xe nay, thực khóa luận: “ Nghiên cứu sức kéo khả ổn định xe tải “Thaco Forland FD650” địa bàn huyện Lƣơng Sơn, Hịa Bình” Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1) Lịch sử phát triển phân loại ô tô 1.1.1) Lịch sử phát triển Vào năm 1925, Henry Ford – người tạo xe bán tải có mẫu Model T Roadster Năm 1928, mẫu Model T cải tiến có thùng hàng chun chở phía sau Phiên xe bán tải đời thương hiệu Ford bán 135.000 doanh thu khủng khiếp mở phân khúc thị trường xe ô tô Năm 1946, đối thủ Ford Dodge tung thị trường xe ô tơ màu mỡ dịng sản phẩm hồn tồn hệ thống dẫn động với tên Power Wagon Được sử dụng chủ yếu cho quân đội có khả chuyên chở hàng Ford Chevrolet đua tung thị trường sản phẩm vào năm 1961, nhiên Chevrolet Corvair sản phẩm đánh giá có khả chuyên chở đến – hàng đáng lưu ý Cả dịng có mẫu mã đầu xe dạng phẳng, có xy lanh có tùy chọn hộp số tự động tiện nghi đánh giá tốt vào thời điểm Năm 1955, Ford Dodge tung hai “dòng xe” có khung thép truyền thống Vào năm 1970 – 1980 khoàng thời gian “chạy đua” khơng có lộ trình ngành xe tải nói chung, dịng xe đời cho “uống xăng nước” Tuy nhiên vào năm 1980 Ford Ranchero xuất tạo sóng thu hút bán 22.000 có dung tích xăng lớn [1] 1.1.2) Phân loại ô tô tải Việc phân loại ô tô thơng thường dựa vào cỡ thân xe dung tích khí thải động Những quốc gia có cơng nghiệp ô tô phát triển lớn Nhật Bản, Hoa Kỳ, nước châu Âu đưa cách phân loại riêng Ở châu Âu, trừ Anh, nước EU có cách phân loại - Theo động sử dụng nhiên liệu xe tải + Xe tải dùng động xăng: xe tải chở đồ dạng thường loại nhẹ trung + Xe tải dùng động dầu: thông thường loại xe tải lớn, xe container - Theo kích thước tải trọng + Xe tải hạng nhẹ: Là loại xe cỡ nhỏ vừa Thông thường xe tải chở hàng loại thuộc dạng bán tải, xe tải thùng kín, xe mui bạt, xe minivan, xe van lớn, xe SUV, xe luton van body (thùng chở hàng kéo dài lên cabin), Xe chuyên dùng để phục vụ chuyển nhà làm taxi tải chở hàng hóa, thực phẩm, đồ may mặc, nội thất xe taxi tải 500 kg, 750kg, 1.4 tấn, 1.9 tấn, tấn, tùy vào khu vực, tùy quốc gia tùy vào cấu tạo xe mà cách chia khác + Xe tải cở trung: Kích thước lớn xe tải hạng nhẹ chở hàng Tại Mỹ, giới hạn loại xe từ 6.3 tới 15 Trong Anh ngưỡng giới hạn 7.5 + Xe tải hạng nặng: Xe chịu tải trọng lớn Tại quốc gia có hệ thống hạ tầng gia thơng tốt trọng tải tối đa lên đến 40 Xe chủ yếu dùng cho vận tải đường dài, xe có rơ móc để chở container lớn cảng biển + Xe siêu trường siêu trọng/không giới hạn trọng tải: Là xe chở hàng hóa cực nặng Có thể kể đến Liebherr 282B, đầu kéo MAN 158 bánh, dàn xe phục vụ vận chuyển đoàn tàu Cát Linh - Theo đặc điểm kết cấu thùng xe phân ra: xe tải thùng kín, xe tải mui phủ bạt, xe tải thùng lửng, xe tải có bàn nâng… 1.2) Tình hình sản xuất, sử dụng tơ việt nam 1.2.1) Tình hình sản xuất tơ tải việt nam Sau 25 năm kể từ đời vào năm 1992 đến nay, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam có bước phát triển rõ rệt Chính phủ Bộ Cơng thương coi ngành công nghiệp ô tô Việt Nam ngành trọng điểm ngành ưu đãi số ngành công nghiệp Sự ưu đặc biệt thể qua sách thuế quan nhà nước, với sách thuế ưu đãi nội địa, thuế nhập cho linh kiện lắp ráp thuế thu nhập doanh nghiệp [2] Theo ước tính Bộ Cơng thương cầu tơ Việt Nam năm 2010 120000-130000 chiếc/năm đến năm 2020 239000 chiếc/năm Ở nước ta có 34 doanh nghiệp lắp ráp tơ Trường hải, Thaco, Foton, Cửu Long…Các doanh nghiệp phần lớn dừng lại việc lắp ráp chi tiết nhập hay làm cơng đoạn khơng mang tính phức tạp khơng địi hỏi tính cơng nghệ cao Cuối năm 2018, lần có doanh nghiệp sản xuất tơ Việt Nam VinFast [3] Về hạng mục sản xuất xe tải: Từ đề án quy hoạch phát triển ngành ô tô, nước ta có cạnh tranh thầm lặng đại gia ngành công nghiệp ô tô nhằm vào chủng loại xe tải thị phần cho doanh thu lợi nhuận cao Công ty cổ phần ô tô Trường Hải (Thaco) đơn vị đẩy mạnh đua thị trường xe thương mại đưa vào sử dụng nhà máy sản xuất xe sơmi rơmoóc chuyên dụng Việt Nam từ tháng năm 2016 Nhà máy có tổng vốn đầu tư gần 150 tỷ đồng, công suất thiết kế đạt 5.000 sản phẩm/năm Theo kế hoạch, năm 2016, nhà máy sản xuất 3.000 sản phẩm; đó, sơmi rơmoóc loại 1.200 sản phẩm; thùng ben loại 1.500 sản phẩm 300 sản phẩm thùng bồn xe chuyên Hyundai Thành công chuẩn bị vào đua nhập sản xuất xe tải "nội" Mercedes-Benz Việt Nam dần chuyển hướng sản xuất từ xe du lịch hạng sang lắp ráp thương hiệu xe tải Fuso Việt Nam Vinamotor có tỷ lệ nội địa hóa xe tải nhẹ đạt 35%, sau cổ phần hóa, Vinamotor đưa nhiều chiến lược để đẩy mạnh lắp ráp phân phối xe tải, mạnh doanh nghiệp [4] Bảng 1.1 So sánh giá bán số dòng xe thơng dụng Việt Nam Triệu đồng Dịng xe Thaco auman c300 709 Huynh đai 700 Inova 379 Tuy nhiên để ngành công nghiệp ô tô Việt Nam cạnh tranh với nước khu vực tiếp tục phát triển nhanh, bền vững cần phải phát triển ngành công nghiệp sản xuất linh kiện phụ trợ phụ trợ để tạo sản phẩm có chất lượng tốt, giá thành rẻ 1.2.2) Tình hình sử dụng xe ô tô Việt Nam Như biết, dòng xe bán tải thâm nhập vào thị trường Việt Nam cách năm mà thơi nhờ mức phí trước bạ thấp (chỉ chiếm khoảng 2%) Trong hầu hết dòng xe tải, xe ben, xe rơ móc vào thị trường nước ta cách hàng chục năm trước Đầu tiên hãng xe tải thời lừng danh năm kỷ 20 trở thành nét riêng biệt đặc trưng khó thay đổi như: Jil 130, IFA W50, KAMAZ, MAZ… gần hãng xe hệ mới, tiếng Ford, Mazda, Thaco, BT-50 Với chế thương mại mở tạo nên hệ thống thị trường xuất nhập khẫu xe tơ nói chung xe tải nói riêng thuận lợi để xe thông thương vào Việt Nam Là nước động phát triển, nhu cầu vận chuyển hàng hóa đường chiếm tỷ lệ lớn, Việt Nam quốc gia sử dụng dòng xe tải nhiều so với nước khu vực Đơng Nam Á Hàng năm nước có khoảng 4000-5000 xe tải loại đăng ký lưu hành sử dụng mới, có khoảng 796 triệu hàng hóa 25,7 tỷ tấn.km [5] 4.1.2.1) Trường hợp tổng qt Hình 4.3 Lực tác dụng lên tơ chuyển động lên dốc Hình 4.3 trình bày sợ đồ lực mô men tác dụng lên ô tô chuyển động lên dốc khơng ổn định, có kéo móoc Lấy phương trình cân mơ men với điểm O1 ∑ Z1L+Pihg+Pjhg–Gcosα.b+Pw.hg+Pmhm+Mf1+Mf2+Mj1+Mj2= (4.13) Trong Mf1+Mf1 = Mf = Gcosα rb Từ thay vào tiếp tục biến đổi ta có Z1L+(Pi+Pj+Pw)hg–Gcosα.b+Gcosα .rb–Pmhm= Z1= ( ) 54 (4.14) (4.15) ( − Z1=0 )−( ) − =0 Đặt thừa số chung số hạng Pi ta có: ( − )−( ) − =0 (4.16) Chia (4.16) cho Gcosα ta ) – tgαhg − ( − − =0 (4.17) Khi tăng góc dốc α đếm giá trị giới hạn xe bị lật đổ ứng với lúc Z1= 0, bánh xe trước bị nhấc khỏi mặt đường Cách làm tương tự phần ổn định tĩnh, ta xác định góc dốc giới hạn mà xe bị lật đổ lên dốc hoăc xuống dốc Hiện xe tải làm việc không kéo mooc để đơn giản cho tính tốn ta giả định trường hợp ô tô chuyển động ổn định lên dốc, lực q tính Pj=0 Pm= Góc dốc giới hạn xe bị lật đổ (coi cos α ≈1) ta có: tgαd = − (4.18) Thay số, ta có tgαd = − Như góc dốc giới hạn xe bị lật đổ αđ = 58° 4.1.2.2) Trường hợp xe chuyển động lên dốc với tốc độ nhỏ, không kéo mooc chuyển động ổn định Trường hợp Pj = 0; Pm= 0, Pω ≈ 0; Pf ≈ lực cản lăn nhỏ bỏ qua Do ta xác định góc dốc giới hạn xe chuyển động lên dốc bị lật đổ: tagαd = (4.19) thay số tagαd = = 1,04 55 Tính tương tự trên, ta có góc dốc giới hạn xe lên dốc bị lật đổ α1=46°.Trường hợp với xe xuống dốc với vận tốc nhỏ, không kéo theo mooc, chuyển động ổn định ta xác định gốc dốc giới hạn mà xe bị lật đổ: tagαd = (4.20) thay số tagαd = = 2,3 Tính tương tự trên, ta có góc dốc giới hạn xe lên dốc bị lật đổ α1=66° Để tránh cho xe không bị lật đổ chuyển động dốc nghiêng, ta cần xác định điều kiện để xe bị trượt dốc, lực kéo bánh chủ động đạt đến giới hạn bám xe bắt đầu trượt, trị số lực kéo xác định sau: Pkmax = Pφ = φZ = Gsinαφ (4.21) Mặt khác ta có: Pφ = φZ2 = φ ( ) (4.22) Rút gọn công thức (4.21) (4.22) Gsinαφ = φ ( ) (4.23) Chia (4.23) cho Gcosαφ Ta gốc dốc giới hạn mà xe bị trượt: tg (4.24) = Trong đó: Pkmax – lực kéo tiếp tuyến lớn bánh xe chủ động; Pφ – lực bám bánh xe chủ động φ – hệ số bám dọc bánh xe với đường 56 thay số tg = Ta có góc dốc giới hạn xe lên dốc bị đổ α1= 31° Điều kiện để đảm bảo cho xe trượt trước bị lật đổ xác định tương tự phần ổn định tĩnh 4.1.2.3) Trường hơp xe chuyển động ổn định với vận tốc cao đường nằm ngang Trên hình 4.4) trình bày sơ đồ lực tác dụng lên ô tô chuyển động với vận tốc cao (bỏ qua ảnh hưởng cản lăn) GT Pw Pj M j2 hw M j1 hg0 Pf1 G0 Z1 hgT Z2 Pf2 o2 o1 a b Lx Hình 4.4: Lực tác dụng lên ô tô chuyển động tốc độ cao Trong trường hợp xe có khả bị lật lực cản khơng khí gây chuyển động với tốc độ lớn Lực cản khơng khí tăng đến trị số giới hạn, xe bị lật đổ điểm O2 (O2 giao điểm mặt phẳng qua trục bánh xe sau với đường), lúc phản lực Z1= Mặt khác: Z1= ( ) Ta coi Mf ≈ trị số nhỏ so với Pω , thay trị số Pω= rút gọn ta có vận tốc nguy hiểm mà xe bị lật đổ: 57 vn=3.6√ (4.25) Trong đó: v: vận tốc xe tính theo km/h; vn: vận tốc nguy hiểm xe bị lật đổ Thay số Vn =3.6√ Ta có vận tốc nguy hiểm vn= 618km/h, kết cho thấy xe ổn định chạy với vận tốc cao đường nằm ngang Từ cách tính toán ta thu kết cụ thể xe chuyển động sau: Trường hợp tổng quát, xe chuyển động có gia tốc, độ dốc dọc, có kéo móoc Góc dốc giới hạn xe bị lật đổ αđ = 58° Trường hợp xe chuyển động lên dốc với tốc độ nhỏ, không kéo mooc chuyển động ổn định: Góc dốc giới hạn xe lên dốc bị đổ α1=31° Trường hơp xe chuyển động ổn định với vận tốc cao đường nằm ngang không kéo mooc: Vận tốc nguy hiểm: vn=618 km/h 4.2) Tính ổn định ngang tơ 4.2.1) Tính ổn định ngang ô tô chuyển động đƣờng nghiêng ngang Hình 4.5 trình bày sơ đồ lực mômen tác dụng lên ô tô chuyển động đường ngang khơng kéo mc Trường hợp giả thiết vết bánh xe trước bánh xe sau trùng nhau, trọng tâm xe nằm mặt phẳng đối xứng dọc, lực mômen tác dụng lên ô tô gồm: – Trong lượng tồn tơ G phân thành phần theo góc nghiêng ngang β: 58 – Mơmen lực qn tính tiếp tuyến M jn tác dụng mặt phẳng ngang xe chuyển động không ổn định – Các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe bánh xe bên trái Z‟ bên phải Z” – β: góc nghiêng ngang đường – Các phản lực ngang Y‟và Y” Dưới tác dụng lực mơmen, góc β tăng dần tới góc giới hạn, xe bị lật quanh điểm A (A giao tuyến mặt phẳng thẳng đứng qua trục bánh xe bên trái mặt đường) từ tính phần 4.1.2.1 trường hợp tồng quát xe ta có Z” = 0: đ − − (4.26) coi Mjn ≈ trị số q nhỏ bỏ qua, xe khơng kéo mc nên Pm= Ta xác định góc dốc giới hạn lật đổ xe chuyển động đường nghiêng ngang: M jn c/2 c/2 n Gsi hg os Gc Y' Y'' Z' Z' Hình 4.5: Sơ đồ lực mơmen tác dụng lên ô tô quay vòng đƣờng nghiêng ngang 59 (4.27) tgβđ = Trong đó: βđ góc giới hạn mà xe lật đổ Với c = 2082(mm) Tính tương tự trên, ta có góc dốc giới hạn βđ=42° Khi chất lượng bám bánh xe với đường kém, xe củng bị trượt chuyển động đường nghiêng ngang Để xác định góc giới hạn xe bị trượt, ta lập phương trình hình chiếu lực lên mặt phẳng song song với mặt đường: G.sinβφ =Y‟+Y”=φy(Z‟+Z”)= φy.Gcosβφ (4.28) Trong đó: βφ - góc dốc giới hạn mà ô tô bị trượt φy – hệ số bám ngang bánh xe đường Thay số, ta có góc dốc giới hạn xe bị trượt ngang βφ=31° Chia vế cho Gcosβφ công thức 4.28) ta được: tg βφ = φy (4.29) Điều kiện để xe trượt bị lật lúc chuyển động đường nghiêng ngang: tg βφ< tg βđ hay φy < (4.30) Khi ô tô đứng yên đường nghiêng ngang, ta củng xác định góc nghiêng giới hạn mà xe bị lật đổ bị trượt Ở trường hợp này, ô tô chịu tác dụng trọng lượng Phương pháp xác định củng tương tự phần trên, ta có góc dốc giới hạn mà xe bị lật đổ: (4.31) tg βt= tg βt= Góc dốc lật đổ βt=42° 60 Củng tương tự ta có góc giới hạn mà xe bị trượt điều khiển để xe trượt lật đổ sau: tg βφ< tg βt hay φy < (4.32) 4.2.2) Tính ổn định động ngang tơ chuyển động quay vịng đƣờng nghiêng ngang Hình 4.6 trình bày sơ đồ lực mômen tác dụng lên ô tô chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang 4.2.2.1) Theo điều kiện lật đổ Khi xe quay vòng ta xem xe chuyển động quanh sườn đồi, ngồi lực trình bày phần chịu tác dụng lực ly tâm P1 đặt trọng tâm xe (trục quay YY) lực kéo moóc kéo Pm Các lực Pe Pm phân hai thành phần góc nghiêng ngang β Khi góc β tăng dần, đồng thời tác dụng lực Pb xe bị trượt lật đổ xung quanh mặt phẳng qua O1 ứng với vận tốc giới hạn hợp lực Z” = Hình 4.6: Sơ đồ lực mơmen tác dụng lên ô tô chuyển động quay vòng đƣờng nghiêng ngang 61 Lấy phương trình cân mơmen với điểm O1 ta có: ∑Mo1=Z”C+Plsinβđ −Plcosβđhg+Gsinβđhg –Gcosβđ +Pmsinβđ + Pmcosβđhm(4.33) Vì Mjm nhỏ nên coi Mjm ≈ ta có : −Plcosβđhg – Gsinβđhg – Z”C = Gcosβđ – Plsinβđ Z”= đ – đ – đ – đ Pmsinβđ đ – – Pmcosβđhm (4.34) đ (4.35) Xe bị lật đổ Z” ≤ Tiếp tục biến đổi ta có G(cosβđ – sinβđhg ) –Pl(cosβđhg+ sinβđ ) – Pm (sinβđ +cosβđhm)=0 (4.36) Vì xe tơ khơng kéo moóc ta có G(cosβđ – sinβđhg ) –Pl(cosβđhg+ sinβđ )=0 (4.37) Từ phương trình tính (4.37) ta xác định lực ly tâm Pe biểu thức có giá trị theo tính tốn đây: Từ 4.37 ta có ( Pl = đ ( – đ đ ) đ ) (4.38) Từ xác định vận tốc nguy hiểm xe sau: ( đ) đ ( đ) đ (km/h) Rút gọn ta có: =√ ( đ) đ đ đ Hay 62 (km/h) (4.39) ( =√ đ) (km/h) (4.40) đ Trong βđ: góc dốc giới hạn xe quay vịng bị lật đổ βđ=42° R: bán kính quay vòng xe, Rmin=6,8m v: vận tốc chuyển động quay vòng, m/s vn: vận tốc nguy hiểm g: gia tốc trọng trường, g=9,8m/s2 Nếu hướng nghiêng đường phía với trục quay vịng vận tốc nguy hiểm xe bị lật đổ là: =√ ( đ) (km/h) (4.41) đ Thay trị số vào ta có: =√  ( ) (km/h) (4.42) =55(km/h) 4.2.2.2) Theo điều kiện trượt bên Khi quay vịng đường nghiêng ngang, xe bị trượt tác dụng thành phần lực Gsin β P1cosβ điều kiện bám ngang bánh xe đường không đảm bảo Để xác định vận tốc giới hạn xe bị trượt bên ta củng làm tương tự phần cách sử dụng phương trình hình chiếu rút gọn được: P1cosβφ+Gsinβφ = Y‟+Y”=φy(Z‟+Z”) = φy(Gcosβφ −P1sinβφ ) Thay trị số P1 rút gọn ta xác định vận tốc tới hạn xe trượt bên: 63 =√ ( ) (km/h) (4.43) hay ( =√ ) Nếu hướng nghiêng đường phía với trục quay vịng vận tốc tới hạn xe bị trượt bên: =√ ( ) (4.44) Thay số vào ta có: =√ Thay số vào (4.44) ta có ( ) (km/h) (4.45) = 15km/h Trường hợp xe quay vịng đường nằm ngang vận tốc tới hạn để xe bị trượt bên : =√ (4.46) Trong βφ – góc tới hạn đường ứng với vận tốc tới hạn; - hệ sô bám ngang đường với bánh xe Thay số =√ ta được: vφ= 6,3 km/h Qua cơng thức trình bày nhận xét góc dốc giới hạn vận tốc nguy hiểm mà tơ bị lật đổ bị trượt bên chuyển động 64 đường nghiêng ngang phụ thuộc vào tọa độ trọng tâm, bán kính quay vịng hệ số bám ngang bánh xe với đường Ngoài xe chuyển động ổn định ngang ảnh hưởng nhân tốc khác lực gió ngang, đường mấp mô phanh đường… Để nghiên cứu trường hợp bánh xe chịu lực gió ngang Py Bánh xe lăn chịu tác dụng lực mômen: Mk, Gb, Px, Py phản lực X, Y Với R lực lực kéo tiếp tuyến Pk lực ngang Y (phản lực ngang y lực ngang Py tác dụng) Hợp lực R có điểm đặt điểm tiếp xúc bánh xe đường qua trục bánh xe xác định theo công thức: R=√ − (4.47) Theo điều kiện bám R=Rmax = Gb phản lực ngang củng đạt giá trị cực đại Y=Ymax Thay giá trị Rmax Ymax vào (3.43) ta có: Ymax=√ − =√( )− (4.48) Theo cơng thức (4.48) ta thấy lực kéo Pk lớn Y nhỏ Khi lực kéo Pk lực phanh Pp đạt đến giới hạn lực bám Ymax=0 Do cần lực ngang nhỏ tác dụng lên bánh xe bắt đầu trượt Sự trượt dẫn đến quay vòng thiếu quay vòng thừa Hiện tượng quay vòng thừa nguy hiểm q trình chuyển động xe có lực ngang tác dụng 65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT KẾT LUẬN Sau thời gian khẩn trương, nghiêm túc với cố gắng nỗ lực thân hướng dẫn thầy cô giáo môn, khoa Cơ điện Cơng trình giúp đõ cán phòng ban thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hịa Bình tơi hồn thành khóa luận: “Nghiên cứu sức kéo khả ổn định xe ô tô THACO FORLAND FD650” thu kết với kết luận sau: - Hoàn thành chương trình đào tạo theo quy định củng cố kiến thức cho thân - Hiểu rõ cách tiếp cận phương pháp giải vấn đề cụ thể hoạt động thực tiễn đời sống, xã hội - Vận dụng kiến thức môn học chương trình đào tạo khoa, ngành để nghiên cứu có khoa học tính kỹ thuật xe ô tô Thaco Forland FD650 - Thu thập tài liệu khảo sát thực tế đường giao thông huyện Lương Sơn, Hịa Bình có độ dốc khoảng 6-10 độ đoạn đường có bán kính quay vịng nhỏ khoảng từ 9-13m - Nghiên cứu công suất, lực kéo tính ổn định khuyến cáo người sử dụng xe tải Thaco Forland địa bàn huyện Lương Sơn, Hịa Bình vùng có địa hình, đường giao thơng tương tự - Đã nghiên cứu, tính tốn cân cơng suất, cân lực kéo cho xe chuyển động đầy tải xác định số truyền xe chuyển động ổn định với vận tốc lớn 74 km/h Với vận tốc xe khơng cịn khả 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 20km/h xe cịn cơng suất dư lực kéo dư tăng tốc vượt dốc cao hơn, số truyền thấp xe có cơng suất lực kéo dư lớn số truyền cao 66 - 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 Lương Sơn Hịa Bình Đặc biêt tiêu kỹ thuật công suất động cơ, lực kéo bánh xe chủ động, khả ổn định chuyển động quay vòng nghiên cứu khẳng định đảm bảo an toàn với trị số giới hạn cụ thể sau: Giới hạn ổn định tĩnh dọc: 46° Giới hạn ổn định động dọc: 58° Giới hạn ổn định tĩnh ngang: 42° Giới hạn ổn định động ngang: 42° Giới hạn xe quay vòng bị lật đổ: 42° Góc dốc giới hạn trượt xe quay đầu lên: 50° Góc dốc giới hạn lật xe quay đầu xuống dốc: 66° Vận tốc nguy hiểm quay vòng: 55km/h Vận tốc giới hạn theo điều kiện trượt bên: 15 km/h ĐỀ XUẤT - Giới hạn khóa luận nghiên cứu cân cơng suất, 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 dụng đầy đủ loại xe thịnh hành Huynh Đai, 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 thiếu sót, tồn em kính mong nhận giúp đõ, ý kiến quý thầy để khóa luận em hồn thiện Đồng thời em có thêm kiến thức quý giá, hoàn thiện hành trang quan trọng cần thiết cho thân trước trường 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Http:/otohanquoc.vn [2] Quyết định số 1168/qđ-ttg [3] Bộ GTVT, Báo cáo ngành ô tô 2010 [4] Theo báo thị phần xe ô tô việt nam năm 2010 [5] Theo vietnamlogistics review [6] Deahan.vn [7] www.vnxpress.net [8] Tinhuyhoabinh.vn [9] vsteel.vn [10] Chủ biên GS TSKH Nguyễn Hữu Cẩn, Giáo trình lý thuyết tơ máy kéo NXB đại học bách khoa hà nội ... 3: CÂN BẰNG LỰC KÉO, CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CỦA XE Ô TÔ THACO FORLAND FD650 3.1) Xây dựng đồ thị cân lực kéo Cân công suất ô tô xây dựng đồ thị biểu diễn quan hệ lực kéo tiếp tiếp phát tra bánh xe. .. thuyết ô tô máy kéo… 1.4.4) Nội dung nghiên cứu Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Xác định thông số kỹ thuật xe ? ?Thaco Forland FD650? ?? Chương 3: Cân lực kéo ,cân xe ô tô Thaco Forland FD650. .. = nghĩa đường lực cản tổng cộng mặt đường có lực cản lăn P4 = Pf đường cong lực cản tổng hợp là: Pf + Pw Sử dụng đồ thị cân lực kéo ô tô hình 3.2 xác định tiêu động lực học ô tô sau: Vận tốc