Nghiên cứu nâng cao khả năng làm việc của xe tải thaco forland FLD 345 c trên điều kiện đường lâm nghiệp địa bàn huyện lương sơn hòa bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN & CÔNG TRÌNH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA XE TẢI THACO FORLAND FLD 345C TRÊN ĐIỀU KIỆN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP ĐỊA BÀN HUYỆN LƯƠNG SƠN – HỊA BÌNH NGÀNH : CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ MÃ SỐ : 7510205 Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Văn Tùng Sinh viên thực : Nguyễn Văn Hoan Mã sinh viên : 1651110236 Lớp : K61 - KOTO Khóa học : 2016 - 2020 Hà Nội, 2020 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Tình hình sản xuất sử dụng tơ tải vận chuyển hàng hóa nước 1.1.1 Lịch sử tình hình sản xuất ô tô tải nước 1.1.2 Cơ sở hạ tầng tình hình giao thông huyện Lương Sơn 1.1.3 Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến khả làm việc ô tô 1.1.4 Mục tiêu đề tài 10 1.1.5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 10 1.1.6 Phương pháp nghiên cứu 13 CHƯƠNG KHẢ NĂNG KÉO, BÁM CỦA Ô TÔ THACO FORLAND FLD345C KHI VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA 14 2.1 Cân lực kéo, bám ô tô vận chuyển hàng hóa đường dốc dọc 14 2.1.1 Xây dựng mơ hình tính tốn 14 2.1.2 Phương trình cân lực kéo 15 2.1.3 Xác định lực cản chuyển động ô tô vận chuyển đường 18 2.1.4 Xác định đồ thị quan hệ lực kéo tốc độ xe 20 2.1.5 Lực bám ô tô 23 2.1.6 Điều kiện cần đủ cho ô tô chuyển động đường 26 2.2 Khả kéo, bám xe ô tô Thaco Forland FLD345C vận chuyển 26 2.2.1 Xác định tay số tốc độ chuyển động theo khả kéo 26 2.2.2 Xác định tải trọng cho phép xe vận chuyển theo khả kéo bám có độ dốc 29 CHƯƠNG KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA Ơ TƠ THACO FORLAND FLD345C VẬN CHUYỂN HÀNG HĨA 31 3.1 Khả ổn định dọc ô tô vận chuyển hàng hóa 31 3.1.1 Sơ đồ tính tốn ổn định dọc xe tơ vận chuyển hàng hóa 31 3.1.2 Khả ổn định dọc tĩnh theo chiều chống lật 32 3.1.3 Khả ổn định dọc tĩnh theo điều kiện bám bánh chủ động 32 3.1.4 Khả ổn định hướng chuyển động 33 3.2 Khả ổn định ngang ô tô vận chuyển hàng hóa 34 3.2.1 Sơ đồ tính tốn ổn địng ngang xe ô tô vận chuyển hàng hóa 34 3.2.2 Khả ổn định ngang theo điều kiên chống trượt 35 3.2.3 Khả ổn định ngang theo điều kiện chống lật 36 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.2: Các loại đường huyện Lương Sơn Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật xe Thaco Forland FLD345C 11 Bảng 2.1: Giá trị tay số (vmax) 22 Bảng 2.2: Hệ số bám loại đường 24 Bảng 2.3: Tải trọng cho phép vận chuyển đường nhựa, bê tông độ dốc 5o 29 Bảng 2.4: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất độ dốc 5o 29 Bảng 2.5: Tải trọng cho phép vận chuyển đường nhựa, bê tông độ dốc 10o 30 Bảng 2.6: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất độ dốc 10o 30 Bảng 3.1: Góc giới hạn quay vòng độ dốc khác theo điều kiện trượt bên 36 Bảng 3.2: Góc giới hạn quay vịng theo điều kiện chống lật 38 DANH MỤC CÁC HÌNH Bảng 1.1: Thị trường tơ Việt Nam năm 2019 Hình 1.2: Đường giao thơng phổ biến huyện Lương Sơn Hình 1.3: Bản đồ giao thông huyện Lương Sơn Hình 1.4 – Xe tải Thaco Forland FLD 345C 11 Hình 2.1: Sơ đồ lực tác dụng lên tô chuyển động lên dốc 14 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống truyền lực tơ 16 Hình 2.3: Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động 16 Hình 2.4: Lực kéo tiếp tuyến phụ thuộc vào tốc độ số truyền khác 22 Hình 2.5: Đồ thị cân lực kéo bám tơ có độ dốc 5o 27 Hình 2.6: Đồ thị cân lực kéo, bám tơ có độ dốc 10o 28 Hình 3.2: Sơ đồ lực mô men tác dụng lên bánh xe chuyển động đường nghiêng ngang 34 Hình 3.3 – Sơ đồ tính tốn ổn định theo điều kiện chống lật 36 Hình 3.4: Sơ đồ lực mômen tác dụng lên lực bánh xe quay vòng đường nghiêng ngang 38 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 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 thuận lợi cho phát triển nông thôn Huyện Lương Sơn, tỉnh Hịa Bình mạng lưới đường giao thông đáp ứng tốt việc lạichuyên 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 FLD345C với ưu việt vượt trội cấu tạo nhỏ gọn động, sử dụng đơn giản, giá thành rẻ, chăm sóc sửa chưã 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 FLD345C 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 cơng suất, lực kéo, tính ổn định giới hạn đảm bảo an toàn 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 nâng cao khả làm việc xe tải ‘‘Thaco Forland 345C ’’ điều kiện đường lâm nghiệp địa bàn huyện Lương Sơn, Hịa Bình’’ CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Tình hình sản xuất sử dụng tơ tải vận chuyển hàng hóa nước 1.1.1 Lịch sử tình hình sản xuất tơ tải nước 1.1.1 Lịch sử phát triển Vào năm 1925, Henry Ford -là người tạo xe bán tải có mẫu Model T Roadster Năm 1928, mẫu xe Model T cải tiến có thùng hàng chuyên chở phía sau Phiên xe bán tải đời thương hiệu For bán 135.000 doanh thu khủng khiếp mở phân khúc thi trường xe ô tô Năm 1946, đối thủ Ford Dodge tung thị trường xe tơ màu mỡ dịng sản phẩm hoàn toàn hệ thống dẫn động với tên Power Wagon Được sử dụng chủ yếu cho quân đội có khả chuyên trở hàng Ford Chevrolet đưa tung thị trường sản phẩm vào năm 1961, nhiên Chevrolet Corvair sản phẩm đánh giá có khả chuyên trở – 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 “dịng xe’’ có khung thép truyền thống Vào năm 1970 -1980 khoảng thời gian “chạy đua’’ khơng có lộ trình ngành xe tải nói chung, dòng xe đời cho “uống xăng nước’’ Tuy nhiên vào năm 1980 For Ranchero xuất tạo sóng thu hút bán 22.000 có dung tích xăng lớn Ngay từ năm 1991, hai doanh nghiệp ơtơ có vốn đầu tư nước ngồi thành lập xí nghiệp liên doanh ơtơ Hịa Bình cơng ty liên doanh Mekong Auto, Việt Nam lúc bị Mỹ cấm vận Vào tháng 8-1995, ông lớn ngành ôtô giới đăng ký vào Việt Nam nhận giấy phép đầu tư thành lập liên doanh ôtô Việt Nam ngày Toyota, Ford Chysler Ngành ôtô VN chứng kiến khoảng 16 doang nghiệp tơ có vốn đầu tư nước ngồi, có nhiều tên tuổi Toyota, Ford, Honda, Mitsubishi, Mercedes-Benz Năm 2004, hai doanh nghiệp Việt Nam Công ty cổ phần ôtô Trường Hải (Thaco) Công ty cổ phần ôtô Xuân Kiên (Vinaxuki) Thủ tướng cho phép sản xuất, lắp ráp ô tô loại Thaco đầu tư lớn với tổ hợp ôtô Chu Lai, Quảng Nam chọn cách hợp tác với thương hiệu quốc tế chưa có sở sản xuất Việt Nam khu vực ASEAN để sản xuất xe du lịch Triết lý cơng ty là: phải có thị trường tiêu thụ sau quay lại đầu tư sản xuất chi tiết đơn giản đến phức tạp, bước thâm nhập chuỗi sản xuất thương hiệu quốc tế Đến nay, Thaco phát triển tốt, có thời điểm thị phần cũa hãng xe vượt Toyota Đến năm 2017: Nhà máy VinFast thức vào khởi cơng Sự kiện đánh dấu tâm gia nhập ngành công nghiệp ôtô tập đoàn VinGroup Nhà máy sản xuất ôtô VinFast Thành phố Hải Phịng sở hữu diện tích tối đa 355 ha, chia tới nhiều phân xưởng công việc như: ép , phủ sơn, nơi sản xuất động cơ, lắp ráp trình làm việc Năm 2019: Một số mẫu xe Vin Fats thức cơng khai thị trường Việt Nam 1.1.1.2 Tình hình sản xuất tơ tải nước ta Ngày nay, dù ngành công nghiệp ô tô tương đối nhỏ Việt Nam, theo Tổ chức nhà sản xuất xe giới thị trường quốc tế (International Organization of Motor Vehicle Manufacturers), ngành công nghiệp sản xuất xe ô tô Việt Nam phát triển nhanh Đông Nam Á Trên thị trường Việt Nam ôtô thiết kế ngồi nước sau phận xe sản xuất nước khác Sau phận chuyển Việt Nam lắp ráp Tính đến năm 2018, 85% tổng doanh thu bán chạy xe dụng cụ xe Tuy nhiên, mức sản xuất ô tô Việt Nam lại vượt mức - xuất 4,4 tỷ la phụ tùng tơ tồn giới năm 2017 Nhiều nguồn dịch vụ phát triển mạnh đóng góp phần lớn ngành cơng nghiệp xe Việt Nam đẩy mạnh nguồn đầu tư phát triển nhiều trung tâm khắp khu vực Khi ngàng vận tải đường phát triển, có nhiều xe lưu thơng vận hành Hiện , xe tải hỗ trợ 75,6% cho việc vận tải hàng hóa Việt Nam Điều quan trọng số tuyến đường tình trạng Theo Báo cáo Cục Công nghiệp (Bộ Công Thương), khả cung ứng sản xuất sản phẩm công nghiệp hỗ trợ nội địa cải thiện thời gian qua nên tỷ lệ nội địa hóa số dịng xe sản xuất, lắp ráp nước tăng lên Các loại xe tải, xe chuyên dụng sản xuất nước đạt tỷ lệ nột địa cao, đạt mục tiêu đề đáp ứng thị trường (xe tải đến chiếm 70% nhu cầu, với tỷ lệ nội địa hóa Hiện thị trường Việt Nam có mặt hầu hết hãng sản xuất xe ô tô lớn giới Toyota, Honda, Ford, kéo theo số nhà sản xuất hệ thống nhà cung cấp linh kiện phụ tùng nước ngồi vào đầu tư Việt Nam Có thể thấy nhờ động thái nhiều doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực công nghiệp ô tô công nghiệp hỗ trợ ngành gia tăng liên tục THỊ TRƯỜNG Ô TƠ VIỆT NAM NĂM 2019 45 40 Nghìn 35 30 25 20 15 10 T01 T02 T03 T04 T05 T06 sản lượng ô tô lắp ráp nước T07 T08 T09 T10 sản lượng ô tô nhập Bảng 1.1: Thị trường ô tô Việt Nam năm 2019 T11 T12 Vận chuyển hàng hóa đường ướt: Pφ = 1245,05Kg Pf = 6232,46Kg Từ kết tính tốn bảng 2.1 ta xây dựng cân lực kéo xe vận hành khu vực huyện Lương Sơn dốc dọc 10o Hình 2.6: Đồ thị cân lực kéo, bám tơ có độ dốc 10o Khi xe vận chuyển đường nhựa: - Tay số 3, tốc độ xe chạy (10 - 20) km/h (35 - 40)km/h - Tay số 4, tốc độ xe chạy (18 - 70) km/h - Tay số 5, tốc độ xe chạy (25 – 103) km/h Khi xe đường đất khô: Tay số 4, tốc độ xe chạy (18 – 30)km/h Tay số 5, tốc độ xe chạy (25 - 97) km/h 28 2.2.2 Xác định tải trọng cho phép xe vận chuyển theo khả kéo bám có độ dốc Trên sở ta xác định phương trình sau: ∑ 𝑃𝑐 ≤ 𝑃𝑘𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑃𝜑 Pf±Pi+P±Pj≤ 𝑀𝑒 .𝑟𝑏𝑥 Thay vào: + Các góc dốc:=5o,=10o + Hệ số bám thay đổi: Đường bê tông, nhựa: 0,6 – 0,7 Đường đất: 0,32 - 0,46 Đường ướt: 0,35 - 0,40 2.2.2.1 Trường hợp xe chuyển động đường xe có độ dốc 5o Từ thực nghiệm ta có kết tìm tải trọng xe Thaco Forland FLD345C độ dốc 5o Bảng 2.3: Tải trọng cho phép vận chuyển đường nhựa, bê tông độ dốc 5o Số truyền Tốc độ (km/h) Tải trọng cho phép(kg) 45 32300 65 33700 90 34800 Bảng 2.4: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất độ dốc 5o Số truyền Tốc độ (km/h) Tải trọng cho phép(kg) 35 30100 57 32300 70 33400 29 2.2.2.2 Trường hợp xe chuyển động đường có độ dốc 10 o Từ kết thực nghiệm ta tìm cho phép tơ Thaco Forland FLD 345C Bảng 2.5: Tải trọng cho phép vận chuyển đường nhựa, bê tông độ dốc 10o Số truyền Tốc độ (km/h) Tải trọng cho phép(kg) 30 33100 56 32300 73 34400 Bảng 2.6: Tải trọng cho phép vận chuyển xe đường đất độ dốc 10o Số truyền Tốc độ (km/h) Tải trọng cho phép(kg) 24 31100 51 32200 62 32400 30 CHƯƠNG KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH CỦA Ơ TƠ THACO FORLAND FLD345C VẬN CHUYỂN HÀNG HĨA 3.1 Khả ổn định dọc ô tô vận chuyển hàng hóa 3.1.1 Sơ đồ tính tốn ổn định dọc xe tơ vận chuyển hàng hóa Ổn định xe tính chất ổn định q trình làm việc tơ Vừa đảm bảo an toàn xe đứng yên trình làm việc điều kiện bề mặt dốc trơn, suất làm việc xe nâng lên tính hiệu cao Tính ổn định ô tô đánh giá cao khả đảm bảo an toàn cho xe chống bị lật đổ bị trượt địa hình mặt đường dốc vận chuyển đường dốc Với khả vận chuyển hàng hóa địa bàn huyện Lương Sơn có hai trường hợp lên dốc xuống dốc Từ trọng tâm cầu sau nên xe dế ổn định vận chuyển hàng hóa lên dốc Sơ đồ tính tốn ổn định dọc ô tô vận chuyển lên dốc Hình 3.1: Sơ đồ tính tốn ổn định dọc ô tô lên dốc 31 Tính ổn định dọc động với góc giới hạn, cịn sử dụng số khác lực kéo ô tô lớn cho phép, tải trọng xe với vận chuyển hàng hóa huyện Lương Sơn, từ biết khối lượng tồn xe tơ vận chuyển cần xác định góc giới hạn làm việc xe 3.1.2 Khả ổn định dọc tĩnh theo chiều chống lật Từ ta rút công thức: Z1 = 𝐺.𝑐𝑜𝑠.(𝑏− 𝑓.𝑟𝑏𝑥 )−(𝐺.𝑠𝑖𝑛+𝑃𝑗 +𝑃 ).ℎ𝑔 𝐿 Khi xe bắt đầu lạt đổ quanh điểm A, lúc phản lực Z1 = Ta phương trình sau: G cos.(b−f.𝑟𝑏𝑥 )−(G.sin+Pj + P).hg = Trong đó: Jmax = 5,0582m/s2 Thay vào giá trị ta tính góc dốc giới hạn vận chuyển lên dốc: d = 18o5’ 3.1.3 Khả ổn định dọc tĩnh theo điều kiện bám bánh chủ động Do ổn định dọc bánh xe xảy trượt bánh xe không đủ độ bám với mặt đường , bị lăn xuống dốc phanh khơng an tồn bó chặt bánh xe lại Khi xe chuyển động lên dốc với tốc độ ổn định, lực cản lăn bỏ qua Khi ta được: Ppmax = φ.Z2≥G sin Từ ta có phương trình cân quanh tâm B sau: Z2 = 𝐺.𝑐𝑜𝑠.𝜑 (𝑏+𝑓.𝑟𝑏𝑥 )+(𝐺.𝑠𝑖𝑛𝜑 +𝑃𝑗 +𝑃 ).ℎ𝑔 φ= 𝐿 𝐺.𝑐𝑜𝑠.(𝑏+𝑓.𝑟𝑏𝑥 )+(𝐺.𝑠𝑖𝑛 +𝑃𝑗 +𝑃 ).ℎ𝑔 𝐿 Như góc giới hạn theo điều kiện bám bánh chủ động xác định theo công thức: a: Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm để cầu trước hg: Chiều cao trọng tâm, (hg = 2,386m) L: chiều dài sở ô tô (L=2600mm) 32 φ: Hệ số bám Từ giá trị kết tính tốn ô tô vận chuyển lên dốc sau: - Đường nhựa, bê tơng góc dốc giới hạn :φ ≤18o8’ - Đường đất, góc dốc giới hạn :φ ≤17o8’ - Đường ướt, góc dốc giới hạn :φ ≤11o6’ 3.1.4 Khả ổn định hướng chuyển động Điều kiện ổn định lái tơ phản lực tiếp tuyến phải có giá trị lớn cho phép Khả lái ô tô phá hủy phản lực pháp tuyến lên bánh xe trước không nhỏ Các thực nghiệm cho Zcp = 0,15- 0,18 ô tô chuyển động Trong ô tô làm việc mặt phẳng dọc khả ổn định xe trước sau ô tô trượt hay bị lật Tuy nhiên ta phải xác định góc dốc quy định cho phép xe để đảm bảo điều kiện lái Trường hợp ô tô vận chuyển xuống dốc, trọng lượng tơ với xu hướng dồn lên cầu xe trước, làm tăng lên lực pháp tuyến lên bánh trước, ngược lại Do ta thấy ô tô vận chuyển lên dốc dễ ổn định Các lực mômen tác dụng lên ô tô gồm: + Phản lực pháp tuyến cầu sau là: Z1và Z2( cầu trước cầu sau) + Mơ men cản lăn Mf ta có: Mf = Mf1 = Mf2 G: Trọng lượng ô tô Từ cân mơ men ta có phương trình sau: G.cos.b = G.sin.h + L Trong mơ men là: Mf Mf = G.f.cos.rk Và từ điều kiện lái xe bình thường phản lực pháp tuyến Z lên cầu cho phép không nhỏ G.cos.b = sin.hg + Z1.L+ G.f.cos.rk 33 Z1 = 𝐺.𝑐𝑜𝑠.𝑏 −𝐺.𝑠𝑖𝑛.ℎ𝑔 −𝐺.𝑓.𝑐𝑜𝑠.𝑟𝑘 𝐿 ≥ 0,3.G Trong đó: L: Chiều dài sở ô tô rk: Là bán kính lăn bánh chủ động hg: Là chiều cao trọng tâm ô tô b: Là khoảng cách trọng tâm xe Giải phương trình ta góc  = 16o Từ phương trình góc giới hạn ổn định tơ vận chuyển lên dốc  = 16o Vậy góc giới hạn ổn định ô tô lên dốc là:  = 16o 3.2 Khả ổn định ngang ô tô vận chuyển hàng hóa 3.2.1 Sơ đồ tính tốn ổn địng ngang xe ô tô vận chuyển hàng hóa Trong xe làm việc mặt đường có độ dốc ngang ngồi xe cịn chịu lực đặt trọng tâm xe P1 Mô hình tính tốn ổn định tơ chuyển động đường nghiêng ngang Hình 3.2: Sơ đồ lực mô men tác dụng lên bánh xe chuyển động đường nghiêng ngang 34 Lực phân với góc nghiêng ngang β Góc nghiêng ngang tăng lên tác dụng lực xe bị lật đổ quang mặt phẳng qua điểm 01 (giữa mặt đường mặt phẳng thẳng góc qua trục bánh xe , phản lực pháp tuyến mặt đất với bánh xe bị trượt ngang chân dốc lực tác dụng lên bánh xe điều nghĩa ô tô Y’’= Sự ổn xe tương ứng với góc nghiêng bị lật đổ góc giới hạn nghiêng theo điều kiện xe tô trượt ngang 3.2.2 Khả ổn định ngang theo điều kiên chống trượt 3.2.2.1 Khả ổn định chuyển động Ta lập phương trình cân mô men bánh xe với mặt đất chân dốc ta có: Trong Y’’ phản lực ngang mặt đất tác dụng lên bánh xe lên dốc 𝑏 ∑ 𝑀𝑜 = Y’’ b+Gsin β.h+Pt h− ( −a).G.cos = Từ ta có phương trình 𝑏 Y’’= ( − 𝑎) 𝑐𝑜𝑠𝛽 − 𝐺𝑠𝑖𝑛𝛽 ℎ − 𝑃𝑖 ℎ Điều kiên để ô tô đảm bảo cho tơ khơng bị trượt ta có: 𝑏 ( − 𝑎).Gcosβ − Gsin𝛽𝑖 h Trong đó: B: chiều rộng xe (B = 1,63m) h: chiều cao xe (h = 2,385m) e: Độ lệch tâm, mặt phẳng dọc (e = 0,026536m) Vậy góc dốc giới hạn để ô tô không bị trượt ngang là: 𝛽𝜑 ≈ 16o9’ 3.2.2.2 Khả ổn định quay vòng Trong quay vịng đường nghiêng ngang, xe tơ bị trượt tác dụng lực điều kiện bám ngang ô tô, đường không đảm bảo Để xác định vận tốc giới hạn xe ô tô bị trượt ta được: 𝑃1 cosβ + Gsin Pφ = φa.(G.sin β +P1.sinβe) 35 Thay vào trị số P1 ta xác định vận tốc giới hạn xe bị trượt bên : √ 𝑔𝑅(𝜑𝑐𝑜𝑠𝛽𝑒 − 𝑠𝑖𝑛𝛽𝑒 ) 𝑐𝑜𝑠𝛽𝜑 +𝜑𝑠𝑖𝑛𝛽𝜑 hay √ 𝑔𝑅(𝜑𝑎 −𝑡𝑔𝛽𝑒 ) 1+𝜑𝑎 𝑡𝑔𝛽𝜑 βφ- Góc giới hạn đường φa- Hệ số bám ngang đường Như giới hạn vòng quay độ dốc khác thể bảng 3.1: Bảng 3.1: Góc giới hạn quay vịng độ dốc khác theo điều kiện trượt bên Độ dốc Vận tốc quay vòng Độ dốc Vận tốc quay vòng (βdo) giới hạn(m/s) (βdo) giới hạn(m/s) 4,964 3,854 4,838 3,635 4,432 10 3,254 4,367 11 3,219 3.2.3 Khả ổn định ngang theo điều kiện chống lật 3.2.3.1 Khả ổn định ngang xe chuyển động Hình 3.3 – Sơ đồ tính tốn ổn định theo điều kiện chống lật 36 Từ sơ đồ cho thấy xe ô tô điều kiện bị lật đổ phản lực pháp tuyến bánh xe Ta có phương trình mơ men quanh trục O1 O2 G.sin.𝛽𝑡 h = Gcos𝛽𝑡 d Trong đó: h: chiều cao trọng tâm xe d: khoảng cách trọng tâm với trục Thay vào ta hai tam giác đồng dạng CAB qua điểm O1 O2 ta có: 𝐸𝐵 𝑂2 𝐸 = 𝑂1 𝐷 = 𝐷𝑂2 d = CA = 𝐸𝐵 𝑏 = 𝐵−𝑏1 2𝐿 𝑏.(𝐵−𝑏)+𝐵1 𝐿 2√𝐿+( 𝐵−𝐵1 ) Từ ta công thức: tgβt = 𝑏.(𝐵−𝑏1 )+𝑏.𝐿 𝑏 2ℎ√𝐿+( ) Trong đó: B1: Chiều rộng sở xe (cầu sau B1 = 1,353 m) B: Chiều rộng sở xe (cầu trước B = 163m) L: Chiều dài sở xe (L = 2600) Thay vào giá trị ta có : tgβt = 1,4352.(1,63−1,353)+(1,353.2600 1,45−1,353 ) 2.2,485√26002 +( = 0,3236 Vậy góc nghiêng giới hạn chống lật xe : 15o7’ 3.2.3.2 Khả ổn định xe tơ quay vịng Khi ô tô quay vòng thường tương ứng với lực xe chịu tác dụng lực gọi lực ly tâm đặt diện trọng tâm xe Lực chia thành hai phần với góc nghiêng tương ứng nghiêng ngang (β) Khi đường nghiêng ngang (β) tăng dần lên đồng nghĩa tác dụng lên lực gọi P1, lúc xe bị lật đổ quang mặt phẳng điểm O ( gọi giao điểm mặt đường với mặt phẳng thẳng góc qua trục bánh xe bên phải (Z’’= 0) 37 Hình 3.4: Sơ đồ lực mơmen tác dụng lên lực bánh xe quay vòng đường nghiêng ngang Bảng 3.2: Góc giới hạn quay vịng theo điều kiện chống lật Độ dốc Vận tốc quay vòng giới Độ dốc Vận tốc quay vòng giới hạn (βdo) hạn (m/s) (βdo) (m/s) 11,476 8,313 11,455 8,965 11,367 10,368 10,352 9,654 Ta xác định phản lực là: ( Z’’= 0) Từ ta trị số lực ly tâm là: 𝐺 𝑣𝑛2 P1 = 𝑔 𝑅 Thay vào ta phương trình sau: 38 𝑣𝑛2 = 𝐵 𝐺.(( −𝑒).𝑐𝑜𝑠𝛽𝑑 −ℎ𝑔 𝑠𝑖𝑛𝛽𝑑 ) 𝐵 𝐺.(ℎ𝑔 𝑐𝑜𝑠𝛽𝑑 +( ).𝑠𝑖𝑛𝛽𝑑 ) Từ ta xác định vận tốc giới hạn xe bị lật đổ là: Rút gọn ta có: 𝐵 𝐺.𝑅(( −𝑒).𝑐𝑜𝑠𝛽𝑑 − ℎ𝑔 𝑠𝑖𝑛𝛽𝑑 ).𝑔.𝑅 𝑣𝑛 = √ 𝐵 (ℎ𝑔 𝑐𝑜𝑠𝛽𝑑 +( −𝑒).𝑠𝑖𝑛𝛽𝑑 ) Từ suy ra: 𝐵 𝐵 1+( −𝑒).ℎ𝑔 𝑡𝑔 𝛽𝑑 𝑔.cos(( −𝑒).ℎ𝑔 −𝑡𝑔𝛽𝑑 ) 𝑣𝑛 = √ Trong đó: + Góc dốc giới hạn xe quay đầu lật đổ: βd + Bán kính quay vịng xe: R (R = 7,4m) + Vận tốc chuyển động quay: v (m/s) + Vận tốc giới hạn: + Gia tốc trọng trường xe: g (g = 9,74m/s2) Như ta phương trình tơ chuyển động theo hướng nghiêng, vận tốc nguy hiểm xe bị lật đổ là: 𝐵 𝐵 1+( −𝑒).ℎ𝑔.𝑡𝑔𝛽 𝑔.𝑅(( −𝑒).ℎ𝑔 −𝑡𝑔.𝛽) 𝑣𝑛 = √ Vận tốc giới hạn quay vịng tơ có độ dốc khác hồn tồn 39 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 đỡ cán phịng ban thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hịa Bình tơi hồn thành khóa luận: ‘‘Nghiên cứu lực kéo, bám khả ổn định xe ô tô THACO FORLAND FLD345C’’ thu kết với kết luận sau: - Hồn 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 mơn học chương trình đào tạo khoa, ngành để nghiên cứu có khoa học tính kỹ thuật xe tơ Thaco Forland FLD345C - Thu thập tài liệu khảo sát thực tế đường giao thơng huyện Lương Sơn, Hịa Bình có độ dốc khoảng 6-8 độ đoạn đường có bán kính quay vịng nhỏ khoảng 4-8m - Nghiên cứu phương pháp lý thuyết, xây dựng tính tốn khả kéo bám ô tô chuyển động đường dốc Từ xác định khả kéo 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 tải trọng tốc độ loại đường khác mơ hình tính tốn ổn định dọc ngang ô tô - Xe tải Thaco Forland FLD345C 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 biệt tiêu kỹ thuật phương pháp thu thập tài liệu, 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 sau: 40 Với lực dọc theo điều kiện chống lật góc  = 18,5o Với lực dọc ô tô chuyển động lên dốc với nhiều loại đường khác - Đường nhựa, bê tơng góc dốc giới hạn : φ ≤ 18o8’ - Đường đất, góc dốc giới hạn : φ ≤ 17o8’ - Đường ướt, góc dốc giới hạn : φ ≤ 11o6’ Tính ổn định ô tô chuyển động lên dốc :  = 16o Tính ổn định lực ngang theo điều kiện chống trượt : 𝛽𝜑 ≈ 16o9’ Tính ổn định lực ngang theo điều kiện chống lật : β1 = 15o7’ ĐỀ XUẤT - Giới hạn khóa luận nghiên cứu cân lực kéo khả làm việc ổn định xe tải Thaco Forland FLD345C cần nghiên cứu tiếp thông số kỹ thuật kỹ khác để kết luận đầy đủ, hoàn chỉnh khuyến cáo bổ ích cho người sử dụng xe, lái xe xe với huyện nông thôn miền núi - Không nghiên cứu loại xe tải , cần nghiên cứu khuyến cáo cho người sử dụng đầy đủ loại xe thịnh hành Huynh Đai, Inova… để họ nắm 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 đỡ, ý kiến quý thầy cô để khóa luận em hồn thiện Đồng thời em có thêm kiến thức q giá, hồn thiện hành trang quan trọng cần thiết cho thân trước trường 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn An (2002), Nghiên cứu ảnh hưởng độ mấp mô mặt đất tốc độ chuyển động đến phản lực pháp tuyến lên cầu trước máy kéo DFH-180 với thiết bị tời cáp cần trục để vận xuất gỗ rừng trồng, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Phạm Minh Đức (2000), Nghiên cứu khả kéo bám máy kéo DFH 180 vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội NguyếnTiến Đạt (2001), Nghiên cứu sở lý thuyết thực nghiệm việc sử dụng máy kéo cỡ nhỏ để giới hóa khâu vận xuất gỗ rừng trồng Việt Nam” Luận án tiến sĩ kỹ thuật, viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Đặng Thị Hà (2008) , Nghiên cứu động lực học qua trình khởi hành liên hợp tời cáp, cần treo gỗ lắp máy kéo cỡ nhỏ để vận chuyển xuất gỗ rừng trồng địa hình dốc dọc, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Trần Minh Sơn (2000), Nghiên cứu khả chịu tải vỏ ô tô tác dụng tải trọng mặt đường ngẫu nhiên Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Bùi Thanh Thủy (2003), Nghiên cứu số vấn đề động lực học liên hợp máy JONH DEERE 5310 với máy cày chảo phục vụ làm đất nông lâm nghiệp, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Trần văn Tuyển (2003), Nghiên khả kéo, bám ổn định liên hợp máy DFH 180 với cày lưỡi diệp phục vụ làm đất nông lâm kết hợp, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Hoàng Quốc Việt (2007), Nghiên cứu động lực học kéo ô tô tải THACO – FOTON 1,25 sản xuất lắp ráp Việt Nam chở gỗ đường lâm nghiệp, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội ... chúng tơi th? ?c khóa luận ‘‘ Nghiên c? ??u nâng cao khả làm vi? ?c xe tải ‘? ?Thaco Forland 34 5C ’’ điều kiện đường lâm nghiệp địa bàn huyện Lương Sơn, Hịa Bình? ??’ CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN C? ??U 1.1.Tình... vận chuyển hàng hóa khu v? ?c huyện Lương Sơn 10 Hình 1.4 – Xe tải Thaco Forland FLD 34 5C Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật xe Thaco Forland FLD3 4 5C THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ TRANG THACO FORLAND FLD3 4 5C THIẾT... động đường d? ?c Từ x? ?c định khả kéo xe tải Thaco Forland địa bàn huyện Lương Sơn, Hịa Bình vùng c? ? địa hình đường giao thơng tương tự - Đã nghiên c? ??u, tính tốn tải trọng t? ?c độ loại đường kh? ?c mơ