Tính toán và kiểm nghiệm độ bền của kết cấu chính ô tô tải gắn cần cẩu trên cơ sở ô tô Hyundai New Mighty 110XL F150

Tính bền liên kết cụm cần cẩu với khung xe

4 Bảng kết quả tính toán bền mối ghép giữa cụm cần cẩu với khung ô tô BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.

Kiểm tra sự phù hợp của chân chống cẩu

Chế độ tải trọng tính toán là trong chế độ phanh gấp và khi ô tô quay vòng với bán kính quay vòng nhỏ nhất với vận tốc tối đa theo ổn định, qua các kết quả nghiên cứu và thực tế sử dụng người ta nhận thấy rằng lực li tâm sinh ra khi ô tô quay vòng thường nhỏ hơn rất nhiều so với khi phanh gấp với gia tốc phanh cực đại. Vì vậy khi tính toán các mối ghép liên kết bulông chỉ cần chọn tính toán cho trường hợp nguy hiểm nhất là khi ô tô phanh gấp. Khối lượng toàn bộ khung xương vách và vỏ thùng chứa tác dụng lên đà ngang là tại điểm đầu đà ngang.

Để thuận tiện và nhanh chóng trong quá trình tính toán, ta sử dụng phần mềm tính toán sức bền bằng phương pháp phần tử hữu hạn RDM (do giáo sư YVES DEBARD thuộc trường Đại Học Kỹ Thuật Le Mans viết). Kết luận: Từ các kết quả tính toán cho thấy các đà ngang của thùng bảo đảm sức bền khi làm việc. Khi tính bền thành thùng tải, ta xét trong trường hợp hàng hóa được xếp đều trong lòng thùng, với chiều cao lọt lòng là 510mm ( theo điều 18 của thông tư 46/2015/TT-BGTVT).

Lực tác dụng lên thành bên là lực phân bố đều lên các cột phía dưới (tính từ sàn thùng lên đến thành bửng). Để thuận tiện và nhanh chóng trong quá trình tính toán, ta sử dụng phần mềm tính toán sức bền bằng phương pháp phần tử hữu hạn RDM. Tổng chiều dài xương thành trước thùng tải: Ltt= K1.Hll+K2.Wll K1 : Số xương đứng thành trước: 8 cây.

Để thuận tiện và nhanh chóng trong quá trình tính toán, ta sử dụng phần mềm tính toán sức bền bằng phương pháp phần tử hữu hạn RDM.

Tính sức bền đà dọc khung ô tô và khung phụ sau khi lắp cần cẩu

H Y (1.3); Mômen chống uốn tổng của mặt cắt sát xi (bao gồm tấm ốp gia cố) và khung phụ tính từ vị trí xa nhất trên sát-xi đến đường trung hòa chung. H Y (1.4); Mômen chống uốn tổng của mặt cắt sát xi (bao gồm tấm ốp gia cố) và khung phụ tính từ vị trí xa nhất trên khung phụ đến đường trung hòa chung. Vậy tại vị trí 1 khung sát xi tô tô đảm bảo bền khi làm việc.

Kiểm tra tại vị trí 2 (Vị trí kết thúc phần gia cường của khung phụ đà dọc). Kiểm tra tại vị trí 3 (Vị trí kết thúc của tấm ốp gia cố sát-xi). Theo bảng thông số kỹ thuật ô tô, các chi tiết lắp ghép và các trang thiết bị chuyên dùng lắp trên ô tô, ta có thể xác định các thành phần khối lượng và sự phân bố tải trọng lên các trục khi ô tô không tải và đầy tải.

Vì vậy phải xác định tọa độ trọng tâm của ô tô ở mặt phẳng dọc và mặt phẳng ngang khi không tải và khi đầy tải.

Tính toán động lực học kéo của ô tô

Ne: Công suất hữu ích động cơ ứng với tốc độ quay bất kỳ của trục khuỷu trên đồ thị đặc tính ngoài. Độ dốc lớn nhất mà ôtô có thể khắc phục được xác định theo công thức : imax = Dmax - f. Sau khi tính toán nhận được các giá trị vận tốc V và nhân tố động lực học D và gia tốc tịnh tiến của ôtô theo đường đặc tính tốc độ ngoài động cơ.

Giả thiết rằng trong mỗi khoảng tốc độ ứng với đoạn đường cong đó thì ôtô tăng tốc với một gia tốc không đổi. (Ji1+Ji2) - Gia tốc ứng với điểm đầu và điểm cuối khoảng tốc độ chọn Thời gian tăng tốc tổng cộng từ tốc độ cực tiểu Vmin đến tốc độ V. Sử dụng phương pháp đồ thị dựa trên đồ thị thời gian tăng tốc vừa lập để giải tích phân này.

Chia đường cong thời gian tăng tốc ra nhiều đoạn nhỏ và thừa nhận rằng trong mỗi khoảng thay đổi tốc độ ứng với từng đoạn này ô tô chuyển động dều với tốc độ trung bình. Tính kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường. Loại đường và tình trạng mặt đường Hệ số bám  Hệ số cản lăn f Đường nhựa hoặc đường bê tông.

Như vậy các thông số tính toán động lực học kéo của ô tô đảm bảo theo quy định của Quy chuẩn QCVN 09:2015/BGTVT.

Các phần không tính toán

Từ các hệ thống tổng thành ô tô sát xi tải HYUNDAI NEW MIGHTY 110XL F150 được sau khi đóng mới thành ô tô tải (có cần cẩu) có các thông số kỹ thuật và tính năng động lực phù hợp theo QCVN 09: 2015/BGTVT, các thông số này cho phép ô tô có thể vận hành trên các tuyến đường giao thông của Việt Nam. -Hệ thống truyền lực: do toàn bộ cụm động cơ, ly hợp, hộp số, các đăng, cụm cầu sau…, đều giữ nguyên trong khi khối lƣợng toàn tải của ô tô nhỏ hơn khối lƣợng cho phép của ô tô chassis cơ sở nên hệ thống truyền lực đủ bền, các tính năng làm việc của hệ thống đảm bảo. Hệ thống di chuyển: khối lượng toàn bộ và khối lượng phân bố lên các cầu đều nhỏ hơn khối lượng cho phép của chassis cơ sở do nhà sản xuất quy định, nên hệ thống chuyển động của ô tô thiết kế đủ bền.

Hệ thống lái: khối lượng phân bố lên cầu trước nhỏ hơn khối lƣợng cho phép, không thay đổi chiều dài cơ sở và giữ nguyên kết cấu hệ thống lái nên động học lái không thay đổi tính năng và hệ thống lái đủ bền. Hệ thống phanh: do khối lượng quán tính không thay đổi, phân bố khối lượng lên các cầu tương đương ô tô chassis cơ sở nên momen hãm của hệ thống phanh cũng nhưƣ quãng đường phanh, thời gian phanh vẫn giữ nguyên và hệ thống phanh đủ bền. Hệ thống treo: khối lƣợng phân bố lên các cầu nhỏ hơn khối lƣợng cho phép nên hệ thống treo đủ bền.

Các thông số dao động vẫn giữ nguyên, độ êm dịu của hệ thống treo đảm bảo Về kết cấu thùng xe tải: kết cấu khung vỏ có hình dáng gọn, đẹp phù hợp với điều kiện vật tư và công nghệ sản xuất phù hợp với các cơ sở sản xuất chuyên dùng tại Việt Nam., đảm bảo bền. Về tính ổn định, động học, động lực học và phân bố khối l2ợng: qua kết quả tính toán ở trên, ta thấy độ ổn định, động học, động lực học và phân bố khối lượng của ô tô thiết kế phù hợp với TCN và TCVN về thiết kế ô tô tải cẩu, đảm bảo ô tô hoạt động tốt trong điều kiện đường sá Việt Nam.