- Số người trong buồng
T hông số ổn định Công thức Không tải Đầy tả
4.3.5.1. Líín kết cẩu văo khung xe:
Cẩu được lắp lín hai dầm dọc của ôtô satxi tải trín 02 khối thĩp đệm có kích thước I200x100x6 [mm]. Liín kết giữa cẩu vă khung của ôtô satxi bằng 08 bulông để cố định cẩu trín khung.
4.3.5.2.Tính toân bulông lắp đặt cẩu văo khung xe
Bulông lắp đặt cẩu văo khung xe khi xe chuyển động chịu tâc dụng của lực quân tính do cụm cẩu sinh ra khi ôtô phanh đột ngột trín đường xuống dốc vă lực quân tính do cẩu sinh ra khi ôtô quay vòng ổn định trín đường vòng. Khi tính toân ta tính cho trường hợp lực quân tính do cẩu sinh ra khi ôtô phanh đột ngột trín đường xuống dốc. Còn khi cẩu lăm việc thì bulông chịu kĩo do momen lật do cẩu tạo ra khi cẩu hăng hoâ lín hay xuống xe.
Lực ma sât sinh ra tại mặt tiếp xúc giữa đế cẩu vă dầm dọc của khung xe lă: Fms= µ.(Gc.cosα + Fbl) [KG] (6.1) Trong đó:
µ lă hệ số ma sât giữa đế cẩu vă dầm dọc của khung xe, với ma sât giữa thĩp vă thĩp có µ = 0,18.
α lă góc nghiíng xuống dốc, α= 55,89° Gc : Trọng lượng cẩu lắp lín khung xe; Fbl : Lực siết bu lông định vị cẩu
Lực quân tính do cẩu sinh ra khi ôtô phanh đột ngột trín đường xuống dốc: [KG]= (4600/9,81)*7= 3282,4 [KG] (6.3)
Để cho cẩu không bị trượt về phía trước khi ôtô phanh đột ngột trín đường xuống dốc thì ta cần phải có:
Fms ≥ Pj + Gcα (6.4) Trong đó:
Gcα lă trọng lượng của cẩu theo chiều dọc của ôtô khi ôtô nghiíng dọc một góc α. Với:
Gcα = Gc.sinα = 2801,9 [KG]
Từ (6.1) vă (6.4) ta có lực xiết cần thiết do bulông tạo ra lực ma sât để hạn chế cẩu bị trượt khi ôtô phanh đột ngột trín đường xuống dốc lă:
[KG] (6.5)
Suy ra:
Fbl > = 30153,53 [KG].
- Lực xiết cần thiết do 01 bulông tạo ra lực ma sât để hạn chế cẩu bị trượt khi ôtô phanh đột ngột trín đường xuống dốc lă:
[KG] (6.6)
= 30153,53/4 = 7538,39 [KG].
Vậy lực xiết ban đầu của bulông lắp cẩu lín khung ôtô ta chọn giâ trị lă: Fbđ = 8000 [KG].
Ta tính toân bulông lắp cẩu văo khung ôtô trong trường hợp bulông được xiết chặt, chịu lực ngoăi theo chiều dọc trục.
Khi lăm việc, cẩu có xu hướng bị lật đổ quanh chđn đế lắp bệ cẩu tại chỗ tiếp xúc giữa đế bệ cẩu với dầm dọc của khung ôtô do trọng lượng của hăng hoâ khi cẩu gđy ra momen lật Ml [KG.m]. Khi tính toân, ta lấy trường hợp gđy lật lớn nhất lă khi cẩu lăm việc có momen lật lớn nhất Mlmax ứng với trạng thâi cẩu lăm việc có trọng lượng hăng hoâ nđng lă 5000 [KG] ở bân kính nđng 4,6 [m]. Lúc năy, ngoăi trọng lượng hăng hoâ đang được nđng còn có trọng lượng bản thđn của cẩu cũng gđy ra momen lật cẩu. Khi tính toân, ta chọn điểm đặt trọng lượng của cẩu ở vị trí trung điểm của bân kính nđng. Do đó ta có momen lật lớn nhất do cẩu gđy ra khi cẩu hăng hoâ có giâ trị lă:
Fa Fb Ml
Mlmax = 5000.4,6+ 4600.4,6/2 = 33580 [KG.m].
Cẩu lăm việc có thể quay vòng quanh bệ cẩu vă nđng hăng hoâ ở tại mọi góc xoay, câc bulông lắp cẩu văo khung xe chịu câc tải trọng tâc dụng khâc nhau. Ta xĩt cho 02 trường hợp bulông chịu tâc dụng khi cẩu hăng hoâ theo phương dọc vă phương ngang xe. Khi cẩu theo phương dọc hay phương ngang xe thì tải trọng tâc dụng lín bulông có tính đối xứng nghĩa lă tải trọng tâc dụng lín câc dêy bulông lắp đặt cẩu cũng thay đổi hoân vị nhau theo phương đối xứng qua tđm cẩu khi cẩu phía trước hay phía sau, bín trâi hay bín phải. Ví dụ khi cẩu hăng hoâ theo phương ngang vă cẩu ở bín phải thì dêy bulông ngoăi cùng bín phải sẽ chịu tải trọng nhỏ nhất còn dêy bulông ngoăi cùng bín trâi sẽ chịu tải trọng lớn nhất nhưng khi cẩu ở bín trâi thì dêy bulông ngoăi cùng bín trâi sẽ chịu tải trọng nhỏ nhất còn dêy bulông ngoăi cùng bín phải sẽ chịu tải trọng lớn nhất. Vậy, khi tính toân, ta tính cho bulông chịu tải trọng lớn nhất vă chọn câc bulông khâc theo bulông năy.
+ Trường hợp 1: Cẩu hăng hoâ theo phương dọc xe:
Hình 4.10. Sơ đồ lực tâc dụng lín bulông lắp bệ cẩu văo khung xe.
Trong trường hợp năy, theo sơ đồ hình 6.1 ta thấy tải trọng do momen lật tạo ra tâc dụng lín 04 bulông trín cùng 01 dêy với giâ trị:
F1 Bk Bk Ml F2 F3 F4 Trong đó:
Ml [KG.m] lă momen lật gđy ra trín cẩu, khi tính toân ta lấy giâ trị lă Mlmax.
Fb [KG] lă tải trọng tâc dụng lín dêy bulông lắp cẩu.
l1 [m] lă khoảng câch từ tđm lật của cẩu đến dêy bulông mă
ta xĩt vă có giâ trị lă l1 = 930 [mm] = 0,93 [m].
Từ (6.7) ta có lực tâc dụng theo chiều dọc của dêy bulông khi cẩu hăng hoâ theo phương dọc lă:
Fb = M1 / l1 = 33580/0,93 = 36107,53 [KG]
Vậy, ta có lực tâc dụng theo chiều dọc của 01 bulông khi cẩu hăng hoâ theo phương dọc lă:
F1bl = Fb/4 = 9026,88
Trường hợp 2: Cẩu hăng hoâ theo phương ngang xe:
Hình 4.11. Sơ đồ lực tâc dụng lín bulông lắp bệ cẩu văo khung xe.
Trong trường hợp năy, ta thấy tải trọng do momen lật tạo ra tâc dụng lín 04 bulông trín 04 dêy với giâ trị như ở sơ đồ hình 6.2.
Xĩt câc lực tâc dụng lín câc bulông khi cẩu hăng hoâ theo phương ngang xe ta có:
Phương trình momen đối với tđm lật:
Trong đó:
l2 [m] lă khoảng câch từ tđm lật của đế bệ cẩu đến điểm đặt lực F1 tại tđm bulông ở dêy ngoăi cùng. Cẩu được lắp lín 02 dầm dọc của khung ôtô tại vị trí khung xe thay đổi bề rộng với câc giâ trị bề rộng ở phía trước lă 900 [mm], ở phía sau lă 783 [mm]. Giả sử câc bulông được lắp sât văo khung ta có được 02 giâ trị của l2 như sau: l2 = 0,9 [m] vă l2 = 0,783 [m].
e [m] lă bề rộng của dầm dọc khung xe [m]. khung xe bằng thĩp [ 220x80x5 [mm] có e = 90 [mm] = 0,09 [m].
Tỷ lệ giữa lực F1 vă F2:
(6.9)
Tỷ lệ giữa lực F1 vă F3:
(6.10)
Giải hệ gồm câc phương trình (6.8), (6.9)vă (6.10) ta được câc kết quả của F1, F2 vă F3 như sau:
[KG] (6.11)
[KG] (6.12)
[KG] (6.13)
Với l2 = 0,900 [m], từ (6.11), (6.12) vă (6.13) ta có câc giâ trị: F1 = 19421,63 [KG].
F2 = 1749,47 [KG]. F3 = 1942,16 [KG].
Với l2 = 0,783 [m], từ (6.11), (6.12) vă (6.13) ta có câc giâ trị: F1 = 22219,47 [KG].
F2 = 19665,51 [KG]. F3 = 2553,96 [KG].
Ta thấy tải trọng do momen lật lớn nhất Mlmax gđy ra khi cẩu hăng hoâ theo phương ngang tâc dụng lín câc bulông ở dêy ngoăi cùng lă lớn nhất với giâ trị lă F1 = 22219,47 [KG] vă lực F1 năy tâc dụng lín 02 bulông. Do đó ta có tải trọng lớn nhất tâc dụng lín 01 bulông lắp cẩu khi cẩu theo phương ngang lă:
F1bn = F1/2 = 22219,47/2 = 11109,73 [KG].
So sânh tải trọng lớn nhất tâc dụng lín 01 bulông lắp cẩu khi cẩu hăng hoâ theo phương ngang vă theo phương dọc ta thấy:
F1bn = 11109,73 [KG] > F1bd = 9026,88 [KG].
Vậy ta tính bulông lắp đặt cẩu lín khung xe cho trường hợp bulông được xiết chặt với giâ trị lực xiết lă Fbđ = 8000 [KG] vă chịu lực ngoăi theo chiều ngang với giâ trị lă F1bn [KG].
+ Lực toăn phần tâc dụng lín 01 bulông sau khi có ngoại lực lă:
F1b = 1,3.Fbn + χ.F1bd [KG] (6.14)
Trong công thức (6.14), ta nhđn thím lực xiết ban đầu với 1,3 vì có xĩt đến tâc
dụng của momen ren lúc xiết chặt đai ốc. Vă ở đđy có χ lă hệ số ngoại lực, đối
với câc tấm ghĩp bằng thĩp hoặc gang, bulông bằng thĩp có thể lấy χ = 0,2 ÷
0,3 [4]. Ta chọn χ = 0,3.
Thay câc giâ trị văo (6.14) ta được lực toăn phần tâc dụng lín 01 bulông sau khi có ngoại lực lă:
F1b = 1,3.Fbđ + χ.F1bd
= 1,3.8000 + 0,3. 11109,73= 13732,92 [KG]. + Diện tích giới hạn nhỏ nhất của 01 bulông lă:
[m2] (6.15)
Trong đó:
[σk] lă giới hạn bền kĩo cho phĩp của vật liệu chế tạo bulông [KG/m2]. Với:
[KG/m2] (6.16)
= 5.107 [KG/m2].
Ơ đđy:
σch lă giới hạn chảy của vật liệu chế tạo bulông, thđn bulông chế tạo bằng thĩp CT3 thường có σch= 20.106 [KG/m2].
[S] lă hệ số an toăn khi xiết bulông, khi bulông chịu tải trọng thay đổi vă không kiểm tra lực xiết khi xiết bulông vă giả thiết bulông lắp cẩu có đường kính M16 ÷ M30 ta có [S] = 2,5 ÷ 4 [4], chọn [S]= 4.
Do đó:
Sgh = 13732,92/(5.107) = 2,75.10-4 [m2] = 275 [mm2]. + Đường kính bulông lă:
Db = [4*Sgh/3,14]1/2
(6.17)
= 18,7 [mm].
Kết quả tính toân cho thấy đường kính tối thiểu của mỗi bu lông lắp cẩu lă > 18,7 mm. Tuy nhiín, thực tế theo kinh nghiệm nếu đê chọn lắp 08 bulông M30 lă đảm bảo thừa bền.
KẾT LUẬN
Qua quâ trình nghiín cứu vă triển khai thực hiện đề tăi, em đê học hỏi thực tế nhiều hơn, có cơ hội cọ xât vă nđng cao kỹ năng nghiín cứu, tích lũy thông tin vă kinh nghiệm trong việc tìm hiểu câc thiết bị kiểm tra độ an toăn kỹ thuật của xe cơ giới tại trung tđm đăng kiểm thủy bô Quảng Nam , triển khai thực hiện đề tăi bâo câo. Dễ dăng mở rộng tìm hiểu câc gara sữa chữa ô tô, câc đơn vị sản xuất rơ-moóc, câc đơn vị sản xuất, lắp rắp, sữa chữa, bảo hănh xe cơ giới góp phần đảm bảo an toăn giao thông vă bảo vệ môi trường.
Em chđn thănh cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của câc cân bộ tại trung tđm đăng kiểm, anh Đặng Bâ Lđm vă thầy Nguyễn Quang Trung đê tạo điều kiện cho em được hoăn thănh tốt băi bâo câo năy. Do thời gian có hạn, kiến thức vă tăi liệu còn nhiều hạn chế cũng như thiếu nhiều kinh nghiệm thực tiễn nín bản câo câo không trânh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của câc thầy để bản bâo câo được tốt hơn. Em xin chđn thănh cảm ơn.
TĂI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Thông tư 29/2012/TT-BGTVT ngăy 31/7/2012 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về việc cải tạo phương tiện giao thông cơ giới đường bộ.
[2]. Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT ngăy 15/9/2014 của Bộ trưởng Bộ Giao Thông vận tải Quy định về thùng xe của xe tự đổ, xe xi tĩc, xe tải tham gia giao thông đường bộ có hiệu lực từ ngăy 01/11/2014.
[3]. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Lí Thị Văng, Phạm Minh Thâi, Nguyễn Văn Tăi, Lí Thị Văng (2005), Lý thuyết ô tô vă mây kĩo, Nhă xuất bản khoa học kỹ thuật Hă Nội
