6. Tính chọn các thông số của Sơmi Rơmoóc thiết kế
6.4.4 Thiết kế chế tạo các thanh gia cường dầm ngang chính (T1 )
- Trong quá trình vận chuyển hàng hóa thì ngoại lực tác dụng lên dầm ngang là rất lớn nên để đảm bảo an toàn cho cả đoàn xe thì ngưới ta chế tạo thêm các thanh gia cường dầm ngang chính.
- Các thanh gia cường dầm ngang chính được làm bằng thép C25 có tiết diện ngang hình chữ U.
- Số lượng là 08 thanh gia cường cho mỗi sàn, như vậy thì sẽ cần 16 thanh gia cường cho 2 sàn.
- Chiều dài mỗi thanh là : 565 (mm)
- Các thanh gia cường dầm ngang chính bố trí trên khung sàn giống như hình dưới đây. R10.0 10 0. 0 R3.0 50.0
T1 T1 T1 T1 T1 40 0 400 1400 4005 23 30
Hình 6-30 - Sơ đồ bố trí thanh gia cường dầm ngang chính T1.
Bảng 6-3 Thống kê các cụm chi tiết chế tạo.
STT CỤM CHI TIẾT SỐ LƯỢNG VẬT LIỆU
01 Dầm dọc khung SMRM sàn 1(D1) 02 Thép C25
02 Dầm dọc khung SMRM sàn 2 (D2) 02 Thép C25
03 Dầm ngang phụ sàn 1 (D3) 08 Thép C25
04 Dầm ngang phụ sàn 2 05 Thép C25
05 Thanh gia cường dầm ngang (T1) 28 Thép C25
06 Thanh gia cường dầm dọc (T2) 06 Thép C25
6.5. Tính bền dầm sàn và khung sàn Sơmi Rơmoóc :
6.5.1. Chế độ tính toán :
- Dầm dọc của SMRM được tính toán theo chế độ tải trọng động thẳng đứng lớn nhất. Để đơn giản hơn trong tính toán có thể tính theo tải trọng tĩnh có kể đến ảnh hưởng của tải trọng động thông qua 1 hệ số gọi là hệ số tải trọng động.
- Dầm ngang đỡ sàn được tính theo chế độ lực dọc động lớn nhất (lực quán tính khi phanh với gia tốc phanh cực đại Jpmax= 4,5 (m s/ 2).
6.5.2. Xác định trọng lượng của SMRM.6.5.2.1. Trọng lượng không tải của SMRM. 6.5.2.1. Trọng lượng không tải của SMRM.
- Trọng lượng không tải của SMRM (GSMRM) được xác định trên cơ sở tổng hợp trọng lượng của những yếu tố cấu thành nên nó. Cụ thể là :
G0SMRM= mdd + mdnc + mdnp + mgc+ mch+p + mck + mrc + mt + mms + mtd + mblx + ml + mctk
- mdnc + mdnp : Khối lượng của các dầm ngang chính và phụ. - mgc: Khối lượng của các thanh gia cường.
- mch+p : Khối lượng của cụm chân chống và dẫn động phanh. - mrc : Khối lượng của rào cản hông.
- mt : Khối lượng của cụm trục sau của SMRM. - mms : Khối lượng của mặt sàn.
- mblx : Khối lượng của bệ lên xuống. - mtd : Khối lượng của trụ đỡ sàn 2. - ml : Khối lượng của lốp (kể cả vành). - mctk : Khối lượng của các chi tiết khác.
a). Khối lượng của các dầm dọc :
- Theo thiết kế dầm dọc được làm bằng thép C25 : tiết diện hình chữ I có tiết diện thay đổi theo chiều dài toàn dầm.
- Để thuận tiện cho việc tính toán khối lượng của các dầm dọc ta chia dầm dọc ra làm 3 đoạn : l1 ;l2 ; l3 ;l4 theo sự thay đổi về tiết diện ngang của dầm dọc. Như trên hình vẽ : R600 1200 176 L1 = L 2 = L1 = L1 = L3 = 2600 79 8 5010 1475 1880 R725 R475 292 2950
Hình 6-31 - Phân đoạn dầm dọc theo tính toán khối lượng. - Khối lượng của các dầm dọc SMRM :
Sàn 1 : mdd1 = 2.( mL1 + mL2 + mL3)
Trong đó : mL1 : Khối lượng của dầm dọc đoạn 1. mL2 : Khối lượng của dầm dọc đoạn 2. mL2 : Khối lượng của dầm dọc đoạn 3. Khối lượng của dầm dọc đoạn L1 : mL1 = γ .L1.FL1.
Trong đó : L1 = 2600 + 5010 + 1880 = 9490 (mm) = 9,49(m).
γ : Khối lượng riêng của thép, γ = 7,85 (kg/dm3) = 7,85 (Tấn/m3). FL1 : Tiết diện đoạn L1.(Như hình vẽ)
Tính gần đúng tiết diện như hình vẽ ta có :
FL1 = 2.0,0142.0,2 + (0,3-2.0,0142).0,01 = 0,008396 (m2) ⇒ mL1 = 7,85.9,49.0,008396 = 0,625 (Tấn/m3) ≈ 625 (Kg).
. 200.0 14.2 10.0 R16.0 30 0. 0
Hình 6-32 - Mặt cắt ngang dầm dọc đoạn L1. • Khối lượng của dầm dọc đoạn L2 : mL2 = γ .L2.FL2
Trong đó : L2 = 798 (mm) = 0,798 (m). γ : Khối lượng riêng của thép. γ = 7,85 (kg/dm3) = 7,85 (Tấn/m3). FL2 : Tiết diện đoạn L2.(Như hình vẽ)
14.2 28 0. 0 200.0 R16.0 10.0
Hình 6-33 - Mặt cắt ngang dầm dọc đoạn L2. Tính gần đúng tiết diện như hình vẽ ta có :
FL2 = 2.0,0142.0,2 + (0,28-2.0,0142).0,01 = 0,00819 (m2) ⇒ mL2 = 7,85.0,798.0,00819 = 0,050 (Tấn) =51 (Kg).
• Khối lượng của dầm dọc đoạn L3 :
- Chiều dài đoạn L3 tính gần đúng theo đường kính trung bình như sau : L3 = 0,5.2.1200.π = 3770(mm).
L3 = 3770 (mm) = 3,77 (m). γ : Khối lượng riêng của thép. γ = 7,85 (kg/dm3) = 7,85 (Tấn/m3). F : Tiết diện đoạn L.(Như hình vẽ) :
200 25 0 14.2 10 R16
Hình 6-34 - Mặt cắt ngang dầm dọc đoạn L3.
Tính gần đúng tiết diện như hình vẽ theo L3 ta tính theo công thức sau ta có : FL3 = 2.0,0142.0,2 + (0,25-2.0,0142).0,01 = 0,00789 (m2)
⇒ mL3 = 7,85.3,77.0,00789 = 0,233 (Tấn) = 233 (Kg).
- Ngoài ra còn có thêm một đoạn dầm để lắp hệ thống treo có cùng tiết diện với đoạn dầm trên. Với chiều dài L = 3230 (mm) = 3,23 (m).
- Khối lượng của đoạn dầm này là :
⇒ mL4 = 7,85.3,23.0,00789 = 0,2 (Tấn) = 200 (Kg).
⇒ Như vậy tổng khối lượng của 2 dầm dọc sàn dưới sẽ là :
mdd1 = 2.( mL1 + mL2 + mL3+ mL4) = 2.(0,625 + 0,051 + 0,233 +200) = 2,218 (tấn) ≈ 2218 (Kg)
Sàn trên : mdd2 = 2.mL
Dầm dọc của sàn trên, tiết diện không đổi trên suốt chiều dài dầm như hình vẽ : Với chiều dài toàn dầm là : 9600 (mm) = 9,6 (m).
• Khối lượng của dầm dọc đoạn L : mL = γ .L.FL Trong đó : L = 9600 (mm) = 9,6 (m). γ : Khối lượng riêng của thép. γ = 7,85 (kg/dm3) = 7,85 (Tấn/m3). FL : Tiết diện đoạn L.(Như hình vẽ) :
R16.0 200.0 25 0. 0 14.2 10.0
Hình 6-35 - Mặt cắt ngang dầm dọc đoạn L của sàn trên. Tính gần đúng tiết diện như hình vẽ ta có :
FL = 2.0,0142.0,2 + (0,25-2.0,0142).0,01 = 0,00789 (m2) ⇒ mL = 7,85.9,6.0,00789 = 0,594 (Tấn) ≈ 594 (Kg).
Vậy tổng khối lượng dầm dọc sàn trên là : mdd2 = 2.mL = 2.594 = 1188 (kg)
⇒Khối lượng tổng cộng của dầm dọc 2 sàn là : mdd = 2218 + 1188 = 3406 (Kg).
b). Khối lượng dầm ngang chính và phụ :
Khối lượng các dầm ngang chính : Mdnc
- Theo thiết kế thì trên sàn dưới của SMRM ta bố trí 06 dầm ngang chính giống nhau, tiết diện hình hộp. Nên trong quá trình tính toán khối lượng chỉ cần tính cho một dầm. 15.0 12.0 15.0 190.0 180.0 18 0. 0 5.0 5.0
Hình 6-36 - Tiết diện tính toán dầm ngang chính sàn dưới. mdnc = 6.ldnc.γ.Fdnc
- ldnc : chiều dài mỗi dầm ngang chính, ldnc1 = 2400 (mm) = 2,4 (m). - γ : Khối lượng riêng của vật liệu chế tạo dầm ngang chính.
- Fdnc1 : tiết diện của mỗi dầm ngang chính sàn dưới.
Fdnc1 = 2.0,15.0,012 + 0,18.0,015 + 0,19.0,015 = 0,0091 (m2) ⇒Vậy khối lượng dầm ngang chính sàn dưới là:
mdnc1 = 6.ldnc.Fdnc. γ = 6.7,85.2,4.0,0091 = 1,028( tấn) = 1028(kg)
- Theo thiết kế thì sàn 2 ta bố trí 04 dầm ngang chính dài 2,33 (m) với tiết diện dầm ngang chính như hình vẽ :
15 13 0 15 12 175 165
Hình 6-37 - Tiết diện tính toán dầm ngang chính sàn trên. - Tiết diện của mỗi dầm ngang chính sàn trên là :
Fdnc2 = 2.0,13.0,012 + 0,175.0,015 + 0,165.0,015 = 0,0082 (m2) ⇒ Khối lượng dầm ngang chính sàn trên là :
mdnc2 = 4.ldnc.Fdnc. γ = 4.7,85.2,33.0,0082 ≈ 0,6 ( tấn) = 600 (kg) ⇒ Khối lượng tổng cộng dầm ngang chính 2 sàn là : mdnc = 1028 + 600 = 1628 (Kg).
Khối lượng của dầm ngang phụ :
- Theo thiết kế ban đầu thì dầm ngang phụ tiết diện dạng hình chữ C, số lượng 05 cái ở dầm 1 với tiết diện như hình vẽ :
15 R5 15
80
20
0
Hình 6-38 - Mặt cắt ngang dầm ngang phụ sàn dưới. mdnp1 = 5.ldnp1.γ.Fdnp
- Trong đó :
- Đối với sàn dưới : Ldnp1 = 2190 ( mm) = 2,19 (m ). γ : Khối lượng riêng của vật liệu chế tạo dầm ngang phụ. γ = 7,85 kg/dm3 = 7,85 tấn/m3
Fdnp1 : Tiết diện mỗi dầm ngang phụ.
Fdnp1 = 2.0,08.0,015 + (0,2- 0,015.2).0,015 = 0,00495 (m2) + Vậy khối lượng các dầm ngang phụ sàn dưới :
mdnp1 = 5.2,19.7,85.0,00495 = 0,425 (tấn) = 425 (Kg)
- Ở dầm 2 ta bố trí 05 dầm ngang phụ với tiết diện như hình vẽ :
R5 15 R5 15 0 80 15
Hình 6-39 - Mặt cắt ngang dầm ngang phụ sàn trên. Fdnp2 : Tiết diện mỗi dầm ngang phụ sàn trên.
Fdnp2 = 2.0,08.0,015 + (0,15- 0,015.2).0,015 = 0,0042 (m2) - Đối với sàn trên : Ldnp2 = 2330 ( mm) = 2,33 (m ).
- Khối lượng các dầm ngang phụ sàn trên :
mdnp2 = 5.2,33.7,85.0,0042 = 0,384 (tấn) = 384 (Kg)
⇒ Như vậy tổng khối lượng của dầm ngang phụ của hai sàn là : mdnp = mdnp1 + mdnp2 = 425 + 384 = 809 (Kg).
c) Khối lượng của các thanh gia cường dầm ngang :
- Theo thiết kế thì thanh các thanh gia cường dầm ngang này sẽ có cùng một tiết diện và cùng chiều dài cho cả hai sàn, như vậy trên hai sàn ta sẽ bố trí tổng cộng là 28 thanh gia cường, với chiều dài mỗi thanh là 567 (mm) = 0,567 (m), tiết diện như hình vẽ :
R5
50 10
10
Hình 6-40 - Mặt cắt ngang thanh gia cường. - Ta tính tiết diện cho mỗi thanh gia cường như sau :
Fgc = 2.0,05.0,01 + (0,1- 0,01.2).0,01 = 0,0018 (m2) ⇒ Khối lượng của các thanh gia cường :
- sàn 1 : mgc1 = 20.0,567.7,85.0,0018 = 0,16(Tấn) = 160(Kg). - sàn 2 : mgc2 = 8.0,567.7,85.0,0018 = 0,06 (Tấn) = 60 (Kg).
⇒ Khối lượng tổng cộng của các thanh gia cường là : mgc = 160 + 60 = 220 (Kg).
d) Khối lượng chân chống và cụm cơ cấu phanh.
- Theo thiết kế, hệ chân chống và cụm cơ cấu phanh được nhập ngoại có tổng khối lượng là : Mch+p = 215 (kg).
e) Khối lượng cụm trục (gồm trục, hệ thống treo và cơ cấu phanh) :
- Theo thiết kế thì bộ phận này được nhập ngoại, có tổng khối lượng là : mt = 1,15 (Tấn) = 1250 (Kg).
f) Khối lượng rào cản :
- Theo thiết kế cụm rào cản được thiết kế sao cho đảm bảo độ ổn định cho xe cũng như an toàn cho người đi đường trong quá trình vận chuyển xe từ nơi này đến nơi khác : mrc = 0,15 (Tấn) = 150 (Kg).
g) Khối lượng của mặt sàn Sơmi Rơmoóc :
- Để đảm bảo xe có thể đậu trên khung sàn của Sơmi Rơmoóc thì ta thiết kế 1 lớp sàn dày 4 (mm) cho cả hai sàn dưới và sàn trên, lớp sàn này được chế tạo bằng phương pháp hàn gò và được hàn dính vào khung sàn của Sơmi Rơmoóc:
890 65 0 23 0 2940 360 1040 240 23 0 3895 175 9900 360 Hình 6-41 – Kết cấu sàn dưới. 2380 2400 96 90 2 3 4800 2 1 0 R17.5 95 Hình 6-42 – Kết cấu sàn trên. + Chiều dày của mặt sàn là : 4 (mm).
- Sàn dưới :
FS1 = 2.( 9,9.0,65 – 0,24.0,23 – 0,36.0,23 – 3,985.0,23 – 0,36.0,23 – 98.(0,21.0,035 +2.0.5.π.0,01752) = 8,96 (m2)
- Sàn trên :
FS2 = 4.( 4,8.0,5 – 48. (0,21.0,035 +2.0.5.π.0,01752) ) = 8,0 (m2) ⇒ Như vậy ta tính được khối lượng của mặt sàn dưới :
ms1 = 8,96.0,004.7,85 = 0,28(Tấn) = 280(kg) ⇒ Ta tính được khối lượng của mặt sàn trên: ms2 = 8,0.0,004.7,85 = 0,25(kg) = 250(kg)
⇒ Như vậy khối lượng tổng cộng của 2 sàn Sơmi Rơmoóc là : ms = 280 + 250 = 530 (Kg).
h) Khối lượng bệ lên xuống :
- Bệ lên xuống được thiết kế sao cho sử dụng được thuận tiện muốn vậy cần tính toán sao cho góc nghiêng so với phương ngang của bệ sao cho khi đưa xe lên không bị vướng vào sàn bệ, đồng thời trong quá trình nâng bệ lên xuống thì thông qua Palăng xích kéo tay.
20.0 20 .0 1380.0 20° 20.0 20 .0 2720.0 443 20° 460.0 12 0. 0 120.0 120.0
Hình 6-43 - Dầm dọc của bệ lên xuống sàn dưới và sàn trên.
100.0 80 .0 90.0 10.0 10.0 120.0 10 0. 0 10.0 110.0
95.0 R17.5 21 0. 0 1638.0 45 0. 0
Hình 6-45 – Mặt sàn của bệ lên xuống. mblx1 = 2.(2.ldd1.γ.Fdd1 + 2.ldn1.γ . Fdn1 + γ .FS1.0,05)
Fdd1,2 = 0,12.0,01+2.0,1.0,01+0,11.0,01 = 0,0043 (m2) Fdn1,2 = 0,1.0,01+2.0,08.0,01+0,09.0,01 = 0,0035 (m2) FS1 = 1,638.0,45- 16.(0,21.0,035 +2.0,5.0,01752) = 0,6146 (m2)
- ldd1 : chiều dài mỗi dầm dọc của bệ lên xuống sàn dưới, ldnc1 = 1380(mm) = 1,38 (m).
- ldn1 : chiều dài mỗi dầm ngang của bệ lên xuống sàn dưới, ldnc1 = 210(mm) = 0,21 (m).
- γ : Khối lượng riêng của vật liệu chế tạo. - Chiều dày của mặt sàn lót : 4 (mm). γ = 7,85 (kg/dm3) = 7,85 (tấn/m3).
⇒Vậy khối lượng bệ lên xuống sàn dưới là:
mblx1 = 2.(2.1,38.7,85.0,0043+2.0,21.7,85.0,0035 +7,85.0,6146.0,004) = 0,248( tấn) = 248(kg)
- Theo thiết kế để góc nghiêng của bệ lên xuống là 200 thì sàn 2 chiều dài của bệ lên xuống phải lớn hơn sàn dưới.
mblx2 = 2.(2.ldd2.γ.Fdd1 + 4.ldn2.γ . Fdn2 + γ .FS2.0,04)
FS2 = 3,05.0,45- 29.(0,21.0,035 +2.0,5.0,01752) = 1,15 (m2)
- ldd2 : chiều dài tổng cộng dầm dọc của bệ lên xuống sàn 2, ldnc2 = 2720 (mm) = 2,72 (m).
- ldn2 : chiều dài mỗi dầm ngang của bệ lên xuống sàn 2, ldnc2 = 210(mm) = 0,21 (m). - γ : Khối lượng riêng của vật liệu chế tạo.
γ = 7,85 (kg/dm3) = 7,85 (tấn/m3).
⇒Vậy khối lượng bệ lên xuống sàn 2 là:
mblx2 = 2.(2.2,72.7,85.0,0043 + 4.0,21.7,85.0,0035 +7,85.1,15.0,004) = 0,485( tấn) ≈ 485 (Kg)
⇒ Khối lượng tổng cộng của 2 bệ lên xuống là : mblx = 248 + 485 = 733 (Kg)
- Trụ đỡ làm nhiệm vụ đỡ toàn bộ trọng lượng của sàn 2, vì vậy nó được thiết kế sao cho đảm bảo chịu được tải trọng của sàn 2 khi có tải chất lên đó.
- Kết cấu như hình vẽ : 300.0 20 0. 0 180.0 17 0. 0 80.0 12 0. 0 16.0 25.0 130.0 25.0 50.0 R8.0
Hình 6-46 – Kết cấu trụ đỡ sàn trên. - Số lượng trụ đỡ : 08.
- ltd : chiều dài mỗi trụ đỡ, ltd = 2150 (mm) = 2,15 (m).
- γ : Khối lượng riêng của vật liệu chế tạo dầm ngang chính. γ = 7,85 (kg/dm3) = 7,85 (tấn/m3).
- Ftd : tiết diện của mỗi trụ đỡ.
Ftd = 0,18.0,025 + 2.0,12.0,025 + 2.0,05.0,025 = 0,013 (m2) ⇒Khối lượng tổng cộng của trụ đỡ sàn trên :
mtd = 8.ltd.Ftd. γ = 8.2,15.7,85.0,013 = 1,75( tấn) = 1750 (kg).
l) Khối lượng của lốp:
- Với cỡ lốp 8,25-16 thì khối lượng của mỗi chiếc kể cả vành bánh xe là 120 (kg). - Vậy khối lượng của bộ lốp lắp trên Sơmi Rơmoóc là : ml = 4×120 = 480 (kg).
m) Khối lượng của một số chi tiết khác:
mctk = 150 (Kg).
G0SMRM= mdd + mdnc + mdnp + mgc+ mch+p + mck + mrc + mt + mms + mtd + mblx + ml + +
mctk = 3406 +1628 + 809 +220 + 215 +150 +1250 +530 +1750 +733 +480 +150 =
11321(KG).
6.5.2.2 Trọng lượng của Sơmi Rơmoóc khi đầy tải.
- Khi vận chuyển thì ngoài phần tự trọng của mình Sơmi rơmoóc còn chịu tải trọng khi chất tải ( ô tô cần chở) lên.
- Ta tính được trọng lượng của Sơmi rơmoóc khi chịu tải là : GSMRM= G0SMRM + Gct = 11321 + 9000 = 20321 (KG).
G0SMRM : Trọng lượng không tải của Sơmi Rơmoóc. Gct : Trọng tải của Sơmi Rơmoóc.
Bảng 6-4 - Bảng thống kê khối lượng các cụm chi tiết
STT TÊN CỤM CHI TIẾT ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ
01 Dầm dọc sàn 1. Kg 2218
02 Dầm dọc sàn 2. Kg 1188
03 Dầm ngang chính sàn 1. Kg 1028
04 Dầm ngang chính sàn 2. Kg 600
05 Dầm ngang phụ sàn 1. Kg 425
06 Dầm ngang phụ sàn 2. Kg 384
07 Trụ đỡ sàn 2 Kg 1750
08 Thanh gia cường dầm ngang chính. Kg 220
09 Chân chống và dẫn động phanh. Kg 215
10 Khối lượng cụm trục. Kg 1250
11 Khối lượng rào cản. Kg 150
12 Khối lượng lốp. Kg 480
13 Khối lượng bệ lên xuống Kg 732
14 Khối lượng mặt sàn SMRM. Kg 530
15 Khối lượng các chi tiết khác Kg 150
16 Trọng lượng không tải của SMRM. KG 11321
17 Trọng lượng SMRM khi mang tải. KG 20321
6.5.2.3 Tính toán thiết kế xy lanh nâng - hạ sàn trên.
- Như vậy khi biết được trọng lượng của sàn 2 khi không tải cũng như khi có tải ta có thể xác định được đường kính cũng như hành trình của xy lanh nâng hạ sàn 2.