II. Phương án thiết kế
3. Phương án nâng thùng
Thùng tự đổ được nâng lên và trút hàng ra phía sau nhờ hệ thống nâng hạ thủy lực kết cấu gồm: 01 xy lanh thủy lực kết hợp với giàn nâng.
Ưu điểm của loại bố trí này là kết cấu vững chắc, khả năng chịu tải lớn, tuổi thọ xylanh cao, lực nâng và hành trình nâng nhỏ.
Hệ thống nâng hạ thùng xy lanh thủy lực kết hợp với giàn nâng
Sơ đồ hệ thống nâng hạ
Ph n k t c u khung bao t o dáng th tích thùng ch a, có nhi m v c
ầ ế ấ ạ ể ứ ệ ụ ố
đ nh các lo i hàng hóa, không cho chúng r i ra kh i thùng, ta ch n các lo i
ị ạ ơ ỏ ọ ạ
thép h p đ ch t o khung bao này.ộ ể ế ạ Ph n k t c u khung ch u l c chính c a thùng bao g m sàn thùng, các
ầ ế ấ ị ự ủ ồ
thanh d c, thanh ngang, đây là ph n k t c u ch u l c l n nh t do ph n kh iọ ầ ế ấ ị ự ớ ấ ầ ố l ng c a hàng hóa gây ra, có nhi m v đ toàn b k t c u khung bao và
ượ ủ ệ ụ ỡ ộ ế ấ
kh i lố ượ ng hàng hóa trong thùng.
D m d c có nhi m v ch u t i chính toàn b thùng và tr ng l ng
ầ ọ ệ ụ ị ả ộ ọ ượ
hàng hóa ch a trong thùng, ngoài ra d m d c làm cho thùng có m t kho ngứ ầ ọ ộ ả cách an toàn không th va ch m và làm h h ng các thi t b khác l p trênể ạ ư ỏ ế ị ắ khung xe. D m d c đầ ọ ượ ặc đ t tr c ti p lên sát-xi xe c s , do đó ta l a ch nự ế ơ ở ự ọ kho ng cách gi a hai d m d c b ng v i kho ng cách gi a hai thanh d c c aả ữ ầ ọ ằ ớ ả ữ ọ ủ sát-xi xe c s , liên k t gi a d m d c b ng các bu lông quang phân b đ uơ ở ế ữ ầ ọ ằ ố ề hai bên sát-xi c a xe c s .ủ ơ ở
D m ngang g m 6 thanh ch u l c phân b đ u t sàn thùng truy n
ầ ồ ị ự ố ề ừ ề
đ n, đ c hàn c ng v i d m d c và có nhi m v tăng c ng cho sàn thùng,
ế ượ ứ ớ ầ ọ ệ ụ ứ
tránh x y ra hi n tả ệ ượ ng sàn thùng b võng, 6 thanh ngang này liên k t v i sànị ế ớ thùng b ng các m i hàn.ằ ố
Tr ng lọ ượ ng sàn thùng:
- Tr ng lọ ượ ng c a 2 d m d c: Chi u dài 2 d m d c b ng chi u dài c aủ ầ ọ ề ầ ọ ằ ề ủ thùng hàng là 5,5m, 1m chi u dài c a thép U200 có tr ng lề ủ ọ ượ ng là 23,2 Kg nên tr ng lọ ượ ng c a 2 d m d c là:ủ ầ ọ
Gd = 2.4,8.23,2 = 255(Kg) - Tr ng lọ ượ ng c a 6 d m ngang làm băng thép U60(1m chi u dài c aủ ầ ề ủ thép U60 có tr ng lọ ượ ng là 6,33 Kg, chi u r ng c a thùng là 2,3m):ề ộ ủ
Gdn = 6.2,3.6,33 = 88 (Kg) - Tr ng lọ ượ ng c a be bên sàn (s d ng thép U180x64x6, v i 1m chi uủ ử ụ ớ ề dài có tr ng lọ ượ ng là 15 Kg):
Gst = 0,002.2,2.5,5.ρt
Trong đó: - Tr ng lρt ọ ượ ng riêng c a thép. Theo tài li u ủ ệ ρt = 7800 (Kg/m )3
Do đó G = 189(Kg)st
ọTr ng lượ ng 2 thành bên:
>- Tr ng lọ ượ ng khung vi n ngoài: Tr ng lề ọ ượ ng 1m chi u dài c a thépề ủ h p 40x80x1,5 là 2,7 Kg:ộ
Gkv = (2,18 + 0,38).8.2,7= 55 (Kg)
- Tr ng lọ ượ ng các thanh phía trong: Tr ng lọ ượ ng 1m chi u dài c a thépề ủ h p 30x60x1,5 là 2 Kg:ộ
Gtt = 0,38.20.2 = 15,2 (Kg) - Tr ng lọ ượ ng thép bao quanh 2 thành bên:
Gtb = 2,18.0,5.4.0,0012.7800 = 41 (Kg) - Do đó tr ng lọ ượ ng c a 2 thành bên là:ủ
Gtb = G + G + G = 41 + 15,2 + 55 = 111,2 (Kg)tb tt kv
Tr ng lọ ượ ng thành trướ :c - Tr ng lọ ượ ng khung vi n ngoài:ề
Gkv = 2,12.332,7 = 17 (Kg) - Tr ng lọ ượ ng các thanh phía trong:
Gtt = 0,38.8.1,4 = 4 (Kg) - Tr ng lọ ượ ng thép bao thành trướ c:
Gtb = 2,12.0,5.0,0012.7800 = 10 (Kg) - Do đó tr ng lọ ượ ng c a thành thùng trủ ướ c:
Gtr = G + G + G = 17 + 4 + 10 = 31 (Kg)kv tt tb
Tr ng lọ ượ ng thành sau: - Tr ng lọ ượ ng khung vi n ngoài:ề
Gkv = (2,12 + 0,38) x 2 x 2,7 = 14 (Kg) - Tr ng lọ ượ ng các thanh phía trong:
Gtt = 3.0,38.1,4 = 2 (Kg)
Tr ng l ng c t đ thành thùng: Có 6 c t đ thành thùng làm b ng
ọ ượ ộ ỡ ộ ỡ ằ
thép h p 80x40x2 và có tr ng lộ ọ ượ ng 3,6 Kg/m nên tr ng lọ ượ ng c a chúng là:ủ
Gcd = 2.1,05.3,6 + 4.0,5.3,6 = 15 (Kg) Tr ng lọ ượng c a các chi ti t còn l i nh b n l , m i hàn… là:ủ ế ạ ư ả ề ố
Gcl = 17 (Kg) Nh v y tr ng lư ậ ọ ượ ng c a thùng hàng thi t k :Gủ ế ế th = G + G + G + G + G +d dn bs st tb
Gtr +Gts+G +Gcd cl=223+88+165+189+111,2+31+26+15+17=865,2 (Kg)
2.1.2: Xác định khối lượng phân bố lên các trục của ô tô:
Dựa trên sát xi cơ sở Hd170 ta có trọng lượng các thùng hàng, kíp lái, bảo hiểm, chắn bùn, hệ thống nâng hạ:
Khối lượng bản thân ô tô cơ sở: G = cs 8010 Kg Khối lượng thùng hàng: G = 865 Kgth
Khối lượng khung phụ G = 2500 Kgp
Khối lượng rào chắn bảo hiểm: G = 100 Kgbh
Khối lượng hệ thống nâng hạ : G = 1150 Kgnh
Khối lượng bản thân ô tô: G = G + G + G + G + G = 12625 Kg0 cs th p bh nh
Khối lượng kíp lái ( 02 người ): G = 120 Kgkl
Khối lượng hàng chuyên chở: G = 7110 Kghh
Khối lượng toàn bộ của ô tô: G = G + G + G = 19855 Kg0 kl hh
Sơ đồ phân bố trọng lượng của cụm thùng hàng, kíp lái, bảo hiểm, chắn bùn, hệ thống nâng hạ như bên dưới
Hình 2.1. Sơ đồ phân bố khối lượng lên các trục của ô tô
Trọng lượng phân bố lên cầu trước của ô tô thiết kế:
- Trọng lượng bản thân ôtô cơ sở phân bố lên cầu trước: Gcs1= 4530(Kg) - Trọng lượng thùng hàng phân bố lên cầu trước: G = th1
Gth.258 4590 = 48 (Kg) - Trọng lượng khung phụ phân bố lên cầu trước: G = p1
Gp.1010 4590 = 550 (Kg) - Trọng lượng bảo hiểm phân bố lên cầu trước: G = bh1
Gbh.2980 4590 = 64 (Kg) - Trọng lượng hệ thống nâng hạ phân bố lên cầu trước: G = nh1
Gnh.2748 4590 = 688 (Kg)
- Trọng lượng bản thân ôtô thiết kế phân bố lên cầu trước:
(Kg) - Trọng lượng toàn bộ ôtô thiết kế phân bố lên cầu trước:
Z1 = Z01 + G + G = 6365 (Kg)kl1 hh1
Trọng lượng phân bố lên cầu sau của ô tô thiết kế:
- Trọng lượng bản thân ôtô cơ sở phân bố lên cầu sau:G = 3480 (Kg)cs2
- Trọng lượng thùng hàng phân bố lên cầu sau: G = G - G = 817 (Kg)th2 th th1
- Trọng lượng khung phụ phân bố lên cầu sau: G = G - G = 1950 (Kg)p2 p p1
- Trọng lượng bảo hiểm phân bố lên cầu sau: G = G - G = 36 (Kg)bh2 bh bh1
- Trọng lượng hệ thống nâng hạ phân bố lên cầu sau: G = G - G = 462nh2 nh nh1
(Kg) - Trọng lượng bản thân ôtô thiết kế phân bố lên cầu sau:
Z02 = G + G + G + G + G = 6745 (Kg)cs2 th2 p2 bh2 nh2
- Trọng lượng kíp lái phân bố lên cầu sau: G = 0 (Kg)kl2
- Trọng lượng hàng hóa phân bố lên cầu sau: G = G - G = 6745 (Kg)hh2 hh hh1
- Trọng lượng toàn bộ ôtô thiết kế phân bố lên cầu sau:
Z2 = Z02 + G + G = 13490 (Kg)kl2 hh2 Bảng 2.9. Phân bố trọng lượng ô tô
Trị số Trục Trục
Khối lượng cụm thùng hàng 865 2 48 817
Khối lượng khung phụ 2500 3 550 1950
Khối lượng chắn bùn, bảo hiểm 100 4 64 36
Khối lượng hệ thống nâng hạ 1150 5 688 462
Khối lượng bản thân ô tô 12625 6 5880 6745
Khối lượng kíp lái 120 7 120 0
Khối lượng hàng chuyên chở cho phép tham gia giao thông
không phải xin phép 7110 8 365 6745
Khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông không phải
xin phép 19855 9 6365 13490
2.2: Tính tọa độ trọng tâm
Bảng 2.10. Thông số tính toán ổn định
TT Thông số Ký hiệu Số liệu tính toán
Trường hợp không tải 1 Khối lượng bản thân (Kg)
- Phân bố lên cầu trước (Kg) - Phân bố lên cầu sau (Kg)
G0
Z01
Z02
12625 5880 6745 Trường hợp toàn tải
2 Trọng lượng toàn bộ (Kg) - Phân bố lên cầu trước (Kg) - Phân bố lên cầu sau (Kg)
G Z1
Z2
19855 6365 13490
3 Chiều dài cơ sở (mm) L 7850
Bảng 2.11. Thông số tính toán chiều cao trọng tâm
Bảng Thông Số Tính Toán Chiều Cao Trọng Tâm TT Thành phần trọng lượng Kí hiệu Giá trị (Kg) h (mm)gi
1 Khối lượng bản thân ô tô cơ sở Gcs 8010 1198
2 Khối lượng thùng hàng Gth 865 1995
3 Khối lượng khung phụ Gp 2500 1361
4 Khối lượng rào chắn bảo hiểm Gbh 100 826
5 Khối lượng hệ thống nâng hạ Gnh 1150 989
a - khoảng cách từ trọng tâm đến trục trước theo phương nằm ngang.
b - khoảng cách từ trọng tâm đến trục sau theo phương nằm ngang.
hg- chiều cao trọng tâm , tức là chiều cao từ trọng tâm đến mặt đường.
Vì vậy ta cần xác định tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc, ngang, cao ngay cả khi không tải và đầy tải. Để xác định được tọa độ trọng tâm theo ba chiều (ngang, dọc, cao) ta cần biết tọa độ trọng tâm của các cụm chi tiết, tải trọng của người, của thùng hàng, hàng hóa…
Hình 2.2. Chiều cao trọng tâm của ô tô thiết kế
2.2.1. Xác định tọa độ trọng tâm khi không tải
Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc
Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu trước:
a = (Z02.L)/G0 = (6745.7850)/12625= 4194 (mm)
Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều cao
Căn cứ vào giá trị các thành phần khối lượng và tọa độ trọng tâm của chúng, ta xác định chiều cao trọng tâm của ô tô theo công thức:
hg0 = (Gi.h )/Ggi 0
Trong đó:
hg0, G – Chiều cao trọng tâm và khối lượng ô tô khi không tải;0
Từ phương trình trên ta suy ra:
hg0 = Gcs.hcs+Gth. hth+Gp. hp+Gbh. hbh+Gnh. hnh
G0
= 1263 (mm)
Trong đó:
hcs = 1198 (mm) – Chiều cao trọng tâm của xe sat xi;
hth = 1995 (mm) – Chiều cao trọng tâm thùng hàng;
hp = 1361 (mm) – Chiều cao trọng tâm khung phụ;
hbh = 826 (mm) – Chiều cao trọng tâm của bảo hiểm cạnh;
hnh = 989 (mm) – Chiều cao trọng tâm của hệ thống nâng hạ;
G0 = 12625 (Kg) – Khối lượng ô tô không tải;
Gcs = 8010 (Kg) – Khối lượng bản thân của ô tô sắt xi;
Gth = 865 (Kg) – Khối lượng thùng chở hàng;
Gp = 2500 (Kg) – Khối lượng khung phụ;
Gbh = 100 (Kg) – Khối lượng rào chắn bảo hiểm;
Gnh = 1150 (Kg) – Khối lượng hệ thống nâng hạ;
2.1.Xác định tọa độ trọng tâm khi toàn tải:
-Tọa độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc
Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu trước: