THIẾT KẾ KỸ THUẬT ÔTÔ ĐO SÓNG TRUYỀN HÌNH LƯU ĐỘNG

TRÊN CƠ SỞ ÔTÔ MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI

-THUYẾT MINHTHIẾT KẾ KỸ THUẬT ÔTÔ ĐO SÓNG TRUYỀN HÌNH LƯU ĐỘNG TRÊN CƠ SỞ ÔTÔ MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI

Ký hiệu thiết kế : TTCM-MER.DSTH -10

Nhãn giao dịch : MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI / TCM DSTH

Cơ sở SXLR : CÔNG TY CP CƠ KHÍ VÀ XÂY DỰNG GTVT

Địa chỉ : P1-B3,TT Đại học GTVT, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà nội

Nhóm thiết kế : TS.ĐÀO MẠNH HÙNG

Ngày tháng năm 2011 Ngày tháng năm 2011

CƠ QUAN THẨM ĐỊNH THIẾT KẾ ĐƠN VỊ THIẾT KẾ

HÀ NỘI 2011

I - MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển nhanh về kinh tế của đát nước, nhu cầu về thông tin liên lạc viễn thông ngày càng cao do vậy cùng với sự phát triển đó vấn đề quản lý cũng hết sức cần thiết, để đảm bảo cho tính bảo mật, an ninh xã hội và kinh tế Vì vậy việc đưa các trạm kiểm soát tần số vô tuyến lưu động vào hoạt động là nhu cầu cần thiết Trước đây các loại xe ô tô chuyên dùng kiểm soát tần số vô tuyến lưu động thường được nhập ngoại với gia thành cao Nhưng với khả năng công nghệ

và trình độ kỹ thuật của các doanh nghiệp đăng ký ngành nghề sản xuất, lắp ráp ô

tô ở nước ta hiện nay thì việc thiết kế và sản xuất các loại xe này hoàn toàn có thể thực hiện được

Để tận dụng nguồn nhân lực trong nước và giảm giá thành tối đa cho các loại xe ô tô này, Công ty Cổ phần Cơ khí và xây dựng Giao thông Vận tải tiến hành công việc:

THIẾT KẾ KỸ THUẬT ÔTÔ ĐO SÓNG TRUYỀN HÌNH LƯU ĐỘNG TRÊN CƠ SỞ ÔTÔ MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI

Ký hiệu thiết kế : TTCM-MER.DSTH-10

Nhãn hiệu giao dịch : MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI / TTCM DSTH

Thiết kế được thực hiện trên cơ sở đảm bảo các nguyên tắc sau :

1.Thiết kế để sản xuất lắp ráp theo thiết kế trong nước theo Quyết định

cơ sở sản xuất lắp ráp trong nước

4 Ôtô thiết kế mới phải đảm bảo không ảnh hưởng đến đặc tính động học, động lực học của xe cơ sở Đồng thời đảm bảo được các chỉ tiêu về an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường theo các quy định hiện hành

5 Mầu sơn ôtô do cơ sở sản xuất đăng ký theo loại sản phẩm

6 Ôtô đảm bảo chuyển động an toàn trên các loại đường giao thông công cộng

II Trình tự công nghệ chế tạo

Từ xe ôtô kháchMERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI cơ sở:

-;

- Chế tạo giá đỡ cột ăng ten chính và lắp đặt cụm ăng ten lên xe ô tô;

- Lắp đặt cột ăng ten phụ lên phía sau ô tô

- Dựng vách ngăn và lắp vách ngăn lên ô tô;

- Chế tạo các loại giá đỡ thiết bị và lắp đặt lên ô tô;

- Chế tạo và lắp đặt bàn làm việc lên ô tô;

- Lắp đặt tủ đựng thiết bị lên ôtô;

- Chế tạo và lắp đặt sàn công tác trên nóc xe ô tô;

- Chế tạo và lắp thang lên xuống;

- Sơn chống gỉ và sơn phủ toàn bộ phần gia công thêm;

- Kiểm tra, chạy thử, thao tác thử;

- Hiệu chỉnh;

- Kiểm tra lần cuối

Yêu cầu kỹ thuật :

- Các mối hàn phải đủ ngấu, đảm bảo đủ bền trong quá trình sử dụng;

- Sai lệch các kích thước không được vượt quá giới hạn cho phép

- Các bu lông xiết đủ mô men theo tiêu chuẩn đảm bảo không bị tự tháo trong qúa trình vận hành của ôtô;

- Sau khi lắp đặt, cụm sàn nóc, thang, các giá đỡ, các thiết bị phải được cố định chắc chắn, đảm bảo về mặt động học và động lực học, đảm bảo an toàn trong quá trình chuyển động

- Ô tô đóng mới được tính toán đảm bảo chuyển động ổn định và an toàn trên các loại đường giao thông công cộng ở Việt Nam

- Đặc tính kỹ thuật của ôtô thoả mãn tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường của Việt Nam

III - BỐ TRÍ CHUNG ÔT Ô MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI / TTCM DSTH

III.1 Giới thiệu ô tô thiết kế

1.1 Tuyến hình

Ô tô đo sóng lưu động được lắp ráp sản xuất trên cơ sở xe ôtô tải van

MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI Ôtô tải van MERCEDES – BENZ

SPRINTER 311CDI cơ sở được lắp đặt vách ngăn, lắp đặt các hệ thống thiết bị chuyên dùng phục vụ cho việc kiểm soát tần số, đo sóng lưu động

1.2 Giới thiệu chung ôtô cơ sở MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI

Ôtô tải van MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI được sản xuất tại Cộng hòa Dân chủ Đức có các thông số như sau:

- Công thức bánh xe : 4x2

- Động cơ OM611 DE22LA, Diesel, 4 kỳ, 4 xi lanh bố trí thẳng hàng, tăng áp, làm mát bằng nước; dung tích xi lanh 2148cm3, công suất lớn nhất 80kW ở tốc độ quay

3800v/ph; mô men xoắn cực đại 270 Nm ở tốc độ quay 1400 - 2400v/ph

- Ly hợp : Một đĩa ma sát khô lò xo màng, dẫn động thủy lực

- Hộp số cơ khí 5 số tiến và một số lùi, tỷ số truyền ở các tay số:

i1 = 4,90 i2 = 2,53 i3 = 1,49 i4 = 1,000 i5 = 0,78, iL = 4,78

- Cầu sau chủ động, tỷ số truyền i0= 4,375

A

Theo A

- Cầu trước dẫn hướng, cơ cấu lái kiểu trục bánh răng thanh răng, dẫn động cơ khí

- Các thông số khác của ôtô được nêu trong bảng thông số kỹ thuật

1.3 Giới thiệu chung ôtô MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI / TTCM DSTH

Ô tô thiết kế dùng để thu đo tín hiệu sóng của các thiết bị phát sóng, từ đó xác định được tọa độ và vị trí của thiết bị phát sóng đó Ô tô thiết kế có các đặc điểm sau:

a Vỏ xe: Được giữ nguyên của xe cơ sở

b Khoang lái: Trong ca bin ô tô được bố trí 01 ghế lái xe và 02 ghế ngồi bên phụ

xe (giữ nguyên của xe ô tô cơ sở)

c Khoang làm việc và bố trí thiết bị : Sử dụng khoang chở hàng của ô tô cơ sở, và

ngăn thành 02 khoang (một khoang lắp đặt các động cơ nổ, một khoang để làm việc và lắp đặt các thiết bị tĩnh) – kết cấu vách ngăn được thể hiện đầy đủ trong bản vẽ Bố trí chung trong khoang làm việc như sau:

* Khoang 01 : Khoang để làm việc và lắp đặt các thiết bị tĩnh bao gồm :

-Thiết bị chuyên dùng thu, đo, định hướng các tần số bao gồm:

- Kích thước: 570 x 430 x 148 mm

- Trọng lượng: 50.4 Kg

- Số lượng : 4 quả ( 4 x 50.4 ~ 202 kg ) + Máy nén khí

- Model :

- Trọng lượng: 10 kG + Giá nóc : 63 kg

+ Tủ bàn ( đựng pin UPS ) : 41 kg

+ Chi tiết phụ : 20 kg

+ Cột ăng ten : 45 kg

+ Trọng lượng đự trữ : 50 kg

Sóng được thu bởi các cột ăng ten sau đó qua bộ giải mã sẽ đưa ra tín hiệu

đo trên các màn hình hiển thị

- Ăng ten chính

+ Cột ăng ten chính

- Nhãn hiệu , số loại: MAST 6-30

- Đường kích cột: 230

- Chiều cao cột khi thu lại : 1,75 mét

- Chiều cao cột khi nâng lên : 10 mét

- Chức năng: thu đo định hướng tín hiệu sóng từ các thiết bị phát sóng

+ Giá đỡ cột:

- Trọng lượng: 18kG

- Điều hòa không khí và giá lắp

+ Nhãn hiệu: HB2500+ Trọng lượng: 50kG+ Công suất: 600 W

+ Điện áp: 220V, lấy từ máy phát điện.

- 01 bàn làm việc

- 01 tủ đựng đồ

- Trần xe lắp thêm 02 đên tuýp làm việc

Ngoài ra trong khoang 1 con lắp thêm các ổ cắm điện để láy điện sử dụng ra cho các thiết bị cắm ngoài

Các thiết bị trong khoang đều được định vị chắc chắn trên xe

* Khoang 02 : Khoang lắp đặt các thiết bị bao gồm :

- Máy phát điện

+ Nhãn hiệu số loại: WSC6+ Công suất: 5kW/12V/60Ah+ Có các đầu ra AC (230V-60Hz)+ Trọng lượng 184kG

+ Động cơ: Diezel

- 02 két làm mát

+ Trọng lượng: 40kG+ Chức năng: làm mát cho máy phát

- Máy nén khí:

+ Nhãn hiệu, số loại: BALDOR – RELIANCE

+ Trọng lượng: 10kG;

+ Chức năng: có chức năng cung cấp khí để nâng cột ăng ten

- Giá máy phát điện

+ Trọng lượng: 36kG

- Trong khoang có bố trí 01 đèn chiếu sáng trên trần xe

Các thiết bị trong khoang đều được định vị chắc chắn với thân xe hoặc sàn xe

* Các thiết bị bên ngoài xe

- Cột ăng ten phụ

+ Nhãn hiệu , số loại : MAST 8-30+ Chiều cao cột khi thu lại : 2,4 m+ Chiều cao cột khi nâng lên : 9,1m+ Trọng lượng : 65 kG

+ Chức năng: thu tín hiệu sóng từ các thiết bị phát sóng+ Hệ thống dẫn động cột khi nâng lên hạ xuống nhờ khí nén

- Hệ thống chân chống điện để kích cân bằng khi xe dừng và các cột anten được nâng lên khi làm việc

+ Nhãn hiệu, số loại : HWH 625

+ Tổng tải trọng nâng được: 6 tấn (gồm 04 kích thủy lực đặt bên dưới khung ôtô)

+ Nguồn điện : 12 V DCChân chống điện được đặt ở ngoài xe và dưới gầm xe gồm có 04 chân, chân chống được liên kết với khung ôtô bằng các bulông M16 thông qua các tai liên kết Kết cấu và vị trí của chân chống và sơ đồ điện làm việc cảu chấn chống được thể hiện cụ thể trong bản vẽ kỹ thuật

e Sàn nóc xe : Để thuận tiện trong quá trình làm việc, tháo lắp các chi tiết trên cột

ăng ten thì trên nóc xe có bố trí một sàn công tác, Kích thước và kết cấu của sàn công tác được thể hiện cụ thể trong bản vẽ kỹ thuật

f Thang lên xuống nóc xe : Phía sau xe được bố trí 01 thang để lên sàn nóc, kết cấu

và kích thước cụ thể của thang được thể hiện trong bản vẽ kỹ thuật

g Hệ thống điện : Các thiết bị điện và hệ thống điện của xe ô tô cơ sở được giữ

nguyên toàn bộ Ngoài ra trên ô tô còn được lắp thêm các thiết bị điện sau:

- Đèn làm việc trần xe trong khoang làm việc: 02 chiếc 220V - 8A;

- Đèn làm việc trên nóc, bên ngoài xe: 02 chiếc 12V – 8A

Các thiết bị điện lắp đặt thêm đều sử dụng nguồn điện của máy phát điện lắp thêm

Do lắp ăng ten chính lên xe làm chiều cao xe lớn hơn 1,75WT= 1,75*1640 = 2880mm Nhưng do phần nhô lên của xe là bộ phận thu sóng lên khối lượng không đáng kể, do đó không ảnh hưởng đến sự ổn định của ô tô

III.2 Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng

2.1 Xác định các thành phần trọng lượng

Trọng lượng bản thân của ô tô cơ sở : Gcs = 2445 kG

Trọng lượng cụm ăngten chính và giá: Gac = 130 kG

Trọng lượng cụm anten phụ và giá : Gap= 65 kG

Trọng lượng của giá nóc : Gn = 85 kG

Trọng lượng vách ngăn : Gvn = 80kG

Trọng lượng của thang : Gth = 10 kG

Trọng lượng của bàn làm việc : Gb = 30 kG

Trọng lượng của hệ thống chân chống thủy lực : Gcg = 60kG

Trọng lượng của điều hoà và giá : Gđg = 50 kG

Trọng lượng của máy phát điện, 02 két nước làm mát và giá : Gmp = 255 kG

Trọng lượng của máy nén khí: Gnk = 15kG

Trọng lượng của tủ đựng thiết bị thu phát sóng : Gtb = 285 kG

Trọng lượng của các chi tiết phụ khác: Gp = 60kG

Trọng lượng bản thân ô tô thiết kế:

G0 = Gcs + Gac+ Gap+Gn + Gvn + Gtđ + Gt + Gb +Gcg + Gdh + Gmp + Gnk + Gtb +Gp

s = 3205 kG

Trọng lượng 03 người : Gng = 195 kG

Trọng lượng dự trữ để lắp đặt thêm các thiết bị thu phát : Gdt = 50 kG

Trọng lượng toàn bộ của ô tô thiết kế: G = 3205 + 195 + 50 = 3450 kG

2.2 Xác định trọng lượng phân bố lên các trục của ô tô

Trên cơ sở giá trị các thành phần trọng lượng và vị trí tác dụng của chúng trên ôtô, ta xác định được sự phân bố trọng lượng lên các trục của ô tô cơ sở như sau:

600 580 540

3550 940

230

Từ sơ đồ trên ta có bảng phân bố khối lượng như sau:

1 Trọng lượng bản thân của ô tô cơ sở G cs 　kG 2020 1205 815

2 Trọng lượng cụm ăngten chính và giá 　G ac 　kG 130 74 56

3 Trọng lượng cụm anten phụ và giá 　G ap 　kG 65 -23 42

5 Trọng lượng của giá nóc 　G n 　kG 85 17 68

6 Trọng lượng của thang 　G th 　kG 10 -4 14

10 Trọng lượng của điều hoà và giá 　Gđg 　kG 50 8 42

11 Trọng lượng của máy phát điện và giá, máy nén 　G mp 　kG 270 -39 309

12 Trọng lượng của tủ đựng thiết bị thu phát sóng 　G tb 　kG 285 45 240

14 Trọng lượng bản thân ô tô thiết kế: 　G 0 　kG 3205 1365 1840

15 Trọng lượng dự trữ để lắp thêm thiết bị 　Gdt 　kG 50 8 42

16 Trọng lượng kíp lái 　Gkl 　kG 195 177 18

Sơ đồ lực tác dụng lên khung ô tô

17 Trọng lượng toàn bộ 　G 　kG 3450 1550 1900

III ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA Ô TÔ THIẾT KẾ.

1.1 Loại phương tiện Ô tô chở 03 người

và 1285kG Ô tô đo sóng lưu động

1.2 Nhãn hiệu, số loại của phương tiện MERCEDES – BENZ

SPRINTER 311CDI

MERCEDES – BENZ SPRINTER 311CDI/ TTCM DSLD

2.6 Góc thoát trước / sau (độ) 21 0 /19 0 21 0 /19 0

3 Thông số về trọng lượng

3.1 Trọng lượng bản thân (kG) 2020 3205

+ Phân bố lên trục trước (kG) 1205 1365

+ Phân bố lên trục sau (kG) 815 1840

3.2 Tải trọng (kG) 1285 50(thiết bị mang theo) 3.3 Số người cho phép chở (người) 03(195 kG) 03(195 kG) 3.4

+ Phân bố lên trục trước (kG) Cho phép 1600 1550

+ Phân bố lên trục sau (kG) Cho phép 2240 1900

4 Thông số về tính năng chuyển động

5.2 Loại nhiên liệu , số kỳ , số xi lanh , cách

bố trí xi lanh , phương thức làm mát Diesel, 4 kỳ, 4 xi lanh thẳng hàng, tăng áp, làm mát bằng nước

5.3 Dung tích xi lanh (cm 3 ) 2148

5.5 Đường kính xi lanh x Hành trình pittông 88 x 88.3

5.6 Công suất cực đại (kW/v/ph) 80/3800

5.7 Mô men xoắn cực đại(Nm/v/ph) 270/14 00 ÷ 2400

5.8 Vị trí bố trí động cơ trên khung xe Phía trước xe

6 Hệ thống truyền lực

6.1 Li hợp 01 đĩa ma sát khô, lò xo màng,

dẫn động thủy lực 6.2 Hộp số chính Cơ khí, 5 số tiến, 1 số lùi

6.2.1 Tỉ số truyền hộp số(ihi) ih1 = 5,05; ih2 = 2,6 ih3 = 1,52; ih4 = 1;

i h5 = 0,78; i l = 4,78 6.3 Trục các đăng (trục truyền động) Loại hai trục, có ổ đỡ trung gian 6.4 Cầu xe Cầu sau chủ động : i 0 =4,375

Hệ thống phanh trước /sau :

- Phanh công chính : Đĩa/ Đĩa

+ Dẫn động thủy lực, trợ lực chân không

- Phanh dừng :Tác động lên bánh sau

- Kiểu loại : Bánh răng thanh răng

- Dẫn động cơ cấu lái : Cơ khí , có trợ lực thủy lực

- Độ chụm bánh trước : 0 0 ±9’

- Góc nghiêng ngoài bánh trước : 0 0 ±45’

- Góc nghiêng trong mặt phẳng dọc/ngang của trụ lái : 0 0 ±30’

11 Ca bin : Gắn liền thùng hàng

Các thiết bị chuyên dùng đo sóng lưu động :

- Tủ đựng thiết bị (tủ Rack)

+ Kích thước : 600 x 850 x 1190mm + Số lượng : 01

+ Chức năng: Chứa các thiết bị hiển thị và bộ lưu điện UPS

+ Có các đầu ra AC (230V-60Hz) + Số lượng : 01 bộ

- Két làm mát: Đi theo máy phát (đồng bộ)

+ Chức năng: Làm mát cho máy phát

- Máy nén khí: (Đi theo cột- đồng bộ)

+ Nhãn hiệu, số loại: BALDOR – RELIANCE

+ Chức năng: Cung cấp khí nén cho các cột ăng ten

- Máy điều hòa nhiệt độ

+ Nhãn hiệu, số loại : HB250 + Năng suất lạnh: 2500W/h + Điện áp: 220-240 V + Số lượng : 01 bộ

Hệ thống chân chống

+ Nhãn hiệu, số loại : HWH 625 + Số lượng: 01bộ

+ Tổng tải trọng nâng được : 6 tấn (gồm 04 chân điện) + Nguồn điện : 12 VDC

IV - TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

IV.1 xác định tọa độ trọng tâm của ô tô thiết kế

Bảng thông số tính chiều cao trọng tâm của ô tô thiết kế

1 Trọng lượng bản thân của ô tô cơ sở G cs 　kG 2020 800

2 Trọng lượng cụm ăngten chính và giá 　G ac 　kG 130 1950

3 Trọng lượng cụm anten phụ và giá 　G ap 　kG 65 1750

5 Trọng lượng của giá nóc 　G n 　kG 85 2510

6 Trọng lượng của thang 　G th 　kG 10 1470

8 Trọng lượng của bàn làm việc 　G b 　kG 30 1025 　 Trọng lượng của hệ thống chân chống thủy lực trước 　G cg 　kG 30 480

9 Trọng lượng của hệ thống chân chống thủy lực sau 　G cg 　kG 30 480

10 Trọng lượng của điều hoà và giá 　G mg 　kG 50 790

11 Trọng lượng của máy phát điện và giá 　G mp 　kG 270 1050

12 Trọng lượng của tủ đựng thiết bị thu phát sóng 　G tb 　kG 285 1450

1.1 - Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc:

- Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu trước:

Căn cứ vào giá trị các thành phần trọng lượng và tọa độ trọng tâm của chúng, ta xác định chiều cao trọng tâm của ôtô theo công thức:

h g = ( ∑ G i h gi )/ G Trong đó: h g , G - Chiều cao trọng tâm và trọng lượng bản thân của ôtô;

Kết quả tính toán:

IV.2 Kiểm tra tính ổn định của xe ô tô thiết kế

Trên cơ sở bố trí chung và tọa độ của trọng tâm của ôtô, có thể xác định được các giới hạn ổn định của ôtô như sau:

- Góc giới hạn lật khi lên dốc:

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH

12 Thời gian trễ khi chuyển số i 2

4.3.1 Đặc tính ngoài của động cơ OM611 DE22LA

- Công thức Lâydecman đối với động cơ Điezen để xác định đặc tính ngoài

=

3 2

max

N n e

n c N

n e

n b N n e

n a N

Trong đó:

Ne - Công suất động cơ ở tốc độ quay ne

Nmax - Công suất lớn nhất của động cơ

nN - Tốc độ quay động cơ ở công suất Nmax