Bài giảng Ô tô chuyên dùng

Việc sử dụng ôtô vận tải chuyên dùng cho phép nâng cao chất lượng và hiệu quả vận chuyển hàng hoá, giảm giờ công xếp dỡ, giảm các thủ tục giấy tờ, không cần người áp tải hàng hoá,.... Ưu

Bài giảng ô tô chuyên dùng

Lời nói đầu Trong tổng số ôtô và đoàn ôtô ở nước ta, các loại phương tiện ôtô vận tải chuyên dùng chiếm một tỷ lệ đáng kể

Việc sử dụng ôtô vận tải chuyên dùng cho phép nâng cao chất lượng và hiệu quả vận chuyển hàng hoá, giảm giờ công xếp dỡ, giảm các thủ tục giấy tờ, không cần người áp tải hàng hoá,

Ôtô vận tải chuyên dùng ngày càng được sử dụng nhiều trong các quá trình công nghệ và sản xuất của các ngành công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng và thương mại,

Do nhu cầu của nền kinh tế thị trường, nhiều cơ sở công nghiệp của nước ta đã tiến hành thiết kế, lắp ráp, cải tạo các ôtô tải thông dụng thành các ôtô chuyên dụng như ôtô xitec, ôtô có thùng tự đổ, ôtô bồn chứa ximăng, ôtô ép rác, ôtô thang,

Tập tài liệu “Ôtô và xe máy chuyên dùng” nhằm giới thiệu với bạn đọc các loại ôtô vận tải và xe máy chuyên dùng, các loại kết cấu thùng xe, các trang bị công nghệ và phạm vi sử dụng chúng

Tập tài liệu này có thể sử dụng làm tài liệu giảng dạy trong các trường trung học chuyên nghiệp, cao đẳng và đại học Đồng thời có thể sử dụng trong công tác thiết kế, khai thác của ngành vận tải ôtô

Do trình độ có hạn, không tránh khỏi thiếu sót, rất mong được các bạn đọc góp ý Mọi thư góp ý, xin gửi theo địa chỉ “Bộ môn Cơ khí ôtô - trường đại học Giao thông Vận tải - Cầu Giấy - Hà nội

Chương I

đại cương về ôtô chuyên dùng 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của ôtô chuyên dùng

1.1.1 Công dụng

Ôtô chuyên dùng là phương tiện cơ giới đường bộ (bao gồm: ôtô,

đoàn ôtô, moóc, nửa moóc, ) được sử dụng để chuyên chở một loại hàng hoá (hoặc một nhóm hàng hoá) nhất định, hoặc thực hiện một chức năng nào đó Ôtô chuyên dùng có những cơ cấu thùng xe hoặc có những trang thiết bị đặc biệt có các chức năng vận tải, xếp dỡ, hoặc một vài công việc cơ giới hoá nào đó

Ôtô chuyên dùng tham gia vào công tác vận tải hàng hoá gọi là

ôtô vận tải chuyên dùng

Ôtô chuyên dùng không tham gia vào công tác vận tải hàng hoá,

mà chỉ thực hiện những nhiệm vụ riêng nào đó được gọi là ôtô phục vụ chuyên dùng (hoặc ôtô đặc chủng)

Hình 1.2: Phân loại ôtô và đoàn ôtô phục vụ chuyên dùng

Sự phân loại theo các hình 1.1 và 1.2 mới chỉ là chung nhất, các chương sau sẽ trình bày cụ thể

- Phải bảo toàn được khối lượng và chất lượng hàng hoá trong suốt quá trình công nghệ vận tải như: hàng không bị biến dạng (nứt, vỡ), không bị ảnh hưởng của môi trường (mưa, nắng), không bị thiu thối (đối với hàng tươi sống mau hỏng)

- Phải đảm bảo tính an toàn (phòng chống cháy nổ), tính vệ sinh công nghiệp và không gây ô nhiễm môi trường (khi vận chuyển chất phế thải)

- Phải có khả năng loại trừ được một số nguyên công phụ trong công nghệ vận tải như: cân, đo, đong, đếm

- Phải có tính cơ giới hoá cao trong các quá trình xếp và dỡ hàng hoá (cẩu, thùng

tự đổ, xitéc, )

- Giảm chi phí cho bao bì để nâng cao khối lượng hàng hoá vận chuyển

đầu mút, hoặc theo các vị trí đã qui định sẵn trên sàn ôtô Có loại hàng hoá xếp chồng lên nhau, nhưng có loại không được xếp chồng,

+ Hàng công nghiệp may mặc như: quần áo, bông, vải, sợi,

Đặc điểm chung của nhóm hàng này là cần phải bảo quản cách ly với môi trường xung quanh Thường sử dụng ôtô và đoàn ôtô có thùng kín để vận chuyển

- Nhóm V: bao gồm:

+ Hàng hoá có chiều cao đáng kể, khi vận chuyển phải để ở tư thế đứng như: kính xây dựng, giàn bê tông, Đặc điểm chung là dễ vỡ, gẫy, dễ bị bẩn trong quá trình vận chuyển

+ Hàng cáp xây dựng như: cáp cầu treo, cáp cần trục, Loại hàng này thường

được cuốn thành từng cuộn có lõi gỗ rất lớn Thường sử dụng ô tô chuyên dùng

có sàn thấp, tiết diện ngang hình thang, có sẵn các điểm định vị và kẹp chặt hàng hoá

Ngoài cách phân loại trên còn tồn tại một cách phân loại khác dựa trên tính chất, số lượng, phương pháp xếp dỡ, điều kiện vận chuyển và bảo quản hàng hoá (hình 1.3)

Do hàng hoá có thể tích và trọng lượng riêng khác nhau, trong ngành vận tải có khái niệm về hệ số sử dụng trọng tải:

q

Q

= γ

Trong đó:

γ Hệ số sử dụng trọng tải

Q Trọng lượng thực của hàng hoá trên xe (tấn)

q Trọng tải thiết kế của ô tô (tấn)

Ví dụ: vận chuyển bông, dù có chất đầy thùng cũng không thể sử dụng hết trọng tải của xe (γ ≤ 0,5), nhưng nếu vận chuyển gạo thì γ = 1

Hệ số sử dụng trọng tải được sử dụng làm căn cứ thanh toán cước phí vận chuyển

Ngoài ra, còn có khái niệm hàng cồng kềnh (hàng xếp đầy thùng ô tô nhưng chỉ chiếm 1/3 trọng tải thiết kế) và hàng nặng (hàng có trọng lượng riêng

≥ 0,6 T/ m3

)

Căn cứ vào số lượng (lớn, nhiều), tính chất (lỏng, rời đổ đống), không sử dụng bao bì, hoặc loại hàng đặc biệt cần thiết phải sử dụng ô tô và đoàn ô tô chuyên dùng mới đảm bảo chất lượng vận chuyển có hiệu quả cao

Hình 1.3: Phân loại hàng hoá theo công nghệ vận tải

1.3 Ưu và nhược điểm của ô tô vận tải chuyên dùng

So với ô tô vận tải thông dụng, ô tô vận tải chuyên dùng có những ưu điểm sau:

- Hàng hoá được bảo quản tốt hơn về số lượng và chất lượng trong quá trình vận chuyển, các loại hàng nguy hiểm (dễ cháy, nổ, gây ô nhiễm) luôn đươc đảm bảo

Tuy vậy, ô tô vận tải chuyên dùng có những nhược điểm sau:

- Giá thành chế tạo ô tô chuyên dùng rất cao vì số lượng sản xuất các loại ô tô này không nhiều

- Trọng tải định mức của ô tô vận tải chuyên dùng giảm vì trên ô tô có lắp thêm các trang thiết bị công nghệ

- Giờ công bảo dưỡng và sửa chữa tương đối cao

- Hệ số lợi dụng quãng đường có hàng thấp, thường là vận chuyển hàng hoá một chiều (β ≤ 0,5)

1.4 Phương hướng phát triển của ô tô chuyên dùng

Sự phát triển của ô tô chuyên dùng (số lượng, kiểu dáng, chủng loại, ) phụ thuộc vào sự phát triển và nhu cầu vận tải trong nền kinh tế quốc dân cũng như thông thương quốc tế

Xã hội ngày càng phát triển, khoa học kỹ thuật ngày càng tiên tiến, chủng loại hàng hoá trong công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, khai thác mỏ, tiêu dùng, càng phong phú và đa dạng thì lại xuất hiện ngày càng nhiều phương tiện vận tải ô tô chuyên dùng mới, nhằm đáp ứng kịp thời các yêu cầu mới đặt ra cho ngành vận tải

Phương hướng phát triển hiện nay của ô tô chuyên dùng là ngày càng hoàn thiện hơn các loại kết cấu thùng xe và các thiết bị công nghệ chuyên dùng

để đảm bảo tính tin cậy cao, tính tiện nghi, tính cơ giới hoá, tính tự động hoá, trong quá trình công nghệ vận tải

Một xu hướng khác là đa dạng hoá các gam trọng tải của ô tô chuyên dùng (từ thấp (0,5T) đến cao (vài trăm tấn)) để có thể sử dụng hết trọng tải của ô tô (γ ≅ 1)

Thông thường ô tô chuyên dùng có trọng tải thiết kế thấp hơn các ô tô tải thông dụng cùng loại (vì có thêm các trang thiết bị công nghệ chuyên dùng) Để nâng cao trọng tải thiết kế phải sử dụng các loại vật liệu nhe, mở rộng kích thước thùng xe, nâng cao chất lượng động lực học

Xu hướng chung hiện nay là khắc phục tối đa các ảnh hưởng tác động của môi trường, đảm bảo số lượng và chất lượng hàng hoá

Trong các điều kiện khai thác khó khăn ô tô chuyên dùng phải có tính cơ

động cao (các cầu đều là chủ động), tất cả các cầu của rơmooc và sơmi rơmooc cũng là chủ động

Đối với các ô tô chuyên dùng (đoàn ô tô chuyên dùng) chạy đường dài (liên tỉnh, liên quốc gia, liên lục địa, ) phải có các trang bị tiện nghi cho lái xe, thống nhất hoá các tiêu chuẩn vận tải quốc gia và quốc tế (như vận chuyển contennơ)

Cuối cùng, để nâng cao hiệu quả của ô tô chuyên dùng, cần phải nghiên cứu cải tiến kết cấu thùng xe sao cho có thể vận chuyển được hàng hoá hai chiều (container thùng rời), phối hợp phương thức vận chuyển liên vận giữa các phương tiện vận tải khác nhau: thuỷ, bộ, sắt, hàng không,

Chương II

Đoàn ôtô (ôtô Liên hợp) 2.1 Đại cương về đoàn ôtô

1- Moóc (Rơmoóc): là khâu thành phần động của phương tiện vận tải

đường bộ được kéo theo sau ôtô bằng các phần tử nối ghép (móc kéo hoặc chốt kéo) Toàn bộ trọng lượng của moóc không đặt lên ôtô kéo mà truyền trực tiếp qua các bánh xe của chính nó xuống mặt đường

a Moóc một trục, b Moóc hai trục

1 Càng kéo; 2 Thành moóc; 3 Khung moóc

2- Nửa moóc (Sơmi rơmoóc): là khâu thành phần động của phương tiện vận tải đường bộ được kéo theo sau ôtô bằng phần tử nối ghép (yên đỡ – giá kẹp) Một phần trọng lượng của nửa moóc truyền xuống mặt đường qua các bánh

xe của chính nó, phần còn lại truyền qua ôtô kéo

a Nửa moóc một trục; b Nửa moóc hai trục

1 Chân chống, 2 Trụ kéo, 3 Thành, 4 Khung

3- Moóc chở hàng dài: là khâu thành phần động của phương tiện vận tải

đường bộ, được kéo theo sau ôtô bằng móc kéo Hàng hoá đặt trên giá chữ U của

moóc và của ôtô kéo Như vậy đoàn ôtô - moóc chở hàng dài khi có hàng thì

giống như nửa moóc, khi không có hàng giống như moóc

Hình 2.3 Moóc chở hàng dài

a Moóc kéo hàng dài một trục; b Moóc kéo hàng dài hai trục

1 Đoàn kéo; 2 Giá chữ U; 3 Khung moóc 2.1.2 Ưu nhược điểm của đoàn ôtô

a Ưu điểm:

• Sử dụng đoàn ôtô cho phép nâng cao năng suất vận chuyển, đôi khi năng

suất vận chuyển cao gấp đôi so với ôtô tải thông dụng, giá thành vận chuyển và

chi phí nhiên liệu tính theo Tấn-Km giảm tới 20% - 30%, vì có khả năng khai

thác hết công suất dự trữ của động cơ ôtô kéo

• Sử dụng đoàn ôtô cho phép giảm tải trọng tác dụng lên trục, tức là giảm

tải trọng tác dụng lên mặt đường, dẫn đến giảm chi phí cho công tác duy tu –

bảo dưỡng các công trình giao thông đường bộ và thành phố; theo thông tư

112/1998 TTBGTVT ngày 29/4/1998 của Bộ GTVT qui định: Ôtô 2 trục chịu tải

trọng (gồm trọng tải và tự trọng) không được vượt quá 16 tấn, ôtô 3 trục không

vượt quá 21 tấn, nhưng đoàn ôtô 3 trục không quá 24 tấn, ôtô 4 trục không quá

28 tấn, nhưng đoàn ôtô 4 trục là 28 tấn, đoàn ôtô 5 trục là 35 Tấn

• Sử dụng đoàn ôtô trong vận chuyển đường dài và vận chuyển liên vận

quốc tế cho phép giảm được thời gian xếp dỡ hàng bằng cách thay ôtô kéo

b Nhược điểm:

Kích thước bao quá lớn (theo chiều dài), điều khiển phức tạp, hành lang

quay vòng lớn, cơ động kém

2.1.3 Xu hướng phát triển của đoàn ôtô

Do nhu cầu vận chuyển hàng hoá với khối lượng ngày càng lớn, quãng

đường vận chuyển dài (liên tỉnh, liên vùng, liên quốc gia, ), nên đoàn ôtô có trọng tải lớn (trên 20T) ngày càng được sử dụng nhiều, đặc biệt là các đoàn ôtô kéo nửa moóc

Phân tích các xu hướng phát triển vận tải bằng ôtô tại các nước có nền công nghiệp hiện đại thì đoàn ôtô thông dụng cũng như đoàn ôtô chuyên dùng

có vị trí đặc biệt, nhất là vận chuyển đường dài trên 1000Km

Xu hướng phát triển hiện nay của đoàn ôtô là:

a Cải tiến về tuyến hình:

Giảm chiều dài đoàn ôtô bằng cách thu ngắn các cơ cấu nối ghép, hạ thấp trọng tâm đoàn ôtô bằng cách sử dụng loại lốp có bán kính nhỏ, giảm hệ số cản khí động học bằng cách thêm bộ cải thiện khí động học (hình 2.4) ở trên mui ôtô kéo, hoặc áp dụngbiện pháp dồn không khí vào khu vực giảm áp phía sau đoàn

ôtô (hình 2.5) bằng cách ở giữa ôtô kéo và nửa moóc đặt ống góp gió 5 thu gió truyền qua ống 4 lắp dọc dưới gầm và thoát ra ở phía sau theo các cửa 3

Hình 2.4: Đoàn ôtô có bộ cải thiện khí động học

1 Nửa moóc; 2 Bộ cải thiện khí động học; 3 Ôtô kéo

Hình 2.5 Đoàn ôtô có ống thu gió

1 Ôtô kéo; 2 Nửa moóc; 3 Cửa thoát gió; 4 ống dẫn gió; 5 ống thu gió

b Cải tiến về tiện nghi:

Chủ yếu là cải tiến tiện nghi cho người lái xe bằng cách cải tiến ghế ngồi

có giảm chấn để tăng độ êm dịu, ghế có điều chỉnh cao – thấp, tiến – lùi nhằm phù hợp tầm vóc của người lái, tạo cho người lái thoải mái, bố trí chỗ ngủ trong

ca bin cho đoàn ôtô chạy đường dài

c Cải tiến về động lực:

Để tăng khả năng kéo – bám của đoàn ôtô, người ta sử dụng truyền lực chính hai cấp số, động cơ điêzel có công suất lớn, động cơ tuabin khí, hoặc truyền động điêzel điện: Động cơ điêzel chạy máy phát điện, dòng điện truyền

đến động cơ điện lắp ở các bánh xe (hình 2.6), thông qua các bánh răng hành tinh làm quay các bánh xe chủ động

2.1.4 Phân loại đoàn ôtô

a Phân loại theo sử dụng

• Đoàn ôtô vạn năng (đoàn ôtô phổ thông): Thùng xe loại vạn năng có thành

mở về hai phía bên và phía sau Thùng bằng gỗ hoặc bằng kim loại, có thể phủ bạt, dùng để chở các loại hàng hoá khác nhau với số lượng lớn

• Đoàn ôtô vận tải chuyên dùng: Thùng xe có kết cấu đặc biệt dùng để chở một loại hàng hoá nhất định (đoàn ôtô chở gỗ, đoàn ôtô chở container, ) hoặc

có trang thiết bị xếp dỡ

• Đoàn ôtô phục vụ chuyên dùng: thùng xe có các thiết bị dùng cho mục

đích nào đó: trạm y tế di động, xưởng sửa chữa di động, trạm phát điện di

động,

b Phân loại theo cách phân bố tải trọng

• Phân bố tải trọng độc lập: đoàn ôtô kéo moóc, sự phân bố tải trọng lên trục của ôtô kéo và moóc độc lập nhau

• Phân bố tải trọng phụ thuộc: đoàn ôtô kéo nửa moóc, sự phân bố tải trọng lên trục của ô tô kéo phụ thuộc trọng lượng của nửa moóc

• Phân bố tải trọng hỗn hợp: đoàn ôtô kéo hàng dài, khi không tải là phân

bố tải trọng độc lập, khi có tải (có hàng hoá) là phân bố tải trọng phụ thuộc

c Phân loại theo truyền dẫn động lực

• Moóc và nửa moóc chủ động: các bánh xe của moóc và nửa moóc được dẫn động mômen xoắn từ động cơ trên ôtô kéo

• Moóc và nửa moóc bị động: các bánh xe của moóc và nửa moóc không có dẫn động lực kéo

d Phân loại theo dẫn hướng

• Moóc và nửa moóc có dẫn hướng: các bánh xe hoặc trục bánh xe có dẫn

động lái từ lái xe

• Moóc và nửa moóc không dẫn hướng: các bánh xe hoặc trục bánh xe không có dẫn động lái từ lái xe

Một số kiểu đoàn ôtô được trình bày ở hình 2.7

Hình 2.7: Một số kiểu đoàn ôtô

a Đoàn ôtô kéo moóc một trục; b Đoàn ôtô kéo moóc hai trục; c Đoàn ôtô có trọng lượng dằn (kéo moóc dằn để tăng trọng lượng bám); d Đoàn ôtô kéo nửa moóc thùng kín; e Đoàn ôtô vận chuyển hàng dài; f Đoàn ôtô kéo nửa moóc có thêm thùng kín trên ôtô kéo; g Đoàn ôtô hỗn hợp (kéo nửa moóc và moóc) 2.2 Các phần tử nối ghép đoàn ôtô

2.2.1 Tương tác động lực học giữa các khâu trong đoàn ôtô

(Không giảng, danh cho cao học)

• Tính cơ động cao: Được đánh giá bằng số bậc tự do và giá trị các góc quay độc lập nhau Thông thường các bộ nối ghép có 3 bậc tự do với các góc quay cho như bảng (2.1)

Bảng 2.1: Các góc quay của đoàn ôtô kéo moóc và nửa moóc:

0 ữ 120

900

• Công tác nối ghép và tháo rời các khâu trong đoàn ôtô phải nhanh chóng

và an toàn Thông thường trong các đoàn ôtô sử dụng loại kết cấu tự động hoặc bán tự động

• Hạn chế tải trọng tác dụng bằng cách chọn đúng đặc tính của các phần tử

đàn hồi hoặc kết cấu sao cho khe hở ban đầu nhỏ và loại trừ nó khi chuyển động

• Bộ nối ghép phải có tính vạn năng cao để có thể lắp lẫn, một ôtô có thể kéo các moóc có kết cấu và trọng tải khác nhau

• Tần số dao động riêng của hệ thống không ảnh hưởng đến tác dụng kéo và cơ thể người ở trên đoàn ôtô Kinh nghiệm không nhỏ hơn 3 – 3,5HZ

• Vị trí của bộ nối ghép trên khung ôtô phải đảm bảo phù hợp với kích thước bao của đoàn ôtô

• Đảm bảo tính không đồng thời và sự khởi hành sớm của ôtô kéo so với khâu moóc trong chế độ tăng tốc

• Kết cấu nhỏ, nhẹ, dễ bảo dưỡng và sửa chữa

b Kết cấu bộ nối ghép đoàn ôtô kéo moóc

Bộ nối ghép đoàn xe kéo moóc có ba loại: móc (ô tô kéo) và đòn kéo (moóc); chốt trụ (ô tô kéo) và đòn kéo (moóc); liên kết khớp cầu (dùng cho ô tô con)

Vị trí của móc hoặc đòn kéo trên khung ô tô và khung moóc chọn theo tiêu chuẩn tính mềm (hình 2.10) Các góc β1, β2, β3, β4, trong mặt phẳng thẳng

đứng và các góc ±β và β5 trong mặt phẳng ngang giới thiệu trong bảng 2 2

Hình 2.10: Bố trí móc kéo

trên khung ô tô theo tiêu

chuẩn mềm

Bảng 2 2: Các góc mềm của bộ nối ghép đoàn xe

Điều kiện khai thác ±β0 β10 β20 β30 β0

4 β0

5

Cấu tạo của bộ nối ghép kéo moóc có các bộ phận chính sau đây:

• Cơ cấu móc kéo có nhiệm vụ nối với đòn kéo của moóc trên cơ cấu này có

bộ bảo hiểm chống hiện t−ợng tuột moóc

• Cơ cấu giảm chấn: gồm các phần tử đàn hồi nhằm giảm tải trọng động khi

đoàn xe bắt đầu chuyển bánh và trong khi chuyển động Các phần tử đàn hồi có thể là lò so hoặc cao su

bộ bằng 02 vòng đệm và đai ốc 10 kết cầu nh− vậy có thể loại trừ đ−ợc khe hở

và hoạt động của bộ nối ghép đ−ợc hợp lý (do đặc tính làm việc phi tuyến)

Bộ nối ghép kiểu móc được tiêu chuẩn hóa theo kiểu khối lượng kéo móc, chia làm năm loại: 3.000; 8.000; 17.000; 30.000; 80.000 KG Bốn loại đầu (hình 2.11: b, c) đường kính lỗ móc D là 48 mm, còn loại thứ tư là 52 mm

Kích thước khuyên của đòn kéo như sau; bốn loại đầu có d = 43 mm, loại thứ tư có d = 45 mm; đường kính lỗ D = 90 mm

Loại móc có nhược điểm là tuổi thọ kém vì mau mòn, khe hở giữa móc và khuyên tăng lên, gây hiện tượng dao động ngang, biển hiện rõ nhất là khi đoàn

15 Hàm dẫn hướng đòn kéo; 16 - 18 Lò so; 17 Chạc; 19 Bảo hiểm

Bộ nối ghép kiểu chốt rất an toàn, đảm bảo giữa các cặp tiếp xúc không có khe hở hoặc khe hở nhỏ Nhược diểm chính của loại này là tính mềm bị hạn chế

và kết cầu phức tạp

Trên hình 2.12 thể hiện kết cấu bộ nối ghép kiểu chốt; chốt 10 nối bản lề chạc 17 với thân 5, đảm bảo tính mềm của đoàn xe trong mặt phẳng thẳng đứng Còn trong mặt phẳng ngang tính mềm của đoàn xe được giữ bằng phần tử hạn chế 11 Lò so lá 9 có nhiệm vụ hạn chế quay quanh tâm Thứ tự nối ghép ô tô kéo với moóc như sau: quay tay quay 13 thông qua tay truyền 12 nén lò so 16 lại, đẩy trụ đứng lên phía trên (nét đứt) Đòn kéo cùng với khuyên được đưa vào

hàm dẫn hướng 15 và chạc 17 sau đó, tay quay 13 thông qua tay truyền 12 hạ chốt trụ đứng 14 xuyên qua lỗ khuyên Cơ cấu bảo hiểm 19 chống hiện tượng tự nhả móc

Theo tiêu chuẩn quốc tế, đường kính trụ đứng và khuyên là 50 mm

Đòn kéo của moóc

Có nhiều loại đòn kéo moóc khác nhau, dưới đây là hai loại thường gặp: Hình 2.13 là loại đòn kéo có khung hình tam giác Đòn kéo được nối với khung moóc bằng hai chốt bản lề 3 đảm bảo tính mềm trong mặt phảng thẳng

đứng Trên thanh ngang có cơ cấu tay quay 6 nối với cáp 7 và móc 8 Móc này gài vào tai 4 Khi quay tay quay 6 làm xoắn cáp và giữ cho đòn kéo ở vị trí ngang (đã tháo khỏi ô tô kéo) Khuyên 2 có đường kính lỗ 90 mm được lắp vào

đòn kéo bằng đai ốc và chống xoay bằng then Khi đoàn xe chuyển động lùi, chốt 5 hãm cứng mâm xoay vào khung moóc

Hình 2.13: Đòn kéo mooc

Hình 2.14: Đòn kéo thay đổi

độ dài

Nhằm mục đích tăng trọng tải của đoàn xe, có thể sử dụng đòn kéo thay

đổi được chiều dài bằng cách thu ngắn khoảng cách giữa ô tô kéo và moóc khi chuyển động thẳng và dài ra khi đoàn xe quay vòng (hình 2.14) Vành răng 1 ăn khớp trong với bánh răng 4 nối với tay quay 5, tay quay 5 nối với đòn 3 Đòn di chuyển co lại hoặc dài ra trên bạc trượt ở khung tam giác 2 Độ co dãn từ 700

đến 1300 mm

c Bộ nối ghép đoàn xe kéo nửa moóc

Bộ nối ghép đoàn xe kéo nửa moóc (sơmi rơmoóc) thường dùng loại giá kẹp kiểu yên đỡ (lắp trên ô tô kéo) và trụ đứng (lắp trên nửa moóc)

Bộ nối ghép kiểu yên đỡ có các loại: một hoặc hai giá kẹp; tự động hoặc bán tự động; có điều chỉnh hoặc không điều chỉnh khe hở Phổ biến nhất là loại yên hai giá kẹp, bán tự động và không điều chỉnh khe hở

Tương quan giữa ô tô kéo và nửa moóc thể hiện trên hình 2.15 Các kích thước trên hình là khi không chất tải và phụ thuộc vào phản lực thẳng đứng tác dụng từ ô tô kéo lên nửa moóc Tương quan này áp dụng theo tiêu chuẩn ISO cho các loại lốp có đường kính từ 920 mm đến 1420 mm cho trong bảng 2.3

Bộ đỡ kéo loại hai giá kẹp:

Bộ đỡ kéo có nhiệm vụ nối ô tô kéo với nửa moóc, truyền lực kéo sang nửa moóc, nhận một phần trọng lượng của nửa moóc lên khung ô tô kéo và đồng thời đảm bảo tương tác quay vòng

Trên hình 2.16 là cấu tạo bộ đỡ kéo kiểu yên hai giá kẹp

Hình 2.16: Bộ đỡ kéo kiểu yên hai giá kẹp

1 Yên xoay; 2 Chân đế; 3 - 6 Vũ mỡ; 4 Tấm hãm; 5 Bạc cao su; 7

Chốt; 8 Tay quay; 9 - 11 Lò so; 20 Then; 12 Cam hãm; 13 Giá kẹp; 14 Trục;

15 Tấm bảo hiểm Hai chân đế 2 của bộ đỡ kéo đặt trên giá phụ và gắn vào khung ô tô kéo bằng các bulông Hai trục 14 đặt trong bạc lót cao su có nhiệm vụ nối kiểu bản

lề giữa yên xoay và chân đế đảm bảo sự lắc dọc và lắc ngang (±30) của yên Cơ

cấu móc kẹp đặt dưới yên gồm hai giá kẹp 13 lắp trên chốt 7 Cam hãm 12 gắn vào thanh đẩy và lò so tỳ 11 Tay quay 8 nối với thanh đẩy và then cài 10, có lò

so 9 kéo giữ

Khi tháo nửa moóc khỏi ô tô kéo, tay quay 8 cùng cần đẩy kéo cam hãm

ra khỏi lưng giá kẹp, lò so 11 bị nén lại, then cài 10 giữ chặt cam hãm Hạ chân chống của nửa moóc, tháo các ống dẫn và dây điện, cho ô tô kéo tiến lên, trụ

đứng của nửa moóc sẽ tuột khỏi giá kẹp

Khi nối ô tô kéo với nửa moóc; Cho ô tô kéo lùi lại, trụ đứng tỳ vào miệng giá kẹp sẽ làm cho miệng giá kẹp mở ra Khi trụ đứng vào hẳn bên trong miệng giá kẹp sẽ đóng lại, cam hãm chịu sức đẩy của lò so chui vào lưng giá kẹp và khóa cứng lại, cơ cầu bảo hiểm 15 vào rãnh hãm trên thanh đẩy, chống hiện tượng tự tuột moóc

Trụ đứng:

Trụ đứng gắn dưới gầm của nửa moóc Có ba phương pháp liên kết trụ

đứng vào tấm đế của nửa moóc:

- Dùng đinh tán chỏm cầu (hình 2.17a)

- Dùng vít hoặc đinh tán chìm (hình 2.17b)

- Dùng đai ốc trung tấm (hình 2.17c)

Dùng đinh tán đảm bảo độ tin cậy, độ cứng vững và có độ bền cao Nhược

điểm khi sử dụng liên kết đinh tán là khó tháo lắp khi cần thay thế trụ đứng

Hình 2.17: Các loại liên kết trụ đứng với tấm đế nửa moóc

Theo ISO, độ dày tấm đế t = 10 ữ 15 mm; số lượng đinh tán hoặc vít cấy

từ 6 ữ 8; đường kính vòng tròn vị trí tán M = 115 ữ 125 mm; đường kính đinh

tán d3 = 12 ữ 15 mm Đường kính trụ đứng (phần lắp ghép với giá kẹp) D = 50 mm; chiều cao h2 = 52 mm

- Thuận lợi và nhẹ nhàng tối đa cho lái xe

- Bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng

- Có độ tin cậy và tính an toàn cao trong vận hành

Đề nâng hạ chân chống có các loại dẫn động như: cơ khí, thủy lực, điện, khí nén hoặc loại hỗn hợp

Phần lớn các loại nửa moóc hiện nay sử dụng loại hai chân chống dẫn

động cơ khí riêng biệt (hình 2.18) Loại này có ưu điểm là đảm bảo nửa moóc có thể đỗ thăng bằng ở nơi có địa hình không bằng phẳng Nhược điểm của loại này

là lái xe mất nhiều thời gian cho việc nâng hạ từng chân chống cũng như di chuyển từ bên trái sang bên phải:

Truyền động cơ khí có hộp truyền động hai, ba hoặc bốn cấp (gồm các cặp bánh răng nón, bánh răng trụ và trục vít - đai ốc) để nâng hạ chân chống Lực quay các trục khoảng từ 12 ữ 50 KG Để giảm sức lao động và nâng cao hiệu suất trong hộp truyền động sử dụng ổ lăn thay cho các ổ trượt, giảm ma sát Bôi trơn hộp truyền động bằng mỡ hoặc dầu bôi trơn

Trên hình 2.19 là sơ đồ dẫn động thủy lực cho hai chân chống kiểu xilanh chân đế

Trước khi tháo nửa moóc khỏi đoàn ô tô phải bơm dầu vào chân chống và khóa van chặn

Hình 2.19: Chân chống dẫn động thủy lực

A Phần ô tô kéo; B Phần nửa moóc

1 Bình dầu; 2 Van điều khiển; 3 Van nối; 4 Van chặn ngược; 5 - 6 Xilanh

chân chống; 7 Đế chân chống

Hình 2.20: Chân chống có xilanh thủy lực

a Xilanh tác dụng một chiều: 1 Nắp xilanh; 2 Vỏ ngoài xilanh; 3 Vỏ

trong xilanh; 4 Chân đế; 5 Mặt bích; 6 Lò so;

b Xilanh tác dụng hai chiều: 1 Chân đế; 2 Chốt dưới; 3 Xilanh thủy lực;

4 Vỏ chân chống; 5 Vỏ ngoài xilanh; 6 Chốt trên Chân chống tác dụng một chiều (hình 2.20a) có vỏ ngoài 2 và mặt bích 5 gắn vào khung của nửa moóc Dầu qua nắp 1 nén lò so 6 để hạ chân chống Khi nâng chân chống, mở van chặn lò so sẽ ép dầu về thùng chứa

Chân chống tác dụng hai chiều (hình 2.20b) có vỏ 5 dạng hộp gắn vào khung của nửa moóc, vỏ trong có chân đế nối với xilanh qua chốt 2 Xilanh nằm trong hộp chân chống để tránh bụi bẩn

Nhược điểm của bộ chân chống thủy lực là mất dầu do việc tháo lắp

đường ống nối giữa hai phần ô tô kéo và nửa moóc khi tháo lắp đoàn ô tô Để nâng cao khoảng sáng gầm xe, sau khi nâng lên chân chống còn có khả năng gấp lại

Hãng HANDS thiết kế loại thiết bị nối ghép tự động không sử dụng trụ

đứng Autosafe (hình 2.21)

Hình 2.21: Sơ đồ nguyên lý làm việc của cơ cấu đỡ ghép tự động

a Lùi ô tô kéo vào nửa moóc, b Quá trình nối ghép

c Đoàn xe nối ghép Trên ô tô kéo có thanh cong 15 nằm giữa các tấm dẫn hướng 5, hai móc nối 8 có cóc hãm 6 Trên nửa moóc có bàn xoay 4, con lăn dẫn hướng 3, con lăn

tỳ 1

Quá trình lắp ghép đoàn ô tô như sau; Ô tô kéo lùi vào gần nửa moóc (hình 2.21a), con lăn dẫn hướng 3 tiếp giáp tấm dẫn hướng 5 và nâng nửa moóc lên (hình 2.21b) Con lăn tỳ tách khỏi mặt đất, khớp bản lề 13 bị thanh cong 15

đẩy ra khỏi cóc hãm 16, lò so 11 căng ra (hình 2.21c) Móc 8 quay quanh chốt 7 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ ôm lấy con lăn dẫn hướng 3 Lò so 10 đẩy cóc hãm 6 giữ chặt móc 8 Đoàn ô tô có thể khởi hành an toàn sau khi đã nối ghép hệ thống dẫn động phanh và dây dẫn điện

Trong trường hợp tháo nửa moóc khỏi đoàn ô tô, người lái kéo đòn kéo trong cabin tác động lên đòn 9 làm cóc hãm 6 giải phóng móc 8, ô tô kéo tiến lên Con lăn dãn hướng tuột khỏi móc 8 và lăn trên tấm dẫn hướng 5 Lò so 11 kéo các thanh dẫn động 12 và 14 để hạ chân chống Khớp bản lề 13 tỳ vào khóa hãm 16, nửa moóc tách khỏi ô tô kéo

2.3 Đoàn ô tô có các cầu chủ động

Việc tăng số lượng cầu chủ động có mục đích làm tăng tính cơ động của

đoàn ô tô cũng như việc tận dụng hết trọng lượng bám của đoàn ô tô Tuy nhiên,

công suất của đoàn ô tô có các cầu chủ động phải lớn hơn đoàn ô tô thông thường (chỉ có cầu chủ động ở ô tô kéo) (không thấp hơn 10 ữ 12 mã lực/tấn) Truyền động đến các bánh xe chủ động của moóc và nửa moóc bằng cơ khí, thủy lực hoặc điện

2.3.1 Truyền động cơ khí

Sơ đồ dẫn động cơ khí từ động cơ ô tô kéo đến cầu chủ động trên nửa moóc trên hình 2.22 Mômen xoắn từ hộp phân phối 1 qua cácđăng 2, qua bộ truyền động bánh răng nón 3 của ô tô kéo, qua khớp nối 4 đến bộ truyền bánh răng nón 5 của nửa moóc, qua cácđăng 5 đến hộp giảm tốc 7, qua các đăng 8, 9

đến cơ cấu đóng ngắt (gài cầu) 10, qua các truyền lực chính đến các cầu 12 và

14 của nửa moóc

Hình 2.22: Sơ đồ dẫn động cơ khí các cầu chủ động của nửa moóc

1 Hộp trích công suất; 2, 6, 8, 9, 13 Cácđăng; 3 Bộ truyền bánh răng nón trên

ô tô kéo; 4 Khớp nối; 5 Bộ truyền bánh răng nón trên nửa moóc; 6 Hộp giảm tốc; 10 Cơ cấu đóng ngắt; 11 Phanh tay; 12, 14 Truyền lực chính của nửa

moóc Trên hình 2.23 giới thiệu sơ đoàn ôtô kéo moóc dùng trong nông nghiệp Càng kéo 4 nối với móc kéo sau ô tô theo kiểu khớp cầu Trong ruột càng kéo là truyền động cácđăng 5 để truyền mômen xoắn từ hộp trích công suất của ô tô kéo đến truyền lực chính của moóc

Hình 2.23: Sơ đồ rơ moóc có cầu chủ động

1 Trục nối từ hộp trích công suất của ô tô kéo; 2 Khớp cầu; 3 Vỏ khớp cầu; 4

ống càng kéo; 5 Cácđăng; 6 Cầu chủ động của rơmoóc

2.3.2 Truyền động thủy lực

Việc dẫn động bơm thủy lực có thể trích công suất từ trục khuỷu động cơ hoặc từ hộp số Trên hình 2.24 là sơ đồ dẫn động thủy lực trên xe Unik Titan của hãng SIMKA (Pháp) với bộ trích công suất từ trục khuỷu động cơ Mômen xoắn

từ động cơ ô tô qua khớp điện từ 1 làm quay bơm thủy lực cánh quạt 2 Dầu từ thùng dầu 3 qua bơm đến rơmoóc làm quay môtơ thủy lực 6 truyền mômen đến truyền lực chính của rơmoóc Các van 7 dùng để xả khí, van 8 có tác dụng giữ áp lực ở điều kiện an toàn (van an toàn áp lực)

2.3.3 Truyền động điện

Truyền động điện cho các cầu chủ động của moóc và nửa moóc đ−ợc sử dụng nhiều ở Mỹ Hình 2.25 giới thiệu sơ đồ nguyên lý truyền động điện điển hình Mômne xoắn đ−ợc truyền qua hộp trích công suất 2 đến hộp giảm tốc 4 và lam quay máy phát điện 5 ở ô tô kéo Điện năng đựoc truyền qua các dây dẫn

đến động cơ điện 6 Động cơ điện hoạt động, truyền mômen xoắn đến các hộp phân phối 7, 8 đến các cầu chủ động

Hình 2.25: Sơ đồ truyền động điện của đoàn xe

1 Động cơ ô tô; 2 Hộp trích công suất; 3 Các đăng; 4 Hộp trích công suất; 5 máy phát điện một chiều; 6 Động cơ điện; 7, 8 Hộp phân phối của moóc; 9

bx

h e do

k do

G V F K R

i i M G

P P

D = − ω = . .0η − . 2 1 (2.8) Với: Ddo Nhân tố động lực học của đoàn ô tô

Pk Lực kéo ở bánh xe chủ động (N)

Pw Lực cản không khí (N)

Gdo Trọng l−ợng toàn bộ đoàn ô tô (KG)

Me Mômen xoắn của động cơ ô tô kéo (N.m)

ih, i0 Tỷ số truyền của hộp số và truyền lực chính

ηt Hiệu suất truyền lực

Rbx Bán kính bánh xe chủ động (m)

K Hệ số cản không khí (N.s2

/m4)

F Diện tích cản chính diện của đoàn ô tô (m2

)

V Vận tốc doàn ô tô (m/s) Mặt khác:

G

1 (2.9)

Gotokeo Trong lượng ô tô kéo

∑Gmi Trọng lượng của moóc thứ i ( i = 1ữ n)

∑

=+

k do

G G

P P D

d

G

G G

d

k do

K

D G

K

P P

⇒

.

ω (2.11) Với: Dotokeo Nhân tố động lực học của ô tô kéo

Theo công thức trên, nhân tố động lực học của đoàn ô tô phụ thuộc vào nhân tố động lực học của ô tô kéo và trọng lượng đoàn ô tô Do đo, việc lựa chọn trọng lượng của đoàn ô tô hợp lý theo điều kiện sử dụng là rất quan trọng

Lực kéo phụ thuộc vào mômen xoắn của động cơ, tỷ số truyền của hộp số

và truyền lực chính, bán kính bánh xe, hiệu suất truyền động Để tăng lực kéo có thể sử dụng động cơ điêzen công suất lớn, sử dụng tuốcbin nén, sử dụng hộp số phụ hoặc bộ chia để tăng tỷ số truyền

Lực cản không khí phụ thuộc vào diện tích cản chính diện và hệ số cản không khí Hệ số cản không khí không chỉ phụ thuộc vào hình dạng của ô tô kéo, moóc hoặc nửa moóc, mà còn phụ thuộc vào khe hở giữa các khâu trong

đoàn ô tô Dòng không khí xoáy lốc phía sau phía trên đoàn xe và giữa các khe

hở của các khâu tạo ra lực cản khi đoàn ô tô chuyển động (hình 2.26) Do đó, hệ

số cản không khí của đoàn ô tô thường cao hơn khoảng 15% ữ 20% so với ô tô thông dụng Để giảm lực cản không khí có thể áp dụng các biện pháp sau:

- Tạo tuyến hình mặt chính diện hợp lý để giảm sức cản của dòng không khí (lắp mui khí động học)

- Giảm chênh áp dòng không khí phía trước và sau đoàn ô tô

- Giảm khoảng cách giữa các khâu vận tải trong đoàn ô tô Nếu khoảng cách này từ 120 ữ180 cm, hệ số cản khí động lực tăng 30 ữ 50%, giảm xuống 50

ữ 80 cm, hệ số cản khí động học chỉ tăng 15 ữ 17%

Khi đoàn ô tô chuyển động với tốc độ ổn định thì

α

α sin cos

= Ψ

=

K

D D

d

otokeo

Hình 2.26: Hướng dòng không khí khi đoàn ôtô chuyển động

2.4.2 Xác định tốc độ cực đại của đoàn ô tô

Xác định tốc độ cực đại của đoàn ô tô theo nhân tố động lực học sẽ rất phức tạp Có thể sử dụng đường đặc tính vận tốc ngoài của động cơ ô tô kéo với giả thiết hàm Me = f(ne) trong giới hạn từ mômen cực đại (Memax) đến mômen

ứng với công suất cực đại (MN) là tuyến tính (hình 2.27) sai số tính toán khoảng 1,5 đến 5% là có thể chấp nhận được

MnA

Me max

nN

Va (m/s)Vmax

McMo

Hình 2.27: Tuyến tính hóa đặc tính ngoài của động cơ kéo

Phương trình mômen xoắn của động cơ ô tô kéo

α

tg n M

M e = 0 ư e. (2.14) Với: Me, ne Mômen và tốc độ quay tương ứng của động cơ

α Góc ngiêng của đường Me = f(ne) so với trục hoành

M0 Giá trị của mômen khi ne = 0 Theo "Lý thuyết ô tô" ta có:

N

e N

n

N M

047 , 1

N

N e

n

M M n

n

M M

M N N e

n n

n M n M M

Giữa tốc độ quay của trục khuỷu động cơ và tốc độ của ô tô kéo có quan hệ:

V R

i i n

i i

R n V

bx

h e

60

.

30 0

0 ư

= (2.19) Phương trình đường cong mômen cản quy dẫn về trục khuỷu động cơ ô tô kéo:

2 0 0

.

.

.

.

V i i

R F K i

i

R G K M

t h bx t

h

bx otokeo d c

. max2 + β max + γ =

αV V (2.21) Với:

t h

bx

i i

R F K

η

α

.

.

bx

.

.

30 0

0

.

M i

i

R G K

t h

bx otokeo

=

η γ

Trong mọi điều kiện, đoàn ô tô có tốc độ cực đại:

α αγ

β β

2

4 2 max

ư +

Kd = 1.93, ψ = 0.05 Nếu tăng Kd, tốc độ Vmax ô tô giảm đột ngột (hình 2.28)

Hình 2.28: Quan hệ

giữa tốc độ cực dại của

đoàn ô tô với Kd và ψ

10 20 30 40 50

0 1.5 2,0 2,5 Kd Vmax (Km/h)

2.2.3 Xác định trọng lượng hợp lý của đoàn ô tô

Đoàn ô tô thuộc loại thành phần động có trọng lượng toàn bộ thay đổi trong phạm vi rộng Một ô tô tải có thể kéo sau một hoặc một vài moóc, một ô tô kéo có thể kéo các nửa moóc có trọng tải khác nhau Vì vậy, việc chọn các khâu vận tải chủ động và bị động để thành lập đoàn ô tô có trọng tải hợp lý trong các

điều kiện khai thác cụ thể là rất quan trọng Yêu cầu tối ưu hóa đoàn ô tô theo trọng lượng là đảm bảo tốc độc chuyển động trên đường có hệ số cản ψ cho trước

Để chọn trọng lượng hợp lý cho đoàn ô tô, thường dựa vào công suất riêng của đoàn ô tô Công suất riêng là tỷ số giữa công suất cực đại của ô tô kéo và trong lượng đoàn:

Memax

M

N

D (M ) N N

M

) / ( max KW KG G

N N

N G

h e

R G

i i M

.

104 maxmax

N

e e

n

N

M M M

N bx

h

V

n V

n R

i i

1047 , 0 30

.

e

D

D M

=

= α

λ Tỷ lệ giữa các tốc độ quay của động cơ ứng với công suất cực đại

và mômen xoắn cực đại,

Thay thế các đại l−ợng trên vào công thức (2.25), ta có:

M

do t

V

N D

.

104max

λ η α

=

Hay:

) / (

10 4 V Dmax KW KG

t do

αλ .

104 và Dmax = Ψ max , công thức (2.26) có dạng;

) / ( maxV max KW KG c

Với: Vψ max vận tốc đoàn ô tô ứng với hệ số cản lớn nhất

Nếu kể đến sức cản của không khí:

) / ( 33 , 0

.

KG Kw G

V G

V F K G

N

do do

t do

Công thức 2.27 đ−ợc viết đầy đủ nh− sau:

) / ( 33 , 0

G

V V

c N

do

do = Ψ Ψ + (2.29) Như vậy trình tự xác định trọng lượng đoàn ô tô như sau:

- Trên cơ sở điều kiện khai thác, xác định các hệ số cản ψmax và tốc độ tương ứng Vmax

- Dựa vào các số liệu kỹ thuật của ô tô kéo để xác định hệ số c trong công thức (2.27)

- Dựa vào công thức (2.27) hoặc (2.29) để xác định công suất riêng của

J f

a cos α + sin α + ≤ ϕ ϕ (2.30)

do

k tb

G

P g

J f

a cos α + sin α + ≤ max (2.31) Với: Jtb Gia tốc đoàn ô tô bắt đầu chuyển động ≈ 0,5 m/s2

Gϕ Trọng lượng bám của đoàn ô tô (KG)

Pkmax Lực kéo cực đại ở bánh xe chủ động (N)

ϕ Hệ số bám của bánh xe chủ động với mặt đường

a Hệ số tính đến điều kiện cản khi chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động Hệ số này phụ thuộc trạng thái mặt đường: a = 1,5 ữ 2,5 trong

điều kiện khô; a = 2,5 ữ 5,0 trong điều kiện trơn lầy

g Gia tốc trọng trường (m/s2) Công thức (2.30) áp dụng trong trường hợp hệ số bám nhỏ (điều kiện trơn lầy) khi Gϕ.ϕ < Pkmax Công thức 2.31 áp dụng trong trường hợp hệ số bám lớn (đường loại tốt, khô ráo) khi Gϕ.ϕ > Pkmax Lưu ý, ở cả hai trường hợp lực kéo cực

đại Pkmax đều tính ở tay số 1 (điều kiện chuyển bánh) Các công thức 2.30 và 2.31

có thể biến đổi như sau:

otokeo t

+ Ψ

≤

05 , 0 ϕ

otokeo t

k

+ Ψ

≤

05 , 0

Với: Ψt =a.f cos α sin + α là hệ số cản tổng cộng của đường với điều kiện khởi hành

) / ( 05 , 0 10

5 ,

s m g

Với: Votokeo Tốc độ trung bình của ô tô không kéo moóc

∆V Độ giảm tốc độ trung bình khi gia tăng trọng lượng đoàn ô tô

ôtô kéo có động cơ xăng, ∆V = 1,0 Km/h.T

ôtô kéo có động cơ điêzen, ∆V = 0,7 Km/h.T Như vậy, nếu tăng trọng lượng đoàn ô tô, tốc độ trung bình xe giảm

2.5 Tính toán ổn định ngang của đoàn ô tô

2.5.1 Đặt vấn đề

So với ô tô tải thông dụng, đoàn ô tô có tính ổn định ngang kém hơn vì các khâu trong đoàn ô tô nối với nhau bằng khớp bản lề, chiều cao trọng tâm và mômen quán tính các khối lượng được treo so với tâm chòng chành của nhíp cũng lớn hơn

Trong đoàn ô tô kéo moóc thì moóc và ô tô kéo được tính riêng biệt, vì khi chuyển động moóc chịu tải trọng ngang (gia tốc) lớn hơn ô tô kéo Yêu cầu về

ổn định ngang của moóc cũng vì thế mà lớn hơn Trong đoàn ô tô kéo nửa moóc thì tính toán ổn định ngang của cả đoàn xe và của nửa moóc cũng tính riêng biệt với hai chỉ tiêu: Hệ số ổn định ngang (η) và góc chòng chành của khối lượng

được treo (λ) với lực ngang riêng (à = 0,4) Đồng thời phải kể đến tần số giao

động riêng góc ngang của đoàn xe (tần số này phải lớn để khi đánh tay lái nhanh

ở các đoạn đường vòng sẽ không bị cộng hưởng giữa tần số giao động riêng và tần số cưỡng bức Vì vậy, tính toàn ổn định ngang của đoàn ô tô phức tạp hơn ô tô

Mô hình tính toán đơn giản là coi ô tô và đoàn ô tô như một khối cứng, có chiều rộng (B) bằng chiều rộng vệt bánh xe, chiều cao trọng tâm (h) bằng chiều cao trọng tâm đoàn ô tô Như vậy, hệ số ổn định ngang là

h

B

2

=

Để nâng cao độ chính xác, phải kể đến sự biến dạng của nhíp, lốp, khung

xe, cơ cấu yên kéo C ng nhiều nhân tố ảnh hưởng thì việc tính toán càng phức tạp Do đó, giới hạn tính toán chỉ kể đến sự biến dạng của nhíp, của lốp và phân bố độ cứng góc tổng cộng của nhíp trên các trục

Trên hình 2.30:

- Sơ đồ a, coi nhíp và lốp cứng tuyệt đối, các trục tỳ lên gối đỡ cách nhau bằng vệt bánh xe (B) các khối lượng được treo và chiều cao trọng tâm ở các cầu bằng nhau (mh và h), hệ số ổn định ngang giống mô hình tính toán đơn giản

- Sơ đồ b, coi cầu sau gối trên một điểm giữa A, độ cứng góc của nhíp sau bằng không Cầu trước gối trên lò so, độ cứng góc quy đổi của nhíp và lốp là Cp

Hệ số ổn định ngang được tính như sau:

p c

C

B G h

B

4

.

C

B G h

B

2

.

2 ư

=

Hình 2.30: Các mô hình tính toán ổn định ngang

Qua các sơ đồ trên, để đảm bảo ổn định ngang thì độ cứng góc ở các trục phải như nhau Nếu độ cứng góc của nhíp ở một trục tăng gấp đôi, trục còn lại bằng không thì hệ số ổn định ngang giảm đi một nửa (chỉ đúng khi độ cứng góc của nhíp và tải trọng tác dụng lên các trục như nhau, nếu chúng khác nhau (ở

đoàn ô tô kéo nửa moóc) phải chọn độ cứng góc hợp lý để đảm bảo sự ổn định ngang)

Phương pháp tính toán:

• Trên sơ đồ tính toán ổn định của đoàn ô tô kéo nửa moóc theo phương dọc (hình 2.31) khối lượng được treo của ô tô kéo gồm hai thành phân mh1 và mh2phân bố trên cầu trước và cầu sau có cùng độ cao tính từ mặt đất và bằng chiều cao trọng tâm khối lượng được treo của ô tô kéo Khối lượng được treo của nửa moóc gồm mc đặt trên cơ cấu yên kéo và mh3 trên trục nửa moóc và có chiều cao bằng chiều cao trong tâm khối lượng được treo của nửa moóc Các khối lượng không được treo mH1, mH2 và mH3 có chiều cao bằng bán kính bánh xe Nhíp và lốp quy ước bằng các lò so, các tâm chòng chành của ô tô nhíp là O1, O2, O3 Tâm của cơ cấu yên kéo là C, còn tâm chòng chành của nửa moóc coi như đường ngang có độ cao hk3

Hình 2.31: Sơ đồ phân bố khối lượng được treo và không được treo

của đoàn ô tô kéo nửa moóc theo phương dọc

• Sơ đồ tính toán ổn định ngang cho một trục thứ i của đoàn ô tô kéo nửa moóc trên hình 2.32 Góc chòng chành của các khối lượn được treo và không

được treo nhỏ (sinα ≈ α, cosα ≈ 1 )

Mômen lật do lực quán tính và trọng lượng so với tâm chòng chành:

(à + λ)+ (à + λ)

=∑

ư

c c n