Bài giảng xe chuyên dụng full

Máy kéo: để kéo hàng nặng trên nền đất, nước hoặc đường tạm thời (off road) dùng như một đầu kéo rơ moóc hay là máy cơ sở của các máy xây dựng . Máy kéo xích có áp lực riêng lên nền đất nhỏ, hiệu suất kéo và khả năng bám cao nên có khả năng thông qua tốt hơn bánh lốp . Tốc độ thấp không quá 12kmh nhưng máy kéo bánh lốp linh hoạt hơn với 40kmh. Áp lực lên đất của máy kéo bánh lốp từ 0.2 → 0.35 MPa còn máy kéo xich là 0.1 MPa

1.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ MỘT SÔ KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG

1.1.1 Lịch sử phát triển của các phương tiện giao thông

-3000 năm trước công nguyên (cơ khí,sức người )

• Chở hàng

•Chiến tranh

•Tôn giáo

- 1450 sau công nguyên →Hệ thống treo dây đai

-1750 sau công nguyên →Hệ thống treo kim loại

-1768 Jemes Wailt → Máy hơi nước

-1800 Xe con chạy bằng hơi nước

- 1876 Nicolai Otto → Động cơ xăng

-1886 Gothlieb Daimles → Xe 4 bánh đầu tiên

-1892 Rudolf Diesel → Động cơ Diesel

- 1894 Michelin → Bánh hơi cao su

ABS viết tắt của Anti-lock Braking System

ABC - Active Body Control

ACC - Adaptive Cruise Control

ESP (Electronic Stability Programme

.Giao thông là tổng các quá trình di chuyển hàng hóa và

người từ nơi này đến nơi khác.

- Có ba yếu tố cấu thành hệ thống giao thông là

→ Phương tiên giao thông(PTGT)

→ Hạ tầng cơ sở (HTCS)

→ Cơ quan điều hành (CQĐH)

Điểu khiển HTGT là sự vận hành hệ thống đó của con người thuộc CQĐH thông qua kế hoạch mạng ,kế hoạch tuyến mà các phương tiện giao thông thực hành

Hình 1.3 Phạm vi sử dụng PTGT

Hình 1.5 Cấu trúc HTGT

-Phân loại Giao thông

+ Giao thông hành khách

+ Giao thông hàng hóa

•Giao thông hành khách → Giao thông cá nhân

→ Giao thông công cộng

PTGT HK :Xe con ,xe bus,tàu điện,tàu hỏa ,máy bay ,tàu thủy

• Giảm thời gian đi lại

•Giảm năng lượng tiêu hao cho vận tải

•Tăng công suất vận chuyển

•Bảo đảm môi trường thân thiện

Chỉ tiêu dánh giá giao thông hành khách

→

• Chỉ tiêu đối với xí nghiệp:hiệu quả kinh tế,lợi nhuận ,giảm

thiểu thời gian cá nhân…

•Chỉ tiêu đối với hành khách : thời gian tối thiểu ,tiện lợi,sự hấp dẫn

•Chỉ tiêu đối với môi trường : nguồn tài nguyên tiêu tán,khí thải ,tiếng ồn ,cảnh quan

+Với ý nghĩa đó ngành ô tô nói riêng và ngành giao thông nói chung là thước đo của sự phát triển nền văn minh

 Khung vỏ gồm : khung chịu lực ,vỏ chịu lực

 Nội thất

 Hệ thống động học và truyền lực:

→Động lực gồm động cơ đốt trong ,tua bin và động cơ điện

→Hệ thống truyền lực gồm ly hợp.hộp số ,biến mô ,các đăng ,vi sai ,truyền lực cạnh

 Hệ thống gầm gồm hệ thống treo ,hệ thống lái ,hệ thống phanh ,hệ thống di động

* Cấu trúc được diễn tả sơ lược trong hình 1.8

 An toàn thụ động là các biện pháp kết cấu để hạn chế thiệt

hại khi tai nạn xảy ra : túi khí, khung vỏ có độ cứng vững cao, xe

ba đờ xóc giảm chấn động, giây an toàn, vô lăng mền

 An toàn tích cực là các biện pháp kết cấu để tránh xảy ra tai

nạn khi xe chạy ở điều kiện giới hạn vật lý mà lái xe không phán

đoán đúng hoặc phản ứng không chính xác: an toàn động lực

học, an toàn ánh sáng, không gian làm việc, hệ thống thông tin

+ Mục tiêu của ngành ô tô :

- Tối ưu hóa hệ thống động lực học ô tô và tự động điều

chỉnh theo hướn sau →

Điều khiển hệ thống

lái

Điều khiển động cơ

Điều khiển hệ treo

 Điều khiển áp suất lốp

ABS, ASR

Điều hòa, chiếu sáng

* Xe chuyên dùng là xe mặt đất có thể di chuyển bằng

bánh hơi hoặc bằng bánh xích được thiết kế để thực hiện

những nhiệm vụ vận tải chuyên biệt

Xe đặc chủng chuyên dùng là xe có công năng riêng biệt được xác định cho từng mục đích khác nhau như xe cẩu ,xe cứu hộ xe chữa

cháy….

+ Ngoài ra còn có xe vừa có chức năng xe vận tải chuyên dùng vừa có chức năng xe dặc chủng như xe ép rác,xe trộng dưỡng bê tông, xe bán xăng lưu động

+Xe siêu trọng địa hình

-Ra đời do nhu cầu thực tiễn phát triển kinh tế xã hội: Trong vận chuyển hoang hóa xe tải chuyên dùng mang lại hiệu quả kinh tế cao, bảo đảm an toàn hàng hóa;

-Nếu sử dụng xe chuyên dùng có thể giảm giá thành do không phải đóng gói bảo đảm môi trường giao thông sạch sẽ, hạn chế được tổn thất, rút ngắn thời gian vận chuyển , tiết kiệm được 4/5 thời gian, không phải dùng công nhân bốc dỡ trong điều kiện độc hại;

-Tuy nhiên vận chuyển bằng xe chuyên dụng có thể làm tăng giá thành

do giảm tải trọng định mức, tăng khối lượng bảo dưỡng và chở hàng một chiều

•Có độ tin cậy cao, thỏa mãn các yêu cầu cơ bản do thực tiễn vận chuyển

đề ra

•Được phân dòng rõ ràng

•Được tiêu chuẩn hóa và có khả năng lắp dẫn cho cùng một dòng xe

•Thuận tiện và an toàn trong trong thao tác vận hành

•Ít gây ô nhiễm

-Trên thế giới hiện nay xe chuyên dùng được phát triển theo hướng vận chuyên bằng đoàn xe kéo móc khi các quốc gia có mạng lưới giao thông liên lục địa

-Lợi thế mạng đường rộng thoáng , chất lượng mặt đường cao: tốc độ đoàn xe được nâng cao → Xe nửa móc được phát triển mạnh

-Ngày nay một số nước hướng tới chế tạo xe siêu trọng nhiều cầu , chạy nhiều địa hình đồng thời nâng cao các bộ phận kết câu của xe như:

•HTP : Phanh cơ điện tử

•HTL : Điều khiển tất cả các

bánh xe độc lập

•HTT: Có khả năng tự cân bằng

•Xu thế tương lai : treo độc lập và cân bằng cục bộ ,có khả năng điề khiển mức cân bằng

Xe chuyên dùng gồm hai bộ phận cấu thành: Xe cơ sở và thiết bị chuyên dùng

-Phần xe cơ sở được trình bày ở giáo trình khác

-Phần thiết bị chuyên dùng cần có một số lưu ý như sau:

Phương pháp xác định trọng tâm: Việc xác định trọng tâm liên quan đến việc các định giới hạn trượt dọc, trượt ngang của ô tô

Xác định bán kính quay vòng của xe, đoàn xe : Bán kính quay vòng phụ thuộc ràng buộc của đường xá

Những kiến thức có liên quan khác: Nguyên lý hoạt động, đặc điểm kết

cấu, kỹ thuật vận hành

Kiến thức liên quan đến đặc điểm kết cấu bánh xe và khả năng chịu tải của các loại bánh xe

Kiến thức về phanh đoàn xe

Kiến thức về kỹ thuật kéo dài và thu ngắn đoàn xe

Kiến thức về mỹ thuật công nghiệp

Kiến thức về pháp luật

Xác định chiều dài khung và phương án ghép nối;

Phương án kết cấu thùng và phương án liên kết với sàn xe;

Xác định tổng tải trọng và trọng tâm xe

Kiểm tra công suất kéo của động cơ

Xác định bán kính quay vòng; trong trường hợp cần thiết phải thiết kế hình thang lái Khi thiết kế sử dụng cần sử dụng các chi tiết đã được tiêu chuẩn hóa một cách tối da

Xe cơ sở có thể có bộ phận di động là bánh hơi hoặc bánh xích: ô tô tải,

xe kéo, xe xích;

Cơ cấu chuyên dùng: là bộ phận đặc biệt được ghép với xe cơ sở để

thực hiện một nhiệm vụ đặc biệt;

Xe đặc chủng là xe được thiết kế riêng cho một mục đích, đặc trưng là

xe siêu trường , siêu trọng nhiều cầu chạy địa hình

Có 5 nhóm hàng hóa như sau:

Nhóm 1: có chiều dài , thể tích lớn;

Nhóm 2: Hàng hóa hàng rời bao gồm:

+ Hàng rời thông thường (đất ,vật liệu trơ);

+ Hàng rời cần bảo vệ sự tác động của môi trường ;

+ Hàng rời dạng lỏng sệt (bê tông tươi,vữa,nhữa đường nóng…)

Nhóm 3 : Có dạng gồm:

+ Thực phẩm mau hỏng;

+ Sản phẩm công nghiệp gia dụng ( đồ gỗ );

+ Nguyên liệu ban đầu cho công nghiệp nhẹ và thực phẩm (sợi len,bột,đường)

Nhóm 1:

-Xe thùng kín, làm lạnh, cách nhiệt

-Xe téc chở nhiên liệu, đồ uống, ga lỏng, hàng rời

-Xe siêu trường, siêu trọng trong hệ thống Giao thông -Xe chở Container

Nhóm 2:

-Xe siêu trọng địa hình off-road

-Xe địa hình bánh độc lập

Phân loại xe chuyên dụng (tiếp)

1.2.10 Phân loại theo tiêu chuẩn Việt Nam

 Theo nghị định 23/2004/NĐ-CP ngày 31-01-2004

 Thông tư 06/2004/TT-BGTVT ngày 31-3-2004

+Nhóm 1: Ô tô tải tự đổ, thùng kín, cần cẩu, đông lạnh;

+Nhóm 2: Xe chở xe con, chở xe máy thi công, chở rác, xi tec, đầu kéo, chở bê tông ướt, bình ga;

+Nhóm 3:Xe chữa cháy, quét đường, hút chất thải, trộn vữa, trộn bêtong, cần cẩu, cứu hộ, chở tiền, truyền hình lưu động, xe dò sóng vô tuyến, rải

nhựa, kiểm tra cáp điện ngầm, Xe chụp-X quang, phẫu thuật lưu động.

1.2.11 Một số tiêu chuẩn pháp lý khác liên quan đến xe chuyên dụng

phương tiện cơ giới đường bộ;

thông;

cấp giấy phép lưu hành

hướng dẫn cấp phép xe quá tải, quá khổ, xe

bánh xích.

CHƯƠNG 2 ĐẠI CƯƠNG VỀ XE CƠ SƠ VÀ THIẾT BỊ CHUYÊN DÙNG

2.1 XE CƠ SỞ: ÔTÔ MÁY KÉO,ĐẦU KÉO

- Ô tô vận tải, máy kéo, đầu kéo, đoàn xe hoặc sơ mi- rơ moóc có công dụng chung hay chuyên dùng là phương tiện vận chuyển thông dụng

2.1.1 Ô tô tải: Hình 2.1.1 Ô tải có công dụng chung

2.1.2 Máy xích và máy kéo bánh lốp

* Máy kéo: để kéo hàng nặng trên nền đất, nước hoặc đường tạm

thời (off road) dùng như một đầu kéo rơ moóc hay là máy cơ sở

của các máy xây dựng

* Máy kéo xích có áp lực riêng lên nền đất nhỏ, hiệu suất kéo và

khả năng bám cao nên có khả năng thông qua tốt hơn bánh lốp

* Tốc độ thấp không quá 12km/h nhưng máy kéo bánh lốp linh hoạt hơn với 40km/h

* Áp lực lên đất của máy kéo bánh lốp từ 0.2 → 0.35 MPa còn máy kéo xich là 0.1 MPa

* Máy kéo gồm có khung, hệ thống truyền lực, xích bánh lốp và hệ thống lái

* Hệ thống truyền lực của máy kéo có thể là cơ khí, cơ thủy lực

Hình 2.1.2 Máy kéo

Hình 2.1.3 Hệ thống truyền lực máy kéo

Ly hợp ma sát, hộp số, trục các đăng, truyền lực chính, ly hợp chuyển hướng , phanh đai, truyền lực cuối cùng , bánh chủ động

Hình 2.1.4 Sơ đồ cấu tạo ly hợp chuyển hướng máy kéo xích

Đầu kéo được lắp từ cụm chi tiết và được thống nhất hóa cao của máy kéo và ô tô có tải trọng lớn làm cho chúng có tải trọng cao

• Đầu kéo có thể xoay quanh đường trục sơ mi rơ moóc một góc 90 độ về hai phía nhờ các xi lanh thủy lực gồm hộp trích công suất ,biến tốc thủy lực ,hộp số ,trục các đăng cầu chủ động chứa bên trong bộ truyền lực

chính và bộ vi sai,các bán trục và hộp giảm tốc hành tinh nằm trong may ơ của bánh xe chủ động

•Đầu kéo hai trục gồm các bán khung nối với nhau bằng khớp bản lề Các bán trục có thể xoay được nờ sy lanh thủy lực hoạt động hai chiều như đầu kéo một trục

• Đầu kéo có thể có một hoặc hai trục dẫn động,bố trí một hoặc hai động

cơ

* Những năm gần đây xuất hiện đầu kéo một và hai trục lắp động cơ-

bánh xe có đường kính lớn 3m,chiều rộng lốp tới 1 m,tự động thay đổi áp suất lốp tùy theo điều kiện mặt đường…

Hình 2.15 Các thiết bị kéo theo và treo của xe đầu kéo một và hai trục

Hình 2.16 Đầu kéo một trục

2.1.4 Thiết bị động lực

Thiết bị động lực là các động cơ đốt trong và hệ truyền lực hỗn hợp

Hybrid gồm động cơ đốt trong ,máy phát và động cơ điện

Động cơ Diezel

Ưu điểm:Công suất tương đối cao ,khai thác tốt kéo dài tuổi thọ của động cơ… Nhược điểm: Khả năng chịu tải

kém(đặc tính cơ học “cứng”

Hình 2.1.7

2.1.4 Động cơ điện

 Động cơ điện được sử dụng rộng rãi trong hệ thống truyền lực

lai(Hybrid Tránmission) gồm động cơ đốt trong ,máy điện máy phát

 Ưu điểm chính của động cơ điện là hiệu suất cao (80%),gọn

nhẹ,chịu tải tương đối tốt,thay đổi chiều quay và khởi động

nhanh ,giá thành hạ ,làm việc tin cậy,dễ tự động hóa ,điều kiện vệ sinh công nghiệp tốt ,ít gây ô nhiễm môi trường

Động cơ điện Động cơ điện xoay chiều

Động cơ điện một chiều

•Đồng bộ

•Không đồng bộ

 Động cơ không đồng bộ với roto lồng xóc cấu tạo đơn giản ,rẻ tiền dễ bảo quản,làm việc cao ,có thể mắc trực tiếp vào lưới điện 3 pha mà không cần biến đổi dòng điện

Nhược điểm: hiệu suất thấp và không điều chỉnh được vận tốc

Động cơ không đồng bộ roto dây cuốn: Cấu tạo phức tạp đắt tiền vận hành phức tạp nhưng tính khởi động và điểu tốc khá tốt

Động cơ không đồng bộ roto dây cuốn thường chế tạo công suất

N= 7- 100kW

Động cơ điện không đông bộ có ưu điểm là hiệu suất và hệ số cos

ψ cao

Động cơ điện 1 chiều song song hoặc nối tiếp: có phạm vi thay

đổi tốc độ lớn, momen khởi động êm, phanh và đảo chiều dễ dàng

Nhược điểm là chúng đắt, phải tăng vốn đầu tư để đặt các thiết bị

chỉnh lưu hay máy phát điện 1 chiều

2.1.4.3 Các loại bơm thủy lực

Hinh 2.1.8 Sơ đồ cấu tạo các loại bơm thủy lực

Trên các máy xây dựng có thể bố trí động cơ theo 3 cách

1. Bố trí một động cơ dùng cơ cấu truyền lực như ly hợp, hộp số khớp nối trục truyền, đai xích truyền lực cho động cơ công tác.Cách này khá phổ biến nhưng nếu động cơ hỏng tất cả dừng hoạt động, hiệu suất truyền lực thấp;

2. Bố trí nhiều động cơ cùng loại trên cùng 1 máy ,thông thường là động cơ điện, động cơ thủy lực và mỗi động cơ giữ một chức năng công tác của máy;

3. Bố trí hỗn hợp nhiều động cơ trên một máy Thường có bố trí sau :

Một động cơ chính (động cơ đốt trong ) quay máy phát điện, cung cấp điện cho từng động cơ riêng biệt của mỗi cơ cấu công tác

Một động cơ xoay chiều quay máy phát điện một chiều, cung cấp điện một chiều cho động cơ điện một chiều trên từng cơ cấu

Một động cơ chính quay máy nén khí cung cấp khí nén cho các động cơ khí nén hoặc quay bơm thủy lực, xy lanh thủy lực

Khi chọn động cơ cho máy xây dựng,ngoài việc căn cứ vào tình hình thực tế cung cấp động cơ, nguồn năng lượng, giá trị kinh tế phải chú ý về mặt kỹ thuật như công suất, tốc độ momen khởi động, hệ số dự trữ k, hệ số thay đổi tốc λ và trạng thái của động cơ.

2.1.5 Hệ thống di chuyển

Hệ thống di chuyển có nhiệm vụ biến chuyển động quay của động cơ truyền tới bánh chủ động thành sự di chuyển của xe máy,đỡ toàn bộ trọng lượng của xe máy và truyền lực xuống đất

Theo loại bánh di chuyển chia ra: Bánh lốp

2.1.5.1 Hệ thống di chuyển bằng xích

Hệ thống di chuyển bằng bánh xích được sử dụng rộng rài trong các máy xây dựng có công suất nhỏ, khối lượng xe từ 1-2 tấn cho tới máy công suất lớn hàng trăm tấn

Ưu điểm : Cho phép đỡ tải lớn, áp lực lên nền đất tương đối thấp, tính

cơ động cao;

Nhược điểm: khối lượng lớn tốn vật liệu chế tạo, tuổi thọ thấp, sữa

chữa tốn kém, hiệu suất truyền động thấp không làm việc trên mặt đường bằng và mặt đường đã hoàn thiện Gây ồn

Hình 2.1.10 Cấu tạo bánh xích

2.1.5.2 Hệ thống di chuyển bằng bánh lốp

Hệ thống di chuyển bánh lốp có một trục hoặc hai trục chủ động Đối với xe hạng nặng có thể có 3 trục với hai trục chủ động hoặc 3 trục chủ động Tốc độ di chuyển cao gần bằng tốc độ ôtô tải có tính năng cơ động cao và tuổi thọ cao, dễ sửa chữa hơn

hệ thống di chuyển bằng xíchChất lượng của hệ thống di chuyển bằng bằng bánh lốp phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố vào cấu tạo của loại lốp

Hình 2.1.11 Các loại lốp xe

Để cải thiện : Đường kính lớn,mặt cắt rộng và hình vòng, bề mặt tiếp xúc lớn, tạo lực bám tốt phù hợp với đất yếu, tơi, lốp Với đất cứng thì lực cản di chuyển se làm giảm tuổi thọ lốp

2.2 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TRONG CÁC THIẾT BỊ CÔNG TÁC 2.2.1 Công dụng và phân loại

Truyền động là khâu trung gian dùng để truyền chuyển động hoặc công

suất từ động cơ đến bộ phận công tác hay bộ phận làm việc của máy

Căn cứ vào phương pháp truyền năng lượng ,thiết bị truyền động chia ra :

Truyền động cơ khí Truyền động thủy lực Truyền động khí nén ,truyền động điện Truyền động hỗn hợp

2.2.2 Truyền động cơ khí

Truyền động cơ khí là một dạng của truyền động cơ học có tác dụng truyền chuyển

động hay hiệu suất từ động cơ đến các bộ phận làm việc của máy hoặc từ trục này đến trục khác nhờ cơ năng

Theo nguyên lý làm việc, truyền động cơ khí có thẻ chia làm hai loai:

• Truyền động ma sát

• Truyền động ăn khớp

* Truyền động ma sát có thể là truyền động ma sát trực tiếp và truyền động ma sát gián tiếp

* Truyền động ăn khớp được chia ra : Truyền động ắn khớp trực tiếp

Và truyễn động ăn khớp gián tiếp

Hình 2.2.1 Truyền Động đai

Ưu điểm của truyên động dây đai là : Khả năng truyền công suất giữa

hai trục có khoảng các trục khá xa nhau, làm việc êm do vật liệu đai có tính đàn hồi, an toàn khi quá tải do day đai có thể trượt trên bánh đai, đảm bảo cho chi tiết hoặc bộ phận máy không bị hư hỏng, gia thành hạ, kết cấu đơn giản, dễ sử dụng và bảo quản

Nhược điểm : Khuôn khổ kích thước lớn Tỷ số truyền đai không

ổn định, do sự trượt đàn hồi của dây đai Lực tác dụng lên ô trục lớn,

do phải căng đai,tuổi thọ thấp

 Điều chỉnh sức căng của dây đai: Dây đai trong thời gian làm

việc sẽ giãn dài do đó phải điều chỉnh theo hai phương pháp:

Điều chỉnh khoang cách của đai mà khoản cách tâm của hai trục

vẫn không thay đổi

Điều chỉnh sức căng của đai có thay đổi tâm của trục Hình 2.2.2