Tính toán kiểm bền khung xe tải 500kg

Các tinh xảo của hình dạng và kích thước của các bộ phận, vách ngăn, các mặt bên và các trụ đỡ giống như là trọng yếu trong điều kiện yêu cầu độ cứng cao, số lượng chính xác, khung sườn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- -

NGUYỄN VĂN MẪN

TÍNH TOÁN KIỂM BỀN KHUNG XE TẢI 500KG

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN THANH TÙNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

- LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của

TS Trần Thanh Tùng Đề tài được thực hiện tại bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng

– Viện Cơ khí Động lực – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết

quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố

trong bất kỳ công trình nào

Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2017

T c ả

Nguyễn Văn Mẫn

LỜI CẢM ƠN

Với tư cách là tác giả của Luận văn này, tôi xin bài tỏ lòng biết ơn chân

thành đến TS Trần Thanh Tùng người thầy trong thời gian qua đã hướng dẫn,

tư vấn và hỗ trợ cho tôi hết sức tận tình để thực hiện hoàn thành luận văn theo

đúng tiến độ đã đề ra

Đồng thời, tôi cũng xin chân thành cảm ơn đến quý thầy, quý cô ở Trường

Đại học Bách khoa Hà Nội và cơ sở đối tác của Trường, lời cảm ơn đến quý Lãnh

đạo và các anh, chị đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện về cơ sở vật chất, thiết

bị trong thời gian tôi học và làm đề tài luận văn này

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể học viên lớp

16AKTOT, gia đình, bạn bè, những người đã quan tâm, động viên và chia sẽ với

tôi trong thời gian học tập và làm luận văn

T c ả

N uyễn Văn Mẫn

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

LỜI NÓI ĐẦU xi

Chương 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Giới thiệu chung về ô tô 1

1.1.1 Phân loại xe tải 2

1.1.2 Khái quát về tình hình công nghệ lắp ráp, chế tạo xe tải 5

1.2 Giới thiệu chung về khung vỏ xe ô tô 7

1.2.1 Phân loại khung vỏ xe 7

1.2.2 Vật liệu làm khung 10

1.3 Yêu cầu đối với khung vỏ 11

1.4 Kết luận chương 1 12

Chương 2: CÔNG NGHỆ KHUNG VỎ Ô TÔ VÀ KIỂM BỀN 13

2.1 Cơ sở nghiên cứu về khung vỏ ô tô 13

2.1.1 Xà dọc 13

2.1.2 Mặt bên khung 13

2.1.3 Bộ phận lắp ráp sàn xe 14

2.1.4 Thân tách rời 15

2.1.5 Giới hạn mặt trước 16

2.1.6 Giới hạn phía sau 19

2.1.7 Các phần tăng cường trên khung xương 20

2.1.8 Cơ sở thiết kế kỹ thuật ô tô tải 23

2.2 Thông số xe thiết kế 24

2.2.1 Các thông số cơ bản 24

2.2.2 Thông số khung xe thiết kế 31

2.3 Cơ sở nghiên cứu tính bền khung 32

2.3.1 Các phương pháp tính bền khung xe 32

2.3.1.1 Điều kiện biên 32

2.3.1.2 Các phương pháp tính toán kết cấu 33

2.3.2 Tải trọng tác dụng lên khung xe ô tô 34

2.4.1 Tổng quan về phương pháp phần tử hữu hạn 35

2.4.2 Sơ đồ tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn 36

2.5 Kết Luận Chương 2 38

Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ KIỂM BỀN 39

3.1 Xác định khối lượng và phân bố khối lượng ô tô 39

3.1.1 Khối lượng của ô tô 40

3.1.2 Sự phân bố khối lượng 40

3.1.3 Xác định phân bố khối lượng toàn bộ ô tô 41

3.2 Kiểm bền khung xe 42

3.2.1 Kiểm bền bằng phần Mềm RDM 42

3.2.2 Kiểm bền bằng phương pháp Phần tử hữu hạn (PTHH) 49

3.7 Kết luận chương 3 58

Chương 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 59

KẾT LUẬN 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

w2 Một nửa khoảng cách nhíp sau m

được treo

m

đứng

N

FGij, Fz,stij Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij N

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1.1 – Xe tải hạng nhẹ 3

Hình 1.1.2 – Xe tải hạng trung 4

Hình 1.1.3 – Xe tải hạng nặng 4

Hình 1.2.1 – Khung xe chịu tải 7

Hình 1.2.2 – Vỏ và khung cùng chịu tải 8

Hình 1.2.3 – Vỏ xe chịu tải 9

Hình 1.2.4 – Khung có dầm dọc hai bên 9

Hình 1.2.6 – Khung hình chữ X 10

Hình 2.2.1 – Bố trí chung của xe 25

Hình 2.2.2 – Khung xe 32

Hình 2.4.1 – Sơ đồ phương pháp phần tử hữu hạn 37

Hình 3.1.1 – Sơ đồ xác định vị trí phân bố khối lượng của xe 40

Hình 3.1.2 – Sơ đồ phân bố khối lượng 41

Hình 3.2.1 – Sơ đồ phân bố lực trên dầm dọc 43

Hình 3.2.2 – Đặt điều kiện biên 46

Hình 3.2.3 – Biểu đồ lực cắt 47

Hình 3.2.4 – Biểu đồ mô men 47

Hình 3.2.5 – Biểu đồ ứng suất 48

Hình 3.2.6 – Hiển thị ứng suất theo vùng màu 48

Hình 3.2.7 – Mô hình 3D 49

Hình 3.2.8 – Dầm dọc khung xe 50

Hình 3.2.9 – tai gá treo treo trước 50

Hình 3.2.10 – Tấm gá nhíp treo sau 51

Hình 3.2.11 – Thanh ngang tăng cứng 51

Hình 3.2.12 – Đặt hệ trục tọa độ 52

Hình 3.2.13 – Mô hình lưới 52

Hình 3.2.14 – Liên kết tấm gá treo trước với khung (thực tế và mô hình) 54

Hình 3.2.15 – Liên kết gá nhíp treo sau với khung (thực tế và mô hình) 54

Hình 3.2.16 – Liên kết thanh ngang với khung xe (thực tế và mô hình) 55

Hình 3.2.19 - Vị trí tiếp xúc phía sau xe 57

Hình 3.2.20 – Tổng hợp các vị trí đặt lực lên khung xe 57

Hình 4.1.1 – Điều kiện biên trường hợp khung chịu uốn 60

Hình 4.1.2 – Chuyển vị trường hợp khung chịu uốn 61

Hình 4.1.3 – Ứng suất trường hợp khung chịu uốn 61

Hình 4.2.1 – Điều kiện biên trường hợp khung chịu xoắn 62

Hình 4.2.2 – Ứng suất trường hợp khung chịu xoắn 63

Hình 4.2.3 – Chuyển vị trường hợp khung chịu xoắn 63

DANH MỤC BẢNG

Bàng 2.1.1 Các tiêu chuẩn kỹ thuật 23

Bảng 2.2.1 – Thông số xe thiết kế 25

Bảng 3.1.1 – Khối lượng – độ dài – độ cao trọng tâm của các cụm tổng thành 39

Bảng 3.1.2 – Khối lượng của ô tô 40

Bảng 3.1.3 – Vị trí phân bố khối lượng 41

Bảng 3.1.4 – Giá trị khối lượng phân bố trên ô tô 42

Bảng 3.2.1 – Thông số tải trọng: 45

Bảng 3.2.2 – Số điểm lưới ứng với từng phần 53

Bảng 3.2.3 – Thông số liên kết mô hình 53

LỜI NÓI ĐẦU

Sau 20 năm xây dựng và phát triển, nền công nghiệp ô tô đã phát triển mạnh hơn so thời kỳ trước, nhưng ngành công ngiệp ô tô Việt Nam vẫn ở quy mô vừa và nhỏ với công nghệ lạc hậu Đa số các doanh nghiệp ô tô trong nước vẫn dừng ở công việc chủ yếu lắp ráp trên các cơ sở linh kiện nhập từ nước ngoài Tỷ lệ nội địa hóa còn rất thấp, mặc dù nhà nước đã có rất nhiều chính sách ưu đãi về thuế nhưng tình trạng không mấy khả quả Chỉ một số bộ phận của xe được sản xuất tại Việt Nam như thùng

vỏ, ca bin và một số sản phẩm nhựa còn lại phải nhập khẩu các bộ phận chính như động cơ và hệ thống truyền lực, các hệ thống điều khiển…từ nước ngoài trong đó phần lớn các linh kiện tới từ Trung Quốc với chất lượng khá thấp, quy mô nhỏ và mức đầu

tư cho công nghệ không lớn

Với bối cảnh đó, xuất phát từ yêu cầu thực tế trước mắt và định hướng lâu dài của nền công nghiệp ôtô Việt Nam nói chung, cần phát triển các sản phẩm mang thương hiệu Việt Nam có chất lượng và giá thành thấp trước hết đáp ứng nhu cầu trong nước, hướng tới xuất khẩu và hội nhập với các nền kinh tế lớn của thế giới

Theo chiến lược phát triển của Chính phủ về mục tiêu phát triển nền công nghiệp ô tô tới năm 2020 và tầm nhìn năm 2030 đã nêu rõ, việc phát triển các ngành công nghiệp ô tô, đặc biệt là quan tâm tới việc phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ Trong đó, chúng ta chú trọng tới sản xuất một số chi tiết quan trọng của xe, trong

đó đặc biệt nhất là cho xe khách và xe tải hạng nhẹ

Trước tình hình trên, để có thể tự sản xuất hoàn toàn các chi tiết quan trọng trên

xe ô tô, cần phải có sự đầu đặc biệt cho lĩnh vực nghiên cứu phục vụ cho chế tạo, trong

đó có việc chế tạo khung xe, nhằm phát triển sản phẩm có chất lượng cao

Khung xe ô tô là một bộ phân quan trọng của ô tô Là cơ cấu khung xương lắp đặc các thiết bị khác lên khung, chịu phản lực trực tiếp từ mặt đường Không những thế, khung xe còn là bộ phận bắt buộc phải kiểm bền đã được cục Đăng Kiểm quy định Cho tới nay chỉ có một số đề tài đề cập tới thiết kế khung, nhưng chủ yếu mới chú trọng vào khâu chế tạo chứ chưa đầu tư nghiên cứu sâu về một số cơ sở lý thuyết của khung xe Xuất phát từ những nhu cầu trên, tác giả đã chọn hướng nghiên cứu về

độ bền của khung xe, góp phần xây dựng một số cơ sở lý thuyết cho việc đánh giá độ bền của khung với đề tài:

" Tính toán kiểm bền khung xe tải 500Kg "

Mục tiêu của luận văn:

Xây dựng mô hình cho phép đánh giá độ bền khung xe tải 500Kg trong một số trường hợp chịu tải trọng tĩnh

Đối tượng nghiên cứu:

Lý thuyết bằng mô hình máy tính và sử dụng phần mềm RDM (2D) và HyperWorks (PTHH 3D)

Phạm vi nghiên cứu:

Đánh giá độ bền của khung xe tải 500Kg bằng mô hình PTHH và khảo sát ở các trường hợp chịu tải tĩnh như: Đứng trên đường bằng và đường có các mấp mô

Nội dung và bố cục của luận văn:

Nội dung nghiên cứu của luận văn gồm các phần chính như sau:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Công nghệ khung vỏ ô tô và kiểm bền

Chương 3: Tính toán thiết kế và kiểm bền

Chương 4: Đánh giá kết quả

Một số kết quả mới của luận văn:

- Xây dựng được mô hình phần tử hữu hạn của khung xe

- Đánh giá độ bền của khung xe trong trường hợp tải trọng tĩnh

Ý nghĩa thực tiễn của luận văn:

Luận văn sử dụng các bộ thông số và kết cấu thực của khung xe được sản xuất và lắp ráp trong nước Việc nghiên cứu gợi mở các hướng nghiên cứu khác về lý thuyết và áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật nhằm nâng cao độ chính xác trong thiết kế các chi tiết

cơ khí trên ô tô, giảm nhẹ công sức tính toán

Mở ra hướng nghiên cứu mới và trên hết đó là đánh giá độ bền của khung xe, tạo điều kiện tham khảo, cho phép tiến hành chế tạo nhằm giảm chi phí trong thực tế

Do trình độ và thời gian có hạn vì vậy bản luận văn của em không tránh được các sai sót, vì vậy em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của quý thầy để bản luận văn của em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Trần Thanh Tùng cùng quý thầy giáo trong Bộ môn ô tô & xe chuyên dụng, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành tốt luận văn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2017

Học viên thực hiện

Nguyễn Văn Mẫn

Chươn 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về ô tô

Một số nguyên tắc khác nhau đã được ứng dụng để thiết kế khung xương

từ lúc bắt đầu của kết cấu ôtô cách đây hơn 100 năm Một quan niệm cơ bản sẽ được thiết lập, nhiều mô hình khác nhau và những điều khác biệt là sự phát triển

và xây dựng trong tất cả những năm qua Quan niệm đầu tiên là chỉ thay thế dần dần những hình dáng bằng những hình dáng khác khi quan cơ bản mới và rẻ hơn

đã được tiến triển Trái ngược lại các thiết kế từ chuyển giao sản xuất của các

mô hình nhập ngoại đã được thử nghiệm trong thời gian thập niên qua

Ngày nay khung xương (tự mang) (khối lượng mô hình đầu tiên đã được sản xuất trong năm 1936 - được triển lãm) bao gồm hầu hết là kết cấu dập và phần thép Các tinh xảo của hình dạng và kích thước của các bộ phận, vách ngăn, các mặt bên và các trụ đỡ giống như là trọng yếu trong điều kiện yêu cầu

độ cứng cao, số lượng chính xác, khung sườn là hàn cứng và tăng cường những thanh chéo (những phần nằm ngang) và các phần mặt cắt kim loại mỏng Chỉ một phần còn lại rất ít của kết cấu khung từ những thời kỳ sớm hơn như xà dọc (cửa) được uốn cong cứng hơn và các phần có tiết diện hình hộp theo chiều dọc được sử dụng trong mặt trước và những phần nối thêm từ phía sau của phương tiện Kết cấu khung xương ngày nay là sự kết hợp của khung và kết cấu vỏ Các tấm vỏ là bền và cứng bởi tăng cường các mép (mối hàn), xương sườn hoặc các khuôn đúc Độ bền đáng chú ý nhất có thể là có được từ vẻ đẹp, trọng lượng giảm nếu kết cấu được thiết kế liên kết khoang hành khách phải được thiết kế chắc chắn, các hộp phải cứng Tại mặt trước và sau là được thiết kế như các vùng chịu va chạm Những bộ phận thép mỏng là phải chịu biến dạng tốt

Mặt bên từ thiết kế của những bộ phận đỡ đặc biệt phải chú ý phải dành cho chỗ nối công nghệ Những điểm nối và những phần nối sẽ không phải không được đặt vào vị trí trong vùng tập trung ứng suất cao Kết cấu khung xương bản thân nó là tập hợp của thành phần hợp thành bởi hơn 8000 mối hàn Các phần của kết cấu là những mối nối bằng hàn laze (là những điểm nối bằng hàn laze)

khí và kết hợp hàn với những phần tiếp theo là những nhân tố xác định rõ độ bền

và ổn định của từng bộ phận

Hiện tại các kỹ sư thiết kế đã tính đến phương hướng sử dụng trong tính toán của họ Ngoài độ bền trong thiết kế ra, phần hành khách rộng, tấm mặt ngoài phải dễ bị biến dạng Điều này là một cơ sở yêu cầu để đảm bảo tối thiếu rủi ro của tác hại trong va chạm đối với người đi xe đạp và mô tô

Kết cấu bộ xươn

Những điểm nối ngoài mà kết cấu bộ xương được sử dụng để thêm vào đó kết cấu vỏ Ở đây, một bộ xương thép có các hình dạng khung làm cơ sở bền cho xe ôtô Các phần thứ yếu và quan trọng của khung xương là sau khi đã hàn, bắt bu lông, ghép đinh tán hoặc ghép từ một bộ xương - sàn, tấm chắn bùn (đệm chắn), phần đuôi, cửa Kết cấu này được xem như là nặng hơn một chút so với thiết kế đơn nhất (nguyên khối) nhưng nó có lợi thế hơn mà người sản xuất thích ứng hơn trong thiết kế bên ngoài Cơ sở thiết kế dựa trên các nguyên tắc này đã làm cho nó rẻ hơn bởi vì người sản xuất không thay đổi hình dạng của xe do ở đây

có các bộ phận phụ không quan trọng (bộ phận ban đầu) phát triển một cách tự nhiên Điều này là tại sao trong trường hợp phổ biến chỉ sản xuất với khối lượng

từ nhỏ đến vừa, đặc biệt với các xe thể thao và xe xây dựng (hand - built models)

Khả năng sửa chữa dễ dàng và chi phí thấp là đóng vai trò quan trọng của thiết

kế này Nếu những phần của khung bị phá huỷ là cần thiết thay thế từng tấm riêng biệt Đáng chú ý trong khung xe bằng nhôm có khuynh hướng phát triển lên cao và kết cấu khung sườn đã trở nên quan trọng hơn Audi giới thiệu “Công nghệ khung rỗng” từ lần đầu tiên đã được triển lãm vào năm 1993 tại hội chợ triển lãm ôtô thế giới Frankfurt Kết cấu đã kết hợp phần ép (đúc) với liên kết các phần tử bằng áp lực (đúc bằng áp lực) từ hình dạng bộ xương của khung sườn

1.1.1 Phân loại xe tải

Xe tải là một phương tiện giao thông phổ biến và chiếm một phần lớn

hành khác nhau của đời sống và phục vụ cho rất nhiều các ngành nghề hiện nay

và hầu như các hãng xe đều phát triển cho mình một số dòng xe tải riêng của họ Trên thị trường xe tải có rất nhiều chủng loại, mức giá nhằm đáp ứng đúng nhu cầu, mục đích của đối tượng sử dụng và được phân ra nhiều loại như:

Xe tải chở hàng hóa hạng nhẹ

Hình 1.1.1 – Xe tải hạng nhẹ

Xe tải hạng nhẹ là những xe tải cỡ thường có trọng lượng không lớn hơn 6.300 kg và thường được sử dụng bởi các cá nhân cũng như các đơn vị kinh tế nhỏ lẻ Chúng cũng được các công ty lớn sử dụng để phân phối hàng đến các vùng sâu vùng xa, có hệ thống đường hẹp Dòng xe này lại bao gồm:

– Xe bán tải

– Van cỡ lớn

– Minivan

– SUV

– Luton van body – vùng chở hàng kéo dài tới tận buồng lái

Xe tải chở hàng hóa hạng trung

Xe tải chở hàng hóa hạng trung lớn hơn xe tải hạng nhẹ nhưng nhỏ hơn xe hạng nặng Thông thường, khối lượng trong khoảng giữa 6.300 kg Việc phân định này còn phù thuộc vào từng quốc gia khác nhau

Hình 1.1.2 – Xe tải hạng trung

Các xe tải hạng nặng

Xe tải hạng nặng là những xe tải lớn nhất được phép chạy trên đường Đa

số chúng dùng cho vận tải đường dài, thường là kiểu xe kéo móc Với những phương tiện này thì tốc độ phá hủy và làm hư hại đường xá tăng nhanh chóng cùng với tải trọng trục Ở các quốc gia có chất lượng đường tốt một xe tải sáu trục được cho phép có trọng lượng tối đa 40 tấn

Hình 1.1.3 – Xe tải hạng n ng

Phân loạ xe theo độn cơ

Chúng ta cũng có thể phân biệt các kiểu xe tải chở hàng theo tiêu chí động

cơ Hiện nay, xe tải có thể sử dụng mọi kiểu động cơ Những xe tải nhỏ như SUV hay bán tải và thậm chí xe tải hạng trung sử dụng động cơ xăng Những xe

những kiểu khác Những xe tải siêu lớn không chạy trên đường dùng các động

cơ tàu hỏa như động cơ hai thì V12 Detroit Diesel

Hiện nay, các xe tải chạy trên đường cao tốc hầu như luôn dùng động cơ của một hãng thứ ba, ví dụ như của CAT, Cummins, hay Detroit Diesel Ngoại trừ duy nhất là các Volvo Trucks và Mack Trucks, chúng dùng các động cơ diesel của Volvo và Mack, và Freightliner, là một chi nhánh của DaimlerChrysler và dùng cả động cơ Mercedes-Benz và Detroit Diesel

1.1.2 Khái quát về tình hình công nghệ lắp ráp, chế tạo xe tải

Công nghệ sản xuất khung xe:

 Chế tạo dầm dọc và dầm ngang từ khâu tạo phôi tới hoàn chỉnh bằng phương pháp xấn trên máy xấn dài 12m Dập định hình trên máy dập 3000T -6000T

 Gia công các lỗ trên khung xe đồng thời với dập vuốt tạo hình dầm dọc

 Lắp ráp, gá hàn khung xe trên đồ gá chuyên dùng bằng thiết bị hàn tự động, bán tự động, tán đinh gá lắp bằng các thiết bị chuyên dùng đối với các xe tải lớn

 Kiểm tra mối hàn bằng máy siêu âm Kiểm tra khung xe bằng máy chuyên dùng

Công nghệ sản xuất cabin:

 Chế tạo các chi tiết vỏ cabin bằng phương pháp dập mảng trên các máy dập 600T-1000T

 Chế tạo các chi tiết của cabin bằng phương pháp dập mảng trên các máy dập 400T-600T

 Mảng trong, mảng ngoài của của cabin được dập hoàn chỉnh trên các máy dập 800T-1000T

 Ghép hoàn chỉnh vỏ cabin, cánh cửa trên các đồ gá chuyên dùng bằng các máy hàn điện tiếp xúc, hàn bấm, hàn có khí CO2 bảo vệ

Công nghệ sản xuất thùng xe:

 Khung xương thùng xe được chế tạo bằng phương pháp dập định hình trên

 Tấm dày, thành bên, thành trước, thành xe (loại xe tải thùng) được dập trên các máy dập 1000T – 3000T và máy xấn thuỷ lực

 Ghép hàn thùng xe trên các đồ gá chuyên dùng bằng máy hàn tự động, hàn bấm, hàn có khí CO2 bảo vệ

Công nghệ sơn:

 Áp dụng công nghệ sơn hiện đại nhằm đảm bảo chất lượng và mỹ thuật cho các sản phẩm, gồm có công nghệ phốt phát hoá bề mặt, hệ thống sấy khô, phòng mài sửa, buồng sơn lót, buồng sơn phủ, phòng tự khô sơn, hệ thống sấy khô bề mặt sơn

 Trang thiết bị chuyên dùng như hệ thống nâng hạ tự động, pha sơn điện tử, chế nước tinh khiết, hệ thống làm sạch khí nén, hệ thống cung cấp hơi nóng thiết bị sơn lót, thiết bị sơn phủ bằng thiết bị điều khiển tự động

Công nghệ láp ráp:

Thực hiện công nghệ lắp ráp xe theo dây chuyền với trang thiết bị chuyên dùng như máy vào lốp, giá lật khung xe, các xe chuyên dùng Cơ giới hoá toàn

bộ khâu lắp ráp, sử dụng các máy siết bulông bằng khí nén, bằng điện

Công nghệ kiểm tra sản phẩm:

 Kiểm tra tốc độ bằng băng thử tốc độ

 Kiểm tra phanh bằng băng thử phanh

 Kiểm tra sự trượt ngang xe bằng bệ thử trượt ngang

 Kiểm tra góc lái bằng các dụng cụ chuyên dùng

 Kiểm tra đèn pha bằng băng thử đèn pha

 Kiểm tra tiếng ồn bằng máy đo tiếng ồn

 Kiểm tra khí xả của động cơ bằng máy đo nồng độ khí xả

 Kiểm tra gầm xe bằng các hầm kiểm tra

 Sau khi kiểm tra bằng các thiết bị nêu trên, xe còn được chạy thử kiểm tra trên đường để đánh giá khả năng bền vững của khung vỏ xe, các thiết bị trên xe nhằm kiểm tra chất lượng của chúng trên thực tế Hình thức này là

bắt buộc cho loạt đầu sản xuất mỗi loại xe và xác suất định kỳ trong suốt thời gian chế tạo nó

1.2 Giới thiệu chung về khung vỏ xe ô tô

Khung xe và vỏ xe là nơi dùng để đỡ, bắt chặt động cơ và các cụm của hệ thống truyền lực, đồng thời nó cũng là nơi chịu toàn bộ tải trọng của xe, tác động từ mặt đường lên xe khi xe chuyển động, tác động của lực cản khí động, lực quán tính, lực phanh và các lực va chạm Ngoài ra, khung vỏ xe ô tô còn phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng vững cũng như các yêu cầu về khí động học, tính thẩm mỹ và công thái học nên trong thực tế cấu tạo của khung vỏ

ô tô rất đa dạng và được phân ra nhiều loại theo nhiều tiêu chí khác nhau

1.2.1 Phân loại khung vỏ xe

1.2.1.1 Theo mối quan hệ giữa khung và vỏ

Theo mối quan hệ giữa khung và vỏ phân ra các loại như sau:

 Khung xe chịu tải

Hình 1.2.1 – Khung xe chịu tải

 Trường hợp này khung cứng hơn vỏ nhiều nên chịu được tác động của ngoại lực và có thế biến dạng nhưng không truyền lên vỏ Vỏ xe thậm chí còn không chịu tác động của các nội lực và mô men từ hệ thống truyền lực,

hệ thống treo, khung bệ mang theo các bộ phận điều khiển và truyền động vào vỏ xe

 Loại này vỏ xe và khung xe được nối đàn hồi với nhau, gây ra sự dịch chuyển giữa vỏ xe và khung bệ từ đó gây ra tải trọng

 Ngăn chặn việc truyền tiếng động lên vỏ xe (cầu âm thanh)

 Loại khung xe chịu tải ngày nay được sử dụng nhiều ở các loại xe tải, xe kéo mooc và bán kéo mooc, xe du lịch loại lớn, hạn chế dùng cho xe du lịch vì làm tăng khối lượng của xe

 Vỏ và khung cùng chịu tải

Hình 1.2.2 – Vỏ và khung cùng chịu tải

 Loại này khung và vỏ xe được nối cứng với nhau nhưng có thể tháo ra được, vỏ và khung cùng chịu tải trọng tĩnh và tải trọng động phát sinh trong quá trình chuyển động

 Vỏ xe chịu tải

Hình 1.2.3 – Vỏ xe chịu tải

 Điểm cơ bản của vỏ xe chịu tải là sử dụng kết cấu như một bộ phận chịu tải không chỉ riêng đối với các hệ thống truyền lực mà cả những tải trọng xuất hiện trong quá trình chuyển động

 Ưu điểm của loại này là kết cấu gọn nhẹ, khả năng tự động hóa cao, tuy nhiên nhược điểm là đầu tư lớn, hạn chế khi thay đổi kiểu vỏ xe

1.2.1.2 Theo kết cấu của khung chia ra

 Khung có dầm dọc ở hai bên

Hình 1.2.4 – Khung có dầm dọc hai bên

 Khung có dầm dọc ở ở giữa

Hình 1.2.5 – Khung có dầm dọc ở giữa

 Khung hỗn hợp hay loại khung hình chữ X

Hình 1.2.6 – Khung hình chữ X

1.2.1.3 Theo dạng dầm dọc và sự bố trí dầm dọc trong mặt phẳng khung

Dựa theo dạng xà dọc và sự bố trí xà dọc trong mặt phẳng ta có thể chia khung

ra làm ba loại chính như sau:

 Khung có tiết diện hình vuông và dầm dọc bố trí song song

 Khung có tiết diện hình thang và dầm thẳng

 Khung có phần đầu thu hẹp

1.2.2 Vật liệu làm khung

 Vật liệu để chế tạo khung phải có các tính chất sau:

 Có giới hạn chảy và giới hạn mỏi cao

 Độ nhậy với ứng xuất tập trung thấp

 Có tính dập ở trạng thái nguội tốt

 Có tính hàn (Tính chất này có ý nghĩa khi thực hiện sửa chữa hoặc nâng cấp cải tạo xe)

 Có các thành phần hợp kim cao

Đối với khung xe du lịch dùng thép 20, các đòn ngang và các giá bắt phức tạp khác dùng thép 08 để siết được chặt hơn và thường được chế tạo từ thép tấm dày

34 (mm)

Đối với khung xe tải để đảm bảo các yêu cầu cao khi dập, vật liệu chế tạo khung xe thường là thép 25, thép 30T, các loại thép chuyên dùng ví dụ như thép St3S, 18G2A của Nga và thép kết cấu 08 Cần phải có gia công nhiệt đặc biệt để cho phép sử dụng ứng suất trong các phần tử của khung và với mục đích giảm khối lượng

Ví dụ: Như thép 30T người ta dùng phương pháp thường hoá thì sẽ nâng cao tính chống đứt tạm thời từ 450 (Mpa) ở độ cứng HB156 đến 480 – 620 (Mpa) ở

độ cứng HB170, có nghĩa là tăng được từ 6,538%, dầm dọc được chế tạo từ thép có chiều dầy 59 (mm)

1.3 Yêu cầu đối với khung vỏ

 Do mục đích, công dụng khác nhau, chế độ khai thác và tải trọng đa dạng và phức tạp nên các yêu cầu cơ bản đối với khung vỏ là: độ cứng vững cao, độ bền cao, độ bền mỏi đảm bảo Mặt khác khung xe chịu lực phải có kết cấu hợp lý, hình dạng thích hợp để có bố trí lắp đặt các cụm, hệ thống, thiết bị khác trên xe

 Khung ô tô là một bộ phận quan trọng của ô tô do đó khi thiết kế phải thỏa mãn các yêu cầu:

 Tiết diện ngang của dầm dọc phải chọn theo giới hạn chịu uốn, xoắn của khung Mô men thay đổi theo suốt chiều dài của dầm từ giá trị không đến giá trị cực đại nên để tiết kiệm nguyên liệu nên để đảm bảo độ cứng của dầm đều nhau dầm dọc được chế tạo với tiết diện thay đổi , để thỏa mãn yêu cầu này dầm dọc được chế tạo bằng phương pháp dập

 Để hạ thấp trọng tâm ô tô và chiều cao sàn xe các dầm dọc trong ô tô du lịch ở vị trí cầu trước và cầu sau thường được uốn cong, như vậy phần giữa của khung sẽ nằm thấp hơn, trọng tâm xe được hạ xuống

 Khung phải đảm bảo đủ cứng để các cụm gắn trên khung phải được cố định hoặc dịch chuyển rất ít Dầm ngang phải đảm bảo không cho dầm dọc dịch chuyển dọc khi ô tô gặp chướng ngại vật va đập theo hướng dọc xe

 Bố trí độ cao của dầm dọc (tính từ mặt đất) phụ thuộc chủ yếu vào kích thước lốp, kết cấu của dầm cầu sau, bởi độ võng của hệ thống treo, sự phân

bố của các ụ cao su Để hạ thấp sàn xe dầm dọc có thể uốn trong mặt phẳng dọc Tuy nhiên việc uốn khung xe trong mặt phẳng dọc hay mặt phẳng ngang làm tăng mô men uốn phụ và dễ gây ra hư hỏng ở các vị trí uốn nên

độ bền khung kém đi

 Vật liệu làm khung phải đảm bảo các yêu cầu: giới hạn chảy dẻo cao, ít nhạy cảm với tập chung ứng suất, dễ dàng gia công bằng các phương pháp dập nguội, hàn Vì vậy khi chế tạo khung thường dùng thép hợp kim có hàm lượng cacbon thấp và trung bình

1.4 Kết luận chươn 1

Chương tổng quan đã nêu được một số nội dung như sau:

 Giới thiệu đối tượng nghiên cứu của luận văn là về xe tải và phân loại các dòng xe tải hiện nay

 Giới thiệu về đối tượng kiểm bền của luận văn là về khung xe ô tô

 Phân loại khung vỏ ô tô

 Yêu cầu của khung vỏ ô tô

Chươn 2: CÔNG NGHỆ KHUNG VỎ Ô TÔ VÀ KIỂM BỀN

2.1 Cơ sở nghiên cứu về khung vỏ ô tô

2.1.1 Xà dọc

Các xà dọc mặt bên là phổ biến được mô tả theo chiều dọc các dầm được thiết kế trong kết cấu hai lớp vỏ Tiết diện ngang rộng với độ cứng theo chiều dọc và/hoặc kết quả các phần tấm trong thiết kế với độ cứng xoắn và uốn cao mà

nó vô cùng phù hợp nhìn từ góc độ an toàn Mặt trước, đáy và cạnh phía sau của cánh cửa phải trùng lên nhau và ăn khớp chặt chẽ với sườn mặt trong cửa để cung cấp lớp bảo vệ lớn nhất trong suốt quá trình va chạm bên Điều đó đạt được bởi mặt cắt lớp vỏ ngoài và các mặt mép hàn nhô ra Phần lớn những người sản xuất ôtô cũng sử dụng gia cố vỏ, mặt bên các tấm dày 1,5mm thay vì dày 0,8mm Tất cả điều này tạo ra hệ thống tiêu chuẩn cho việc thiết kế bền dùng cho khoang hành khách và cũng trở nên tốt hơn bảo đảm sự an toàn của hành khách sau một tai nạn

2.1.2 Mặt bên khung

Tấm là một miếng kim loại mỏng được ép và thường có hình dạng tấm đơn Nó bao gồm các thanh đỡ chống A, B và C (cột chống D trong vị trí các toa trần) khung sàn, xà dọc phía trước và các tấm mặt sau Điều quan trọng ban đầu/thứ yếu thành phần hợp thành phải được thiết kế với độ cứng cao kết hợp với các phần khác như vậy nó mới làm giảm uốn và vặn xoắn giữa hai trục xe Điều này đạt được với điều kiện mặt ngoài có kết cấu hình dạng nặng hơn và được thiết kế các thanh đỡ là tấm đôi Được phân chia thành lớp bên trong (phần đầu tiên) và lớp bên ngoài (phần thứ yếu) Trong phần tăng thêm cho mặt bên khung gồm có các cánh cửa và thành bên cũng là những đường cong nằm ngang hướng theo hướng của chuyển động từ thiết kế cải tiến và yêu cầu tính bền vững Bán kính đường cong của dạng khung xương này là nằm giữa 1,300 và 1,500mm Phần hoàn thiện tiếp theo của mặt bên khung gồm có tấm mặt bên và sàn tách rời Tại đây cũng chọn lựa được sự phân chia khác nhau trong quá trình

ép khác nhau Hàn điểm là phương pháp chính của các đường nối mặc dù một

vài tấm chắn vẫn dùng hàn hơi quá trình ghép là chỉ sử dụng như một quá trình hàn những vật không phụ thuộc (phần phụ)

Thanh chống là phổ biến để chịu tải trọng uốn và xoắn Vì thế mặt cắt ngang được tính toán vô cùng chính xác Thanh chống cửa (thanh chống B) phải được neo chặt trong kết cấu đầu tiên của khung sườn xe bởi phần đặt thêm bên ngoài

và đã hàn trong vỏ với một liên kết chắc chắn Bán kính lớn từ đoạn chuyển tiếp nối với vỏ và khung sàn là vô cùng quan trọng Như vậy hình dạng cho phép tản đều tải trọng khi va chạm ngang trong cụm sàn và kết cấu mui dọc theo các đường của dòng lực Tải xoắn là rất cao là đã được hấp thụ

Thanh chống B tăng cường thêm có trong thiết kế từ điều kiện liên kết với chỗ uốn cong cứng hơn giữa khung sàn và vỏ (2 hoặc 3 lớp vỏ)

Khi thiết kế thanh chống B và C, người thiết kế phải vạch ra lực lớn nhất có thể cho phép qua tai nạn trên vùng an toàn và vùng lệch các bộ phận Các kỹ sư phải

cố gắng để giảm tối thiểu sự lấn vào mui tronng suốt quá trình lăn tròn bởi vì lần đầu tiên áp dụng tăng cường cứng trên tất cả các thanh chống trong đơn đặt hàng với yêu cầu bảo đảm sống sót cho hành khách Giá để hành lý, phổ biến dùng giá sàn để chuyên chở xe đạp, ván lướt sóng Tải trọng tĩnh, tải trọng động và lực ly tâm được sinh ra Những yếu tố này được đưa vào xem như khi chuyên chở ngoài tính toán trên mặt bên khung

2.1.3 Bộ phận lắp ráp sàn xe

Ngày nay, thành phần khung sườn được đưa ra nhu cầu phải vô cùng nghiêm ngặt từ tính mất ổn định khi uốn dọc và tính cứng uốn Ngoại trừ tâm tấm, được thiết kế làm giảm mối liên kết tới khung sườn nó thay đổi hoặc điều chỉnh thích hợp lực đã được truyền lan trong khoảng giữa của phương tiện Kết cấu ván sàn bao gồm tâm đường - các dạng cơ sở xương sống (trụ cột) của toàn

bộ khung sườn Kết cấu cơ sở là giới hạn bên ngoài bởi hai lớp vỏ trong theo phương chiều dọc Tăng cứng theo phương nằm ngang là tăng cường cứng bởi tiết diện phía trước và chỗ ngồi đằng sau và thêm vào 1 phần bởi tâm cốt chống

đỡ giữa 2 cột chống B Tấm sàn bằng thép có chiều dày từ 1,00mm đến 1,5mm

Tấm ván sàn phổ rộng rãi được gấp mép và được tăng cường cứng ở tại phạm vi của ghế ngồi phía trước giữa vỏ và đường hầm trung tâm bởi các bộ phận nằm ngang (phổ biến vuông góc tiết diện ngang) (hình 2.1) Với điều kiện mối liên kết phải vững chắc giữa khung sườn và khung phụ ghế ngồi và có đủ sức xuyên sâu vào trong ngay cả khi va chạm bên Thí dụ Mercedes-Benz là sự hợp nhất bộ phận nằm ngang với độ cứng nén cao và trong một vài hợp các bộ phận ngang qua nhiều lớp thành ở dưới phía trước và sau ghế ngồi của người lái Các bộ phận lắp ráp sàn xe này có độ cứng ở bên và được bổ sung bằng đường hầm trung tâm vững chắc và chia ra các thành trong các ngưỡng cửa

Cũng như các ghế ngồi phía trước, bộ phận nằm ngang phổ biến được hàn ở ghế ngồi phía sau để làm tăng tính bền vững của kết cấu khung sườn khi nó được chất tải nằm ngang Từ ví dụ Mercedes-Benz tại các điểm này được chèn thêm vào kết cấu các phần hàn xuất phát từ biến đổi khoảng trống bao gồm miếng kim loại mỏng có chiều dày khác nhau (tâm 0,8mm; bên phải và trái 1,25mm) làm giảm trọng lượng và trị giá của nó

2.1.4 Thân tách rời

Một vài năm trước đây luôn luôn dùng thân rời trong xe Nguyên tắc thiết

kế này không chỉ chọc thủng các bao ván trượt tuyết và các ghế ngồi chất tải hoặc ghế thí nghiệm Việc giảm bớt hoặc thậm chí cắt bỏ vách ngăn này có nghĩa là xung quanh kết cấu cần phải chắc chắn trong đoạn này Tấm mở phía sau để chất tải qua đó đòi hỏi khung thép vỏ kép

Giá cửa sau được nâng bởi các hình dạng đặc biệt nằm ngang giữa cột chống C

Nó là cũng nặng hơn Phần nằm ngang thành phía sau cũng được điều chỉnh thích hợp với phần đầu và tâm của dây chằng vai Thành phía sau vững chắc đó

là yêu cầu cần thiết để bảo vệ hành khách nếu ở đây là không có hệ thống chất tải Các thành bên tấm kim loại trên kẹp chặt để cho dây an toàn sẽ phải là hấp thụ lực lớn nhất trong suốt một tai nạn không có biến dạng đáng kể

Mui xe (mái)

Vùng mui xe của các phương tiện là giảm đáng kể so với các thiết kế trước đây

Đó là vì kính chắn gió và cửa sau là theo dạng khí động học và dạng thiết kế thu hẹp lại mặt bên các cửa thường lên trên

Mui xe phổ biến gồm có các phần dập hơi lồi một chút để ngăn chặn một vài xu hướng rung động hoặc tạo ra tiếng ồn Tính ổn định được tăng lên với độ cong của mặt lõm Các mui xe dễ trượt được làm từ thuỷ tinh hoặc kim loại có đường bao ngoài giống như đường cong của mui xe

Các dầm kim loại cũng được hàn nằm ngang hoặc đường chéo theo chiều chuyển động để tăng độ bền đặc biệt trong bài thử nghiệm này Khi một xe có quá trình lộn nhào có hướng giản đi của tai nạn, việc tăng cường kết cấu thanh

đỡ A, B và C là nguyên nhân cơ bản để tác động như là mép gấp xuống của thanh để ngăn cản biến dạng trong mui xe Họ chắc chắn (bảo đảm) rằng khoang hành khách là có thể bảo đảm đủ khoảng trống để sống sót Độ cứng trong mui

xe là một hệ thống tối ưu với một phương pháp thử áp lực Độ dày của các tấm mui xe là giảm khi đường đỉnh là chịu được uốn Thiết kế mới được rút lại phía đầu khung mặt bên kéo dài tới vùng mui xe Hàn vệt được sử dụng để nối vỏ mui xe tới các thành phần tăng cứng gần kề Một vài nhà sản xuất cũng uốn cong khi đóng các phần khung mui xe từ những tấm mui xe để tăng độ cứng của mui xe Nhưng yêu cầu chất lượng nghiêm khắc đặt ra từ kích thước phải chính xác và chất lượng tốt cuả những tấm mui xe

Những xe ôtô sản xuất ở châu Âu phổ biến thiết kế có độ cứng cao ở giới hạn phía mặt trước, ở Mỹ là tính an toàn theo tiêu chuẩn FMVSS 208 (tiêu chuẩn an toàn phương tiện xe ôtô của liên bang) Cơ sở va chạm mặt phía trước

được tận dụng tối ưu các bộ phận (phần) mặt trước Nếu phương tiện có trọng lượng lớn gấp hai lần có thể nói rằng năng lượng va chạm sẽ được chuyển đổi thành năng lượng của biến dạng Thiết kế được vạch ra dựa trên việc lựa chọn trong 3 thiết kế về sự tiêu tán lực đưa ra dưới đây:

 Gấp đôi chiều dài của giới hạn mặt trước với cùng một độ cứng

 Cùng một chiều dài giới hạn mặt trước với gấp 2 lần độ cứng

 Kết hợp với cả hai lựa chọn trên

Con đường cuối cùng đưa ra bản vẽ tuỳ thuộc đầu vào việc đặt tiêu chí trong qui cách kỹ thuật Một số nguyên tắc là gắn bó hiện tại tới sự thích hợp giữa các phương tiện khi thực hiện thiết kế mới Phần khoang hành khách sẽ phải có độ cứng thích hợp Kết cấu giới hạn mặt trước cũng phải là có khả năng hấp thụ các năng lượng lớn của các thiết bị (đặc biệt cả một mặt bên chất tải) thậm chí kể cả chất tải một mặt bên tránh hư hỏng của khoang hành khách qua

va chạm mặt phía trước Giới hạn mặt trước của xe còn nguyên vẹn sẽ phải trải qua việc phân tích kết cấu tối ưu Các tiêu chuẩn tương đối là :

 Không làm tăng sự chịu đựng từ thay đổi hình dạng

 Sự hấp thụ năng lượng cao bởi các bộ phận uốn cong

 Tránh sai sót

 Kết quả đặt ra các vùng được tăng cường cứng

 Sử dụng các tấm kim loại mỏng có độ cứng cao

 Tránh một vài vết hàn từ các đường nối các điểm ngay cả khi nếu chúng không cần thiết xuất hiện trong thời hạn của lực (độ bền)

Các phần nằm ngang của khun phía dưới

Giới hạn phía trước được thiết kế cho ôtô là các phần hàn nằm ngang với trục xe phía trước Các bộ phận này gồm có các phần kim loại mỏng bị ép lớn nhất và phục vụ để làm kết cấu của giới hạn phía trước đảm bảo với độ bền cứng xoắn cao Những người sản xuất ôtô thích lắp ráp động cơ trên khung dưới Kết cấu này là vô cùng chắc chắn và gồm có các tấm hàn có cơ sở hình dáng của H,

U hoặc hình chữ nhật giới hạn theo chiều dọc (limbs) được bắt bu lông có tác

động làm giảm chấn động từ hai bộ phận mặt phía trước, trong khi một vài liên kết mặt trước là liên kết bu lông ở đáy vết hàn các phần nằm ngang

Các phần mặt trước

Các phần mặt trước là những bộ phận quan trọng đầu tiên trong kết cấu giới hạn mặt trước Nó là phổ biến tiết diện U với giới hạn tấm hoặc hai nửa tấm được làm từ các tấm kim loại mỏng Hình dáng và chiều dày của các tấm kim loại có thể khác nhau (thay đổi) Thép có độ bền cao hoặc theo tiêu chuẩn của lớp dàn mỏng phải được sử dụng Những hình dáng thiết kế sau đây có thể được

sử dụng

 Thẳng

 Hoặc cong đơn

 Các bộ phận bên uốn cong kép (hình dạng chữ U)

Hàn vẩy là phương pháp phổ biến của các đường nối

Việc sản xuất các bộ phận mặt bên hoàn toàn sử dụng hàn laze các tấm kim loại mỏng với chiều dày khác nhau là một công nghệ kỹ thuật mới (ví dụ

VW golf IV) Tuỳ thuộc vào yêu cầu các tấm kim loại dày hơn có thể sử dụng các điểm mà ở đó được tăng cường cứng trước là hàn các vị trí với điều kiện cần thiết tăng bền.Với mức độ hoàn toàn là tăng các tấm kim loại dày hơn để thích ứng với mặt ngoài, mặt trong, với việc tăng mô men cản Phần phôi hoàn toàn được hàn cùng với những hình dạng phôi thích hợp (mức độ gần 2 đến 3mm) và sau đó bắt phải chịu một quá trình biến dạng đơn Ngoài chiều dày khác nhau ra mỗi tấm có thể cũng có tính chất khác nhau cũng như chất lượng khác nhau của thép hoặc lớp phủ mặt ngoài cũng khác nhau

Phần mặt trước kế nhau liên tục với phần chéo nhau tăng liên tục và tầm quan trọng của sức chịu đựng từ đệm va chạm tới thành chống cháy là tốt nhất

có thể có sự chuyển đổi động năng của biến dạng thông qua va chạm Cũng giống như ảnh hưởng của việc tăng lực cản qua va chạm đã đạt được với việc tăng chiều dày tấm kim loại một cách thích hợp (phù hợp với công nghệ trước

yêu cầu các liên kết phải chắc chắn tới việc lắp ráp sàn với độ cứng xoắn cao theo thứ tự để tránh sự xâm nhập vào thành chống cháy cũng như có thể thực hiện được việc ngăn cản việc xâm nhập vào bên trong khoang hành khách qua

va chạm trực diện Các bộ phận mặt trước phải liên kết một cách cân đối bên trong các mối hàn (mối nối) từ khoang hành khách - thành chống cháy, trụ đỡ (thanh chống) A, xà dọc (bậc cửa)- sàn xe như là một dòng liên tục của lực tác dụng là có thể thực hiện được tại các điểm liên kết thông qua tai nạn

Thanh cản va chạm (bađơsốc)

Bađơsốc được bắt bu lông tại các thành phần nằm ngang phía trên, phần bánh xe ở phía trên và ở thanh chống A Các kỹ sư thiết kế sẽ bảo đảm rằng hai tấm kim loại chỉ tiếp xúc tại các điểm theo danh nghĩa của va chạm để ngăn cản

sự ăn mòn tiếp xúc trong dãy ngăn chặn sự gỉ (thiết kế lắp đặt các tấm ốp) Hình dáng và sự lắp đặt khung giá của bađơsốc sẽ được thiết kế sao cho khoảng trống giữa bađơsốc và cửa là không khử bỏ ngay lập tức khi xảy ra va chạm nhẹ ở phía trước (trực diện) Nó là quan trọng khi mà đường bao ngoài của cửa được uốn cong nhiều hơn về phía ngoài, cửa sẽ không bị ép vào trong tấm chắn va chạm tiếp theo một va chạm trực diện không đáng kể Thanh chắn bảo vệ sẽ là được gắn thấp hơn phần phía trước của bađơsốc sử dụng để đẩy mối nối guốc hãm Tấm ngăn bảo vệ được đánh giá có vai trò phụ trong toàn bộ tính ổn định của giới hạn mặt trước

2.1.6 Giới hạn phía sau

Là biến dạng của các thanh chống, các thành phần và phần gia cố trong giới hạn phía sau đã có mức độ thiết kế không phức tạp so với giới hạn phía trước Giới hạn phía sau trong xe Notchback gồm có hai thành phần mặt bên phía sau thanh đỡ C, thân sàn và tấm chắn phía sau cũng như một thân nắp Trong thiết kế các thân nắp giống như kết cấu của nắp đậy mui xe phía trước Giới hạn sau của kết cấu là cơ sở rõ ràng trên nguyên tắc của hộp đã được đóng sẵn Điều đó cung cấp giải pháp tối ưu nhất từ chỗ uốn nằm ngang và vặn xoắn

ổn định

Thân nắp trong phương tiện Hatchback được thiết kế như là thiết kế cửa

và các khớp nối trên nóc xe Nó rất thuận lợi cho việc nối thành xe các mặt bên với việc đóng các cạnh mép Đây là phương pháp cho phép tự động lắp ráp ở bên ngoài và làm những công việc sửa chữa tai nạn được thuận lợi hơn Người

kỹ thuật viên trong xưởng khung sườn cố gắmg đẩy đồng thời nâng lên và liên kết với điểm đầu cánh cửa trên đầu anh/chị, xiết chặt bu lông từ mặt bên trong

và di chuyển và phục hồi các đường nối mui xe Vị trí nối có thể được đặt vào vị trí làm rãnh thoát nước mưa từ mẫu cải tiến Rãnh thoát nước mưa được bao bọc

từ phía trước kính chắn gió tới thành ngoài bởi nhựa plastic mà có thể là cắt bỏ qua các khớp nối và như vậy có hình dạng như là một đường làm sạch

Hai mặt bên là được thiết kế trong sàn xe ở phàn thân của khung giá và hệ thống treo của hệ thống khung bảo vệ phía sau Volkswagen cũng đã sử dụng để đáp ứng hoàn toàn các đoạn nối thẳng các thành phần mặt bên có các điểm nối ngoài mà làm rắn chắc phương tiện thường có kết cấu cùng với các dầm trong vùng thân

Năng lượng có thể là có ưu thế bị tiêu tán chỉ khi nào các xe chắc chắn được cung cấp trong khi đâm mhau với tốc độ va chạm cao Điều này đạt được bởi các tấm vững chắc nằm dưới cạnh mép của cửa từ đèn đuôi tới thanh chống

B hoặc C Những tấm xung quanh phía sau khoang lái cung cấp các thanh đỡ kết hợp từ mặt phía trước trong kết cấu ở đường kẻ dọc và các thành phần nằm ngang được gọi là kết hợp Việc tăng cứng thường là các tấm hàn ở (thành phần)

bộ phận mặt bên phía sau để đảm bảo tác động biến dạng tốt nhất của khung sườn thông qua va chạm phía sau Các chất dùng để làm cứng thường được đưa

ra xa đồ gá lắp trục xe phía sau

2.1.7 Các phần tăn cườn trên khun xương

Các bộ phận chính của khung sườn là khoang hành khách, giới hạn mặt trước và giới hạn phía sau Tại đây cũng như mở rộng một số của phần tăng cường phía trên mà nó có thể áp dụng có hiệu quả trên hình dáng, sự ổn định, độ bền và độ cứng xoắn của khung xương Chúng có thể cũng ảnh hưởng đến độ an

đánh giá các chi tiết này Một số ví dụ là các đường nối ngoài thấp hơn so với một vài yêu cầu hoàn thành

Thanh chắn bảo hiểm

Thanh chắn bảo hiểm ngày nay phổ biến được làm từ nhựa plastic và hợp nhất với lớp vỏ ngoài của khung xương Chúng có thể không được sơn sau khi kết cấu hoàn thành hoặc được sơn sau khi đã hoàn thành việc làm nhẵn bề mặt Nếu chúng được sơn trong với màu giống như công việc sơn khung xương, một cách ngẫu nhiên sẽ sớm quên rằng thanh chắn bảo hiểm thật sự là phần tăng cường phía trên Các ý định này tạo ra tác động mà thanh chắn bảo hiểm là một phần của khung xương

Mặt trước kính chắn gió/khung cửa phía sau

Độ cứng xoắn của khung kính chắn gió phía trước và phía sau là tăng tầm quan trọng nếu như là tấm kính chắn gió/cửa là được ghép nhập trên cùng một khung Liên kết này là phổ biến thích hợp với lý do động lực học

Thiết kế cửa ra vào

Là sự khác nhau giữa hai lý luận thiết kế trong kết cấu của các cửa ra vào

 Cửa được đóng dấu đầy đủ trên cơ sở công nghệ vỏ (gần 60%)

 Khung cửa ra vào với khung cửa sổ được hàn tấm từ hộp cửa ra vào (gần 30%) và

 Khung cửa ra vào với mô đun cửa ra vào được bắt bu lông trong hộp cửa ra vào (gần 10%)

Cửa ra vào được dập hoàn toàn là có hiệu quả cao Nó gồm có độ cứng cao, chất lượng hình dáng khung cửa được làm từ việc ép dập tấm kim loại mà

nó được bao bọc bằng một lớp vỏ cửa ra vào Điều đó là sau khi đã nối các đường nối trên khung bằng phương pháp hàn vẩy và ghép nối Các thiết kế mới hơn cũng sát nhập phần tăng cường trong phần phía trên của các cửa mặt bên (cửa bên cạnh) trực tiếp thấp hơn cửa sổ Phần tăng cường này là được mở rộng phía trên của các thành phần mặt trước và chúng là sát nhập như các mặt đặc biệt (phía trên kết cấu tấm) Chúng làm tiêu tán lực từ đâm trực diện và tăng

Lớp bảo vệ va chạm cạnh

Cửa ra vào là các thành phần chính đòi hỏi phải thật nghiêm khắc về độ cứng và độ bền nếu kết cấu mặt bên chịu biến dạng lớn Việc sửa chữa hình dạng và kích thước của các bộ phận có liên quan đã đạt được tác dụng biến dạng đồng nhất Sườn bảo vệ được đưa vào trong hầu như tất cả các cửa ra vào như một tiêu chuẩn Điều đó bao gồm một phần phần gia cố (tấm kim loại có profile đặc biệt, thép ống, thép ống chập đôi, ống nhôm hình vuông).Từ việc làm tăng

độ cứng và làm giảm sự ép ngay cả trong va chạm bên

Thùng chứa nhiên liệu

Điều kiện tối ưu của vị trí đặt thùng nhiên liệu là trong mặt trước của trục sau thấp hơn so với sàn xe đã được ép bằng phẳng làm cho phù hợp chỗ ngồi phía sau Thùng chứa nhiên liệu là được đặt giữa một kết cấu khung cứng và khung hấp thụ năng lượng biến dạng trong mặt trước và ở đằng sau Vị trí đó được kết hợp với toàn bộ khoang trống bảo vệ xung quanh thùng chứa thậm chí ngay cả khi bị tai nạn và bảo quản tốt nhất số lượng thùng chứa nếu bản thân nó

bị biến dạng và chỗ thụt vào từ một mặt bên Vị trí này là được bảo vệ tốt nhất ngoại trừ trong trường hợp phá huỷ hoàn toàn và đòi hỏi không được số đo lớp bảo vệ tăng cường một lần nữa Vị trí tốt khác nữa của thùng chứa là trên đầu trục sau

C c đ ểm nâng

Các kỹ sư thiết kế đã cung cấp 4 điểm về việc nâng xe với lực nâng của hệ thống thuỷ lực hoặc với một giá kích Các điểm được nâng lên từ cả hai phương pháp của việc nâng kích xe hoặc là đúng hoặc là đóng các vị trí từ mỗi điểm khác nữa Chúng sẽ phải luôn luôn là lân cận trong vùng có độ bền xoắn cao

Trên đây là cơ sở nghiên cứu về khung vỏ ô tô, trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài, tác giả định hướng nghiên cứu về khung vỏ ô tô tải cỡ nhỏ, để làm cơ sở thiết kế mẫu xe và tiến hành kiểm nghiệm Các quy chuẩn tiêu chuẩn liên quan đến thiết kế ô tô đều được nghiên cứu bên dưới, theo các quy định hiện

2.1.8 Cơ sở thiết kế kỹ thuật ô tô tải

Việc thiết kế kỹ thuật ô tô cần phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn , quy chuẩn và thông tư của Bộ Giao thông vận tải ban hành

Các tiêu chuẩn, quy chuẩn liên quan

Bàng 2.1.1 Các tiêu chuẩn kỹ thuật

dụng

1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về sai số cho phép và

làm tròn đối với kích thước và khối lượng của xe cơ

giới

QCVN

12:2011/BGTVT

2 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn kỹ thuật và

bảo vệ môi trường đối với ô tô

QCVN

09:2015/BGTVT

3 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về đặc tính quang học

đèn chiếu sáng phía trước của phương tiện giao

thông cơ giới đường bộ

11

Phương tiện giao thông đường bộ - Mã nhận dạng

phương tiện giao thông

TCVN 6578-2000 TCVN 6579-2000 TCVN 6580-2000

12

Gương chiếu hậu

QCVN 33/2011/BGTVT; TCVN 6769:2001

Nhữn văn bản pháp lý liên quan

 Thông tư số 30/2011/TT-BGTVT ngày 15/04/2011 của Bộ GTVT Quy định về kiểm tra chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường trong sản xuất, lắp ráp xe cơ giới

 Thông tư số 54/2014/TT-BGTVT ngày 20/10/2014 của Bộ GTVT về việc Sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 30/2011/TT-BGTVT ngày

15 tháng 4 năm 2011 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về việc kiểm tra chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường trong sản xuất, lắp ráp xe cơ giới

 Thông tư số 31/2011/TT-BGTVT ngày 15/04/2011 của Bộ GTVT Quy định về kiểm tra chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường xe cơ giới nhập khẩu

 Thông tư số 55/2014/TT-BGTVT ngày 20/10/2014 của Bộ GTVT về việc Sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 31/2011/TT-BGTVT ngày

15 tháng 04 năm 2011 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải Quy định về kiểm tra chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường xe cơ giới nhập khẩu

 Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT ngày 15/9/2014 của Bộ GTVT Quy định về thùng xe tự đổ, xe xi téc, xe tải tham gia giao thông đường bộ

định về tải trọng, khổ giới hạn của đường bộ; lưu hành xe quá tải trọng

2.2 Thông số xe thiết kế

Hình 2.2.1 – Bố trí chung của xe Bảng 2.2.1 – Thông số xe thiết kế

1 Thông tin chung

độ

3 Thông số về khố lƣợng

3.1

Khối lượng bản thân của ô tô:

- Phân bố lên cầu trước

- Phân bố lên cầu sau

kg

675

375

300

3.2 Khối lượng hàng chuyên chở cho phép

3.3 Khối lượng hàng chuyên chở theo thiết

- Phân bố lên cầu trước

- Phân bố lên cầu sau

- Phân bố lên cầu trước

- Phân bố lên cầu sau

Thời gian tăng tốc của xe (khi đầy tải)

từ lúc khởi hành đến khi đi hết quãng