Thiết kế cải tạo xe tải cẩu hyundai hd120s thành xe tải tự đổ 4 5 tấn

Giới thiệu chung về ô tô tải cẩu HUYNDAI HD120S Phương án thiết kế và tính toán thùng hàng tải tự đỗ Tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn Tính toán kiểm nghiệm sau cải tạo Mô phỏng quá trình làm việc của xe tải tự đỗ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

THIẾT KẾ CẢI TẠO XE TẢI CẦU HD 120S THÀNH XE TẢI TỰ ĐỖ 4.5 TẤN

Sinh viên thực hiện: VÕ VĂN DANH NGÔ THÀNH ĐẠT

Đà Nẵng – Năm 2018

Tính toán thùng tự đổ với tính toán dung tích thùng, vật liệu làm thùng và trọng lượng thùng Thiết kế tính toán hệ thống nâng hạ thùng phù hợp với tải trọng của thùng Sau khi tính toán thiết kế qua việc lắp thùng và hệ thống nâng hạ ta cũng tính bền thùng, satxi, chốt và các thành phần khác Qua đó ta có thể đánh giá được độ bền của thùng và chi tiết tổng thành khác khi lắp trên xe

Sau khi lắp đặt tính bền các chi tiết Xác định trọng lượng và trọng tâm của các thành phần và xe Thông qua xác định trọng lượng và trọng tâm kiểm nghiêm được sự

ổn định của xe trên các điều kiện đường vận tốc và tải trọng khác nhau Đánh giá xe phù hợp với tiêu chuẩn và tiêu chi đặt ra

Dùng phần mềm chuyên dụng CATIA mô phỏng quá trình làm việc của xe Và xác định ảnh hưởng của tải trọng đến xe như thế nào

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Lớp Ngành

1 VÕ VĂN DANH 103130111 13C4B Kỹ thuật cơ khí

2 NGÔ THÀNH ĐẠT 103130113 13C4B Kỹ thuật cơ khí

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế cải tạo xe tải cẩu Huyndai HD120S thành tải tự đổ 4.5 tấn

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Theo tài liệu của Huyndaidocquyen.vn; xetaivietnam.com.vn; thông tư BGTVT; 22 TCN 307-03

85/2014/TT-4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 3:Tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

a Phần chung:

Võ Văn Danh

Ngô Thành Đạt

- Tổng thể ô tô trước cải tạo (1A3)

- Tổng thể ô tô sau sau cải tạo (1A3)

- Các bản vẽ mô phỏng (2A3)

b Phần riêng:

1 Võ Văn Danh - Thùng hàng sau cải tạo (1A3)

- Bản vẽ các đăng trước và sau cải tạo

- Bản vẽ sơ đồ điều khiển xi lanh thuỷ lực (1A3)

- Đồ thị cân bằng lực kéo và gia tốc (1A3)

2 Ngô Thành Đạt - Quy trình cải tạo xe (1A3)

- Satxi trước và sau cải tạo (1A3)

- Sơ đồ đặc tính ngoài và cân bằng công suất (1A3)

- Đồ thị nhân tố động lực học (1A3)

6 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung:

TS Nguyễn Việt Hải Tất cả nội dung trong đồ án tốt nghiệp

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018

8 Ngày hoàn thành đồ án: 27/05/2018

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2018

PGS.TS Dương Việt Dũng TS Nguyễn Việt Hải

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN

Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, chúng tôi đã gặt hái được rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như sự kết hợp làm việc nhóm

Lời đầu tiên chúng tôi xin cảm ơn đến thầy Ts Nguyễn Việt Hải, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để chúng tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cảm ơn sự động viên và giúp đở tận tình từ gia đình và bạn bè

Chúng tôi đã phấn đấu và nỗ lực hết mình để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, song thời gian và kiến thức còn hạn chế nên còn nhiều thiếu sót mong quý thầy cô và bạn đọc đóng góp để hoàn thiện hơn đồ án tốt nghiệp

Chúng tôi xin cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 27, tháng 05, năm 2018 Nhóm sinh viên thực hiện

Võ Văn Danh

CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan đây là đề tài riêng của nhóm, đề tài không trùng lặp với bất kỳ đề tài đồ án tốt nghiệp nào trước đây Các thông tin, số liệu được sử dụng và tính toán đều từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định

Nhóm sinh viên thực hiện

Võ Văn Danh

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu và cảm ơn i

Lời cam đoan liêm chính học thuật ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ v

Danh sách các cụm từ viết tắt vi

Trang MỞ ĐẦU 1

Chương 1: MỞ ĐẦU 2

1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài 2

1.2 Nhu cầu và yêu cầu thiết kế tải tự đổ 2

1.2.1 Nhu cầu sử dụng ô tô tải tự đổ 2

1.2.2 Yêu cầu thiết kế tải tự đổ 5

1.3 Giới thiệu chung về ô tô tải cẩu HUYNDAI HD120S 5

1.4 Nội dung cải tạo và các bước thực hiện thực hiện 6

1.4.1 Xác định nhóm hàng chuyên chở và tỷ trọng hàng hoá 6

1.4.2 Lựa chọn hình dạng thùng 6

1.4.3 Lựa chọn hệ thống dẫn động thùng và cách bố trí xi lanh 7

1.5 Giới thiệu kết cấu và bố trí chung của ô tô tải tự đổ sau cải tạo 12

1.5.1 Quy trình cải tạo 12

1.5.2 Khung ô tô 12

1.5.3 Các đăng 12

Chương 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN THÙNG HÀNG TẢI TỰ ĐỔ 14

2.1 Các quy định ngành về kích thước, khối lượng đối với xe tải 14

2.2 Xác định kích thước thùng xe 14

2.3 Kết cấu và trọng lượng thùng hàng 16

2.3.1 Thiết kế kết cấu thùng hàng 16

2.3.2 Tính trọng lượng thùng hàng 17

2.4 Tính toán sức bền thùng hàng và tính bền thùng liên kết vào khung xe 20

2.4.1 Tính toán sức bền thùng hàng 20

Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THEO TIÊU CHUẨN 32

3.1.2 Động lực học nâng hạ thùng 34

3.2 Xác định phân bố trọng lượng và toạ độ trọng tâm 36

3.2.1 Xác định trọng lượng ô tô 36

3.2.2 Xác định toạ độ trọng tâm xe 37

3.3 Tính toán động lực học chuyển động thẳng 41

3.3.1 Đặc tính ngoài động cơ 41

3.3.2 Đặc tính kéo của động cơ 44

3.3.3 Nhân tố động lực học và đặc tính động lực học 48

3.3.4 Khả năng tăng tốc của ô tô 49

Chương4: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM SAU CẢI TẠO 51

4.1 Kiểm tra tính ổn định của thiết kế 51

4.1.1 Ổn định dọc khi ô tô lên dốc 51

4.1.2 Ổn định dọc khi ô tô xuống dốc 52

4.1.3 Ổn định khi chạy vận tốc cao trên đường 54

4.1.4 Ổn định ngang của ô tô 55

4.1.5 Vận tốc giới hạn khi quay vòng với bán kính Rmin trên đường ngang 57

4.1.6 Ổn định khi nâng thùng 57

4.2 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh 58

4.2.1 Diễn biến momen phanh có thể sinh ra ở các cơ cấu phanh bánh xe 59

4.2.3 Momen phanh do cơ cấu phanh sinh ra 61

4.2.4 Lực phanh riêng 64

4.2.5 Momen phanh bánh xe và áp suất phanh thực tế 65

4.2.6 Lực ép và momen phanh ở các guốc phanh 67

4.2.7 Tính toán áp suất làm việc của má phanh 68

4.2.8 Hành trình dịch chuyển đầu piston xi lanh công tác của cơ cấu ép 68

4.2.9 Hành trình dịch chuyển của piston xi lanh chính 69

4.2.10 Hành trình bàn đạp phanh 70

4.2.11 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa tính trợ lực 71

4.2.12 Lực cần thiết tác dụng ên bàn đạp khi có trợ lực 71

Chương 5 MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA TẢI TỰ ĐỔ 73

5.1 Tổng quan về catia 73

5.2 Mục đích phương pháp mô phỏng 78

5.2.1 Mục đích mô phỏng 78

5.2.2 Phương pháp mô phỏng 79

KẾT LUẬN 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

DANH MỤC HÌNH

Trang Hình 1.1 Ô tô có thùng tự đổ Hyundai HD72 2,5 tấn 3

Hình 1.2 Xe có thùng tự đổ HINO FC3JEUA 5,5 tấn 3

Hình 1.3 Xe tải tự đổ HITACHI EH600 5 tấn 4

Hình 1.4 Ô tô có thùng tự đổ 500kg – SUZUKI CARRY 4

Hình 1.5 Hệ thống nâng hạ dùng xi lanh thuỷ lực đặt đầu thùng 8

Hình 1.6 Hệ thống nâng hạ thùng dùng xi lanh đặt giữa thùng 9

Hình 1.7 Hệ thống nâng hạ xi lanh kết hợp với giàn nâng 10

Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống nâng hạ thùng 10

Hình 1.9 Trục các đăng ô tô trước cải tạo 12

Hình 1.10 Sơ đồ bố trí trục các đăng sau cải tạo 13

Hình 2.1 Sơ đồ tải trọng tác dụng phân bố lên các cầu 15

Hình 2.2 Kết cấu của thùng xe tự đổ 17

Hình 2.3 Sơ đồ lực tác dụng lên dàm ngang thùng xe 21

Hình 2.4 Biểu đồ momen tác dụng lên dầm ngang 22

Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng khi bắt đầu nâng thùng 23

Hình 2.6 Sơ đồ lực tác dụng lên thùng khi trút hàng 24

Hình 2.7 Sơ đồ lực tác dụng lên dầm dọc thùng xe 24

Hình 2.8 Biểu đồ momen lực tác dụng vào dầm 25

Hình 2.9 Biểu đồ momen và lực cắt tác dụng lên thanh đứng 27

Hình 2.10 Kết cấu sàn thùng và vị trí của dầm nâng 28

Hình 2.11 Biểu đồ momen và lực cắt tác dụng lên dầm nâng 29

Hình 2.12 Kết cấu chốt nâng thùng hàng 30

Hình 3.1 Trạng thái nâng thùng trút hàng 32

Hình 3.2 Sơ đồ tính toán dẫn động nâng hạ thùng 32

Hình 3.3 Sơ đồ tính toán lực khi bắt đầu nâng thùng hàng 34

Hình 3.4 Sơ đồ xác định toạ độ trọng tâm chassis 38

Hình 3.5 Sơ đồ xác định toạ độ trọng tâm ô tô không tải 39

Hình 3.6 Sơ đồ tính toán toạ độ trọng tâm khi đầy tải 40

Hình 3.7 Đặc tính ngoài của động cơ ô tô 43

Hình 3.8 Đồ thị cân bằng công suất ở các tay số 46

Hình 3.9 Đồ thị cân bằng lực kéo 48

Hình 3.10 Đồ thị nhân tố động lực học ô tô 49

Hình 3.11 Đồ thị gia tốc của động cơ ô tô 50

Hình 4.1 Sơ đồ xác định sự ổn định của xe khi lên dốc 51

Hình 4.2 Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi ô tô đứng trên dốc 53

Hình 4.3 Lực tác dụng lên ô tô khi chuyển động ở tốc độ cao 55

Hình 4.4 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô 56

Hình 4.5: Sơ đồ lực tác dụng khi trút hàng 58

Hình 4.6 Đồ thị momen phanh theo hệ số bám 60

Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn quan hệ phân bố momen của cơ cấu phanh 61

Hình 4.8 Cơ cấu phanh trước và sau 61

Hình 4.9 Sơ đồ tính cơ cấu phanh trống guốc 62

Hình 4.10 Quan hệ tỷ số momen phanh theo hệ số bám 65

Hình 4.11 Diễn biến áp suất trước p1 và sau p2 phụ thuộc theo hệ số bám 67

Hình 4.12 Diễn biến quan hệ áp suất phanh trước sau 67

Hình 5.2 Ứng dụng catia trong cơ khí 74

Hình 5.3 Ứng dụng catia trong mô phỏng 74

Hình 5.4 Ứng dụng catia trong lập trình gia công 75

Hình 5.5 Ứng dụng trong phân tích động học 75

Hình 5.6 Ứng dụng trong kiến trúc 76

Hình 5.7 Trình ứng dụng part design 76

Hình 5.8 Bản vẽ cabin satxi lốp trong part design 77

Hình 5.9 Xilanh piston trong part design 77

Hình 5.10 Thùng besau trong part design 78

Hình 5.11 Xe sau cải tạo được lắp ráp và mô phỏng trong DMU kinematics 78

Hình 5.12 Quá trình nâng hạ được mô phỏng trong catia 79

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Đặc tính kỹ thuật của tải cẩu HD120S 5

Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật động cơ lắp trên HD120S 6

Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật sau cải tạo 11

Bảng 2.1 Thông số tính toán 21

Bảng 2.2 Bảng kết quả tính toán 22

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của xy lanh thuỷ lực 35

Bảng 3.2 Thông số tải trọng của xe sau cải tạo 37

Bảng 3.3 Trọng lượng các thành phần và khoảng cách chúng tới cầu xe 39

Bảng 3.4 Chiều cao trọng tâm các thành phần 41

Bảng 3.5 Toạ độ trọng tâm ô tô 41

Bảng 3.6 Giá trị thông số vòng quay, momen và công suất động cơ 43

Bảng 3.7 Giá trị vận tốc và công suất tương ứng ở tay số 45

Bảng 3.8 Giá trị của vận tốc và lực kéo qua các tỷ số truyền 47

Bảng 3.9 Giá trị thông số động lực học 49

Bảng 3.10 Giá trị thông số khả năng tăng tốc của ô tô 50

Bảng 4.1 Thông số sau tính toán của ô tô sau cải tạo 54

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:

Vttt Thể tích tôn thành trước

Gttt Trọng lượng tôn thành trước

Gvccb Trọng lượng tấm xương và vách che cabin

Pthb Trọng lượng thành bên của thùng

q Là tải trọng phân bố trên thùng do trọng lượng của hàng

hoá và trọng lượng của sàn thùng

Wy Là momen chống uốn

Mumax Momen uốn max

Wu Momen kháng uốn

u Ứng suất uốn max

[δ] Ứng suất uốn cho phép

Jx, Jy Mô men quán tính theo các trục x,y

Plt Lực quán tính ly tâm

Pn Lực nâng của hệ thống nâng thùng

 c Ứng suất cắt

 cd Ứng suất dập

Gc Trọng lượng của cẩu theo catolog

Gkp Trọng lượng hệ thống khung phụ của xe tải tương đương

G0 Trọng lượng xe thiết kế khi không tải

A Trọng lượng trung bình của một người

Z01 Là phản lực tác dụng lên cầu trước của xe

Z02 Là phản lực tác dụng lên cầu sau của xe

G Trọng lượng của ô tô khi đầy tải

hg Là toạ độ trọng tâm ô tô

Smax Hành trình nâng lớn nhất của xylanh thủy lực

max

 Góc quay của xy lanh thủy lực

1 Là góc giữa phương của thanh đòn ké và phương ngang 2

 Là góc giữa đường tâm của xy lanh và phương ngang

Fmax Lực nâng của xy lanh

 Là hiệu suất bơm dầu

t Thời gian nâng thùng

QT Lưu lượng dầu lý thuyết qua bơm

N Là công suất của bơm dầu

p Là áp suất bơm dầu

m Là hiệu suất của hộp trích công suất

Rmin Bán kính quay vòng nhỏ nhất

Nemax Công suất lớn nhất của động cơ

Memax Momen xoắn cực đại của động cơ ô tô

Pk Lực kéo tiếp tuyến truyền ở bánh xe chủ động

 : Là hệ số bám ngang của đường

mt Khối lượng trống phanh trước/sau

Dc Đường kính xy lanh chính

ddk Đường kính xi lanh điều khiển trợ lực

Gbx1; Gbx2 Phản lực ở bánh xe trước/sau khi phanh khẩn cấp

Mbx1; Mbx2 Mô men phanh ở bánh xe trước/sau khi phanh khẩn cấp

K12 Tỷ số mô men giữa cầu trước và cầu sau khi phanh

rt Bán kính tang trống

1

 ,2 Góc đặt đầu và cuối của tấm ma sát hệ thống phanh

Mg1;Mg2 Momen phanh do hai guốc tạo ra cho trống phanh

[q ] Áp suất tác dụng lên má phanh trong quá trình phanh

o

 Khe hở hướng kính trung bình má phanh và trống

phanh

x1, x2 Hành trình dịch chuyển của piston công tác ở cơ cấu

phanh cầu trước/sau

1

 2 Khe hở thông dầu trong xy-lanh chính ở trạng thái

không phanh ứng với các dòng trước/sau

MỞ ĐẦU

Hiện nay, trên thị trường xuất hiện nhiều loại ô tô vận tải chuyên chở các hàng hóa nhất định Nhưng nhiều khi các loại ôtô này không đáp ứng được yêu cầu biến đổi đa dạng của thị trường, người tiêu dùng cũng như tính chất vận tải khác nhau của các đơn vị vận tải Từ đó, căn cứ vào nhu cầu thực tế của thị trường, của các chủ phương tiện mà tiến hành đóng mới từng loại xe nhất định như ôtô tải, ô tô tải tự đổ, ô

tô xi téc…

Ô tô tự đổ đang là một phương tiện giao thông được nhiều người tiêu dùng trong nước sử dụng rộng rãi, đặc biệt là ở khu vực nông thôn và miền núi Đó là một phương tiện chuyên dụng, rất đa năng trong lĩnh vực vận tải, cho phép trút được hàng vận tải trong nhiều điều kiện địa hình phức tạp khác nhau với nhiều kiểu trút khác nhau

Do đó, việc thiết kế, chế tạo và lắp ráp hoàn thiện một số loại ô tô ở trong nước nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường, đồng thời tận dụng được nguồn vật liệu, cũng như nhân công, thay thế các loại xe nhập khẩu là phù hợp chủ trương của nhà nước và hướng phát triển của nghành công nghiệp ô tô

Đồ án tốt nghiệp là công đoạn cuối cùng của sinh viên nghành kỹ thuật nói chung, nó tập hợp tất cả các kiến thức, bao gồm: các môn cơ sở đại cương, các môn chuyên nghành và các kết quả thu được trong quá trình thực tập

Là sinh viên ngành cơ khí động lực, việc nghiên cứu, tính toán thiết kế hay khai thác, sửa chữa các chi tiết, các cụm chi tiết…là việc làm không thể thiếu được

Nó giúp các sinh viên rèn luyện kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm cho các quá trình thực

tế sau này Trong đồ án tốt nghiệp của mình, em được giao nhiệm vụ: ”Thiết kế cải tạo

xe tải cẩu HD120S thành xe tải tự đổ 4.5 tấn”

Sinh viên thực hiện

Võ Văn Danh

Ngô Thành Đạt

Chương 1: MỞ ĐẦU

1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài

Trong đời sống ngày nay, ngành giao thông vận tải rất phát triển, các phương tiện giao thông ngày càng đa dạng, phong phú để đáp ứng nhu cầu hàng hoá Trong quá trình vận chuyển hàng hoá nói chung đều có quá trình vận chuyển hàng hoá, phục

vụ các khu công nghiệp, khu nông nghiệp, chăn nuôi trang trại và vận chuyển vật liệu xây dựng Để bắt kịp xu hướng ngày càng phát triển nhu cầu của người sử dụng Các nhà sản xuất đã sản xuất đa dạng các lại xe tải Bên cạnh đó việc thiết kế cải tạo các loại xe khác thành xe tải cũng là một phương pháp được sử dụng rộng rãi Các loại xe tải đã đóng góp không nhỏ vào sự phát triển của các phương tiện vận tải nói chung và

sự phát triển kinh tế xã hội nói riêng

Đề tài này còn là tư liệu để tính toán lắp đặt một số thùng ben và cơ cấu thuỷ lực lên một loại ô tô nào đó hay còn để tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc để bảo dưỡng kỹ thuật, chẩn đoán hư hỏng của ô tô để tiến hành sửa chữa và trong quá trình

sử dụng loại ô tô này đạt hiệu quả

1.2 Nhu cầu và yêu cầu thiết kế tải tự đổ

1.2.1 Nhu cầu sử dụng ô tô tải tự đổ

Nước ta là một trong những nước đang phát triển Cơ sở hạ tầng giao thông còn chưa phát triển Việc vận chuyển hàng hoá, vật liệu xây dựng rất cần thiết vì vậy rất phù hợp cho phương tiện xe tải tự đổ

Trong xây dựng thì việc vận chuyển vật liệu xây dựng người ta thường dùng xe tải có thùng tự đổ Các xe này đều có cánh che chắn, nắp đậy tránh vật liệu xây dựng gây ô nhiễm môi trường

Đối với xây dựng trong khu dân cư, xây dựng nhà dân thì chật hẹp đường đi nhỏ, nên người ta sử dụng ô tô có thùng tự đổ cỡ nhỏ và trung bình Thông thường người ta dùng ô tô có thùng tự đổ có tải trọng từ 1,25 tấn đến 5 tấn Một số loại xe như sau:

Hình 1.1 Ô tô có thùng tự đổ Hyundai HD72 2,5 tấn Đối với xây dựng các khu công nghiệp, các khu chung cư cao tầng thì việc vận chuyển nguyên vật liệu xây dựng chủ yếu dùng xe tải có thùng tự đổ với tải trọng lớn nhằm đáp ứng nhu cầu về vật liệu Thông thường người ta thường dùng xe có tải trọng lướn hơn 5 tấn Một số xe thông dụng:

Hình 1.2 Xe có thùng tự đổ HINO FC3JEUA 5,5 tấn Trong khai thác mỏ, với điều kiện làm việc có cường độ lớn, tải trọng lớn, điều kiện đường xa không tốt, thường là lầy lội Khi đó người ta sử dụng xe có tải trọng lớn, kết cấu đặc biệt phù hợp với diều kiện làm việc của công trường khai thác Các loại xe thông dụng là :

Hình 1.3 Xe tải tự đổ HITACHI EH600 5 tấn Trong nông nghiệp người ta thường dùng xe tải tự đổ để chở sản phẩm nông nghiệp vì vậy mà xe tải thường dùng là xe tải có tải trọng nhỏ Một số loại xe tải thường dùng là :

Hình 1.4 Ô tô có thùng tự đổ 500kg – SUZUKI CARRY

Để đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hoá ngày càng đa dạng ngày càng cao, đòi hỏi phải nâng cao chất lượng số lượng, đa dạng chủng loại và phù hợp với điều kiện đất nước, quan điểm chủ trương của Đảng, Nhà nước Vì vậy với sự phân tích như trên việc cải tạo ô tô tải cẩu thành tải tự đổ là việc cần thiết để đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hoá và sự phát triển của đất nước Đây là đề tài có tính khả thi cao, nếu thực hiện được sẽ đóng góp một số lượng lớn ô tô tải vào khai thác có hiệu quả từ những xe hết khả năng sử dụng Nhờ đó tiết kiệm được nguồn tài nguyên, tiền của, công sức của đất nước Góp phần giải quyết việc làm cho người lao động, nâng cao sản xuất nội địa hoá góp phần thúc đẩy sự phát triển đất nước

1.2.2 Yêu cầu thiết kế tải tự đổ

Khi thiết kế tải tự đổ trên cơ sở tải cẩu, ta có phải đảm bảo những yêu cầu sau:

- Cải tiến thành tải tự đổ từ tải cẩu phải phù hợp với các văn bản thông tư quy định của nhà nước

- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của tải tự đổ

- Đảm bảo cho ô tô được ổn định khi thùng ben nâng hạ

- Đảm bảo ô tô sau khi lắp cơ cấu thuỷ lực, thùng hàng chuyển động ổn định

và tham gia giao thông an toàn

- Các phụ tùng phải phù hợp với thị trường và khả năng cung ứng của nước ta

- Có đủ độ bền, an toàn và ổn định trong các địa hình của Việt Nam

- Phù hợp với yêu cầu công nghệ của Việt Nam

1.3 Giới thiệu chung về ô tô tải cẩu HUYNDAI HD120S

Xe nâng tải Hyundai HD120s gắn cẩu Unic 3 tấn 3 khúc Unic URV343 là

sự kết hợp tuyệt vời đến từ 2 thương hiệu nổi tiếng: xe nền Hyundai HD120s của thương hiệu ô tô đứng thứ 2 tại thị trường Châu Á, đứng thứ 4 toàn thế giới và thương hiệu cẩu Unic có xuất xứ từ Nhật Bản HD120s gắn cẩu Unic V343 có sức nâng 3.030kg tại 2.7m và tải trọng lên đến 6.850Kg

Xe HD120s gắn cẩu có kích thước tổng thể là 6810 x 2200 x 3030 (mm)và kích thước lọt lòng thùng hàng là 4400 x 2100 x 520 (mm)

Thông số kỹ thuật của tải cẩu HD120S

Bảng 1.1 Đặc tính kỹ thuật của tải cẩu HD120S

Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật động cơ lắp trên HD120S

v/ph

5 Loại động cơ

4 kỳ, 4 xi lanh thẳng hàng, tăng

- Đối với hàng hoá ngành xây dựng khoảng: 1,35-1,75 [T/m3]

- Đối với hàng hoá ngành nông nghiệp: 0,7-0,9 [T/m3]

- Đối với hàng hoá ngành khai thác mỏ: 1,1-1,2 [T/m3]

Trong đồ án này thì ta chọn thiết kế thùng xe sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực xây dựng dân dụng, do đó tỷ trọng hàng hoá của vật liệu chuyên chở  = 1 35 − 1 75[T/m3] Khi tính toán t lấy  = 1 35[T/m3]

+ Tận dụng được không gian của xe

+ Có khả năng quá tải tốt

+ Khối lượng hàng hoá vận chuyển lớn hơn so với dạng thùng khác cùng tải trọng

- Nhược điểm:

+ Chiều cao trọng tâm tương đối lớn

+ Quá trình trút hàng phải rung thùng để trút sạch

- Phạm vi sử dụng: Thùng hàng loại này thường được sử dụng trong vận tải hàng hoá nông nghiệp, vật liệu xây dựng trong thành phố với xe tải trọng nhỏ

1.4.3 Lựa chọn hệ thống dẫn động thùng và cách bố trí xi lanh

1.4.3.1 Các loại hệ thống dẫn động thùng hàng

Hệ thống nâng lật thùng cưỡng bức có nhiệm vụ nghiêng thùng để đổ ra khỏi thùng Việc nghiêng thùng hàng cần sự tác động của một trong các hệ thống dẫn động sau:

a Hệ thống nâng thùng dẫn động bằng thuỷ lực

- Đặc điểm: Đa số ô tô có thùng tự đổ sử dụng loại kích nâng thuỷ lực bởi vì: + Kích thước nhỏ gọn, dễ bố trí

+ Có tính tin cậy và độ an toàn cao

+ Các bề mặt tiếp xúc ít bị mòn vì luôn có dầu

+ Thời gian nâng dỡ hàng ngắn (10-15 giây)

b Hệ thống nâng thùng bằng khí nén

- Đặc điểm:

+ Có thể tận dụng được nguồn khí xả từ động cơ diezel

+ Kích thước cồng kềnh, cơ cấu hoạt động phức tạp

+ Khó đạt được áp suất cao (50-60 KG/m2)

+ Trọng lượng của hệ thống lớn

Vì vậy hệ thống nâng dẫn động thùng bằng khí nén ít được sử dụng

c Hệ thống nâng thùng kích điện và kích thuỷ lực có dẫn động bơm dầu bằng động cơ điện:

Qua những phân tích trên ta chọn hệ thống nâng hạ thùng bằng dẫn động thuỷ lực

1.4.3.2 Một số phương án nâng hạ thùng

Đối với các xe tải tự đổ, việc bố trí các biện pháp nâng hạ thùng là rất đa dạng với nhiều phương pháp khác nhau như: lật thùng théo chiều dọc, lật thùng sang bên sườn xe, đua thùng lên cao sau đó lật thùng Nhưng trong phạm vi đề tài em chỉ nêu một số phương pháp nâng hạ thùng bằng kích nâng thuỷ lực trút hàng về phái sau xe

a Sử dụng xy lanh thuỷ lực đặt ở đầu thùng hàng

Đặc điểm:

Dầu thuỷ lực được bơm dầu lắp ở bộ phận trích công suất của hộp số đưa vào

xy lanh thuỷ lực, thông qua các gối đỡ nâng thùng tự đổ lên vị trí trút hàng Khi hạ thùng chỉ cần mở van điều khiển đưa dầu từ xy lanh về thùng chứa

- Ưu điểm:

Có kích thước nhỏ gọn, kết cấu đơn giản, ít chi tiết nên dễ chế tạo, rẻ tiền, ngoài

ra vò có ít khâu khớp nên động học đơn giản, vận hành thuận lợi, dễ bảo dưỡng sửa chữa

- Nhược điểm:

Loại này lực nâng đặt trực tiếp vào kích nên tuổi thọ của xy lanh thuỷ lực thấp, hành trình nâng dài dẫn đến khả năng chịu tải và độ cứng vững của hệ thống kém, tuổi bền không được tốt, ngoài ra loại này chiếm thể tích lớn do hành trình của nó, làm giảm đáng kể thể tích thùng hàng

Hiện nay, cơ cấu nâng này vẫn được lắp trên một số loại xe như KAMAZ, xe tải có tải trọng nhỏ, trung bình

Hình 1.5 Hệ thống nâng hạ dùng xi lanh thuỷ lực đặt đầu thùng

b Sử dụng xi lanh thuỷ lực đặt ở giữa thùng hàng

Ưu điểm:

- Có kích thước nhỏ gọn, kết cấu đơn giản, ít chi tiết nên dễ chế tạo, rẻ tiền ngoài ra ít khâu khớp nên động học đơn giản, vận hành thuận lợi

- So với phương án sử dụng xy lanh đặt ở đầu thùng không gian lắp đặt được thu hẹp, kết cấu nhỏ gọn, độ cứng vững cao hơn, hành trình nâng ngắn hơn

Nhược điểm:

- Lực nâng cũng đặt trực tiếp vào kích nên tuổi thọ của xi lanh thuỷ lực thấp,

do hành trình nâng được thu ngắn nên yêu cầu lực nâng lớn hơn

Phương án lắp đặt đồng thời 2 xi lanh thuỷ lực nâng thùng, nhằm tăng khả năng nâng tải, giảm nhẹ lực nâng trên mỗi xi lanh

Hình 1.6 Hệ thống nâng hạ thùng dùng xi lanh đặt giữa thùng

c Xi lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng

Đặc điểm:

- Phương án này thường sử dụng trên các loại xe tải tự đổ có tải trọng lớn Đây

là phương pháp sử dụng xy lanh thuỷ lực kết hợp với giàn nâng chữ A Phương pháp này cho sức nâng lớn, độ bền vững khá cao, chịu lực tốt

- Hệ thống nâng hạ có nhiều khâu khớp, các chi tiết được bố trí đối xứng hai bên giữa kích nâng, thùng tự đổ không liên kết trực tiếp với giàn nâng mà qua tay đòn, lực nâng từ xy lanh thuỷ lực tác dụng vào giàn nâng qua tay nâng liên kết đẩy thùng tự

đổ nâng thùng

Ưu điểm:

- Kết cấu nhỏ gọn, vững chắc, khả năng chịu tải lớn, đảm bảo cứng vững tốt, lực nâng không đặt trực tiếp vào kích nâng nên xy lanh có tuổi thọ cao, động học tương đối đơn giản

Nhược điểm:

- Cơ cấu có nhiều chi tiết, nhiều khâu khớp nên chế tạo khó khăn, lắp đặt phức tạp Vì vậy nâng liên kết trực tiếp tác dụng đẩy thùng tự đổ nên yêu cầu về độ bền, tuổi thọ làm việc cao

Hình 1.7 Hệ thống nâng hạ xi lanh kết hợp với giàn nâng Qua việc phân tích ưu nhược điểm của các phương án trên ta thấy phương án

Sử dụng cơ cấu nâng hạ thùng với 1 xi lanh thuỷ lực đặt ở giữa thùng hàng là phù hợp với ô tô tự đỗ cỡ trung bình và nhỏ như xe tải tự đổ tải trọng 4,5 tấn Vì vậy ta chọn phương án đặt 1 xi lanh thuỷ lực ở dưới thùng hàng làm phương án thiết kế cho cơ cấu nâng thùng hàng

1.4.3.3 Lựa chọn phương án nâng thùng

Ta chọn hệ thống nâng hạ thùng cưỡng bức laoij xi lanh thuỷ lực tác dụng hai chiều vì nó có những ưu điểm sau: Kích thước nhỏ gọn, dễ bố trí, có tính tin cậy và độ

an toàn cao, các bề mặt tiếp xúc ít mòn vì luôn có dầu, thời gian nâng đỡ hàng ngắn

Ta có sơ đồ nguyên lý:

Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống nâng hạ thùng 1- Bơm dầu; 2- Van điều khiển; 3- Xi lanh nâng; 4- Van một chiều

1.4.3.4 Thông số kỹ thuật ô tô sau cải tạo

Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật sau cải tạo

1.5 Giới thiệu kết cấu và bố trí chung của ô tô tải tự đổ sau cải tạo

1.5.1 Quy trình cải tạo

1 Tháo thùng hàng, khung phụ, hệ thống cẩu, hệ thống điện phần dưới và các chi tiết liên quan ;

2 Cải tạo khung ô tô, cải tạo các đăng theo bản vẽ thiết kế ;

3 Lắp hệ thống nâng hạ thùng hàng lên phía sau cabin dưới thùng hàng;

và các đăng chính của ô tô trước cải tạo Các đăng trung gian còn lại được sử dụng lại các đăng của ô tô trước cải tạo cắt ngắn phần ống đến kích thước yêu cầu Kích thước các đăng được nêu trong bản vẽ số 9 Trọng lượng giảm không đáng kể Sơ đồ bố trí các đăng ô tô sau cải tạo:

Hình 1.10 Sơ đồ bố trí trục các đăng sau cải tạo Trục các đăng mới do cùng đường kính nhưng chiều dài ngắn hơn nên các điều kiện số vòng quay, momen xoắn cần truyền nhẹ hơn nên không cần kiểm tra điều kiện bền, số vòng quay nguy hiểm

Chương 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN THÙNG HÀNG TẢI TỰ ĐỔ

2.1 Các quy định ngành về kích thước, khối lượng đối với xe tải

Kích thước tổng thể của ô tô phải đảm bảo theo các tiêu chuẩn ngành 22 TCN 307- 03, 85/2014/TT-BGTVT quy định

Kích thước cho phép lớn nhất đối với một xe ô tô tải:

- Chiều dài: 12,2 m

- Chiều rộng: 2,5 m

- Chiều cao đối với ô tô có tải trọng đến 5 tấn: Hmax < 1,75 WT không vượt quá 4m

+ Trong đó: Hmax : Chiều cao lớn nhất cho phép

WT : Khoảng cách giữa tâm vế tiếp xúc của hai bánh xe sau với mặt đường trong trường hợp bánh đơn

Hoặc là khoảng cách giữa tâm vết tiếp xúc của hai bánh sau phía ngoài với mặt đường, trường hợp bánh xe sau kép

- Chiều dài đuôi xe: Không quá 60 % chiều dài cơ sở

2.2 Xác định kích thước thùng xe

Việc xác định kích thước thùng xe phải dựa trên những cơ sở sau:

- Trọng tải của ô tô thiết kế

- Thể tích của thùng hàng để chứa được 2,5 tấn

- Tỷ trọng hàng hoá mà ô tô thường chuyên chở

- Theo quy định của Bộ giao thông vận tải thông tư 85/2014/TT- BGTVT ngày 31/12/2014

Sức chưa của thùng xe được xác định theo tỷ trọng của hàng hoá:

- Đối với hàng hoá ngành xây dựng: 1,35 – 1,75 (T/m3)

- Đối với ngành nông nghiệp: 0,7 – 0,9 (T/m3)

- Đối với hàng hoá ngành khai thác mỏ: 1,1 – 1,2 (T/m3)

Trong đồ án này thì ta chọn thiết kế thùng xe sử dụng chủ yếu ngành xây dựng,

do đó tỷ trọng hàng hoá của vật liệu chuyên chở  =1.35−1.75(T/m3)

Khi tính toán ta lấy  =1.35(T/m3)

Khi đó ta tính được dung tích của thùng xe được thiết kế như sau:

Vth =

th tt

G

 =

4,5 1,35 = 3,333 (m3) (2.1)

Với dung tích thùng cần thiết kế là 3,333 (m3), thì ta có thể xác định được kích thước cơ bản của thùng đó là: Chiều dài thùng hàng Lth, chiều rộng thùng Bth, chiều cao thùng hàng Hth, theo quan hệ sau:

Vth = Lth Bth Hth (mm.mm.mm) (2.2)

Để phù hợp kích thước của satxi thiết kế, đảm bảo cho không gian cabin thông thoáng, thao tác điều khiển thuận tiện và đảm bảo cho kiểu dáng xe có tính thẩm mỹ cao thì ta chọn thùng xe hình hộp chữ nhật có kích thước như sau:

Việc xác định thùng phải xác định chiều dài, chiều rộng, chiều cao của thùng Việc xác định phải dựa vào satxi cụ thể

-Xác định chiều rộng thùng

Chiều rộng thùng căn cứ vào chiều rộng thùng của xe trước cải tạo vì vậy ta có: Chiều rộng thùng xe là: Bth = 2100 [mm]

- Xác định chiều dài thùng xe

Gọi Gng, Gsx1, Gth1: là tải trọng của người, tải trọng của satxi, tải trọng của thùng hàng tác dụng lên cầu trước của xe

Gọi Gsx2, Gth2,: là tải trọng của satxi, thùng hàng tác dụng lên cầu sau của xe Chọn khoảng cách thừ thùng xe tới cabin Lcb = 400 [mm]

Chọn khoảng cách đuôi của satxi đến đuôi của thùng hàng là 200 [mm]

Hình 2.1 Sơ đồ tải trọng tác dụng phân bố lên các cầu

Ta có tổng tải trọng tác dụng lên các cầu là:

Mặt khác ta lại có:

Lt/2 + bt = Ls – Lcb = 2780 – 400 = 2380 (mm) (2.4)

Lt = 200 + L2 + Ls – Lcb = 200 + 1210 + 2780 – 400 = 3800 (mm) (2.4b) Thay (2.2b) vào (2.2) ta được: bt = 485 (mm)

Ta thấy bt = 485 (mm) thoả mãn điều kiện (2.4) Vì vậy ta chọn chiều dài thùng là: Lth = 3800 [mm]

Thùng tự đổ là bộ phận quan trọng không thể thiếu được của ô tô tự đổ, nó dùng

để chứa đựng các loại vật liệu rời, hàng hoá vận chuyển

Tuỳ theo từng loại hàng hoá và điều kiện khai thác mà có kết cấu, hình dáng thùng chứa hàng phù hợp Thùng xe được thiết kế phải có độ bền cao, tính chống mòn

và tính chống xoắn tốt, đặc biệt khi nâng thùng Do đó khi thiết kế thùng tự đổ phải đảm bảo yêu cầu sau:

- Thùng xe phải có kích thước hợp lý, thể tích thùng chứa hàng phải đủ lớn

- Thùng xe phải được bố trí hợp lý trên xe, chiếm không gian hợp lý trên xe

- Kết cấu thùng phải an toàn khi vận hành mà không gây xô lệch

- Kết cấu thùng phải vững chắc cho phép dùng xe xúc để chất hàng, thùng xe phải đảm bảo đủ bền trong trường hợp làm việc quá tải

- Kết cấu thùng xe phải đảm bảo độ cứng vững khi nâng thùng

2.3.1 Thiết kế kết cấu thùng hàng

Thùng xe có kết cấu tĩnh định Các dầm ngang lắp dưới thùng xe chịu toàn bộ tải trọng của thùng xe và khối lượng hàng hoá chứa trên thùng xe tác dụng lên Do đó các dầm ngang là phần tử chịu lực chủ yếu và momen tác dụng là momen uốn

Do trọng lượng thùng xe và hàng hoá phân bố đều trên toàn bộ chiều daif thùng cho nên các dầm ngang chịu tác dụng của momen uốn là như nhau

Các dầm dọc của thùng xe sẽ chịu uốn trọng trường hợp nâng đỗ hàng Các lực tác dụng lên dầm dọc khi nâng thùng là: Trọng lượng hàng hoá, vật liệu, trọng lượng thùng Các lực này là lực tập trung chung đặt tại các vị trí dầm ngang đặt lên dầm dọc

Các chốt quay của thùng chịu lực:

- Trọng lượng của thùng, trọng lượng của hàng hoá Khi nâng thùng sẽ có phản lực tại khớp quay gây ra chèn dập, gây lực cắt

- Chốt quay còn chịu cả lực động: khi xe phanh đột ngột thùng xe co xu hướng lao về phía trước Còn khi tăng tốc thì thùng xe có xu hướng lao về phía sau, khi đó các lực động đều gây ra chèn đạp và lực cắt

Tại vị trị đặt xi lanh thuỷ lực, khi nâng thùng thì tại đs chịu tải trọng tập trung

do đó tại vị trí đó ta bố trí thêm các thanh gia cường

Ta có kết cấu thùng xe tự đổ như sau:

Hình 2.2 Kết cấu của thùng xe tự đổ

Thùng tự đổ có kết cấu bền chắc, với dầm sàn, khung xương thùng được chế tạo bằng thép định hình Dầm dọc thùng là hai thanh thép chữ [120x60x5 với số lượng 2 chiếc và vật liệu chế tạo thép là thép CT3, dầm ngang khung được chế tạo bằng 7 thanh thép chữ [100x50x5 thép CT3 Các dầm dọc liên kết với dầm ngang bằng phương pháp hàn Còn lại là gồm 7 cột thành thùng và xương khung thùng được là từ thép chữ C60x300x5 và chế tạo thừ thép cacbon CT3 Hai thành bên và thành trước của thùng xe được cố định với sàn thùng bằng phương pháp hàn, riêng thành sau có thể tự động mở ra khi trút hàng và đóng lại tự động khi xe vận hành Thành thùng được làm bằng tôn có chiều dày  = (mm) và sàn thùng được làm bằng tôn có chiều 3dày  = (mm), chúng được làm từ vật liệu thép cacbon CT3 4

2.3.2 Tính trọng lượng thùng hàng

Phương pháp tính toán dựa vào tiết diện mặt cắt ngang và độ dài khung của thùng mà tính toán được khối lượng sắt thép dùng trong chế tạo thùng xe, qua đó ta tính toán được trọng lượng thùng xe

Từ công thức Gth = .V i =  n F L  [KG] (2.5)

Trong đó:

Vi : Thể tích của thanh hoặc chi tiết cần tính [m3]

 : Trọng lượng riêng của vật liệu, đối với thép thì th = 7,8.103 (kg/m3)

n : Số lượng chi tiết cần tính

F : Diện tích chi tiết cần tính

L : Độ dài chi tiết

2.3.2.1 Tính toán khối lượng phần sàn thùng tự đổ

- Số lượng thanh n = 2 thanh

- Khối lượng trên 1m chiều dài là: 9,59 [KG]

- Trọng lượng 2 thanh nẹp bên là: Gtdst = 2.9,59.3,8 = 71[KG]

d Dầm ngang ngoài sử dụng thép [ 100x50x5 CT3

- Số lượng thanh là n = 10 thanh

- Khối lượng trên 1m chiều dài là: 7,05 [KG]

- Chiều dài dầm ngang ngoài sàn thùng là 650 [mm]

- Tổng trọng lượng dầm ngang sàn thùng: Gtnnst = 10.0,65.7,05 = 45,83 [KG]

f Giá đỡ xy lanh nâng thùng dùng thép [ 100x50x5 CT3

- Số lượng thanh là n = 2 thanh

- Khối lượng trên 1m chiều dài là: 7,05 [KG]

- Chiều dài giá đỡ xi lanh thùng là: 800 [mm]

- Tổng trọng lượng giá đỡ Ggd = 2.0,8.7,05 = 11,28 [KG]

e Thanh ngang ở giữa sàn xe dùng thép [ 100x50x5 CT3

- Số lượng thanh là n = 4 thanh

- Chiều dài thanh 800 [mm]

- Khối lượng trên 1m chiều dài là: 7,05 [KG]

- Tổng trọng lượng thanh ngang giữa sàn xe là:

Gtntsx = 4.7,05.0,8 = 22,56 [KG]

Vậy tổng trọng lượng sàn thùng là:

Gst = Gtst + Gdst + Gtdst + Gtntxt + Ggd + Gtntsx

= 249 + 71 + 73 + 45,83 + 11,28+ 22,56 = 470 [KG]

2.3.2.2 Tính trọng lượng thành bên thùng tự đổ (gồm 2 thành bên)

Ta tính trọng lượng cho 1 thành bên Thành bên của thùng gồm:

- Số lượng thanh đứng là n=5 thanh

- Khối lượng trên 1m dài là: 5,9 [KG]

- Trọng lượng thanh đứng thành bên là: Gtđtb = 5.5,9.0,42 = 12,4 [KG]

c Thanh xương thành thùng xe

- Sử dụng thép[]60x30x2CT3

- Khối lượng trên 1m dài là: 5,9 [KG]

- Trọng lượng thanh xương thành thùng là:

- Trọng lượng tôn thành trước Gttt = 2,65.10-3 7,8 103 = 20,67 [KG]

b Tấm xương vách che cabin dày  =3 mm( )

- Trọng lượng tấm xương và vách che cabin

Gvccb = 15 [KG]

c Thanh đứng thành trước

- Ta sử dụng thép []60x30x2CT3

- Số lượng thanh đứng là n = 4 thanh

- Khối lượng trên 1m dài là: 5,9 [KG]

c Trọng lượng thanh ngang thành sau

- Ta chọn thanh ngang thành sau là thép []60x30x2CT3

- Số lượng thanh ngang thành sau là n=2 thanh

Vì vậy trọng lượng thanh ngang thành sau là: Gtnts = 2.5,9.2,1 = 24,78 [KG] Tổng trọng lượng thành sau Gts = 20,76 + 10 + 24,78 = 55,54 [KG]

2.3.2.5 Tổng trọng lượng các chi tiết phụ và trọng lượng các mối hàn

Trong quá trình hàn ta sử dụng thêm một số chi tiết phụ để quá trình hàn được thuận lợi và đảm bảo độ bền vì vậy ta cộng thêm trọng lượng của chúng

- Trọng lượng thành thùng hàng tác dụng lên dầm ngang tại điểm đầu mút của mỗi dầm

Khi tính bền dầm ngang ngoài thùng thì ta coi dầm ngang trên thùng xe như một thanh dầm ngang có một đầu ngàm còn lại chịu tác dụng của trọng lượng thành bên, trên toàn chiều dài dầm chịu tải trọng phân bố đều của trọng lượng hàng hoá và trọng lượng sàn thùng xe

Ta có sơ đồ lực tác dụng lên dầm ngang như sau:

Hình 2.3 Sơ đồ lực tác dụng lên dàm ngang thùng xe Trong đó: Pthb: Là trọng lượng thành bên của thùng

1.l n l n l n

Q

G san hang

++

+

Trong đó: Gsan: Là trọng lượng của sàn: Gsan = 453 [KG]

Qhang: Là trọng lượng của hàng hoá: Qhang = 4500 [KG]

q

A

P

n1: Là số thanh dầm ngang ngoài thùng: n1 = 10 l1: Là chiều dài dầm ngang ngoài thùng: l1 = 0,65 [m]

n2: Là số thanh dầm ngang trong thùng: n2 = 4

l2: Là chiều dài dầm ngang trong thùng: l2 = 0,8 [m]

n3: Là số thanh dầm dọc thùng xe: n3 = 2 l3: Là chiều dài thanh dầm dọc: l3 = 3,8 [m]

Thay các giá trị vào trong công thức trên ta được: q = 286 [KG/m]

Theo sơ đồ tác dụng lên dầm ngang ở hình 2.3 thì điểm chịu momen uốn lớn nhất là tại điểm B Khi đó ta có:

y

M

 = = − = 1,69.106 [KG/m2] (2.8)

Trong đó: Wy : Là momen chống uốn Wy = 42.10-6 [m3]

Hình 2.4 Biểu đồ momen tác dụng lên dầm ngang

Ta thu được bảng kết quả sau:

Bảng 2.2 Bảng kết quả tính toán

4 ứng suất uốn cho phép [u ] [KG/m2] 3,556.106

Ta thấy: umax  [u] =b cho nên tất cả các dầm ngang của thùng đảm bảo

điều kiên làm việc và đảm bảo bền

2.4.1.2 Tính bền thùng xe khi nâng hàng

Trong quá trình nâng thùng để trút hàng thì góc giữa thùng hàng và khung xe

thay đổi Vì vậy khi tính bền thùng khi nâng trút hàng thì ta tính trong 2 trường hợp là:

khi bắt đầu nâng thùng hàng và khi nâng thùng hàng lên vị trí cao nhất

a.Tính bền thùng hàng khi bắt đầu nâng

Trường hợp này ta có góc nghiêng thùng  = 0 Lực tác dụng vô vị trí nâng

thùng và chốt quay Ta có sơ đồ lực tác dụng như sau:

Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng khi bắt đầu nâng thùng

Ta thấy momen quanh chốt quay O ta có:

Mo = 1495.G – 2000 Py = 0

==> Py

n = 1495.700/2000= 5232 [KG] (2.9)

a Tính bền thùng khi nâng đến vị trí cao nhất

Ta có sơ đồ lực tác dụng vào thùng như sau:

Hình 2.6 Sơ đồ lực tác dụng lên thùng khi trút hàng Lập phương trình momen quanh điểm O là chốt quay thùng ta có:

2.4.1.3 Tính bền dầm dọc khi nâng thùng hàng

Khi nâng thùng hàng thì tải trọng lớn nhát tại vị trị bắt đầu nâng vì vậy ta tính bền cho dầm dọc của thùng hàng trong trường hợp này Lực tác dụng vào vị trí nâng thùng và chốt quay

Ta có sơ đồ lực tác dụng lên dầm dọc như sau:

Hình 2.7 Sơ đồ lực tác dụng lên dầm dọc thùng xe Trong đó: P1 , P2 : Là tải trọng tập trung ở hai đầu dầm Do thành trước và thành sau của thùng gây lên Ta có P1 = Gtht/2 = 456,7/2 = 228,35 [KG]

1100 Pn

o

h

G G.sin