Đồ án tính toán thiết kế thiết bị nâng xe ô tô du lịch trong trạm bảo dưỡng xe ô tô

Cầu nâng ô tô là một thiết bị không thể thiếu trong công tác bảo dưỡng và sửa chữa xe ô tô trong các gara hay nhà máy sửa chữa.. Trong quá trình chúng ta sử dụng xe, các chi tiết trong

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp Hồ Chí Minh Ngày…… Tháng 6 năm 2015

Giáo viên hướng dẫn

TS Nguyễn Hữu Chí

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT

TP.HCM Ngày Tháng 6 năm 2015

Giáo viên đọc duyệt

MUÏC LUÏC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU… 9

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TÁC BẢO DƯỠNG XE DU LỊCH VÀ CÁC THIẾT BỊ NÂNG 10

1.1 công tác bảo dưỡng xe 10

1.1.1 Thay dầu động cơ 10

1.1.2 Kiểm tra hệ thống phanh 11

1.1.3 Kiểm tra hệ thống lái 11

1.1.4 Hệ thống đèn, cần gạt nước, lốp 11

1.1.5 Vệ sinh nội ngoại thất 12

1.2 Giới thiệu về thiết bị nâng xe 12

1.2.1 Giới thiệu chung 12

1.3 Các thiết bị nâng trong trạm bảo dưỡng, sửa chữa ô tô 12

1.3.1 Các loại kích 13

1.3.2 Các loại cầu nâng 13

1.3.2.1 Cầu nâng 1 trụ 13

1.3.2.2 Cầu nâng 2 trụ 14

1.3.2.3 Cầu nâng 4 trụ 14

1.3.2.2 Cầu nâng cắt kéo 15

1.4 Giới thiệu thông số kỹ thuật của một số loại xe ô tô du lịch thông dụng 15 1.4.1 TRANSIT FORD 15

1.4.2 TOYOTA HIACE 16

1.4.3 TRAN CHEVROLET CAPTIVA 17

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 19

2.1 Các thông số kỹ thuật cần cho thiết kế 19

2.2 Đề xuất các phương án 19

2.2.1 Phương án 1… 19

2.2.2 Phương án 2… 21

2.2.3 Phương án 3… 22

2.2.4 Phương án 4… 24

2.3 Lựa chọn phương án 25

2.3.1 Nguyên lý vận hành cầu nâng 2 trụ 26

2.3.1.1 Nguyên lý hành trình nâng 26

2.3.1.2 Nguyên lý hành trình hạ 27

2.3.1.3 Cấu tạo 27

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TỔNG THỂ THẾT BỊ NÂNG 28

3.1 Tính toán, thiết kế khung 28

3.1.1 Thông số ban đầu 28

3.1.2 Tính toán kết cấu thép 30

3.1.2.1 Sơ đồ tính 32

3.1.2.1.1 Tải trọng tính toán 32

3.1.2.1.2 Tính toán bền cần nâng 32

3.1.2.2 Kiểm nghiệm độ bền uốn tại các mặt cắt nguy hiểm 34

3.1.2.2.1 Mặt cắt D-D 34

3.1.2.2.2 Mặt cắt C-C 35

3.1.2.2.3 Mặt cắt B-B 36

3.1.2.3 Tính bền cột kích 37

3.1.2.4 kiểm tra độ ổn định của cột 41

3.2 Tính toán các chi tiết 43

3.2.1 Tính chốt Pin 43

3.2.1.1 Thông số và sơ đồ tính 43

3.3 Tính toán,thiết kế bàn nâng và kiểm tra các mối hàn 44

3.3.1 Xác định thông số kích thước của bàn nâng 44

3.3.2 Tính toán các mối hàn 45

3.3.2.1 Tính và kiểm tra mối hàn giữa bàn nâng với giá liên kết 45

3.3.2.2 Tính và kiểm tra mối hàn giữa đốt cần số 1 với tấm có chốt Pin 48

3.4 Tính chọn xích và cơ cấu nâng 50

3.4.1 Xác định lực tác dụng lên cơ cấu nâng 50

3.4.2 Xác định lực căng của xích kéo và tính chọn xích 52

3.4.2.1 Tính toán lực căng xích 52

3.4.2.2 Tính chọn xích 53

3.5 Tính và kiểm tra ròng rọc đỡ dây xích 55

3.6 Tính và Chọn cáp cho cầu nâng 56

3.6.1 Xác định lực căng cáp lớn nhất 56

3.6.2 Xác định và chọn cáp 57

CHƯƠNG4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NÂNG HẠ …… 59

4.1 Lựa chon hệ thống nâng hạ cho cầu nâng……… 59

4.1.1 Truyền động thủy tĩnh……… 59

4.1.2 Lựa chọn xi lanh thủy lực cho cầu nâng ………… 59

4.1.2.1 Xi lanh thủy lực tác dụng 1 chiều 61

4.1.2.2 Xi lanh thủy lực tác dụng 2 chiều ……… 62

4.2 Xác định nhiệm vụ tính toán và số liệu tính toán 62

4.2.1 Nhiệm vụ tính toán 63

4.2.2 Số liệu ban đầu 63

4.3 Xây dựng sơ đồ truyền động thuỷ lực tổng thể 64

4.4 Xác định các thông số của hệ thống truyền động 65

4.4.1 Xác định hành trình của piston ……… 65

4.4.2 Xác định vận tốc di chuyển của piston trong xilanh 66

4.4.3 Xác định lực trên cán piston 66

4.4.4 Xác định công suất nâng của piston xilanh 66

4.5.1 Tính chọn xilanh thuỷ lực 67

4.5.1.1 Xác định đường kính trong của xi lanh thủy lực 67

4.5.1.2 Xác định đường kính ngoài xi lanh 68

4.5.1.3 Chọn đương kính trong cán Piston 68

4.5.1.4 Xác định đường kính ngoài xi lanh 69

4.5.1.5 Kiểm tra độ ổn định của cán Piston 69

4.5.1.6 Kiểm tra độ bền thành xi lanh 70

4.5.1.7 Kiểm tra điều kiện ổn định của xi lanh 71

4.5.1.8 Chọn xi lanh cho cầu nâng theo catalogue 72

4.5.2 Tính chọn bơm thuỷ lực 72

4.5.3 Chọn dầu thủy lực 74

4.5.4 Tính đường ống dẫn dầu thủy lực 76

4.5.4.1 Tính toán đường ống hút 78

4.5.4.2 Tính chọn đường ống hồi 78

4.5.4.3 Tính chọn đường ống đẩy 78

4.5.5 Lựa chọn van an toàn 79

4.5.5.1 Quy định về van an toàn 80

4.5.5.2 Nguyên lý của van an toàn 80

4.5.5.3 Chọn van an toàn 81

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 82

5.1 Nhiệm vụ và yêu cầu thiết kế 82

5.1.1 Nhiệm vụ thiết kế 82

5.1.2 Yêu cầu thiết kế 82

5.2 Xây dựng sơ đồ truyền động điện 82

5.3 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống điện 83

5.3.1 Chọn động cơ điện 83

5.3.2 Xác định cường độ dòng điện 84

5.3.3 Chọn hộp giảm tốc 84

5.4 Chọn linh kiện điện 84

5.4.1 Aptomat 84

5.4.1.1 Khái quát và yêu cầu 84

5.4.1.2 Tính chọn Aptomat 85

5.4.2 Tính chọn khởi động từ 87

5.4.2.1 Khái quát và yêu cầu 87

5.4.2.2 Tính chọn khởi động từ cho động cơ điện 88

5.4.3 Tính chọn Rơ le nhiệt 88

5.4.3.1 Khái quát và yêu cầu của rơ le nhiệt 88

5.4.3.1 Chon rơ le nhiệt cho động cơ 90

5.5 Hồ sơ kỹ thuật 90

5.5.1 Động cơ ta chọn 90

5.5.2 Aptomat 91

5.5.3 Khởi động từ 91

5.5.4 Rơ le nhiệt 91

CHƯƠNG 6: LẮP DỰNG VÀ VẬN HÀNH …91

6.1 Quy trình lắp dựng 93

6.2 Quy trình vận hành 93

6.3 Các sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục 94

6.4 Bảo trì và Bảo dưỡng cầu nâng 97

6.4.1 Định kỳ hàng tháng 97

6.4.2 Định kỳ 6 tháng 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển ngày càng nhanh của đất nước, số lượng các phương

tiện giao thông cũng không ngừng tăng lên theo thời gian đăc biệt là các dòng xe ô

tô du lịch, bên cạnh đó trong những năm tới đây khi thuế nhập khẩu ô tô giảm

xuống mức 0% thì lượng ô tô được nhập vào Việt Nam sẽ còn tăng lên Một khi số

ô tô này được đưa vào sử dụng thì sau một thời gian sử dụng đều phải hư hỏng

hoặc giảm chất lượng sử dụng Do đó việc nâng cao chất lượng và giảm hỏng hóc

cho các xe này là điều không thể thiếu

Cầu nâng ô tô là một thiết bị không thể thiếu trong công tác bảo dưỡng và sửa

chữa xe ô tô trong các gara hay nhà máy sửa chữa Vì vậy việc thiết kế, chế tạo

một thiết bị nâng như cầu nâng ô tô là việc làm mang tính thiết thực cao đáp ứng

nhu cầu hiện nay của đất nước

Trong thời gian qua em được bộ môn MÁY XÂY DỰNG giao nhiệm vụ thiết kế

“THIẾT BỊ NÂNG XE DU LỊCH SỬ DỤNG TRONG TRẠM BẢO DƯỠNG SỬA

CHỮA XE ÔTÔ” Em đã cố gắng vận dụng kiến thức đã học cùng với sự giúp đỡ

tận tình của thấy cô và các bạn đặc biệt là thầy giáo TS Nguyễn Hữu Chí đã giúp

em hoàn thành Đồ án của mình

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn và các bạn đã tận tình giúp

đỡ em trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp Tuy nhiên kiến thức còn hạn chế,

cũng như bước đầu còn bỡ ngỡ trong công việc thiết kế nên không thể tránh khỏi

những sai sót Em rất mong nhận được sự đóng góp và chỉ dẫn của quý thầy cô và

các bạn !

Tp Hồ Chí Minh, Ngày 14 Tháng 06 Năm 2015

Sinh viên thực hiện

Lê Thân

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TÁC BẢO DƯỠNG

XE Ô TÔ DU LỊCH VÀ CÁC THIẾT BỊ NÂNG

1.1 Các công tác bảo dưỡng xe

Bảo dưỡng là hàng loạt các công việc nhất định, bắt buộc phải thực hiện với các loại xe sau một thời gian làm việc, hay quãng đường qui định

Trong quá trình sử dụng xe, các thiết bị vận hành dẫn tới hao mòn, hiệu suất giảm, thậm chí hư hỏng dẫn tới những tai nạn trong quá trình lái xe Chính vì thế nên bảo dưỡng sửa chữa ô tô là rất cần thiết trong quá trình sử dụng

- Giữ gìn hình thức bên ngoài

Công tác bảo dưỡng ô tô bao gồm các công việc chính sau đây:

1.1.1 Thay dầu động cơ:

Chúng ta đều biết rằng dầu nhờn có vai trò quan trọng trong quá trình vận hành của động cơ Nó có tác dụng bôi trơn, làm mát động cơ, giảm ma sát, tăng tuổi thọ…Vì thế, cần kiểm tra mức dầu hàng tuần với những xe sử dụng thường xuyên,

có thể 2-3 tuần hoặc lâu hơn với xe ít sử dụng Thông thường, nên thay dầu thường xuyên trong khoảng 5.000 km vận hành nhằm giữ cho động cơ sạch sẽ, hiệu suất cao nhất Tuy nhiên, với những trường hợp xe vận hành liên tục trên quãng đường dài vài trăm km thì cần thay dầu sớm hơn, tuỳ theo quãng đường vận hành liên tục

ra sao Ngoài việc dựa vào quãng đường, còn phải dựa vào khói xả, độ nhớt Khi độ

nhớt giảm, có cặn khét, khói đen là đã đến lúc phải thay dầu mới Mỗi xe và mỗi khu vực địa lý lại phù hợp với một loại dầu khác nhau nên việc lựa chọn dầu nên theo hướng dẫn của các nhà sản xuất ôtô

1.1.2 Kiểm tra hệ thống phanh:

Đầu tiên cần làm là mở nắp capo và kiểm tra dầu phanh còn đủ hay không Thông thường sẽ có khoảng giới hạn Max và Min gạch trên bình dầu phanh Trường hợp dầu nằm sát vạch Min thì cần phải đưa xe tới xưởng để kiểm tra vì có thể phanh đã bị mòn Nếu trong một thời gian ngắn mà lượng dầu phanh giảm nhanh thì rất có thể hệ thống phanh đã bị chảy dầu

Trong quá trình vận hành, khi đạp phanh bạn có cảm giác như rung thì nhiều khả năng đĩa phanh đã bị cong, cần sửa chữa hoặc thay thế Trường hợp nhấn phanh mà phanh không đứng, lún dần xuống là xi lanh chính của phanh đã bị hỏng - hiện tượng nguy hiểm cần phải thay thế khẩn cấp Với những xe hiện đại, nhiều hư hại hoặc trục trặc của hệ thống phanh sẽ được hiển thị trên bảng điều khiển trung tâm

1.1.3 Kiểm tra hệ thống lái:

Như chúng ta đã biết, hệ thống lái trênô tô giúp xe chuyển động theo sự điều khiển của tài xế thông qua vô lăng Không chỉ vậy, hệ thống lái còn có ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn của chiếc xe và chính bản thân chúng ta Hiện nay hầu hết trên các dòng xe hiện đại thì hệ thống lái đều được trang bị bộ trợ lực lái để giúp người điều khiển xe dễ dàng thao tác hơn, đem lại sự thoải mái hơn và an toàn hơn khi sử dụng xe Trong quá trình chúng ta sử dụng xe, các chi tiết trong hệ thống lái

sẽ chịu tác dụng của các lực làm cho chúng có thể hao mòn, biến dạng, hoặc gây ra

hư hỏng làm cho hệ thống lái bị mất kiểm soát gây nguy hiểm cho người lái, do đo

trong quá trình bảo dưỡng và sửa chữa ô tô cần tiến hành kiểm tra hệ thống lái

1.1.4 Hệ thống đèn, cần gạt nước, lốp:

Hệ thống chiếu sáng cũng như cần gạt nước tốt giúp người lái an tâm khi lái xe trong điều kiện trời tối hoặc trời mưa Ngược lại, sự trục trặc của những hệ thống

này có thể mang lại cho bạn những nguy cơ gây tai nạn vì tầm nhìn bị hạn chế Vì thế, cần kiểm tra khả năng hoạt động của đèn pha, cốt, đèn tín hiệu… Ngoài ra, cũng cần thường xuyên kiểm tra lốp, áp suất lốp để đảm bảo xe có độ bám đường tốt nhưng lốp không quá "non" dẫn tới tiêu hao nhiên liệu hơn bình thường Ngoài

ra, cũng có thể đảo vị trí lốp, trong ra ngoài để xe vận hành cân, tốt nhất

1.1.5 Vệ sinh nội, ngoại thất:

Vệ sinh nội ngoại thất giúp xe sạch sẽ, các vết bẩn, đất, cát bám trên xe quá lâu

có thể gây gỉ sét Chính vì thế nên thường xuyên vệ sinh xe Ngoài ra, vệ sinh xe còn tăng cảm giác thoải mái cho người lái xe trong quá trình lái

1.2 Giới thiệu về thiết bị nâng xe

1.2.1 Giới thiệu chung

Thiết bị nâng xe là một máy nâng dùng trong bảo dưỡng sử chữa Nhiệm vụ chính của nó là nâng xe lên để tạo khoảng không gian rộng thoáng ở duới gầm xe

để người thợ dễ dàng thao tác Thiết bị nâng xe có nhiều loại với công suất và sức nâng khác nhau Có loại dùng kiểu truyền động cơ khí, có loại dùng kiểu truyền động thuỷ lực và hỗn hợp cơ khí thuỷ lực Truyền động cơ khí có thể dùng truyền động xích hoặc truyền động trục vít đai ốc hoặc kết hợp Nhưng điểm chung đều sử dụng nguồn động lực chính đó là năng lượng điện năng thông qua một động cơ điện và qua truyền động bánh răng hoặc truyền động xích có thể biến chuyển động quay của trục động cơ thành chuyển động quay của trục vít và cơ cấu trục vít đai ốc

có thể biến chuyển động quay của trục vít thành chuyển động tịnh tiến lên xuống của khung nâng tức là xe được nâng lên và hạ xuống Hoặc có thể thông qua bơm thuỷ lực có thể biến chuyển động quay của động cơ điện thành năng lượng ở dạng thế năng đó là áp suất dầu cao Áp suất dầu này chuyển thành chuyển động tịnh tiến của khung nâng nhờ xilanh thuỷ lực và cơ cấu hình bình hành

1.3 Các thiết bị nâng trong trạm bảo dưỡng, sửa chữa ô tô:

Tanhận thấy trong hầu hết các công tác bảo dưỡng sửa chữa xeô tô đều cần đến các thiết bị nâng Chính vì lí do đó nên các thiết bị nâng là không thể thiếu trong bất kì gara sửa chữa bảo dưỡng ô tô

1.3.1.Các loại kích

Kích thủy lực là thiết bị dùng để nâng các vật có tải trọng nặng Tùy vào loại hình của kích là vít hay xi lanh thủy lực mà cơ chế lực khác nhau được áp dụng Khi làm việc kích được đặt dưới vật nâng và đẩy vật nâng đi lên

Yêu cầu cơ bản của kích là trọng lượng và kích thước phải nhỏ gọn, để có thể mang đi lưu động thuận tiện Kích có thể dẫn động bằng tay hoặc bằng động cơ Hiện nay thường sử dụng các loại kích như:

- Kích thanh răng;

- Kích vít;

- Kích thủy lực…

Hình 1.1: Kích thanh răng Hình 1.2: Kích thủy lực

1.3.2 các loại cầu nâng

1.3.2.1 Cầu nâng 1 trụ

Hình 1.3: Cầu nâng 1 trụ 4 bàn nâng Hình 1.4: Cầu nâng 1 trụ chữ H

Loại cầu nâng này có đặc điểm là kế cấu đơn giản, sử dụng truyền động nhờ dầu thủy lực Tuy nhiên độ ổn định không cao, trọng lượng nâng nhỏ nên chỉ thích hợp với các loại xe nhỏ như ô tô du lịch loại 4 chỗ

1.3.2.2 Cầu nâng 2 trụ

Hình 1.5: Cầu nâng 2 trụ không có cổng Hình 1.5: Cầu nâng 2 trụ có cổng

Cầu nâng 2 trụ cũng tương tự như cầu nâng 1 trụ nhưng cho độ ổn định cao hơn và trọng lượng nâng lớn hơn

1.3.2.3 Cầu nâng 4 trụ

Hình 1.7: Dạng thông thường Hình 1.8: Dạng có thêm kích phụ

Cầu nâng 4 trụ cho phép nâng các xe có trọng lượng lớn và có độ ổn định cao do diện tích mặt chân đế lớn, tuy nhiên không gian làm việc chật hẹp và chiếm diện tích lớn trong gara, nhà xưởng

1.3.2.4 Cầu nâng cắt kéo

Hình 1.9: Dạng thông thường Hình 1.10: Dạng có thêm kích phụ (kích gầm xe) (kích toàn bộ xe)

Loại cầu nâng này cho phép nâng xe có trọng lượng lớn, độ ổn định cao, không gian làm việc tương đối thông thoáng Có một số loại có tính cơ động cao, có thể di chuyển ở mọi nơi trong gara

1.4.1 TRANSIT FORD

Hình 1.11: Xe TRANSIT FORD

Bảng 1.4.1 thông số kỹ thuật của dòng xe Transit

1.4.2 TOYOTA HIACE

Hình 1.12: Xe TOYOTA HIACE

xăng

Bảng 1.4.2 thông số kỹ thuật của dòng xe Toyota

1.4.3 CHEVROLET CAPTIVA

Hình 1.13: Xe CHEVOLET CAPTIVA

CAPTIVA

CHEVROLET SPARK

Bảng 1.4.3 thông số kỹ thuật của dòng xe Chevrolet

CHƯƠNG II

ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Các thông số kỹ thuật cần cho thiết kế:

Căn cứ thông số kỹ thuật của các loại xe thống kê ở bảng trênta nhận thấy: Thiết bị nâng xe phải đảm bảo nâng được tất cả các loại xe du lịch đưa vào gara chính vì thế

ta chọn thông số của loại xe có kích thước và trọng lượng lớn nhất trong các loại xe

du lịch kể trên đó là dòng xe TRANSIT FORD:

- Chiều dài cơ sở 3750 (mm)

- Chiều dài toàn xe 5780 (mm)

- Chiều rộng toàn xe 2000(mm)

- Chiều cao toàn xe 2360 (mm)

- Khoảng sáng gầm xe 165(mm)

- Trọng lượng không tải 3730 (kg)

- Trọng lượng toàn tải 3730 (kg)

3 trục vít của 3 trụ còn lại cũng quay cùng chiều với nó Và 3 trục vít này cũng làm cho 3 đai ốc gắn khớp với nó chuyển động tịnh tiến lên xuống Bốn đai ốc này được gắn trên khung nâng chuyển động được thì 4 đai ốc phải đảm bảo chuyển động đồng tốc Vì thế cho nên ở đây sử dụng hệ truyền xích

để đảm bảo độ đồng tốc của 4 đai ốc Khi nâng, hạ khung nâng xuống vị trí thấp nhất và cho xe vào

- Công suất và sức nâng nhỏ

Hình 2.2: Cầu nâng cắt kéo

1 Khung nâng; 2 Tấm lót; 3 Mặt chân đế; 4.Thanh chéo 1; 5 Con trượt;

6 Thanh chéo 2; 7 Xi lanh thủy lực

 Nguyên lý hoạt động:

Nguồn động lực từ động cơ điện truyền động làm cho bơm thuỷ lực quay, bơm thuỷ lực quay sinh ra áp suất dầu trong ống lớn và thông qua ống dẫn truyền đến xilanh thuỷ lực làm đẩy piston của xilanh thuỷ lực đi lên Cán piston nối với thanh chéo của cơ cấu hình bình hành, cơ cấu hình bình hành gắn với khung nâng bằng các chốt và con trượt Piston di chuyển đi lên nhờ cơ cấu hình bình hành làm cho khung nâng di chuyển đi lên

Khi nâng ta chỉ việc hạ khung nâng xuống vị trí thấp (nếu nó chưa được hạ xuống)

và di chuyển xe vào vị trí khung nâng

 Ưu điểm:

- Sức nâng và công suất lớn

- Hệ thống truyền động đơn giản

- Thao tác nâng xe nhanh

- Bố trí gọn, ít chiếm không gian

- Một số loại có tính cơ động cao

Nguồn động lực từ động cơ điện truyền động làm cho máy nén khí hoạt động thực hiện việc truyền khí với áp lực vào bình chứa dầu thủy lực đặt ở mặt nền nhà xưởng Dầu từ bình chứa dầu được áp lực của khí nén đẩy đi theo đường dẫn dầu, đường ống dẫn dầu được thiết kế dẫn xuống mặt đất đến hố móng cầu nâng Hố móng này được làm kín sao cho dầu không bị rò rỉ ra bên ngoài Cầu nâng 1 trụ này hoạt động như 1 Piston và 1 xi lanh Khi muốn nâng xe lên thì ta thực hiện bơm dầu vào, áp lực của dầu sẽ đẩy Piston đi lên, khi muốn hạ ta chỉ việc mở các van để trọng lượng của xe đè xuống đẩy dầu trở về thùng chứa

 Ưu điểm:

- Kết cấu hệ thống đơn giản, dễ vận hành

- Hệ thống được bố trí chủ yếu dưới mặt nền nên gọn, ít chiếm không gian

- Sức nâng lớn, thao tác nâng tương đối nhanh

- Khoảng không gian dưới gầm xe tương đối thoáng

 Nhược điểm:

- Hệ thống hoàn toàn không có tính cơ động do được bố trí cố định

- Khó kiểm tra được rò rỉ dầu trong hệ thống

- Độ ổn định không cao

- Dễ bị bụi bẩn bám vào

2.2.4 Phương án 4

Hình 2.4: Cầu nâng hai trụ

1.Động cơ điện; 2 Thùng chứa dầu thủy lực; 3 Chân cầu nâng; 4.mặt chân đế; 5 Tấm kê; 6 Bàn nâng; 7 Cần nâng; 8 Thép tấm che cáp

 Nguyên lý hoạt động:

Nguồn động lực từ động cơ điện 3 làm bơm thủy lực hút dầu thủy lực với áp suất thấp từ thùng chứa biến thành dầu cao áp đi ra khỏi bơm, sau đó dầu cao áp đi qua đường ống đến các van phân phối Người ta sẽ điều khiển van phân phối bằng cần gạt để dầu với áp suất cao đi theo đường ống đến 2 xi lanh thủy lực được đặt thẳng đứng trong chân cột, các xi lanh này thực hiện thực hiện quá trình nâng hạ ô tô nhờ

1 dải xích ăn khớp với bánh xích ở đầu piston Dãy xích được liên kết với bàn nâng nhờ đó khi xích làm việc thì bàn nâng trượt dọc theo cột thép nâng xe lên và hạ xuống nhờ các con trượt làm bằng cao su được gắn trên bàn nâng

 Ưu điểm:

- Truyền động êm dịu, chắc chắn

- Thao tác nâng xe nhanh

- Gầm xe thông thoáng thận tiện cho việc sửa chữa, bảo trì

- Bố trí gọn, ít chiếm không gian

- Một số loại có tính cơ động cao

- Hành trình nâng, hạ lớn

 Nhược điểm:

- Độ ổn định không cao khi nâng xe

- Cần yêu cầu tay nghề người điều khiển canh chỉnh bàn tay nâng

- Xích nhanh bị mòn, cần có chế độ bảo trì thích hợp

2.3 Lựa chọn phương án

Qua 4 phương án trên ta thấy phương án 4 có nhiều ưu điểm hơn cả và đặc bệt quan trọng hơn chính là hiện nay ở các gara sửa chữa trong nước ta chủ yếu dùng loại này trong việc bảo dưỡng cũng như là sữa chữa Do đó ta chọn phương án thiết kế

là phương án 4 phương án sử dụng cầu nâng 2 trụ không có cổng với hệ truyền động thuỷ lực bởi vì với cầu nâng 2 trụ không cổng thì cáp đi bên dưới sẽ có giá thành rẻ hơn so với cầu nâng có cổng cáp đi bên trên, loại cầu nâng này còn thích hợp để sửa chữa những dòng xe có mui cao như Mercedes printer, Ford Transis…

2.3.1 Nguyên lý vận hành cầu nâng 2 trụ:

Hình 2.5: Sơ đồ dẫn động cơ cấu nâng của cầu nâng 2 trụ 1.Đường Dầu Chính; 2 Đường Dầu Phân Phối Đến Các Xi Lanh Thủy Lực; 3 Xi Lanh Thủy Lực; 4 Xích Con Lăn; 5 Chốt Con Lăn, 6.Con Lăn; 7 Piston Thủy

Lực; 8.Bàn Nâng; 9 Cần Nâng.

Cầu nâng 2 trụ hoạt động nhờ sự di chuyển của dầu thủy lực thông qua bơm thủy lực Hành trình lên xuống của xe được thực hiện thông qua hai cánh tay ở hai bên thân cầu nâng Kết nối của xích, tay cầu hai bên để đảm bảo di chuyển đồng tốc và cùng độ cao Để tránh cho xe bị rơi, khóa an toàn được thiết kế để loại bỏ điều đó

2.3.1.1 Nguyên lý hành trình nâng

Hành trình lên được thực hiện bằng sự di chuyển của dòng dầu thủy lực đẩy xi-lanh thông qua bơm thủy lực khi người vận hành ấn nút ‘Up’ Nếu cánh tay di chuyển tới

vị trí trung tâm, hành trình lên sẽ dừng ngay lập tức Trong quá trình lên, khóa an toàn luôn luôn làm việc để tránh bị rơi xe khi nâng

2.3.1.2 Nguyên lý hành trình hạ

Trước khi vận hành hạ cầu, khoá an toàn phải ở vị trí mở, sau đó ấn nút up/down để

hạ cầu Trong quá trình này dòng dầu sẽ hồi về thùng làm cho xi-lanh hạ, xe hạ theo cầu nâng

2.3.1.3 Cấu tạo: Bao gồm 2 trụ đứng mặt cắt dạng hộp rất cứng vững đảm bảo các

tải trọng khác nhau, 04 tay cần để nâng hạ ô tô, trên đầu mỗi tay cần có các cóc để điều chỉnh khe hở đảm bảo ổm định khi cầu nâng hoạt động

- Cơ cấu điều khiển: Động cơ 1 pha (3 pha), hệ thống nâng hạ thủy lực (xi lanh thủy lực), hệ thống cơ khí phụ trợ: Cáp thép chịu tải, con lăn, xích con lăn, hệ thống khóa vv

- Yêu cầu: Để lắp đặt được cầu nâng đảm bảo độ cứng vững, nâng cao hiệu suất làm việc của cầu nâng ô tô, an toàn; ta phải có hệ thống móng tốt, đảm bảo chịu tải, đảm bảo cân bằng, phẳng để thao tác lắp đặt được hiệu chỉnh dễ dàng

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TỔNG THỂ THIẾT BỊ NÂNG

3.1.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG

3.1.1.Thông số ban đầu

Chọn sơ bộ thông số của cột kích:

Hình 3.1: Thông số kích thước chiều cao của cầu nâng

Trong đó:

H1- Chiều cao trung bình của người thợ sửa chữa (lấy =1800mm)

H2- Chiều cao an toàn tính từ đầu người đến gầm xe (lấy = 260 mm)

H3- Chiều cao bàn nâng (600 mm)

H4- Chiều cao tính dư phần đỉnh cột (chọn =160 mm)

H5- Chiều cao khi cần nâng ở vị trí trí thấp nhất(lấy gần bằng khoản sáng gầm xe

L1- Chiều rộng trung bình của xe (lấy =1900mm)

L2, L3- Chiều rộng an toàn tính từ bên hông xe đến bề mặt cột (lấyL1=L2 = 460mm) L4- Chiều dài xa nhất của cần

L5- Chiều dài ngắn nhất của cần

Từ các kích thước trên ta chọn được thông số giữa 2 cột kích như sau:

- Bề rộng giữa 2 cột kích: 2820 mm

- Chiều dài Max của cần nâng: 1170 mm

- Chiều dài Min của cần nâng: 762 mm

- Tải trọng nâng lớn nhất: 4000 kg

Chọn Vật liệu chế tạo là thép CT38 có các thông số sau:

- Khối lượng riêng:  = 7800 kG/ m3

Ở trường hợp tính toán kết cấu thép ta cần xét trong các trạng thái làm việc nguy hiểm của cầu nâng ở 3 trạng thái sau:

- Khi cần nâng ở vị trí thấp nhất (vị trí bắt đầu nâng xe)

- Khi cần nâng ở vị trí trung tâm (khi nâng xe lên độ cao H = H nâng/2)

- Khi cần nâng ở vị trí cao nhất (khi nâng xe lên độ cao H = H nâng)

 Trong 3 trạng thái trên ta thấy trạng thái nguy hiểm nhất là trong trường hợp cần nâng ở vị trí làm việc cao nhất chính vì thế khi tính toán ta cần tính trong trường hợp này để đảm bảo kết cầu làm việc ổn định

3.1.2.1.Sơ đồ tính toán

3.1.2.1.1.Tải trọng tính toán

Kết cấu thép của máy trục thường chịu tác dụng bởi các tải trọng chủ yếu sau: tải trọng tĩnh, tải trọng di động (hoạt tải), tải trọng quán tính, tải trọng ly tâm, tải trọng lắp ráp và tải trọng tự nhiên…

Đối với thiết bị nâng vì vận tốc nâng nhỏ nên tải trọng quán tính có thể bỏ qua, không có tải trọng tự nhiên vì thiết bị nâng thường được đặt trong nhà xưởng nên lực gió và sự thay đổi nhiệt độ gây ra Còn tải trọng ngẫu nhiên do các yếu tố ngẫu nhiên gây ra như động đất… và tải trọng lắp ráp xuất hiện khi quá trình lắp ráp máy gây ra và chỉ quan tâm khi máy trục có kích thước và chiều cao kiến trúc lớn mà thiết bị nâng có kích thước không lớn nên hai tải trọng này cũng có thể bỏ qua

 Vậy tải trọng tác dụng lên kết cấu thép gồm tải trọng tĩnh và tải trọng di động

3.1.2.1.2 Tính toán bền cần nâng:

Sơ đồ cấu tạo:

Hình 3.4: Sơ đồ tính bền cần

Cấu tạo của cần gồm 3 đoạn ống hình chữ nhật được lồng ghép vào nhau để thay đổi tầm với của cần (cần có thể thò ra, thụt vào để điều chỉnh nâng xe tùy thuộc vào loại xe cần sửa chữa)

Chọn Mặt cắt có cấu tạo như hình vẽ:

Hình 3.5: Tiết diện mặt cắt ngang của cần nâng

Mô men uốn tại các mặt cắt được xác định theo công thức:

Muốn = P.l Trong đó: Muốn – Mô men uốn tại mặt cắt

P – Trọng lượng vật nâng tác dụng lên (do cầu nâng có 4 cánh tay

nên ta chọn P= K®

4

Q =4000 1, 2 1200

l – Chiều dài mặt cắt cần tính

Từ công thức trên ta có:

Hình 3.6: Biểu đồ mô men của cần nâng

3.1.2.2 Kiểm nghiệm độ bền uốn tại các mặt cắt nguy hiểm:

3.1.2.2.1 Mặt cắt D-D

Mặt cắt có tiết diện là hình chữ nhật rỗng như hình vẽ:

Hình 3.7: Tiết diện mặt cắt D-D

( 2 ) (

6

2 ) 6

( 2 ) (

6

2 ) 6

( 2 ) (

6

2 ) 6

Vậy mặt cắt B-B đã chọn thoản mãn điều kiện chịu lực

Để đảm bảo cho cần đạt độ bền cao trong quá trình làm việc ta bố trí thêm các miếng thép tấm có độ dày 10 mm vào các ống thép của tay cần Chọn mặt cắt ngang như khình vẽ

Hình 3.10 Mặt cắt ngang của cần có bố trí thêm thép tấm

Chọn mặt cắt ngang của cột có tiết diện như hình vẽ:

Hình 3.12: Mặt cắt ngang của cột

Diện tích mặt cắt được xác định theo công thức:

F = F0 - (F1 + F2 + F3) Trong đó: F0 là diện tích hình chữ nhật bao:

J W y

 cm4 Trong đó:Jx là mô men quán tính của mặt cắt cột

max

y : khoảng cách từ điểm xa nhất đến trục y

max

y =12,5 cm