Đồ án thiết kế lắp đặt cẩu tự hành và thùng hàng lên ô tô tải huyndai HD320 đã mở khóa

Trong đó thế mạnh của công ty là thiết kế ô tô tải thành ô tô tải có gắn cẩu tự hành và chế tạo các loại thùng chuyên dùng cho ô tô tải.. Ý nghĩa thiết kế: Hiện nay, do nhu cầu biến đổ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành :

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Niên khóa: 2007 – 2011

Giáo viên hướng dẫn

Thạc sĩ Trần Mạnh Quí

Kỹ sư Nguyễn Minh Thiện

Tháng 06/2011

Xin chân thành cảm ơn các anh chị và bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên chúng tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu

Cuối lời kính chúc quý thầy cô thật nhiều sức khỏe để tiếp tục dìu dắt thế

hệ trẻ tương lai đất nước ngày càng giỏi chuyên môn và bản lĩnh hơn

Kính chúc anh em ở công ty Ô tô Cát Tường nhiều sức khỏe để tiếp tục công tác và đạt được nhiều thành công hơn nữa trong cuộc sống Và hơn nữa, công

ty sẽ vương lên thành thương hiệu mạnh trong cả nước

Trong quá trình thực hiện đề tài chúng em đã cố gắng hết sức mình nhưng cũng khó có thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ bảo của của quý Thầy Cô và các bạn

Chân thành cảm ơn

Nguyễn Minh Tài Đinh Văn Soàn

TÓM TẮT

1 Tên đề tài:

“ THIẾT KẾ - LẮP ĐẶT CẨU TỰ HÀNH VÀ THÙNG HÀNG

LÊN Ô TÔ TẢI HYUNDAI HD320 ”

2 Thời gian và địa điểm:

- Thời gian: Từ ngày 14 tháng 03 đến ngày 06 tháng 06 năm 2011

- Địa điểm: Công ty cổ phần Ô tô CÁT TƯỜNG

Xa lộ Hà Nội, Hiệp Thắng, Bình Thắng, Dĩ An, Bình Dương

3 Mục đích đề tài:

Đề tài được thực hiện với những mục đích sau:

- Khảo sát thiết kế-lắp đặt cẩu tự hành lên ôtô Hyundai HD 320 cabin sát-xi

- Tìm hiểu thiết kế, chế tạo thùng một số loại thùng ô tô thông dụng

- Tìm hiểu cấu tạo, sự vận hành của cẩu tự hành được lắp lên ô tô tải

4 Phương tiện:

 Phương pháp lý thuyết: Tra cứu tài liệu, ứng dụng môn học lý

thuyết ô tô và sức bền vật liệu

 Phương pháp thực hành:

- Thi công trên ô tô Hyundai HD320 cabin sát-xi

- Máy cắt kim loại bằng đá, máy hàn điện, máy khoang điện …

- Dụng cụ tháo lắp thiết bị

5 Kết quả thực hiện:

- Gia công và lắp đặt thành công ô tô Hyundai HD320 cabin sát-xi thành

ô tô cẩu tải với những tính năng kỹ thuật đạt tiêu chuẩn vận hành và đã được sở giao thông vận tải chấp nhận và phê duyệt

- Hiểu biết về cách thiết kế và chế tạo một số loại thùng hàng ô tô

- Hiểu biết về cấu tạo, sự hoạt động của cần cẩu được lắp trên ô tô

Trang tựa………i

Lời cảm tạ……….ii

Tóm tắt……….iii

Mục lục……… ….iv

Danh sách các hình……… …vi

Danh sách các bảng……….ix

Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề……… 1

1.2 Mục đích đề tài………2

Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu đôi nét về công ty cổ phần Ô tô Cát Tường ……… …… 3

2.2 Ý nghĩa của việc thiết kế ……….…… 4

2.3 Nguyên tắc đảm bảo thiết kế và gia công ô tô……….…… 5

2.4 Một số loại ô tô mà công ty thiết kế… ……….…… 5

2.4.1 Ô tô Faw……….……….5

2.4.2 Ô tô Hyundai HD 72……… 6

2.4.3 Ô tô Hyundai HD 320……….8

2.5 Tìm hiểu sơ lược về thùng hàng ô tô tải……….…… 9

2.6 Tìm hiểu về cẩu tự hành UNIC crane ….……… 13

2.6.1 Phân loại , chức năng……….……….13

2.6.2 Cấu tạo cẩu tự hành UNIC crane……… 14

2.6.3 Một số bộ phận trên cẩu UNIC crane……… …… 15

2.6.4 Hệ thống thủy lực cần cẩu UNIC crane… ………29

2.6.5 Các vị trí nâng dỡ hàng hóa của cần cẩu………30

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 3.1 Nơi thực hiện……….… 31

3.2 Phương tiện thực hiện……… 31

3.3 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết……… 31

3.4 Phương pháp thực hiện……… 31

3.5 Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết kế và thi công ô tô……… 32

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đặt tính kỹ thuật cơ bản của ô tô tải HD320 cabin sát-xi……….… 33

4.2 Bản vẽ ô tô sát-xi cơ sở……….… 34

4.3 Bố trí chung ô tô thiết kế……… ….35

4.4 Tính toán ô tô thiết kế……….………… ….38

4.4.1 Xác định tọa độ trọng tâm ô tô……… 38

4.4.2 Kiểm tra tính ổn định của ô tô……… 39

4.4.3 Tính ổn định của ô tô khi cẩu hàng………41

4.5 Tính toán động lực học kéo của ô tô thiết kế…….……… …… 42

4.5.1 Xác định đồ thị đặc tính ngoài ……….…43

4.5.2 Xác định nhân tố động lực học của ô tô thiết kế……… ……45

4.6 Tính toán sức bền các kết cấu chính của ô tô thiết kế ……….…48

4.7 Đánh giá các chi tiết khác của ô tô thiết kế……….…… … …52

4.8 Quá trình gia công, lắp đặt cần cẩu và thùng hàng ……….…… ……… 53

4.8.1 Gia cường ốp sát-xi……….… 53

4.8.2 Lắp đặt cần cẩu UNIC UR -800E loại 05 cần ( UR-805 )………….…55

4.8.3 Chế tạo và lắp đặt thùng hàng trên ô tô……… ……… 68

4.8.4 Chế tạo và lắp đặt cản bảo vệ……… ……… … 74

4.9 Hình ảnh tổng thể sau khi lắp đặt……….… 75

4.10 Kiểm tra , vận hành sau khi thi công ……… ….75

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận ……… ……… 77

5.2 Đề nghị ……… 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… ……… 79

PHỤ LỤC……….80

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 : Logo công ty cổ phần Ô tô Cát Tường………3

Hình 2.2 : Ô tô Faw ban đầu……….6

Hình 2.3 : Ô tô Faw sau thiết kế ……… 6

Hình 2.4 : Ô tô Hyundai HD72 mới nhập khẩu……… 7

Hình 2.5 : Ô tô Hyundai HD72 thùng mui bạt……….7

Hình 2.6 : Ô tô Hyundai HD72 cẩu tự hành……… 8

Hình 2.7 : Hyundai HD320 cabin, sát-xi ban đầu……….9

Hình 2.8 : Hyundai HD320 sau khi thiết kế 9

Hình 2.9 : Sàn thùng làm bằng gỗ và thép……… 11

Hình 2.10 : Thành bên của thùng mui bạt đã hoàn thiện………12

Hình 2.11 : Khung xương thùng hàng kín đã hoàn thành ……… ………… .12

Hình 2.12 : Vách trong và ngoài của thùng hàng mui bạt……… 13

Hình 2.13 : Cẩu tự hành UNIC UR -800E series……… … 14

Hình 2.14 :Cấu tạo cần cẩu UNIC crane có 03 cần ……… ……… 14

Hình 2.15 : Cần trục của cẩu có 03 cần lồng vào nhau………… ………… 15

Hình 2.16 : Cần trục của cẩu có 05 cần lồng vào nhau……….… 16

Hình 2.17 : Xilanh lồng loại 03 và 04 cần ……… 16

Hình 2.18 : Xilanh lồng loại 05 cần……… ……… 16

Hình 2.19 : Xilanh lực cần cẩu UNIC UR-800 E…….……… 17

Hình 2.20: Cấu tạo xilanh nâng cần……….17

Hình 2.21: Nguyên lý hoạt động của xilanh nâng cần ………18

Hình 2.22 : Van tiết lưu ……… 18

Hình 2.23 : Dòng chảy trong van tiết lưu 19

Hình 2.24 : Cấu tạo cơ cấu nâng tải……….19

Hình 2.25 : Sơ đồ hoạt động của cơ cấu nâng tải ………20

Hình 2.26 : Cấu tạo cơ cấu xoay của cần cẩu ……… 20

Hình 2.27 : Cấu tạo bộ giảm tốc……… ……….… 21

Hình 2.28 : Cấu tạo bên trong bơm thủy lực ……… 22

Hình 2.29 : Van điều khiển cần cẩu ………22

Hình 2.30 : Vị trí các thanh điều khiển cần cẩu……….………… 23

Hình 2.31 : Bệ đỡ của cần cẩu UNIC UR – 800 E…… ……….……… 23

Hình 2.32 : Xilanh chân chống của cần cẩu 24

Hình 2.33 :Van an toàn……….……….….…… 24

Hình 2.34 : Bơm bánh răng………….……… ……… 25

Hình 2.35 : Cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp ngoài…….……….……… .26

Hình 2.36 : Bơm pittông hướng trục loại thân nghiêng… ………….…… … 26

Hình 2.37 : Cấu tạo bơm pittông hướng trục………… ……….…………27

Hình 2.38 : Nguyên lý làm việc bơm pittông hướng trục.………….………….27

Hình 2.39 : Thùng chứa dầu rời bên ngoài……….………….……… 28

Hình 2.40 :Thùng chứa dầu bên trong bệ đỡ………….……….…………28

Hình 2.41 : Mạch dầu trong hệ thống thủy lực của cẩu….………….……… 29

Hình 2.42 : Một số vị trí nâng dỡ hàng……….……….…………30

Hình 4.1 : Hình chiếu đứng và chiếu bằng của ô tô cơ sở….…….… …… …34

Hình 4.2 : Hình chiếu cạnh của ô tô cơ sở……….…… ……… 34

Hình 4.3 : Tổng thể ô tô thiết kế ……….……… ………36

Hình 4.4 : Sơ đồ phân bố trọng lượng trên ô tô……….… …….….37

Hình 4.5 : Sơ đồ tính toán khi ô tô cẩu hàng……….… ……… 41

Hình 4.6 : Đồ thị đặc tính ngoài động cơ ………….……….… ……… 45

Hình 4.7 : Đồ thị nhân tố động lực học ở tay số chính….… …….….……… 47

Hình 4.8 : Đồ thị nhân tố động lực học ở tay số phụ… … …… ….……….48

Hình 4.9 : Biểu đồ mômen uốn dầm ngang……….… ………… ….……….50

Hình 4.10 : Mặt cắt của khung sát-xi 52

Hình 4.11 : Mặt cắt ngang của sát-xi sau khi gia cường … ………….…… 54

Hình 4.12 : Gia cường ốp sát –xi ở bên trong ………… … ……….……… 54

Hình 4.13 : Gia cường ốp sát- xi mặt ngoài……… ………….……… 55

Hình 4.14 : Chiều cao làm việc của cần cẩu……….……….………… 56

Hình 4.15 : Bản vẽ cần cẩu UNIC UR- 800 E có 05 cần …… ………… 57

Hình 4.16 :Hệ thống dẫn động bơm thủy lực….………….………58

Hình 4.17 : Pittông của bơm thủy lực ………….……… 58

Hình 4.18 : Xilanh của bơm thủy lực ……….….……… 59

Hình 4.19 : Vỏ bên ngoài của bơm thủy lực….….……….59

Hình 4.20 : Cấu tạo bộ dẫn động bơm thủy lực… ……… 60

Hình 4.21 : Vị trí lắp bộ dẫn động………….……… 60

Hình 4.22 : Thùng chứa dầu……… ……… 61

Hình 4.23 : Cơ cấu xoay của cần cẩu…….………….……… 61

Hình 4.24 : Thân và bệ cẩu……… ……… 62

Hình 4.25 : Chân chống cần cẩu………… ………62

Hình 4.26 : Cần trục của cẩu lúc tháo rời… ……… 63

Hình 4.27 : Bộ điều khiển cần cẩu đặt ở bên trên ……… …63

Hình 4.28 : Bộ điều khiển chân chống cần cẩu…… ……… 64

Hình 4.29 : Cơ cấu nâng tải của cẩu……… ……… 64

Hình 4.30 : Sơ đồ hệ thống thủy lực cần cẩu UNIC UR -800E… …… …65

Hình 4.31 : Bulông bắt giữ cẩu 67

Hình 4.32 : Lắp đặt cần cẩu lên ô tô …… ……… 67

Hình 4.33 : Dầm dọc và dầm ngang khi lắp đặt….………69

Hình 4.34 :Liên kết giữa dầm dọc và dầm ngang… ……… 69

Hình 4.35 : Thành phía trước thùng hàng ………… ……… ….…70

Hình 4.36 : Trụ giữa thùng hàng ……… ….…70

Hình 4.38 : Bửng hai bên của thùng hàng ……… 71

Hình 4.38 : Lớp gỗ thông phía dưới sàn thùng… ……….… 71

Hình 4.39 : Mặt phía trên sàn thùng……….……… .….72

Hình 4.40 : Thùng hàng sau khi đã hoàn chỉnh ……… ….…72

Hình 4.41: Bulông quang M18……….……… …73

Hình 4.42 : Bulông quang M18 bắt giữ sát-xi và thùng hàng ….….…… 73

Hình 4.43 : Thanh dọc và thanh ngang của cản bảo vệ ……… ….…74

Hình 4.44 :Kích thước chế tạo cản bảo vệ ……….……… 74

Hình 4.45 : Tổng thể Hyundai HD320 khi hoàn thành……….…… 75

Hình 4.46 :Kiểm tra hoạt động của cần cẩu ……….…… 76

DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.1 : Trọng lượng phân bố lên các trục……….38

Bảng 4.2 : Thông số tính toán chiều cao trọng tâm……… 38

Bảng 4.3 : Kết quả tính toán chiều cao trọng tâm……….39

Bảng 4.4 : Kết quả tính toán góc giới hạn lật ô tô ……… 40

Bảng 4.5 : Kết quả tính ổn định khi cẩu hàng……… …42

Bảng 4.6 : Thông số tính toán động lực học kéo ô tô….……… 43

Bảng 4.7 : Đặc tính ngoài động cơ ……….……… 44

Bảng 4.8 : Kết quả tính toán nhân tố động lực học ở tay số chính….…… 46

Bảng 4.9 : Kết quả tính toán nhân tố động lực học ở tay số phụ…… … 47

Bảng 4.10 : Kết quả tính toán bền liên kết khung xe và thùng hàng 49

Bảng 4.11 : Kết quả tính toán bền dầm ngang 51

Bảng 4.12 : Tải trọng nâng theo bán kính làm việc.………… … … ……55

Bảng 4.13 : Vật liệu chế tạo thùng hàng ô tô……… … ……68

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1.Đặt vấn đề:

- Ngành công nghiệp ô tô trên thế giới đang ngày càng mở rộng không chỉ ở

các nước phát triển mà còn ở các nước đang phát triển, từ các hãng ô tô danh tiếng như Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen, Toyota, Ford, GM, …đến những hãng ô

tô như Hyundai, Honda, Mazda, …Tạo nên một sự cạnh tranh quyết liệt trong ngành công nghiệp ô tô trên toàn thế giới Bên cạnh những dòng ô tô con từ bình dân cho đến những dòng ô tô sang trọng và siêu sang thì còn một lực lượng không thể thiếu trong ngành vận tải là những dòng ô tô kéo, ô tô tải, ô tô khách Đó là những phương tiện vận tải phục vụ đắc lực cho sự phát triển của nền kinh tế của mỗi quốc gia

- Vận tải hàng hóa là một vấn đề không thể thiếu đối với mỗi quốc gia trong lãnh vực lưu thông hàng hóa và xuất nhập khẩu Đòi hỏi đặc ra là không những vận chuyển tốt hàng hóa mà còn phải bốc dỡ hàng hóa dễ dàng để giải phóng sức lao động, giảm chi phí.Từ thực tế đó các nhà chế tạo cho ra đời dòng ô tô tải có gắn cẩu tự hành Loại ô tô này cho hai tác dụng là vừa chở hàng vừa cẩu hàng Hầu hết các dòng ô tô này điều được thiết kế trong nước chỉ nhập ô tô cabin sát-xi

và cẩu Với cách làm này chúng ta tiết kiệm chi phí khi nhập khẩu toàn bộ và còn

nâng cao được trình độ và tay nghề nguồn nhân lực trong nước góp phần thúc đẩy phát triển ngành ô tô

- Từ những thực tế trên, chúng em xin khái quát cơ bản về nội dung thiết kế của một dòng ô tô này được thể hiện qua đề tài “THIẾT KẾ - LẮP ĐẶT CẨU

TỰ HÀNH VÀ THÙNG HÀNG LÊN Ô TÔ TẢI HYUNDAI HD320” Việc thực hiện đề tài này cần thiết vì giúp chúng ta nắm vững hơn về loại ô tô này, loại

ô tô đang phổ biến trên thị trường vận tải hiện nay

- Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên sẽ còn nhiều thiếu sót Vì vậy, chúng em rất mong quý thầy cô, các bạn bè đóng góp ý kiến thêm để đề tài được hoàn thiện hơn

1.2-Mục đích đề tài:

1.2.1 Mục tiêu nguyên cứu:

- Tìm hiểu về tính toán, thiết kế từ một chiếc ô tô cabin sát-xi sang chiếc

ô tô cẩu tải tại công ty cổ phần Ô tô Cát Tường

- Tìm hiểu chung về thiết kế , chế tạo thùng hàng và quá trình gia cường

ốp sát-xi trên ô tô tải

- Tìm hiểu cần cẩu thủy lực loại UNIC

1.2.2 Đối tượng-phạm vi nghiên cứu:

- Thực hiện trên dòng ô tô Hyundai HD 320 cabin sát-xi nhập khẩu từ

Hàn Quốc

- Các tiêu chuẩn kỹ thuật của ô tô trước và sau thiết kế ,quy định của bộ

giao thông vận tải về việc cải tạo ô tô

- Phạm vi nghiên cứu là chủ yếu dựa vào sản xuất của công ty và tìm

hiểu thêm một số thiết kế trên các dòng ô tô khác tại công ty

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu đôi nét về công ty cổ phần ô tô Cát Tường:

2.1.1 Thông tin về công ty:

Công ty cổ phần Ô tô Cát Tường là đơn vị chuyên cung cấp các loại xe chuyên dụng như ô tô tải các loại, ô tô tải gắn cẩu tự hành,… được nhập khẩu từ các hãng sản xuất danh tiếng như Hyundai, Izuzu, Hino, Faw Công ty được thành lập vào ngày 10 tháng 11 năm 2007 Tuy công ty chỉ mới thành lập nhưng

uy tín công ty ngày càng nhiều người biết đến nên lượng khách hàng ngày càng đông Ô tô Cát Tường đang dần chứng tỏ năng lực hoạt động cạnh tranh trên thị trường ô tô Việt Nam

Hình 2.1 : Logo công ty cổ phần Ô tô Cát Tường

2.1.2 Địa điểm:

Công ty cổ phần Ô Tô CÁT TƯỜNG

o Cơ sở thiết kế: P.309 Lô B, C/C Gò Dầu 1, P Tân Quý, Q Tân Phú, TP HCM

o Văn phòng chính: 1212, Đường 41, Phường An Phú, Quận 2, TP HCM

o Cửa hàng và dịch vụ: Xa lộ Hà Nội, Hiệp Thắng, Bình Thắng, Dĩ An, Bình Dương

2.1.3 Loại hình kinh doanh của công ty:

 Kinh doanh các hãng ô tô: Hyundai, Isuzu, Faw, Misubishi, Dongfeng,

Hino, Jac, Foton, Fusin

 Sửa chữa, bảo dưỡng và kinh doanh các phụ tùng ô tô chính hãng

 Thiết kế, chế tạo và sữa chữa các loại thùng hàng ô tô tải theo đơn đặt của

khách hàng

 Thiết kế, chế tạo bàn nâng thủy lực

 Thiết kế ô tô tải từ loại ô tô tải thùng lửng hay ô tô cabin sát-xi sang ô tô tải

thùng mui bạt hoặc ô tô tải thùng kín, ô tô cẩu tải

Trong đó thế mạnh của công ty là thiết kế ô tô tải thành ô tô tải có gắn

cẩu tự hành và chế tạo các loại thùng chuyên dùng cho ô tô tải Ô tô cơ sở được

nhập khẩu chỉ có cabin và sát-xi nhằm giảm bớt giá thành nên ô tô chưa có công

năng xác định Chúng sẽ được thiết kế lại cho phù hợp với nhu cầu vận chuyển

hàng hóa trong nước

2.2 Ý nghĩa thiết kế:

Hiện nay, do nhu cầu biến đổi đa dạng của thị trường người tiêu dùng, cũng

như tính chất vận tải hàng hóa khác nhau của các đơn vị vận tải mà các doanh

nghiệp thường đưa ra thị trường loại ô tô chưa có công năng xác định ( thường là ô

tô sát- xi hoặc ô tô thùng tải lửng ) Xuất phát từ nhu cầu vận tải thực tế của thị

trường mà công ty cổ phần Ô tô Cát Tường đã tiến hành thiết kế đóng mới ô tô tải

có gắn cần cẩu, mang nhãn hiệu hàng hóa trong nước

2.3 Nguyên tắc đảm bảo thiết kế và thi công ô tô:

- Thiết kế để sản xuất mang nhãn hiệu hàng hóa trong nước theo Quyết định 34/2005/QĐ-BGTVT của Bộ Trưởng Bộ giao thông vận tải

- Thiết kế theo mẫu các loại ô tô tải (có cần cẩu) đang được sử dụng phổ biến tại Việt Nam nhưng hình dáng, kích thước mang đặc thù riêng phù hợp với điều kiện Việt Nam

- Đảm bảo các chỉ tiêu về an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường theo các quy định hiện hành đồng thời đáp ứng yêu cầu về mỹ thuật công nghiệp

- Công nghệ chế tạo các chi tiết trong nước đơn giản, dễ chế tạo và giá thành thấp phù hợp với khả năng cung cấp vật tư, phụ tùng và khả năng thi công của các

cơ sở sản xuất lắp ráp trong nước

- Ô tô đóng mới phải đảm bảo không ảnh hưởng đến đặc tính động học và động lực học của ô tô cơ sở

- Ô tô đóng mới phải đảm bảo chuyển động ổn định và an toàn trên đường giao thông công cộng

- Màu sơn của ô tô đóng mới do cơ sở sản xuất đăng kí theo loại sản phẩm

2.4 Một số loại ô tô mà công ty thiết kế chuyển đổi:

2.4.1 Ô tô FAW 14 T:

Thông số kỹ thuật của FAW

o Loại động cơ: diesel, 4 kỳ, 6 xilanh thẳng hàng, tăng áp

o Kích thước ( dài x rộng x cao ): 11.540 x 2.490 x 2.780 [mm]

o Kích thước lọt lòng thùng hàng: 8.900 x 2.350 x 450 [mm]

o Chiều dài cơ sở: 5.965 x 1.355 [mm]

- Hình dạng ban đầu Faw là ô tô tải thùng lửng đã có công dụng xác định Do nhu cầu vận tải của khách hàng cần cải tạo sang ô tô tải có gắn cần cẩu Do đó chúng ta cần phải tính toán, thiết kế lại ô tô Faw cho phù hợp yêu cầu khách hàng Nội dung thực hiện bao gồm gia cường ốp sát-xi, lắp cần cẩu và cải tạo lại thùng hàng

Hình 2.2: Ô tô Faw ban đầu

- Cần cẩu được lắp là loại UNIC UR- 800E có 05 cần Thùng hàng thì được thu lại chiều dài để khoảng trống lắp đặt cần cẩu

Hình 2.3: Ô tô Faw sau khi thiết kế

2.4.2 Ô tô Hyundai HD 72:

Đặc tính ô tô Hyundai HD72 nhập khẩu từ Hàn Quốc :

Động cơ Diesel 4 kỳ: D4DB Khí thải động cơ (standard) EU II Dung tích xy-lanh: 3,907 cm3 Công suất max: 130 PS / 2900 rpm

Cỡ lốp xe: 7.50-R16 Mô-men xoắn max : 300 Nm / 2000 rpm

Kích thước thùng xe 6,050 x 1,950 x 450 Khả năng vượt dốc : 40,0%

Vết bánh xe trước/sau 1650 / 1.495 mm Bán kính quay vòng nhỏ nhất: 8,3 m

Khoảng sáng gầm xe: 275 mm Công thức bánh xe : 4 x 2

Vận tốc max: 95 Km/h Tải trọng : 1.900 kG Tổng trọng tải: 6.810 kG Kích thước xe (DxRxC) : 8.545 x 2,030 x 3,150

Hình 2.4: Ô tô Hyundai HD72 mới nhập khẩu

Khi mới nhập khẩu về thì HD72 chỉ là cabin sát-xi Do mục đích sử dụng

khác nhau trong kinh doanh của khách hàng, ô tô đã được thiết kế thành ô tô thùng

mui bạt hoặc ô tô cẩu tải

Hình 2.5: Ô tô Hyundai HD72 thùng mui bạt

Hình 2.6: Ô tô Hyundai HD72 cẩu tự hành

2.4.3 Ô tô Hyundai HD 320:

Thông số kỹ thuật của ô tô HD320

o Loại động cơ: D6AC : diesel 4 kỳ, phun nhiên liệu trực tiếp, 6 xilanh thẳng hàng, làm mát bằng nước, tăng áp

o Đường kính xilanh và hành trình pittông [mm x mm]: 130 x 140

o Chiều dài toàn bộ xe ( Dài x rộng x cao): 12.245 x 2.495 x 3.140 [mm]

Hình 2.7: Hyundai HD320 cabin, sát-xi ban đầu

Hyundai HD320 ban đầu sau khi được nhập về còn ở dạng cơ sở cho nên tùy vào mục đích sử dụng mà thiết kế ô tô cho phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Ô tô tải có gắn cẩu tự hành sau khi thiết kế và thi công ngoài khả năng chuyên chở còn có thể bốc dỡ hàng hóa, thuận lợi hơn trong việc vận chuyển Ô tô Hyundai HD320 được lắp cẩu UNIC UR-800 E loại 05 cần và thùng hàng thì được đóng mới Đây là loại ô tô mà chúng em thực hiện đề tài

Hình 2.8: Hyundai HD320 sau khi thiết kế

2.5 Tìm hiểu sơ lược về thùng hàng ô tô tải:

2.5.1 Phân loại, chức năng:

Thùng ô tô có nhiều loại khác nhau tùy theo nhu cầu vận chuyển

 Thùng lửng hở dùng để vận chuyển các loại hàng hóa không cần bảo quản

kỹ lưỡng như: bia, nước ngọt, lúa, mía, gỗ v.v

 Thùng mui bạt dùng để vận chuyển hàng hóa cần bảo quản Mui bạt có thể đóng mở ra dễ dàng nên thuận tiện cho việc thông thoáng hàng hóa

 Thùng kín dùng để vận chuyển hàng hóa cần được bảo quản, che chắn kỹ lưỡng như: Bánh, trái cây, các loại hoa màu v.v

Đối với ô tô có gắn cẩu thì chỉ sử dụng loại thùng lửng hở vì để cho sự hoạt động thuận lợi của cần cẩu bên trên

2.5.2 Vật liệu chế tạo thùng hàng:

Một số loại thép được dùng cho gia công thùng hàng:

 Thép hình chữ U: có kích thước từ U40 đến U400, chiều dài từ 6 m đến 12

m theo yêu cầu của khách hàng Thép có khả năng chống gỉ, chống nhiệt và

có đặc tính cơ khí Thép được dùng làm dầm ngang và dầm dọc của thùng hàng Thép còn được dùng cho việc gia cường ốp sát-xi

 Thép ống hình chữ nhật hoặc hình vuông: có rất nhiều kích thước khác nhau như 10 x 30 mm, 20 x 30 mm, 60 x 30 mm, 80 x 40 mm,… độ dày từ 0,7 đến 4,0 mm Chúng được dùng làm các khung xương thành thùng hàng,

thùng và được dùng cho việc ốp sát-xi

 Thép góc hình chữ V: có nhiều kích thước khác nhau, chiều dài từ 6 m đến

12 m hoặc làm theo đơn đặc hàng Thép này được dùng làm thanh liên kết

giữa dầm dọc và dầm ngang hoặc mục đích khác

 Thép ống hình tròn: có đường kính từ 12,7 đến 113,5 mm với các độ dày từ 0,7 đến 5,0 mm, chiều dài từ 6 m đến 12 m.Thép này được dùng làm thành

bên thùng hàng

Ngoài ra thùng hàng còn dùng một số vật liệu khác theo yêu cầu:

để chế tạo phần sàn thùng Pát liên kết với nhau bằng hàn điện đối với thép Đối với

thành bên khác nhau

Hình 2.10: Thành bên của thùng mui bạt đã hoàn thiện

Hình 2.11: Khung xương thùng hàng kín đã hoàn thành

- Tấm lót sàn: Sau khi đã cố định phần khung xương chúng ta lót sàn thùng

Có thể lót gỗ bên dưới rồi mới lót thêm thép tấm ở trên hoặc chỉ lót thép tấm, tùy theo nhu cầu của khách hàng

- Phần vách thùng sử dụng tôn để làm kín Tôn có thể là thiết tấm, inox tấm Đối với thùng lửng thì các bửng thùng dùng thép định hình để gá lắp Chúng liên kết với thành thùng hàng bằng rive, bulông, ốc vít Bên trong thùng hàng thường dùng tôn phẳng để bao bọc, còn bên ngoài dùng tôn định hình Ở giữa có thêm lốp xốp để ngăn gió vào bên trong của vách gây tiếng ồn

Hình 2.12: Vách trong và ngoài của thùng hàng mui bạt

- Phần cửa và bửng thùng hàng thì được chế tạo rời bên dưới sau khi hoàn thành thì mới được lắp lên thùng

2.6 Tìm hiểu về cẩu tự hành UNIC crane trên ô tô

2.6.1 Phân loại, chức năng:

 Cần cẩu dùng để bốc dỡ các đồ vật, hàng hóa có kích thước lớn, khối lượng lớn mà sức người không thể thực hiện được

 Cần cẩu UNIC crane có nhiều model như: UR – 800E series , UR-

600 series, UR- W295C series, UR - V230 series, UR-V290 series, UR-V500 series v.v

2.6.2 Cấu tạo cẩu tự hành UNIC crane:

2.6.2.1 Giới thiệu về cẩu UNIC crane:

Cẩu UNIC do Đài Loan sản xuất được sử dụng phổ biến hơn các loại cần cẩu khác do độ bền cao, khả năng chịu tải lớn, độ tin cậy cao Cẩu tự hành UNIC với khả năng nâng tải khác nhau thích hợp vớ i nhiều loại ô tô tải

Diễn giải

9 Thanh điều khiển xilanh nâng cần 20 Dây cáp

10 Thanh điều khiển bộ cuốn cáp 21 Biểu đồ góc nâng cần

11 Thanh điều khiển xilanh lồng cần 22 Trụ ngang đỡ chân

2.6.3 Một số bộ phận trên cần cẩu UNIC:

2.6.3.1 Cần trục:

Cần trục của cần cẩu có tác dụng là có thể thu vào và kéo dài ra để nâng

hàng hóa hay các vật dụng ở gần và ở xa một cách dễ dàng Tùy theo bán kính làm việc của cẩu mà chia ra loại cẩu 03 cần, loại 04 cần và loại 05 cần Biên dạng cần

có 06 cạnh (hình lục giác) Cần trục kéo dài ra là nhờ các xilanh lồng bên trong cần trục

Hình 2.15: Cần trục của cẩu có 03 cần lồng vào nhau

Hình 2.16: Cần trục của cẩu có 05 cần lồng vào nhau

2.6.3.2 Xilanh lồng cần:

Xilanh lồng nằm phía trong của cần trục và được gắn kết với cần trục, có tác dụng là kéo dài cần trục khi mở rộng bán kính làm việc của cẩu Đối với loại 03 cần và 04 cần thì gồm 02 xilanh lồng bên trong , còn loại 05 cần thì gồm 03 xilanh lồng bên trong

Hình 2.17: Xilanh lồng loại 03 và 04 cần

Hình 2.18: Xilanh lồng loại 05 cần

2.6.3.3 Xilanh nâng cần:

- Xilanh nâng cần dùng để nâng, hạ cần trục cũng như nâng, hạ tải Đây là loại xilanh lực tác động hai chiều Đối với cẩu có tải trọng trên 5000 kg thì được

sử dụng hai xilanh lực, còn dưới 5000 kg chỉ có một xilanh lực

Hình 2.19: Xilanh lực cần cẩu UNIC UR-800 E

- Cấu tạo: xilanh gồm có pittông, xilanh, ống trục, đệm làm kín

Hình 2.20: Cấu tạo xilanh nâng cần

1.Xilanh 2 Pittông 3 Đệm làm kín

- Nguyên lý hoạt động: Khi dầu được cấp vào đường dầu kéo dài trục (8),

áp suất dầu làm pittông (2) dịch chuyển đi lên Pittông dịch chuyển làm cho trục (4) dịch chuyển theo Vì đầu (6) được nối với cần trục làm cần trục đi lên Dầu trong đường (7) được hồi về thùng chứa Khi dầu được cấp vào đường (7), áp suất

dầu sẽ đẩy pittông dịch chuyển ngược trở về vị trí ban đầu, làm trục (4) thu vào, dẫn đến cần trục đi xuống Đồng thời dầu trong đường (8) được hồi về thùng chứa

Hình 2.21: Nguyên lý hoạt động của xilanh nâng cần

- Trên xilanh nâng cần được trang bị thêm van tiết lưu để điều chỉnh lưu lượng dòng chảy Đây là một van điều tiết áp suất được quy định dòng chảy trên đường dầu thu hồi xilanh và cho phép dòng chảy tự do theo hướng kéo dài xilanh Khi có sự cố xảy ra ở hệ thống thủy lực thì tốc độ và thời gian hạ cần được khống chế trong giới hạn cho phép, đảm bảo an toàn lao động

Hình 2.22: Van tiết lưu

- Khi van điều khiển ở vị trí trung gian thì hai cửa mở rộng xilanh và thu lại xilanh điều bị khóa chặt Lúc này đường dầu hồi về không thể thoát ra vì dầu đã bị chặn bởi van kiểm soát nằm trong van tiết lưu, do đó xilanh sẽ đứng yên Điều này khắc phục những sự cố xảy ra khi cẩu hoạt động Hình bên dưới thể hiện đường dầu trong van tiết lưu Đường dầu mở rộng xilanh không bị kiểm soát bởi van tiết lưu ,còn đường dầu thu lại xilanh thì được kiểm soát bởi van tiết lưu

Hình 2.23: Dòng chảy trong van tiết lưu

2.6.3.4 Cơ cấu nâng tải của cần cẩu:

- Cơ cấu nâng tải dùng để nâng hàng hóa hay các đồ vật lên cao hoặc xuống thấp Cơ cấu gồm mô tơ thủy lực, bộ giảm tốc, ống lăn quấn dây cáp Cơ cấu được đặt bên trong của thân cẩu Mô tơ thủy lực thuộc loại bánh răng hành tinh

Hình 2.24: Cấu tạo cơ cấu nâng tải

- Khi mô tơ thủy lực quay sẽ làm cho bộ giảm tốc quay theo thông qua một cặp bánh răng ăn khớp Trên bộ giảm tốc cũng có một bánh răng ăn khớp với bánh răng trên ống lăn làm ống lăn quay theo Khi ống lăn quay dây cáp bị cuốn lại hoặc kéo dài ra làm cho vật nâng lên cao hay hạ xuống thấp

Hình 2.25: Sơ đồ hoạt động của cơ cấu nâng tải

2.6.3.5 Cơ cấu xoay của cần cẩu:

- Cơ cấu xoay giúp cần cẩu có thể quay qua quay lại, có thể làm việc ở mọi hướng, góc xoay của cần cẩu là 3600

- Cấu tạo cơ cấu xoay gồm có mô tơ thủy lực, bộ giảm tốc, vành răng xoay

Hình 2.26: Cấu tạo cơ cấu xoay của cần cẩu

 Bộ giảm tốc có tác dụng làm giảm số vòng quay của mô tơ thủy lực để điều khiển tốc độ xoay của cần cẩu trong phạm vi cho phép Bộ giảm tốc gồm có một cặp bánh răng nghiêng ăn khớp nhau ( trục vít – bánh vít ), trục bánh răng, một ổ bi cầu và hai ổ bi đũa côn

Hình 2.27: Cấu tạo bộ giảm tốc

 Mô tơ thủy lực được dùng phổ biến trên cần cẩu thuộc loại bánh răng hành tinh có kích thước nhỏ gọn Mô tơ có tác dụng chuyển đổi thủy năng thành cơ năng, nghĩa là biến đổi áp suất dầu thành chuyển động quay của

cần cẩu Cấu tạo bên trong của bơm rất phức tạp

Hình 2.28: Cấu tạo bên trong bơm thủy lực

2.6.3.6 Van điều khiển cần cẩu:

- Van điều khiển có tác dụng điều khiển toàn bộ hoạt động của cần cẩu thông qua các tay gạt Van điều khiển có ba vị trí: vị trí trung gian, vị trí thuận và vị trí

nghịch Mỗi vị trí ứng với sự điều khiển khác nhau

Hình 2.29: Van điều khiển cần cẩu

7 Van điều áp

- Van điều khiển có 04 van điều khiển phần cẩu và 02 van điều khiển phần

chân cẩu đối với cẩu có tải trọng nhỏ, còn cẩu có tải trọng lớn có 04 van điều

khiển chân cẩu Trên mỗi thanh tay gạt sẽ có ký hiệu điều khiển khác nhau

Hình 2.30: Vị trí các thanh điều khiển trên cần cẩu

2.6.3.7 Bệ đỡ của cần cẩu:

Bệ đỡ dùng để đỡ toàn bộ khối lượng của cẩu và một phần khối lượng của ô tô

khi cẩu hàng Vì vậy bệ đỡ có vai trò rất quan trọng trong hoạt động của cẩu Bệ

đỡ là nơi để lắp hai cái chân chống của cần cẩu

Hình 2.31: Bệ đỡ của cần cẩu UNIC UR – 800E

2.6.3.8 Xilanh chân chống:

Xilanh chân chống có tác dụng đỡ trọng lượng của cẩu và một phần trọng lượng của ô tô khi cẩu hàng Đây cũng là loại xilanh tác động hai chiều, có cấu tạo

và hoạt động giống với xilanh nâng cần gồm xilanh, pittông, đệm, trục

Hình 2.32: Xilanh chân chống của cần cẩu

Ngoài ra trên xilanh chân chống được trang bị thêm van an toàn để cân bằng

áp suất giữa hai khoang của xilanh

Hình 2.33:Van an toàn

2.6.3.9 Bơm dầu và thùng dầu:

1 Bơm dầu: là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến đổi cơ năng thành

năng lượng của dầu(dòng chất lỏng) Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc Khi thể tích buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén

- Bơm dầu có rất nhiều loại khác nhau nhưng hai loại sử dụng phổ biến cho

cần cẩu là bơm bánh răng và bơm pittông

Bơm bánh răng: được dùng rộng rãi vì có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo

Nó dùng cho cần cẩu có tải trọng nhỏ Gồm hai loại bánh răng ăn khớp

ngoài và bánh răng ăn khớp trong Phạm vi áp suất sử dụng của bơm

bánh răng hiện nay từ 10- 200 bar

Hình 2.34: Bơm bánh răng

- Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng là thay đổi thể tích: khi thể tích của

buồng hút A tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và nén khi thể tích giảm,

bơm đẩy dầu ra ở buồng B, thực hiện chu kỳ nén

- Cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp ngoài:

Hình 2.35: Cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Bơm pittông: là loại bơm dựa theo nguyên tắc thay đổi thể tích của cơ cấu pittông và xilanh Vì bề mặt của cơ cấu này là mặt trụ, do đó dễ dàng đạt được

độ chính xác gia công cao, bảo đảm hiệu suất thể tích tốt, có khả năng thực hiện

áp suất làm việc lớn (áp suất có thể đạt là P =700 bar) Bơm được dùng cho loại cần cẩu có trọng tải lớn Bơm pittông được dùng phổ biến là loại bơm pittông hướng trục:

Hình 2.36: Bơm pittông hướng trục loại thân nghiêng

- Cấu tạo của bơm thủy lực:

Hình 2.37: Cấu tạo bơm pittông hướng trục

- Nguyên lý làm việc: Khi xilanh mang pittông quay từ dưới lên trên,

pittông rời xa xilanh tạo khoảng trống hút dầu thủy lực vào Pittông và xilanh tiếp tục quay, đi từ trên xuống dưới, thân nghiêng ép pittông vào tạo thành lực nén đẩy dầu thủy lực ra khỏi xilanh kết thúc một chu trình hút nén của bơm

Hình 2.38: Nguyên lý làm việc bơm pittông hướng trục

2 Thùng dầu:

Thùng dầu có nhiệm vụ là cung cấp dầu cho hệ thống làm việc, giải

tỏa nhiệt sinh ra do bơm dầu làm việc, lắng động các chất cạn bả và tách nước Thùng dầu có thể được đặt rời bên ngoài hoặc có thể đặt bên trong bệ

đỡ

Hình 2.39: Thùng chứa dầu nằm rời bên ngoài

Hình 2.40:Thùng chứa dầu bên trong chân đế

2.6.4 Hệ thống thủy lực cần cẩu UNIC crane:

Hình 2.41: Mạch dầu trong hệ thống thủy lực của cẩu

1 Bơm thủy lực 2 Thùng dầu 3 Lọc dầu 4 Xilanh chân chống 5 Giá đỡ

chân 6 Bộ điều khiển 7 Cuộn cáp 8 Xilanh lồng cần 9 Xilanh

nâng cần 10 Hộp số 11 Cơ cấu xoay 12 Mô tơ thủy lực

Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: Dầu thủy lực trong thùng chứa dầu

(2) sẽ được bơm (1) đưa tới bộ điều khiển(6) Tại đây dầu sẽ phân phối đến các

xilanh và các mô tơ thủy lực để điều khiển cẩu Khi muốn một bộ phận nào đó

của cẩu hoạt động thì chỉ tác động vào cần điều khiển bằng tay gạt trên bộ điều

khiển

2.6.5 Các vị trí nâng dỡ hàng hóa:

Cần cẩu có thể linh hoạt bốc dỡ hàng hóa ở nhiều vị trí khác nhau Thông

thường là nâng hàng hóa từ dưới mặt đất lên ô tô và một số vị trí khác như

1 Nâng từ dưới ô tô lên những chỗ cao

2 Nâng từ trên cao xuống ô tô khác thấp hơn

3 Nâng qua rào cản

4 Nâng từ hố sâu lên ô tô

Hình 2.42: Một số vị trí nâng dỡ hàng

Chương 3

PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN

3.1 Nơi thực hiện:

Công ty cổ phần Ô tô CÁT TƯỜNG

Xa lộ Hà Nội, Hiệp Thắng, Bình Thắng, Dĩ An, Bình Dương

3.2 Phương tiện thực hiện:

- Được thực hiện trên ô tô Hyundai HD 320 cabin sát-xi nhập khẩu từ Hàn Quốc

- Các thiết bị liên quan đến việc thi công như máy hàn điện, máy cắt điện, máy mài điện, máy khoang điện.v.v

3.3 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

- Tra cứu tài liệu từ bảng thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD320

- Tra cứu tài liệu cần cẩu UNIC từ internet

- Nghiên cứu và vận dụng lý thuyết từ các môn học như lý thuyết ô tô, sức bền vật liệu, công nghệ kim loại v.v

3.4 Phương pháp thực hiện:

- Kiểm tra ô tô tải Hyundai HD 320 cabin sát-xi và bảng thông số kỹ thuật kèm

theo