Thiết kế kỹ thuật xe tải tự đổ dựa trên nền tảng Hyundai Mighty EX8

Chuyên khảo kỹ thuật phân tích Thiết kế kỹ thuật xe tải tự đổ dựa trên xe chassis huyndai mighty ex8, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Mai Trung Hiếu
• Người hướng dẫn: ThS. Phạm Văn Thức
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Ô Tô
• Đề tài: Thiết Kế Kỹ Thuật Xe Tải Tự Đổ Dựa Trên Xe Chassis Huyndai Mighty Ex8
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE TẢI TỰ ĐỔ
• 1.1. Mục đích ý nghĩa của đề tài
• 1.2. Nhu cầu sử dụng xe ben và mục đích của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.4. Giới thiệu về xe cơ sở
• 1.5. Giới thiệu ben và nguyên lý hoạt động
• 1.6. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động
• 1.7. Lý thuyết tính toán hệ thống thủy lực
• 2. CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ THIẾT KẾ
• 2.1. Kết cấu thùng tải
• 2.2. Vách trước
• 2.3. Hệ thống thủy lực
• 2.4. Tính toán bố trí chung trọng lượng thành phần xe
• 2.5. Các thông số cơ bản của xe sau khi thiết kế
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC XE TẢI - TỰ ĐỔ HYUNDAI MIGHTY EX8
• 3.1. Xác định tọa độ trọng tâm và tính toán ổn định của xe tải - tự đổ
• 3.2. Xác định tọa độ trọng tâm
• 3.3. Kiểm tra tính ổn định của ô tô
• 3.4. Tính toán động lực học kéo của ô tô
• 3.5. Các thông số ban đầu
• 3.6. Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài của động cơ, đồ thị cân bằng công suất
• 3.7. Xây dựng các đồ thị động học, động lực học của ô tô
• 3.8. Xác định thời gian tăng tốc của ô tô
• 3.9. Xác định quãng đường tăng tốc của ô tô
• 3.10. Tính kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN SỨC BỀN CÁC KẾT CẤU CHÍNH
• 4.1. Tính sức bền đà ngang sàn thùng
• 4.2. Tính toán sức bền bửng hông thùng tải
• 4.3. Tính bền chốt xoay thùng tự đổ
• 4.4. Tính bền chốt lắp giữa thùng tải và khung nâng
• 4.5. Tính bền chốt lắp xy lanh và khung phụ
• 4.6. Tính bền chốt xoay nâng thùng tải
• 4.7. Kiểm tra mối ghép mối ghép giữa thùng tải và khung ô tô
• 4.8. Đánh giá về độ bền của các cụm chi tiết, tổng thành
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu tổng quan về xe tải tự đổ

Xe tải tự đổ, hay còn gọi là xe tải t tự đổ, là một trong những phương tiện vận tải quan trọng trong ngành xây dựng và giao thông. Đặc điểm nổi bật của loại xe này là khả năng nâng hạ thùng hàng để dỡ vật liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả. Hyundai Mighty EX8 là nền tảng lý tưởng để thiết kế loại xe này, nhờ vào thông số kỹ thuật và độ bền cao. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu và thiết kế một chiếc xe tải tự đổ trên nền tảng Hyundai Mighty EX8, đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa lớn trong bối cảnh hiện đại. Việc sử dụng xe tải Hyundai giúp giảm thiểu sức lao động và tiết kiệm thời gian trong quá trình bốc dỡ hàng hóa, đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế cho các doanh nghiệp vận tải.

1.1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài

Đề tài này không chỉ giúp nâng cao năng lực vận chuyển hàng hóa mà còn góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô trong nước. Xe tải tự đổ giúp tiết kiệm thời gian và sức lao động trong việc bốc xếp hàng hóa, đặc biệt là các loại vật liệu có khối lượng lớn như cát, đá, và xi măng. Việc thiết kế một chiếc xe tải tự đổ phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam sẽ tạo ra một sản phẩm có giá trị thực tiễn cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Điều này cũng đồng nghĩa với việc nâng cao chất lượng lao động và giảm thiểu chi phí nhân công, từ đó thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp phụ trợ khác.

1.2. Giới thiệu về xe cơ sở Hyundai Mighty EX8

Xe cơ sở Hyundai Mighty EX8 được lựa chọn làm nền tảng cho thiết kế xe tải tự đổ nhờ vào những thông số kỹ thuật ưu việt. Với kích thước và tải trọng phù hợp, Hyundai Mighty EX8 có thể dễ dàng lắp đặt hệ thống ben và thùng hàng. Thông số kỹ thuật của xe như chiều dài, chiều rộng, và khả năng tải trọng đều đáp ứng tốt yêu cầu sử dụng trong vận tải hàng hóa. Việc sử dụng xe tải Hyundai không chỉ đảm bảo về mặt kỹ thuật mà còn đảm bảo về độ bền và an toàn khi tham gia giao thông. Điều này là rất quan trọng trong bối cảnh giao thông hiện đại, nơi mà an toàn và hiệu suất là ưu tiên hàng đầu.

II. Bố trí chung ô tô thiết kế

Bố trí chung của xe tải tự đổ bao gồm các thành phần chính như thùng hàng, hệ thống ben, và hệ thống thủy lực. Kết cấu thùng tải được thiết kế để đảm bảo khả năng chứa và vận chuyển hàng hóa một cách hiệu quả. Hệ thống ben được lựa chọn từ nhà sản xuất uy tín, đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao trong quá trình hoạt động. Việc tính toán trọng lượng và phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục cũng được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính ổn định của xe trong mọi điều kiện vận hành. Tất cả các yếu tố này kết hợp lại tạo nên một chiếc xe tải tự đổ có khả năng hoạt động hiệu quả và an toàn.

2.1. Kết cấu thùng tải

Thùng tải của xe tải tự đổ cần được thiết kế với độ bền cao và khả năng chịu tải lớn. Kết cấu thùng được làm từ vật liệu nhẹ nhưng chắc chắn, giúp giảm trọng lượng tổng thể của xe. Các vách thùng được thiết kế để tối ưu hóa không gian chứa hàng, đồng thời đảm bảo an toàn cho hàng hóa trong quá trình vận chuyển. Việc lựa chọn loại vật liệu cũng rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn và độ bền của thùng tải. Sự kết hợp giữa thiết kế thông minh và vật liệu chất lượng cao sẽ giúp chiếc xe tải tự đổ hoạt động hiệu quả hơn trong các điều kiện khắc nghiệt.

2.2. Hệ thống thủy lực

Hệ thống thủy lực là một trong những thành phần quan trọng nhất của xe tải tự đổ. Hệ thống này bao gồm bơm, xi lanh và các van điều khiển, giúp nâng hạ thùng hàng một cách dễ dàng và nhanh chóng. Việc tính toán và thiết kế hệ thống thủy lực phải đảm bảo áp suất làm việc phù hợp và hiệu suất cao. Các thông số như lưu lượng, áp suất, và hiệu suất của bơm cần được tính toán chính xác để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Ngoài ra, việc lựa chọn các linh kiện từ nhà sản xuất uy tín cũng sẽ góp phần nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của hệ thống thủy lực.

III. Tính toán đặc tính động học động lực học xe tải tự đổ Hyundai Mighty EX8

Tính toán các đặc tính động học và động lực học của xe tải tự đổ là bước quan trọng để đảm bảo khả năng vận hành ổn định và an toàn. Việc xác định tọa độ trọng tâm và kiểm tra tính ổn định của xe khi đầy tải và không tải là rất cần thiết. Các thông số như thời gian tăng tốc, quãng đường tăng tốc, và khả năng vượt dốc cũng cần được tính toán để đảm bảo xe có thể hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện. Các đồ thị đặc tính động học và động lực học sẽ giúp đánh giá chính xác khả năng vận hành của xe, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến nếu cần thiết.

3.1. Xác định tọa độ trọng tâm

Xác định tọa độ trọng tâm của xe tải tự đổ là rất quan trọng để đảm bảo tính ổn định trong quá trình vận hành. Tọa độ trọng tâm ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu tải và khả năng vượt dốc của xe. Việc tính toán tọa độ trọng tâm cần dựa trên các thông số kỹ thuật của từng thành phần của xe, bao gồm thùng hàng, hệ thống ben, và các linh kiện khác. Một tọa độ trọng tâm được xác định chính xác sẽ giúp cải thiện tính ổn định và an toàn khi xe di chuyển trên các địa hình khác nhau.

3.2. Kiểm tra tính ổn định của ô tô

Kiểm tra tính ổn định của xe tải tự đổ là một trong những yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn khi vận hành. Việc kiểm tra này bao gồm đánh giá khả năng giữ thăng bằng của xe khi di chuyển trên các địa hình nghiêng, cũng như khả năng chịu tải của xe khi đầy hàng. Các bài kiểm tra thực tế sẽ giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định, từ đó có thể điều chỉnh thiết kế hoặc cấu hình xe cho phù hợp. Đảm bảo tính ổn định không chỉ giúp bảo vệ hàng hóa mà còn bảo vệ an toàn cho người lái và những người tham gia giao thông khác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE TẢI TỰ ĐỔ Cơ sở thiết kế. Thiết kế để sản xuất lắp ráp mang nhãn hiệu hàng hóa trong nước theo thông tư 45/2015/TT-BGTVT, thông tư 42/2014/TT-BGTVT, thông tư 54/2014/TT-BGTVT và thông tư 30/2011/TT-BGTVT, QCVN 09:2015/BGTVT. Ô tô cơ sở là ô tô sát xi tải được lắp ráp tại Việt Nam Toàn bộ vật tư, phụ tùng để chế tạo lắp đặt thùng mới lên ô tô cơ sở được sản xuất trong nước Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ thực hiện và giá thành thấp phù hợp với khả năng cung cấp vật tư, phụ tùng và khả năng công nghệ thi công của các cơ sở sản xuất trong nước. Cụm nâng hạ nhập khẩu từ Thái Lan do công ty SAMMITR sản xuất Giá thành thấp hơn so với ô tô cùng chủng loại nhập khẩu từ nước ngoài Đảm bảo được các chỉ tiêu về an toàn kĩ thuật và bảo vệ môi trường theo các quy chuẩn hiện hành, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về kĩ thuật công nghệ.

Màu sơn do cơ sở sản xuất tự đăng kí theo loại sản phẩm. Ô tô đóng mới phải đảm bảo không ảnh hưởng đến đặc tính động học, động lực học của xe cơ sở. Ô tô đóng mới phải đảm bảo chuyển động ổn định và an toàn trên các loại đường giao thông công cộng. Mục đích ý nghĩa của đề tài.

Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế hiện nay, nhu cầu về vận chuyển hàng hóa với số lượng lớn ngày một cao. Vận tải hàng hóa và hành khách trong cuộc sống hiện đại cũng đòi hỏi ngày càng phải an toàn, nhanh, khả năng vận chuyển lớn, tiết kiệm, đảm bảo sức khỏe con người. Do đó, ngành giao thông vận tải đóng vai trò hết sức quan trọng đối với sự phát triển của cả quốc gia. Đòi hỏi chúng ta phải tập trung phát triển một hệ thống phương Trang 1 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu tiện hiện đại, có mối liên quan đặc biệt giữa đường bộ, đường sắt, đường thủy, đường hàng không,.

Riêng đối với đường bộ, những năm gần đây các phương tiện vận tải hàng hóa phát triển mạnh mẽ do có sự đầu tư về cơ sở hạ tầng cũng như phát triển đa dạng các loại phương tiện.Ưu điểm của vận chuyển đường bộ là thời gian vận chuyển nhanh, quá trình thực hiện đơn giản, chi phí cố định thấp, linh hoạt và độ tin cậy cao. Vì vậy, việc thiết kế các phương tiện mới có những khả năng ưu việt luôn được ưu tiên hiện nay có thể kể đến như các xe chuyên dùng như xe ép rác, xe tải cẩu, xe tải tự đổ… Hình 1.1: Phối cảnh xe tải tự đổ 1. Nhu cầu sử dụng xe ben và mục đích của đề tài. Trong quá trình vận tải hàng hóa nói chung thời gian bốc xếp hàng hóa lên xe và thời gian dỡ hàng xuống xe chiếm một phần lớn thời gian của công việc.

Nếu việc này được thực hiện một cách thủ công bằng sức lao động của con người thì sẽ rất tốn công, mất nhiều thời gian và không có hiệu quả về mặt kinh tế. Vì vậy việc thiết kế xe tải tự đổ và sản xuất trong nước phục vụ nhu cầu bốc dỡ, nâng chuyển hàng hóa khối lượng lớn như sắt đá, cát, xi măng, … là một giải phát rất phù hợp. Như vậy mục đích của đề tài hướng tới là thiết kế một chiếc xe tải tự đổ thật chắc chắn, tính ổn định cao có khả năng bốc dỡ, vận chuyển hàng hóa một các nhanh chóng, đảm bảo độ bền, tuổi thọ và an toàn. Trang 2 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu 1.

Ý nghĩa của đề tài. Xe tải tự đổ chuyên chở được nhiều loại hàng hóa có khối lượng riêng lớn như cát, đá xi măng, … So với các dòng ô tô chuyên dùng khác thì dòng xe tải tự đổ có thể mang lại hiệu quả cao trong công việc. Một chiếc xe tải có gắn ben sẽ giúp tiết kiệm được sức lao động của con người trong việc đổ vật liệu ra khỏi xe, tiết kiệm được thời gian, chi phí trong công việc. Giúp nâng cao chất lượng lao động: Khi không còn phụ thuộc lớn vào sức lao động của con người chúng ta sẽ tiết kiệm được các chi phí về nhân công, mang lại hiệu quả cao trong công việc.

Tận dụng được mọi mặt về những nguồn lực có sẵn, đáp ứng nhu cầu xã hội thúc đẩy phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ và hướng đến phát triển ngành công nghiệp ô tô nước nhà. Là điều kiện cần để thúc đẩy cho sự phát triển của các ngành công nghiệp khác. Giới thiệu về xe cơ sở Hình 1.2: Huyndai Mighty EX8 GT S2 Trang 3 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu Bảng 1. Thông số kỹ thuật xe ô tô cơ sở Huyndai Mighty Ex8 1 Thông tin chung Loại phương tiện Ô tô xát xi tải Nhãn hiệu HUYNDAI Mã kiểu loại MIGHTY EX8 GT S2 Công thức bánh xe 4x2R 2 Thông số về kích thước Kích thước bao: Dài x Rộng x Cao (mm) 6980x2200x2380 Khoảng cách trục (mm) 3850 Vệt bánh xe trước / sau (mm) 1730/1680 Vệt bánh xe phía ngoài (mm) 1960 Chiều dài đầu xe (mm) 1120 Chiều dài đuôi xe (mm) 2010 Khoảng sáng gầm xe (mm) 210 Góc thoát trước/ sau (độ) 27/17 3 Thông số về khối lượng Khối lượng bản thân của ô tô 2820 Phân bố lên cầu trước (trục 1) (kg) 1700 Phân bố lên cầu sau (trục 2) kg 1120 Số người cho phép chở kể cả người lái 3 (195kg) (người) Khối lượng toàn bộ thiết kế lớn nhất của 11000 nhà sản xuất Cho phép lên cầu trước (kg) 3900 Cho phép lên cầu sau (kg) 8000 4 Thông số về tính năng chuyển động Tốc độ cực đại của xe (km/h) 82,8 Độ dốc lớn nhất xe vượt được (%) 21,6 Trang 4 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu Thời gian tăng tốc của xe khi đầy tải từ lúc khởi hành đến khi đi hết quãng đường 23,3 200m (s) Góc ổn định tĩnh ngang của xe (khi 53,27 không tải) (độ) Quãng đường phanh của xe (khi không 7,37 tải) ở tốc độ 30km/h (m) Gia tốc phanh của xe (khi không tải) ở 5,89 tốc độ 30 km/h (m/s2) Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vết 6,8 bánh xe trước phía ngoài (m) 5 Động cơ Kiểu loại động cơ D4CC Loại nhiên liệu, số kỳ, số xi lanh, cách Diesel, 4 kỳ, 4 xilanh thẳng hàng, bố trí xi lanh, phương thức làm mát tăng áp, làm mát bằng nước Dung tích xy lanh (cm3) 2891 Tỉ số nén 15,1:1 Đường kính xylanh x hành trình piston 95x102 (mm) Công suất lớn nhất (kW)/ tốc độ quay 117,6/3000 (vòng\ phút) Momen soắn lớn nhất (N.m) /tốc độ 392,4/1500-2800 quay (vòng / phút) Phương thức cung cấp nhiên liệu Phun nhiên liệu điện tử Vị trí lắp đặt động cơ Phía trước Nồng độ khí thải Đáp ứng mức khí thải Euro IV Đĩa ma sát khô, dẫn động thủy lực, 6 Ly hợp trợ lực chân không 7 Hộp số Kiểu loại M035S5 Kiểu hộp số Cơ khí, 5 số tiến, 1 số lùi Tỷ số truyền i1 5,380 i4 1,00 Trang 5 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu i2 3,208 i5 0,722 i3 1,700 i6 5,380 Momen xoắn cho phép (N.m) 392,4 8 Trục các đăng (trục truyền động) Các đăng dẫn động cầu sau Kiểu loại EQ140Q Loại Không đồng tốc Đường kính ngoài x chiều dày (mm) 90x3 Khoảng cách tâm khớp chữ thập (mm) 960 & 1268 9 Cầu trước xe Ký hiệu cầu trước 3D Tải trọng cho phép (kg) 3900 Tiết diện mặt cắt ngang dầm cầu Dầm chữ I 10 Cầu sau xe Ký hiệu cầu sau 24R33 Tải trọng cho phép (kg) 8000 Momen cho phép (N.m) 12000 Tỷ số truyền 5,857 Tiết diện mặt cắt ngang dầm cầu Dầm hình hộp 11 Bánh xe, lốp trên từng trục Trục 1 Trục 2 Dự phòng Số lượng lốp 02 04 01 Kích cỡ lốp 8.25-16 Lốp DRC 131/128 134/132 131/128 Chỉ số khả năng chịu tải Lốp MAXXIS 134/129 137/132 134/129 Áp suất lốp Lốp DRC 790/750 850/825 790/750 tương ứng với tải trọng lớn Lốp MAXXIS 850 850 850 nhất (kPa) Cấp tốc độ K K K Trang 6 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu 12 Mô tả hệ thống treo trước/ sau: Treo phụ thuộc, nhíp lá bán elip, Hệ thống treo trước (trục 1) giảm chấn thủy lực Treo phụ thuộc, nhíp lá bán elip, Hệ thống treo sau (trục 2) giảm chấn thủy lực Thông số hệ thống treo Nhíp sau Thông số Nhíp trước Nhíp Nhíp phụ chính Khoảng cách tâm hai mõ 1200 1300 800 nhíp (mm) Hệ số biến dạng nhíp (1- 1,2 1,2 1,2 1,5) Chiều rộng các lá nhíp 75 75 75 (mm) 5 lá dày Chiều dày các 11 11 +4 lá 11 lá nhíp (mm) dày 9 Số lá nhíp 7 9 7 Ký hiệu sản V55100- V54100-5C501 V55100-5C503 phẩm 5C502 13 Mô tả hệ thống phanh Kiểu cơ cấu phanh tang trống ở tất Kiểu cơ cấu phanh cả các bánh xe Dẫn động thủy lực hai dòng, trợ lực Phanh chính Dẫn động chân không, có trang bị bộ điều hòa lực phanh Đường kính trống x Trước:  320 x 110 rộng Sau:  320 x 110 Phanh đỗ xe Kiểu cơ cấu phanh Cơ cấu phanh tang trống Trang 7 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu Dẫn động cơ khí tác động lên trục Dẫn động thứ cấp hộp số Đường kính trống x  190 x 45 rộng (mm) 14 Mô tả hệ thống lái Ký hiệu 52Y95174Z70A Kiểu cơ cấu lái Trục vít ê cu bi Dẫn động Cơ khí trợ lực thủy lực Tỉ số truyền của cơ cấu lái 17.4 Thích hợp với loại xe có tải trọng lên 3900 (kg) cấu trước 15 Mô tả khung xe U195 x 65 x 5 (tăng cứng bên Kích thước tiết diện khung trong: U185 x57 x 3) Vật liệu P610; P5110 Tải trọng cho phép (kg) 18000 16 Hệ thống điện Ắc quy 01 bình x 12V -105mAh Máy phát điện 13,5V – 130A Động cơ khởi động 12V -2,2 kW 17 Ca bin Kiểu cabin Kiểu lật Số lượng người trong cabin 03 người Cửa cabin 02 cửa Kích thước bao (mm) 1720 x 2050 x 1870 18 Điều hòa nhiệt độ Nhãn hiệu - Công suất (kcal/h) 4400 19 Còi xe Loại còi sử dụng nguồn điện một chiều 1 cái Trang 8 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Mai Trung Hiếu 1.

Giới thiệu ben và nguyên lý hoạt động 1. Giới thiệu chung về các loại ben hiện nay và chọn loại ben thiết kế Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại ben như: Sammitr, Sumac, …Mỗi hãng đều có những ưu nhược điểm riêng, vì thế việc chọn cần cẩu cho mỗi loại xe phải phụ thuộc vào tình trạng thực tế, nhu cầu công việc của người dùng để chọn phương án thiết kế cho phù hợp.