CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Lý do chọn đề tài Với sự phát triền không ngừng của kinh tế hiện nay, việc nắm bắt xu hướng toàn cầu sẽ tạo điều kiện thuận lợi để đất nước phát triển, đổi mới và hội nhập. Đây là cơ hội để Việt Nam có thể khẳng định vị trí của mình với các nước khác. Trong thời buổi hiện nay, xu hướng phát triển hàng hoá nội địa là một trong là một trong những tiền đề để đáp ứng chuỗi cung ứng đóng vai trò quang trọng trong sự phát triền ngành kinh tế của Việt Nam. Nói đến kinh tế thì không thể không nhắc đến nền kinh tế hàng hoá thị trường, với sự đảm nhiệm mắt xích trọng yếu trong quá trình sản xuất, phân phối và lưu thông hàng hoá của các loại hình vận chuyển.
Theo đề án cơ cấu lĩnh vực vận tải giai đoạn 2016-2020 và định hướng đến năm 2025: cho đến năm 2020 hình thức vận chuyển hàng hoá có sự thay đổi cơ cấu như đường thuỷ và đường hàng không có số thị phần gia tăng với 32,4%, đường sắt 4,3%, đường bộ là phương thức phổ biến nhất với 54,4% thị phần. Tuy nhiên ở Việt Nam do địa hình phức tạp, chi phí đầu tư cho vận tải không nhiều trong khi đó các tác động trực tiếp từ bên ngoài như lượng phương tiện vận chuyển, các chính sách quản lý của nhà nước, đánh thuế, giá xăng dầu ngày càng tăng,. mà lượng hàng hoá cần lưu thông rất lớn cho nên để đáp ứng tối đa cho việc cung-cầu đồng thời cũng nhằm đạt được lợi nhuận tốt nhất thì việc xe vận chuyển quá tải là với khối lượng lớn đang là vấn đề hàng đầu trong ngành vận chuyển. Khi một xe vận chuyển trên đường dài, chở quá tải 60%-100% tải trọng cho phép của xe do nhà sản xuất đưa ra thì các bộ phận như khung xe, cầu xe, giảm chấn, phanh,.
sẽ làm việc với một cường độ quá mức và có thể một số chi tiết hay bộ phận sẽ bị phá vỡ khi di chuyển trong trạng thái đó. Các tính năng động học, công suất động cơ cũng sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều do thiết kế cho xe chỉ giớn hạn ở một mức độ tải trọng phù hợp. 8 Chính vì vấn đề trên nhóm chúng em đã chọn thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp về tính toán kiểm tra khi xe chở quá tải 80%. Từ đó có cơ sở để quyết định cho việc tải trọng tối đa có thể thực hiện trên xe là bao nhiêu để đảm bảo an toàn cho phương tiện vận tải cũng như người vận hành, giúp tiết kiệm thời gian cũng như công sức trong công việc hoặc cũng có thể cho sự cải tiến, nâng cấp các chi tiết cho xe.2 Giới hạn vấn đề 1.1 Mục đích nghiên cứu Để dự tính trước và kiểm soát khả năng chịu tải của các chi tiết trên xe khi bị quá tải phải làm việc trong nhiều điều kiện phức tạp.
Từ đó đưa gia giải pháp tối ưu nhất cho đơn vị vận tải hoặc những thay thế, cải tiến các chi tiết,.2 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài này là xe tải ISUZU QKR77HE4 được tính toán ở chế độ quá tải 80%.3 Nội dung nghiên cứu Trong bài báo cáo này, các thông số của xe được lấy từ số liệu của nhà sản xuất đưa ra kết hợp với các thông số đo đạc trực tiếp thực tế trên xe để đáp ứng đủ nhu cầu tính toán, cụ thể là đo đạc chiều dài của dầm dọc, cầu trước, cầu sau. Từ các thông số trên chúng em sẽ tính toán kiểm tra để xác định độ bền của đối tượng, nhằm đánh giá khả năng chịu tải của các chi tiết khi vận hành, hoạt động trong các điều kiện khác nhau khi xe chở quá tải. Áp dụng các kiến thức đã học, tài liệu tham khảo từ các môn như cơ lý thuyết, sức bền vật liệu, thiết kế ô tô,. mà chúng em đã học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM cùng với phần mềm MDsolid để kiểm tra các phép tính toán các lực, các mômen và các biểu đồ để xác định các tiết diện hay phần tử nguy hiểm do tải trọng lớn gây ra.
9 Do thời gian là có hạn cũng như quy mô của đề tài nên trong đồ án này chúng em xin được giới hạn phạm vi đề tài nghiên cứu của xe ISUZU QKR77HE4 khi chở quá tải 80% trong các nội dung sau: Xác định tải trọng lên các cầu xe: Tính toán kiểm tra khung xe khi chở quá tải Tính toán kiểm tra cầu trước khi chở quá tải Tính toán kiểm tra cầu sau khi chở quá tải Đưa ra kết luận và đề nghị Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, chúng em nhận thấy trình độ kiến thức của bản thân còn có phần hạn hẹp, cơ sỡ dữ liệu vẫn còn rất hạn chế. Cách tính toán vẫn còn sơ khai nên kết quả thu về sẽ không đạt được độ chính xác tuyệt đối. Vì là lần đầu thực hiện đồ án lớn như vậy thì khó tránh khỏi những sai sót cho nên chúng em mong các thầy cô hay đọc giả góp ý để sữa chữa cho bài báo cáo hoàn chỉnh hơn. Chúng em sẽ cố gắng hoành thành tốt nhất có thể các nhiệm vụ tính toán của đề tài được giao theo các nội dung nêu trên trong thời gian cho phép, phù hợp với chuyên môn và chương trình đào đạo.
Còn những vấn đề có chuyên môn cao và đòi hỏi sự nghiên cứu thực tế sâu hơn chúng em xin được giới hạn lại, dành thời gian để tập trung hoàn thiện những nội dung đã chọn một cách tốt nhất. 10 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE ISUZU QKR270 Khối lượng Khối lượng toàn bộ 5500 kg Khối lượng bản thân 1895 kg Tải trọng cho phép chở 3410 kg Phân bố cầu trước 1235 kg Phân bố cầu sau 660 kg Số chỗ ngồi 3 người Thùng nhiên liệu 100 Lít Kích thước Kích thước tổng thể DxRxC 5830 x 1860 x 2200 mm Kích thước tổng thể khi lắp thùng 6130 x 1875 x 2870 mm DxRxC Chiều dài cơ sở 3360 mm Kích thước lọt lòng thùng (thùng 4330 x 1760 x 1860 mm kín/thùng mui bạt) DxRxC 4330 x 1735 x 660/1890 Chiều dài sát xi lắp thùng 4080 mm Vệt bánh xe trước - sau 1385/1425 mm Khoảng sáng gầm xe 190 mm Chiều dài đầu - đuôi xe 1010 / 1460 mm Động cơ và truyền động Tên động cơ 4JH1E4NC Loại động cơ 4 xi lanh thẳng hàng, tăng áp Tiêu chuẩn khí thải EURO 4 Dung tích xy lanh 2999 cc Đường kính và hành trình piston 95,4 x 104,9 mm Công suất cực đại 105 (77) / 3200 (kW)/ rpm 11 Mô-men xoắn cực đại 230 (23) / 2000 ~ 3200 N.m)/rpm Hộp số MSB5S-5 số tiến và 1 số lùi Vận hành Tốc độ tối đa 95 Km/h Khả năng vượt dốc tối đa 29,51 % Bán kính quay vòng tối thiểu 6,8 m Khung gầm Hệ thống lái Trục vít - ê cu bi trợ lực thủy lực Phụ thuộc, nhíp lá và giảm chấn Hệ thống treo trước - sau thủy lực Tang trống, phanh dầu mạch kép Hệ thống phanh trước - sau trợ lực chân không Tác động lên hệ thống truyền lực Phanh tay /cơ khí Kích thước lốp trước – sau 7.00 – 15 12PR Máy phát điện 12V-60A Ắc quy 12V-70AH x 2 Lốp xe Số lượng lốp trên trục I/II/III/IV 02/04/---/---/--- trục 1 (2 bánh),trục 2 (4 bánh) Lốp trước / sau 7.00/15 Chi tiết hộp số MSB5S Số tiến i1=5,016 i2=2,672 i3=1,585 i4=1,000 i5=0.77 Số lùi ir=4,783 12 HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA XE ISUZU QKR270 EURO 4 Hình 1.1: Hình ảnh thực tế của xe.2: Phần khung xe khi chưa lắp thùng. 14 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC CẦU XE KHI CHỞ QUÁ TẢI 2.1 Giới thiệu chung Ô tô là một trong những phương tiện giao thông đường bộ chủ yếu, nó có tính cơ động cao và phạm vi hoạt động lớn. Nói theo phương diện khác thì ô tô là một hệ dao động phức tạp với nhiều các chi tiết liên kết chặt chẽ với nhau hoạt động nhờ người vận hành.
Khi di duyển trên đường hay cả khi xe đứng yên thì luôn tồn tại những thành phần lực tác động lên xe như tải trọng của chính bản thân, tải trọng của hàng hoá, con người và các thành phần phản lực từ mặt đường tác động vào bánh xe. Hiện nay ô tô chúng được thiết kế để phù hợp với dạng công việc chúng phải làm như chuyên chở hàng hoá, chở người nên vì thế chúng được phân loại theo công dụng như sau: Ô tô vận chuyển là những ô tô chuyên chở khách hàng hoặc hàng hoá. Đặc trưng là ô tô du lịch (xe con) hay ô tô buýt (xe khách). Ô tô tải là các loại ô tô chuyên dùng để vận chuyển hàng hoá.
Ô tô chuyên dùng là các ô tô được trang bị các thiết bị đặc biệt để thực hiện các công việc riêng như ô tô chở bê tông, ô tô cần trục, ô tô cứu hoả,. Ở đây ta tập trung vào loại hình ô tô tải. Với khả năng chuyên chở hàng hoá bậc nhất hiện nay thì khả năng hoạt động của các chi tiết có được trơn tru, ổn định hay không đều phụ thuộc vào tải trọng của xe. Vì thế ta cần phải xác định tải trọng của xe, hàng hoá phân bố lên các cầu, dầm dọc của xe trong các chế độ như chưa chất tải, tải trọng tĩnh khi có hàng hoá, tải trọng khi phanh, kéo.
Để phân tích, tính toán kiểm tra tính ổn định, độ bền của cầu, dầm xe. Dưới đây là một vài thông số cơ bản của xe ISUZU QKR77HE4.1: Bản vẽ các kích thước cơ bản của xe ISUZU QKR77HE4. 16 Ý nghĩa các kí hiệu trên hình vẽ: (Các độ dài được đo bằng mm) CE (cab to end of frame) CE = 4080 FOH-ROH (Front-Rear overhang) F-ROH = 1010 / 1460 WB (Wheel Base) WB = 3360 OAL x OW x OH = 5830x1860x2200 AW-CW (Front-Rear Tread) AW-CW = 1385 / 1425 2.2 Xác định toạ độ các thành phần trọng lượng 2.1 Các thành phần trọng lượng Khi xe chở quá tải 80% trong đó có 3 đại lượng trọng tải chính: Trọng lượng thân xe (Gxe). Trọng lượng 3 người ngồi trên xe (Gn).
Trọng lượng hàng hoá trên xe (Ghh). Khi tính toán xác định phân bố trọng lượng ra các cầu xe ta phải xác định phân bố trọng lượng của 3 đại lượng trên, giả thiết các thành phần trọng lượng đặt tại trọng tâm của mỗi phần.2 Xác định toạ độ trọng tâm khi xe không tải Giả thiết: khi xe chuyển động trên đường thẳng, bằng phẳng, không có gió tạt ngang.2: Phản lực mặt đường và toạ độ trọng tâm xe.
