Thiết kế ô tô chở gia súc trên cơ sở Chassis ô tô VINHPHAT FN129L4

Đồ án tốt nghiệp là một điều kiện cần để các sinh viên sau khi hoàn thành khóa học có thể tốt nghiệp. Vào học kỳ cuối, những sinh viên đủ điều kiện sẽ được làm đồ án tốt nghiệp. Việc thực hiện đề tài tốt nghiệp là cơ hội để sinh viên tổng hợp kiến thức, thể hiện khả năng, tìm hiểu thực tế và trau dồi thêm những ký năng cần thiết trước khí ra trường.

VIỆN CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ Ô TÔ CHỞ GIA SÚC TRÊN CƠ SỞ CHASSIS Ô TÔ VINHPHAT FN129L4

Chuyên ngành : CƠ KHÍ Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn : ThS THÁI VĂN NÔNG Sinh viên thực hiện : PHẠM MINH TOÀN MSSV: 1851080277 Lớp : CO18D

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2023

VIỆN CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ Ô TÔ CHỞ GIA SÚC TRÊN CƠ SỞ CHASSIS Ô TÔ VINHPHAT FN129L4

Chuyên ngành : CƠ KHÍ Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn : ThS THÁI VĂN NÔNG Sinh viên thực hiện : PHẠM MINH TOÀN MSSV: 1851080277 Lớp : CO18D

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2023

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình phát triển kinh tế, đất nước chúng ta ngày càng đi lên và hội nhập kinh tế quốc tế Đối với tất cả các nghành nói chung và nghành vận tải nói riêng đều có sự chuyển biến tích cực Trong đó, nghành vận tải hàng hóa có sự nổi bật vượt trội kèm theo đó các nhà máy, xí nghiệp được xây dựng để sản xuất và cung cấp kịp thời các sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn Nhu cầu hàng hóa, thực phẩm tươi sống cần được đáp ứng để thúc đẩy sự phát triển Chính vì thế, nhiều xe chuyên dụng được sản xuất và đưa vào vận hành không thể kể đến xe chuyên chở động vật sống

Nhận thấy được yêu cầu thực tiễn đó, với tư cách là người có trách nhiệm với xã hội, người có chuyên môn về cơ khí ô tô trong gần 5 năm tích lũy kiến thức, kỹ năng tại

Trường Đại Học Giao thông Vận tải Thành Phố Hồ Chí Minh và những kinh nghiệm thực tế khi thực tập tại Công ty TNHH Vĩnh Phát Motors, cùng với quyết tâm, khát vọng

và sự hướng dẫn nhiệt tình Em tiến hành thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp: “Thiết

kế ô tô chở gia súc trên cơ sở chassis ô tô VINHPHAT FN129L4”

Sau thời gian nỗ lực cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của giảng viên ThS Thái Văn Nông, em đã hoàn thành nguyện vọng của mình Vì đây là sự mở đầu cho con đường trở thành người kỹ sư tương lai nên còn nhiều thiếu sót, nhiều điều chưa hợp lý, nhưng sẽ là bậc thang giúp em bước tiếp con đường của mình Em mong nhận được sự góp ý chân thành của quý thầy (cô) và các bạn học để cải thiện hơn bản thân từ kiến thức đến nhiều khía cạnh khác

Em xin chân thành và gửi lời cảm ơn đến gia đình, quý thầy (cô) của các khoa/viện và đặc biệt là người thầy Thái Văn Nông đã đồng hành cùng em trong suốt thời gian vừa

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Ngày nay, với tốc độ phát triển vượt bậc nghành vận tải, việc vận tải hàng hóa ngày càng được cải thiện, nâng cao và đa dạng hơn Ngoài việc chuyên chở các loại hàng hóa như: nông sản, nhu yếu phẩm, trang thiết bị - vật tư, còn chuyên chở được cả các động vật sống nhằm cung cấp kịp thời và đảm bảo chất lượng của thực phẩm tươi sống

Cùng với đó, để đảm bảo an toàn và đạt tiêu chuẩn trong quá trình vận chuyển luận văn này được xây dựng dựa trên những quy chuẩn, tiêu chuẩn cho phép, kế thừa và phát

triển trên những cái cũ Luận văn này trình bày nội dung “Thiết kế ô tô chở gia súc

trên cơ sở chassis ô tô VINHPHAT FN129L4”

Bố cục luận văn tốt nghiệp bao gồm 03 chương:

Chương 1: Khái quát đề tài, giới thiệu xe cơ sở và lựa chọn phương án thiết kế Chương 2: Tính toán thiết kế ô tô chở gia súc

Chương 3: Kiểm tra ổn định – động học – động lực học ô tô thiết kế

1 Khái quát đề tài 1

1.1 Mục đích và ý nghĩa của đề tài 1

1.2 Giới thiệu chung về loại xe thiết kế 1

1.2.1 Khái quát xe chở gia súc 1

1.2.2 Đặc điểm về kết cấu xe chở gia súc 2

1.3 Khái quát hệ thống nâng bửng 2

1.3.1 Tầm quan trọng của hệ thống nâng bửng 2

2 Giới thiệu ô tô cơ sở 4

2.1 Tổng thể ô tô cơ sở 4

3 Lựa chọn phương án thiết kế 12

3.1 Những yêu cầu cần đạt khi thiết kế xe chở gia súc 12

3.2 Phân tích và chọn phương án thiết kế 13

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ CHỞ GIA SÚC 15

3.3 Xác định khối lượng sàn tầng 2 22

3.4 Xác định khối lượng mặt trước thùng hàng 23

3.5 Xác định khối lượng mặt sau thùng hàng 24

3.6 Xác định khối lượng khung mui bạt 26

3.7 Xác định khối lượng phần phụ trên thùng 27

4 Điều kiện bền của thùng hàng (tính toán bền) 27

4.1 Tính bền dầm ngang thùng hàng (sàn tầng 1) 27

4.2 Tính toán bền các dầm ngang sàn thùng tầng 2 31

4.3 Tính toán bền các dầm dọc sàn thùng tầng 2 34

4.4 Các liên kết thùng chở gia súc vào khung sát-xi ô tô 37

4.5 Tính bền bu-lông lắp bát chống trượt giữa thùng hàng và khung sát-xi ô tô 39

4.6 Tính bền bulong quang treo chống chuyển vị ngang thùng hàng ổn định trên đường vòng khi ô tô quay vòng 41

4.7 Tính toán và lựa chọn xylanh thủy lực nâng bửng 44

4.7.1 Tính toán, lựa chọn bơm và xylanh thủy lực 44

4.7.2 Sơ đồ mạch điều khiển bửng 47

CHƯƠNG 3: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH – ĐỘNG HỌC – ĐỘNG LỰC HỌC 49

1 Tính ổn định của ô tô thiết kế 49

1.1 Xác định tọa độ trọng tâm 49

1.2 Tính ổn định ngang của ô tô 54

1.2.1 Tính ổn định của ô tô khi chuyển động trên đường nghiêng ngang 54

1.2.2 Tính ổn định của ô tô khi chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang 57

1.3 Tính toán sức kéo ô tô sau thiết kế 59

1.3.1 Xây dựng đặc tính ngoài của động cơ 60

1.3.2 Xây dựng đặc tính công suất ô tô 63

1.3.3 Xây đựng đặc tính kéo của ô tô cơ sở 68

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Cấu tạo xylanh thủy lực 3

Hình 1 2 Puly dẫn động cáp 4

Hình 1 3 Tuyến hình ô tô sát-xi cơ sở VINHPHAT FN129L4 5

Hình 2 1 Kết cấu khung xương sàn tầng 1 16

Hình 2 7 Sơ đồ phân bố lực và biểu đồ moment tác dụng lên các dầm ngang 29

Hình 2 8 Sơ đồ phân bố lực và biểu đồ moment tác dụng lên các dầm ngang 2 32

Hình 2 9 Sơ đồ phân bố lực và biểu đồ moment tác dụng lên các dầm dọc 2 35

Hình 2 10 Liên kết bát chống trượt 37

Hình 2 11 Liên kết bát chống xô và bu-lông quang treo 38

Hình 2 12 Sơ đồ lực tác dụng lên thùng chở gia súc khi ô tô phanh gấp trên đường xuống dốc 39

Hình 2 13 Sơ đồ lực tác dụng của xylanh thủy lực 44

Hình 2 14 Xylanh thủy lực 47

Hình 2 15 Sơ đồ mạch điều khiển bửng 47

Hình 3 1 Sơ đồ tính toán lực phân bố khối lượng 49

Hình 3 2 Sơ đồ lực và moment tác dụng lên ô tô khi đứng yên (quay đầu lên dốc) 52

Hình 3 3 Sơ đồ lực và moment tác dụng lên ô tô khi đứng yên (quay đầu xuống dốc).

53

Hình 3 4 Sơ đồ tính toán ổn định tĩnh ngang 55

Hình 3 5 Sơ đồ lực và moment tác dụng của ô tô chuyển động quay vòng trên đường nghiênh ngang 57

Hình 3 6 Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ ô tô cơ sở 62

Hình 3 7 Đồ thị đặc tính công suất động cơ 68

Hình 3 8 Đồ thị đặc tính lực kéo 71

Hình 3 9 Đồ thị hệ số nhân tố động lực học 75

Hình 3 10 Đồ thị gia tốc 78

DANH MỤC BẢNG - BIỂU ĐỒ

Bảng 1 1 Thông số đặc tính cơ bản của ô tô cơ sở VINHPHAT FN129L4 6

Bảng 1 2 Bảng tham khảo mẫu xe chở gia súc trên thị trường 13

Bảng 2 1 Xác định sơ bộ khối lượng mặt bên thùng hàng 21

Bảng 2 2 Bảng tính toán trọng tâm theo chiều cao 42

Bảng 3 1 Bảng thông số tính toán trọng tâm 49

Bảng 3 2 Bảng tính toán chiều dài khoảng cách 50

Bảng 3 3 Bảng thông số trọng tâm theo chiều cao 51

Bảng 3 4 Bảng kết quả tính toán trọng tâm ô tô 51

Bảng 3 5 Bảng giá trị công suất và moment tương ứng tốc độ quay 62

Bảng 3 6 Bảng giá trị công suất ứng với vận tốc tương ứng 64

Bảng 3 7 Bảng giá trị công suất tiêu hao do lực cản không khí ứng với từng tay số 65

Bảng 3 8 Bảng giá trị công suất tiêu hao do lực cản lăn và dốc ứng với từng tay số 67Bảng 3 9 Bảng giá trị công cản 67

Bảng 3 10 Bảng giá trị lực kéo ứng với tay số 𝑖ℎ1 − 𝑖ℎ2 − 𝑖ℎ3 69

Bảng 3 11 Bảng giá trị lực kéo ứng với tay số 𝑖ℎ4 − 𝑖ℎ5 − 𝑖ℎ6 70

Bảng 3 12 Bảng giá trị công cản 71

Bảng 3 13 Bảng giá trị nhân tố động lực học ứng với 𝑖ℎ1 − 𝑖ℎ2 73

Bảng 3 14 Bảng giá trị nhân tố động lực học ứng với 𝑖ℎ3 − 𝑖ℎ4 73

Bảng 3 15 Bảng giá trị nhân tố động lực học ứng với 𝑖ℎ5 − 𝑖ℎ6 74

Bảng 3 16 Bảng giá trị 𝛿𝑖 76

Bảng 3 17 Bảng giá trị gia tốc ứng với 𝑖ℎ1 − 𝑖ℎ2 76

Bảng 3 18 Bảng giá trị gia tốc ứng với 𝑖ℎ3 − 𝑖ℎ4 77

Bảng 3 19 Bảng giá trị gia tốc ứng với 𝑖ℎ5 − 𝑖ℎ6 77Bảng 3 20 Bảng thông số ô tô thiết kế 79

DANH MỤC VIẾT TẮT

- TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam - QCVN: Quy chuẩn Việt Nam - BGTVT: Bộ Giao thông Vận Tải - /

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT ĐỀ TÀI, GIỚI THIỆU XE CƠ SỞ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

1 Khái quát đề tài

1.1 Mục đích và ý nghĩa của đề tài

Trong giai đoạn hiện nay, sự phát triển của ngành ô tô ngày càng nhanh chóng, công nghệ hóa được thúc đẩy Đặc biệt, trong thời kỳ đẩy mạnh hội nhập kinh tế quốc tế Nền kinh tế được đẩy mạnh, nghành vận tải có bước chuyển mình mạnh mẽ Trong đó, vận tải hàng hóa ngày càng được quan tâm và hỗ trợ Cùng với nhu cầu về thực phẩm tươi, sạch cũng được chú trọng và nâng cao về mặt chất lượng Vì thế, việc vận chuyển động vật sống được khai thác triệt để Để cung cấp kịp thời động vật sống từ nơi chăn nuôi đến cơ sở chế biến, cuối cùng đến tay người tiêu dùng cần có phương tiện vận chuyển phù hợp Phương tiện này cần đảm bảo về tính an toàn khi tham gia giao thông và chuyên biệt đối với từng loại động vật chuyên chở Do đó, để đáp ứng nhu cầu thực tế về phương tiện vận tải trên thì việc thiết kế ô tô tải chuyên dụng để chở gia súc là một phần thiết yếu và quan trọng

Song, nhằm giúp cũng cố và phát triển các doanh nghiệp sản xuất lắp ráp ô tô trong nước Cũng như, đa dạng hóa và nâng cấp các dòng sản phẩm ô tô tải chuyên dụng ở nước ta trong giai đoạn hiện nay Chính vì thế, đề tài luận văn tốt nghiệp của cá nhân

em là “Thiết kế ô tô chở gia súc trên cơ sở ô tô chassis VINHPHAT FN129L4” để

bổ sung một phần nhỏ trong kho tàng kiến thức nhân loại

1.2 Giới thiệu chung về loại xe thiết kế 1.2.1 Khái quát xe chở gia súc

Các loại gia súc sau khi được kiểm định an toàn sẽ được chuyển lên xe để vận chuyển đến nơi cần thiết với số lượng tương đối Trong quá trình vận chuyển, phải được bảo đảm an toàn, không vượt quá tải trọng cho phép, đảm bảo giữ vệ sinh trên hành trình di chuyển, kết cấu xe phải ổn định, bền vững khi chuyên chở gia súc và tiết kiệm chi phí thấp nhất mà vẫn phải đảm bảo phù hợp

Hiện nay, để vận chuyển gia súc bằng đường bộ người ta có thể sử dụng nhiều loại phương tiện khác nhau như: tàu hỏa, đoàn xe (rơ moóc, sơmi rơmoóc), với số lượng, khối lượng lớn cho một lần chuyên chở

Mặt khác, nhu cầu chuyên chở rất đa dạng và tùy thuộc vào kích thước, cân nặng, loại gia súc, mà chúng ta có thể lựa chọn loại xe tương ứng Đa số ô tô tải chở gia súc trên thị trường phổ biến là hai tầng, bởi nó tận dụng được gần như tối đa thể tích thùng xe Các loại xe tải chở gia súc hai tầng hiện nay ở Việt Nam đều được sản xuất, chế tạo và lắp ráp tại các nhà máy đạt tiêu chuẩn chất lượng trước khi đưa ra thị trường

1.2.2 Đặc điểm về kết cấu xe chở gia súc

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại xe chuyên chở gia súc Thông thường, đoàn xe (rơ moóc, sơmi rơ moóc) chuyên dụng chở gia súc được sử dụng phổ biến khi chở số lượng nhiều Đối với xe tải chở gia súc loại lớn thì có tải trọng lớn trên 10 tấn, số lượng tương đối lớn Còn đối với, xe tải chở gia súc loại vừa và nhỏ thì có tải trọng tương đối nhỏ, dùng để vận chuyển gia súc trên những cung đường nhỏ, hẹp

Chúng ta có thể đánh giá và rút ra một số đặc điểm như sau:

(+) Thùng xe có kết cấu tùy theo loại gia súc chuyên chở, nhưng phổ biến là hai tầng đối với ô tô tải

(+) Sàn thùng tầng hai có kết cấu rất chắc chắn và cứng cáp, chịu được tải trọng lớn và va đập mạnh, độ bền cao khi di chuyển trên đường xấu

(+) Thùng được bố trí hệ thống bửng nâng bằng thủy lực giúp đưa gia súc lên sàn để vận chuyển

(+) Sàn thùng được thiết kế kín đáy giúp giữ vệ sinh trong quá trình vận chuyển

(+) Mỗi sàn được bố trí cửa ngăn cách tạo ra những khoang để giảm sự tác động trong quá trình vận động của gia súc

1.3 Khái quát hệ thống nâng bửng

1.3.1 Tầm quan trọng của hệ thống nâng bửng

Thông thường hàng hóa nói chung được sắp xếp lên thùng xe và chuyên chở tùy theo từng hành trình Đối với gia súc còn sống cần phải được vận chuyển, sắp xếp theo trình tự, rất cẩn thận, cùng với sự hỗ trợ của hệ thống chuyên dụng trên xe và sự phối hợp nhịp nhàng của con người

Đa số xe chở gia súc hiện nay thường có kết cấu hai tầng, tầng trên và dưới có cùng diện tích mặt sàn Chúng ta sẽ sử dụng bửng nâng để đưa gia súc lên các tầng Bửng nâng sẽ được bố trí các cánh rào chắn tạo thành một khoảng không gian để giữ gia súc bên trong Sau đó, bửng nâng được nâng lên đến mặt sàn tầng hai và hạ cánh rào chắn phía sau để cho gia súc đi vào Tiếp tục như thế cho đến khi đủ số lượng và tiếp đến tầng một cũng tương tự quy trình đó Chúng ta có thể làm ngược lại bắt đầu từ tầng một trước rồi đến tầng hai tùy thuộc cách vận hành của mỗi người

Khi đã sắp xếp, kiểm tra bước cuối cùng thì ta tiến hành xuất phát và vận chuyển cũng tương đồng với xe tải thông thường Việc đưa gia súc xuống xe cũng giống với quy trình đưa gia súc lên xe

1, 10 Thân và ắc phía đầu cần xylanh 2 Núm mỡ 3 Lỗ lắp 4,5, 19, 20 Phốt làm kín giữa cần piston và phần ắc có cần, bạc lót dẫn hướng, lỗ vào ống dầu 6, 7, 11, 12 Các lỗ gắn ống cấp dầu, giảm chấn, phốt làm kín giữa thân xylanh và bích bu-lông 13, 14, 15, 16 Cụm piston gồm: thân piston, các phốt cao su, lót giữa hai phốt bằng

vật liệu chịu mòn 21 Cần piston 18 Vỏ ngoài xylanh thủy lực

Xylanh thủy lực là một cơ cấu hết sức phổ biển, được sử dụng rộng rãi trong thời kì công nghiệp hóa hiện nay Trên nhiều ô tô tải hiện nay, cần bố trí và sự hỗ trợ của thiết bị này

Xylanh thủy lực có kết cấu đơn giản, bố trí thuận tiện, kích thước đa dạng, phù hợp nhiều khoảng không gian khác nhau mà vẫn có thể đảm bảo yêu cầu về tải trọng

Để có thể hoạt động, chúng ta cần thêm bộ phận đó là “máy bơm” hay còn gọi là “bơm dầu” Để dẫn động xylanh, bơm dầu có thể được bố trí ở hộp số ô tô nhưng đa số thì sử dụng bộ nguồn thủy lực riêng

Hình 1 2 Puly dẫn động cáp

Đối với xe chở gia súc, thì hành trình xylanh phải tương đối dài và công suất bơm phải tương đối lớn để có thể nâng gia súc lên một cách dễ dàng Vì thế, để thuận tiện và đảm bảo an toàn kỹ thuật nên sẽ được bố trí thêm một xylanh Như thế, hai xylanh sẽ được đặt bên trong hộp xylanh có kết cấu chắc chắn để bảo vệ xylanh, phần cáp và puly tạo nên một hệ thống tương đối kín, an toàn Một đầu xylanh được cố định với hộp, đầu còn lại được lắp thêm puly để dẫn động dây cáp

2 Giới thiệu ô tô cơ sở

2.1 Tổng thể ô tô cơ sở

Ô tô sát-xi VINHPHAT FN129L4 là một trong những loại ô tô sát-xi được sản xuất, lắp ráp tại nhà máy Vĩnh Phát Motors Toàn bộ linh kiện được nhập khẩu 100% từ nhà máy QingLing (Trung Quốc) đã được kiểm nghiệm và đạt tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Ô tô sát-xi VINHPHAT FN129L4 được kiểm nghiệm và chạy thử sau khi lắp ráp để đảm bảo an toàn trước khi tiến hành thiết kế và hoàn thiện thùng hàng

Bảng 1 1 Thông số đặc tính cơ bản của ô tô cơ sở VINHPHAT FN129L4

4.4

Thời gian tăng tốc của xe (đầy tải) từ lúc khởi hành đến khi đi hết quãng

5.7 Mô men xoắn lớn nhất/Tốc độ quay N.m/v/ph 510/1600

5.8 Phương thức cung cấp nhiên liệu Bơm cao áp, phun trực tiếp

6 Li hợp

9.3.1 Số lượng 01

10.6 Áp suất không khí trong lốp trước

tương ứng với tải trọng lớn nhất kPa 900 (2650kg) 10.7 Áp suất không khí trong lốp sau

tương ứng với tải trọng lớn nhất kPa 875 (2430kg) 10.8 Chỉ số khả năng chịu tải lốp

11.1 Hệ thống treo trước - Giảm chấn phụ thuộc

15.2 Bình ắc-quy: (số lượng, điện áp,

15.3 Máy phát điện: (điện áp, cường độ

16.3 Số người trong cabin, cả người lái người 03

18.5 Áp suất làm việc của thùng nhiên

3 Lựa chọn phương án thiết kế

3.1 Những yêu cầu cần đạt khi thiết kế xe chở gia súc

Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và yêu cầu về giá trị sử dụng của ô tô Tính năng động học và động lực học phù hợp thực tế cao, tính ổn định bền vững, tuổi thọ lớn, phù hợp với nhu cầu khách hàng và nhu cầu sử dụng của nhiều người Phù hợp với yêu cầu, điều kiện kỹ thuật và công nghệ của Việt Nam trong từng giai đoạn

Thỏa mãn và đảm bảo quy chuẩn Việt Nam QCVN09:2015/BGTVT; Thông tư 30/2011/TT-BGTVT; Thông tư 54/2014/TT-BGTVT và một số văn bản về tiêu chuẩn, quy chuẩn cùng các văn bản quy phạm pháp luật có liên quan khác

Có đủ độ bền, độ an toàn và độ ổn định cần thiết trong các điều kiện định hình của Việt Nam Sử dụng toàn bộ, tối đa phần khung gầm sát-xi ô tô cơ sở

Đối với thiết kế thùng hàng cần đáp ứng một số tiêu chí cơ bản như sau:

(+) Thùng xe phải được thiết kế, bố trí sao cho gia súc dễ dàng lên xuống, không để gia súc thoát ra ngoài khi nâng lên sàn

(+) Xe đảm bảo kiên cố, bền vững khi tham gia giao thông đường bộ, các khoang ngăn cách vừa đủ khoảng trống để bố trí gia súc

(+) Sàn tầng hai có khả noăng gập lên hạ xuống để tạo khoảng không gian trống nhằm thay đổi đối tượng gia súc chuyên chở; hệ thống nâng hạ đảm bảo tải cho phép, bố trí khoa học, bền vững, vận hành dễ dàng

(+) Kích thước tổng thể thùng chở gia súc phù hợp với kích thước tổng thể xe theo quy định hiện hành

3.2 Phân tích và chọn phương án thiết kế

Để chọn phương án thiết kế phù hợp thì cần tham khảo, căn cứ các xe thực tế trên thị trường và nhu cầu vận chuyển gia súc ở nước ta hiện nay

Một số xe tải chở gia súc tương tự xe thiết kế trên thị trường hiện nay

Bảng 1 2 Bảng tham khảo mẫu xe chở gia súc trên thị trường

Dựa trên thông số kích thước xe cơ sở, quy định của quy phạm pháp luật hiện hành và tham khảo một số xe thực tế, chúng ta có thể phân tích thiết kế như sau:

(+) Theo yêu cầu của xe chở gia súc thì thể tích các khoang chứa gia súc phải đảm bảo gia súc không thoát ra ngoài trong khi vận chuyển

(+) Bố trí thêm cửa ngăn để đảm bảo tính động học trong khi tham gia giao thông và đảm bảo tính an toàn, khoa học khi đưa gia súc lên thùng

(+) Để dễ dàng và thuận tiện khi xếp gia súc lên thùng chở ta bố trí bửng nâng

Phương án vận chuyển gia súc lên thùng:

(+) Đối với gia súc có kích thước nhỏ, chúng ta sử dụng cả hai tầng của thùng để tận dụng tối đa thể tích Gia súc được đưa từ phía sau thùng bằng cơ cấu bửng nâng, sau đó dẫn gia súc vào sàn thùng cho đến khi phù hợp và phải đảm bảo tải trọng cho phép

(+) Đối với gia súc lớn, chúng ta hạ sàn tầng hai để tận dụng hết thể tích thùng xe nhằm đảm bảo về chiều cao Tương tự, gia súc được đưa từ phía sau thùng lên bửng nâng rồi dẫn gia súc vào thùng xe

Đối với phương án vận chuyển gia súc từ phía trên xuống hoặc từ bên hông lên thùng xe đều có thể triển khai Tuy nhiên, những phương án này rất bất tiện, mặt khác những phương án này đòi hỏi thêm nhiều yêu cầu về tính kỹ thuật, tiêu chuẩn Chính vì thế, phương án vận chuyển gia súc từ phía sau lên thùng xe là khả thi, tối ưu nhất

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ CHỞ GIA SÚC 1 Xác định kích thước thùng hàng

Khi xác định kích thước thùng hàng, chúng ta cần xác định rõ 3 thông số kích thước cơ bản sau:

(+) Chiều dài tổng thể thùng hàng: Lth

(+) Chiều rộng tổng thể thùng hàng: Bth

(+) Chiều cao tổng thể thùng hàng: Hth

Các kích thước này được xác định lớn nhất theo quy định của các văn bản quy phạm pháp luật hiện hành và yêu cầu khi chuyên chở

Căn cứ Thông tư 42/2014/TT-BGTVT và QCVN 09/2015/BGTVT, ta xác định kích thước thùng hàng thiết kế như sau:

(+) Chiều dài tổng thể xe không lớn hơn 9000mm, với thông số chiều dài cabin là 1675mm Như vậy, ta xác định được Lth < 7325mm Chiều dài tổng thể ô tô thiết kế là Lth = 7240mm, thỏa mãn điều kiện về chiều dài

(+) Chiều rộng tổng thể xe không lớn hơn 110% chiều rộng cabin và không lớn hơn 2500mm Chiều rộng tổng thể ô tô thiết kế là Bth = 2300mm, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

(+) Chiều cao tổng thể xe đối với ô tô tải trên 5 tấn không lớn hơn 4000mm tính từ mặt đường Như vậy, ô tô thiết kế có thùng hàng cao 2540mm và 1100mm chiều cao tính khung sát-xi đến mặt đường Như vậy, Hth = 3660mm, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

(+) Biên hông thùng được hàn với đà ngang thùng, sàn dày 3mm dập lá me, chống

(+) Liên kết giữa dầm dọc và đà ngang thông qua ke tăng cường và mối hàn

(+) Sàn chấn bên hông và phía trước hướng đầu xe để đảm bảo vệ sinh khi chịu tải trọng Sàn tầng 2 được bố trí cho thuận lợi nhất và hạn chế va chạm với các trụ chính bên thành thùng hàng Sàn tầng 2 có bố trí thêm các đà ngang bên dưới để chịu lực cho sàn khi có tải trọng

(+) Sử dụng thép hộp []30x60x1,6 làm vật liệu chính cho kết cấu sàn, nhằm giảm được trọng lượng của sàn và liên kết mối hàn

(+) Các sàn được kết nối với nhau bằng liên kết gối đầu và giữ chặt bằng bulông giúp cho sàn được cố định và bền vững hơn

(+) Các đà ngang bên dưới sàn để chịu tải cũng được sử dụng vật liệu thép hộp []30x60x1,6 liên kết với các trụ chính bằng bát và bulông nhằm có thể tháo rời khi cần

(+) Các bản lề được hàn với sàn và dầm ngang hông thùng ở mỗi đầu, có khoảng trống 30mm để gập sàn

(+) Sàn sử dụng tôn dập lá me, chống trượt dày 3mm, có chấn để đảm bảo vệ sinh khi chuyên chở

Chúng ta cần tiến hành tính toán và xác định trọng lượng của riêng từng phần của mmt: khối lượng mặt trước thùng hàng mms: khối lượng mặt sau thùng hàng mkm: khối lượng khung mui

mp: khối lượng các phần phụ trên thùng

Vật liệu sử dụng là thép CT3, có khối lượng riêng là: γt = 7800 (kg/cm3)

Mặt sàn sử dụng thép CT3, dập lá me, có độ dày 3mm và khối lượng riêng là 26,6 (kg/cm3)

3.1 Xác đinh khối lượng mặt bên thùng hàng

Khối lượng mặt bên thùng hàng có thể tính toán sơ bộ như sau:

mmb = mk + mt (2.2) Trong đó:

mk: khối lượng phần khung

mt: khối lượng phần tôn vách bửng

Hình 2 4 Mặt bên (vách hông) thùng hàng

1 Trụ đứng phía sau 2 Ống lắp khung mui 3 Đà ngang chính 4 Khung xương phụ 5 Trụ C90 6 Vách hông tầng hai 7 Bửng hông 8 Khung viền bửng hông 9 Khung

10 Khung xương bửng tầng 2 49188 90,24 4438725,12

md1: khối lượng kết cầu khung dầm mts1: khối lượng tôn sàn

(+) Dầm thép U140x55x5mm có tổng chiều dài là 13940mm, diện tích mặt cắt là

Trong đó:

md2: khối lượng khung dầm tầng 2 mts2: khối lượng phần tôn sàn tầng 2

Khối lượng phần khung dầm tầng 2 được tính toán như sau:

(+) Tổng chiều dài dầm ngang là 8560mm, diện tích mặt cắt là 210,24mm2, thể

Như vậy, tổng khối lượng sàn tầng 2 là ms2 = 165 + 393  558 (kg) 3.4 Xác định khối lượng mặt trước thùng hàng

Khối lượng mặt trước thùng hàng được tính toán sơ bộ như sau:

mmt = mkt + mtt (2.5) Trong đó:

mkt: khối lượng khung xương mặt trước thùng hàng mtt: khối lượng tôn phủ mặt trước

Khối lượng phần khung xương mặt trước được tính toán như sau:

(+) Tổng chiều dài xương ngang là 8400mm, diện tích mặt cắt là 216,16mm2, thể tích tính được là 1815744mm3

(+) Tổng chiều dài vật liệu cho phần khung phụ là 12400mm, diện tích mặt cắt là 216,16mm2, thể tích tính được là 2680384mm3

(+) Tổng chiều dài xương dọc là 8240mm, diện tích mặt cắt là 90,24mm2, thể tích

3.5 Xác định khối lượng mặt sau thùng hàng

Khối lượng mặt sau thùng được tính toán như sau:

mms = mks + mts + mb (2.6)

Trong đó:

mks: khối lượng khung xương cửa mts: khối lượng tôn phủ cánh cửa mb: khối lượng bửng nâng

Hình 2 6 Mặt sau thùng hàng

1 Dầm dọc bửng nâng 2 Dầm ngang bửng nâng 3 Khung biển số 4 Khung đèn sau 5 Cần khóa cửa sau 6 Cửa sau 7 Khung cửa phụ 8 Khung mui bạt

Khối lượng phần khung xương cửa mặt sau thùng được tính toán như sau:

(+) Tổng chiều dài xương ngang là 7520mm, diện tích mặt cắt là 216,16mm2, thể tích tính được là 1625523,2mm3

(+) Tổng chiều dài xương dọc là 6200mm, diện tích mặt cắt là 216,16mm2, thể tích tính được là 1340192mm3