Thiết kế xe tải - cẩu trên cơ sở ô tô Chassis Foton C240

Đối với một sinh viên cuối khóa, việc chuẩn bị những hành trang và một tỉnh thần sẵn sàng đến với một chương mới trong cuộc sống là một trong những nhiệm vụ bắt buộc. Và trước khi đến với một chương mới đầy những thử thách ấy, mỗi người đều phải trải qua một cánh cửa, đây có thể gọi là một bài tập cuối cùng trong cuộc đời của một người học sinh sinh viên, đó chính là thực hiện luận văn tốt nghiệp. Đối với em, luận văn tốt nghiệp không hẳn là một bài kiểm tra cuối cùng mà nó chỉ mang tính chất của việc tự bản thân nhìn nhận lại khả năng của bản thân. Và để hoàn thành bài luận văn, sức lực của mỗi mình em là không đủ, mà còn có sự hướng dẫn tận tình của thầy.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ XE TẢI - CẨU

TRÊN CƠ SỞ Ô TÔ CHASSIS FOTON C240

Ngành: Kỹ thuật cơ khí Chuyên ngành: Cơ khí ô tô

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hữu Hường Sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Chuẩn

MSSV: 17H1080002 Lớp: CO17CLCA

TP Hồ Chí Minh, tháng 03/2022

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế thế giới thì nền kinh tế Việt Nam ngày nay cũng đang có những bước tiến khá mạnh mẽ với mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Song song với nó chính là nhu cầu của con người đòi hỏi ngày một cao hơn Một trong những nhu cầu đó chính là nhu cầu về nâng vận chuyển hàng hóa Việc nâng chuyển hàng hóa yêu cầu với số lượng, khối lượng lớn hơn, nhanh hơn đồng thời an toàn và tiết kiệm hơn, đặc biệt là giảm nhẹ được sức lao động của con người

Em được giao đề tài “Thiết kế xe tải - cẩu trên cơ sở ô tô chassis FOTON C240” Đây là một đề tài rất thực tế và ý nghĩa, phù hợp với điều kiện phát triển của nền công nghiệp ô tô trong nước Xe tải FOTON C240 cũng là một trong những dòng xe tải nặng phổ biến ở nước ta - được lắp ráp, phân phối độc quyền bởi …(THACO) Từ cơ sở ô tô chassis FOTON C240 ta tiến hành thiết kế thùng xe và gắn lên nó chiếc cẩu Sossan có tải trọng phù hợp sẽ tạo thành một ô tô tải - cẩu mới dùng để cẩu hàng hóa hay vận chuyển hàng hóa nhằm đáp ứng nhu cầu nâng - vận chuyển hàng hóa thay thế sức lao động của con người

Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Hữu Hường, cùng với sự cố gắng của bản thân bằng cách vận dụng những kiến thức đã học và tìm hiểu thêm thực tế em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Tuy nhiên, do mức độ hiểu biết của em còn hạn hẹp và chưa được tiếp xúc nhiều ngoài thực tế, vì vậy không thể tránh khỏi những thiếu sót và có thể có những vấn đề chưa hợp lý Em mong quý Thầy Cô đóng góp ý kiến và phân tích để đề tài cũng như kiến thức của em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin cám ơn đến quý thầy cô Ban Giám Hiệu, quý thầy Bộ môn ô tô, Viện Cơ khí đã chỉ dạy cho em những kiến thức quý báu và bổ ích trong quá trình học tập tại trường để em vững bước hơn trong tương lai phía trước Em xin chân thành cám

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ TẢI - CẨU 9

1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài 9

1.1.1 Nhu cầu sử dụng xe tải - cẩu và mục đích của đề tài 10

1.1.2 Ý nghĩa đề tài 10

1.2 Tính năng kỹ thuật của ô tô chassis FOTON C240 11

1.3 Chọn và giới thiệu tính năng kỹ thuật của cẩu tự nâng hàng được sử dụng. 14

1.3.1 Giới thiệu chung về các loại cần cẩu hiện nay 14

1.3.2 Tính năng kỹ thuật của cẩu SOOSAN SCS746L 15

CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ THIẾT KẾ 20

2.1 Phân tích các phương án thiết kế thùng tải, vị trí lắp cẩu lên xe chassis 20

2.1.1 Phương án lắp cẩu ở khoảng cuối đuôi xe - sau thùng (thùng lửng) 21

2.1.2 Phương án lắp cẩu phía sau cabine – trước thùng xe (thùng mui bạt) 22 2.1.3 Phương án lắp cẩu phía sau cabine – trước thùng xe (thùng kín) 22

2.1.4 Phương án lắp cẩu phía sau cabine – trước thùng xe (thùng lửng) 23

2.2 Nguyên lý hoạt động của phương án thiết kế 23

2.2.1 Sơ đồ thủy lực cẩn cẩu 23

2.2.2 Khi cẩu hàng hóa 25

2.2.3 Khi ô tô chuyển động 26

2.3 Các yêu cầu về thiết kế và phương án thiết kế thùng hàng 26

2.3.1 Các yêu cầu về thiết kế 26

2.3.2 Thiết kế thùng hàng 27

2.4 Tính toán bố trí chung trọng lượng thành phần xe 32

2.5 Các thông số cơ bản của xe sau khi thiết kế 34

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC XE TẢI - CẨU FOTON C240 37

3.1 Xác định tọa độ trọng tâm và tính toán ổn định của xe tải - cẩu 37

3.1.1 Xác định tọa độ trọng tâm 37

3.1.2 Kiểm tra tính ổn định của ô tô 39

3.2 Tính toán động lực học kéo của ô tô 51

3.2.1 Các thông số ban đầu 51

3.2.2 Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài của động cơ, đồ thị cân bằng công suất.

52

3.2.3 Xây dựng các đồ thị động học, động lực học của ô tô 56

3.2.4 Xác định thời gian tăng tốc của ô tô 62

3.2.5 Xác định quãng đường tăng tốc của ô tô 62

3.2.6 Tính kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường 64

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN SỨC BỀN CÁC KẾT CẤU CHÍNH 65

4.1 Tính sức bền đà ngang sàn thùng 65

4.2 Kiểm tra sức bền khung ô tô 68

4.3 Kiểm tra mối ghép mối ghép giữa thùng tải và khung ô tô 72

4.3.1 Tính toán bu lông để chống trượt dọc 72

4.3.2 Tính toán bulông quang treo để thùng chống trượt ngang 74

4.4 Kiểm tra sự phù hợp của trục trích công suất (PTO) lắp đặt với bơm thủy lực của cần cẩu 76

4.5 Đánh giá về độ bền của các cụm chi tiết, tổng thành 76

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 77

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1.5 Biểu đồ phạm vi làm việc của cần cẩu SOOSAN SCS746L 18

Hình 3.1 Sơ đồ tính toán tọa độ trọng tâm trên xe tải - cẩu 36 Hình 3.2 Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh dọc khi xe đứng quay đầu lên dốc 38 Hình 3.3 Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh dọc khi xe đứng quay đầu xuống dốc 39

Hình 3.5 Sơ đồ tính bán kính quay vòng nhỏ nhất đến trọng tâm xe 41 Hình 3.6 Sơ đồ tính toán ổn định động khi ô tô quay vòng trên đường bằng 42 Hình 3.7 Sơ đồ tính toán ổn định động khi ô tô quay vòng trên đường nghiêng ngang 44 Hình 3.8 Sơ đồ lực và mô men tác dụng lên ô tô khi cẩu hàng phía trước 46 Hình 3.9 Sơ đồ lực và moment tác dụng lên ô tô khi cẩu hàng theo phương ngang 48

Hình 3.16 Đồ thị quãng đường, thời gian tăng tốc của ô tô 62

Hình 4.10 Sơ đồ các lực tác dụng lên xe khi phanh đột ngột và đang xuống dốc 72

Hình 4.12 Liên kết thùng xe với khung xe nhờ các bu lông quang 73

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.3 Quan hệ (đồ thị) tải - tầm nâng cần cẩu SOSSAN SCS746L 19

Bảng 2.5 Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục khi xe không tải 32

Bảng 3.1 Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục khi xe đầy tải 37

Bảng 3.3 Kết quả tính toán ổn định ngang, ổn định dọc của ô tô tải - cẩu 45 Bảng 3.4 Kiểm tra ổn định khi thao tác cẩu theo phương dọc xe tải - cẩu 47 Bảng 3.5 Kiểm tra ổn định khi thao tác cẩu theo phương ngang xe tải - cẩu 50 Bảng 3.6 Bảng thông số tính kiểm tra động lực học kéo ô tô 50

Bảng 3.12 Bảng xác định quãng đường, thời gian tăng tốc của ô tô 62 Bảng 3.13 Kết quả tính động học, động lực học xe tải - cẩu 63

TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Hiện nay, chúng ta có thể thấy có rất nhiều phương tiện giao thông phục vụ đi lại, chuyên chở hàng hóa Một trong những xe tải phổ biến hiện nay đó là dạng xe tải có tích hợp gắn thêm cần cẩu giúp di chuyển, nâng đỡ đồ vật, đặc biệt là những vật có khối lượng trung bình đến khối lượng lớn lên xuống xe một cách dễ dàng, tiết kiệm chi phí và công sức nhiều hơn Luận văn này tập trung tính toán, thiết kế một chiếc xe tải - cẩu phù hợp với các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam dành cho các phương tiện lưu thông trên đường bộ hiện nay

Tổng quan về xe tải - cẩu, những tính năng ưu việt của xe thiết kế Giới thiệu những tính năng, thông số kỹ thuật của ô tô chassis Foton C240 và cần cẩu SOSSAN467L

Chương 2: Bố trí chung ô tô thiết kế

- Phân tích những ưu, nhược điểm của những phương án thiết kế

- Mô tả những chi tiết kết cấu của thùng hàng, tính toán khối lượng thùng hàng - Nêu phương pháp lắp ghép cẩu, chọn bố trí chung cho ô tô thiết kế

Chương 3: Tính toán các đặc tính động học, động lực học của ô tô thiết kế

- Xác định tọa độ trọng tâm của ô tô

- Kiểm tra tính toán ổn định ngang, ổn định dọc khi xe không thao tác cẩu và khi thao tác cẩu

- Xây dựng các đồ thị: đường đặc tính ngoài, cân bằng công suất, cân bằng lực kéo, nhân tố động lực học,…

Chương 4: Tính toán kiểm tra bền các kết cấu chính

- Kiểm tra bền dầm sàn thùng, khung lắp ghép cẩu, các mối ghép,…và so sánh với các điều kiện bền

- Kiểm tra tính phù hợp khi trích công suất kéo bơm

- Đánh giá chung về độ an toàn khi xe tham gia giao thông

Chương 5: Kết luận

Phục lục 1: Các cụm chi tiết, chi tiết sản xuất trong nước và nhập ngoại

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ TẢI - CẨU 1.1 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 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 Ví dụ như các xe tải chuyên dùng, xe tải - cẩu, xe tự đổ,…

Hình 1.1 Phối cảnh xe tải - cẩu

1.1.1 Nhu cầu sử dụng xe tải - cẩu và mục đích của đề tài

Thiết kế xe tải - cẩu trên nền ô tô chassis FOTON C240

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 Mặt khác, chúng ta còn chưa kể đến nếu như khối lượng hàng hóa quá lớn, quá khổ vượt quá khối lượng an toàn cho phép sức nâng của con người như máy móc, cuộn sắt, cây cối lớn,… thì có thể gây ra nguy hiểm, mất an toàn, trong những trường hợp như thế cần phải sử dụng một máy nâng chuyển để đảm nhận công việc đó thay thế con người

Việc sử dụng các loại máy nâng chuyển cũng đặt ra một bài toán làm sao để phục vụ quá trình bốc xếp hàng nhanh, an toàn và tiết kiệm chi phí nhất Chúng ta có thể mua một chiếc xe tải - cẩu nhập khẩu từ nước ngoài, nhưng phương án này chi phí rất cao, không phù hợp Chúng ta cũng có thể mua máy nâng chuyển như pa lăng, tời,,,, nhưng những phương án này không có tính cơ động cao, tốn thời gian gá đặt cho mỗi lần bốc xếp hàng hóa

Vì thế, chúng ta có thể thiết kế một xe tải - cẩu tại các cơ sở trong nước để phục vụ nhu cầu bốc dỡ, nâng chuyển hàng hóa cho xe đó, hoặc nâng chuyển hàng từ vị trí này sang vị trí khác Phương án này có tính có tính khả thi nhất vì giảm chi phí nhất, mang lại hiệu quả cao.Như vậy mục đích của để tài là hướng tới thiết kế một chiếc xe tải - cẩu thật vững chắc, có khả năng bốc dỡ, vận chuyển hàng hóa một cách nhanh chóng, đảm bảo độ bền, tuổi thọ, tính ổn định và tính an toàn cao

1.1.2 Ý nghĩa đề tài

- Xe tải - cẩu chuyên chở được nhiều loại hàng: So với các dòng xe ô tô chuyên dùng khác thì dòng xe ô tô có gắn cẩu mang lại hiệu quả cao trong công việc Một chiếc ô tô tải thùng lửng có gắn cần cẩu có thể chở được nhiều loại hàng hóa và đặc biệt là các loại hàng hóa cồng kềnh, các đồ vật nặng nhờ khả năng tự xếp dỡ hàng

- Giúp con người giảm bớt được sức lao động, tiết kiệm được thời gian, chi phí trong công việc: nếu như với một ô tô tải bình thường, khi cần nâng vận chuyển những

đồ dùng, vật liệu nặng lên xe, chúng ta cần rất nhiều sức lao động của con người, trong một khoảng thời gian nhất định Thì bây giờ, với chiếc ô tô có gắn cần cẩu, chúng ta chỉ cần một người điều khiển và hoàn thành công một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn

- 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 sẵn có, đáp ứng nhu cầu của xã hội, thúc đẩy phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ và hướng đến phát triển ngành công nghiệp ô tô nước nhà

1.2 Tính năng kỹ thuật của ô tô chassis FOTON C240

Xe tải FOTON C240 là dòng xe tải nặng cao cấp mới hiện nay tiếp nối các thành công của các sản phẩm xe tải nặng trước đây như C1400, C1400B, C1500 với đa dạng sự lựa chọn FOTON C240 được đánh giá là có động cơ khỏe, tiết kiệm nhiên liệu, có khả năng làm việc tốt trong mọi điều kiện đường sá giao thông Việt Nam và còn được đánh giá là dòng xe có nhiều tính năng, thông số kỹ thuật vượt trội so với các dòng sản

Hình 1.2 Ô tô chassis FOTON C240 phối cảnh

phẩm tương tự trên thị trường hiện nay Sau đây bảng 1.1 giới thiệu về thông số kỹ thuật xe ô tô chassis FOTON C240

BẢNG 1.1 THÔNG SỐ KỸ THUẬT XE Ô TÔ CHASSIS FOTON C240

1.1 Loại phương tiện Ô tô chassis 1.2 Nhãn hiệu; số loại: FOTON C240 2.4 Vết bánh xe sau phía ngoài, mm 2200 2.5 Chiều dài đầu xe, L1, mm 1325 2.6 Chiều dài đuôi xe, L2, mm 3760 2.7 Khoảng sáng gầm xe, hgx,mm 270 2.8 Góc thoát trước/sau, độ 22 / 18 2.9 Chiều rộng cabin, Bcb, mm 2410 2.10 Chiều rộng thùng hàng, Btx, mm - 3 Thông số về khối lượng

3.1 Trọng lượng bản thân xe, kG 8200 + Phân bố lên trục 1/(2+3), kG 3700 / 4500 3.2 Trọng lượng chở cho phép lớn nhất, kG - 3.3 Số người cho phép chở (kể cả lái xe) 3 3.4 Trọng lượng toàn bộ cho phép lớn nhất, kG 24000

+Phân bố lên trục 1/(2 + 3), kG - 3.5 Khả năng chịu tải lớn nhất trục, kG 6500 / 25200 4 Thông số về tính năng chuyển động

4.1 Tốc độ cực đại của xe, km/h 91 4.2 Độ dốc lớn nhất xe vượt được, % 33,3 4.3 Thời gian tăng tốc đến 200 m, s - 4.4 Góc ổn định tĩnh ngang khi không tải,% - 4.5 Bán kính quay vòng nhỏ nhất, m 10,8

5 Động cơ Diesel 4 kỳ, L6 XL, làm mát bằng nước, tăng áp, làm mát khí nạp

5.1 Kiểu loại JSDe270 40

5.7 Phương thức cung cấp nhiên Bơm cao áp, phun trực tiếp 5.8 Vị trí bố trí động cơ trên khung xe Phía trước

6 Ly hợp Một đĩa ma sát khô, dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén 7 Hộp số 8 số tiến , 1 số lùi, dẫn động cơ khí

14 Thiết bị điện

14.1 Áp định mức: 24V Ắc quy : 12V - 120Ah - 2 bình 14.2 Máy phát: 28 V - 70A Khởi động : 24 V- 6 kW 15 Hệ thống chiếu sáng tín hiệu

15.1 + Đèn chiếu sáng phía trước Theo xe cơ sở 15.2 + Đèn báo rẽ trước/sau/bên 2/2/2 (màu vàng) 15.3 + Đèn sương mù 2 (màu trắng) 15.4 + Đèn lùi 2 (màu trắng)

15.6 + Đèn soi biển số 1 (màu trắng) 15.7 + Đèn chiếu sáng trong khoang lái 1 (màu trắng)

16 Ca bin và thùng hàng

1.3 Chọn và giới thiệu tính năng kỹ thuật của cẩu tự nâng hàng được sử dụng1.3.1 Giới thiệu chung về các loại cần cẩu hiện nay

Hiện nay, trên thị trường có các loại cẩu như: UNIC, TADANO, MAEDA, SOSSAN,… Mỗi hãng cẩu 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 chúng ta chọn phương án thiết kế

Theo sở thích, nhu cầu của khách hàng cùng với sự so sánh về các đặc tính kỹ thuật giữa các dòng cẩu cùng phân khúc và tiềm năng nhu cầu sử dụng lớn Vì vậy, em chọn cần cẩu thương hiệu SOOSAN

Cần cẩu SOOSAN đang là loại cần cẩu khá phổ biến tại Việt Nam Mặc dù được thị trường Việt Nam đón nhận sau những thương hiệu khác nhưng bằng chất lượng cao SOOSAN vẫn chiếm được lòng tin của khách hàng và dần trở thành lựa chọn hàng đầu trong dòng sản phẩm cẩu tự hành Cần cẩu SOOSAN khá đa dạng về chủng loại, mẫu

mã phù hợp với mọi loại xe tải tại Việt Nam hiện nay Bên cạnh đó, cẩu SOOSAN được đánh giá là có chất lượng tốt, hoạt động mạnh mẽ, rất ổn định, hiệu quả lâu dài về bền bỉ Cẩu SOOSAN được phân thành nhiều loại chủ yếu theo tải trọng của cẩu Mỗi trọng tải sẽ có nhiều mức cải tiến nâng cao hơn để đáp ứng được nhu cầu của khách hàng Các dòng sản phẩm của SOOSAN trải dài từ cẩu 2 tấn cho đến 15,17 tấn Vì thế người mua có thể lựa chọn cần cẩu sao cho phù hợp với nhu cầu của mình

Hình 1.3 Tổng thể xe tải có gắn cần cẩu SOOSAN SCS746L

Với ô tô chassi FOTON C240, ta có khối lượng toàn bộ ô tô thiết kế lớn nhất là 24 tấn, khối lượng chassi tải, khối lượng cụm cần cẩu ta chọn( dựa vào bảng), khối lượng thùng tải Từ các thông số trên, ta có thể ước lượng được khối lượng hàng chuyên chở Cẩu SOOSAN có nhiều cỡ loại khác nhau theo mức tải như: SCS5334, SCS5335, SCS736, SCS746L, SCS 866LS,….Ta thấy đối với xe tải FOTON C240 thì ta nên chọn loại cẩu cỡ trung là SCS746L với sức nâng tối đa từ 7 ÷ 8 tấn là phù hợp nhất

1.3.2 Tính năng kỹ thuật của cẩu SOOSAN SCS746L

Các thông số kỹ thuật của cẩu SOOSAN SCS746L cho trong bảng 1.2 sau đây:

BẢNG 1.2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẦN CẨU SOOSAN SCS746L

Công suất cẩu tối đa, tấn/m 17,5 1 Trọng lượng nâng lớn nhất/bán

2 Chiều cao lớn nhất của ròng rọc ở

phía trên so với mặt đất, m 21,8 3 Chiều cao lớn nhất của ròng rọc ở phía dưới so với mặt đất, m 19 4 Bán kính làm việc nhỏ nhất/lớn

Cần cẩu Kiểu cần ống lồng nhau với 6 tầng 1 Chiều dài cần khi thu lại, m 4,77

2 Chiều dài cần khi duỗi cần, m 19,9 3 Tốc độ duỗi cần, m/giây 14,58/30 4 Tốc độ nâng cần, độ/giây 10-800/12

Tời Điều khiển bằng mô tơ thủy lực, giảm tốc bánh răng trụ bằng phanh cơ khí tự động

1 Lực kéo (dây đơn), kN 14,7 2 Tốc độ dây đơn tại tầng thứ 4, m/s 56 3 Tốc độ của puly tại tầng thứ 4, m/s 14 (4 dây)

4 Chốt khóa puly 3 buly được chốt khóa an toàn 5 Đường kính dây cáp/chiều dài,

1 Kích theo phương thẳng đứng Các xilanh thủy lực hoạt động với van kiểm tra điều hướng 2 Dầm ngang Loại duỗi thông thường (2 hộp lồng nhau) 3 Bề rộng nhỏ nhất giữa hai chân

4 Bề rộng lớn nhất giữa hai chân

6 Áp suất van giảm áp, MPa 19,6

7 Van cân bằng Lắp đặt cần nâng và các xy lanh tầng ồng nhau 8 Van một chiều Xy lanh đứng của chân chống

Bộ truyền động thủy lực

1 Bơm thủy lực Loại piston hướng trục, theo quỹ đạo

2 Xylanh thủy lực

Loại hoạt động kép:1 xy lanh nâng cần, 3 xy lanh nâng theo tầng xy lanh, 4 xy lanh nâng theo chiều dọc chân chống, 4xy lanh duỗi theo dầm ngang chân chống

3 Thể tích bình dầu, lít 120 Thiết bị an toàn

1 Van giảm áp cho hệ thống thủy lực

2 Van cân bằng đối trọng để nâng cần cao và xilanh tầng 3 Chỉ báo góc nâng cần và tải trọng ứng với mỗi góc nâng 4 Van một chiều cho các xi lanh kích của chân chống 5 Chốt an toàn móc

6 Phanh cơ khí tự động cho tời 7 Hệ thống khóa xoay thủy lực 8 Báo động quá mức

Hình 1.4 Sơ đồ tổng thể cần cẩu SOOSAN SCS 476L

- Biểu đồ phạm vi làm việc và chiều cao nâng của cần cẩu SOOSAN SCS476L:

Hình 1.5 Biểu đồ phạm vi làm việc của cần cẩu SOOSAN SCS 476L

Bảng 1.3 QUAN HỆ (ĐỒ THỊ) TẢI - TẦM NÂNG CẦN CẨU SOOSAN 476L

ĐỒ THỊ TẢI TRỌNG NÂNG CỦA CẦN CẨU SCS746L ĐƠN VỊ: kG

CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ THIẾT KẾ

2.1 Phân tích các phương án thiết kế thùng tải, vị trí lắp cẩu lên xe chassis

Khi thiết kế một chiếc xe tải - cẩu, ngoài việc chọn cần cẩu phù hợp về kết cấu, thông số kỹ thuật với xe chassis thì chúng ta còn phải tính toán bố trí cần cẩu, thùng hàng, hàng hóa chuyên chở,…sao cho tải trọng phù hợp giữa các cầu xe, tính toán ổn định khi cẩu hàng,… Ngoài ra, nhìn tổng quan xe thiết kế còn phải gọn gàng, linh hoạt và mang tính thẩm mỹ cao Sau đây là các phương án vị trí lắp cẩu cũng như thiết kế

Hình 2.1 Các phương án lắp cần cẩu lên xe tải - cẩu

a)- lắp cần cẩu ở khoảng cuối đuôi xe - sau thùng (thùng lửng); b)- lắp cần cẩu phía sau cabin - trước thùng xe (thùng mui bạt); c)- lắp cần cẩu phía sau cabin - trước thùng xe (thùng kín);

d)- lắp cần cẩu phía sau cabin - trước thùng xe (thùng lửng) (Phương án chọn)

2.1.1 Phương án lắp cẩu ở khoảng cuối đuôi xe - sau thùng (thùng lửng)

Với phương án lắp cẩu ở khoảng cuối đuôi xe cơ sở - sau thùng (thùng lửng) ta có những ưu nhược điểm sau:

- Ưu điểm:

+ Tầm hoạt động của cẩn cẩu rộng hơn về phía sau xe vì thế có thể cẩu hàng hóa được từ xa

+ Cân đối tải trọng được giữa các cầu xe do tải trọng cho phép giữa cầu 2 lớn hơn nhiều so với cầu 1 Giúp tận dụng được tối đa tải trọng cho phép của các cầu xe, đảm bảo an toàn cho xe khi tham gia giao thông

+ Hầu hết tất cả các xe tải có gắn cần cẩu đều sử dụng thùng tải kiểu thùng lửng Thùng lửng được thiết kế để chở một số mặt hàng như: sắt tấm, sắt cuộn, dây điện, ống nước, các loại vật liệu công trình,…Ưu điểm của loại thùng này là kết cấu đơn giản, dễ dàng nâng, hạ, xếp hàng hóa nặng, không gian thùng rộng,

- Nhược điểm:

+ Hộp trích công suất xa cần cẩu làm cho hệ thống thủy lực trở nên phức tạp hơn; + Quan sát tổng thể xe thiết kế mang tính thẩm mỹ không cao, kém linh hoạt hơn khi cẩu, bốc dỡ hàng hóa

+ Sau khi lắp cẩu phía sau đuôi xe, thiết kế bố trí thùng tải lắp lên chassi khó khăn hơn Chiều dài thùng xe thiết kế ngắn hơn các phương án khác

+ Nếu cẩu hàng từ phía sau lên thùng, bắt buộc chúng ta phải cẩu hàng lại gần, đồng thời phải xoay cần cẩu góc 1800 thì chúng ta mới hạ được hàng xuống thùng xe, làm cho quá trình nâng hạ hàng hóa trở nên phức tạp hơn

+ Khi cẩu hàng hóa nặng từ phía sau sẽ dễ bị mất ổn định dọc của xe thiết kế, gây mất an toàn khi vận hành cẩu

+ Thùng lửng (thùng hở) là thùng không có khung mui nên vấn đề thời tiết sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hàng hóa được chở Ngoài ra thùng lửng sẽ khó sắp xếp được hàng hóa lên cao được, dễ bị rơi vỡ ra ngoài

2.1.2 Phương án lắp cẩu phía sau cabine – trước thùng xe (thùng mui bạt)

Phương án lắp cần cẩu ngay phía sau cabin vẫn là phương án phổ biến được lắp trên các dòng xe tải - cẩu được sử dụng hiện nay Hầu hết những nhược điểm của phương án lắp cần cẩu phía sau đuôi xe thì được phương án này khắc phục Ngoài ra nếu thùng xe là thùng mui bạt thì sẽ có những ưu điểm, nhược điểm như:

- Ưu điểm:

+ Thiết kế bố trí cần cẩu, thùng tải gọn gàng, thẩm mỹ hơn;

+ Cẩu hàng lên xe từ 2 bên hông hoặc từ phía sau lên thùng tải một cách dễ dàng hơn, không gian xoay cần cẩu rộng hơn;

+ Khi lắp cẩn cẩu ngay sau cabin thì trọng tâm của cần cẩu nằm giữa cầu 1 và cầu 2,3 Vì thế giúp xe ổn định ngang, ổn định dọc hơn khi cần cẩu làm việc;

+ Với thùng xe là thùng mui bạt thì sẽ có thể chở được nhiều loại hàng hóa, có thể bảo vệ được hàng hóa tránh ảnh hưởng trực tiếp với thời tiết bên ngoài

- Nhược điểm:

+ Thông thường khi thiết kế thùng mui bạt, mục đích của người sử dụng là mong muốn chở hàng hóa có diện tích lớn, chiều cao khổ hàng hóa cao vì thế khối lượng riêng của hàng hóa thấp hơn Ngoài ra thùng còn có khung mui phủ bạt để giữ hàng hóa tránh các điều kiện thời tiết bên ngoài Với phương án thiết kế thùng mui bạt đối với xe có gắn cần cẩu thì không được khả thi bởi vì những hàng hóa khi sử dụng cần cẩu thường là có trọng lượng lớn, có thể chở hàng hoặc di dời từ vị trí này qua vị trí khác Vì thế cần nhiểu không gian để cần cẩu nâng hạ hàng lên xuống xe một cách linh hoạt, an toàn

2.1.3 Phương án lắp cẩu phía sau cabine – trước thùng xe (thùng kín)

Ta có thể thấy phương án lắp cẩu ngay phía sau cabine – trước thùng xe vẫn chiểm nhiều ưu điểm hơn là phương án lắp cần cẩu ở khoảng cuối đuôi xe, nhưng với việc thiết kế thùng kín được lắp sau cần cẩu lại có nhiều điểm không phù hợp vì:

- Thùng kín là loại thùng phù hợp với mục đích chuyên chở hàng hóa như: rau củ quả, hàng hóa tiện lợi, các mặt hàng cần bảo quản tránh ảnh hưởng trực tiếp với thời tiết bên ngoài Thùng kín được thiết kế như một khối hình hộp chữ nhật Có cửa sau, có thể

có thêm cửa hông hoặc không để bốc dỡ hàng hóa lên xuống Thường thùng kín sẽ kết hợp với bửng nâng phía sau để nâng dỡ hàng hóa lên thùng xe sẽ là giải pháp thích hợp nhất

- Việc cần cẩu bốc dỡ hàng hóa lên thùng xe hầu như là không thể, không có khoảng không gian trống đủ lớn để đưa hàng lên thùng xe

- Không thể thiết kế thùng kín với chiều cao lớn nhất do vướng phải cần cẩu và khả năng làm hư hỏng thàng vách thùng xe là rất lớn

Vì vậy, với phương án thiết kế thùng xe tải - cẩu bằng thùng kín thì hoàn toàn không khả thi

2.1.4 Phương án lắp cẩu phía sau cabine - trước thùng xe (thùng lửng)

Qua những phân tích qua các phương án trên, ta thấy với phương án lắp cần cẩu ngày phía sau cabine - trước thùng xe kết hợp thùng lửng là phù hợp nhất Với các ưu điểm như:

- Trích dẫn công suất kéo bơm gần, dễ dàng hơn;

- Cần cẩu gần cabine người lái, dễ dàng quan sát khi xe chạy hoặc lúc gặp sự cố; - Thiết kế bố trí cần cẩu, thùng tải gọn gàng, tính thẩm mỹ cao;

- Cần cẩu hoạt động một cách dễ dàng hơn, không gian xoay cần cẩu rộng, dễ dàng nâng hạ những hàng hóa nặng mà sức người không thể bê, vác được;

- Thùng lửng thường được sử dụng để chở các loại hàng hóa có khối lượng riêng nặng như: sắt cuộn, sắt tấm, vật liệu công trình,…Vì thế việc sử dụng cần cẩu và vận chuyển hàng hóa cung có chung mục đích như nhau;

- Việc lắp cẩu giữa khoảng cách cầu trước và cụm cầu sau giúp xe đạt tính ổn định cao khi chuyển động

=> Vì thế, sau khi phân tích, xem xét các phương án, em chọn phương án lắp cần cẩu ngay sau cabine - trước thùng xe (thùng lửng)

2.2 Nguyên lý hoạt động của phương án thiết kế 2.2.1 Sơ đồ thủy lực cẩn cẩu

Cấu tạo của hệ thống dẫn động cẩu gồm hai phần:

Phần thứ nhất là hệ thống điện và khí nén để điều khiển hoạt động của bộ trích công suất được lắp trên hộp số

Phần thứ hai là hệ thống thuỷ lực bao gồm bơm, bình chứa dầu, tổng van phân phối, lọc dầu, các động cơ thuỷ lực, xy lanh thủy lực và các đường dầu dùng để điều khiển hoạt động của các bộ phận trên cần cẩu Trục của bánh bơm được nối với trục đầu ra của bộ trích công suất qua trục các đăng

Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống thủy lực cần cẩu SOOSAN SCS 746L Ta có nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động cẩu như sau:

- Lúc đầu công tắc ở vị trí tắt thì bộ trích công suất chưa hoạt động

- Khi muốn gài bộ trích công suất hoạt động, ta ngắt ly hợp hoàn toàn và bật bộ trích công suất, lúc này đèn tín hiệu sẽ được bật sáng, dòng điện qua cầu chì vào cuộn dây rơle làm cho rơle hoạt động, đồng thời mở van khí nén, khí nén từ bình chứa vào

buồng chứa khí nén của bộ trích công suất, khí nén sẽ ép màng và đẩy trục gài khớp cho bánh răng nối trục ra của bộ trích công suất ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian của hộp số Khi đó làm cho bơm hoạt động, dầu từ thùng chứa cung cấp cho tổng van phân phối, sau đó dầu từ tổng van phân phối đi đến điều khiển dẫn động các động cơ thuỷ lực, xy lanh thủy lực để dẫn động các cơ cấu chấp hành thực hiện hoạt động của cần cẩu

Các cơ cấu chấp hành trên cẩu gồm các động cơ thuỷ lực roto và các xy lanh thuỷ lực Cụ thể trên cẩu có:

- 1 động cơ thuỷ lực roto được nối với hộp giảm tốc để dẫn động xoay cần cẩu - 1 động cơ thuỷ lực roto để dẫn động tời quấn dây cáp để nâng hạ cần móc cẩu - 1 cụm xylanh thủy lực để thực hiện việc nâng hạ chân chống phía trước - 1 cụm xylanh thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ chân chống phía sau - 1 xylanh thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ cần cẩu

- 1 cụm xylanh thuỷ lực để thực hiện công việc vươn ra hay thu vào cần cẩu để tăng hay giảm bán kính nâng khi cẩu hàng

Các động cơ thuỷ lực, xy lanh thủy lực trên cẩu được cung cấp dầu từ tổng van phân phối Trên tổng van phân phối cũng có đường dầu hồi từ tổng van phân phối về thùng chứa Trên tổng van phân phối bao gồm các van điều chỉnh được theo hai chiều so với vị trí trung gian Nghĩa là khi van ở vị trí trung gian thì đường chất lỏng công tác thông từ nguồn cung cấp đến các cơ cấu chấp hành sẽ bị đóng lại Khi ta kéo van về một phía nào đó so với vị trí trung gian thì dòng chất lỏng công tác sẽ thông qua để đi đến các cơ cấu chấp hành Lúc đó, các cơ cấu chấp hành bắt đầu làm việc, hoạt động theo điều khiển của người sứ dụng Còn khi ta kéo van về phía kia thì động cơ thuỷ lực do van này điều khiển sẽ hoạt động theo chiều ngược lại Trên sơ đồ thuỷ lực của cẩu còn có các van như: van an toàn, van cân bằng, van điều khiển

2.2.2 Khi cẩu hàng hóa

- Dừng ô tô trên mặt phẳng ngang tại vị trí công tác, kéo phanh tay - Cho động cơ hoạt động ở chế độ không tải

- Gài hộp trích công suất (phải cắt ly hợp khi gài)

- Kéo chân chống ra hết mức, hạ chân chống cho tới khi bánh xe bắt đầu được giảm tải

- Điều khiển nâng hạ cần, quay cần cẩu, chuyển hàng hóa

- Điều khiển tốc độ động cơ phù hợp bằng chân ga phụ khi cẩu làm việc - Tuân theo hướng dẫn vận hành cần cẩu SOOSAN SCS746L

* Lưu ý:

- Không được cẩu hàng phía trước cabin và trên mặt đường nghiêng

- Khi vận hành cẩu tủy theo khẩu độ làm việc thì khối lượng nâng phải trừ đi khối lượng của cụm móc cẩu, các thiết bị chuyên dùng chằng buộc hàng hóa, khối lượng do momen của hàng hóa tác dụng lên móc cẩu

- Bảng giá trị sức nâng, tầm với của cần cẩu được lựa chọn sẽ được xác nhận sau khi cẩu được lắp đặt hoàn thiện lên xe và được kiểm tra thử tải thực tế theo hướng dẫn của nhà sản xuất cần cẩu

- Cần cẩu phải được kiểm tra lần đầu và thử thiết bị nâng theo quy định trước khi đưa vào sử dụng

- Không được đồng thời vừa cẩu hàng vừa nâng người lên làm việc trên cao - Không được đồng thời vừa cẩu hàng vừa cho xe chuyển động

2.2.3 Khi ô tô chuyển động

- Xếp cần về vị trí ban đầu

- Điều khiển rút chân chống lên và thu chân chống vào - Nhả hộp trích công suất (phải ngắt ly hợp khi nhả) - Nhả phanh tay và điều khiển ô tô chuyển động - Tuân theo hướng dẫn vận hành ô tô kèm theo

2.3 Các yêu cầu về thiết kế và phương án thiết kế thùng hàng 2.3.1 Các yêu cầu về thiết kế

- Sau khi chọn phương án với thiết kế thùng xe là thùng lửng, kết hợp với sự tham khảo của các dòng xe tương tự Ta tiến hành thiết kế sao cho kết cấu thùng xe chắc chắn, phải đảm bảo độ bền, tuổi thọ và mang tính thẩm mỹ cao và nhất là phù hợp với các quy định, quy chuẩn của bộ GTVT để xe tham gia giao thông trên đường bộ một cách an toàn nhất

-Thiết kế yêu cầu phải thỏa mãn theo thông tư 42/2014/TT-BGTVT, thông tư 54/2014/TT-BGTVT thông tư 30/2011/TT-BGTVT và thông tư 46/2015/TT-BGTVT,QCVN 09:2015/BGTVT

- 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, 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

- Đảm bảo được các chỉ tiêu về an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường theo các quy chuẩn hiện hành, đồng thời đáp ứng được yêu cầu về kỹ thuật công nghệ

- Ô tô thiết kế mới phải đảm bảo không ảnh hưởng đến đặc tính động học, động lực học của xe cơ sở Đảm bảo chuyển động ỏn định và an toàn trên các loại đường giao thông công cộng

2.3.2 Thiết kế thùng hàng

* Thiết kế thùng hàng thỏa mãn các quy định hiện hành: Theo thông tư 42/2014/TT-BGTVT có các yêu cầu sau:

- Chiều cao lọt lòng thùng Ht ≤ 0,3 x Wt = 0,3 x 2200 = 660 mm Ô tô thiết kế ta chọn chiều cao thùng là Ht = 650 mm ≤ 660 mm

Theo quy chuẩn QCVN 09:2015/ BGTVT có yêu cầu:

- Chiều dài đuôi xe (ROH) không lớn hơn 60% chiều dai cơ sở xe thiết kế WB = 60% x 6575 = 3945 mm

Ô tô thiết kế có chiều dài đuôi xe 3905 mm < 3945 mm

- Chiều rộng toàn bộ của thùng chở hàng không được vượt quá 10% chiều rộng toàn bộ của cabin xe và không được vượt quá 2,5 m

Ô tô thiết kế có chiều rộng phủ bì thùng hàng 2495 mm

- Chiều dài phần đuôi xe tính từ mép cuối xe chassis đến mép cuối thùng hàng không được vượt quá 300 mm Thùng xe thiết kế thỏa mãn đủ điều kiện

- Chiều cao xe thiết kế không được vượt quá 4 m

- Chiều dài toàn bộ xe không được vượt quá 12,2 m Xe thiết kế thỏa mãn điều kiện với chiều dài toàn bộ là 11,805 m

Chiều cao thiết kế xe Hmax =3900 mm

* Mô tả thùng hàng

Thùng tải bằng kim loại (thép) có kích thước:

- Lọt lòng thùng hàng (DxRxC): 8140 x 2350 x 650 mm

Vách trước:

Khung xương vách trước gồm các thanh được làm bằng thép CT3 có tiết diện U90x40x4 và ᴓ34x1,4 liên kết với nhau và liên kết với 2 trụ trước bằng mối hàn hồ quang điện Mặt trong vách trước phủ tấm tole nhám dày 3 mm Kết cấu vách trước được thể hiện tại hình 2.3 và bảng khối lượng 2.1

Hình 2.3 Kết cấu vách trước thùng xe

Khối lượng vách trước cho trong bảng 2.1:

BẢNG 2.1 KHỐI LƯỢNG VÁCH TRƯỚC THÙNG

Hình 2.4 Kết cấu vách bửng hông thùng xe

Vách hông thùng gồm các trụ thép CT3 có tiết diện U140x50x5 có thể tháo rời được Mỗi vách hông gồm 3 bửng hông, khung xương bửng hông gồm các thanh thép hộp CT3 □60x30x1,3 mm và □30x30x1,2 mm; liên kết với nhau bằng mối hàn hồ quang điện, mặt trong khung phủ tấm tole 1,4 mm Vách hông được thể hiện trong hình 2.4 và bảng 2.2, (xem chi tiết kết cấu tại bản vẽ số 6)

BẢNG 2.2 KHỐI LƯỢNG VÁCH HÔNG THÙNG

Phía sau thùng có bửng mở xuống, khung xương bửng sau gồm các thanh thép hộp CT3 □60x30x1,3 và □30x30x1,2 liên kết với nhau bằng mối hàn hồ quang điện Liên kết giữa bửng sau và biên sau bằng 5 bản lề bửng giúp bửng có thể mở xuống được Mặt trong phủ tấm tole 1,4 mm được liên kết bằng các mối hàn hồ quang điện với khung

bửng Kết cấu và khối lượng vách sau được thể hiện trong hình 2.5 và bảng 2.3 (xem chi tiết kết cấu tại bản vẽ số 6)

Hình 2.5 Kết cấu vách sau (bửng lật sau) thùng xe

BẢNG 2.3 KHỐI LƯỢNG BỬNG LẬT SAU THÙNG

Sàn thùng kết cấu gồm: 2 đà dọc từ thép CT3 định hình tiết diện I150x75x6 mm và 30 đà ngang bằng thép CT3 định hình tiết diện U100x45x4 mm Đà ngang liên kết với đà dọc nhờ các bát liên kết được hàn bằng các mối hàn hồ quang điện Trên đà ngang lót sàn thùng là tole tấm (loại nhám) dày 3 mm được hàn ghép nối lại với nhau Các thanh biên hông và biên sau được chấn định hình dày 5 mm và được hàn bao xung quanh

các đà ngang Kết cấu đáy sàn có hình ảnh thể hiện như hình 2.6 (xem chi tiết tại bản vẽ số 6)

Hình 2.6 Kết cấu sàn thùng xe

Thùng tải lắp trên khung xe, được giữ chặt bởi 8 bu lông quang M18x1,5 mm và bốn bát liên kết (bát chống xô) Các bát chống xô được hàn liên kết hồ quan điện với đà dọc thùng xe và liên kết bằng bu lông M10x1,25 vào chassis xe Giữa đà dọc thùng và khung xe có lót đệm cao su 7 Khung bao cạnh hông 7,85 16,36 128,43 9 Khung bao cạnh sau (m2)* 39,25 1,54 60,45 10 Ốp khung cạnh sau (m2) 62,8 0,588 36,93

Khối lượng sàn thùng 1383,32

2.4 Tính toán bố trí chung trọng lượng thành phần xe

Hình 2.7 Sơ đồ phân bố trọng lượng của ô tô thiết kế khi không tải Trong đó:

- G0 = Ggc + Gch + Gc + Gt + Gcs - trọng lượng ô tô khi không tải và O- tâm điểm đặt G0;

- Gch - trọng lượng ô tô chassis và Och - tâm điểm đặt Gch; - Gt - trọng lượng thùng và Ot - tâm điểm đặt Gt;

- Gc - trọng lượng cẩu và Oc - tâm điểm đặt Gc;

- Ggc - trọng lượng phần ốp gia cường khung xe và Ogc - tâm điểm đặt Ggc; - Gcs - trọng lượng chân chống sau Gcs và Ocs - tâm điểm đặt Gcs

Bảng 2.5 Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục và chiều cao trọng tâm khi xe không tải

1 Ô tô chassis cơ sở Gch 8200 3700 4500 hch 1150 2 Ốp gia cường chassis

6 Bản thân ô tô tải - cẩu

thiết kế G0 14370 5946 8424 hg0 -

2.5 Các thông số cơ bản của xe sau khi thiết kế

BẢNG 2.6 THÔNG SỐ KỸ THUẬT XE Ô TÔ THIẾT KẾ

1.1 Loại phương tiện Ô tô tải - cẩu

1.2 Nhãn hiệu, số loại cẩu: FOTON AUMAN C240.E4-CS 2.4 Vết bánh xe sau phía ngoài, mm 2200 2.5 Chiều dài đầu xe, mm 1325 2.6 Chiều dài đuôi xe, mm 3230 3.4 Số người cho phép chở, người 3 3.5 Trọng lượng toàn bộ cho phép lớn nhất, kG 24000

Phân bố lên trục 1/(2+3), kG 6500/17500 3.6 Trọng lượng toàn bộ thiết kế lớn nhất, kG 24000 3.7 Khả năng chịu tải lớn nhất trên trục 1/(2+3)

của xe cơ sở, kG 6500/25200 4 Thông số về tính năng chuyển động

4.5 Bán kính quay vòng nhỏ nhất, m 10,8 5 Động cơ

5.2 Loại động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xy lanh thẳng hàng, làm mát bằng nước, tăng áp, làm

5.8 Phương thức cung cấp nhiên Bơm cao áp, phun trực tiếp 5.9 Vị trí bố trí động cơ trên khung xe Phía trước

6 Ly hợp 1 đĩa ma sát khô, Dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén 7 Hộp số 8 số tiến, 1 số lùi, dẫn động cơ khí

11.1 + Kiểu treo trục 1 Phụ thuộc, nhíp giảm chấn thủy lực 11.2 + Kiểu treo trục 2 +3 Phụ thuộc, nhíp cân bằng

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC XE TẢI - CẨU FOTON C240

3.1 Xác định tọa độ trọng tâm và tính toán ổn định của xe tải - cẩu 3.1.1 Xác định tọa độ trọng tâm

Sau khi tính sơ bộ bố trí các thành phần trọng lượng của ô tô lên các cầu xe khi chưa có tải ở mục 2.4, ta tiến hành xác định trọng lượng hàng hóa mà ô tô có thể chở được nhiều nhất (kể cả trọng lượng tổ lái) phân bố lên các cầu sao cho phù hợp với tải trọng cho phép Từ đó xác định được tọa độ trọng tâm xe ở cả hai chế độ không tải và đầy tải

Ta có sơ đồ tính toán tọa độ trọng tâm ô tô sau khi thiết kế như hình vẽ dưới đây:

Hình 3.1 Sơ đồ tính toán tọa độ trọng tâm xe tải - cẩu khi đầy tải Trong đó:

G0 - trọng lượng bản thân ô tô thiết kế và O0 - tâm điểm đặt G0;

G = G0 + Gng + Gh - trọng lượng toàn bộ ô tô thiết kế và O- tâm điểm đặt G; Gng - trọng lượng người (tổ lái, Gng = 1950 N) và Ong - tâm điểm đặt Gng; Z1- phản lực từ mặt đường tác dụng lên cầu trước;

Z23 - phản lực từ mặt đường tác dụng lên cụm hai cầu sau

a - khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua tâm cầu trước; b - khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua cụm hai cầu sau; L - chiều dài cơ sở của ô tô, L = 6,575 m;

Các thông số chiều cao trọng tâm của các thành phần khối lượng ta chọn theo kích thước xe chassis và theo bản vẽ thiết kế (xem bảng 3.1)

Bảng 3.1 Phân bố trọng lượng của các thành phần lên các trục và chiều cao trọng tâm khi xe đầy tải

3.1.1.1 Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc

* Khi xe không tải:

Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua tâm cầu trước: a0

a0 = (G023 L)/G0 , (m), (3.1) Trong đó:

G023 - trọng lượng bản thân phân bố lên cụm trục 2, 3 của ô tô; G0 - trọng lượng bản thân xe;

L - chiều dài cơ sở của ô tô;

Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt phẳng đứng qua tâm cụm hai cầu sau: b0

b0 = L – a0, (m), (3.2) * Khi xe đầy tải:

Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến mặt phẳng đứng qua tâm cầu trước: a a = (G23.L)/G, (m), (3.3)

Trong đó:

G23 - trọng lượng xe đầy tải phân bố lên trục 2, 3 của ô tô; G - trọng lượng xe đầy tải;

L - chiều dài cơ sở ô tô

Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cụm cầu sau khi xe đầy tải: b

3.1.1.2 Tọa độ trọng tâm xe theo chiều cao

Căn cứ vào các thành phần trọng lượng và chiều cao trọng tâm của chúng, ta xác định chiều cao trọng tâm ô tô theo công thức:

hg = (ΣGi.hgi )/G, (m), (3.5) Trong đó:

Gi - trọng lượng các thành phần; G - trọng lượng toàn bộ của ô tô;

hg - chiều cao trọng tâm của ô tô thiết kế Kết quả tính toán như trong bảng:

Bảng 3.2 Tọa độ trọng tâm xe tải - cẩu

STT Ô tô tải - cẩu FOTON C240

Thông số

G23, kG G, kG L, m a, m b, m hg, m 1 Khi không tải 8425 14370 6575 3,85 2,725 1,53 2 Khi đầy tải 17500 24000 6575 4,79 1,785 1,623

3.1.2 Kiểm tra tính ổn định của ô tô

3.1.2.1 Tính kiểm tra ổn định của ô tô khi không thao tác cẩu

a) Tính kiểm tra ổn định tĩnh dọc của ô tô khi không tải và đầy tải

* Khi xe đứng yên quay đầu lên dốc (hình 3.2):

Hình 3.2 Sơ đồ kiểm tra ổn định tĩnh dọc khi xe đứng quay đầu lên dốc