BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - VŨ DUY TÂN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ THIẾT BỊ XÁC ĐỊNH GÓC LẬT NGANG TĨNH CHO XE BUS HAI TẦNG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM PHỤC VỤ CƠNG TÁC KIỂM ĐỊNH Chun ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : TS DƢƠNG NGỌC KHÁNH Hà Nội – Năm2016 MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình giới liên quan tới vấn đề nghiên cứu 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.3 Tiêu chuẩn liên quan đến độ ổn định tĩnh ngang 1.4 Mục đích, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ỔN ĐỊNH NGANG Ô TÔ 2.1 Lý thuyết ổn định ngang ô tô 2.1.1 Ổn định ngang ô tô quay vòng đƣờng 2.1.2 Ổn định ô tô chuyển động thẳng đƣờng nghiêng ngang 2.1.3 Ổn định ngang tơ quay vịng đƣờng nghiêng ngang 10 2.1.4 Các thông số ảnh hƣởng đến ổn định ngang ô tô 11 2.1.5 Sự thay đổi tải trọng thẳng đứng vấn đề ổn định ô tô 16 2.2 Nguyên lý đo độ ổn định tĩnh ngang 18 2.2.1 Hệ thống dẫn động khí thủy lực 20 2.2.2 Nguyên lý bảo vệ tải 24 2.3 Nguyên lý đo góc nghiêng 29 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ THIẾT BỊ XÁC ĐỊNH GÓC LẬT NGANG TĨNH XE BUS TẦNG GHẾ SẢN XUẤT LẮP RÁP TẠI VIỆT NAM 33 3.1 Thiết kế chế tạo khung dƣới thiết bị 34 3.1.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 34 3.2 Thiết kế chế tạo sàn nghiêng (khung trên) thiết bị 39 3.2.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 39 3.2.2 Tính tốn kích thƣớc khung 39 3.2.3 Kết cấu khung 39 3.3 Thiết kế chế tạo cụm gá trục xoay 44 3.3.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 44 3.3.2 Tính tốn kích thƣớc cụm gá trục xoay: 44 3.3.3 Kết cấu cụm gá trục xoay 46 3.4 Thiết kế chế tạo cụm gá xy lanh 51 3.4.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 51 3.4.2 Kết cấu cụm gá xy lanh 52 3.5 Thiết kế chế tạo mặt sàn 58 3.5.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 58 3.5.2 Tính tốn kích thƣớc mặt sàn 58 3.5.3 Kết cấu mặt sàn 59 3.6 Thiết kế chế tạo cấu nâng sàn gia tải 59 3.6.1 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 59 3.6.2 Tính chọn xy lanh thủy lực 64 3.6.3 Kết cấu xy lanh thủy lực 67 3.7 Thiết kế chế tạo nguồn thủy lực 67 3.7.1 Tính chọn động điện bơm nguồn 68 3.7.2 Tính chọn van an tồn 69 3.7.3 Thiết kế chế tạo thùng chứa dầu 70 3.8 Thiết kế, thi cơng hố móng 71 3.8.1 Phƣơng án thiết kế 71 3.8.2 Kết cấu hố móng lắp thiết bị 72 3.9 Xây dựng quy trình xác định góc lật tĩnh ngang cho xe bus tâng ghế 74 3.9.1 Chuẩn bị mẫu thử 74 3.9.2 Kiểm tra tổng quan xe: 75 3.9.3 Quá trình tăng tải: 76 3.9.4 Quá trình giảm tải: 76 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 LỜI CAM ĐOAN Tên Vũ Duy Tân Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu tơi Nếu tơi có hành vi gian lận tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trƣớc nhà trƣờng Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2016 Học viên Vũ Duy Tân DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Thiết bị đo góc lật ngang tĩnh Công ty Man – Đức Hình 1.2 Thiết bị đo góc lật ngang tĩnh Hình 1.3 Thiết bị đo góc lật ngang tĩnh NATC Hình 2.1 Tính góc ổn định tĩnh ngang 12 Hình 2.2 Mơ hình động lực học xe quay vịng ổn định 13 Hình 2.3 Ảnh hƣởng số yếu tố đến ổn định lắc ngang ô tô 15 Hình 2.4 Phƣơng pháp đo góc ổn định tĩnh ngang 17 Hình 2.5 Đồ thị liên hệ góc ổn định tĩnh ngang gia tốc bên 18 Hình 2.6 Sàn nghiêng Thiết bi đo góc lật ngang tĩnh 19 Hình 2.7 Hình ảnh thiết bị đo góc lật ngang tĩnh 20 Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống gia tải thủy lực 21 Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống gia tải thủy lực 23 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động van phân phối 23 Hình 2.11 Sơ đồ van phân phối 24 Hình 2.12 Van an tồn 25 Hình 2.13 Van an tồn tác động trực tiếp 25 Hình 2.14 Trạng thái van mở hồn tồn 26 Hình 2.15 Phần tử chống rung 27 Hình 2.16 Van an toàn tác động gián tiếp 28 Hình 2.17 Thƣớc đo góc 29 Hình 2.18 Cảm biến đo góc nghiêng 29 Hình 2.19 Sơ đồ đo góc nghiêng 30 Hình 2.20 Đo góc nghiêng sử dụng lắc đơn rotary encoder 31 Hình 2.21 Hình ảnh Rotary Encoder 31 Hình 2.22 Sơ đồ nguyên tắc đo rotary encoder 32 Hình 3.1 Hình ảnh xe bus TB 120S 33 Hình 3.2 Kết cấu khung dƣới thiết bị 36 Hình 3.3 Kết cấu dầm dọc 37 Hình 3.4 Kết cấu dầm ngang 37 Hình 3.5 Kết cấu đệm 37 Hình 3.6 Kết cấu bích hàn 38 Hình 3.7 Kết cấu bích gá 38 Hình 3.8 Kết cấu khung thiết bị 39 Hình 3.9 Kết cấu dầm dọc 40 Hình 3.10 Kết cấu dầm ngang 41 Hình 3.11 Kết cấu cột gá lan can 41 Hình 3.12 Hình ảnh cột gá lan can 42 Hình 3.13 Kết cấu đỡ phụ 42 Hình 3.14 Kết cấu gân tăng cứng 42 Hình 3.15 Kết cấu móc treo xích 43 Hình 3.16 Hình ảnh móc treo xích 43 Hình 3.17 Hình ảnh móc treo xích 44 Hình 3.18 Kết cấu đệm 44 Hình 3.19 Kết cấu cụm gá trục xoay 46 Hình 3.20 Tấm đế hàn trên, dƣới 48 Hình 3.21 Cụm gá 48 Hình 3.22 Cụm gá dƣới 49 Hình 3.23 Kết cấu trục 49 Hình 3.24 Kết cấu bạc trƣợt 50 Hình 3.25 Kết cấu bích chặn 50 Hình 3.26 Kết cấu bạc đỡ 51 Hình 3.27 Kết cấu bạc chặn 51 Hình 3.28 Kết cấu cụm gá trục xoay 53 Hình 3.29 Kết cấu đế dƣới 54 Hình 3.30 Kết cấu đế 55 Hình 3.31 Kết cấu cụm gá dƣới 55 Hình 3.32 Kết cấu cụm gá 56 Hình 3.33 Kết cấu trục 56 Hình 3.34 Kết cấu bạc đỡ 57 Hình 3.35 Kết cấu bích chặn 57 Hình 3.36 Kết cấu mặt sàn 59 Hình 3.37 Cơ cấu nâng sử dụng xy lanh thủy lực 61 Hình 3.38 Xy lanh chiều 61 Hình 3.39 Xy lanh hai chiều 62 Hình 3.40 Xy lanh đơn 63 Hình 3.41 Xy lanh nhiều tầng 63 Hình 3.42 Mơ hình tính tốn xy lanh thủy lực 64 Hình 3.43 Xy lanh thủy lực 66 Hình 3.44 Các kích thƣớc xy lanh thủy lực 66 Hình 3.45 Xy lanh thủy lực 67 Hình 3.46 Kết cấu hố móng lắp đặt thiết bị 72 Hình 3.47 Bơm nƣớc tự động 73 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật thiết bị Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật thiết bị đo góc lật ngang tĩnh NACT Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật xe bus TB 120S 33 Bảng 3.2 Số lƣợng vật liệu chế tạo khung dƣới thiết bị 37 Bảng 3.3 Số lƣợng vật liệu chế tạo khung thiết bị 40 Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật cụm gá trục xoay 45 Bảng 3.5 Kích thƣớc lắp ghép cụm gá trục xoay 45 Bảng 3.6 Số lƣợng vật liệu chế tạo cụm gá trục xoay 47 Bảng 3.7 Số lƣợng vật liệu chế tạo cụm gá xy lanh 54 Bảng 3.8 Hiệu suất xy lanh thủy lực theo áp suất 64 Bảng 3.9 Thông số kỹ thuật xy lanh thủy lực 66 Bảng 3.10 Thông số kỹ thuật động điện 69 Bảng 3.11 Thông số kỹ thuật thùng chứa dầu 71 Bảng 3.12 Thông số kỹ thuật bơm nƣớc 74 LỜI NÓI ĐẦU Độ ổn định tĩnh ngang tiêu quan trọng cần phải kiểm tra xe giới sản xuất lắp ráp, cải tạo Ở nƣớc có cơng nghiệp phát triển nhƣ Mỹ, Nhật, châu Âu tiêu độ ổn định tĩnh ngang tiêu kiểm tra bắt buộc xe giới trƣớc đƣa thị trƣờng Việc đo góc lật ngang tĩnh có ý nghĩa thử nghiệm ổn định tô, làm sở thiết kế ô tô đƣờng giao thơng Mặt khác thiết bị sử dụng để xác định trọng tâm xe nhƣ nghiên cứu đặc tính hệ thống treo xe hoạt động đƣờng nghiêng Vì việc nghiên cứu, thiết kế, lắp đặt thiết bị đo góc lật ngang tĩnh cần thiết Hiện nay, thiết bị đo góc lật ngang tĩnh tơ đƣợc sản xuất bán nƣớc có cơng nghiệp phát triển, nhiên giá thành cao Nhằm tiết kiệm kinh phí nhập thiết bị nhƣng đảm bảo đƣợc yêu cầu kỹ thuật phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế, khu vực Việt Nam, việc nghiên cứu chế tạo thiết bị đo góc lật ngang tĩnh ô tô cần thiết Nhờ hƣớng dẫn tận tình của TS Dƣơng Ngọc Khánh thực đề tài “Nghiên cứu thiết kế thiết bị xác định góc lật ngang tĩnh cho xe bus hai tầng sản xuất Việt Nam phục vụ công tác kiểm định” Trong lúc làm đề tài không tránh khỏi thiếu sót Em cố gắng hồn thiện nghiên cứu Em xin đƣợc trân trọng cảm ơn Thầy Dƣơng Ngọc Khánh hỗ trợ trình thực đề tài 1 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình giới liên quan tới vấn đề nghiên cứu Tại nƣớc có cơng nghiệp phát triển, thiết bị đo góc lật ngang tĩnh tơ đƣợc trang bị hầu hết Trung tâm thử nghiệm lớn, viện nghiên cứu thiết kế, Trung tâm kiểm định Các nhà sản xuất sản xuất thiết bị có tính đại tự động hóa cao, ứng dụng đƣợc công nghệ khoa học Tại Mỹ, thiết bị kiểm tra đo góc lật ngang tĩnh tơ Trung tâm thử nghiệm Nevada cho phép kiểm tra đƣợc góc lật ngang tĩnh đồn xe, xe chở cơng ten nơ, xe khách đƣờng dài, xe tải hạng nặng, xe ô tô quân sự… Đức, Pháp hãng chế tạo thiết bị lớn chế tạo thiết bị cho phép thử đƣợc xe siêu trƣờng siêu trọng Tại Nhật Bản hãng NIPPON TOKKI sản xuất thiết bị đại xuất sang Châu Âu, Trung Quốc… Thiết bị đo góc lật ngang tĩnh dùng để kiểm tra, đánh giá ổn định giới hạn lật tơ Nó hữu ích nhƣ phƣơng tiện nghiêng cứu trình lật phản ứng hệ thống treo, định lƣợng số thông số quan trọng xe ảnh hƣởng đến mức độ ổn định Ngồi thiết bị cịn đƣợc sử dụng để xác định trọng tâm xe Các loadcell đƣợc đặt dƣới lốp xe để đo tải trọng tức thời, thiết bị đƣợc dùng để giám sát độ võng hệ thống treo Do phƣơng tiện đƣờng có mối liên hệ chặt chẽ với nên việc nghiên cứu ổn định xe cần thiết Thiết bị đo góc lật ngang tĩnh đƣợc sử dụng để nghiên cứu ổn định xe giúp cho việc phát triển dịng xe cơng ty sản xuất ô tô, nhƣ giúp cho việc thiết kế đƣờng giao thơng Vì thiết bị đƣợc sử dụng phổ biến nhiều nƣớc giới Hiện nay, số hãng chế tạo thiết bị thử nghiệm nƣớc ngồi cung cấp thiết bị nhƣng dạng đơn theo đơn đặt hàng giá thành cao Ví dụ: Trung tâm thử nghiệm ô tô Nevada - Mỹ (NATC), Trung tâm Millbrook – Anh, Trung tâm nghiên cứu đƣờng giao thông Australia, Công ty Man – Đức, Viện nghiên cứu đƣờng giao thông quốc gia Thụy Điển …  Một số thiết bị đo góc lật ngang tĩnh giới d  (0,6  0,8)D = 0.048(m) D2 A1  =0.002826 (m2) A2  (D2  d ) =0.00101736 (m2) Trong đó: A1 – Diện tích tiết diện pit tơng khoang dƣới xy lanh, (m2) A2 – Diện tích tiết diện pit tơng khoang xy lanh, (m2) D – Đƣờng kính xy lanh, (m) d – Đƣờng kính cần pit tơng, (m) p – Áp suất xy lanh, (MPa) - Tính lƣu lƣợng cấp cho xy lanh Tính tốn lƣu lƣợng cấp cho xy lanh quan trọng vào ta tính chọn đƣợc bơm nguồn phù hợp Lƣu lƣợng cấp cho xy lanh đƣợc tính theo cơng thức: Q  A.v =0.0002826 (m3/s) (2.50) Q – Lƣu lƣợng cấp cho xy lanh, (m3/s) A – Diện tích tiết diện pit tơng, (m2) v – Vận tốc dịch chuyển pit tông, (m/s) chọn 0.1 (m/s) Với yêu cầu kích thƣớc sàn nâng 12.2m x 3.15m tải trọng nâng lớn ≥10.000 kg ta cần thiết kế với số xy lanh thủy lực Yêu cầu góc nghiêng lớn thiết bị ≥ 360 chiều dài xy lanh phải đạt đƣợc 1980 mm tƣơng đƣơng với hành trình làm việc xy lanh 800 mm Vì ta lựa chọn xy lanh thủy lực HY63/40*800 với thông số đƣợc cho bảng 3.9: 65 Hình 3.43 Xy lanh thủy lực Hình 3.44 Các kích thước xy lanh thủy lực Bảng 3.9 Thông số kỹ thuật xy lanh thủy lực STT Thông số Giá trị Số lƣợng xy lanh Đƣờng kính xy lanh (mm) Ø63 Đƣờng kính đầu trục (mm) Ø45 Hành trình làm việc xy lanh 800 mm Áp suất làm việc 25 MPa 66 3.6.3 Kết cấu xy lanh thủy lực Kết cấu xy lanh thủy lực đƣợc cho (hình 3.45) Hình 3.45 Xy lanh thủy lực – Xy lanh; – Pit tông; – Thanh đẩy; – Đường cấp dầu vào/ra; – Cổ xy lanh; – Tai lắp ghép; – Gioăng phớt Kết cấu xy lanh thủy lực gồm có: Xy lanh, pit tông, đầu trục lắp ghép, lỗ cấp dầu gioăng phớt làm kín Xy lanh có nhiệm vụ với pit tông tạo khoang chứa dầu có áp suất cao dẫn hƣớng cho pit tơng Pit tông chuyển động tịnh tiến xy lanh nhờ áp suất dầu đƣợc cấp vào từ hệ thống thủy lực Một đầu trục đƣợc bắt cố định với bệ bê tơng, đầu trục cịn lại có gắn với pit tông đƣợc bắt vào sàn nghiêng thiết bị nhƣ hình 3.45 3.7 Thiết kế chế tạo nguồn thủy lực Bộ nguồn thủy lực gồm có: Thùng dầu 60 lít Động điện ba pha 2.2 kW – 380V Mắt dầu Van xả đáy 3/4" Nắp đổ dầu Lọc dầu Bơm bánh 3.7 cc Van phân phối P thông T Van an toàn 67 10 Van cân 11 Đế bắt van thủy lực 12 Đồng hồ áp suất 13 Mặt nạ bắt bơm 14 Khớp nối bơm - động 15 Đầu nối loại 16 Ống mềm 3.7.1 Tính chọn động điện bơm nguồn Động điện bơm có nhiệm vụ bơm dầu vào đƣờng ống với áp suất định Để chọn đƣợc bơm nguồn vào thông số làm việc Việc dựa nguyên tắc sau : * Theo áp suất yêu cầu lớn : pB = p + pycmax (2.51) Trong : - pB : áp suất bơm ; - p : tổng tổn thất áp suất hệ thống; - pycmax : áp suất yêu cầu lớn Nếu hệ thống có nhiều cấu chấp hành pycmax áp suất cấu chấp hành chịu tải lớn * Theo lƣu lƣợng yêu cầu lớn : QB = Qyc + Q (2.52) Trong : - QB : lƣu lƣợng bơm ; - Qyc : lƣu lƣợng yêu cầu; - Q : tổn thất lƣu lƣợng hệ thống tƣợng nhƣ rò rỉ, bay số hao tổn khác Trong trƣờng hợp ta tính tốn theo áp suất bơm Để tính chọn bơm nguồn hệ thống ta có số giả thiết sau : - Chiều dài đoạn đƣờng ống hút chiều dài đoạn đƣờng ống xả là: L1 = L3 - Chiều dài doạn ống đẩy :L2; - Vận tốc đƣờng kính ống hút : v1; (m/s) ;d1 (mm) 68 - Vận tốc đƣờng ống đẩy : v2 (m/s) ; d3 (mm) - Vận tốc đƣờng ống xả : v3 (m/s) ; d2 (mm) - Chất lỏng làm việc dầu thủy lực có thơng số kỹ thuật: Độ nhớt: ν = 32.10-6 (m2/s) Khối lƣợng riêng : ρ = 850 (kg/m3) Ta có: p = p1 + p2 (2.53) Với : p1 - tổn thất qua van phân phối, lấy p1 = 2.104 (N/m2) p2 - tổn thất qua đƣờng ống bao gồm tổn thất dọc đƣờng tổn thất cục 1L1v12  L2 v22 3L3 v32  p2     (v12  v22  v32 ) 2d1 2d 2d3 (2.54) - Li,vi,di: Chiều dài,vận tốc đƣờng kính đƣờng ống - Hệ số tổn thất dọc đƣờng tổn thất cục bô: λ,ξ Với áp suất xy lanh thử nghiệm 28 MPa ta cần sử dụng động điện pha có cơng suất 2,2 kW, dòng điện pha 380V bơm bánh 3.7 cc đáp ứng đƣợc Thông số động điện đƣợc cho bảng 3.10: Bảng 3.10 Thông số kỹ thuật động điện Thông số STT Giá trị Tần số dịng điện Cơng suất Η Điện áp 220/380 V Dòng điện 8,66/5,0 A Số vòng quay 1435 r/min Cos φ Số lƣợng 50Hz 2,2 kW 80% 0,84 01 3.7.2 Tính chọn van an tồn Van an tồn thiết bị thủy lực dùng đề điều chỉnh áp suất mạch thủy lực Van an tồn thuộc nhóm thiết bị điều chỉnh áp suất đầu vào Nhiệm vụ van an toàn bảo vệ mạch thủy lực khỏi tăng áp vƣợt giá trị định mức Theo 69 thiết kế hệ thống thủy lực ta cần trang bị van an tồn để chống q tải Vị trí lắp van an toàn sau đồng hồ áp suất trƣớc van phân phối để bảo vệ toàn hệ thống 3.7.3 Thiết kế chế tạo thùng chứa dầu * Chức nhiệm vụ thùng chứa dầu Trong hệ thống truyền động thủy lực thùng chứa dầu có chức nhiệm vụ nhƣ sau:  Cung cấp dầu cho hệ thống hoạt động  Chứa dầu cho toàn hệ thống  Lắng đọng loại cặn bẩn có dầu q trình hoạt động  Tỏa nhiệt cho dầu hệ thống trình làm việc  Gá đặt thiết bị nguồn thủy lực * Kết cấu kích thƣớc thùng chứa dầu Thùng chứa dầu có kết cấu cho cặn bẩn dầu đƣợc lắng xuống đáy, muốn phải hạn chế đƣợc xoáy dầu bể đến mức thấp Dầu từ ống xả trở bể khơng đƣợc xốy sủi bọt Để đảm bảo cho lƣu thông dầu tạo điều kiện làm nguội tốt hơn, bên bể ngăn thành buồng có cửa lƣu thơng tƣơng ứng phía dƣới hai vách ngăn ngang có cửa so le với có kích thƣớc hợp lý Hai vách ngăn có chiều cao chiều cao thùng dầu Mức dầu cao bể dầu 0,7÷0,8 chiều cao thành thùng Ống hút bơm ống xả cần đặt vị trí đối phải ngập dầu cách đáy bể khoảng (2 ÷3)D (D đƣờng kính ngồi ống tƣơng ứng) * Tính tốn kích thƣớc thùng chứa dầu Kích thƣớc bể dầu đƣợc tính tốn dựa sở đảm bảo mặt tản nhiệt hạn chế đến mức tối đa xoáy dầu trình hoạt động hệ thống Bể dầu thƣờng có xu hƣớng kích thƣớc hẹp cao rộng thấp để tăng khả truyền nhiệt dầu bên Lƣợng dầu hệ thống đƣờng ống thuỷ lực phải ln đƣợc điền đầy, khơng có gián đoạn Thể tích thùng dầu đƣợc lựa chọn sơ theo cơng thức: V = (3÷5)Q (2.55) 70 Trong đó: V – Thể tích thùng dầu (lít) Q – Lƣu lƣợng dầu (lít/ phút) Ta chọn bể dầu có dạng hình hộp chữ nhật Các kích thƣớc thùng dầu nhƣ bảng 3.11: Bảng 3.11 Thông số kỹ thuật thùng chứa dầu Thơng số STT Thể tích (lít) Dài x rộng x cao (mm) Giá trị 60 450 x 300 x 450 Với kích thƣớc nhƣ thuận lợi cho việc bố trí số thiết bị thủy lực nhƣ động điện, bơm, van thủy lực, nắp đổ dầu … 3.8 Thiết kế, thi cơng hố móng 3.8.1 Phương án thiết kế Việc thiết kế, thi công hố móng đƣợc thực sau gia cơng, lắp đặt thiết bị Có hai phƣơng án thiết kế: - Bệ bê tông đƣợc làm mặt đất: o Ƣu điểm phƣơng án thiết bị đƣợc bảo vệ bên o Nhƣợc điểm phƣơng án ô tô phải leo lên dốc cao (chiều cao 2,2m), việc lắp đặt thiết bị thử nghiệm khó khăn, nhƣ khó khăn q trình thử nghiệm Phƣơng án không đƣợc đẹp mỹ quan - Bệ bê tơng đƣợc làm chìm xuống mặt đất o Ƣu điểm phƣơng án việc lắp đặt thiết bị thử nghiệm, di chuyển xe đến vị trí thử nghiệm dễ dàng Phƣơng án mặt mỹ quan đẹp o Nhƣợc điểm phƣơng án hố móng bị đọng nƣớc mƣa Để khắc phục điều ta lắp đặt máy bơm tự động 71 Với hai phƣơng án nhóm nghiên cứu lựa chọn đặt hố móng chìm xuống mặt đất Bệ bê tơng đƣợc đổ chìm sâu xuống mặt đất với độ sâu 2,2 m đủ để lắp đặt toàn thiết bị cụm xy lanh thủy lực 3.8.2 Kết cấu hố móng lắp thiết bị Bệ bê tơng có kích thƣớc Dài x Rộng x Sâu = 12.200 x 4000 x 1950 (mm) Trên bề mặt bệ bê tơng có lắp mặt bích để lắp xy lanh thủy lực Khoảng cách mặt bích 3000 (mm) Bề mặt đƣợc làm phẳng ngang với mặt đất kết cấu bệ bê tơng đƣợc cho hình 3.46: Hình 3.46 Kết cấu hố móng lắp đặt thiết bị 72 Để nƣớc đọng hố móng nhóm nghiên cứu làm hố nằm dƣới bề mặt móng Việc thoát nƣớc đƣợc thực 01 bơm nƣớc tự động Hình ảnh bơm nƣớc đƣợc cho hình 3.47 Hình 3.47 Bơm nước tự động 73 Thơng số máy bơm đƣợc cho bảng 3.12 Bảng 3.12 Thông số kỹ thuật bơm nước Thông số STT Giá trị PH – 405W – V Model Công suất Điện áp Chiều cao cột áp 9m (sâu), 42m(cao) Lƣu lƣợng bơm 3300 l/phút Kích thƣớc lắp ống 500 W 220V – 50 Hz 1”; 1,25” 3.9 Xây dựng quy trình xác định góc lật tĩnh ngang cho xe bus tâng ghế 3.9.1 Chuẩn bị mẫu thử Phƣơng tiện phải đƣợc chuẩn bị trƣớc điều kiện nhƣ đề nghị nhà sản xuất Xe điều kiện không tải, xác định thông số liệu liên quan đến xe thử nghiệm bao gồm: Thông số kiểu loại xe - Nhãn hiệu: Thaco TB 120S - Số loại: Thaco - Thông số kích thƣớc xe Chiều dài tồn 12.050 (mm) Chiều rộng toàn 2.500 (mm) Chiều cao toàn 3.550 (mm) Chiều dài sở 6.150 (mm) Khoảng sáng gầm xe (mm) Vết bánh xe trƣớc/ sau 2.050/1.806(mm) - Thông số khối lƣợng xe Khối lƣợng thân : 12.300 kg Khối lƣợng phân bố lên trục trƣớc: 4.510kg Khối lƣợng phân bố lên trục sau: 7.790 kg 74 Khối lƣợng tồn cho phép tham gia giao thơng : 16.000 kg - Số ngƣời cho phép chở kể ngƣời lái : 32 chỗ - Thông số lốp: Casumina R11-22 - Hệ thống treo: Hệ thống treo khí nén 3.9.2 Kiểm tra tổng quan xe: + Kiểm tra lốp xe: Kiểm tra thông số số lƣợng, kích cỡ lốp, tải trọng, áp suất lốp áp suất lốp khơng thích hợp gây lốp q căng có hình trịn, giống với lốp xe đạp, không tiếp xúc nhiều với mặt đƣờng Lốp xe có hình lõm, trung tâm lốp khơng tiếp xúc hiệu với mặt đƣờng đồng thời làm mịn mặt hơng lốp Đây lí lốp phải đƣợc bơm căng với áp suất xác Áp suất lốp khơng thích hợp gây hậu nghiêm trọng + Kiểm tra hệ thống treo: Hệ thống treo đảm bảo cho bánh xe dao động theo phƣơng thẳng đứng so với than xe cách êm dịu, điều mang lại khả điều khiển xe tự tin cho ngƣời cầm lái ngƣời ngồi xe cảm thấy thoải mái thay cảm giác mệt mỏi căng thẳng Hệ thống treo phải chịu đƣợc tải trọng xe, đƣợc lắp đặt chắn đảm bảo cân xe + Kiểm tra thông số tải trọng xe bus hang theo điều kiện thiết kế hãng + Kiểm tra thiết bị: Kiểm tra xem thiết bị cịn hoạt động tốt khơng Việc kiểm tra quan trọng thiết bị hoạt động không tốt ảnh hƣởng đến kết q trình xác định góc lật tĩnh ngang xe làm cho xe vận hành giao thông đƣờng gây nên tai nạn không đáng có + Lắp đặt cảm biến đo góc: đƣa cảm biết đo góc lắp đặt lên khung thiết bị việc kiểm tra lắp đặt ảnh hƣởng đến giá trị đo góc lật + Bật hệ thống điện: cho phép thiết bị hoạt động + Đƣa xe vào vị trí thử: Đƣa xe vào vị trí sàn nghiêng, kéo phanh tay, kiểm tra xem xe vào vị trí hay chƣa.đƣa xe vào khơng vị trí ảnh hƣởng đến việc đo 75 +Lắp đặt cấu bảo vệ: Lắp chắn xích treo bảo vệ vào móc treo xích phía sàn nghiêng dƣới cầu xe Xích phải có độ trùng định Điểm móc cầu xe phải đủ cứng vững Cơ chế bảo vệ giúp cho việc bảo vệ xe trình kiểm tra + Lắp đặt điểm tựa: Điểm tựa đƣợc đặt sàn nghiêng cách mặt lốp xe khoảng cm Điểm tựa đƣợc lắp tất cầu cách với bánh xe 3.9.3 Quá trình tăng tải: + Ấn nút cho thiết bị hoạt động: - Thiết bị đƣợc hệ thống xylanh thủy lực nâng khung thiết bị, khung thiết bị nâng lên xe đƣợc cấu bảo vệ giữ cho xe không bị trƣợt đổ Khung thiết bị từ từ đƣợc nâng lên xe bắt đầu có dấu hiệu trƣợt - Đến giới hạn trƣợt Xe bị trƣợt ngang tì vào điểm tựa móc xích bảo vệ cho xe không bị lật đến giới hạn Ghi lại giá trị góc nghiêng giới hạn trƣợt +Giới hạn lật: Đến giới hạn lật, xe bị lật ngang Ghi lại giá trị góc nghiêng giới hạn lật Nhấn nút dừng để thiết bị ngừng hoạt động, đo thơng số giá trị góc nghiêng xe 3.9.4 Q trình giảm tải: +Ấn nít cho thiết bị hoạt động: Nhấn nút “Lùi” Panel điều khiển quan sát Sàn nghiêng giảm dần góc nghiêng đến giới hạn dƣới (góc nghiêng 0,00) ta nhấn nút “Dừng” cơng tắc hành trình tự ngắt sàn nghiêng đƣa xe vị trí tiếp xúc sàn dƣới - Sau tháo điểm tựa cấu bảo vệ, nhả phanh tay đƣa xe khỏi vị trí thử nghiệm theo chiều tiến xe Chú ý: Sàn nghiêng phải đến vị trí tiếp xúc với khung dƣới mặt sàn có chiều cao ngang với bề mặt đƣờng 76 KẾT LUẬN Tai nạn giao thông vấn đề nhức nhối Việt Nam Trong tai nạn lật xe đƣợc xếp vào tai nạn nghiêm gây thiệt hại to lớn ngƣời phƣơng tiện đặc biệt loại xe có tầng ghế có chiều cao trọng tâm lớn Độ ổn định tĩnh ngang tiêu quan trọng cần phải kiểm tra xe giới sản xuất lắp ráp, cải tạo Tại nƣớc có cơng nghiệp phát triển, thiết bị đo góc lật ngang tĩnh tơ đƣợc trang bị hầu hết Trung tâm thử nghiệm lớn, viện nghiên cứu thiết kế, Trung tâm kiểm định Các nhà sản xuất sản xuất thiết bị có tính đại tự động hóa cao, ứng dụng đƣợc công nghệ khoa học Việc đo góc lật ngang tĩnh có ý nghĩa thử nghiệm ổn định ô tô, làm sở thiết kế ô tô đƣờng giao thơng Mặt khác thiết bị sử dụng để xác định trọng tâm xe nhƣ nghiên cứu đặc tính hệ thống treo xe hoạt động đƣờng nghiêng Ngoài biện pháp kết cấu điều khiển việc kiểm tra điều kiện làm việc xe trƣớc chuyển động biện pháp hiệu nhằm giảm thiểu tƣợng ổn định ngang Đề tài thực nghiên cứu tổng quan thiết bị góc lật ngang tĩnh đƣợc vận hành giới Phƣơng pháp nghiêm cứu thực nghiệm lật ngang thƣờng đƣợc nghiên cứu thơng qua tốn tĩnh cụ thể qua góc lật ngang tĩnh Từ xác định thiết kế thiết bị xác định góc lật ngang tĩnh cho đối tƣợng loại xe bus tầng ghế Một số cụm, hệ thống đƣợc thiết kế chi tiết với hỗ trợ phần mềm Solid Works Với thiết bị đƣợc thiết kế xây dựng 3D, học viên xây dựng quy trình cơng nghệ xác định góc lật ngang tĩnh cho loại xe đƣợc lựa chọn thiết kế Với thiết bị thiết kế cho loại xe có chiều dài lớn, đƣợc sử dụng để xác định góc lật ngang tĩnh cho loại xe có kích thƣớc tải trọng nhỏ xây dựng đƣợc quy trình cơng nghệ phù hợp Đề tài bƣớc nghiên cứu đầu cho trình thiết kế thiết bị hồn chỉnh đƣợc chế tạo sử dụng cho loại xe bus có kích thƣớc lớn 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất - Lê Văn Uyển – “Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí (T1, T2)” - NXB Giáo dục 1998 PGS Hà Văn Vui - TS Nguyễn Chí Sáng - ThS Phan Đăng Phong – “Sổ tay thiết kế khí (T1, T2, T3)” - NXB Khoa học kỹ thuật 2006 Cao Trọng Hiền – Đào Mạnh Hùng – “Lý thuyết ô tô” - NXB GTVT 2010 Nguyễn Trọng Hiệp – “Chi tiết máy tập 1,2” - NXB Giáo dục 1994 Ninh Đức Tốn – “Số tay dung sai lắp ghép” – NXB Giáo dục 2007 Đặng Việt Cƣơng-Nguyễn Nhật Thăng-Nhữ Phƣơng Mai – “Sức bền vật liệu(T1, T2)” - NXB Khoa học kỹ thuật 2001 ECE R107 – “Uniform provisions concerning the approval of double-deck larger passenger vehicles with regard to their general construction” ECE R111 – “Uniform provisions concerning the approval of tank vehicles of categories N and O with regard to rollover stability” Directive 2001/85/EC - “Relating special provisions for vehicles used for the carriage of passengers comprising more than eight seats in addition to the driver’s seat” 10 ISO 14791- “Road vehicles – Heavy commercial vehicle combinations and articulated buses – Lateral stability test procedures” 11 ISO 16333 – “Heavy commercial vehicles and buses – Steady- state rollover threshold – Tilt- table test method” 12 SAE J2180 – “A tilt table procedure for measuring the static rollover threshold for heavy trucks” 13 TCVN 7463:2005 - “Phương tiện giao thông đường - Tổ hợp tơ tải nặng với rơ mc, sơ mi rơ mc tơ khách nối toa – Phương pháp thử ổn định ngang” 14 QCVN 09:2011/BGTVT – “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng an toàn kỹ thuật bảo vệ môi trường ô tô” 15 QCVN 10:2011/BGTVT – “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng an toàn kỹ thuật bảo vệ môi trường ô tô khách thành phố” 78 16 Jamie Gertsh, Oliver Eichelhard – “Simulation of Dynamic Rollover Threshold for Heavy Trucks” – Daimler Chysler Research and Technology North America - 2004 17 Doug Latto – “Tilt table tests – SRT calculator validation” – Trasport engineering Research New Zealand limited – 26/7/2001 18 C.B.Winkler – “Experimental determination of the rollover threshold of four tractor – semitrailer combination vehicles” – UMTRI - 87-31 – The Univesity of Michigan Transportation Research Institute – 7/1987 19 C.B.Winkler, R.D.Ervin – “Rollover of heavy commercial vehicles” – UMTRI99-19 – The Univesity of Michigan Transportation Research Institute – 8/1999 20 R.D.Ervin – “Issues related to the usage of a tilt table for measuring the roll stability characteristics of heavy-duty truck combinations” – Final report MVMA Project number 9167 – 9/1984 79 ... của TS Dƣơng Ngọc Khánh thực đề tài ? ?Nghiên cứu thiết kế thiết bị xác định góc lật ngang tĩnh cho xe bus hai tầng sản xuất Việt Nam phục vụ công tác kiểm định? ?? Trong lúc làm đề tài khơng tránh... thuyết ổn định ngang ô tô Chƣơng : Thiết kế thiết bị xác định góc lật ngang tĩnh cho xe bus tầng sản xuất lắp ráp Việt Nam CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ỔN ĐỊNH NGANG Ô TÔ 2.1 Lý thuyết ổn định ngang. .. việc nghiên cứu ổn định xe cần thiết Thiết bị đo góc lật ngang tĩnh đƣợc sử dụng để nghiên cứu ổn định xe giúp cho việc phát triển dòng xe công ty sản xuất ô tô, nhƣ giúp cho việc thiết kế đƣờng