Luận văn Thiết kế xe sửa chữa lưu động

ĐỀ TÀI LUẬN VĂN: THIẾT KẾ XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG GVHD : Vương Như Long SVTH : Trần Công Trường Hoàng Nhất Phương Nguyễn Phạm Quang Nhật - Chương 1: Đặt vấn đề - Chương 2: Nhiệm vụ, yêu cầu và điều kiện làm việc - Chương 3: Thiết kế sơ bộ - Chương 4: Tính toán động học và động lực học - Chương 5: Thiết kế kỹ thuật - Chương 6: Quy trình công nghệ thiết kế xe sửa chữa lưu động - Chương 7: Khai thác sử dụng và bảo dưỡng, sửa chữa xe sửa chữa lưu động. - Chương 8: Tính kinh tế Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ • Hòa vào xu hướng chung của nền công nghiệp ôtô thế giới, trong những năm gần đây, nền công nghiệp ôtô nước ta cũng đã có những bước tiến vượt bậc • Cùng với sự phát triển sản xuất đóng mới phương tiện thì công tác bảo dưỡng sửa chữa các phương tiện hiện có cũng là vấn đề cần quan tâm • Dịch vụ này ra đời sẽ đáp ứng được nhu cầu sửa chữa những hư hỏng xảy ra trên đường và bảo dưỡng sửa chữa tại nhà hoặc các đội xe tại các cơ quan xí nghiệp khi khách hàng có yêu cầu • Tuỳ theo nhu cầu của các trung tâm sửa chữa, bố trí của xe sửa chữa lưu động sẽ khác nhau. Chương 2: NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 2.1. NHIỆM VỤ CỦA Ô TÔ SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG + Đáp ứng sửa chữa khẩn cấp xe bị hư hỏng trên đường + Phục vụ bảo dưỡng sửa chữa xe tận nhà hoặc các đội xe + Hạ được động cơ và hộp số để đem về trung tâm sửa chữa + Kéo xe đến vị trí thuận lợi cho việc sửa chữa. Chương 2: NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 2.2. YÊU CẦU CỦA Ô TÔ SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG + Thỏa mãn các tiêu chuẩn TCVN + Thùng có kích thước, hình dáng phù hợp + Kết cấu gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá thành thấp. + Dễ bảo trì bảo dưỡng trong quá trình sử dụng . Chương 2: NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 2.3. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC + Xe hoạt động trên đường thành phố và các tuyến đường giao thông liên tỉnh . + Vận tốc di chuyển phải tương đối để khắc phục nhanh chóng các hư hỏng của xe khách hàng khi có yêu cầu . + Điều kiện về thời tiết không quá khắc nghiệt . Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.1. YÊU CẦU CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRÊN Ô TÔ SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG a. Bố trí dụng cụ đồ nghề đáp ứng công tác chẩn đoán và sữa chữa b. Bố trí móc kéo c. Bố trí bửng nâng d.Bố trí thiết bị để có thể hạ động cơ và hộp số e. Bố trí đèn để sửa chữa ban đêm . f. Số người : từ 2 đến 3 người . Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.2. DANH MỤC CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRÊN XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG 3.2.1. Các thiết bị phục vụ chẩn đoán 3.2.2. Các thiết bị phục vụ sửa chữa 3.2.2.1. Máy nén khí 3.2.2.2. Máy phát điện 3.2.2.3. Dụng cụ sửa chữa động cơ và ôtô 3.2.3. Thiết bị nâng hạ động cơ và hộp số 3.2.4. Cơ cấu phụ 3.2.4.1. Bửng nâng 3.2.4.2. Móc kéo Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.3. CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CHUNG CÁC THIẾT BỊ 3.3.1. Phương án 1 - Bố trí máy nén và máy phát phía sau thùng xe - Các thiết bị được bố trí phía trước và hai bên thùng xe . Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.3.2. Phương án 2 - Bố trí máy nén và máy phát ở phía trước thùng xe - Sử dụng bảng treo các dụng cụ đồ nghề Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.3.3. Phương án 3 - Bố trí máy nén và máy phát ở phía sau thùng xe - Sử dụng tủ đựng đồ nghề bố trí hai bên hông. Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.4. CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ THIẾT BỊ Sau khi phân tích ưu nhược điểm của các phương án ta chọn phương án 3 làm phương án thíêt kế bố trí chung. Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.5. CHỌN BỬNG NÂNG 3.5.1. Các loại bửng nâng + Loại dùng thủy lực kết hợp với các đòn cơ khí. + Loại dùng thủy lực kết hợp với cơ cấu cơ khí (Xích, cáp kết hợp với ròng rọc. KL : Chọn loại bửng nâng dùng thủy lực kết hợp với các đòn cơ khí. Chương 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ • 3.6. TÍNH TOÁN SƠ BỘ TẢI TRỌNG TRÊN CƠ SỞ PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN • 3.7. TÍNH TOÁN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC THÙNG CHUYÊN DÙNG • 3.8. CHỌN Ô TÔ CƠ SỞ • 3.9. BỐ TRÍ CHUNG BỬNG NÂNG • 3.10. BỐ TRÍ CHUNG XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG 4.1. TÍNH TOÁN TRỌNG TÂM 4.1.1. Trọng tâm của thùng chuyên dùng khi chất đầy tải (tính từ đầu thùng) Trọng tâm của thùng khi đầy tải: x’1=2650,2 4.1.2. Trọng tâm của xe khi đã bố trí thùng Tải trọng tác dụng lên các cầu khi đầy tải: thỏa yêu cầu Trọng tâm xe khi đầy tải : Tải trọng phân bố lên các cầu khi không tải: Z 01 =1189 (kG) Z 02 =2851 (kG) ).(4000)(3156 ).(2500)(1494 2 ' 2 1 ' 1 kGZkGZ kGZkGZ )(2280 . 02 mm G LZ a a )(10800 mmaLb Trọng tâm xe khi không tải : 4.1.3. Trọng tâm theo chiều cao của xe khi đã bố trí thiết bị (từ mặt đất) )(2354 . 0 002 0 mm G LZ a )(1006000 mmaLb Chiều cao trọng tâm của xe khi không tải ( tính từ mặt đất) h0g=1170,5(mm) Chiều cao trọng tâm của xe khi đầy tải ( tính từ mặt đất ) hg=1193,2(mm) 4.2. KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA ÔTÔ 4.2.1. Tính ổn định dọc 4.2.1.1. Ổn định dọc tĩnh Tính ổn định dọc tĩnh của ôtô là khả năng đảm bảo cho xe không bị lật hoặc bị trượt khi đứng yên trên đường dốc dọc. • Trường hợp 1: Xe đứng yên quay đầu lên dốc Khi không tải : tgα 0l = 0,98 → α 0l = 44,5 0 Khi đầy tải : tgα l = 1,033 → α l = 45,92 0 • Trường hợp 2: Xe đứng yên quay đầu xuống dốc Khi không tải : tgα’0l=1,888 → α’01 = 620 Khi đầy tải : tgα’ l =1,783 → α’1 = 60,720 > [ α’ t ] =60 0 Góc dốc giới hạn khi ôtô đứng yên quay đầu lên dốc bị trượt: Khi không tải :tgα 0t =0,61→ α 0t =31,3 0 < α 0l = 45, 4 0 Khi đầy tải : tgα t =0,59 → α t =30,54 0 < α l = 45, 92 0 Góc dốc giới hạn khi ôtô đứng yên quay đầu xuống dốc bị trượt: Khi không tải : tgα 0t ’ =0,37 → α 0t ’ =19,980 < α 0l ’ =45,40 Khi đầy tải : tgα t ’ =0,355→ α t ’ =20,30 < α l ’ = 45,920 go t hL a tg . 4.2.1.2 . Ổn định dọc động • Trường hợp 1: xe bị lật → α d = 45 0 • Trường hợp 2: xe bị trượt P kmax = Pφ 4.2.2. Tính ổn định ngang 4.2.2.1. Ổn định động ngang của ôtô khi chuyển động trên đường nghiêng ngang Góc dốc giới hạn mà xe bị lật đổ = 30,84 0 1 . a w g bx d G p h rfb tg 59,0 . go hL a tg → → αφ = 30,5 o d 4.2.2.2. Ổn định động ngang của ôtô khi quay vòng trên đường nghiêng ngang a. Theo điều kiện lật đổ Khi đó vận tốc nguy hiểm khi xe bị lật đổ là: b. Theo điều kiện bị trượt bên Trường hợp xe quay vòng trên đường nằm ngang )/(45,11 ). .2 1( ) .2 .(. sm tg h C tg h C Rg v d g d g n )/(55,12 .1 ).(. sm tg tgRg v y y )/(03,7.. smRgv y 4.3. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC 4.3.1. Công suất động cơ 4.3.2. Momen xoắn trên trục khuỷu động cơ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 1000 2000 3000 4000 ne (v/p) N e ( k W ) 200 210 220 230 240 250 260 270 280 M e ( N m ) Me Ne Đồ thị đặc tính ngoài động cơ 4.3.3. Xây dựng đồ thị cân bằng công suất của ôtô Ne1 Nk1 Ne2 Nk2 Ne3 Nk3 Ne4 Nk4 Ne5 Nk5 Nf+Nw Nf 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 20 40 60 80 100 120 N ( K w ) V (Km/h) Đồ thị cân bằng công suất ôtô khi không kéo xe Ne1 Nk1 Ne2 Nk2 Ne3 Nk3 Ne4 Nk4 Ne5 Nk5 Nf+Nw+Nmk Nf 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 N ( K w ) V (Km/h) Đồ thị cân bằng công suất ôtô khi có kéo xe 4.3.4. Xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô Đồ thị cân bằng lực kéo ôtô khi không kéo xe Đồ thị cân bằng lực kéo ôtô khi có kéo xe 4.3.5. Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học của ôtô Đồ thị nhân tố động lực học của ôtô khi không kéo xe Đồ thị nhân tố động lực học của ôtô khi có kéo xe 4.3.6. Xây dựng đồ thị đặc tính tăng tốc của ôtô Đồ thị gia tốc của ôtô có 5 tay số Đồ thị gia tốc của ôtô khi kéo móc 4.3.6.2. Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô Đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô khi không kéo xe Đồ thị quãng đường tăng tốc của ôtô khi không kéo xe Đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô khi kéo xe Đồ thị quãng đường tăng tốc của ôtô khi kéo xe 4.3.7. Khả năng vượt dốc Độ dốc ô tô vượt được xác định theo công thức: i = D – f Khi không kéo xe : i max = 38,6 % Khi kéo xe : i max = 36,9 % Chương 5: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 5.1. TÍNH KÍCH THƯỚC, KHỐI LƯỢNG THÙNG XE 5.1.1. Mảng sàn Tổng cộng: 384(kg) 5.1.2. Khung xương vách trái Tổng cộng: 159,0(kg) 5.1.3. Khung xương vách phải Tổng cộng: 180,5. (kg) 5.1.4. Khung xương mảng mui Tổng cộng: 162,5. (kg) 5.1.5. Khung xương mảng trước Tổng cộng: 58(kg) 5.1.6. Khung xương mảng sau Tổng cộng: 85,5(kg) 5.1.7. Các tủ treo Tổng cộng: 43(kg) Khối lượng của thùng xe: 2155(kg) Trọng lượng thùng chuyên dùng khi đầy tải: = G th + G H =2155+385=2540 (kG) 5.2. TÍNH TOÁN SỨC BỀN KẾT CẤU CHÍNH 5.2.1. Tính toán sức bền dầm ngang sàn thùng tải Biểu đồ ứng suất: Ứng suất uốn lớn nhất: Umax = 30,78 (MPa) < [ ] = 120 (MPa) Vậy dầm ngang đủ bền. 5.2.2. Tính bền khung xương vách thùng tải 5.2.2.1. Vách hông trái Ứng suất lớn nhất: Umax = 30,76 (MPa) < [ ] = 120 (MPa) 5.2.2.2. Vách hông phải Ứng suất lớn nhất: Umax = 27,7 (MPa) < [ ] = 120 (MPa) -Biểu đồ Ứng suất: 5.3. BỬNG NÂNG 5.3.1. Sơ đồ động học cơ cấu nâng 5.3.2. Phân tích động lực học cơ cấu nâng 5.3.3. Tính toán đường kính xy lanh D 75,6 (mm) Ta chọn xy lanh thuỷ lực của hãng ASHUN có các thông số kỹ thuật cơ bảng sau : +Đường kính xy lanh : 80 mm +Hành trình piston: 200 mm + Áp suất lớn nhất :140 (kG/cm 2 ). B xl p iP D . ..4 5.3.4. Tính toán chọn bơm Lưu lượng: Q = 4,7 (lít/phút) . Công suất bơm: N = 1,15(kW) Ta chọn bơm thủy lực W80D kiểu A+Cetop 03 của hãng WINNER có các thông số kỹ thuật cơ bảng sau : + Áp suất lớn nhất :140 (kG/cm 2 ) +Lưu lượng bơm : 5,5 (lít /phút ) + Công suất bơm : 1,2 (kW) 5.3.5. Chọn ống dẫn dầu thủy lực Ta chọn loại ống tết bằng dây kim loại đơn có đường kính: D ong =13,78 (mm) 5.3.6. Sơ đồ thủy lực a. Sơ đồ nguyên lý hoạt động 1 – Bình chứa dầu 2 – Van an toàn 3 – Bơm 4 – Môtơ điện 5 – Van solenoid 4 cửa, 3 vị trí 6 – Van một chiều 7 – Xylanh thủy lực 8 – Van tiết lưu 9 – Lọc dầu b. Nguyên lý hoạt động 5.3.7. Tính toán sức bền các kết cấu chính. 5.3.7.1. Tính toán các tay đòn TAY ĐÒN 1 : Ứng suất uốn lớn nhất: Umax = 55,65 (MPa) < [ ] = 120 (MPa) TAY ĐÒN 2 : Ứng suất uốn lớn nhất: Umax = 55,33 (MPa) < [ ] = 120 (MPa) 5.3.7.2. Tính toán bu lông liên kết bửng nâng với chassis vậy Theo chuẩn ta chọn bulông M16, có d 1 = 13,835 (mm) k F d . .4 1 )(31,121 mmd Chương 6: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG SƠ ĐỒ KHỐI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ LẮP RÁP XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG Chương 7: KHAI THÁC SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG 7.1. KHAI THÁC SỬ DỤNG XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG - 7.1.1. Phục vụ sửa chữa hư hỏng - 7.1.2. Phục vụ bảo dưỡng cho các đội xe - 7.1.3. Một số lưu ý khi sử dụng bửng nâng - 7.1.4. Kỹ thuật kéo xe 7.2. BẢO DƯỠNG SỮA CHỮA XE SỬA CHỮA LƯU ĐỘNG - 7.2.1. Xe cơ sở - 7.2.2. Thùng xe chuyên dùng + 7.2.2.1. Bảo dưỡng sửa chữa thùng + 7.2.2.2. Bảo dưỡng máy phát điện và máy nén khí + 7.2.2.3. Bảo dưỡng bửng nâng 7.3. HIỆU QUẢ KINH TẾ CÔNG TÁC BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA - 7.3.1. Đối với thiết bị - 7.3.2. Đối với chi phí sản xuất Chương 8: TÍNH KINH TẾ • Nhu cầu: Ngày nay nhu cầu sử dụng ô tô ở nước ta ngày càng tăng. Do đó nhu cầu về bảo dưỡng và sữa chữa ô tô là rất lớn • Giá thành: Xe sửa chữa lưu động sản xuất, lắp ráp trong nước có giá thành thấp hơn so với xe nhập khẩu . • Công nghệ: Công nghệ để thiết kế xe sữa chữa lưu động có sự tham khảo các công nghệ thực tế hiện có tại Việt Nam.