MỤC LỤC

I. Lập phương án thiết kế.

II. Những yêu cầu và nội dung chính khi sản xuất xe TRANSINCO AC B80C.

II. Giới thiệu đặc tính kỹ thuật của xe khách thành phố.

IV. Giới thiệu đặc tính kỹ thuật của ô tô sát xi cơ sở với các hệ thống, tổng thành sử dụng để đóng xe khách thành phố.

V. Các tính toán cơ bản

1. Tính trọng lượng và phân bố trọng lượng ô tô.

2. Xác định toạ độ trọng tâm ô tô thiết kế.

3. Tính toán kiểm tra ổn định.

4. Tính toán động lực học của ô tô.

5. Tính toán cân bằng nhiệt hệ thống điều hoà nhiệt độ.

6. Tính toán hiệu quả phanh

7. Tính toán đặc tính dẫn hướng.

8. Tính toán hệ thống treo và độ êm dịu của xe.

9. Chiếu sáng khoang hành khách.

10. Biện pháp giảm ồn cho khoang hành khách.

11. Tính toán diện tích dành cho hành khách đứng:

12. Tính kiểm bền khung (sát xi) ô tô khách thành phố.

13. Kiểm tra độ bền dầm ngang sàn xe.

14. Tính kiểm bền khung xương xe khách thành phố.

15. Tính toán độ bền của liên kết sàn xe khung xe.

16. Tính kiểm bền liên kết giữa các dầm ngang sàn xe và dầm dọc ô tô sát xi.

17. Tính kiểm bền liên kết giữa ghế và sàn xe.

18. Tính kiểm bền ghế hành khách.

VI. Đánh giá động lực học, độ bền và tính năng làm việc của các hệ thống phanh, treo, lái.

VII. Kết luận chung.

I. LẬP PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Thực hiện Chủ trương của Chính phủ, Uỷ ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh và các thành phố đô thị khác về việc tăng cường vận chuyển hành khách công cộng bằng phương tiện xe khách thành phố nhằm giảm thiểu tình trạng ách tắc giao thông, hạn chế sự gia tăng ồ ạt của các phương tiện giao thông cá nhân nhất là xe máy, từng bước cải thiện chất lượng các phương tiện dùng trên các tuyến xe khách thành phố, tạo ra sức hấp dẫn mới cho hành khách, Tổng công ty cơ khí GTVT đã tổ chức khảo sát, phân tích, lựa chọn các tính năng kỹ thuật cần có, kết hợp với nhu cầu và thị hiếu của người sử dụng để lập phương án thiết kế xe khách thành phố hợp lý nhất trong đó tập trung chủ yếu vào các vấn đề sau:

- Đặc điểm sử dụng.

- Lựa chọn loại khung gầm xe khách thành phố có gắn động cơ.

- Kết cấu khung vỏ.

- Bố trí nội thất.

- Công nghệ đóng xe.

Sau đây là phần trình bày cụ thể:

1. Đặc điểm sử dụng xe khách thành phố thành phố:

- Xe khách thành phố là loại phương tiện thông dụng dùng để vận chuyển hành khách trong thành phố. Do mật độ đi lại của hành khách không đều, vào giờ cao điểm mật độ đông nhưng vào giờ bình thường thì số lượng hành khách ít hơn, nên tải trọng của xe khách thành phố không ổn định trên một tuyến và trong ngày. Thời gian xe hoạt động đủ tải hoặc quá tải chỉ chiếm từ 25 - 30% thời gian hoạt động của xe.

- Xe khách thành phố đi theo tuyến phố, đông người tham gia giao thông và phải dừng để đón khách theo từng trạm, từng điểm đỗ. Khoảng cách mỗi trạm có thể từ 1000 - 1500 m, tốc độ di chuyển không nhanh thường < 70 km/h. Do đó đặc điểm của động cơ lắp trên xe khách thành phố là mômen xoắn lớn ứng với số vòng quay nhỏ để dễ dàng thắng lực cản khi bắt đầu chuyển bánh.

- Xe khách thành phố được sử dụng chủ yếu trong đô thị nên vấn đề chống ô nhiễm môi trường là điều cần phải quan tâm trong đó hai yếu tố hàng đầu là mức độ ô nhiễm của khí thải và tiếng ồn.

2. Lựa chọn khung gầm xe khách thành phố có gắn động cơ:

Căn cứ vào những đặc điểm sử dụng xe khách thành phố đã phân tích ở trên việc lựa chọn kiểu khung gầm xe khách thành phố có gắn động cơ phải sao cho khi thiết kế chế tạo xe khách thành phố có thể thoả mãn tối đa yêu cầu sử dụng. Bên cạnh các thông số cơ bản chung cho các loại ôtô khách, đối với riêng xe khách thành phố cần đặc biệt lưu ý đến những tính năng kỹ thuật sau:

- Động cơ: Phải là động cơ Diesel, ngoài thông số về công suất ra, cần lưu ý đến trị số mô men xoắn cần phải lớn tương ứng với số vòng quay nhỏ.

- Mức độ ô nhiễm khí thải: Nên chọn loại động cơ tối thiểu đảm bảo EURO 0, hoặc EURO 1 trở lên.

3. Kết cấu khung vỏ xe:

- Để khai thác tối đa tải trọng hữu ích của ôtô sát xi cơ sở cần thiết phải giảm thiểu tối đa khối lượng khung vỏ. Xe khách thành phố khác xe khách liên tỉnh ở chỗ xe không chở hàng trên nóc xe và kể cả khoang hành lý hai bên sườn xe. Vì vậy, khung xương, vỏ xe và đặc biệt là nóc xe có thể giảm giảm nhẹ đi. Tuy nhiên, phần phần kết cấu dầm sàn lại cần quan tâm hơn vì vào giờ cao điểm hiện tượng quá tải hành khách đứng sẽ tăng.

- Do có lượng hành khách đứng trên xe nên cần thiết phải bố trí tay vịn với các ống ngang và đứng. Vì vậy cần chú ý đến các mối liên kết giữa khung xương vỏ xe với các thanh đỡ này đảm bảo độ cứng vững, an toàn.

4. Bố trí nội thất trong xe:

Việc bố trí nội thất cho xe khách thành phố trước hết phải đảm bảo thoả mãn các qui định về yêu cầu kỹ thuật đối với xe khách thành phố. Ở đây cần nhấn mạnh đến một số điều cần quan tâm:

- Đối với loại xe khách thành phố có gắn động cơ phía sau xe, không nên bố trí không gian dành cho hành khách đứng vì sẽ làm tăng chiều cao tổng thể của xe do vị trí sàn khoang sau ở phía trên động cơ đã cao hơn khoang giữa. Hơn nữa nếu bố trí khoang cho khách đứng phía sau dễ dẫn đến tình trạng quá tải cầu sau nhất là vào giờ cao điểm. Ngược lại đối với loại xe khách thành phố có lắp động cơ ở khoang trước, không nên bố trí khoang hành khách đứng tại đây.

- Đối với hệ thống thông gió của xe khách thành phố, nhất là vào mùa hè, thì vấn đề thông gió cưỡng bức là điều cần đặc biệt chú ý. Để giải quyết vấn đề thông gió cho tốt nên tập trung vào hai thông số: Chiều cao từ sàn đến trần xe phải tạo cho không khí được lưu thông dễ dàng.

5. Công nghệ chế tạo:

- Yếu tố công nghệ chế tạo cần được quan tâm ngay khi thiết kế xe. Độ chính xác kích thước đường chéo từ đầu đến đuôi xe (tiết diện dọc xe) từ phía trái sang phải (tiết diện ngang xe) nên nằm trong khoảng 3 - 5mm. Điều này dễ dàng thực hiện khi dùng đồ gá 6 mảng thành xe. Với độ chính xác đó khung vỏ xe sẽ cân, giảm khả năng bị vặn, xoắn trong qua trình sử dụng sau này.

- Cần lưu ý rằng sử dụng đồ gá tổ hợp 6 mảng thì trước hết phải đảm bảo độ chính xác chế tạo của từng mảng về kích thước toạ độ theo không gian 3 chiều với một gốc toạ độ cố định. Để đạt được điều này, trong công nghệ chế tạo sẽ phải áp dụng công nghệ uốn trên máy uốn bán tự động có điều khiển theo chương trình CNC và dùng các đồ gá hàn mảng.

6. Kết luận:

Áp dụng những kinh nghiệm nêu trên trong công tác thiết kế và chế tạo ôtô khách nói chung và ôtô khách thành phố (xe buýt) nói riêng. Tổng công ty Cơ khí GTVT đã góp phần tạo ra những sản phẩm ngày càng hoàn thiện và được khách hàng tin cậy.

II. NHỮNG YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHÍNH KHI SẢN XUẤT ÔTÔ KHÁCH THÀNH PHỐ TRANSINCO AC B80C TRÊN ÔTÔ SÁT XI HYUNDAI SUPER AERO CITY

1. Những yêu cầu chính:

- Giữ nguyên toàn bộ động cơ, hệ thống truyền động của ô tô sát xi như: Động cơ, hộp số, cát đăng, trục trước, cầu sau, các hệ thống phanh, treo lái...

-  Không làm ảnh hưởng đến chất lượng, độ bền của sát xi.

- Đảm bảo các thông số về bước ghế, khoảng cách từ sàn đến trần xe, chiều cao cửa xe, chiều rộng ghế khách, diện tích dành cho hành khách đứng, chiều cao bậc lên xuống, chiều rộng cửa lên xuống, số lượng tay vịn, quang treo... theo quy định của TCVN và các TCN có liên quan.

- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và yêu cầu sử dụng của ô tô.

- Phù hợp với yêu cầu vật tư và công nghệ trong điều kiện Việt nam.

2. Nội dung sản xuất:

- Thiết kế, chế tạo và lắp đặt lên sát xi toàn bộ phần sàn, khung vỏ xe, trang bị nội thất, ghế ngồi cho hành khách, hệ thống điện, hệ thống thông gió và hệ thống điều hoà không khí.

- Sơn chống rỉ và sơn trang trí toàn bộ phần chế tạo mới.

- Lắp đặt các tay vịn , quang treo.

- Lắp đặt bình cứu hoả, dụng cụ phá cửa và túi cứu thương.

- Lắp đặt hệ thống các loại đèn pha, đèn tín hiệu, hệ thống gạt mưa, gương phản chiếu... 

-Kiểm tra và điều chỉnh toàn bộ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trước khi đưa vào sử dụng.

III. GIỚI THIỆU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA XE KHÁCH THÀNH PHỐ

Đặc tính kỹ thuật cảu xe khách thành phố thể hiện như bảng 1.1.

IV. GIỚI THIỆU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA Ô TÔ SÁT XI CƠ SỞ VỚI CÁC HỆ THỐNG, TỔNG THÀNH SỬ DỤNG ĐỂ ĐÓNG XE ÔTÔ KHÁCH THÀNH PHỐ

Ô tô sát xi HYUNDAI SUPER AERO CITY là ô tô sát xi cơ sở do Hàn quốc sản xuất với các thông số kỹ thuật sau:

- Chiều dài toàn bộ:                                                 10680 mm.

- Chiều rộng toàn bộ:                                               2465 mm.

- Chiều cao toàn bộ:                                                1815 mm.

- Trọng lượng ô tô sát xi:                                           6090 kG.

- Phân bổ lên cầu trước:                                          1275 kG.

- Phân bổ lên cầu sau:                                             4815 kG.

- Trọng lượng toàn bộ cho phép:                             15080 kG.

- Phân bổ lên cầu trước:                                          5480 kG.

- Phân bổ lên cầu sau:                                             9600 kG.

* Tỷ số nén: 17,5 : 1.

- Ly hợp: Kiểu điều khiển thuỷ lực, đĩa đơn.

- Hệ truyền động: 5 cấp tốc độ, có cơ cấu đồng tốc từ số 2 đến số 5. Tỷ số truyền ở các tay số: I- 6,552; II- 4,178; III- 2,415; IV- 1,397; V- 1,000; số lùi: 6,849.                  

- Bánh xe và lốp:

Bánh trước: Đơn.               Lốp: 10.00- 20 - 14PR     

Bánh sau:    Kép.              Lốp: 10.00- 20 - 14PR     

- Thiết bị điện:

Ắc quy: 24V - 150Ah

Máy phát: 24V - 150A                               

Khởi động: 24V - 5,5 kW.

V. CÁC TÍNH TOÁN CƠ BẢN

1. Tính trọng lượng và phận bố trọng lượng ô tô:

Trên cơ sở kích thước và kết cấu của khung vỏ xe, các số liệu của trọng lượng ô tô cơ sở có thể xác định được phân bố trọng lượng của ô tô lên các trục khi xe chở đủ tải.

Thành phần trọng lượng và phân bố tải trọng lên trục được trình bày trong bảng 1.2.

Nhận xét: Qua bảng kết quả trên thấy rằng: Ôtô khách thành phố TRANSINCO AC B80C được thiết kế có tổng trọng lượng và phân bố trọng lượng lên hai trục nhỏ hơn tổng trọng lượng và phân bố tải trọng cho phép của ô tô cơ sở. Vì vậy, thiết kế đã thoả mãn yêu cầu về phân bố trọng lượng. Do đó không phải tính toán lại tính năng và độ bền của các hệ thống phanh, hệ thống treo, hệ thống truyền lực và hệ thống lái.

2. Xác định toạ độ trọng tâm ô tô thiết kế  TRANSINCO AC B80C:

Toạ độ trọng tâm ô tô là thông số quan trọng ảnh hưởng tới khả năng ổn định của ô tô. Vì vậy cần xác định vị trí trọng tâm ô tô theo chiều dọc và chiều cao cả khi không tải và đầy tải. Theo chiều ngang, ta coi ô tô đối xứng dọc và trọng tâm ô tô nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của ô tô.

* Toạ độ trọng tâm theo chiều dọc:

+ Không tải:

 a₀ = (G₂₀ . L)/ G₀ = 7450 . 5400 / 10240 = 3928 mm.

+ Đầy tải:

a = (G₂ . L)/ G = 9592. 5400 / 15040 = 3443 mm.

* Toạ độ trọng tâm theo chiều cao: Chiều cao trọng tâm ô tô được xác định trên cơ sở cân bằng chiều cao khối tâm các thành phần trọng lượng như bảng 1.3.

3. Tính toán kiểm tra ổn định:

* Ổn định dọc ô tô:

- Khi ô tô lên dốc, giới hạn ổn định ô tô theo chiều dọc sẽ là:

+ Không tải:

Tg a_L0 = b₀ / h_g0 = 1472 / 1054 = 1,396.

a_L0 =  54⁰24^'.

+ Đầy tải:

Tg a_L = b / h_g = 1957 / 1266 = 1,545.

a_L =  57⁰06^'.

- Khi ô tô xuống dốc:

+ Không tải:

Tg a_x0 = a₀ / h_g0 = 3928 / 1054 = 3,726.

a_x0 = 74⁰58^'.

+ Đầy tải:

Tg a_x = a / h_g = 3443 / 1266 = 2,719.

a_x = 69⁰49^'.

* Ổn định ngang ô tô:

- Góc nghiêng ngang giới hạn của đường b được xác định như sau:

+ Không tải:             

Tg b­₀ = B / (2 . h_g0) = 1860 / 2 . 1054 = 0,882.

b₀ = 41⁰25^'.

+ Đầy tải:

Tg b = B / (2 . h_g) = 1860 / 2 . 1266 = 0,735.

b = 36⁰18^'.

Nhận xét: Các giá trị giới hạn về ổn định của ô tô thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn và điều kiện đường xá thực tế, bảo đảm ô tô hoạt động ổn định trong các điều kiện chuyển động.

4. Tính toán động lực học của ô tô:

Để xem xét khả năng tăng tốc và vượt cản của ô tô trong các điều kiện vận hành cần tính toán động lực học ở các tay số cho ô tô.

a. Các thông số ban đầu:

- Trọng lượng toàn bộ ô tô: 15040 kG.

- Công suất động cơ         : 162 kW / 2200 v/p (EURO I).

- Mômen xoắn động cơ     : 736 Nm / 1400 v/p (EURO I).

- Tỷ số truyền hộp số                   : 6,552; 4,178; 2,415; 1,397; 1,000.

b. Các thông số tính toán:

Tốc độ ô tô:              

v = 0,377 . r_k . n / i_k . i₀                    (km/h)

Lực kéo trên các bánh xe chủ động:

P_k = M­_e . i₀ . i_k . h_T / r_k                      (kG)

Lực cản không khí:

P_w = k . F . v² / 13                              (kG)

Lực cản lăn:

P_f = f . G                                             (kG)

f = f₀ . ( 1+ v²/13.1500 )

Gia tốc:

J = (D - f) . g / d                                 (m/s²)

d = 1,05 +0,05 i_k²

Nhận xét:

- Ô tô theo thiết kế có thể đạt tốc độ lớn nhất 84 km/h.

- Với tay số thấp, khả năng vượt dốc đạt 23,81% ứng với góc dốc của đường là 13⁰23^’.

Như vậy, tính năng kỹ thuật của ô tô thoả mãn yêu cầu vận hành.

5. Tính toán cân bằng nhiệt hệ thống điều hoà nhiệt độ:

Nhiệt lượng làm nóng không gian trong khoang hành khách bao gồm: Nhiệt lượng do con người toả ra, nhiệt truyền qua kính, qua nóc và thân xe...do sự chênh lệch nhiệt độ với bên ngoài.

Giả sử nhiệt độ bên ngoài xe là 35⁰C (vào ngày nóng nhất), cần giảm nhiệt độ trọng khoang hành khách xuống 25⁰C cần phải tiêu thụ số lượng nhiệt như sau:

+ Nhiệt do thân nhiệt của hành khách toả ra: Dt = 37⁰C¸ 25⁰C.

+ Nhiệt truyền qua kính,nóc, thân xe: Dt = 35⁰C¸ 25⁰C.

+ Công suất để làm mát không khí mới: 3120 BTU / h.

+ Công suất tiêu hao do sử dụng điện trong xe:

- Tiêu hao do thiết bị chiếu sáng: 2901 BTU / h.

- Do các thiết bị khác:                     2048 BTU / h

- Tổng cộng:                                   4949 BTU / h.

7. Tính toán đặc tính dẫn hướng:

Xe ôtô khách thành phố được thiết kế TRANSINCO AC B80C có chiều dài cơ sở và toàn bộ cơ cấu lái, hình thang lái không thay đổi so với ô tô sát xi được sử dụng để đóng xe. Vì vậy, toàn bộ các thông số của hệ thống lái như: bán kính quay vòng nhỏ nhất, tính năng dẫn hướng, động học dẫn động lái đều giữ nguyên và ta không cần kiểm tra lại hệ thống lái của xe.

Đồ thị hành lang quay vòng của ôtô: (trang 29 - 30)

Qua các đồ thị trên ta thấy:

* Trường hợp quay vòng 90⁰:

- Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo mép ngoài bánh xe dẫn hướng phía ngoài là: 11,363 m.

- Hành lang quay vòng của ôtô: 4,051 m.

- Đường kính bao ngoài của hành lang quay vòng: 12,948 m.

 8. Tính toán hệ thống treo và độ êm dịu của xe:

8.1. Về độ bền của nhíp:

Qua phần tính toán phân bố tải trọng lên các trục của xe khách thành phố, ta thấy trọng lượng đặt lên các trục xe nhỏ hơn sức chở cho phép của cầu do nhà thiết kế ô tô sát xi thông báo. Vì vậy, ta không phải tính toán kiểm tra độ bền của nhíp.

8.2. Về độ êm dịu của xe: Các thông số cho trước của hệ thống treo ô tô sát xi cơ sở:

Ta có:

a và b : là toạ độ trọng tâm xe khách.

a = 3443 mm.

b = 1957  mm.

e = 0,8 - 1,2 : là hệ số phân bố khối lượng treo. Chọn e = 1,2.

w₁ và w₂ : là tần số dao động riêng  của các phần tử khối lượng được treo phân ra cầu trước và cầu sau:

                        w₁ = p n₁ / 30 = 9,31 rad/s.

                        w₂ = p n₂ / 30 = 8,29 rad/s.

Suy ra:            W₁ = 9,24 rad/s = 88 lần/p.

                        W₂ = 8,43 rad/s = 81 lần/p.

Các giá trị này đều thoả mãn điều kiện êm dịu của xe khách: [ W₁, W₂ ] = 60 - 90 lần/phút.

11. Biện pháp giảm ồn cho khoang hành khách:

Để giảm ồn cho khoang hành khách, giữa lớp tôn bọc ngoài và trong của thân xe, ta đặt một lớp xốp để khử độ rung của vỏ tôn. Đồng thời đảm bảo mật độ các điểm hàn đính giữa lớp tôn bọc và lớp khung xương được chế tạo bằng thép hộp. Khi hàn liên kết giữa các thanh của khung xương, ta gia cường bằng các bản mã, đảm bảo liên kết vững chắc giữa các thanh của khung xương cũng như giữa khung xương và lớp vỏ.

12. Tính kiểm bền khung (sát xi) ôtô buýt:

Ô tô khách thành phố TRANSINCO AC B80 đóng trên sát xi ô tô HYUNDAI SUPER AERO CITY tuy không vượt tải, song do sát xi có sự thay đổi phân bố lực lên sát xi, nên phải tính toán kiểm bền cho khung (sát xi).

12.1. Các chế độ tải trọng điển hình bao gồm:

- Tải trọng uốn gây ra do trọng lượng của xe và trọng lượng hành khách theo phương thẳng đứng.

- Tải trọng xoắn gây ra do sự mất cân bằng phản lực của các bên bánh xe tác động tới sát xi.

Trong tính toán sát xi, chế độ uốn được coi là nặng nề nhất, đặc biệt khi có tải trọng động. Vì vậy, sát xi chịu được uốn thì đủ bền.

12.2. Các giả thiết tính toán sát xi theo uốn:

- Coi hai dầm dọc sát xi chịu tải như nhau, bỏ qua sự sai khác do đặt lệch vị trí trọng tâm của các cụm.

- Phản lực tác dụng lên cầu trước, cầu sau phân đều lên 2 mõ nhíp.

- Trọng lượng của bản thân sát xi, khung vỏ xe, được coi là phân bố đều theo chiều dài của mình.

12.3. Tính kiểm bền thiết diện sát xi:      

Sát xi được chế tạo bằng thép hợp kim có giới hạn bền s_b = 4800 - 6200 kG/cm², giới hạn chảy s_T = 3600 - 4500 kG/cm².

Kết cấu sát xi phải thoả mãn:

G_umax = M_umax / 2W_X £ [s_u]                         (1)

Sát xi của xe cơ sở là hệ có thiết diện gồm:

U 135 x 85 x 6; U 122 x 30 x 6 ; U100 x 30 x 6 có mô men chống uốn:

W_x1 = dh (h+6b) / 6 = 0,6 . 13,5 (13,5 + 6 . 8,5 ) / 6 = 130,14 cm³.

W_x2 = 69,68 cm³.

W_x3 = 56 cm³.

W_xS = 130,14 + 69,68 + 56 = 255,85 cm³.

Ứng suất uốn:

s_u = M_umax / 2 . W_xS =  441961 / 2 . 255,85 cm³ = 864 kG/cm².

s_u = 864 kG/cm² < [s_u] = 1066 kG/cm².

Như vậy sát xi đảm bảo đủ bền trong mọi trạng thái vận hành.

13. Kiểm tra độ bền dầm ngang sàn xe:

Theo sơ đồ rải dầm sàn xe, ta có dầm ngang ở đầu xe bị cắt giữa nên chịu lực dưới dạng công son.

* Kiểm tra độ bền dầm ngang dạng công son:

+ Kiểm tra bền uốn của dầm tại thiết diện ngàm:

Mô men kháng uốn của dầm ngang:

W_x = (BH³ - bh³) / 6 . H = (4,5 . 10³ - 3,9 . 8,8³) / 6 . 10 = 30,7 cm³.

Ứng suất uốn cực đại của dầm ngang:

s_umax = M_max / W_x = 29278  / 30,7 = 954 kG/cm²

Dầm ngang sàn xe được chế tạo bằng thép dập CT3 có [s_u] = 1600 kG/cm².

s_umax = 954 kG/cm² < [s_u] = 1600 kG/cm²

+ Kiểm tra độ bền mối hàn tại thiết diện ngàm:

Tại thiết diện ngàm, ta dùng que hàn E42 hàn bao xung quanh toàn bộ thiết diện với chiều cao mối hàn > 4 mm, chiều dài mối hàn không nhỏ hơn 32 cm.

Mô men chống uốn tại tiết diện ngàm:

W_h = d_h . l_h² / 6 = 0,4 . 32² / 6 = 68,3 cm³.

Ứng suất uốn của mối hàn:

s_u = M / W­_h = 29278 / 68,3 = 429 kG / cm²

Ứng suất uốn cho phép:

[s_u] = 0,6 . [s_p] = 0,6 . 1600 = 960 kG / cm²

s_u = 429 kG / cm² < [s_u] = 960 kG / cm²

Như vậy, dầm ngang dạng công son đủ bền.

14. Tính kiểm bền khung xương khung vỏ xe:

14.1. Chọn chế độ tính toán:

Trong quá trình sử dụng, khung vỏ xe phải chịu những tải trọng sau:

- Tải trọng tĩnh (do trọng lượng bản thân gây ra).

- Tải trọng động (do ảnh hưởng của đường và chế độ gia tốc).

14.2. Các giả thiết tính toán:

- Về sơ đồ tính chỉ coi các vòm khung chính chịu toàn bộ lực và xét toàn khung có tính chất đối xứng dọc theo xe.

- Coi liên kết là loại liên kết khớp ở các điểm khung giao nhau.

- Tải trọng tác dụng lên hệ khung giả thiết chia đều cho các vòm khung.

14.3. Tính cho chế độ phanh gấp:

Lực quán tính khi phanh:

F_qt = m . J_max

Theo công thức trên, ta có:

J_max = 0,75 . 9,81 / 1 = 7,35 m/s².

F_qt = m _nóc . J_max = 800 . 7,35 = 5880 N » 599 kG.

Lực quán tính F_qt gây ra mô men uốn tại vị trí mép dưới cửa sổ. Khoảng cách từ mép dưới cửa sổ đến trọng tâm phần nóc xe: h = 130 cm.

M_u = F_qt . h = 599 . 130 = 77870 kGcm

- Đối với loại vật liệu 50 x 50 x 3 có:

W_u = (B . H³ - b . h³) / 6 . H = (5 . 5³ - 4,4 . 4,4³) / 6 . 5 = 8,34 cm³.

- Đối với loại vật liệu U 70 x 40 x 3 có:

W_u = (B . H³ - b . h³) / 6 . H = (7 . 4³ - 6,4 . 3,4³) / 6 . 4 = 8,18 cm³.

- Kiểm tra độ bền mối hàn liên kết:

Ứng suất của đường hàn:

t = M_u / W

Trong đó: W = S . h² / 6 = 0,3 . 15² / 6 = 11,25 cm³.

t = 77870  / 11,25 . 18 = 385 kG/cm².

Đối với thép CT3 và que hàn E42 ứng suất kéo cho phép [s_P] = 1600 kG/cm².

Ứng suất cắt cho phép: [t_CP] = 0,6 . [s_P] = 0,6 . 1600 = 960 kG/cm².

t = 385 kG / cm² < [s_u] = 960 kG / cm².

15. Tính toán độ bền của liên kết sàn xe khung xe:

Các dầm ngang sàn xe được liên kết với các cột bằng phương pháp hàn một chiều. Phần trọng lượng tác dụng lên mối hàn là trọng lượng nóc và thành xe.

Trọng lượng tác dụng lên một đầu dầm:

P = m_tn / 20 = 2350 / 20= 117,5kG.

Hệ số tải trọng động k = 1,5.

P_đ = 117,5. 1,5 = 176,25 kG.

Tại mỗi vị trí, ta dùng qua hàn E42 để hàn với chiều cao mối hàn Ñ 5 mm, chiều dài đường hàn > 190 mm.

Diện tích của đường hàn:

F = 0,7 . h .l = 0,7 . 0,5 . 19 = 6,65 cm².

17. Tính kiểm bền liên kết giữa ghế và sàn xe.

Khi ô tô phanh gấp hoặc quay vòng lực liên kết giữa ghế và sàn xe là lực ma sát gây ra bởi các bu lông liên kết. Ta kiểm tra lực ma sát  của các bu lông liên kết dưới tác dụng của lực quán tính gây ra bởi toàn bộ trọng lượng ghế, hành khách khi phanh với gia tốc cực đại 7 m/s² (Lực quán tính khi xe quay vòng có giá trị nhỏ hơn lực quán tính khi phanh gấp).

Trọng lượng gây ra lực quán tính:

m = m_g + m_hk = 22 + 60 . 2 = 142 kG.

Lực quán tính khi phanh với gia tốc cực đại 7 m/s²:

F_qt = m . J_max / g = 142 . 7 / 9,81 = 101 kG.

Ghế được bắt chặt với sàn xe bằng 4 bu lông M10. Các bu lông này được xiết chặt tạo ra lực ép 380 kG cho mỗi của bu lông. Như vậy, lực ép tổng cộng giữa ghế khách và sàn xe là:

F = 380 . 4 = 1520 kG.

Khi đó, lực ma sát xuất hiện giữa chân ghế và sàn gỗ:

F_ms = F . f

F_ms = 1520 . 0,2 = 304 kG > 101 kG.

Như vậy, các bu lông đủ bền, ghế đảm bảo liên kết chắc chắn với sàn xe trong mọi điều kiện chuyển động.

VI. ĐÁNH GIÁ ĐỘNG LỰC HỌC, ĐỘ BỀN VÀ TÍNH NĂNG LÀM VIỆC CỦA CÁC HỆ THỐNG PHANH, TREO, LÁI.

1. Về độ bền của hệ thống truyền lực:

Do toàn bộ động cơ, ly hợp, hộp số, hộp giảm tốc, các đăng, cầu sau... đều giữ nguyên trong khi tổng trọng lượng ô tô khi đầy tải nhỏ hơn trọng lượng toàn bộ cho phép, nên hệ thống truyền lực của ô tô đủ bền.

2. Về hệ thống chuyển động:

Trọng lượng toàn bộ và trọng lượng phân bổ lên cầu trước và cầu sau của ô tô đều nhỏ hơn trọng lượng cho phép theo quy định của nhà sản xuất. Vì vậy, hệ thống chuyển động của ô tô đủ bền.

5. Đối với hệ thống treo:

Do tổng trọng lượng, phân bổ trọng lượng lên các cầu nhỏ hơn mức độ cho phép, nên hệ thống treo đủ bền. Thông số dao động vẫn giữ nguyên do không thay đổi chiều dài và số lá nhíp.

Như vậy, có thể khẳng định rằng khi đóng xe khách thành phố trên ô tô cơ sở thì toàn bộ sát xi, hệ gầm có đủ tính năng làm việc và độ bền cần thiết.

VII. KẾT LUẬN

Xe khách thành phố TRANSINCO AC B80C được thiết kế có đủ các tính năng kỹ thuật, yêu cầu sử dụng, độ bền, độ an toàn và độ ổn định cần thiết trong các điều kiện địa hình Việt Nam.

Tất cả các nội dung cần thiết liên quan tới việc đóng khung vỏ xe trên ô tô sát xi xe khách thành phố đã được đề cập đầy đủ trong thiết kế và tính toán như tải trọng, phân bố tải trọng, độ bền sát xi, khung xương...

Những phần còn lại được phân tích và so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật đối với yêu cầu sát xi cơ sở đảm bảo cho sự hoạt động bình thường của xe.

Xe có hình dáng gọn, đẹp, bố trí hợp lý, kết cấu phần khung vỏ phù hợp với điều kiện vật tư và công nghệ sản xuất của các cơ sở đóng xe ở Việt Nam.

Kính trình Cục đăng kiểm Việt nam thẩm định và phê duyệt bản thiết kế.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"