MỤC LỤC
Mục lục
Mở đầu..... ...........................................................................................1
Chương 1: Giới thiệu chung xe KamAZ-5410............................ 3
1.1. Khái quát chung của xe KamAZ-5410..... .................. 3
1.2. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe KamAZ-5410 4
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống lái xe KamAZ-5410..... 10
2.1. Khái quát về hệ thống lái xe KamAZ-5410........... 10
2.1.1. Bố trí chung............................................................ 10
2.1.2. Cấu tạo chung......................................................... 11
2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống lái xe KamAZ-5410 11
2.2.1. Sơ đồ nguyên lý...................................................... 11
2.2.2. Nguyên lý làm việc (các trạng thái làm việc)............ 12
2.3. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái KamAZ-5410......... 16
2.3.1. Cơ cấu lái............................................................... 16
2.3.2. Dẫn động lái........................................................... 18
2.3.3. Trợ lực lái .............................................................. 20
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái cơ khí xe KamAZ-5410.......23
3.1. Thông số vào...................................................................23
3.2. Kiểm nghiệm động học hình thang lái.........................25
3.2.1. Cơ sở tính toán kiểm nghiệm hình thang lái........... 25
3.2.2. Kiểm nghiệm hình thang lái bằng phương pháp hình học 28
3.2.3. Kiểm nghiệm hình thang lái bằng phương pháp đại số .29
3.3. Kiểm nghiệm bền các chi tiết dẫn động lái cơ khí …..31
3.3.1. Xác định mô men cản quay vòng..................................31
3.3.2. Tính bền một số chi tiết cơ cấu lái................................33
3.3.3. Tính bền một số chi tiết dẫn động lái............................36
Chương 4: Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống lái xe KamAZ-5410…….43
4.1. Yêu cầu chung................................................................43
4.2. Bảo dưỡng hệ thống lái..................................................44
4.2.1. Chế độ bảo dưỡng.........................................................44
4.2.2. Yêu cầu kỹ thuật khi bảo dưỡng hệ thống lái...............46
4.2.3. Một số nội dung kiểm tra điều chỉnh............................47
4.3. Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục.........57
Kết luận..............................................................................................61
Tài liệu tham khảo...........................................................................63
MỞ ĐẦU
Hiện nay sự phát triển của hầu hết các ngành kinh tế quốc dân cho thấy giao thông vận tải đã và đang trở thành một bộ phận quan trọng trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là nông nghiệp, công nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng và quốc phòng. Trong đó ngành vận tải ô tô chiếm một vị trí quan trọng, cùng với các phương tiện vận tải khác đang ngày càng phát triển đáp ứng các yêu cầu của nền kinh tế quốc dân.
Ngành ô tô ở nước ta cho đến nay chủ yếu là khai thác, sử dụng các tranh thiết bị ngoại nhập từ nước ngoài. Trong quân đội ta phần lớn sử dụng các xe của Liên xô (cũ).
Dòng xe KamAZ-5410 là một chủng loại xe được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam từ những năm 80, trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân đặc biệt là trong nông nghiệp, lâm nghiệp và quốc phòng. Xe đầu kéo KamAZ-5410 được thiết kế cho nhiều mục đích sử dụng, có nhiều hệ thống và các cụm trên xe đã được cải tiến so với các loại xe trước đó của Liên xô (cũ).
Việc khai thác có hiệu quả xe đầu kéo KamAZ-5410 là nhiệm vụ cần thiết đối với những người làm công tác kỹ thuật, trực tiếp khai thác sử dụng loại xe này trong điều kiện Việt Nam. Để khai thác sử dụng xe tốt và có hiệu quả , điều trước tiên là phải nắm được chắc các đặc điểm kết cấu và các nguyên lý chung trong bảo dưỡng ô tô nói chung và các cụm trên xe nói riêng.
Hệ thống lái xe đầu kéo KamAZ-5410 là một hệ thống lái tương đối điển hình được sử dụng nhiều không những trên các xe của nhà máy Kamxki Liên xô (cũ) mà còn nhiều mác xe khác. Việc khai thác nó là hết sức cần thiết trong điều kiện Việt Nam.
Đề tài đồ án tốt nghiệp của tôi được giao là "Khai thác hệ thống lái trên xe đầu kéo KamAZ-5410" với các nội dung chính như sau:
- Tìm hiểu về xe xe đầu kéo KamAZ-5410.
- Nghiên cứu các đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống lái xe đầu kéo KamAZ-5410.
- Đưa ra các lưu ý về kiểm tra, điều chỉnh và cách khắc phục các hư hỏng thông thường của hệ thống lái xe đầu kéo KamAZ-5410 trong quá trình sử dụng.
- Đề tài cũng trình bày trình tự và phương pháp tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái xe đầu kéo KamAZ-5410 và tính bền một số chi tiết trong hệ thống lái.
Bản thân tôi đã có cố gắng trong việc tìm kiếm tài liệu và tham khảo các xe tương tự để hoàn thành nhiệm vụ được giao, tuy nhiên do khả năng và thời gian có hạn nên đồ án không tránh khỏi được các thiếu sót. Rất mong các thầy và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến.
Xin chân thành cảm ơn !
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE КamАZ-5410
1.1. Khái quát chung về xe KamAZ-5410
Xe đầu kéo КamАZ-5410 (hình 1.1) là ô tô vận tải tự đổ có trọng tải 13 tấn, có công thức bánh xe 6x4 do nhà máy Kamxki chế tạo dùng để kéo bán moóc.
Xe đầu kéo КamАZ-5410 sử dụng động cơ diesel КamАZ –740 có công suất lớn nhất là 210 mã lực ở số vòng quay 2600 vg/ph, mô men xoắn lớn nhất 65kG.m, ở số vòng quay 1600÷1800 vg/ph. Động cơ bố trí ở phía dưới buồng lái, kích thước tương đối nhỏ nên thuận tiện cho việc bố trí các bánh xe dự trữ và các trang bị phụ khác.
1.2. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe KamAZ-5410.
Tính năng kỹ thuật của ô tô Kamaz -5410 được thể hiện trong bảng 1.1
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE KamAZ-5410
2.1. Khái quát chung về hệ thống lái xe KAMAZ-5410
2.1.1. Bố trí chung
Hệ thống lái xe KAMAZ-5410 là hệ thống lái kiểu cơ khí có trợ lực bao gồm: cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái. Bố trí chung trong hệ thống lái xe KAMAZ-5410 được thể hiện trên hình 2.1.
2.1.2. Cấu tạo chung
Hệ thống lái xe KamAZ-5410 gồm các bộ phận chính: Cơ cấu lái, dẫn động lái cơ khí và trợ lực lái. Trong đó:
- Cơ cấu lái : Là loại vít- đai ốc- thanh răng- cung răng, tỷ số truyền là 20 được lắp đặt đặt trực tiếp trên khung xe.
- Dẫn động lái cơ khí gồm: Vành lái, trục vành lái, vỏ trục vành lái, đòn quay đứng, đòn kéo dọc, thanh bên hình thang lái, thanh ngang hình thang lái, cam quay, đòn quay ngang, các khớp nối (rô tuyn), trục các đăng nối vành lái với cơ cấu lái. Ngoài ra còn có vành lái, trục lái, vỏ lái…
2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống lái xe KAMAZ-5410
2.2.1. Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý làm việc của trợ lực lái xe KamAZ-5410 thể hiện trên hình 2.2. Có 5 trạng thái làm việc.
2.2.2. Nguyên lý làm việc (các trạng thái làm việc).
a. Khi xe chuyển động thẳng (hình 2.4.I): Khi xe chuyển động thẳng người lái giữ nguyên vành lái ở vị trí trung gian. Con trượt (14) ở vị trí trung gian, hai khoang của xilanh lực thông nhau nối thông đường dầu từ bơm dầu tới và đường dầu hồi về bầu dầu, áp suất của hai khoang xi lanh lực bằng nhau, pittông của xi lanh lực không dịch chuyển và hệ thống trợ lực không làm việc. Khi tăng lực cản quay vòng bộ trợ lực lái bắt đầu làm việc.
c. Quay vòng trái (hình 2.4.III): Trục vít chuyển động xuống dưới, con trượt (14) chuyển động xuống dưới mở đường dầu vào khoang bên trái của xi lanh lực đồng thời đóng đường dầu vào khoang bên phải của xi lanh lực, dầu có áp suất cao của khoang bên trái của xi lanh lực sẽ đẩy pit tông chuyển động sang phải dẫn động hệ thống lái, dầu ở khoang bên phải của xi lanh lực qua cơ cấu phân phối trở về bình chứa dầu.
d. Tính tuỳ động:
Khi giữ nguyên vành tay lái ở vị trí quay vòng với bán kính quay vòng không đổi. Muốn giữ nguyên góc quay vòng của xe, người lái ngừng đánh tay lái và giữ nguyên lực tác dụng lên vành tay lái, lúc này con trượt 3 gờ của van phân phối vẫn có vị trí mở để cung cấp dầu cao áp cho một khoang của xi lanh lực nào đó.
e. Cảm giác mặt đường:
Trong quá trình quay vòng áp lực trong khoang làm việc của xi lanh lực tăng tỷ lệ với mô men cản quay vòng của bánh xe. Khi mô men cản quay vòng của bánh xe dẫn hướng càng tăng thì áp lực chất lỏng công tác ở các khoang phản lực giữa các thanh trụ càng tăng. Lực làm cho con trượt có xu hướng trở về vị trí trung gian cũng tăng.
g. Khi trợ lực không làm việc.
Trợ lực lái bị hỏng xe sẽ làm việc như hệ thống lái không có trợ lực, lúc này van bi ở van phân phối sẽ đảm bảo cho dầu chảy từ khoang này sang khoang kia của xi lanh lực làm cho quá trình quay bánh xe dẫn hướng dễ dàng hơn. Nhưng khi bộ trợ lực của hệ thống lái bị hỏng mà ta vẫn tiếp tục sử dụng thì phụ tải sẽ tác dụng lên toàn bộ cơ cấu lái và các chi tiết khác, vì vậy khi khai thác lâu dài với hệ thống lái có trợ lực không làm việc sẽ xuất hiện sự mòn trước thời hạn và sứt mẻ các chi tiết.
2.3. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái KAMAZ-5410
2.3.1. Cơ cấu lái.
Cơ cấu lái xe KAMAZ-5410 là cơ cấu lái kiểu vít - đai ốc- thanh răng- cung răng có tỷ số truyền là 20. Cơ cấu lái bố trí liền khối với van phân phối, xi lanh lực. Kết cấu cơ cấu lái xe KamAZ-5410 xem hình 2.3. Vỏ 14 của cơ cấu lái đồng thời đóng vai trò là xi lanh lực. Bộ truyền bánh răng côn nối với trục lái thông qua một khớp các đăng. Kết cấu của bộ truyền bánh răng côn xem hình 2.4.
Khi đai ốc dịch chuyển do rãnh vít ở giữa trục vít sâu hơn so với đầu trục, tồn tại khe hở không lớn lắm. Kết cấu này đảm bảo độ bền lâu cho bộ truyền vít-đai ốc và tăng độ ổn định chuyển động của ô tô. Ngoài ra còn cho phép lắp ghép trục vít dễ dàng hơn.
2.3.2. Dẫn động lái
Dẫn động lái loại cơ khí gồm : Vành lái, cọc lái, trục lái, đòn quay đứng, cam quay, thanh lái dọc, đòn quay ngang, thanh lái ngang và các khớp nối (rô tuyn). Cọc lái lắp với cabin.
Trục lái nối với trục cơ cấu lái thông qua một bộ truyền các đăng (hình 2.5). Kết cấu thanh lái dọc xem hình 2.6, kết cấu thanh lái ngang xem hình 2.7. Các khớp cầu thanh lái dọc, thanh lái ngang không điều chỉnh được.
2.3.3. Trợ lực lái
Trợ lực lái xe KAMAZ-5410 là trợ lực lái thuỷ lực có áp suất cao 65 KG/cm2 nên hiệu quả trợ lực cao, thời gian chậm tác dụng ngắn song yêu cầu độ chính xác và công nghệ chế tạo cao.
* Bơm dầu : Là nguồn cung cấp năng lượng.
Là loại bơm dầu rôto cánh gạt tác dụng 2 chiều, bơm được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ đốt trong nhờ bộ truyền đai thang. Ở phía sau của bơm dầu có van an toàn (17), khi áp suất dầu trên đường dầu chính lớn hơn áp suất dầu quy định thì van an toàn sẽ mở ra để dầu từ đường dầu chính trở về bầu chứa đảm bảo an toàn cho các đường ống dẫn dầu và trợ lực lái.
* Bầu chứa dầu:
Bầu chứa dầu đặt trên bơm dầu trong bầu chứa có 2 lưới lọc, một lưới đặt ở phía trên gần nắp để lọc dầu khi đổ dầu vào bình chứa, một lưới lọc đặt sau đường dầu về để lọc dầu khi dầu từ xilanh trợ lực hồi về bầu chứa, lưới lọc này có đặt một van an toàn để nếu lưới lọc bị tắc thì van an toàn sẽ tự động mở ra dưới tác dụng của áp suất dầu để cho dầu trở về bầu dầu bảo đảm an toàn cho hệ thống. Để giữ ổn định nhiệt độ của dầu trong bộ trợ lực lái người ta còn làm một két mát nhằm làm mát dầu trợ lực.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM DẪN ĐỘNG LÁI CƠ KHÍ XE KAMAZ-5410
Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái bao gồm tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái, tính toán thuỷ lực cho phần trợ lực lái (nếu có) và tính toán kiểm bền các chi tiết của hệ thống lái.
Trong đó tính toán kiểm tra động học của hình thang lái nhằm kiểm tra dẫn động lái theo điều kiện trượt bên của các bánh xe dẫn hướng khi ô tô quay vòng. Có hai phương pháp kiểm tra động học hình thang lái là phương pháp đại số và phương pháp hình học.
Các thông số đầu vào cho tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái xem Bảng 3.1.
Tính bền cho một số chi tiết cơ bản trong hệ thống lái bao gồm tính bền cho các chi tiết trong cơ cấu lái thông số đầu vào xem Bảng 3.2. Các thông số vào để tính bền các chi tiết cơ bản của dẫn động lái thông số đầu vào xem Bảng 3.3.
Phần này của đồ án sẽ trình bầy việc tính toán cho một số chi tiết của phần cơ cấu lái và dẫn động lái cơ khí.
3.1. Thông số vào.
Các thông số vào xác định theo các tài liệu đã có và trên xe thực được tổng hợp trong các bảng 3.1, 3.2 .
3.2. Kiểm nghiệm động học hình thang lái.
3.2.1. Cơ sở tính toán kiểm nghiệm hình thang lái.
Ta có:
- ai là góc quay của bánh xe dẫn hướng ngoài (độ).
- bi là góc quay của bánh xe dẫn hướng trong (độ).
- BOlà khoảng cách giữa 2 trụ đứng (mm)
- L là chiều dài cơ sở của xe (mm)
Theo lý thuyết thì để đảm bảo điều kiện trên cần phải có một cơ cấu 18 khâu, nhưng thực tế trên các xe hiện nay sử dụng cơ cấu 4 khâu trong dẫn động lái. Do vậy cần phải kiểm tra đánh giá việc đáp ứng yêu cầu trên.
Trong 2 tam giác GEF và GCB là 2 tam giác đồng dạng cho ta quan hệ giữa 2 góc cotgb và cotg (GBE)
cotgb - cotgGBE =Bo/L (3.2)
So sánh công thức (3.1) và (3.2) ta thấy GBE = a
Như vậy qua cách chứng minh theo phướng pháp hình học trên cho phép ta kiểm tra động lực học hình thang lái của các hình thang lái có sẵn.
Nếu ứng với các cặp ai và bi của công thức (3.1) ta đặt chúng vào vị trí như (hình 3.1) thì các giao điểm Ei sẽ phải nằm trên đường GC thì động học hình thang lái đã sẵn có bảo đảm cho xe quay vòng mà các bánh xe 2 bên không bị trượt ngang.
3.2.2. Kiểm nghiệm hình thang lái bằng phương pháp hình học.
1. Vẽ trên giấy kẻ ly các kích thước cơ bản L, BO, m, n theo đúng tỷ lệ xích.
2. Cho các góc quay của bánh xe bên ngoài những giá trị bi khác nhau.
Bằng phương pháp hình học xác định các góc quay ai tương ứng của bánh xe bên trong xem (hình 3.2).
3. Dựng các góc bi và ai như (hình 3.3).
4. Kéo dài các cạnh của 2 góc cho chúng cắt nhau tại các điểm Ei
Nếu các điểm Ei nằm trên hoặc nằm gần đoạn thẳng GC thì ô tô quay vòng với các bán kính khác nhau các bánh xe dẫn hướng không bị trượt bên hoặc có bị trượt bên song không có đáng kể.
3.2.3. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp đại số.
Trình tự tiến hành như sau:
Bước 1- Cho các góc quay của bánh xe bên ngoài những giá trị bi khác nhau.
Bước 2- Bằng phương pháp hình học xác định các góc quay ai tương ứng các bánh xe trong (hình 3.2).
Bước 3- Xác định các giá trị của hệ số di tương ứng với từng cặp aivà bi theo công thức (3.3)
Bước 4- Các giá trị di càng gần 1 thì khi ô tô quay vòng với các bán kính khác nhau các bánh xe dẫn hướng không bị trượt bên hoặc có trượt bên song không đáng kể.
Kết quả xác định các góc quay ở bước 2 thể hiện trên Bảng 3.4:
Kết luận: Qua kiểm tra động học hình thang lái xe KamAZ-5410 bằng 2 phương pháp ta thấy khi ô tô quay vòng các bánh xe dẫn hướng vẫn bị trượt bên nhưng sự trượt bên của bánh xe là nhỏ như vậy vẫn cho phép sử dụng xe với kết cấu hình thang lái đã có.
3.3. Kiểm nghiệm bền các chi tiết dẫn động lái cư khí.
3.3.1. Xác định mô men cản quay vòng.
a. Sơ đồ tính toán dẫn động lái:
Tính bền cho các chi tiết dẫn động lái ô tô phải xem xét đến vị trí của các chi tiết đó trong dẫn động. Đối với hệ thống lái có trợ lực cần chú ý vị trí đặt xi lanh lực. Tuỳ theo sơ đồ bố trí các chi tiết của dẫn động lái mà tải trọng tác dụng lên các chi tiết sẽ khác nhau. Sơ đồ tính toán dẫn động lái của ô tô KrAZ- 255B (hình 3.4).
b. Xác định mô nen cản quay vòng:
Khi ô tô quay vòng xe suất hiện mô men cản quay vòng tác dụng lên hệ thống lái. Mô men cản quay vòng khi xác định ta đặt lên tâm quay vòng của trụ đứng, khi tính toán xác định mô nen cản quay vòng ở chế độ nặng nề nhất, nghĩa là mô men làm quay bánh xe dẫn hướng từ phải qua trái hoặc từ trái qua phải.
Các yếu tố ảnh hưởng đến mô men cản quay vòng (Mc):
- Tải trọng phân ra cầu trước (bánh xe dẫn hướng G1).
- Hệ số ma sát lốp và đường.
- Kích thước, dạng vết bánh xe với mặt đường.
- Áp suất lốp, kết cấu hoa lốp, độ cứng ngang của lốp.
- Bán kính quay vòng của bánh dẫn hướng.
- Các góc đặt trụ đứng, góc đặt bánh xe dẫn hướng.
- Mô men ma sát ở trụ đứng và đẫn động lái.
Theo ý nghĩa vật lý, công thức xác định mô men cản (Mc) là:
Mc = M1+ M2+ M3 (3.4)
Ở đây sử dụng công thức gần đúng của Lukin: Mc=5450.1,12(0,02.50+0,14.0,01)=328[KGm]
3.3.2. Tính bền một số chi tiết cơ cấu lái.
a. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền vít đai ốc bi:
Kinh nghiệm sử dụng cơ cấu lái vít đai ốc bi – Thanh răng cung răng cho thấy rãnh ren và các viên bi bị mòn nhiều nhất. Ngoài ra còn quan sát thấy nhiều trường hợp các viên bi hoặc rãnh ren bị tróc, rỗ do hiện tượng mỏi của vật liệu. Bởi vậy khả làm việc lâu bền của bộ truyền vít đai ốc bị phụ thuộc chủ yếu vào ứng suất tiếp xúc giữa các viên bi và bề mặt rãnh ren.
Ta có:
- dtx là ứng suất tiếp xúc giữa viên bi và bề mặt rãnh ren KG/ cm2
- K là hệ số phụ thuộc vào bán kính cong của các bề mặt tiếp xúc
- i là số lượng viên bi cùng chịu tải [viên];
- db là đường kính viên bi [mm];
- dr là đường kính rãnh ren [mm];
- lV là góc dẫn ren của trục vít [độ] ;
- d là góc tiếp xúc của viên bi [độ] ;
- E là mô đun dàn hồi ;
=> Thay số ta được: stx = 49281 KG/cm2
Vậy ta thấy stx < [stx]
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo bền.
b. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền thanh răng cung răng:
Răng của cung răng được kiểm bền theo ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc.
Ta có:
- y là hệ số răng;
- bc là chiều dài răng của cung răng[mm];
- q la ap suất dầu trong xi lanh trợ lực [KG/ cm2]
- DX là đường kính xi lanh lực [mm];
- Rc la bán kính vòng chia của cung răng [mm];
Thay số vào công thức (3.9) ta có: PC = 6593,49 [KG/ cm2]
Thay số vào công thức (3.8) ta có: su = 1160,17 [KG/ cm2]
[su] = 3000 - 4000 [KG/ cm2]
Vậy ta thấy su< [su]
Ứng suất tiếp xúc giữa răng của cung răng và răng của thanh răng được xác định theo công thức.
Ta có:
- a là góc ăn khớp của răng cung răng [độ]
Thay số vào công thức (3.10) ta có: stx = 1043 KG/ cm2 ; [stx] = 15,000 KG/ cm2
Vậy ta thấy stx < [stx]
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo bền.
3.3.3. Tính bền một số chi tiết dẫn động lái.
a. Tính bền đòn lái đứng:
Đòn lái đứng được kiểm bền theo ứng suất kéo tương đương và ứng suất xoắn tại tiết diện nguy hiểm, sơ đồ tính toán đòn quay đứng (hình 3.5).
Xác định lực tác dụng lên đòn quay đứng:
Lực tác dụng lên đòn quay đứng ô tô Kraz- 255B, được xác định
Ta có:
- Pmax là lực lớn nhất tác dụng lên vành tay lái pmax = 45[ KG];
- R là bán kính vành tay lái [mm];
- iw là tỷ số truyền của cơ cấu lái;
- q là áp suất dầu trong xi lanh trợ lực [KG/ cm2] ;
- Dx la đường kính xi lanh lực [mm];
- Lđ la chiều dài đòn quay đứng [mm];
- Pđ là lực tác dụng lên đòn quay đứng: Pđ = 1098,07[KG];
- c là cánh tay đòn gây xoắn: c = 5 [cm] ;
- wx là mô men chống xoắn: wx = 29,56 [cm2]
Thay số vào công thức (3.15) ta có: t = 185,7 [KG/ cm2] ;
Đòn lái đứng làm bằng thép các bon trung bình 40x tôi và ram có: [s] = 1000 [KG/ cm2]; [t] = 700 [KG/ cm2] ;
Vậy hệ số an toàn: ns = 5,12 ; nt = 3,77
Kết luận: Qua tính toán ta thấy s < [s]; t < [t]. Vậy đòn lái đứng đảm bảo bền.
b. Thanh lái dọc và thanh lái ngang:
Các thanh lái được kiểm tra bền theo độ cứng vững để tránh bị uốn khi chịu nén do hình dạng các thanh lái thực tế không thẳng.
Ta có:
- D là đường kính của thanh kéo [mm];
- j là mô men quán tính [KGm];
- E là mô đun đàn hồi E = 2.1011N/ m2
+ l là chiều dài thanh kéo i (thanh lái dọc lc; thanh lái ngang ln); Chiều dài thanh lái ngang được xác định khi tính toán động học của dẫn động lái.
+ 2Gbx là trọng lượng phân bố lên cầu trước.Gbx= 5450 [KG] ;
+ f là hệ số cản lăn. f = 0,02;
+ a là khoảng cách từ giao điểm của đường kéo dài trụ đứng với mặt đường đến điểm đặt lực cản lăn. a = 0,05 [m];
+ r là bán kính bánh xe. r = 0,560 [m];
+ ht là hiệu suất thuận. ht = 0,77
Thay vào (3.20) ta có: MC = 1125 [N. M] ;
Từ các giá trị tính được và thông số chọn, thay vào (3.19)
Lực truyền qua thanh lái dọc với chiều dài ldọc= 760 [mm]; Pedọc = 1480,26 [N]
Lực truyền qua thanh kéo ngang với chiều dài được lấy từ bảng 3.1 lengang= 1510 mm; Pengang = 745 [N]
Thay các giá trị vào công thức ta có:
Dd = 0,009 [ m]
Dn = 0.012 [ m]
- Hệ số dự trữ độ cứng vững của thanh kéo dọc và thanh lái ngang được chọn trong khoảng 1,5 ữ 2,5.
+ Thanh lái dọc: nd = 2,5
+ Thanh lái ngang: nn = 1,8
Kết luận: Thanh lái dọc và thanh lái ngang đảm bảo bền.
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI XE KamAZ-5410
4.1. Yêu cầu chung
Trên cơ sở nắm vững đặc điểm cấu tạo nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên từng xe trong quá trình khai thác sử dụng, khi bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa cần tuân thủ một số yêu cầu sau đây:
Trong quá trình sử dụng phải thường xuyên kiểm tra mức dầu trong trợ lực, thông rửa các phần tử lọc của bơm, thường xuyên kiểm tra độ kín khít của các mối ghép va đường ống trong trợ lực.
Dùng dầu cho trợ lực lái thuỷ lực phải đúng chủng loại và thật sạch sẽ. Khi đổ thêm hoặc thay dầu phải rót dầu qua phễu hai lần lưới lọc và qua lưới lọc trong bình dầu. Việc sử dụng dầu bẩn sẽ dẫn đến bó kẹt trợ lực lái và làm mài mòn nhanh các chi tiết của bơm dầu trợ lực và van phân phối. Với xe xe KamAZ-5410 dầu trợ lực AY-AOCT 1642-75 hoặc dầu công nghiệp 20 hoặc tuốc bin 22, dầu cơ cấu lái TA 15; 90 (AOCT 542-50).
4.2. Bảo dưỡng hệ thống lái.
4.2.1. Chế độ bảo dưỡng.
Mục đích của bảo dưỡng là giữ gìn bề ngoài của hệ thống, làm giảm sự hao mòn nhanh chóng của các chi tiết phòng ngừa các hư hỏng có thể xảy ra do đó có thể kéo dài thời gian phục vụ của ô tô nói chung, hệ thống lái nói riêng. Các công việc của bảo dưỡng được thực hiện theo định kỳ, theo một biểu đồ kế hoạch đã được lập trước.
Bảo dưỡng hệ thống lái cũng tuân thủ theo đầy đủ các cấp bảo dưỡng kỹ thuật của ô tô là:
- Bảo dưỡng thường xuyên.
- Bảo dưỡng cấp I.
- Bảo dưỡng cấp II.
4.2.1.1 Bảo dưỡng thường xuyên:
Hàng ngày trước khi đi công tác, hoặc khi dừng, nghỉ dọc đường hoặc sau mỗi chuyến công tác về phải kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống, kiểm tra các vị trí lắp ghép, xem các ốc có lỏng ra không và có còn chốt chẻ.
4.2.1.2. Bảo dưỡng I
Làm đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng thường xuyên và làm thêm một số công việc sau đây:
- Kiểm tra và xiết chặt lại các đai ốc, thanh lái dọc, thanh lái ngang và các khớp nối. Kiểm tra các chốt chẻ.
- Kiểm tra độ rơ vành tay lái và độ rơ của các khớp thanh lái dọc, thanh lái ngang và trợ lực lái.
4.2.1.3. Bảo dưỡng II
Làm đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng I và làm thêm một số nội dung sau:
- Kiểm tra độ rơ trụ đứng, cam quay vòng.
- Kiểm tra dầu và nếu cần thiết thì thay dầu trong hệ thống trợ lực và cơ cấu lái.
- Kiểm tra độ chụm bánh xe
- Kiểm tra lực đặt lên vành tay lái, nếu cần thiết thì điều chỉnh khe hở ăn khớp cặp bánh răng trong cơ cấu lái.
Khi bảo dưỡng I cũng như bảo dưỡng II ta cần chú ý một số quy định sau:
Tháo lắp đúng quy trình.
Làm đúng, làm hết nội dung trong bảo dưỡng sửa chữa.
4.2.2 Yêu cầu kỹ thuật khi bảo dưỡng hệ thống lái của ô tô.
Sau bảo dưỡng, tiến hành thử xe và kết hợp kiểm tra tình trạng kỹ thuật của hệ thống lái.
Yêu cầu. Toàn bộ hệ thống phải sạch sẽ, các bộ phận các cụm chi tiết phải đồng bộ, lắp ghép chắc chắn, phải có đủ ốc hãm, chốt hãm.
Đánh tay lái nhẹ nhàng, linh hoạt, vành tay lái phải tự động trả về vị trí xe đi thẳng sau khi không còn tác động lực trên vành tay lái.
Khi bánh xe dẫn hướng ở vị trí xe đi thẳng, độ rơ của vành tay lái, độ chụm của bánh xe dẫn hướng phải đúng qui định với từ.
4.2.3. Một số nội dung kiểm tra điều chỉnh.
Độ an toàn chuyển động của ô tô phụ thuộc vào nhiều hành trình tự do của vành tay lái. Việc kiểm tra hệ thống lái được bắt đầu từ việc xác định áp suất dầu trong trợ lực và hành trình tự do vành tay lái sau đó kiểm tra và điều chỉnh cấu lái.
a. Kiểm tra độ rơ tổng hợp trên vành tay lái:
Độ rơ tổng hợp trên vành tay lái là khoảng dịch chuyển của vành tay lái (khi chịu lực tác dụng) mà chưa có tác dụng làm đổi hướng của hai bánh xe dẫn hướng.
Thực chất độ rơ của vành tay lái là tổng các độ rơ bao gồm: độ rơ dọc trục tay lái, độ rơ ngang của cơ cấu lái, độ rơ của các khớp liên động trong các đòn dẫn động lái và độ rơ của khớp chuyển hướng được qui về tương ứng trên vành tay lái khi ôtô ở trạng thái chuyển động thẳng.
Tiếp tục đánh tay lái từ từ theo chiều ngược lại đến khi thấy bánh xe dẫn hướng chuẩn bị dịch chuyển thì dừng lại. Xác định độ rơ thông qua cung kim đã chỉ trên thang đo hình 4.1.
b. Kiểm tra lực đặt lên vành tay lái:
Việc cần thiết điều chỉnh cơ cấu lái phụ thuộc vào lực đặt lên vành lái. Do vậy trước tiên cần phải kiểm tra lực đặt lên vành lái, để đo giá trị này dùng lực kế.
Giá trị đo được lực này tại ba vị trí :
Vị trí 1 : Quay vành tay lái 2 vòng khỏi vị trí trung gian giá tri đặt lên vành tay lái cho phép là 0,6 - 1,6 KG.
Vị trí 2 : Quay vành lái 3/4 vòng khỏi vị trí trung gian giá trị lực đặt lên vành lái cho phép là 2,0 - 2,3 KG.
c. Kiểm tra và điều chỉnh khớp cầu thanh lái:
- Kiểm tra: Đỗ xe trên nền cứng, kéo chặt phanh tay, đánh tay lái đưa hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ô tô. Người kiểm tra tay phải cầm chắc đầu thanh lái dọc, tay tiếp giáp đầu dưới của đòn quay đứng hình 4.2.
- Điều chỉnh: Dùng kìm tháo chốt chẻ, dùng cờ lê chữ Z vặn ốc điều chỉnh vào đến chặt, sau đó nới ra từ 1/8, 1/4 đến 1/2 vòng ren (tùy từng loại xe). Kiểm tra lại độ rơ nếu đã đạt yêu cầu thì lắp chốt chẻ. Các khớp cầu còn lại điều chỉnh tương tự hình 4.3.
e. Kiểm tra và điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng của ô tô:
Độ chụm của bánh xe dẫn hướng là hiệu số của hai khoảng cách đo phía sau và phía trước trục cầu trước giữa hai bánh xe dẫn hướng. Vị trí đo trên hai má lốp (hoặc hai vành sắt) cùng nằm trên mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm trục cầu trước khi hai bánh xe dẫn hướng ở vị trí đi thẳng hình 4.5
Ký hiệu độ chụm: δ= A-B
δ: Độ chụm bánh xe dẫn hướng (mm)
A: Khoảng cách giữa hai má lốp (hoặc vành sắt) đo ở phía sau
B: Khoảng cách giữa hai má lốp (hoặc vành sắt) đo ở phía trước.
- Ô tô đỗ trên nền đất cứng, bằng phẳng, hai bánh xe dẫn hướng ở vị trí xe đi thẳng và đã được kích khỏi mặt đất với độ cao như nhau (30 - 40 mm).
- Moay ở của bánh xe dẫn hướng đã được điều chỉnh đúng độ rơ.
- Áp suất hơi lốp đủ theo qui định.
- Phương pháp kiểm tra độ chụm bánh xe dẫn hướng:
+ Kích hai bánh xe trước khỏi mặt đất, đánh tay lái đưa hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ô tô.
+ Kiểm tra áp suất hơi lốp, tình trạng hoạt động của moay ở bánh xe.
+ Đánh dấu vị trí đo trên hai má lốp hoặc hai vành sắt (chú ý tránh vị trí khuyết tật, vị trí có chữ, số, có dấu ở trên lốp).
+ Đặt thước chuyên dùng đo khoảng cách giữa hai má lốp (hoặc hai vành sắt) phía sau trục cầu trước. Đọc trị số trên thước.
- Điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng:
Tùy kết cấu cụ thể của cơ cấu hình thang lái, người ta có các cách khác nhau để điều chỉnh độ chụm. Song cơ bản việc điều chỉnh độ chụm thường được thực hiện bằng cách thay đổi chiều dài thanh lái ngang, muốn điều chỉnh độ chụm ta dùng dụng cụ nới ốc hãm (3) đầu thanh lái ngang phía có bước ren lớn rồi tháo ốc hãm khớp cầu, đưa đầu thanh lái ra khỏi càng quay.
f. Điều chỉnh cơ cấu lái:
Trong quá trình làm việc vị trí tiếp xúc, ăn khớp của các chi tiết với nhau bị thay đổi do mòn, dẫn tới làm khe hở giữa chúng tăng lên và làm cho độ rơ vành tay lái, hệ thống lái không nhậy.
Do vậy việc điều chỉnh ăn khớp, tiếp xúc các vị trí của chi tiết là một yêu cấu trong nội dung bảo dưỡng sửa chữa nhằm nâng cao độ tin cậy làm việc của hệ thống, đồng thời ngăn ngừa những hư hỏng phát sinh đột ngột trong sử dụng, góp phần nâng cao trong quá trình sử dụng ô tô.
- Sự cân bằng của bánh xe.
- Kiểm tra áp suất hơi lốp .
- Kiểm tra trạng thái bôi trơn và moay ơ bánh xe.
- Điều chỉnh ổ đỡ bánh xe và các đòn lái.
- Kiểm tra sự làm việc của giảm chấn.
g. Kiểm tra và thay dầu trợ lực:
Khi kiểm tra mức dầu trong trợ lực thì xe phải đặt ở vị trí chuyển động thẳng trên đường bằng. khi tháo nút xả dầu của bầu dầu phải cọ rửa nắp bằng xăng, nếu lưới lọc bị lắng cặn bẩn phải dùng thêm chất hoà tan để rửa.
Trước khi thay thế dầu trong hệ thống trợ lực cần phải giải phóng hệ thống lái bằng cách:
- Nâng cầu trước xe cho tới khi bánh dẫn hướng không tiếp đất.
- Tháo nút xả dầu ở đáy bầu dầu, dầu trong hệ thống sẽ chảy ra ngoài. Muốn tháo kiệt dầu trong hệ thống trợ lực thì sau khi dầu ngừng chảy đánh vành tay lái sang 2 phía vài lần.
h. Kiểm tra sự làm việc của van phân phối:
Để kiểm tra sự làm việc của van phân phối phải tháo thanh lái dọc xoay vành lái hết cỡ về một phía. Khi số vòng quay của động cơ là 1000 vòng/ phút và đặt lực đặt lên vành tay lái lớn hơn 10 KG. Khi ta giảm lực đặt lên vành tay lái thì áp suất chỉ trên đồng hồ đo cần giảm không quá (3 ¸ 5) KG/ cm2.
Việc kiểm tra cần tiến hành trên cả hai phía. Nếu áp suất không giảm thì có thể bị kẹt van.
j. Xả khí trong hệ thống:
Để xả khí trong hệ thống cần :
- Tháo chụp cao su van thông áp cơ cấu lái.
- Nối chúng bằng ống cao su với một bình dầu chứa ít nhất 0,5 lít dầu.
- Nới van thông áp (1/2 ¸ 3/4) vòng.
- Lắp nắp bầu dầu.
- Đánh hết vành lái sang trái.
4.3. Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục.
Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra những hư hỏng làm mất khả năng điều khiển của xe. Dó đó có thể gây ra nhiều tai nạn bất ngờ gây thiệt hại đến tính mạng và tài sản của mọi người. Chính vì vậy mà việc thường xuyên kiểm tra phát hiện những hư hỏng của hệ thống lái là một việc làm rất cần thiết, đảm bảo tính an toàn sử dụng cho xe.
Trên Bảng 4.1 là một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục
KẾT LUẬN
Qua một thời gian thực hiện đồ án tại các đơn vị, nhà máy, với sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn: TS……………. và các thầy giáo trong Bộ môn Ôtô Quân sự Khoa Động lực, cùng với sự giúp đỡ của các bạn bè cùng lớp tôi đã hoàn thành đồ án.
Trong đồ án này tôi đã thực hiện các nội dung cơ bản sau:
+ Chương 1. giới thiệu chung về xe KamAZ-5410, các đặc tính kỹ thuật cơ bản của xe;
+ Chương 2. tập trung vào việc phân tích đặc điểm kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống lái KamAZ-5410. Trong chương này, qua việc phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống lái có thể thấy xe KamAZ-5410 là xe đầu kéo được sử dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân và đặc biệt trong quân đội ta do có nhiều ưu điểm.
Hệ thống lái trên xe KamAZ-5410 là hệ thống lái cơ khí có trợ lực thuỷ lực, cơ cấu lái kiểu trục vít- đai ốc- thanh răng-cung răng, có tỷ số truyền không đổi.
Nhờ có phần trợ lực thuỷ lực trong hệ thống lái đã làm giảm đi cường độ lao động của người lái và đảm bảo an toàn cho xe khi hoạt động trên đường.
+ Chương 3. đã tiến hành tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái và tính bền một số chi tiết của hệ thống lái.
+ Chương 4. tiến hành tìm hiểu các hướng dẫn sử dụng xe nói chung và sử dụng hệ thống lái có trợ lực thuỷ lực trên xe KamAZ-5410 nói riêng; tìm hiểu quy trình tháo lắp hệ thống lái cũng như các điều kiện kỹ thuật trong sửa chữa hệ thống lái xe KamAZ-5410
Trong quá trình thực hiện, do khả năng đồ án của tôi không tránh khỏi các thiếu sót. Rất mong sự quan tâm chỉ bảo chân tình của các thầy, sự đóng góp của các bạn đối với đồ án của tôi.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
………………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2
Phạm Đình Vi , Vũ Đức Lập.
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995
[2]. Lý thuyết ôtô quân sự
Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường.
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự
[3]. Hướng dẫn đồ án môn học "Lý thuyết kết cấu và tính toán ôtô quân sự" Tập IV: Phần hệ thống lái .
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1977
[4]. Bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa ôtô Liên Xô
Bản dịch tiếng việt, NXB-CNKT-1983
[5]. Kết cấu tính toán ôtô
Thái Nguyễn Bạch Liên
NXB GTVT-1984
[6]. Quy trình công nghệ sửa chữa hệ thống lái xe KamAZ-5410
Cục Xe Máy- TCKT
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"