MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE KAMАZ-43253
1.1. Giới thiệu chung về xe KAMAZ - 43253
1.2. Tổng quan chung các hệ thống của Xe Kamaz 43253
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe KAMAZ - 43253.
CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE KAMAZ - 43253
2.1. Khái quát chung về hệ thống lái ôtô
2.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu chung hệ thống lái ôtô
2.1.1.1. Công dụng
2.1.1.2. Phân loại hệ thống lái ôtô
2.1.1.3. Các yêu cầu cơ bản của hệ thống lái
2.1.2. Cấu tạo chung hệ thống lái ô tô
2.1.3. Nguyên lý chung
2.1.4. Trợ lực lái
2.1.4.1: Công dụng
2.1.4.2: Yêu cầu đối với hệ thống lái có trợ lực
2.1.4.3: Các bộ phận chính
2.1.4.4: Sơ đồ bố trí một số trợ lực lái trên ô tô quân sự
2.2. Khái quát về hệ thống lái ô tô KAMAZ - 43253
2.2.1. Giới thiệu chung hệ thống lái xe KAMAZ - 43253
2.2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái KAMAZ – 43253
2.2.2.1. Cơ cấu lái
2.2.2.2. Dẫn động lái cơ khí
2.2.2.3. Trợ lực lái
2.2.3. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái ôtô KAMAZ - 43253
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ KAMAZ - 43253
3.1. Thông số vào.
3.2. Kiểm nghiệm động học hình thang lái.
3.2.1. Cơ sở tính toán kiểm nghiệm hình thang lái.
3.2.2. Kiểm nghiệm hình thang lái bằng phương pháp hình học.
3.2.2.1. Trình tự tiến hành
3.2.2.2. Kết quả kiểm tra động học hình thang lái bằng hình học như trên hình
3.2.3. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp đại số.
3.3. Kiểm nghiệm bền các chi tiết dẫn động lái cơ khí.
3.3.1. Sơ đồ tính toán dẫn động lái
3.3.2. Xác định mô men cản quay vòng
3.3.3. Tính bền một số chi tiết cơ cấu lái.
3.3.3.1. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền vít đai ốc bi
3.3.3.2. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền thanh răng cung răng
3.3.4. Tính bền một số chi tiết dẫn động lái.
3.3.4.1. Tính bền đòn lái đứng
3.3.4.2. Thanh lái dọc và thanh lái ngang
CHƯƠNG 4. CHƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI XE KAMAZ - 43253
4.1. Yêu cầu chung
4.2. Bảo dưỡng hệ thống lái
4.2.1. Chế độ bảo dưỡng
4.2.1.1. Bảo dưỡng thường xuyên
4.2.1.2. Bảo dưỡng I (sau 5000 km)
4.2.1.3. Bảo dưỡng II (sau 20.000 km)
4.2.2. Yêu cầu kỹ thuật khi bảo dưỡng hệ thống lái của ô tô.
4.2.3. Một số nội dung kiểm tra điều chỉnh.
4.2.3.1. Kiểm tra độ rơ tổng hợp trên vành tay lái
4.2.3.2. Kiểm tra lực đặt lên vành tay lái
4.3.2.3. Kiểm tra và điều chỉnh khớp cầu thanh lái
4.3.2.4. Kiểm tra điều chỉnh độ rơ dọc cơ cấu lái
4.3.2.5. Kiểm tra và điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng của ô tô
4.3.2.6. Điều chỉnh cơ cấu lái
4.3.2.7. Kiểm tra và thay dầu trợ lực
4.3.2.8. Kiểm tra sự làm việc của van phân phối
4.3.2.9. Khi hỏng trợ lực lái
4.3.2.10. Xả khí trong hệ thống
4.3. Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI NÓI ĐẦU
Ngay từ khi ra đời, Ôtô đã chứng tỏ được tầm quan trọng của mình trong cuộc sống của con người. Sản xuất Ôtô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, Ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển.
Ngay ở nước ta số Ôtô cũng đang phát triển cũng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ xe trên đường ngày càng cao. Nhiều tiến bộ khoa học và kỹ thuật đã được áp dụng vào công nghệ chế tạo ôtô nhằm mục đích tăng khả năng phục vụ và độ tin cậy của ôtô. Các tiến bộ này tập trung vào việc đạt được mục đích là giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái, đảm bảo an toàn tốt nhất, tăng vận tốc chuyển động, tăng tính tiện nghi và tính kinh tế của ôtô.
Hiện nay ngành ôtô ở nước ta đến nay chủ yếu là khai thác sử dụng các trang thiết bị nhập từ nước ngoài. Trong quân đội ta phần lớn sử dụng các xe của Liên Xô (cũ) và hiện nay là CHLB Nga chế tạo.
Ô tô KAMAZ - 43253 là một trong những chủng loại xe được sử dụng rất phổ biến ở Việt trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân đặc biệt là công nghiệp và quốc phòng...
KAMAZ - 43253 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. Việc khai thác có hiệu quả ôtô KAMAZ - 43253 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 tốt và có hiệu quả, điều trước tiên là phải nắm chắc các đặc điểm cấu tạo và nguyên lý chung trong bảo dưỡng ô tô nói chung và các cụm trên xe nói riêng.
Ô tô KAMAZ - 43253 sử dụng hệ thống lái cơ khí có trợ lực thủy lức là một hệ thống lái tương đối điển hình được sử dụng rộng rãi trên các dòng xe tải không những trên các xe của nhà máy KAMXKI Liên Xô (cũ) mà còn nhiều loại xe khác (ví dụ như các xe MAZ do nhà máy ô tô MINSK sản xuất năm 1980).
Đề tài đồ án tốt nghiệp tôi được giao là: "Khai thác hệ thống lái xe KAMAZ - 43253" với các nội dung chính sau:
- Lời nói đầu
- Phân tích đặc điểm kết cấu của hệ thống lái xe KAMAZ - 43253
- Tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái
- Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống lái có trợ lực.
- Kết luận
Đồ án đã được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy: TS………… - Chủ nhiệm Khoa ô tô, sự giúp đỡ của các thầy trong Khoa ô tô, các đồng chí trong đơn vị cũng như sự nỗ lực tìm tòi, học hỏi và tổng hợp kiến thức của bản thân. Mặc dù đã rất nỗ lực nhưng chắc chắn đồ án sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót do hạn chế về mặt kiến thức.
Rất mong được sự góp ý của các thầy và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE KAMАZ-43253
1.1.Giới thiệu chung về xe KAMAZ - 43253
Dòng xe KAMAZ - 43253 đời mới do một tập đoàn sản xuất xe tải hàng đầu của Nga chế tạo, có tính năng thông qua cao và có thể hoạt động tốt mọi loại đường sá. Công thức bánh xe 4x2, được thiết kế dùng để chuyên chở hàng hóa
Xe có một cabin là loại cabin lật, trên cabin có 3 chỗ ngồi và 2 cửa. Vỏ cabin bằng kim loại và bố trí động cơ ở phía dưới. Thùng xe được chế tạo bằng sắt và có 3 thành mở lật ra được.
Kamaz 43253 đang được Việt Nam nhập khẩu sử dụng để biên chế trong quân đội, tương lai sẽ dần thay thế cho những dòng xe tải đã qua nhiều năm sử dụng như Gaz 66, Zil 130,…
1.2. Tổng quan chung các hệ thống của Xe Kamaz 43253
Động cơ Diesel KAMAZ – 740.31-240 (Euro-2) có tăng áp, 4 kỳ, 8 xi lanh, bố trí hình chữ V, công suất lớn nhất 176 kW (240 mã lực) ở 2200 vòng/phút và mô men xoắn tối đa 833 Nm ở vòng quay 1300-1500 vòng/phút.
Hệ thống truyền lực kiểu cơ khí, nhiều cấp, bố trí theo sơ đồ thông qua gồm ly hợp, bộ chia (hộp số phụ đặt trước hộp số chính), hộp số chính, truyền động các đăng, cầu chủ động.
Hệ thống lái kiểu cơ khí có trợ lực thủy lực gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái.
Cơ cấu lái kiểu vít đai ốc - thanh răng cung răng tỷ lệ truyền cơ cấu lái là 20 có bộ truyền bánh răng côn tỷ lệ truyền bằng 1.
Dẫn động lái cơ khí gồm vành lái, cọc lái, trục lái, các đăng trục lái, đòn quay đứng, cam quay, thanh lái dọc, đòn quay ngang thanh lái ngang và các khớp nối (rôtuyn).
Hệ thống phanh nhiều dòng độc lập gồm có hệ phanh chính, hệ phanh tay, hệ phanh bổ trợ.
Hệ phanh chính có cơ cấu phanh kiểu tang trống có hai guốc phanh. Dẫn động phanh là khí nén hai dòng cầu trước, cầu giữa và cầu sau, hệ phanh móc kiểu hỗn hợp.
Hệ phanh tay có cơ cấu phanh guốc ở bánh xe và dẫn động khí nén.
Hệ phanh bổ trợ (còn gọi là hệ thống phanh động cơ) cơ cấu phanh kiểu tiết lưu dẫn động bằng khí nén và đặt ở ống xả của động cơ.
Kabin lật, kiểu kín, 3 chỗ, có điều chỉnh ghế lái.
Thùng xe kim loại, thành bên và sau có thể lật. Chiều dài thùng xe 5200mm, chiều rộng 2320mm, chiều cao thành kim loại 500mm. Diện tích sàn chở hàng 12,05m2.
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe KAMAZ - 43253.
Tính năng kỹ thuật của ô tô Kamaz - 43253 (4x2) được thể hiện trong bảng 1.1
CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE KAMAZ - 43253
2.1. Khái quát chung về hệ thống lái ôtô
2.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu chung hệ thống lái ôtô
2.1.1.1. Công dụng
Hệ thống lái ôtô cùng với hệ thống phanh là hệ thống điều khiển ôtô thuộc phần gầm xe, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm an toàn chuyển động của xe. Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô bằng phương pháp thay đổi mặt phẳng lăn của các bánh xe dẫn hướng, cũng như để giữ ổn định phương chuyển động thẳng hay quay vòng của ôtô khi cần thiết.
2.1.1.2. Phân loại hệ thống lái ôtô
Có nhiều cách phân loại hệ thống lái
Phân loại theo phương pháp chuyển hướng của ô tô
- Chuyển hướng 2 bánh xe trên cầu trước
- Chuyển hướng tất cả các bánh xe (4WD)
Phân loại hệ thống lái theo sự có mặt của trợ lực
- Hệ thống lái cơ khí đơn giản không trợ lực
- Hệ thống lái cơ khí có trợ lực (bằng thủy lực).
Cơ cấu lái kiểu trục vít vô tận
- Trục vít vô tận êcu - đòn (có tỷ số truyền thay đổi)
- Trục vít vô tận di động êcu (có tỷ số truyền thay đổi)
- Trục vít - đai ốc - thanh răng - cung răng (có tỷ số truyền không đổi)
2.1.1.3. Các yêu cầu cơ bản của hệ thống lái
An toàn chuyển động trong giao thông vận tải bằng ôtô là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng phương tiện này. Để đảm bảo tính êm dịu chuyển động trên mọi loại đường hệ thống lái cần đảm các yêu cầu sau:
Tính linh hoạt tốt: Khi xe quay vòng trên đường gấp khúc và hẹp thì hệ thống lái phải xoay được bánh trước chắc chắn, dễ dàng và êm.
Lực lái thích hợp: Để lái dễ dàng hơn và thuận lợi trên đường đi thì nên chế tạo hệ thống lái nhẹ hơn ở tốc độ thấp và nặng hơn ở các tốc độ cao.
2.1.2. Cấu tạo chung hệ thống lái ô tô
Khi ôtô quay vòng với vận tốc rất chậm, có thể bỏ qua lực ly tâm gọi là trạng thái quay vòng tĩnh. Khi ô tô quay vòng với vận tốc cao, ta xét đến lực ly tâm gọi là trạng thái quay vòng động. Trong thực tế xe thường chuyển động ở tốc độ lớn, do vậy quay vòng động là chủ yếu, trong đó quay vòng thiếu, quay vòng thừa xảy ra do việc thay đổi tốc độ chuyển động, sự đàn hồi của lốp và hệ thống treo.
2.1.3. Nguyên lý chung
Vành tay lái (1) có dạng hình tròn, lực của người lái tác dụng lên vành tay lái tạo ra mô men quay để hệ thống lái làm việc. Trục lái (2) thường là một đòn dài (rỗng hoặc đặc) đề truyền mô men quay từ vành tay lái tới cơ cấu lái (4).
Cơ cấu lái (4) có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròn của vành tay lái thành chuyển động lắc của tay biên (5) trong mặt phẳng thẳng đứng và đảm bảo tỉ số truyền theo yêu cầu cần thiết. Cơ cấu lái được bắt chặt lên xà dọc (phần được treo của ô tô).
2.1.4. Trợ lực lái
2.1.4.1: Công dụng
Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ cường độ lao động của người lái, giảm mệt mỏi khi xe hoạt động trên đường dài. Đặc biệt trên xe có tốc độ cao, trợ lực lái còn nhằm nâng cao tính an toàn chuyển động khi xe có sự cố ở bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái.
2.1.4.2: Yêu cầu đối với hệ thống lái có trợ lực
- Khi trợ lực lái bị hỏng hệ thống lái vẫn làm việc (lái nặng hơn).
- Bộ trợ lực phải giúp cho người lái có cảm giác được sức cản mặt đường làm tăng lực đánh vành tay lái tới giới hạn xác định, lực giới hạn bằng (100 ¸ 150)N.
2.1.4.4: Sơ đồ bố trí một số trợ lực lái trên ô tô quân sự
+ Bố trí trong một cụm như hình 2.3a
Ở sơ đồ này ta thấy cơ cấu lái, van phân phối, xi lanh lực bố trí liên kết.
Ưu điểm: của sơ đồ bố trí này là kích thước nhỏ gọn, đường ống ít và độ nhạy cao.
Nhược điểm: của sơ đồ là kết cấu phức tạp, các chi tiết của dẫn động chịu tải trọng lớn hơn, không có khả năng lắp lẫn trên các xe có hệ thống lái tiêu chuẩn. Sơ đồ này thuờng áp dụng trên các xe có trọng lượng toàn bộ từ 5 - 10 tấn như xe (ZIL - 130, ZIL - 131, KAMAZ - 43253).
2.2. Khái quát về hệ thống lái ô tô KAMAZ – 43253
2.2.1. Giới thiệu chung hệ thống lái xe KAMAZ - 43253
Hệ thống lái ôtô KAMAZ - 43253 là kiểu cơ khí có trợ lực thuỷ lực gồm: cơ cấu lái, dẫn động lái, trợ lực lái. Với trợ lực lái gồm cơ cấu lái, van phân phối, xi lanh lực đặt trong một khối.
Cơ cấu lái: kiểu trục vít thanh răng - cung răng được mô tả như hình vẽ 2.4. Có tỷ số truyền cơ cấu lái là 20
Dẫn động lái: dẫn động lái cơ khí gồm vành lái, trục lái, các đăng trục lái, đòn quay đứng, cam quay, thanh lái dọc, hình thang lái.
2.2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái KAMAZ - 43253
2.2.2.1. Cơ cấu lái
Cơ cấu lái xe KAMAZ - 43253 là cơ cấu kiểu trục vít - thanh răng, cung răng, tỷ số truyền cơ cấu lái là 20, được lắp với dầm dọc trái của khung xe. Cơ cấu lái được bố trí liền khối với van phân phối, xi lanh lực bên trong. Kết cấu cơ cấu lái xe KAMAZ - 43253 (xem hình 2.5).
2.2.2.2. Dẫn động lái cơ khí
Dẫn động lái trên xe Kamaz 43253 là loại dẫn động lái 2 bánh trước bao gồm các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến cam quay của bánh xe dẫn hướng, trong đó đòn quay đứng được lắp với trục bị động của cơ cấu lái bằng then tam giác, các đòn dẫn động lái được nối với nhau bằng các thanh nối, hình thang lái được tạo bởi hai đòn kéo bên
2.2.2.3. Trợ lực lái
Trợ lực thủy lực thủy động có áp suất cao (65KG/cm2) nên hiệu quả trợ lực cao, thời gian chậm tác dụng ngắn so với trợ lực khí nén, song yêu cầu về độ chính xác và công nghệ chế tạo cao.
Van phân phối: được bố trí trong cơ cấu là van phân phối kiểu con trượt 3 gờ, con trượt được định tâm với vỏ của van phân phối nhờ lò xo van phân phối và trụ phản lực. Van phân phối lắp liền khối với cụm cơ cấu lái, kết cấu của nó xem hình 2.12. Thân 9 của van có 6 lỗ (3 lỗ thông và 3 lỗ không thông..
Két làm mát: dầu thủy lực nằm trên đường dầu hồi, bố trí trước két làm mát động cơ.
2.2.3. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái ôtô KAMAZ - 43253
Xe chạy thẳng: Khi xe chuyển động thẳng (hình 2.13) người lái không tác dụng làm quay vành lái. Con trượt của van phân phối chiếm vị trí trung gian, nối thông đường dầu từ bơm đến 26 và đường dầu hồi 32. Xi lanh lực sẽ dừng lại ở vị trí trung gian, áp suất dầu truyền đến hai khoang trước 25 và sau 7 của xi lanh lực bằng nhau bằng thanh răng - pít tông không dịch chuyển.
Cảm giác mặt đường: Trong quá trình quay vòng, áp suất trong khoang làm việc của xi lanh lực tăng tỷ lệ với phản lực quay vòng bánh xe, đồng thời áp suất trong khoang của thỏi trụ phản lực 22 cũng tăng khi mô men sức cản quay vòng của bánh dẫn hướng ngày càng tăng thì áp suất trong khoang dưới thỏi trụ phản lực càng tăng.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ KAMAZ - 43253
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.
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.
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.
So sánh công thức (3.1) và (3.2) ta thấy GBE = a
Như vậy qua cách chứng minh theo phương 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 a và b của công thức (3.1) ta đặt chúng vào vị trí như (hình 3.1) thì các giao điểm E 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.
Thực tế các giá trị a do có cấu hình thang lái tạo ra không đảm bảo công thức ( 3.1) nên các bánh xe sẽ bị trượt ngang.
Mức độ trượt ngang càng ít khi các giao điểm E càng gần đường GC.
3.2.2. Kiểm nghiệm hình thang lái bằng phương pháp hình học.
3.2.2.1. Trình tự tiến hành
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).
3.2.2.2. Kết quả kiểm tra động học hình thang lái bằng hình học như trên hình
Kết quả kiểm tra động học bằng phương pháp hình học như hình 3.3.
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 luận: Qua kiểm tra động học hình thang lái xe KAMAZ - 43253 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 cơ khí.
3.3.1. 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 KAMAZ - 43253 (hình 3.4).
3.3.2. Xác định mô men 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 men 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];
3.3.3. Tính bền một số chi tiết cơ cấu lái.
3.3.3.1. 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.
Vậy ta thấy stx < [s]
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo bền.
3.3.3.2. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền thanh răng cung răng
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]
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.
3.3.4. Tính bền một số chi tiết dẫn động lái.
3.3.4.1. 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 KAMAZ - 43253, được xác định
Thay các giá trị tìm được vào công thức (3.12) ta có: stđ = 194,082 [KG/ cm2] ;
- Ứng suất tại điểm B:
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.
3.3.4.2. 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. Để bảo đảm độ cứng vững đường kính các thanh lái phải thoả mãn các yêu cầu sau:
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]
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 - 43253
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.
Khi dừng, đỗ xe không nên rú ga nhanh vì như vậy sẽ làm cho áp suất dầu trong hệ thống tăng cao đột ngột, dầu nóng quá sẽ làm hư hỏng các bộ phận của bơm hoặc vỡ các đường ống dẫn dầu.
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.
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 (sau 5000 km)
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 (sau 20.000 km)
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 và điều chỉnh độ rơ các khớp cầu của các thanh lái và bơm mỡ đầy đủ vao các khớp.
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.
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.
4.2.3.1. Kiểm tra độ rơ tổng hợp trên vành tay lái
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.
4.2.3.2. 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.
+ Vị trí 3 : Để vành lái ở vị trí trung gian giá trị lực đạt lên vành lái cho phép phải lớn hơn 0,4 ¸ 0,6 KG so với lực đặt ở vị trí 2 song không quá 2,8 KG.
4.3.2.3. 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.
4.3.2.4. Kiểm tra điều chỉnh độ rơ dọc cơ cấu lái
Kiểm tra: Có 2 phương pháp kiểm tra độ rơ dọc của cơ cấu lái
+ Phương pháp thứ nhất ( Kiểm tra theo kinh nghiệm): Đỗ xe trên nền cứng, tương đối bằng phẳng. Đánh tay lái đưa hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ô tô, người lái ngồi trên ghế lái trong tư thế lái xe (2/3 lưng tựa vào đệm). Hai chân đặt trên sàn buồng lái, hai tay nắm chắc vành tay lái hình 4.4a.
+ Phương pháp thứ hai: Kiểm tra bằng cách cố định vành tay lái bằng dây buộc như hình 4.4a. Tiến hành như sau: Đỗ xe trên nền cứng, tương đối bằng phẳng, chèn chắc bánh xe sau. Kích hai bánh xe trước lên cao cách mặt đất 40-50 mm, quay vành tay lái một vòng về phía trái (so với vị trí trung gian). Dùng dây ni lông buộc chặt vành tay lái vào trụ của cửa thông gió hình 4. 4b.
4.3.2.6. 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.
4.3.2.7. 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.
4.3.2.9. Khi hỏng trợ lực lái
Khi bộ trợ lực hỏng hoặc khi kéo xe mà động cơ không làm việc thì chỉ cho phép sử dụng hệ thống lái trong một thời gian ngắn. Nếu không sửa chữa được ngay thì đi được một đoạn đường ngắn phải cho xe nghỉ để kiểm tra. Nếu bộ trợ lực lái hỏng mà vẫn sử dụng hệ thống lái thì cơ cấu lái chóng mòn và hay hư hỏng.
4.3.2.10. 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.
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.
KẾT LUẬN
Qua một thời gian thực hiện đồ án tại trường, với sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn: TS............... và các thầy giáo trong Khoa Ôtô, 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 - 43253, 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 - 43253.
Hệ thống lái trên xe KAMAZ - 43253 là hệ thống lái cơ khí có trợ lực thuỷ lực, cơ cấu lái kiểu trục vít - 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 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 - 43253 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 - 43253
Trong quá trình thực hiện, do thời gian ngắn và trình độ của bản thân còn nhiều hạn chế, 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!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ... tháng .... năm 20...
Học viên thực hiện
....................
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cấu tạo Ô tô quân sự tập 1 và 2, Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập. Học Viện Kỹ thuật Quân Sự, 1995.
2. Lý thuyết Ô tô 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. Kết cấu Ô tô 2, Nguyễn Khắc Chanh, Mai Hồng Cẩm, Trường Sỹ quan Kỹ thuật quân sự, 2011
5. Bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa ôtô Liên Xô, Bản dịch tiếng việt, NXB-CNKT-1983
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"