MỤC LỤC

MỤC LỤC...1

MỞ ĐẦU.. 3

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE BTR-60PB.. 5

1.1. Giới thiệu về xe BTR-60BP. 5

1.2. Tính năng kỹ chiến thuật của xe. 6

1.2.1. Thông số kỹ thuật cơ bản của xe. 8

1.2.2. Thông số kỹ thuật các cụm và hệ thống. 9

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI 15

2.1. Khái quát chung về hệ thống lái xe BTR- 60PB. 15

2.2. Công dụng, yêu cầu. 15

2.2.1. Công dụng. 15

2.2.2. Yêu cầu. 15

2.3. Phân tích kết cấu hệ thống lái. 16

2.3.1. Cơ cấu lái. 16

2.3.2. Dẫn động lái. 19

2.3.3. Trợ lực lái. 23

2.3.4. Ưu nhược điểm của hệ thống lái. 29

2.3.5. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái. 29

2.4. Phân tích kết cầu bộ phận bơi nước. 34

2.4.1. Bộ phận bơi nước bố trí ở phần đuôi của thân xe. 34

2.4.2. Hộp giảm tốc. 35

2.4.3. Điều khiển bộ phận bơi nước. 37

2.4.4. Nguyên lý làm việc của phần bơi nước. 40

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI 41

3.1. Tính toán kiểm nghiệm động học dẫn động lái 41

3.1.1. Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng hình học . 41

3.1.2. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp đại số. 44

3.2. Tính toán kiểm bền cho một số chi tiết cơ bản của hệ thống lái 46

3.2.1. Xác định các lực lên hệ thống lái 46

3.3.2. Tính bền cho các chi tiết dẫn động lái. 51

CHƯƠNG 4. KHAI THÁC VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI 56

4.1. Những chú ý khi khai thác hệ thống lái. 56

4.1.1. Đặt vấn đề. 56

4.1.2. Một số yêu cầu chung. 57

4.1.3. Những chú ý trong khai thác sử dụng hệ thống lái. 58

4.2. Những hư hỏng thường gặp. 58

4.3. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục. 59

4.3.1. Cơ cấu lái 59

4.3.2. Dẫn động lái 60

4.4. Bảo dường, sửa chữa. 63

4.4.1. Bảo dưỡng hệ thống lái. 63

4.4.2. Một số nội dung kiểm tra điều chỉnh. 67

4.4.3. Sửa chữa các chi tiết của hệ thống lái. 78

KẾT LUẬN.. 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 82

MỞ ĐẦU

Để đảm bảo cho quân đội luôn trong trạng thái sẵn sàng chiến đấu ngành kỹ thuật xe máy quân đội đòi hỏi phải nâng cao chất lượng khai thác sử dụng hiệu quả trang thiết bị hiện có. Xe BTR- 60PB là một trong những trang thiết bị quan trọng của quân đội ta. Nó chiếm một số lượng không nhỏ trong trang bị của binh chủng tăng thiết giáp. Việc khai thác, sử dụng, đánh giá hiệu quả các phương tiện có ý nghĩa đặc biệt quang trọng đối với người làm công tác kỹ thuật nói chung và những cán bộ quản lý vũ khí trang bị kỹ thuật nói riêng.

Hệ thống lái là một hệ thống điển hình trên xe ô tô. Theo quan điểm an toàn thì hệ thống lái có vai trò quan trọng nhất. Hệ thống lái có ảnh hưởng trực tiếp tới sự an toàn của người và hành lý trên xe. Cũng vì thế mà hệ thống lái ngày càng được cải tiến, quy định về sử dụng hệ thống lái ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ. Các đặc điểm về kết cấu, đặc tính động học của hệ thống lái có quan hệ chặt chẽ với các chỉ tiêu khai thác của xe như chất lượng điều khiển, quay vòng, ổn định các bánh xe khi chuyển động,…

Qua một thời gian tìm hiểu tài liệu và cơ sở lý thuyết, được sự phân công của bộ môn với sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn, tôi đã chọn đề tài:“Khai thác hệ thống lái xe BTR-60PB”.

Nhiệm vụ của đồ án gồm các nội dung chính sau:

- Lời nói đầu.

- Chương 1: Giới thiệu xe BTR-60BP và hệ thống lái của xe.

- Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống lái.

- Chương 3:Tính toán,kiểm nghiệm hệ thống lái.

- Chương 4: Khai thác, sử dụng hệ thống lái.

- Kết luận.

Quá trình thực hiện đồ án đã được sự giúp đỡ của các thầy giáo hướng dẫn : TS…………….cùng các thầy trong bộ môn và các đồng chí trong lớp, tôi đã hoàn thành nội dung đồ án theo đúng thời gian quy định. Mặc dù vậy do hạn chế về kiến thức nên đồ án không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của các thầy để đồ án của tôi hoàn thành tốt.

Xin chân thành cảm ơn!

                                                                                    Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                 Học viên thực hiện

                                                                                …………………

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE BTR-60PB

1.1. Giới thiệu về xe BTR-60BP.

BTR là xe thiết giáp chở quân bánh lốp do Liên Xô chế tạo BTR là viết tắt của Bronetransporter.

Thế hệ đầu tiên của xe BTR là BTR- 152 và BTR- 40 được sản xuất sau chiến tranh thế giới thứ hai vào những năm 1950 nhằm phục vụ cho quân đội Liên Xô. Tuy nhiên các phiên bản đầu tiên này  không phù hợp với nhu cầu của quân đội Liên Xô là một số yêu cầu không đảm bảo và đã được bổ sung trong các phiên bản sau này BTR- 152K và BTR- 40B tương ứng. 

Xe BTR-60BP là phương tiện chính được sử dụng trong các cuộc chiến có sông nước.

1.2. Tính năng kỹ chiến thuật của xe.

Xe thiết giáp BTR- 60PB có bốn cầu, tất cả các bánh xe đều là bánh xe chủ động, do đó có tính năng động lực học tốt, khả năng việt dã cao và chạy êm. Xe có thể chạy trên cạn và bơi nước, vượt qua các công sự, chiến hào, các sông ngòi. Xe có sức cơ động nhanh và thích ứng tốt trên các loại địa hình. Nhờ những ưu điểm trên, xe có khả năng tác chiến cơ động và hiệu quả, với những loại hình và nhiệm vụ tác chiến đa dạng.

Thân xe chia làm ba buồng : buồng động lực, buồng chiến đấu (buồng bộ binh) và buồng lái.

Buồng động lực nằm ở phần cuối thân xe, trong đó bố trí : hai động cơ lắp bộ với ly hợp và hộp số cùng đặt trên một giá, các két mát dầu, các két mát nước, các bộ trao đổi nhiệt, hai thùng xăng.

1.2.1. Thông số kỹ thuật cơ bản của xe

Các thông số cơ bản của xe BTR-60PB được cho trong bảng 1.1

1.2.2. Thông số kỹ thuật các cụm và hệ thống.

a. Cụm động cơ.

- Động cơ.

+ Số lượng động cơ : 2.

+ Loại động cơ : Động cơ xăng kiểu chế hoà khí, nhãn hiệu Gazz-49B.

+ Số xi lanh: Mỗi động cơ 6 xi lanh.

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu.

+ Nhiên liệu sử dụng: Xăng B70 hoặc A72.

+ Thể tích của hai thùng xăng: 290 (2x145).

+ Bơm xăng: Số lượng 2, kiểu màng có cốc lọc xăng ở trên  và có cần bơm tay.

b. Cụm truyền lực.

- Ly hợp : Có hai ly hợp, là loại thường  đóng, một đĩa ma sát khô.

- Hộp số : Có hai hộp số, kiểu cơ khí, có bốn số tiến và một số lùi, giữa số III và số IV có lắp cơ cấu đồng tốc quán tính. 

- Tỷ số truyền của truyền lực chính là 1,846.

- Tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh xe là 4,55.

c. Hệ thống treo.

- Cơ cấu treo kiểu cần treo- trục xoắn tác dụng độc lập.

- Số lượng trục xoắn:8

- Giảm chấn thủy lực gồm 12 ống tác dụng hai chiều ở bánh xe thứ nhất và thứ 4 có hai giảm chấn còn ở bánh thứ 2 và thứ 3 có một.

e. Bộ phân bơi nước.

- Chân vịt lắp ở phần đuôi xe, hút nước vào qua đáy xe.

- Thân chân vịt bằng nhôm bên trong có 1 lớp ba-kê-lít.

- Có bốn cánh quạt đường  kính 60mm

CHƯƠNG 2

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI

2.1. Khái quát chung về hệ thống lái xe BTR- 60PB.

Hệ thống lái của xe dùng để thay đổi hướng chuyển động của xe hoặc giữ phương chuyển động thẳng nhờ quay vòng các bánh xe dẫn hướng của xe khi  cần thiết .

Đa số các ôtô đều thực hiện quay vòng bằng cách thay đổi mặt phẳng lăn của bánh xe dẫn hướng. Phương pháp này có cấu tạo đơn giản, nhưng yêu cầu kích thước cơ sở hợp lý để tạo bán kính quay vòng nhỏ. Với xe BTR- 60PB hệ thống  lái để điều khiển các bánh xe ở hai cầu dẫn hướng phía trước

2.2. Công dụng, yêu cầu.

2.2.1. Công dụng.

- Hệ thống lái cùng với hệ thống phanh là hai hệ thống điều khiển xe thuộc phần gầm xe, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn chuyển động của xe

- Công dụng của hệ thống lái là dùng để thay đổi hướng chuyển động của ô tô hoặc giữ cho ô tô chuyển động đúng hướng theo ý muốn của người lái bằng cách thay đổi hoặc giữ nguyên hướng mặt phẳng lăn của bánh xe dẫn hướng.

2.2.2. Yêu cầu.

An toàn chuyển động trong giao thông vận tải là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng phương của tất cả các loại xe nói chung và xe BTR- 60PB nói riêng.

Khi tiến hành nghiên cứu đặc điểm kết cấu ,dẫn động lái của của các xe phải dựa trên các yêu cầu cụ thể của hệ thống lái.

2.3. Phân tích kết cấu hệ thống lái.

2.3.1. Cơ cấu lái.

a. Yêu cầu của cơ cấu lái.

Cơ cấu lái là bộ giảm tốc đảm bảo tăng mô men tác động của người lái đến các bánh xe dẫn hướng.Vì vậy nó cần phải đảm bảo những yêu cầu sau :

- Có thể quay được cả hai chiều để đảm bảo chuyển động cần thiết của xe .

- Có hiệu suất cao để lái nhẹ, trong đó cần có hiệu suất thuận lớn hơn hiệu suất nghịch để các va đập từ mặt đường được giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái.

b. Cấu tạo.

Cơ cấu lái bao gồm vành tay lái, trục tay lái, ống bọc tay lái, truyền động trục vít con lăn, trục của cần lái đứng và hộp bảo vệ cơ cấu lái. Kiểu cơ cấu lái của xe BTR-60PB là kiểu trục vít lõm con lăn.

d. Cơ cấu điều chỉnh.

- Để có thể điều chỉnh được khe hở người ta bố trí trục của con lăn lệch so với trục của trục vít.

- Hành trình tự do của vành lái ở vị trí trung gian của con lăn không được vượt quá 10⁰-15⁰ . Vì vậy trước khi kiểm tra điều chỉnh cơ cấu lái cần đưa con lăn về vị trí trung gian. Sự cần thiết trong điều chỉnh sự ăn khớp được thiết lập bằng cách kiểm tra vành tay lái và đòn quay đứng. 

2.3.2. Dẫn động lái.

a. Chức năng của dẫn động lái

Dẫn động lái trên xe phải đảm bảo các chức năng sau :

- Nhận chuyển động từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng.

- Đảm bảo quay vòng của các bánh xe dẫn hướng sao cho không xảy ra hiện tượng trượt bên lớn ở tất cả các bánh xe, đồng thời tạo liên kết giữa các bánh xe dẫn hướng.

b. Cấu tạo.

- Dẫn động lái dùng để truyền lực từ cơ cấu lái và trợ lực lái đến các bánh xe dẫn hướng để làm quay các bánh xe dẫn hướng theo ý định của người lái. Dẫn động lái bao gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng.

- Với xe BTR-60PB, dẫn động lái có cấu tạo rất phức tạp vì là dẫn động lái 2 cầu dẫn hướng. Dẫn động lái của xe BTR-60PB gồm những bộ phận chính: các tay đòn dẫn động, các đòn kéo dọc và ngang, các ngõng trục và các cam quay ở các bánh xe dẫn hướng, các tay đòn dẫn động lái. 

2.3.3. Trợ lực lái.

- Sự xuất hiện của trợ lực lái.

Để cải thiện tính êm dịu chuyển động, phần lớn các xe đều dùng lốp bản rộng, áp suất thấp để tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường, kết quả là cần một lực lái lớn. Lực lái có thể giảm bằng cách tăng tỷ số truyền của cơ cấu lái. Tuy nhiên việc đó đòi hỏi phải quay vô lăng nhiều hơn, thời gian quay vòng kéo dài.

- Tác dụng của trợ lực lái.

+ Trợ lực lái của hệ thống lái có tác dụng giúp cho người lái điều khiển ô tô nhẹ nhàng hơn giảm nhẹ cường độ lao động của người lái, giảm mệt mỏi

+ Trợ lực lái làm tăng độ tin cậy của hệ thống lái. Đặc biệt trên xe có tốc độ cao, trợ lực lái còn nâng cao tính an toàn chuyển động khi xe có sự cố bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái, cho phép giữ được hướng chuyển động của ô tô khi một bên bánh xe dẫn hướngbị thủng nhỏ.

a. Bơm dầu trợ lực

- Khái quát về bơm dầu trợ lực.

+ Bơm thủy lực nhãn hiệu 623T1/B chiều quay trái. Bơm được lắp ở mặt đầu của hộp chia công suất bên trái và được dẫn động quay từ trục trung gian của hộp chia công suất cho chân vịt bên trái.

+ Bơm dầu và bầu dầu được chế tạo riêng biệt và nối với nhau bằng đường ống dẫn dầu thủy lực và các ống cao su chịu áp suất cao

- Bơm dầu được lắp trên một giá chia, được dẫn động từ động cơ bằng dây đai cùng với máy nén khí.

- Bánh đai được lắp với trục bơm bằng then hoa và đai ốc hãm. Trục bơm quay trên hai ổ bi, một ổ bi không bôi trơn bằng mỡ và một ổ thanh lăn côn.

b. Van phân phối

Van phân phối lắp trên xe BTR-60PB  là kiểu van có buồng phản lực và con trượt định vị. Làm nhiệm vụ đóng mở các đường dẫn dầu từ bơm tới các khoang của xilanh lực hoặc buồng chứa.

c. Xilanh lực

Xi lanh lực là cơ cấu xinh lực để làm giảm lực tác dụng của người lái

2.3.4. Ưu nhược điểm của hệ thống lái.

a. Ưu điểm.

- Xe BTR60-BP có sử dụng trợ lực lái nên điều khiển lái nhẹ nhàng, giảm sự mệt nhọc cho người lái, nâng cao độ an toàn chuyển động, tăng khả năng cơ động của xe, giảm phản lực tác dụng từ mặt đường lên vành tay lái đặc biệt khi xe chuyển động trên địa hình gồ ghề vì vậy mà nâng cao vận tốc trung bình của xe.

- Loại cơ cấu lái này kết hợp trục vít với con lăn cho góc quay của trục ra lớn bảo đảm ăn khớp tin cậy ở những vị trí cận ngoài, kích thước bộ truyền nhỏ gọn.

b. Nhược điểm.

- Khi trợ lực lái bị hỏng lực tác dụng lên vành tay lái lớn, vì vậy ảnh hưởng đến sự điều khiển xe và sự làm việc nặng nề của người lái.

2.4. Phân tích kết cầu bộ phận bơi nước

2.4.1. Bộ phận bơi nước bố trí ở phần đuôi của thân xe.

Bộ phận bơi nước hoạt động theo nguyên lý phản lực của dòng chất lỏng chuyển động, cụ thể là chân vịt tạo ra dòng nước phụt về phía sau, do đó sinh ra một phản lực ngược chiều vói dòng nước phụt, phản lực này là động lực đẩy xe về phía trước.

2.4.2. Hộp giảm tốc

- Hộp giảm tốc của bộ phận bơi nước dùng để truyền mô men xoắn từ hai động cơ đến chân vịt.

- Đây là hộp số cơ khí một cấp có hai trục chủ động được.

- Dẫn động hộp giảm tốc chân vịt bắt  đầu từ hai hộp chia công suất lắp trên hai hộp số. Mô men xoắn từ các hộp chia công suất được truyền đến chân vịt  qua các trục các đăng  đến các bích nối 2 và đi vào hộp giảm tốc.

2.4.3. Điều khiển bộ phận bơi nước.

Điều khiển chân vịt bằng cần gài chân vịt ở bên cạnh ghế ngồi của lái xe. Muốn gài chân vịt quay thuận để bơi nước thì phải kéo cần gài chân vịt về phía sau, còn nếu muốn gài chân vịt quay ngược thì phải đẩy cần gài chân vịt về phía trước.

- Dẫn động điều khiển nắp cửa phản lực bằng thủy lực.

- Cấu tạo: Bên ngoài thân khóa 1 có lắp bốn đầu nối, còn bên trong thân khóa lắp con trượt. Khi bơm thủy lực làm việc, dầu thủy lực  từ thùng cung cấp đến khóa  thủy lực qua bơm, qua bầu lọc, qua van bảo hiểm và qua đầu nối 6.

2.4.4. Nguyên lý làm việc của phần bơi nước.

- Khi xe chuyển động thẳng: Khi đó các cánh chắn của phản lực được mở ra, các cánh lái ở vị trí song song với trục dọc xe. Mô men xoắn truyền từ trục trung gian của hộp số chính qua hộp trích công suất đến hộp giảm tốc bơi nước qua truyền động các đăng. 

- Khi xe chuyển động lùi: Các cánh chắn đóng kín đường nước phun ra phía đuôi xe. Khi đó dòng nước hút từ đáy sàn xe được đẩy ra hai bên sườn xe theo các đường ống và chiểu của nó ngược với chiều tiến của xe nên tạo ra lực đẩy để xe chuyển động lùi.

* Kết luận:Trong chương 2 đã phân tích được kết cấu hệ thống lái và bộ phận bơi nước của xe BTR-60PB. Trong quá trình sản xuất các chi tiết của cơ cấu lái có thể bị lỗi chính vì vậy ta phải tiến hành kiểm bền cho các chi tiết.

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI

Tính toán kiểm tra động học dẫn động lái nhằm kiểm tra dẫn động lái theo điều kiện trượt bên của các bánh xe dẫn hướng khi xe quay vòng. Nội dung tính toán gồm:

- Tính toán kiểm nghiệm động học dẫn động lái. Xe BTR-60PB có hai cầu dẫn hướng, do không có đủ số liệu nên trong đồ án này chỉ tiến hành kiểm tra động học hình thang lái cho cầu dẫn hướng thứ nhất.

- 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 và tính toán bền các chi tiết cơ bản của hệ dẫn động lái. 

3.1. Tính toán kiểm nghiệm động học dẫn động lái

Trong thực tế để duy trì mối quan hệ động học quay vòng của các bánh xe dẫn hướng người ta thường sử dụng hệ thống các khâu khớp tạo nên hình thang lái. Tính toán động học nhằm kiểm tra dẫn động lái theo điều kiện trượt bên của các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng.

Các thông số đầu vào được cho dưới bảng 3.1.

3.1.1. Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng hình học .

a. Cơ sở tính toán kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học.

Ta có:

a - góc quay của bánh xe dẫn hướng ngoài (độ)

b - góc quay của bánh xe dẫn hướng trong (độ)

B­_o - khoảng cách giữa 2 trụ đứng (mm)

L - 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 cotg b và cotg (GBE).

Thực tế các giá trị a_i do kết 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_i càng gần đường GC.

b. Trình tự tiến hành kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học

1. Vẽ trên giấy kẻ ly các kích thước cơ bản L, B_o, m, n theo đúng tỷ lệ xích.

2. Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị b_i khác nhau. Bằng phương pháp hình học xác định các góc quay a_i tương ứng với bánh xe bên ngoài hình 3.2.

4. Kéo dài các cạnh của 2 góc cho chúng cắt nhau tại các điểm E_i.

Nếu các điểm E_i 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 song không có đáng kể.

3.1.2. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp đại số

Phần tính toán cụ thể:

Theo công thức (3.3)

Khi b₁ = 5⁰ ta có a₁ = 4,8⁰

Vậy d₁ = 0,988

Khi b₂ = 10⁰ ta có a₂ = 9,2⁰

Vậy d₂ = 0,941

Khi b₃ = 15⁰ ta có a₃ = 13,2⁰

Vậy d₃ = 0,890

Khi b₄ = 20⁰ ta có a₄ = 17⁰

Vậy d₄ = 0,904

Khi b₅ = 25⁰ ta có a₅ = 20⁰

Vậy d₅ = 0,969

Khi b₆ = 30⁰ ta có a₆= 24⁰

Vậy d₆ = 0,920

Khi b₇ = 35⁰ ta có a₇= 27,6⁰

Vậy d₆ = 0,976

* Kết luận: Qua kiểm tra động học hình thang lái xe BTR- 60PB bằng 2 phương pháp ta thấy khi xe 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.

3.2. Tính toán kiểm bền cho một số chi tiết cơ bản của hệ thống lái

3.2.1. Xác định các lực lên hệ thống lái

a. Sơ đồ tính toán

Sơ đồ tính toán dẫn động lái của xe BTR-60PB xem hình 3.4 các kích thước xác định từ bản vẽ bố trí chung và các chi tiết dẫn động lái với giả thiết các đòn, thanh lái được đặt trong mặt phẳng nằm ngang đi qua tâm cầu trước

b. Xác định mô men cản quay vòng.

Khi xe quay vòng xuất 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 (M_c):

+ 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 dẫn động lái.

Theo ý nghĩa vật lý, công thức xác định mô men cản (M_c) là:

M_c = M₁ + M₂ + M₃                           (3.4)

Khi xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái P_emax thì M3 có thể bỏ qua ta chỉ xét đến M₁ và M₂

Mô men cản M₁: M₁=G_bx.f.a

Nếu thừa nhận r_bx= 0,96r thì ta cõ= 0,14r.

Lúc đó M2= Y.x = 0,14.G_bx. j’.r

Thay các giá trị từ bảng 3.3 vào công thức (3.5) ta có M_c = 230,451kGm

c. Xác định lực đặt lên vành tay lái.

Thay vào công thức ta được

P_vlmax=  = 26,763 (KG)

[P_vlmax] = 35-45 (KG) do đó lực đặt lên tay lái đảm bảo

3.3.2. Tính bền cho các chi tiết dẫn động lái.

a. Đòn lái đứng

Đòn lái đứng được kiểm tra bền theo ứng suất kéo tương đương và ứng suất xoắn tại tiết diện nguy hiểm, sơ đồ tính toán đòn lái đứng hình 3.6.

Thay số vào (3.6) ta có giá trị P_d là:  P_d = 1633,6 KG

Dưới tác dụng của lực P_d đòn lái đứng (hình vẽ) bị uốn và bị xoắn. Tại tiết diện nguy hiểm I-I ứng với giá trị lớn nhất.

Thay số vào (3.9) ta có: W_x = 0,5. 2,14².6,39 = 14,63182 cm³

Thay các giá trị tìm được vào công thức (3.7): s_tđ = 533,4635 KG/cm²

Thay số vào công thức (3.10) ta có: t = 502,411 KG /cm²

Đòn lái đứng làm bằng thép cacbon trung bình 45 tôi và ram có: [s] = 2800KG/cm², [t] = 800KG/cm²

Hệ số an toàn n_s = 1,50; n_t = 1,27

* Kết luận: Qua tính toán ta thấy s < [s]; t < [t]: Vậy đòn lái đứng đảm bảo bền.

b. Tính bền thanh lái dọc và thanh lái ngang

Các thanh lái được kiểm bền theo độ cứng vững để tránh bị uốn khi chịu nén do hình dáng các thanh lái thực tế không thẳng.

- Đối với thanh lái dọc: d_i=18mm;D_i=30mm. Do đó  = 0,6

- Độ dữ trữ bền.

Được xác định theo công thức k = 3,78.

Độ dữ trữ bền cho phép [k]= 1,2 - 2,5

Như vậy đòn lái ngang và đòn lái dọc đảm bảo dủ bền

* Kết luận:  Qua quá trình kiểm nghiệm hệ thống  lái  ta nhân thấy hệ thống lái đáp ứng điều kiện làm việc theo yêu cầu thiết kế.

CHƯƠNG 4

KHAI THÁC VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI

4.1. Những chú ý khi khai thác hệ thống lái.

4.1.1. Đặt vấn đề.

Việc bảo quản bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên liên tục của người lái xe và thợ sửa chữa, nhất là đối với người sử dụng xe đó. Có bảo quản bảo dưỡng xe thường xuyên mới kịp thời phát hiện khắc phục những hư hỏng của xe đồng thời bảo đảm tốt các yêu cầu làm việc của các chi tiết, cụm chi tiết trên xe, đảm bảo cho xe có thể hoạt động luôn tốt trong mọi điều kiện địa hình đồng thời nâng cao tính năng kinh tế, khả năng đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa, phương tiện.

Trong phần này đề cập đến một số vấn đề về yêu cầu chung và các nội dung cụ thể trong việc chăm sóc, bảo quản, bảo dưỡng , sửa chữa từng cụm của hệ thống lái, một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục.

4.1.2. Một số yêu cầu chung.

Trên cơ sở nắm vững đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống lái xe BTR-60PB trong quá trình khai thác sử dụng, khi bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa cần tuân thủ một số yêu cầu sau:

- Trong quá trình sử dụng phải thường xuyên kiểm tra sự dịch chuyển của các mối lắp ghép của hệ thống lái theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, thường xuyên kiểm tra mức dầu trong trợ lực lái, thông rửa các phần tử của bơm, lưới lọc, thường xuyên kiểm tra độ kín khít của các mối ghép và các đường ống trong trợ lực.

- Không tự ý tháo các bộ phận như: Cơ cấu lái, trợ lực lái vì các chi tiết của bộ phận này được chế tạo rất chính xác (tới 1/1000). Cho nên một chút bụi bẩn lọt vào hay một vết xước nhỏ là có thể dẫn tới làm hư hỏng của cả bộ phận đó. Vì vậy khi tháo lắp chi tiết của bộ phận này phải bảo đảm vệ sinh công nghiệp sạch sẽ và thợ phải có tay nghề cao.

4.1.3. Những chú ý trong khai thác sử dụng hệ thống lái.

- Hệ thống lái là một hệ thống quan trọng, đảm bảo độ an toàn  trong quá trình chuyển động. Vì vậy, trước khi sử dụng người sử dụng phải kiểm tra một cách cẩn thận. Nếu hệ thống lái đảm bảo yêu cầu thì mới được sử dụng, ngược lại cần phải bảo dưỡng, sửa chữa.

- Trong quá trình sử dụng, hệ thống lái làm việc với tần suất nhiều cần phải kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lái thường xuyên, đặc biệt hệ thống lái của xe BTR-60BP là hệ thống lái có trợ lực nên việc kiểm tra phải cẩn thận hơn.

4.2. Những hư hỏng thường gặp.

Các biểu hiện của ô tô khi hư hỏng hệ thống lái:

- Tay lái nặng: Đối với hệ thống lái đang nghiên cứu có trợ lực khi tay lái nặng do bơm trợ lực hỏng hoặc thiếu dầu, rơ ổ bi, thiếu dầu bôi trơn, ổ trụ đứng bị mòn làm sai lệch các góc đặt bánh xe, lốp bơm không đủ áp suất.

- Tay lái bị rơ: Ổ bi côn trong cơ cấu lái bị mòn, bánh vít và trục vít bị mòn, khớp cầu (rô tuyn) bị mòn, bị rơ. Ổ bi moay ơ mòn, khe hở trụ quay đứng lớn.

- Tay lái nặng một bên: Piston van phân phối trợ lực lái chỉnh không đều, nhíp lệch một bên.

4.3. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục.

4.3.1.  Cơ cấu lái

a. Mài mòn cơ cấu lái

- Cơ cấu lái là một cụm đảm bảo tỷ số truyền lớn trong hệ thống lái. Do vậy các vị trí làm việc của cơ cấu lái bị mài mòn rất nhanh, mặc dù trong chế tạo đã cố gắng sử dụng vật liệu có độ bền cao và có khả năng chịu mài mòn tốt. 

- Sự mài mòn trong cơ cấu lái tham gia phần lớn vào việc tăng độ rơ vành tay lái. Việc tăng độ rơ vành tay lái làm cho độ nhạy của cơ cấu lái giảm, tạo nên sự va đập trong khi làm việc và làm mất khả năng điều khiển chính xác hướng chuyển động.

b. Rạn nứt gãy trong cơ cấu lái

Sự làm việc nặng nề trước tải trọng va đập có thể dẫn tới rạn nứt gãy trong cơ cấu lái. Các hiện tượng phổ biến là: rạn nứt chân răng, gãy răng. Các hư hỏng này có thể làm cho cơ cấu lái khi làm việc gây nặng đột biến tại các chỗ rạn nứt,  gãy. Các mài mòn tiếp theo tạo nên các hạt mài có kích thước lớn làm kẹt cơ cấu hoặc tăng nhanh tốc độ mài mòn cơ cấu lái.

d. Rơ lỏng các liên kết vỏ cơ cấu lái với khung, vỏ xe

Cơ cấu lái liên kết với khung vỏ xe nhờ các liên kiết bằng mối ghép bulông, êcu.

4.2.3.  Dẫn động lái

a. Đối với dẫn động lái cơ khí

- Mòn rơ các khớp cầu, khớp trụ:

+ Trong sử dụng các khớp cầu, khớp trụ thường là những chi tiết có kích thước nhỏ, làm việc trong trạng thái bôi trơn bằng mỡ, tính chất chịu tải va đập thường xuyên, luôn luôn phải xoay tương đối với đệm hoặc vỏ, dễ bụi bẩn bám vào, do vậy rất hay bị mòn.

+ Tuy các khớp cầu có lò xo tỳ nhằm tự triệt tiêu khe hở nhưng các dạng mòn thường tạo nên các hình ovan không đều. Do vậy khi bị mòn thường dẫn tới tăng độ rơ trong hệ thống lái và độ rơ vành tay lái là tổng hợp các độ rơ của các cặp lắp ghép .

- Biến dạng các đòn dẫn động bánh xe dẫn hướng:

 Các đòn dẫn hướng đều có thể bị quá tải trong sử dụng, nhưng nghiêm trọng hơn cả là đòn ngang( hay cụm đòn ngang) hệ thống lái. Hiện tượng cong vênh đòn ngang do va chạm với chướng ngại vật trên đường, hoặc do sai lệch kích thước đòn ngang đều làm sai lệch góc quay bánh xe dẫn hướng.

b. Hư hỏng đối với trợ lực

Hư hỏng trong nguồn năng lượng trợ lực (thủy lực):

- Dạng hư hỏng phổ biến là mòn bơm thủy lực hay bơm.

+ Sự mòn bơm thủy lực dẫn tới thiếu áp suất làm việc hay tăng chậm áp suất làm việc. Do vậy, khi đánh lái mà động cơ làm việc ở số vòng quay nhỏ thì lực trên vành lái gia tăng đáng kể, còn khi động cơ làm việc với số vòng quay cao thì trợ lực có hiệu quả rõ rệt.

+ Hư hỏng bơm thủy lực còn do hư hỏng ổ bi đỡ trục và phát ra tiếng ồn khi bơm làm việc, do mòn bề mặt đầu cánh bơm, do dầu quá bẩn không đủ dầu cấp cho bơm, do tắc lọc, bẹp đường ống dẫn dầu…

- Sự cố trong van phân phối dầu:

+ Sự sai lệch vị trí tương quan của con trượt và vỏ van sẽ làm cho việc đóng mở đường dầu thay đổi, dẫn tới áp suất đường dầu cấp cho các buồng của xi lanh lực khác nhau, gây nên tay lái nặng nhẹ khi quay vòng về hai phía.

Cảm nhận hay lực đánh tay lái không đều, sự điều khiển ô tô lúc đó bị mất chính xác.

4.4. Bảo dường, sửa chữa.

4.4.1. Bảo dưỡng hệ thống lái.

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 ôtô nói chung, hệ thống lái nói riêng. Các công việc bảo dưỡng được thực hiện theo định kỳ, theo một biểu đồ kế hoạch đã được lập trước.

Bảo dưỡng hệ thống lái cũng phải tuân thủ theo đầy đủ các cấp bảo dưỡng kỹ thuật ôtô là:

+ Bảo dưỡng thường xuyên.

+ Bảo dưỡng cấp I.

+ Bảodưỡng cấp II.

4.4.2. 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  cơ cấu lái.

4.4.3. Sửa chữa các chi tiết của hệ thống lái.

Sau khi kiểm tra tình trạng rơ lỏng chung của hệ thống lái như trên, nếu không điều chỉnh được hoặc phát hiện các hư hỏng bất thường, cần phải tháo rời các chi tiết của hệ thống lái cũng như hộp tay lái để kiểm tra độ mòn và tìm phương pháp khắc phục các hư hỏng bất thường đó. Khi các hư hỏng không khắc phục được ta tiến hành sửa chữa ngay.

Dùng vam và các dụng cụ chuyên dùng để tháo các chi tiết ghép chặt như vành tay lái, đòn quay đứng.

KẾT LUẬN

Sau một thời gian tìm tòi nghiên cứu tham khảo tài liệu, với sự hướng dẫn của: TS ……………. cùng các thầy trong Bộ môn Ô tô quân sự, Khoa Động lực và các bạn cùng lớp tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp  được giao. Trong đồ án này tôi đã thực hiện các nội dung cơ bản sau:

- Tìm hiều về xe thiết giáp bánh lốp BTR-60PB.

- Tìm hiểu về hệ thống lái trên xe BTR-60PB, tìm hiểu kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống lái.

- Đồ án trình bày trình tự, phương pháp tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp hình học và phương pháp đại số. Tính bền cho một số chi tiết cơ bản của hệ thống lái xe BTR-60PB.

- Tìm hiểu những lưu ý về một số yêu cầu chung, chế độ bảo dưỡng, kiểm tra, điều chỉnh và cách khắc phục các hư hỏng thông thường của hệ thống lái xe BTR-60PB trong quá trình sử dụng.

Qua việc phân tích đặc điểm kết cấu, kiểm tra động học của xe BTR-60PB và tính bền cho một số chi tiết cơ bản của hệ thống lái tôi thấy:

Hệ thống lái trên xe BTR-60PB là hệ thống lái cơ khí có trợ lực thủy lực, cơ cấu lái kiểu trục vít lõm con lăn, có tỷ số truyền cao. Việc bố trí hệ thống lái theo một sơ đồ bố trí tương đối phổ biến, được sử dụng trên nhiều loại xe. Tuy nhiên trong kết cấu có nhiều đặc điểm đặc biệt đòi hỏi người sử dụng phải nắm chắc trong quá trình khai thác sử dụng xe. Nhờ sự bố trí phần trợ lực thủy 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.

Trong đồ án này tôi đã tiến hành kiểm nghiệm động học hình thang lái, đánh giá hiệu quả làm việc của trợ lực lái, đưa ra trình tự tính toán một số chi tiết trong dẫn động lái xe BTR-60PB. Trình tự tính toán hợp lý, kết quả tương đối phù hợp với thực tế, giá trị các thông số đảm bảo theo tiêu chuẩn.

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp thân tôi đã có sự cố gắng trong việc tìm kiếm tài liệu tham khảo, học tập nghiên cứu trên xe và một số hệ thống lái có trợ lực ở nhà  máy, ở đơn vị và tham khảo một số xe khác có kết cấu và nguyên lý làm việc tượng tự. Tuy nhiên do kiến thức có hạn, điều kiện thực tế không nhiều nên trong đồ án này chưa đề cập đến hết các bộ phận của hệ thống lái cũng như các hệ thống khác trên xe. Kính mong được các thầy và các bạn đồng nghiệp góp ý để sau này ra công tác tôi hoàn thành nhiệm vụ được giao.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, tập 2. HVKTQS- 1971.

[2]. Nguyễn Phúc Hiểu. Hướng dẫn đồ án môn học lý thuyết kết cấu và tính toán ô tô quân sự; tập 4; hệ thống lái. HVKTQS.

[3]. Vũ Đức Lập. Cấu tạo ôtô quân sự; tập 1,2. HVKTQS- 2000.

[4]. Hoàng Đình Long. Giáo trình kỹ thuật sữa chữa ôtô. NXBGD- 2005.

[5]. Nguyễn Hoàng Nam. Cơ sở khai thác xe quân sự; tập 1,2. HVKTQS- 2003.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"