MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Trang nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

Mục lục ...................................................................................................i

Mơ đầu ..... ............................................................................................ 1

Ch­ương 1. Giới thiệu chung về xe MAZ-543 ....................................... 3

1.1. Giới thiệu chung về xe MAZ-543...................................................... 3

1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe MAZ-543................................................... 4

1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe MAZ-543...................... 7

Ch­ương 2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe MAZ-543..................... 23

2.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái xe MAZ-543.................................. 23

2.1.1. Bố trí chung của hệ thống lái xe MAZ-543............................ 23

2.1.2. Các phần tử chính của hệ thống lái xe MAZ-543.................... 24

2.2. Đặc điểm kết cấu các cụm, phần tử của hệ thống lái xe MAZ-543.... 24

2.2.1. Hộp tay lái........................................................................... 24

2.2.2. Cơ cấu lái............................................................................ 25

2.2.3. Dẫn động lái cơ khí.............................................................. 38

2.2.4. Trợ lực lái............................................................................ 30

2.3. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái xe MAZ-543................................ 36

2.3.1. Làm việc chung của hệ thống lái............................................ 36

2.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái............................ 36

Chư­ơng 3. Kiểm nghiệm dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543................ 39

3.1. Kiểm nghiệm động học các hình thang lái xe MAZ-543................... 39

3.1.1. Điều kiện quay vòng đúng không trượt bên............................ 39

3.1.2. Các phương pháp kiểm nghiệm hình thang lái........................ 40

3.1.3. Lựa chọn công cụ kiểm nghiệm các hình thang lái xe MAZ-543 và các kết quả kiểm nghiệm................. 43

3.2. Kiểm nghiệm bền dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543 ........................ 60

3.2.1. Trình tự và nội dung kiểm nghiệm bền các chi tiết trong dẫn đông lái xe MAZ-543........... 60

3.2.2. Các kết quả kiểm nghiệm bền các chi tiết trong dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543.................... 67

Chư­ơng 4. Hướng dẫn sử dụng hệ thống lái xe MAZ-543.................. 71

4.1. Những vấn đề chung về bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa............... 71

4.2. Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa hệ thống lái xe MAZ-543 75

4.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái xe MAZ-543........................ 75

4.2.2. Một số hướng dẫn khi sửa chữa hệ thống lái xe MAZ-543...... 85

Kết luận................................................................................................ 90

Tài liệu tham khảo............................................................................... 91

Phụ lục................................................................................................ 92

MỞ ĐẦU

Trong quá trình phát triển và hiện đại hóa Quân đội, việc vận chuyển trang thiết bị, khí tài quân sự, bộ binh và các nhiệm vụ quân sự khác bằng ô tô quân sự đóng vai trò quan trọng. Trong đó ôtô nhiều cầu nói chung và nhiều cầu dẫn hướng nói riêng có nhiều ưu thế hơn do có khả năng thích nghi cao với điều kiện dã ngoại, có khả năng cơ động tính năng thông qua phù hợp với hoạt động quân sự đặc thù. Loại xe này thích hợp với sự vận chuyển các khí tài với kích thước và khối lượng lớn và có thể đến được nhiều vùng mà các phương tiện vận tải khác không đến được hoặc khó có thể đến được.

Các loại ôtô quân sự mà quân đội ta đang sử dụng hầu hết là do Liên Xô (trước đây) sản xuất. Trong điều kiện ngành công nghiệp sản xuất ôtô ở trong nước nói chung và quân đội ta nói riêng còn chưa phát triển thì việc khai thác sử dụng tốt các xe máy hiện có là một vấn đề hết sức cần thiết, phù hợp với điều kiện kinh tế của đất nước trong quá trình xây dựng quân đội chính quy và từng bước hiện đại.

Thực tế sử dụng trang bị xe máy ở các đơn vị còn nhiều hạn chế. Việc tìm hiểu nắm chắc tính năng kỹ thuật, cấu tạo và quy tắc sử dụng cũng như việc thực hiện các chế độ bảo quản, bảo dưỡng còn có những thiếu sót nhất định như: không thực hiện đúng các quy tắc sử dụng, sử dụng không hết hoặc sử dụng quá công suất cho phép của trang bị xe máy, làm không hết các nội dung bảo quản bảo dưỡng kỹ thuật. Dẫn đến các trang bị xe máy xuống cấp, hư hỏng trước thời hạn, không đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đồng thời giảm khả năng sẵn sàng chiến đấu và phục vụ chiến đấu của đơn vị. Do vậy khai thác sử dụng là một nội dung có vị trí quan trọng hàng đầu.

Hệ thống lái xe MAZ-543 là hệ thống có kết cấu tương đối phức tạp với hai cầu dẫn hướng bố trí ở phía trước gồm nhiều thanh, đòn dẫn động điều khiển và trợ lực thuỷ lực riêng ở các cầu dẫn động các bánh xe dẫn hướng ở các cầu này. Thực trạng các đơn vị trong quân đội ta hiện nay chưa có một tài liệu nào hướng dẫn sử dụng và khai thác nó một cách cụ thể phục vụ cho công tác quản lý kỹ thuật và khai thác sử dụng.

Xuất phát từ những phân tích trên và được sự phân công của Bộ môn Ôtô quân sự Khoa Động lực, với sự giúp đỡ của thầy hướng dẫn đồ án, tôi chọn đề  tài“ Khai thác hệ thống lái xe MAZ-543” làm nội dung đồ án tôt nghiệp của mình.

Nôi dung của đồ án gồm :

Mở đầu

Chương 1. Giới thiệu chung về xe MAZ-543.

Chương 2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe MAZ-543.

Chương 3. Kiểm nghiệm dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543.

Chương 4. Hướng dẫn sử dụng hệ thống lái xe MAZ-543.

Kết luận

Đồ án được sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo: TS................. cùng với sự giúp đỡ của các thầy giáo trong Bộ môn Ôtô quân sự và các bạn trong lớp.

                                                                     Hà nội, ngày ... tháng .... năm 20...

                                                                      Học viên thực hiện

                                                                    …………….

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MAZ-543

1.1. Giới thiệu chung về xe MAZ-543.

Xe đầu kéo bánh lốp cơ sở MAZ-543 (hình 1.1 và hình 1.2) và các chủng loại của nó MAZ-543A; MAZ-543B; MAZ-543M (phụ lục 1) là loại xe có khung dài, 4 cầu chủ động, 2 trước dẫn hướng, công thức bánh xe 8x8.

Các phần chính của xe là: Nguồn động lực, phần truyền lực, phần vận hành, buồng lái, hệ thống điều khiển, trang bị điện và các trang bị phụ.

1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe MAZ-543.

Các thông số cơ bản về tính năng kỹ chiến thuật của xe MAZ-543 được lấy theo tài liệu [6]. Đối với các xe chủng loại xem  ở phần Phụ lục 1.

1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe MAZ-543.

1.3.1. Động cơ.

Bao gồm động cơ và các hệ thống chính của nó (hệ thống cung cấp nhiên liệu, cung cấp không khí, hệ thống khí thải, bôi trơn, làm mát, khởi động và hệ thống sấy nóng động cơ trước khi khởi động.

+ Trên xe lắp động cơ Diesel: Loại 12 xi lanh bố trí theo chữ V, bốn kỳ làm mát bằng nước và phun nhiên liệu trực tiếp.

+ Hệ thống cung cấp nhiên liệu bao gồm 02 thùng nhiên liệu, van phân phối, bơm tay, bầu lọc thô và tinh, bơm đẩy, bơm cao áp, vòi phun, cốc xả dầu diesel, các đường ống thấp áp và cao áp.

1.3.2. Hệ thống  truyền lực.

Bao gồm truyền động thuỷ cơ (máy biến tốc thuỷ lực, hộp số hành tinh), truyền động cơ khí (hộp giảm tốc, hộp số phụ, các truyền lực chính của các cầu chủ động, hộp giảm tốc hành tinh bánh xe và các trục các đăng).

 Truyền lực thuỷ cơ: Bao gồm máy biến tốc thuỷ lực, hộp số hành tinh 3 tốc độ, các cơ cấu điều khiển được lắp thành một khối, có thùng dầu và hệ thống làm mát riêng biệt. Truyền lực thuỷ cơ được lắp vào khung và trên 4 gối đỡ bằng cao su.

Hộp giảm tốc bánh xe dạng hành tinh được lắp đặt phía ngoài moay ơ bánh xe. Chi tiết bị động của truyền lực bánh xe (giảm tốc) là bánh răng ngoại luân phía ngoài bắt vào moay ơ bánh xe.

Bảng 1.3. thể hiện các thông số kỹ thuật của phần truyền lực.

1.3.3. Phần điều khiển.

Phần điều khiển xe MAZ-543 bao gồm hệ thống lái và hệ thống phanh. Bảng 1.4 thể hiện các thông số kỹ thuật của nó.

1.3.3.1. Hệ thống lái.

Bao gồm hộp tay lái, cơ cấu lái, bộ chia trợ lực tay lái bằng thuỷ lực, bơm trợ lực, thùng dầu thuỷ lực, các đường ống, các thanh kéo dọc, van an toàn, giá các cần và hình thang lái.

Việc tuần hoàn dầu trợ lực trong hệ thống thuỷ lực của hệ thống lái được bảo đảm bởi bơm thuỷ lực lắp trên hộp truyền sau.

1.3.3.2. Hệ thống phanh.

+ Hệ thống phanh thuộc dạng 1 luồng, guốc phanh cho tất cả các bánh xe. Dẫn động phanh kiểu khí nén kết hợp thuỷ lực. Điều khiển nhờ bàn đạp phanh trong ca bin. Hệ thống phanh bao gồm máy nén khí, bầu lọc lắng hơi nước, 2 bình khí nén, bộ điều chỉnh áp suất và van an toàn, xi lanh bàn đạp, tổng phanh, 2 xi lanh phanh chính, các xi lanh bánh xe, van 1 chiều, van trích không khí và van cứu kéo, van phanh phụ, van chuyển đổi và các đường ống. Đối với xe MAZ-543 còn lắp bộ bù và van phụ của phanh tay.

+ Phanh tay dạng phanh dải, tác dụng vào phần truyền lực cơ khí. Điều khiển phanh tay trong ca bin bên trái bằng tay.

1.3.5. Ca bin.

Trên các xe MAZ-543 và lắp 2 ca bin (bên trái và bên phải) kiểu 2 cửa, 2 chỗ ngồi và đóng kín, làm từ nhựa tổng hợp, ca bin bên phải có thể lật lên được 1 góc 38⁰. Bộ hạn chế trung gian nâng ca bin -18⁰. Với xe MAZ-543B và MAZ-543M loại 1 ca bin, 1 chỗ ngồi, làm bằng nhựa tổng hợp, lắp kính.

Các cánh cửa có các khoá và bộ nâng hạ kính. Kính chắn gió được bắt chặt vào ca bin, có lắp chổi làm sạch kính và các tấm che nắng. Hai cánh cửa ca bin được trang bị khoá bên trong và có khoá xoay phía ngoài kính, gioăng khung chuyên dùng.

1.3.6. Hệ thống điện và các thiết bị phụ.

Bảng 1.5 thể hiện các thông số kỹ thuật của hệ thống điện và các thiết bị phụ.

1.3.6.1. Hệ thống điện.

Sử dụng hệ 1 dây dẫn. Dòng một chiều, điện áp 24 Vôn. Các thiết bị điện bao gồm nguồn cung cấp năng lượng điện, các thiết bị tiêu thụ điện, bảng đồng hồ, thiết bị hỗ trợ và dây dẫn.

Dây dẫn: Kiểu hệ 1 dây có bọc vỏ chống nhiễu, nối âm ra mát (khung, vỏ xe). Trên xe còn hệ 2 dây cho 1 ổ cắm và đèn của người chỉ huy (mát độc lập) và dây dẫn nối cho ổ cắm nạp điện cho ác quy, ổ cắm khởi động từ nguồn bên ngoài.

1.3.6.2. Các thiết bị phụ.

Bao gồm: Hộp trích công suất, thùng dầu (chúng chỉ có trên xe MAZ-543), hệ thống thông gió các cụm thiết bị và van trích khí xả. Trên xe còn trang bị hệ thống lọc khí. Dẫn động hộp trích công suất được thực hiện từ hộp truyền cao.

CHƯƠNG 2

ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE MAZ-543

2.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái xe MAZ-543.

2.1.1. Bố trí chung của hệ thống lái xe MAZ-543.

Hệ thống lái trên xe MAZ-543 được dùng để chuyển hướng chuyển động thẳng và ổn định chuyển động thẳng của ôtô khi chuyển động trên đường. Thực hiện bằng sự thay đổi sự quay của các bánh xe dẫn hướng ở hai cầu phía trước.

 Sơ đồ bố trí hệ thống lái xe MAZ-543 được thể hiện trên hình 2.1.

2.1.2. Các phần tử chính của hệ thống lái xe MAZ-543.

Hệ thống lái xe MAZ-543 gồm: Cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái bằng thuỷ lực (bơm trợ lực, thùng dầu thuỷ lực, van an toàn, các đường ống, van phân phối, xi lanh lực).

Cơ cấu lái loại vít- đai ốc bi- thanh răng- cung răng. Lắp đặt đặt trực tiếp trên khung xe.

2.2. Đặc điểm kết cấu các cụm, phần tử của hệ thống lái xe MAZ-543.

2.2.1. Hộp tay lái.

Hộp tay lái (hình 2.2.) để truyền lực từ vành tay lái qua trục các đăng lên đến cơ cấu lái, thay đổi hướng truyền lực một góc 90^o. Đây là một bộ truyền bánh răng côn có tỷ số truyền bằng 1.

Hộp tay lái đặt ở bên trái hướng đi của xe và được lắp chặt trên sàn ca  bin bên trái bằng giá đỡ 5, được hàn cùng ống 4 của trục tay lái. Bên trong ống có trục chủ dộng 6 của hộp tay lái. Trên then hoa của trục có lắp bánh răng côn chủ động 7, ăn khớp với bánh răng trục bị động 9. 

2.2.2. Cơ cấu lái.

Cơ cấu lái (hình 2.3.) truyền lực từ hộp tay lái lên trục cung răng (Trục đòn quay đứng) có tỷ số truyền 26,9.

Từ hộp tay lái chuyển động quay được truyền đến vít 14 (đặt trong vỏ 11) có 2 ổ bi 13. Trục vít bắt buộc dịch chuyển đai ốc thanh răng, ở một phía của đai ốc người ta tạo răng ăn khớp với răng của trục cung răng 9.

Do hiệu suất nghịch quá cao cho nên có hiện tượng va đập cứng truyền từ đường lên vành lái. Nhưng do hệ thống lái có trợ lực thuỷ lực vì vậy va đập cứng này được dập tắt nhờ trợ lực thuỷ lực.

2.2.3. Dẫn động lái cơ khí.

Dẫn động cơ khí điều khiền lái dùng để điều khiển xoay các bánh xe dẫn hướng theo các góc xác định, phù hợp với tất cả các cầu dẫn hướng.

Ở xe MAZ-543, dẫn động lái có cấu tạo tương đối phức tạp. Trên hình 2.1 nó gồm đòn quay đứng 3, các thanh kéo phân phối 29 thanh kéo dọc 28, 13, 15; đòn quay hai vai 6; cần gạt 12, 20, 14, 21 và 27 cuả dẫn động hình thang lái cầu thứ nhất và thứ hai. 

2.2.3.1. Các thanh kéo dọc.

Thanh kéo phân phối 29 chuyền lực lái từ đòn quay đứng 3 tới các hình thang lái. Thanh kéo phân phối được làm bằng thép rỗng để tiếp kiệm vật liệu giảm trọng lượng và tăng độ bền. Một đầu lắp van phân phối trợ lực lái, đầu còn lại được lắp với cần gạt kép 6 thông qua 1 khớp cầu.

2.2.3.3. Các thanh kéo bên.

Các thanh kéo ngang bên 9, 26 của hình thang lái phía trước và 17, 23 của hình thang lái cầu sau có tác dụng truyền lực lái từ đòn kéo ngang giữa đến các cam chuyển hướng để làm quay các bánh xe. Ở hai đầu của đòn kéo này có các đầu nối khớp chốt cầu. Các thanh kéo ở cùng một hình thang lái có các cấu tạo, hình dáng giống nhau và kích thước giống các kích thước này thay đổi được để điều chỉnh độ chụm của các bánh xe dẫn hướng.

2.2.4. Trợ lực lái.

2.2.4.1. Giới thiệu chung về hệ thống trợ lực lái.

Hệ thống trợ lực lái xe MAZ-543 dùng để giảm nhẹ việc điều khiển lái. Đây là trợ lực lái thuỷ lực với áp suất cao (80 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. Các phần tử của hệ thống trợ lực lái của xe MAZ-543 gồm có van phân phối 30, xi lanh trợ lực 5 của cầu thứ nhất, xi lanh trợ lực 22 của cầu thứ 2 (hình 2.1).

2.2.4.2. Van phân phối.

Van phân phối dùng để hướng các dòng chất lỏng công tác được bơm đẩy vào các khoang thích hợp của xi lanh trợ lực của cầu dẫn hướng thứ nhất và cầu thứ hai phụ thuộc vào hướng quay vòng. Van phân phối (hình 2.5.) có vỏ 6; con trượt 7; chốt cầu 2 được lắp tỳ vào ổ chặn 9, lằm trong cốc 3, ổ chặn được ép bằng lò xo 10 và hãm bằng nút 11. 

Trong thân bộ phân phối có lắp van bi cho phép nối các khoang của xy lanh trợ lực vào thời điểm quay vòng của các bánh xe điều khiển xe khi bơm không làm việc, chính nó làm dễ dàng điều khiển xe khi không cung cấp dầu trong hệ thống trợ lực.

2.2.4.3. Xi lanh trợ lực.

Xi lanh trợ lực biến đổi năng lượng chất lỏng thành năng lượng cơ khí, được tiêu hao cho việc giảm nhẹ quay vòng bánh xe.

Xi lanh trợ lực của cầu thứ nhất được lắp kiểu khớp nối với giá đỡ từ phía trong sàn bên của dầm dọc bên trái, trợ lực của cầu thứ nhất nối với cần gạt của hình thang lái.

2.2.4.5. Van an toàn, van thông qua và thùng dầu.

Van an toàn dùng để hạn chế áp suất của chất lỏng công tác trong hệ thống thuỷ lực hệ thống lái  và được đặt ở bên trong dầm dọc trái.

Khi vượt quá áp suất quy định lò xo của van an toàn bị nén mở và nối thông khoang nén trong thân van với kênh xả. Van an toàn được điều chỉnh đúng và lắp chì tại nhà máy sản xuất, trong quá trình sử dụng không được điều chỉnh phá lắp chí.

2.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống lái xe MAZ-543.

2.3.1. Làm việc chung của hệ thống lái.

Khi xe chuyển động thẳng người lái giữ nguyên vành lái, lúc này nhờ sự liên kết giữa các đòn kéo của dẫn động lái mà các bánh xe dẫn hướng chuyển động thẳng ổn định, hệ thống trợ lực lái chưa làm việc.

Khi thay đổ hướng chuyển động của xe, người lái sẽ quay vành tay lái, lực lái chuyền từ vành tay lái qua trục lái đến trục chủ động 6 của hộp tay lái (hình 2.2.) thông qua chuyển động các đăng. Qua bồ truyền bánh răng côn 7 (hình 2.2.) chuyển động được chuyền đến trục vít 14 của cơ cấu lái (hình 2.3.), với bộ chuyền đai ốc bi, thanh răng, cung răng của cơ cấu lái chuyển động được chuyền đến đòn quay đứng 3 (hình 2.1.). 

2.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái.

2.3.2.1. Sơ đồ nguyên lý.

Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái xe MAZ-543 thể hiện trên hình 2.8.

2.3.2.2. Nguyên lý làm việc.

a. Khi xe chuyển động thẳng.

Khi chuyển động thẳng (vị trí II hình 2.8.) van trượt 7 (hình 2.5.) ở vị trí trung gian chất lỏng được bơm đẩy theo các ống dẫn đến khoang vòng ngoài cùng của bộ phân phối và qua khe hở nhỏ giữa van và thân M, H, O và P (hình 2.4.) vào khoang hồi theo ống dẫn dầu hồi trở về thùng.

b. Khi xe quay vòng.

Khi quay vòng vành tay lái về bên trái hay bên phải (hình 2.8.) vị trí I và III) lực qua hộp tay lái, trục các đăng, cơ cấu lái truyền đến đòn quay đứng, đòn quay đứng dịch chuyển làm chốt cầu 2 (hình 2.5.) dịch chuyển sàng phải hoặc trái đẩy van trượt 7 từ vị trí trung gian về phía trước hoặc phía sau. 

e.Trường hợp bơm dầu trợ lực bị hỏng.

Khi bơm dầu bị hỏng, lúc này trợ lực lái không còn tác dụng trợ lực nữa. Việc điều khiển xe sẽ trở nên nặng nề, dầu trong xy lanh trợ lực sẽ cản trở chuyển động của xy lanh trợ lực. Khi người lái đánh tay lái thì dầu trong hai khoang sẽ tuần hoàn theo các rãnh trong van phân phối và van thông qua, vì thế mà hệ thống lái vẫn có thể làm việc được.

CHƯƠNG 3

KIỂM NGHIỆM DẪN ĐỘNG LÁI CƠ KHÍ XE MAZ-543

3.1. Kiểm nghiệm động học các hình thang lái xe MAZ-543.

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 ôtô quay vòng

3.1.1. Điều kiện quay vòng đúng không trượt bên.

Động học quay vòng đúng của ô tô khi xe quay vòng là khi xe vào đường vòng các bánh xe không bi trượt lết hoặc trượt quay, khi đó đường vuông góc của với các véc tơ vận tốc chuyển động của tất cả các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm và điểm đó chính là tâm quay vòng tức thời của xe.

Như vậy, để đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng lăn không trượt khi vào đường cong thì hiệu cotg các góc quay vòng bánh xe dẫn hướng bên trong và bên ngoài phải luôn luôn bằng một hằng số B_o/L

Trong thực tế, để duy trì được mối quan hệ động học quay vòng giữa các bánh xe dẫn hướng thì trên xe người ta sử dụng hệ thống các khâu khớp tạo nên hình thang lái.

3.1.2. Các phương pháp kiểm nghiệm hình thang lái.

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

Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị b_i khác nhau. Bằng phương pháp đồ thị (hình 3.1.) xác định các góc quay a_i tương ứng của bánh xe bên ngoài.

Nếu các giá trị của hệ số s_i bằng 1 hoặc gần bằng 1 thì khi ôtô 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. Đối với các ôtô hiện đang sử dụng, hệ số s_i dao động trong khoảng: s_i = 0,90 - 1,07.

So sánh công thức 3.1 và 3.3 ta có thể đánh giá được sự trượt bên của bánh dẫn hướng theo hệ số s_i.

Nhược điểm của phương pháp này là đối với những góc quay nhỏ  thì sin của  a_i , b_i coi như bằng 1 nên việc đánh giá trở lên không chính xác.

Nếu các điểm E_i nằm trên hoặc nằm gần đoạn thẳng GC, G^’C (G, G^’ là điểm giữa của cầu thứ nhất và thứ hai) thì khi ôtô 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. Như vậy chứng tỏ các thông số hình học của hình thang lái đã chọn là hợp lí.

3.1.3. Lựa chọn công cụ kiểm nghiệm các hình thang lái xe MAZ-543 và các kết quả kiểm nghiệm.

Kết quả kiểm nghiệm sẽ có ý nghĩa thực tiễn hơn nếu như ta xét được mối quan hệ về động học đồng thời của các cầu dẫn hướng theo theo góc quay của vành tay lái. Mặt khác dẫn động lái của xe MAZ-543 có nhiều cầu dẫn hướng gồm nhiều khâu, khớp phức tạp làm việc trong không gian thì việc kiểm nghiệm nếu như không có sự trợ giúp của các công cụ máy tính thì gặp rất khó khăn và hiệu quả công việc sẽ không cao. Do vầy mà cần thiết nên sử dụng các phần mềm máy tính để tiến hành kiểm nghiệm động học các hình thang lái xe MAZ-543.

3.1.3.1. Phần mềm ADAMS.

a. Giới thiệu chung về phầm mềm ADAMS.

ADAMS là một công cụ mô phỏng chuyển động dùng để phân tích quá trình chuyển động của một cụm lắp ghép cơ khí. ADAMS cho phép chúng ta tạo ra hệ thống ảo và điều chỉnh nó sao cho thiết kế hoàn thiện, tiện nghi, an toàn mà không cần phải chế tạo và kiểm tra qua nhiều mô hình thử thực tế.

Các máy tính với hệ thống điều hành Windows XP thông dụng như hiện nay sử dụng cài đặt phần mềm ADAMS phải có bộ nhớ tối thiểu 2GB, RAM 128MB. Khi cài đặt phần mềm trên hệ điều hành này cần cài đặt Services với license cho phần mềm hoạt động trên hệ điều hành đó. Quá trình cài đặt được tiến hành qua 3 bước cơ bản là:

+ Cài đặt MSC. Licensing

+ Cài đặt MSC. ADAMS

+ Kích hoạt FLEXlm Configuration hoạt động trong hệ điều hành của máy tính.

c. Trình tự xây dựng mô hình khảo sát động học trong ADAMS.

Xem phần phụ lục 2.

3.1.3.2. Mô hình kiểm nghiệm các hình thang lái xe MAZ-543 và các kết quả kiểm nghiệm.

a, Các thông số đầu vào và các giả thiết kiểm nghiệm động học hình thang lái xe MAZ-543.

Các thông số đầu vào kiểm nghiệm động học các hình thang lái xe MAZ-543 như bảng 3.1.

b. Xây dựng mô hình kiểm nghiệm động học hình thang lái xe MAZ-543 trong phần mềm ADAMS.

Do thời gian và khả năng khai thác phần mềm còn hạn chế nên việc xây dựng mô hình được thiết lập từ đòn quay đến bánh xe dẫn hướng.

b1. Xây dựng Marker.

Marker tuyệt đối là hệ tọa độ Oxyz có gốc O là trung điểm chính giữa cầu dẫn hướng phía trước, trục Oz trùng với trục dọc của xe trục Oy trùng với cầu dẫn hướng phía trước, trục Oz là trục thẳng đứng. Hình 3.7. thể hiện Marker tuyệt đối của mô hình kiểm nghiệm các hình thang lái của xe MAZ-543 trong phần mềm ADAMS.

b2. Xây dựng các Points cơ sở.

Các Points cơ sở để tiến hành xây dựng mô hình kiểm nghiệm động học dẫn các hình thang lái xe MAZ-543 xác định tại tâm các khớp nối giữa các thanh, các đòn, các cần…Toạ độ tuyệt đối của các Points trên bảng 3.2.

b4. Xây dựng các Joints.

Sau khi xây dựng xong các Parts ta xây dựng các Joints liên kết giữa các Parts. Bảng 3.4. thông kê các Joints của mô hình khảo sát.

b5. Lựa chọn Motion để khảo sát động học.

Xét khi xe quay vòng sang trái

Trích trang 212 [2] ta có:

Từ sơ đồ  hình 4-4 ta có:

(R_qvmin - b_n). sin (b_max - a_max) = B_o . sinb_max

Như vây để khảo sát động học của dẫn động lái xe MAZ-543 ta sử dụng 2 Motion Rotational Joint Motion đặt tại Joint 1: Revolute Joint nối giữa Thanh_4 và Ground cho 2 mô hình khảo sát khi se quay vòng sang trái và quay vòng sang phải.

+ Khi xe quay vòng sang trái: Motion 1 có quy luật -4.8063d*time

+ Khi xe quay vòng sang phải: Motion 2 có quy luật 5.06d*time

+ Khảo sát trong thời gian là 5 s

Mô hình kiểm nghiệm động học các hình thang lái trong phần mềm ADAMS trên hình 3.9 a và hình 3.9 b.

3.2. Kiểm nghiệm bền dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543.

Trong phạm vi đồ án không thể kiểm tra hết tất cả các chi tiết đó mà chỉ tiến hành kiểm tra một số chi tiết điển hình chịu tải trọng lớn nhất là: đòn quay đứng 4 (hình 2.1.) và chốt cầu 2 (hình 2.5.).

3.2.1. Trình tự và nội dung kiểm nghiệm bền các chi tiết trong dẫn đông lái xe MAZ-543.

3.2.1.1. Các thông số đầu vào và các giả thiết kiểm nghiệm bền các chi tiết.

Các thông số kiểm nghiệm lấy trong [6], [7] được thể hiện trên bảng 3.7

Các giả thiết tiến hành kiểm nghiệm bền các chi tiết:

+ Vật liệu của các chi tiết kiểm nghiệm là đồng nhất

+ Trọng lượng phân bố lên hai cầu trước bằng nhau

3.2.1.2. Xác định lực tác dụng lên các chi tiết kiểm nghiệm bền trong dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543.

a. Xác định lực cản quay vòng lên các cầu dẫn hướng.

a1. Mô men cản quay vòng ở cầu dẫn hướng thứ nhất.

Lực tác dụng lên vành tay lái đạt giá trị cực đại khi ta quay vòng ôtô tại chổ. Lúc đó mômen cản quay vòng trên dọc bánh xe dẩn hướng M_c1 sẻ bằng tổng số của mômen cản chuyển động M₁, mômen cản do các bánh xe trượt lê trên đường M₂, và mômen cần thiết để làm ổn định dẩn hướng M₃. Khi xác địmh giá trị lực cực đại tác dụng lên vành tay lái P_emax ,M₃ có thể bỏ qua.

Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe do sự đàn hồi bên của lốp diện tích tiếp xúc giửa lốp và đường sẻ bị quay tương đối đối với mặt phẳng bánh xe.  Điểm đặt của lực ngang Y sẻ dịch chuyển 1 đoạn x nào đó phía sau đối với trục bánh xe. 

Nếu thừa nhận r_bx = 0,96 r_t  thì ta có x = 0,14.r_t

Lúc đó : M ₂  = Y .x = 0,14 .G_bx1 y.r_t ; y - hệ số bám ngang.

a2.  Mô men cản quay vòng ở cầu dẫn hướng thứ hai.

G_bx2 - là trọng lượng tác dụng lên 1 bánh xe dẩn hướng cầu thư hai.

u_d2 - là hiệu suất của dẩn động lái cầu thứ nhất.

b. Lực tác dụng lên đòn quay đứng.

Ta có:

l_d - là chiều dài tay đòn của đòn quay đứng.

l_c - là chiều dài tay đòn của cần kéo phân phối.

l_c1, l_c2 - là chiều dài các tay đòn của cần kéo dọc sau.

l_t1, l_t2 - là chiều dài của tay đòn lắc của thang lái cầu một và cầu hai.

M_c1, m_c2 - là chiều dài tay đòn cam chuyển hướng bánh xe cầu một và cầu hai

Mômen tổng cộng M_c tại tâm quay của tay đòn quay đứng là:

M_c = M_q1 + M_q2      (3.11)

Thay số liệu của các thông số ở bảng 3.5 vào 3.13 ta có: M_c = 16880 Nm

Như vậy mô men cần thiết đặt lên đòn quay đứng khi tiến hành kiểm nghiệm bền là: M_qd = M_c =16880 Nm. Đồ án sẽ kiểm nghiệm bền các chi tiết bằng mô men này.

c. Lực tác dụng lên chốt cầu.

Lực tác dụng lên chột cầu là lực phân bố P_i tác dụng lên nửa chỏm cầu của chốt cầu có diện tích bao S_cc.

P_i = P_d/S_cc           (3.13)

Việc xác định S_cc  thông thương sẽ chia chỏm cầu thành những phần nhỏ một rồi tính mất nhiều thời gian đồ án xác định nhở mô đun Measure trên thanh Tool của phần mềm Solidworks 2008 (phụ lục 4)(hình 3.13)

S_cc=3261, 1879.10^-6 m²

Suy ra P_i =47121/3261,1879.10^-6=14.10⁶ N/m²

3.2.2. Các kết quả kiểm nghiệm bền các chi tiết trong dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543.

Trong phần này đồ án trình bày các kết quả tính bền cho đòn quay đừng và chốt cầu với tải trọng được xác định ở phần 3.2.1.2. và công cụ tính là phần mềm Ansys Workbench (xem phần phụ lục 5).

3.2.2.1. Kết quả kiểm nghiệm bền của đòn quay đứng.

a. Mô hình tính bền đòn quay đứng trong Ansys workbench.

Mô hình kiểm nghiệm đòn quay đứng trong Ansys workbench như hình 3.19.

b. Kết quả tính toán.

Với mô hình đã xây dựng được (hình 3.14.) sau khi tiên hành Solve ta có các kết quả sau:

+ Ứng suất tương đương đòn quay đứng trên biểu đồ hình 3.15.

Trên hình 3.15. ta có thể quan sát được các vùng ứng suất tương đương theo chỉ thị màu. Ta thấy rằng cần kiểm tra các vùng mầu đỏ, tại đây tập chung ứng suất nguy hiểm nhất.

Như vậy qua kiểm tra bằng phần mềm Asys workbench đòn quay đứng của dẫn động lái xe MAZ-543 đảm bảo bền.

3.2.2.2. Kết quả kiểm nghiệm bền chốt cầu.

a. Mô hình tính bền chốt cầu trong Ansys workbench.

Mô hình kiểm nghiệm đòn chốt cầu  trong Ansys workbench như hình 3.16.

b. Các kết quả kiểm nghiệm bền của chốt cầu.

Với mô hình đã xây dựng được (hình 3.16.) sau khi tiên hành Solve ta có các kết quả sau:

+ Ứng suất dập chốt cầu được thể hiện trên biểu đồ hình 3.17.

 + Ứng suất cắt: Kiểm tra ứng suất cắt tại bề mặt lắp với đòn quay đứng, lấy kết quả từ việc tính toán từ phần mềm ta có biểu đồ phân bố ứng suất cắt trên hình 3.18.

Qua kiểm tra bền của hai chi tiết đòn quay đứng 3 (hình 2.1.) và chốt cầu 2 (hình 2.5.) với các thông số đầu vào mục 3.2.1.1. bằng phần mềm Ansys workbench ta thấy rằng các chi tiết này đều đảm bảo bền và làm việc tốt trong hệ thống lái xe MAZ-543.  

CHƯƠNG 4

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI XE MAZ-543

4.1. Những vấn đề chung về bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa.

Sự giảm khả năng làm việc của máy trong khai thác là quá trình phụ thuộc vào kết cấu máy và điều kiện khai thác chúng với những cường độ khác nhau. Không một cụm máy nào bỏ qua được bảo dưỡng kỹ thuật (BDKT) và sửa chữa (SC).

Hệ thống BDKT và SC là tổ hợp tác động qua lại giữa các trang thiết bị, vật tư, người thực hiện cùng hồ sơ BDKT và SC để duy trì, phục hồi chất lượng chi tiết hay máy thuộc hệ thống này.

Dựa vào chu kì, khối lượng và dạng công việc cho từng máy, tồn tại các dạng BDKT và SC định kì sau đây: bảo dưỡng ca (BD_ca), bảo dưỡng 1, 2, 3 (BD₁, BD₂, DB₃), bảo dưỡng mùa (BD_m); sửa chữa nhỏ (SCN), sửa chữa lớn (SCL). Ngoài ra còn có dạng bảo dưỡng thường xuyên (BDTX) để khắc phục các hỏng hóc đột xuất. Sơ đồ hệ thống BDKT và SC được trình bày ở hình 4.1.

4.2. Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa hệ thống lái xe MAZ-543.

4.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái xe MAZ-543.

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 xe 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 xe MAZ-543 cũng phải tuân thủ theo đầy đủ các cấp bảo dưỡng kỹ thuật ôtô gồm:

+ Bảo dưỡng thường xuyên.

+ Bảo dưỡng cấp I.

+ Bảodưỡng cấp II.

4.2.2. Một số hướng dẫn khi sửa chữa hệ thống lái xe MAZ-543.

4.2.2.1. Tháo và kiểm tra hệ thông lái.

- Trước khi tháo hệ thống lái phải chuẩn bị đầy đủ các điều kiện cần thiết như: nhân lực, dụng cụ và thiết bị, vật liệu và mặt bằng, đồng thời cần chú ý một số điểm sau:

+ Làm sạch mặt ngoài chi tiết, cụm chi tiết không còn đất bụi dầu mỡ

bằng các dụng cụ bàn chải sắt, dầu diezen và khí nén…

+ Xả hết dầu trong cơ cấu lái và hệ thống trợ lực thuỷ lực.

- Tháo hệ thống lái theo trình tự sau:

+ Tháo các cụm chi tiết ra khỏi hệ thống và ra khỏi xe

+ Tháo cơ cấu lái; tháo các cụm trợ lực lái gồm: Tháo xi lanh trợ lực, tháo van lưu thông, tháo bơm dầu, tháo ống đổ dầu và thùng dầu trợ lực; tháo các cụm của dẫn động lái bao gồm: Các đòn kéo ngang bên và đòn kéo ngang giữa, các đòn kéo dọc, các đòn tay lắc và tay đòn cam chuyển hướng bánh xe.

- Các chi tiết hư hỏng và cần phải thay thế là:

+ Cam chuyển hướng: Sau thời gian sử dụng thường bi hư hỏng phần then không còn khả năng cố định với tay đòn. Phần ren đầu ngõng trục bị hư hỏng, ngõng trục lắp ổ bị mòn.

+ Vòng bi kim của ngõng trục cam chuyển hướng bị dơ lỏng.

+ Các tay đòn cam chuyển hướng: Sau thời gian sử dụng lỗ răng then

tam giác lắp với ngõng trục cam của cam chuyển hướng bị mòn bị dơ lỏng.

4.2.2.2. Yêu cầu kỹ thuật khi lắp ráp và điều chỉnh lại hệ thống lái sau khi tiến hành sửa chữa phục hồi các chi tiết.

Cụm chi tiết của hệ thốg lái thì tiến hành lắp ráp theo thứ tự ngược lại với khi tháo và phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:

a. Yêu cầu kỹ thuật khi lắp ráp và điều chỉnh hộp tay lái,  cơ cấu lái.

- Tất cả các chi tiết trước khi lắp phải làm sạch bằng khí nén.

- Cặp bánh răng côn 7, 9 (hình 2.2.) phải cùng một bộ, ở cả hai bánh răng đều được đánh dấu cùng một chữ số của nhà sản xuất.

- Vòng dẫn hướng bi 10 (hình 2.3.) dẫn các viên bi khi lắp phải dùng tay đặt khít chặt vào lỗ ở thân đai ốc- thanh răng 12.

b. Yêu cầu kỹ thuật khi lắp ráp và điều chỉnh dẫn động lái.

- Các đòn kéo dẫn động lái:

+ Các bề mặt chốt cầu của các đòn kéo hình thang lái: trước khi lắp phải dùng mỡ bôi trơn, còn các ổ chốt cầu phải được nạp đầy mỡ bôi trơn.

+ Sau khi lắp các chốt cầu, chúng phải quay được trong ổ của nó.

+ Các chốt cầu được cố định chặt vào các đòn điều khiển. Nút ren ở đầu đòn kéo phải vặn chặt, sau đó nới ra đến các vị trí có thể lắp được chốt chẻ để cố định lại.

+ Các tay đòn lắc đều được chọn lắp theo rãnh then sao cho đạt được chế độ lắp căng với trục răng then. Khoang phía trong của vỏ các ngõng trục này được bơm đầy mỡ đến khi tràn qua lỗ.

KẾT LUẬN

Qua thời gian nghiên cứu và tìm hiểu hệ thống lái xe MAZ-543 được sự giúp đỡ hướng dẫn của thầy giáo : TS. …………… cùng các thầy giáo khác trong Bộ môn Ô tô quân sự, tôi đã hoàn thành được nhiệm vụ của đồ án được giao theo đúng thời gian quy định.

Chương 1: Tập chung giới thiệu một số tính năng kỹ thuật cơ bản của các hệ thống trên xe MAZ-543.

Chương 2: Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc của một số cụm , chi tiết chính của hệ thống.

Chương 3: Sử dụng phần mềm ADAMS để tính toán kiểm nghiện dẫn động lái cơ khí xe MAZ-543. Trên cơ sở các kết quả tính toán đã đánh giá kết luận khả năng làm việc của bộ phận.

Chương 4: Đi sâu vào tìm hiểu hướng dẫn và sử dụng các quy trình điều chỉnh và kiểm tra một số hỏng hóc thông thường, đề ra các biện pháp khắc phục hư hỏng.

Qua quá trình thực hiện đồ án tôi đã sử dụng các các phần mềm máy tính như Solidworks, ADAMS...đề phục vụ cho việc tính toán của đồ án của mình được tốt hợn

Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót, tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy và các bạn để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Thiết kế tính toán ôtô máy kéo

Nguyễn Hữu Cẩn , Phan Đình Kiên

NXB  Đại học và trung học chuyên nghiệp - 1985

[2]. Lý thuyết ôtô quân sự

Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường.

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1983

[3]. Kết cấu tính toán ôtô

Thái Nguyễn Bạch Liên

NXB  GTVT-1984

[4]. Nguyên lý máy I

Đinh Gia Tường- Tạ Khánh Lâm

NXB Khoa học và Kỹ thuật

[5]. Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2

Phạm Đình Vi , Vũ Đức Lập.

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995

 [6]. Hướng dẫn sử dụng xe đầu kéo MAZ-543

Cục Ôtô-Máy kéo-Trạm nguồn .

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"