MỤC LỤC
Mục lục
Mở đầu
Chương 1: Động học và động lực học cụm cần nâng.
1.1. Các thông số đầu vào............................................................... 4
1.1.1.Giới hạn về tải trọng......................................................... 4
1.1.2.Hành trình và tốc độ nâng cần.......................................... 7
1.2. Động học cụm cần nâng........................................................... 7
1.2.1.Kích thước cơ bản của cụm cần nâng.................................. 8
1.2.2.Quỹ đạo chuyển động của cụm cần nâng trong quá trình làm việc............. 8
1.2.3.Xác định hành trình của xy lanh nâng................................ 9
1.3. Động lực học cụm cần nâng..................................................... 10
1.3.1. Lực tác dụng lên cụm cần nâng khi xy lanh nâng ở vị trí thấp nhất......... 10
1.3.2. Lực tác dụng lên cụm cần nâng khi xy lanh nâng ở vị trí cao nhất......... 11
Chương 2: Thiết kế cụm cần nâng
2.1 Xác định kích thước các khâu cơ bản của cụm cần nâng...... 13
2.1.1.Giới thiệu các khâu cơ bản................................................. 13
2.1.2. Kích thước các khâu cơ bản............................................... 15
a) Vị trí cụm cần nâng trên xe cơ sở................................... 15
b) Cần nâng chính............................................................. 16
c) Cần đỡ........................................................................... 19
d) Bàn đỡ.......................................................................... 20
e) Cụm bệ đỡ.................................................................... 25
f) Xy lanh thủy lực............................................................. 27
2.2 Thiết kế các khâu............................................................. 29
2.2.1.Cụm bệ đỡ......................................................................... 29
2.2.2.Cần nâng chính.................................................................. 30
2.2.3.Cần đỡ............................................................................... 32
2.2.4.Bàn đỡ............................................................................... 33
2.3 Tính bền..................................................................................... 35
2.3.1. Ngoại lực tác dụng lên cần nâng........................................ 35
2.3.2. Mô hình đặt lực và biểu đồ nội lực.................................... 38
2.3.3. Tính bền chốt đứng.......................................................... 39
2.3.4. Tính bền bulong hãm tại B................................................ 42
2.3.5. Kiểm tra tại mặt cắt 1-1..................................................... 43
2.3.6. Kiểm tra tại mặt cắt 2-2..................................................... 45
2.3.7.Kiểm tra chốt xy lanh nâng hạ cần...................................... 47
Chương 3: Lập quy trình công nghệ chế tạo chốt đứng.
3.1 Giới thiệu về chi tiết.................................................................... 51
3.2 Lựa chọn quy mô sản xuất.......................................................... 52
3.3 Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết............................................ 52
Kết luận........................................................................................57
Tài liệu tham khảo......................................................................58
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền kinh tế đất nước ta ngày càng phát triển, nhu cầu đi lại, giao thương giữa các vùng miền trong cả nước cũng như nhu cầu xuất nhập khẩu hàng hóa phát triển rất nhanh và đa dạng. Cùng với tiến trình phát triển ấy, ngành giao thông vận tải nói chung và vận tải đường bộ bằng ô tô nói riêng cũng đang ngày một mở rộng. Cũng từ đó, số vụ tai nạn, hư hỏng ô tô dọc đường cũng ngày càng tăng đòi hỏi cần tăng cường công tác cứu hộ, cứu nạn đảm bảo hiệu quả và nhanh chóng. Trong điều kiện phát triển của ngành công nghiệp ô tô và ngành cơ khí chế tạo hiện nay cho phép ta có thể thực hiện việc chế tạo các cụm chức năng cứu nạn trong nước nhằm giảm giá thành, mở rộng phạm vi sử dụng loại phương tiện hiện đại này trong công tác cứu nạn.
Nắm bắt được nhu cầu này, được sự giúp đỡ của bộ môn và thầy giáo hướng dẫn PGS.TS ....................., đề tài tốt nghiệp của em có tên: “Thiết kế cụm cần nâng cho ô tô cứu nạn giao thông ô tô tải (khách)” sẽ góp phần đặt những cơ sở đầu tiên cho việc chế tạo ô tô cứu nạn dạng này trong nước và sử dụng rộng rãi trong công tác cứu hộ, cứu nạn hiện nay.
CHƯƠNG 1
ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỤM CẦN NÂNG
1.1. Các thông số đầu vào.
1.1.1. Giới hạn về tải trọng.
Cơ sở cho việc xác định giới hạn:
Xe cứu nạn giao thông được chế tạo với mục đích kéo ô tô hỏng hóc không có khả năng di chuyển ra khỏi vị trí đường giao thông và có thể kéo các ô tô hỏng đó về nơi sửa chữa. Thường khi kéo xe bị nạn, ô tô cứu nạn sẽ bị giảm tải trọng tác dụng lên cầu trước. Vì vậy để đảm bảo điều kiện ổn định và khả năng quay vòng của xe cứu nạn ta tăng trọng lượng đè lên trục trước băng cách bố trí 2 đối trọng có thể di chuyển dọc xe.
Khi kéo xe có tải trọng lớn, 2 đối trọng được đưa về phía trước sát với cabin. Giới hạn trọng lượng xe kéo được phải đảm bảo luôn có tải tác dụng lên cầu trước.
Trọng lượng xe Q được kéo sẽ tác động một lực lên bàn đỡ, tạo ra momen gây lật xe kéo quanh điểm A.
Khi 2 đối trọng kéo về phía trước, qua tính toán thì tảI trọng tối đa tác dụng lên trục trước xe kéo là 6500 KG.
Trên hình 1.1, điều kiện của giá trị Q là không vượt quá giá trị gây lật xe và đảm bảo điều kiện quay vòng ổn định của xe cứ nạn. Như vậy có thể tính giới hạn của Q theo phương trình cân bằng mômen dưới đây:
Qmax = 4532 Kg
Với 3500 mm là chiều dài cơ sở của ô tô kéo (hình 1.2). 3707 mm là khoảng cách tâm bàn đỡ đến điểm A(ở vị trí cần dài nhất).
Lực Fd là phản lực của lực cản lăn. Lực này khá nhỏ và chỉ xuất hiện khi cần nâng chuyển động lên xuống do vậy có thể bỏ qua.
Ta còn cần xét đến các yếu tố khác như:
- Khả năng ổn định của xe khi vượt dốc.
- Sự phân bố lại tải trọng khi xe tăng tốc.
- Sai số trong tính toán, xác định trọng lượng và trọng tâm của xe.
- Tải trọng động khi xe gặp vật cản hay di chuyển trên đường xấu.
- Thực tế các xe tải hay xe khách thông dụng hiện nay khi không tải thì trọng lượng đặt lên cầu trước thường chỉ tới 4000KG.
Kết luận:
Ta chọn tải trọng giới hạn đặt lên bàn đỡ là Q = 4000 Kg < Q max để thỏa mãn các điều kiện nêu trên.
1.1.2. Hành trình và tốc độ nâng của cần.
a. Hành trình nâng:
Xe bị nạn sẽ được nâng lên khỏi mặt đất một đoạn 300mm đến 400mm (phụ thuộc vào từng loại xe). Giá trí này được tính toán dựa trên các yếu tố sau:
- Tâm bàn đỡ có chiều cao tương dương với chiều cao tâm giá cân bằng nhíp cầu sau của xe cơ sở. Do vậy sẽ triệt tiêu được momen gây lật sinh ra từ lực kéo.
- Chiều cao tối đa của các phương tiện lưu thông là 4m vì vậy giới hạn chiều cao cho xe được cứu nạn là 3,6m (giá trị này phù hợp với các loại xe tải, xe khách hiện nay có tải trọng < 10 tấn).
1.2. Động học của cụm cần nâng.
1.2.1. Kích thước cơ bản cụm cần nâng.
Dựa trên các thông số đầu vào sau khi lắp đặt cụm cần nâng lên xe cơ sở ta tính toán sơ bộ kích thước cơ bản của cụm cần nâng. (hình 1.5)
1.2.2. Quỹ đạo chuyển động của cụm cần nâng trong quá trình làm việc.
Ta có thể coi cụm cần nâng là một cơ cấu cứng, cố định trên sắt-xi xe cơ sở bởi một chốt xoay và 1 xy lanh thủy lực. Xy lanh thủy lực còn có nhiệm vụ nâng và đỡ toàn bộ cụm cần nâng và tải trọng đặt lên nó. Do vậy quỹ đạo chuyển động của mọi điểm trên cụm cần nâng đều xoay quanh điểm O.(hình 1-6)
1.2.3. Xác định hành trình của kích nâng.
Góc quay của cần giữa 2 vị trí là: j=3,4o.
Các công thức tính:
tg =3,16o
tg =15,4o
Xét DAB1O: AB1 =485
Xét DABO: AB= 563
Như vậy hành trình xy lanh là: AB - AB1=563 - 485=78 (mm).
1.3. Động lực học cụm cần nâng.
Ghi chú: Tính toán ở trong trường hợp cần đỡ ở trạng thái kéo dài.
Ta đi xác định lực tác dụng lên cụm cần nâng ở hai trạng thái: trạng thái xy lanh nâng thấp nhất và trạng thái cao nhất.
1.3.1.Lực tác dụng lên cụm cần nâng khi xy lanh nâng ở vị trí thấp nhất.
Tại vị trí xy lanh nâng thấp nhất lực tác dụng lên bàn đỡ được thể hiện trên hình 1.8.
Phương trình cân bằng lực theo phương x và y.
Sx= Fn.cos67o+X=0 (1)
Sy=-4000+Fn.sin67o - Y=0 (2)
Phương trình cân bằng momen tại điểm O.
SM=4000.5392-Fn.cos67o.363- Fn.sin67o.1310 = 0 (3)
Từ công thức (3) ta tính được Fn=16000 (KG).
Thay Fn vào công thưc (1) và (2) ta tính được phản lực tại chốt tựa O.
X=-6251 (KG) ; Y=10728(KG)
1.3.2. Lực tác dụng lên cụm cần nâng khi xy lanh nâng ở vị trí cao nhất.
Tại trạng thái này xuất hiện lực kéo do cần nâng không chỉ thực hiện công việc nâng xe lên khỏi mặt đất mà còn có nhiệm vụ kéo xe bị hỏng.
Phương trình cân bằng lực theo phương x và y.
Sx= Fn.cos68o+X=0 (1)
Sy= - 4000+Fn.sin68o - Y=0 (2)
Phương trình cân bằng momen tại điểm O.
SM=4000.5474-Fn.cos68o.476- Fn.sin68o.1273 = 0 (3)
Từ công thức (3) ta tính được Fn=16200(KG).
Để đơn giản trong quá trình tính toán và đảm bảo an toàn ta coi khối lượng cụm cần nâng( khoảng 600 Kg) đặt tại bàn đỡ. Như vậy lực tác dụng vào xy lanh tăng lên một lượng là: K=(4000+600)/4000= 1,15
Như vậy lực thực tế tác dụng vào xy lanh là: Fn= 16200.1,15= 18630 KG.
CHƯƠN 2
THIẾT KẾ CỤM CẦN NÂNG
2.1. Xác định kích thước các khâu cơ bản của cụm cần nâng.
2.1.1. Giới thiệu các khâu cơ bản.
Cụm cần nâng có các khâu cơ bản như sau:
- Cần nâng chính.
- Cần đỡ.
- Bàn đỡ.
- Xy lanh nâng.
- Bệ đỡ.
Cả cụm cần nâng được đặt trên bệ đỡ, cố định bởi mối ghép bu lông. Bệ đỡ đặt trên sắt-xi xe cơ sở, cố định nhờ bulông quang và mã chống xô.
Tải trọng của xe được kéo sẽ tác dụng lên bàn đỡ, thông qua cần đỡ và cần nâng chính tác động vào xy lanh nâng. Xy lanh nâng là loại xy lanh thủy lực, có nhiệm vụ nâng cả cụm cần nâng và xe được kéo lên khỏi mặt đất một khoảng cách nhất định. Sau khi nâng lên vị trí cao nhất, cần nâng sẽ được cố định vào sắt-xi xe cơ sở nhờ cơ cấu chốt giữ để trong quá trình làm việc xy lanh nâng sẽ ko phải chịu tải trọng.
2.1.2. Kích thước các khâu cơ bản .
Cơ sở để xác định kích thước các khâu:
- Xác định kích thước theo động học và động lực học .
- Theo kích thước tổng thể của xe (giới thiệu trong phần tổng quan).
- Theo loại hình xe bị nạn.
- Theo tải trọng thiết kế.
a. Vị trí của cụm cần nâng trên xe cơ sở.
Ta lấy tâm giá đỡ xy lanh thủy lực làm điểm định vị cho cả cụm cần nâng. Giá đỡ được đặt tại vị trí đặt yên ngựa của xe cơ sở trước khi cải tạo bởi vì tại vị trí này sắt-xi đã được gia cường. Khoảng cách giá đỡ xy lanh thủy lực đến tâm treo cân bằng cầu sau là 190 mm.( hình 2.4).
b. Cần nâng chính.
Khoảng cách tương đối giữa xy lanh nâng và chốt xoay cần nâng được xác định dựa trên cơ sở thỏa mãn động học và động lực học của cần.
Kích thước cần nâng chính được xác định theo các yếu tố sau:
- Chiều dài phù hợp để khi nâng lên vị trí cao nhất có thể sử dụng chốt để cố định cần nâng với sắt-xi.
- Khi kéo xe bi hỏng thì chiều dài toàn bộ của đoàn xe không vượt quá 20 m(TCVN 307-06).
- Khoảng cách từ đầu xe bị nạn đến đuôi xe cơ sở( tính đến vị trí đèn pha sau) >600mm để đảm bảo động học quay vòng.
- Đảm bảo yêu cầu về trọng lượng tổng thể của cụm cần nâng ( khoảng 600 Kg).
Trên thân dọc cần nâng chính có 5 lỗ chốt. Trong đó :
- Lỗ o60 (mặt cắt K-K hình 2.9) có nhiệm vụ liên kết cần nâng với cần đỡ bằng cơ cấu chốt xoay.
- 2 Lỗ o50 (mặt cắt K-K hình 2.9) để cố định cần đỡ với cần nâng tại vị trí gập lên và vị trí hạ xuống bằng cơ cấu chốt hãm.
Lỗ giữ o60 (tại mặt cắt E-E hình 2.9) cố định cụm cần nâng vào ngàm đặt tại đuôi sắt-xi xe cơ sở. Khi cứu nạn bàn đỡ được hạ xuống, ta sử dụng chốt hãm cố định cần nâng chính vào ngàm qua lỗ o50 để tránh tải trọng động cho xy lanh thủy lực.
c. Cần đỡ
- Chiều dài cần đỡ có thể thay đổi với 2 vị trí cách nhau 350 mm để đảm bảo có thể làm việc với các loại xe có chiều dài thò đầu và thò đuôi khác nhau.
- Các kích thước phải đảm bảo đủ bền.
- Cần có gân tăng cứng tại các vị trí có măt cắt nguy hiểm.
- Thân cần đỡ có cấu tạo 2 lớp ống thép vuông, được lồng và trượt tương đối với nhau. Do đó ta có thể kéo dài cần khi làm việc và thu cần lại khi cần được gập lên. Khi làm việc ta cố định chiều dài cần đỡ bằng cơ cấu chốt
e. Cụm bệ đỡ.
Cụm bệ đỡ có nhiệm vụ đỡ và cố định cần nâng trên sắt-xi xe cơ sở. Cụm có cấu tạo như hình 2.16.
- Cụm bệ đỡ có 2 dầm dọc được bắt trực tiếp vào sắt-xi xe cơ sở bằng 8 bu lông quang và 6 mã chống xô. Khoảng cách giữa 2 dầm dọc là 870mm.
- 7 dầm ngang (thanh đỡ sàn) được hàn cố định vào các dầm dọc, tạo nên không gian sàn xe.
- Khoảng cách giữa các dầm dọc được thiết kế để phù hợp cho việc đặt giá đỡ xy lanh và giá đỡ cần nâng.
f. Xy lanh thủy lực.
Ta đã có:
- Lực nâng lớn nhất của xy lanh thủy lực: 18630KG. (phần 1.3.2)
- Hành trình xy lanh nâng: 78 mm. (phần 1.2.4)
- áp suất dầu trong hệ thống thủy lực : 120 KG/cm2.
Đường kính xy lanh được tính theo công thức sau: d = 16,8 mm. Chọn d= 17 cm.
Trong đó:
Kat là hệ số an toàn trung. Chọn Kat=1,2 dựa trên các cơ sở sau:
- Ma sát giữa các khớp của cụm cần nâng và xe được nâng.
- Sai số tính toán trọng lượng cần nâng.
2.2. Thiết kế các khâu.
2.2.1.Cụm bệ đỡ.
Cụm bệ đỡ có nhiệm vụ đỡ toàn bộ tải trọng của cụm cần nâng, tời kéo, các thiết bị khác đặt trên sàn xe và tải trọng của xe được kéo.Để đảm bảo các điều kiện về độ bền, đồng thời khối lượng của cụm phải nhỏ ta chọn mác thép chữ U để chế tạo.
- Thanh dọc : Sl 02 Thép U120.
- Thanh đỡ sàn: Sl 07 Thép U120.
- Thanh nối: Sl 02 Thép U120.
- Dầm ngang: Sl 03 Thép U120.
2.2.2. Cần nâng chính
a. Lỗ chốt, giá đỡ và chân cần nâng chính.
Chân cần nâng làm từ thép CT3, S=10 mm. Các chi tiết được liên kết với nhau bằng phương pháp hàn điện.
- Chi tiết bạc được lắp chặt với lỗ chân cần nâng. Do đó chốt sẽ xoay tương đối với bạc. Ta có thể thay thế bạc khi mòn
- Giá đỡ có 2 gân tăng cứng để tăng khả năng chịu lực.
b. Thân cần nâng chính.
Thân cần nâng chính được làm từ 2 thép [ vật liệ CT38, hàn lại với nhau thành tiết diện chữ nhật. Yêu cầu kỹ thuật như sau:
- Thân cần nâng đảm bảo cân đối đứng vững.
- Các mối hàn đảm bảo ngấu đều
- Khi hàn ghép chân cần nâng với thân chính cần sử dụng đồ gá để đảm bảo độ đồng tâm của các lỗ chốt trên cùng một đường thẳng. Sai lệch các mối ghép hàn không quá 0,5 mm.
2.2.4. Bàn đỡ.
a. Vòng đỡ.
- Vật liệu làm vòng nâng : thép C30.
- Liên kết giữa vòng đỡ và phần đuôi(phần bắt vào thân bàn đỡ) là liên kết hàn.
- Trên vòng đỡ hàn các tai để buộc dây chằng.
b. Thân bàn đỡ.
- Vật liệu: thép CT38.
- Sử dụng các thanh vuông, tròn lồng vào nhau. Để đảm bảo các lỗ chốt Æ15 trên ống đỡ và ống ngoài luôn trùng nhau ta có thể hàn thêm các tai dẫn hướng trên ống đỡ.
2.3. Tính bền.
Giả thiết :
- Chuyển các kết cấu về hệ khung dầm tĩnh định chịu lực đơn và lực liên kết.
- Sử dụng thép hình tiêu chuẩn TCVN1654-75.
- Ngoại lực tác dụng ở trạng tháI tĩnh, khi kiểm tra bền có tính đến ảnh hưởng của tải trọng động qua hệ số Kd.
2.3.1. Ngoại lực tác dụng lên cần nâng.
Vì trong quá trình kéo xe, cần nâng chịu 2 ngoại lực: Lực theo phương thẳng đứng và lực kéo theo phương ngang. Ta đã biết giới hạn lực theo phương thẳng đứng là 4000 KG nên bài toán đặt ra là đi tính giới hạn lực kéo theo phương ngang. Để tính lực này ta giả thiết như sau:
- Điều kiện khi kéo đều là các điều kiện giới hạn.
- Tải trọng đè lên bàn đỡ: 4000 KG.
- Góc nghiêng đường khi kéo: 13o ( góc nghiêngcho phép lớn nhất theo tiêu chuẩn đường Việt Nam là 20%).
- Xe chạy với tốc độ khai thác thực tế là 30km/h.
- Lực cản chuyển động ô tô hỏng kéo theo: Fc = f.Z2cosa + Gsina( Z2 là tải trọng tác dụng lên cầu sau xe được hỏng).
Ngoài ra còn có các thông số sau để phục vụ tính toán:
- Pf2: lực cản lăn tại bánh sau xe được kéo.
Pf2 = f.Z2 (f =0,02, hệ số cản lăn).
- Z1: Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng nên cầu trước của xe được kéo.
- Z2: Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng nên cầu sau của xe được kéo.
Các phương trình cân bằng lực:
Chiếu các lực nên hai phương OX1 và phương vuông góc với OX1 ta có:
Fk - Pf2 - G.sina1 = 0 (1.1)
Z1 + Z2 - G.cosa1 = 0 (1.2)
Phương trình mômen tại điểm O:
SMo = 0
<=>G.sin(a1+a2).(hg+b.tga2) + Z1.a.cosa2 - Z2.b.cosa2 - Z2.sina2.b.tga2 - Z1sina1(rb+b.tga2) - Fk.cosa2(rb+b.tga2) -Fk.a.sina2 = 0
Từ hệ phương trình (1.1), (1.2), (1.3) ta có:
<=> G.sin(a1+a2).(hg+b.tga2)+Z2(b.cosa2-sina2.b.tga2)+Z1(a.cosa2-sina2.(rb+ b.tga2)) - Fk(cosa2(rb + b.tga2) +a.sina2) = 0
Thay vào (1.8)
Z2= (KG) Û G»9000 KG nên ta có thể lấy G=9000 KG để là giá trị giới hạn tính lực ngang.
Fk = Pf2 +G.sina1= 0,02.4610 + 9000.sin130 = 2080 (KG)
Vậy lực ngang tác dụng lên cụm cần nâng trong quá trình kéo xe bị nạn có giới hạn là : 2080 (KG).
2.3.2. Mô hình đặt lực và biểu đồ nội lực.
Để đơn giản hóa việc tính toán ta coi cụm cần nâng là một thanh cứng. Ta có thể coi bàn đỡ và thanh dọc là một kết cấu có một đầu chịu ngoại lực tác dụng từ xe được cứu hộ, một đầu được ngàm chặt như hình 2.28.
lA = 250mm; lB = 405 mm; lC = 2412mm;
lD = 1095 mm; lE = 1303 mm; lG= 1749mm
Mômen tại điểm A: MA = Z1.lA = 4000.250=1000000 (KG.mm)
Mô men tại điểm B: MB = Z1.lB = 4000.405=1620000 (KG.mm)
Mômen tại điểm C: MC = Z1.lC = 4000.2412=9648000 (KG.mm)
Mômen tại điểm G: MG = Z1.lC - Fk.lG = 6010000 (KG.mm)
2.3.3.Tính bền chốt đứng (tại điểm A).
Ta đã tính được momen tại điểm A : MA=1000000 KG.mm. Mômen này sinh ra ngẫu lực F trên chốt đứng: F= 9523 KG
Ngoài ra lực ngang FK = 2080 KG cũng tác dụng lên chốt, lực này gây ra hai phản lực F1 tại hai gối O1 và O2.
2.3.4.Tính bền bulong hãm tại B.
Sơ đồ đặt lực.
Coi chốt là một thanh bị ngàm chặt một đầu (BB’ >> d), chốt sẽ chịu các lực tác dụng như sau:
Lực dọc trục:Fk = 2080 KG
Lực cắt Z1 = 4000 KG
Trên biểu đồ mômen uốn MB = 1620 KG.m
Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C30 nên ta có:
std < [s]d=100 N/mm2 vậy với kích thước 105x105 mm, vật liệu thép C30 chốt sẽ đủ bền.
2.3.6.Kiểm tra tại mặt cắt 2-2.
Sơ đồ đặt lự.
Lực dọc trục.: Fk = 2080 KG.
Lực cắt:
Z1 = 4000KG
G = 150 KG ( trọng lực bàn đỡ)
Mô men uốn:
Mx = 4000.4,082 + 150.3 - 2080.1,700 = 13242 KG.m.
Lực nâng cần lớn nhất ta đã tính được ở chương 1: Fn= 18630 KG
Tính bền:
Nz lực kéo: Nz = Fk
Theo thiết kế cần nâng chính làm từ thép [230 x200 x10.
F: diện tích mặt cắt ngang.
F = F1 - F2 = 230.200 - 220.190 =4200 mm2
Mác thép của các chi tiết tính bền là thép CT3 nên ta có:
std < [s]d = 240N/mm2, vậy cần nâng đủ bền.
2.3.8.Kiểm tra chốt ngàm trên thanh dọc( cố định cụm cần nâng vào sắtxi xe cơ sở).
Sơ đồ đặt lực:
Fk =2080 KG
Z1 = 4000 KG
Mc =9684000 KG.mm
Các phản lực ở ND, NE, ZD
Viết phương trình cân bằng mômen tại gối E
ND.208 + Fk.(208 +1095) - Mc = 0
ND = [Mc - Fk.(208+1095)]/208 = (9684000 -2080.1303)/208 = 33527 KG
Viết phương trình cân bằng mômen tại gối D
NE.208 - Fk.1095 + Mc = 0
NE = (Fk.1095 - Mc )/208 = (2080.1095 - 9684000)/208 = - 35607 KG
Vậy NE = 35607 KG có chiều ngược với hình vẽ. ZD = Z1 = 4000 KG.
CHƯƠNG 3
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHỐT ĐỨNG
3.1. Giới thiệu về chi tiết.
Chốt đứng có nhiệm vụ liên kết, truyền lực từ bàn đỡ lên cần đỡ chính. Kích thước chốt đứng như hình 3.1.
Vật liệu chế tạo: thép C30.
Tình trạng chịu lực:
- Chốt đứng chịu lực cắt sinh ra do tải trọng của xe cần cứu nạn tác dụng lên bàn đỡ.
- Chịu lực cắt sinh ra do lực kéo xe bị nạn.
- Chịu tải trọng động sinh ra trong quá trình vận chuyển.
Điều kiện bôi trơn:
- Chốt đứng được bôi trơn bằng mỡ.
Điều kiện làm việc:
- Làm việc trong môi trường tự nhiên do vậy cần có biện pháp chống ăn mòn.
- Chịu tải trọng tương đối lớn, tải trọng tác động theo nhiều phương.
- Chuyển động tương đối giữa bề mặt trục với lỗ là ít, tốc độ chuyển động rất thấp nên không đòi hỏi cao về độ chính xác kích thước cũng như chất lượng bề mặt trục.
3.2. Lựa chọn quy mô sản xuất
Quy mô sản xuất nhỏ, đơn chiếc.
3.3. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết
3.3.1. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
Ta chọn phôi rèn tự do có kích thước như hình 3.2.
3.3.3. Xác định thứ tự các nguyên công.
- Nguyên công 1: Chế tạo phôi.
+ Phương pháp chế tạo phôi là rèn tự do. Sau khi rèn cho phôi có kích thước như hình 3.2.
+ Nguyên công 2: ủ phôi.
+ Chế độ ủ: nhiệt độ ủ 550 oC
- Nguyên công 3: Gia công thô bề mặt B, C, D
+ Kẹp chặt bề mặt A.
+ Khoan lỗ chống tâm trên bề mặt C.
+ Gia công thô bề mặt B, C, D.
- Nguyên công 4: Gia công thô bề mặt A, E
+ Kẹp chặt bề mặt B.
+ Khoan lỗ chống tâm trên bề mặt E.
+ Gia công thô bề mặt A, E.
+ Khoan lỗ bôi trơn dọc trục.
- Nguyên công 5: Gia công tinh bề mặt A, B, D
+ Sử dụng chống tâm.
+ Gia công tinh bề mặt A, B, D.
- Nguyên công 6: Gia công bề mặt F
+ Phay bề mặt F.
+ Khoan lỗ bôi trơn ngang trục.
- Nguyên công 7: Nhiệt luyện.
- Nguyên công 8: Mài bề mặt B, D.
3.3.4. Xác định các thông số công nghệ.
a) Tiện thô bề mặt E, C,D.
Chế độ cắt như sau:
+ Chiều dày cắt: 1 mm
+ Lượng chạy dao ngang: 0,24 mm/vòng.
+ Vận tốc cắt: 23m/ph
b) Khoan lỗ bôi trơn dọc trục.
+ Chiều sâu cắt: 1,5mm.
+ Lượng chạy dao: 0,11mm/vòng.
+ Vận tốc cắt: 34m/ph.
g) Phay rãnh hãm.
Sử dụng dao phay ngón thép gió, đường kính dao Æ20mm. Số răng dao 5 răng.
+ Chiều sâu cắt: 4mm.
+ Lượng chạy dao: 0,06mm/răng.
+ Vận tốc cắt:68m/ph.
h) Nhiệt luyện.
Sau khi gia công cơ khí tiến hành tôi và ram chi tiết:
+ Tôi ở nhiệt độ 820o và sau đó làm nguội trong môi trường nước lạnh 10 ¸30o.
+ Sau khi tôi tiến hành ram ở nhiệt độ 150¸200o.
i) Mài bề mặt B, D.
+ Chiều sâu cắt: t=0,02mm.
+ Số vòng quay của chi tiêt: ncp=20 m/ph.
KẾT LUẬN
Qua việc nghiên cứu đề tài “Thiết kế cụm cần nâng cho xe cứu nạn giao thông” ta đã xây dựng được một cách tổng quát về kiểu kết cấu, động học và động lực học làm việc cũng như nguyên lý làm việc của cụm cần nâng. Đây sẽ là cơ sở cho bước tiếp theo trong việc thiết kế chế tạo cụm cần nâng trong thực tế cho những loại xe cơ sở có sẵn trên thị trường.
Nguyên lý cũng như kết cấu của cụm cần nâng đơn giản, dễ chế tạo bằng các vật liệu và công nghệ sẵn có trong nước tạo ra khả năng áp dụng thực tiễn cao và kinh tế.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS ..................... và các thầy cô trong khoa cơ khí ô tô đã tận tận hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày ... tháng ... năm 20...
Sinh viên thực hiện
...................
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cấu tạo ô tô - Trần Duy Đức - NXB CNKT HN
2. Giáo trình Ô tô xe máy chuyên dùng-Bộ môn CK Ô TÔ ĐHGTVT
3. Kỹ thuật chế tạo máy-Trần Đình Quí-NXB GTVT
4. Cơ sở thiết kế ô tô-Nguyễn Khắc Trai-NXB GTVT
5. Sức bền vật liệu-Lê Quang Minh-NXB GD
6. Nguyên lý máy-Lê Phước Ninh-NXB GTVT
7. Sách Thủy khí động lực ứng dụng-Hoàng Bá Chủ-NXB KHKT
8. Tài liệu xe KAMAZ-Sưu tầm.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"