MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.

PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU.

Chương 1: KHÁI QUÁT ĐỀ TÀI.

1.1.Mục đích và ý nghĩa của đề tài.

1.2.Nhu cầu sử dụng ô tô tưới nước đường phố.

PHẦN II: NỘI DUNG.

Chương 1: BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ.

1.1. Bố trí chung ô tô.

1.2. Mô tả xe cơ sở.

1.3. Mô tả kết cấu xi téc.

1.4. Các bước thực hiện.

1.5. Tổng thể ô tô.

1.6. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của ô tô.

Chương 2: TÍNH TOÁN.

2.1. Xác định chiều dài của xi téc.

2.2. Xác định chiều rộng của xi téc.

2.3. Xác định chiều cao của xi téc.

2.4. Xác định tải trọng.

2.5. Tính toán lắp đặt cụm xi téc lên ô tô.

Chương 3: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH Ô TÔ.

3.1. Tính năng kỹ thuật của ô tô thiết kê.

3.2. Xác định tọa độ trọng tâm.

3.3. Tính toán ổn định ô tô.

Chương 4: ĐỘNG LỰC HỌC KÉO Ô TÔ.

4.1. Các thông số tính toán.

4.2. Lập đồ thị đặc tính ngoài ô tô.

4.3. Lập đồ thị cân bằng công suất ô tô.

4.4. Lập đồ thị cân bằng lực kéo ô tô.

4.5. Lập đồ thị đặc tính động lực học ô tô.

4.6. Lập đồ thị gia tốc ô tô.

4.7. Tính kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường và vận tốc cự đại ô tô.

Chương 5: KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC KẾT CẤU CHÍNH.

 5.1. Tính toán bền xi téc.

5.2. Tính toán chọn chiều dày thân và đáy xi téc.

5.3. Kiểm tra bền chiều dày thân xi téc.

5.4. Kiểm tra bền mặt đầu xi téc khi ô tô phanh gấp.

 5.5. Kiểm tra mối hàn xi téc.

Chương 6: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC RỬA ĐƯỜNG.

6.1. Chọn bơm.

6.2. Bố trí hệ thống tưới nước trên xe.

 6.3. Xác định chiều sâu hút của bơm.

 6.4. Hướng dẫn vận hành.

Chương 7: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT PHỤ.

7.1. Thiết kế cản sau.

7.2. Thiết kế cản hông.

7.3. Thiết kế chắn bùn.

7.4. Thiết kế sàn công tác.

7.5. Thiết kế thang lên sàn công tác.

PHẦN III: KẾT LUẬN.

1. Kết luận.

2. Bảng kê các tổng thành hệ thống.

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

LỜI NÓI ĐẦU

   Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ô tô, ngành chế tạo ô tô chuyên dùng đã có những bước phát triển mạnh mẽ trong giai đoạn hiện nay. Đặc biệt trong thị trường ô tô chuyên dùng Việt Nam, nhu cầu sử dụng rất lớn, nhưng khả năng đáp ứng của ngành này tại Việt Nam còn nhiều mặt hạn chế.

   Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại xe tưới nước đường phố được nhập nguyên chiếc vào Việt Nam với chất lượng tốt, nhưng giá thành lại tương đối cao. Mà công tác vệ sinh đường phố lại rất cần thiết nhằm đảm bảo an toàn cho các phương tiện giao thông và tăng vẻ mỹ quan cho đường phố. Trên cơ sở ô tô chassi được nhập nguyên chiếc, cùng với nguyên vật liệu có sẵn trong nước. Chúng ta hoàn toàn sản xuất được các xe tưới nước đường phố với mức giá thành hợp lý. Vấn đề đặt ra cho các cơ sở sản xuất là cần có các bản thiết kế chế tạo để sản xuất. Có lẽ vì vậy nên em được giao đề tài “Thiết kế xe bồn tưới nước đường phố trên cơ sở ô tô sát xi ISUZU NQR75M”. Không phải để tạo ra các bản thiết kế hoàn chỉnh phục vụ cho việc chế tạo. Nhưng là để củng cố các kiến thức đã tiếp thu sau các năm học. Sau 10 tuần ít ỏi, em đã hoàn thành xong bài thiết kế này dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy: ………….. Nhưng do khối lượng công việc lớn đồng thời đòi hỏi nhiều kiến thức đúc kết từ kinh nghiệm thiết kế thực tế nên tài liệu này không thể tránh được những sai sót. Em rất mong được sự đóng góp của quý thầy (cô).

                                                                                   Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                   Sinh viên thiết kế   

                                                                              ………..…..

PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU

Chương 1: KHÁI QUÁT ĐỀ TÀI

1.1.  Mục đích và ý nghĩa của đề tài

Với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành chế tạo và lắp ráp ô tô đã đạt được nhiều bước tiến vượt bậc. Ô tô ngày càng có các tính năng cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong các điều kiện môi trường, đáp ứng nhu cầu của con người. Sự phát triển ngành chế tạo ô tô trên thế giới là thế, nhưng ngành chế tạo ô tô trong nước lại tồn đọng nhiều hạn chế. Vì vậy, trên cơ sở ô tô chassi được nhập nguyên chiếc và các vật liệu có sẵn trong nước chúng ta hoàn toàn có thể sản xuất ra các xe tưới nước đường phố với chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện đường xá Việt Nam và có sự cạnh tranh lớn về giá thành. Do đó em chọn đề tài: “Thiết kế ô tô tưới nước đường phố trên ô tô cơ sở ISUZU NQR75M”.

1.2. Nhu cầu sử dụng ô tô tưới nước đường phố

Trong giai đoạn hiện nay ngành giao thông đang phát triển mạnh mẽ và tốc độ đô thị hóa ngành càng tăng. Đường xá nước ta chưa hoàn thiện, chưa đồng bộ. Vì vậy, mặt đường rất bẩn ảnh hưởng đến người tham gia giao thông. Làm tăng nguy cơ gây tai nạn, ảnh hưởng đến người dân sống ven theo các con đường. Trên các đoạn đường đang sửa chữa mà không thể tách luồng phương tiện tham gia giao thống. 

PHẦN II: NỘI DUNG

Chương 1: BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ

2.1. Bố trí chung ô tô

Ô tô được thiết kế trên cơ sở gia công và lắp xi téc lên ô tô sát xi có buồng lái hiệu ISUZU NQR75M, để hình thành ô tô xi téc chở nước. Trên ô tô trang bị 2 vòi phun nước ở trước đầu xe, 1 giàn phun dạng pép và một súng phun nước ở đuôi xe phục vụ công tác rửa đường.

1.2. Mô tả xe cơ sở

 Xe cơ sở là ô tô sát xi ISUZU NQR75M được nhập khẩu nguyên chiếc. Model ISUZU NQR75M với chiều dài lọt thùng hàng lên tới 6,1 m dài hơn 500 mm so với model NQR75L cũ của hãng có cùng khối lượng chuyên chở 5 tấn. Model này được bổ sung thêm nhiều thiết bị đảm bào an toàn giúp tăng tuổi thọ cho xe.

1.4. Các bước thực hiện

- B1. Gia công xi téc.

- B2. Gia công các chi tiết lắp ghép.

- B3. Lắp xi téc lên khung ô tô cơ sở.

- B4. Lắp bơm, các vòi phun.

- B5. Lắp các thiết bị phụ như: thang, vè chắn bùn, cản hông…

- B6. Kiểm tra tổng thể.

 - B7. Sơn.

- B8. Kiểm tra suất xưởng.

Chương 2: TÍNH TOÁN

2.1. Xác định chiều dài xi téc

Chiều dài xi téc được tính bằng hai lần chiều dài từ trọng tâm của xi téc chở nước đến thành phía trước. Khi tính toán ta xem trọng tâm của hàng hóa đặt ngay trọng tâm của thùng hàng. Nên ta chỉ cần xác định tọa độ trọng tâm theo chiều dọc của xe là có thể xác định được chiều dài của thùng.

+ Tọa độ trọng tâm của ô tô thiết kế:

Tọa độ trọng tâm của ô tô thiết kế khi đầy tải sẽ tương đương với tọa độ trọng tâm của ô tô cơ sở khi đầy tải, sai khác không quá 5%.

- Khoảng cách từ tâm O đến bầu lọc gió là: 7860-(6100+1100) = 650 (mm)

Trong đó: Chiều dài đầu xe là 1100 (mm), khoảng trống lắp thùng là 6100 (mm).

- Để tiện cho việc sửa chữa, và thao tác khi làm việc( có gắn một sàn thao tác ở giữa cabin và xi téc) ta chọn khoảng các từ bầu lọc gió đến đầu xi téc là 500 (mm).

- Khi đó chiều dài của xi téc là: L = 2*( - 650-500) = 2*(3675-650-500) = 5050 (mm).

Ta chọn chiều dài của xi téc là: L = 5000 (mm)

Sàn công tác bố trí giữa ca bin và xi téc có chiều dài la:  = 500 (mm)

Khi đó, sàn công tác phía sau xe là: =  6100-5000-500=600 (mm).

2.5. Tính toán lắp đặt cụm xi téc vào ô tô

Toàn bộ xi téc được lắp lên ô tô sát xi thông qua 8 bu lông quang U và 4 pát chống xô. Chế độ tải trọng tính toán là trong chế độ phanh gấp và khi ô tô quay vòng với bán kính quay vòng nhỏ nhất với vận tốc tối đa theo ổn định. Qua các kết quả nghiên cứu và thực tế sử dụng người ta nhận thấy rằng lực li tâm khi ô tô quay vòng thường nhỏ hơn nhiều so với khi phanh gấp với gia tốc phanh cực đại . Vì vậy, khi tính toán các mối ghép bu lông chỉ tính toán cho trường hợp nguy hiểm nhất là khi ô tô phanh gấp.

Chương 3: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH Ô TÔ

3.1. Tính năng kỹ thuật của ô tô thiết kế

3.1.1. Trang thiết bị của ô tô thiết kế

Trang thiết bị của ô tô tưới nước rửa đường gồm các thiết bị: Xi téc, bơm nước, dàn phun trước, vòi phun sau. Các trang thiết bị này cho phép thực hiện các công việc sau:

- Rửa đường

- Chống bụi

- Tưới cây

3.1.2.  Đánh giá các tính năng khác của ô tô

- Do giữ nguyên động cơ và hệ thống truyền lực nên không cần kiểm tra bền các chi tiết bên trong hệ thống truyền lực.

- Do trọng lượng của ô tô thiết kế bằng với trọng lượng cho phép của sát xi nên ta không cần kiểm tra chất lượng hệ thống phanh, hệ thống treo và kiểm tra bền các trục của ô tô.

- Do không thay đổi chiều dài cơ sở nên không cần tính toán kiểm tra động lực học quay vòng.

3.1. Tính toán ổn định ô tô

Ổn định của ô tô là một tính chất quan trọng trong quá trình làm việc. Nó đảm bảo khi xe đứng yên cũng như khi làm việc trong điều kiện mặt đường dốc và trơn, do đó năng xuất làm việc được nâng cao và tính hiệu quả kinh tế cao.

Tính ổn định của ô tô được đánh giá bằng khả năng bảo đảm cho xe không bị lật đổ hoặc bị trượt trong khi đứng yên ở mặt đường dốc hoặc chuyển động ở trên đường dốc, mặt đường nghiêng theo hướng ngang hoặc khi quay vòng.

Góc nghiêng lớn nhất của mặt đường mà ô tô có thể đứng yên hoặc chuyển động, không mất ổn định, ta gọi là góc nghiêng giới hạn.

3.3.1. Tính chất ổn định dọc của ô tô

Tính chất ổn định tĩnh dọc của ô tô được đánh giá bằng góc dốc giới hạn mà xe không bị lật đổ khi đứng yên. Trong trường hợp này, sự lật đổ của xe xảy ra qua mặt phẳng vưông góc với đường tại điểm tiếp đất bánh xe sau. Khi xe quay đầu lên dốc thì tổng phản lực tác dụng lên bánh trước bằng 0. Tất cả phản lực tác dụng lên bánh xe sau. Dưới tác dụng của thành phần trọng lượng G  xe có thể bị trượt lăn xuống dốc, bị lật.

3.3.2 Tính chất ổn định ngang của ô tô

Sự mất ổn định của xe khi đứng trên mặt đường nằm nghiêng có thể xảy ra trường hợp lật đổ hoặc trượt ngang.

Vì vậy ta xét sự ổn định của xe đứng yên trên mặt đường nghiêng ngang theo điều kiện lật đổ và điều kiện trượt ngang.

Ta giả thiết rằng: Các vết bánh xe trước và sau trùng nhau, trọng tâm của xe nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc và hệ thống cứng hoàn toàn. Các phản lực tác dụng lên xe nằm ở giữa bánh xe.

Nhận xét: Các giá trị giới hạn về ổn định ô tô phù hợp với QCVN 09:2011/BGTVT và các điều kiện đường xá thực tế, đảm bảo ô tô hoạt động ổn định trong các điều kiện chuyển động.

Chương 5: KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC KẾT CẤU CHÍNH

5.1. Tính toán chọn chiều dày thân và đáy xi téc

=> Nhận xét: giá trị chiều dày thân và đáy vừa tính toán nhỏ hơn chiều dày thực tế của xi téc. Như vậy, thân và đáy xi téc đảm bảo bền tại áp suất tính toán.

5.4. Kiểm tra bền mặt đầu xi téc khi ô tô phanh gấp

=> Nhận xét: Từ tính toán trên cho thấy mối hàn xi téc đảm bảo bền khi ô tô di chuyển.

Chương 6: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC RỬA ĐƯỜNG

Bố trí của hệ thống rửa đường:

- Xe được trang bị hệ thống phun trước có thể điều chỉnh góc phun gồm hai vòi phun kiểu hàm ếch, 09 pép phun nhỏ.

- Có một vòi phun phía sau để tưới cây hoặc làm công tác chữa cháy có khả năng phun xa trên 30 m.

6.1.  Chọn bơm

Qua tham khảo nhiều xe rửa đường có cùng thể tích ta chọn một số thông số cơ bản sau:

- Lưu lượng bơm: 40 ( /h)

- Đường kính ống : F60 (mm)

* Tính cột áp của bơm

Để tính cột áp cần thiết của bơm, ta tính đối với vòi phun phía sau do vòi phun có cột áp cao nhất.

Từ các số liệu = 9,24 (kW); Q = 667 (lít/phút); cốt áp h = 43,244 (m O) ta chọn bơm số hiệu PENTAX CM65-250A  có các thông số : P = 9,25 (kW); Q = 40 ( /h) tại số vòng quay 1450 (vg/ph); cột áp h = 43,9 – 57,8 (m O).

Chọn hộp trích công suất có tỷ số truyền là 1,5. Công suất được truyền từ bộ trích công suất đến bơm nhờ bộ truyền các đăng không đồng tốc.

6.2. Bố trí hệ thống tưới nước rửa đường trên xe

Gồm có 2 vòi phun kiểu hàm ếch có thể điều chỉnh góc phun. Đường kính ống F50 nối với 2 vòi phun dạng hàm ếch, 9 pép phun nhỏ gắn đều trên đoạn ống F34 dài 1.6 (m). Mỗi vòi phun dạng hàm ếch có một van gạt điều khiển cơ khí, dàn phun pep nhỏ đời thời cũng có một van gạt.

6.4. Hướng dẫn vận hành

6.4.1. Vận hành rửa đường

- Hạ dàn pép trước đúng vị trí, mở các van nước phía trước

- Mở van nước từ xi téc xuống bơm.

- Kéo cần gài số hộp trích công suất.

- Giữ vận tốc xe trong phạm vi 5 - 20 km/giờ

6.4.2. Vận hành bơm nước từ dưới kênh, sông lên bồn.

- Đổ đầy nước vào ống hút.

- Ráp ống hút vào cửa hút của bơm, đóng van nước từ bồn xuống bơm và mở van nước lên bồn.

- Kéo cần gài số hộp trích công suất và kiểm tra sự hoạt động. Nếu không thấy nước được bơm lên thì phải ngừng bơm và kiểm tra nguyên nhân.

Chương 7: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT PHỤ

7.1. Thiết kế cản sau

- Để đảm bảo an toàn khi ô tô chuyển động, trên ô tô nắp thêm cản phía sau. Cản sau gồm cản phía trên và cản phía dưới

- Cản phía trên được chế tạo từ thép CT3 và được dập hình kích cớ C 2000x240x100 dày 3 mm. Cản trên được hàn chắc chắn vào khung xe cơ sở.

- Cản phía dưới cũng được chế tạo từ thép CT3 có kích cớ C 60x40x2 mm. Cản dưới liên kết với khung xe cơ sở qua 2 thanh thép hộp kích thước 40x40x3 mm. 2 thanh thép hộp được hàn vào khung xe cơ sở và cản dưới cũng được liên kết với thanh thép bằng mối hàn.

7.2. Thiết kế cản hông

Khoảng cách từ bánh xe đến đầu cản hông là 350 (mm). Khoảng cách từ đuôi cản hông đến bánh xe sau là 346 (mm). Khoảng cách từ mặt đường đến cản là 350 (mm). Khoảng cách từ mặt đường đến giới hạn trên của cản la 750 mm.

7.5. Thiết kế thang lên sàn công tác

Để thuận tiện cho việc lên xuống ta lắp thêm thang lên sàn công tác. Thang lên sàn công tác được làm từ thép ống C20 dày 2 (mm).

PHẦN III:  KẾT LUẬN

   Từ các tổng thành ô tô sát xi tải ISUZU NQR75M sau khi đóng mới thành ô tô tưới nước rửa đường có các thông số kỹ thuật và tính năng động lực học phù hợp với QCVN 09:2011/BGTVT, các thông số này cho phép ô tô vận hành trên các tuyến đường giao thông của nước ta. Bên cạnh đó vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế như chưa tính toán được áp suất nước phun ra, chiều sâu giới hạn của bơm.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. QCVN 09:2011/BGTVT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trương đối với ô tô) ngày 17/11/2011.

2. QCVN 67:2013/BGTVT ngày 27 tháng 8 năm 2013.

3. Sổ tay thép thế giới - PGS.TS Ngô Trí Thức, GS.TS Trần Văn Địch-năm 2003.

4. Lý thuyết ô tô máy kéo, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật - Nguyễn Hữu Cẩn - năm 1998.

5. Sức bền vật liệu, trường đại học Bách Khoa tp.HCM năm 1998.

6. Phân mền tính toán pipe flow wizard v1.12

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"