TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN ÔTÔ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE BELAZ-7522 VÀ BELAZ-540 Ở CÔNG TY THAN ĐÈO NAI
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay tại Công ty than Đèo Nai có sử dụng nhiều xe Belaz-7522 và Belaz-540. Ô tô Belaz-7522 và Belaz-540 là loại xe tải tự đổ cơ lớn. Loại xe này có trang bị truyền động thuỷ cơ bao gồm biến mô và hộp số cơ khí loại 3 cấp, đặc điểm nổi bật của truyền động này là khả năng thích ứng cao, dễ điều khiển, phù hợp với đường sá đồi núi, đèo dốc ở các vùng mỏ. Hiện nay do Công ty mở rộng sản xuất, các mỏ khai thác sâu dần có chỗ sâu vài trục mét so với mực nước biển, góc dốc từ nơi khai thác đến nơi tập kết than tăng nên các xe Belaz-7522 và Belaz-540 tỏ ra không đáp ứng được với điều kiện mới.
Trước tình hình đó Công ty than Đèo Nai đã phối hợp Bộ môn Ô tô, Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội cùng phối hợp nghiên cứu. Em may mắn được tham gia một phần nhỏ đề tài cùng các thầy trong Bộ môn.
Nội dung chính của để tài:
Kiểm nghiệm khả năng động lực học của xe nguyên bản và đưa ra kết luận về khả năng động lực học của xe.
Phân tích lựa chọn giải pháp để tăng khả năng động lực học của xe.
Qua phân tích đề tài đã chọn giải pháp thay đổi tỉ số truyền hệ thống truyền lực bằng cách thay hộp số thuỷ cơ 3 cấp thành hộp số thuỷ cơ 5 cấp.
Kiểm nghiệm lại khả năng động lực học của xe khi lắp hộp số thuỷ cơ 5 cấp và đưa ra kết luận.
Giải quyết một số phần công nghệ khi lắp ráp hộp số thuỷ cơ 5 cấp.
Để quá trình tính toán được một cách nhanh chóng và chính xác đề tài đã xây dựng chương trình tính toán và kiểm nghiệm khả năng động lực học của xe trên phần mềm Matlab.
Em vô cùng biết ơn thầy giáo Phạm Vỵ, đã hết sức tận tình và tâm huyết khi giúp em thực hiện đồ án này, đồng thời cũng bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô cũng như các bạn bè đã đóng góp những ý kiến quý báu.
Mặc dù đã rất cố gắng trong khi thực hiện đồ án, nhưng với kinh nghiệm còn hạn chế và hết sức khiêm tốn về năng lực, sẽ không tránh khỏi nhưng sai sót. Rất mong sự đóng góp các thầy giáo và các bạn bè.
Sinh viên thực hiên
1.1. Giới thiệu một vài nét về xe chuyên dùng ở vùng mỏ nước ta
Công nghiệp khai thác ở vùng mỏ than Quảng Ninh nước ta mang nhiều nét đặc trưng riêng, diện tích khai thác lộ thiên lớn, lòng sâu, vì vậy, việc sử dụng xe vận tải cũng phức tạp, đòi hỏi thoả mãn những yêu cầu kỹ thuật rất khác nhau tuỳ thuộc địa hình khai thác. Khi vận chuyển than từ lòng mỏ sâu đòi hỏi xe phải có tải trọng lớn, tính việt dã cao, trong khi việc vận chuyển than từ bãi tập kết đến cảng lại phù hợp với xe có tính năng cơ động cao và tốc độ lớn (khắc phục được tình trạng đường ở mỏ xấu và có độ dốc lớn). Các xe vận tải mỏ có xuất xứ hết sức khác nhau, chủ yếu là từ các nước XHCN và Liên Xô cũ như: Benlaz, Kamaz, Maz, Zil, IFA, xe Hàn Quốc có Hyundai, Daewoo tổng cộng chừng 20 xe, ngoài ra còn có 60 xe Nhật HD Komatsu và 15 xe Mỹ CAT (Caterpilar). Trong đó xe tải trọng trên 50 tấn có 3 loại: Belaz-540A, HD465-5 và CAT-773D. Theo đánh giá của các chuyên gia, căn cứ vào địa hình vùng mỏ, ô tô Nga bền và rẻ hơn có vẻ thích ứng với địa hình vùng mỏ này tuy nhiên nó cũng có một số nhược điểm như tiêu tốn nhiên liệu và kém cơ động hơn xe của các nước khác như Nhật, Mỹ…
Do nguồn cung cấp đã bị mất ổn định trong một thời gian dài vì một loạt các nước XHCN Đông Âu và Liên xô sụp đổ. Mấy năm gần đây các nhà sản xuất ô tô Nga đang tìm đường trở lại thị trường Việt Nam, một đơn cử, tuy mới trở lai Việt Nam nhưng xe Kamaz, có công suất lớn từ 13-24 tấn đã được bán rất nhiều tại thị trường. Đầu năm 2001 đã bán được khoảng 1500 xe (gấp đôi năm 2000). Trong khi đó xe tải trọng lớn trên 50 tấn của Nhật, Mỹ giá rất cao, dao động từ 2 đến 6 tỷ đồng một xe. Chỉ tính riêng thị trường xe cho mỏ đã lên tới hàng trăm triệu USD cho mua mới, sửa chữa và bảo dưỡng, trong khi đó chưa kể thêm mảng xe xây dựng, giao thông... Tuy nhiên thị trường xe chuyên dùng của ta chưa phát triển các xe chuyên dùng nhập về chưa nhiều, mặt khác xe chuyên dùng lắp ráp và đóng và cải hoán cho phù hợp với địa hình nước ta chưa nhiều, ở thành phố HCM có Công ty ô tô chuyên dùng Trường Long. Mặc dù nhà nước ta có nhiều khuyến kích đầu tư xe tải lớn, xe chuyên dùng nhưng cho tới nay vẫn chưa phát triển.
1.2. Giới thiệu chung về xe Belaz-7522 và xe Belaz-540
Ô tô Benlaz do Liên xô cũ sản xuất là loại xe tải cỡ lớn được dùng vận chuyển các loại hàng hoá từ hàng khối, hàng cồng kềnh đến hàng rời trên các mỏ than, công trình giao thông lớn và xây dựng những công trình công nghiệp và kỹ thuật thuỷ lợi cỡ lớn.
Động cơ của xe Belaz-7522 và xe Belaz-540 là động cơ òM3-240M, động cơ Diesel V12.
Hộp số thuỷ cơ 3 cấp: gồm có biến mô và hộp số cơ khí…
Các đăng: Truyền động Các đăng gồm có trục Các đằng trước nối động cơ với truyền động cơ khí thuỷ lực, Các đăng đằng sau nối truyền động thuỷ lực với truyền lực chính.
Cầu sau: Là cầu chủ động hai bậc, nó gồm có truyền động chính cùng với bộ truyền vi sai và truyền động cuối cùng.
Truyền động chính của ô tô là bộ truyền bánh răng nón một bậc (có răng cung tròn).
Bộ vi sai: Bánh răng côn đối xứng, có bốn bánh vệ tinh.
Truyền động cuối cùng kiểu hành tinh, bánh răng thẳng.
Hệ thống lái kiểu cơ khí có cường hoá thuỷ lực, cơ cấu lái kiểu trục
vít -êcu- thanh răng.
Hệ thống treo: Hệ thống treo phụ thuộc, các xy lanh thuỷ lực khí động.
Hệ thống phanh chân dẫn động khí nén, cơ cấu phanh dạng trống với các guốc phanh trong.
Hệ thống phanh tay với cơ cấu phanh dạng trống với các guốc phanh trong, phanh bằng lò xo và nhả phanh bằng khí nén.
Hệ thống phanh phụ phanh chậm dần kiều thuỷ động dạng bánh công tác, đặt trên trục chủ động của hộp số.
Các thông kỹ thuật cơ bản về xe
Tải trọng định mức: Ge
Xe Belaz-540 Xe Belaz-7522
27.000 (KG) 30.000 (KG)
Trọng lượng toàn bộ G
Xe Belaz-540 Xe Belaz-7522
48070 (KG) 54525 (KG)
Phân tải trọng lên các cầu
Xe Belaz-540 Xe Belaz-7522
Cầu trước: G1=15670 (KG) G1=17175 (KG)
Cầu sau : G2= 32400 (KG) G2= 34350 (KG)
Tốc độ lớn nhất của ôtô khi chở khối lượng hàng định mức chạy trên đường bằng: vmax=50 (km/h).
Chiều dài cơ sở: L=3550 (mm).
Chiều rộng cơ sở:
Tính theo vết bánh trước: B1=2820 (mm).
Tính theo vết bánh sau : B2=2400 (mm).
Khoảng sáng gầm xe:
Cầu trước : 375 (mm).
Cầu sau : 475 (mm).
Kích thước xe:
Chiều dài toàn bộ : L=7250 (mm).
Chiều rộng theo lốp xe sau : B =3480 (mm).
Chiều rộng theo thùng xe : B1 =3380 (mm).
Chiều cao thùng xe : H =3090 (mm).
Chiều cao theo mái đua thùng xe : H1=3500 (mm).
Lốp có kích thước: B-D=1800-25 (inches).
Động cơ: òM3-240M, động cơ Diesel V12.
Loại động cơ: Diesel V12
Công suất lớn nhất của động cơ Nmax=360 (ml) tại số vòng quay nV=2100 (v/p).
Mô men xoắn lớn nhất của động cơ Mmax=130 (KG.m) tại số vòng quay nM=1600 (v/p).
Số vòng quay nhỏ nhất và lớn nhất của động cơ nmin= 600 (v/p), nmax=2325 (v/p).
Hệ thống truyền lực:
Tỉ số truyền lực chính: io=3,166.
Tỉ số truyền lực cuối cùng :icc=5,1.
Tỉ số truyền bộ điều phối:
Xe Belaz-7522 Xe Belaz-540
iđp=1,0 iđp=0,947
Biến mô:
Hệ số biến đổi mô men lớn nhất Ko=3,5.
Đường kính lớn nhất của bánh bơm và bánh tuabin: Da=4,5m.
Hệ số mô men: l1=2,1.10-6 (p2/m.v2).
Hệ số biến đổi mô men theo tỉ số truyền (một số điểm đặc biệt):
i: 0 0,6 0,85 1
K: 3,5 1,5 1 1
Hộp số cơ khí:
ih1=2,46 ih2=1,43
ih3=0,70 ihL=1,6.
