Luận văn Nghiên cứu kết cấu ôtô điện theo điều kiện giao thông Việt Nam áp dụng ở thành phố Hồ Chí Minh

Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› Click to edit Master title style LOGO Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› Click to edit Master title style Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG - NĂM 2011 Nội dung trình bày Tính toán kiểm nghiệm khung xương Thiết kế kỹ thuật Thiết kế bố trí chung Phương án thiết kế xe buýt Cơ sở lựa chọn mẫu xe buýt CƠ SỞ LỰA CHỌN MẪU XE BUÝT Tình trạng giao thông TPHCM Nhiều xe gắn máy Đường phố nhỏ hẹp Mật độ lưu thông cao (Hình ảnh nguồn từ internet) Công nghiệp ôtô Việt Nam Mới dừng ở công nghiệp lắp ráp, đóng thùng (Hình ảnh nguồn từ internet) Các mẫu xe buýt điện (Hình ảnh nguồn từ internet) Xe mini buýt điện ở Rome - Italia Xe điện ở Manila – Philipines Xe mini buýt điện – Hồng Kông Mẫu xe buýt phù hợp Là loại mini buýt với số chổ ngồi + đứng < 30 chổ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ XE BUÝT ĐIỆN Sử dụng chassis Hyundai County và đóng mới thùng xe buýt có kết cấu phù hợp với xe buýt sử dụng điện TT Nội dung Đơn vị Thông số 1 Thông tin chung 1.1 Loại phương tiện Ôtô chassis 1.2 Nhãn hiệu HYUN DAI COUNTY LONG BODY NB A3BA52 1.3 Công thức bánh xe 4 x 2R 2 Thông sô kích thước 2.1 Kích thước tổng thể: DàixRộngxCao mm 7028x1873x1595 2.2 Chiều dài cơ sở mm 4085 2.3 Vệt bánh xe: trước/sau mm 1705/1495 2.4 Vệt bánh xe sau phía ngoài mm 1733 2.5 Chiều dài đầu xe mm 1173 2.6 Chiều dài đuôi xe mm 1770 2.7 Khoảng sáng gầm xe mm 195 2.8 Góc thoát trước/sau Độ 23/15 3 Thông số về trọng lượng kG 3.1 Trọng lượng bản thân kG 2060 3.2 Phân bố lên trục trước kG 1205 3.3 Phân bố lên trục sau kG 855 3.4 Trọng lượng toàn bộ cho phép của ôtô kG 6670 3.5 Phân bố lên trục trước kG 2570 3.6 Phân bố lên trục sau kG 4100 3.7 Bán kính quay vòng nhỏ nhất m 7,4 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG BỐ TRÍ CHUNG MẶT ĐẦU THÔNG SỐ KỸ THUẬT MẶT ĐẦU Chiều cao bố trí đèn pha, đèn báo rẽ 810 mm Chiều cao bố trí thiết bị gạt nước mưa 1465 mm Chiều cao bố trí kính chiếu hậu 1891 mm THÔNG SỐ KỸ THUẬT MẶT ĐUÔI Chiều cao bố trí biển số 695 mm Chiều rộng bố trí biển số 300 mm Chiều cao bố trí các loại đèn báo rẽ 1175 mm Chiều cao bố trí các loại đèn phanh 715 mm Chiều cao bố trí các loại đèn báo lùi 945 mm Bề rộng giữa các loại đèn tín hiệu 1715 mm THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG BỐ TRÍ CHUNG MẶT ĐUÔI THÔNG SỐ KỸ THUẬT HÔNG PHẢI Chiều rộng cửa lên xuống 1075 mm Chiều cao cửa lên xuống 1995 mm Chiều cao cửa sổ 935 mm THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG BỐ TRÍ CHUNG HÔNG PHẢI THÔNG SỐ KỸ THUẬT HÔNG TRÁI Chiều cao cửa sổ 935 mm Kích thước khoang chứa pin 1450x750 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG BỐ TRÍ CHUNG HÔNG TRÁI BỐ TRÍ GHẾ NGỒI THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG Số chỗ ngồi: 16 chỗ Số chỗ đứng: 10 chỗ THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG BỐ TRÍ CHUNG KHOANG CHỨA PIN TT Nội dung Đơn vị Thông số 1 Nhãn hiệu LYP 96V – 160Ah 2 Hãng sản xuất Aquawatt 3 Loại ác quy Lithium – ion ( Ion - phosphate) 4 Thông số kết cấu (DxRxC) mm 960x550x330 5 Trọng lượng kG 190 6 Tổng năng lượng kWh 16 7 Số lượng ác quy đơn 32 BẢNG PHÂN BỐ TRỌNG LƯỢNG – TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH Thành phần Ký hiệu Trọng lượng (kG) p/b lên cầu trước (kG) p/b lên cầu sau (kG) Chassis (trừ đi trọng lượng động cơ + thùng nhiên liệu) Gchs 1635 985 650 Pin Gpin 600 245 335 Motor điện + hộp số + bát lắp Gmo 100 90 10 Khung vỏ + sàn + điều hòa Gkv 2455 865 1590 Ghế + giá hành lý + tay nắm Gchl 190 95 95 Trọng lượng không tải G0 4980 2280 2700 Hành khách + tài xế (25 +1) GHK 1690 290 1400 Trọng lượng toàn bộ xe Ga 6670 2570 4100 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG STT Thành phần Trọng lượng (kG) Chiều cao trọng tâm (mm) Không tải Đầy tải 1 Chassis (đã trừ khối lượng động cơ đốt trong + thùng nhiên liệu) 1635 640 610 2 Pin 600 570 540 3 Motor điện + hộp số + giá lắp 100 640 610 4 Khung vỏ + điều hòa 2455 1430 1400 5 Ghế + giá hành lý + tay nắm 190 1200 1170 6 Hành khách + tài xế 1690 - 1400 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH Thứ tự ÔTÔ BUÝT ĐIỆN Thông số a (m) b (m) hg (m) B (m) (độ) (độ) (độ) 1 Khi không tải 2,215 1,870 1,040 1,7 60,9 64,8 39,8 28 2 Khi đầy tải 2,510 1,575 1,110 1,7 54,8 66,1 38 27 Các giá trị giới hạn về ổn định của ôtô thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn và điều kiện đường xá thực tế, bảo đảm ôtô hoạt động ổn định trong các điều kiện chuyển động [6]. THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG THIẾT KẾ KỸ THUẬT TỔNG THỂ KHUNG XƯƠNG Khung xương được chia thành 5 mảng: mang đầu, mảng đuôi, mảng sàn, mảng hông phải, mảng hông trái KHUNG XƯƠNG MẢNG ĐẦU, ĐUÔI Khung xương mặt đầu có kết cấu gồm các thanh thép hộp tiết diện hình vuông, hình chữ nhật có kích thước các loại thép được sử dụng: 40x40x1,5 mm, 80x40x2mm. Vật liệu thép SPA-H KHUNG XƯƠNG SÀN, NÓC Khung xương mảng nóc và mảng sàn có kết cấu gồm các thép định hình U và L và hộp. Vật liệu thép SPA-H Mảng sàn Mảng nóc KHUNG XƯƠNG MẢNG TRÁI, PHẢI Khung xương hông phải và trái có kết cấu gồm các thanh thép hộp tiết diện hình vuông, hình chữ nhật: 40x20x1,5mm, 40x40x1,5 mm, 80x40x2mm. Vật liệu thép SPA-H Hông trái Hông phải TÍNH TOÁN KiỂM NGHIỆM BỀN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN Mô hình 3D được thiết kế hoàn chỉnh bằng phần mềm Autodesk Inventor 2011 với 151 chi tiết chính và được chia thành mảng: mảng sàn, mảng đầu, mảng đuôi, mảng nóc, mảng hông trái và mảng hông phải. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN Vật liệu Thép SPA-H (JIS) Khối lượng riêng 7,86 kg/dm3 Hệ số Poisson 0,3 Giới hạn chảy của vật liệu 345 Mpa Giới hạn bền của vật liệu 480 Mpa KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG NÓC Trọng lượng máy lạnh 2055N Số hành khách đứng 10 Lực kéo của mỗi hành khách đứng 250 N Lực kéo tổng cộng của hành khách 2500 N Ứng suất Von Mises max = 128 Mpa < ứng suất chảy cho phép vật liệu  = 345 Mpa Chuyển vị lớn nhất = 1,094 mm KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG NÓC Sàn phía trước Số hành khách + tài xế 3 Trọng lượng hành khách và hành lý 650 N Tổng trọng lượng hành khách + tài xế tác dụng lên sàn phía trước 1950 N Trọng lượng khung + vỏ mảng đầu tác dụng lên hai đầu đà ngang sàn 1000N Sàn phía sau Số hành khách đứng và ngồi 23 Trọng lượng hành khách và hành lý 650 N Tổng trọng lượng hành khách tác dụng lên sàn phía sau 14950 N Trọng lượng khung + vỏ mảng hông, mảng nóc, mảng đuôi tác dụng lên hai đầu đà ngang sàn 20200 N Trọng lượng pin 6000 N Mảng sàn được chia thành 02 phần khi tính toán kiểm nghiệm bền: mảng sàn phía trước, mảng sàn phía sau KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG SÀN Sơ đồ đặt lực tác dụng lên mảng sàn Sơ đồ ràng buộc ngàm chặt KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG SÀN KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG SÀN Ứng suất Von Mises max = 128 Mpa < ứng suất chảy cho phép vật liệu  = 345 Mpa Chuyển vị lớn nhất = 1,094 mm Mảng hông chịu tải trọng lớn nhất khi xe buýt phanh gấp hoặc quay vòng. Do đó, ta chỉ tính kiểm nghiệm bền mảng hông trong hai trường hợp này. Chế độ phanh gấp Trong chế độ phanh gấp, lực tác dụng lên khung xương là lực quán tính KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG HÔNG Gia tốc phanh lớn nhất 7m/s Lực quán tính lớn nhất 14840 N Chế độ quay vòng Các thành phần lực ly tâm tác dụng lên mảng hông Tp vuông góc thân xe PltY 21200 N Tp dọc theo thân xe PltX 6183 N Sơ đồ đặt lực khi quay vòng PltX PltY KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG HÔNG Sơ đồ đặt lực khi phanh gấp a. Chế độ phanh gấp Ứng suất Von Mises max = 234,6 Mpa < ứng suất chảy cho phép vật liệu  = 345 Mpa Chuyển vị lớn nhất = 0,2785 mm KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG HÔNG b. Chế độ quay vòng Ứng suất Von Mises max = 219.6 Mpa < ứng suất chảy cho phép vật liệu  = 345 Mpa Chuyển vị lớn nhất = 0,1187 mm KIỂM NGHIỆM BỀN MẢNG HÔNG KẾT LUẬN Xe buýt điện được thiết kế thỏa mãn tiêu chuẩn 22TCN 307-06 và có đủ các tính năng kỹ thuật, yêu cầu sử dụng, độ bền, độ an toàn và độ ổn định cần thiết trong điều hoạt động trong thành phố. XIN TRÂN TRỌNG CẢM ƠN QUÝ THẦY!