Bài giảng ô tô
chuyên dùng
Lời nói đầu
Trong tổng số ôtô và đoàn ôtô ở nớc ta, các loại phơng tiện ôtô
vận tải chuyên dùng chiếm một tỷ lệ đáng kể.
Việc sử dụng ôtô vận tải chuyên dùng cho phép nâng cao chất
lợng và hiệu quả vận chuyển hàng hoá, giảm giờ công xếp dỡ, giảm
các thủ tục giấy tờ, không cần ngời áp tải hàng hoá,...
Ôtô vận tải chuyên dùng ngày càng đợc sử dụng nhiều trong
các quá trình công nghệ và sản xuất của các ngành công nghiệp, nông
nghiệp, xây dựng và thơng mại,....
Do nhu cầu của nền kinh tế thị trờng, nhiều cơ sở công nghiệp
của nớc ta đã tiến hành thiết kế, lắp ráp, cải tạo các ôtô tải thông
dụng thành các ôtô chuyên dụng nh ôtô xitec, ôtô có thùng tự đổ, ôtô
bồn chứa ximăng, ôtô ép rác, ôtô thang,...
Tập tài liệu Ôtô và xe máy chuyên dùng nhằm giới thiệu với
bạn đọc các loại ôtô vận tải và xe máy chuyên dùng, các loại kết cấu
thùng xe, các trang bị công nghệ và phạm vi sử dụng chúng.
Tập tài liệu này có thể sử dụng làm tài liệu giảng dạy trong các
trờng trung học chuyên nghiệp, cao đẳng và đại học. Đồng thời có
thể sử dụng trong công tác thiết kế, khai thác của ngành vận tải ôtô.
Do trình độ có hạn, không tránh khỏi thiếu sót, rất mong đợc
các bạn đọc góp ý. Mọi th góp ý, xin gửi theo địa chỉ Bộ môn Cơ
khí ôtô - trờng đại học Giao thông Vận tải - Cầu Giấy - Hà nội.
Các tác giả
1
Chơng I
đại cơng về ôtô chuyên dùng
1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu của ôtô chuyên dùng.
1.1.1. Công dụng.
Ôtô chuyên dùng là phơng tiện cơ giới đờng bộ (bao gồm: ôtô,
đoàn ôtô, moóc, nửa moóc,...) đợc sử dụng để chuyên chở một loại
hàng hoá (hoặc một nhóm hàng hoá) nhất định, hoặc thực hiện một
chức năng nào đó. Ôtô chuyên dùng có những cơ cấu thùng xe hoặc có
những trang thiết bị đặc biệt có các chức năng vận tải, xếp dỡ, hoặc
một vài công việc cơ giới hoá nào đó.
Ôtô chuyên dùng tham gia vào công tác vận tải hàng hoá gọi là
ôtô vận tải chuyên dùng.
Ôtô chuyên dùng không tham gia vào công tác vận tải hàng hoá,
mà chỉ thực hiện những nhiệm vụ riêng nào đó đợc gọi là ôtô phục vụ
chuyên dùng (hoặc ôtô đặc chủng).
1.1.2. Phân loại.
Căn cứ vào công dụng nh trên, có hai loại chính: ôtô vận tải
chuyên dùng (hình 1.1) và ôtô phục vụ chuyên dùng (hình 1.2).
Hình 1.1: Phân loại ôtô và đoàn ôtô vận tải chuyên dùng
2
Hình 1.2: Phân loại ôtô và đoàn ôtô phục vụ chuyên dùng
Sự phân loại theo các hình 1.1 và 1.2 mới chỉ là chung nhất, các chơng
sau sẽ trình bày cụ thể.
1.1.3. Yêu cầu.
Các phơng tiện vận tải ôtô chuyên dùng phải đảm bảo các yêu cầu chung
sau đây:
- Phải đáp ứng yêu cầu vận chuyển những loại hàng đặc biệt về trạng thái, tính
chất nh: hàng lỏng, hàng dời, hàng quá dài (siêu trờng), hàng quá nặng (siêu
trọng), hàng quá lớn (quá khổ),...
- Phải bảo toàn đợc khối lợng và chất lợng hàng hoá trong suốt quá trình
công nghệ vận tải nh: hàng không bị biến dạng (nứt, vỡ), không bị ảnh hởng
của môi trờng (ma, nắng), không bị thiu thối (đối với hàng tơi sống mau
hỏng).
- Phải đảm bảo tính an toàn (phòng chống cháy nổ), tính vệ sinh công nghiệp và
không gây ô nhiễm môi trờng (khi vận chuyển chất phế thải).
- Phải có khả năng loại trừ đợc một số nguyên công phụ trong công nghệ vận
tải nh: cân, đo, đong, đếm.
- Phải có tính cơ giới hoá cao trong các quá trình xếp và dỡ hàng hoá (cẩu, thùng
tự đổ, xitéc,...)
- Giảm chi phí cho bao bì để nâng cao khối lợng hàng hoá vận chuyển.
3
1.2. Phân loại hàng hoá.
Hàng hoá có ảnh hởng đến việc chọn các giải pháp bố trí cũng nh đặc
thù kết cấu của các trang bị công nghệ và cấu tạo của thùng xe chuyên dùng lắp
đặt trên ôtô, nghĩa là những hàng hoá khác nhau phải có các loại ôtô vận tải
chuyên dùng tơng ứng để nâng cao năng suất và hiệu quả.
Vì vậy hàng hoá đợc phân thành năm nhóm chính nh sau:
- Nhóm I: bao gồm:
+ Hàng dài (siêu trờng) nh gỗ cây, cột điện, thép định hình, ống dẫn, cống,
dầm cầu bê tông,...
+ Hàng có kích thớc lớn (quá khổ) nh: các kiốt, trạm gác, nhà vệ sinh lu
động,...
+ Hàng nguyên chiếc, nguyên khối nh: ôtô con, máy xây dựng bánh xích, máy
xếp dỡ,...
Yêu cầu chung của nhóm hàng này khi vận chuyển là không bị gẫy, vỡ,
không xê dịch khi ôtô chuyển động.
Tuỳ thuộc vào tính chất, trạng thái, kích thớc, hình dáng của hàng hoá
mà chọn cách định vị và kẹp chặt chúng trên sàn ôtô. Định vị hàng hoá có thể
bằng các phơng pháp sau: tỳ toàn bộ mặt đáy, một vài điểm theo chiều dài, các
đầu mút, hoặc theo các vị trí đã qui định sẵn trên sàn ôtô. Có loại hàng hoá xếp
chồng lên nhau, nhng có loại không đợc xếp chồng,...
- Nhóm II: bao gồm:
+ Hàng dời đổ đống bình thờng nh: cát, đất, đá, sỏi,...không đòi hỏi phải bảo
quản trong quá trình vận chuyển. Thờng sử dụng ôtô và đoàn ôtô có thùng tự đổ
để chuyên chở.
+ Hàng nửa lỏng (hàng sệt) bê tông thơng phẩm (bê tông tơi), vữa xây dựng,
dung dịch nhựa giải đờng, ...đòi hỏi phải có bảo quản đặc biệt để đảm bảo tính
đồng nhất của hàng hoá, tránh hiện tợng phân ly trong quá trình vận chuyển.
Thờng dùng ôtô và đoàn ôtô xitéc quay hoặc xitéc nhiệt nóng để chuyên chở.
- Nhóm III: bao gồm:
+ Hàng công nghiệp thực phẩm nh: bánh kẹo, đờng, bánh mì, thức ăn chín,...
+ Hàng công nghiệp dân dụng nh: đồ gỗ, tủ lạnh, tivi,...
+ Hàng công nghiệp may mặc nh: quần áo, bông, vải, sợi,...
Đặc điểm chung của nhóm hàng này là cần phải bảo quản cách ly với môi
trờng xung quanh. Thờng sử dụng ôtô và đoàn ôtô có thùng kín để vận
chuyển.
4
- Nhóm IV: bao gồm:
+ Hàng lỏng không bao bì nh: sản phẩm của dầu mỏ (dễ cháy, dễ nổ); sữa tơi,
bia, nớc ngọt (dễ bị sủi bọt, mất phẩm chất).
+ Hàng dạng bột không bao bì nh: bột ngũ cốc, xi măng, thạch cao,...Đặc điểm
chung là hút ẩm dễ vón cục, bụi,...
Yêu cầu chung của loại hàng này là phải cách ly hoàn toàn với môi
trờng, bảo quản ở nhiệt độ nhất định, đảm bảo vệ sinh, giảm các va đập thuỷ
lực,...Thờng sử dụng ôtô và đoàn ôtô xitéc (bồn chứa) để chuyên chở.
- Nhóm V: bao gồm:
+ Hàng hoá có chiều cao đáng kể, khi vận chuyển phải để ở t thế đứng nh:
kính xây dựng, giàn bê tông, ....Đặc điểm chung là dễ vỡ, gẫy, dễ bị bẩn trong
quá trình vận chuyển.
+ Hàng cáp xây dựng nh: cáp cầu treo, cáp cần trục, .... Loại hàng này thờng
đợc cuốn thành từng cuộn có lõi gỗ rất lớn. Thờng sử dụng ô tô chuyên dùng
có sàn thấp, tiết diện ngang hình thang, có sẵn các điểm định vị và kẹp chặt hàng
hoá.
Ngoài cách phân loại trên còn tồn tại một cách phân loại khác dựa trên
tính chất, số lợng, phơng pháp xếp dỡ, điều kiện vận chuyển và bảo quản hàng
hoá (hình 1.3).
Do hàng hoá có thể tích và trọng lợng riêng khác nhau, trong ngành vận
tải có khái niệm về hệ số sử dụng trọng tải:
=
Trong đó:
Q
q
. Hệ số sử dụng trọng tải
Q. Trọng lợng thực của hàng hoá trên xe (tấn)
q. Trọng tải thiết kế của ô tô (tấn)
Ví dụ: vận chuyển bông, dù có chất đầy thùng cũng không thể sử dụng hết
trọng tải của xe ( 0,5), nhng nếu vận chuyển gạo thì = 1.
Hệ số sử dụng trọng tải đợc sử dụng làm căn cứ thanh toán cớc phí vận
chuyển.
Ngoài ra, còn có khái niệm hàng cồng kềnh (hàng xếp đầy thùng ô tô
nhng chỉ chiếm 1/3 trọng tải thiết kế) và hàng nặng (hàng có trọng lợng riêng
0,6 T/ m3 ).
5
Căn cứ vào số lợng (lớn, nhiều), tính chất (lỏng, rời đổ đống), không sử
dụng bao bì, hoặc loại hàng đặc biệt cần thiết phải sử dụng ô tô và đoàn ô tô
chuyên dùng mới đảm bảo chất lợng vận chuyển có hiệu quả cao.
Hình 1.3: Phân loại hàng hoá theo công nghệ vận tải.
1.3. Ưu và nhợc điểm của ô tô vận tải chuyên dùng
So với ô tô vận tải thông dụng, ô tô vận tải chuyên dùng có những u điểm
sau:
- Hàng hoá đợc bảo quản tốt hơn về số lợng và chất lợng trong quá trình vận
chuyển, các loại hàng nguy hiểm (dễ cháy, nổ, gây ô nhiễm) luôn đơc đảm bảo
an toàn cao.
- Có khả năng cơ giới hoá cao trong các quá trình xếp và dỡ hàng hoá lên và
xuống thùng xe.
- Giảm đợc các chi phí phụ cho các công tác đong, đo, cân, đếm, bao gói hàng
hoá, áp tải hàng hoá.
- Nâng cao an toàn vệ sinh công nghiệp và vệ sinh thực phẩm trong quá trình
công nghệ vận tải.
- Hệ số sử dụng trọng tải lớn khi chuyên chở các hàng hoá có danh mục rộng.
6
Tuy vậy, ô tô vận tải chuyên dùng có những nhợc điểm sau:
- Giá thành chế tạo ô tô chuyên dùng rất cao vì số lợng sản xuất các loại ô tô
này không nhiều.
- Trọng tải định mức của ô tô vận tải chuyên dùng giảm vì trên ô tô có lắp thêm
các trang thiết bị công nghệ.
- Giờ công bảo dỡng và sửa chữa tơng đối cao.
- Hệ số lợi dụng quãng đờng có hàng thấp, thờng là vận chuyển hàng hoá một
chiều ( 0,5).
1.4. Phơng hớng phát triển của ô tô chuyên dùng.
Sự phát triển của ô tô chuyên dùng (số lợng, kiểu dáng, chủng loại,...)
phụ thuộc vào sự phát triển và nhu cầu vận tải trong nền kinh tế quốc dân cũng
nh thông thơng quốc tế.
Xã hội ngày càng phát triển, khoa học kỹ thuật ngày càng tiên tiến, chủng
loại hàng hoá trong công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, khai thác mỏ, tiêu
dùng,... càng phong phú và đa dạng thì lại xuất hiện ngày càng nhiều phơng
tiện vận tải ô tô chuyên dùng mới, nhằm đáp ứng kịp thời các yêu cầu mới đặt ra
cho ngành vận tải.
Hình 1.4: Sơ đồ hình thành ô tô chuyên dùng.
Đại bộ phận các loại ô tô chuyên dùng hiện nay là đợc cải tạo hoặc chế
tạo trên cơ sở ô tô tải thông dụng (hình 1.4), nghĩa là thuộc một họ ô tô tải nào
đó, đã đợc thay thế thùng xe thông dụng bằng một thùng xe hoặc các trang bị
công nghệ chuyên dùng. Nhiều khi còn thay đổi chiều dài cơ sở (thờng là ngắn
lại) cho phù hợp với điều kiện khai thác của ô tô chuyên dùng.
Phơng hớng phát triển hiện nay của ô tô chuyên dùng là ngày càng
hoàn thiện hơn các loại kết cấu thùng xe và các thiết bị công nghệ chuyên dùng
7
để đảm bảo tính tin cậy cao, tính tiện nghi, tính cơ giới hoá, tính tự động hoá,
...trong quá trình công nghệ vận tải.
Một xu hớng khác là đa dạng hoá các gam trọng tải của ô tô chuyên
dùng (từ thấp (0,5T) đến cao (vài trăm tấn)) để có thể sử dụng hết trọng tải của ô
tô ( 1).
Thông thờng ô tô chuyên dùng có trọng tải thiết kế thấp hơn các ô tô tải
thông dụng cùng loại (vì có thêm các trang thiết bị công nghệ chuyên dùng). Để
nâng cao trọng tải thiết kế phải sử dụng các loại vật liệu nhe, mở rộng kích thớc
thùng xe, nâng cao chất lợng động lực học.
Xu hớng chung hiện nay là khắc phục tối đa các ảnh hởng tác động của
môi trờng, đảm bảo số lợng và chất lợng hàng hoá.
Trong các điều kiện khai thác khó khăn ô tô chuyên dùng phải có tính cơ
động cao (các cầu đều là chủ động), tất cả các cầu của rơmooc và sơmi rơmooc
cũng là chủ động.
Đối với các ô tô chuyên dùng (đoàn ô tô chuyên dùng) chạy đờng dài
(liên tỉnh, liên quốc gia, liên lục địa,...) phải có các trang bị tiện nghi cho lái xe,
thống nhất hoá các tiêu chuẩn vận tải quốc gia và quốc tế (nh vận chuyển
contennơ).
Cuối cùng, để nâng cao hiệu quả của ô tô chuyên dùng, cần phải nghiên
cứu cải tiến kết cấu thùng xe sao cho có thể vận chuyển đợc hàng hoá hai chiều
(container thùng rời), phối hợp phơng thức vận chuyển liên vận giữa các
phơng tiện vận tải khác nhau: thuỷ, bộ, sắt, hàng không,...
8
Chơng II
Đoàn ôtô (ôtô Liên hợp)
2.1. Đại cơng về đoàn ôtô
2.1.1. Một số khái niệm cơ bản.
Đoàn ôtô (theo TCVN 6211:1996 và ISO 3833:1977 còn gọi là ôtô liên
hợp, tiếng Anh: Combination of vehicle) gồm từ hai hay nhiều khâu vận tải
đờng bộ đợc nối ghép với nhau bằng những cơ cấu có thể lắp và tháo đợc,
trong đó có một khâu chủ động (có động cơ). Thí dụ: ôtô kéo moóc, ôtô kéo nửa
moóc, ôtô kéo moóc chở hàng dài,....
1- Moóc (Rơmoóc): là khâu thành phần động của phơng tiện vận tải
đờng bộ đợc kéo theo sau ôtô bằng các phần tử nối ghép (móc kéo hoặc chốt
kéo). Toàn bộ trọng lợng của moóc không đặt lên ôtô kéo mà truyền trực tiếp
qua các bánh xe của chính nó xuống mặt đờng.
2
2
3
1
1
a)
b)
Hình 2.1: Moóc
a. Moóc một trục, b. Moóc hai trục.
1. Càng kéo; 2. Thành moóc; 3. Khung moóc.
2- Nửa moóc (Sơmi rơmoóc): là khâu thành phần động của phơng tiện
vận tải đờng bộ đợc kéo theo sau ôtô bằng phần tử nối ghép (yên đỡ giá
kẹp). Một phần trọng lợng của nửa moóc truyền xuống mặt đờng qua các bánh
xe của chính nó, phần còn lại truyền qua ôtô kéo.
3
3
4
4
2
2
1
1
a)
Hình 2.2: Nửa moóc
b)
a. Nửa moóc một trục; b. Nửa moóc hai trục
1. Chân chống, 2. Trụ kéo, 3. Thành, 4. Khung
9
3- Moóc chở hàng dài: là khâu thành phần động của phơng tiện vận tải
đờng bộ, đợc kéo theo sau ôtô bằng móc kéo. Hàng hoá đặt trên giá chữ U của
moóc và của ôtô kéo. Nh vậy đoàn ôtô - moóc chở hàng dài khi có hàng thì
giống nh nửa moóc, khi không có hàng giống nh moóc.
2
1
a)
3
2
1
Hình 2.3. Moóc chở hàng dài
b)
a. Moóc kéo hàng dài một trục; b. Moóc kéo hàng dài hai trục.
1. Đoàn kéo; 2. Giá chữ U; 3. Khung moóc
2.1.2. Ưu nhợc điểm của đoàn ôtô.
a. Ưu điểm:
Sử dụng đoàn ôtô cho phép nâng cao năng suất vận chuyển, đôi khi năng
suất vận chuyển cao gấp đôi so với ôtô tải thông dụng, giá thành vận chuyển và
chi phí nhiên liệu tính theo Tấn-Km giảm tới 20% - 30%, vì có khả năng khai
thác hết công suất dự trữ của động cơ ôtô kéo.
Sử dụng đoàn ôtô cho phép giảm tải trọng tác dụng lên trục, tức là giảm
tải trọng tác dụng lên mặt đờng, dẫn đến giảm chi phí cho công tác duy tu
bảo dỡng các công trình giao thông đờng bộ và thành phố; theo thông t
112/1998 TTBGTVT ngày 29/4/1998 của Bộ GTVT qui định: Ôtô 2 trục chịu tải
trọng (gồm trọng tải và tự trọng) không đợc vợt quá 16 tấn, ôtô 3 trục không
vợt quá 21 tấn, nhng đoàn ôtô 3 trục không quá 24 tấn, ôtô 4 trục không quá
28 tấn, nhng đoàn ôtô 4 trục là 28 tấn, đoàn ôtô 5 trục là 35 Tấn.
Sử dụng đoàn ôtô trong vận chuyển đờng dài và vận chuyển liên vận
quốc tế cho phép giảm đợc thời gian xếp dỡ hàng bằng cách thay ôtô kéo.
b. Nhợc điểm:
Kích thớc bao quá lớn (theo chiều dài), điều khiển phức tạp, hành lang
quay vòng lớn, cơ động kém.
10
3
2.1.3. Xu hớng phát triển của đoàn ôtô.
Do nhu cầu vận chuyển hàng hoá với khối lợng ngày càng lớn, quãng
đờng vận chuyển dài (liên tỉnh, liên vùng, liên quốc gia,....), nên đoàn ôtô có
trọng tải lớn (trên 20T) ngày càng đợc sử dụng nhiều, đặc biệt là các đoàn ôtô
kéo nửa moóc.
Phân tích các xu hớng phát triển vận tải bằng ôtô tại các nớc có nền
công nghiệp hiện đại thì đoàn ôtô thông dụng cũng nh đoàn ôtô chuyên dùng
có vị trí đặc biệt, nhất là vận chuyển đờng dài trên 1000Km.
Xu hớng phát triển hiện nay của đoàn ôtô là:
a. Cải tiến về tuyến hình:
Giảm chiều dài đoàn ôtô bằng cách thu ngắn các cơ cấu nối ghép, hạ thấp
trọng tâm đoàn ôtô bằng cách sử dụng loại lốp có bán kính nhỏ, giảm hệ số cản
khí động học bằng cách thêm bộ cải thiện khí động học (hình 2.4) ở trên mui ôtô
kéo, hoặc áp dụngbiện pháp dồn không khí vào khu vực giảm áp phía sau đoàn
ôtô (hình 2.5) bằng cách ở giữa ôtô kéo và nửa moóc đặt ống góp gió 5 thu gió
truyền qua ống 4 lắp dọc dới gầm và thoát ra ở phía sau theo các cửa 3.
Hình 2.4: Đoàn ôtô có bộ cải thiện khí động học.
1. Nửa moóc; 2. Bộ cải thiện khí động học; 3. Ôtô kéo
11
Hình 2.5. Đoàn ôtô có ống thu gió
1. Ôtô kéo; 2. Nửa moóc; 3. Cửa thoát gió; 4. ống dẫn gió; 5. ống thu gió
b. Cải tiến về tiện nghi:
Chủ yếu là cải tiến tiện nghi cho ngời lái xe bằng cách cải tiến ghế ngồi
có giảm chấn để tăng độ êm dịu, ghế có điều chỉnh cao thấp, tiến lùi nhằm
phù hợp tầm vóc của ngời lái, tạo cho ngời lái thoải mái, bố trí chỗ ngủ trong
ca bin cho đoàn ôtô chạy đờng dài.
c. Cải tiến về động lực:
Để tăng khả năng kéo bám của đoàn ôtô, ngời ta sử dụng truyền lực
chính hai cấp số, động cơ điêzel có công suất lớn, động cơ tuabin khí, hoặc
truyền động điêzel điện: Động cơ điêzel chạy máy phát điện, dòng điện truyền
đến động cơ điện lắp ở các bánh xe (hình 2.6), thông qua các bánh răng hành
tinh làm quay các bánh xe chủ động.
Hình 2.6: Bộ truyền động điện bánh xe
1. Đĩa phanh; 2. Cổ góp; 3. Chổi than tiếp
xúc; 4. Cơ cấu chuyển hớng; 5. Bánh răng
ăn khớp trong; 6. Lốp; 7. Bánh răng trung
tâm; 8. Bánh răng trung gian lớn; 9. Bánh
răng trung gian nhỏ; 10. Roto động cơ điện.
12
2.1.4. Phân loại đoàn ôtô.
a. Phân loại theo sử dụng
Đoàn ôtô vạn năng (đoàn ôtô phổ thông): Thùng xe loại vạn năng có thành
mở về hai phía bên và phía sau. Thùng bằng gỗ hoặc bằng kim loại, có thể phủ
bạt, dùng để chở các loại hàng hoá khác nhau với số lợng lớn.
Đoàn ôtô vận tải chuyên dùng: Thùng xe có kết cấu đặc biệt dùng để chở
một loại hàng hoá nhất định (đoàn ôtô chở gỗ, đoàn ôtô chở container,...) hoặc
có trang thiết bị xếp dỡ.
Đoàn ôtô phục vụ chuyên dùng: thùng xe có các thiết bị dùng cho mục
đích nào đó: trạm y tế di động, xởng sửa chữa di động, trạm phát điện di
động,...
b. Phân loại theo cách phân bố tải trọng.
Phân bố tải trọng độc lập: đoàn ôtô kéo moóc, sự phân bố tải trọng lên
Phân bố tải trọng phụ thuộc: đoàn ôtô kéo nửa moóc, sự phân bố tải trọng
Phân bố tải trọng hỗn hợp: đoàn ôtô kéo hàng dài, khi không tải là phân
trục của ôtô kéo và moóc độc lập nhau.
lên trục của ô tô kéo phụ thuộc trọng lợng của nửa moóc.
bố tải trọng độc lập, khi có tải (có hàng hoá) là phân bố tải trọng phụ thuộc.
c. Phân loại theo truyền dẫn động lực.
Moóc và nửa moóc chủ động: các bánh xe của moóc và nửa moóc đợc
Moóc và nửa moóc bị động: các bánh xe của moóc và nửa moóc không có
dẫn động mômen xoắn từ động cơ trên ôtô kéo.
dẫn động lực kéo.
d. Phân loại theo dẫn hớng.
Moóc và nửa moóc có dẫn hớng: các bánh xe hoặc trục bánh xe có dẫn
Moóc và nửa moóc không dẫn hớng: các bánh xe hoặc trục bánh xe
động lái từ lái xe.
không có dẫn động lái từ lái xe.
Một số kiểu đoàn ôtô đợc trình bày ở hình 2.7.
13
Hình 2.7: Một số kiểu đoàn ôtô.
a. Đoàn ôtô kéo moóc một trục; b. Đoàn ôtô kéo moóc hai trục; c. Đoàn ôtô có
trọng lợng dằn (kéo moóc dằn để tăng trọng lợng bám); d. Đoàn ôtô kéo nửa
moóc thùng kín; e. Đoàn ôtô vận chuyển hàng dài; f. Đoàn ôtô kéo nửa moóc có
thêm thùng kín trên ôtô kéo; g. Đoàn ôtô hỗn hợp (kéo nửa moóc và moóc)
2.2. Các phần tử nối ghép đoàn ôtô.
2.2.1. Tơng tác động lực học giữa các khâu trong đoàn ôtô.
(Không giảng, danh cho cao học)
Hình 2.8:
Hình 2.9:
2.2.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ nối ghép.
a. Các yêu cầu.
Do đặc điểm làm việc, các bộ nối ghép đoàn ôtô cần phải đáp ứng các yêu
cầu sau:
Tính tin cậy và tính an toàn cao: Các chi tiết phải có độ bền cao, phải có
các cơ cấu bảo hiểm chống hiện tợng tuột moóc (nửa moóc) ra khỏi ôtô kéo.
14
Tính cơ động cao: Đợc đánh giá bằng số bậc tự do và giá trị các góc
quay độc lập nhau. Thông thờng các bộ nối ghép có 3 bậc tự do với các góc
quay cho nh bảng (2.1).
Bảng 2.1: Các góc quay của đoàn ôtô kéo moóc và nửa moóc:
Loại đoàn ôtô
Góc quay
Mặt phẳng dọc đứng
Mặt phẳng dọc ngang
Kéo mooc
400 (xe phổ thông)
600 (xe việt dã cao)
80 ữ
750
Lắc ngang
Kéo nửa mooc
120
900
30
Công tác nối ghép và tháo rời các khâu trong đoàn ôtô phải nhanh chóng
và an toàn. Thông thờng trong các đoàn ôtô sử dụng loại kết cấu tự động hoặc
bán tự động.
Hạn chế tải trọng tác dụng bằng cách chọn đúng đặc tính của các phần tử
Bộ nối ghép phải có tính vạn năng cao để có thể lắp lẫn, một ôtô có thể
Tần số dao động riêng của hệ thống không ảnh hởng đến tác dụng kéo và
Vị trí của bộ nối ghép trên khung ôtô phải đảm bảo phù hợp với kích
Đảm bảo tính không đồng thời và sự khởi hành sớm của ôtô kéo so với
Kết cấu nhỏ, nhẹ, dễ bảo dỡng và sửa chữa.
đàn hồi hoặc kết cấu sao cho khe hở ban đầu nhỏ và loại trừ nó khi chuyển động.
kéo các moóc có kết cấu và trọng tải khác nhau.
cơ thể ngời ở trên đoàn ôtô. Kinh nghiệm không nhỏ hơn 3 3,5HZ.
thớc bao của đoàn ôtô.
khâu moóc trong chế độ tăng tốc.
b. Kết cấu bộ nối ghép đoàn ôtô kéo moóc.
Bộ nối ghép đoàn xe kéo moóc có ba loại: móc (ô tô kéo) và đòn kéo
(moóc); chốt trụ (ô tô kéo) và đòn kéo (moóc); liên kết khớp cầu (dùng cho ô tô
con)
15
Vị trí của móc hoặc đòn kéo trên khung ô tô và khung moóc chọn theo
tiêu chuẩn tính mềm (hình 2.10). Các góc 1, 2, 3, 4, trong mặt phẳng thẳng
đứng và các góc và 5 trong mặt phẳng ngang giới thiệu trong bảng 2. 2
Hình 2.10: Bố trí móc kéo
1 3
trên khung ô tô theo tiêu
2
4
chuẩn mềm
5
Bảng 2 . 2: Các góc mềm của bộ nối ghép đoàn xe
Điều kiện khai thác
Đờng nhựa tốt
Đờng đất,
0
1 0
2 0
30
0 4
115
90
110
30
50
115
50
70
30
50
0 5
120
120
Cấu tạo của bộ nối ghép kéo moóc có các bộ phận chính sau đây:
Cơ cấu móc kéo có nhiệm vụ nối với đòn kéo của moóc trên cơ cấu này có
Cơ cấu giảm chấn: gồm các phần tử đàn hồi nhằm giảm tải trọng động khi
bộ bảo hiểm chống hiện tợng tuột moóc
đoàn xe bắt đầu chuyển bánh và trong khi chuyển động. Các phần tử đàn hồi có
thể là lò so hoặc cao su.
16
Bộ nối ghép kiểu móc:
Hình 2.11: Bộ nối ghép
kiểu móc
1. Vú mỡ; 2. Móc; 3. Chốt;
4. Khóa hãm; 6. Hàm chặn;
7 - 10. Đai ốc; 8. Xích;9.
Phần tử đàn hồi; 11. Chốt
chẻ; 12. Nắp che; 13 - 14.
Vòng đệm; 15. Vỏ bọc; 16.
Nắp che
Loại móc kéo có giảm chấn cao su (hình 2.11a) thờng đợc sử dụng.
Trên móc 2 có hàm chặn 6 và khóa 4 chống hiện tợng tự nhả moóc. Thân móc
đặt trong hai ổ trợt trong vỏ bọc 15 v
nắp che 16. Thân móc có thể quay
quanh tâm và di chuyển dọc. Trong vỏ bọc có phần tử cao su 9 đã đợc nén sơ
bộ bằng 02 vòng đệm và đai ốc 10. kết cầu nh vậy có thể loại trừ đợc khe hở
và hoạt động của bộ nối ghép đợc hợp lý (do đặc tính làm việc phi tuyến).
17
Bộ nối ghép kiểu móc đợc tiêu chuẩn hóa theo kiểu khối lợng kéo móc,
chia làm năm loại: 3.000; 8.000; 17.000; 30.000; 80.000 KG. Bốn loại đầu (hình
2.11: b, c) đờng kính lỗ móc D là 48 mm, còn loại thứ t là 52 mm
Kích thớc khuyên của đòn kéo nh sau; bốn loại đầu có d = 43 mm, loại
thứ t có d = 45 mm; đờng kính lỗ D = 90 mm
Loại móc có nhợc điểm là tuổi thọ kém vì mau mòn, khe hở giữa móc và
khuyên tăng lên, gây hiện tợng dao động ngang, biển hiện rõ nhất là khi đoàn
xe chạy với vận tốc hơn 40Km/h
Bộ nối ghép kiểu chốt
Hình 2.12: Bộ nối
ghép kiểu chốt
1. Đai ốc; 2. Bạc dẫn
hớng; 3 - 7. Mặt
bích; 4. Phần tử cao
su; 5. Thân; 6. Vỏ
bọc; 8. Nắp che; 9. Lò
so; 10. Chốt; 11. Phần
tử hạn chế ngang; 12.
Tay truyền; 13. Tay
quay;14. Trụ đứng;
15. Hàm dẫn hớng đòn kéo; 16 - 18. Lò so; 17. Chạc; 19. Bảo hiểm.
Bộ nối ghép kiểu chốt rất an toàn, đảm bảo giữa các cặp tiếp xúc không có
khe hở hoặc khe hở nhỏ. Nhợc diểm chính của loại này là tính mềm bị hạn chế
và kết cầu phức tạp
Trên hình 2.12 thể hiện kết cấu bộ nối ghép kiểu chốt; chốt 10 nối bản lề
chạc 17 với thân 5, đảm bảo tính mềm của đoàn xe trong mặt phẳng thẳng đứng.
Còn trong mặt phẳng ngang tính mềm của đoàn xe đợc giữ bằng phần tử hạn
chế 11. Lò so lá 9 có nhiệm vụ hạn chế quay quanh tâm. Thứ tự nối ghép ô tô
kéo với moóc nh sau: quay tay quay 13 thông qua tay truyền 12 nén lò so 16
lại, đẩy trụ đứng lên phía trên (nét đứt). Đòn kéo cùng với khuyên đợc đa vào
18
hàm dẫn hớng 15 và chạc 17 sau đó, tay quay 13 thông qua tay truyền 12 hạ
chốt trụ đứng 14 xuyên qua lỗ khuyên. Cơ cấu bảo hiểm 19 chống hiện tợng tự
nhả móc
Theo tiêu chuẩn quốc tế, đờng kính trụ đứng và khuyên là 50 mm
Đòn kéo của moóc
Có nhiều loại đòn kéo moóc khác nhau, dới đây là hai loại thờng gặp:
Hình 2.13 là loại đòn kéo có khung hình tam giác. Đòn kéo đợc nối với
khung moóc bằng hai chốt bản lề 3 đảm bảo tính mềm trong mặt phảng thẳng
đứng. Trên thanh ngang có cơ cấu tay quay 6 nối với cáp 7 và móc 8. Móc này
gài vào tai 4. Khi quay tay quay 6 làm xoắn cáp và giữ cho đòn kéo ở vị trí
ngang (đã tháo khỏi ô tô kéo). Khuyên 2 có đờng kính lỗ 90 mm đợc lắp vào
đòn kéo bằng đai ốc và chống xoay bằng then. Khi đoàn xe chuyển động lùi,
chốt 5 hãm cứng mâm xoay vào khung moóc.
Hình 2.13: Đòn kéo mooc
Hình 2.14: Đòn kéo thay đổi
độ dài
19
Nhằm mục đích tăng trọng tải của đoàn xe, có thể sử dụng đòn kéo thay
đổi đợc chiều dài bằng cách thu ngắn khoảng cách giữa ô tô kéo và moóc khi
chuyển động thẳng và dài ra khi đoàn xe quay vòng (hình 2.14). Vành răng 1 ăn
khớp trong với bánh răng 4 nối với tay quay 5, tay quay 5 nối với đòn 3. Đòn di
chuyển co lại hoặc dài ra trên bạc trợt ở khung tam giác 2. Độ co dãn từ 700
đến 1300 mm
c. Bộ nối ghép đoàn xe kéo nửa moóc.
Bộ nối ghép đoàn xe kéo nửa moóc (sơmi rơmoóc) thờng dùng loại giá
H
H 1
kẹp kiểu yên đỡ (lắp trên ô tô kéo) và trụ đứng (lắp trên nửa moóc)
r3
r1
r
r2
Hình 2.15: Tơng quan giữa ô tô kéo và nửa moóc
Bảng 2.3: Các thông số tơng quan giữa ô tô kéo và nửa moóc
Phản lực thẳng đứng
tác dụng lên yên đỡ
(KG)
< 2.000
2.000 ữ 14.000
14.000 ữ 40.000
H
690
1.100
1.100
1.200
H1
Các thông số tơng quan
r
925
1.125
1.125
1.225
1.000
1.525
1.525
1.525
r1
1.150
1.400
1.900
2.500
r2
4.300
1.500
2.000
2.600
r3
900
1.400
1.400
1.400
Ghi chú: Tử số dùng cho ô tô kéo hai trục, mẫu số dùng cho ô tô kéo ba trục.
20
Bộ nối ghép kiểu yên đỡ có các loại: một hoặc hai giá kẹp; tự động hoặc
bán tự động; có điều chỉnh hoặc không điều chỉnh khe hở. Phổ biến nhất là loại
yên hai giá kẹp, bán tự động và không điều chỉnh khe hở
Tơng quan giữa ô tô kéo và nửa moóc thể hiện trên hình 2.15. Các kích
thớc trên hình là khi không chất tải và phụ thuộc vào phản lực thẳng đứng tác
dụng từ ô tô kéo lên nửa moóc. Tơng quan này áp dụng theo tiêu chuẩn ISO
cho các loại lốp có đờng kính từ 920 mm đến 1420 mm cho trong bảng 2.3
Bộ đỡ kéo loại hai giá kẹp:
Bộ đỡ kéo có nhiệm vụ nối ô tô kéo với nửa moóc, truyền lực kéo sang
nửa moóc, nhận một phần trọng lợng của nửa moóc lên khung ô tô kéo và đồng
thời đảm bảo tơng tác quay vòng.
Trên hình 2.16 là cấu tạo bộ đỡ kéo kiểu yên hai giá kẹp
Hình 2.16: Bộ đỡ kéo kiểu yên hai giá kẹp
1. Yên xoay; 2. Chân đế; 3 - 6. Vũ mỡ; 4. Tấm hãm; 5. Bạc cao su; 7.
Chốt; 8. Tay quay; 9 - 11. Lò so; 20. Then; 12. Cam hãm; 13. Giá kẹp; 14. Trục;
15. Tấm bảo hiểm
Hai chân đế 2 của bộ đỡ kéo đặt trên giá phụ và gắn vào khung ô tô kéo
bằng các bulông. Hai trục 14 đặt trong bạc lót cao su có nhiệm vụ nối kiểu bản
lề giữa yên xoay và chân đế đảm bảo sự lắc dọc và lắc ngang (30) của yên. Cơ
21
cấu móc kẹp đặt dới yên gồm hai giá kẹp 13 lắp trên chốt 7. Cam hãm 12 gắn
vào thanh đẩy và lò so tỳ 11. Tay quay 8 nối với thanh đẩy và then cài 10, có lò
so 9 kéo giữ.
Khi tháo nửa moóc khỏi ô tô kéo, tay quay 8 cùng cần đẩy kéo cam hãm
ra khỏi lng giá kẹp, lò so 11 bị nén lại, then cài 10 giữ chặt cam hãm. Hạ chân
chống của nửa moóc, tháo các ống dẫn và dây điện, cho ô tô kéo tiến lên, trụ
đứng của nửa moóc sẽ tuột khỏi giá kẹp
Khi nối ô tô kéo với nửa moóc; Cho ô tô kéo lùi lại, trụ đứng tỳ vào miệng
giá kẹp sẽ làm cho miệng giá kẹp mở ra. Khi trụ đứng vào hẳn bên trong miệng
giá kẹp sẽ đóng lại, cam hãm chịu sức đẩy của lò so chui vào lng giá kẹp và
khóa cứng lại, cơ cầu bảo hiểm 15 vào rãnh hãm trên thanh đẩy, chống hiện
tợng tự tuột moóc
Trụ đứng:
Trụ đứng gắn dới gầm của nửa moóc. Có ba phơng pháp liên kết trụ
đứng vào tấm đế của nửa moóc:
- Dùng đinh tán chỏm cầu (hình 2.17a)
- Dùng vít hoặc đinh tán chìm (hình 2.17b)
- Dùng đai ốc trung tấm (hình 2.17c)
Dùng đinh tán đảm bảo độ tin cậy, độ cứng vững và có độ bền cao. Nhợc
điểm khi sử dụng liên kết đinh tán là khó tháo lắp khi cần thay thế trụ đứng
Hình 2.17: Các loại liên kết trụ đứng với tấm đế nửa moóc
Theo ISO, độ dày tấm đế t = 10 ữ 15 mm; số lợng đinh tán hoặc vít cấy
từ 6 ữ 8; đờng kính vòng tròn vị trí tán M = 115 ữ 125 mm; đờng kính đinh
22
tán d3 = 12 ữ 15 mm. Đờng kính trụ đứng (phần lắp ghép với giá kẹp) D = 50
mm; chiều cao h2 = 52 mm
d. Chân chống nửa moóc
Công dụng: Chân chống có công dụng giữ cho nửa moóc nằm ngang khi
đứng độc lập với đoàn xe
Yêu cầu đối với chân chống nửa moóc: Khi nối hoặc tách khỏi đoàn xe,
chân chống nửa mốc phải đảm bảo:
- Có khả năng di động trong khoảng cách nhỏ
- Thuận lợi và nhẹ nhàng tối đa cho lái xe
- Bảo dỡng, sửa chữa dễ dàng
- Có độ tin cậy và tính an toàn cao trong vận hành
Đề nâng hạ chân chống có các loại dẫn động nh: cơ khí, thủy lực, điện,
khí nén hoặc loại hỗn hợp.
Hình 2.18: Chân
chống nửa moóc dẫn
động cơ khí
1. Con lăn; 2. Vít hạn
chế hành trình; 3. Vít;
4. Đai ốc; 5. Vỏ hộp;
6. Bánh răng nón chủ
động; 7. Trục bánh
răng nón chủ động; 8.
bánh răng nón bị
động; 9. Trục sơ cấp;
10. Vỏ chân chống;
11. Gối trục con lăn
23
Phần lớn các loại nửa moóc hiện nay sử dụng loại hai chân chống dẫn
động cơ khí riêng biệt (hình 2.18). Loại này có u điểm là đảm bảo nửa moóc có
thể đỗ thăng bằng ở nơi có địa hình không bằng phẳng. Nhợc điểm của loại này
là lái xe mất nhiều thời gian cho việc nâng hạ từng chân chống cũng nh di
chuyển từ bên trái sang bên phải:
Truyền động cơ khí có hộp truyền động hai, ba hoặc bốn cấp (gồm các
cặp bánh răng nón, bánh răng trụ và trục vít - đai ốc) để nâng hạ chân chống.
Lực quay các trục khoảng từ 12 ữ 50 KG. Để giảm sức lao động và nâng cao
hiệu suất trong hộp truyền động sử dụng ổ lăn thay cho các ổ trợt, giảm ma sát.
Bôi trơn hộp truyền động bằng mỡ hoặc dầu bôi trơn.
Trên hình 2.19 là sơ đồ dẫn động thủy lực cho hai chân chống kiểu xilanh
chân đế.
Trớc khi tháo nửa moóc khỏi đoàn ô tô phải bơm dầu vào chân chống và
khóa van chặn.
Hình 2.19: Chân chống dẫn động thủy lực
A. Phần ô tô kéo; B. Phần nửa moóc
1. Bình dầu; 2. Van điều khiển; 3. Van nối; 4. Van chặn ngợc; 5 - 6. Xilanh
chân chống; 7. Đế chân chống
24