LOGO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

K H O A K Ỹ T H U Ậ T G I A O T H Ô N G - N Ă M 2 0 11

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

Mẫu xebuýt phù

hợp

Tình trạnggiao thông

TPHCM

Tham khảomẫu xe buýt

các thành phốtương tự

Thực trạngnền công

nghiệp ôtôViệt Nam

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 côngnghiệp 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

1.1Loại 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 phầnKý

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

ST

TThành phần

Trọng

lượng (kG)

Chiều cao trọng

tâm (mm)

Không tải Đầy tải

1Chassis (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

2Khi đầy

tải2,510 1,575 1,110 1,7 54,8 66,1 38 27

X L )/( hKm

Vgh

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 diệnhình 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 cấugồm các thanh thép hộptiết diện hình vuông, hình chữ nhật: 40x20x1,5mm, 40x40x1,5 mm, 80x40x2mm.

Vật liệu thép SPA-HHông 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.

a. 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

b. 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.

LOGO