Đề tài Nghiên cứu đặc điểm kết cấu và sử dụng hệ thống lái cho xe CAT - 777D

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi  Céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam §éc lËp – Tù do – H¹nh phóc   NHIÖM Vô THIÕT KÕ TèT NGHIÖP Hä vµ tªn : D­¬ng Ngäc Th¾ng Kho¸ : K46 1 . NhiÖm vô ®Ò tµi: Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ sö dông hÖ thèng l¸i cho xe CAT - 777D 2 . Néi dung c¸c phÇn thuyÕt minh vµ tÝnh to¸n : Kh¶o s¸t hÖ thèng l¸i trªn xe X©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh ®éng lùc häc Tr×nh BÇy nguyªn lý hoat ®éng cña c¸c hÖ thèng liªn quan TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt §Ò suÊt c¸ch sö dông hîp lý vµ c¸ch kiÓm tra khi cã sù cè nhá 3 . C¸c b¶n vÏ ®å thÞ: B¶n vÏ bè trÝ tæng thÓ 1 A0 B¶n vÏ bè trÝ chung hÖ thèng l¸i trªn xe 1 A0 B¶n vÏ liªn kÕt trô treo l¸i 1 A0 B¶n vÏ quan hÖ ®éng häc quay vßng vµ ®å thÞ 1 A 0 B¶n vÏ kÕt cÊu l¸i + xy lanh l¸i 1 A0 B¶n vÏ s¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng thuû lùc 1 A0 B¶n vÏ nguyªn lý ®iÒu khiÓn cña b¬m chia l¸i 1 A0 B¶n vÏ chi tiÕt cña hÖ thèng l¸i (4 chi tiÕt) 1 A0 B¶n vÏ van an toµn hÖ thèng l¸i 1 A0 B¶n vÏ chÕ t¹o Pitton cña xylanh l¸i 1 A0 4 . C¸n bé h­íng dÉn . ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………….................. 5 . Ngµy giao nhiÖm vô thiÕt kÕ Ngµy ……… th¸ng ……. n¨m 2006 . 6. Ngµy hoµn thµnh nhiÖm vô Ngµy ………th¸ng ……..n¨m 2006 . CHñ NHIÖM bé m«n C¸n bé h­íng dÉn (Ký vµ ghi râ hä tªn ) (Ký vµ ghi râ hä tªn ) KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ : Sinh viªn ®· hoµn thµnh -Qu¸ tr×nh thiÕt kÕ …………… vµ nép toµn bé b¶n thiÕt kÕ cho khoa -§iÓm thuyÕt minh ………….. Ngµy ………th¸ng ……..n¨m 2006 . Ngµy ……th¸ng……n¨m 200…….. (ký tªn) B¶n vÏ thiÕt kÕ ………………......... Ngµy ……..th¸ng …….n¨m 200….. Chñ tÞch héi ®ång (Ký vµ ghi râ hä tªn ) Lêi nãi ®Çu Ngµy nay víi mçi chóng ta, chiÕc «t« ®· trë nªn quen thuéc v× nã xuÊt hiÖn vµ phôc vô rÊt ®¾c lùc trong nhiÒu ngµnh kinh tÕ. Tuú vµo ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng kh¸c nhau mµ «t« ®­îc thiÕt kÕ theo nhiÒu thÓ lo¹i kh¸c nhau sao cho cã hiÖu qu¶ nhÊt. HiÖn nay, t¹i vïng má Qu¶ng Ninh §· nhËp ngo¹i nhiÒu lo¹i xe t¶i cì lín ®Ó phôc vô cho môc ®Ých khai th¸c nh­: VOLVO, KOMATSU, CAT…C¸c xe nµy ®Òu thÓ hiÖn ­u ®iÓm rÊt lín khi sö dông trong viÖc khai th¸c vïng má nh­ cã Khèi l­îng vËn chuyÓn lín, n¨ng suÊt cao nªn mang l¹i lîi Ých lín. Tuy nhiªn phô tïng thay thÕ do h·ng ®éc quyÒn nªn mçi khi cã bé phËn háng ta ph¶i nhËp víi gi¸ rÊt cao mµ ch­a thÓ tù kh¾c phôc vµ b¶o d­ìng ®­îc. V× vËy mong muèn cña chóng ta hiÖn nay lµ t×m c¸ch phôc håi vµ b¶o d­ìng mét sè hÖ thèng nh»m gi¶m chi phÝ nhËp nguyªn chiÕc. Do ®ã trong khu«n khæ ®å ¸n tèt nghiÖp, ®Ò tµi ®­îc chän lµ: Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ sö dông hÖ thèng l¸i xe CAT – 777D víi mong muèn hiÓu râ h¬n vÒ hÖ thèng l¸i vµ c¸c bé phËn cã liªn quan ®Ó tõ ®ã ®­a ra c¸c biÖn ph¸p sö dông hîp lý nh»m t¹o ®iÒu kiÖn cho c¸c c«ng viÖc phôc håi vµ b¶o d­ìng hÖ thèng l¸i sau nµy. Sau h¬n ba th¸ng ®å ¸n t«t nghiÖp ®· ®­îc hoµn thµnh. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n em ®· ®­îc sù chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy gi¸o Vâ V¨n H­êng cïng c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n vµ sù gióp ®ì cña c¸c b¹n cïng líp. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n. Hµ Néi, ngµy 3 th¸ng 6 n¨m 2006 Sinh viªn D­¬ng Ngäc Th¾ng Ch­¬ng 1: giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng l¸I trªn « t« 1.1 c«ng dông, ph©n lo¹i, yªu cÇu 1.1.1 C«ng dông HÖ thèng l¸i cña « t« dïng ®Ó thay ®æi h­íng chuyÓn ®éng hoÆc gi÷ cho « t« chuyÓn ®éng theo mét quü ®¹o x¸c ®Þnh nµo ®ã. 1.1.2 Ph©n lo¹i Tuú thuéc vµo yÕu tè c¨n cø ®Ó ph©n lo¹i, hÖ thèng l¸i ®­îc chia thµnh c¸c lo¹i sau: 1.1.2.1. Theo c¸ch bè trÝ vµnh l¸i HÖ thèng l¸i víi vµnh l¸i bè trÝ bªn tr¸i (theo chiÒu chuyÓn ®éng cña « t«) ®­îc dïng trªn « t« cña c¸c n­íc cã luËt ®i ®­êng bªn ph¶i nh­ ë ViÖt Nam vµ mét sè n­íc kh¸c. HÖ thèng l¸i víi vµnh l¸i bè trÝ bªn ph¶i (theo chiÒu chuyÓn ®éng cña « t«) ®­îc dïng trªn « t« cña c¸c n­íc cã luËt ®i ®­êng bªn tr¸i nh­ ë Anh, NhËt, Thuþ §iÓn, … 1.1.2.2 Theo sè l­îng cÇu dÉn h­íng HÖ thèng l¸i víi c¸c b¸nh dÉn h­íng ë cÇu tr­íc. HÖ thèng l¸i víi c¸c b¸nh dÉn h­íng ë cÇu sau. HÖ thèng l¸i víi c¸c b¸nh dÉn h­íng ë tÊt c¶ c¸c cÇu. 1.1.2.3 Theo kÕt cÊu cña c¬ cÊu l¸i C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt – b¸nh vÝt. C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt – cung r¨ng. C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt – con l¨n. C¬ cÊu l¸i lo¹i trôc vÝt – chèt quay. C¬ cÊu l¸i lo¹i liªn hîp (gåm trôc vÝt, ªcu, cung r¨ng). C¬ cÊu l¸i lo¹i b¸nh r¨ng trô – thanh r¨ng. 1.1.2.4 Theo kÕt cÊu vµ nguyªn lý lµm viÖc cña bé c­êng ho¸ HÖ thèng l¸i cã c­êng ho¸ thuû lùc. HÖ thèng l¸i cã c­êng ho¸ khÝ nÐn. HÖ thèng l¸i cã c­êng ho¸ liªn hîp. 1.1.3 Yªu cÇu Dùa vµo yªu cÇu tèi thiÓu vÒ sù an toµn cña xe vµ hµng th× hÖ thèng l¸i ph¶i cã c¸c yªu cÇu sau: §¶m b¶o tÝnh n¨ng vËn hµnh cao cña «t«, cã nghÜa lµ kh¶ n¨ng quay vßng nhanh vµ ngÆt trong mét thêi gian rÊt ng¾n trªn mét diÖn tÝch rÊt nhá. Lùc t¸c ®éng lªn vµnh l¸i nhÑ, vµnh l¸i n»m ë vÞ trÝ tiÖn lîi ®èi víi ng­êi l¸i. §¶m b¶o ®­îc ®éng häc quay vßng ®óng ®Ó c¸c b¸nh xe kh«ng bÞ tr­ît lÕt khi quay vßng. HÖ thèng trî lùc ph¶i chÝnh x¸c, tÝnh chÊt tuú ®éng ®¶m b¶o phèi hîp chÆt chÏ gi÷a sù t¸c ®éng cña hÖ thèng l¸i vµ sù quay vßng cña b¸nh xe dÉn h­íng. §¶m b¶o quan hÖ tuyÕn tÝnh gi÷a gãc quay vµnh l¸i vµ gãc quay b¸nh xe dÉn h­íng. C¬ cÊu l¸i ph¶i ®­îc ®Æt ë phÇn ®­îc treo ®Ó kÕt cÊu hÖ thèng treo tr­íc kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn ®éng häc c¬ cÊu l¸i. HÖ thèng l¸i ph¶i bè trÝ sao cho thô©n tiÖn trong viÖc b¶o d­ìng vµ söa ch÷a. 1.2 CÊu t¹o chung cña hÖ thèng l¸i S¬ ®å cÊu t¹o cña hÖ thèng l¸i bao gåm c¸c bé phËn chÝnh nh­ sau: Vµnh l¸i: Vµnh l¸i cïng víi trôc l¸i cã nhiÖm vô truyÒn lùc quay vßng cña ng­êi l¸i tõ trôc vÝt cña c¬ cÊu l¸i. C¬ cÊu l¸i: C¬ cÊu l¸i cã nhiÖm vô biÕn chuyÓn ®éng quay cña trôc l¸i thµnh chuyÓn ®éng gãc cña ®ßn quay ®øng vµ khuyÕch ®¹i lùc ®iÒu khiÓn trªn vµnh l¸i. DÉn ®éng l¸i: DÉn ®éng l¸i cã nhiÖm vô biÕn chuyÓn ®éng gãc cña ®ßn quay ®øng thµnh chuyÓn ®éng gãc cña trôc b¸nh xe dÉn h­íng. H×nh thang l¸i: H×nh thang l¸i cã nhiÖm vô t¹o chuyÓn ®éng gãc cña hai b¸nh xe dÉn h­íng theo mét quan hÖ x¸c ®Þnh b¶o ®¶m c¸c b¸nh xe kh«ng bÞ tr­ît khi quay vßng. Ch­¬ng 2: Kh¶o s¸t hÖ thèng l¸i trªn xe CAT- 777D §Æc ®iÓm chung
H×nh 2.1: Xe CAT – 777D CAT – 777D lµ mét trong nh÷ng dßng xe cña h·ng CATERPILAR chuyªn c¸c lo¹i xe phôc vô cho x©y dùng vµ khai th¸c má vµ míi ®­îc nhËp vÒ ViÖt Nam trong thêi gian gÇn ®©y. Xe cã ­u ®iÓm lµ kÝch th­íc to vµ khèi l­îng chuyªn chë rÊt lín, cã thÓ lµm viÖc tèt trªn ®Þa h×nh xÊu nªn ho¹t ®éng rÊt hiÖu qu¶ t¹i vïng má Qu¶ng Ninh hiÖn nay. C¸c th«ng sè kü thuËt cña xe Träng l­îng toµn bé…………………………………………163 293 (kG) Träng l­îng khung………………………………………….. 50 610 (kG) Träng l­îng thïng xe…………………………………………16 687 (kG) Ph©n bè t¶i träng khi kh«ng t¶i: tr­íc: 41,75% sau: 58,25% Ph©n bè t¶I träng khi ®Çy t¶i: tr­íc: 33% sau: 67% M· ®éng c¬: 35O8B EUI M«men lín nhÊt: 4713 (N.m) C«ng suÊt toµn bé: 746 (KW) C«ng suÊt t¹i b¸nh ®µ: 699 (KW) Tèc ®é lín nhÊt (cã t¶i): 60,4 (Km/h) Lèp tiªu chuÈn: 27.00R49 ChiÒu dµi toµn bé: 10,3 (m) ChiÒu réng toµn bé: 6,1 (m) ChiÒu dµi c¬ së: 4,6 (m) ChiÒu réng c¬ së: 2,94 (m) Dung tÝch thïng nhiªn liÖu: 1137 (l) Dung tÝch thïng dÇu l¸i: 57 (l) DÇu toµn bé hÖ thèng l¸i: 84 (l) Víi c¸c lo¹i xe th­êng gÆp, hÖ thèng l¸i gåm cã mét lo¹i c¬ cÊu l¸i, tuú lo¹i xe mµ dïng h×nh thøc trî lùc thÝch hîp. Lùc tõ c¬ cÊu l¸i truyÒn xuèng c¸c b¸nh xe qua ®ßn kÐo däc vµ dßn quay ngang. Nh­ng víi xe CAT hÖ thèng l¸i ®­îc thiÕt kÕ hoµn toµn kh¸c, kh«ng cã c¬ cÊu l¸i hay mét liªn kÕt c¬ khÝ nµo gi÷a V«l¨ng vµ b¸nh xe mµ dïng thuû lùc hoµn toµn. DÇu ®­îc chøa trong thïng dÇu vµ ®­îc b¬m lªn bëi mét b¬m Pitton. Thïng dÇu ®­îc l¾p ngay phÝa trªn bªn ph¶i cña cabin. B¬m pitton lµ b¬m nguån chÝnh cña hÖ thèng l¸i ®­îc dÉn ®éng bëi b¸nh ®µ. B¬m ph©n phèi ®ãng vai trß lµ c¬ cÊu l¸i, b¬m ph©n phèi nhËn dÇu tõ b¬m pitton vµ chia xuèng c¸c xylanh l¸i, c¸c xylanh l¸i lµm nhiÖm vô quay b¸nh xe dÉn h­íng qua thanh dÉn ®éng. Thanh dÉn ®éng l¸i b¾t chÆt vµo lâi cña trô treo vµ quay cung víi lâi cña trô treo khi b¸nh xe quay. Hµnh tr×nh cña xylanh l¸i sÏ lµm quay b¸nh xe vµ kiªm lu«n nhiÖm vô h¹n chÕ gãc quay b¸nh xe. Víi viÖc thiÕt kÕ c¬ cÊu l¸i nh­ nµy th× v«l¨ng kh«ng chÞu mét lùc c¶n bÊt k× nµo tõ mÆt ®­êng,lùc quay v«l¨ng rÊt nhÑ vµ ng­êi l¸i kh«ng mÊt nhiÒu lùc ®Ó quay v« l¨ng. V× vËy hÖ th«ng l¸i t¹o cho ng­êi l¸i sù tho¶i m¸i tèi ®a cho ng­êi ®iÒu khiÓn khi lµm viÖc trong m«i tr­êng kh¾c nghiÖt nh­ vïng má.
Hinh2.2: HÖ thèng l¸i nh×n tõ mÆt bªn
H×nh 2.3: HÖ thèng l¸i nh×n tõ trªn B¬m chia dÇu l¸i §­êng èng dÉn dÇu Xy lanh l¸i B¬m pitton Van c©n b»ng dßng ch¶y vµ ¸p suÊt Läc dÇu Thïng dÇu KiÓm tra ®éng häc h×nh thang l¸i Gãc quay vßng cùc ®¹i Do xylanh l¸i thùc hiÖn nhiÖm vô quay b¸nh xe nªn gãc quay cña b¸nh xe ®­îc tÝnh theo hµnh tr×nh xylanh ( Dùa vµo ®Þnh lý trong tam gi¸c ). Gi¶ sö ban dÇu xe ch­a quay vßng, c¸c th«ng sè nh­ h×nh 2.4a, chiÒu dµi xylanh lµ “a” víi gãc ®èi diÖn lµ “A”. Ta ¸p dông c«ng thøc:
(1) Trong ®ã A =
b = 1244,3 (mm) c = 49,2 (mm) H×nh 2.4a: tr­íc khi quay vßng Sau khi quay vßng ChiÒu dµi xylanh lµ: “a + da” Vµ gãc ®èi diÖn lµ “ A + ”. (h×nh 2.4b) ¸p dông ®Þnh lý trong tam gi¸c ta cã c«ng thøc:
(2) H×nh 2.4b: Sau khi quay vßng TÝnh “a” tõ (1) vµ tõ biÓu thøc (2) ta cã mèi liªn hÖ gi÷a “da” vµ “” (Hµnh tr×nh xylanh vµ gãc quay b¸nh xe), (Hµnh tr×nh lên nhÊt: da = 220 mm ). KÕt qu¶ nh­ b¶ng bªn d­íi: B¶ng 2.1 Gãc quay b¸nh xe  (®é)  0  4  8  12  16  20  24  28   Hµnh tr×nh Xylanh da (mm)  0,00  33,5  66,5  98,7  130,3  161,0  190,7  219,4   X©y dùng ®­êng cong lý thuyÕt NhiÖm vô cña tÝnh ®éng häc dÉn ®éng l¸i lµ x¸c ®Þnh: Nh÷ng th«ng sè tèi ­u cña h×nh thang l¸i, ®éng häc ®óng cña ®ßn quay khi cã sù biÕn d¹ng cña bé phËn ®µn håi hÖ thèng treo vµ chän nh÷ng gi¸ trÞ cÇn thiÕt cña tû sè truyÒn dÉn ®éng l¸i.
H×nh 2.5: S¬ ®å quay vßng Tõ lý thuyÕt quay vßng, ®Ó nhËn ®­îc sù l¨n tinh cña c¸c b¸nh xe dÉn h­íng khi quay vßng th× t©m quay vßng tøc thêi cña c¸c b¸nh xe ph¶i trïng nhau. HÖ thèng l¸i ph¶i ®¶m b¶o mèi quan hÖ sau ®©y cña c¸c gãc quay cña b¸nh xe dÉn h­íng bªn ngoµi vµ bªn trong so víi t©m quay vßng: Trong ®ã: vµ gãc quay vßng cña b¸nh xe dÉn h­íng bªn ngoµi vµ bªn trong B : Kho¶ng c¸ch gi÷a hai t©m trô ®øng. L : ChiÒu dµi c¬ së cña «t«. Tõ ®ã ta cã gãc phô thuéc vµo theo biÓu thøc:
Thay sè ta cã
X©y dùng ®­êng cong thùc tÕ C¬ cÊu h×nh thang l¸i cã d¹ng nh­ sau:
H×nh 2.6: C¬ cÊu h×nh thang l¸i Tõ c¬ cÊu l¸i trªn xe ta cã thÓ ®­a h×nh thang l¸i vÒ d¹ng s¬ ®å sau:
H×nh 2.7: S¬ ®å h×nh thang l¸i S¬ ®å trªn cã d¹ng c¬ cÊu 6 kh©u ®èi xøng, Vµ ta sÏ tÝnh gãc quay cña L7 phô thuéc vµo L1 (T­¬ng ®­¬ng gãc quay b¸nh xe dÉn h­íng bªn ngoµi phô thuéc vµo gãc b¸nh xe bªn trong) vµ so s¸nh ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ víi lý thuyÕt. * C¸c kÝch th­íc cña h×nh thang l¸i: L1= 670 (mm); L2= 1357,5(mm); L3=485(mm); L4= 1520(mm); L5 = L3; L6 = L2; L7= L1; L8 = L4; Gãc gi÷a L3 vµ L5 lµ:
Gãc gi÷a L4 vµ trôc hoµnh (
) lµ:

: Gãc gi÷a c¬ cÊu
vµ trôc hoµnh. Tr­íc tiªn ta ¸p dông c¸ch tÝnh to¸n trong c¬ cÊu bèn kh©u tÝnh gãc quay cña L3 phô thuéc vµo L1 qua c¸c b­íc tÝnh sau:



Cho gãc quay
lµ ta tÝnh ®­îc gãc quay
. BiÕt
ta biÕt ®­îc
, vµ tõ
ta l¹i dïng c¸ch tÝnh c¬ cÊu bèn kh©u tÝnh gãc quay
. Sau khi tÝnh to¸n ta cã ®­îc sè liÖu sau: B¶ng 2.2 STT  (
)   lt  (
) tt  (tt -lt   1  0  0  0  0   2  1  0,9887  0,9831  - 0,0056   3  2  1,9555  1,9495  - 0,006   4  3  2,9010  2,8994  - 0,0016   5  4  3,8261  3,8331  0,0071   6  5  4,7314  4,7509  0,0195   7  6  5,6177  5,6529  0,0352   8  7  6,4856  6,5391  0,0535   9  8  7,3360  7,4097  0,0738   10  9  8,1693  8,2647  0,0954   11  10  8,9864  9,1049  0,1176   12  11  9,7878  9,9277  0,1398   13  12  10,5742  10,7355  0, 1613   14  13  11,3461  11,5275  0,1814   15  14  12,1041  12,3034  0,11993   16  15  12,8488  13,0631  0,2143   17  16  13,5808  13,8063  0,2255   18  17  14,3005  14,5328  0,2324   19  18  15,0084  15,2424  0,2340   20  19  15,7052  15,9347  0,2296   21  20  16,3911  16,6094  0,2183   22  21  17,0668  17,2662  0,1994   23  22  17,7326  17,9046  0,1720   24  23  18,3981  18,5242  0,1352   25  24  19,0365  19,1246  0,0881   26  25  19,6754  19,7054  0,0300   27  26  20,3060  20,2659  -0,0400   28  27  20,9289  20,8057  -0,1232   29  28  21,5443  21,3242  -0,02202   Tõ b¶ng sè liÖu ta cã ®­îc ®­êng ®Æc tÝnh sau:
H×nh 2.8: §å thÞ ®Æc tÝnh ®éng häc h×nh thang l¸i Sai lÖch gi÷a gi¸ trÞ thùc tÕ vµ lý thuyÕt: (max = max(( tt- (lt ( = 0,2340 < 10 Theo tiªu chuÈn thiªt kÕ h×nh thang l¸i, sai lÖch (max <
, Tõ gi¸ trÞ trªn ta thÊy xe cã kÝch th­íc lín víi h×nh thang l¸i lµ c¬ cÊu 6 kh©u nh­ng vÉn ®¶m b¶o ®éng häc ®óng khi ho¹t ®éng. KiÓm nghiÖm ®éng lùc häc X¸c ®Þnh m«men c¶n quay vßng M«men c¶n quay vßng cña b¸nh xe dÉn h­íng ®­îc x¸c ®Þnh khi «t« quay vßng trªn ®­êng nhùa kh« vµ ®ñ t¶i. M«men c¶n quay vßng lín nhÊt khi xe ch¹y trªn ®­êng xÊu, mÆt ®­êng nghiªng hoÆc xe quay vßng t¹i chç. M«men c¶n quay vßng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
(2 - 4) Trong ®ã: Mc : m«men c¶n quay vßng tæng céng; M1 : m«men c¶n quay vßng do lùc c¶n l¨n g©y ra; M2 : m«men c¶n quay vßng khi cã lùc ngang Y; M3 : m«men æn ®Þnh g©y nªn bëi ®é nghiªng ngang ( cña trô quay ®øng. * X¸c ®Þnh m«men c¶n quay vßng M1 do lùc c¶n l¨n g©y ra M«men c¶n quay vßng M1 sinh ra lµ do trong qu¸ tr×nh quay vßng m«men nµy g©y nªn bëi lùc c¶n l¨n cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng. M«men nµy t¸c ®éng lªn ®ßn quay, qua c¬ cÊu l¸i t¸c dông lªn vµnh tay l¸i. VÒ trÞ sè nã ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau: M1 = Gbxfe (2 - 5) Trong ®ã: f : hÖ sè c¶n l¨n, chän f = 0,02. e : c¸nh tay ®ßn l¨n cña b¸nh xe dÉn h­íng, e = 520 mm = 0.52 (m). Gbx: t¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông lªn mét b¸nh xe dÉn h­íng, Gbx = 0,5 . 53886,69 . 9,81 ( N ). * X¸c ®Þnh m«men c¶n M2 do c¸c lùc ngang g©y ra M2 = 0,14 ( Gbx r Trong ®ã: ( : HÖ sè b¸m, lÊy ( = 0,9 r : B¸n kÝnh tù do cña b¸nh xe dÉn h­íng: r = 0,5 D = 1,184656 (m). * X¸c ®Þnh m« men æn ®Þnh M3 M«men æn ®Þnh t¹o nªn bëi ®é nghiªng ngang vµ däc cña trô ®øng, nh­ng do kÕt cÊu cña xe: trô ®øng th¼ng ®øng nªn M3 = 0. VËy:

2.3..2 X¸c ®Þnh ¸p suÊt cÇn thiÕt trong xylanh Tõ m«men c¶n ta tÝnh ®­îc lùc t¸c dông lªn xylanh lµ:
Ttrong ®ã:
: M«men c¶n tõ mÆt ®­êng t¸c dông lªn 1 b¸nh xe. d : Kho¶ng c¸ch tõ trô treo tíi xylanh (C¸nh tay ®ßn).
: HiÖu suÊt truyÒn lùc. * ¸p suÊt cÇn thiÕt trong xylanh
VËy ®Ó kh¾c phôc lùc c¶n ®Ó quay vßng b¸nh xe ¸p suÊt trong xylanh ph¶i t¹o ra mét lùc lín h¬n lùc c¶n tõ mÆt ®­êng. §iÒu nµy ®­îc ®¶m b¶o v× b¬m nguån lµ b¬m pitton cã ¸p suÊt ®Çu ra: P = 15 000 (KN/
). Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña hÖ thèng l¸i Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng thuû lùc l¸i
H×nh 2.9: S¬ ®å thuû lùc Trong ®ã: 1 : Xylanh l¸i 2 : Van kiÓm tra vµ ®iÒu chØnh l¸i 3 : Van ®iÒu chØnh dù phßng l¸i phô 4 : Van ®iÒu chØnh dù phßng l¸i chÝnh 5 : Van ®iÒu chØnh l¸i phô 6 : Van ®iÒu chØnh l¸i chÝnh 7 : C«ng t¾c ¸p suÊt b¬m l¸i 8 : Van gi¶m ¸p 9 : Van con thoi 10 : Van c¶m biÕn t¶i träng 11 : Khoang l¸i phô 12 : Khoang nh¶ phanh tay dõng 13 : B¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh 14 : Van an toµn 15 : Bé läc hÖ thèng l¸i 16 : Thïng dÇu 17 : Bé läc dÇu tõ b¬m l¸i 18 : B¬m pitton l¸i 19 : Van c©n b»ng dßng ch¶y vµ ¸p suÊt 20 : B¬m ph©n phèi hÖ thèng l¸i HÖ thèng thuû lùc bao gåm hai hÖ thèng song song lµ: HÖ thèng l¸i chÝnh vµ hÖ thèng l¸i phô. ë tr¹ng th¸i b×nh th­êng, hÖ thèng l¸i chÝnh sÏ ho¹t ®éng, Khi ¸p suÊt cña hÖ thèng l¸i chÝnh bÞ mÊt hoÆc kh«ng ®ñ ¸p suÊt ho¹t ®éng th× hÖ thèng l¸i phô sÏ ho¹t ®éng ®Ó ®¶m b¶o ¸p suÊt cña hÖ thèng l¸i lu«n chÝnh x¸c. Ho¹t ®éng cña hÖ thèng l¸i chÝnh B¬m pitton lµ b¬m nguån chÝnh cña hÖ thèng l¸i chÝnh, b¬m pitton sÏ b¬m dÇu tõ thïng tíi van ®iÒu chØnh l¸i chÝnh (6). Van (6) ®­îc l¾p vµo van kiÓm tra vµ ®iÒu chØnh l¸i (2). Van (6) sÏ ng¨n kh«ng cho dÇu ch¶y ng­îc l¹i b¬m pitton nÕu ®éng c¬ ngõng ho¹t ®éng. Tõ van (6), DÇu cã ¸p suÊt ch¶y tíi b¬m ph©n phèi (20). Khi v«l¨ng quay b¬m ph©n phèi (20) sÏ quay vµ cÊp mét l­îng dÇu nhÊt ®Þnh tíi xylanh l¸i (1). Tèc ®é quay cña b¬m (20) ®iÒu chØnh l­u l­îng dÇu tíi c¸c xylanh vµ phô thuéc vµo tØ sè truyÒn víi v«l¨ng (tØ sè truyÒn b»ng 1). DÇu cña hÖ thèng l¸i ®­îc chøa trong thïng dÇu (16). B¬m pitton (18) lµ lo¹i b¬m pitton c©n b»ng ¸p suÊt (cã thÓ thay ®æi gãc nghiªng ®Ó thay ®æi l­u l­îng vµ ¸p suÊt tíi hÖ thèng l¸i ). B¬m ®­îc ®Æt ë mÆt sau tr¸i cña vá b¸nh ®µ vµ ®­îc dÉn ®éng bëi b¸nh ®µ. V× vËy b¬m chØ ho¹t ®éng khi ®éng c¬ ch¹y. Van c©n b»ng dßng ch¶y vµ ¸p suÊt (19) ®iÒu chØnh ®Çu ra cña b¬m pitton. Van nµy sÏ truyÒn tÝn hiÖn dÇu tíi b¬m ph©n phèi l¸i (20) qua van con thoi (9) Trong van nµy cã 2 van nhá lµ van c©n b»ng dßng ch¶y vµ van c¾t ¸p suÊt cao. Van c©n b»ng dßng ch¶y cã thÓ lµm cho b¬m pitton s½n sµng thay ®æi tõ ¸p suÊt thÊp lªn ¸p suÊt cao nhÊt ( th«ng qua viÖc thay ®æi gãc nghiªng cña b¬m), Van c¾t ¸p suÊt cao giíi h¹n ¸p suÊt lín nhÊt cña hÖ thèng l¸i. Bé läc (17) läc dÇu håi tõ b¬m pitton. Bé läc (15) läc dÇu håi tõ hÖ thèng l¸i vµ dÇu s¹ch sau khi qua bé läc sÏ vµo thïng dÇu. NÕu phÇn tö läc cña bé läc cã nhiÒu bôi bÈn, nã sÏ h¹n chÕ dßng ch¶y vµ g©y ra mét sù t¨ng ¸p suÊt. Khi ®ã sÏ cã mét van rÏ trong bé läc sÏ më ®Ó dÇu ch¶y vßng qua phÇn tö läc ®i th¼ng tíi thïng dÇu (nÕu ¸p suÊt lín h¬n ¸p suÊt ®Æt tr­íc cña van rÏ). §iÒu nµy sÏ lµm háng c¸c bé phËn cña hÖ thèng kh¸c.V× vËy ph¶i ®¶m b¶o chÝnh x¸c r»ng phÇn tö läc lu«n s¹ch sÏ vµ kh«ng c¶n trë dÇu håi vÒ thïng. Hai van kiÓm tra vµ ®iÒu chØnh xylanh l¸i ®­îc ®Æt trong b¬m ph©n phèi (20). Van nµy sÏ ng¨n chÆn h­ háng do dÇu cã ¸p suÊt cao trong xylanh. §iÒu nµy xÈy ra khi v«l¨ng kh«ng quay mµ cã mét lùc bªn ngoµi t¸c ®éng vµo b¸nh tr­íc lµm di chuyÓn ®ét ngét cÇn ®Èy vµo trong hoÆc ra ngoµi xylanh. Khi b¸nh tr­íc ®ông ph¶i mét vËt thÓ lín, dÇu cã ¸p suÊt tõ xylanh sÏ më mét van kiÓm tra vµ ®iÒu chØnh xylanh l¸i. §iÒu nµy cho phÐp dÇu ch¶y vÒ bªn cã ¸p suÊt thÊp. Van ®iÒu chØnh dù phßng cña hÖ th«ng l¸i chÝnh (4) ®­îc g¾n vµo van (2) vµ cã t¸c dông b¶o vÖ thèng nÕu van c¾t ¸p suÊt cao trong van c©n b»ng dßng ch¶y vµ ¸p suÊt (19) giíi h¹n sai ¸p suÊt lín nhÊt cña hÖ thèng. Van gi¶m ¸p (8) b¶o vÖ c«ng t¾c ¸p suÊt (7) khi ¸p suÊt dÇu cao, v× ¸p suÊt dÇu cao sÏ lµm háng c«ng t¾c. Van gi¶m ¸p (8) cã t¸c dông ®iÒu chØnh dßng ch¶y dÇu cña hÖ thèng l¸i tr­íc khi tíi c«ng t¾c ¸p suÊt. Trong mäi thêi ®iÓm c«ng t¾c ¸p suÊt (7) lu«n c¶m nhËn ®­îc ¸p suÊt ng­ìng cña van (8) vµ gi¸m s¸t ®Çu ra cña b¬m pitton . Ho¹t ®éng cña hÖ thèng l¸i phô
H×nh 2.10: B¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh B¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh (26) Chèt van ®iÒu chØnh trªn hÖ thèng l¸i phô Khi ®éng c¬ ngõng ch¹y hoÆc dßng ch¶y b×nh th­êng tõ hÖ thèng l¸i chÝnh qu¸ thÊp hoÆc bÞ mÊt, hÖ thèng l¸i phô sÏ ho¹t ®éng. Lóc nµy thïng dÇu cung cÊp tíi b¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh (13). B¬m nµy sÏ cung cÊp dÇu lÇn l­ît tíi c¸c xylanh ®Ó ®iÒu khiÓn b¸nh tr­íc. B¬m (13) ®­îc g¾n vµo khung phÝa sau bªn ph¶i cña xylanh gi¶m chÊn tr­íc.
H×nh 2.11: VÞ trÝ c¸c c«ng t¾c ®Ìn b¸o trªn cabin §Ìn b¸o §Ìn tÝn hiÖu l¸i phô §Ìn c¶nh b¸o l¸i phô C«ng t¾c l¸i phô vµ nh¶ phanh B¬m (13) ho¹t ®éng theo vÞ trÝ cña c«ng t¾c l¸i phô vµ nh¶ phanh (8)( H×nh 2.11) mµ ®Æt trªn cabin. Trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng b×nh th­êng c«ng t¾c (8) ®­îc ®Æt ë vÞ trÝ tù ®éng (AUTO). B¬m (13) chØ ho¹t ®éng khi ¸p suÊt t¨ng c­êng cña nã cÇn thiÕt cho hÖ thèng l¸i. Khi ®éng c¬ khëi ®éng, bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tö Power Train ECM sÏ lµm ho¹t ®éng mét r¬le ®Æt sau cabin, r¬le nµy sÏ lµm ho¹t ®éng mét r¬le lín h¬n n»m ë mÆt trong bªn tr¸i cña khung xe bªn c¹nh ®éng c¬, sau ®ã r¬le lín h¬n nµy sÏ lµm ho¹t ®éng b¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh (13). B¬m nµy sÏ ho¹t ®éng trong 3 (s) ®Ó ®­a hÖ thèng l¸i tíi ¸p suÊt cÇn thiÕt, lóc nµy ®Ìn b¸o l¸i phô (6) ( H×nh 2.11 ) sÏ bËt khi b¬m ®ang ho¹t ®éng. C«ng t¾c l¸i phô vµ nh¶ phanh (8) di chuyÓn vÒ vÞ trÝ MANUAL (dïng tay ®iÒu khiÓn) chØ khi xe bÞ kÐo lª (®éng c¬ kh«ng ho¹t ®éng). C«ng t¾c nµy sÏ truyÒn tÝn hiÖu tíi bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tö. Bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tö sÏ lµm ho¹t ®éng b¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh 13 vµ ®Ìn tÝn hiÖu l¸i phô (6). HÖ thèng kiÓm tra ®­îc thiªt kÕ ®Ó c¶nh b¸o c¸c vÊn ®Ò ®ang xÈy ra hoÆc s¾p xÈy ra trong hÖ thèng l¸i vµ c¸c hÖ thèng kh¸c. NÕu ¸p suÊt cña hÖ th«ng l¸i gi¶m xuèng d­íi møc cã thÓ ho¹t ®éng ®­îc, C«ng t¾c ¸p suÊt (7)( H×nh 2.9 ) cña b¬m l¸i sÏ truyÒn mét tÝn hiÖu ®iÖn tíi bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tö. §Ìn c¶nh b¸o l¸i phô (7) ( h×nh 2.11 ) sÏ s¸ng lªn khi ¸p suÊt hÖ thèng l¸i thÊp. §Ìn b¸o hiÖu l¸i phô sÏ s¸ng khi b¬m ®ang ho¹t ®éng. Sau ®ã bé ®iÒu khiÓn ®iÖn tö sÏ lµm ho¹t ®éng b¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh (13). TÝn hiÖu ¸p suÊt dÇu c¶m biÕn t¶i träng ch¶y qua van c¶m biÕn t¶i träng (10) vµ van con thoi (9) tíi b¬m ph©n phèi l¸i. tÝn hiÖu ¸p suÊt nµy di chuyÓn lâi cña van c¶m biÕn t¶i träng. Van c¶m biÕn t¶i träng ®iÒu khiÓn dßng ch¶y dÇu tõ b¬m l¸i phô vµ nh¶ phanh (13) tíi van kiÓm tra vµ ®iÒu chØnh (2).