Nghiên cứu thiết kế chuyển đổi xe tải huyndai HD72 thành xe phục vụ cứu hộ giao thông

MỤC LỤCNội dungTrangLỜI NÓI ĐẦU 3PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ XE CỨU HỘ GIAO THÔNG51.1. GIAO THÔNG VÀ CỨU HỘ GIAO THÔNG51.2. TÌNH HÌNH GIAO THÔNG Ở VIỆT NAM VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA XE CỨU HỘ GIAO THÔNG61.3. ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI XE CỨU HỘ GIAO THÔNG71.3.1. Phân loại71.3.2.Cấu tạo chung.81.4.MỘT SỐ LOẠI XE CỨU HỘ THƯỜNG GẶP Ở VIỆT NAM101.4.1.Loại kéo xe101.4.2.Loại Chở xe11PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ XE CƠ SỞ132.1. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN XE CƠ SỞ132.2.KHÁI QUÁT CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE HD72152.2.1.Động cơ.152.2.2.Hệ thống bôi trơn162.2.3.Hệ thống làm mát.172.2.4.Hệ thống nhiên liệu.172.2.5.Hệ thống truyền lực172.2.6. Xăm lốp và bánh xe182.2.7. Hệ thống treo192.2.8. Hệ thống phanh192.2.9. Hệ thống lái19PHẦN III:TÍNH TOÁN CHUYỂN ĐỔI XE HUYNDAIHD72 3,5T THÀNH XE CỨU HỘ GIAO THÔNG..203.1. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN203.1.1. Phương án 1203.1.2. Phương án 2213.1.3. Phương án 3223.1.4. Phương án 4233.1.5. Lựa chọn phương án tính toán243.2. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC,ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU CÔNG TÁC243.2.1. Tính toán các phản lực và lực cần thiết để kéo xe bị nạn khi đầu xe được nâng lên một đoạn là hx263.2.2. Tính ổn định của xe kéo293.2.3.Tính ổn định dọc động của xe trở343.3. TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP353.3.1.Tính toán khung sàn xe cứu hộ353.3.2.Tính toán khung càng kéo363.4. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ CẤU CÔNG TÁC373.4.1. Tính xi lanh nâng hạ sàn trở.383.4.2.Tính xy lanh hạ càng kéo393.4.3.Chọn bơm thủy lực403.4.4. Tính toán cụm tời kéo41 KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………67 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………………68 PHỤ LỤC ………………………………………………………………………………69

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ XE CỨU HỘ GIAO THÔNG 5

1.1 GIAO THÔNG VÀ CỨU HỘ GIAO THÔNG 5

1.2 TÌNH HÌNH GIAO THÔNG Ở VIỆT NAM VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA XE CỨU HỘ GIAO THÔNG 6

1.3 ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI XE CỨU HỘ GIAO THÔNG 7

1.3.1 Phân loại 7

1.3.2.Cấu tạo chung 8

1.4.MỘT SỐ LOẠI XE CỨU HỘ THƯỜNG GẶP Ở VIỆT NAM 10

1.4.1.Loại kéo xe 10

1.4.2.Loại Chở xe 11

PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ XE CƠ SỞ 13

2.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN XE CƠ SỞ 13

2.2.KHÁI QUÁT CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE HD72 15

2.2.1.Động cơ 15

2.2.2.Hệ thống bôi trơn 16

2.2.3.Hệ thống làm mát 17

2.2.4.Hệ thống nhiên liệu 17

2.2.5.Hệ thống truyền lực 17

2.2.6 Xăm lốp và bánh xe 18

2.2.7 Hệ thống treo 19

2.2.8 Hệ thống phanh 19

2.2.9 Hệ thống lái 19

PHẦN III:TÍNH TOÁN CHUYỂN ĐỔI XE HUYNDAI-HD72 3,5T THÀNH XE CỨU HỘ GIAO THÔNG 20

3.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 20

3.1.1 Phương án 1 20

3.1.2 Phương án 2 21

3.1.3 Phương án 3 22

3.1.4 Phương án 4 23

3.1.5 Lựa chọn phương án tính toán 24

3.2 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC,ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU CÔNG TÁC 24

3.2.1 Tính toán các phản lực và lực cần thiết để kéo xe bị nạn khi đầu xe được nâng lên một đoạn là hx 26

3.2.2 Tính ổn định của xe kéo 29

3.2.3.Tính ổn định dọc động của xe trở 34

3.3 TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP 35

3.3.2.Tính toán khung càng kéo 36

3.4 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ CẤU CÔNG TÁC 37

3.4.1 Tính xi lanh nâng hạ sàn trở 38

3.4.2.Tính xy lanh hạ càng kéo 39

3.4.3.Chọn bơm thủy lực 40

3.4.4 Tính toán cụm tời kéo 41

KẾT LUẬN ………67

TÀI LIỆU THAM KHẢO………68

PHỤ LỤC ………69

LỜI NÓI ĐẦU

Ngay từ khi mới ra đời đến nay, ngành công nghiệp ô tô ở nước ta đã không ngừng

có những bước phát triển Các liên doanh ô tô liên tục đưa vào thị trường các kiểu

xe, các dịch vụ mới nhằm tăng số lượng xe bán ra

Số lượng xe ô tô lắp rắp trong nước và nhập khẩu không ngừng tăng lên, cùng vớilượng xe đang lưa hành đã làm mật độ lưu thông xe ở một số thành phố lớn trở nênquá tải

Mặc dù sự phát triển của các phương tiện giao thông nói chung và ô tô nói riêng làrất nhanh nhưng chất lượng đường giao thông thì không phát triển kịp, ngược lại cónhiều con đường đang xuống cấp không kịp thời tu bổ Bên cạnh đó ý thức lái xe vàchấp hành luật giao thông của người điều khiển phương tiện chưa cao, do đó khôngtránh khỏi những hư hỏng và rủi ro có thể bất ngờ xảy ra làm ách tắc giao thông gâyảnh hưởng đến lưu thông trên đường Do số lượng xe gặp nạn trên đường nhiều nên

xe cứu hộ của cảnh sát giao thông, các gara tư nhân chưa đủ để ngay lập tức có thểđưa xe gặp nạn về gara, xưởng sửa chữa, giải phóng đường giao thông

Vì vậy để nhanh chóng đưa xe hư hỏng về xưởng, tạo lưu thông trên đường chocác phương tiện khác, bên cạnh việc nhập khẩu những xe cứu hộ chuyên dùng, cầnphải nghiên cứu chế tạo ra những phương tiện cứu hộ chuyên dùng để đưa xe hưhỏng về nơi sửa chữa với chất lượng tốt mà giá thành lại rẻ hơn so với xe cứu hộnhập khẩu của nước ngoài

Căn cứ vào yêu cầu thực tế đó và dựa trên những kiến thức cơ bản đã được học

của sinh viên chuyên ngành ô tô, em được nhận đề tài tốt nghiệp “ Nghiên cứu thiết

kế chuyển đổi xe tải HuynDai HD72 thành xe phục vụ cứu hộ giao thông ” Nội

dung trình bày thuyết minh của đồ án bao gồm các phần chính sau:

- Phần I: Tổng quan về xe cứu hộ giao thông

- Phần II: Tổng quan về xe cơ sở

- Phần III: Tính toán chuyển đổi xe HuynDai –HD72 3,5T thành xe cứu hộ giao thông.

Đây là một đề tài mới, vừa được đưa vào nghiên cứu trong vài năm gần đây nên tàiliệu tham khảo còn hạn chế, bên cạnh đó với thời gian và trình độ có hạn nên đồ áncủa em không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự góp ý của cácthầy giáo trong Bộ môn và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong Bộ môn cùng các bạn đã giúp đỡ

em hoàn thành đồ án này, đặc biệt em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo

Luyện Văn Hiếu - người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.

Sinh viên

Vũ Hải Đăng

PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ XE CỨU HỘ GIAO THÔNG

1.1 GIAO THÔNG VÀ CỨU HỘ GIAO THÔNG

Giao thông vận tải là một ngành kinh tế quan trọng trong nền kinh tế quốc

dân Có thể coi rằng mạng lưới giao thông vận tải là mạch máu của một quốc gia,

một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận

tải

Giao thông vận tải là một ngành được hình thành từ hai ngành là giao thông

và vận tải Giao thông là nói đến việc lưu thông của các phương tiện khác nhau, còn

vận tải là nói đến việc vận chuyển hành khách, hàng hoá trên các phương tiện giao

thông

Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao thông đường bộ

đóng vai trò chủ đạo và phần lớn số hành khách và lượng hàng hoá được vận

chuyển trong nội địa bằng ôtô Ôtô là phương tiện vận tải hành khách và hàng hoá

cơ bản của giao thông đường bộ

Để đảm bảo hệ thống giao thông vận tải thông suốt, không bị ách tắc vì

những tai nạn, hư hỏng của các phương tiện giao thông thì cần có một lực lượng

cứu hộ giao thông, lực lượng này có chức năng mang các xe bị hỏng hóc về các

xưởng sửa chữa, giải phóng đường cho các phương tiện khác Phương tiện bị hỏng

cũng nhanh chóng được đem sửa chữa và đưa vào hoạt động trở lại

Song song với việc phát triển mạng lưới các phương tiện giao thông vận tải

thì việc phát triển đội xe cứu hộ cũng rất quan trọng, lực lượng xe cứu hộ phải được

trang bị đầy đủ để có thể đáp ứng được ngay lập tức các yêu cầu cưú hộ

Mạng lưới giao thông đường bộ của nước ta rất phức tạp, chất lượng đường

xá chưa hoàn hảo, ý thức chấp hành luật giao thông của người dân chưa cao, trong

khi đó các phương tiện giao thông ở nước ta đang tăng lên nhanh chóng Ngoài

những loại xe mới và hiện đại vẫn còn những xe cũ lạc hậu, tình trạng kĩ thuật thấp

không đảm bảo an toàn khi tham gia lưu thông Điều này gây nhiều vấn đề bức bốinhư tai nạn giao thông, ách tắc giao thông…Khi phương tiện giao thông gặp rủi rohoặc hư hỏng dọc đường sẽ gây cản trở giao thông cho các phương tiện khác làmách tắc giao thông Khi giao thông bị tắc thì không chỉ hàng hoá vận chuyển bị tắc

mà còn làm lãng phí thời gian lao động, chậm trễ công việc của nhiều người thamgia giao thông Vì vậy, việc ách tắc giao thông làm ảnh hưởng đến nhiều ngànhcùng lúc, gây hại lớn cho nền kinh tế quốc dân Xe gặp tai nạn thì hàng hoá trên xekhông được luân chuyển gây ảnh hưởng tới kinh doanh của doanh nghiệp, ảnhhưởng tới nền kinh tế quốc dân

Vấn đề trước mắt là phải làm sao nhanh chóng giải toả những điểm ách tắcgiao thông, làm cho giao thông luôn thông suốt bằng biện pháp đưa những xe gặpnạn về cơ sở sửa chữa kịp thời Nhiệm vụ này khẳng định cần phải có phương tiệncứu hộ giao thông là rất cấp thiết Qua những phân tích trên ta thấy cần phải thiết kếchế tạo ra những chiếc xe ôtô cứu hộ giao thông đối với tình hình hiện nay là khôngthể thiếu

1.2 TÌNH HÌNH GIAO THÔNG Ở VIỆT NAM VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA XE CỨU HỘ GIAO THÔNG

Hiện nay, nền kinh tế nước ta đang có những bước tiến mạnh mẽ, tốc độ tăngtrưởng kinh tế là khá cao so với các nước trong khu vực và trên thế giới Cùng với

sự phát triển kinh tế, ngành giao thông vận tải cũng phát triển mạnh mẽ, nhu cầu đilại, vận chuyển hàng hoá của con người ngày càng cao Bên cạnh đó, chính sách củaNhà nước về công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước đã thúc đẩy sự phát triển củanền công nghiệp ôtô ở Việt Nam

Nắm bắt thời cơ đó, các công ty nước ngoài về sản xuất ôtô ồ ạt đầu tư vàoViệt Nam, dẫn đến số lượng ôtô lưu hành trong nước tăng nhanh trong những nămgần đây

Ngoài những chiếc xe mới được sản xuất, lắp ráp trong nước hoặc nhập mới

từ nước ngoài vào Việt Nam, trong nước vẫn lưu hành nhiều xe cũ của Liên Xô (cũ)

và các xe bãi được nhập tuỳ tiện Các xe này thường đã cũ, hết hạn sử dụng, mỗikhi hư hỏng rất khó có phụ tùng thay thế do đó mỗi khi hư hỏng các xe chỉ đượcsửa chữa, khôi phục chứ không thay thế được phụ tùng

Bên cạnh đó là tinh thần tự giác chấp hành luật lệ giao thông của người dânchưa cao và mạng lưới giao thông đường bộ của nước ta cũng chưa phải là tốt,

không có sự đồng bộ, rất nhiều con đường quốc lộ đã đưa vào sử dụng lâu hiệnđang xuống cấp chỉ được sửa chữa chắp vá Mạng lưới giao thông trong đô thị thìkhông có quy hoạch hợp lý, mật độ xe cộ lưu thông lớn.

Mặc dù Chính phủ đã và đang có nhiều biện pháp nhằm giảm tỷ lệ tai nạngiao thông và thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô như cải tạo, xâydựng, nâng cấp hệ thống đường xá, giáo dục cho người dân hiểu biết về luật giaothông nhưng vấn đề này không thể giải quyết một sớm một chiều mà tai nạn đángtiếc vẫn xảy ra với chiều hướng ra tăng, khi mà số lượng phương tiện giao thôngngày càng tăng nhiều

Trong nền kinh tế thị trường, một công ty muốn phát triển mạnh phải đảmbảo mối quan hệ và giao lưu hàng hoá với nhiều công ty khác đồng thời phải có độtin cậy, uy tín lớn đối với khách hàng Uy tín của công ty thể hiện một phần ở việctrao đổi hàng hoá, phân phát sản phẩm kịp thời, đúng thời điểm với đối tác Trongnhiều trường hợp, chỉ cần chậm trễ một khoảng thời gian nào đó cũng dễ phá vỡhợp đồng, uy tín giảm sút ảnh hưởng rất lớn đến công ty, thậm trí lỗ nặng Vì vậy,thông thường ở nước ta cũng như ở các nước khác, các doanh nghiệp hay công tylớn đều có đội xe chuyên chở riêng, sẵn sàng phục vụ vì lợi ích của công ty.Trongquá trình hoạt động, có hỏng hóc biến cố kĩ thuật có thể xảy ra bất cứ lúc nào chonên ngoài việc đầu tư vào đội xe, các công ty còn phải đầu tư vào các công việc bảodưỡng, sửa chữa thay thế các phụ tùng và phải có mối quan hệ chặt chẽ với các trạmbảo dưỡng, sửa chữa theo định kì và còn phải có những chiếc xe cứu hộ luôn luônsẵn sàng, kịp thời đưa những xe hư hỏng dọc đường về sửa chữa khi có bất trắc xảyra

Việc có những chiếc xe cứu hộ giao thông có thể làm giảm khả năng chậmtrễ trong việc giao hàng và phân phối sản phẩm của công ty, tránh được thiệt hại vềvật chất đôi khi là rất lớn, quan trọng nhất là cứu vãn được uy tín của công ty đốivới khách hàng Chính vì vậy, việc có những chiếc xe cứu hộ để đưa những xe hưhỏng dọc đường về sửa chữa là cần thiết và không thể thiếu

1.3 ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI XE CỨU HỘ GIAO THÔNG

1.3.1 Phân loại

 Xe cứu hộ được chia làm 3 loại chính:

+ Loại có nhiệm vụ cứu hộ

1.3.2.Cấu tạo chung.

Cứu hộ là việc phải huy động thêm các nguồn lực khác từ các thiết bị chuyêndùng đặt trên xe cứu hộ như cần cẩu ,tời ,kích khí nén hoặc phối hợp với một xecứu hộ khác,,một thiết bị khác.Điều này thường xảy ra với các ô tô bị lật đổ, bị rơixuống địa hình sông hồ, bị lao xuống vực…vv

1- Xe cơ sở( Xe cứu hộ được chế tạo trên cơ sở một chiếc xe tải)

2- Các thiết bị chuyên dùng, trên xe được lắp các thiết bị:

+ cần cẩu: Là loại cần cẩu có khả năng vượt tải lớn, cấu tạo gọn, đơn giản và

có thể làm việc theo nhiều tư thế khó khăn mà cần cẩu hàng thông thường khôngthực hiện được

+ Cần kéo xe: Là một thiết bị như một chiếc cần cẩu nhỏ được lắp phía sau,dưới gầm xe cứu hộ, nó có thể kẹp chặt hai lốp trước của chiếc xe hỏng, nâng lửatrước hoặc sau chiếc xe đó lên khỏi mặt đường để kéo xe di chuyển bằng các bánh

xe cứu hộ để chở đi

+ Dây tăng là một thiết bị bằng tay có một đoạn dây bạt hoặc xích, một đầu

là chiếc khóa có cấu tạo đặc biệt giúp nhân viên cứu hộ có thể trói chặt các lốp củachiếc xe hỏng vào sàn xe cứu hộ hoặc vào cần xe cứu hộ

+ Kìm cứu hộ: Là một dụng cụ cầm tay có khả năng nhanh chóng cắt được

cá lớp khung vỏ ô tô để cứu người bị mắc kẹt

Hình 1.1 Xe cứu hộ loại chở xe

Hình 1.2 Loại kéo xe

1.4.MỘT SỐ LOẠI XE CỨU HỘ THƯỜNG GẶP Ở VIỆT NAM

1-xe cứu hộ; 2-cụm tang tời; 3-dầm đỡ; 4-xy lanh nâng hạ cần ;5-càng nâng;

6-thân cầu;7-hộp cuốn cáp;8-xy lanh thủy lực; 9-khúc cẩu; 10-móc treo; 11-bu lông

quay; 12-xy lanh nâng càng kéo.

Hệ thống điều khiển thủy lực và nguyên lý hoạt động của xe

Khi gặp xe bị nạn người điều khiển xe cứu hộ giao thông điểu khiển đóngvan phân phối số 4 và 5 để đẩy trụ đỡ ra xa và hạ hai trụ đỡ xuống,giữ vững chắccho xe cứu hộ được ổn định.Sau đó đóng van phân phối số 6 nâng cần kéo xelên ,đóng van số 7 hiệu chỉnh càng nâng lên cao,đóng van số 8 điều khiển cho càngkéo đi vào gầm xe đỡ lấy khung xe.sau đó dùng tời móc vào xe.cố dịnh bánh trướccủa xe rùi kéo về nơi sửa chữa

Trên xe còn có cẩu kéo để nâng xe thoát ra khỏi nơi bị nạn sử dụng một xylanh thủy lực một động cơ thủy lực để xoay cẩu kéo này.Đi cùng với nó là tời kéo

và móc treo.Giúp thuận lợi cho việc cứu hộ

3 2

1

15 13

12 11

10

6 14

9 8

18

1-máy lai; 2-bơm thủy lực; 3-động cơ thủy lực;4,5-van phân phối điều khiển trụ đỡ; 6-van phân phối điểu khiển xy lanh nâng hạ cần; 7-van phân phối điểu khiển xy lanh đẩy càng kéo 5; 8-van điều khiển xy lanh nâng càng kéo 12;9-van điều khiển

xy lanh đẩy càng kéo 5; 10,11,12,13-các xy lanh điểu khiển trụ đỡ; 14-xy lanh nâng

hạ cần;15-xy lanh đẩy càng kéo; 16-xy lanh nâng càng kéo; 17-xy lanh đẩy càng

1-xe cứu hộ; -2-xe bị nạn ; 3-cụm tang tời ; 4-xy lanh đẩy sàn trượt ;5-xy lanh nâng

sàn trở; 6-xy lanh hạ càng kéo; 7-xy lanh đẩy càng kéo.

Sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực và nguyên lý làm việc của xe

2 1

13 11

10 9

8

6 12

3

1-máy lai; 2-bơm thủy lực ;3-động cơ thủy lực ; 4,8,9- van phân phối và 2 xy lanh nầng sàn trở; 5,10,11-van phân phối và 2 xy lanh hạ càng kéo; 6,12-van phân phối

và xy lanh đẩy sàn trượt; 7,13- van phân phối và xy lanh đẩy càng kéo; 14-van

phân điều khiển tời kéo.

Nguyên lý làm việc:

Thực hiện quá trình kéo xe:người điều khiển xe cứu hộ đóng van số 14 dùngtời kéo móc vào xe bị nạn.Đóng các vân phân phối số 6 và 7 hiệu chỉnh sao chocàng nâng nâng đẩu xe bị nạn nên.cố định xe cho ổn định.Sau đó kéo xe về nơi sửachữa

Thực hiện quá trình trở xe:người điều khiển xe cứu hộ nâng sàn trượt lên sau

đó hạ sàn trượt cho trạm mặt đất.Dùng tời kéo,kéo xe cứu hộ lên sàn trở.rùi cố địnhcác bánh xe lại,kéo sàn lên rùi hạ sàn xuống,trở xe về nơi sửa chữa

PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ XE CƠ SỞ 2.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN XE CƠ SỞ

Việc trước tiên của thiết kế xe cứu hộ giao thông là lựa chọn một chiếc xe cơ

sở sau đó thiết kế các bộ phận công tác cứu hộ lắp trên xe cơ sở đó Việc lựa chọn

xe cơ sở phải đáp ứng các điều kiện kĩ thuật, chất lượng công tác cứu hộ và điềukiện kinh tế

Điều kiện đầu tiên để xét chọn xe cơ sở là các thông số và tiêu chuẩn kĩthuật, yêu cầu sau đó phải kể đến giá thành của xe

Xe cứu hộ phải đảm bảo đủ khả năng tải để có thể đưa được các xe cần cứu

hộ về xưởng sửa chữa, xe phải gọn để không làm cản trở giao thông và dễ dàng dichuyển trên những đoạn đường khó đi

Về mặt kinh tế, trong các loại xe có đủ điều kiện kĩ thuật, chọn loại xe cơ sở

có giá thành thấp, phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam Giá thành của xe cơ

sở giảm sẽ dẫn đến giá thành của xe cứu hộ giảm, đây là một trong những yếu tốcạnh tranh hàng đầu để xe cứu hộ thiết kế trên xe cơ sở có thể đứng vững trên thịtrường bên cạnh những xe chuyên dùng của Đức, Nhật…

Do yêu cầu của đề tài là chuyển đổi xe tải HUYNDAI HD72 thành xe cứu hộgiao thông.Dưới đây là tổng quan về xe

Bảng 2.1 Các thông số kĩ thuật của xe HYUNDAI HD 72

6670

TT Tên chi tiết kí hiệu Số lượng Khối lượng Vật liệu

2.2.KHÁI QUÁT CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE HD72

2.2.1.Động cơ.

Động cơ ô tô HUYNDAI-HD72 có những đặc điểm kết cấu và những thông

số kỹ thuật như sau:

 Ký hiệu động cơ:D4DB Turbo-charged intercooled

 Công suất tối đa:88KW/3200 vòng/phút

 Momen tối đa:30/2000

 Xy lanh bố trí thẳng hàng

 Động cơ diesel 4 kỳ ,dùng xu páp treo bố trí thẳng hàng

Thứ tự làm việc của xy lanh:1-3-4-2.

Thân xi lanh làm bằng gang,có các ống lót ướt để tháo ra,ngoài ống lót còn

có các áo nước để làm mát

Nắp xi lanh bố trí hình chữ nhật theo thân động cơ,làm bằng hợp kim nhôm.Piston:trên đỉnh piston có khoét lõm để tạo buồng cháy dạng xoáy lốc

Chốt piston được chế tạo bằng thép

Trục khuỷu được chế tạo bằng thép,có 5 gối đỡ cổ trục.Trên trục khuỷu có

bố trí các đối trọng.Trong trục khuỷu có chứa các đường dầu bôi trơn để dẫn dầu đibôi trơn các khuỷu và cổ trục khuỷu

Thanh truyền:làm bằng thép,tiết diện ngang có dạng chữ I.Trong thân thanhtruyền có đường dầu để dẫn dầu từ cổ khuỷu đi lên bôi trơn chốt khuỷu.Đầu nhỏthành truyền có bạc lót bằng đồng thanh

Bánh đà có dạng hình chậu,vật liệu chế tạo bằng gang.Trên bánh đà có vànhrăng bằng thép để truyền động từ bộ khởi động sang động cơ để khởi động động cơ

Một phần dầu nhờn phun qua lỗ phun làm quay roto của bầu lọc rồi về lạicacte còn phần lớn dầu nhờn được làm sạch rồi đi theo đường dầu chính để đi bôitrơn và làm mát các bề mặt ma sát

Bộ tản nhiệt :đê làm mát dầu nhờn sau khi dầu nhờn đi bôi trơn và làm mátcác bề mặt ma sát.Bộ tản nhiệt dạng ống,làm mát bằng không khí được lắp trước bộtản nhiệt dùng nước.Dầu sau khi được làm mát được trở lại cacte động cơ

2.2.3.Hệ thống làm mát.

Trong oto HUYNDAI-HD72 người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín.Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ

để làm mát

Bơm kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang

Quạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió ,làm tăng lưu lượng gió qua kết làm mát nước

Két làm mát nước được đặt trước đầu oto để tận dụng lượng gió qua két để làm mát nước

Dung tích nước làm mát trong động cơ là

2.2.4.Hệ thống nhiên liệu.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu thuộc loại cưỡng bức nhờ bơm nhiên liệu để chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp

Thùng nhiên liệu có dung tích 100 lít

Bơm cao áp có 4 tổ bơm đặt thẳng hàng và được dẫn động từ trục cam của động cơ.Trên bơm cao áp có đặt bộ điều tốc để hạn chế tốc độ khi động cơ vượt tốc.Có 4 vòi phun đặt trên nắp máy của động cơ

Có 1 càng mở ly hợp

Dẫn động thủy lực được trợ lực bằng chân không

2.2.5.2.Hộp số

Trên xe HUYNDAI-HD72 người ta lắp hộp số M035S5 có 5 cấp số,5 số tiến

và một số lùi,gồm hai bộ đồng tốc.sử dụng các bộ đồng tốc trong hộp số làm cho việc chuyển số được dễ dàng hơn và êm dịu.Đồng tốc làm việc theo nguyên lý ma sát

Gồm cầu xe trước và sau:

Cầu trước là cầu bị động,làm bằng thép,được dập theo tiết diện chữ I,ở các đầu mút của dầm có các lỗ để ghép dầm với cam quay bằng chốt chuyển

hướng.Dầm cầu trước được nối với khung xe qua các lá nhíp của hệ thống treo ở phía trước

Cầu sau là cầu chủ động.Truyền lực chính là truyền lực đơn với cặp bánh răng côn.Tỉ số truyền cầu sau là 6.666

Áp suất cho phép trong lốp khi chạy trên đường cứng:

lò xo trong các bầu phanh

Cơ cấu phanh tay là cơ cấu cơ khí khóa trục dẫn động chính

2.2.9 Hệ thống lái

Cơ cấu lái trên oto HUYNDAI-HD72 là loại liên hợp:Trục vít-ecu bi-thanh răng-cung răng,có bộ trợ lực lái bằng thủy lực.Dẫn động hệ thống lái thông qua trụclái ,khớp các đăng và các khâu khớp trong hình thang lái ,cơ cấu lái được bố trí chung thành một cụm,cơ cấu lái được bắt chặt vào khung xe và nối với trục lái bằngkhớp các đăng

PHẦN III:TÍNH TOÁN CHUYỂN ĐỔI XE HUYNDAI-HD72 3,5T THÀNH

XE CỨU HỘ GIAO THÔNG.

3.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

Việc phân tích, lựa chọn phương án sẽ đưa ra các phương án có thể sử dụng

để cứu hộ giao thông, các phương án này đều có những ưu, nhược điểm riêng Tuynhiên căn cứ vào yêu cầu cứu hộ giao thông trên đường bằng, trong thành phố, căn

cứ vào ưu, nhược điểm của các phương án mà ta có thể chọn được một phương ánthích hợp

*Thời gian giải toả giao thông ngắn

*Công việc của người cứu hộ rất đơn giản

 Nhược điểm:

*Hệ thống phanh và lái của xe bị nạn phải hoạt động bình thường thì xe cứu

hộ mới kéo được

*Xe bị nạn phải có người điều khiển thì xe mới đi đúng hướng

Đây là phương án cổ điển và phạm vi sử dụng của phương án này rất hẹp

3.1.2 Phương án 2

a Sơ đồ chung:

Hình 3.2.Sơ đồ bố trí phương án 2

1-Xe cứu hộ; 2-Cụm tang tời; 3-Dầm đỡ; 4-Cáp kéo;

5-Hệ thống đòn kéo; 6-Xe bị nạn; 7-Xe lăn

*Kết cấu đơn giản

*Thời gian giải toả giao thông nhanh chóng

*Xe bị nạn có thể mất hệ thống lái, phanh

 Nhược điểm:

*Tính năng thông qua không cao, cồng kềnh

*Đầu xe được treo bằng cáp nên khi di chuyển sẽ bị dao động, tính ổn địnhcủa xe thấp, độ an toàn không cao

1-Xe cứu hộ; 2-Xe bị nạni; 3-cụm tang tời; 4-Xy lanh đẩy sàn trượt; 5-Xy lanh

nâng sàn; 6-Xy lanh hạ càng kéo xe; 7-Xy lanh đẩy càng kéo xe.

b Nguyên lý làm việc:

Khi xe gặp nạn, xe cứu hộ đến và người làm công tác cứu hộ nâng sàn cứu

hộ lên nhờ xy lanh số 5 và hậ sàn cứu hộ trạm đất nhờ xy lanh số 4,sau đó dùng cápmắc vào xe bị nạn kéo xe bị nạn lên sàn trở cố dịnh bằng các chốt hãm bánh xe vàkéo sàn trượt lên,hạ sàn cứu hộ xuống.Trở xe về sửa chữa

Loại này có thể kéo xe nhờ càng kéo đặt ở sau xe

Phương án này có ưu nhược điểm:

 Ưu điểm:

*Kết cấu đơn giản

*Giải toả ách tắc giao thông nhanh chóng

*Xe bị nạn có thể bị hư hỏng nặng

 Nhược điểm:

*Xe cứu hộ phải lớn

*Công việc của người làm công tác cứu hộ khó khăn nặng nhọc, thực hiệnnhiều thao tác

*Chỉ thích hợp khi vận chuyển xe đi những đoạn đường dài

1- Xe cứu hộ; 2- Cụm tang tời; 3- Dầm đỡ; 4- Xi lanh nâng cần;

5- Càng nâng; 6- Đai khoá bánh xe; 7- Xe bị nạn b.Nguyên lý làm việc:

Hạ ngàm nâng 5 xuống sát với mặt đường, dùng cáp và tang tời kéo xe bịnạn về gần phía xe cứu hộ Ngàm nâng 5 đi vào gầm xe bị nạn, điều chỉnh để ngàmnâng ôm lấy hai bánh xe trước của xe bị nạn, rồi dùng dây đai 6 níu chặt bánh xevới ngàm nâng để tránh dao động tương đối giữa bánh xe và ngàm Xy lanh nângcần thông qua hệ thống ngàm sẽ nâng đầu xe lên khỏi mặt đất một khoảng nhất định

và kéo về cơ sở sửa chữa

Phương án này có ưu nhược điểm sau:

 Ưu điểm:

*Có tính ổn định cao

*Nhanh chóng giải toả được ách tác giao thông.

*Có khả năng đưa được những xe bị hư hỏng nặng về nơi sửa chữa

 Nhược điểm:

*Kết cấu hệ thống nâng phức tạp

*Giá thành cao

3.1.5 Lựa chọn phương án tính toán

Từ các phương án trên,và đề tài yêu cầu thiết kế chuyển đổi xe HD72 3,5T thành xe cứu hộ nên em chọn phương án số 3 là phương án hợp lí đểchọn làm phương án cứu hộ các loại xe nhỏ

2

Hình 3.5.Sơ đồ bố trí phương án

1-Xe cứu hộ; 2-Xe bị nạni; 3-cụm tang tời; 4-Xy lanh đẩy sàn trượt; 5-Xy lanh

nâng sàn; 6-Xy lanh hạ càng kéo xe; 7-Xy lanh đẩy càng kéo xe.

3.2 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC,ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU CÔNG TÁC

Với mục đích của đề tài là cứu hộ các loại xe cỡ nhỏ thì việc thống kê cácloại xe du lịch, xe tải cỡ nhỏ là việc làm cần thiết cho việc thiết kế tính toán cũngnhư việc xác định khả năng mà xe cứu hộ có thể làm việc được Qua tìm hiểu, em

đã thống kê được một số loại xe hiện đang phổ biến trên thị trường Việt Nam hiệnnay như sau:

Bảng 3.1 Các thông số kĩ thuật của một số xe ở Việt Nam

Căn cứ vào bảng số liệu ở trên, ta thấy xe Toyota LANCRUISER có tảitrọng lớn hơn Vì vậy ta lấy xe này để tính toán

Các thông số kĩ thuật của xe Toyota LANCRUISER như sau:

*Số chỗ ngồi : 5

*Chiều dài cơ sở : L0 = 2600 mm

*Chiều dài toàn bộ : L = 4350 mm

*Chiều cao toàn bộ : L = 1910 mm

*Trọng lượng bản thân : G0 = 1780 kG

*Tải trọng phân bố lên cầu trước: G1 = 1246 kG

*Tải trọng phân bố lên cầu sau : G2 = 534kG

3.2.1 Tính toán các phản lực và lực cần thiết để kéo xe bị nạn khi đầu xe được nâng lên một đoạn là h x

3.2.1.1 Tính toạ độ trọng tâm của xe bị kéo

.

Hình 3.6 Toạ độ trọng tâm xe bị kéo

Khi xe không tải thì tải trọng phân bố ra cầu trước là Z1 = 1246 kG

Lấy mômen tại O2 ta có:

Z1.L – G.b = 0  b =  

1780

2600 1246

1

G

L Z

1820(mm)

 a=L- b =2600 - 1820 = 780 (mm)

Xe du lịch cỡ nhỏ có chiều cao trọng tâm: hg= 0,4  0,8 (m), ta chọn hg= 0,7 (m) =

700 (mm) Vậy xe bị kéo có toạ độ trọng tâm như sau:

a=780(mm); b=1820(mm); hg=700(mm)

3.2.1.2 Tính lực tác dụng lên đầu ngàm xe kéo và lực cần thiết để kéo xe

Hình 3.7 Sơ đồ lực của xe bị kéo khi lên dốc

Với các thông số tính toán:

* G = 1780kG; L= 2600(mm); a = 780(mm); b =1820(mm); hg =700(mm)

*Góc nghiêng lên dốc 1 = 130

*Góc nghiêng của xe bị kéo (khi đầu xe được nâng lên một đoạn

hx=250(mm) so với mặt đường 2 = arctg(

L

h x

) = arctg(2600250 ) =5,50

Ta chiếu tất cả các lực lên 2 phương song song và phương vuông góc với mặt

đường, ta được hai phương trình:

' '

0 G.sin - P - F

1 2

1

1 f2

k





G Z Z

Đồng thời lập phương trình mômen tại O2:

 M0= 0  Z’1.L.cos2- G.cos(1+2).b + G.sin(1+2).hg+ Mf2- Fk.hx=0.

Vậy ta có hệ phương trình 3 ẩn Z’1, Z’2, Fk sau:

sin cos

cos

.

'

0 cos ' '

0 G.sin - P -

F

2 2

1 2

1 2

1

1 2

1

1 f2

k

x k f

g M F h h

G b G

L

Z

G Z Z

*Fk- Lực kéo cần thiết để kéo xe di chuyển trên đường

*Pf2- Lực cản lăn, Pf2= f.Z’2.Với f- hệ số cản lăn, f = 0,018  0,02.Theo hệphương trình trên thì: Fk= Pf2+ G.sin1, ta thấy khi Pf2 tăng thì Fk tăngtheo.Do đó ta sẽ tính trường hợp Pf2 đạt max, khi đó f = 0,02

*Z’1- Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng lên cầu trước khi đầu xe đã đượcnâng lên một đoạn hx

*Z’2- Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng lên cầu sau

*Mf 2-Mômen cản lăn của bánh xe, Mf 2 = Pf2.rb = Z’2.f.rb

Thay Pf2= f.Z’2 và Mf2= rb.Pf2= rb.f.Z’2 vào hệ ta được:

.'

sin cos

.cos

'

2.30

cos

'

'

1.30

1 2

1 2

1

1 2

1

1 2

k

x k b

g r f Z F h h

G b G

h b

h L

G

b x

x g

cos

.sin.cos

.sin

cos.cos

2

1 2

1 2

1 2

, 5 cos 2600

250 13 sin 700 5 , 18 cos 1820 5 , 18 sin 5 , 5 cos 13 cos 2600 1780

0

0 0

0 0

 Z’2 =662.

Vậy Z’2 =662(kG)

b.Tính Z’ 1

Theo (3.2) ta có: Z’1= G.cos1- Z’2 = 1780.cos130 – 662 = 1072

Vậy Z’1 = 1072(kG) Đây chính là lực P tác dụng lên đầu ngàm kéo của xekéo khi nâng đầu ngàm lên một đoạn hx = 250 mm

c.Tính F k

Theo (3.1) ta có: Fk = G.sin1+ f Z’2= 1780.sin130+ 0,02.662 = 414

Vậy lực kéo cần thiết để kéo xe di chuyển trên đường là Fk= 414(kG)

3.2.2 Tính ổn định của xe kéo

Xe cơ sở mà ta chọn có:

*Trọng lượng toàn tải G = 6900(kG)

*Trọng lượng bản thân G0 = 3500(kG)

*Tải trọng tác dụng lên cầu trước Z1= 2000(kG)

*Tải trọng tác dụng lên cầu sau Z2= 1500(kG)

Từ đó ta đi tìm trọng tâm của xe để làm cơ sở tính ổn định của xe kéo.Chọnchiều cao trọng tâm của xe kéo là hg= 700(mm)

hg

z1

z2g

b a

L

.

Hình 3.8 Toạ độ trọng tâm của xe kéo

Lấy mômen tại O2:

M02= 0  Z1.L- G.b = 0

 b =

G

L Z.

=

3500

3800 2000

L

p

l

Hình 3.9 Sơ đồ lực của xe kéo trong trường hợp ổn định dọc tĩnh

Lấy mômen tại O2: M02= 0  Z1.L- G.b + P.l = 0

 Z1=G b L P.l Trong đó:

*G = 6900(kG)- trọng lượng khi toàn tải.

*L = 3800(mm)- chiều dài cơ sở của xe

*P = 1246(kG)- tải trọng tác dụng lên càng nâng

*l- khoảng cách từ càng nâng đến trục sau xe kéo, lấy l = 1800(mm)

Xe kéo bắt đầu bị lật khi Z1= 0.Thay vào trên ta được:

Z1 =

3800

1800 1246 2171

sin g

2 1

h x

fkp

Hình 3.10 Sơ đồ lực của xe kéo trong trường hợp ổn định dọc động

Khi xe đang kéo xe bị nạn trong trường hợp lên dốc, ta cần kiểm tra xem vớilực tác dụng của lực kéo Fk và lực P thì xe có bị lật quanh O2 không? – Với lực P làlực tác dụng lên cầu trước của xe bị nạn khi đã được nâng lên một đoạn hx và cũngchính là lực tác dụng lên đầu ngàm khi xe kéo làm việc

Ta coi xe và hệ thống nâng là một khối thống nhất Do xe chuyển động chậm

và ổn định nên ta coi như:

*Lực cản không khí P = 0

r f b

414 700 13 sin 6900 )

424 02 , 0 2171 (

13 cos

Hình 3.11 Sơ đồ lực của xe trở trong trường hợp ổn định dọc t ĩnh

Lấy mômen tại O2 : M02= 0  Z1.L- G.b - g.c= 0

 Z1= G b L g.c

Trong đó:

*G = 6900(kG)- trọng lượng khi toàn tải.

*L = 3800(mm)- chiều dài cơ sở của xe

*g= 1780(kG)- trọng lượng bản than của xe bị nạn

*c=725(mm)-khoảng cách từ trọng tâm xe bị nạn đến trục sau xe kéo

Xe kéo bắt đầu bị lật khi Z1= 0.Thay vào công thức trên ta được:

Z1 =

3800

725 1780 2171

Hình 3.12 Sơ đồ lực của xe trở trong trường hợp ổn định dọc động

Ta coi xe và sàn trở là một khối thống nhất Do xe chuyển động chậm và ổnđịnh nên ta coi như:

*Lực cản không khí Pw= 0

*Lực cản lên dốc (lực cản quán tính) Pj= 0

Theo công thức tính hợp lực của các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng