Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72 trình bày tổng quan về đề tài nghiên cứu Phân tích lựa chọn phương án thiết kế xe cứu hộ Khảo sát tổng quát xe cơ sở Huydai HD72 Tính toán thiết kế xe cứu hộ sàn trượt Tính toán các đặc tính động học và động lực học của xe
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG THIẾT KẾ XE CỨU HỘ SÀN TRƯỢT TRÊN CƠ SỞ XE HYUNDAI HD72 Sinh viên thực hiện: VƯƠNG NGỌC SANG Đà Nẵng - Năm 2018 Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt sở xe Hyundai HD72 MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan xe cứu hộ 1.2 Công dụng xe cứu hộ .3 1.3 Phân loại xe cứu hộ 1.3.1 Theo trọng lượng 1.3.2 Theo yêu cầu nhiệm vụ 1.3.3 Theo phương án cứu hộ 1.4 Yêu cầu xe cứu hộ Chương PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Phân tích lựa chọn xe sở 2.2 Các cấu thiết bị cứu hộ xe 2.3 Phân tích lựa chọn phương án cứu hộ 10 2.3.1 Chở xe bị nạn sàn xe 10 2.3.2 Kéo xe nâng thuỷ lực 11 2.3.3 Chở xe bị nạn sàn xe cứu hộ có gắn cần cẩu 11 Chương KHẢO SÁT TỔNG QUÁT XE HYUNDAI HD72 14 3.1 Thông số kỹ thuật xe Hyundai HD72 14 3.2 Giới thiệu hệ thống cấu thành xe Hyundai HD72 .17 3.2.1 Động .17 3.2.2 Hệ thống bôi trơn 18 3.2.3 Hệ thống làm mát 18 SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt sở xe Hyundai HD72 3.2.4 Hệ thống nhiên liệu 18 3.2.5 Hệ thống truyền lực 19 3.2.6 Hệ thống phanh 19 3.2.7 Hệ thống lái 20 3.2.8 Hệ thống treo .21 3.2.9 Hệ thống điện 22 Chương TÍNH TOÁN THIẾT KẾ XE CỨU HỘ SÀN TRƯỢT 23 4.1 Phân tích phương án cải tạo xe 24 4.2 Thiết kế sàn trượt xe cứu hộ 25 4.2.1 Các cụm chi tiết sàn xe 25 4.2.2 Tính toán trọng lượng sàn xe .28 4.2.3 Tính bền sàn xe 30 4.3 Tính tốn cụm tời kéo 35 4.3.1 Chọn động thủy lực 41 4.3.2 Tính tốn hộp giảm tốc 42 4.3.3 Tính tốn trục 47 4.4 Tính xy lanh nâng hạ sàn trượt 55 4.5 Xác định thông số xe sau cải tạo 56 4.5.1 Kích thước bao tơ .56 4.5.2 Trọng lượng phân bố trọng lượng xe sau cải tạo 57 5.1 Xác định tọa độ trọng tâm 59 5.2 Tính ổn định ô tô không tải 60 5.2.1 Tính ởn định dọc 60 5.2.2 Tính ởn định ngang 62 5.3 Tính ổn định tơ có tải 64 5.3.1 Khi xe trường hợp ổn định dọc tĩnh 64 5.3.2 Khi xe trường hợp ổn định dọc động 65 SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt sở xe Hyundai HD72 5.4 Tính tốn động lực học tơ cứu hộ sàn trượt .66 5.4.1 Các thơng số tính tốn 66 5.4.2 Xây dựng đồ thị đặc tính tơ sau cải tạo .67 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật xe Hyundai HD72 .16-18 Bảng 4-1: Bảng liệt kê danh sách cụm chi tiết cấu thành nên sàn xe 27-29 Bảng 4-2 Thông số hộp giảm tốc 46 Bảng 4-3 Thơng số truyền bánh vít-trục vít .50 Bảng 4-4 Các thông số xe sau cải tạo .58 Bảng 5-1 Thông số kỹ thuật số xe Việt Nam .61 Bảng 5-2 Các thông số để tính tốn sức kéo tơ 69 Bảng 5-3 Giá trị đặc tính động .70 Bảng 5-4 Giá trị vận tốc công suất ứng với tay số 73 Bảng 5-5 Giá trị vận tốc công suất Nω, Nf (Nω+Nf) tay số 74 Bảng 5-6 Bảng giá trị lực cản thay đổi theo tốc độ ô tô tay số .77 Bảng 5-7 Giá trị nhân tố động lực học ứng với tay số 81 Bảng 5-8 Giá trị gia tốc ô tô thay đổi theo tốc độ 82 Bảng 5-9 Thông số kỹ thuật ô tô cứu hộ Hyundai HD72 .85 Bảng 5-10 Thông số kỹ thuật sàn trượt 86 Bảng 5-11 Thông số kỹ thuật cụm tời kéo 86 SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1 Loại xe cứu hộ cỡ nhỏ dùng nâng thủy lực tời kéo Hình 1.2 Loại xe cứu hộ cỡ vừa có nâng thủy lực .9 Hình 1.3 Loại xe cứu hộ hạng lớn 10 Hình 1.4 Loại xe cứu hộ cỡ siêu trọng có cần cẩu .11 Hình 2.1 Phương án chở xe bị nạn sàn xe 14 Hình 2.2 Kéo xe nâng thuỷ lực 15 Hình 2.3 Sơ đồ xe cứu hộ có gắn cần cẩu 16 Hình 3.1 Kích thước xe sở Hyundai HD72 trước cải tạo 18 Hình 3.2 Xe sở Hyundai HD72 .18 Hình 3.3 Động D4DB 21 Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống truyền lực 23 Hình 3.5 Phanh tang trống trang bị Hyundai HD72 25 Hình 3.6 Cơ cấu lái kiểu trục vit – lăn 26 Hình 3.7 Hệ thống treo xe Hyundai HD72 26 Hình 4.1 Tởng thể xe cứu hộ sàn trượt sau cải tạo .28 Hình 4.2 Kết cấu sàn xe cứu hộ 33 Hình 4.3 Tiết diện ngang thép [120 .34 Hình 4.4 Tiết diện ngang thép [100 .34 Hình 4.5 Kết cấu trượt 35 Hình 4.6 Bulơng quang M14 36 Hình 4.7 Sơ đồ lực tác dụng lên sàn xe phanh đột ngột xuống dốc 37 Hình 4.8 Liên kết dầm dọc sàn với cấu trượt [ nhờ thép ] 38 Hình 4.9 Liên kết sàn xe với khung cấu trượt [ Nhờ bu lông quang ] 38 Hình 4.10 Sơ đồ cụm tời kéo 40 Hình 4.11 Sơ đồ tính khoảng cách đoạn trục 41 Hình 4.12 Sơ đồ tính lực tác dụng lên trục tang 43 Hình 4.13 Biểu đồ moomen tác dụng trục tang 45 Hình 4.14 Lực từ truyền tác dụng lên trục 53 Hình 4.15 Sơ đồ tính khoảng cách hộp giảm tốc trục vít 55 Hình 4.16 Sơ đồ lực tác dụng lên trục vít 55 Hình 4.17 Biểu đồ mơmen trục vít 57 SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng Hình 4.18 Sơ đồ lực tác dụng trục bánh vít 59 Hình 4.19 Biểu đồ mơmen tác dụng trục bánh vít 60 Hình 4.20 Sơ đồ lực tính xi lanh nâng hạ cần xe 61 Hình 5.1 Sơ đồ bố trí trọng lượng xe cứu hộ sàn trượt .65 Hình 5.2 Sơ đồ tính tốn ởn định dọc xe lên dốc 67 Hình 5.3 Sơ đồ tính tốn ởn định dọc xe xuống dốc 67 Hình 5.4 Sơ đồ tính tốn tính ởn định ngang tơ 68 Hình 5.5 Sơ đồ lực xe trượt trường hợp ổn định dọc tĩnh 70 Hình 5.6 Sơ đồ lực xe trường hợp ổn định dọc động 71 Hình 5.7 Đồ thị đặc tính ngồi động .74 Hình 5.8 Đồ thị cân công suất 78 Hình 5.9 Đồ thị cân lực kéo .81 Hình 5.10 Đồ thị nhân tố động lực học 83 Hình 5.11 Đồ thị gia tốc .85 Hình 5.12 Tởng thể xe cứu hộ sàn trượt .87 LỜI NÓI ĐẦU SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng Hiện với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật, lượng phương tiện giao thông lưu hành ngày lớn Mặc dù hệ thống hạ tầng sở giao thông ngày nâng cấp số vụ tai nạn hàng ngày xảy nhiều Bên cạnh chất lượng xe lưu hành Việt Nam khơng cịn đảm bảo đa số xe cũ, nên việc xe gặp cố đường thường hay xảy Những lúc thế, với hệ thống giao thông Việt Nam, đặc biệt đường thành thị việc tất yếu xảy ắch tắc giao thơng Việc nhanh chóng giải tỏa ắch tắc giao thông sau xảy tai nạn, hay xe gặp cố đường vấn đề đặt ra, sở loại phương tiện cứu hộ giao thông đời để đáp ứng nhu cầu Xe cứu hộ giao thông chế tạo với nhiều chủng loại kích cỡ để đưa loại phương tiện bị tai nạn, hay gặp cố khỏi vùng ắch tắc giao thông, đưa trạm sửa chữa bảo hành Hiện nay, kinh tế nước ta phát triển nhanh, với hội nhập kinh tế giới, công nghiệp ôtô đà phát triển mạnh mẽ, thể đầu tư mở rộng nhanh chóng cơng ty ơtơ như: TOYOTA, DEAWOO, NISSAN, HYUNDAI, FORD, Do lượng xe tham gia giao thơng tăng đáng kể, theo phát sinh vấn đề tai nạn giao thông cứu hộ giao thơng Dựa sở tìm hiểu nhu cầu xe cứu hộ giao thông nay, với hướng dẫn thầy PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng, em giao đề tài “Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt sở xe Hyundai HD72” làm đề tài tốt nghiệp Nội dung trình bày thuyết minh đồ án gồm phần sau: Phần 1: Trình bày tởng quan đề tài nghiên cứu Phần 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế xe cứu hộ Phần 3: Khảo sát tổng quát xe sở Huydai HD72 Phần 4: Tính tốn thiết kế xe cứu hộ sàn trượt Phần 5: Tính tốn đặc tính động học động lực học xe SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng Sau thời gian nghiên cứu, làm việc đến đồ án em hoàn thành, xong khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý hồn thiện đề tài thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng tận tình giúp đỡ em thời gian qua ! Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan xe cứu hộ Thị trường ôtô Việt Nam phát triển vài năm trượt lại đây, lượng xe ôtô tăng lên đáng kể nhiên lượng xe cũ nhiều Để tận dụng, xe cũ lại cải tiến sửa chữa, lưu hành lại thường xuyên hoạt động tình trạng q tải Do việc xe gặp cố đường việc thường xuyên xảy ra, gây nên tình trạng ắch tắc giao thơng đồng thời ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế sản xuất chủ xe Sự tăng trưởng nhanh số lượng phương tiện kết cấu sở hạ tầng chưa kịp phát triển theo làm nảy sinh nhiều vấn đề: bất tiện lại; tình trạng ùn tắc giao thông lúc cao điểm chưa giải quyết; đặc biệt nghiêm trọng vấn đề tai nạn giao thơng; Có thể số thống kê cụ thể để thấy tình trạng an tồn giao thơng Theo số liệu Tổng Cục Thống kê, năm 2017, địa bàn nước xảy 20.280 vụ tai nạn giao thơng Trong đó, bao gồm 9.770 vụ tai nạn giao thơng từ nghiêm trọng trở lên 10.310 vụ va chạm giao thông, làm 8.279 người chết; 5.587 người bị thương 11.453 người bị thương nhẹ [6] Trong vụ tai nạn giao thơng chưa có biện pháp cụ thể để ngăn ngừa, việc giải vụ tai nạn xảy cần đề cập đến Trong thành phố, vụ tai nạn giao thông xảy ra, đặc biệt tai nạn ôtô thường gây nên ùn tắc giao thông, gây nhiều ảnh hưởng đến lại phương tiện khác hoạt động kinh tế, sản xuất Đối với xe đường trường tai nạn thường xảy lao xuống vực, hai xe đâm Vấn đề đặt cần có biện pháp nhanh chóng giải tỏa ắch tắc giao thông đưa xe bị nạn, gặp cố khỏi vùng ắch tắc, hay nơi bảo dưỡng sửa chữa Từ xe cứu hộ biện pháp hữu hiệu để giải vấn đề 1.2 Công dụng xe cứu hộ Xe cứu hộ giao thông loại xe chuyên dụng gồm xe sở cấu công tác Xe sở đầu xe tải hạng nhẹ, xe ben, hay đầu xe có động cơng suất lớn Các cấu cơng tác gồm có tời móc kéo, nâng thủy lực, cần cẩu Để cứu hộ xe cứu hộ cịn trang bị thêm dụng cụ bảo dưỡng, sửa chữa, dụng cụ cắt, phá hay đồ y tế Các loại xe cứu hộ cỡ lớn thường có cấu dây cáp, SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.TS Trần Thanh Hải Tùng ... loại xe - Xe cứu hộ cách đưa xe lên sàn trượt: Xe bị nạn đưa lên sàn xe cứu hộ, cố định sàn sau đưa nơi sửa chữa Các xe cứu hộ có hệ thống sàn trượt để đưa xe lên xuống, hệ thống sàn trượt có ưu... chọn xe sở Việc trước tiên thiết kế xe cứu hộ giao thông lựa chọn xe sở sau thiết kế phận công tác cứu hộ lắp xe sở Việc lựa chọn xe sở phải đáp ứng điều kiện kỹ thuật, chất lượng công tác cứu hộ. .. dùng sàn trượt: Sàn xe trượt khung xe nhờ xilanh lực cấu trượt sàn xe Ưu điểm phương án xe bị nạn đưa lên sàn xe cách dễ dàng, giá thành thấp, dễ chế tạo gọn nhẹ 1.4 Yêu cầu xe cứu hộ Xe cứu hộ