ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRÊN XE CỨU NẠN GIAO THÔNG

Thứ hai, các loại xe cứu nạn đang sửdụng thì hấu hết chỉ có khả năng cứu nạn đợc các xe có tự trọng nhỏ xe con, xe tải nhẹ, xe ô tô khách nhỏ, trong khi đó, số lợng các xe tải, xe khách

MụC lục

Mở đầu 4

chơng I: tổng quan 7

1.1) Tổng quan về ô tô cứu nạn 7

1.1.1) Lịch sử Ô tô cứu nạn 7

1.1.2) Thực trạng và tình hình phát triển ô tô cứu nạn tại ViệtNam 9

1.1.3)Phân loại ô tô cứu nạn 14

1.1.4) Nguyên lý chung của xe cứu nạn giao thông 15

1.1.5)Một số phơng án cứu nạn điển hình 15

1.1.6) Lựa chọn phơng án thiết kế ô tô cứu nạn cụ thể 18

1.2) Giới thiệu ô tô cứu nạn dạng bàn nâng, càng nâng kéo 18

1.2.1) Cấu tạo chung 18

1.2.2) Sơ đồ động lực cho hệ thống cứu nạn 21

1.3) Giới thiệu ô tô cơ sở 21

chơng II: tính toán thiết kế 23

2.1) Xác định giới hạn về kích thớc và trọng lợng của ô tô đợc cứu nạn 23

2.1.1) Xác định giới hạn về kích thớc 23

2.1.2) Xác định giới hạn về trọng lợng 29

2.2) Lắp cụm cần nâng lên ô tô 31

2.2.1) Qui trình lắp ráp chung 32

2.2.2) Lắp giá đỡ cần nâng vào cụm bệ đỡ 32

2.2.3) Lắp giá đỡ xy lanh vào cụm bệ đỡ 33

2.2.4) Lắp cần nâng vào giá đỡ cần nâng 35

2.2.5) Lắp xy lanh vào giá đỡ xy lanh 36

2.2.6) Lắp cụm bệ đỡ lên sát xi 36

2.3) Thiết kế tính toán đối trọng và giá đối trọng 39

2.3.1) Tính toán thiết kế đối trọng 39

2.3.2) Thiết kế giá đối trọng 42

2.4) Lắp giá đối trọng lên ô tô……… 43

2.5) Xác định chính xác trọng lợng, phân bố trọng lợng lên

các cầu và chiều cao trọng tâm ở trạng thái không tải và tải giới hạn 44

2.5.1) Nguyên lý xác định 44

2.5.2) Xác định toạ độ trọng tâm ô tô cứu nạn 46

2.5.3) Phân bố tải trọng tác dụng lên ô tô cứu nạn 49

2.6) Tính ổn định cho ô tô cứu nạn 50

2.6.1) Giới hạn trợt dọc và ngang 50

2.6.2) Giới hạn lật dọc và ngang 51

2.7) Động học quay vòng đoàn xe 52

2.7.1) Các giả thiết và phơng pháp xác định động học quay vòng đoàn xe 53

2.7.2) Tính kiểm tra điều kiện quay vòng đoàn xe 53

2.7.3) Tính toán động học quay vòng đoàn xe 54

2.8) Tính khả năng hãm của đoàn xe 59

2.8.1) Xác định mômen phanh cực đại của đoàn xe 59

2.8.2) Xác định gia tốc phanh cực đại của đoàn xe 59

2.9) Tính bền khung và các mối lắp ghép 60

2.9.1) Tính bền khung cụm bệ đỡ 61

2.9.2) Tính bền mối ghép 64

2.9.3)Tính bền khung xe cơ sở 65

2.10) Thông số ô tô cứu nạn 69

2.11) Hớng dẫn sử dụng ô tô cứu nạn 70

Kết luận ……… 71

tài liệu tham khảo 72

Mở đầu

Trong những năm gần đây, nền kinh tế đất nớc ta ngày càng phát triển,

đời sống của nhân dân ngày càng đợc cải thiện, nhu cầu giao thơng giữa cácvùng miền trong cả nớc cũng nh nhu cầu xuất nhập khẩu hàng hóa ngày càng

mở rộng và đa dạng Cùng với tiến trình ấy, ngành giao thông vận tải nóichung và vận tải đờng bộ bằng ô tô nói riêng cũng đang ngày một phát triểnnhanh chóng Điều dễ nhận thấy nhất thể hiện ở số lợng phơng tiện cá nhâncũng nh các phơng tiện vận tải hàng hóa và hành khách ngày càng tăng, chủngloại các phơng tiện cũng vô cùng đa dạng (tính tới hết năm 2007 cả nớc có1.106.607 ô tô, riêng năm 2008 đợc coi là năm có số lợng ô tô tăng mạnhnhất, của VAMA là 110.186 xe, số lợng xe nhập khẩu 54.400 xe) Trong đó,

số lợng ô tô tải, ô tô khách ở Việt Nam luôn tăng trởng cao (năm 2007, 2008tăng trởng trên 100%) và dự báo sẽ còn tăng mạnh trong những thời gian tớinhằm đám ứng nhu cầu ngày càng cao của việc vận chuyển hàng hóa và hànhkhách sẽ tiếp tục tăng trởng rất mạnh

Cùng với những yếu tố về phơng tiện, đờng sá Việt Nam trong nhữngnăm gần đây đã đợc nâng cấp, chỉnh trang rất nhiều, tuy nhiên vẫn cha theokịp tốc độ phát triển của phơng tiện đặc biệt ở các đô thị (Hà nội, năm 2007,trung bình có 540 ô tô và 5900 xe máy/1Km) Điều này dẫn tới tình hình giaothông Việt Nam luôn hết sức phức tạp, tiềm ẩn rất nhiều nguy cơ gây tai nạngiao thông Tất cả những nguyên nhân kể trên đã trực tiếp hoặc gián tiếp làmtăng số lợng xe gặp tai nạn hoặc hỏng hóc dọc đờng.

Khi xe gặp sự cố, công việc cấp thiết cần làm là nhanh chóng đa xe vềcơ sở sửa chữa để khắc phục sự cố, để giải phóng nhanh làn đờng đảm bảogiao thông, tránh ùn tắc Nh vậy, cần phải có các phơng tiện chuyên chở haykéo các xe gặp sự cố

Trớc đây, ngời ta thờng dùng các loại xe chuyên dùng phục vụ côngtrình tham gia công tác cứu hộ, vận chuyển xe gặp sự cố Nhng đứng trớc nhucầu cấp thiết về số lợng xe gặp sự cố cần cứu hộ ngày càng tăng, yêu cầu giảiphóng nhanh làn đờng đặc biệt trong các khu đô thị hay các tuyến đờng cómật độ giao thông cao, các loại xe chuyên dùng phục vụ công tác cứu hộ, cứunạn đã đợc nhập về ngày càng nhiều và đa dạng về chủng loại

Tuy vậy, hiện nay tình hình xe cứu hộ cứu nạn ở Việt Nam còn tồn tạimột số vấn đề bất cập Thứ nhất, hấu hết các xe cứu nạn hiện nay hoặc là các

xe nhập khẩu nguyên chiếc hoặc bộ phận cứu hộ chuyên dùng đợc nhập khẩu

Do đó, giá thành xe cứu nạn khá lớn Thứ hai, các loại xe cứu nạn đang sửdụng thì hấu hết chỉ có khả năng cứu nạn đợc các xe có tự trọng nhỏ (xe con,

xe tải nhẹ, xe ô tô khách nhỏ), trong khi đó, số lợng các xe tải, xe khách trọngtải lớn gặp sự cố dọc đờng cũng xảy ra thờng xuyên mà chỉ có thể xử lý sự cốtại chỗ hoặc vẫn phải dùng các xe chuyên dùng công trình (xe cần cẩu, xe chởmáy xây dựng ) làm công tác cứu nạn nên rất mất thời gian và thờng gây ùntắc kéo dài Thứ ba, thực tế tình hình phát triển của ngành cơ khí chế tạo trongnớc có khả năng đáp ứng đợc phần lớn công tác chế tạo bộ phận cứu nạnchuyên dùng Thứ t, các xe sat-xi hiện đang rất sẵn có ở Việt Nam với giá rẻhơn nhiều so với xe chuyên dùng cùng loại

Từ những luận điểm trên đây, đợc sự giúp đỡ của các thầy trong bộ

môn, đặc biệt là thầy giáo hớng dẫn tốt nghiệp PGS.TS Nguyễn Văn Bang,

đề tài tốt nghiệp của em: “Thiết kế ô tô cứu nạn giao thông ô tô tải (khách)

trên xe sát xi cơ sở KAMAZ 54112 (phần tổng quan)” sẽ góp phần giải

quyết đợc các vần đề này

chơng I tổng quan

1.1) Tổng quan về ô tô cứu nạn

1.1.1) Lịch sử Ô tô cứu nạn

Nếu những chiếc ô tô hiện đại đầu tiên ra đời với mốc thời gian là năm

1885 với chiếc xe ô tô động cơ đốt trong đầu tiên của Karl Benz thì nhữngchiếc xe cứu nạn chuyên dụng ra đời khá muộn, đợc ghi nhận vào khoảng năm

1940 tại Đức với sự ra đời hãng cứu hộ quốc tế Dial – Holmes với nhữngchiếc xe cứu hộ, cứu nạn hiện đại đầu tiên

Hình 1.1 Những chiếc ô tô cứu nạn đầu tiên

So với những chiếc xe cứu nạn phổ biến ngày nay thì nguyên lý củanhững chiếc xe cứu nạn giao thông của thế kỷ trớc không có nhiều khác biệt.Tuy nhiên những chiếc cẩu đầu tiên mới chỉ là loại cẩu cơ khí đơn giản, dùngcẩu móc nhấc đầu xe hỏng lên khỏi mặt đất, quá trình chằng buộc, nâng xehỏng thờng mất khá nhiều thời gian

Hình 1.2 Những chiếc ô tô cứu nạn gắn cẩu cơ khí

Tới những năm 70 thì ngành cứu hộ cứu nạn giao thông đã định hình rất

rõ rệt cả về chủng loại và công năng sử dụng Đã xuất hiện những chiếc xecứu nạn cỡ lớn, các loại xe cứu nạn cỡ nhỏ và cứu nạn có cần cẩu quay cùngvới đó là sự xuất hiện của các loại càng (bàn nâng) đỡ lốp đầu tiên Việc phátminh ra các loại càng, vòng đỡ lốp làm đơn giản hóa rất nhiều quá trình thaotác khi cứu nạn và khi nâng đảm bảo độ cân bằng cũng nh chắc chắn hơnnhiều

Hình 1.3 ô tô cứu nạn những năm 70

Kể từ đó đến nay, ô tô cứu nạn tiếp tục đợc hoàn thiện, cải tiến về kếtcấu để đáp ứng đợc các nhu cầu thực tế khác nhau của công tác cứu nạn giaothông

Hình 1.4 Cải tiến công nghệ cho cơ cấu cứu nạn

Hiện nay, trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều các loại xe cứu nạn với đủloại kích cỡ, tải trọng, công năng sử dụng khác nhau cùng các thiết bị phụ trợ

Hình 1.5 Ô tô cứu nạn hiện đại ngày nay

1.1.2) Thực trạng và tình hình phát triển ô tô cứu nạn tại Việt Nam

Vài năm trở lại đây, đã có rất nhiều các trung tâm cứu hộ đợc mở racũng nh ngày càng có nhiều các doanh nghiệp tham gia nhâp khẩu các loại xecứu hộ, cứu nạn vào Việt Nam

*Đặc điểm của ô tô cứu nạn tại Việt Nam:

- Hầu hết đợc nhập khẩu nguyên chiếc từ một số nớc nh:

Trung Quốc (ví dụ: JMC, JAC), Hàn Quốc (Samsung, Huyndai), Nhật Bản(UD Nissan), Đức(Mercerdes) Việc nhập khẩu nguyên chiếc làm cho giáthành xe khá cao vì các loại xe này thuộc nhóm xe chuyên dùng sản xuất với

- Kiểu cứu nạn tơng đối đa dạng Tùy kiểu xe cũng nh kết cấu cụ thểcủa từng loại xe sẽ sử dụng phơng án cứu nạn phù hợp (ví dụ xe số tự độngphải dùng xe cứu nạn loại sàn chở v v)

Trong tơng lai, nhu cầu ô tô cứu nạn ở Việt Nam sẽ ngày càng pháttriển đặc biệt là nhu cầu phát triển các loại ô tô cứu nạn cỡ lớn bởi số lợng ô tôtải, ô tô khách hiện đại và tiện nghi sẽ ngày càng tăng cũng nh nhu cầu về chấtlợng dịch vụ, công tác cứu nạn sẽ ngày một đòi hỏi cao hơn theo cùng sự phát

triển đi lên của kinh tế xã hội đất nớc Đi cùng với đó, nhu cầu nội địa hóathiết bị chuyên dùng trên xe cứu nạn sẽ là tất yếu và hoàn toàn phù hợp vớikhả năng của ngành cơ khí chế tạo trong nớc nhằm giảm giá thành ô tô cứunạn, tăng khả năng áp dụng rộng rãi loại xe hiện đại và tiện dụng này

*Một số ô tô cứu nạn tại Việt Nam

a) Ô tô cứu nạn dạng càng nâng kéo

Hình 1.6 Ô tô cứu nạn cần nâng kéo DONGFONG (Trung Quốc)

Hình 1.7 Ô tô cứu nạn dạng cần nâng kéo JMC (Trung Quốc)

b) ¤ t« cøu n¹n d¹ng sµn chë

H×nh 1.8 ¤ t« cøu n¹n d¹ng sµn chë FOTON (Trung Quèc)

H×nh 1.9 ¤ t« cøu n¹n kiÓu sµn chë kÕt hîp cµng kÐo JAC

H×nh 1.10 ¤ t« cøu n¹n sµn chë UD NISSAN (NhËt B¶n)

c) ¤ t« cøu n¹n tÝch hîp cÇn cÈu xoay 360 °

H×nh 1.11 ¤ t« cøu n¹n cã cÈu xoay Hyundai (Hµn Quèc)

d) ¤ t« cøu n¹n cì lín (siªu cøu n¹n)

H×nh 1.12 Xe siªu cøu n¹n hiÖn cã t¹i ViÖt Nam

- ¤ t« cøu n¹n kiÓu cÈu bÖ xoay

- ¤ t« cøu n¹n kiÓu têi, sµn trît

- ¤ t« cøu n¹n kiÓu cÈu giµn vµ sµn thïng

- ¤ t« cøu n¹n kiÓu cÇn n©ng vµ bµn n©ng

- ¤ t« cø n¹n sµn trît n©ng

- ¤ t« cøu n¹n sµn nghiªng xe n©ng

c) Theo phơng pháp cứu nạn

- Cứu nạn xe kiểu kéo theo (nâng 1 phần trọng lợng)

- Cứu nạn xe kiểu chở xe hỏng (nâng toàn bộ trọng lợng)

- Cứu nạn xe hỏng chất tải

- Cứu nạn xe hỏng không chất tải

d) Theo tính năng xe cứu nạn

- Ô tô cứu nạn đơn chức năng (Kéo, chở hoặc cẩu )

- Ô tô cứu nạn đa chức năng (Kéo và chở, cẩu và kéo, cẩu và chở )

1.1.4) Nguyên lý chung của xe cứu nạn giao thông

Đối tợng (các phơng tiện gặp nạn) đợc quan tâm ở đây là tất cả các loại

ô tô phổ thông lu thông trên đờng bao gồm: Ô tô con, ô tô tải nhẹ, ô tô khách,

ô tô tải vừa và lớn khi gặp nạn trên đờng đều có thể đợc kéo hoặc chở về nơicần thiết (trạm sửa chữa) Các phơng tiện gặp nạn thờng không thể di chuyển

và điều khiển đợc nữa Vì vậy, ô tô cứu nạn sẽ thực hiệc chức năng nối và kéocác xe hỏng đó về nơi sửa chữa Việc nối kéo này khác với nối kéo bình thờng

ở chỗ là điểm nối (cơ cấu nối) không phải là móc kéo hay gối đỡ mà là giánâng kẹp và thực hiện việc kéo xe hỏng di chuyển theo kiểu cỡng bức dạngSMRM tức là một trục xe hỏng đợc nâng lên còn một trục di chuyển đợc trênmặt đờng

Ô tô cứu nạn phải có một giá nâng kẹp đủ cứng vững để nâng đợc một

đầu xe hỏng lên và kéo đi một cách ổn định Giá nâng kẹp này có kết cấu phùhợp với nguyên lý đỡ kẹp vào lốp của xe hỏng hoặc đỡ kẹp vào khung (sát-xi)

Một dạng nguyên lý khác của ô tô cứu nạn là đa toàn bộ xe lên thùngchở của xe cứu nạn bằng cách kéo xe lên thùng hoặc cẩu nâng xe lên thùng.Trờng hợp này thờng áp dụng khi xe hỏng không còn trục nào có thể tự dichuyển đợc, xe có kết cấu đặc biệt hoặc do điều kiện về đờng sá tại nơi cứunạn chật hẹp

1.1.5)Một số phơng án cứu nạn điển hình

Phơng án 1: Kiểu cẩu và bệ xoay

Hình 1.13 Ô tô cứu nạn kiểu cẩu bệ xoay

Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, thờng tận dụng xe cẩu có sẵn sau đó chếthêm bệ xoay để kéo xe theo Tuy nhiên, khả năng chịu tải của bệ xoay kém

độ ổn đinh không cao

Xe đợc cứu nạn phải còn ít nhất 1 trục tự di chuyển đợc

Phơng án 2: Kiểu tời và sàn trợt

Hình 1.14 Ô tô cứu nạn kiểu tời, sàn trợt

Kết cấu đơn giản dễ chế tạo, kích thớc chung của xe lớn, khả năng ổn

định kém do trọng tâm toàn xe nâng cao, thao tác khá phức tạp, đòi hỏi điềuchỉnh sự đồng trục giữa 2 xe trớc khi xe kéo xe lên thùng chở

Xe hỏng phải còn ít nhất 1 trục tự di chuyển

Phơng án 3: Kiểu cẩu giàn và sàn thùng

Hình 1.15 Ô tô cứu nạn kiểu cẩu giàn và sàn thùng

Chỉ thích hợp với các xe hỏng cỡ nhỏ, bị hạn chế chiều cao giàn khungtheo chiều cao lớn qui định của xe.

Xe hỏng không còn trục nào tự di chuyển đợc

Phơng án 4: Sàn chở nâng nghiêng

Hình 1.16 Ô tô cứu nạn kiểu sàn chở nâng nghiêng

Xe đợc đa lên sàn khá thuận tiện, thao tác đơn giản Tuy nhiên đòi hỏitất cả các trục xe phải tự di chuyển đợc Bị giới hạn bởi tải trọng tối đa vàchiều cao tối đa

Phơng án 5 : Sàn chở, nâng nghiêng toàn xe

Hình 1.17 Ô tô cứu nạn kiểu sàn chở nâng nghiêng toàn xe

Xe đợc đa lên sàn khá thuận tiện, thao tác đơn giản Tuy nhiên đòi hỏitất cả các trục xe phải tự di chuyển đợc Bị giới hạn bởi tải trọng tối đa vàchiều cao tối đa, độ ổn định khi nâng toàn xe thấp, cơ cấu nâng phức tạp

Phơng án 6: Bàn nâng, càng nâng kéo

Hình 1.18 Ô tô cứu nạn kiểu bàn nâng, càng nâng kéo

Khắc phục nhợc điểm những kiểu trên, khả năng chịu tải lớn, cơ động,phù hợp với nhiều loại xe gặp nạn, rất phù hợp cứu nạn các loại xe tải, xekhách cỡ lớn

Xe hỏng phải còn ít nhất 1 trục tự di chuyển đợc

1.1.6) Lựa chọn phơng án thiết kế ô tô cứu nạn cụ thể

Trong các phơng án đợc giới thiệu trên đây, ta lựa chọn

Phơng án 6: “Bàn nâng, càng nâng kéo” làm cơ sở cho việc thiết kế cụm

cứu nạn chuyên dụng và lắp trên xe cơ sở bởi những u điểm sau:

- Kết cấu và lắp đặt đơn giản, có khả năng chế tạo trong nớc

- Khả năng chịu tải lớn, cơ động và phù hợp với nhiều loại xe hỏng có tự trọnglớn, thao tác cứu nạn đơn giản và nhanh chóng

- Giá thành sản phẩm hạ do đơn giản trong kết cấu cũng nh vật liệu chế tạophổ thông, tăng tính nội địa hóa cho sản phẩm

- Kiểu cơ cấu chuyên dùng cứu nạn này còn có thể áp dụng trên các loại xe cógắn sẵn cẩu nâng để tăng chức năng cho xe cứu nạn

1.2) Giới thiệu ô tô cứu nạn dạng bàn nâng, càng nâng kéo

1.2.1) Cấu tạo chung

Hình 1.19 Giới thiệu kết cấu chung ô tô cứu nạn

Trên xe sat-xi cơ sở, tiến hành lắp đặt cụm cơ cấu cứu nạn gồm:

a) Cụm cần nâng

Hình 1.20 Giới thiệu cụm cần nâng

Cụm cần nâng gồm 4 phần chính :

- Bàn nâng :

+ Có vòng đỡ dùng để đón, đỡ bánh xe hoặc dầm khung xe hỏng

+ Bàn nâng liên kết với thanh gập bằng chốt đứng để tạo điều kiện

chuyển hớng theo xe cứu nạn khi đoàn xe quay vòng

+ Liên kết với cần nâng chính bằng chốt gập nằm ngang để có thể

+ Đỡ toàn bộ trọng lợng cần nâng và trục xe hỏng và truyền tới sát

xi xe cơ sở

+ Bộ phận trung gian liên kết cần nâng chính với xe cơ sở

b) Cụm đối trọng

Hình 1.21 Đối trọng và giá đối trọng

- Đối trọng là các tấm thép đúc có kích thớc xác định Tùy vào loại xecần cứu nạn mà có thể chất thêm hoặc giảm số tấm đối trọng

- Đối trọng đợc bố trí ở 2 bên thành sàn xe đảm bảo tính cân bằng theochiều trục dọc thân xe

- Các tấm đối trọng đợc bó lại với nhau thành 1 khối qua bu lông quang

Hình 1.22 Sơ đồ động lực cho hệ thống thiết bị cứu nạn 1.3) Giới thiệu ô tô cơ sở

Do mục đích đề tài là thiết kế cụm cần nâng cho ô tô cứu nạn xe tải, xekhách nên ớc tính trọng lợng đặt lên bàn nâng là khoảng 4000KG là hợp lý

và phù hợp với hầu hết các loại xe tải và khách phổ biến hiện nay Xuất phát

từ điều kiện về tải trọng đặt lên xe cứu nạn lớn, kết cấu cụm cần nâng đòi hỏichiều dài đuôi xe ngắn Ta chọn loại xe ô tô sat-xi KAMAZ 54112 (sau khi

bỏ “yên ngựa”) - khá phổ biến ở thị trờng Việt Nam với các thông số cơ bảnsau :

Hình 1.23 Tổng thể xe sát xi KAMAZ 54112 Bảng 1.1:Thông số kỹ thuật xe cơ sở KAMAZ 54112

Trục trớc

Trục sau

5 Trọng tải đè lên yên ngựa, KG 11100

6 Trọng lợng ngời & trang bị KG 225

2.1) Xác định giới hạn về kích thớc và trọng lợng của ô tô đợc cứu nạn

Việc xác định giới hạn về kích thớc và trọng lợng của ô tô đợc cứu nạnnhằm đảm bảo ổn định và khả năng hoạt động tốt nhất của xe khi tác nghiệp

Đồng thời, đảm bảo phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của nhà nớc đối vớiphơng tiện giao thông Đáp ứng tốt nhất cho các ô tô đang lu hành

2.1.1) Xác định giới hạn về kích thớc

Cơ sở cho việc xác định giới hạn về kích thớc:

- Kích thớc của xe thiết kế, kích thớc và vị trí lắp đặt cụm cần nâng

- Kích thớc phổ biến của các kiểu xe đợc cứu nạn.

- Tiêu chuẩn Việt Nam về giới hạn kích thớc xe và đoàn xe

- Đảm bảo khả năng quay vòng của đoàn xe

- Đảm bảo thuận tiện thao tác trong quá trình tác nghiệp ô tô cứu nạn

- Việc chọn kích thớc giới hạn sẽ tính cho bàn nâng ở 2 vị trí làm việc

( ngắn nhất và dài nhất)

Hình 2.1 Hai vị trí giới hạn của bàn nâng khi làm việc

a) Xác định chiều dài toàn bộ lớn nhất của xe đợc cứu nạn

Thông số này khống chế chiều dài đảm bảo khả năng quay vòng đoàn

xe theo tiêu chuẩn

Thông số cho trớc:

+ Chiều dài từ đầu tới đuôi xe cơ sở ban đầu: Lcn = 6180 mm

+ Khoảng cách từ đầu xe bị kéo tới đuôi xe cơ sở: chọn d = 600 mm(Kích thớc này sẽ đợc tính kiểm tra khả năng quay vòng ở phần sau)

+ Chiều dài lớn nhất của đoàn xe L = 20000 mm (Theo 22TCN307-06)

* ở trạng thái cần ngắn:

b) Xác định chiều rộng toàn bộ lớn nhất của xe đợc cứu nạn

Theo 22TCN 307-06 đối với xe đơn Bo <= 2500 mm

Vậy, chiều rộng toàn bộ tối đa của xe hỏng là Boh = 2500 mm.

c) Xác định chiều cao toàn bộ lớn nhất của xe đợc cứu nạn

Theo 22TCN 307 - 06 chiều cao tối đa Ho <= 4000 (mm)

Theo kết cấu cụ thể của xe cứu nạn ta có:

Hình 2.3 Sơ đồ đỡ bánh

Chiều cao xe hỏng tối đa: Hoh = Ho – h = 4000 – 400 = 3600 mm

*ở trạng thái cần dài : H’oh = Ho h - (350.sin4°) = 3575 mm

d) Xác định vết bánh xe

Hình 2.4 Kích thớc bàn nâng

Vết bánh xe đơn của xe đợc cứu nạn nằm trong giới hạn là:

B = 1550 -:- 2050 mmThực tế, từ kết cấu bàn nâng có thể tăng giới hạn B tới khoảng 2150 mm

e) Xác định chiều cao nhỏ nhất của gầm xe (tại vị trí đa cần nâng vào)

Hình 2.5 Kích thớc bàn nâng

Chiều cao nhỏ nhất là hmin = 350 mm

f) Chiều dài đầu xe( hoặc đuôi xe)

Đề đảm bảo khả năng quay vòng của đoàn xe, ta chọn nh sau:

* ở trạng thái cần ngắn

Hình 2.6 sơ đồ xác định chiều dài đầu xe hỏng

Ta có : + Để đảm bảo đầu xe hỏng khi đoàn xe quay vòng không chạm thanh

gập cụm cần nâng xe cứu nạn ta chọn d = 600 mm

+ Khoảng cách từ tâm bánh xe nâng tới chắn bùn l = 2092 mm

Vậy: Chiều dài đầu xe lớn nhất: x = l – d = 2092 – 600 = 1492 mm

* ở trạng thái cần dài:

Chiều dài đầu xe lớn nhất: x’ = x + 350= 1492 + 350 = 1842 mm

g) Góc thoát nhỏ nhất cho phép phía đầu xe không đợc nâng:

Bảng thống kê thông số giới hạn về kích thớc của xe hỏng mà xe cứunạn có thể kéo đợc.(Tính cho trờng hợp thông thờng)

Bảng 2.1 Bảng kích thớc cho phép của xe đợc kéo

Trạng thái

Chiều dài lớn nhất L oh (mm) 12200 12200

Góc thoát nhỏ nhất - (độ) arcsin(h/L)+ 11,3° arcsin(h/L)+ 11,3°

Chú ý:

Bảng trên đây chỉ mang tính lý thuyết Trong các trờng hợp xe hỏngkhông đạt đợc những tiêu chuẩn trên thì có thể sử dụng các biện pháp khắcphục nh:

- Nếu chiều cao toàn bộ lớn nhất sau khi nâng vợt 4000 mm thì cần khảo sáttrớc đoạn đờng cần kéo nếu không có trớng ngại ảnh hởng thì vẫn xe vẫn cóthể hoạt động đợc

- Nếu gầm xe cứu nạn không đảm bảo giới hạn thì có thể sử dụng kích thủylực (trang bị mang theo xe) để kích xe hỏng đảm bảo chiều cao tối thiểu để cóthể đa cần vào

- Nếu khoảng cách giữa đầu xe hỏng và đuôi xe cơ sở nhỏ hơn 600 mm thì cóthể sử dụng nếu chỉ kéo trên đoạn đờng thẳng, hoặc đờng có bán kính, hànhlang quay vòng lớn

- Nếu kéo xe trên đờng bằng thì góc thoát sau của xe hỏng có thể nhỏ hơn giớihạn

Ô tô cứu nạn thiết kế có thể cứu nạn đợc một số loại xe điển hình sau:

Vết bánh

đợc nâng

Chiều cao gầm

đầu xe nhỏ nhất

Chiều dài

đầu xe

Góc thoát nhỏ nhất (Góc Trớc nâng - góc nâng)

Trọng tải

đặt lên trục đợc nâng

Chú ý khi cứu nạn

Universe 46s

Space classic 3340+400 2050 418 1810 12-3,8 3820

2.1.2) Xác định giới hạn về trọng lợng

Cơ sở cho việc xác định giới hạn về trọng lợng

- Đảm bảo trọng lợng phân bố lên cầu trớc của ô tô cứu nạn khi đang kéo xephải đảm bảo cho ô tô có khả năng thay đổi hớng chuyển động

- Các điều kiện về ổn định của xe đợc đảm bảo theo tiêu chuẩn

- Tải trọng đặt lên cần nâng phù hợp với phân bố trọng lợng của các loại xephổ biến hiện nay

- Đặt tải trọng ở 2 trạng thái là: trạng thái cần ngắn và trạng thái cần dài

- Coi khối đối trọng đặt lên xe ở vị trí sát ca bin và có trọng lợng không đổi là4000KG

+ G1 là tải trọng đặt lên trục dẫn trớc của xe cứu nạn khi không tải (có đối trọng 4000 KG đặt sát cabin xe cứu nạn)

Chọn sơ bộ G1 = 6000KG (Tính toán cụ thể mục 2.5).

Nh vậy, khả năng nâng của cần trong giới hạn tới 6255,6 KG

Tuy nhiên, trong thực tiễn còn cần xét tới các yêu tố nh:

- Khả năng ổn định của xe khi vợt dốc

- Đảm bảo điều kiện quay vòng

- Sự phân bố lại tải trọng khi xe tăng tốc

- Sai số trong tính toán, xác định trọng lợng và trọng tâm của xe

- Tải trọng động khi xe gặp vật cản hay di chuyển trên đờng xấu

xe tải, khách có chiều dài đầu xe lớn

- Khi tính ổn định vẫn xét cho cả trờng cần ở trạng thái giới hạn dài nhất Tuynhiên, trong thực tế, nếu sử dụng trạng thái cần dài thì khi cần tăng sự ổn định

- Vị trí lắp đặt đảm bảo lực phân bố và lực tập trung phù hợp với kết cấu chịulực của khung sát-xi, tận dụng các vị trí đã đợc gia cờng của khung xe đầukéo có sẵn.

- Các mối liên kết đảm bảo vững chắc, hợp lý, lắp ráp thuận tiện

- Có các bộ phận giảm rung động, chống xô do ngoại lực tác dụng trong quátrình hoạt động

- Chi tiết dùng trong lắp ghép có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo hoặc có sẵn

2.2.1) Qui trình lắp ráp chung

Để đảm bảo chính xác động học của cần sau khi lắp, ta tiến hành lắpcần theo trình tự sau:

1- Lắp giá đỡ cần nâng vào cụm bệ đỡ

2- Lắp giá đỡ xy lanh vào cụm bệ đỡ

3- Lắp cần nâng vào gối đỡ cần nâng

4- Lắp xy lanh vào giá đỡ xy lanh và vào cần nâng

5- Lắp cụm bệ đỡ vào khung xe

Cụ thể:

2.2.2) Lắp giá đỡ cần nâng vào cụm bệ đỡ

a) Đặc điểm mối ghép

Hình 2.9 Lắp ráp giá đỡ cần nâng

- Đảm bảo khoảng cách từ tâm lỗ chốt tới đầu khung cụm bệ đỡ l = 795 mm

- Đảm bảo chiều cao tâm lỗ chốt tới mặt trên khung cụm bệ đỡ h= 165 mm

- Gia cờng cho khung của bệ đỡ tại vị trí lắp bằng thanh ngang U 120

- Mối hàn tấm đỡ tai giá đỡ cứng vứng và đảm bảo độ vuông góc với dầm dọc

- Bu lông kẹp chặt tai giá đỡ với tấm đỡ bố trí hợp lý, chắc chắn

Hình 2.10 Bố trí mối ghép bu lông

b) Kết cấu mối ghép

Hình 2.11 Kết cấu mối ghép

- Hai tấm đỡ đợc hàn vào dầm dọc để bắt bu lông liên kết kẹp chặt

- Trên mối tấm đỡ có khoan 6 lỗ bắt bu lông M16 khớp với vị trí lỗ lắp bulông trên đế của giá đỡ cần nâng chính

2.2.3) Lắp giá đỡ xy lanh vào cụm bệ đỡ

a) Đặc điểm mối ghép

- Đảm bảo khoảng cách 2 lỗ chốt của giá đỡ và giá cần nâng l = 1500 mm

- Đảm bảo chiều cao tâm lỗ chốt tới mặt trên khung cụm bệ đỡ h= 82 mm

Hình 2.12 Lắp ráp giá đỡ xy lanh

Hình 2.13 Bố trí mối ghép bu lông

- Gia cờng cho khung của bệ đỡ tại vị trí lắp bằng các thanh ngang U 120

- Mối hàn tấm đỡ tai giá đỡ cứng vứng và độ vuông góc với dầm dọc

- Bu lông kẹp chặt tai giá đỡ với tấm đỡ bố trí hợp lý, chắc chắn

b) Kết cấu mối ghép

- Tấm đỡ đợc hàn vào thanh nối để bắt bu lông liên kết kẹp chặt

- Trên tấm đỡ và thanh nối có khoan 20 lỗ bắt bu lông M14 khớp với vị trí lỗlắp bu lông trên tai của giá đỡ xy lanh

Hình 2.14 Kết cấu mối ghép

2.2.4) Lắp cần nâng vào giá đỡ cần nâng

Đặc điểm và kết cấu mối ghép:

- Chốt lắp trực tiếp với lỗ chốt trên giá đỡ

- Chốt lắp với lỗ chốt chân cần thông qua bạc lót

- Bạc lót lắp chặt với lỗ chốt trên thân cần nâng

- Chiều cao từ tâm lỗ tới mặt trên dầm dọc đạt h = 165mm

- Chống dịch chuyển chốt theo phơng dọc trục bằng má chặn

- Vòng đệm ngăn cách tiếp xúc, chống mài mòn má giá đỡ và chân cần

- Kết cấu chốt có lỗ dẫn mỡ và vú mỡ bôi trơn

Hình 2.15 Kết cấu lắp ghép chốt

2.2.5) Lắp xy lanh vào giá đỡ xy lanh

Đặc điểm và kết cấu mối ghép:

- Chốt lắp gián tiếp với lỗ chốt trên giá đỡ qua bạc lót

- Bạc lót lắp chặt với lỗ chốt trên giá đỡ

- Chiều cao từ tâm lỗ tới mặt trên dầm dọc đạt h = 82mm.

- Khi lắp, đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm trục xy lanh với đờng tâmtrục chốt xoay

- Khung bệ đỡ có kết cấu phù hợp với khung sát xi của ô tô cơ sở

- Sau khi lắp các bộ phận lên khung bệ đỡ thì tiền hành lắp bệ đỡ lên khung

- Khi lắp lên khung đảm bảo khoảng cách giữa tâm đòn cân bằng cụm cầu sau

và tâm chốt xy lanh đạt d = 190 mm Đảm bảo trùng khớp bề mặt khung sát xivới khung cụm bệ đỡ