Đồ án: tốt nghiệp xe cứu hộ sàn trượt huyndai hd thuyet minh

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp xe cứu hộ sàn trượt huyndai hd thuyet minh, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

• Tác giả: Vương Ngọc Sang
• Người hướng dẫn: PSG. Trần Thanh Hải Tùng
• Chuyên ngành: Thiết Kế Ô Tô
• Đề tài: Thiết Kế Xe Cứu Hộ Sàn Trượt Trên Cơ Sở Xe Hyundai HD72
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Xe Cứu Hộ Sàn Trượt Hyundai

Xe cứu hộ sàn trượt Hyundai là một trong những giải pháp hiệu quả nhất trong lĩnh vực cứu hộ và vận chuyển phương tiện. Đề án tốt nghiệp này tập trung vào thiết kế và cải tạo xe cứu hộ dựa trên cơ sở xe Hyundai HD72, một dòng xe tải nổi tiếng với khả năng chịu tải cao và độ bền tốt. Xe cứu hộ sàn trượt được sử dụng rộng rãi để chở các phương tiện bị nạn mà không gây thêm hư hại. Công dụng chính của loại xe này bao gồm vận chuyển an toàn, kéo xe qua các trạm, và hỗ trợ các hoạt động cứu hộ khẩn cấp trên đường. Với công nghệ sàn trượt hiện đại, xe có thể điều chỉnh độ cao và độ nghiêng một cách linh hoạt, đáp ứng các yêu cầu khác nhau của công tác cứu hộ.

1.1. Định Nghĩa Và Ứng Dụng Xe Cứu Hộ

Xe cứu hộ là loại phương tiện chuyên dùng để vận chuyển, kéo hoặc nâng các phương tiện gặp sự cố trên đường. Chúng được trang bị hệ thống tời kéo thủy lực, cần cẩu, và sàn nâng hạ để thực hiện các thao tác cứu hộ. Ứng dụng chính bao gồm cứu hộ giao thông, vận chuyển phương tiện nặng, và hỗ trợ các dịch vụ sửa chữa. Xe cứu hộ sàn trượt đặc biệt hữu ích vì nó có thể tải xe bị nạn lên sàn mà không cần kéo, giảm thiểu tổn thương.

1.2. Phân Loại Xe Cứu Hộ Theo Trọng Lượng Và Chức Năng

Xe cứu hộ được phân loại thành nhiều hạng khác nhau dựa trên trọng lượng và khả năng chứa tải. Xe cỡ nhỏ sử dụng càng nâng thủy lực, xe cỡ vừa có tời kéo, và xe hạng lớn được trang bị cần cẩu hoặc sàn trượt với tải trọng tối đa. Xe Hyundai HD72 thuộc hạng xe tải trung bình, rất phù hợp cho thiết kế xe cứu hộ sàn trượt vì có khung gầm chắc chắn, công suất động cơ đủ mạnh, và tiềm năng cải tạo cao.

II. Phân Tích Lựa Chọn Phương Án Thiết Kế

Quá trình lựa chọn phương án thiết kế xe cứu hộ sàn trượt yêu cầu phân tích kỹ lưỡng các yếu tố kỹ thuật, kinh tế và thực tiễn. Xe Hyundai HD72 được chọn là cơ sở vì những ưu điểm vượt trội về độ tin cậy, khả năng chịu tải, và chi phí bảo trì thấp. Đề án so sánh ba phương án chính: chở xe bị nạn trên sàn xe, kéo xe trên càng nâng thủy lực, và sử dụng cần cẩu. Phương án sàn trượt được lựa chọn vì an toàn nhất, đỡ hư hại phương tiện bị nạn, và hiệu suất cao nhất. Thiết kế bao gồm các cụm chi tiết như hộp giảm tốc, tời kéo, xi lanh nâng hạ, và sàn trượt thép được tính toán chi tiết để đảm bảo độ bền và an toàn.

2.1. Lựa Chọn Xe Cơ Sở Và Yêu Cầu Thiết Kế

Hyundai HD72 là lựa chọn tối ưu cho xe cứu hộ sàn trượt nhờ những thông số kỹ thuật vượt trội. Xe có tải trọng toàn bộ 5.2 tấn, công suất động cơ 130 kW, và khung gầm được thiết kế để chịu tải nặng. Yêu cầu thiết kế bao gồm khả năng nâng phương tiện tối đa 3 tấn, tốc độ nâng hạ ổn định, và độ an toàn cao khi vận hành trên đường với các loại địa hình khác nhau.

2.2. So Sánh Các Phương Án Cứu Hộ

Ba phương án chính được xem xét: (1) Chở xe bị nạn trên sàn xe - an toàn tối đa nhưng yêu cầu sàn dài; (2) Kéo xe trên càng nâng thủy lực - linh hoạt nhưng có nguy hiểm hư hại phương tiện; (3) Gắn cần cẩu - đắt tiền và phức tạp. Phương án sàn trượt được ưa thích nhất vì cân bằng tốt giữa an toàn, hiệu suất, và chi phí đầu tư, đặc biệt phù hợp với điều kiện giao thông Việt Nam.

III. Khảo Sát Kỹ Thuật Xe Hyundai HD72

Xe Hyundai HD72 là nền tảng chính cho đề án thiết kế xe cứu hộ sàn trượt. Xe sở hữu thông số kỹ thuật ấn tượng với dài 6.5m, rộng 2.3m, cao 2.4m, và tải trọng tối đa 5.2 tấn. Hệ thống truyền lực gồm động cơ Diesel 4 xi lanh, hộp số sàn 5 cấp, và trục sau có hộp giảm tốc. Hệ thống phanh sử dụng phanh tang trống đạt hiệu suất phanh tối ưu. Hệ thống treo độc lập phía trước giúp xe vượt địa hình tốt. Hệ thống điện 24V với dung lượng pin đủ mạnh để cấp điện cho các thiết bị thủy lực bổ sung. Những tính năng này làm cho Hyundai HD72 lý tưởng cho việc cải tạo thành xe cứu hộ chuyên dụng.

3.1. Thông Số Kỹ Thuật Và Cấu Trúc Xe

Hyundai HD72 được thiết kế với khung gầm Ladder-frame chắc chắn, có khả năng chịu lực tốt. Động cơ Diesel công suất 130 kW (177 PS) ở 3000 vòng/phút, mô-men xoắn 441 Nm ở 1500 vòng/phút. Hộp số sàn 5 cấp cho phép khởi động mạnh và kiểm soát tốc độ. Hệ thống phanh dưới trống với ABS tùy chọn đảm bảo an toàn. Chiều dài cơ sở 3.5m phù hợp cho việc thiết kế sàn trượt với độ dài tối ưu.

3.2. Các Hệ Thống Quan Trọng Cho Cải Tạo

Hệ thống truyền lực có khả năng cung cấp công suất ổn định cho tời kéo và xi lanh thủy lực. Hệ thống treo giúp phân bố trọng lượng đều, quan trọng để bảo trì ổn định ô tô. Hệ thống điện 24V với alternator 100A đủ để lắp thêm các cảm biến và đèn báo hiệu. Hệ thống bôi trơn, làm mát, và nhiên liệu được thiết kế dư dung lượng để hỗ trợ các thiết bị bổ sung mà không ảnh hưởng hiệu suất gốc.

IV. Tính Toán Thiết Kế Sàn Trượt Và Cụm Tời Kéo

Thiết kế sàn trượt là phần quan trọng nhất của đề án. Sàn được xây dựng từ thép hình [120 và [100] được liên kết bằng các bản thép và bu lông. Tính toán trọng lượng sàn cho thấy khối lượng khoảng 1.2 tấn, nằm trong giới hạn an toàn. Tính bền sàn xe sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn cho thấy hệ số an toàn ≥ 2.5 ở tất cả các điểm. Cụm tời kéo gồm động cơ thủy lực công suất 25 kW, hộp giảm tốc tỉ số 1:25, và trục tang được tính toán chi tiết. Xi lanh nâng hạ sàn được chọn từ bảng tiêu chuẩn với đường kính piston 100mm, chiều dài piston 1200mm, đảm bảo tải trọng tối đa 3 tấn. Sau cải tạo, xe cứu hộ sàn trượt có trọng lượng toàn bộ 7.8 tấn, tâm trọng cân bằng cho ổn định ô tô tốt nhất.

4.1. Thiết Kế Sàn Trượt Và Cụm Chi Tiết

Sàn trượt được thiết kế dài 3.2m, rộng 2.1m với độ nghiêng có thể điều chỉnh từ 0-15 độ. Cấu trúc gồm khung thép chính, tấm trượt có rãnh, cơ cấu trượt phía trước, và thanh chắn phía sau. Liên kết với khung xe thông qua bản thép và bu lông quang tại 8 điểm. Thiết kế cho phép tải trọng tối đa 3000 kg được phân bổ đều, giảm áp lực lên trục bánh xe và đảm bảo ổn định động khi vận hành.

4.2. Tính Toán Cụm Tời Kéo Và Thông Số Sau Cải Tạo

Cụm tời kéo bao gồm động cơ thủy lực 25 kW, bơm tấn áp cao 280 bar, và ròng rọc tỉ số 2:1. Hộp giảm tốc sử dụng bánh vít trục vít với tỉ số 1:25, cho lực kéo tối đa 6 tấn ở vận tốc 20m/phút. Sau cải tạo, xe cứu hộ đạt vận tốc tối đa 85 km/h, gia tốc 0-60 km/h trong 15 giây, khả năng leo dốc 25 độ. Trọng tâm xe nằm ở độ cao 1.1m, đảm bảo ổn định ngang và ổn định dọc trong mọi tình huống vận hành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về xe cứu hộ Thị trường ôtô của Việt Nam mới phát triển trong vài năm trượt lại đây, lượng xe ôtô tăng lên đáng kể tuy nhiên lượng xe cũ vẫn còn khá nhiều. Để tận dụng, các xe cũ này lại được cải tiến và sửa chữa, trong khi lưu hành lại thường xuyên hoạt động trong tình trạng quá tải.

Do đó việc các xe này gặp sự cố giữa đường là việc thường xuyên xảy ra, gây nên tình trạng ắch tắc giao thông đồng thời ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế sản xuất của chủ xe. Sự tăng trưởng quá nhanh về số lượng phương tiện trong khi kết cấu cơ sở hạ tầng chưa kịp phát triển theo đã làm nảy sinh nhiều vấn đề: sự bất tiện trong đi lại; tình trạng ùn tắc giao thông lúc giờ cao điểm chưa được giải quyết; đặc biệt nghiêm trọng là vấn đề tai nạn giao thông;. Có thể chỉ ra những con số thống kê cụ thể để thấy được tình trạng an toàn giao thông hiện nay. Theo số liệu của Tổng Cục Thống kê, năm 2017, trên địa bàn cả nước đã xảy ra 20.280 vụ tai nạn giao thông.

Trong đó, bao gồm 9.770 vụ tai nạn giao thông từ ít nghiêm trọng trở lên và 10.310 vụ va chạm giao thông, làm 8.279 người chết; 5.587 người bị thương và 11.453 người bị thương nhẹ [6]. Trong khi các vụ tai nạn giao thông vẫn chưa có được những biện pháp cụ thể để ngăn ngừa, thì việc giải quyết các vụ tai nạn đã xảy ra cũng cần được đề cập đến. Trong thành phố, các vụ tai nạn giao thông khi xảy ra, đặc biệt là tai nạn ôtô thường gây nên sự ùn tắc giao thông, gây rất nhiều ảnh hưởng đến sự đi lại của các phương tiện khác và các hoạt động kinh tế, sản xuất. Đối với các xe đường trường thì các tai nạn thường xảy ra là lao xuống vực, hai xe đâm nhau.

Vấn đề đặt ra ở đây là cần có biện pháp nhanh chóng giải tỏa ắch tắc giao thông và đưa xe bị nạn, gặp sự cố ra khỏi vùng ắch tắc, hay về nơi bảo dưỡng sửa chữa. Từ đó xe cứu hộ là một biện pháp hữu hiệu để giải quyết vấn đề. Công dụng của xe cứu hộ Xe cứu hộ giao thông là một loại xe chuyên dụng gồm xe cơ sở và cơ cấu công tác. Xe cơ sở có thể là các đầu xe tải hạng nhẹ, xe ben, hay các đầu xe có động cơ công suất lớn.

Các cơ cấu công tác gồm có tời móc kéo, càng nâng thủy lực, cần cẩu. Để cứu hộ thì trên xe cứu hộ còn được trang bị thêm các dụng cụ bảo dưỡng, sửa chữa, SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG. Trần Thanh Hải Tùng 9 Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72 dụng cụ cắt, phá hay cả đồ y tế. Các loại xe cứu hộ cỡ lớn thường có cơ cấu dây cáp, móc kéo lớn để cứu hộ các loại xe đường trường gặp tai nạn khi rơi xuống vực, hố.

Các loại xe cứu hộ cỡ nhỏ thường được sử dụng chủ yếu trong thành phố, đường thành thị. Loại xe cứu hộ cỡ nhỏ có thể không cần hệ thống cáp, móc kéo mà chỉ cần có càng kéo, một số xe còn có sàn để xe, như thế có thể cứu hộ được cả 2 xe cỡ nhỏ bị tai nạn cùng một lúc. Hiện nay, lượng xe lưu hành tại Việt Nam đang tăng nhanh, theo đó dịch vụ cứu hộ giao thông ngày càng nhiều. Hầu hết các xưởng bảo dưỡng, sửa chữa hay các gara ôtô lớn đều có xe cứu hộ, nhưng chỉ là các xe cỡ nhỏ, tầm hoạt động hạn chế, số lượng xe ít.

Hiện tại chỉ có số ít trung tâm cứu hộ giao thông hoạt động với qui mô lớn, chuyên nghiệp và phạm vi rộng như: Bảo Việt, Cứu hộ 116,. Vai trò của xe cứu hộ giao thông tuy chỉ đơn thuần là đưa xe bị nạn nhanh chóng về cơ sở sửa chữa nhưng ảnh hưởng của loại xe này tới các vấn đề kinh tế, xã hội, giao thông cũng không phải là nhỏ. Yêu cầu với loại xe này đó là tính cơ động và được trang bị đầy đủ những thiết bị cứu hộ cần thiết. Phân loại xe cứu hộ Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại xe cứu hộ giao thông được chế tạo và sản xuất.

Tùy vào kết cấu và phương án cứu hộ mà các xe cứu hộ được sử dụng trong các trường hợp khác nhau. Có một số nhóm xe như sau: 1. Theo trọng lượng ➢ Xe cứu hộ hạng nhẹ Loại này sử dụng xe cơ sở 2.5 tấn, càng cứu hộ sức nâng 4 tấn, mức tải kéo tối đa với xe tải là 5 tấn, với xe chở khách là dưới 25 chỗ ngồi. Khi cứu hộ loại xe này sử dụng bộ tời kéo để lật xe và nâng xe lên một độ cao nhất định, sau đó càng nâng được đưa vào dưới gầm xe, cố định bánh xe và kéo đi.

Tốc độ chuyển động khi kéo xe là khá cao, xe bị nạn chuyển động ổn định mà không cần sự điều khiển của người lái. Loại xe này chỉ cứu hộ được một xe bị nạn, thường chỉ sử dụng trong phạm vi đường thành thị. Nhược điểm của xe này là không cứu hộ được những xe bị hỏng cả bốn bánh, hỏng hệ thống truyền lực và hai bánh sau, xe có hộp số tự động. Phạm vi hoạt động của càng nâng thuỷ lực bị hạn chế, khi không hoạt động càng nâng được co gọn vào thân xe.

SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG. Trần Thanh Hải Tùng 10 Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72 Hình 1. Loại xe cứu hộ cỡ nhỏ dùng càng nâng thủy lực và tời kéo ➢ Xe cứu hộ hạng trung Sử dụng loại xe cơ sở 5 tấn, càng cứu hộ sức nâng 8 tấn, bộ tời kéo 10 tấn, kéo xe dưới 45 chỗ. Xe sử dụng bộ tời kéo để lật và nâng xe.

Với những xe không bị lật thì càng nâng thủy lực sẽ được mở ra, đưa xướng dưới gầm xe và nhấc xe lên, cố định bánh xe rồi kéo đi. Khi không hoạt động thì càng nâng được gấp sát vào thân xe. Với kết cấu như trong hình thì mặc dù có bộ tời kéo nhưng xe này vẫn không sử dụng để cứu hộ những xe bị nạn khi lao xuống vực do không có độ vươn của tay cẩu. Loại xe cứu hộ cỡ vừa có càng nâng thủy lực SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG.

Trần Thanh Hải Tùng 11 Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72 ➢ Xe cứu hộ hạng lớn Sử dụng loại xe cơ sở 11 tấn, trang bị đầy đủ thiết bị trợ lực hơi, càng kéo 15 tấn, tời kéo 15 tấn, kéo xe tải 15 tấn trở lên. Về cơ bản thì loại xe này cũng có kết cấu và sự hoạt động giống như xe cứu hộ cỡ trung, nhưng được tăng sức tải. Loại xe này được dùng để cứu hộ các trường hợp khó khăn, xe bị nạn có khối lượng lớn. Loại xe cứu hộ hạng lớn ➢ Xe cứu hộ hạng siêu trọng Xe cứu hộ loại siêu trọng dùng để cứu hộ các máy công trình, xe container, xe cần cẩu.

Loại xe này được sử dụng để cứu hộ các trường hợp đặc biệt khó khăn như xe bị rơi xuống vực, rơi xuống sông, các trường hợp cần sức kéo lớn. Sử dụng xe cơ sở 10 tấn trở lên, tời được kiểm soát riêng rẽ, cứu hộ và kéo xe tải vài chục tấn trở lên. Cơ cấu công tác của xe này sử dụng hệ điều khiển thuỷ lực. Bộ tời kéo có sức nâng lớn và có tay cẩu có thể vươn xa nên có thể cứu hộ được các xe bị nạn khi lao xuống vực.

Nguyên lý hoạt động về cơ bản vẫn là sử dụng bộ tời kéo để lật và nâng xe. Càng nâng thuỷ lực được đưa xuống dưới gầm xe, nâng lên và kéo xe đi. SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG. Trần Thanh Hải Tùng 12 Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72 Hình 1.

Loại xe cứu hộ cỡ siêu trọng có cần cẩu 1. Theo yêu cầu nhiệm vụ - Xe cứu hộ có cần cẩu: Loại xe cứu hộ có tay cẩu có thể vươn dài để cứu hộ các xe bị nạn khi lao xuống sông, xuống vực. Dùng càng nâng thủy lực hoặc dùng sàn xe để đưa xe bị nạn về nơi sửa chửa. - Kéo xe trên càng nâng thuỷ lực: Bộ tời kéo sẽ lật xe hoặc nâng xe lên.

Càng nâng được đưa xuống phía dưới gầm xe bị nạn rồi nâng lên độ cao 20cm đến 25 cm phần đầu hoặc đuôi xe bị nạn. Hai lốp xe được cố định sau đó được kéo về nơi sửa chữa. Hiện nay tại Việt Nam chủ yếu là sử dụng loại xe này - Xe cứu hộ bằng cách đưa xe lên sàn trượt: Xe bị nạn được đưa lên sàn xe cứu hộ, cố định trên sàn sau đó được đưa về nơi sửa chữa. Các xe cứu hộ hiện nay có hệ thống sàn trượt để đưa xe lên và xuống, hệ thống sàn trượt có ưu điểm là dễ đưa xe bị nạn lên sàn xe.

Theo phương án cứu hộ Hiện nay các phương án đưa xe bị nạn lên sàn xe cứu hộ thường có các phương án sau: + Phương án dùng chân chống và tấm trượt để đưa xe lên sàn xe: Đầu xe được nâng lên cao để kết hợp với tấm trượt tạo thành mặt phẳng nghiêng đưa xe lên sàn. Phương án này phù hợp với xe cứu hộ có gắn cần cẩu, dễ sản xuất, kết cấu đơn giản nhưng dễ mất ổn định ở địa hình không bằng phẳng khi xe nâng đầu xe lên. + Phương án dùng tấm trượt đưa để đưa xe lên sàn: Dùng hai tấm trượt tạo thành một mặt phẳng nghiêng để đưa xe lên sàn. Đây là phương án dễ chế tạo, giá thành thấp.

Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ. SVTH: Vương Ngọc Sang GVHD: PSG. Trần Thanh Hải Tùng 13 Thiết kế xe cứu hộ sàn trượt trên cơ sở xe Hyundai HD72 + Phương án dùng sàn trượt: Sàn xe trượt được trên khung xe nhờ các xilanh lực và các cơ cấu trượt của sàn xe. Ưu điểm của phương án này là xe bị nạn được đưa lên sàn xe một cách dễ dàng, giá thành thấp, dễ chế tạo và gọn nhẹ.