Tính toán thiết kế ô tô khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.78 MB, 121 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG
TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ KHÁCH 16 CHỖ
THÀNH Ô TÔ CỨU THƯƠNG
Sinh viên thực hiện: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
Đà Nẵng – Năm 2019
i
TĨM TẮT
Tên đề tài: Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
Họ tên sinh viên
TT
MSSV
Ngành
Lớp
1
Nguyễn Đức Thuận
103150164
15C4B
KTCK
2
Lê Viết Nam
103150137
15C4B
KTCK
I. Lý do chọn đề tài:
Ngày nay, ngành y tế đang phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu về y tế của
con người. Lượng nhu cầu này càng tăng cao do mức sống của người dân ngày càng
được cải thiện, điều này tạo ra nhiều tiềm năng để phát triển các dịch vụ liên quan đến
y tế. Ngoài việc cứu chữa, khám bệnh tại các trung tâm y tế thì việc cấp cứu, đưa đón
bệnh nhân, bác sĩ bằng các phương tiện cũng là hoạt động hết sức quan trọng. Từ đó là
nền tảng để tạo mối liên lạc dễ dàng hơn giữa người dân và các trung tâm y tế. Nắm bắt
được tầm quan trọng của hoạt động này, nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài:
“ Tính tốn thiết kế ô tô khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương” với mong muốn tạo
ra được một chiếc xe cứu thương từ một chiếc xe cơ sở có sẵn, đóng góp vào ngành y tế
nước nhà.
II. Các vấn đề nghiên cứu:
1. Tổng quan về ô tô cứu thương và ô tơ cơ sở; giới thiệu chung; các tính năng
kỹ thuật của ô tô trước và sau cải tạo; một số quy định về việc cải tạo xe tại Việt Nam.
2. Đưa ra phương án thiết kế; các bước thi công cơng nghệ.
3. Tính tốn động lực học, tính tốn kiểm nghiệm của ô tô trước và sau cải tạo;
đưa ra so sánh.
4. Các quy định về quản lý, sử dụng và bảo dưỡng ô tô cứu thương.
III. Định hướng phát triển đề tài:
Ngành y tế ngày càng phát triển hơn, nhu cầu vận chuyển nạn nhân, nhân viên y
tế ngày cũng một nhiều hơn, bênh cạnh việc đáp ứng các thiết bị y tế thì ơ tơ cứu thương
cũng là yếu tố rất quan trọng. Ngoài việc tận dụng được những chiếc ơ tơ có sẵn khơng
cịn sử dụng thì việc tạo ra một chiếc xe cứu thương cho các trung tâm y tế cũng đóng
góp một phần nhỏ vào ngành y tế của nước ta.
ii
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên
Số thẻ SV
Lớp
1
Nguyễn Đức Thuận
103150164
15C4B
Kỹ thuật cơ khí
2
Lê Viết Nam
103150137
15C4B
Kỹ thuật cơ khí
TT
Ngành
1. Tên đề tài đồ án:
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Thông số kỹ thuật của xe khách Toyota Hiace 2005.
- Các yêu cầu của một ô tô cứu thương.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
a. Phần chung:
TT
Họ tên sinh viên
1
Nguyễn Đức Thuận
2
Lê Viết Nam
Nội dung
-Tổng quan về ô tô cứu thương và ô tô cơ sở
- Quy định về quản lý, sử dụng, bảo dưỡng ô tô cứu
thương
b. Phần riêng:
TT
Họ tên sinh viên
1
Nguyễn Đức Thuận
2
Lê Viết Nam
Nội dung
Tính tốn thiết kế
Tính tốn kiểm nghiệm
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
a. Phần chung:
TT
Họ tên sinh viên
1
Nguyễn Đức Thuận
2
Lê Viết Nam
Nội dung
- Bản vẽ tổng thể ô tô Toyota Hiace
- Bản vẽ tổng thể ô tô cứu thương sau cải tạo
- Quy trình cải tạo
iii
b. Phần riêng:
TT
Họ tên sinh viên
Nội dung
- Bản vẽ khung ghế
1
Nguyễn Đức Thuận
- Bản vẽ cáng cứu thương khi mở
- Bản vẽ cáng cứu thương khi gập
- Sơ đồ mạch điện còi báo hiệu
- Bản vẽ tủ đựng thiết bị y tế
2
Lê Viết Nam
- Bản vẽ tổng thể định vị cáng cứu thương (định vị trước)
- Bản vẽ tổng thể định vị cáng cứu thương (định vị sau)
-Sơ đồ mạch điện đèn báo hiệu
6. Họ tên người hướng dẫn:
Phần/ Nội dung:
Ts. Nguyễn Việt Hải
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
02/09/2019
8. Ngày hồn thành đồ án:
15/12/2019
Đà Nẵng, ngày
Trưởng Bộ mơn
tháng
năm 2019
Người hướng dẫn
iv
LỜI NĨI ĐẦU
Sự phát triển của sản xuất cơng nghiệp địi hỏi các nhu cầu vận chuyển hàng hóa
với số lượng nhiều, tải trọng lớn, song song đó là nhu cầu di chuyển khơng có giới hạn
của con người. Ngành Kỹ thuật Cơ khí Động lực sẽ cùng góp phần đáp ứng các nhu cầu
bức thiết của con người và xã hội trong lĩnh vực cơ khí và động lực.
Sau khi học xong tất cả các học phần theo chương trình đào tạo, đặc biệt là các
học phần chuyên ngành như “Lý thuyết ơ tơ và máy cơng trình”, “ Nguyên lý động cơ”,
“Hệ thống truyền lực ô tô, “Thiết kế các hệ thống ơ tơ”,… thì nay chúng em được nhận
học phần “ Đồ án Tốt nghiệp” với đề tài “Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành
ô tô cứu thương”. Đây là đề tài thực hiện chung với doanh nghiệp và đã hoàn thành vào
tháng 11 năm 2019. Đồ án này giúp chúng em vừa hệ thống lại các kiến thức đã học
trong vòng 4 năm qua, vừa tìm hiểu được quy trình cải tạo ô tô từ ô tô cơ sở là xe khách
và học được tác phong làm việc đối với doanh ngiệp bên ngoài.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Việt Hải, người trực tiếp
hướng dẫn và tạo điều kiện để nhóm em tiếp xúc với doanh nghiệp bên ngồi. Trong
suốt q trình làm đồ án, nhóm chúng em đã vận dụng tất cả các kiến thức đã học để áp
dụng vào. Tuy nhiên do kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi những sai sót.
Mong các thầy(cơ) góp ý để nhóm em có thể hoàn thành đồ án này tốt hơn. Rất mong
nhận được sự thông cảm từ các thầy(cô).
Đà Nẵng, ngày 18 tháng 12 năm 2019
Sinh viên 1
iv
Sinh viên 2
CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan đề tài: “Tính tốn thiết kế ô tô khách 16 chỗ ngồi
thành ô tô cứu thương” là một cơng trình nghiên cứu độc lập khơng có sự sao chép của
người khác. Đề tài là một sản phẩm mà chúng em đã nổ lực nghiên cứu trong quá trình
thực hiện đồ án tốt nghiệp cũng như thực tập tại Công ty TNHH ô tô BKC4. Trong q
trình thực hiện đề tài, chúng em có tham khảo một số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, dưới
sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Việt Hải. Chúng em xin cam đoan nếu có vấn đề gì
chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Sinh viên thực hiện 1
v
Sinh viên thực hiện 2
MỤC LỤC
Tóm tắt..............................................................................................................................i
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp ............................................................................................. ii
Lời nói đầu.................................................................................................................... IV
Cam đoan ........................................................................................................................ V
Chương 1: tổng quan về ô tô cứu thương và ô tô ............................................................ 0
1.1. Mục đích ý nghĩa đề tài ............................................................................................ 0
1.2. Tổng quan về ô tô cứu thương.................................................................................. 1
1.2.1. Lịch sử phát triển ô tơ cứu thương ........................................................................ 1
1.2.2. Mục đích sử dụng .................................................................................................. 3
1.2.3. Tiêu chuẩn của ô tô cứu thương ............................................................................ 3
1.3. Giới thiệu về ô tô cơ sở ............................................................................................ 5
1.3.1. Thông số kỹ thuật xe khách 16 chỗ ngồi toyota hiace .......................................... 5
1.3.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành xe khách toyota hiace ..................................... 7
1.4. Tính năng kỹ thuật chính của ô tô trước và sau cải tạo .......................................... 10
1.5. Quy định chung về cải tạo phương tiện giao thông cơ giới đường bộ ................... 11
Chương 2: tính tốn thiết kế .......................................................................................... 15
2.1. Phương án thiết kế cải tạo ...................................................................................... 15
2.2. Các bước thi cơng cơng nghệ ................................................................................. 16
2.3. Tính tốn động lực học ơ tơ .................................................................................... 23
2.3.1. Xác định phân bố tải trọng .................................................................................. 23
2.3.2. Tính tốn sức kéo của ơ tơ trước cải tạo.............................................................. 29
2.3.3. Tính tốn sức kéo của ô tô sau cải tạo ................................................................. 50
Chương 3: tính tốn kiểm nghiệm ơ tơ sau cải tạo ........................................................ 61
3.1.tính tốn kiểm tra ổn định ơ tơ khơng tải và đầy tải sau cải tạo .............................. 61
3.1.1. Xác định toạ độ trọng tâm ơ tơ ............................................................................ 61
3.1.2.Kiểm tra tính ổn định không tải và đầy tải của ô tô ........................................................... 63
3.2. Đánh giá kiểm nghiệm bền khung xe, sàn xe sau cải tạo ...................................... 65
3.3. Kiểm tra bền bu lông định vị cáng cứu thương, ghế, tủ y tế .................................. 66
3.3.1. Kiểm tra bền bu lông định vị cáng cứu thương ................................................... 66
3.3.2. Kiểm tra bền bu lông định vi ghế ........................................................................ 67
3.3.3. Kiểm tra bền bu lông định vị tủ ........................................................................... 68
vi
3.4.kiểm tra bền uốn khung ghế .................................................................................... 69
Chương 4: quy định về việc quản lý, sử dụng và bảo dưỡng xe ô tô cứu thương.........72
4.1. Quy định về việc quản lý, sủ dụng xe ô tô cứu thương ......................................... 72
4.1.1. Quy định về xe ô tô cứu thương khi đi làm nhiệm vụ ......................................... 72
4.1.2.quản lý, sử dụng xe ô tô cứu thương .................................................................... 73
4.2. Bảo dưỡng ô tô cứu thương .................................................................................... 74
4.2.1 mục đích bảo dưỡng ............................................................................................. 74
4.2.2. Một số hạng mục bảo dưỡng và thay thế định kỳ tính theo số km ..................... 74
vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Xe cứu thương dùng sức ngựa trong cuộc Nội chiến Mỹ (1861-1865) ..........1
Hình 1.2. Xe cứu thương Model T trong Chiến tranh Thế giới thứ nhất năm 1917 .......2
Hình 1.3. Bên trong một xe cứu thương hiện đại ............................................................ 3
Hình 1.4. Tổng thể xe khách 16 chỗ Toyota Hiace .........................................................6
Hình 1.5. Động cơ xe khách Toyota Hiace .....................................................................7
Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống truyền lực xe cơ sở Toyota Hiace ..........................................8
Hình 1.7. Dẫn động thủy lực trợ lực chân khơng ............................................................ 8
Hình 2.1. Khoang bệnh nhân xe cứu thương tiêu chuẩn ...............................................15
Hình 2.2. Khoang hành khách trước và sau tháo gỡ 4 dãy ghế .....................................17
Hình 2.3. Bên ngồi xe ................................................................................................ 17
Hình 2.4. Bên ngồi xe ................................................................................................ 18
Hình 2.5. Lắp đặt ghế trong khoang bệnh nhân ............................................................ 18
Hình 2.6. Gia cơng lắp đặt tủ y tế ..................................................................................18
Hình 2.7. Bố trí cáng cứu thương lên xe .......................................................................19
Hình 2.8. Định vị dưới .................................................................................................19
Hình 2.9. Định vị trên ................................................................................................... 20
Hình 2.10. Lắp đặt vách ngăn lên xe .............................................................................20
Hình 2.11. Gia cơng giá đỡ............................................................................................ 20
Hình 2.12. Lắp đặt giá đỡ ............................................................................................. 21
Hình 2.13. Lắp đặt đèn tín hiệu trên nóc trần xe ........................................................... 21
Hình 2.14. Lắp đặt búa ..................................................................................................21
Hình 2.15. Lắp đặt bình ................................................................................................ 22
Hình 2.16. Ơ tơ cứu thưởng đã cải tạo (phía trước) ......................................................22
Hình 2.17. Ơ tơ cứu thưởng đã cải tạo (phía sau) .........................................................22
Hình 2.18. Kích thước khung ghế .................................................................................24
Hình 2.19. Kích thước khung tựa ghế ...........................................................................24
Hình 2.20. Kích thước bao khung tủ đựng thiết bị y tế .................................................25
Hình 2.21. Kích thước khung vách ngăn .......................................................................26
Hình 2.22. Kích thước vách ngăn ..................................................................................27
Hình 2.23. Đồ thị đường đặc tính ngồi động cơ .......................................................... 31
viii
Hình 2.24. Đồ thị cân bằng cơng suất ...........................................................................35
Hình 2.25. Đồ thị cân bằng lực kéo ...............................................................................39
Hình 2.26. Đồ thị nhân tố động lực học ........................................................................42
Hình 2.27. Đồ thị gia tốc ............................................................................................... 46
Hình 2.28. Đồ thị gia tốc ngược ....................................................................................47
Hình 2.29. Đồ thị thời gian và quảng đường tăng tốc ...................................................50
Hình 2.30. Đồ thị đặc tính ngồi động cơ của ô tô sau cải tạo ......................................51
Hình 2.31. Đồ thị cân bằng cơng suất của ơ tơ sau cải tạo ............................................52
Hình 2.32. Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô sau cải tạo ...............................................53
Hình 2.33. Đồ thị nhân tố động lực học của ơ tơ sau cải tạo.........................................55
Hình 2.34. Đồ thị gia tốc của ơ tơ sau cải tạo................................................................ 57
Hình 2.35. Đồ thị gia tốc ngược cảu ô tô sau cải tạo ....................................................58
Hình 2.36. Đồ thị thời gian và quảng đường tăng tốc của ơ tơ sau cải tạo ...................60
Hình 3.1. Tọa độ trọng tâm của ơ tơ ..............................................................................61
Hình 3.2 : Sơ đồ phân tích lực và tính góc giới hạn khi lên dốc. ..................................63
Hình 3.3: Sơ đồ phân tích lực và tính góc giới hạn khi xuống dốc. .............................. 64
Hình 3.4: Sơ đồ phân tích lực và tính góc giới hạn lật ngang .......................................64
Hình 3.5: Sơ đồ tính tốn............................................................................................... 70
Hình 3.6: Biểu đồ mơ men uốn tác dụng lên khung xe khi đầy tải ............................... 70
ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các thiết bị y tế trên xe cứu thương Toyota Hiace: .......................................5
Bảng 1.2. Các thông số kỹ thuật xe khách 16 chỗ Toyota Hiace ...................................6
Bảng 1.3. Tính năng kỹ thuật chính của ơ tơ trước và sau cải tạo ............................... 10
Bảng 2.1. Tổng hợp vậy liệu thi công .......................................................................... 23
Bảng 2.2. Bảng phân bố trọng lượng............................................................................ 29
Bảng 2.3. Các thơng số để tính tốn sức kéo ô tô trước cải tạo ...................................29
Bảng 2.4. Giá trị đặc tính ngồi động cơ ......................................................................31
Bảng 2.5a. Bảng giá trị công suất các số (1,2,3) .......................................................... 34
Bảng 2.5b. Bảng giá trị công suất các số (4,5) ............................................................. 35
Bảng 2.6. Bảng giá trị lực kéo ......................................................................................38
Bảng 2.7a. Bảng giá trị nhân tố động lực học các số (1,2,3) ........................................41
Bảng 2.7b. Bảng giá trị nhân tố động lực học các số (4,5) ..........................................41
Bảng 2.8.Các giá trị α ................................................................................................... 43
Bảng 2.9a. Bảng giá trị gia tốc các số (1,2,3) ............................................................... 45
Bảng 2.9b. Bảng giá trị gia tốc các số (4,5) .................................................................45
Bảng 2.10. Bảng giá trị gia tốc ngược .......................................................................... 47
Bảng 2.11. Bảng giá trị thời gian và quảng đường tăng tốc .........................................49
Bảng 2.12. Bảng giá trị momen và công suất ............................................................... 50
Bảng 2.13a. Bảng giá trị công suất các tay số (1,2,3) ..................................................51
Bảng 2.13b. Bảng giá trị công suất các tay số (4,5) ..................................................... 52
Bảng 2.14. Bảng giá trị lực kéo .................................................................................... 53
Bảng 2.15a. Bảng giá trị nhân tố động lực học của số (1,2,3) ..................................... 54
Bảng 2.15b. Bảng giá trị nhân tố động lực học của số (4,5) ........................................54
Bảng 2.16a. Bảng giá trị gia tốc các số (1,2,3) ............................................................. 56
Bảng 2.16b. Bảng giá trị gia tốc các số (4,5) ............................................................... 56
Bảng 2.17. Bảng giá trị gia tốc ngược .......................................................................... 57
Bảng 2.18. Bảng giá trị thời gian và quảng đường tăng tốc .........................................59
Bảng 3.1. Kết quả tính tốn chiều cao trọng tâm ......................................................... 62
Bảng 3.2. Thơng số tính tốn ổn định ..........................................................................62
x
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt:
TT
Ký hiệu
Giải thích
1
TT
Thơng tư
2
TCVN
Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam
3
NĐ-CP
Nghị định của chính phủ
4
BGTVT
Bộ giao thơng vận tải
5
QCVN
Quy chuẩn kỹ thuật
Ký hiệu:
STT
Ký kiệu
Giải thích
1
Gcs
Khối lượng bản thân ơ tơ trước cải tạo
2
Gcs’
Khối lượng bản thân ô tô sau cải tạo
3
Ggb
Khối lượng ghế tháo bỏ
4
Gcct
Khối lượng cáng cứu thương
5
Gg
Khối lượng dãy ghế
6
Gtg
Khối lượng tựa ghế
7
Gtủ
Khối lượng tủ đựng thiết bị y tế
8
Gđc
Khối lượng đèn + cịi
9
Gvng
Khối lượng vách ngăn
10
Goxy
Khối lượng bình Oxy
11
Gng
Khối lượng người ngơi trên xe
12
G0 ’
Khối lượng tồn bộ ơ tơ sau cải tạo
13
G1
Khối lượng phân bố lên cầu trước
14
G2
Khối lượng phân bố lên cầu sau
15
Lkgh
Chiều dài thép thiết kế khung ghế
16
Ltg
Chiều dài thép thiết kế tựa ghế
17
mktg
Khối lượng khung tựa ghế
18
mtg
Khối lượng tựa ghế
19
Lt
Chiều dài thép thiết kế khung tủ
20
mkt
Khối lượng thép thiết kế khung tủ
21
SAlu
Diện tích Alu thiết kế tủ
xi
22
mAlu
Khối lượng Alu thiết kế tủ
23
Lkvng
Chiều dài thép chế tạo vách ngăn
24
mkvng
Khối lượng khung vách ngăn
25
Svng
Diện tích vách ngăn
26
mvng
Khối lượng vách ngăn
27
Mumax
Mơ men lớn nhất
28
Kđ
Hệ số dự trữ
29
Fms
Lực ma sát
30
Góc nghiêng của đường dốc
31
hệ số ma sát
32
Fbl
Lực siết của bu long
33
Pj
Lực qn tính
34
nbl
Số lượng bu long
35
Ml
Mơ men lật
36
Sgh
Diện tích giới hạn
37
[sk]
Giới hạn bền kéo cho phép của vật liệu
38
Giới hạn chảy của vật liệu chế tạo bu lông
39
[S]
Hệ số an tồn khi xiết bu lơng
40
db
Đường kính bu long
41
g
Gia tốc trọng trườngg
42
j
Gia tốc chậm dần
43
N0
Lực xiết tối thiểu trên mỗi bu lơng liên kết
44
Pmax
Lực qn tính lớn nhất khi phanh gấp
45
i
Hệ số dự trữ
46
Mođ
Mơ men ổn định
47
it
Tỉ số truyền
48
ndc
Số vịng quay động cơ
49
Z1,Z2
Phản lực thẳng đứng của bánh xe
50
adx
Góc dốc giới hạn
51
Hệ số bám
xii
52
Y',Y''
Các phản lực ngang
53
đ
Góc giới hạn mà xe bị lật đổ
54
vn
Vận tốc giới hạn nguy hiểm
55
Rmin
Bán kính quay vịng bé nhất
56
q
Góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hướng
57
vj
Vận tốc giới hạn khi xe bị trượt bên
58
rb
Bán kính thiết kế của bánh xe
59
Hệ số biến dạng của lốp
60
Ne
Công suất có ích
61
Nmax
Cơng suất có ích lớn nhất
62
a,b,c
Các hệ số kinh nghiệm
63
Me
Mô men xoắn động cơ
64
Vi
Tốc độ ôtô ứng với tay số i
65
F
Diện tích cản chính diện
66
f
Hệ số cản lăn
67
Pk
Lưc kéo tiếp tuyến
68
Pf
Lực cản lăn
69
Pi
Lực cản dốc
70
Pw:
Lực cản khơng khí
71
D
Nhân tố động lực của ôtô
72
Hệ số cản tổng cộng của đường
xiii
MỞ ĐẦU
I. Mục đích thực hiện đề tài
Ngày này, nhu cầu về sức khỏe của người dân tăng cao, đặt ra yêu cầu cho ngành
y tế càng nhiều. Việc đưa đón bệnh nhân và nhân viên ý tế cũng là hoạt động đáng được
quan tâm. Nhóm em thực hiện đề tài này để tận dụng chiếc xe đã qua sử dụng cải tạo
thành một chiếc cứu thương để đóng góp 1 phần vào công cuộc vận chuyển bệnh nhân
của các trung tâm y tế.
II. Mục tiêu của đề tài
Đề tài “Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ thành ô tô cứu thương” là một đề tài
có ứng dụng thực tế, vừa tận dụng được ơ tơ có sẵn, vừa tạo được ơ tơ mới có nhiều lợi
ích. Đề tài này có thể giúp ích cho các doanh nghiệp có dự định cải tạo có thể tham khảo
để tạo ra những ơ tơ đem nhiều lợi ích hơn.
III. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Đối với đề tài “Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ thành ơ tô cứu thương”, phạm
vi và đối tượng nghiên cứu là xe khách Toyota Hiace 16 chỗ và xe cứu thương Toyota
do 2 o tơ có kết cấu thiết kế tương đồng với nhau.
IV. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết và nghiên
cứu thực tiễn.
-
Nghiên cứu lý thuyết dựa trên các học phần đã học như “Lý thuyết ô tô và
máy cơng trình”, “Ngun lý động cơ”, … kết hợp với dữ liệu ơ tơ cơ sở tìm
kiếm trên mạng Internet.
-
Nghiên cứu thực tiễn trên xe Toyota Hiace 2005 tại Công ty TNHH BKC4,
thu thập các thông tin như thông số kỹ thuật, các hệ thống.
xiv
V. Cấu trúc đồ án tốt nghiệp
Chương 1. Tổng quan về ô tô cứu thương và ô tô cơ sở
1.1. Tổng quan về ô tô cứu thương
1.2. Giới thiệu ô tơ cơ sở
1.3. Tính năng kỹ thuật chính của ơ tô trước và sau cải tạo
1.4. Quy định về cải tạo phương tiện giao thông cơ giới đường bộ
Chương 2. Tính tốn thiết kế
2.1. Phương án thiết kế
2.2. Các bước thi cơng cơng nghệ
2.3. Tính tốn động lực học ơ tơ sau cải tạo
Chương 3. Tính tốn kiểm nghiệm ơ tơ sau cải tạo
3.1. Tính tốn kiểm tra ổn định ô tô không tải và đầy tải sau khi cải tạo
3.2. Tính tốn, đánh giá kiểm nghiệm bền khung xe sau khi cải tạo
3.3. Kiểm tra tính ổn định các hệ thống sau khi cải tạo
Chương 4. Hướng dẫn sử dụng và quy trình bảo dưỡng
4.1. Hướng dẫn sử dụng
4.2. Quy trình bảo dưỡng
xv
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ơ tơ cứu thương
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ơ TƠ CỨU THƯƠNG VÀ Ơ TƠ
CƠ SỞ
1.1. Mục đích ý nghĩa đề tài
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thế giới thì mức sống của con người cũng
ngày càng tăng cao. Theo đó nhu cầu về sức khỏe ngày càng được chú trọng.
Riêng ở Việt Nam, Theo đánh giá của Tổng cục Thống Kê (GSO), trong thời kỳ
2001-2010, nền kinh tế đã duy trì được tốc độ tăng trưởng cao, bình qn mỗi năm đạt
trên 7,26%, góp phần đưa Việt Nam ra khỏi tình trạng kém phát triển và bước vào nhóm
nước có thu nhập trung bình thấp. Với tốc độ tăng trưởng cao nói trên, Việt Nam là nước
có mức sống cao cũng là nước đang đối mặt với nhiều thách thức về sức khỏe bao gồm
từ sự bùng phát của các bệnh có thể phịng ngừa được bằng vắc-xin cho đến tác động
sức khỏe của ô nhiễm mơi trường và biến đổi khí hậu và nhiều khủng hoảng nhân đạo
tại một số vùng trong nước. Do đó yêu cầu đối với ngành y tế ngày càng cao. Song song
với việc chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe tại các bệnh viện, trung tâm y tế thì việc đưa
đón, cấp cứu bệnh nhân cũng ngày càng được quan tâm. Để góp phần thực hiện cơng
tác cứu chữa kịp thời thì ơ tơ cứu thương là một phần khơng thể thiếu.
Nắm bắt được điều đó, Trường Đại học Phan Châu Trinh- Quảng Nam tiến hành
trang bị ô tô cứu thương phục vụ cho việc giảng dạy và sinh viên thực hành thực tế. Có
thể mua một ơ tơ cứu thương hoàn toàn mới, nhưng phương án này chi phí rất cao, khơng
phù hợp. Trường quyết định hốn cải một ơ tơ khách Toyota Hiace 16 chỗ ngồi có sẵn
thành ơ tơ cứu thương có đầy đủ các thiết bị yêu cầu của một ô tô cứu thương tiêu chuẩn.
Với phương án này chúng ta vừa tạo ra được một ô tô cứu thương đủ điều kiện phục vụ
cho học tập vừa tận dụng được chiếc xe cơ sở hiện có.
Với mục đích nêu trên, đề tài “ Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành
ơ tô cứu thương”, là một đề tài hết sức thực tế và áp dụng rộng rãi trong xã hội ngày
nay.
Từ đề tài này khơng những nó làm cho chiếc xe khách 16 chỗ trở thành một chiếc
xe cứu thương mà cịn giúp ta hiểu được q trình tiến hành cải tạo một chiếc ô tô. Đề
tài này là tiền đề cho quá trình tiến hành cải tạo một chiếc xe dựa trên ô tô cơ sở là xe
khách 16 chỗ. Việc cải tạo này là một công việc thực tế và phù hợp với điều kiện kinh
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
0
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
tế, giúp ta tận dụng được ô tô hiện có, đáp ứng được nhu cầu xã hội, giảm tối đa mọi chi
phí, nâng cao hiệu quả kinh tế.
1.2. Tổng quan về ô tô cứu thương
1.2.1. Lịch sử phát triển ô tô cứu thương
Xe cứu thương đã đi một chặng đường dài, từ xe ngựa kéo cũ kĩ đến những chiếc
xe ô tô hiện đại ngày nay. Dù ở hình thái nào, xe cứu thương đều mang một trọng trách
cao cả.
Xe cứu thương là một trong những phương tiện độc đáo và dễ nhận biết nhất trên
đường. Xuất hiện lần đầu ở Tây Ban Nha vào thế kỉ 15 dưới hình hài là những toa xe
chở người bị thương. Loại xe này có một lịch sử hình thành và phát triển rất lâu dài.
Hình 1.1. Xe cứu thương dùng sức ngựa trong cuộc Nội chiến Mỹ (1861-1865)
Tên gọi xe cứu thương trong tiếng Anh (ambulance) có nguồn gốc từ tiếng Pháp
(ambulant). Nó cũng có nghĩa là bệnh viện di động được sử dụng lần đầu vào năm 1809.
Kể từ đó tới nay, xe cứu thương đã trải qua hàng loạt sự thay đổi lớn.
Không giống xe cứu thương được sử dụng trong chiến tranh, thời bình chiếc xe
này được cải tạo nhằm mang đến sự thoải mái và khả năng đáp ứng tốc độ cao. Khi nhận
được tin báo, đội xe cứu thương sẽ mất 30 giây để tới hiện trường. Thời gian đáp ứng
dịch vụ càng nhanh, kết quả càng tốt.
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
1
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
Xe cứu thương vào giai đoạn này bắt đầu được trang bị một số dụng cụ y tế
chuyên biệt như nẹp, thuốc morphine và một số dung dịch khử trùng khác.
Với sự phát triển như vũ bão của ngành cơng nghiệp ơtơ, xe cứu thương cũng
có những bước phát triển vượt bậc. Không chỉ dùng sức ngựa, xe cứu thương bắt đầu
dùng hơi nước, điện, cuối cùng là xăng.
Động cơ xăng đã thể hiện rõ ưu thế vượt trội khi vận hành. Lúc bấy giờ, xe cứu
thương đã to lớn hơn, mang được nhiều trang bị y tế cùng số lượng nhân viên trên xe
đông đảo hơn trước. Xe cứu thương dùng động cơ được sử dụng lần đầu tiên tại bệnh
viện Michael Reese vào năm 1899.
Hình 1.2. Xe cứu thương Model T trong Chiến tranh Thế giới thứ nhất năm 1917
Đến tận 10 năm sau đó, xe cứu thương đã tham gia vào ngành cơng nghiệp ôtô
với tư cách là phương tiện được sản xuất hàng loạt. Loạt xe đầu tiên được công ty James
Cunningham & Son chế tạo vào năm 1909. Xe có động cơ 4 xy-lanh, cơng suất 32 mã
lực và có tên gọi xe cứu thương Model 774.
Chính những chiếc xe cứu thương hoạt động trong thời bình như thế này đã mở
đường cho xe cứu thương hoạt động ở các chiến trường trong Chiến tranh Thế giới thứ
nhất và xa hơn nữa.
Bên trong xe cứu thương ngày nay có đầy đủ các dụng cụ y tế, thuốc men cần
thiết cho việc sơ cấp cứu trong khi di chuyển. Đa số các xe cứu thương hiện đại ngày
nay được chế tạo dựa trên khung gầm xe bán tải, không gian cabin cũng lớn hơn trước
rất nhiều.
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
2
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ơ tơ cứu thương
Nhiều xe cứu thương cịn được chế tạo riêng các trang thiết bị theo nhu cầu của
khách hàng như bệ đỡ sàn xe, tủ, tời điện, chỗ ngồi, ánh sáng, thiết bị liên lạc với bệnh
viện...
Hình 1.3. Bên trong một xe cứu thương hiện đại
Xe cứu thương đã trải qua một hành trình phát triển dài. Từ những chiếc xe ngựa
kéo rất thô sơ, chỉ với một chức năng duy nhất là vận chuyển người bệnh cho đến những
chiếc xe cứu thương sở hữu hàng loạt các trang thiết bị y tế hiện đại phục vụ cho việc
cứu chữa người bệnh kịp thời.
Trong dòng chảy của xã hội hiện đại, xe cứu thương vẫn tiếp tục phát triển nhằm
phục vụ cộng đồng nhanh chóng, an tồn và thơng minh hơn.
1.2.2. Mục đích sử dụng
Xe ơ tơ cứu thương chỉ được sử dụng cho các mục đích sau đây:
a) Chở người bệnh cấp cứu hoặc đi đón người bệnh cấp cứu.
b) Chở thầy thuốc, nhân viên y tế, thuốc, trang thiết bị y tế phục vụ cấp cứu thảm
họa, cấp cứu tại nạn giao thông và các nhu cầu cấp thiết khác của hoạt động chuyên môn
khám bệnh, chữa bệnh và phòng, chống dịch bệnh.
(Khoản 1 điều 3 Thông tư số 27/2017/TT-BYT)
1.2.3. Tiêu chuẩn của ô tô cứu thương
Xe ô tô cứu thương phải là xe ô tô đáp ứng yêu cầu tại mục 3.1.2 của Tiêu chuẩn
Việt Nam TCVN 7271:2003 về phương tiện giao thông đường bộ - Ơ tơ - Phân loại theo
mục đích sử dụng và chỉ được sử dụng khi đáp ứng các tiêu chuẩn sau đây:
1.2.3.1. Tiêu chuẩn đối với trang thiết bị bên ngồi xe ơ tơ cứu thương
Trang thiết bị bên ngồi ơ tơ cứu thương phải được gắn cố định, bao gồm:
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
3
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ơ tơ cứu thương
a) Có thiết bị phát tín hiệu của xe được quyền ưu tiên, gồm đèn quay hoặc đèn
chớp phát sáng màu đỏ gắn trên nóc xe, cịi phát tín hiệu ưu tiên. Việc cấp giấy phép sử
dụng thiết bị phát tín hiệu của xe được quyền ưu tiên được thực hiện theo quy định của
pháp luật về giao thơng đường bộ;
b) Có bảng thơng tin về đơn vị sử dụng được thể hiện ở hai bên cánh cửa lái chính
và cửa lái phụ của xe ơ tơ cứu thương có kích cỡ tối thiểu (chiều cao: 45cm, chiều rộng:
50cm), trong đó đáp ứng các yêu cầu tối thiểu về thông tin sau đây:
- Logo đơn vị sử dụng xe (nếu có): Kích cỡ tối thiểu (chiều cao: 18cm, chiều rộng:
18cm).
- Tên, địa chỉ và số diện thoại liên hệ của cơ sở khám bệnh, chữa bệnh quy định tại
Khoản 2 Điều 1 Thông tư này.
- Số Giấy phép hoạt động khám bệnh, chữa bệnh do cơ quan nhà nước có thẩm quyền
cấp.
Bố cục của bảng thơng tin về đơn vị sử dụng được quy định tại Phụ lục ban hành kèm
theo Thông tư này.
1.2.3.2. Tiêu chuẩn đối với trang thiết bị bên trong xe ô tô cứu thương
a) Cáng chính: Loại trượt, có dây đai an tồn, có bánh xe;
b) Ghế cho nhân viên y tế;
c) Tấm nhựa lót sàn xe: Chống trơn trượt, dễ vệ sinh, tẩy rửa, khử trùng;
d) Đèn chiếu sáng trong xe (phục vụ cấp cứu người bệnh);
đ) Móc treo dịch truyền;
e) Ổ cắm điện 12VDC;
g) Hộc, giá, kệ, tủ đựng chuyên dụng để lắp đặt trang thiết bị y tế kèm theo của
hệ thống ô xy, các trang thiết bị y tế, đựng thuốc, y dụng cụ cấp cứu bảo đảm thuận tiện
khi thao tác, vận hành và dễ dàng vệ sinh, tẩy rửa, khử trùng.
h) Búa thoát hiểm;
i) Trường hợp một kíp cấp cứu ngoại viện thì trên xe ơ tô cứu thương phải bảo
đảm cơ số thuốc và trang thiết bị y tế theo quy định tại Quyết định số 3385/QĐBYT ngày 18 tháng 9 năm 2012 của Bộ trưởng Bộ Y tế về ban hành Danh mục vali
thuốc cấp cứu, dụng cụ cấp cứu, thuốc thiết yếu và trang thiết bị thiết yếu trang bị cho
một kíp cấp cứu ngoại viện trên xe ô tô cứu thương;
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
4
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ơ tơ cứu thương
k) Ngồi ra, tùy theo tình hình thực tế, u cầu về mặt chun mơn mà cơ sở
khám bệnh, chữa bệnh có thể trang bị thêm trang thiết bị y tế cần thiết khác để phục vụ
chuyên môn, bảo đảm đầy đủ trang thiết bị y tế, thuốc và dụng cụ phục vụ người bệnh.
Bảng 1.1. Các thiết bị y tế trên xe cứu thương Toyota Hiace:
TT
Thiết bị
Số Lượng
1
Đèn tín hiệu cấp cứu lại dài
1
2
Loa phát tín hiệu cấp cứu gắn góc phía trước
1
3
Âm ly loại đa âm thanh chuyên dụng
1
4
Microphone dùng để tuyên truyền
1
5
Cáng chính trang bị bánh xe với thiết kế đai an
1
Ghi chú
toàn
6
Cáng phụ loại có khả năng gấp mở
1
7
Móc treo truyền dịch
2
8
Bình Oxygen
1
9
Ghế ngồi cho nhân viên y tế loại 4 chỗ
1
10
Đèn trần halogen trong khoang bệnh nhân
4
11
Chữ thập cấp cứu
4
12
Bình cứu hỏa
1
13
Kệ tủ chứa thiết bị y tế bằng Composite
1
14
Ổ cắm điện 12VDC trong khoang bệnh nhân
2
1.3. Giới thiệu về ô tô cơ sở
1.3.1. Thông số kỹ thuật xe khách 16 chỗ ngồi Toyota Hiace
Xe khách 16 chỗ Toyota Hiace là một loại phương tiện vận tải do Nhật Bản sản
xuất đầu tiên vào năm 1967. Toyota Hiace ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển
con người và hàng hóa, nó có những ưu điểm nổi trội so với các loại ơ tơ khách khác
cùng thời điểm. Dịng xe Toyota Hiace với mức độ tin cậy cao để giành được tình cảm
của khách hàng. Toyota Hiace hướng tới đối tượng khách hàng là gia đình đơng người
và các cơng ty vận tải caco cấp. Trong suốt 51 năm phát triển, Hiace đã thực sự làm
hài lòng khách hàng tại 131 nước trên thế giới nhờ có thiết kế tính năng vận hành
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
5
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
mạnh mẽ, bền bỉ, tiện nghi kinh tế cũng như chất lượng vận tải cao và khả năng
chuyên chở linh hoạt.
Hình 1.4. Tổng thể xe khách 16 chỗ Toyota Hiace
Bảng 1.2. Các thông số kỹ thuật xe khách 16 chỗ Toyota Hiace
TT Thơng số kỹ thuật
Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
1 Chiều dài bao
L
4840
mm
2 Chiều rộng bao
B
1880
mm
3 Chiều cao bao
H
2105
mm
4 Chiều dài cơ sở
L0
2570
mm
5 Chiều rộng cơ sở
B0
1650
mm
6 Khối lượng bản thân
G0
1885
KG
Khối lượng toàn bộ:
3100
KG
7 + Phân bố cầu trước:
G
G1
+ Phân bố cầu sau:
G2
Động cơ:
KG
KG
2KD
8 + Công suất cực đại
+ Số vịng quay cực đại
Nemax
nmax
111
4800
+ Dung tích xi lanh
V
2700
9 Công thức bánh xe
Cỡ lốp xe trước/ sau
10 Bán kính quay vịng nhỏ nhất
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
kw
vịng/phút
cm3
4x2
195R15
Rmin
5,8
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
m
6
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
1.3.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành xe khách Toyota Hiace
1.3.2.1. Động cơ
Xe khách Toyota Hiace cơ sở được lắp động cơ 2KD và được đặt phía trước xe
để truyền động cho cầu sau.
- Kí hiệu động cơ: 2KD
- Loại nhiên liệu: Xăng
- Số xy lanh: 4
- Tỉ số nén: 9,6
- Đường kính xy lanh: 95 mm
- Hành trình piston: 95mm
- Cơng suất cực đại: 111kW/ 4800 vịng/phút
- Momen cực đại:241Nm/ 3800 vịng/phút
-Dung tích xy lanh: 2.7L
Hình 1.5. Động cơ xe khách Toyota Hiace
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
7
Tính tốn thiết kế ơ tơ khách 16 chỗ ngồi thành ô tô cứu thương
1.3.2.2. Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực kiểu cơ khí truyền động cầu sau:
Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống truyền lực xe cơ sở Toyota Hiace
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Các đăng; 5- Truyền lực chính;
6- Vi sai; 7,8- Bán trục
- Ly hợp: loại khơ , đĩa đơn dùng lị xo đĩa ép. Dẫn động ly hợp và dẫn động cơ khí có
trợ lực thủy lực nên giảm được hành trình tự do của bàn đạp, giảm được tải trọng động
khi hệ thống làm việc.
- Hộp số: Cơ khí 5 cấp
- Truyền lực chính:
1.3.2.3. Hệ thống phanh
Hình 1.7. Dẫn động thủy lực trợ lực chân khơng
1- Xylanh chính; 2- Piston; 3- Bình dầu phụ; 4- Bầu trợ lực; 5- Màng cao su; 6Màng cao su ở cơ cấu tỷ lệ; 7- Van khơng khí; 8- Phần tử lọc; 9- Bàn đạp; 11Van chân không; 12- Đường ống nạp; 13- Van một chiều; 14,15- Đường dầu đi
đến các cơ cấu phanh trước/sau
SVTH: Lê Viết Nam
Nguyễn Đức Thuận
GVHD: TS. Nguyễn Việt Hải
8
