MỤC LỤC
MỤC LỤC..............................................................................................................................................................................................................................................................i
MỞ ĐẦU...............................................................................................................................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG................................................................................................................................3
1.1. Giới thiệu chung về xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN ...........................................................................................................................................3
1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế bố trí chung..............................................................................................................................................................................................5
1.2.1. Khái niệm bố trí chung................................................................................................................................................................................................................................5
1.2.2. Yêu cầu khi thiết kế bố trí chung................................................................................................................................................................................................................6
1.2.3. Các phương án bố trí chung ô tô...............................................................................................................................................................................................................8
CHƯƠNG 2. . PHÂN TÍCH KẾT CẤU, LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CHUNG TRÊN XE CHUYÊN DÙNG PHÂN TÍCH, PHÁT HIỆN CÁC TÁC NHÂN CBRN12
2.1. Giới thiệu chung về xe cơ sở......................................................................................................................................................................................................................12
2.2. Cơ sở lựa chọn phương án bố trí chung.....................................................................................................................................................................................................17
2.3. Phương án bố trí chung..............................................................................................................................................................................................................................17
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG VÀ ỔN ĐỊNH TĨNH.................................................................................................28
3.1. Tính toán xác định toạ độ trọng tâm xe sau cải tạo.....................................................................................................................................................................................28
3.1.1. Toạ độ trọng tâm xe theo chiều ngang.....................................................................................................................................................................................................28
3.1.2. Toạ độ trọng tâm xe theo chiều dọc và chiều cao....................................................................................................................................................................................28
3.1.3. Xác định phân bố khối lượng lên các cầu................................................................................................................................................................................................31
3.2. Kiểm tra ổn định của xe...............................................................................................................................................................................................................................31
3.2.1. Ổn định của xe lên dốc và xuống dốc......................................................................................................................................................................................................31
3.2.2. Ổn định ngang khi xe chuyển động trên đường nghiêng ngang..............................................................................................................................................................33
3.3. Tính toán động lực học chuyển động thẳng của xe sau cải tạo..................................................................................................................................................................35
3.3.1. Cơ sở lý thuyết.........................................................................................................................................................................................................................................35
3.3.2. Kết quả tính toán......................................................................................................................................................................................................................................41
CHƯƠNG 4. . HƯỚNG DẪN KHAI THÁC XE CHUYÊN DÙNG PHÂN TÍCH, PHÁT HIỆN CÁC TÁC NHÂN CBRN....................................................................................49
4.1. Các quy định trong sử dụng........................................................................................................................................................................................................................49
4.1.1. Đối với phương tiện..................................................................................................................................................................................................................................49
4.1.2. Đối với người điều khiển phương tiện và kíp làm việc.............................................................................................................................................................................49
4.1.3. Khi cơ động thực hiện nhiệm vụ...............................................................................................................................................................................................................49
4.2. Khi triển khai và thu hồi xe thực hiện nhiệm vụ...........................................................................................................................................................................................50
4.2.1. Khi triển khai ............................................................................................................................................................................................................................................50
4.2.2 .Khi thu hồi ................................................................................................................................................................................................................................................50
4.3. Các quy định về an toàn..............................................................................................................................................................................................................................50
4.3.1. An toàn lao động.......................................................................................................................................................................................................................................50
4.3.2. An toàn về điện.........................................................................................................................................................................................................................................50
4.3.3. An toàn phòng cháy chữa cháy................................................................................................................................................................................................................51
4.4. Bảo dưỡng kỹ thuật ....................................................................................................................................................................................................................................51
4.4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật xe cơ sở...................................................................................................................................................................................................................52
4.4.2. Bảo dưỡng kỹ thuật các cụm khác...........................................................................................................................................................................................................59
KẾT LUẬN.........................................................................................................................................................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................................................................................................................................................62
PHỤ LỤC............................................................................................................................................................................................................................................................63
MỞ ĐẦU
Từ những năm đầu tiên của thế kỷ 21 cho tới nay, các quốc gia trên thế giới ngày càng chú trọng hơn vào việc ngăn ngừa, ứng phó và giảm thiểu hậu quả từ nguy cơ sự cố CBRN. Có thể nhận ra rằng tội phạm ngày nay có nhiều khả năng trong việc sử dụng những công cụ, vật liệu truyền thống để chế tạo, sử dụng theo cách phi truyền thống, gây khủng bố, trong đó có khủng bố bằng tác nhân hoá học, sinh học, phóng xạ và hạt nhân (viết tắt tiếng anh của các yếu tố Hoá học (Chemical), Sinh học (Biological), Phóng xạ (Radiological) và Hạt nhân (Nuclear) - CBRN). Đây là các loại vũ khí có tính sát thương và gây ra hậu quả hết sức nghiêm trọng cho đối phương.
Tại Việt Nam, bên cạnh việc sử dụng tác nhân CBRN trong chiến tranh, khủng bố. Nguy cơ xảy ra sự cố CBRN tại Việt Nam là rất lớn từ các cơ sở công nghiệp. Một số ngành công nghiệp có khả năng xảy ra sự cố hóa chất quy mô lớn gồm: sản xuất hoá chất cơ bản, sản xuất phân bón, pha chế hoá chất bảo vệ thực vật, ngành sản phẩm cao su, sản xuất chất dẻo, ngành hóa chất nổ, khí công nghiệp... Đồng thời cũng tiềm ẩn những nguy cơ về các sự cố phòng xạ hạt nhân do có nhiều cơ quan, đơn vị, xí nghiệp có sử dụng các nguồn phóng xạ, do xuất phát từ các hoạt động nhập khẩu và vận chuyển nguồn phóng xạ hợp pháp và không hợp pháp. Song song với các sự cố hóa học, hạt nhân, Việt Nam còn phải đối mặt với nguy cơ về các dịch bệnh do tác nhân sinh học ở Việt Nam như các dịch bệnh nguy hiểm…
Qua đánh giá ở trên về phạm vi, mức độ ảnh hưởng của các tác nhân CBRN đều để lại những hậu quả nặng nề và lâu dài, đồng thời nguy cơ xảy ra sự cố CBRN tại Việt Nam là hoàn toàn có thể xảy ra. Do vậy, việc trinh sát, phân tích tác nhân CBRN và vũ khí hủy diệt hàng loạt là một trong những biện pháp quan trọng nhất trong các biện pháp để bảo vệ quân đội và nhân dân trong các tình huống đó.
Từ những vấn đề trên, qua thời gian tìm hiểu tài liệu và cơ sở lý thuyết, được sự phân công của bộ môn với sự hướng dẫn của thầy: ThS…………….., tôi đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu, tính toán thiết kế bố trí chung xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN”.
Nhiệm vụ của đồ án gồm các nội dung chính sau:
Mở đầu
Chương 1. Giới thiệu chung về cơ sở tính toán thiết kế bố trí chung
Chương 2. Phân tích kết cấu, lựa chọn các phương án bố trí chung trên xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN
Chương 3. Nghiên cứu, tính toán động lực học chuyển động thẳng và ổn định tĩnh
Chương 4. Hướng dẫn khai thác xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN
Đồ án đã được thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo : ThS…………….., các thầy giáo trong Bộ môn Xe ô tô, Viện Cơ khí Động lực, Học viện Kỹ thuật Quân sự, sự giúp đỡ của các bạn, cũng như sự nỗ lực tìm tòi, học hỏi, sự phát huy và tổng hợp kiến thức của bản thân tôi.
Do điều kiện thời gian có hạn, trình độ phân tích đánh giá và kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế, nên trong đồ án không tránh khỏi các khiếm khuyết. Em mong nhận được sự nhận xét và đóng góp ý kiến của các thầy, các đồng chí để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
………………….
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG
1.1. Giới thiệu chung về xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN
Xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN là phương tiện chuyên dụng được thiết kế để phát hiện sớm, giám sát và phân tích các tác nhân hóa học, sinh học, phóng xạ, hạt nhân tại các khu vực nguy hiểm. Xe có khả năng di chuyển nhanh đến các điểm nghi ngờ có nguy cơ ô nhiễm và tiến hành các quy trình phân tích, đo đạc chuyên sâu để xác định các chỉ số môi trường.
Các thành phần chính của xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN:
+ Hệ thống thu thập và phân tích mẫu: Bao gồm các thiết bị lấy mẫu không khí, nước, đất và các bộ phân tích mẫu tự động, bán tự động trong xe. Các thiết bị này cho phép lấy mẫu và phân tích nhanh chóng các tác nhân gây ô nhiễm.
+ Thiết bị phát hiện phóng xạ, hạt nhân: Đo liều phóng xạ, xác định các đồng vị phóng xạ, tìm ra nguồn phát thải phóng xạ.
+ Các cảm biến hóa học: Phát hiện khí độc trong không khí, chất độc trong đất, nước.
Ưu điểm của xe phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN:
+ Khả năng cơ động cao, có thể tiếp cận nhanh các điểm nghi ngờ ô nhiễm.
+ Trang bị đầy đủ các thiết bị phân tích hiện đại, cho kết quả nhanh chóng và chính xác.
+ Khả năng hoạt động độc lập, không cần hạ tầng hỗ trợ.
Ứng dụng của xe phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN
+ Ứng phó sự cố hóa học, phóng xạ, sinh học: xác định và phân tích các tác nhân gây ô nhiễm khi có sự cố.
+ Giám sát môi trường tại các khu công nghiệp, nhà máy: Phát hiện sớm các rò rỉ hoá chất độc hại.
+ Kiểm tra an toàn hóa chất, phóng xạ: Trong các phòng thí nghiệm, kho chứa hóa chất, vật liệu phóng xạ.
Một số mẫu xe phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN hiện nay có thể kể đến như: M1135 Stryker NBCRV của Hoa Kỳ hay RKhM-9 của Nga.
1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế bố trí chung
1.2.1. Khái niệm bố trí chung
Bố trí chung (BTC) ô tô là bố trí sắp xếp các cụm, hệ thống, các khoang, các bộ phận theo quy luật, tính năng kỹ thuật xác định của ô tô. Bản chất của BTC ô tô là việc xác định vị trí, kích thước chung cho các cơ. cấu, các hệ thống trên ô tô; Xác định sự phối hợp giữa các cơ cấu và hệ thống theo các yêu cầu về kỹ thuật. Những yếu tố ảnh hưởng khác được xét đến khi bố trí chung tuỳ theo mức độ ảnh hưởng và quan điểm thiết kế. BTC ô tô có ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố tải trọng, tính chất động học, động lực học, tính điều khiển, tính tiện nghi, tính kinh tế trong vận chuyển và chế tạo...
1.2.2. Yêu cầu khi thiết kế bố trí chung.
Thiết kế BTC là giai đoạn thiết kế sơ bộ ô tô cần phải đáp ứng 5 yêu cầu cơ bản. Đó là:
+ Nhỏ gọn, sít sao, hợp lý đảm bảo ô tô có hệ số sử dụng lớn;
+ Đảm bảo dễ điều khiển ô tô, thuận tiện cho quá trình chăm sóc, bảo dưỡng, sửa chữa và tháo lắp;
+ Phân bố trọng lượng lên các cầu ô tô (các trục) hợp lý;
a. Nhỏ gọn, sít sao, hợp lý đảm bảo ô tô có hệ số sử dụng lớn.
Bố trí các cụm nhỏ gọn, sít sao nhằm giảm mô men quán tính của ô tô, giảm kích thước bao, song phải đảm bảo thuận tiện cho công việc chăm sóc, bảo dưỡng và sửa chữa.
+ Đối với các ô tô du lịch, ô tô chở khách được đánh giá thông qua hệ số sử dụng không gian. Hệ số này là tỷ số giữa tổng thể tích không gian cho người lái, hành khách, hàng hóa và không gian lưu thông trên ô tô với thể tích toàn bộ ôtô.
+ Đối với các ô tô bọc thép được đánh giá thông qua hệ số sử dụng các khoang. Cụ thể là các khoang thiết bị động truyền lực, khoang lái, khoang chỉ huy và khoang chiến đấu.
b. Đảm bảo dễ điều khiển xe, thuận tiện cho quá trình chăm sóc, bảo dưỡng, sửa chữa và tháo lắp.
Để đảm bảo yêu cầu này thì cần phải:
+ Bố trí các cơ cấu điều khiển gần người lái, bố trí ghế lái cần thiết phải
điều chỉnh được vị trí theo 2 phương (phương dọc và chiều cao).
+ Các cụm được lắp đặt sao cho có thể tháo lắp với khối lượng công việc
ít nhất, ít liên quan đến các cụm khác.
e. Bố trí chung phải phù hợp với điều kiện sử dụng của ô tô.
Việc bố trí này cần phù hợp với điều kiện địa hình, khí hậu, thời tiết,.... Ô tô quân sự dùng trong chiến đấu cần phải tăng khả năng bảo vệ, nhất là kết cấu phân mũi ô tô.
1.2.3. Các phương án bố trí chung ô tô.
Bố trí chung ô tô phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Cụ thể là:
+ Kiểu bộ phận chịu tải;
+ Bố trí động cơ;
+ Số lượng cầu, cách bố trí cầu theo chiều dài ô tô;
+ Bố trí hệ thống truyền lực.
a. Kiểu bộ phận chịu tải
Hiện nay, trên ô tô bộ phận chịu tải thường là kiểu khung chịu tải, vỏ chịu tải và khung-vỏ chịu tải kết hợp.
Kiểu khung chịu tải:
Loại này được áp dụng phổ biến nhất trên các ô tô vận tải có công dụng chung, ô tô có nhiều công dụng và một số ô tô chuyên dùng. Ở các ô tô này, các cụm, cơ cấu, hệ thống của ô tô được gá lắp lên khung. Khung ô tô chịu tác dụngmcủa các lực và mô men từ mặt đường truyền lên.
+ Ưu điểm: Đơn giản về kết cấu và công nghệ chế tạo, thuận tiện cho việc thống nhất hóa các cụm của ô tô có công dụng khác nhau.
+ Nhược điểm: Làm tăng chiều cao trọng tâm ô tô và tăng khối lượng chung của ô tô.
b. Bố trí động cơ.
Vị trí bố trí động cơ trên ô tô sẽ ảnh hưởng lớn đến bố trí HTTL cũng như các hệ thống khác. Bố trí động cơ trên ô tô có thể ở các vị trí: Phía trước, ở giữa và phía sau.
Bố trí động cơ phía trước
Động cơ bố trí phía trước có ưu điểm nổi bật là: tận dụng được dòng khí phía trước để làm mát cho động cơ. Nhưng cũng chính ưu điểm này lại làm tăng độ ồn và tăng chi phí cho làm mát khoang buồng lái cũng như khoang hành khách. Động cơ đặt phía trước có các phương án bố trí:
+ Phía trước, bên ngoài ca bin.
+ Phía trước và trong ca bin (một phần trong ca bin).
Động cơ đặt ở giữa ô tô.
Kiểu bố trí này thường sử dụng trên các ô tô vận tải có chiều
dài lớn, các ô tô đầu kéo.
+ Ưu điểm: Thể tích buồng lái đảm bảo tốt, tầm nhìn của lái ô tô rộng, kiểm tra, bảo đưỡng động cơ thuận tiện, cách âm, cách nhiệt tốt.
+ Nhược điểm: Hệ số sử dụng chiều dài thấp, làm mát ĐC khó khăn hơn.
c. Số lượng cầu, cách bố trí cầu theo chiều dài ô tô
Trên cơ sở trọng lượng toàn bộ ô tô G, kích thước ô tô, trọng lượng cho phép lên các cầu (theo tiêu chuẩn), tiến hành chọn số lượng và sơ đồ bồ trí cầu ô tô theo chiều dài cơ sở để thỏa mãn các chỉ tiêu về tính năng thông qua, tính dẫn hướng (tính điều khiển), độ êm địu chuyển động, độ ổn định chuyển động,...
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU, LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CHUNG TRÊN XE CHUYÊN DÙNG
PHÂN TÍCH, PHÁT HIỆN CÁC TÁC NHÂN CBRN
2.1. Giới thiệu chung về xe cơ sở
Dòng xe tải quân sự Kamaz là dòng xe tải nổi tiếng thế giới về độ bền, tính năng việt dã, độ tin cậy cao, đơn giản trong bảo dưỡng, cấp độ tiêu chuẩn hóa, lắp lẫn đối với các mẫu xe khác nhau. Hãng Kamaz là nhà cung cấp xe quân sự hàng đầu cho Bộ quốc phòng Nga, đồng thời cũng là nhà cung cấp chính thức xe tải cho Liên Hiệp quốc và nhiều quốc gia trên thế giới. Với một loạt các mẫu xe tải nổi tiếng như: Kamaz - 4326 (4x4), Kamaz - 43114 (6x6), Kamaz - 43502 (4x4), Kamaz - 4911 (4x4), Kamaz - 43119 (6x6), Kamaz - 63501 (8x8), Kamaz - 65224 (6x6), Kamaz - 6560 (8x8),...
Trong khi thực hiện đồ án, cần cải tạo xe sát xi tải quân sự để mang các trang thiết bị phục vụ thử nghiệm, phát hiện các tác nhân hóa học, sinh học, phóng xạ và hạt nhân (gọi tắt là CBRN). Qua các phân tích về tải trọng, điều kiện làm việc, tham khảo thông số kỹ thuật và đặc tính của các xe sát xi tải đặc chủng sử dụng cho quân đội, đã lựa chọn được xe KamAZ-43119 để cải tạo thành xe phân tích chuyên dụng phát hiện các tác nhân hóa học, sinh học, phóng xạ và hạt nhân phục vụ quốc phòng, an ninh (gọi tắt là xe phân tích tác nhân CBRN), ký hiệu KAMAZ-43119.XPTCBRN
- Xe có khối lượng không tải là 10925 kg và khối lượng toàn bộ là 21600 kg;
- Động cơ điêzel tăng áp KamAZ-740.30-260, 4 kỳ, 8 xi lanh bố trí hình chữ V, phun nhiên liệu trực tiếp, làm mát bằng nước.
+ Dung tích xi lanh: 10,857 (l).
+ Đường kính xi lanh × hành trình piston: 120×120 (mm).
+ Công suất lớn nhất 191(kW) ở số vòng quay 2200 (v/p).
+ Mô men xoắn lớn nhất 1076 (N.m) ở số vòng quay 1200÷1400 (v/p).
- Hệ thống truyền lực: ô tô KamAZ-43119 sử dụng hệ thống truyền lực cơ khí có cấp, sử dụng ly hợp ma sát khô điều khiển thủy lực, hộp số cơ khí có trang bị hộp số phụ, sử dụng đồng tốc quán tính hoàn toàn ở các số truyền II, III, IV, V ở hộp số chính. Sử dụng hộp số phân phối hai cấp, dẫn động điều khiển bằng cơ khí. Truyền lực chính kép bố trí trung tâm, vi sai bánh răng côn đối xứng, có trang bị khóa vi sai;
Thông số của xe sát xi cơ sở được cho trong bảng 2.1.
2.2. Cơ sở lựa chọn phương án bố trí chung
- Thiết kế bố trí chung phải phù hợp với các quy định hiện hành của Bộ Quốc phòng về cải tạo xe quân sự và QCVN 09:2015/BGTVT;
- Lắp đặt thùng xe và bố trí các trang thiết bị lên xe cơ sở phải đảm bảo tải trọng thực tế của xe, khi sử dụng không vượt quá tải trọng cho phép của nhà sản xuất;
- Xe sau cải tạo phải đảm bảo tính cơ động, tính việt dã cao và triển khai nhanh chóng, đáp ứng các nhiệm vụ đề ra.
- Xe sau cải tạo phải đảm bảo ổn định trong quá trình triển khai các hệ thống và thực hiện nhiệm vụ chiến đấu;
2.3. Phương án bố trí chung
Xe phân tích tác nhân CBRN được phát triển tạo với những cải tiến để phù hợp với điều kiện công nghệ chế tạo, điều kiện sử dụng, môi trường khí hậu tại Việt Nam, tăng khả năng cơ động, đơn giản hóa các thao tác cho bộ đội trong quá trình vận hành, dễ dàng bảo trì bảo dưỡng hệ thống theo điều kiện thực tế ở Việt Nam.
Xe phân tích tác nhân CBRN được thiết kế trên cơ sở xe ô tô sát xi tải KamAZ-43119 để tích hợp các trang thiết bị phục vụ phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN và một số thiết bị đảm bảo, phục trợ khác đi kèm. Kíp làm việc trên xe phân tích tác nhân CBRN gồm 5 người khi hành quân cũng như khi tác nghiệp. Người và các trang thiết bị lắp đặt trên xe được thể hiện trên bảng 2.2.
a. Cải tạo cabin của xe cơ sở
Cụm cabin cơ bản được giữ nguyên như của xe nguyên bản. Tuy nhiên, phần phía sau ghế lái được cải tạo lại. Phần giường để cho lái xe nghỉ ngơi được tháo ra, thay vào đó là hai ghế đơn dạng gập được mua mới, lắp chặt với sàn cabin bằng các bu lông M10 đảm bảo chắc chắn khi di chuyển..
b. Chế tạo thùng xe
Thùng xe là cụm để lắp đặt các trang thiết bị thí nghiệm và các trang thiết bị phụ trợ lên xe, đồng thời đảm bảo cho các thiết bị và kíp làm việc trước các tác nhân môi trường. Thùng xe được lắp trên sát xi xe cơ sở thông qua 8 cụm quang dầm M18 và 8 ke chống xô bố trí đều hai bên.
Thùng xe chế tạo có kích thước 5600x2550x2264 (mm x mm x mm). Thùng xe được chia thành 3 khoang với các chức năng khác nhau.
- Khoang số 2 là phòng thí nghiệm có kích thước 3520x2550x2100 mmm;
- Khoang số 3 là phòng kỹ thuật bố trí máy phát, giàn nóng điều hòa và các thiết bị phụ trợ có kích thước 1120x2550x2100 mm;
- Khung buồng thí nghiệm: Có nhiệm vụ đỡ toàn bộ khối lượng của thùng xe, các trang thiết bị lắp trên thùng xe. Khung buồng phân tích được chế tạo từ các cụm riêng biệt và được hàn chắc chắn với nhau gồm: khung dưới và khung trên
+ Khung dưới: Có kết cấu gồm hai xà dọc được chế tạo từ thép U140x80x6 mm và U128x72x6 mm, được hàn chắc chắn với nhau. Các xà ngang được chế tạo từ thép dày 3mm, được dập thành các thanh khác nhau được, liên kết với hai xà dọc bằng các bu lông M12.
+ Khung trên: được chế tạo từ thép tấm dày 3mm, 4mm được dập thành các hình dáng khác nhau, các thanh được hàn chắc chắn với nhau.
- Sàn phòng: Sàn phòng được lắp ghép từ các cụm sàn được hàn ghép với khung sàn đảm bảo chắc chắn, bền vững. Sàn phòng được lắp ghép trên hai xà dọc U120x70x4 mm ở hai bên và được đỡ trên các xà ngang của khung sàn, hai đầu được hàn hai xà ngang bằng thép dập dày 3mm, kích thước U100x120 mm.
Trên cùng của sàn phòng được hàn tấm sàn nhám lên xà dọc và xà ngang, đảm bảo chắc chắn, không bồng bềnh.
- Mái xe: Mái xe được lắp ghép từ các cụm khung mái, các cụm trần bằng mối ghép hàn đảm bảo chắc chắn. Các khung mái được hàn chắc chắn với nhau trước khi được lắp ghép với khung buồng thí nghiệm. Mái xe được lắp với khung buồng thí nghiệm bằng mối ghép bu lông, hàn ghép vòm mái lên xe theo kích thước, đảm bảo cứng vững, chắc chắn. Phần bên trong của mái được phun bọt xốp PU cách âm, cách nhiệt, đảm bảo phủ kín, đều trên suốt chiều dài mái xe.
- Cửa hông và cửa sau: Cửa hông và cửa sau được chế tạo giống nhau, được lắp từ khung cửa được chế tạo từ thép dày 2mm, phía trong và phía ngoài được bọc thép dày 1,5mm. Cửa được cố định lên khung phòng thí nghiệm thông qua các bản lề cửa.
CHƯƠNG 3
NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG VÀ ỔN ĐỊNH TĨNH
3.1. Tính toán xác định toạ độ trọng tâm xe sau cải tạo
3.1.1. Toạ độ trọng tâm xe theo chiều ngang
Xét các cụm cơ khí lắp trên xe, các cụm có khối lượng lớn đều có phân bố khối lượng đối xứng theo phương ngang xe (các cụm có khối lượng lớn đều có phân bố khối lượng đối xứng theo mặt phẳng đi qua trục dọc của xe và vuông góc với mặt đất, với giả thiết xe đậu trên mặt đất phẳng). Do đó, hoàn toàn có thể coi rằng trọng tâm xe nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe, với một sai số chấp nhận được.
3.1.2. Toạ độ trọng tâm xe theo chiều dọc và chiều cao
Để xác định toạ độ trọng tâm xe, cần xác định được khối lượng và các toạ độ của các thành phần cấu thành của toàn bộ xe sau khi hoàn thiện công việc cải tạo và lắp thiết bị.
Đối với xe cơ sở, các thông số động lực học đã có đầy đủ trong các hồ sơ kỹ thuật của xe. Khi thực hiện cải tạo xe trước khi lắp các thiết bị, khối lượng xe bị thay đổi không đáng kể. Do đó, coi như xe cơ sở sau khi cải tạo có khối lượng và toạ độ trọng tâm không thay đổi so với xe cơ sở trước cải tạo.
Vì cầu giữa và cầu sau được liên kết băng hệ thống treo cân bằng phụ thuộc nên việc tính toán hoàn toàn có thể coi hai cầu sau như là một với khối lượng và vị trí được xác định tại tâm trục cân bằng. Khi đó, chiều dài cơ sở quy đổi:
Lqđ = 3690 + 1320/2 = 4350 (mm)
Sau khi thực hiện các nội dung như đã chỉ ra, số liệu về khối lượng và toạ độ trọng tâm các bộ phận cấu thành của xe phân tích tác nhân CBRN hoàn chỉnh được thể hiện trong bảng 3.1.
Thay các giá trị mi, ai, bi, hgi vào (3.1) ta tính được tọa độ trọng tâm xe sau cải tạo như bảng 3.2 dưới.
3.1.3. Xác định phân bố khối lượng lên các cầu
Thay các giá trị vào (3.2) thu được khối lượng phân bố trên cầu trước và cầu sau như bảng 3.3.
3.2. Kiểm tra ổn định của xe
3.2.1. Ổn định của xe lên dốc và xuống dốc
Sự mất ổn định dọc của ô tô không chỉ do sự lật dọc mà còn do sự trượt dọc trên dốc do không đủ lực phanh hoặc bám không tốt giữa bánh xe và đường. Để đảm bảo an toàn khi xe lên dốc và xuống dốc phải thoả mãn điều kiện:
tanat < tanal (3.3)
Từ toạ độ trọng tâm của xe có thế đánh giá khả năng ổn định của xe khi lên dốc và xuống dốc. Điều kiện tính toán: Xe đầy tải chuyển động trên đường đất khô, jd = 0,8.
Với các giá trị a, b, hg đã được xác định ở trên (bảng 3.2), tính với đường đất, khô jd = 0,7; f = 0,018; Thay số vào (3.4) ta có:
tanat = 0,682 => at = 34,290;
tanall = 1,16=> all = 48,890;
tanalx = 1,85=> alx = 61,580.
So sánh at = 34,290 < all = 48,890 và at = 34,290 < alx = 61,580; thoả mãn điều kiện (3.3). Do đó, khi cơ động, xe bị trượt trước khi bị lật. Như vậy, góc dốc giới hạn khi xe lên, xuống dốc là a < at = 34,290.
3.2.2. Ổn định ngang khi xe chuyển động trên đường nghiêng ngang
Với: B = 2050 [mm]; jn = 0,7. Thay số vào (3.5) và (3.6) ta có:
tanbt = 0,7 => bt = 350 ; tanb1 = 0,705 => b1 = 35,20.
Vậy bt = 350 < bl = 35,20, xe sẽ bị trượt ngang trước khi bị lật ngang, thoả mãn điều kiện (3.7). Như vậy, góc nghiêng ngang giới hạn để xe không trượt là b < bt = 350.
d. Ổn định ngang khi xe quay vòng trên đường bằng
Để đảm bảo an toàn khi xe quay vòng trên đường bằng thì:
Vtq < Vlq (3.10)
Xét trường hợp xe chuyển động trên đường ngang có hệ số bám j = 0,7 .Với R = 11,3 [m]; B = 2,05 [m]; hg = 1,453 [m]. Thay số vào (3.8) và (3.9) ta có: Vtq = 31,68 [km/h], Vlq = 31,82 [km/h].
Như vậy: Vtq < Vlq, thoả mãn điều kiện (3.10).
Vậy khi xe quay vòng trên đường nghiêng, khô, vận tốc tối đa không được vượt quá 31,68 [km/h].
3.3. Tính toán động lực học chuyển động thẳng của xe sau cải tạo
3.3.1. Cơ sở lý thuyết
Trên cơ sở tài liệu mô hình bài toán đánh giá chất lượng động lực học ô tô dựa trên cơ sở:
- Thông số đầu vào: bao gồm các thông số về đặc tính ngoài của động cơ đốt trong, các thông số kết cấu xe, kết cấu của hệ thống truyền lực, điều kiện đường...
- Phần tính toán: thiết lập thuật toán tính toán xác định các thông số về động lực học chuyển động thẳng của ô tô.
Trên đặc tính thực ta chọn 2 điểm đặc biệt có giá trị tọa độ như sau: Điểm 1 (neM, Memax); Điểm 2 (neN, MeN).
* Lực kéo ở bánh xe chủ động:
* Xác định lực cản không khí:
* Xác định nhân tố động lực học:
* Xác định hệ số ảnh hưởng khối lượng quay:
* Thời gian tăng tốc:
* Đồ thị quãng đường tăng tốc:
Từ đồ thị t = t(v) lấy một phần diện tích nào đó ứng với khoảng biến thiên thời gian dt. Kết quả gần đúng nhận được là một hình chữ nhật có chiều dài là v và chiều rộng là dt. Diện tích hình chữ nhật này là: ds = v.dt . Dựa theo phương pháp chia khoảng dt như vậy ta sẽ xây dựng được đồ thị quãng đường tăng tốc của xe là tập hợp các điểm có tung độ là s0+ds và hoành độ là v0+dv; với (s0,t0) ứng với thời điểm đầu của tăng tốc.
Chú ý tương tự đồ thị thời gian tăng tốc, điểm cuối cùng của số truyền cao nhất chỉ lấy v = 0,95.vmax.
Trên cơ sở thuật toán trên, sử dụng phần mềm Matlab ta lập được chương trình tính toán xác định các thông số đánh giá chất lượng động lực học của ô tô.
3.3.2. Kết quả tính toán
Sau khi bố trí các cụm thành phần lên xe ta phải khảo sát trong các điều kiện khác nhau để xem xét sự thay đổi về chất lượng động lực học của xe có đáp ứng được các yêu cầu về tính năng kĩ chiến thuật.
Dựa theo các tính toán đã trình bày ở mục 3.3.1, các thông số đầu vào của xe sau cải tạo. Ta có những thay đổi về mặt thông số của xe như bảng 3.5.
(*) Không tính thùng xe
Ta khảo sát trong trường hợp sau:
Giả sử xe chuyển động trên đường bằng, mặt đường là đường nhựa với hệ số cản lăn là 0,018; hệ số bám là 0,7 và hệ số cản không khí là 0.7
Kết quả khảo sát:
- Đồ thị đặc tính ngoài
Nhận xét: Động cơ đạt mô men xoắn cực đại = 1076 N.m ở số vòng quay =1400 vòng/phút và công suất cực đại tại = 191 kW ở số vòng quay = 2200 vòng/ phút. Khoảng là khoảng làm việc ổn định của động cơ. Khi động cơ làm việc trong khoảng ổn định, nếu sức cản bên ngoài làm cho tốc độ vòng quay giảm xuống thì mô men xoắn sẽ tăng lên. Tính chất này làm cho ô tô có khả năng thích ứng với sự thay đổi sức cản bên ngoài.
- Đồ thị đặc tính kéo
Nhận xét: Từ đồ thị ta có thể xác định được lực kéo lớn nhất của xe khoảng 84000 (N) ở số truyền 1 và lực kéo lớn nhất của xe ở các số truyền còn lại.
- Đồ thị gia tốc
Nhận xét: Từ đồ thị ta thấy với giá trị ψ=0,03 thì vận tốc lớn nhất đạt được của xe là khoảng 82 (Km/h), cản lớn nhất mà xe có thể khắc phục được là ψ=0,45. Như vậy xe có thể hoạt động ở điều kiện địa hình tương đối phức tạp, cho thấy tính năng thông qua của xe cao.
- Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc
Nhận xét: Qua tính toán đặc tính tăng tốc và so sánh với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất cho thấy kết quả tính toán tương đối chính xác với thời gian tăng tốc ở 78 km/h là khoảng 78s, quãng đường tăng tốc khoảng 1200 m.
CHƯƠNG 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC XE CHUYÊN DÙNG PHÂN TÍCH, PHÁT HIỆN CÁC TÁC NHÂN CBRN
4.1. Các quy định trong sử dụng
4.1.1. Đối với phương tiện
- Xe phân tích tác nhân CBRN luôn phải ở trong tình trạng kỹ thuật tốt, các hệ thống an toàn phải có độ tin cậy cao;
- Xe phải được trang bị đầy đủ bình chữa cháy;
- Trước khi hành quân phải kiểm tra xe đầy đủ gồm: phần vận hành, thùng xe chuyên dùng, thiết bị của xe và đặc biệt cần chú ý kiểm tra các cơ cấu khóa hãm các thiết bị;
4.1.2. Đối với người điều khiển phương tiện và kíp làm việc
- Người điều khiển phương tiện, kíp làm việc phải có tay nghề tốt, có sức khoẻ tốt;
- Kíp làm việc phải được qua đào tạo về sử dụng các thiết bị điều khiển và các trang thiết bị khác trên xe;
- Nghiêm cấm: hút thuốc trên thùng xe chuyên dụng; phải chấp hành nghiêm chỉnh các quy tắc an toàn;
4.1.3. Khi cơ động thực hiện nhiệm vụ
- Đảm bảo khi cơ động các thiết bị phải được cố định chắc chắn;
- Không được chở kèm hàng hoá trên xe.
- Tốc độ chuyển động lớn nhất của xe trên đường nhựa bằng phẳng không quá 60 km/h để đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện, điện tử.
4.2. Khi triển khai và thu hồi xe thực hiện nhiệm vụ
4.2.1. Khi triển khai
- Xe được triển khai để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể của các cấp;
- Xe được triển khai phía ngoài hoặc khu vực chịu ảnh hưởng của tác nhân CBRN, không làm ảnh hưởng đến quá trình thực hiện nhiệm vụ của các đơn vị khác và không ảnh hưởng đến giao thông đường bộ.
4.2.2 .Khi thu hồi
Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, tắt hoàn toàn các hệ thống và cho xe ra khỏi vị trí thực hiện nhiệm vụ.
4.3. Các quy định về an toàn
4.3.1. An toàn lao động
- Tất cả kíp chiến đấu và những người điều khiển, vận hành xe và các hệ thống trên xe phải được huấn luyện kỹ và đầy đủ về trình tự thao tác sử dụng, các quy tắc an toàn và những vấn đề khác về khai thác, vận hành, đảm bảo an toàn đối với xe phân tích tác nhân CBRN. Không cho phép những người không nắm được quy định về kỹ thuật an toàn làm việc trên xe khi tiến hành khai thác sử dụng.
- Chỉ cho phép tiến hành nhiệm vụ khi các thiết bị và dụng cụ còn tốt.
4.3.3. An toàn phòng cháy chữa cháy
- Trên xe có lắp 02 bình chữa cháy;
- Không được hút thuốc hoặc sử dụng lửa khi đang sửa chữa;
4.4. Bảo dưỡng kỹ thuật
4.4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật xe cơ sở.
Trong quá trình sử dụng cần thường xuyên kiểm tra tình trạng kỹ thuật của xe cơ sở, dựa trên số giờ nổ máy, số km vận hành mà cần thiết tiến hành các loại hình bảo dưỡng khác nhau để đảm bảo duy trì tình trạng kỹ thuật tốt nhất của xe. Bảng 4.1 trình bày các mốc thời gian cần tiến hành bảo dưỡng đối với dòng xe KamAZ 43119.
Tiến hành bảo dưỡng theo đúng quy trình cho từng loại hình bảo dưỡng, quy trình được trình bày trong các bảng 4.2, 4.3, 4.4.
4.4.2. Bảo dưỡng kỹ thuật các cụm khác.
- Thường xuyên chấp hành đúng chế độ bảo dưỡng kỹ thuật cho các thiết bị của hệ thống sửa chữa, hệ thống điện do nhà sản xuất qui định.
- Khi đỗ xe lâu nên đưa xe vào nhà có mái che, tránh để mưa tạt lọt nước vào thùng xe qua các cửa thông gió, cửa lấy sáng.
- Các hệ thống kỹ thuật lắp trên xe phải được bảo dưỡng theo tài liệu hướng dẫn sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng của thiết bị.
KẾT LUẬN
Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, bằng những kiến thức đã được học, với sự nỗ lực của bản thân trong việc sưu tầm, thu thập tài liệu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy: ThS …………………, các thầy giáo trong Bộ môn Xe ô tô, đồ án đã hoàn thành với những nội dung đã đề ra.
+ Chương 1. Giới thiệu chung về xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN, tìm hiểu về cơ sở tính toán thiết kế bố trí chung xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN.
+ Chương 2. Phân tích kết cấu xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN, nghiên cứu bố trí chung, yêu cầu và lựa chọn được phương án bố trí chung cho xe chuyên dùng chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN.
+ Chương 3. Nghiên cứu, tính toán động lực học chuyển động thẳng và ổn định tĩnh của xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN bao gồm xác định trọng tâm xe sau cải tạo, khối lượng phân bố lên các cầu, góc vượt dốc lớn nhất, vận tốc quay vòng lớn nhất và các đặc tính động lực học chuyển động thẳng của xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN.
+ Chương 4. Hướng dẫn khai thác xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN, đã đưa ra các quy định trong sử dụng xe, công tác triển khai và thu hồi xe khi thực hiện nhiệm vụ, quy định về an toàn và các quy trình bảo dưỡng kỹ thuật cho xe chuyên dùng phân tích, phát hiện các tác nhân CBRN.
Do khả năng của bản thân còn nhiều thiếu sót, thiếu kinh nghiệm thực tế, cũng như điều kiện hạn chế về kiến thức nên nội dung đồ án khó tránh khỏi có những mặt còn hạn chế. Rất mong các thầy và các bạn đóng góp để đồ án ngày càng hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
[1]. Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập. Lý thuyết ô tô quân sự, HVKTQS – 2002.
[2]. Vũ Đức Lập. Ứng dụng máy tính trong tính toán xe quân sự, Nhà xuất bản Quân đội nhân dân – 2001.
[3]. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vy. Cấu tạo ô tô quân sự. Tập 1. Hà Nội – 1995.
[4]. Vũ Đức Lập. Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, HVKTQS – 2015.
[6]. Nguyễn Văn Trà. Kết cấu tính toán ô tô. Tập 1, HVKTQS – 2016.
[7]. Hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng xe KAMAZ.
[8]. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 38 : 2015/BGTVT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kiểm tra và chế tạo công ten nơ vận chuyển trên các phương tiện vận tải.
[9] QCVN 09:2015/BGTVT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với xe ô tô.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"