MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.............................................................................................................................3
1.1.Tình hình thu gom, vận chuyển, xử lý rác thải ở TP.Hồ Chí Minh.............................................................3
1.1.1. Phân loại rác..........................................................................................................................................3
1.1.2. Tình hình các bãi xử lý rác ở TP. Hồ Chí Minh.......................................................................................5
1.1.3. Quy trình kỹ thuật thu gom và xử lý từng loại chất thải..........................................................................6
1.1.4. Tính chất của rác thải ............................................................................................................................8
1.2. Nhu cầu sử dụng ô tô chở rác...................................................................................................................8
1.3. Giới thiệu chung về các loại ô tô thu gom, ép, chở rác............................................................................11
1.3.1. Công dụng ô tô chở rác.........................................................................................................................11
1.3.2. Phân loại ô tô chở rác...........................................................................................................................11
1.4.Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................................................13
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ TỔNG THỂ XE CHỞ RÁC..........................................................................16
2.1. Tình hình khai thác sử dụng, chế tạo xe thu, gom, ép chở rác................................................................16
2.2. Đặt vấn đề thiết kế xe chở rác (gom - ép - chở - xả rác)..........................................................................17
2.3. Chọn phương án thiết kế..........................................................................................................................18
2.3.1. Phân tích các phương án xe thu, gom, ép, chở, xả rác........................................................................18
2.3.2. Chọn phương án thiết kế sơ bộ (thùng gom - chứa rác, phương án xả rác)........................................20
2.3.3. Kiểm tra sơ bộ sức kéo và ổn định phương án xe thiết kế....................................................................22
2.3.4.Tính toán kiểm tra ổn định xe ép rác......................................................................................................33
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CỤM GOM, GẠT, ÉP RÁC...........................................................38
3.1. Các phương án thiết kế............................................................................................................................38
3.1.1. Các phương án thu gom rác..................................................................................................................38
3.1.2. Các phương án ép rác từ thùng phụ vào thùng chính...........................................................................40
3.2. Thiết kế tính toán bàn ép và lưỡi cuốn.....................................................................................................41
3.2.1. Chọn phương án kết cấu bàn ép...........................................................................................................41
3.2.1.1 Bát bàn ép.......................................................................................................................................... 44
3.2.1.2 Bát gia cố hông tấm ép...................................................................................................................... 45
3.2.1.3 Tính toán bền của bát bàn ép............................................................................................................. 45
3.2.1.4 Tính toán bền của bốn khóa hông tấm ép.......................................................................................... 47
3.2.2.Chọn phương án kết cấu bàn cuốn....................................................................................................... 48
3.2.2.1 Bát lưỡi cuốn...................................................................................................................................... 49
3.2.2.2 Gân gia cố lưỡi cuốn.......................................................................................................................... 50
3.3. Thiết kế tính toán máng thu gom............................................................................................................. 51
3.4 Lắp bàn ép và lưỡi cuốn lên thùng phụ.................................................................................................... 54
3.5. Lắp máng thu gom....................................................................................................................................55
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.................................................................................................................................56
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, càng ngày có càng nhiều sản phẩm vật chất phục vụ cho đời sống xã hội và các nhu cầu thiết yếu của con người.
Cùng với sự phát triển của xã hội và sự đô thị hóa với tốc độ nhanh làm cho sự gia tăng về dân số, điều đó kéo theo sự gia tăng về số lượng lớn rác thải trong thành phố, rác thải là nguồn ô nhiễm môi trường và đây là vấn đề nhức nhối của các đô thị và thành phố lớn, đặc biệt là ở thành phố Hồ Chí Minh.
Khi dân số tăng, đô thị càng phát triển thì số lượng khí thải và rác thải càng nhiều về chủng loại và số lượng, chúng là một trong những nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến đời sống của nhân dân.
Trong gia đoạn này bộ mặt của thành phố, thị xã, thị trấn đặc biệt là thành phố Hồ Chí Minh ngày càng hiện đại và văn minh hơn, đòi hỏi tương ứng với nó là nhu cầu về vệ sinh môi trường cũng tăng lên, vì vậy vấn đề thu gom và xử lý rác thải là một vấn đề then chốt để đảm bảo cho một thành phố xanh, sạch, đẹp.
Xuất phát từ những nhu cầu trên của xã hội, việc thiết kế xe chở và ép rác là nhu cầu cần thiết. Với nhiệm vụ được giao là “Thiết kế ô tô chở và ép rác trên nền xe tải HINO FG 8JJMB”, nhiệm vụ riêng là “Thiết kế cơ cấu các cụm gom, gạt, ép rác vào thùng chính” để làm đề tài tốt nghiệp của mình.
Sau một thời gian thực hiện luận văn, mặc dù đã nỗ lực phấn đấu rất nhiều để vận dụng các kiến thức đã học được, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn và các cô chú/anh chị ở các Công ty chế, khai thác xe ép rác, song luận văn không thể tránh khỏi những thiết sót. Em rất mong nhận được sự góp ý giúp đỡ của qúy thầy để đề tài hoàn chỉnh hơn và chúng em có bản lĩnh tốt hơn trước một vấn đề kỹ thuật cần giải quyết sau khi tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy: PGS. TS………………. và Qúy thầy/cô Khoa Cơ khí, Bộ môn Cơ khí ô tô đã giảng dạy và tạo mọi điều kiện cho em được học hỏi trong suốt thời gian học tập ở trường.
TP.Hồ Chí Minh … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………………
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1.Tình hình thu gom, vận chuyển, xử lý rác thải ở TP.Hồ Chí Minh
1.1.1. Phân loại rác
Tại khoản 10 Điều 3 của Luật bảo vệ môi trường 2005 thì: “Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác". Như vậy, rác thải là tất cả những thứ vật chất từ đồ ăn, đồ dùng, chất phế thải sản xuất, dịch vụ, y tế, ... mà mọi người không dùng nữa và thải bỏ đi.
Rác thải sinh hoạt (chất thải rắn sinh hoạt) sinh ra từ mọi người và mọi nơi: Gia đình, trường học, chợ, nơi mua bán, nơi công cộng, nơi vui chơi giải trí, cơ sở y tế, cơ sở sản xuất kinh doanh, bến xe, bến đò,...
Rác thường được chia thành ba nhóm (xem hình 1.1) như sau:
Rác khô hay còn gọi là rác vô cơ: gồm các loại phế thải thuỷ tinh, sành sứ, kim loại, giấy, cao su, nhựa, vải, đồ điện, đồ chơi, cát sỏi, vật liệu xây dựng...
Rác ướt hay thường gọi là rác hữu cơ: gồm cây cỏ loại bỏ, lá rụng, rau quả hư hỏng, đồ ăn thừa, rác nhà bếp, xác súc vật, phân động vật.
1.1.2. Tình hình các bãi xử lý rác ở TP. Hồ Chí Minh
TP HCM lúc đầu quy hoạch 2 khu liên hiệp xử lý rác thải là Đa Phước (huyện Bình Chánh) và Tây Bắc (khu Phước Hiệp, huyện Củ Chi).
Trong đó, Khu liên hợp xử lý rác thải Đa Phước (huyện Bình Chánh) là khu dự trữ chiến lược và chỉ xử lý rác cho vùng phía Nam thành phố với công suất nhỏ, là địa điểm xử lý rác dự phòng.
Tuy nhiên, đầu năm 2015, chính quyền TP HCM quyết định đóng cửa bãi rác số 3 vì "gây ô nhiễm", do đó lượng rác xử lý được chuyển hết về Đa Phước.
TP HCM có hơn 7.000 tấn rác một ngày. Động thái này của thành phố khiến bãi rác Đa Phước đang xử lý 3.000 tấn tăng lên 5.000 tấn mỗi ngày và trở thành nơi duy nhất chôn lấp rác của thành phố. Số còn lại được xử lý làm phân compose ở Phước Hiệp (do công ty Vietstar và Tâm Sinh Nghĩa đảm nhận).
Việc thay đổi chủ trương về dự án cần ưu tiên đầu tư và phân chia lượng rác dẫn đến nhiều lo ngại lãng phí và ảnh hưởng đến "an ninh rác".
1.1.3. Quy trình kỹ thuật thu gom và xử lý từng loại chất thải
1.2.3.1.Quy trình kỹ thuật thu gom, xử lý chất thải rắn sinh hoạt
Rác sinh hoạt từ hộ dân, doanh nghiệp, trường học, chợ… được lưu chứa trong các thiết bị lưu chứa chuyển đến các điểm tập kết chuyển lên các xe ép rác chuyên dùng chuyển về các trạm trung chuyển kín sau đó rác được máy ép rác nạp vào các contener kín và được xe chuyên dùng chuyển đổ tại các công trường xử lý rác tập trung của thành phố. Toàn bộ quá trình thu gom, vận chuyển: rác được chứa trong các thiết bị kín tránh việc rơi vãi và phát tán mùi hôi, nước rác được thu gom, lưu chứa sau đó chuyển đến nhà máy xử lý nước rác (xem hình 1.2)
1.2.3.2. Quy trình kỹ thuật thu gom, xử lý chất thải xây dựng
Sử dụng xe gom rác 400L hoặc xe gom rác 500L để thu gom các chất thải trong xây dựng. Di chuyển xe gom rác tới địa điểm tập kết lấy chất thải xây dựng. Sử dụng các thiết bị cần thiết đưa chất thải xây dụng lên xe chuyên dụng của các công ty môi trường. Sau đó trung chuyển chất thải đến địa điểm tập kết.
1.1.3.4. Phương tiện chuyên dùng thu gom rác
Các loại thùng lưu chứa từ 240 – 660 lít
Xe ép rác trọng tải từ 2 – 10 tấn
1.1.3.5. Quy trình vận hành trạm ép rác kín
Rác sinh hoạt được các xe ép rác, xe thô sơ chở đến trạm đổ vào máng nạp của máy ép rác và được máy ép vào các container kín lớn nhằm giảm thể tích, khi đầy rác container được các đầu kéo hooklift kéo ra bãi container chờ các đầu kéo kéo đến công trường xử lý theo giờ qui định.
1.1.4. Tính chất của rác thải
Những tính chất vật lý quan trọng nhất của rác thải đô thị là khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước, khả năng giữ ẩm thực tế và độ xốp của chất thải rắn. Trong bài luận văn, tính chất liên quan đến việc thiết kế ô tô chở ép rác là khối lượng riêng.
Khối lượng riêng của chất thải rắn được định nghĩa là trọng lượng của một đơn vị vật chất trên một đơn vị thể tích chất thải (kg/m3). Bởi vì khối lượng riêng của chất thải rắn thay đổi tùy thuộc vào những trạng thái của nó như: xốp, chứa trong các thùng chứa container, không nén, nén,…
1.2. Nhu cầu sử dụng ô tô chở rác
Theo Công văn số 10631/STNMT-CTR ngày 11/10/2016 của Sở Tài nguyên và Môi trường, việc nghiên cứu thiết kế mẫu xe chuyên chở chất thải rắn sinh hoạt cho lực lượng thu gom, UBND TPHCM giải quyết như sau:
Giao Sở Tài nguyên và Môi trường chủ trì, phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Sở Giao thông vận tải, Sở Tài chính, Sở Kế hoạch và Đầu tư, UBND các quận/huyện, Tổng Công ty Cơ khí Giao thông vận tải Sài Gòn (SAMCO), Đơn vị thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt để xây dựng Kế hoạch chuẩn hóa phương tiện thu gom, vận chuyển.Trong đó, quy định cụ thể về tiêu chuẩn và mẫu xe thu gom, vận chuyển; phương án đổi mới phương tiện thu gom, vận chuyển; lộ trình thực hiện thay thế, chuyển đổi, có tính đến đồng bộ với hệ thống trung chuyển chất thải hiện đại sẽ đầu tư sau này; đồng thời phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng đơn vị. Báo cáo UBND Thành phố xem xét trong tháng 12/2016.
Các loại xe chở rác thải, xe hoạt chất, xe nạo vét bùn, xe hút nước cống. Phương tiện vận tải đường bộ chúng có tính cơ động cao, khả năng thông qua cao khi vận chuyển rác thải trong thành phố, nhất là các đô thị đường xá phức tạp như TP Hồ Chí Minh.
Hiện nay các phương tiện chở rác và chất thải ở Việt Nam trong những thị xã và những đô thị lớn chủ yếu là ô tô chở và ép rác thùng kín, ô tô chở rác thùng hở …
Với số lượng xe chassis, xe tải sẵn có ở Việt Nam cả về số lượng và chất lượng thì việc thiết kế, cải tạo trên các dạng xe này thành các xe chuyên dùng chở và ép rác là một vấn đề hết sức cần thiết. Sự phát triển của ô tô chuyên dùng về số lượng phương tiện và kiểu loại phương tiện phụ thuộc vào sự phát triển của nền kinh tế quốc dân và đặc biệt phụ thuộc vào nhu cầu vận tải.
1.3. Giới thiệu chung về các loại ô tô thu gom, ép, chở rác
1.3.1. Công dụng ô tô chở rác
ô tô chở rác là loại ô tô chuyên dùng thu gom rác từ các điểm tập trung và vận chuyển đến bãi chứa rác sao cho lượng rác vận chuyển là lớn nhất và đảm bảo vệ sinh trong suốt quá trình thu gom và vận chuyển.
Xe ép rác sản xuất với nhiều loại kích thước khác nhau phù hợp với từng loại tải trọng, hoặc từng loại khu vực có điều kiện đường xá rộng hay hẹp. Thông thường có 3 loại xe ép rác là xe 9 m3, xe 15 m3 và xe 19 m3.
1.3.2. Phân loại ô tô chở rác
Loại ô tô chở rác không có ép (hình 1.5): gồm có ô tô benz; ô tô xuồng, ô tô container. Có hệ số sử dụng tải trọng thấp, kết cấu hở gây ô nhiểm trong quá trình vận chuyển. Hiện nay, vì các ô tô chở rác loại này khi thu gom và vận chuyển gây rơi vãi, bốc mùi ảnh hưởng đến các hộ dân và môi trường xung quanh nên ít được sử dụng trong các khi đô thị và khu dân cư
- Yêu cầu:
+ Có kết cấu phù hợp để không gây ô nhiểm môi trường khi thu gom và vận chuyển rác.
+ Có kết cấu bảo đảm hệ số sử dụng tải trọng có ích của ô tô.
+ Có kết cấu bảo đảm dễ dàng nạp rác vào xe và xả rác một cách nhanh chóng tại trạm trung chuyển hoặc bải xử lý rác.
+ Nâng được xe thô sơ khi xe thô sơ đầy tải.
+ Đổ rác vào thùng ít rơi vãi.
+ Vận tốc nâng thùng phù hợp, không gây va đập.
+ Tiện lợi, dễ thao tác, điều khiển nhẹ nhàng.
+ Dễ chăm sóc bảo dưỡng.
+ Tính thẩm mỹ, giá thành hạ, tuổi thọ cao.
1.4. Tính cấp thiết của đề tài
[Theo báo cáo của Hội Bảo Vệ Thiên Nhiên Và Môi Trường Việt Nam tháng 8/2015]
Cùng với sự phát triển kinh tế, gia tăng dân số và sự lãng phí tài nguyên trong thói quen sinh hoạt của con người, lượng rác thải ngày một tăng, thành phần ngày càng phức tạp và tiềm ẩn ngày càng nhiều nguy cơ độc hại với môi trường và sức khỏe con người.
Lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) tại các đô thị ở nước ta đang có xu thế phát sinh ngày càng tăng, tính trung bình mỗi năm tăng khoảng 10%. Tỷ lệ tăng cao tập trung ở các đô thị đang có xu hướng mở rộng, phát triển mạnh cả về quy mô lẫn dân số và các khu công nghiệp.
Kết quả điều tra tổng thể mới nhất cho thấy, lượng CTRSH đô thị phát sinh chủ yếu tập trung ở 2 đô thị đặc biệt là Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Tuy chỉ có 2 đô thị nhưng tổng lượng CTRSH phát sinh tới 8.000 tấn/ngày (2.920.000 tấn/năm) chiếm 45,24% tổng lượng CTRSH phát sinh từ tất cả các đô thị.
Từ những báo cáo trên chúng ta thấy được số lượng rác thải thải ra hằng ngày tại các thành phố là quá lớn và mỗi ngày một tăng. Do đó chúng ta cần phải tăng thêm lực lượng thu gom vận chuyển rác, tái chế xử lý rác thải. Đặc biệt là phương tiện chuyên dùng để vận chuyển rác.
Chương 2
THIẾT KẾ SƠ BỘ TỔNG THỂ XE CHỞ RÁC
2.1. Tình hình khai thác sử dụng, chế tạo xe thu, gom, ép chở rác
Theo chi cục bảo vệ môi trường TP HCM [Báo cáo tóm tắt hiện trạng chất lượng môi trường TP HCM tháng 10/2016], tại TP Hồ Chí Minh hiện có 517 xe thu gom vận chuyển rác các loại như lavi, xe xuồng, xe ép, xe tải ben, xe hooklift có tải trọng từ 1 tấn đến 15 tấn với 52 nhãn hiệu khác nhau. Đây là số lượng xe của 22 Công ty dịch vụ công ích, Công ty Môi trường đô thị và Hợp tác xã công nông. Quy trình bố trí thu gom và vận chuyển rác cho các loại xe này như sau:
Thu gom về trạm trung chuyển: có 175 xe ép, xe tải ben với tải trọng dưới 4 tấn thực hiện thu gom 1.915 tấn rác/ngày từ điểm phát sinh rác đến trạm trung chuyển và sau đó đổ sang các xe chuyên dụng khác có tải trọng lớn hơn để vận chuyển đến bãi xử lý với cự ly vận chuyển trung bình là 14km.
Với cơ sở vật chất và điều kiện sản xuất xe chuyên dùng ở TP Hồ Chí Minh, hầu hết các cơ sở đều có thể sản xuất các sản phẩm này, chúng ta có thể tự thiết kế và sản xuất trong nước như đóng thùng, gia công chế tạo hệ thống thủy lực,…
2.2. Đặt vấn đề thiết kế xe chở rác (gom - ép - chở - xả rác)
Hiện nay, lượng rác thải ngày một tăng tại TP Hồ Chí Minh thì nhu cầu thu gom vận chuyển rác thải cũng tăng theo. Để đảm bảo nhu cầu tại các hộ dân, xí nghiệp, bệnh viện, … thì số lượng xe thu gom, ép, xả rác bán ra thị trường ngày càng nhiều với các chủng loại và tải trọng khác nhau phù hợp với từng lại rác thải và cách thức thu gom.
Hiện tại, các xe thu gom trực tiếp hộ dân và các khu chợ còn khá ít và đã cũ, các loại xe có tải trọng tầm trung cũng cần được tăng cường để hỗ trợ thu gom rác. Xe thu gom tại các hộ dân phải là xe kín để tránh tối đa tình trạng bốc mùi, rò rỉ nước thải làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, kích thước cũng nên nhỏ gọn để có thể luồn lách vào các ngõ hẹp.
2.3. Chọn phương án thiết kế
2.3.1. Phân tích các phương án xe thu, gom, ép, chở, xả rác
Từ những loại ô tô chở rác và yêu cầu phân tích ở mục 1.3.2, để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường trong quá trình vận chuyển, sử dụng được toàn bộ tải trọng có ích của ô tô, các tính năng tiện ích, dễ dàng nạp và xả rác, đỡ tốn sức lực cho công nhân vệ sinh thì chúng em lựa chọn phương án ô tô vận chuyển rác có cơ cấu ép và chủ yếu là thu gom rác sinh hoạt.Về phương án thu gom rác, hiện nay có nhiều cách để thu gom rác như thu gom bằng thùng chứa từ các hộ dân và thu gom rác bằng máng.
Với loại xe thu gom rác bằng máng từ phía sau (xem hình 2.3 c, hình 2.7) gồm có thùng chính, thùng phụ, máng thu gom, tấm ép rác, bàn xả rác. Khi thu gom, người công nhân lùa rác vào máng và điều khiển nâng máng đổ rác vào thùng phụ, từ thùng phụ có cơ cấu cuốn rác và ép rác vào thùng chính.
2.3.2. Chọn phương án thiết kế sơ bộ (thùng gom - chứa rác, phương án xả rác)
Từ những tìm hiểu thực tế hiện nay tại các khu tập trung đông người như chợ, các nơi tổ chức hội chợ,… thì số lượng rác thải rất nhiều, thùng chứa rác không đủ để chứa rác thải vì thế người dân thường hay tập trung rác tại một góc đường. Do đó những chiếc xe chở rác thu gom bằng cơ cấu nâng thùng chứa khó có thể thu gom lượng rác này. Để thu gom lượng rác này cần phải sử dụng ô tô chở rác thu gom bằng máng, lùa rác từ những nơi tập trung vào máng và dùng hệ thống thủy lực nâng máng đưa rác vào trong thùng chứa.
2.3.3. Kiểm tra sơ bộ sức kéo và ổn định phương án xe thiết kế
2.3.3.1. Thông số kỹ thuật ô tô chassis HINO FG8JJMB
Xe tải nặng cơ sở Hino 500 Series Model FG xuất xứ Nhật Bản đang được ưa chuộng tại thị trường Việt Nam và thế giới. Trên ô tô trang bị động cơ đạt tiêu chuẩn khí thải EURO 2. HINO 500 FG được trang bị Động cơ Diesel 4 kỳ, I6 model HINO J08E - VD (Euro 2) tuabin tăng nạp và làm mát khí nạp cho khả năng hoạt động bền bỉ, mạnh mẽ, tích hợp hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp, tăng áp turbin và hệ thống làm mát khí nạp. Intercooler có tác dụng tăng hệ số nạp, hoàn thiện quá trình đốt cháy. Buồng lái xe thiết kế trần cao, tạo nhiều không gian phía bên trên, các bàn đạp dạng treo tạo không gian để chân dưới sàn xe, ghế ngồi có thể ngả và trượt. Thông số kỹ thuật ô tô chassis HINO FG8JJMB cho trong bảng 2.2.
Thông số kỹ thuật ô tô chassis HINO FG8JJMB như bảng 2.1.
Trên hình 2.5 thể hiện tổng thể dàn gầm và hình 2.6 là phối cảnh ô tô chassis HINO FG8JJMB.
2.3.3.2. Xác định kích thước, tải trọng xe ép rác thiết kế
Kích thước tổng thể xe ép rác
Xe chở ép rác gồm có các bộ phận chính sau:
- Ô tô chassis;
- Thùng chính;
- Thùng phụ;
- Máng thu gom rác (bố trí ở đuôi thùng phụ);
- Bàn ép và lưỡi cuốn rác (bố trí trong thùng phụ);
- Bàn xả rác (bố trí trong thùng chính);
- Hệ thống thủy lực (bộ trích cống suất, các xylanh thủy lực, các đường ống thủy lực, các van và cần điều khiển thủy lực,…).
2.3.3.4. Kiểm tra sơ bộ sức kéo xe ép rác
Theo điều kiện cân bằng công suất:
Có thể xe đạt tốc độ cực đại khi chạy trên đường bằng và gia tốc bằng không, lúc này phương trình cân bằng công suất có dạng:
NkV = Nev.ηtl = Vmax.fv.G + KFVmax3
Giả sử Nev = Nemaxta có:
Nemax.ηtl = vmax.fv.G + KFvmax3 (3.1)
F = B0.H = 1,925 x 2,825 = 5,44 m2
Giải phương trình ta được Vamax = 26,5 m/s
97 km/h
- Kiểm tra khả năng leo dốc cực đại
=> rb = 0,47 m
thay vào phương trình 3.2
=> tgamax = 0,36
=> amax = 19,8o
Qua kiểm tra sơ bộ ô tô ép rác thỏa mản điều kiện kéo (vận tốc và khả năng leo dốc).
2.3.4. Tính toán kiểm tra ổn định xe ép rác
2.3.4.1. Kiểm tra ổn định dọc
Ở đây chúng ta sẽ kiểm tra ổn định động theo điều kiện trượt.
Xét trường hợp xe lên dốc với tốc độ nhỏ và chuyển động ổn định ta có góc dốc giới hạn của xe khi quay đầu lên dốcbị trượt là:
Với: a = 2,64 (m); hg = 1,19 (m)
=> α1đt = 27,83°
2.3.4.2. Kiểm tra ổn định ngang
Góc nghiêng giới hạn ổn định ngang:
tgβ = 0,8 => β = 38,66°
Chương 3
THIẾT KẾ CƠ CẤU GOM , GẠT, ÉP RÁC
3.1. Các phương án thiết kế.
3.1.1. Các phương án thu gom rác.
a) Thu gom rác có cơ cấu nâng thùng gom rác từ phía sau
Cơ cấu thu gom bằng càng gắp từ phía sau như hình 3.1.
* Ưu điểm:
- Càng gắp sử dụng hệ thống thủy lực thuận tiện để nâng hạ các thùng chứa đưa rác vào thùng phụ.
- Đảm bảo vệ sinh không gây rơi vãi rác ra bên ngoài.
* Nhược điểm:
- Không thu gom được rác tại các bãi tập trung.
- Kết cấu phức tạp, nguyên lý hoạt động phức tạp, khó chế tạo.
- Giá thành cao.
c) Thu gom rác bằng máng lật từ phía sau.
* Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
- Thu gom được nhiều rác tại các bãi rác tập trung.
- Giá thành rẻ.
- Nguyên lý hoạt động đơn giản.
* Nhược điểm:
- Thu gom còn rơi vãi, không triệt để.
3.1.2. Các phương án ép rác từ thùng phụ vào thùng chính.
a) Dùng bàn trượt.
Phương án ép rác dùng bàn trượt như hình 3.4.
c) Dùng bàn lật.
Phương án dùng bàn lật như hình 3.6.
3.2. Thiết kế tính toán bàn ép và lưỡi cuốn.
3.2.1. Chọn phương án kết cấu bàn ép.
Bàn ép được gắn lên thùng phụ, được dẫn động bằng các xylanh thủy lực. Bàn ép trượt lên xuống theo rãnh ở thùng phụ để ép rác. Bàn ép kết hợp với lưỡi cuốn cuốn và ép rác từ thùng phụ vào thùng chính.
Đồng thời, bàn ép, lưỡi cuốn và tấm chắn kết hợp lại với nhau tạo thành vách ngăn cách giữa thùng phụ và thùng chính đảm bảo kín cho thùng.
Bàn ép được chế tạo từ thép CT3 có bề dày 3mm. Được tăng cứng nhờ các đà tăng cứng. Các mối ghép được hàn cố định với nhau bằng phương pháp hàn MIG. Sau khi hoàn thành được sơn lót – trám matit – sơn màu.
Khối lượng của bàn ép:
((1,65 x 1,315 x 0,003) + ((0,09 + (0,05 x 2)) x 2,1 x 0,003) + (0,135 x 1,405 x 0,006 x 4) + ((0,1 + 0,135 + 0,05) x 1,65 x 0,003)) x 7812 = 107 kg.
3.2.1.1. Bát hông bàn ép.
Bát bàn ép gồm có 4 tấm, trong đó có 2 tấm bát hông trong và 2 tấm bát hông ngoài tấm ép được lắp về hai phía bên trái và bên phải của bàn ép. Được chế tạo từ thép CT3, với bề dày 8mm.
3.2.1.4. Bát bàn ép, pla bát bàn ép.
Bát bàn ép và pla bát bàn ép được chế tạo từ thép CT3 được hàn cứng trên bát hông ngoài bàn ép . Bát bàn ép là một khâu dùng để nối bàn ép và để bắt xylanh ép rác. Nhờ có bát ben ép này mà cụm cơ cấu bàn cuốn, bàn ép và xylanh cuốn ép hoạt động lên xuống để cuộn rác vào trong thùng chính.
3.2.1.3. Tính toán bền của bát bàn ép.
Ta có:
- q : Trọng lượng phân bố đều lên bàn cuốn gồm: khối lượng rác, khối lượng bàn cuốn, khối lượng bàn ép.
q = 30900 (N.m)
- V1,V2 phản lực tác dụng lên chốt.
V2 =137278,275 (N).
V1= V2= 137278,275(N).
- Xét đoạn từ Pxle đến V1
+ tại P1: Qy = - P1 = - 109468,275N; Mx = 0
+ tại V1: Qy = - 109468,275 + 137278,275 = 278100 N;
- Xét đoạn từ V1 đến V2
+ Tại V1: Qy = 278100 (N); Mx = -1915,69N.m
+ Tại V2: Qy = -278100 (N); Mx = - 1915,69N.m
- Vì lực mang tính đối xứng nên từ đoạn V2 đến P2 giống như đoạn từ P1 đến V1 nhưng đổi dấu
+ Tại V2: Qy = -278100 N; Mx = - 1915,69N.m
+ Tại P2: Qy = 109468,275 N; Mx = 0
3.2.2. Chọn phương án kết cấu bàn cuốn.
Lưỡi cuốn được gắn trên bàn ép dùng để cuốn rác. Bàn ép kết hợp với lưỡi cuốn cuốn và ép rác từ thùng phụ vào thùng chính. Đồng thời, bàn ép, lưỡi cuốn và tấm chắn kết hợp lại với nhau tạo thành vách ngăn cách giữa thùng phụ và thùng chính đảm bảo kín cho thùng.
Lưỡi cuốn quay quanh tâm chót gá với tấm ép để cuốn rác từ thùng phụ vào thùng chính. Được chế tạo từ thép CT3 có bề dày 3mm. Được tăng cứng nhờ các đà tăng cứng. Các mối ghép được hàn cố định với nhau bằng phương pháp hàn MIG. Sau khi hoàn thành được sơn lót - trám matit - sơn màu.
Khối lượng của lưỡi cuốn:
((1,96 x 0,404 x 0,003 x 2) + (0,434 x 0,324 x 0,018) + (1,96 x 0,13 x 0,004 x 2)) x 7812 = 7 3kg.
3.2.2.1 Bát lưỡi cuốn.
Bát lưỡi cuốn bao gồm một tấm thép CT3, với bề dày 8 mm, được hàn với tấm thép với bề dày 4mm tạo thành một bát được lắp vào lưỡi cuốn.
3.2.2.12 Gân gia cố lưỡi cuốn.
Gân gia cố bao gồm gồm 1 tấm gân gia cố số 1 với bề dày 4 mm, và 3 tấm gân gia cố số 2 với bề dày 8 mm, nhằm đảm bảo độ cứng bền cho lưỡi cuốn.
3.3. Thiết kế tính toán máng thu gom
Máng thu gom dùng để thu gom rác thải tại nơi tập trung. Máng thu gom là thép tấm 5mm được uốn cong, hai bên vách máng là thép tấm 6mm.
Máng được tăng cứng bởi các đà phía dưới máng. Để bắt máng vào thùng phụ, máng được gắn với hai bát bằng bulong. Bát này cho phép máng xoay quanh chốt chố định gá trên thùng phụ và bát có thêm vị trí để bắt với xylanh thủy lực. Bát được gắn lên máng tại hai đà tăng cứng để tăng độ cứng vững, đồng thời để đảm bảo an toàn và ổn định cho ô tô khi lưu thông trên đường, máng được gấp gọn vào thùng phụ giống như nắp để đậy thùng phụ.
* Công dụng
- Dùng để thu gom rác từ các bãi rác tập trung, hoặc từ các thùng thu gom tại các hộ dân.
- Đưa rác vào thùng phụ.
* Kết cấu
- Có kết cấu cong như máng.
- Gá với thùng phụ băng khớp bản lề và được điều khiển bởi hai xy lanh thủy lực.
- Đảm bảo đỗ rác vào trong thùng phụ mà không bị rơi vãi ra ngoài.
Khối lượng của máng:
((2,249 x 1,96 x 0,005) + (1,45 x 0,7 x 0,006 )) x 7812 = 196 kg
3.4. Lắp bàn ép và lưỡi cuốn lên thùng phụ.
Sau khi hoàn chỉnh thùng phụ, lưỡi cuốn và bàn ep, chúng ta bắt đầu lắp ráp lưỡi cuốn và bàn ép lên thùng phụ. Bàn ép trượt theo rãnh trong thùng phụ nhờ các con trượt, để lắp ráp bàn ép vào thùng phụ ta thực hiện như sau: dùng cẩu đặt bàn ép vào trong thùng phụ theo chiều rãnh trượt, thông qua nắp hở ở rãnh trượt ta đặt các con trượt vào trong rãnh sau đó dùng chốt và bulông cố định con trượt với bàn ép lại, lần lượt làm cho các vị trí còn lại. Lưỡi cuốn và tấm ép được lắp đặt bằng chốt.
3.5. Lắp ráp máng thu gom.
Sau khi lắp hoàn chỉnh thùng chính và thùng phụ, ta tiến hành lắp máng thu gom lên thùng phụ, máng thu gom và thùng phụ được liên kết bằng chốt xoáy.
Chương 4:
KẾT LUẬN
Qua hơn 4 năm học tập ở trường, đợt làm luận văn tốt nghiệp là dịp để chúng em cũng cố kiến thức đã học và thực tập công việc của một kỹ sư trong tương lai.
Với nhiệm vụ được giao “Thiết kế ô tô ép chở rác trên cơ sở ô tô chassis HINO FG8JJMB”, và nhiệm vụ riêng là “Thiết kế phương án và thiết kế kỹ thuật các cụm gom - gạt - ép rác vào thùng xe”.
Luận văn được hoàn thành với tập thuyết minh 57 trang..
Từ luận văn tốt nghiệp này em đã tìm hiểu chuyên sâu hơn về phần thiết kế. Trong quá trình làm em đã nắm được phương pháp thiết kế ô tô nói chung và thiết kế ô tô chở ép rác nói riêng. Tìm tòi các tài liệu về thiết kế, tiêu chuẩn thiết kế.
Tuy nhiên, do thời gian hạn chế, kiến thức thực tế còn có hạng nên mặc dù chúng em đã hết sức cố gắng tìm hiểu thông tin từ tài liệu cũng như học hỏi thực tế nhưng kết quả vẫn chưa được như mong muốn ban đầu. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy để chúng em hoàn thiện đề tài được tốt hơn.
Nếu được tiếp tục làm để tài của luận văn, chúng em sẽ làm chi tiết hơn về mặt thiết kế, kiểm tra và kiểm nghiệm xe sau khi hoàn thành thiết kế.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy: PGS. TS……………… đã trực tiếp hướng dẫn chỉ bảo tận tình chu đáo, giúp chúng em nắm được kiến thức và hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp của mình.
Chúng em xin cảm ơn quý thầy cô bộ môn cũng như trong khoa đã giúp đỡ chúng em trong thời gian qua.
Chúng em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã hỗ trợ, động viên chúng em trong quá trình làm luận văn.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ TÀI LIỆU"