Tính toán thiết kế mô hình xe gom rác trên đường trong khuôn viên trường đại học bách khoa đà nẵng

Từ việc phân tích tính toán đến các điều kiện yêu cầu, số liệu thực tế, cụ thể là lượng rác mà xe có thể thu gom được trong một diện tích và thời gian nhất định để đưa ra phương án dùng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE GOM RÁC

TRÊN ĐƯỜNG TRONG KHUÔN VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN XUÂN ĐẠI

ĐỖ QUANG HIẾU ĐINH NHƯ DUẪN

Đà Nẵng – Năm 2018

Từ việc phân tích tính toán đến các điều kiện yêu cầu, số liệu thực tế, cụ thể là lượng rác mà xe có thể thu gom được trong một diện tích và thời gian nhất định để đưa

ra phương án dùng bộ hút dùng quạt hướng trục để hút rác từ mặt đường để đưa lên thùng rác một cách có hiệu quả Sử dụng động cơ dẫn động xe để giảm thiểu sức lao động của con người

Trong tập đồ án này, với nhiệm vụ “Tính toán thiết kế bố trí tổng thể thiết bị” vì

vậy mà nội dung của em làm xoay quanh việc giải quyết vấn đề bố trí tổng thể thiết bị một cách hiệu quả nhất có thể

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

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:

Theo số liệu khảo sát thực tế

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1: Mục đích, ý nghĩa đề tài

Chương 2: Tổng quan thiết bị thu gom rác trên đường

Chương 3: Tính toán thiết kế bố trí tổng thể thiết bị

Chương 4: Tính toán thiết kế nguồn động lực

Chương 5: Tính toán thiết kế cơ cấu thu gom rác

Chương 6: Tính toán thiết kế bố trí tổng thể thiết bị

Chương 7: Xây dựng mô hình thực tế cơ cấu thu gom rác

Chương 8: Kết luận

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

- Bản vẽ chổi quét phụ (1A3)

- Bản vẽ trục trung gian (1A3)

- Bản vẽ khung xe (1A3)

- Bản vẽ bố trí tổng thể thiết bị (1A3)

6 Họ tên người hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29 / 01 / 2018

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN

Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, tôi đã gặt hái được rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như sự kết hợp làm việc nhóm

Lời đầu tiên tôi xin cảm ơn đến thầy Dương Đình Nghĩa, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cảm ơn sự động viên và giúp đở tận tình từ gia đình và bạn bè

Tôi đã phấn đấu và nỗ lực hết mình để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, song thời gian

và kiến thức còn hạn chế nên còn nhiều thiếu sót mong quý thầy cô và bạn đọc đóng góp để hoàn thiện hơn đồ án tốt nghiệp

Tôi xin cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 25, tháng 05, năm 2018

Sinh viên thực hiện

Đinh Như Duẫn

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài riêng của nhóm, đề tài không trùng lặp với bất kỳ

đề tài đồ án tốt nghiệp nào trước đây Các thông tin, số liệu được sử dụng và tính toán đều từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định

Sinh viên thực hiện

Đinh Như Duẫn

MỤC LỤC

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 3

1.1 Mục đích đề tài 3

1.2 Ý nghĩa đề tài 3

1.3 Hướng phát triển của đề tài 4

Chương 2: TỔNG QUAN THIẾT BỊ THU GOM RÁC TRÊN ĐƯỜNG 5

2.1 Những vấn đề rác thải và môi trường 5

2.2 Thực trạng thu gom rác trong và ngoài nước 7

2.2.1 Thực trạng thu gom rác thải ngoài nước 7

2.2.2 Thực trạng thu gom rác trong nước 8

Chương 3: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 10

3.1 Cơ sở thiết kế 10

3.2 Ý tưởng thiết kế 11

3.2.1 Ý tưởng thứ nhất 12

3.2.2 Ý tưởng thứ hai 12

3.3 Chọn phương án tối ưu và hiệu quả nhất 13

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NGUỒN ĐỘNG LỰC 14

4.1 Đối tượng hướng đến trong đề tài 14

4.2 Phân tích lựa chọn loại xe máy cho đề tài 15

4.3 Khảo sát về hệ thống nhiên liệu trên xe Wave 110 21

4.4 Xác định vùng tối ưu trên xe thiết kế 27

Chương 5: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU THU GOM RÁC 39

5.1 Thiết kế quạt hút 39

5.2 Thiết kế guồng quạt hút 58

5.3 Thiết kế các đường ống và thùng đựng rác 63

5.4 Tính toán tổn thất đường ống 65

Chương 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ TỔNG THỂ THIẾT BỊ 72

6.1 Phân tích bố trí chung phương tiện 72

6.1.1 Phân tích bố trí xe máy 72

6.1.2 Phân tích bố trí hệ thống trên khung 72

6.2 Phương án thiết kế 73

6.2.1 Cơ sở thiết kế 73

6.2.2 Thông số và yêu cầu khối lượng phân bố trên xe 74

6.3 Thiết kế khung xe 76

6.3.1 Cơ sở thiết kế 76

6.3.2 Tính toán thiết kế phân bố tải trọng lên khung dầm chính 78

6.4 Thiết kế thùng xe 81

6.5 Chọn bánh xe 82

6.6 Tính toán thiết kế cơ cấu chổi phụ 82

6.6.1 Cơ sở lựa chọn 82

6.6.2 Nguyên lý làm việc 83

6.6.3 Tính lực ly tâm do chổi tạo ra 84

6.7 Thiết kế trục trung gian 84

6.7.1 Cơ sở lựa chọn 84

6.7.2 Thông số trục trung gian 84

6.8 Chọn gối đỡ tự lựa 85

6.9 Thiết kế nắp chụp thùng rác 86

6.10 Lựa chọn các phương án truyền động 87

6.10.1 Cơ sở lựa chọn các bộ truyền 87

6.10.2 Chọn và chọn thông số bộ truyền 89

6.10.3.Phương án bố trí 90

6.11 Tính toán sơ bộ khả năng làm việc của xe hốt rác 91

6.12 Tính toán vật tư 91

Chương 7: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC TẾ 93

7.1 Mục đích, ý nghĩa và yêu cầu 93

7.1.1 Mục đích, ý nghĩa của mô hình 93

7.1.2 Yêu cầu của mô hình 93

7.2 Xây dựng mô hình cơ cấu thu gom rác 93

7.3 Giới thiệu về phần mềm CATIA 97

7.4 Mô hình hóa 3D thiết bị 98

7.4.1 Tổng thể thiết bị 98

7.4.2 Chổi phụ 100

7.4.3 Khung xe 100

7.4.4 Trục trung gian 101

7.4.5 Xe máy 101

7.5 Quy trình chế tạo mô hình 102

7.5.1 Quy trình chế tạo bộ phận chổi phụ 102

7.5.2 Quy trình chế tạo cơ cấu ống hút rác 102

7.5.3 Quy trình chế tạo cơ cấu ống đẩy rác 102

7.5.4 Quy trình chế tạo khung 102

7.5.5 Quy trình chế tạo càng đẩy thùng rác lên xuống 103

7.5.6 Quy trình gắn quạt lên khung 103

7.5.7 Quy trình nối khung vào xe 103

Chương 8: KẾT LUẬN 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 4.1 Bảng top 5 loại xe máy bán chạy nhất tại Việt Nam từ năm 2014 - 2016 BẢNG 4.2 Bảng thông số kỹ thuật chính của xe Honda Wave 110

BẢNG 4.3 Bảng thông số kỹ thuật động cơ lắp trên xe Honda Wave 110

BẢNG 4.4 Thông số kỹ thuật chính của ly hợp trên xe Honda Wave 110

BẢNG 4.5 Thông số kỹ thuật chính của hộp số trên xe Honda Wave 110

BẢNG 4.6 Thông số kỹ thuật chính của truyền lực cuối trên xe Honda Wave 110 BẢNG 4.7 Bảng thông số kỹ thuật chính của xe Yamaha Sirius 110

BẢNG 4.8 Bảng thông số kỹ thuật động cơ lắp trên xe Yamaha Sirius 110

BẢNG 4.9 Thông số kỹ thuật chính của ly hợp trên xe Yamaha Sirius 110

BẢNG 4.10 Thông số kỹ thuật chính của hộp số trên xe Yamaha Sirius 110

BẢNG 4.11 Thông số kỹ thuật chính của truyền lực cuối trên xe Yamaha Sirius 110 BẢNG 4.12 Thông số kỹ thuật hệ thống nhiên liệu xe Wave 110

BẢNG 4.13 Bảng thông số tính toán xe thiết kế

BẢNG 4.14 Bảng giá trị công suất, mô men động cơ ở 100% bướm ga

BẢNG 4.15 Thông số xe Wave do nhà sản xuất cung cấp

BẢNG 4.16 Giá trị của vận tốc và công suất ứng với từng số

BẢNG 4.17 Vận tốc và công suất Nω, Nf và (Nω+Nf) khi xe chạy ở từng tay số BẢNG 4.18 Giá trị của vận tốc và lực kéo tương ứng với từng số

BẢNG 4.19 Bảng giá trị giữa vận tốc và lực cản Pω+Pf

BẢNG 4.20 Giá trị nhân tố động lực học ứng với từng số của xe

BẢNG 4.21 Quan hệ giữa vận tốc (v) và hệ số cản lăn (f) khi xe hoạt động

BẢNG 5.1 Bảng tỉ lệ và khối lượng riêng của vật chất quạt hút được

BẢNG 5.2 Thông số kỹ thuật động cơ dẫn động quạt hút

BẢNG 6.1 Bảng thông số đầu vào của xe thiết kế

BẢNG 6.2 Bảng kê thông số kích thước

BẢNG 6.3 Bảng kê khối lượng các cụm

BẢNG 6.4 Thành phần hóa học của thép tròn

BẢNG 6.5 Bảng tính toán sơ bộ vật tư

HÌNH 2.1 Thực trạng rác thải trên đường

HÌNH 2.2 Xe SH125cc được chế thành xe hút rác trên đường phố Anh

HÌNH 2.3 Một số loại xe quét rác hiện đại trên thế giới

HÌNH 2.4 Lao công quét đường

HÌNH 2.5 Công việc thu gom rác của những người lao công

HÌNH 2.6 Xe quét đường tự động ở Việt Nam

HÌNH 3.1 Rác ở sân trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

HÌNH 4.12 Đồ thị cân bằng công suất của xe

HÌNH 4.13 Đồ thị cân bằng lực kéo của xe

HÌNH 4.14 Đồ thị nhân tố động lực học của xe

HÌNH 5.1 Quạt ly tâm

HÌNH 5.2 Quạt hướng trục

HÌNH 5.3 Sơ đồ tổng thể cơ cấu thu gom rác bằng phương pháp dùng quạt hút

HÌNH 5.3 Động cơ máy cắt cỏ 2 thì OSHIMA 328

HÌNH 5.5 Cánh quạt hướng trục xách tay SHT 25

HÌNH 5.6 Phác thảo sơ bộ kích thước thiết kế trục bị động

HÌNH 5.7 Phác thảo kích thước thiết kế trục chủ động

HÌNH 5.8 Gối đở tự lựa FK 203

HÌNH 5.9 Thông số hình học bộ truyền đai

HÌNH 5.10 Bánh đai dẫn động

HÌNH 5.11 Kích thướng thiết kế guồng quạt hút

HÌNH 5.12 Kích thước che đai trong guồng

HÌNH 5.13 Kích thước thiết kế bệ đở trục bị động

HÌNH 5.14 Bệ đở động cơ được liên kết vào guồng

HÌNH 5.15 Kích thước thiết kế bệ đở trục chủ động và động cơ HÌNH 5.16 Cơ cấu cố định ổ đở trục chủ động

HÌNH 5.17 Bộ phận che đai và bánh đai ngoài

HÌNH 6.19 Nguyên lý bộ truyền đai

HÌNH 6.20 Bộ nhông dĩa xe máy

HÌNH 6.21 Cấu tạo xích

HÌNH 6.22 Sơ đồ bố trí phương án truyền động

HÌNH 7.1 Mô hình tổng thể cơ cấu thu gom rác

HÌNH 7.2 Kích thước thực tế cánh quạt SHT 250

HÌNH 7.3 Trục bị động hoàn thiện

HÌNH 7.4 Trục chủ động hoàn thiện

HÌNH 7.5 Quạt hút hoàn thiện

HÌNH 7.6 Giáo diện phần mềm Catia

HÌNH 7.7 Môi trường làm việc Part Design

HÌNH 7.8 Môi trường lắp ráp Assembly Design HÌNH 7.9 Mô hình 3D thiết bị trên Catia

HÌNH 7.10 Bản vẽ 3D tổng thể được xuất từ Catia HÌNH 7.11 Chổi phụ 3D

HÌNH 7.12 Khung xe 3D

HÌNH 7.13 Trục trung gian 3D

HÌNH 7.14 Xe máy 3D

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:

Ne [W] Công suất có ích cực đại

nN [vòng/phút] Số vòng quay ở điểm công suất cực đại

S [mm] Hành trình làm việc của pittong

n [v/ph] Số vòng quay lớn nhất của động cơ có thể đạt được

Δph [N/m2] Độ chân không tại họng

Gnl [kg/s] Lưu lượng nhiên liệu qua giclơ chính

Ne [kW] Công suất cực đại của động cơ

Ge [g/kW.h] Suất tiêu hao nhiên liệu

n [v/ph] Số vòng quay của quạt

H [mmH2O] Cột áp của quạt

Q [m3/s] Lưu lượng của quạt

nS [v/ph] Số vòng quay đặc trưng

ηh [-] Hiệu suất thủy lực của quạt hướng trục

ηm [-] Hiệu suất cơ khí của quạt hướng trục

ηQ [-] Hiệu suất thể tích của quạt hướng trục

η [-] Hiệu suất chung của quạt hướng trục

Ntr [W] Công suất trên trục quạt hướng trục

Nđc [W] Công suất động cơ nhiệt

t [-] Hệ số hiệu dụng truyền động

d1 [mm] Đường kính trục quạt

Mx [N/mm2] Mô men xoắn tác dụng lên trục quạt

[]x [N/mm2] Ứng suất xoắn cho phép

d2 [mm] Đường kính trục lắp ổ đở

d3 [mm] Đường kính trục lắp bánh đai

Lbđ [mm] Chiều dài trục bị động

Dq [mm] Đường kính cánh quạt công tác

Dg [mm] Đường kính guồng quạt hút

Db [mm] Đường kính bầu cánh quạt công tác

Z [cánh] Số cánh cánh quạt công tác

-1 [N/mm2] Ứng suất mỏi xoắn giới hạn

a [N/mm2] Biên độ ứng suất tiếp

m [N/mm2] Trị số trung bình của ứng suất tiếp

K [-] Hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then

G [daN] Tải trọng tương đương

Kv [-] Hệ số xét đến vòng nào của ổ lăn là vòng quay

Kt [-] Hệ số tải trọng động

mbx [kg] Khối lượng bánh công tác

mk [kg] Khối lượng của puly và đai dẫn động

dbđ [mm] Đường kính bánh đai

bbđ [mm] Chiều rộng bánh đai

dmy [mm] Đường kính mayơ bánh đai

bmy [mm] Chiều rộng mayơ bánh đai

hb [mm] Chiều cao bệ đở trục bị động

hdh [m] Tổn thất dọc đường trên đường ống hút

lh [m] Chiều dài đường ống hút

 [-] Hệ số ma sát của dòng chảy trong đường ống

v [m/s] vận tốc trung bình dòng chảy

Refg [-] Hệ số râynôn phân giới

hdd [m] Tổn thất dọc đường trên đường ống đẩy

Ld [m] Chiều dài đường ống đẩy

Png [N] Trọng lượng người lái xe

Px [N] Trọng lượng của bộ hút và trục trung gian

Pc [N] Trọng lượng càng đẩy thùng rác lên xuống

mx [kg] Khối lượng của bộ hút và trục trung gian

mc [kg] Khối lượng càng đẩy thùng rác lên xuống

g [m/s2] Gia tốc trọng trường

kd Hệ số tải trọng theo tốc độ vòng quay chổi phụ

Mt [N.m] Momen cản của chổi khi làm việc

at [m/s2] gia tốc tiếp tuyến

SOHC Single Overhead Camshafts - Kết cấu trục cam đơn

đặt trên máy và một trục cam tác động đóng/mở cả xupap xả và nạp

TCI Transitorized Control Ignition – Đánh lửa kiểm soát bằng công tắc bán dẫn

CDI Capacitive Discharge Inigtion - Đánh lửa kiểm soát bằng tụ điện

SHT 25 Quạt hút xách tay superlite max SHT 25

SKF SY 25 TF Gối đỡ tự lựa

S45C Thép hợp kim có hàm lượng cacbon 0.42 – 0.50 HDPE High-density polyethylene là vật liệu nhựa nhiệt dẻo mật độ cao

để tài: “TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE GOM RÁC TRÊN ĐƯỜNG TRONG KHUÔN VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA”

II MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

• Phân tích, tính toán phương án sử dụng xe gắn máy làm nguồn động lực cho xe gom rác

• Xây dựng cơ sở lý thuyết động cơ sử dụng cho mô hình thực tế

• Nghiên cứu thiết kế, chế tạo khung để bố trí các chi tiết một cách hợp lí và khoa học

• Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ hút rác sao cho đạt hiệu quả cao nhất

• Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hoàn thiện mô hình xe thu gom rác trên đường

III PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1 Phạm vi nghiên cứu

• Tính toán bài toán sử dụng xe gắn máy làm nguồn động lực làm phương tiện di chuyển

• Tính toán, thiết kế bộ khung gá đặt

• Tính toán, thiết kế bộ hút rác bằng quạt hướng trục sử dụng nguồn động cơ máy cắt cỏ

• Tính toán, thiết kế bộ truyền động bánh xe và cơ cấu dẫn động chổi phụ

2 Đối tượng nghiên cứu

Xe thu gom rác trên đường

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Về lý thuyết

• Sử dụng các sách giáo trình, tài liệu trong nước, bài báo, các trang web về động

cơ xe gắn máy, về động cơ máy cắt cỏ, về quạt hướng trục

• Sử dụng công cụ tin học excel để tính toán, xây dựng biểu đồ và nội suy

2 Về thực nghiệm

• Lắp đặt từng cụm chi tiết lên xe và kiểm tra

• Chạy thử nghiệm sau khi lắp đặt

• Đo đạc các thông số và đánh giá kết quả

V CẤU TRÚC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đồ án tốt nghiệp gồm 4 chương như sau:

Chương 1: MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

Trình bày khái quát về mục đích củng như ý nghĩa đề tài Hướng thiết kế và phương án chế tạo thiết bị, đánh giá việc ứng dụng vào thực tế

Chương 2: TỔNG QUAN THIẾT BỊ THU GOM RÁC TRÊN ĐƯỜNG

Nêu lên các vấn đề quan ngại về rác thải hiện nay ở trong nước củng như trên thế giới Các phương pháp thu gom rác thải truyền thống củng như hiện đại đang được ứng dụng hiện nay Đề ra các phương án thiết kế và hình thành ý tưởng để chế tạo mô hình xe thu gom rác một cách có hiệu quả và có khả năng ứng dụng vào thực tế

Chương 3: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

Đưa ra các ý tưởng thiết kế, tìm hiểu ưu nhược điểm của tường ý tưởng và đưa ra

ý tưởng tối ưu nhất

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NGUỒN ĐỘNG LỰC

Tính toán thiết kế cải tạo xe gắn máy hai bánh thành xe ba bánh làm nguồn động lực thay thế sức người lao động

Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU THU GOM RÁC

Tính toán thiết kế quạt hút bằng các thông số tính toán bám sát vào điều kiện vào

cụ thể là tiết diện và khối lượng rác cần thu gom, từ đó chọn phương án chọn và bố trí nguồn động lực dẫn động quạt cho phù hợp Tính toán thiết kế trục, guồng hút, các bệ

đở và các chi tiết phụ khác Tính toán bền các chi tiết để lựa chọn ổ đở trục Tính toán thiết kế đường ống hút và đường ống đẩy trong đó có tổn thất và khối lượng rác mà cơ cấu thu gom có thể hút được

Chương 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỐ TRÍ TỔNG THỂ THIẾT BỊ

Đưa ra cách bố trí hợp lý các cụm lên khung, tạo thành mô hình xe hoàn chỉnh

Chương 7: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC TẾ

Xây dựng mô hình trên phần mềm catia sau đó tiến hành chế tạo mô hình thực tế

Chương 8: KẾT LUẬN

Đánh giá lại toàn bộ quá trình thực hiện và kiểm nghiệm mô hình bằng thực tế

Chương 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

1.1 Mục đích đề tài

Ngày nay, xã hội ngày một phát triển, kéo theo chất lượng cuộc sống ngày càng nâng cao Việc sử dụng máy móc phục vụ trong quá trình sản xuất đòi hỏi người lao động phải tập trung hơn vào những công việc cần độ chính xác và chất lượng cao, trong khi đó máy tự động có thể thay thế con người trong các công việc nguy hiểm, nặng nhọc, lặp đi lặp lại, giảm bớt và ngăn ngừa tai nạn lao động, độc hại do phải làm việc với môi trường không thuận lợi

Như chúng ta đã biết, để khuôn viên những nơi công cộng, đường phố sạch đẹp thì phải cần một lượng lao công trực tiếp làm việc Những năm gần đây nền khoa học công nghệ chế tạo phát triển mạnh đã cho ra đời những giải pháp thu gom rác tự động thay thế con người, những giải pháp này có thể đạt hiệu suất cao hơn gấp nhiều lần so với sức lao động của con người, tuy nhiên với những xe hốt rác hiện tại vẫn còn một

số nhược điểm như: không thể hốt được những vị trí sát con lươn, vỉa hè, chi phí còn cao…

Xuất phát từ nhu cầu thực tế và sự đam mê nghiên cứu, muốn tìm tòi học hỏi thêm những kiến thức chuyên sâu ngành chế tạo máy cũng như ngành cơ khí động lực

để phục vụ cho công việc sau này nên nhóm chúng tôi đã chọn tiến hành nghiên cứu

đề tài “Tính toán thiết kế mô hình xe gom rác trên đường trong khuôn viên trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng” với mong muốn khi hoàn thành đề tài sẽ khắc phục những khuyết điểm của các loại xe hốt rác hiện tại và có khả năng ứng dụng thực tế

Thiết kế, chế tạo xe hốt rác trên đường trong khuôn viên trường đại học Bách khoa Đà Nẵng, hoạt động ổn định, có thể quét được các loại rác:

- Lá cây, giấy, cành cây kích thước nhỏ

- Quét được các loại cát, sỏi, đá 1x2, đá 4x6 trên đường

- Hút được bụi trên đường

- Sử dụng được các công cụ cơ khí như hàn, cắt, gò, khoan, …

- Giúp chúng em có thêm nhiều kinh nghiệm khi làm việc trong môi trường thực tế của các doanh nghiệp, nhà xưởng, …

1.3 Hướng phát triển của đề tài

- Dựa trên cơ sở lý thuyết và tính toán, thiết kế, chế tạo theo từng giai đoạn, sau

đó tìm ra phương án hợp lý, đơn giản và tiết kiệm nhất

- Khảo sát thực tế, tìm hiểu các loại xe rác đã và đang được đưa vào sử dụng,

kế thừa những ưu điểm, tìm cách khắc phục những khuyết điểm để áp dụng vào đề tài

- Sau khi tìm hiểu thực tế sẽ tiến hành nghiên cứu thiết kế hình dáng xe trên lý thuyết, thiết kế các cơ cấu truyền động, cơ cấu hốt rác tự động

- Giai đoạn tiếp theo là tiến hành chế tạo

- Giai đoạn cuối là kiểm nghiệm xe, tìm ra những phương án chưa hợp lý từ đó sửa chữa và thay đổi phương án thiết kế kịp thời

Chương 2: TỔNG QUAN THIẾT BỊ THU GOM RÁC TRÊN ĐƯỜNG

2.1 Những vấn đề rác thải và môi trường

Thực trạng ô nhiễm môi trường do rác thải gây ra, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí và gây mất vẻ mĩ quan nơi công cộng… việc thu gom, xử lý rác thải là vấn

đề đang được các nước trên thế giới quan tâm hàng đầu hiện nay

“Hãy giữ gìn thành phố sạch đẹp”,”Hãy chung tay bảo vệ Trái Đất” đó là những khẩu hiệu rất quen thuộc đối với mỗi người Việt Nam chúng ta cũng như tất cả người dân trên toàn thế giới Trên thực tế vấn đề rác thải còn là vấn đề cần được giải quyết ở nhiều quốc gia Lượng rác thải ra từ sinh hoạt của con người tăng cao gấp nhiều lần so với sự gia tăng dân số

Ở Việt Nam, tốc độ phát sinh rác thải tùy thuộc vào từng loại đô thị và dao động

từ 0,35 – 0,8 kg/người.ngày Rác thải là sản phẩm tất yếu của cuộc sống được thải ra

từ các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác như khám chữa bệnh, vui chơi giải trí của con người Cùng với mức sống của nhân dân ngày càng được nâng cao và công cuộc công nghiệp hoá ngày càng phát triển sâu rộng, rác thải cũng được tạo ra ngày càng nhiều với những thành phần ngày càng phức tạp

và đa dạng Xử lý rác thải đã và đang trở thành một vấn đề nóng bỏng ở các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam

Thực tế việc quản lý và xử lý rác thải mặc dù đã có nhiều tiến bộ, cố gắng nhưng chưa ngang tầm với nhu cầu đòi hỏi Hiện nay, ở khu vực đô thị mới chỉ thu gom đưa đến bãi chôn lấp tập trung đạt khoảng 60-65%, còn lại rác thải xuống ao hồ, sông ngòi, bên đường Còn ở khu vực nông thôn, rác thải hầu như không được thu gom, những điểm vứt rác tràn ngập khắp nơi Ở khu vực khám chữa bệnh, mặc dù đã có nhiều bệnh viện đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc cải thiện điều kiện môi trường theo hướng xanh, sạch, đẹp cùng với những thiết bị hiện đại để phục vụ tốt cho việc khám chữa bệnh của nhân dân, song vẫn còn những bất cập trong việc thu gom và tiêu huỷ rác thải, nhất là chất thải có các thành phần nguy hại Đây cũng chính là nguy cơ tiềm

ẩn đối với môi trường và con người

Rác thải có mối nguy cơ cao chỉ khi con người không quan tâm đến công tác quản lý thu gom và xử lý đối với chúng Nếu như những nhà quản lý, nhà khoa học tạo điều kiện giúp đỡ và nâng cao nhận thức cho cộng đồng, cho các nhà doanh nghiệp và đặc biệt là tạo điều kiện cho họ tiếp cận với công nghệ xử lý và ứng xử với rác một cách thân thiện, thì ngược lại, rác thải sẽ là một trong những nguồn tài nguyên quý giá phục vụ lại cho con người Ở nước ta, việc làm này còn rất mới mẻ, việc thu gom và phân loại rác để tái sử dụng chưa được cộng đồng quan tâm Ở các nước phát triển việc thu gom và phân loại rác đã trở thành một việc làm bình thường, những túi đựng rác đều do các gia đình bỏ tiền mua ở cửa hàng Ở những nước này dân chúng coi rác thải không phải là đồ bỏ đi mà cố gắng tận dụng những thứ còn có ích nhằm đem lại lợi ích cho Nhà nước, đồng thời làm trong sạch môi trường sống của họ

Tỉ lệ thu gom rác thải ở Việt Nam đạt khoảng 31% Hiện trạng quản lý, xử lý rác thải kém hiệu quả đã và đang gây dư luận trong cộng đồng, đặt ra nhiều thách thức đối với nhiều cấp, ngành, đặc biệt là ngành môi trường Tuy nhiên, giải quyết vấn đề này

không phải một sớm một chiều, vì chúng ta đang phải đối mặt với rất nhiều khó khăn, bất cập và nhất là thiếu giải pháp đồng bộ

Những khó khăn chủ yếu về việc quản lý và xử lý rác thải kém hiệu quả:

Nguồn kinh phí đầu tư cho công tác xử lý rác thải, nhất là đối với rác thải độc hại

là rất lớn Vốn đầu tư này lại cần được huy động từ các nguồn ngân sách nhà nước, hỗ trợ của các tổ chức Quốc tế, nguồn giúp đỡ của các Chính phủ và tổ chức phi chính phủ Hiện nay, nhiều địa phương ở tỉnh ta đã có quy hoạch bãi chôn lấp rác, nhưng kinh phí đầu tư cho việc xây dựng bãi chôn lấp và xử lý rác thải theo yêu cầu bảo vệ môi trường lại thiếu nên không thực hiện được

Nhận thức về việc thu gom xử lý rác thải đối với cán bộ, nhân viên trực tiếp làm công tác này còn chưa cao, làm ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng và hiệu quả phân loại, thu gom, vận chuyển, xử lý và tiêu huỷ rác thải Một số lãnh đạo cấp địa phương, doanh nghiệp chưa thực sự quan tâm đến việc xử lý rác thải Việc tuyên truyền giáo dục ý thức cộng đồng chưa sâu rộng, từ đó đã gây sức ép không đáng có đối với các cơ quan quản lý chuyên ngành

Môi trường thực thi pháp luật chưa thuận lợi mặc dù có Luật Bảo vệ môi trường; Chính phủ và các Bộ ngành đã có nhiều văn bản ban hành liên quan đến việc quản lý thu gom và xử lý rác thải ở khu vực thành thị, nông thôn, khu vực sản xuất công nghiệp, bệnh viện nhưng các văn bản này chưa thấm sâu vào đời sống xã hội Nhiều địa phương, doanh nghiệp, lãnh đạo chưa quan tâm đầu tư kinh phí và phương tiện để thực hiện công tác này

Các giải pháp xử lý rác thải chưa đồng bộ, sự phối hợp liên ngành còn kém hiệu quả trong mọi công đoạn quản lý rác thải Hoạt động giám sát của các cơ quan chức năng trong lĩnh vực bảo vệ môi trường ở cấp địa phương còn lỏng lẻo, còn thiếu các biện pháp giáo dục nâng cao nhận thức và hệ thống chế tài hiệu quả để có thể khuyến khích các tổ chức, cá nhân, đơn vị tham gia vào lĩnh vực này

Năng lực cung cấp các dịch vụ quản lý rác thải nói chung và đặc biệt là rác thải độc hại ở các địa phương, doanh nghiệp không chỉ thiếu về số lượng mà chất lượng dịch vụ cũng còn chưa cao Bên cạnh đó, các địa phương còn khó tiếp cận với các cơ

sở cung cấp dịch vụ để xử lý rác thải, nhất là đối với rác thải độc hại

Tỉ lệ rác thải không được xử lí và tái sử dụng ở Việt Nam chiếm lượng lớn

Hình 2.1 Thực trạng rác thải trên đường phố Nguồn [http://sacotec.vn/thuc-trang-rac-thai-o-viet-nam/]

Xã hội ngày càng phát triển chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao Việc

sử dụng máy móc phục vụ trong quá trình sản xuất đòi hỏi người lao động phải tâp trung hơn và những công việc cần độ chính xác và chất lượng cao, trong khi đó máy tự động có thể thay thế con người trong những công việc nguy hiểm, nặng nhọc, lặp đi lặp lại, giảm bớt và ngăn ngừa tai nạn lao động, độc hại do phải làm việc với môi trường không thuận lợi

Máy móc sẽ góp phần thúc đẩy sự phát triển những ngành công nghiệp mới, nâng cao năng suất lao động, giảm bớt sức lực của con người từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống xã hội và góp phần giữ gìn các nguồn tài nguyên, năng lượng cho quốc gia Việc học và nghiên cứu trong nhà trường là rất quan trọng, công việc nghiên cứu

sẽ giúp sinh viên tiếp cận được với điều kiện thực tế, củng cố được kiến thức về chuyên ngành của mình, thiết kế và chế tạo xe hốt rác tự động là một đề tài yêu cầu phải có độ chính xác rất cao về cơ khí chế tạo

Kết luận

Với những kiến thức đã được học trong nhà trường, những môn học như nguyên

lý chi tiết máy, tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, lý thuyết ô tô và máy công trình… cùng với việc tìm hiểu thực tế về môi trường, công việc thu gom rác và thực trạng các loại xe hốt rác trên thị trường hiện nay sẽ giúp cho việc thực hiện thiết kế và chế tạo xe hốt rác của nhóm đạt hiệu quả tối ưu nhất

2.2 Thực trạng thu gom rác trong và ngoài nước

2.2.1 Thực trạng thu gom rác thải ngoài nước

Ở một số nước phát triển như Anh, Mỹ, Nhật bản… họ sử dụng nhiều loại xe hốt rác tự động thay thế sức lao động cho con người

Như những chiếc Sh125cc Ở vương quốc Anh được cải tiến thành những chiếc

xe thu gom rác hiệu quả, người ta đã gắn thêm cho những chiếc Sh này một hệ thống máy hút bụi, ưu điểm của những chiếc xe này là thu gom rác đạt hiệu quả cao và khá linh động, nhược điểm là tốn nhiều nhiên liệu hơn những chiếc xe Sh thông thường

Do thiết kế SH phù hợp, yên dài, có thể chở được máy hút bụi khá lớn và dễ sử dụng bằng một tay nên người ta sử dụng chiếc xe này thay vì những loại xe khác Thêm một lý do nữa khiến người phương Tây sử dụng SH cho công nhân dọn vệ sinh

là bởi thu nhập của công nhân vệ sinh tại các quốc gia này khá cao Theo số liệu của The Guardian, thu nhập trung bình của công nhân vệ sinh tại Anh vào khoảng 26.000 bảng/năm (tương đương 43.000 USD)

Hình 2.2 Xe Sh125cc được chế thành xe hút rác trên đường phố ở Anh

Ở Nhật Bản có nhiều loại đã được chế tạo nhằm mục đích quét và thu gom rác tự động đạt hiệu quả rất cao, có thể thay thế con người

Hình 2.3 Một số loại xe quét rác hiện đại trên thế giới

Tuy nhiên giá thành của các loại xe này rất cao, từ mấy chuc triệu đến mấy trăm triệu VNĐ (Nguồn từ www.vatgia.com)

2.2.2 Thực trạng thu gom rác trong nước

Ở nước ta công việc quét và thu gom rác chủ yếu bằng phương pháp thủ công, đội ngũ lao động trực tiếp quét và thu gom rác sau đó tập trung rác đến nơi xử lý Thông thường công việc của họ thường làm vào buổi đêm, khi thành phố đã ngủ yên cũng là khi vắng xe cộ lưu thông trên đường

Loại chổi mà những người lao công sử dụng là loại chổi được kết từ cành cây, chổi có cán dài để thuận tiện cho công việc quét rác nhanh hơn Khi rác được gom thành từng đống người lao công dùng gầu hốt cầm tay, hốt và đổ rác vào thùng xe chở rác chuyên dụng Họ được trang bị áo phản quang, giày, bao tay, và mũ bảo hộ

Hình 2.4 Lao công quét đường

Trung bình một đêm họ làm việc 6 đến 8 giờ và được phân công trước đoạn đường phải quét, thông thường một đêm định mức mỗi người quét 500m đường, bao gồm cả vỉa hè và lòng đường, họ được trả lương theo tháng, mức lương tùy thuộc vào

số giờ làm việc hay đoạn đường họ quét được, trung bình 4.000.000 VNĐ/1 người/1 tháng

Do làm việc thường xuyên vào buổi đêm, bên cạnh đó công việc của họ thường xuyên tiếp xúc với các loại rác thải độc hại cũng như bụi đường nên ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe

Hình 2.5 Công việc thu gom rác của những người lao công

Ngoài những phương pháp thu gom thủ công thì hiện nay đã có một số công ty môi trường đô thị đã sử dụng xe hốt rác tự động Đó là những chiếc xe được cải tiến thành xe quét và thu gom rác tự động bằng cách gắn thêm những cơ cấu chổi quét, cơ cấu hút bụi, tưới nước…

Hình 2.6 Xe quét đường tự động ở Việt Nam

Cơ cấu hoạt động của loại xe này là: Hệ thống chổi xoay dưới gầm xe, chổi quét hoạt động quay tròn quét và gom rác vào phần giữa của xe, trong gầm xe có gắn cơ cấu hút rác, cơ cấu này hoạt động như một máy hút bụi, hút rác lên thùng

Ưu điểm của các loại xe này là công suất lớn, làm việc ổn định, quét rác hiệu quả

Bên cạnh đó cũng có những nhược điểm như chưa quét được ở rãnh nước chảy hai bên đường hay giải phân cách cố định trên đường (là nơi tập trung nhiều rác), không thích hợp cho việc quét và thu gom rác trong phạm vi sân trường và những nơi công cộng Chi phí đầu tư cao, lên đến vài trăm triệu, tốn nhiều nhiên liệu khi vận hành

Chương 3: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

3.1 Cơ sở thiết kế

Trồng cây trong khuôn viên trường sẽ đem lại nhiều bóng mát và không khí trong lành là chỗ học tập, sinh hoạt nhóm lý tưởng cho các bạn sinh viên, giữa buổi trưa nóng bức thả mình trên ghế đá dưới bóng mát của những hàng cây sau những giờ học căng thẳng chắc hẳn sẽ làm các bạn thoải mái hơn nhưng khi trời về mùa hè nắng nóng, trong sân trường lại xuất hiện một lượng lớn lá cây khô, nếu không có người quét thì lượng lá cây sẽ ngày càng nhiều Trước tình hình đó việc thiết kế và chế tạo xe hốt rác đã được tiến hành nhằm mục đích thay thế công việc cho nhân viên lao công trong trường

Hình 3.1 Rác ở sân trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Ở một số đoạn đường trong trường, do chưa đổ bê tông, và một số đoạn đang xây dựng một số khu lớp học mới, do đó có xuất hiện bụi, đá nhỏ, cành cây Nếu quét bằng tay sẽ không hiệu quả, tốn nhiều thời gian và công sức của người lao công Thay vào

đó người lao công chỉ cần hoạt động xe thu gom rác, xe có thể thu gom lá cây, cành cây, đất, bụi, đá nhỏ rơi vãi trên đường

3.2.1 Ý tưởng thứ nhất

Thiết kế xe quét và hốt rác hoạt động hoàn toàn bằng các cơ cấu chuyển động cơ khí thiết kế hộp tăng tốc, hộp tăng tốc truyền chuyển động quay từ trục bánh xe đến cơ cấu chổi quét và băng tải qua hệ thống xích tải, cơ cấu chổi quét, quét và đưa rác lên băng tải, băng tải đưa rác lên thùng chứa Thiết kế thêm hai chổi phụ gắn ở bên cạnh phía trước của xe với mục đích quét rác ở hai bên rìa đường

Tỷ số truyền của hộp tăng tốc dự tính: Tốc độ quay trục đầu ra sẽ tăng gấp 20 lần

so với trục đầu vào

+ Ưu điểm của ý tưởng

- Hệ thống không sử dụng năng lượng, không gây ô nhiễm, thân thiện với môi trường

- Hoạt động tương đối ổn định

- Chi phí chế tạo rẻ tiền

- Không gây ồn

- Dễ dàng di chuyển để quét rác

+ Nhược điểm:

- Yêu cầu về độ chính xác khi gia công cơ khí cao

- Khi hoạt động do lực momen ban đầu lớn nên đẩy xe còn nặng

- Còn tốn nhiều sức cho người lao công

3.2.2 Ý tưởng thứ hai

Thiết kế xe hốt rác tự động sử dụng động cơ xe máy để làm nguồn động lực kéo

cả hệ thống di chuyển, sử dụng thêm một động cơ máy cắt cỏ phụ để dẫn động cho quạt hút rác thông qua cơ cấu xích tải và puli đai truyền hút rác lên thùng chứa, đồng thời sử dụng cơ cấu chổi quét để quét ở khu vực rìa đường cùng với quét các loại đá khó hút

+ Ưu điểm ý tưởng:

- Sử dụng động cơ xe máy nên thuận tiện cho việc di chuyển quét rác

- Có thể tận dụng xe máy cũ với giá thành thấp

- Làm việc ổn định, dễ vận hành

- Tuổi thọ làm việc cao

- Giảm sức lao động bỏ ra, hốt rác nhanh hơn

+ Nhược điểm:

- Do sử dụng động cơ xe máy nên phải sử dụng nhiên liệu khi làm việc, gây tiếng ồn

- Giá thành tương đối cao

- Tốn chi phí cho bảo dưỡng và sữa chữa khi xe hư hỏng

3.3 Chọn phương án tối ưu và hiệu quả nhất

Trong quá trình thiết kế ý tưởng trên lý thuyết nhóm nhận thấy ý tưởng thứ hai là

có tính khả thi cao hơn và hoạt đông có hiệu quả hơn, có nhiều ưu điểm trong chế tạo

và sử dụng

Hình 3.4 Ý tưởng xe sơ bộ Thiết kế xe hốt rác tự động sử dụng động cơ xe máy để làm nguồn động lực kéo

cả hệ thống di chuyển, sử dụng thêm một động cơ máy cắt cỏ phụ để dẫn động cho quạt hút rác thông qua cơ cấu xích tải và puli đai truyền hút rác lên thùng chứa, đồng thời sử dụng cơ cấu chổi quét để quét ở khu vực rìa đường cùng với quét các loại đá khó hút

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NGUỒN ĐỘNG LỰC

4.1 Đối tượng hướng đến trong đề tài

Ở Việt Nam hiện nay mật độ phương tiện giao thông khá đông, trong đó phần lớn

là xe gắn máy và ô tô (Theo số liệu thống kê của Cục đăng kiểm Việt Nam tính đến hết năm 2016 ở Việt Nam có khoảng 35 triệu xe máy và khoảng 2,3 triệu chiếc ô tô đang lưu hành) Trong tình hình ở nước ta hiện nay thì hai loại phương tiện này có những ưu

và nhược điểm sau:

Xe máy:

+ Ưu điểm:

- Giá thành rẻ phù hợp với mức thu nhập của phần lớn dân số

- Tính cơ động cao phù hợp với cơ sở hạ tầng hiện tại ở nước ta

- Tính tiện nghi cao

- Thời gian vận chuyển ngắn, khối lượng vận chuyến lớn hơn

Với mục đích hướng tới của đề tài là giúp cho xe hốt rác di chuyển một cách dễ dàng, thuận tiện và tiết kiệm sức lao động của con người nhất Do đó, ở đây nhóm sẽ hướng đến đối tượng nghiên cứu là xe gắn máy

4.2 Phân tích lựa chọn loại xe máy cho đề tài

4.2.1 Số liệu thống kê các loại xe máy tại thị trường Việt Nam

Theo số liệu thống kê từ tài liệu [3], top 5 loại xe máy bán chạy nhất tại Việt Nam từ năm 2014 đến năm 2016 được cho ở bảng 4.1 như sau:

Bảng 4.1 Bảng top 5 loại xe máy bán chạy nhất tại Việt Nam từ năm 2014 - 2016

xylanh [cc]

Số lượng [chiếc]

1

2014

Yamaha Sirius Số sàn 110 & 115 333000

Honda Wave Alpha Số sàn 100 & 110 296000

Honda Wave Alpha, S, RSX Số sàn 100 &110 648511

Yamaha Sirius Số sàn 110 & 115 344457

Yamaha Sirius Số sàn 110 & 115 439000

Honda Wave Alpha Số sàn 100 & 110 368500

Nhận xét: Dựa vào bảng 4.1 ở trên ta nhận thấy ở Việt Nam hiện nay số lượng xe

máy có dung tích động cơ 110 [cc] mà phần lớn là xe máy số sàn có dung tích động cơ

110 [cc] chiếm tỉ lệ trên 50% trong top 5 mẫu xe bán chạy nhất ở Việt Nam trong ba năm gần đây Điều đó cho thấy ở nước ta hiện nay, loại xe máy đang lưu hành phổ biến nhất là loại xe máy có dung tích động cơ 110 [cc] Vì vậy đối tượng sẽ được hướng đến chính là dòng xe có dung tích xylanh 110 [cc] Bên dưới chúng ta sẽ phân

tích rõ các dòng xe có dung tích xylanh 110 [cc]

4.2.2 Phân tích một vài dòng xe máy có dung tích xylanh 110 cc

Sau đây để lựa chọn phù hợp cho đối tượng của đề tài chúng ta đi vào phân tích một vài dòng xe như sau:

4.2.2.1 Khảo sát dòng xe Honda Wave 110

a Thông số kỹ thuật chung của xe

Dựa vào thông số do nhà sản xuất Honda cung cấp, ta có bảng thông số kỹ thuật chính của xe Honda Wave 110 cho bảng 4.2 như sau:

Bảng 4.2 Bảng thông số kỹ thuật chính của xe Honda Wave 110

b Thông số kỹ thuật chung của động cơ

Dựa vào thông số do nhà sản xuất Honda cung cấp, ta có bảng thông số về động

cơ lắp trên xe Honda Wave 110 như sau:

Bảng 4.3 Bảng thông số kỹ thuật động cơ lắp trên xe Honda Wave 110

4 Đường kính x hành trình piston 50,0 x 55,6 [mm]

6 Công suất tối đa/số vòng quay 6,12/7500 KW/ [v/ph]

7 Mô men cực đại/số vòng quay 8,44 /6000 Nm/ [v/ph]

9 Hệ thống bôi trơn Bôi trơn theo kiểu vung té -

10 Hệ thống hệ thống làm mát Làm mát bằng không khí -

12 Hệ thống nhiên liệu Dùng bộ chế hòa khí -

c Thông số kỹ thuật của ly hợp

Thông số kỹ thuật chính của ly hợp trên xe Honda Wave 110 được cho ở bảng 4.4 như sau:

Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật chính của ly hợp trên xe Honda Wave 110

d Thông số kỹ thuật của hộp số

Thông số kỹ thuật chính của hộp số trên xe Honda Wave 110 được cho ở bảng 4.5 như sau:

Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật chính của hộp số trên xe Honda Wave 110

e Thông số kỹ thuật của truyền lực cuối

Thông số kỹ thuật chính của truyền lực cuối trên xe Honda Wave 110 được cho ở bảng 4.6 như sau:

Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật chính của truyền lực cuối trên xe Honda Wave 110

4.2.2.2 Khảo sát dòng xe Yamaha Sirius 110

a Thông số kỹ thuật chung của xe

Dựa vào thông số do nhà sản xuất Yamaha cung cấp, ta có bảng thông số kỹ thuật chính của xe Yamaha Sirius 110 cho bảng 4.7 như sau:

Bảng 4.7 Bảng thông số kỹ thuật chính của xe Yamaha Sirius 110

b Thông số kỹ thuật chung của động cơ

Dựa vào thông số do nhà sản xuất Yamaha cung cấp, ta có bảng thông số kỹ thuật chính của động cơ lắp trên xe Yamaha Sirius 110 cho bảng 4.8 như sau:

Bảng 4.8 Bảng thông số kỹ thuật động cơ lắp trên xe Yamaha Sirius 110

4 Đường kính x hành trình piston 50 x 57,9 [mm]

6 Công suất tối đa/số vòng quay 6,4/7000 KW/ [v/ph]

7 Mô men cực đại/số vòng quay 9,5/5500 Nm/ [v/ph]

9 Hệ thống bôi trơn Bôi trơn theo kiểu vung té -

10 Hệ thống hệ thống làm mát Làm mát bằng không khí -

c Thông số kỹ thuật của ly hợp

Thông số kỹ thuật chính của ly hợp trên xe Yamaha Sirius 110 được cho ở bảng 4.9 như sau:

Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật chính của ly hợp trên xe Yamaha Sirius 110

d Thông số kỹ thuật của hộp số

Thông số kỹ thuật chính của hộp số trên xe Yamaha Sirius 110 được cho ở bảng 4.10 như sau:

Bảng 4.10 Thông số kỹ thuật chính của hộp số trên xe Yamaha Sirius 110

e Thông số kỹ thuật của truyền lực cuối

Thông số kỹ thuật chính của truyền lực cuối trên xe Yamaha Sirius 110 được cho

Kết luận: Sau khi phân tích một vài dòng xe gắn máy có dung tích xylanh 110

[cc] tại thị trường Việt Nam ta nhận thấy về cơ bản xe gắn máy có dung tích xy lanh

110 [cc] là khá giống nhau Do đó, chúng ta có thể chọn 1 loại trong 2 loại trên để làm đối tượng nghiên cứu, khi đã nghiên cứu được trên một dòng xe nào đó thì chúng ta có

thể dễ dàng áp dụng lên các dòng xe khác

Khi so sánh về đặc tính kỹ thuật, thương hiệu và tính thông dụng thì hai dòng xe (Honda Wave 110 và Yamaha Sirius 110) có nhiều ưu điểm Tuy nhiên trong điều kiện hiện tại của nhóm, do tính có sẵn của phương tiện nên trong đề tài này nhóm quyết

định chọn xe Honda Wave 110 làm đối tượng nghiên cứu Với mục đích là nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng tối ưu, giảm phát thải ô nhiễm môi trường do phương tiện giao thông gây ra, nên chúng ta sẽ phân tích hệ thống nhiên liệu Wave 110

4.2.3 Các phương án cải tạo xe

Hình 4.1 Xe ba gác

Hình 4.2 Xe lôi Trên đây là hình ảnh cải tạo xe gắn máy hai bánh thành xe mô tô ba bánh phổ biến hiện nay Đơn giản nhất là phương án xe lôi (hình 4.2) với việc chỉ cần gắn một khớp quay bằng cách dùng ổ lăn gắn trên yên sau xe để kéo rơ mooc Tuy nhiên xe này

có nhược điểm là chiều dài cơ sở xe tăng làm khả năng di chuyển khó khăn hơn Phương án thứ hai là cắt phần đuôi xe rồi gắn trực tiếp vào khung và truyền động bằng các đăng Phương án này giúp giảm chiều dài cơ sở xe nhưng làm thùng cao hơn khó đưa thùng rác lên và làm bộ hút của xe giảm khả năng hút rác

Trong các phương án đề xuất thì nhóm tự thấy việc thiết kế sàn xe thấp và kết hợp truyền động xích sẽ tối ưu hơn cho việc đặt thùng rác và bộ hút rác

Xe sử dụng ba bộ truyền động xích Bộ thứ nhất truyền động từ động cơ đến trục trung gian Hai bộ còn lại truyền động từ trục trung gian đến các bánh xe sau Ngoài ra chổi phụ còn được dẫn động quay nhờ trục trung gian Để đơn giản hóa trong khâu chế

tạo, nhóm giữ nguyên phần khung sườn trước của xe gắn máy hai bánh Xe được cắt

bỏ phần đuôi sau và sườn xe được bắt chặt vào thùng bằng bu lông

Nhận xét: Sau khi lựa chọn được xe theo yều cầu thiết kế, chúng ta tiến hành tìm hiểu về chung về hệ thống nhiên liệu trên xe thiết kế để có cái nhìn chung về mức tiêu hao nhiên liệu và các vùng tối ưu trên xe

4.3 Khảo sát về hệ thống nhiên liệu trên xe Wave 110

4.3.1 Hệ thống nhiên liệu trên xe Wave 110

4.3.1.1 Thông số kỹ thuật chính

Hệ thống gồm một số thông số kỹ thuật chính được cho ở bảng sau:

Bảng 4.12 Thông số kỹ thuật hệ thống nhiên liệu xe Wave 110

4.3.1.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu trên xe Wave được thể hiện bằng sơ đồ sau đây:

Cấu tạo của hệ thống nhiên liệu gồm có:

- Bộ phận cung cấp xăng: thùng xăng, khóa xăng, lọc xăng, ống dẫn xăng

- Bộ phận lọc gió: ống dẫn và lọc gió

- Bộ chế hòa khí (bình xăng con)

Hình 4.3 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu

4.3.1.3 Nguyên lý làm việc

Khi động cơ làm việc, xăng từ thùng chứa đi qua bầu lọc xăng đế bộ chế hòa khí Đồng thời trong kỳ nạp, không khí được hút từ bên ngoài qua bộ phận lọc gió đi đến

bộ chế hòa khí Tại bộ chế hòa khí, xăng và không khí được hòa trộn với nhau theo tỉ

lệ thích hợp tạo thành hòa khí Hòa khí này sẽ qua đường nạp đi vào xy lanh động cơ cháy giãn nở rồi sinh công

4.3.1.4 Các chi tiết chính trong hệ thống

a Bộ chế hòa khí

Bộ chế hòa khí sử dụng trên xe Wave 110 là bộ chế hòa khí Centa do Nhật Bản sản xuất Là bộ chế hòa khí có cấu tạo đơn giản, giá cả hợp lý, tiêu hao nhiên liệu là 60 km/ lít xăng

Dưới đây là hình ảnh của bộ chế Centa:

Hình 4.4 Bộ chế hòa khí Centa

Sơ đồ nguyên lý của bộ chế hòa khí Centa như hình 4.5 như sau:

Hình 4.5 Sơ đồ bộ chế hòa khí 1- Vòi phun; 2- Họng khuếch tán; 3- Bướm ga; 4- Giclơ; 5- Phao;

6- Buồng phao; 7- Van kim; 8- Ống dẫn xăng; 9- Lỗ thông khí; 10- Bướm gió

Nguyên lý làm việc: Vào kỳ nạp, piston đi xuống tạo độ chân không trong xylanh, không khí được hút vào xylanh sẽ đi qua họng khuyếch tán Khi qua họng khuyếch tán, dòng khí có vận tốc lớn nhờ tiết diện họng thắt lại nên áp suất khí tại đây giảm xuống Do chênh áp, xăng trong buồng phao bị hút qua vòi phun và phun vào họng khuyếch tán Dòng xăng lúc này bị dòng khí xé nhỏ tạo thành các hạt xăng, các hạt xăng này bay hơi hòa trộn với không khí tạo thành hòa khí Hòa khí theo đường ống nạp đi vào xylanh

Khi muốn thay đổi chế độ làm việc của động cơ cần thay đổi chế độ mở của bướm ga để thay đổi lượng hòa khí cấp vào xylanh (điều này sẽ làm thay đổi cả tỷ lệ hòa trộn của hòa khí)

b Bộ phận lọc gió

Bộ phận lọc gió hay còn gọi là bầu gió Có nhiệm vụ lọc sạch bụi trong không khí trước khi đưa không khí vào bộ chế hòa khí để hòa trộn Cấu tạo của bầu gió rất đơn giản, chỉ gồm một bầu được đúc bằng nhựa cứng, gồm hai nắp Bầu gió có hai cửa cho không khí đi vào bên trong Bên trong bầu gió có một tấm đệm lọc, không khí sau khi đi qua hai cửa bầu lọc sẽ đi qua đệm lọc, lọc sạch bụi bẩn rồi đi vào bộ chế hòa khí

Hình 4.6 Bộ lọc gió trên xe Wave 110

c Lọc xăng và ống dẫn

Lọc xăng là bộ phận không thể thiếu trên hệ thống nhiên liệu Có nhiệm vụ lọc sạch cặn bẩn, rỉ sắt có chứa trong xăng trước khi cho xăng đi vào bộ chế hòa khí Bộ lọc có cấu tạo cực kỳ đơn giản: có dạng hình trụ rỗng nắp có thể tháo rời, bên trong có cốc lọc

Ống dẫn nhiên liêu được làm từ cao su, có đường kính 4 mm Có nhiệm vụ dẫn xăng từ thùng chứa xuống bộ lọc rồi vào bộ chế hòa khí

Hình 4.7 Bộ lọc và ống dẫn xăng

4.3.2 Các hệ thống và cơ cấu phụ của bộ chế hòa khí

Để tạo hòa khí có thành phần phù hợp với mọi chế độ hoạt động của động cơ, ngoài hệ thống chính, các bộ chế hòa khí hiện nay đều có thêm hệ thống phụ sau: Hệ thống không tải, hệ thống làm đậm (còn gọi là hệ thống tiết kiệm), bơm tăng tốc, cơ cấu khởi động và các cơ cấu khác

Hình 4.8 Hệ thống không tải

1- Vít điều chỉnh chất lượng hỗn hợp không khí; 2,11- Lỗ;

3- Khoang nhũ tương; 4- Giclo chính; 5- Buồn phao; 6- Giclo nhiên liệu; 7- Giclo không khí; 8- Bướm gió; 9- Họng khuếch tán; 10- Bướm ga

4.3.2.1 Hệ thống không tải

Hệ thống không tải dùng để trộn hỗn hợp khí, khi trục khuỷu có tần số quay nhỏ

Ở chế độ này, trong xilanh động cơ còn lại một lượng lớn hơn các khí đã cháy, tốc độ cháy của hỗn hợp khí giảm đi Vì vậy, muốn cho động cơ làm việc ổn định cần phải có hỗn hợp khí giàu

Hệ thống chạy không tải đơn giản gồm giclo nhien liệu 6 và giclo không khí 7 (hình 4.8) Khi động cơ làm việc ở chế độ không tải, tần số quay của trục khuỷu nhỏ,

bướm ga gần như đóng lại, ở phía dưới bướm ga tạo nên giảm áp Dưới tác dụng của giảm áp, nhiên liệu đi qua giclo 6 và trộn lẫn với không khí (lọt qua giclo 7) rồi chảy qua lỗ 11 dưới dạng nhũ tương Khi đi qua khe giữa bướm ga và thành buồng hỗn hợp, không khí làm chp nhũ tương hóa thành bụi

Hệ thống không tải của bộ chế hòa khí thường có hai lỗ ra, một trong những lỗ

đó đặt cao hơn mép bướm ga đóng, còn lỗ thứ hai ở phái sau bướm ga Khi tần số quay thấp, nhũ tương đi qua cả hai lỗ dưới 11 và không khí đi qua lỗ trên 14 Khi tần số quay tăng lên, nhũ tương đi qua cả hai lỗ Điều đó đảm bảo chuyển tiếp một cách êm nhẹ từ chế độ không tải sang chế độ tải nhỏ Độ mở của lỗ dưới có thể thay đổi bằng vít điều chỉnh 1

4.3.2.2 Hệ thống làm đậm (cơ cấu tiết kiệm nhiên liệu)

Hệ thống làm đậm dùng để làm giàu thêm hỗn hợp khí cháy ở chế độ toàn tải (khi bướm ga đã mở hoàn toàn) Nhờ hệ thống làm đậm, lưu lượng xăng cấp cho động

cơ Gnl sẽ tăng ở chế độ công suất cực đại (khi mở hết bướm ga) và Gnl sẽ giảm khi bướm ga đóng nhỏ (chế độ ít tải) để chạy ở chế độ tiết kiệm nhất Vì vậy hệ thống làm đậm còn được gọi là hệ thống tiết kiệm (hình) Khi bướm ga đã mở quá 75%-85% cần kéo 1 nối liền với thanh kéo 7 hạ cần 5 và van mở 2 Để đi đầu phun sương 8, nhiên liệu không những đi qua giclo chính 3, mà còn qua van của cơ cấu làm đậm

Hình 4.9 Hệ thống làm đậm 1- Cần kéo; 2- Van của cơ cấu làm đậm; 3- Giclo chính; 4- Buồng phao; 5- Cần; 6- Cần đẩy; 7- Thanh kéo; 8- Đầu phun sương; 9- Bướm ga Muốn cho tải hoặc tốc độ tăng nhanh phải mở bướm ga đột ngột, do cản trên đường nạp giảm, nên không khí ngoài trời tràn vào nhanh làm tăng áp Δph ở họng và tốc độ xăng qua giclo Wđ Vì quán tính của xăng lớn hơn không khí gần 1000 lần nên