Đề tài nghiên cứu và chế tạo xe hốt rác

Kỹ thuật, báo cáo, đề tài, luận văn, khóa luận

1 1. Đặt vấn đề 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 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 những công việc nguy hiểm, nặng nhọc, lặp đi lặp lại, giám bớt và ngăn ng ừa 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 số lượng lớn lao công trực tiếp làm việc. Những năm gần đây nền khoa học công nghệ chế tạo phát triền 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 thề hốt được những vị trí sát con lươn, vỉa hè. Xuất phát từ nhu cầu thực tế và sự đam mê nghiên cứu, muốn tìm tòi học hỏi thêm những kiến th ức về chuyên nghành chế tạo máy để phục vụ cho công việc sau này nên nhóm chúng tôi đã chọn và tiến hành nghiên cứu đề “thiết kế và chế tạo xe hốt rác” với mong muốn khi hoàn thành giải đề tài sẽ khắc phục những khuyết điểm của các loại xe hốt rác hiện tại và có khả năng ứng dụng thực tế. 2. Lịch sử nghiên cứu của đề tài - Trên thế giớ i đã có rất nhiều đề nghiên cứu chế tạo các loại xe hốt rác với mục đích thay thế công việc của con người và bảo vệ môi trường nhưng hầu hết những giải pháp đó chưa đi sâu vào chế tạo xe hốt rác tự động hoạt động hoàn toàn bằng các cơ cấu cơ khí, không sử dụng bất kỳ loại năng lượng hay nhiên liệu như những chiếc Sh125cc là xe dùng để hốt rác ở Anh có lắp thêm hệ thống máy hút bụi đễ thu gom rác trên đường. - Ở trong nước cũng đã có những giải pháp về chế tạo xe hốt rác tự động nhưng cũng chưa giải pháp nào chế tạo thành công loại xe hốt rác thân thiện với môi trường vì hầu 2 hết những giải pháp này đều sử dụng năng lượng như xe quét rác và hút bụi đường của Công ty cổ phần đô thị Bình Dương, là những chiếc xe tải sử dụng động cơ diesel và hệ thống khí nén để hút rác và bụi bẩn trên đường. - Tại Đồng Nai chưa có tập thể hay cá nhân nào thực hiện đề tài này, do vậy đây là lần đầu tiên đề tài “thiết kế và chế tạo xe hố t rác” không sử dụng năng lượng được thực hiện trong tỉnh. 3. Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế, chế tạo xe hốt rác, 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 mi, đá 1 * 2, đá 4 *6 rơi vãi trên đường. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Chế tạo xe hốt rác hoạt động hoàn toàn bằng các cơ cấu cơ khí , sử dụng hộp tốc độ để truyền chuyển động đến các cơ cấu quét, hốt rác tự động có những ưu điểm so với các loại xe hốt rác tự động đã có trên thị trường. Ngoài ra đề tài còn nghiên cứu các loại rác mà xe có thể quét được nhằm đưa ra phương án hợp lý nhất khi thiết kế chế tạo. Thời gian nghiên cứu từ tháng 08 đến tháng 12 năm 2011 Địa điểm nghiên cứu tại trường Đại học Lạc Hồng, xe hốt rác được thiết kế để quét và thu gom rác trong sân trường, trên đường phố và khuôn viên công cộng. 5. Phương pháp nghiên cứu 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 thi ết kế đề tài. 3 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. 6. Kết cấu củ a đề tài Trong đề tài này gồm những nội dung sau:  Cơ sở lý thuyết của đề tài. - Những vấn đề về rác thải và môi trường. - Tìm hiểu các loại xe hốt rác đã và đang được ứng dụng trong thực tế.  Thiết kế và chế tạo xe hốt rác - Cơ sở thiết kế xe quét và hốt rác tự động - Các phương án tiết kế cơ khí, tổng quan về xe h ốt rác.  Kết luận và kiến nghị 4 Chương 1: Giới thiệu 1.1 Những vấn đề về rác thải và môi trường Rác thải gây ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí và gây mất vẻ mỹ quan nơi công cộng việc thu gom, xử lý rác thải là vấn đề quan trọng. “ 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 lầ n so với sự gia tăng dân số. Hình 1: Rác thải trên đường phố 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 tập trung hơn vào những công việc cần độ chính xác và chất lượng cao, trong khi đó máy 5 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 triền những nghành công nghiệp mới, nâng cao năng xuất lao động, giảm bớt sức lực của con người từ đó nâng cao chất l ượng cuộc sống xã hội và góp phần bảo tồn các nguồn tài nguyên, năng lượng cho quốc gia. Việc nghiên học và cứu trong nhà trường là rất quan trọng, công việc nghiên cứu sẽ giúp sinh viên tiếp cân được với thực tế, củng cố được kiến thức về chuyên ngành của mình, thiết kế và chế tạo xe hốt rác tự động hoàn toàn bằng cơ khí là một đề tài yêu cầu phải có độ chính xác rất cao về c ơ khí chế tạo. 1. 2 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, thực tập máy công cụ 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. 6 Chương 2: Thực trạng công việc thu gom rác trong và ngoài nước 2.1 Thực trạng công việc thu gom rác ở ngoài nước Ở một số nước phát triển như Anh, Mỹ, Nhật Bản… họ sử dụng nhiều loại xe quét hốt rác tự động thay thế cho con người. Như những chiếc xe 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 đ iểm 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. Hình 2: Xe Sh125cc được chế thành xe hút rác trên đường phố ở Anh [8] 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 được con người. Hình 3: Một số loại xe quét rác hiện đại trên thế giới Tuy nhiên giá thành của các loại máy này rất cao, từ mấy chục đến mấy trăm triệu VNĐ( Nguồn từ www.vatgia.com). 7 2.2. Trong nước Ở nước ta công việc quét và thu gom rác chủ yếu bằng phương pháp thủ công, đội ngũ lao công 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 thuân tiện cho công vi ệc 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 4: Lao công làm chổi quét và 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 phải quét 500m đường, bao gồm cả vỉa hề 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. 8 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 nên ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe. Hình 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 tải được cải tiến thành xe quét và thu gom rác tự động bằng cách gắn thêm những cơ cấu như chổi quét, cơ cấu hút bụi, tưới nước…Như xe quét và hút bụi đường của công ty công trình đô thị tỉnh Bình Dương. Hình 6: Xe quét và hút bụi đường 9 Hình 7: 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 đ ó cũng có những nhược điểm như chưa quét được ở rãnh nước chảy hai bên đường hay chân dải 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 nhiện liệu khi vận hành. 2.3 Kết luận Ở nước ta, công việc quét và thu gom rác chủ yếu bằng những phương pháp trên, vậy việc nghiên cứu chế tạo xe hốt rác là cần thiết. 10 Chương 3: Thiết kế và chế tạo xe hốt rác 3.1 Cơ sở thiết kế xe 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 chiều, trong sân trường lại xuất hiện một lượng l ớn lá cây khô, nếu không có người quét thì lượng lá cây sẽ càng 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 8: Quét rác trong sân trường Ở một số đoạn đường như quốc lộ 13 trên địa bàn tỉnh Đồng Nai và Bình Dương có rất nhiều xe chở cát đá xây dựng, do công tác che chắn không tốt nên làm rơi vãi cát đá . quét và thu gom rác chủ yếu bằng những phương pháp trên, vậy việc nghiên cứu chế tạo xe hốt rác là cần thiết. 10 Chương 3: Thiết kế và chế tạo xe hốt rác. tiên đề tài “thiết kế và chế tạo xe hố t rác không sử dụng năng lượng được thực hiện trong tỉnh. 3. Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế, chế tạo xe hốt rác,