(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu, thiết kế phương tiện thu gom rác và cải tạo bãi biển du lịch trên địa bàn thành phố đà nẵng

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO PHƯƠNG TIỆN THU GOM RÁC VÀ CẢI TẠO BÃI BIỂN DU LỊCH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ PHƯƠNG TIỆN THU GOM RÁC VÀ CẢI TẠO BÃI BIỂN DU LỊCH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn: PGS.TS DƯƠNG VIỆT DŨNG ThS DƯƠNG ĐÌNH NGHĨA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN THỊNH Số thẻ sinh viên: 103140051 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THÀNH TÂM Số thẻ sinh viên: 103140048 Lớp: 14C4A Đà Nẵng, 06/2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ PHƯƠNG TIỆN THU GOM RÁC VÀ CẢI TẠO BÃI BIỂN DU LỊCH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn: PGS.TS DƯƠNG VIỆT DŨNG ThS DƯƠNG ĐÌNH NGHĨA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN THỊNH Số thẻ sinh viên: 103140051 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THÀNH TÂM Số thẻ sinh viên: 103140048 Lớp: 14C4A Đà Nẵng, 06/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế phương tiện thu gom rác cải tạo bãi biển du lịch địa bàn thành phố Đà Nẵng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Tâm Nguyễn Văn Thịnh Mã thẻ SV: 103140048 Mã thẻ SV: 103140051 Lớp: 14C4A Việt Nam nước có đường bờ biển dài chạy khắp ba miền tổ quốc, đường bờ biển dài kết hợp với thiên nhiên phong cảnh phù hợp nên du lịch biển nước ta ngành kinh tế trọng điểm Trong nghị 08- NQTW Bộ trị phát triền ngành du lịch trở thành ngành kinh tế mũi nhọn xác định tầm nhìn chiến lược phát triển ngành du lịch Việt Nam nói chung ngành du lịch biển nói riêng, điều mà du lịch biển nước ta ngày phát triển Tuy nhiên khách du lịch Việt Nam đặc thù, ý thức, thói quen chưa tốt, điều tạo nên khối lượng rác “phát triển” theo phát triển du lịch biển nước nhà Mặc dù giải pháp thu gom rác, làm bãi biển nhiều bất cập Hầu phương án thu gom rác sử dụng phương pháp thủ cơng Thấy rõ hạn chế nhóm tìm hiểu, phân tích đặc điểm cụ thể rác thải bãi biển du lịch địa bàn Đà Nẵng, từ lên phương án thiết kế, chế tạo phương tiện thu gom rác cải tạo bãi biển Trên sở sử dụng nguồn động lực dư thừa tương lai kết hợp nguồn lượng mặt trời, nhằm hướng đến phương tiện hybrid có khả tối ưu hóa hiệu suất làm việc sở sử dụng nguồn động lực cỡ nhỏ Sản phẩm chế tạo phương tiện thu gom rác cãi tạo bãi biển qua lần thử nghiệm đảm bảo nhu cầu thực tế việc thu gom rác cải tạo bãi biển Theo kế hoạch đề tới phương tiện thu gom rác cãi tạo bãi biển nâng cấp, hoàn thiện áp dụng vào thực tế Nội dung đồ án bao gồm có chương, với nội dung chương khác chúng có liên kết chặt chẽ bổ sung cho nhau, để tạo thành tổng thể hồn chỉnh Dưới phần tóm tắt nội dung chương trình bày theo trình tự sau: - Chương 1: Mục đích, ý nghĩa thiết thực đề tài nghiên cứu - Chương 2: Tổng quan thiết bị thu gom rác thải biển - Chương 3: Xây dựng ý tưởng thiết kế thiết bị thu gom rác bãi biển - Chương 4: Tính tốn, thiết kế thiết bị thu gom rác cải tạo bãi biển - Chương 5: Kết luận ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thành Tâm Số thẻ SV: 103140048 Nguyễn Văn Thịnh Số thẻ SV: 103140051 Khoa: Cơ Khí Giao Thơng Ngành: Kỹ thuật khí Lớp: 14C4A Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu, thiết kế phương tiện thu gom rác cải tạo bãi biển du lịch địa bàn thành phố Đà Nẵng Đề tài thuộc diện: ☒ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Xe thu gom rác hoạt động điều kiện thực tế bãi biển khu vực Đà Nẵng Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương Mục đích, ý nghĩa thiết thực đề tài nghiên cứu 1.1 Thực trạng rác thải bãi biển Đà Nẵng 1.2 Phân loại cách xử lý rác thải 1.3 Mục đích, ý nghĩa đề tài nghiên cứu Chương Tổng quan thiết bị thu gom rác bãi biển 2.1 Công dụng, yêu cầu xe thu gom rác bãi biển 2.2 Phân loại xe thu gom rác bãi biển 2.3 Các loại xe thu gom rác bãi biển Việt Nam Thế Giới Chương Xây dựng ý tưởng thiết kế thiết bị thu gom rác bãi biển 3.1 Đánh giá thực tế 3.2 Sơ ý tưởng thiết kế 3.3 Nguyên lý hoạt động thiết bị Chương Tính tốn, xây dựng mơ hình 3D thiết bị thu gom cải tạo bãi biển 4.1 Tổng quan nguồn động lực sử dụng 4.2 Tổng quan ắc quy 4.3 Tính tốn, thiết kế cấu thu gom rác 4.4 Tính tốn động lực phần di chuyển 4.5 Giới thiệu phần mềm Catia V5, ứng dụng phần mềm trình thiết kế sản phẩm Chương Kết luận Các vẽ, đồ thị: STT Tên vẽ Giấy in Bản vẽ tổng thể xe 1A3 Bản vẽ khung cấu di chuyển 1A3 Bản vẽ khung cấu thu gom rác 1A3 Bản vẽ chổi xới 1A3 Bản vẽ khung đỡ chổi xới 1A3 Bản vẽ cụm xới 1A3 Bản vẽ trạng thái làm việc 1A3 Bản vẽ cụm di chuyển 1A3 Bản vẽ cụm bánh xích 1A3 10 Bản vẽ cấu vận chuyển rác 1A3 11 Bản vẽ cabin 1A3 12 Sơ đồ dẫn động cấu làm việc 1A3 13 Sơ đồ dẫn động cấu di chuyển 1A3 14 Bản vẽ thùng rác 1A3 Tổng 14A3 Họ tên người hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 25/02/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 03/06/2019 Đà Nẵng, ngày tháng .năm 2019 Thông qua môn Máy Động Lực Ngày…… tháng …….năm 2019 PGS.TS Dương Việt Dũng Giáo viên hướng dẫn ThS Dương Đình Nghĩa LỜI NĨI ĐẦU Trong thời đại cơng nghiệp ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô phát triển mạnh mẽ, bên cạnh phát triển xe chuyên dụng Được cho phép khoa Cơ khí Giao Thơng, hướng dẫn tận tình, nhiệt huyết ThS Dương Đình Nghĩa PGS.TS Dương Việt Dũng nhóm hồn thành đề tài “Nghiên cứu, thiết kế phương tiện thu gom rác cải tạo bãi biển du lịch địa bàn thành phố Đà Nẵng” Nội dung đề tài giúp em hệ thống hóa kiến thức học lúc cịn ghế nhà trường, nâng cao hiểu biết loại xe chuyên dụng khác nhau, từ sâu nghiên cứu xe chuyên dụng Trong đồ án nêu lên tính sáng tạo việc áp dụng khí hóa cho cơng bảo vệ mơi trường biển Q trình hồn thiện đề tài tiến hành gia công chế tạo sản phẩm khoảng thời gian ngắn kiến thức có hạn nên tập đồ án nhóm khơng thể tránh khỏi sai sót định Vì em mong q thầy, mơn đóng góp ý kiến để đề tài em hoàn thiện Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo khoa Cơ khí Giao Thơng truyền đạt hướng dẫn cho em nhiều kiến thức quý báu trình học tập trường thời gian làm Đồ án Tốt Nghiệp Nó viên gạch vững cho móng phát triển nhóm Đà Nẵng, ngày 03 tháng 06 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Thành Tâm Nguyễn Văn Thịnh i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu đồ án trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Các số liệu sử dụng đồ án có nguồn gốc rõ ràng, cơng bố theo quy định Sinh viên thực Nguyễn Thành Tâm Nguyễn Văn Thịnh ii MỤC LỤC Trang TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định KÝ HIỆU: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định CHỮ VIẾT TẮT: .Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA THIẾT THỰC CỦA ĐỀ TÀI ĐANG NGHIÊN CỨU 1.1 Thực trạng rác thải bãi biển Đà Nẵng 1.2 Phân loại cách xử lý rác thải 1.2.1 Phân loại rác thải 1.2.2 Phương pháp xử lý rác thải .7 1.3 Mục đích, ý nghĩa đề tài nghiên cứu 1.3.1 Tầm quan trọng công việc thu gom vận chuyển rác thải 1.3.2 Tình hình chế tạo sử dụng xe thu gom rác bãi biển Chương 2: TỔNG QUAN THIẾT BỊ THU GOM RÁC BÃI BIỂN 2.1 Công dụng, yêu cầu xe thu gom rác bãi biển 2.1.1 Công dụng .9 2.1.2 Yêu cầu 2.2 Phân loại xe thu gom rác bãi biển .9 2.2.1 Phân loại theo phương thức vận hành 10 iii 2.2.2 Phân loại theo cấu làm việc .12 2.2.3 Phân loại theo cấu di chuyển 15 2.3 Các loại xe thu gom rác bãi biển Việt Nam Thế Giới 16 2.3.1 Giới thiệu xe thu gom rác bãi biển Việt Nam 16 2.3.2 Giới thiệu xe thu gom rác bãi biển Thế giới 20 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG THIẾT KẾ THIẾT BỊ THU GOM RÁC BÃI BIỂN 30 3.1 Đánh giá thực tế 30 3.1.1 Đánh giá thực tế bãi biển Đà Nẵng .30 3.1.2 Đánh giá thực tế phương tiện thu gom rác .30 3.2 Sơ ý tưởng thiết kế 33 3.2.1 Cơ cấu thu gom rác 34 3.2.2 Cơ cấu vận chuyển rác lên thùng chứa 37 3.2.3 Cơ cấu di chuyển 38 3.2.4 Nguồn động lực 40 3.3 Nguyên lý làm việc thiết bị .42 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN, XÂY DỰNG MƠ HÌNH 3D THIẾT BỊ THU GOM RÁC VÀ CẢI TẠO BÃI BIỂN 44 4.1 Tổng quan nguồn động lực sử dụng 44 4.1.1 Động đốt 44 4.1.2 Động điện 46 4.2 Tổng quan ắc quy 47 4.2.1 Phân loại Ắc quy 47 4.2.2 Cấu tạo bình Ắc quy 48 4.2.3 Nguyên lý hoạt động Ắc quy 50 4.2.4 Các thông số quan trọng Ắc quy 52 4.3 Tính tốn thiết kế cấu thu gom rác .64 4.3.1 Cơ sở lý thuyết 64 4.3.2 Tính tốn cấu thu gom rác .71 4.4 Tính tốn động lực phần di chuyển 75 4.4.1 Cơ sở lý thuyết .75 4.4.2 Tính tốn động lực 79 iv 4.5 Giới thiệu phần mềm CATIA, ứng dụng phần mềm trình thiết kế sản phẩm 83 4.5.1 Giới thiệu phần mềm CATIA 83 4.5.2 Thiết kế sản phẩm phần mềm Catia V5 85 4.5.2.1 Tổng thể thiết bị .85 4.5.2.2 Các cụm chi tiết thiết bị 86 4.5.2.3 Sơ đồ dẫn động 91 CHƯƠNG KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 v Nghiên cứu, thiết kế phương tiện thu gom rác cải tạo bãi biển du lịch địa bàn thành phố Đà Nẵng Pk = Pf + Pj + Pi - Pk1 = Pf + Pj1 + Pi = 1103,3 + 347,11 + 183,9 = 1634, 27  N  Pk = Pf + Pj1 + Pi = 1103,3 + 208, 26 + 183,9 = 1495, 42  N  Pk = Pf + Pj + Pi = 1103,3 + 173,55 + 183,9 = 1460,71  N  Pk = Pf + Pj + Pi = 1103,3 + 73,5 + 183,9 = 1360,66  N  4.4.2.3 Công suất động Công suất động xác định công thức: N dc = M dc dc = M bx bx  (4.14) Trong đó: Ndc- Cơng suất động [kW] Mdc, Mbx- Moment trục khuỷu động bánh xe [N.m] dc, bx- Tốc độ góc trục khuỷu động bánh xe [rad/s] - Hiệu suất truyền lực [-] Ứng với giá trị Pk ta tính giá trị Ndc sau: Bảng 4.13 Công suất động theo lực tiếp tuyến Lực kéo tiếp tuyến Moment bánh xe Công suất bánh Công suất động Pk [N] Mbx [N.m] xe Nbx [W] Ndc [W] 1634.27 326.85 2269.82 2670.38 1495.42 299.08 4153.96 4887.02 1460.71 292.14 6086.32 7160.37 1360,66 272,13 6803,33 8003,92 Như vậy, để đáp ứng tốc độ di chuyển 18km/h xe động sử dụng phải có công suất lớn 8003,92 [W] Nhưng thực tế, tốc độ làm việc xe dao động khoảng từ 10÷15 km/h Để tối ưu cơng suất động đảm bảo tính kinh tế vận hành xe, ta tính tốn cơng suất động đủ để đáp ứng xe di chuyển với vận tốc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thịnh Nguyễn Thành Tâm Hướng dẫn: Dương Đình Nghĩa 81 Nghiên cứu, thiết kế phương tiện thu gom rác cải tạo bãi biển du lịch địa bàn thành phố Đà Nẵng