TĨM TẮT
Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác (thể tích chứa rác 11,5 m3)
dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L.
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh
Số thẻ SV: 103160105

Lớp: 16C4B

Đồ án này thực hiện đề tài : “Tính tốn, thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác (thể
tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L”
Đề tài phân tích các phương án thu gom rác, các phương án thiết kế thùng chính
chứa rác, vị trí lấy rác cũng như cơ cấu nạp rác và cơ cấu xả rác.
Qua tìm hiểu thực tế và tham khảo một số tài liệu, đề tài này đã chọn đến phương
án thu gom vận chuyển rác có cơ cấu ép rác, vị trí lấy rác ở phía sau xe và xả rác bằng
cơ cấu xylanh tầng
Trên cơ sở sử dụng tối đa khả năng của ô tơ cơ sở, ơ tơ thiết kế qua q trình tính
tốn đã xác định được thể tích thùng chính chứa rác tối đa 11,5 m3, với lượng rác chứa
được khi đã ép là 8550 KG. Kích thước thùng phù hợp với quy định của Bộ Giao thông
vận tải cũng như luật đường bộ Việt nam với các thông số cơ bản :
+ Chiều rộng thùng chứa rác
: B = 2,5
[m]
+ Chiều cao thùng chứa rác
: h = 1,8
[m]
+ Chiều dài đáy lớn thùng chứa rác
: L1 = 3,85 [m]
+ Chiều dài đáy bé thùng chứa rác
: L2 = 2,8
[m]
Với khối lượng toàn bộ của xe sau thiết kế khi tham gia giao thông là 14995 KG,

phân bố lên cầu trước là 5249 KG và cầu sau là 9746 KG.
Xe cuốn ép, vận chuyển rác thiết kế có khả năng sử dụng tại mọi nơi ở Việt nam,
phù hợp với các quy định của Bộ Giao thông vận tải.


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

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Văn Khánh
Lớp: 16C4B Khoa: Cơ khí Giao Thơng

Số thẻ sinh viên: 103160105
Ngành: Kĩ thuật Cơ khí

1. Tên đề tài đồ án:
Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác (thể tích chứa rác 11,5m3) dựa trên cơ sở
xe ISUZU FVR34L
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:
Tham khảo catalouge xe cơ sở ISUZU FVR34L.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Chương 1: Tổng quan về xe cuốn ép, vận chuyển rác.
Chương 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác.
Chương 3: Tính tốn thiết kế thùng chứa rác và lắp đặt thùng trên xe chassis.

Chương 4: Tính tốn hệ thống thủy lực.
Chương 5: Tính tốn các tính năng của xe cuốn ép, vận chuyển rác, kiểm tra động học
và động lực học.
Chương 6: Công nghệ gia cơng và quy trình lắp ráp các cụm cơ cấu.
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
1

Bản vẽ tổng thể xe cơ sở

1 A3

2

Sơ đồ nguyên lí làm việc

1 A3

3

Sơ đồ hệ thống thủy lực

1 A3

4

Bản vẽ kết cấu thùng chính chứa rác

1 A3

5


Bản vẽ sơ đồ dẫn động hộp trích cơng suất

1 A3

6

Bản vẽ bố trí chung của xe sau thiết kế

1 A3

7

Bản vẽ thùng phụ chứa rác

1 A3

Tổng

(7) A3


6. Họ tên người hướng dẫn: TS. Phan Minh Đức
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 31/08/2020
8. Ngày hoàn thành đồ án: 20/12/2020
Đà Nẵng, ngày 31 tháng 08 năm 2020
Trưởng Bộ môn

PGS.TS. Dương Việt Dũng


Người hướng dẫn

TS. Phan Minh Đức


NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................


NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN
.....................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................


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 đơ thị hóa với tốc độ nhanh làm cho sự gia tăng về dân số,
điều đó kéo theo sự gia tăng về số lượng 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, trong dó
có thành phố Đà Nẵng.
Khi dân số tăng, đơ 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 ơ nhiễm
mơi trường ảnh hưởng đến đời sống của nhân dân.
Trong giai đoạn này bộ mặt của thành phố ngày càng hiện đại và văn minh hơn,
địi hỏi tương ứng với nó là nhu cầu về vệ sinh mơi 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, việc thiết kế xe chở và ép rác là nhu cầu cần
thiết. Vì vậy, em chọn đề tài “Tính tốn, thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác (thể tích
chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L” để làm đề tài đồ án tốt nghiệp
của mình.
Sau một thời gian thực hiện đồ án, mặc dù đã cố gắng nỗ lực phấn đấu rất nhiều
để vận dụng các kiến thức đã học được, tìm kiếm các tài liệu tham khảo cùng với sự
hướng dẫn tận tình của Thầy hướng dẫn: TS. Phan Minh Đức, đồ án không thể tránh
khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý để đề tài được hồn chỉnh hơn
và giúp em có thêm nhiều kiến thức hơn sau khi tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy: TS. Phan Minh Đức và quý Thầy trong bộ
môn, quý Thầy trong Khoa Cơ khí Giao thơng đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình
học tập và làm đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 06 tháng 01 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Trần Văn Khánh

i


CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đề tài: “Tính tốn, thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác (thể tích

chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L” là đề tài cá nhân của riêng em.
Em xin chịu trách nhiệm về tính trung thực của các nội dung trong đề tài của mình.

Đà Nẵng, ngày 06 tháng 01 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Trần Văn Khánh

ii


MỤC LỤC
Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu và cảm ơn ...................................................................................................... i
Lời cam đoan ...................................................................................................................ii
Mục lục .......................................................................................................................... iii
Danh sách các bảng, hình vẽ .......................................................................................... vi
Danh sách các kí hiệu, chữ viết tắt ................................................................................. ix
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Chương 1:

TỔNG QUAN VỀ XE CUỐN ÉP, VẬN CHUYỂN RÁC ..................2

1.1. Giới thiệu về xe cuốn ép, vận chuyển rác .............................................................2
1.2. Vai trò của xe cuốn ép, vận chuyển rác ................................................................2
1.3. Điều kiện làm việc của xe cuốn ép, vận chuyển rác.............................................2
1.4. Yêu cầu của xe cuốn ép, vận chuyển rác ..............................................................3
1.4.1. Yêu cầu từ chủ đầu tư, khách hàng ....................................................................... 3
1.4.2. Yêu cầu kĩ thuật ..................................................................................................... 3

1.4.3. Yêu cầu chung ....................................................................................................... 3
Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ XE CUỐN ÉP
RÁC, VẬN CHUYỂN RÁC ..........................................................................................4
2.1. Thiết kế theo phương pháp thu gom rác ..............................................................4
2.1.1. Phương pháp thu gom, vận chuyển rác không ép ................................................. 4
2.1.2. Phương pháp thu gom, vận chuyển rác có ép ........................................................ 5
2.2. Thiết kế theo biên dạng thùng xe ..........................................................................5
2.2.1. Thùng có vách hơng phẳng có khung xương gia cường bên ngồi ....................... 5
2.2.2. Thùng có vách hơng cong khơng có khung xương gia cường bên ngồi .............. 6
2.3. Thiết kế theo phương án vị trí lấy rác ..................................................................6
2.3.1. Lấy rác sau xe ........................................................................................................ 6
2.3.3. Lấy rác ở trước cabin xe ........................................................................................ 7
2.3.2. Lấy rác ở bên hông xe ........................................................................................... 8
2.4. Thiết kế theo phương án cơ cấu nạp rác ..............................................................8
2.4.1. Sử dụng cơ cấu máng xúc rác ................................................................................ 8
2.4.2. Sử dụng cơ cấu nâng cặp ....................................................................................... 9
2.5. Thiết kế theo phương án xả rác...........................................................................10
2.5.1. Xả rác dùng xylanh tầng ...................................................................................... 10
2.5.2. Xả rác dùng xylanh cơ cấu compa....................................................................... 10
2.6. Kết luận và chọn phương án thiết kế ..................................................................11
iii


Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THÙNG CHỨA RÁC VÀ LẮP ĐẶT
THÙNG TRÊN XE CHASSIS ....................................................................................12
3.1. Tính tốn thiết kế thùng chứa rác.......................................................................12
3.1.1. Phân tích đặc điểm, yêu cầu của thùng chứa rác ................................................. 12
3.1.2. Dự kiến kết cấu .................................................................................................... 12
3.1.3. Thiết kế thùng chứa rác ....................................................................................... 14
3.1.3.1. Tính tốn trọng lượng và dung tích của thùng chính ....................................... 14

3.1.3.2. Thiết kế thùng chính chứa rác .......................................................................... 18
3.1.3.3. Tính tốn kiểm tra bền thùng chính khi chứa rác ............................................. 22
3.1.3.4. Thiết kế thùng phụ ............................................................................................ 25
3.1.3.5. Tính bền thùng phụ ........................................................................................... 28
3.2. Lắp đặt thùng trên xe Chassis .............................................................................30
3.2.1. Thay đổi sự phù hợp cho xe Chassis ................................................................... 30
3.2.2. Tính tốn xác định vị trí thùng lắp trên xe Chassis ............................................. 32
3.2.2.1. Tính tốn phân bố tải trọng lên các cầu............................................................ 32
3.2.2.2. Lựa chọn vị trí đặt thùng thích hợp và an toàn................................................. 33
3.2.3. Liên kết giữa thùng và xe Chassis ....................................................................... 33
3.2.4. Xác định trọng lượng, kích thước và cơng năng của xe sau thiết kế................... 35
Chương 4:
TÍNH TỐN HỆ THỐNG THỦY LỰC ........................................37
4.1. Giới thiệu về truyền động thủy lực .....................................................................37
4.1.1. Khái niệm ............................................................................................................ 37
4.1.2. Phân loại và ưu nhược điểm của truyền động thủy lực ....................................... 37
4.1.3. Cấu trúc cơ bản của hệ thống truyền động .......................................................... 38
4.2. Tính tốn chọn các xylanh thủy lực ....................................................................39
4.2.1. Tính tốn xylanh cơ cấu nâng thùng rác ............................................................. 40
4.2.2. Tính tốn xylanh cơ cấu lật ................................................................................. 42
4.2.3. Tính tốn xylanh cơ cấu cuốn.............................................................................. 48
4.2.4. Tính tốn xylanh cơ cấu ép rác ............................................................................ 55
4.2.5. Tính tốn xylanh nâng thùng phụ ........................................................................ 58
4.2.6. Tính tốn xylanh cơ cấu xả rác ............................................................................ 62
4.3. Tính chọn đường ống thủy lực ............................................................................65
4.4. Tính chọn bơm thủy lực .......................................................................................67
4.5. Tính chọn hộp trích cơng suất .............................................................................70
4.5.1. Cơng dụng............................................................................................................ 70
4.5.2. Vị trí lắp đặt ......................................................................................................... 71


iv


Chương 5:

TÍNH TỐN CÁC TÍNH NĂNG CỦA XE CUỐN ÉP, VẬN

CHUYỂN RÁC, KIỂM TRA ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC.......................72
5.1. Tính ổn định của xe khi di chuyển ......................................................................72
5.1.1. Tính toán xác định trọng tâm xe .......................................................................... 72
5.1.2. Xác định giới hạn lật khi xe quay đầu lên dốc .................................................... 74
5.1.3. Xác định giới hạn lật khi xe quay đầu xuống dốc ............................................... 75
5.1.4. Xác định giới hạn lật khi xe đi trên đường nghiêng ngang ................................. 76
5.2. Tính dẫn hướng của xe .........................................................................................77
5.2.1. Tính bán kính quay vịng nhỏ nhất và hành lang quay vòng của xe ................... 77
5.2.2. Tính vận tốc chuyển động giới hạn của xe khi quay vòng .................................. 79
5.3. Kiểm tra động học, động lực học của xe .............................................................79
5.4. Kiểm tra tính ổn định khi xe làm việc ................................................................96
Chương 6:
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG VÀ QUY TRÌNH LẮP RÁP CÁC
CỤM CƠ CẤU .............................................................................................................97
6.1. Cơng nghệ gia cơng ...............................................................................................97
6.2. Quy trình lắp ráp các cụm cơ cấu với nhau .....................................................100
KẾT LUẬN ................................................................................................................106
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................107

v


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ


Bảng 3.1 Thơng số tính tốn bền dầm ngang
Bảng 3.2 Thơng số kỹ thuật của xe ISUZU FVR34L

22
30

Bảng 4.1 Bảng giá trị lực P tương ứng góc quay α

47

Bảng 4.2 Tính tốn hành trình xylanh
Bảng 5.1 Bảng thơng số tính tốn ổn định

51
72

Bảng 5.2 Các thơng số tính tốn

79

Bảng 5.3 Bảng giá trị của đặc tính ngồi động cơ

80

Bảng 5.4 Giá trị vận tốc và công suất khi ô tô chuyển động ở các tay số
Bảng 5.5 Giá trị của vận tốc và công suất Nω, Nf và (Nω + Nf) ở các tay số
Bảng 5.6 Giá trị vận tốc và lực kéo tương ứng với các tay số
Bảng 5.7 Giá trị giữa vận tốc và lực cản Pω + Pf khi xe chạy ở tay số 4


82
84
87
88

Bảng 5.8 Giá trị nhân tố động lực học ứng với từng tay số
Bảng 5.9 Giá trị gia tốc (j) của ô tô thay đổi theo tốc độ (v)

90
92

Hình 2.1 Xe chở rác khơng ép
Hình 2.2 Xe chở rác có ép
Hình 2.3 Thùng có vách hơng phẳng có khung xương gia cường bên ngồi
Hình 2.4 Thùng có vách hơng cong khơng có khung xương gia cường bên ngồi
Hình 2.5 Xe ép rác lấy rác phía sau xe

4
5
5
6
6

Hình 2.6 Xe ép rác lấy rác ở trước cabin xe
Hình 2.7 Xe ép rác lấy rác ở bên hơng xe
Hình 2.8 Nạp rác bằng cơ cấu máng xúc rác

7
7
8


Hình 2.9 Nạp rác bằng cơ cấu nâng cặp
Hình 2.10 Ép xả rác dùng xylanh tầng
Hình 2.11 Ép xả rác dùng xylanh cơ cấu compa
Hình 3.1 Kết cấu xylanh tầng bàn xả rác
Hình 3.2 Kết cấu cụm nâng thùng phụ
Hình 3.3 Kết cấu và nguyên lý của cụm xylanh cuốn ép rác
Hình 3.4 Kết cấu cụm nâng lấy rác
Hình 3.5 Hình dáng hình học của thùng chính
Hình 3.6 Kết cấu thép sàn thùng

9
9
10
12
13
13
13
14
16

Hình 3.7 Tiết diện mặt cắt ngang của các dầm dọc

16

vi


Hình 3.8 Tiết diện mặt cắt ngang của dầm ngang


17

Hình 3.9 Kết cấu lưỡi xả rác

17

Hình 3.10 Tiết diện mặt cắt ngang của lưỡi xả
Hình 3.11 Biểu đồ momen tác dụng lên dầm ngang theo phương thẳng đứng
Hình 3.12 Biểu đồ momen tác dụng lên dầm ngang theo phương ngang

21
23
23

Hình 3.13 Biểu đồ momen lực tác dụng lên dầm dọc
Hình 3.14 Kết cấu thùng phụ
Hình 3.15 Diện tích dầm bên thùng phụ

24
26
27

Hình 3.16 Bản vẽ kết cấu lưỡi cuốn

28

Hình 3.17 Biểu đồ momen tác dụng lên lưỡi cuốn

29


Hình 3.18 Kích thước chung của xe cơ sở trước và sau khi cắt ngắn chassis
Hình 3.19 Thay đổi ơ tơ cơ sở

30
31

Hình 3.20 Lực qn tính khi xe xuống dốc
Hình 3.21 Bulong chịu kéo khi liên kết dầm dọc thùng với thùng xe

33

Hình 4.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống truyền động
Hình 4.2 Mạch thủy lực xe cuốn ép rác
Hình 4.3 Sơ đồ điều khiển xylanh nâng thùng
Hình 4.4 Sơ đồ điều khiển xylanh lật

38
38
40
43

Hình 4.5 Đặc tính lực xylanh lật Pxl theo góc quay α
Hình 4.6 Sơ đồ điều khiển cơ cấu cuốn
Hình 4.7 Sơ đồ dịch chuyển của lưỡi cuốn
Hình 4.8 Sơ đồ phân bố tải trọng lên lưỡi cuốn

46
49
49
52


Hình 4.9 Sơ đồ điều khiển xylanh ép
Hình 4.10 Sơ đồ phân bố lực trong quá trình ép
Hình 4.11 Sơ đồ điều khiển xylanh nâng thùng phụ
Hình 4.12 Sơ đồ bố trí xylanh xả rác

55
56
59
62

Hình 4.13 Sơ đồ điều khiển xylanh tầng xả rác
Hình 4.14 Ống thủy lực cứng
Hình 4.15 Ống thủy lực mềm
Hình 4.16 Thơng số kỹ thuật bơm thủy lực
Hình 5.1 Trọng tâm của xe
Hình 5.2 Khi xe lên dốc
Hình 5.3 Khi xe xuống dốc
Hình 5.4 Xe trên đường nghiêng ngang
Hình 5.5 Bán kính quay vịng của xe

62
65
65
69
71
73
74
75
76


vii

34


Hình 5.6 Sơ đồ xác định bán kính quay vịng và chiều rộng hành lang quay vịng
của ơ tơ

77

Hình 5.7 Đồ thị đặc tính ngồi động cơ
Hình 5.8 Đồ thị cân bằng cơng suất ở các tay số
Hình 5.9 Đồ thị cân bằng lực kéo ở các tay số

81
85
89

Hình 5.10 Đồ thị nhân tố động lực học của xe ở các tay số
Hình 5.11 Đồ thị gia tốc của xe ở các tay số
Hình 5.12 Khi xe nâng thùng phụ

91
94
95

Hình 6.1 Các bộ phận chính của xe cuốn ép rác

96


Hình 6.2 Thùng chính của xe cuốn ép rác

97

Hình 6.3 Thùng phụ của xe cuốn ép rác
Hình 6.4 Bàn cào ép rác

97
98

Hình 6.5 Các bộ phận của hệ thống điều khiển thủy lực
Hình 6.6 Các bộ phận của thùng dầu thủy lực
Hình 6.7 Sơn thùng chính

98
99
99

Hình 6.8 Thùng chính sau khi lắp bàn đẩy xả rác
Hình 6.9 Thùng chính sau khi lắp trên xe cơ sở
Hình 6.10 Thùng phụ sau khi được lắp các cơ cấu

100
100
101

Hình 6.11 Thùng phụ sau khi được lắp vào thùng chính
Hình 6.12 Các bộ phận của hệ thống điều khiển thủy lực
Hình 6.13 Các đường ống thủy lực và cơ cấu điều khiển

Hình 6.14 Lắp hộp trích cơng suất dẫn động bơm dầu

101
102
103
104

viii


DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Giao thơng vận tải
Power take off

GTVT:
PTO:

ix


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

MỞ ĐẦU

Ơ nhiễm mơi trường và mỹ quan đô thị là một trong những vấn đề được sự quan
tâm của tồn xã hội. Trong đó, việc thu gom vận chuyển và xử lý rác thải sinh hoạt là
một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu. Nhu cầu của các công ty môi trường
đối với các loại xe vận chuyển là rất lớn. Trong khi các loại xe chuyên dùng cuốn ép rác
vẫn phải nhập khẩu nguyên chiếc với giá thành rất cao. Mà khả năng đóng mới loại xe

này trên các chassis được nhập khẩu về Việt Nam có thể thực hiện được.
Với mục đích cải thiện về trang thiết bị, máy móc, nâng cao hiệu suất thu gom rác,
giảm bớt sức lao động cho người cơng nhân bằng cách cơ giới hố một phần phương
thức vận chuyển rác tới nơi xử lí rác thải, đồng thời cũng nhằm giải quyết tốt vấn đề
giảm bớt ô nhiễm môi trường, việc thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác là vấn đề cần
thiết. Do đó em chọn đề tài “Tính tốn, thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác (thể tích
chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L”. Đây là một cơ hội vô cùng thuận
lợi để em củng cố những kiến thức đã học qua bốn năm đồng thời trên cơ sở đó tìm hiểu
về thực tế tình trạng xử lý rác thải ở đô thị và các thành phố lớn.
Xe cuốn ép rác là sản phẩm xe môi trường quan trọng trong lĩnh vực giữ gìn và
bảo vệ mơi trường, với cơng dụng, chức năng chính của xe cuốn ép rác là thu gom vận
chuyển rác thải từ các thành phố, khu công nghiệp các khu đô thị ... đến bãi tập kết rác
thải. Xe cuốn ép rác làm giảm chi phí và giảm độc hại cho con người trong công việc
bảo vệ mơi trường của chúng ta.
Do kiến thức cịn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo cịn
ít và điều kiện thời gian khơng cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi
những thiếu sót, kính mong các thầy cơ giáo trong bộ mơn chỉ bảo để đồ án của em được
hoàn thiện hơn.

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

1


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

Chương 1:


TỔNG QUAN VỀ XE CUỐN ÉP, VẬN CHUYỂN RÁC

1.1. Giới thiệu về xe cuốn ép, vận chuyển rác
Ở nước ta hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế xã hội, tình
trạng ơ nhiễm môi trường do rác thải sinh hoạt và rác thải công nghiệp càng trở nên phổ
biến và đáng báo động hơn bao giờ hết không chỉ ở những nơi đông đúc dân cư, khu đô
thị, trong thành phố, khu cơng nghiệp, mà cịn ở ngay cả vùng nơng thơn thưa thớt dân
cư. Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp những hình ảnh rác thải tràn nan ngồi tự nhiên
không được thu gom và xử lý gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến môi trường và sức
khỏe con người. Ngoài việc tuyên truyền nâng cao ý thức của người dân, các giải pháp
thu gom và xử lý rác thải hiện nay cũng rất được quan tâm, chú trọng.
Xe cuốn ép rác là sản phẩm xe môi trường quan trọng trong lĩnh vực giữ gìn và
bảo vệ mơi trường, với cơng dụng, chức năng chính của xe cuốn ép rác là thu gom vận
chuyển rác thải từ các thành phố, khu công nghiệp các khu đô thị ... đến bãi tập kết rác
thải. Xe cuốn ép rác làm giảm chi phí và giảm độc hại cho con người trong cơng việc
bảo vệ mơi trường của chúng ta.
1.2. Vai trị của xe cuốn ép, vận chuyển rác
Xe cuốn ép rác đóng vai trị quan trọng trong việc bảo vệ mơi trường, làm tăng
đáng kể công suất làm việc của các công nhân, giảm bớt những công việc nặng nhọc và
nguy hiểm cho công nhân vệ sinh môi trường và mang đến một môi trường xanh – sạch
– đẹp.
1.3. Điều kiện làm việc của xe cuốn ép, vận chuyển rác
- Xe vận chuyển rác hoạt động trong môi trường ô nhiễm, nhiều mùi hơi, dễ bị ăn
mịn hóa học.
- Khi gom rác gây rơi ra ngồi, làm ơ nhiễm mơi trường.
- Khi ép rác làm phát sinh lượng nước rỉ. Trong quá trình di chuyển, lượng nước này
dễ bị rị rĩ ra mặt đường. Ngồi ra trong khi di chuyển, mùi hơi từ rác cũng bị phát
tán ra ngồi mơi trường.
- Vận chuyển rác với nhiều loại khác nhau: chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp,
chất thải y tế…

- Thùng rác chịu lực khi ép rác. Khi ép, các vách hông, trước, sàn chịu lực do xylanh
ép rác.
- Các cơ cấu chuyên dùng trên xe làm việc liên tục, trong thời gian dài.

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

2


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

1.4. Yêu cầu của xe cuốn ép, vận chuyển rác
1.4.1. Yêu cầu từ chủ đầu tư, khách hàng
- Tải trọng yêu cầu.
- Yêu cầu chuyên dùng (có ép hay khơng có ép rác).
1.4.2. u cầu kĩ thuật
- Có kết cấu phù hợp để không gây ô nhiễm môi trường khi thu gom và vận chuyển
rác.
- Đảm bảo dễ dàng nạp rác vào xe và xả hết rác ra ngồi một cách nhanh chóng tại
tạm trung chuyển hoặc bãi xử lý rác.
- Hạn chế mùi hôi khi di chuyển và làm việc.
- Đảm bảo các cơ cấu chuyên dùng hoạt động an tồn, ổn định.
1.4.3. u cầu chung
- Có tính thẩm mỹ, giá thành hạ, tuổi thọ cao, ít tốn cơng chăm sóc bão dưỡng.
- Đảm bảo an tồn khi di chuyển và vận hành.

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh


Hướng dẫn: Phan Minh Đức

3


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ XE
CUỐN ÉP RÁC, VẬN CHUYỂN RÁC

2.1. Thiết kế theo phương pháp thu gom rác
2.1.1. Phương pháp thu gom, vận chuyển rác khơng ép

Hình 2.1 Xe chở rác khơng ép
➢ Ưu điểm
- Kết cấu đơn giản, không cần hệ thống phụ.
- Không cần nhiều công nhân vận hành trong quá trình thu gom rác.
- Chở được nhiều loại rác.
➢ Nhược điểm
- Chiếm nhiều diện tích khi đặt thùng tại vị trí lấy rác.
- Có mùi khi di chuyển.

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

4


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L


2.1.2. Phương pháp thu gom, vận chuyển rác có ép

Hình 2.2 Xe chở rác có ép
➢ Ưu điểm
- Kết cấu thùng chứa rác dạng kín, tránh ơ nhiễm trong quá trình thu gom rác.
- Chở được một lượng rác thải lớn.
➢ Nhược điểm
- Kết cấu phức tạp.
- Chỉ chở được các loại rác ép được.
2.2. Thiết kế theo biên dạng thùng xe
2.2.1. Thùng có vách hơng phẳng có khung xương gia cường bên ngồi

Hình 2.3 Thùng có vách hơng phẳng có khung xương gia cường bên ngồi
➢ Ưu điểm
- Dễ gia cơng, chế tạo.
- Vách thùng có thể làm mỏng hơn thùng cong.
- Thích hợp việc chế tạo xe kích thước thùng lớn.
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

5


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

➢ Nhược điểm
- Chịu lực ép kém hơn loại vách cong.
2.2.2. Thùng có vách hơng cong khơng có khung xương gia cường bên ngồi


Hình 2.4 Thùng có vách hơng cong khơng có khung xương gia cường bên ngồi
➢ Ưu điểm
- Tính thẩm mỹ cao.
- Chịu lực ép tốt hơn vách hơng thẳng.
➢ Nhược điểm
- Khó gia cơng chế tạo.
2.3. Thiết kế theo phương án vị trí lấy rác
2.3.1. Lấy rác sau xe

Hình 2.5 Xe ép rác lấy rác phía sau xe
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

6


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

➢ Ưu điểm
- Phù hợp cho tất cả các nơi.
- Kết cấu đơn giản, dễ gia công chế tạo.
➢ Nhược điểm
- Cần thêm người vận hành cơ cấu ép rác.
- Đuôi xe nhiều cơ cấu phức tạp làm phần đi nặng.
2.3.3. Lấy rác ở trước cabin xe

Hình 2.6 Xe ép rác lấy rác ở trước cabin xe
➢ Ưu điểm

- Làm việc nhanh chóng và linh động.
- Người tài xế dễ dàng quan sát việc thu gom rác.
- Có độ bao kín tốt hơn, tránh bay mùi hơi.
➢ Nhược điểm
- Cơ cấu phức tạp, chi phí sản xuất cao.
- Chỉ áp dụng với các thùng rác tiêu chuẩn và đường xá thuận lợi.
- Hạn chế tầm nhìn phía trước.

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

7


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

2.3.2. Lấy rác ở bên hơng xe

Hình 2.7 Xe ép rác lấy rác ở bên hông xe
➢ Ưu điểm
- Làm việc nhanh chóng và linh động.
- Chỉ cần tài xế khi đi gom rác.
- Có độ bao kín tốt hơn, tránh bay mùi hôi.
➢ Nhược điểm
- Cơ cấu thu gom rác phức tạp.
- Chỉ dùng các thùng rác tiêu chuẩn và đường xá thuận lợi.
- Dễ gây hư thùng rác.
2.4. Thiết kế theo phương án cơ cấu nạp rác
2.4.1. Sử dụng cơ cấu máng xúc rác


Hình 2.8 Nạp rác bằng cơ cấu máng xúc rác
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

8


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

➢ Ưu điểm
- Có thể gom rác linh động ( từ bao chứa, thùng rác, các bãi rác...).
- Kết cấu đơn giản dễ chế tạo.
➢ Nhược điểm
- Cồng kềnh, tốn diện tích theo chiều dọc.
- Cần nhiều cơng nhân để thu gom rác.
2.4.2. Sử dụng cơ cấu nâng cặp

Hình 2.9 Nạp rác bằng cơ cấu nâng cặp
➢ Ưu điểm
- Gọn gàng, dễ thao tác.
- Thích hợp ở thành phố, nơi sử dụng nhiều thùng rác.
➢ Nhược điểm
- Chỉ thuận tiện khi rác đã được bỏ sẵn vào thùng.
- Điều khiển nạp rác thủ công, công nhân phải di chuyển thùng rác vào cặp nâng.

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức


9


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

2.5. Thiết kế theo phương án xả rác
2.5.1. Xả rác dùng xylanh tầng

Hình 2.10 Ép xả rác dùng xylanh tầng
➢ Ưu điểm
- Cơ cấu đơn giản, dễ lắp đặt.
- Phù hợp thùng chứa có chiều dài lớn.
➢ Nhược điểm
- Chi phí mua xylanh lớn nếu nhập khẩu .
- Bảo trì, bảo dưỡng khó khăn.
2.5.2. Xả rác dùng xylanh cơ cấu compa

Hình 2.11 Ép xả rác dùng xylanh cơ cấu compa
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức

10


Tính tốn thiết kế xe cuốn ép, vận chuyển rác( thể tích chứa rác 11,5 m3) dựa trên cơ sở xe ISUZU FVR34L

➢ Ưu điểm
- Dùng xylanh đơn, dễ bảo dưỡng.

- Chi phí thấp.
➢ Nhược điểm
- Thiết kế cơ cấu cơ khí phức tạp.
- Khơng phù hợp khi thùng chứ có chiều dài lớn.
2.6. Kết luận và chọn phương án thiết kế
❖ Dựa vào yêu cầu, điều kiện làm việc của xe thiết kế và ưu nhược điểm của từng
phương án nêu trên ta chọn các phương án thiết kế như sau:
- Phương án thiết kế theo phương pháp thu gom rác:
Chọn phương pháp thu gom, vận chuyển rác có ép.
- Phương án thiết kế theo biên dạng thùng xe:
Do biên dạng thùng cong có thể giảm được ma sát giữa rác và mảng hơng từ đó
khơng cần có khung xương gia cường bên ngoài, giảm được tự trọng, vật tư thiết kế,
ngồi ra biên dạng thùng cong có tính thẩm mỹ hơn. Nên chọn phương án thùng có
vách hơng cong khơng có khung xương gia cường bên ngồi.
- Phương án thiết kế theo vị trí lấy rác:
Chọn phương án vị trí lấy rác phía sau xe. Vì nó phù hợp với kết cấu hạ tầng và
nhu cầu sử dụng ở Việt Nam.
- Phương án thiết kế theo cơ cấu nạp rác:
Vì xe thiết kế hoạt động chủ yếu ở các bãi tập trung, trục đường lớn nơi đã có đặt
sẵn các thùng gom rác, từ đó việc thu gom vận chuyển sẽ nhanh chóng và hiệu quả nên
chọn phương án sử dụng cơ cấu nâng cặp để nạp rác.
- Phương án xả rác:
Vì hiện tại các đơn vị trong nước đã sản xuất được xylanh tầng nên giá thành giảm
so với nhập khẩu, có thể chủ động thay thế khi có sự cố nên chọn phương án dùng
xylanh tầng để xả rác.

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Khánh

Hướng dẫn: Phan Minh Đức


11