Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị thu gom rác trên bãi biển

TĨM TẮT
Việc thu gom và xử lí rác thải nói chung và rác thải trên bãi biển nói riêng
đang là một vấn đề nhận đƣợc nhiều sự quan tâm của xã hội hiện nay. Trên thực tế,
việc thu gom rác thải trên bãi biển đều thực hiện một cách thủ công bằng sức lao
động của con ngƣời. Luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết
bị thu gom rác trên bãi biển” đƣợc tiến hành nhằm cơ giới hóa hoạt động thu gom
rác để tiết kiệm chi phí cũng nhƣ tăng hiệu quả của cơng việc nhằm đáp ứng đƣợc
nhu cầu thu gom rác ngày một gia tăng hiện nay. Nội dung chính của luận văn gồm:
- Tìm hiểu, khảo sát các nguyên lý thiết bị thu gom rác trên bãi biển
- Phân tích, đánh giá các hạn chế, tồn tại của thiết bị thu gom rác trên bãi
biển
- Nghiên cứu đề xuất phƣơng án cải tiến kết cấu thu gom rác
- Đề xuất, xác định cơ cấu thu gom rác trên bãi biển phù hợp với các bãi biển
ở Việt Nam
- Thiết kế hoàn chỉnh sàng rung thu gom rác trên bãi biển;
- Chế tạo thử nghiệm, đánh giá hoạt động của thiết bị thu gom rác.
Khi thiết bị thu gom rác hoạt động cát và rác đƣợc lƣỡi xúc xúc đƣa lên sàng
rung, sàng rung rung để cát lọt rơi trở lại bãi biển đồng thời sàng rung lắc đƣa rác
đầu sàng rung về sau sàng rung và rơi vào thùng chứa rác.

iii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... ii
TÓM TẮT ......................................................................................................... iii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iv
CHƢƠNG MỞ ĐẦU ......................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề................................................................................................ 1

2. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... 2
3. Ý nghĩa thực tiễn và khoa học của đề tài ................................................ 2
3.1 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .................................................................. 2
3.2 Ý nghĩa khoa học .................................................................................. 2
4. Mục tiêu nghiên cứu đề tài ...................................................................... 3
4.1 Mục tiêu chung ..................................................................................... 3
4.2 Mục tiêu cụ thể ..................................................................................... 3
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài .......................................... 3
5.1 Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................... 3
5.2 Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 3
6. Kết cấu của luận văn ............................................................................... 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƢỜNG BIỂN VÀ THIẾT BỊ THU
GOM RÁC BIỂN ....................................................................................................... 5
1.1. Nguồn gốc rác thải trên biển và các phƣơng pháp thu gom rác ở Việt
nam và trên thế giới .................................................................................................... 5
1.1.1 Rác do sóng biển đƣa vào.................................................................. 5
iv


1.1.2 Loại rác phát sinh do bão lụt, thiên tai. ............................................. 6
1.1.3 Rác thải từ sinh hoạt .......................................................................... 6
1.2. Đặc điểm từng loại rác ......................................................................... 8
1.2.1. Chai nƣớc – lon nƣớc ....................................................................... 8
1.2.2. Ly, muỗng/đũa nhựa......................................................................... 9
1.2.3. Hộp giấy ......................................................................................... 10
1.2.4. Hộp giấy đựng đồ ăn, đầu lọc thuốc lá ........................................... 11
1.2.5. Xác vỏ hải sản ................................................................................ 12
1.2.6. Rác thực vật .................................................................................... 13
1.3 Một số loại máy thu gom rác trên bãi biển ở Việt Nam và thế giới.... 14
CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 18

2.1. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 18
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................... 18
2.2.1. Phƣơng pháp kế thừa ...................................................................... 18
2.2.2. Phƣơng pháp thu thập thơng tin ..................................................... 18
2.2.3. Phƣơng pháp tính tốn thiết kế ....................................................... 19
2.2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm.............................................................. 19
2.2.5. Phƣơng pháp kiểm tra đánh giá ...................................................... 23
CHƢƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................ 24
3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của sàng lắc ...................................... 24
3.2. Thông số sàng .................................................................................... 25
3.2.1. Cơ sở lý thuyết tính tốn sàng ........................................................ 25
3.2.2 Khảo sát và lựa chọn bộ thông số sàng ........................................... 28
3.3. Cơ sở lý thuyết giới thiệu phần mềm mô phỏng Working Model ..... 32

v


3.4. Phân tích động lực học cơ cấu sàng ................................................... 33
3.5. Vận tốc gia tốc của lƣới sàng ............................................................. 37
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................................... 41
4.1 Đề xuất nguyên lý, thiết bị, công nghệ chế tạo máy thu gom rác biển 41
4.1.1. Yêu cầu thiết kế .............................................................................. 41
4.1.2. Đề xuất nguyên lý, công nghệ thu gom rác biển ............................ 41
4.2. Đề xuất nguyên lý cụm thiết bị thu gom rác ...................................... 48
4.2.1. Khảo sát đặc tính mặt cát tại bãi biển Vũng Tàu ........................... 48
4.2.2. Đề xuất nguyên lý cụm thiết bị thu gom rác .................................. 49
4.3. Đề xuất động cơ đầu máy K1500 – GA120. ...................................... 53
4.4. Thiết kế, chế tạo máy thu gom rác sử dụng cơ cấu sàng ................... 54
Đề xuất thông số thiết bị thu gom rác ....................................................... 54
4.4.1. Thiết kế ........................................................................................... 54

4.4.2 Chế tạo thiết bị ................................................................................ 64
4.4.4.1. Chế tạo cụm treo sàn ................................................................... 64
4.4.2.2. Chế tạo cụm chân ........................................................................ 65
4.4.2.3. Chế tạo cụm truyền động............................................................. 66
4.4.2.4. Chế tạo cụm sàng lắc ................................................................... 67
4.4.2.5. Chế tạo tấm xúc: .......................................................................... 68
4.4.2.6. Chế tạo thùng đựng rác ............................................................... 69
4.4.2.7. Chế tạo cụm nâng tấm xúc .......................................................... 70
4.4.2.8. Thiết bị hồn chỉnh ...................................................................... 71
4.5. Thơng số kỹ thuật ............................................................................... 72
4.6. Kiểm tra bền ....................................................................................... 72

vi


4.6.1. Kiểm tra bền của chân sau của sàn ................................................. 72
4.6.2. Kiểm tra bền của thanh treo sàng ................................................... 74
4.6.3. Kiểm tra bền của thanh lắc sàn....................................................... 76
4.6.4. Kiểm tra bền của thanh truyền ....................................................... 78
4.6.5. Kiểm tra bền trục Cam ................................................................... 79
4.6.6 Kiểm tra bền của tấm xúc ................................................................ 82
4.7. Chạy khảo nghiệm, đánh giá kết quả ................................................ 83
4.8. Đánh giá kết quả................................................................................. 84
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 85
5.1 Kết luận ............................................................................................... 85
5.2 Kiến nghị ............................................................................................. 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 86

vii

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
- Hiện nay kinh tế phát triển đời sống ngƣời dân ngày càng nâng cao và nhu
cầu du lịch cũng gia tăng trong đó có tắm biển và du lịch biển phát triển mạnh. Các
Thành phố biển đón lƣợng khách du lịch ngày càng lớn nhƣ Nha Trang, Đà Nẵng,
cửa Lò, Sầm Sơn…Nằm ở khu vực kinh tế lớn, năng động Đông nam bộ, Bà rịa phố
Vũng Tàu có nhiều bãi tắm biển lớn nhƣ Long Hải, bãi tắm Long cung, Thủy Tiên,
Chí Linh, Bãi Sau..rất đẹp đang đón ngày càng nhiều khách tham quan tắm biển,
nghỉ dƣỡng
- Kèm theo lƣợng khách du lịch ra tăng là rác thải ra trên các bãi tắm ngày
càng nhiều, mặt khác chất lƣợng cuộc sống nâng cao, yêu cầu các bãi biển phải sạch
sẽ, an toàn mới thu hút du khách tới tắm, nghỉ dƣỡng để phát triển du lịch, dịch vụ
kèm theo
- Theo số liệu của tổ chức bảo tồn thiên nhiên Quốc tế (IUCN) hơn 90%số
lƣợng rác thải trên biển là nhựa, hơn 70% bãi biển ô nhiễm và ô nhiễm nặng. Rác
Việt Nam thải ra biển dao động từ 0,28 đến 0,73 triệu tấn / năm, tƣơng đƣơng 6%
tổng lƣợng rác thải nhựa biển và đứng thứ 4 trong 20 quốc gia đứng đầu về lƣợng
rác thải nhựa ra đại dƣơng trong đó chất thải nhựa chiếm tới 97% trong bảy loại
chất thải đƣợc thu gom (nhựa, kim loại, thủy tinh, cao su, vải, gỗ và linh tinh). Các
chất thải nhựa phổ biến nhất là xốp, dây/lƣới, túi nhựa. số lƣợng và khối lƣợng rác
tại các bãi biển ở Việt Nam tƣơng đối cao (trung bình 7.374 mảnh/100 m) và 94,58
(kg/100m) [12]
- Bà rịa- Vũng Tàu cũng nhƣ nhiều địa phƣơng có các các bãi biển lớn rất
quan tâm tới việc giữ vệ sinh tại các khu vực du lịch và nơi công cộng bằng nhiều
giải pháp nhƣ trang bị thùng rác, tăng cƣờng tuyên truyền bỏ rác đúng nơi quy định,
cấm ăn uống, bán hàng rong trong công viên, trên khu vực bãi tắm.. trong các biện
pháp đó có biện pháp làm sạch các bãi cát khu vực bãi tắm biển và tắm nắng của
khách du lịch
1

- Việc thu gom rác biển hiện nay thực hiện bằng phƣơng pháp thủ công vất
vả hiệu quả không cao, nhất là rác nhỏ trong cát nhƣ vỏ sò, vỏ ốc hến, đầu lọc thuốc
lá, nắp chai, mảnh thủy tinh…không thu gom đƣợc
Vì thế, cơng việc làm sạch và thu gom rác tại các bãi biển đòi hỏi phải đƣợc
cơ giới hóa để tiết kiệm chi phí cũng nhƣ đẩy mạnh hiệu quả công việc nhằm đáp
ứng đƣợc nhu cầu làm sạch các bãi biển.
Thiết bị sàng rung thu gom rác biển là một giải pháp hợp lý nhất. vì có giá
thành rẻ, thu gom đƣợc nhiều loại rác kích thƣớc nhỏ lẫn trong cát
2. Tính cấp thiết của đề tài
Tôi nhận thấy công việc thu gom rác tại các bãi biển cần phải cơ giới hóa để
tiết kiệm chi phí cũng nhƣ tăng hiệu quả làm việc để hỗ trợ cho các công ty môi
trƣờng đảm bảo môi trƣờng du lịch biển ln sạch sẽ và vệ sinh.
Để góp phần thực hiện cơ khí hóa cơng việc thu gom rác biển, tơi tiến hành
tìm hiểu các ngun lý thu gom rác biển của các thiết bị hiện có trên thị trƣờng, chế
tạo thử nghiệm thiết bị thu gom rác biển với mong muốn sẽ đề xuất một thiết bị thu
gom rác hoạt động hiệu quả, có thiết kế đơn giản, phù hợp với nhu cầu sử dụng tại
các bãi biển Việt Nam nói chung và bãi biển Bà rịa Vũng Tàu nói riêng.
3. Ý nghĩa thực tiễn và khoa học của đề tài
3.1 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Thiết bị giúp tăng năng suất, tăng hiệu suất, giảm thiểu nguồn lực lao động.
- Thiết bị có kết cấu không phức tạp, dễ dàng thay thế, sửa chữa và vệ sinh,
giá thành thấp
- Hỗ trợ cho công việc nghiên cứu, chế tạo thành xe gom rác chuyên dụng có
thể sử dụng trên quy mơ lớn.
3.2 Ý nghĩa khoa học
- Đề xuất đƣợc nguyên lý thu gom rác và phƣơng pháp tích hợp thiết bị lên
xe máy cày cho phép thu gom các loại rác bãi biển phổ biến và rác kích thƣớc nhỏ
lẫn trong cát…

2


- Xác định đƣợc chế độ làm việc tối ƣu phù hợp cho sàng rung thu gom rác
khi tích hợp trên máy cày tay
4. Mục tiêu nghiên cứu đề tài
4.1 Mục tiêu chung
Nghiên cứu phát triển thiết bị thử nghiệm thu gom rác bán tự động cũng nhƣ
chế độ hoạt động hợp lý cho phép thu gom rác trên bãi biển và lẫn trong lớp cát bề
mặt
4.2 Mục tiêu cụ thể
- Phân tích, đánh giá các hạn chế, tồn tại của các thiết bị thu gom rác trên bãi
biển hiện có khi thực hiện làm sạch tại các bãi biển Việt Nam
- Nghiên cứu đề xuất nguyên lý, phƣơng án kết cấu cho thiết bị gom rác phù
hợp.
- Thiết kế, chế tạo thiết bị thu gom rác gắn lên máy cày
- Thử nghiệm, đánh giá hoạt động của thiết bị thu gom rác.
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
5.1 Đối tƣợng nghiên cứu
Rác trên bãi biển
Các thiết bị thu gom rác trên bãi biển.
5.2 Phạm vi nghiên cứu
Thiết bị thu gom các loại rác phổ biến trên bãi biển, đặc biệt là rác kích
thƣớc nhỏ nhƣ vỏ sò, vỏ ốc, mảnh vở của chai lọ thủy tinh, sỏi, đá, nắp chai.
Xe máy cày và các thiết bị của xe máy cày không nằm trong phạm vi nghiên
cứu
6. Kết cấu của luận văn
Ngoài phần mục lục và các mục theo quy định thì nội dung của luận văn gồm
các chƣơng nhƣ sau:
3

Mở đầu
Giới thiệu lý do chọn đề tài, tính cấp thiết; ý nghĩa khoa học và thực tiễn;
mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Chƣơng 1: Tổng quan
Giới thiệu về các loại rác trên bãi biển và các vấn đề còn tồn tại hiện nay
đang cần giải quyết và trình bày tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước.
Chƣơng 2: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu
Trình bày những nội dung nghiên cứu của đề tài cùng với các phương pháp
nghiên cứu được sử dụng trong đề tài.
Chƣơng 3: Cơ sở lý thuyết
Trình bày các cơ sở lý thuyết liên quan đến quá trình sàng lọc rác biển. Đưa
ra nguyên lý làm việc công thức tính tốn, kiểm nghiệm kết quả.
Chƣơng 4: Kết quả nghiên cứu
Trình bày các kết quả nghiên cứu thiết kế, quá trình thực nghiệm, nhận xét
và đánh giá đã được thực hiện của đề tài.
Chƣơng 5: Kết luận và kiến nghị.
Tài liệu tham khảo.
Phụ lục.

4


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƢỜNG BIỂN VÀ
THIẾT BỊ THU GOM RÁC BIỂN
1.1. Nguồn gốc rác thải trên biển và các phƣơng pháp thu gom rác ở Việt
nam và trên thế giới
Rác xuất hiện trên bãi biển có nguồn gốc khác nhau, có mật độ và những đặc
điểm cũng khác nhau. Mỗi loại rác, trên từng loại địa hình bãi biển sẽ có các

phƣơng án thu gom rác khác nhau:
1.1.1 Rác do sóng biển đƣa vào
Loại rác này xuất hiện trên bãi cát ƣớt, phần lớn nằm trên mặt cát, tập trung
nhiều ở dải ngấn thủy triều. Rác này xuất hiện hằng ngày, với khối lƣợng tƣơng đối
lớn. Rác ở trên mặt nƣớc biển có thể do du khách xả ra trong khi tắm biển, do gió
cuốn rác từ trên bờ đƣa xuống nƣớc, cũng có thề do ngƣ dân đánh cá xả ra từ ngồi
khơi bị sóng biển đƣa vào bờ. Loại rác này có kích thƣớc trung bình, mật độ rác
tƣơng đối lớn. Đa số rác là thực vật, nhƣ lá cây, cành cây, vỏ các loại quả cây, tảo
biển, dong biển, là những loại gây ô nhiễm mơi trƣờng (hình 1.1). Loại rác này
đƣợc thu gom bằng cách dùng cào có nhiều răng, cào dồn rác lại để đƣa vào thùng
chứa.

5


Hình 1.1: Cơng nhân đơ thị đang cào gom rác
1.1.2 Loại rác phát sinh do bão lụt, thiên tai.
Loại rác này gồm có các cành cây, thân cây, vật dụng, rêu, bèo các loại bị
nƣớc cuốn trôi từ trên rừng, từ làng mạc ven sơng đƣa ra biển. Sóng biển đánh dạt
lên bờ. Loại rác này có kích thƣớc lớn, thƣớng tập trung với mật độ và khối lƣợng
rất lớn (hình 1.2). Rác này khơng xuất hiện thƣờng xun, một năm đôi ba lần vào
mùa mƣa bão, Để thu gom nó, chỉ có thề dùng sức ngƣời hoặc phƣơng tiện bốc lên
xe tải. Trong đề tài nghiên cứu này, chúng tôi không đề cập đến việc thu gom các
loại rác xuất hiện do thiên tai, do tàu thuyền gặp tai nạn trên biển gây nên. Khi xuất
hiện loại rác này, cần huy động một số lực lƣợng xung kích cùng giải quyết thu
gom, dọn sạch bãi biển.

Hình 1.2. Học sinh, sinh viên, ngƣời lao động cùng nhau dọn sạch bãi biển
1.1.3 Rác thải từ sinh hoạt
Rác do sinh hoạt của du khách tham quan, nghỉ ngơi, tắm biển đã xả ra trên

bãi biển ở mọi nơi, mọi lúc. Đây là nguồn rác thải chủ yếu, thƣờng xuất hiện trên
khu vực cát khô và ở khu vực bãi tắm. Rác rất đa dạng, thƣờng có kích thƣớc nhỏ
và lẫn vào trong cát, do du khách đi lại vùi lấp rác vào trong cát (hình 1.3). Một số ít
rác loại này có cạnh sắc, nhƣ mảnh thủy tinh, vỏ sò, vỏ ốc bị vỡ, các que bằng kim
6


loại, gây nguy hiểm cho du khách. Để thu gom các loại rác này, phải tiến hành lấy
lớp cát trên bề mặt bãi biển đổ lên sàng lỗ nhỏ, sàng cát, tách rác ra để đƣa vào
thùng chứa (hình 1.4.1). hoặc nhặt thủ cơng (hình 1.4.2)

Hình 1.3: Rác thải sinh hoạt trên bãi biển

7


Hình 1.4: Cơng nhân đơ thị đang sàng cát lấy rác

Hình 1.5: Ngƣời dân thu gom rác thủ cơng bằng cách nhặt rác
Đây cũng là nhóm đối tƣợng chính trong nghiên cứu này
1.2. Đặc điểm từng loại rác
1.2.1. Chai nƣớc – lon nƣớc
-Loại này thƣờng đƣợc đối tƣợng gom ve chai nên không xả thải ra nhiều
Chai nƣớc, lon nƣớc có đặc điểm sau:
8


- Khối lƣợng:
+ Chai rỗng có khối lƣợng khoảng 7 gram.
+ Chai có nƣớc và cát: 200 gram

- Hình dáng: dạng hình trụ
- Cơ tính: dễ bị biến dạng khi tác dụng lực.
- Kích thƣớc:
+ Lon nƣớc redbull: 9 x 6 cm
+ Chai nƣớc loại 500 ml thông thƣờng: 22 x 6 cm

Hình 1.6: Rác chai nhựa, lon thiếc điển hình
1.2.2. Ly, muỗng/đũa nhựa
Ly, muỗng/đũa nhựa có đặc điểm sau:
9


- Khối lƣợng: nhẹ
- Hình dáng: dạng hình trụ, thon dài.
- Cơ tính: dẻo, dễ biến dạng khi tác dụng lực.
- Kích thƣớc: 14 x 6 x 10 cm (ly nhựa)
13.5 x 7 x 12 (ly café)
- Muỗng nhựa: dài 14 cm
- Đũa: dài 20cm

Hình 1.7: Rác ly nhựa, muỗng/đũa nhựa
1.2.3. Hộp giấy
Hộp giấy có đặc điểm sau:
- Khối lƣợng: nhẹ
- Hình dáng: hình hộp chữ nhật
- Cơ tính: dễ bị biến dạng, xé rách khi tác dụng lực.
- Kích thƣớc:
+ Vỏ thuốc: 9.5 x 5,5 x 2 cm

10

+ Hộp sữa yomost: 13 x 8 x 3 cm

Hình 1.8: Rác dạng hộp giấy
1.2.4. Hộp giấy đựng đồ ăn, đầu lọc thuốc lá
Đặc điểm:
- Khối lƣợng: nhẹ
- Hình dáng: hình hộp chữ nhật, hình trụ nhỏ
- Cơ tính: dễ bị biến dạng, xé rách khi tác dụng lực.
- Kích thƣớc: 17 x 12 x6 ,5 cm (hộp cơm), 2.5 x 0.5 cm (đầu lọc thuốc lá)

11


Hình 1.9: Rác hộp giấy, đầu lọc thuốc lá
1.2.5. Xác vỏ hải sản
Xác vỏ hải sản có đặc điểm sau:
- Khối lƣợng: nhẹ
- Hình dáng: nhỏ, khơng cố định
- Cơ tính: cứng, giịn
- Kích thƣớc của vỏ sị nhỏ: 20mm đến 40 mm
- Kích thƣớc của ốc: 62-12 mm

12


Hình 1.10: Vỏ sị lớn, nhỏ
1.2.6. Rác thực vật
Rác thực vật có đặc điểm sau:

- Khối lƣợng: nặng nhẹ tùy vật
- Hình dáng: đa dạng lớn nhỏ
- Cơ tính: cứng, dai
- Kích thƣớc:
+ Khúc gỗ: 16 x 5 x 5 cm
+ Vỏ dừa: 17 x 13 x 5 cm

13


Hình 1.11: Rác thực vật
1.3 Một số loại máy thu gom rác trên bãi biển ở Việt Nam và thế giới
Ở Việt Nam, một số doanh nghiệp, địa phƣơng và trƣờng học cũng đã nghiên
cứu và chế tạo thử nghiệm các thiết bị, máy thu gom rác trên bãi biển. Ví dụ, xí
nghiệp cơ khí giao thơng quận 5, thành phố Hồ Chí Minh đã chế tạo một loại máy
thu gom rác trên bãi biển, đƣa vào sử dụng ở bãi biển Vũng Tàu từ năm 2006 (hình
1.14). Máy cào rác của xí nghiệp cơ khí giao thơng V có kích thƣớc lớn, dùng máy
kéo cơng suất lớn kéo máy cào rác di chuyển và cung cấp cơ năng cho máy cào rác
hoạt động, máy có kích thƣớc khá cồng kềnh, khối lƣợng lớn.

Hình 1.12.: Sơ đồ nguyên lý

Hình 1.13: Máy thu gom rác của xí
nghiệp cơ khí Giao thơng V

14


Trƣờng đại học bách khoa Đà Nẵng có 1 số nhóm đề tài nghiên cứu về thiết
bị thu gom rác biển. Máy nhóm sinh viên bách khoa Đà Nẵng nghiên cứu chế tạo

giành giải nhì cuộc thi sinh viên nghiên cứu khoa học năm 2019. máy có giá thành
chế tạo khoảng 350 triệu đồng [20]
Máy dùng cơ cấu răng cào, cào rác lên sàng rung thu gom hiệu quả rác trên
bề mặt cát, rác nằm chìm dƣới cát nhƣ vỏ ốc, hến, sỏi đá, mảnh thủy tinh khó thu
gom do đó đề tài này đề xuất phƣơng án dùng lƣỡi xúc đƣa toàn bộ lớp cát bề mặt
và rác lẫn trong cát lên sàng rung, sàng rung sẽ rung cát lọt xuống dƣới để trả cát
cho bãi biển còn rác sẽ nằm lại và đƣợc đƣa vào thùng chứa.

Hình 1.14: Sơ đồ nguyên lý

Hình 1.15: Máy gom rác bãi biển của
nhóm sinh viên bách khoa Đà Nẵng[20]

Nhìn chung, số lƣợng và chủng loại máy thu gom rác biển do các cơ sở cơ
khí của Việt Nam sản xuất cịn ít, rất hạn chế về tính năng, mẫu mã và hiệu quả thu
gom rác, nên chƣa đƣợc sử dụng rộng rãi. Các địa phƣơng có bãi biển trọng điểm,
muốn phát triền mạnh du lịch biển, cơ khí hóa việc thu gom rác thải, vẫn phải nhập
máy từ nƣớc ngoài về với giá thành rất cao. Máy sàng cát làm sạch bãi biển tp Đà
Nẵng mua của nƣớc ngồi năm 2003 có giá gần 1 tỷ ( 41.000usd). [18]

15


Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý

Hình 1.17: Máy thu gom rác của Đà Nẵng

Các máy thu gom rác trên bãi biển của nƣớc ngồi sản xuất có thể kể đến
nhƣ: Máy thu gom rác của hãng BASKER, hãng CHERINGTON, hãng BEACHTECH và hãng UNICORN sản xuất. nhóm máy thu gom rác thứ nhất là bộ phận thu
gom có thể chế tạo riêng biệt, dùng máy kéo thông thƣờng để kéo và cung cấp động

lực cho máy thu gom rác hoạt động, các máy này bảo trì, bảo dƣỡng chi phí thấp, dễ
thực hiện nhƣng kích thƣớc lớn cồng kềnh, các máy này thƣờng dùng cơ cấu móc
hoặc cào rác đƣa lên băng tải để thu gom rác vào thùng chứa do đó chủ yếu thu gom
rác kích thƣớc lớn.

Hình 1.17: Sơ đồ nguyên lý

Hình 1.18: Máy thu gom rác dùng máy kéo [13]

Loại thứ hai là máy thu gom rác độc lập, bộ phận kéo và bộ phận thu gom rác trên
cùng một máy. Loại máy này khá gọn gàng, nhƣng giá thành cao.

16


Hình 1. 19: Sơ đồ nguyên lý

Hình 1.20: Máy gom rác độc lập

Loại thứ ba là máy điều khiển bằng tay, ngƣời điều khiển đi phía sau máy,
loại máy này dùng sàng rung để lọc rác hoạt động tƣơng đối đơn giản, kích thƣớc
khơng lớn q, dễ vận hành, thu gom đƣợc rác kích thƣớc nhỏ hiệu quả, thiết bị
máy cày tay để tích hợp thành xe thu gom là thiết bị khá phổ biến ở đất nƣớc nông
nghiệp nhƣ nƣớc ta. Đây cũng là đối tƣợng chính để tham khảo nguyên cứu cải tiến
chế tạo để phù hợp với nhu cầu tại Việt Nam trong bài luận văn này

Hình 1.21: Sơ đồ nguyên lý

Hình 1.22: Máy điều khiển bằng tay [14]

17


CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
Từ mục tiêu đặt ra của đề tài, các nội dung chính sau đây đƣợc tập trung
nghiên cứu:
- Nghiên cứu tổng quan về các hạn chế, tồn tại của việc thu gom rác thủ công
trên bãi biển .
- Nghiên cứu đề xuất nguyên lý, phƣơng án kết cấu thiết bị gom rác phù hợp
cho việc thu gom rác trên bãi biển Vũng Tàu nói riêng và Việt Nam nói chung
- Thiết kế, chế tạo thiết bị thu gom rác tích hợp máy cày tay.
- Thử nghiệm, đánh giá hoạt động của thiết bị thu gom rác.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, tác giả đã sử dụng các
phƣơng pháp sau:
2.2.1. Phƣơng pháp kế thừa
Phƣơng pháp kế thừa, phƣơng pháp tính tốn thiết kế, phƣơng pháp khảo sát:
khảo sát các đối tƣợng rác trên bãi biển. Qua đó thu thập đƣợc kích thƣớc, đặc điểm
của rác. Chủ yếu là các đối tƣợng rác trên bãi biển Phƣớc Hải, Long Hải và các bãi
biển ở tp Vũng Tàu.
2.2.2. Phƣơng pháp thu thập thông tin
Tìm hiểu các tài liệu nghiên cứu, các thơng tin cần thiết có liên quan đến đề
tài có trên các tạp chí khoa học, hội nghị khoa học, tài liệu chuyên nghành, các
nguồn tin từ báo, đài, internet…Tiến hành phân tích đánh giá dựa trên cơ sở lý
thuyết và thực tiễn.
Tiếp cận thực tế để tìm hiểu thực trạng các thiết bị, máy móc đang sử dụng
trong lĩnh vực nghiên cứu có liên quan. Thu thập các thơng tin có liên quan đến đề
tài (ý kiến) từ các sở, ban, ngành và các đơn vị kỹ thuật.
18

2.2.3. Phƣơng pháp tính tốn thiết kế
Phƣơng pháp tính tốn thiết kế đƣợc thực hiện qua các bƣớc sau:
- Bƣớc 1: Xác định dữ liệu thiết kế
- Bƣớc 2: Tính tốn các thơng số thiết kế
- Bƣớc 3: Tính tốn thiết kế các chi tiết, cụm chi tiết
- Bƣớc 4: Xây dựng các bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp, cụm chi tiết và cơ cấu tạo
thành máy sàn cát biển.
2.2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm
Tiến hành thực nghiệm chạy máy, đo đạc để lấy số liệu qua các lần thí nghiệm
và đánh giá khả năng hoạt động và độ ổn định của máy sàn cát biển tích hợp máy
cày tay.
2.2.4.1. Vật liệu và trang thiết bị thực nghiệm
a) Vật liệu thực nghiệm
 Vật liệu thực nghiệm: Cát trên bãi biển Vũng Tàu
 Địa điểm thực hiện: Bãi biển Vũng Tàu

19


b) Trang thiết bị phục vụ thực nghiệm
- Máy đo tốc độ Laser không tiếp xúc GM8905+ Đo DC: 200 mV – 1.000 V

Hình 2.1: Máy đo tốc độ Laser khơng tiếp xúc GM8905
- Cân lị xo Nhơn Hịa sản xuất (hình 2.2), thiết kế dành cho các cửa hàng
hoa quả, thực phẩm, thịt, bánh kẹo
+ Hàng Việt Nam chất lƣợng cao
+ Mức cân: 120kg

20