thiết kế kỹ thuật máy đánh tơi rác thải trong dây chuyền xử lý rác thải bằng công nghệ yếm khí tùy nghi

i

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ, tên SV: Nguyễn Tiến Quý Lớp : 47CT
Ngành : Chế tạo máy Mã ngành :
Tên đề tài : Thiết Kế Kỹ Thuật Máy Đánh Tơi Rác Thải Trong Dây Chuyền
xử Lý Rác Thải Bằng Công Nghệ Yếm Khí Tùy Nghi.
Số trang : 116 Số chương: 8 Số tài liệu tham khảo: 17
Hiện vật : 2 quyển đồ án và 1 đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN










Kết luận:


Nha Trang, tháng 12 năm 2009.
Cán bộ hướng dẫn:


Th.s. Trần Ngọc Nhuần

ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ


ii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG LVTN
Họ, tên SV: Nguyễn Tiến Quý Lớp : 47CT
Ngành : Chế tạo máy Mã ngành :
Tên đề tài : Thiết Kế Kỹ Thuật Máy Đánh Tơi Rác Thải Trong Dây Chuyền
xử Lý Rác Thải Bằng Công Nghệ Yếm Khí Tùy Nghi.
Số trang : 116 Số chương: 8 Số tài liệu tham khảo: 17
Hiện vật : 2 quyển đồ án và 1 đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN








Điểm phản biện


Nha Trang, tháng 12 năm 2009.
Cán bộ phản biện


Nha Trang, tháng 12 năm 2009.

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ


iii

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 5 năm học dưới mái trường Đại Học Nha Trang, giờ đây em cầm trên
tay quyết định làm đề tài tốt nghiệp. Điều này chứng tỏ sự khổ công rèn luyện của
chúng em đã có kết quả. Và để có được thành quả đó như ngày hôm nay, chúng em
không thể không nhớ đến công ơn to lớn của các Thầy, Cô đã tận tình dạy dỗ chúng
em trong suốt thời gian qua. Một những thành công lớn và nhiều ý nghĩa đối với em
là được nhận đề tài tốt nghiệp. Để hoàn thành đề tài này em muốn bày tỏ long biết
ơn sâu sắc tới tất cả các quý Thầy, Cô đã giúp đỡ em trong thờ gian vừa qua.
Em xin chân thành cám ơn Bộ Môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đại
Học Nha Trang đã giao cho em đề tài mang tính ứng dụng, thực tiễn cao này. Xin
cám ơn Xưởng Cơ Khí của trường, Thư Viện Trường Đại Học Nha trang đã tạo
điều kiện cho em quan sát máy móc thiết bị, tài liệu tra cứu, giúp em hoàn thành
nhiệm vụ thiết kế đề tài đã giao.
Đặc biệt, em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy ThS. TRẦN NGỌC NHUẦN –
Người đã tận tình hướng dẫn , giúp đỡ em thực hiện thành công đề tài náy.
Nha Trang, tháng 12 năm 2009
Sinh viên
Nguyễn Tiến Quý

iv

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN iii
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT
BẰNG CÔNG NGHỆ TÙY NGHI YẾM KHÍ 3
I.1.TỒNG QUAN VỀ RÁC THẢI SINH HOẠT 3
I.1.1 Thực trạng rác thải đô thị và vấn đè quản lý chất thải rắn ở Việt Nam 3
I.1.2.Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt 4
I.1.2.1 phương pháp chôn lấp 4
I.1.2.2 Phương pháp tiêu hủy: 5
I.1.2.3.Phương pháp sinh học 5
II.2.1.PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY KỴ KHÍ RÁC THẢI SINH HOẠT 6
II.2.1.Ủ rác làm phân bón (annaerbic com posting) 6
II.2.2.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT BẰNG
BIỆN PHÁP YẾM KHI TÙY NGHI (A.B.T) 8
CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 10
2.1.Sơ đồ nguyên lý máy đánh tơi rác. 10
2.2.Cơ sỏ chọn phương án thiết kế: 10
2.3.Chọn hình thức chuyển động của trục đánh tơi 11
2.4.Phân tích phương án thiết kế máy đánh tơi: 13
2.4.1.Phương án 1: 13
2.4.2.Phương án 2: 15

2.4.3.Phương án 3: 17
3.4.4.Phương án 4 18
2.5.Phân tích phương án thiết kế thùng chứa rác sau khi đánh tơi: 19
2.5.1.Phương án 1: 19
2.5.1.phương án 2: 20
2.6.Chọn phương án thiết kế: 21
v

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY ĐÁNH TƠI RÁC 22
3.1.Cơ sở tính toán động lực học cho máy: 22
3.1.1.Chọn năng suất máy: 22
3.1.2.Các chi tiết của máy đánh tơi 22
3.1.2.Tính và chọn trống đập (rulo) 23
3.1.3.Tính và chọn máng trống. 25
1.Cửa cấp rác 25
3.1.4.Tính và chọn thanh đập 26
3.2.Tính toán động lực học thiết bị 28
3.2.1.Tính lực cắt 28
3.2.2.Tính và chọn số vòng quay của trống đập (rulo). 29
3.2.3.Tính công suất động cơ 31
3.3.3.Xác định tỷ số truyền của hệ thống 34
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY 35
4.1.Thiết kế bộ truyền động đai 35
4.1.1.Chọn loại đai. 35
4.1.2.Xác định đường kính bánh đai. 36
4.1.3.Tính toán đường kính bánh đai lớn 36
4.1.4.Xác định sơ bộ khoảng cách trục 37
4.1.5.Xác định chiều dài L và khoảng cách truc A 37
4.1.6.Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai


38
4.1.7.Xác định số đai cần thiết Z 38
4.1.8.Xác định kích thước bánh đai 39
4.1.9.Xác định lực tác dụng lên trục 39
4.2.Thiết Kế Trục 40
4.2.1.Các thông số đã biêt 40
4.2.2.Chọn vật liệu chế tạo trục 40
4.2.3.Tính toán sơ bộ trục 40
4.2.4.Tính gần đúng trục 41
vi

4.2.5.Tính kiểm nghiệm trục 47
4.3.Thiết kế gối đỡ trục: Dùng ổ lăn 52
4.3.1.Chọn loại ổ lăn. 52
4.3.2.Xác định tải trọng của ổ 52
4.3.3.Chọn kích thước ổ lăn 53
4.3.4.Chọn cách bôi trơn cho ổ 54
4.4.Thiết kế các bộ phận: thanh đập, khung máy, vỏ máy, thùng chứa. 54
4.4.1.Bộ phận thanh đập 54
4.4.2.Khung máy 56
4.4.3.Vỏ máy 57
4.4.4. Thùng chứa rác sau khi đánh tơi. 57
4.4.5.Các bộ phận khác 57
CHƯƠNG 5 LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT 58
5.1.Lập Quy Trình Công Nghệ Gia Công Cho Chi Tiết Trục 58
5.1.1.Cơ sở chọn chi tiết gia công 58
5.1.2.Xác định dạng sản xuất 58
5.1.3.Phân tích chi tiết gia công 58
5.1.4.Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 59
5.1.5.Chọn tiến trình gia công các bề mặt của phôi 59

5.1.6.Thiết kế các nguyên công công nghệ 62
5.2.Xác định lượng dư và kích thước trung gian 73
5.2.1.Xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp phân
tích cho kích thước Ф55h14. 73
5.2.2.Xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp tra
bảng 75
4.3. Xác định chế độ cắt 80
4.3.1. Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tính toán 80
4.3.2. Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng 84
vii


CHƯƠNG 6 HƯỚNG DẪN LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG 108
6.1.Hướng Dẫn Lắp Ráp 108
6.2.Hướng Dẫn Tháo Lắp 108
6.3.Hướng Dẫn Sử Dụng 108
6.4.Một Số Quy Tắc An Toàn Khi Dùng Máy 109
6.5.Những Điểm Lưu ý Trong Thiết Kế - Chế Tạo Máy Đánh Tơi Rác 109
6.6.Những điểm lưu ý trong lắp ráp vận hành máy đánh tơi rác 110
CHƯƠNG 7 HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH MÁY 111
CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 113
8.1.Kết luận 113
8.2.Đề Xuất Ý Kiến 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO 115

1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ta hiện nay, mức
sống của con người ngày càng cao thì lượng rác thải thải ra càng nhiều. Sự thải các
chất thải rắn trong quá trình sinh hoạt và sản xuất của con người đã sinh ra hàng loạt
các vấn đề ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng, ôi nhiễm đất và nước, phá hủy cảnh
quan và mất cân bằng sinh thái.
Trước tình hình đó, khoa cơ khí trường Đại Học Nha Trang đã đưa ra một số
đề tài tốt nghiệp yêu cầu thiết kế chế tạo máy xử lý rác thải sinh hoạt. Với mục đích
giúp sinh viên sắp tốt nghiệp tổng hợp lại những kiến thức đã học, và giúp sinh viên
làm quen với công việc của một kỹ sư sau khi tốt nghiệp ra trường. Được sự đồng ý
của bộ môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đai Học Nha Trang, em được
nhận đề tài tốt nghiệp với nội dung:
“Thiết Kế Kỹ Thuật Máy Đánh Tơi Rác Thải Trong Dây Chuyền xử Lý
Rác Thải Bằng Công Nghệ Yếm Khí Tùy Nghi”
Qua thời gian tìm hiểu và nghiên cứu em đã đưa ra phương án tiến hành thiết
kế chế tạo máy. Toàn bộ công trình nghiên cứu được thể hiện tương đối cụ thể trong
cuốn luận văn này với nội dung gồm 8 chương:
Chương 1. Tổng quan về quy trình xử lý rác thải bằng công nghệ yếm
khí tùy nghi.

Chương 2. Nghiên cứu chọn phương án thiết kế.
Chương 3. Thiết kế kỹ thuật máy đánh tơi rác.
Chương 4. Thiết kế các bộ phận của máy.
Chương 5. Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết.
Chương 6. Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng.
Chương 7. Hoạch Toán Giá Thành Máy.
Chương 8. Kết Luận Và Đề Suất Ý Kiến.
2

Do thời gian, sự hiểu biết còn hạn chế nên đề tài của em tuy có nhiều cố
gắng song không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong sự đóng góp của các
thầy, cô và các bạn để đề tài em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn thầy Ths. TRẦN NGỌC NHUẦN đã gúp đỡ,
hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.
Nha trang, tháng 12 -2009



SVTH: Nguyễn Tiến Quý






3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ RÁC THẢI SINH
HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ TÙY NGHI YẾM KHÍ

I.1.TỒNG QUAN VỀ RÁC THẢI SINH HOẠT
I.1.1 Thực trạng rác thải đô thị và vấn đè quản lý chất thải rắn ở Việt Nam.
-Mức sống của con người càng cao thì lượng rác thải ra càng nhiều.Sự thải các
chất thải rắn trong quá trình sinh hoạt và sản suất của con người đã sinh ra hang loạt
các vấn đề ảnh hưởng sức khoe cộng đồng, ô nhiễm nước, phá hủy cảnh quan, mất
cân bằng sinh thái.
-Việt Nam đang bước vào giai đoạn phát triển công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất
nươc.Công nghiệp hóa đô thị tăng nhanh cùng mức sống tăng cao là những nguyên
nhân chính dẫn đến phế thải sinh hoạt ngày càng lớn.Chính do tốc đọ phát triển
khinh tế xã hội, khả năng đầu tư có hạn, việc quản lý chưa chặt chẽ nên tại các đô
thị,các nơi tập trung dân cư số lượng lớn, các khu công nghiệp, mức độ ô nhiễm do
chất thải rắn gây ra thường vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần.
-Hầu hết các bãi rác trong các đô thị từ trước tới nay không theo quy hoạch tổng
thể, nhiều thành phố, thị xã,thị trấn chưa có quy hoạch bãi chôn lấp chất thải.Việc
thiết kế và xử lý chất thải hiện tại ở các đô thị có bãi chôn lấp chưa được thích
hợp,chỉ là nhưng nơi đổ rác không được chèn lót kỹ,không được che đậy,do vậy
đang tạo ra sự ô nhiễm nặng nề tới môi trường nước, không khí…ảnh hưởng trực
tiếp tới cộng đồng. Nếu không có những điện pháp khác phục kịp thời thì nạn ô
nhễm đến mức không thể khác phục được, Hơn nữa, điều này đã vi phạm luật bảo
vệ môi trường.

4

Bảng 1-1 :Lượng rác thải sinh hoạt một số đô thị trong cả nứơc năm 2003
Rác thải sinh hoạt Tỉnh

t/ngày đêm t/năm
TP.Hà Nội 1356.5 664.818
TP.Hải Phòng 803.5 398.878

TP.Hà Tây 920.5 550.327
TP.Thái Bình 320.5 230.204
TP.Ninh Bình 550.6 440.831
TP.Nam Định 900.5 505.826
TP.Hà Nam 532.6 500.323
TP.Hải Dương 960.5 70.878
TP.Hưng Yên 660.5 650.847
TP.Bắc Ninh 540.6 420.314

-Hiện nay,ở tất cả các thành phố đã thành lập các công ty môi trường đo thị có
chức năng thu gom và quản lý rác thải.Nhưng hiệu quả công việc thu gom , quản lý
rác thải còn kém,chỉ đạt từ 30-40% do khối lượng rác phát sinh hang ngày rất lớn.
-Việc quản lý chất thải rắn tại các đô thị đang ở trong tình trạng rất yếu kém do
nhiều nguyên nhân như :Lượng thu gom quá thấp,chất thải không được phân loại,xử
lý và các bãi chôn không phù hợp và không đảm bảo các tiêu chẩn về môi trường
theo luật bảo vệ môi trường.
I.1.2.Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt
I.1.2.1 phương pháp chôn lấp
a) Phương pháp chôn lấp hoàn toàn:
-Đối với các loại chất thải sinh hoạt,công nghệ ít độc hại thường được thu
gom,vận chuyển, chuyển đến các bãi chứa sau đó dược chôn lấp đi,đây là phương
pháp đơn giản nhất, rẻ tiền nhưng không vệ sinh rễ gây ô nhiễm cho nguồn nước
ngầm và tốn diện tích đất chứa bãi rác thải. Phương pháp này chỉ phù hợp với các
nước chưa phát triển, kinh tế còn khó khăn, thường áp dụng với các đô thị nhỏ trong
giai đoan trước mắt và yêu cầu địa điểm rộng, bãi rác cách xa đô thị.
5

-Đối với chất độc hại thì đáy bãi chôn lấp được xử lý đầm nén hoặc trải tấm lót
polime đặc biệt như một cái túi chứa rác, sao cho chất thải được chôn lấp hoàn toàn
cách ly với môi trường bên ngoài.Với cách này khá tốn kém, một bãi chôn lấp như

vậy chi phí hang trăn tỷ đồng.
b)Phương pháp chôn lấp có phân loại và xử lý:
-Rác thải sinh hoạt thu gom về được phân loại ra làm hai loại rác vô cơ và rác hữ
cơ. Đối với rác vô cơ,độc hại đem di chôn lấp, còn rác hữu cơ đựợc nghiền làm ủ
làm phân bón.
I.1.2.2 Phương pháp tiêu hủy:
a)Đốt tự nhiên:
-Đổ chất thải vào thung lũng ở hai dãy núi rồi đốt, phương pháp này thích hợp ở
những vùng xa dân cu ít nhất là 50-60km vì khói thải rễ ngây ô nhiễm môi trường
và không khí.
b) Lò tiêu hủy:
-Rác trước khi được đua vào lò tiêu hủy được phân loại ra rác hữu cơ và PVC để
loại bỏ hoạc tái chế rác vô cơ rắn,còn lại được đưa vào lò đốt duy trì ở nhiệt độ
1000-1100
o
C.Phương pháp này được sử dụng để tiêu hủy chất thải rắn hữu cơ như
rác thải sinh hoạt, rác thải công nghiệp…Phương pháp dùng lò tiêu hủy chỉ đạt hiệu
suất xử lý tối ưu khi các vật liệu khó cháy trong thành phần giác thải <30%. Nhìn
chung dùng lò tiêu hủy là phương pháp sạch nhưng chi phí cao.
I.1.2.3.Phương pháp sinh học
a) Phương pháp khí sinh học:
-Nguyên lý phươn pháp này là phân hủy chất thải trong các bể kín (kỵ khí trong
điều kiện ngập nước).Sản phẩm chủ yếu là khí mêtan được tận dụng làm năng
lượng.
b) Nuôi giun đất:
-Làm nhà nuôi giun trong đó có nhiều giàn, Thả giống giun trên nền phế thải hữu
cơ.Tạo điều kiện môi trường thích hợp,bổ xung thức an cho giun. Giun được tận
6

dụng làm thức an cho gia súc, còn phế thải hữu cơ đã phân hủy thành phân giun

được tận dụng làm phân bón.
c) Phương pháp phân hủy vi sinh:
-trong tự nhiên có nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ
phức tạp thành các hơp chất đơn giản thông qua việc ủ háo khí với mưn vi sinh
công nghiệp. Các hợp chất đơn giản này có thể sử dụng làm phân bón cho cây trồng
thường dưới hai dạng phân hữu cơ và phân compốt.
-Phương pháp này đựoc áp dụng trong các nhà máy xử lý rác thải. Nguyên lý
phương pháp này là: Rác được phân loại, rác hữu cơ được tách ly,nghiền nhỏ, ủ háo
khí với một tập hợp các loại men vi sinh vật tạo ra một lạo vi sinh vật dùng cho sản
xuất nông nghiệp.
-Phương pháp này rất phù hợp với đặc điểm của rác và khí hậu nước ta với những
điều kiện nổi bật là:xử lý triệt để phế thải không gây ô nhiễm môi trường nên có thể
đặt gần thành phố để giả ci phí vận chuyển, tiêu diệt các vi khuẩn vá vi sinh vật gây
bệnh, sản phẩm phân hữu cơ là phân bón “sạch”. Tuy nhiên với phương pháp này
đòi hỏi vốn đầu tư lớn, nên thích hợp với các thành phố lớn hoặc trường hợp yêu
cầu điều kiện vệ sinh cao.
II.2.1.PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY KỴ KHÍ RÁC THẢI SINH HOẠT
II.2.1.Ủ rác làm phân bón (annaerbic com posting)
-Đây là phương pháp ủ tự nhiên có lịch sử khá lâu đời thích hợp cho quy mô hộ
gia đình, trang trại nhỏ hoặc một khu dân cư.
-Rác được trộn phân chuồng (tùy theo tỷ lệ) rùi ủ đống hoặc cho vào bể kín tạo
điều kiện kỵ khí. Ban đầu cả vi sinh vật hiếu khí phát triển rồi chết dần vì thiếu khí
oxy,sau đó các thể kỵ khí phát triển đóng vai trò phân hủy chủ yếu các chất hữu cơ
có trong rác thải.
-Trong quá trình ủ như vậy, ban đầu môi trường trong đống ủ còn hiếu khí ta thấy
đủ mặt các vi sinh vật như vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc và có cả nấm men, sau dần
chỉ còn các vi khuẩn hô hấp tùy tiện, các vi sinh vật kỵ khí chịu đựng được nhiệt độ
cao trong các đống ủ.
7

-Để đảm bảo điều kiện cho vi sinh vật phát triển tốt và phân hủy rác có hiệu quả
cần chú ý;
+ Độ ẩm khối rác khoảng 40-60%, tốt nhất là 45-55%.
+ Đống ủ phải phủ kín bằng đất bùn hoặc bằng nilon để tạo điều kiện kỵ khí.
Bảng 2-2:Thành phần các chất trong chất thải đô thị ở Viêt Nam
Thành phố stt Các chất
Hà Nội Hải Phòng Hạ Long Đà Nẵng TPHCM
1 Chất hữu cơ 50,0 50,58 44,7 31,5 62,28
2 Cao su, nhựa 5,50 4,52 4,5 22,5 10
3 Giấy,cotton,giẻ vụn 4,20 7,52 5,7 6,81 25,2
4 Kim loại 2,50 0,22 0,5 1,40 2
5 Thủy tinh, sứ, gốm 1,80 0,63 8,5 1,80 6,2
6 Đất,đá,cát,gạch vụn 35,90 36,53 36,1 36,0 20
7 Tro 15,9 16,62 11,0 40,25 58,7
8 Độ ẩm 47,7 45,48 46 39,85 68,2
9 Tỷ trọng (tấn/m
3
) 0,42 0,45 0,64 0,38 0,41

8

II.2.2.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT BẰNG
BIỆN PHÁP YẾM KHI TÙY NGHI (A.B.T)

Tác mùn, đất cát, kim loại bằng
biện pháp khí động học
Rác thải thu gom đưa về
sân thao tác
Xé bao nilon. Phun chế P.MET
và phụ gia với rác
Nhặt rác có kích thước
l
ớn

Rác đưa vào hầm ủ, phun
P.MET và rải phụ gia ủ trong
28-30 ngày
Thành phần phi hữu cơ
Sàng phân loại mùn hữu cơ và
các thành ph
ần phi hữu c
ơ

Nghiền mùn hữu cơ
Mùn nguyên liệu sản xuất phân
bón và các sản phẩm khác
Vê viên

Nhựa

Nhựa, nilon,
kim loại
Tái chế
Chôn lấp hoặc đốt Đóng bao, nhập kho
9

Ưu điểm công nghệ
-Xử lý rác ở mọi quy mô công suất
-Không mùi hôi thối, không có khí độc hại, khí rễ cháy nổ trong quá trình xử lý
rác
-Không phát sinh nước rỉ rác
-Không nhất thiết phai phân loại rác trước khi xử lý
-Công nghệ đơn giản, dễ đầu tư, dễ vận hành
-Chi phí đầu tư thấp

-Có thể xây dựng khu xử lý rác ở rất gần nơi phát sinh rác (trong khu công
nghiệp,…,do đó giảm được chi phí vận chuyển và giảm chi phí xây dựng)
-Phân hữu cơ vi sinh chế biến từ mùn rác có chất lượng cao nên rễ tiêu thụ
Phạp vi ứng dụng
-Xử lý rác thải sinh hoạt đô thị, nông thôn, ở mọi quy mô khác nhau: cụm gia
đình , trang trại, thị trấn đến đô thị lớn.















10

CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1.Sơ đồ nguyên lý máy đánh tơi rác.

Hình 1- 1

Nguyên lý hoạt động:

Sau khi rác được đưa vào máy qua cửa nạp (7) và được xé nhỏ nhờ thanh nắp trên
vỏ máy và trục trống đập. Trục trống đập được dẫn động bằng động cơ điện (2), qua
bộ truyền đai (4). Sau khi rác được xé nhỏ và phun ra khỏi máy rơi vào thùng chứa
(9), Tại đây rác được phun dung dịch P.MET sau đó mang đi ủ.
2.2.Cơ sỏ chọn phương án thiết kế:
Chọn phương án thiết kế là một phần rất quan trọng trong việc thiết kế chế tạo
máy. Chọn phương án thiết kế là tìm hiểu ,phân tích ,đánh giá các phương án và
tính toán kinh tế các phương án tối ưu nhất.Phương án tối ưu nhất là phương án
được chọn lựa để thiết kế chế tạo do đó phải đảm bảo được nhiều nhất các yêu cầu
sau:
Thỏa mãn các yêu cầu kinh tế , kỹ thuật mà cụ thể là: Máy được chế tạo ra khi
làm việc phải thỏa mãn độ tin cậy cao, măng suất lao động cao, hiệu suất làm việc
11

lớn, tuổi thọ cao. Chi phí chế tạo lắp ráp sửa chữa và trang thiết bị thay thế cho máy
là thấp nhất.
Ngoài những yêu cầu trên việc chọn phương án thiết kế còn phải chú ý đến địa
điểm, địa hình nơi làm việc của máy. Tùy từng điều kiện cụ thể làm việc mà máy
cần có kích thước khác nhau nhưng vẫn phải đảm bảo nhỏ gọn, kết cấu máy không
quá phức tạp, thao tác sử dụng máy dễ dàng, tiếng ồn nhỏ, hình dáng của máy có
thẩm mỹ và tính công nghệ cao.
2.3.Chọn hình thức chuyển động của trục đánh tơi.
Quá trình đánh tơi rác kiểu trục đánh tơi là do sự va chạm của các thanh đập nắp
trên trục đập và rác, va đập giưa rác vào vỏ máy và do sự chà xát của rác với thanh
đập hoặc với thành trong của vỏ máy.
Theo yêu cầu sử dụng sản xuất người ta thiết kế dạng đánh tơi liên tục và dạng
đánh tơi gián đoạn. Mỗi loại có ưu điểm nhược điêm khác nhau. Bộ phận quan
trọng nhất của máy đánh tơi rác là trục đánh tơi. Nó có hai loại; trục đánh tơi dạng
thanh dài và trục đập dạng trống (ru lô), trên bề mặt trống đập và trục thanh đánh tơi
người ta nắp các thanh đập. Loại trục thanh đập có tiết diện nhỏ ngọn nên máy có

kích thước nhỏ ngọn nhưng không thích hợp với rác có nhiều nilon ,giẻ vụn, cao su,
và độ ảm trong rác cao. Vì nilon và giẻ vụn quấn vào trục thanh đập trong quá trình
làm việc làm kẹt máy nên ít được sử dụng, Loại trống đập có ưu điểm là rác và giẻ
vụn không quấn vào được nên năng suất máy cao hơn và không bị kẹt máy khi làm
việc, nhưng kích thước trống đập lớn nên kích thước máy lớn hơn. Việc đặt trống
đập theo một góc độ nào đó: nằm ngang hay nằm nghiêng là tùy thuộc vào nhà thiết
kế chế tạo. Quá trình đặt trống đập có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất của máy và
khả năng làm việc của máy. Trong thực tế thì người ta thấy việc đặt trống nằm
nghiêng là không khả thi, khó chế tạo và nắp giáp, năng suất thấp hơn với trống đập
nằm ngang. Vì vậy người ta chọn trốn đập hình trụ trên trống nắp các thanh đập là
có ưu điểm hơn cả. Bên ngoài trống đập được bọc lớp vỏ, lớp vỏ này có nhiệm vụ
che chắn, thành trong của vỏ có nắp các thanh đập phụ có tác dụng làm tăng khả
năng phá vỡ các bao nilon. Kích thước của phụ thuộc vào kích thước của máy, trống
12

đập và tùy vào yêu cầu thiết kế máy. Trên vỏ có của nạp liệu để dưa rác vào cho
trục đập, của cấp liệu này cũng được tính toán thiết kế sao cho phù hợp nhất. Trên
vỏ máy còn có của xả rác sau quá tình đập của trống đập, kích thước cửa xả rất quan
trọng trong máy đánh tơi rác. Nếu cửa xả rác sau khi đánh tơi không phù hợp làm
giảm năng suất máy hoắc kẹt máy.
Việc chọn hình chuyển động của trống đập có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế,
do vậy cũng coi đây là một trong những cơ sở để chọn phương án thiết kế máy.
Ta phải xác định hình thức chuyển động của trống đập và cách bố trí các thanh
đập trên trống để việc đánh tơi rác một cách dễ dàng phù hợp nhất lại có giá trị kinh
tế cao nhất có thể.
Ta thấy trống đập chuyển động quay với tốc độ n (vòng/phút), rác chuyển động ly
tâm quanh trống và thoát ra ngoài qua của xả liệ. Tùy thuộc vào khối lượng rác sau
khi đánh tơi mà lực ly tâm có thể làm rác bắn ra xa hay gần vào thùng chứa.
Với hình thức này chuyển động của trống thì việc đưa rác từ cửa cấp liệu tới
trống đập là quá trình thực hiện liên tục theo khả năng làm việc của máy. Mặt khác

việc đưa rác nhiều hay ít vào cửa đập đều ảnh hưởng tới công xuất của máy, nếu
nhiều thì rất dễ bị quá tải làm kẹt trống nếu nặng trống sẽ ngừng quay trong quá
trình làm việc. Do vậy ta phải tính toán nên đưa rác vào máy với số lượng phù hợp
để đảm bảo máy làm việc hiệu quả.



Hình 2- 2
13

2.4.Phân tích phương án thiết kế máy đánh tơi:
2.4.1.Phương án 1:
a) Cấu tạo máy:
1.Phễu cấp rác
2.Trục mang trống đập 1
3.Trục mang trống đập 2
4.Vỏ máy
5.Cửa xả rác




Hình 2- 3
b) Nguyên lý hoạt động của máy:
Khi động cơ quay thì truyền chuyển động tới trống đập 2 làm trống đập 2 quay
theo chiều kim đồng hồ. Ở đây trống đập 2 sẽ được nối trục tiếp với hệ thống truyền
động của động cơ qua bộ truyền động đai, và trống đập 3 sẽ được truyền chuyển
động từ trống đập 2. Và hai trục này quay ngược chiều nhau, trục 2 quay theo chiều
kim đồng hồ, trục 3 quay ngược chiều kim đồng hồ.
Khi rác được đưa vào máy qua cửa nạp liệu và rơi xuống trục mang trống đập 2

đang quay, rác sẽ bị xé nhỏ ra bởi các thanh đập lắp trên trống đập. Rác được xé
nhỏ qua trống đập 2 qua trống đập 3 lại được xé nhỏ lần nữa và sau đó được phun ra
ngoài qua của xả rác.
Trên hai trống đập có lắp các thanh đập có tác dụng xé nhỏ bao nilon và các sản
phẩm khác có trong rác thải, các thanh đập này được đặt nghiêng một góc 30
0
so
với trục của nó để giảm lực cản của rác với thanh đập trong quá trình cắt xé rác
trong bao nilon.
Mặt khác các thanh đập trên trục 3 có bề rộng lờn hơn các thanh đập lắp trên trục
2, Mục đích là khí rác qua truống đập 2 đã được xé nhỏ khi qua trục đập 3 rác bị các
14

thanh đập trên trục 3 xé lại một lần nữa và còn phải đẩy rác ra khỏi máy, nên bề
rộng thanh đập trên trục 3 phải lớn hơn để tăng diện tích tiếp xúc của thanh đập và
rác sau khi xé nhỏ để đẩy rác ra khỏi máy rễ ràng hơn và sạch hơn.
Đa phần rác được xé nhỏ từ trống đập gần cửa cấp rác, còn trống đập kia sẽ xé lại
rác một lần nữa. Do vậy vận tốc góc của trục 2 thường lớn hơn vận tốc góc của trục 3.
Rác đươc phun ra ngoài qua cửa xả rơi vào thùng chứa bằng sắt hoặc bể chứa xây
bằng gạch, và được phun dung dịch P.MET sau đó được che kim bằng nilon để ủ
thành phân hữu cơ.
c) Ưu nhược điểm của phương án 1:
Ưu điểm:
- Vì có hai trống đập nên năng suất lao động rất cao.
- Rác được xé nhỏ hơn.
- Thao tác sử dụng máy đơn giản.
Nhược điểm:
- Vì có hai trống nên kết cấu máy cồng kềnh hơn.
- Giá thành chế tạo máy cao
- Khó sửa chữa và thay thế khi bị hư hỏng.

- Công suất động cơ lớn không phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ.
- Tính cơ động không cao, vận chuyển khó khăn.
- Tiếng ồn, rung động lớn ảnh hưởng tới môi trường.
15

2.4.2.Phương án 2:
a) Cấu tạo máy:
1.Trục trống đập. 5.Thanh đập phụ.
2.Vỏ máy. 6.Cửa xả rác.
3.Thanh đập. 4.Trống đập.


Hình 2 - 4
b) Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ quay thì truyền chuyển động tới trục trống đập 1 quay nhờ bộ truyền
đông đai và trục truyền. Trên trống đập 4 có gắn các thanh đập 3, ở mỗi hàng thanh
đập được đặt so le nhau để đảm bảo rác được xé nhỏ liên tục nhờ đó năng suất được
nâng cao. Các thanh đập được gắn nghiêng một góc 30
0
so với phương nằm ngang
của trục trốn đập 1.
Rác được đưa vào máy qua cửa cấp liệu, dưới tác dụng của trọng lực bản thân rác
và do máng cấp liệu nghiêng, nên rác được chuyển đến trống đập. Khi trống đập 4
mang thanh đập 3 quay làm va chạm giữa bao nilon với thanh đập làm xé nhỏ bao
nilon. Dưới góc nghiêng của thanh đập trên trống có tác dụng như vít tải đẩy rác về
phía cửa xả rác.
Trên vỏ của buồng cắt có gắn các thanh đập phụ 5 có tác dụng làm tăng khả năng
xé nhỏ của rác khi máy làm việc. Quãng đường rác di chuyển từ cửa nạp tới cửa xả
16

là rất xa, nên số lần rác va đập vào các thanh đập trên trống đập và vỏ máy là nhiều
nên rác càng được xé nhỏ hơn rất nhiều.
Rác sau khi xé nhỏ được phun ra ngoài nhờ lực ly tâm qua cửa xả rơi vào thùng
chứa bằng sắt hoặc bể chứa xâ bằng gách, và được phun dung dịch P.MET sau đó
được che kín ủ thành phân hữu cơ.
c) Ưu nhược điểm của phương án 2:
Ưu điểm:
- Vì có một trống đập nên kết cấu máy nhỏ ngọn hơn,
- Thao tác đơn giản, sử dụng dễ dàng.
- Thay thế sửa chữa nhanh.
- Tính cơ động máy cao.
- Công suất động cơ nhỏ.
- Giá thành chế tạo máy thấp.
Nhược điểm:
- Năng suất thấp hơn máy hai trục đập.
- Hay bị kẹt rác do rác đi từ cửa nạp tới cửa xả rất xa.
- Rác không được xé nhỏ như máy đập hai trống đập.
- Khả năng thoát tải kém.
- Tốc độ xé nhỏ rác không cao.
17

2.4.3.Phương án 3:
a) Cấu tạo máy:
1.Cửa cấp rác.
2.Trục trống đập.
3.Buly bánh bị dẫn.
4.Khung máy.
5.Bộ truyền đai.
6.Buly bánh dẫn
7.Động cơ.

8.Thanh đập.
9.Cửa xả rác.



Hình 2 - 5
b) Nguyên lý hoạt động:
Cấp điện cho động cơ 7, làm động cơ quay. Qua bộ truyền đai truyền chuyển
động tới buly 3 làm trục mang trống đập quay. Trên trống đập hình trụ có lắp các
thanh lắp so le nhau và bố đều theo chu vi trống. Trên vỏ trống cũng gắn các thanh
đập phụ có tác dụng làm tăng khẳ năng xé nhỏ của rác khi đánh tơi.
Rác được cấp vào qua cửa cấp rác 1, dưới trọng lực bản thân rác và góc nghiêng
của máng rác được đưa tới trống đập, và tại đây quá trình xé rác được diễn ra.
Trống đập quay mang theo thanh đập, các thanh đập này va chạm vào rác dưới tác
dụng của lực va chaml lớn làm các bao nilon bị xé nhỏ ra. Sau khi rác xé được xé
nhỏ dưới tác dụng của lực ly tâm rác được phun ra ngoài qua của xả ra rơi vào
thùng chứa. Ở đây rác được phun dung dịch P.MET và che kin bằng nilon để ủ
thành phân hữu cơ.
18

c) Ưu nhược điểm của phương án 3:
Ưu điểm:
- Kết cấu máy đơn giản nhỏ gọn.
- Thao tác đơn giản, sử dụng dễ dàng.
- Thay thế sửa chữa nhanh.
- Tính cơ động máy cao.
- Công suất động cơ nhỏ.
- Giá thành chế tạo máy thấp.
- Không bị kẹt rác khi làm việc.
- Khả năng thoát tải tốt.

Nhược điểm:
- Rác chưa được xé nhỏ kỹ bằng 2 phương pháp trên.
- Năng sất của máy không cao bằng máy đập hai trống.
3.4.4.Phương án 4
a) Cấu tạo
1. cửa cấp liệu
2. Vỏ máy dưới.
3. Thanh đập chính.
4. Vỏ máy trên.
5. Cửa xả rác.
Hình 2- 6
b) Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của phương án 4 giống như ở phương án 3. Sự khác biệt là
ở phương án 4 là không có thanh đập phụ gắn trên vỏ máy dưới.
c) Ưu nhược điểm
Ưu điểm
- Khả năn thoát tải hơn phương án 3.
- Không bị kẹt rác trong máy.
- Công suất nhỏ hơn .