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

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


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


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
viiCHƯƠNG 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

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

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

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

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


-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:

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

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.

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.

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 .