Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện

TÓM TẮT

Bài báo này trình bày nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay

sang xe chở rác điện. Phương pháp tính toán lý thuyết được sử dụng để tính toán

công suất động cơ điện, lực phanh, nguồn điện cung cấp. Kết quả tính toán chỉ ra

rằng lực kéo và công suất của động cơ điện lần lượt là 280N và 600W, lực phanh

tay lớn nhất 112N tương ứng với hành trình phanh 5cm, giải pháp sử dụng hai

động cơ điện độc lập gắn trực tiếp lên bánh xe mang lại hiệu quả cao. Công suất

động cơ điện 350W phù hợp để lắp lên xe, pin lithium 48V 20Ah đủ để cung cấp

điện cho xe chạy liên tục trong thời gian ít nhất 8h.

Từ khóa: Xe rác, động cơ điện, phanh, tải trọng, ắc quy.

ABSTRACT

This paper presents study evaluations of converting hand garbage vehicles

to electric garbage vehicles. The theoretical calculation method is used to

calculate the power of electric motor, braking force, power supply. The

calculation results show that the traction and power of the electric motor are

280N and 600W, the handbrake force of 112N corresponds to the 5cm of braking

journey, the solution using two independent electric motor mounted directly on

the wheel brings high efficiency. 350W of three phase brushless electric motor

were selected for mounting on the vehicle, 48V 20Ah lithium battery was needed

to power electric vehicles, Test results showed that the vehicle can carry up to

400kg, the continuous running time of the car is 8h.

Keywords: Garbage vehicles, electric motor, brake, load, battery.

Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện trang 1

Trang 1

Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện trang 2

Trang 2

Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện trang 3

Trang 3

Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện trang 4

Trang 4

Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện trang 5

Trang 5

pdf 5 trang baonam 6860
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện

Nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY 
Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 57 - No. 2 (Apr 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 93
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CHUYỂN ĐỔI XE CHỞ RÁC ĐẨY TAY 
SANG XE CHỞ RÁC ĐIỆN 
CALCULATION ON CONVERTING HANDLED GARBAGE VEHICLEST TO ELECTRIC GARBAGE VEHICLES 
Nguyễn Thế Lương1,*, Bùi Văn Chinh2 
TÓM TẮT 
Bài báo này trình bày nghiên cứu tính toán chuyển đổi xe chở rác đẩy tay 
sang xe chở rác điện. Phương pháp tính toán lý thuyết được sử dụng để tính toán 
công suất động cơ điện, lực phanh, nguồn điện cung cấp. Kết quả tính toán chỉ ra 
rằng lực kéo và công suất của động cơ điện lần lượt là 280N và 600W, lực phanh 
tay lớn nhất 112N tương ứng với hành trình phanh 5cm, giải pháp sử dụng hai 
động cơ điện độc lập gắn trực tiếp lên bánh xe mang lại hiệu quả cao. Công suất 
động cơ điện 350W phù hợp để lắp lên xe, pin lithium 48V 20Ah đủ để cung cấp 
điện cho xe chạy liên tục trong thời gian ít nhất 8h. 
Từ khóa: Xe rác, động cơ điện, phanh, tải trọng, ắc quy. 
ABSTRACT 
This paper presents study evaluations of converting hand garbage vehicles
to electric garbage vehicles. The theoretical calculation method is used to 
calculate the power of electric motor, braking force, power supply. The 
calculation results show that the traction and power of the electric motor are 
280N and 600W, the handbrake force of 112N corresponds to the 5cm of braking 
journey, the solution using two independent electric motor mounted directly on 
the wheel brings high efficiency. 350W of three phase brushless electric motor 
were selected for mounting on the vehicle, 48V 20Ah lithium battery was needed 
to power electric vehicles, Test results showed that the vehicle can carry up to 
400kg, the continuous running time of the car is 8h. 
Keywords: Garbage vehicles, electric motor, brake, load, battery. 
1Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 
2Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 
*Email: luong.nguyenthe@hust.edu.vn 
Ngày nhận bài: 02/3/2021 
Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 05/4/2021 
Ngày chấp nhận đăng: 25/4/2021 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Rác thải ở Việt Nam đang là một trong những vấn đề 
đáng lo ngại. Cùng với sự phát triển kinh tế, gia tăng dân số 
cộng với sự lãng phí tài nguyên trong thói quen sinh hoạt 
của con người, rác thải có số lượng ngày một tăng. Theo 
thống kê tại Hà Nội, khối lượng rác thải sinh hoạt tăng 
trung bình 15%/năm, với tổng lượng ước tính 5.000 
(tấn/ngày), thành phố Hồ Chí Minh mỗi ngày có trên 7.000 
(tấn/ngày) rác thải sinh hoạt [1]. Với số lượng rác thải sinh 
hoạt lớn như vậy việc vận chuyển rác đến khu vực xử lý khá 
vất vả và tốn kém. Đối với các khu đô thị như Hà Nội và 
Thành phố Hồ Chí Minh quá trình thu gom rác thải sinh 
hoạt gồm hai giai đoạn, thứ nhất thu gom rác tại các hộ 
dân, rác thải sẽ được thu gom bằng các xe thu gom rác đẩy 
tay từ các hộ dân trong khu vực và vận chuyển đến các 
điểm trung chuyển. Giai đoạn hai, rác thải tại các thùng 
chứa của xe thu gom rác sẽ được nâng và đổ lên xe cuốn ép 
rác hoặc xe chở rác để vận chuyển đến các khu tập kết rác 
chung hoặc nơi xử lý rác thải. Hiện nay phương tiện xe thu 
gom rác đẩy tay vẫn được dùng phổ biến và cho thấy hiệu 
quả cao trong việc thu gom rác tại các ngõ phố có đặc 
trưng nhỏ hẹp, chưa có phương tiện nào khác có thể thay 
thế được. Các xe thu góp rác hiện nay đa phần là đẩy tay sử 
dụng sức lao động của công nhân, tốc độ di chuyển thấp, 
việc sử dụng và điều khiển gặp nhiều khó khăn do tải trọng 
lớn. Thời gian vận chuyển rác thải dài, người công nhân 
thường phải cúi sát xe để đẩy rác, vì vậy hít phải mùi ô 
nhiễm từ chất thải sinh hoạt phát ra ảnh hưởng trực tiếp 
đến sức khỏe của người lao công. Hiện nay, sử dụng 
phương tiện điện đang là xu hướng phát triển mạnh mẽ, 
động cơ điện là loại động cơ thân thiện với môi trường, 
không phát sinh ra các chất thải độc hại hay gây hiệu ứng 
nhà kính, công suất và mô men xoắn của các động cơ điện 
cũng đạt tương đối cao [2-3]. Xe đạp điện, xe máy điện và 
cả ô tô điện xuất hiện ngày càng nhiều và dần thay thế cho 
các phương tiện sử dụng sức người và động cơ nhiên liệu 
hóa thạch truyền thống [4], hiện nay đã có một số nghiên 
cứu về thiết kế chế tạo xe ba bánh thu gom rác bằng điện 
hoặc từ động cơ đốt trong đã công bố và chế tạo thử 
nghiệm, tuy nhiên các xe ba bánh như đề cập ở trên có 
công suất lớn có người ngồi ở trên có thể lái và chạy với tốc 
độ cao, tuy nhiên các phương tiện này hiện nay vẫn chưa 
được phép lưu hành do không được Cục Đăng kiểm Việt 
Nam công nhận. Chính vì vậy bài báo này sẽ nghiên cứu 
thiết kế, chế tạo và đánh giá hiệu quả của xe chở rác điện 
nhằm mục đích giảm sức đẩy của con người nâng cao hiệu 
suất sử dụng, tăng hiệu quả thu gom rác hàng ngày. 
2. TÍNH TOÁN CHUYỂN ĐỔI XE GOM RÁC ĐẨY TAY SANG 
XE ĐIỆN 
Xe gom rác điện được thiết kế dựa trên chuyển đổi xe 
gom rác đẩy tay đang phổ biến trên thị trường hiện này, 
đây là loại xe ba bánh d ... 
t
Trong đó: 
a: Gia tốc của xe (m/s2), ∆v: Khoảng vận tốc thay đổi 
(m/s), với ∆v = 5 km/h tương đương 1,389 (m/s), ∆t: Khoảng 
thời gian thay đổi tốc độ(s), với Δt chọn bằng 4 (s) (phù hợp 
với tốc độ đi bộ của người lao công) 
Áp dụng định luật II Newton với tải trọng khi đầy tải là 
400kg thì lực kéo động cơ cần phải đạt được là: 
F = m.a = 280(N) 
Trong đó: 
F: Lực kéo động cơ (N), m: Trọng lượng khi đầy tải của 
xe: m = 400kg, a: Gia tốc của xe: a = 0,7m/s2 
Khi xe di chuyển, trên các bánh động cơ sẽ xuất hiện các 
lực ma sát lăn. Do đó lực kéo của các bánh động cơ cần lớn 
hơn lực cản lăn xuất hiện trên các bánh động cơ, lực cản lăn 
Fc được tính toán dựa trên công thức sau [6]. 
Fc = G.f = 80(N) 
Trong đó: 
G: Trọng lượng khi toàn tải của xe: G = 4000(N), f: Hệ số 
cản lăn: f = 0,025 
Ta có thể dễ dàng nhận thấy F > Fc do đó lực kéo của 
động cơ là phù hợp cho xe có thể hoạt động. 
2.3.2. Tính toán công suất động cơ 
Để đảm bảo xe sau khi thiết kế có thể phù hợp với hệ 
thống thu gom rác của thành phố, chiều cao của xe phải 
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY 
Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 57 - No. 2 (Apr 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 95
bằng với chiều cao của xe thu gom rác đẩy tay, vì vậy bán 
kính bánh xe được chọn bằng bán kính bánh xe của xe đẩy 
rác bằng tay trong khoảng 200 ÷ 300 mm. Do đó, dựa vào 
công thức tính mô men[6], mô men cần thiết của động cơ 
bánh sau là: 
Mk = F.R = 280.(0,2 ÷ 0,3) = 56 ÷ 84 (Nm) 
Trong đó: 
Mk: Mô men kéo động cơ (Nm), Fk: Lực kéo của động cơ: 
Fk = 280(N), R: Bán kính bánh động cơ: R = 200 ÷ 300 (mm) 
Do đó, công suất cần thiết động cơ bánh sau cần phải 
đạt được là [9]: 
.
( )
,
kM nP 400 W
9 55
Trong đó: 
P: Công suất của động cơ điện bánh sau (W), Mk: Mô 
men kéo động cơ: Mk = 56 ÷ 84 (Nm), n: Số vòng quay động 
cơ (vòng/phút), n chọn để phù hợp với người đi bộ, với bán 
kính xe như ở trên thì n trong khoảng 45 - 65 (vòng/phút) 
Để đảm bảo độ an toàn cho xe thì công suất thực tế cần 
lớn hơn công suất tính toán 1,5 lần. Do đó, công suất thực 
tế của hai động cơ điện là: 
Ptt = 1,5.P = 600(W) 
Như vậy, công suất mỗi bánh cần đạt được là: 
P1 = P2 = Ptt/2 = 300(W) 
Hiện nay, động cơ điện phổ biến trên thị trường có 
công suất 350W, vì vậy nhóm tác giả chọn công suất động 
cơ 350W cho các tính toán tiếp theo. 
2.3.3. Tính toán lực phanh 
Trên thị trường có rất nhiều loại phanh được sử dụng 
phổ biến, đảm bảo an toàn. Với tốc độ cho phép là 5km/h, 
gia tốc khoảng 0,7m/s2, khối lượng tải trọng tối đa 400kg, 
để đảm bảo xe dừng hẳn và an toàn cần tính toán lực 
phanh phù hợp với tốc độ di chuyển, chọn ra được loại 
phanh phù hợp với chế độ làm việc. 
Lực phanh cần thiết được tính theo công thức [7]: 
Fp = Zb. 
Trong đó: Fp - Lực bám dọc giữa bánh xe với mặt đường 
(N), Zb - Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe (N), 
 - Hệ số bám dọc giữa bánh xe với mặt đường. 
Trong điều kiện làm việc của xe gom rác, phần lớn công 
việc di chuyển trên đường phố, đô thị, ngõ hẻm, nên hệ số 
bám = 0,7 [9], phản lực pháp tuyến tác dụng lên hai bánh 
sau xe Zb = G = 3200N thay vào công thức trên ta có lực 
phanh lớn nhất trên hai bánh xe trước: 
Fp = 3200.0,7 = 2240 N 
Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu 
quan trọng để đánh giá chất lượng phanh. Khi phân tích 
các lực tác dụng lên xe có thể viết phương trình cân bằng 
lực kéo khi phanh ô tô như sau [9] : 
Fj = Fp + Ff + F + F Fi 
Ở đây: 
Fj - Lực quán tính sinh ra khi phanh (N), Fp - Lực phanh 
sinh ra ở các bánh xe (N), Ff - Lực cản lăn (N), F - Lực cản 
không khí (N), F - Lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí 
(N), Fi - Lực cản lên dốc. Khi phanh trên đường nằm ngang 
thì lực cản lên dốc Fi = 0 (N). 
Khi phanh thì Fω, Ff và Fη không đáng kể, có thể bỏ qua. 
Sự bỏ qua này chỉ gây sai số khoảng 1,5 ÷ 2%, vì vậy Fj Fp. 
Từ kết quả tính toán lực phanh, cần chọn lựa loại phanh 
phù hợp với lực phanh yêu cầu để đảm bảo tính an toàn, 
khả năng làm việc tốt. Nhằm phù hợp với điều kiện làm 
việc của người lao công, nhóm tác giả đã chọn phương án 
sử dụng cơ chế một phanh tay có thể phanh được hai động 
cơ, từ đó tính được công cần thiết để bóp tay phanh với 
hành trình kéo s = 5cm: 
A = Fp.s = 2240.0,05 = 112N 
Như vậy, để phanh cả hai bánh xe động cơ đồng thời, 
cần một công lý thuyết A = 112N, lực này không quá căng 
so với lực kéo của tay người lái, đảm bảo kéo tay phanh 
được hết hành trình giữ xe đứng yên trên mặt đường thẳng 
hoặc dốc. 
2.3.4. Tính toán lực đánh lái 
Lực kéo nhỏ nhất để xe có thể di chuyển với tải trọng 
lớn nhất là Fk = 280N, như vậy mỗi bánh động cơ sẽ phải có 
lực kéo tối thiểu Fk1 = Fk2 = 280/2 = 140N. 
Để xe có thể đi thẳng, người lái sẽ giữ khung xe và điều 
chỉnh hướng lái vì tốc độ của hai động cơ vẫn có những 
chênh lệch nhất định nên không được đồng tốc. Do chỉ giữ 
hướng cho xe đi thẳng nên lực tác động vào xe gần như 
bằng không, người lái sẽ không tốn lực để đẩy xe. 
Khi rẽ sang trái hoặc sang phải, người lái sẽ cần tác 
dụng một lực đánh lái ở một bên, bên còn lại sẽ tác động 
một lực kéo về nhằm hạn chế tốc độ di chuyển của bánh 
động cơ tạo thành một trục xoay gần như cố định. Lúc 
đánh lái, xe phải đảm bảo một góc quay từ 60o đến 90o, 
bánh sau dẫn hướng sẽ lệch sang bên ngược lại cũng một 
góc từ 60o đến 90o. Sau đó, bánh sau sau dẫn hướng sẽ 
điều chỉnh lại góc quay về vị trí song song với hai bánh 
trước và tiếp tục đi thẳng. Vì vậy để có được lực đánh lái 
cần thiết của người lái, cần lực bổ sung thêm vào lực kéo tối 
thiểu của mỗi động cơ, tức là: Frẽ phải = Fk + Fđẩy (khi rẽ phải), 
Frẽ trái = Fk + Fđẩy (khi rẽ trái) với Fđẩy là lực tác động thêm của 
người lái vào xe. 
Ta có công thức: 
 Frẽ = Fk + Fđẩy 
Khoảng cách giữa 2 tay nắm là l = 0,8m, trong thời gian 
đánh lái trung bình 1,3s, quãng đường để xe có thể đánh lái 
vuông góc so với ban đầu bằng 1/4 chu vi hình tròn bán 
kính r = 0,8m: 
C = 2π.r/4 = 1,26m 
Khi đó, vận tốc tại thời điểm đánh lái sẽ là: 
v = s/t = 1,26/1,2 = 0,97 (m/s) 
 CÔNG NGHỆ 
 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 57 - Số 2 (4/2021) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn 96
KHOA HỌC P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 
Tổng lực để xe có thể rẽ là: 
Frẽ = (m1+m3).v/t= 220.0,97/1,3 = 164N 
Chọn góc nghiêng xe sau khi tác động thêm lực α = 60o, 
theo công thức ta có: 
1642=1402 + Fđẩy2+ 2.140.Fđẩy.cos30o 
Fđẩy = 27N 
 Vậy có thể thấy lực đẩy bổ sung của người lái Fđẩy = 27N 
rất nhỏ gần như không đáng kể để đánh lái rẽ sang hướng 
vuông góc trong thời gian ngắn 1,3s. 
Với lực đánh lái nhỏ, người công nhân hoàn toàn có thể 
điều khiển xe gom rác chuyển đổi nhẹ nhàng hơn so với xe 
gom rác nguyên bản. 
2.3.5. Tính toán dung lượng nguồn điện 
Để các động cơ có thể hoạt động thì cần phải có một 
nguồn điện tương ứng, phù hợp. Với loại động cơ 300W đã 
tính toán ở trên thì cần phải có một nguồn điện đủ dung 
lượng để đảm bảo thời gian làm việc của công nhân lao 
động. Thời gian làm việc trung bình một ngày của người 
công nhân lao động là 8 tiếng/ngày. Do đó dung lượng của 
pin cần phải đủ để đảm bảo cho xe hoạt động trong thời 
gian làm việc của công nhân. 
Hiện nay, nguồn điện sử dụng cho xe điện chủ yếu là ắc 
quy và pin. Ắc quy là nguồn điện thường được sử dụng trên 
xe máy, ô tô nên các acquy thường có hiệu điện thế lớn, 
phù hợp với nguồn sử dụng cho bộ điều khiển và động cơ. 
Ngoài ra ắc quy cũng được sử dụng rất nhiều trong các 
ngành nghề khác với mục đích là cung cấp nguồn điện cho 
các thiết bị. 
Tuy nhiên, ắc quy thường có khối lượng và kích thước 
lớn, do đó không nên sử dụng ắc quy làm nguồn điện để 
khởi động xe gom rác vì sẽ cần phải thiết kế khung chứa 
kích thước lớn cho bộ nguồn. Điều này khiến cho xe gom 
rác sẽ tăng thêm khối lượng chuyên chở. 
Pin là một nguồn điện đang được sử dụng rộng rãi hiện 
nay trên các động cơ xe điện. Với kích thước nhỏ gọn, khối 
lượng pin thường nhỏ nên việc sử dụng pin làm nguồn điện 
cho hoạt động của xe là hoàn toàn phù hợp. Hiện nay, trên 
thị trường loại pin sử dụng chủ yếu là pin Lithium. Các dòng 
pin Lithium hiện nay thường có giá thành cao, tuy nhiên, với 
những ưu điểm là khối lượng và kích thước nhỏ cùng với 
dung lượng pin lớn, tuổi thọ cao thì việc sử dụng pin Lithium 
cho xe gom rác chạy điện là hoàn toàn phù hợp. 
Các bộ điều khiển động cơ cần có cường độ dòng điện 
định mức là 2,5A để hoạt động. Hơn nữa, đối với lượng 
thời gian lao động một ngày của công nhân thu gom rác là 
6 - 8h/ngày, do đó, dung lượng của pin phải đảm bảo đủ 
lượng thời gian của công nhân thu gom rác. 
Như vậy, để đảm bảo đủ dung lượng cần thiết để xe có 
thể hoạt động trong thời gian làm việc của công nhân thì 
loại pin cần để sử dụng phải đạt tối thiểu là 16Ah. Hiện nay, 
trên thị trường loại pin Lithium có điện áp tương ứng với 
các bộ điều khiển và động cơ là loại pin Lithium 48V - 20Ah. 
Với dòng xả tối đa trong một giờ của pin là 20Ah, đây là loại 
pin phù hợp để lắp đặt. 
Cũng giống như các bộ điều khiển, pin sử dụng cần 
phải được bảo quản để tránh ảnh hưởng bởi các yếu tố môi 
trường hoặc điều kiện làm việc của công nhân thu gom rác. 
Do đó, trên khung xe cần phải được thiết kế thêm khung để 
chứa pin. Trước khi được lắp đặt lên khung xe, pin cần được 
đặt trong một hộ chứa pin với kích thước hộp chứa là 
290x157x91mm. 
3. THIẾT KẾ CHUYỂN ĐỔI XE GOM RÁC ĐẨY TAY SANG 
XE ĐIỆN 
3.1. Thiết kế sơ đồ điện xe gom rác điện 
Hình 2. Sơ đồ hệ thống điện 
Hình 2 là sơ đồ điện tổng thể của xe thu gom rác đẩy tay 
sau khi chuyển đổi, trên xe thu gom rác điện được trang bị 
thêm hệ thống đèn chiếu sang giúp người lao công thuận 
tiện hơn trong việc đi lại vào ban đêm, bên cạnh đó xe thu 
gom rác điện còn được trang bị thêm hệ thống còi đi 
đường và chuông điện (hình 3) để báo hiệu cho người dân 
mang rác đi đổ, đây là hệ thống thay thế cho kẻng. Để đảm 
bảo an toàn khi vận hành, xe được trang bị khóa điện, 
khanh và tay ga, đồng hồ báo mức năng lượng pin. Nguyên 
lý hoạt động của xe thu gom rác điện như sau: Điện từ pin 
Lithium sẽ được đưa đến hai IC điều tốc, hai IC có nhiệm vụ 
chuyển thành điện áp ba pha 380V đưa đến hai động cơ 
350W ở hai bên bánh xe, khi khóa điện mở tín hiệu điện áp 
(0 ÷ 4,5V) của tay ga điều khiển sẽ được đưa đến hai IC điều 
khiển. Khi tay ga ở vị trí 0 (0V) động cơ điện không quay, khi 
tăng dần tay ga, điện áp cấp đến hai IC điều khiển tăng lên, 
lúc này động cơ điện sẽ quay giúp kéo bánh xe, khi cang 
tăng tải (tăng lượng rác thu gom), người lao công phải tăng 
dần tay ga để động cơ phát ra công suất lớn hơn. 
3.2. Thiết kế hệ thống phanh xe gom rác điện 
Hình 3 là sơ đồ hệ thống phanh sau khi thiết kế, tay 
phanh được nối với hệ thống điện của động cơ, khi người 
lao công bóp tay phanh, lúc đó sẽ ngắt điện của động cơ 
giúp quá trình phanh hiệu quả hơn và giúp nâng cao tuổi 
thộ của động cơ, tiết kiệm năng lượng của pin. Hệ thống 
phanh của động cơ bao gồm 2 thành phần: tay phanh và 
bộ guốc phanh, má phanh (hình 3). Cơ chế phanh xe của xe 
điện như sau: Khi người điều khiển muốn giảm tốc độ hoặc 
dừng xe lại, tay phanh sẽ được kéo lại. Lúc này, cần đẩy sẽ 
kéo làm xoay càng mở thắng lực kéo lò xo đẩy guốc phanh 
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY 
Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 57 - No. 2 (Apr 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 97
ép vào má phanh giúp làm giảm tốc độ của bánh động cơ, 
qua đó giúp xe giảm tốc độ, lực phanh càng mạnh thì lực 
ép lên má phanh càng lớn giúp xe giảm tốc độ càng nhanh. 
Cùng lúc này, khi kéo tay phanh, tín hiệu ngắt nguồn điện 
động cơ được truyền từ dây tín hiệu của tay phanh thông 
qua bộ điều khiển để ra lệnh ngắt nguồn cấp điện cho 
động cơ. Khi nhả tay phanh, lực kéo lò xo thắng lực đẩy tay 
giúp càng phanh mở giúp bánh xe có thể quay, khi tay 
phanh được nhả hết, dây tín hiệu được đóng lại ra lệnh cấp 
nguồn điện cho động cơ để động cơ tiếp tục quay di 
chuyển xe. 
Hình 3. Sơ đồ hệ thống phanh xe 
Do sử dụng hai bánh động cơ thay thế hai bánh chịu lực 
của xe gom rác nên sẽ có hai bộ phanh của hai động cơ. 
Tuy nhiên, để thuận tiện cho người sử dụng, trong sơ đồ hệ 
thống phanh (hình 3) sẽ sử dụng một tay phanh để có thể 
phanh đồng thời hai bánh động cơ. 
3.3. Thiết kế chuyển đổi khung xe chở rác đẩy tay sang 
xe điện 
Hình 4. Sơ đồ khung và bố trí thiết bị trên khung sau khi chuyển đổi 
1. Guốc phanh; 2. Càng đỡ bánh động cơ điện; 3. Vị trí đặt hộp pin; 
4. Công tắc đèn còi; 5. Đồng hồ báo dung lượng pin; 6. Công tắc đóng mở tay ga; 
7. Công tắc chuông; 8. Ổ khóa; 9. Tay ga; 10. Khung cố định dây phanh; 
11. Dây phanh; 12. Cụm dây điện; 13. Hộp IC; 14. Đèn chiếu sáng 
Hình 4 là sơ đồ thiết kế khung và bố trí thiết bị trên 
khung sau khi chuyển đổi, so với khung xe nguyên bản 
(hình 1), trên khung xe chuyển đổi, phải hàn làm thêm càng 
2 để lắp động cơ điện, phải hàn khung để bắt khóa điện, 
công tắc đèn, còi, chuông, tay ga và phanh (hình 4). Hộp 
chứa pin được đặt ở không gian thoáng rộng để thuận tiện 
việc mang đi sạc sau mỗi ca làm việc, hộp IC điều khiển xe 
13 cũng được để ở vị trí cao và thoáng, giúp thiết bị điện 
của xe làm việc ổn định, vị trí tay phanh cũng được bố trí ở 
trên ngay cạnh chỗ đánh lái của người lao công đảm bảo 
thuận lợi cho người lao công khi phanh xe. Ngoài ra hệ 
thống dây điện, dây phanh cũng được bố trí dọc theo 
khung xe đảm bảo an toàn khi xe chuyển động. 
4. KẾT LUẬN 
Bài báo đã trình bày kết quả nghiên cứu chuyển đổi 
thành công xe chở rác đẩy tay sang xe chở rác điện. Kết quả 
tính toán lý thuyết chỉ ra rằng lực kéo và công suất của 
động cơ điện lần lượt là 280N và 600W, lực phanh tay lớn 
nhất 112N tương ứng với hành trình phanh 5cm, giải pháp 
sử dụng hai động cơ điện độc lập gắn trực tiếp lên bánh xe 
mang lại hiệu quả cao. Công suất động cơ điện 350W phù 
hợp để lắp lên xe, pin lithium 48V 20Ah đủ để cung cấp 
điện cho xe chạy liên tục trong thời gian ít nhất 8h. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. World Bank, 2018. Danh gia cong tac quan ly chat thai ran sinh hoat va 
chat thai cong nghiep nguy hai. Hong Duc Publising House, Hanoi. 
[2]. Paul Wong, 2019. Electric vehicle development in Malaysia. Forum 
Electric Bicycle. 
[3]. Yossapong Laoonual, 2019. Electric vehicle trends in Thailand. Forum 
Electric Bicycle. 
[4]. Kie-Bong Chang, Eun-Seok Chang, 2019. Electric vehicle business 
strategy. Forum Electric Bicycle. 
[5]. Nguyen Khac Trai, 2006. Co so thiet ke o to. Transport Publishing House, 
Hanoi. 
[6]. Luu Van Tuan, 2019. Giao trinh Ly thuyet o to. Bach Khoa Publishing 
House, Hanoi. 
[7]. Ho Chi Minh City University of Technology and Education, 2007. Giao 
trinh O to I. 
AUTHORS INFORMATION 
Nguyen The Luong1, Bui Van Chinh2 
1Hanoi University of Science and Technology 
2Hanoi University Of Industry 
14
75
10
86 94
1
2
3
13
12
11

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_tinh_toan_chuyen_doi_xe_cho_rac_day_tay_sang_xe_c.pdf