Ý tưởng của Khoa và Minh xuất phát khi nhìn thấy tại một số thành phố lớn đưa vào sử dụng loại xe dọn rác City Master 1250 để thu gom rác trên đường phố. Cả hai đặt tiêu chí thiết kế một chiếc xe có công năng tương tự, hiệu xuất nhỏ hơn nhiều nhưng có thể sử dụng trên các con đường chật hẹp và đặc biệt là không sự dụng động cơ. Sản phẩm được chế tạo nhằm hỗ trợ công nhân quét rác nâng cao năng suất lao động.
Thiết kế của các em tập trung chính yếu vào cơ cấu truyền động. Xe hoạt động khi người vận hành đẩy xe về phía trước, chuyển động của xe làm quay trục bánh xe chính. Thông qua bộ truyền bánh răng trụ, chuyển động quay được truyền đến trục trung gian làm quay các chổi quét.
Hai chổi phụ được lắp phía trước xe, quay từ ngoài vào trong, thực hiện chức năng gom rác từ hai bên vào để chổi chính hất vào thùng chứa. Khoảng cách của chổi, thân xe với mặt đất để có thể điều chỉnh cho phù hợp nhiều loại rác hay mặt đường khác nhau.
Xe có kích thước (dài x rộng x cao) 100 x 80 x 100 cm, sử dụng ba bánh xe. Hai bánh chính lắp phía sau kết nối với hệ thống truyền động, còn bánh trước sử dụng để điều chính hướng di chuyển. Khi được đẩy với tốc độ đi bộ (trung bình 5km/h) có thể thu gom các loại rác với hiệu suất cao. Ngoài ra, tay cầm có thể điều chỉnh kích thước cho phù hợp với vóc dáng người sử dụng.
Vận hành thử nghiệm xe quét rác
Toàn bộ quá trình nghiên cứu, thực hiện dự án của các em kéo dài hơn 2 tháng. Phần lớn quá trình tìm hiểu của các em là tìm tòi và nghiên cứu trên mạng. Em Lê Đức Minh cho biết, mặc dù gặp nhiều khó khăn trong việc hình dung nguyên lý và thiết kế kết cấu, nhưng điều thuận lợi đối với các em là cả hai đều có kỹ năng tìm kiếm, khai thác thông tin từ Internet và có niềm đam mê với nghiên cứu, sáng chế các sản phẩm, thiết bị hữu ích.
Khi đã nắm vững các nguyên lý, các bản vẽ hình thành, một lần nữa các em đã gặp những khó khăn hết sức thực tế. Để xe hoạt động tốt, các chỉ số truyền lực phải phù hợp sao cho các chuyển động của trục, chổi phải ở một tốc độ nhất định. Trong khi đó, kích các loại bánh răng, xích truyền động tận dụng từ phụ tùng các loại máy cơ có rất ít kích thước để lựa chọn.
Em Lê Nguyễn Anh Khoa chia sẻ: “Chúng em đã phải thay đổi thiết kế nhiều lần tùy thuộc vào các nguyên liệu tìm được. Bằng việc sử dụng nhiều lớp truyền động, gia giảm độ dài xích theo các công thức tính toán phức tạp để có thể tạo ra mô-men quay thích hợp riêng cho chổi chính, chổi phụ”.
Sản phẩm hoàn thiện, Khoa và Minh mang dự thi ở Trường đã được các thầy cô đánh giá tốt và chọn giới thiệu dự thi ở các cấp cao hơn. Tại đây, các em cũng được anh chị khóa trên tư vấn thêm rất nhiều để tinh chỉnh cho sản phẩm hoàn thiện hơn.
Đề tài “Thiết kế, chế tạo xe quét rác tự động” của Lê Nguyễn Anh Khoa và Lê Đức Minh vừa qua đã xuất sắc đạt giải Nhì tại Cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên nhi đồng tỉnh Quảng Ngãi năm 2017.
Nguyên Khoa