Thiết kế xe chạy bằng năng lượng lò xo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ BÀI THI ĐÁNH GIÁ CUỐI KỲ HỌC PHẦN: NHẬP MÔN KỸ THUẬT THIẾT KẾ XE CHẠY BẰNG NĂNG LƯỢNG LỊ XO TP Hồ Chí Minh, 2022 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ĐH PERT GANTT Đại học Kỹ thuật Ước lượng Đánh giá Chương trình Là dạng thể tiến độ dự án cổ điển iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Danh sách thành viên nhóm Bảng Kế hoạch thời gian thực dự án .6 Bảng Xác định rủi ro giải vấn đề Bảng Mục tiêu tiêu chí đánh giá xe Bảng Số liệu thông số thiết kế xe 10 Bảng Thông số thiết kế ảnh hưởng xe .11 iv DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH Ả Sơ đồ Sơ đồ PERT Sơ đồ Sơ đồ GANTT Sơ đồ Kết thử nghiệm mẫu xe 14 Sơ đồ So sánh kết mẫu định với mẫu trước 17 YYHình Xe 13 Hình Xe 13 Hình Xe 13 Hình Xe 13 Hình Thiết kế cuối 14 Hình Thiết kế cuối 15 MỤC LỤC v LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN .2 CHƯƠNG 2: QUẢN LÝ DỰ ÁN CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 4: DỮ LIỆU THỬ NGHIỆM CUỐI CÙNG VÀ KẾT QUẢ CỦA DỰ ÁN 14 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN .15 TÀI LỆU THAM KHẢO 16 vi LỜI GIỚI THIỆU Trước hết, chúng em xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm khoa Cơng Nghệ Cơ khí tạo điều kiện để sinh viên thực đề tài nhầm rèn luyện vận dụng kiến học vào thực tiễn có thêm kiến thức hữu ích qua việc học tập nhập môn kỹ thuật Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Ngọc Dũng tận tình giúp đỡ chúng em suốt trình thực đề tài Và xin gởi lời cảm ơn đến thành viên nhóm giúp đỡ hoàn thành đề tài Đây đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mơ hình “Xe chạy lượng lị xo” Trong q trình thực mơ hình, chúng em cố gắng hồn thiện đề tài tất nhiệt tình lực mình, đề tài đến hồn thành.Thông qua việc nghiên cứu chúng em học vấn đề làm việc nhóm, quản lý dự án,hành trang nghề kỹ sư,…Song hiểu biết lý thuyết kinh nghiệm thực tế hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận bảo thêm thầy bạn để học hỏi thêm đề tài Trang: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN 1.1 Q Trình Hình Thành Nhóm: 1.1.1 Hợp Đồng Nhóm: - Là văn cam kết thành viên nhóm với để thực dự án có đồng tình cá nhân tinh thần tự giác,tự nguyện có trách nhiệm khơng ràng buộc điều kiện trước bắt đầu thỏa thuận làm việc nhóm 1.1.2 Mục đích nhiệm vụ nhóm: a Mục đích:  Mọi thành viên tổ chức đồng lòng hướng tới mục tiêu dốc sức cho thành công chung tập thể họ xác định vạch phương pháp đạt chúng  Khi thành viên góp sức giải vấn đề chung, họ học hỏi cách xử lý nhiệm vụ đơn giản hay khó khăn; họ học hỏi từ thành viên khác người lãnh đạo Thúc đẩy quản lý theo nhóm cách tốt để phát huy lực thành viên  Hoạt động theo nhóm mang lại hội cho thành viên thoả mãn nhu cầu ngã, đón nhận thể tiềm  Quản lý theo nhóm giúp phá vỡ tường ngăn cách, tạo cởi mở thân thiện thành viên người lãnh đạo  Thông qua việc quản lý theo nhóm, thành viên học hỏi vận dụng phong cách lãnh đạo từ cấp Điều tạo thống cách quản lý tổ chức  Hoạt động theo nhóm giúp phát huy khả phối hợp óc sáng tạo để đưa định đắn  Quen dần với kỹ làm việc nhóm b Nhiệm vụ:  Hoàn thành nghiệm vụ giao, đảm bảo đáp ứng yêu cầu công việc  Từ từ khám phá mạnh riêng thành viên để dể dàng phân chia công việc sau  Hồn thiện kỹ làm việc nhóm kỹ khác thành viên 1.1.3 Sự lãnh đạo nhóm: Nhóm trưởng lãnh đạo, thành viên đóng góp  Xác định mục đích nhóm  Định rõ vai trị trách nhiệm  Hồn thiện kỹ thấu hiểu người  Hãy gương cho người noi theo  Khi thành công đến, ngợi ca 1.2 ĐIỀU LỆ NHĨM 1.2.1 Các nội dung chính: Trang: Hợp đồng kết thảo luận thống tất thành viên nhóm hộp mặt định:  Các nguyên tắc làm việc nhóm  Kế hoạch giao tiếp nhóm  Các hướng giải vi phạm quy tắc thưởng phạt nhóm  Các tiêu đánh giá thành viên cuối môn học 1.2.2 Các nguyên tắc làm việc nhóm: Những điều mà thành viên nhóm phải làm theo:  Đi học, hợp  Có tinh thần trách nhiệm với nhóm, với tập thể, nghiêm túc hoạt động nhóm  Biết lắng nghe, cho ý kiến  Ln đặt lợi ích nhóm lên hàng đầu Những điều mà thành viên nhóm khơng làm:     Nghĩ học, nghĩ hợp khơng có lý, khơng báo trước Chửi tục, ăn nói thiếu tơn trọng Gây đồn kết, lợi dụng bạn bè lợi ích cá nhân Thờ ơ, bất cần, không quan tâm công việc nhóm 1.2.3 Kế hoạch giao tiếp nhóm:  Tần suất gặp mặt: tuần lần, tùy theo lượng cơng việc nhóm  Thời gian: thứ tư chủ nhật hàng tuần ( thay đổi)  Địa điểm: thư viện trường CNTP quán café Thông báo thông qua: Group Facebook group Zalo nhóm  Nếu thành viên khơng hồi đáp thơng báo họp nhóm thơng báo từ nhóm trưởng hay thành viên khác vịng 24h nhận tin nhắn thông báo lại gọi điện trực tiếp 1.2.4 Hướng giải vi phạm quy tắc thưởng phạt nhóm Giải pháp quy tắc phạt:  Những hành vi vi phạm nguyên tắc chung trường, nhóm lần đầu bị nhắt nhỡ, cịn tái phạm bị phạt đống tiền quỹ với số tiền lớn nhỏ từ 10000đ – 50000đ tùy mức độ vi phạm, nặng loại khỏi nhóm  Những hành vi gây đoàn kết, lợi dụng bạn bè bị loại khỏi nhóm  Nếu giao cơng việc mà khơng làm bị loại khỏi nhóm  Nếu làm chậm trể công việc phân công bị trừ điểm điểm tổng nhóm  Động viên, khích lệ, giúp đỡ thành viên nhóm vượt qua khó khăn, hồn thành cơng việc Qui tắc thưởng: Trang:  Nếu làm tốt cơng việc nhóm giao, giúp thành viên khác hồn thành cơng việc góp ý, đưa ý kiến hay góp phần vào thành cơng nhóm ghi nhận khen thưởng từ quỹ nhóm  Hồn thành tốt qui tắc chung thưởng buổi liên quan nhóm tự tơt chức.Tùy theo đống góp lớn nhỏ mà có phần thưởng xứng đáng 1.3 THƠNG TIN NHĨM ST T MSSV Họ Tên 2025216861 Hoàng Văn Hiệu 2025216866 Lâm Phước Hùng 2025216936 Phạm Minh Nhựt 2025210445 Trương Vĩnh Đạt 2025211836 Lê Anh Vũ SĐT Gmail 0868986485 vanhieu2322003@gmail.com 0866712570 lampuochung08@gmail.com 0374620471 phamnhut030103@gmail.com 0948535368 vinhdat543@gmail.com 0393210946 leanhvu30032002@gmail.co m Bảng Danh sách thành viên nhóm Trang: CHƯƠNG 2: QUẢN LÝ DỰ ÁN 2.1 Điều Lệ Dự Án Tuyên bố công việc: Chế tạo xe chạy lượng lò xo sử dụng nguồn lượng lò xo bẫy chuột, đáp ứng yêu cầu đảm bảo kết cấu bẫy chuột, tham giao thi đua sản phẩm với đạt điểm tối đa  Tên dự án : thiết kế chế tạo xe chạy lượng lị xo  Chủ đầu tư: Nhóm  Ban quản lý: Nhóm  Dự kiến ngày bắt đầu: 2/12/2021  Mô tả dự án: + Thiết kế, thực vận hành xe theo mơ hình làm việc nhóm (thiết kế chế tạo xe chạy lượng lò xo) + Chiếc xe cung cấp lượng lượng sinh từ bẫy chuột có kích thước tiêu chuẩn ( 4,5cm x 9,8cm) đội tham gia vào thi: Cuộc thi xe di chuyển với khoảng cách xa Cuộc thi xe di chuyển khoảng cách 5m với thời gian ngắn  Phạm vi dự án: sản phẩm phải cung cấp lượng lò xo từ bẫy chuột theo qui định đồ án  Business Case: + Tiêu chí thành cơng:  Sự tích cực hợp tác thành viên nhóm  Hồn thành tiến độ dự án trước thời hạn  Không vượt ngân sách đề  Hỗ trợ thành viên gặp khó khăn + Ngân sách: 750.000VND Trang: + Kế hoạch thực & Các mốc quan trọng dự án: Các mốc quan trọng Ngày bắt đầu Thành lập nhóm dự án/ đánh giá sơ bộ/ phạm vi dự 2/12/2021 án Chốt kế hoạch thực hiện/ lập điều lệ/ kick9/12/2021 off dự án Xác định giai đoạn 17/12/2021 thực Đo lường/ đánh giá 24/12/2021 giai đoạn thực Phân tích giai đoạn 2/1/2022 thực Cải tiến giai đoạn thực 10/1/2022 Tổng kết, báo cáo 20/01/2022 Ngày hoàn thành 9/12/2021 16/12/2021 23/12/2021 1/1/2022 9/1/2022 17/1/2022 11/02/2022 Bảng Kế hoạch thời gian thực dự án + Giả định Ràng buộc:  Hồn thành cơng việc trước thời gian quy định dự án  Không vượt ngân sách đề  Xe xử dụng lò xo từ bẫy chuột + Rủi ro:  Những thành viên nhóm mâu thuẫn ý kiến  Các thành viên nhóm khơng tích cực tham gia họp nhóm  Chi phí khơng đủ để thực chế tạo sản phẩm Trang: 2.2 Phát triển sơ đồ PERT Sơ đồ Sơ đồ PERT 2.3 Phát triển sơ đồ GANTT Sơ đồ Sơ đồ GANTT Trang: CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 3.1 Xác định vấn đề,mục tiêu tiêu chí đánh giá dự án 3.1.1 Xác định vấn đề cần giải quyết: -Dự án: xe chạy lượng lò xo(bẫy chuột) -Nhu cầu cần thiết kế: để thi đấu với nhóm khác -Mục tiêu là: Xe phải thiết kế bẫy chuột theo quy định đồ án Xe phải chạy tối thiểu 10 m Xe phải đạt vận tốc 10m/phút sau 5m Những rủi ro xảy dự Cách giải rủi ro: án: -tham khảo nguồn mua nhóm khác tảng mua bán trực tuyến - Lắng nghe để thấu hiểu,nói rõ quan -Các thành viên nhóm khơng đc điểm cá nhân người, Xác định mối tiếng nói chung quan tâm chung,tơn trọng ý kiến lẫn nhau,… -Không đáp ứng yêu cầu cần thiết dự -tìm khắc phục lỗ hỏng dự án án -khơng tìm đc nguồn ngun vật liệu -Xe gặp trục chặc kỹ thuật -Chi phí lắp ráp xe vượt ngân sách cho phép -vấn đề di chuyển,hẹn gặp mặt thành viên gặp bất lợi -tìm lỗi trục trặc khắc phục khâu chế tạo xe -giảm bớt vật liệu không cần thiết để tối ưu mẫu xe cách đơn giản -tận vật liệu tái chế -có thể hẹn thư viện,qn cafe sau tan học,ai có xe qua chờ thành viên lại tới điểm hẹn Bảng Xác định rủi ro giải vấn đề Trang: 3.1.2 Xác định mục tiêu tiêu chí đánh giá Mục tiêu: -xe chạy nhanh 5m với thời gian ngắn Tiêu chuẩn: -vật liệu làm xe nhẹ tốt,sử dụng bánh xe mỏng cứng -Giảm sức cản khơng khí cách làm cho đầu xe nhỏ trơn láng -xe dễ dàng chạy bề mặt gồ ghề,có dốc phẳng băng -bánh xe nhỏ có khả xử lý tốt địa hình gồ ghề dốc cao tượng quán tính -bánh xe to giúp di chuyển dễ địa hình phẳng sàn,mặt bàn địa hình gồ ghề mặt xi măng,nhựa -khơng cần tác động tay xe chạy đường mà xe tự di chuyển -buộc dây vào cánh tay đòn lo xò giữ cố định tay -tay lại quấn dây chặt vào đũa gắn lị xo -sau bng tay cánh tay đòn truyền động qua dây đến trục sau bánh xe làm xe chạy Bảng Mục tiêu tiêu chí đánh giá xe Tên vật liệu Thông sôố Trang: Bánh trước 13 cm Bánh sau 13 cm Khung xe 20 x 35.5 x 20 cm Bẫẫy chuột 4.5 cm x 9.8cm Trục bánh xe 11 cm Bạc đạn 1,2 cm Dẫy quẫấn 20 cm Kho ng ả cách gi ữa lỗẫ trục 14 cm cẫy đũa dài quẫấn dẫy 38 cm 3.2 Thông số thiết kế Bảng Số liệu thông số thiết kế xe 3.3 Các thông số thiết kế ảnh hưởng tới xe Trang: 10 Thông Số - Bánh xe đĩa (bánh sau)  - Bánh xe đĩa (bánh trước) - Nhỏ gọn,tạo cân cho xe di chuyển theo đường thẳng  - Bánh xe chạy cao su Hiệu ứng - Cung cấp nhiều lực kéo làm cho xe tốc Làm xe không di chuyển theo đường thẳng - Giúp xe di chuyển cân bề mặt gồ ghề, Cao su có độ đàn hồi tốt,giúp xe di chuyển nhanh, dễ dàng Chi phí mắc bánh đĩa,độ ma sát cao - Trục xe gỗ - Tiết kiệm trọng lượng,chi phí rẻ,dễ làm Độ ma sát cao làm chậm xe,dễ bị hư hại trình thử nghiệm - Trục xe kim loại - Giảm độ ma sát,trơn tru mượt mà trục gỗ Chi phí mắc trục gỗ,cắt gọt vật liệu khó khăn - Khung xe làm bìa cạt tơng - Giảm sức nặng cho xe,dễ đục khoét Dễ bị tổn hại bị tác động mạnh - Dây dù - Dễ chế tạo,dễ kiếm vật liệu,bền - Dây thun - Độ co dãn cao thuận lợi cho tốc xe,dễ chế tạo,độ bền cao Bảng Thông số thiết kế ảnh hưởng xe Trang: 11 3.4 Chế Tạo nguyên mẫu Bước 1: chuẩn bị nguyên vật liệu - 10 miếng gỗ ván ép - compa - chai keo 502 - 1súng bắn keo - bạc đạn - 1bút chì - bìa xốp dày - cuộn dây dù - kéo - cưa lọng - đũa dài - que gỗ làm trục - kìm - đĩa cd Bước 2: tiến hành thực chế tạo xe - cưa gắn miếng ván gỗ lại với để Hình Xe tạo thành khung xe - đục lỗ khung để nhét bạc đạn vào làm trục bánh xe,sau gọn gỗ có sẳn để làm cánh tay địn cho vừa khích với ổ quay bạc đạn - tháo phận không cần thiết bẫy chuột gắn đũa lò xo -gắn đĩa vào cánh tay đòn để làm bánh xe -buộc dây vào cánh tay đòn bánh sau đầu dây lại buộc đũa gắn bẫy chuột Bước 3: tiến hành thử nghiệm xe - sau hoàn thành xe cho xe chạy thử nhiều lần để đưa kết hiệu 9m vận tốc 0,49m/s Dưới mẫu xe thử nghiệm: Trang: 12 Hình Xe Hình Xe Trang: 13 Hình Xe Kết thử nghiệm 12 10.2 9.6 10 7.2 7.2 6 5 0.39 0.39 Xe 0.52 0.55 0.42 Xe 0.42 Xe 0.45 0.47 Xe Đơn vị m/s Tỗấc độ (Lẫần1) Khoảng cách (Lẫần1) Tỗấc độ (Lẫần2) Khoảng cách (Lẫần2) Sơ đồ Kết thử nghiệm mẫu xe - Xe có kết sau tốt nhất, khoảng cách tối đa sau lần thử 10.2m với tốc độ 0.55m/s Trang: 14 CHƯƠNG 4: DỮ LIỆU THỬ NGHIỆM CUỐI CÙNG VÀ KẾT QUẢ CỦA DỰ ÁN 4.1 Dữ liệu thử nghiệm cuối cùng: Sau thử nghiệm đo lường lại nguyên mẫu,chúng em định chọn khung xe gỗ,bánh xe làm bìa xốp cứng xe làm khung gỗ xe làm xe nhẹ dễ di chuyển mang lại cảm giác chắn,bánh xe lúc trước làm đĩa cd trình chạy hay làm xe dễ bị nứt,gãy dịch bệnh nên việc mua đĩa khó khăn hạn chế nên chúng em thay bìa xốp cứng ,việc tận dụng lại vật xung quanh giúp cho kinh phí làm xe giảm bớt thời gian tìm vật liệu bớt phần nào.Và mẫu xe cuối nhóm chúng em: 4.2 Bản phác thảo Hình Bản phác thảo 4.2 Thơng số thiết kế:  Độ dài: 30 cm  Bề ngang: 14cm  Đường kính bánh xe: 15cm  Chiều cao khung: 4cm  Đường kính trục: 1.2cm Vật liệu: Gỗ ép, gỗ tròn, bạc đạn, xốp depron, keo silicon, dây dù, bẫy chuột, ốc vít Tổng chi phí: 100k Trang: 15 Hình Thiết kế cuối Hình Thiết kế cuối 4.3 kết cuối xe: - Sau lần cho chạy lần cuối xe cho kết đạt mục tiêu mà dự án đề 12m2 vận tốc 0.56m/s 4.4 So sánh kết với mẫu thử nghiệm Trang: 16 14 12.2 12 9.6 10 7.2 10.2 10.2 7.2 6 5 2 0.39 0.39 Xe 1 0.52 0.55 0.42 0.42 0.45 0.47 Xe Xe Xe 0.55 0.56 Mẫẫu quyếất định Đơn vị m/s Tỗấc độ (Lẫần1) Khoảng cách (Lẫần2) Khoảng cách (Lẫần1) Tỗấc độ (Lẫần2) Sơ đồ So sánh kết mẫu định với mẫu trước - Sau lần thử nghiệm, khoảng cách tối đa đạt 12.2m với tốc độ 0.56m/s Vượt tiêu đề 10m, kết tốt nguyên mẫu chế tạo 4.5 Đánh giá kết đạt  Quá trình chế tạo xe có đơi chút vất vả vật liệu làm xe khó tìm kiếm gia cơng chế tạo  Giá thành chế tạo xe mức cao so với nguyên mẫu trước, lại mức trung bình để nhóm chế tạo xe mang tính chất định cho dự án  Xe chạy vơ tốt khoảng 8m sau lăn bánh, gặp vấn đề hướng di chuyển trục bánh xe quãng đường cuối, kết sau xe đạt đủ để đạt yêu cầu đề làm hài lòng thành viên nhóm Trang: 17 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Cuối sau nỗ lực công sức mà nhóm bỏ chế tạo thành cơng mẫu xe mà dự án đề theo định hướng ban đầu,qua chúng em học cách làm việc nhóm nhau,giải quết vấn đề khó khăn,học cách trở thành kỹ sư quản lý dự án kỹ thuật,v.v… Trang: 18 TÀI LỆU THAM KHẢO [1] Thế, Nguyễn Huy "Nhập môn Kỹ thuật điện tử." (2019) [2] Jumper, W.D., 2012 Modeling the mousetrap car The Physics Teacher, 50(3), pp.137142 [3] Anderson, J (2020, october 6) engineeredmechanicalsystems Retrieved from https://www.engineeredmechanicalsystems.com/build-a-mousetrap-car/ Trang: 19 ... tạo xe chạy lượng lò xo sử dụng nguồn lượng lò xo bẫy chuột, đáp ứng yêu cầu đảm bảo kết cấu bẫy chuột, tham giao thi đua sản phẩm với đạt điểm tối đa  Tên dự án : thiết kế chế tạo xe chạy lượng. .. lượng lò xo  Chủ đầu tư: Nhóm  Ban quản lý: Nhóm  Dự kiến ngày bắt đầu: 2/12/2021  Mô tả dự án: + Thiết kế, thực vận hành xe theo mơ hình làm việc nhóm (thiết kế chế tạo xe chạy lượng lò xo) ... Thông số thiết kế Bảng Số liệu thông số thiết kế xe 3.3 Các thông số thiết kế ảnh hưởng tới xe Trang: 10 Thông Số - Bánh xe đĩa (bánh sau)  - Bánh xe đĩa (bánh trước) - Nhỏ gọn,tạo cân cho xe di