đồ thiết k u chép hình ế cơ cấ “pantograph” ứng d ôn l i ki ụng cho đồ chơi trẻ em

LỜI NĨI ĐẦU Đồ án nhập mơn kỹ thuật đồ án quan trọng sinh viên ngành khí chế tạo Đồ án thể kiến thức, hiểu biết sinh viên kỹ thuật, giúp sinh viên hiểu rõ vấn đề kỹ thuật khí, tạo cảm hứng định hướng rõ ràng, cụ thể, sâu sắc bước đường đường học tập chuyên ngành Đồ án giúp sinh viên làm quen với cách thực đồ án cách khoa học tạo sở cho đồ án Trong môi trường công nghiệp đại ngày nay, cấu chép hình “pantograph” cấu sử dụng rộng rãi ngành khí nói riêng cơng nghiệp nói chung Được phân cơng hướng dẫn thầy giáo, nhóm chúng em thực đồ án thiết kế cấu chép hình “pantograph” ứng dụng cho đồ chơi trẻ em để ôn lại kiến thức để tổng hợp lý thuyết học vào hệ thống khí hồn chỉnh Do yếu tố thời gian, kiến thức yếu tố khác nên chắn có nhiều sai sót, mong nhận nhận xét quý báu thầy Xin cám ơn thầy hứơng dẫn thầy môn sức bền giúp đỡ chúng em hồn thành đồ án này! Nhóm sinh viên thực Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử nghiên cứu ứng dụng cấu pantograp 1.1.1 Khái niệm cấu pantograph Một pantograph liên kết học kết dựa liên kết hình bình hành để biến chuyển động bút, hình ảnh, tạo chuyển động giống hệt bút thứ hai tạo (hình 1) Hình ảnh tạo phóng to hay thu nhỏ tùy vào mục đích sử dụng Cơ cấu ứng dụng lĩnh vực điêu khắc, đúc, khắc phay Hình 1.1 Mơ hình chép bình pantograph Bởi chép hình dạng thiết bị ban đầu nên pantograph để ứng dụng loại cấu trúc nén mở rộng accordion , tạo chuyển động giống Điều thấy cánh tay mở rộng cho gương treo tường, cửa xếp, thang máy kéo , chế kéo khác lót dùng đầu máy xe điện xe điện… Hình 1.2 Mơ hình cửa kéo ứng dụng cấu pantograph 1.1.2 Lịch sử hình thành cấu Bản vẽ pantograph Christoph Scheiner xây dựng vào năm 1603 Ông người sử dụng thiết bị để chép vẽ sơ đồ, ông viết sáng chế 27 năm sau, "Pantographice" (Rome 1631) Năm 1821, giáo sư William Wallace (1768-1843) phát minh eidograph để cải tiến tiện ích thực tiễn pantograph Eidograph di chuyển điểm cố định đến trung tâm hình bình hành sử dụng hình bình hành thu hẹp để cung cấp lợi học cải tiến Từ đến cấu pantograph sử dụng ngày rộng rãi kỹ thuât Hình 1.3 Sơ đồ minh họa nguyên tắc sử dụng bảng thống kê William Wallace 1.1.3 Một vài ứng dụng khác cấu pantograph a Ứng dụng điêu khắc Hình 1.4 Mơ hình điêu khắc ứng dụng cấu pantograph b Ứng dụng máy phay Hình 1.5 Mơ hình điêu khắc ứng dụng cấu pantograph c Ứng dụng gia cơng gỗ Hình 1.6 ứng dụng cấu pantograph chế tạo máy gia cơng gỗ d Ứng dụng đồ chơi Hình 1.7 ứng dụng cấu pantograph chế tạo máy gia cơng gỗ 1.2 Lựa chọn mơ hình thiết kế Trên sở lịch sử nghiên cứu ứng dụng cấu phantograp tư vấn thầy hướng dẫn chúng em định chọn mơ hình tính toán thiết kế, chế tạo cấu pantograph đơn giản ứng dụng cho đồ chơi trẻ em hình 1.8 Hình 1.8 Mơ hình lựa chọn thiết kế cấu Pantograp Cơ cấu bao gồm bốn chuyển động tương nhờ liên kết chột trụ (vị trí Pivot Points) Đầu bút chì (Pencil) tạo chuyển động hình dạng giống với hình mẫu vị trí Stylus Kích thước vị trí thiết kế để đảm bảo đặt chuyển động đầu mong muốn Chương 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, MƠ PHỎNG 2.1 Tính tốn kích thước quỹ đạo, chuyển động đầu Hình 2.1 Lược đồ cấu Pantograp Xét cấu Pantograp OABCDE AB = CD, AD = BC, ba điểm O, A, E thẳng hàng Sau thời gian chuyển động, điểm điểm A, E, B, C, D di chuyển đến A’, E’, B’, C’, D’ O, A’, E, thẳng hàng ODA  OCE OD' A'  OC' E' nên OD OA DA OD' OA' DA' = = = = OC OE DE OC' OE ' DE' Lại có: OD OD ' OA OA' = = , , OAA'  OEE' OC OC ' OE OE' AA’//EE’ nên EE ' OE OC = = AA' OA OD Do vậy: EE ' = AA' ( OC ) tức quỹ đạo hay chuyển động tạo điểm E gấp OD/OC OD lần quỹ đạo hay chuyển động điểm A Hình 2.2 Mơ hình chuyển động điểm E so với điểm A 2.2 Lựa chọn vật liệu kích thước Trên sở đảm bảo kích thước hình học thanh, độ cứng vững thực chuyển động (chuyển động điều khiển tay, chậm rãi), với tư vấn thầy hướng dẫn, nhóm định chọn vật liệu que kem gỗ để gia cơng Do khn khổ kích thước cần nhỏ gọn để đảm bảo em nhỏ (từ đến tuổi) thực nên nhóm đưa kích thước khâu sau: Hình 2.3 Kích thước chế tạo cấu Pantograp 2.3 Mơ chuyển động cấu pantograp Trên sở kích thước động khâu tư vấn thầy hướng dẫn nhóm chúng em lựa chọn phần mềm Sam 6.1 để mô 2D phần mềm solid work để mơ 3D lại chuyển động cấu Hình 2.3 Mô cấu Pantograp phần mềm Sam 6.1 Hình 2.3 Mơ cấu Pantograp phần mềm Solid work 2018 Kết mô cho thấy đường tròn tạo lớn gấp 3/5 lần đường nhỏ ban đầu, thể kết tính tốn mơ xác, tin cậy Chương 3: GIA CÔNG SẢN PHẨM 3.1 Dụng cụ nguyên vật liệu Dụng cụ gia cơng nhóm gồm: - 10 que kem - Keo nến - thước kẻ - ruột bút bi - Tơ vít - bút màu trẻ em - vỏ bút để đút bút màu qua - kéo 3.2 Các bước thực chế tạo sản phẩm - Bước 1: Dùng thước kẻ, kéo keo nến để tạo khâu có kích thước u cầu - Bước 2: Xếp khâu vào vị trí giống cấu để vạch dấu lỗ đút chốt - Bước 3: Đánh dấu vị trí lỗ - Bước 4: Dùng tơ vít khoan lỗ đút chốt ruột bút bi vào que kem - Bước 5: Dùng kéo cắt ruột bút bi thừa - Bước 6: Dùng kéo keo nến gắn phần vỏ bút bi vào phần đàu vào đầu que kem - Bước 7: Gắn bút màu vào đầu - Bước 8: Cố định cấu xuống giá hồn thiện mơ hình 3.3 Chạy thử điểu chỉnh mơ hình Sau chế tạo mơ hình xong ta tiến hành chạy thử điều chỉnh - Mơ hình chạy thử lần sau chế tạo xong Kết cho thấy hình tạo tương đối giống với hình ban đầu, tỷ lệ đảm bảo chưa chép hết hình dạng chn Ngun nhân: Kích thước khâu chưa chuẩn, bút đặt vị trí nghiêng, ba điểm gốc (giá), bút màu hồng màu đỏ chưa thẳng hàng Dựa kết thu nguyên nhân nhận ra, nhóm tiến hành chỉnh sửa mơ hình - Mơ hình chạy thử lần Kết xác rõ nét Mơ hình chế tạo tin cậy sử dụng  ... Mơ hình ? ?i? ?u khắc ứng d? ??ng c? ?u pantograph c Ứng d? ??ng gia cơng gỗ Hình 1.6 ứng d? ??ng c? ?u pantograph chế tạo máy gia cơng gỗ d Ứng d? ??ng đồ ch? ?i Hình 1.7 ứng d? ??ng c? ?u pantograph chế tạo máy gia cơng... họa nguyên tắc sử d? ??ng bảng thống k? ? William Wallace 1.1.3 Một v? ?i ứng d? ??ng khác c? ?u pantograph a Ứng d? ??ng ? ?i? ?u khắc Hình 1.4 Mơ hình ? ?i? ?u khắc ứng d? ??ng c? ?u pantograph b Ứng d? ??ng máy phay Hình. .. TỔNG QUAN 1.1 L? ??ch sử nghiên c? ?u ứng d? ??ng c? ?u pantograp 1.1.1 Kh? ?i niệm c? ?u pantograph Một pantograph liên k? ??t học k? ??t d? ??a liên k? ??t hình bình hành để biến chuyển động bút, hình ảnh, tạo chuyển