Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (4)

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ _ Đồ án: MÁY QUẤN DÂY DIỀU SÁO Lớp 18CD111 GVHD: Nguyễn Thiện Tài SVTH: Trần Đình Hưng Nguyễn Duy Minh Đồng Nai, 2022 Mục lục CHƯƠNG TỔNG QUAN .5 1.1 Đặt vấn đề: 1.2 Mục tiêu nghiên cứu: 1.3 Lý chọn đề tài: 1.4 Ý nghĩa khoa học đề tài: 1.5 Các loại quấn diều thị trường: 1.5.1 Quấn dây truyền thống: .8 1.5.2 Quấn dây guồng quấn: 1.5.3 Tay cầm quấn dây diều: 10 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Nội dung nghiên cứu: 12 2.2 Phương pháp nghiên cứu: 12 2.2.1 Nghiên cứu tổng quan: 12 2.2.2 Nghiên cứu lý thuyết: 12 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO 13 3.1 Yêu cầu kỹ thuật: 13 3.2 Nguyên lý họat động máy: 14 3.3 Tính tốn cấu: 15 3.3.1 Phần điện: 15 3.3.2 Phần khí: .17 3.4 Thiết kế cấu: 20 3.4.1 Toàn chi tiết máy: .20 3.4.2 Các chi tiết máy: .22 3.4.3 Các chi tiết khác: .29 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP .33 4.1.Tính tính sáng tạo: 33 4.2 Khả áp dụng: 33 4.3 Hiệu kỹ thuật: 33 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 Danh mục hình ảnh Hình 1: Hình ảnh thả diều sáo Hình 2: Sản xuất diều sáo .7 Hình 3: Cuộc thi thả diều sáo Hà Tĩnh Hình 4: Tai nạn thả diều Hình 5: Cuộn quấn dây truyền thống 10 Hình 6: Guồng quấn dây 11 Hình 7: Guồng quấn to bất tiên 11 Hình 8: Tay cầm quấn dây diều .12 Hình 9: Máy quấn dây cải tiến hoàn thiện 13 Hình 10: Sơ đồ nguyên lý hoạt động .16 Hình 11: Động 12V .17 Hình 12: Pin 18 Hình 13: Hai đĩa dây xích 20 Hình 14: Bộ phận căng xích 20 Hình 15: Thiết kế Solidwork 22 Hình 16: Chi tiết máy quấn dây diều sáo 23 Hình 17: Bản vẽ Solidwork động 12V 25 Hình 18: Đĩa xích nhỏ .31 Hình 19: Đĩa xích lớn 31 Hình 20: Bộ truyền xích 32 Hình 21: Diều sáo sải cánh 2m5 .33 Hình 22: Dây amiang (kevlar) 34 Bảng 1: Tên gọi chi tiết phận .23 Bảng 2: So sánh thả diều tay máy .36 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, cách mạng công nghiệp 4.0 làm thay đổi cách thức người làm việc kết nối với nhau, tác động mạnh mẽ vào lĩnh vực điện tử Dây chuyền tự động hóa, xe tự lái, robot… hướng phát triển Công nghệ kỹ thuật điện tử Đất nước ta trình đổi với phát triển mạnh mẽ kinh tế đặc biệt kể từ thành viên tổ chức thương mại quốc tế WTO Để đáp ứng nhu cầu cơng nghiệp hóa-hiện đại hóa, ln nghiên cứu, chế tạo cải tiến máy móc, công cụ để hỗ trợ tốt cho sống Máy móc, cơng cụ ln người bạn hỗ trợ để giúp hồn thành cơng việc cách nhanh chóng, tiện lợi, an tồn Khi mùa hè đến lúc thú vui thả diều đến theo Khơng trị chơi đơn thuần, thả diều cịn nét đặc trưng văn hóa lâu đời dân tộc Việt Nam Thả diều môn giải trí hấp dẫn với lứa tuổi, phong trào thả diều ngày thịnh hành hơn, đặc biệt diều sáo Khi quan sát người thả diều sáo, diều sáo thả nặng lúc thu dây vô thời gian, sức lực Trước tình hình thực tế đó, đề tài “ Nghiên cứu, tính tốn, thiết kề máy quấn dây diều sáo “ đặt nhằm giải bất tiện, hỗ trợ người sử dụng có trải nghiệm thả diều tốt LỜI CẢM ƠN Qua thời gian nghiên cứu tài liệu, giáo trình kết hợp với quan sát tình hình thực tế khu vực thả diều xung quanh Với nỗ lực, tìm tịi học hỏi thành viên nhóm, hướng dẫn tận tình thầy: TH.S Nguyễn Thiện Tài lời góp ý Hội đồng khoa Cơ điện-điện tử trường Đại học Lạc Hồng hai lần báo cáo tiến độ, đồ án tốt nghiệp nhóm hồn thành nội dung giao theo thời gian quy định Trân trọng, Biên Hòa, ngày tháng năm 2022 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề: Trong xã hội ngày nay, mà đại hóa, cơng nghiệp hóa mục tiêu hàng đầu quốc gia, vượt trội công nghệ điều nước theo đuổi nhằm đạt ưu việt q trình sản xuất, khơng có ý nghĩa mặt lợi nhuận mà cịn có ý nghĩa khẳng định thành công thương trường áp dụng công nghệ tiên tiến Tại Việt Nam mà việc áp dụng khoa học cơng nghệ cịn chưa cao chưa thực quy mô lớn việc đại hóa quy trình sản xuất thiết hết Thực tế doanh nghiệp nước ta sử dụng hàng trăm lao động cho khâu sản xuất, việc quản lý lao động trở nên phức tạp sản phẩm làm tùy thuộc vào lao động tình trạng sức khỏe, kinh nghiệm, tay nghề Trong đó, nước phát triển sản xuất số lượng sản phẩm với số lượng ta làm với thiết bị máy móc sử dụng nhân công để trông coi trường hợp máy móc bị cố kỹ thuật Việc tự động hóa sản xuất đưa sản phẩm với chất lượng mong muốn tiết kiệm chi phí sản xuất Chính khác biệt công nghệ mang nước phát triển đến với tầm cao vượt xa Điều khơng có nghĩa khơng đuổi kịp nước tiên tiến mà động lực thúc đẩy, mục tiêu cho phấn đấu tìm hiểu phát triển khoa học kỹ thuật để sánh vai nước tiên tiến giới Hình 1: Hình ảnh thả diều sáo Với chúng ta, có tuổi thơ ngắm nhìn nhũng cánh diều bay trời cao Khơng trị chơi đơn thuần, thả diều cịn nét đặc trưng văn hóa lâu đời dân tộc Việt Nam Thả diều thể khát vọng tự do, cánh diều bay bổng chở ước mơ tốt đẹp đứa trẻ Ngoài ra, việc thả diều cịn giúp rèn luyện tính kiên nhẫn dẻo dai, giúp trẻ có thêm nhiều trải nghiệm thú vị vào dịp nghỉ hè Và đây, phong trào thả diều ngày thịnh hành hơn, đặc biệt diều sáo Hình 2: Sản xuất diều sáo (nguồn: Facebook: Đoàn Trung – sinh viên trường Đại học Lạc Hồng kinh doanh sản xuất diều sáo) 1.2 Mục tiêu nghiên cứu:  Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy quấn cuộn dây thả diều nhằm nâng cao tốc độ, không rối dây, tiện lợi thả diều sáo có sải cánh 2,5-5m Tính tốn, thiết kế, sử dụng khí điều khiển Hình 3: Cuộc thi thả diều sáo Hà Tĩnh 1.3 Lý chọn đề tài: Khi quan sát bãi diều, hội chơi diều sáo người bạn có thả diều sáo lúc thả dễ dàng thu dây lại cịn nhiều bất tiện Khơng nặng diều to mà cịn vơ số bất tiện khác như: rối dây, vướng dây, tốn thời gian, mỏi tay, Để giải vấn đề đó, nhóm chọn đề tài " Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy quấn dây diều sáo" nhằm giúp người thả diều thu dây cách nhanh chóng, an tồn hiệu Hình 4: Tai nạn thả diều 1.4 Ý nghĩa khoa học đề tài: Tính toán, thiết kế chế tạo máy quấn cuộn dây tự động phù hợp cho người sử dụng, mang đến hiệu tiện lợi Thiết kế chi tiết thiết bị, mô số phần mềm Solidworks với thông số cần mô để đánh giá 1.5 Các loại quấn diều thị trường: 1.5.1 Quấn dây truyền thống: Hình 5: Cuộn quấn dây truyền thống *Ưu điểm: Cuộn dây phận để giữ nhận dây Nằm trung tâm máy xoay thu thả diều 21 Động cơ: Hình 17: Bản vẽ Solidwork động 12V Động phận máy có cơng dụng truyền chuyển động quay cho cuộn dây để quấn dây Thông số kỹ thuật:  Đường kính ngồi động cơ: 27,5 mm  Chiều cao: 24.7 mm  Trục đầu ra: 2,3 mm  Chiều dài trục: 15 mm  Khoảng cách lỗ: 12 mm  Trọng lượng: 56 g  Điện áp: 12V  Dòng điện: 48 mA Vỏ bọc (cover) 22 Vỏ bọc có tác dụng làm cho máy quấn dây trông gọn gàng chủ yếu để bảo vệ truyền động khỏi lực tác động từ bên ngồi gây hư hỏng Chất liệu làm nhựa cứng 23 Tay nắm (Right): Là tay nắm bên phải máy, có tác dụng cầm nắm thả diều Tay nắm phận liên kết với phận quan trọng khác như: Pin, động cơ, 24 Cụm tay nắm phụ: Tay nắm phụ tay nắm bên phải máy Là phận người sử dụng cầm nắm thả diều 25 Cơ cấu đĩa cam chiều: Đĩa cam quay chiều có tác dụng thả nhờ có sức gió đẩy diều lên, để đảm bảo an tồn có găng tay đeo chống ma sát gây chấn thương lên tay, sau cầm dây diều thả từ từ để diều bay lên Còn đĩa cam quay chiều thu dây về, người dùng cần bấm cơng tắc, sau diều kéo xuống 26 Cơ cấu tăng xích: Cơ cấu tăng xích có tác dụng làm căng dây xích, chống trượt răng, giúp ổn định độ quay máy 27 3.4.3 Các chi tiết khác: Đĩa xích nhỏ: Hình 18: Đĩa xích nhỏ Đĩa xích nhỏ phận gắn với trục động Công dụng: truyền chuyển động từ động tới xích dẫn Thơng số: d=43mm Số bánh răng: 12 Đĩa xích lớn: Hình 11: Đĩa xích lớn Bộ lớn phận gắn với cuộn thu dây Cơng dụng: truyền lực từ dây xích qua cuộn thu dây để thu dây diều Bộ truyền xích: 28 Hình 20: Bộ truyền xích Cơng dụng: truyền xích truyền chuyển động momen xoắn trục xa nhau, làm việc theo nguyên lý ăn khớp *Ưu điểm: +Truyền chuyển động cho trục xa +Lực tác dụng lên trục bé không cần căng xích +Khơng có tượng tương trượt +Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục đồng thời +Kết cấu nhỏ gọn *Nhược điểm: +Do có va đập nên gây ồn bơ truyền xích phù hợp với vận tốc thấp +Tỉ số truyền không ổn định +Chế tạo, lắp ráp, bảo dưỡng phức tạp +Dễ bị trùng xích( khắc phục tăng xích) 3.4.5 Thơng tin diều dây thả máy quấn dây: Từ tính tốn mục tiêu máy, sử dụng diều sáo với sải cánh dài 2m5 dây làm chất liệu amiang đường kính 1li6 29 Hình 21: Các loại diều sáo thi thả diều – Khung diều thường làm chất liệu tre, inox, cacbon để cố định chắn phần khung diều – Cánh diều thường làm chất liệu nilon, vải dù – Bộ phận đuôi diều giúp diều ổn định thả, tháo lắp dễ dàng *Ưu điểm:  Cánh diều làm chất liệu nhẹ, căng gió giúp diều dễ dàng bay lên  Khung diều chắn chịu lực gió lớn  Với sải cánh lớn diều dễ dàng bay lên với lần thả có gió *Nhược điểm:  Diều sáo thường lớn, cấu phức tạp  Thời gian lắp khung cánh diều lâu  Vì chịu áp lực gió lớn nên sử dụng dây với chất liệu không tốt dễ bị đứt dây dẫn tới diều  Giá thành cao 30 Hình 22: Dây amiang (kevlar) – Bề ngang dây rộng 1li6 phù hợp với diều sáo 2m5 – Tổng chiều dài dây amiang dùng để thả diều dài 500m – Dây kevlar dệt từ sợi amiang chuyên dụng dành cho thả diều – Dây amiang chịu nhiệt độ cao (đốt không cháy) thả lên ma sát với dây khác nóng dây nên dây không bị đứt bị chảy dây cước 31 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP 4.1.Tính tính sáng tạo: - Máy quấn cuộn nghiên cứu, thiết kế chế tạo để hỗ trợ cho người sử dụng thu hồi dây cách nhanh chóng, tiện lợi an tồn - Tính ổn định cao, sản phẩm làm có độ tin cậy cao áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến vào sản phẩm máy 4.2 Khả áp dụng: - Sau chế tạo đưa vào sử dụng, sản phẩm hoạt động ổn định, hiệu tốt nhiều so với quấn cuộn dây tay - Thiết kế đơn giản áp dụng cho máy quấn cuộn khác 4.3 Hiệu kỹ thuật: - Máy sau hoàn thành tiến hành thử nghiệm đánh giá nhiều loại diều dây diều khác - Đánh giá chất lượng sản phẩm tiêu chí như: độ cứng, độ bền, cân nặng,… Thả diều tay  Khi thả nhờ sức gió kéo lên Thả diều máy quấn dây  Khi thả nhờ sức gió kéo lên  Khi thu phải thu dây diều  Khi thu cần nhấn công tắc tay tốn nhiều thời gian máy tự động thu dây khoảng thời gian tính  Tốn nhiều sức lực thu diều  Người thu diều bị đau tay dây căng nên bàn tay phải chịu lực ép lớn từ sợi dây  Khi mỏi tay không kéo dây diều tốn  Khơng tốn nhiều sức lực để thu diều  Không bị đau, mỏi tay thu diều  Khi thu dây trường hợp hết pin vừa sạc pin sạc dự phòng vừa tiếp tục thu dây 32  Khi bất cẩn lúc thả thu dây, vuột tay làm bay diều  Bất cẩn có máy giữ lại tí để dễ dàng làm chủ tình hình Bảng 2: So sánh thả diều tay máy 33 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt: [1] Lưu Đức Bình (2002), Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy, khoa Cơ Khí, Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng [2] Nhà xuất Thời Đại Solidworks Essentials 2010 [3] Nguyễn Ngọc Phương (1999), Hệ thống điều khiển khí nén, Nxb Giáo dục [4] Nguyễn Ngọc Phương (2000) Điều khiển tự động Giáo trình Đại học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh, 208 trang [5] Trần Hữu Quế (chủ biên) (2007), Vẽ kỹ thuật khí (tập 1), Nxb Giáo dục [6] Trần Hữu Quế (chủ biên) (2007), Vẽ kỹ thuật khí (tập 2), Nxb Giáo dục Tham khảo trang Web: [1] Tính lực cản gió: https://www.wikihow.vn/T%C3%ADnh-t%E1%BA%A3i-tr%E1%BB%8Dnggi%C3%B3 [2] https://www.facebook.com/groups/631456688283140/ Group diều sáo 34 ... lực, tìm tịi học hỏi thành viên nhóm, hướng dẫn tận tình thầy: TH.S Nguyễn Thiện Tài lời góp ý Hội đồng khoa Cơ điện- điện tử trường Đại học Lạc Hồng hai lần báo cáo tiến độ, đồ án tốt nghiệp... Để đáp ứng nhu cầu cơng nghiệp hóa-hiện đại hóa, nghiên cứu, chế tạo cải tiến máy móc, cơng cụ để hỗ trợ tốt cho sống Máy móc, cơng cụ ln người bạn hỗ trợ để giúp hoàn thành cơng việc cách nhanh... chiều tay cầm có cơng dụng giữ cho cuộn dây khơng thể chuyển động 14 3.3 Tính tốn cấu: 3.3.1 Phần điện: - Công suất định mức động cơ: 50W - Điện áp định mức: U = 12V - Dòng điện định mức: I =