nghiên cứu thiết kế thi công cơ khí và truyền động cơ khí cho mô hình nhà để xe tự động

Đề tài gồm các nội dung sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC KHUNG CHO MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ CHO MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE CHƯƠNG 4:

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, THI CÔNG CƠ KHÍ VÀ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ CHO MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE TỰ ĐỘNG

NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ MÃ SỐ : 7510203

Giáo viên hướng dẫn : ThS Trần Kim Khuê Sinh viên thực hiện : Trần Quốc Việt Mã sinh viên : 1851080251

Nghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu Dong

63Monday, June 10, 20245:59:12 PM5:59:12 PM63Monday, June 10, 20245:59:12 PM5:59:12 PM63Monday, June 10, 20245:59:12 PM5:59:12 PM

Nghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu Dong

Nghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu Dong

63Nghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongMonday, June 10, 2024

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, các dịch vụ chứa xe và vận chuyển xe vai trò vô cùng quan trọng trong chuỗi cung ứng và hoạt động của các doanh nghiệp Các hệ thống nhà để xe cũ lỗi thời đã không thể đáp ứng hoàn toàn được từ đó đòi hỏi phải có những hệ thống nhà để xe tiên tiến hơn để cho quá trình luân chuyển xe một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn Trên cơ sở đó em đã nghiên cứu thiết kế và hoàn thiện một mô hình nhà để xe tự động để hiểu rõ hơn về quá trình vận hành hoạt động cũng như các ưu điểm mà nhà để xe tự động đem lại Hệ thống nhà để xe tự động phần cơ khí gồm có kệ cất trữ xe cùng cánh tay cơ khí được điều khiển bởi bộ điều khiển sử dụng PLC PLC có chức năng nhận tín hiệu cũng như điều khiển cánh tay robot lấy xe vào cũng như trả xe ra Hệ thống hoạt động một cách chính xác và ổn định

Đề tài gồm các nội dung sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC KHUNG CHO MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ CHO MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG VÀ VẬN HÀNH MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE TỰ ĐỘNG BẰNG PHẦN MỀM INVENTOR

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: ………

Giáo viên hướng dẫn

Nghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu DongNghien Cuu Thiet Ke Thi Cong Co Khi Va Truyen Dong Co Khi Cho Mo Hinh Nha De Xe Tu Dong632410065:59:12 PM5:59:12 PM632410065:59:12 PM5:59:12 PM632410065:59:12 PM5:59:12 PM

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: ………

Giáo viên phản biện

Trang 5

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHÀ GỬI XE TỰ ĐỘNG 6

1.1.1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG NHÀ GỬI XE TỰ ĐỘNG 6

1.1.2 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG GIỮ ÔTÔ TỰ ĐỘNG 6

1.1.3 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG GIỮ ÔTÔ TỰ ĐỘNG 6

1.1.4 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 8

1.1.5 LỢI ÍCH CỦA HỆ THỐNG GIỮ Ô TÔ TỰ ĐỘNG 9

1.2 NHÀ ĐỂ XE Ở NƯỚC NGOÀI 10

1.3 NHÀ GỬI XE Ở VIỆT NAM 11

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC KHUNG CHO MÔ HÌNH 13

NHÀ ĐỂ XE 13

2.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC KHUNG CHO MÔ HÌNH 13

2.1.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU LÀM KHUNG 13

2.2.8 CON TRƯỢT SCS8U 23

2.2.9 GỐI ĐỠ THANH TRƯỢT TRÒN 23

2.3 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 23

2.4 MÔ HÌNH TỔNG THỂ 24

2.5 CÁC BƯỚC THI CÔNG NHÀ ĐỂ XE 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ CHO 27

MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE 27

3.1 CÁC BỘ PHẬN TRUYỀN ĐỘNG TRONG MÔ HÌNH 27

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 6

3.2 TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG 27

3.2.1 TÍNH TOÁN LỰA TRỌN VÍT ME TRỤC Y 29

3.2.2 TÍNH TOÁN LỰA TRỌN VÍT ME TRỤC X 31

3.2.3 TÍNH TOÁN LỰA TRỌN VÍT ME TRỤC Z 33

3.3 THI CÔNG, LẮP RÁP CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG 35

3.3.1 QUẢN LÝ PROJECT TRONG INVENTOR 35

3.3.2 MÔI TRƯỜNG LẮP RÁP – ASSEMBLIES 37

3.3.3.TRÌNH TỰ THỰC HIỆN MỘT MỐI LẮP 37

3.3.4 THI CÔNG CỤM TRỤM VÍT ME TRỤC Y 37

3.3.5 MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH LẮP RÁP CHI TIẾT (PRESENTATION) TRONG INVENTOR 40

4.2 MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA NHÀ ĐỂ XE 53

4.3 TẠO CLIP MÔ PHỎNG 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 7

DANH MỤC HÌNH

HÌNH 1.1: HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH VOLKSWAGEN

AUTOSTADT Ở ĐỨC 10

HÌNH 1.2: BÃI GỬI XE PARC DES CELESTINS, LYON, PHÁP 11

HÌNH 1.3: BÃI GỬI XE TỰ ĐỘNG – 32 NGUYỄN CÔNG TRỨ 12

HÌNH 2.12: CON TRƯỢT SCS8U 23

HÌNH 2.13: GỐI ĐỠ THANH TRƯỢT 23

HÌNH 2.14: SƠ ĐỒ KHỐI 24

HÌNH 2.15: THIẾT BỊ PHẦN CỨNG TRONG TỦ ĐIỆN 20

HÌNH 2.16: MÔ HÌNH TỔNG THỂ 21

HÌNH 3.1: KẾT CẤU VÍT ME ĐAI ỐC 28

HÌNH 3.2: CƠ CẤU VÍT ME ĐAI ỐC BI 28

HÌNH 3.3: CẤU TẠO CƠ CẤU VÍT ME ĐAI ỐC BI 29

Trang 8

HÌNH 3.11: HỆ SỐ AN TOÀN CỦA THANH ĐỨNG 50

HÌNH 3.12: MỐI GHÉP 50

HÌNH 4.1: GỐI ĐỠ BI TRƯỢT 51

HÌNH 4.2: THANH TRƯỢT CÓ VẬT LIỆU THÉP C45 51

HÌNH 4.3: GỐI ĐỠ THANH TRƯỢT 51

BẢN VẼ: SƠ ĐỒ LẮP RÁP TRỤC Y BẢN VẼ: SƠ ĐỒ LẮP RÁP TRỤC Z BẢN VẼ: SƠ ĐỒ PHÂN RÃ TRỤC X BẢN VẼ: SƠ ĐỒ PHÂN RÃ TRỤC Y BẢN VẼ: SƠ ĐỒ PHÂN RÃ TRỤC Y BẢN VẼ: BẢN VẼ KHUNG NHÀ ĐỂ XE

BẢN VẼ: BẢN VẼ TỔNG THỂ

Trang 9

DANH MỤC BẢNG

BẢNG 3.1: CÁC CHI TIẾT TRÊN TRỤC Y 43

BẢNG 3.2 : CÁC CHI TIẾT TRÊN TRỤC TAY NÂNG HẠ XE 44

BẢNG 3.3: CÁC CHI TIẾT TRÊN TRỤC Z 45

BẢNG 3.4: CÁC CHI TIẾT TRÊN TRỤC X 46

Trang 10

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Trang 11

BẢNG LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH

Trang 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về hệ thống nhà gửi xe tự động

1.1.1 Khái niệm về hệ thống nhà gửi xe tự động

Hệ thống nhà gửi xe ôtô tự động là hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý hoạt động của hệ thống lưu kho tự động mà hàng hóa là ôtô và có độ chính xác nhất định Trong hệ thông này xe được lưu giữ ở các ô ( Block parkings ) dưới mặt đất hoặc trên cao Để thực hiện việc lưu giữ này hệ thống sử dụng các thiết bị nâng chuyển Đây là thiết bị có thể có chuyển động theo các phương sau: phương ngang, phương đứng, phương chuyển động xoay với độ chính xác và an toàn cao Hoạt động của các máy nâng chuyển được điều khiển bởi máy tính

Máy tính quản lý toàn bộ hoạt động của hệ thống như: số lượng xe hiện đang giữ, số chỗ trống còn lại, trạng thái tại các ô lưu trữ, …

1.1.2 Sự hình thành và phát triển hệ thống giữ ôtô tự động

Sự ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất giúp các hãng xe ngày càng giảm chi phí sản xuất, cùng với sự phát triển về nghành công nghiệp ôtô ở các nước đang phát triển như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan, … đã làm cho ngành công nghiệp ôtô ngày càng phát triển về số lượng cũng như chất lượng Vì thế dự đoán ôtô sẽ là phương tiện di chuyển cá nhân trong những thập kỷ tới

Ban đầu người ta xây dựng các nhà cao tầng hoặc các bãi xe ngầm dưới mặt đất, hệ thống này thì người lái xe phải tự mình lái xe vào vị trí giữ bằng các đường xoắn ốc vì thế khó quản lý với số lựợng xe lớn Hoặc tốn rất nhiều nhân lực và tốn diện tích dùng làm các làn đường cho xe chạy

Vào đầu thập niên 90, hệ thống gửi xe ôtô tự động ra đời Các thiết bị cơ khí, điện tử được sử dụng để thay thế người lái xe vào bãi nhờ việc áp dụng nguyên lý thiết bị nâng chuyển cùng với ngành điều khiển tự động, tự động hóa sản xuất và điện tử Đến giữa thập kỷ 90 rất nhiều công ty được thành lập và đã xây đựng nhiều nhà gửi xe có quy mô lớn

Nhà gửi xe ôtô nhiều tầng theo kiểu dùng thang máy đưa lên tầng cao, sau đó lái xe ra tầng đỗ là kiểu gửi xe nhiều tầng kết hợp hệ thống cơ khí đơn giản nhất, xuất hiện từ năm 1918 tại Mỹ, sau đó lan truyền sang châu Âu Ngay tại Thành Phố Hồ Chí Minh hiện nay vẫn còn dấu tích của thang nâng xe này lại bãi gửi xe bên hông khách sạn Kim Đô Sau đó, đến năm 1964, hệ thống bán tự động ra đời

1.1.3 Cấu tạo chung của hệ thống giữ ôtô tự động

1.1.3.1 Kết cấu của hệ thống gửi xe

Cấu trúc chung của hệ thống nhà gửi xe ôtô tự động thường thấy đó là có cấu

Trang 13

Do đó, các tầng phải đủ độ cứng cũng như độ bền để chúng không bị biến dạng đáng kể Chính vì vậy, các tầng thường được xây dựng theo hai cách sau:

Cấu tạo bằng bê tông: được tạo ra bằng phương pháp đúc bê tông các cột đỡ và sàn tầng giống như xây dựng các tòa nhà để ở thường thấy Các tầng tạora bằng phương pháp này có cấu tạo chắc chắn, chịu được tải trọng lớn đồng thời có tuổi thọ cao Tuy nhiên phương pháp này mất rất nhiều chi phí

Cấu tạo bằng kết cấu nhôm: được tạo ra nhờ sự liên kết các dầm nhôm theo phương ngang và phương đứng Các dầm nhôm được liên kết với nhau bằng liên kết bulông hoặc được hàn chặt với nhau Các dầm nhôm thường là nhôm định hình C, I, V, có thể tìm thấy trên thị trường Khối lượng cũng như chí phí đầu tư tạo ra các tầng thấp hơn phương pháp xây dựng bằng bê tông Bên cạnh đó việc xây dựng theo phương pháp này đơn giản hơn cho nên chi phí xây dựng thấp Tuy vậy các tầng dạng này có độ bền và tuổi thọ thấp hơn dạng có cấu tạo bằng bê tông

1.1.3.2 Thiết bị nâng – chuyển xe

Được dùng để thực hiện việc nâng chuyển ôtô từ trạm đầu đến vị trí lưu giữ, cũng như lấy xe ra khỏi vị trí lưu giữ và chuyển đến trạm đầu ra Để thực hiện các nhiệm vụ này, thiết bị nâng chuyển có khả năng chuyển động theo phương ngang và phương đứng Do đó một hệ thống gửi xe tự động thường phải có ba hệ thống truyền động sau:

 Thiết bị di chuyển theo phương ngang: có thể dùng cầu di chuyển hai dầm, băng chuyền, xích, thanh răng – bánh răng, … Trong đó cầu di chuyển và xích được sử dụng nhiềun hất

 Thiết bị nâng theo phương đứng: thang nâng, xích, cáp, nguyên lý trục vít, … Trong đó thang nâng được sử dụng phổ biến nhất

 Thiết bị xoay: dùng để xoay ôtô theo hướng có lợi nhất trong khi xe ôtô di chuyển ra hoặc vào hệ thống, thường dùng trong trường hợp hệ thống chỉ có một lối đi chung cho việc gửi xe và lấy xe nên việc xoay đầu xe theo hướng di chuyển thuận tiện cho khách hàng

Tùy theo quy mô, diện tích đất mà ta có thể xây dựng hệ thống kết hợp lại các dạng truyền động trên tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh

1.1.3.3 Block gửi xe – Ô lưu gửi xe

Là nơi chứa xe cuối cùng trong hệ thống, kết cấu và kích thước được làm sao cho giữ được các loại xe có cùng kích thước, kết cấu sao cho thuận tiện cho thiết bị chuyển xe ôtô từ trạm đầu vào thiết bị nâng chuyển hoặc từ thiết bị nâng chuyển vào ô lưu trữ và ngược lại dễ dàng

Trang 14

1.1.3.4 Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển là bộ não của hệ thống giữ ôtô tự động, nó xác định vị trí cho thiết bị nâng chuyển xe đến vị trí chính xác Vị trí của mỗi xe ôtô trong hệ thống đều được xác định để điều khiển thiết bị chuyển dời xe đến gian lưu giữ riêng biệt Mỗi ô này được xác định theo tầng, gian, bên trái hay bên phải lối đi giữa hai dãy Vị trí mỗi ô được gán cho một mã số và được quản lý nhờ máy tính Máy tính theo dõi trạng thái của mỗi ô xe ( có xe hoặc không có xe ) Mỗi khi quá trình lưu xe hoặc lấy xe hoàn thành, máy tính sẽ cập nhật trạng thái hiện tại của từng gian để xác định vị trí có xe đang để vào vị trí trống

Phương pháp định vị trí có thể thực hiện nhờ đếm số gian và tầng theo hướng di chuyển Ngoài ra có một phương pháp khác, đó là cung cấp cho mỗi ô một mã nhị phân xác định vị trí và được gắn vào ô đó Thiết bị quét quang học sẽ giúp ta xác định vị trí ô cần tìm

Để thực hiện xác định vị trí và dẫn thiết bị trung chuyển xe đến nơi yêu cầu, điều khiển nhờ máy tính và bộ điều khiển PLC được sử dụng trong hệ thống Máy tính đảm trách công việc quản lý các hoạt động của hệ thống, cụ thể

là quản lý thông tin và hệ thống ghi nhớ dữ liệu Trong khi đó PLC thực hiện nhiệm vụ điều khiển các thiết bị trong hệ thống như thiết bị trung chuyển và cử

1.1.3.5 Hệ thống giao tiếp với người dùng

Hệ thống này có chức năng giao tiếp giữa người dùng và hệ thống thông thường có các dạng sau:

 Loại quy mô gia đình: Sức chứa từ 1 đến 6xe

 Loại quy mô côngcộng:

 Loại quy mô nhỏ: Chứa từ 20 đến 50 xe

 Loại quy mô vừa: Chứa từ 50 đến 100 xe

 Loại quy mô lớn: Lớn hơn 100 xe

1.1.4.2 Hệ số sử dụng diện tích

Hệ số sử dụng diện tích là tỷ số giữa diện tích mặt đất và số lượng xe giữ tối

Trang 15

cho ta biết mức độ sử dụng đất, từ đó chúng ta phải thiết kế mô hình và lựa chọn hệ thống sao cho hệ số này là tối ưu nhất

1.1.4.3 Thời gian nhập hoặc lấy xe

Đây là một thông số quan trọng thể hiện mức độ hiệu quả của hệ thống Nó phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố sau:

Tốc độ di chuyển của các thiết bị nâng chuyển: Bao gồm tốc độ nâng, tốc độ di chuyển ngang và tốc độ di chuyển xe từ khung nâng vào các ô lưu trữ Các thông số tốc độ được chọn theo các tiêu chuẩn quy định đối với các máy nâng chuyển.Hành trình di chuyển của các thiết bị nâng - chuyển: Là thông số rất chọn theo phương án tối ưu nhất, hoặc phụ thuộc vào sự bố trí các hệ thống nâng – chuyển sao cho tối ưu nhất

1.1.5 Lợi ích của hệ thống giữ ô tô tự động

 Tiết kiệm diện tích: Hệ thống tận dụng toàn bộ thể tích không gian nhờ vào khai thác chiều cao của không gian Bằng việc lưu gửi xe ở độ cao nhất định so với mặt đất, số lượng xe mà một trạm gửi xe tự động có thể chứa gấp hàng chục lần so với một bãi giữ ôtô thông thường Ví dụ như với diện tích trên mặt đất có thể chứa tối đa là 8 xe Nhưng khi xây dựng nhà gửi xe tự động trên diện tích này chúng ta có thể chứa khoản 100 chiếc xe ô tô

 Tiết kiệm thời gian: Thay vì khách hàng phải tự tìm chổ để xe trong các bãi xe thông thường và rất khó khăn nhất tại giờ cao điểm, với nhà gửi xe tự động thì khách hàng chỉ cần đưa ôtô vào trạm đầu và nhập liệu là có thể an tâm ra khỏi xe và đi làm việc khác Mà không cần quan tâm vị trí để xe Công việc này do hệ thống đảm nhận Như vậy thời gian được tiết kiệm cho khách hàng

 Tối ưu việc sử dụng năng lượng: Đầu tiên chúng ta không phải tốn nhiên liệu cho việc di chuyển xe , tìm chỗ trong bãi Và năng luợng hoạt động cho hệ thống được quản lý bằng máy tính, máy tính có thể tối ưu hóa năng lượng sử dụng

 Không ô nhiễm môi trường: Do hệ thống hoạt động hoàn toàn nhờ vào điện năng nên không có khí thải trong quá trình vận hành hệ thống Và hạn chế tối đa ô nhiễm tiếng ồn Vì tất cả các động cơ đều sử dụng động cơ điện

 Không gây hư hai cho phương tiện: Không gây va quẹt giữa các xe với nhau và hệ thống cũng hoàn toàn không gây hư hại cho xe gửi vì hệ thống hoàn toàn tự động

Chi phí hoạt động thấp: Do không có các nhân viên trông xe, bán vé,…

 Toàn hệ thống chỉ cần vài người giám sát hoạt động, điều khiển Chì cần vài người điều khiển vì toàn bộ hệ thống được quản lý bằng màn hình máy tính theo dõi từ xa

Trang 16

+ Dễ dàng bảo trì và sữa chữa: Do hệ thống cấu tạo từng phần độc lập với nhau về mặt cơ khí

 Khả năng linh hoạt cao: Tùy vào diện tích đất, mà chúng ta bố trí hệ thống theo diện tích đất có sẵn Và tùy vào nhu cầu mà quy mô hệ thống có thể thay đổi cho phù hợp

 Tính an toàn cao: Khả năng xe bị lấy cắp và phá hoại là hoàn toàn khó có thể xảy ra Nhờ các thiết bị cảm biến và giám sát bằng camera

1.2 Nhà để xe ở nước ngoài

Volkswagen Autostadt chính là bảo tàng xe hơi nổi tiếng nhất ở Đức

Hình 1.1: Hệ thống bãi đỗ xe thông minh Volkswagen Autostadt ở Đức

Volkswagen Autostadt mở cửa đi vào hoạt động từ năm 2000, thu hút lượng khách khổng lồ từ trong và ngoài nước đến đây tham quan Nơi đây có rất nhiều địa điểm tham quan nhưng có lẽ vị trí được nhiều du khách lui tới nhất chính là 2 tòa tháp gửi xe hình trụ cao 20 tầng

Tọa lạc tại trung tâm khu Autostadt, thành phố Wolfsburg, mỗi toà tháp xe hơi có sức chứa hơn 400 xe, có chức năng như một tòa lưu trữ cho các dòng xe hơi Volkswagen đời mới Sở hữu kiến trúc độc đáo cùng công nghệ tự động hiện đại, các khách hàng khi mua xe của Volkswagen có thể đến đây để nhận chiếc xe mình đã đặt mua, thay vì lấy xe ở các đại lý như thông thường

Và thời gian để lấy 1 chiếc xe hơi tại bãi gửi xe thông minh này sẽ khiến bạn phải ngả mũ thán phục, ước tính chỉ mất 45s để đưa 1 chiếc xe ra trong thời gian

cao điểm

Trang 17

Hệ thống bãi đỗ xe thông minh Parc des Celestins, Lyon, Pháp

Hình 1.2: Bãi gửi xe Parc des Celestins, Lyon, Pháp

1.3 Nhà gửi xe ở Việt Nam

Theo số liệu thống kê của Công ty khai thác điển gửi xe Hà Nội, hiện trên địa bàn Hà Nội có 129 điểm gửi xe công cộng do công ty quản lý, với tổng diện tích 22,94 ha, công suất đỗ 5863 xe ô tô trong đó có 123 điểm gửi xe trên hè phố, diện tích khoảng 70.430 m2, 6 điểm gửi xe trong khuôn viên với tổng diện tích 158,984 m2 Với tổng diện tích nói trên, các bến, điểm gửi xe chỉ mới đạt 0,45% quỹ đất xây dựng đô thị dành cho giao thông tĩnh và chỉ đáp ứng được 15-20% nhu cầu gửi xe của thủ đô

Bãi gửi xe được triển khai dự án đâu tiên của Hà Nội và được khởi công xây dựng từ tháng 4/2012, đi tiên phong cho các bãi gửi xe thông minh sau này nhằm mục đích xây dựng một Hà Nội văn minh thông thoáng

Công trình bãi gửi xe được xây dựng ở 32 Nguyễn Công Trứ – Hai Bà Trưng – Hà Nội do nhà thầu Việt Chào xây dựng được chính thức khai trương vào ngày 16/7, sử dụng công nghệ Hàn Quốc, thiết bị có dễ dàng tháo lắp và di chuyển một cách cơ động Bãi xe với gara rộng 126 m2, cao 5 tầng, gồm 4 khoang đỗ lắp bằng khung nhôm Bãi gửi xe tự động này có sức chứa tổng cộng 30 xe ô tô kiểu 4 -7 chỗ đầu tiên tại Hà Nội Mỗi khoang đỗ có 8 giá để xe đặt trên hệ thống xích và bàn xoay 360 quanh hệ thống trục cố định,có thể lên xuống 2 chiều, nên việc gửi và lấy xe rất linh hoạt, chỉ mất 2 – 3 phút mỗi xe, bằng cách bấm nút trên bảng điều khiển

Trang 18

Hình 1.3: Bãi gửi xe tự động – 32 Nguyễn Công Trứ

Trang 19

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KHUNG CHO MÔ HÌNH NHÀ ĐỂ XE

2.1 Tính toán thiết kế kích thước khung cho mô hình

Nhà để xe hàng tự động chính là đỉnh cao của tự động hóa kho và nhà để xe thông minh được kích hoạt cùng với một số công nghệ tự động và kết nối với nhau Để việc kết hợp với công nghệ cao diễn ra một cách dễ dàng và ổn định ta cần xây dựng một hệ thống nhà để xe hàng tối ưu nhất về công nghệ cũng như giá thành và không gian sử dụng

2.1.1 Lựa chọn vật liệu làm khung

Tùy thuộc vào trọng lượng của hàng hóa cũng như mục đích sử dụng mà ta có thể sử dụng các vật liệu khác nhau để làm thành khung của khó như: gỗ, sắt, nhôm, nhôm, …

a) Nhôm hộp:

- Ưu điểm:

 Chi phí sản xuất thấp: Nguyên vật liệu để làm nên sản phẩm nhôm hộp thường là những nguyên liệu dễ tìm kiếm, đơn giản và giá thành rẻ Bởi vậy nên sản phẩm nhôm hộp thường có chi phí rẻ hơn so với các loại nhôm khác Sử dụng nhôm hộp sẽ giúp tiết kiệm được chi phí xây dựng công trình cho quý khách hàng

 Tuổi thọ cao: Tuy được cấu thành từ những nguyên liệu giá rẻ nhưng ngược lại nhôm hộp lại có tuổi thọ rất cao Đặc biệt đối với dòng sản phẩm nhôm hộp mạ kẽm thì độ bền còn được nhân lên rất nhiều lần Với khả năng chống bào mòn, không bị gỉ sét nên tuổi thọ của các sản phẩm thường là từ 60 đến 70 năm tùy từng khu vực xây dựng

 Dễ kiểm tra: Quý khách hàng rất đơn giản để nhìn thấy được những mối bằng mắt thường ở trên thân của nhôm ống, bởi vậy nếu xảy ra các vẫn đề ở các mối thì các kỹ sư cũng đơn giản hơn trong việc khắc phục và sửa chữa

Trang 20

b) Khung sắt đa năng:

 Chịu lực tốt: được cấu thành từ sắt cứng nên khả năng chịu lực là rất tốt - Nhược điểm:

 Độ thẩm mỹ cao: Các cửa kính làm từ nhôm định hình có tính thẩm mỹ cao, vách nhôm tuy có độ dày mỏng hơn các thương hiệu khác nhưng lại có kết cấu lớn nên vừa tăng được tính thẩm mỹ lại đảm bảo được khả năng chịu lực từ bên trong

Trang 21

Quý khách có thể yêu cầu phối hợp với các màu kình khác nhau để phù hợp với không gian sống cũng như màu sắc chủa đạo của ngôi nhà

 Cách nhiệt và cách âm tốt: Nhôm định hình có khả năng chịu nhiệt độ cao, các phẩn tử nhôm liên kết chặt chẽ tạo nên một hệ khung nhôm cửa kính có khả năng cách âm tốt

 Trọng lượng nhẹ: Trọng lượng của nhôm định hình là nhẹ nhất vởi nguyên liệu sản phẩm có độ dày mỏng nhất Thế nên sẽ làm giảm được tải trong và sức ép cho các công trình, đồng thời cũng giúp dễ di chuyển và lắp đặt hơn

- Nhược điểm:

 Chưa có nhiều mẫu mã cho khách hàng lựa chọn

 Tuổi thọ: Sau nhiều năm sử dụng sản phẩm Nhôm định hình cần được bảo dưỡng và thay thế để đảm bảo

- Nhược điểm:

 Tuổi thọ: Sau nhiều năm sử dụng sản phẩm gỗ ép cần được bảo dưỡng và thay thế để đảm bảo

 Tính chịu nước của loại này tương đối kém

Trong khuôn khổ đồ án lần này, em chọn sử dụng gỗ ép để làm khung cho nhà để xe tự động vì những ưu điểm của gỗ ép đáp ứng được các nhu cầu đề ra và các hàng hóa sử dụng trong đồ án này cũng có tải trọng nhỏ

Trang 22

2.1.2 Thiết kế khung nhà để xe

Khung nhà xe được hình thành bằng việc ghép các mối nối lại với nhau bằng các mối nối Kích thước của nhà để xe được xác định dựa trên số lượng các ô chứa với các giá trị mà ta mong muốn

Trong khuôn khổ đồ án lần này mô hình nhà để xe với yêu cầu nhà để xe có sáu ô chứa hàng chia thành hai tầng.Với kích thước xe ô tô 7 chỗ để tính toán và thiết kế gara ô tô sao cho hợp lý và tiện lợi nhất Tránh chiếm diện tích không gian và giúp tạo nét thẩm mỹ cho nhà để xe của mình

Chiều dài cơ sở: 100mm Chiều rộng cơ sở: 60mm

Chiều cao cơ sở: 70mm

Chiều cao tối thiểu để chứa 1 ô tô: 100mm

Trang 23

Tải trong tối đa của một chiếc ô tô: F=1N = 1kg.m/s

Dựa trên tính toán của phần mềm Inventor ta thu được ứng suất:  σ = 5,905e-04 MPa ≈ 12,05 N/ 𝑚𝑚2

 Vậy nên nhà để xe có thể chứa ít nhất 12 chiếc Ô chứa hàng có kích thước được lựa chọn là:

Ta sử dụng các thanh gỗ với hình dạng có sẵn để ghép nối thành khung nhà để xe hoàn chỉnh với các kích thước đã tính toán sẵn ở trên

Trang 24

Trang 25

2.2 Lựa chọn vật liệu dùng cho mô hình

Ngõ ra: Transistor: 24VDC)5A

2.2.2 Khối nguồn

 24VDC cấp nguồn cho PLC

 Điện Áp Đầu Vào: AC 220V ( Chân L và N )

 Điện Áp Đầu Ra: DC 24V, 12V, 5A (Chân dương V+, Chân Mass GND: V- )

Trang 26

 Phạm vi điện áp đầu vào: 85 ~ 132VAC / 180 ~ 264VAC

 Bảo vệ nhiệt độ cao

 Khả năng chống sốc: 10 ~ 500Hz, 2G 10min / 1 chu kỳ, thời kỳ cho 60 phút mỗi trục

 Ưu điểm: Giá thành rẽ, dễ điều khiển, moment xoắn lớn

 Nhược điểm: Đáp ứng chậm, độ chính xác không cao

Trang 27

Với đề tài không yêu cầu băng tải phải có độ chính xác cao, tải trọng nhỏ, giá thành rẽ, dễ điều khiển nên em chọn động cơ điện một chiều dễ dẫn động cho băng tải

Động cơ được chọn yêu cầu phải có momen lớn do yêu cầu làm của băng tải có tải trọng và băng tải chuyển động với vận tóc nhỏ nên em chọn động cơ có tốc độ thấp nhưng phải đảm bảo yêu cầu về tốc độ cũng như tải Vì thế em chọn động cơ giãm tốc là thích hợp nhất

Động cơ giãm tốc có thông số:

Trang 28

2.2.6 Vít me

Vít me T8 Bước 8mm

 Vít me T8 chuyên dùng để dẫn lực từ Motor tới các trục khác, với bước 8 mm rất phù hợp để lắp trục X, Y, Z , bước lớn hơn giúp thời gian di chuyển ngắn hơn

 Ti trượt tròn chất lượng cao độ cứng HRC 60°

 Thanh trượt tròn được sử dụng rộng rãi trong các

Trang 29

2.2.8 Con trượt SCS8U

 Kích thước: Phi 8

 Chiều dài: 20x20 mm

Hình 2.12: Con trượt SCS8U

2.2.9 Gối đỡ thanh trượt tròn

 Kích thước: Phi 8

Hình 2.13: Gối đỡ thanh trượt

2.3 Thiết kế phần cứng

Sơ đồ khối Hệ thống chia làm 6 khối:

 Khối cảm biến: nhận biết sản phẩm

 Khối HMI: hiển thị

 Khối động cơ giảm tốc

 Khối nguồn: cấp nguồn cho hệ thống

 Khối cơ cấu chấp hành: nhận tín hiệu và xử lý

 Khối PLC: điều khiển toàn hệ thống

Trang 30

Hình 2.14: Sơ đồ khối

2.4 Mô hình tổng thể

Dưới đây là bảng liệt kê các thiết bị phần cứng được sử dụng trong mô hình:

Bảng 2.1: Bảng liệt kê các thiết bị phần cứng

 Các Vít me tạo thành 3 trục XYZ đưa sản phẩm đến vị trí cần đặt

 Cảm biến tiệm cận giới hạn hành trình trục Vít me đề phòng sự cố hư hỏng

 PLC lập trình điều khiển hệ thống

 Nguồn tổ ong cấp nguồn cho hệ thống

Trang 31

Hình 2.15: Thiết bị phần cứng trong tủ điện

2.5 Các bước thi công nhà để xe

Thi công nhà để xe

Với việc chọn biện pháp thi công nhà để xe bằng khung nhôm , các bước tiến hành thi công giảm tải đi khá nhiều

Tựu trung lại trải qua 3 bước như sau:

 Cần thiết kế bản vẽ gia công và bản vẽ kiến trúc Đây là bước tiền đề để các đơn vị thi công dựa vào đó để tiến hành công việc

 Gắn, nẹp, định hình khung nhôm vào các vị trí cố định theo như bản vẽ

 Bước cuối cùng là lắp dựng khung nhôm, hoàn thiện nhà để xe