1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đồ án tốt nghiệp Kỹ nghệ gỗ và nội thất: Thiết kế và chế tạo xe đạp điện khung gỗ

76 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Và Chế Tạo Xe Đạp Điện Khung Gỗ
Tác giả Lê Minh Anh, Lương Duy Trung
Người hướng dẫn TS. Quách Văn Thiêm
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ Nghệ Gỗ Và Nội Thất
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2024
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 76
Dung lượng 4,36 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU (20)
    • 1.1. Tính cấp thiết của đề tài (20)
    • 1.2. Mục tiêu nghiên cứu (20)
    • 1.3. Nội dung nghiên cứu (20)
    • 1.4. Phương pháp nghiên cứu (21)
    • 1.5. Phạm vi nghiên cứu (21)
  • CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU (23)
    • 2.1. Lịch sử hình thành và phát triển của xe đạp (23)
      • 2.1.1. Khởi đầu của xe đạp (23)
      • 2.1.2. Sự phát triển của xe đạp trong thế kỷ XIX và trong cuộc cách mạng công nghiệp (24)
      • 2.1.3. Xe đạp trong thời đại hiện nay (25)
    • 2.2. Tổng quan về giải pháp liên kết gỗ cấu kiện kết hợp thép (26)
      • 2.2.1. Glulam – Glued Laminated Timber (26)
      • 2.2.2. CLT – Cross Laminated Timber (28)
      • 2.2.3. Gỗ cấu kiện kết hợp thép (Flitched Beams) (29)
    • 2.3. Tổng quan tình hình ứng dụng vật liệu gỗ trong phương tiện đi lại (30)
      • 2.3.1. Ngoài nước (30)
      • 2.3.2. Trong nước (32)
  • CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT (34)
    • 3.1. Một số yêu cầu đối với thiết kế (34)
      • 3.1.2. Yêu cầu về mặt kinh tế - chi phí sản xuất (34)
      • 3.1.3. Yêu cầu về mặt thẩm mỹ (34)
      • 3.1.4. Yêu cầu về đổi mới trong vật liệu và sản xuất (35)
    • 3.2. Một số tiêu chuẩn (35)
      • 3.2.1. Trong sản xuất, chế biến vật liệu gỗ (35)
      • 3.2.2. Trong an toàn kỹ thuật phương tiện xe mô tô, xe gắn máy (36)
    • 3.3. Một số công thức tính toán (37)
      • 3.3.1. Thể tích gỗ tinh chế (37)
      • 3.3.2. Thể tích gỗ sơ chế (37)
      • 3.3.3. Xác định tỷ lệ phế phẩm (0)
      • 3.3.4. Hiệu suất pha cắt (38)
      • 3.3.5. Thể tích nguyên liệu cần thiết để sản xuất ra sản phẩm (38)
      • 3.3.6. Tỷ lệ lợi dụng gỗ (39)
      • 3.3.7. Các dạng phế liệu phát sinh trong quá trình gia công (39)
      • 3.3.8. Tính lượng sơn cần dùng (40)
      • 3.3.9. Tính toán lượng giấy nhám (40)
  • CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (41)
    • 4.1. Quy trình thiết kế phần khung xe (41)
    • 4.2. Khảo sát yêu cầu thiết kế (42)
    • 4.3. Lựa chọn nguyên liệu (42)
      • 4.3.1. Tổng quan về gỗ Độc cần bờ Tây (42)
      • 4.3.2. Các ứng dụng của gỗ Độc cần bờ Tây (43)
      • 4.3.3. Đặc tính kỹ thuật (44)
      • 4.3.4. Đặc tính gia công của gỗ (44)
    • 4.4. Đề xuất phương án thiết kế (45)
    • 4.5. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật (47)
      • 4.5.1. Độ chính xác gia công (47)
      • 4.5.2. Sai số gia công (48)
      • 4.5.3. Lượng dư gia công (48)
      • 4.5.4. Kiểm tra bền sơ bộ cho các chi tiết, bộ phận chịu lực lớn nhất (49)
    • 4.6. Tính toán công nghệ (54)
      • 4.6.1. Tính toán nguyên vật liệu chính (54)
      • 4.6.2. Tính toán nguyên vật liệu phụ (60)
    • 4.7. Thiết kế lưu trình công nghệ (62)
      • 4.7.1. Lưu trình công nghệ chung (62)
      • 4.7.2. Lưu trình công nghệ cho từng chi tiết (66)
    • 4.8. Biểu đồ gia công sản phẩm (67)
      • 4.8.1. Phiếu công nghệ của từng chi tiết (67)
      • 4.8.2. Quy trình lắp ráp sản phẩm (67)
    • 4.9. Tính toán giá thành sơ bộ sản phẩm (68)
      • 4.9.1. Chi phí mua nguyên liệu chính (68)
      • 4.9.2. Chi phí mua nguyên liệu phụ (69)
  • CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (71)

Nội dung

Nội dung chính của đồ án: - Tìm hiểu một số yêu cầu đối với thiết kế, tiêu chuẩn sản xuất cũng như vật liệu được sử dụng cho thiết kế, chế tạo xe đạp điện khung gỗ - Tìm hiểu tình hình

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

Lịch sử hình thành và phát triển của xe đạp

Xe đạp, được phát minh vào đầu thế kỷ 19, là một trong những phương tiện giao thông có lịch sử lâu đời và quan trọng nhất Mặc dù những mô hình xe đạp đầu tiên xuất hiện từ cuối thế kỷ 18, sự phát triển của xe đạp đã giúp con người di chuyển và vận chuyển hàng hóa nhanh hơn, đồng thời tiết kiệm sức lao động.

Với sự tiến bộ của công nghệ, xe đạp đã được cải tiến đa dạng như xe đạp điện, xe đạp trợ lực và xe đạp gấp, mang lại sự tiện lợi trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong các hoạt động thể thao và giải trí.

2.1.1 Khởi đầu của xe đạp

Những chiếc xe đạp đầu tiên được làm từ gỗ, nhưng trọng lượng nặng gây ra sự bất tiện khi sử dụng Một trong những mẫu xe nổi bật là “Celerifere”, được phát minh vào năm 1790 bởi Comte Mede de Sivrac, có thiết kế hai bánh và không có bàn đạp, người dùng phải đẩy bằng chân Đến năm 1817, Karl von Drais người Đức đã giới thiệu một mô hình xe đạp mới.

Hình 2.1: Mẫu xe đạp Draisine được lưu trữ tại bảo tàng xe hai bánh ở Đức

Vào những năm 1860, các nhà phát minh đã áp dụng thép để giảm trọng lượng và tăng tính bền vững cho xe Năm 1865, Pierre Michaux tại Pháp đã phát minh ra một loại xe đạp mới với khung thép và hai bánh trước sau, cùng một tay lái, đánh dấu bước tiến quan trọng trong thiết kế xe đạp.

“velocipede” Nhưng chiếc xe này vẫn khá nặng và khó điều khiển

Vào những năm 1870, xe đạp "penny-farthing" ra đời với bánh trước lớn hơn bánh sau và tay lái cao, giúp người lái di chuyển nhanh hơn.

2.1.2 Sự phát triển của xe đạp trong thế kỷ XIX và trong cuộc cách mạng công nghiệp

Hình 2.2: Kiểu dáng xe đạp đầu tiên

Vào những năm 1880, xe đạp trở nên phổ biến hơn, dẫn đến sự phát triển của các công ty sản xuất xe đạp Các mẫu mã xe được cải tiến với hệ thống phanh và truyền động, góp phần nâng cao hiệu suất và sự yêu thích của xe đạp trong đời sống hàng ngày.

Một trong những cải tiến quan trọng trong thiết kế xe đạp là việc sử dụng thép cho khung xe thay vì gỗ hay sắt Bên cạnh đó, bộ truyền động và hệ thống phanh cũng đã được nâng cấp, giúp người điều khiển dễ dàng kiểm soát tốc độ và dừng xe an toàn Thiết kế bánh xe cũng được cải thiện với lốp bơm hơi, mang lại sự êm ái khi di chuyển, giảm thiểu rung chấn và sức cản.

Trong thời đại công nghiệp hóa, xe đạp đóng một vai trò quan trọng:

Xe đạp ngày càng trở thành phương tiện vận chuyển phổ biến và tiện lợi, với tốc độ trung bình đạt 20km/h, giúp tiết kiệm thời gian trong việc di chuyển Ngoài ra, chi phí sửa chữa và bảo trì xe đạp cũng rất hợp lý, làm cho nó trở thành lựa chọn kinh tế cho nhiều người.

Xe đạp là phương tiện giải trí và thể thao phổ biến cho những người có phong cách sống năng động và khỏe mạnh Các hoạt động như đạp xe địa hình và đua xe đạp đã trở thành những hình thức ưa chuộng trên toàn thế giới.

Ngành công nghiệp xe đạp không chỉ đóng góp vào nền kinh tế mà còn tạo ra nhiều cơ hội việc làm thông qua sản xuất, bán lẻ và dịch vụ bảo trì xe đạp.

Xe đạp là phương tiện di chuyển xanh, không gây tiếng ồn và không phát thải khói bụi hay khí thải độc hại Sử dụng xe đạp không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn giảm thiểu ô nhiễm và tác động tiêu cực của con người đến hệ sinh thái.

2.1.3 Xe đạp trong thời đại hiện nay

Những cải tiến mới trong công nghệ xe đạp đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất xe đạp Một số sản phẩm nổi bật bao gồm các loại xe đạp được cải tiến với tính năng vượt trội và thiết kế hiện đại.

Xe đạp điện đang ngày càng trở nên phổ biến trên toàn thế giới, với nguồn gốc từ cuối thế kỷ 19 khi Ogden Bolton Jr nhận được bằng sáng chế đầu tiên vào ngày 31 tháng 12 năm 1895 tại Hoa Kỳ Năm 1987, Hosea W Libbey đã phát triển mẫu xe điện với động cơ hiệu suất gấp đôi và thiết kế độc đáo Tại Việt Nam, theo Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Việt Nam (VAMA), năm 2018 có gần 500.000 xe điện hai bánh được bán ra, tăng 30% so với năm 2017, chủ yếu đến từ thị trường Trung Quốc và Nhật Bản, với các thương hiệu nổi tiếng như Asama, Ambike, và Vnbike.

Xe đạp điện đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển và cải tiến, đặc biệt là trong công nghệ pin Các loại pin mới như NiMH, NiCd và Li-ion không chỉ nhẹ hơn mà còn có dung lượng cao hơn so với ắc-quy truyền thống Nhờ vào những đặc tính ưu việt này, pin mới mang lại thời gian tích điện lâu hơn và độ bền cao hơn, góp phần nâng cao hiệu suất của xe đạp điện.

Xe đạp gấp là lựa chọn lý tưởng cho những người di chuyển trong thành phố và sử dụng phương tiện công cộng Với thiết kế gọn nhẹ, xe có thể dễ dàng gấp lại và mang theo trên tàu điện hoặc xe buýt, giúp việc di chuyển trở nên thuận tiện hơn.

Tổng quan về giải pháp liên kết gỗ cấu kiện kết hợp thép

Glulam là sản phẩm gỗ được chế tạo bằng cách kết hợp các thanh gỗ nhỏ hoặc ngắn lại với nhau bằng chất kết dính dưới áp suất, nhiệt độ và thời gian nhất định Các thanh gỗ này có thể được ghép lại với nhau theo các kích thước chiều dài, chiều rộng và độ dày khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu và mục đích sử dụng.

Theo tiêu chuẩn Quốc gia Việt Nam TCVN 8575:2010, gỗ cấu kiện Glulam, hay còn gọi là gỗ ghép thanh bằng keo, được định nghĩa là "cấu kiện kết cấu được tạo thành từ việc dán dính các thanh gỗ có thớ gỗ chạy song song với trục dọc của dầm" Glulam được phân chia thành hai loại chính dựa trên cấu trúc.

- Gỗ ghép thanh bằng keo theo phương nằm ngang (horizontal Glulam): có bề mặt rộng của các thanh gỗ vuông góc với cạnh dài hơn của mặt cắt ngang

- Gỗ ghép thanh bằng keo theo phương thẳng đứng (vertical Glulam): có bề mặt rộng của các thanh gỗ vuông góc với cạnh ngắn hơn của mặt cắt ngang

Lịch sử phát triển Glulam

Gỗ cấu kiện là loại vật liệu xây dựng có lịch sử lâu đời, vượt trội hơn so với các loại ván nhân tạo khác Nó lần đầu tiên được sử dụng vào năm

1893 ở Phần Lan để xây dựng phòng Hòa nhạc ở Basel Đến năm 1934 tại phòng thí

Ngành công nghiệp gỗ ghép thanh đã có những bước phát triển rõ rệt nhờ vào sự ra đời của chất kết dính phenol-resorcinol-formaldehyde (PRF) vào năm 1942 Đến đầu những năm 1950, Hoa Kỳ đã có ít nhất 12 công ty đầu tư vào sản xuất gỗ cấu kiện, dẫn đến việc thành lập Viện gỗ xây dựng Hoa Kỳ (AITC) Từ nửa sau thế kỷ 20, công nghệ sản xuất gỗ cấu kiện đã phát triển nhanh chóng, chủ yếu được ứng dụng trong sản xuất đồ mộc gia dụng và xây dựng.

Hiện nay, các quốc gia có nền công nghiệp sản xuất gỗ cấu kiện phát triển như Canada, Hoa Kỳ, Đức, Úc và New Zealand đã tiến hành nghiên cứu toàn diện về nguyên liệu, cấu trúc, bảo quản và khả năng chống cháy của gỗ Những nghiên cứu này đã dẫn đến việc ban hành các tiêu chuẩn sản xuất cho gỗ cấu kiện, tạo nền tảng vững chắc cho việc đánh giá và cải tiến sản phẩm.

Gỗ cấu kiệm (Glulam) đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng tại Việt Nam, như khu nghỉ dưỡng An Lâm Retreat, Saigon River và Ninh Vân Bay Giải pháp xây dựng này không chỉ bền vững mà còn thân thiện với môi trường, có độ bền cao và khả năng tái sử dụng tốt.

Gỗ ép chéo (Cross Laminated Timber - CLT) là vật liệu xây dựng được tạo thành từ các tấm ván gỗ xẻ được dán chồng lên nhau theo nhiều lớp, trong đó mỗi lớp sau đặt vuông góc với lớp trước Phương pháp này giúp tấm gỗ chịu lực tốt hơn theo cả hai phương, cải thiện cường độ chịu kéo và chịu nén của gỗ.

Hình 2.8: Gỗ ép chéo - CLT

Tuy CLT được làm từ gỗ của các cây gỗ mềm như thông, nhưng nhờ vào cấu trúc sắp xếp vuông góc của các lớp gỗ, sản phẩm này tạo thành một tấm gỗ cứng chắc và bền bỉ, không thua kém gì so với các nguyên liệu truyền thống.

Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng gỗ CLT là tính bền vững, nhờ vào việc gỗ là nguồn tài nguyên thiên nhiên có thể tái tạo Việc áp dụng CLT không chỉ giúp tiết kiệm nguồn tài nguyên mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

Tính bền vững là đặc điểm nổi bật của CLT, khi sử dụng gỗ như một vật liệu xây dựng, đánh dấu bước tiến mới trong việc hạn chế các phương pháp xây dựng gây phát thải CO2 Gỗ, là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô tận và tái tạo, cần được quản lý lâm nghiệp có trách nhiệm để đảm bảo nguồn cung ổn định Hơn nữa, việc sử dụng CLT còn giúp giảm thiểu hiệu ứng khí nhà kính nhờ khả năng hấp thụ CO2 của gỗ.

Cấu trúc của CLT, mặc dù có vẻ đơn giản, nhưng thực tế lại rất phức tạp và mạnh mẽ Đây là loại vật liệu nổi tiếng với khả năng chịu lực vượt trội, đã được ứng dụng trong nhiều công trình kiến trúc và tòa nhà, chứng minh tính hiệu quả của nó trong xây dựng.

2.2.3 Gỗ cấu kiện kết hợp thép (Flitched Beams)

Gỗ cấu kiện kết hợp thép (Flitched Beams) là một loại kết cấu đặc biệt, kết hợp giữa gỗ và thép, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội trong xây dựng hiện đại Cường độ chịu uốn của loại cấu kiện này được nâng cao nhờ sự liên kết chặt chẽ giữa gỗ và thép.

Hình 2.9: Các công trình ứng dụng CLT

Các ưu điểm của cấu kiện gỗ kết hợp thép:

Gỗ cấu kiện kết hợp thép có khả năng chịu lực vượt trội so với gỗ thông thường, cho phép sử dụng trong các công trình xây dựng như cột và sàn Điều này không chỉ đảm bảo tính ổn định mà còn nâng cao mức độ an toàn cho các công trình.

Gỗ kết hợp với thép không chỉ tạo ra sự hài hòa trong các công trình mà còn mang đến tính thẩm mỹ và linh hoạt trong thiết kế, đáp ứng tốt các yêu cầu hiện đại.

Tổng quan tình hình ứng dụng vật liệu gỗ trong phương tiện đi lại

Các nhà thiết kế Jan Gunneweg và Piet Brandjes đã tạo ra mẫu xe đạp điện mang tên Bough, với khung và nhiều chi tiết được làm từ gỗ sồi lấy từ phía Đông nước Pháp Chiếc xe nổi bật với bộ khung, tay lái và chắn bùn bằng gỗ, trong khi các bộ phận cứng khác được chế tạo từ thép không gỉ Hệ thống phanh kết hợp giữa kiểu quay ngược pedal và phanh tay, mang lại trải nghiệm lái an toàn và tiện lợi.

Xe được trang bị động cơ điện 225W, cho phép đạt tốc độ tối đa 24km/h và quãng đường di chuyển lên đến 48km Thời gian sạc 80% là 3 giờ, trong khi sạc đầy mất khoảng 6 giờ Với trọng lượng khoảng 20kg, xe có vành có thể lựa chọn từ 26 đến 28 inch.

Lấy cảm hứng từ kiến trúc truyền thống Nhật Bản, Masateru Yasuda đã thiết kế Moccle – chiếc xe đạp điện khung gỗ bền vững với khả năng chịu rung chấn tốt, phù hợp cho các trận động đất Chiếc xe này tận dụng ưu điểm của khung gỗ ép chắc chắn và đã giành giải vàng tại A’ Design Award 2023, một trong những giải thưởng danh giá trong lĩnh vực thiết kế.

Sử dụng các mối nỗi bằng kim loại giúp khung xe được chắc chắn hơn, hấp thu các

Hình 2.11: Xe đạp điện bằng gỗ Sồi ở Hà Lan

Xe đạp gỗ tại Nhật Bản được thiết kế với lớp cacbon mỏng giữa các lớp gỗ nhằm hạn chế sự lão hóa, co ngót, giãn nở và nứt gãy của gỗ Khung xe sau đó được uốn định hình bằng hơi nước để đảm bảo độ bền và tính thẩm mỹ.

Các sản phẩm về xe đạp, xe điện khung gỗ tuy chưa nhiều những đã có một số sản phẩm độc đáo và sáng tạo

Vào năm 2015, anh Huỳnh Phước Đức ở Quảng Nam đã sáng chế ra xe đạp điện không cần săm, được chế tạo hoàn toàn thủ công từ ván ép 8mm và các linh kiện điện tử cũ như ắc quy, bình điện và mô tơ Xe có khả năng đạt tốc độ 25km/h và trọng lượng 60kg.

Năm 2022, sinh viên Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp “Thiết kế, chế tạo xe đạp từ gỗ tự nhiên và composite” Mẫu xe đạp thể thao này sử dụng gỗ Walnut và gỗ Teak, nổi bật với vân đẹp, độ bền cao, khả năng chống côn trùng và mối mọt, cùng với khả năng chịu lực tốt và độ co ngót ít Các chi tiết làm từ composite và sợi thủy tinh cũng góp phần tăng cường độ bền và tính thẩm mỹ, phù hợp với nhu cầu của người sử dụng.

Hình 2.14: Xe đạp gỗ từ đồ án tốt nghiệp của sinh viên trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Hình 2.13: Xe đạp gỗ ở Quảng Nam

Trên thế giới, đặc biệt là ở châu Âu, việc ứng dụng vật liệu gỗ trong phương tiện đi lại đang phát triển mạnh mẽ, với nhiều thiết kế nổi bật cho xe máy và xe đạp điện Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc ứng dụng vật liệu mới, đặc biệt là gỗ, trong sản xuất phương tiện vẫn còn hạn chế, chủ yếu do tư duy cho rằng gỗ không bền bỉ như kim loại Hầu hết các ý tưởng chỉ dừng lại ở mức nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm.

Chúng tôi đã thoát khỏi quan điểm truyền thống về việc sử dụng vật liệu gỗ trong chế tạo phương tiện đi lại, đồng thời tiếp cận nghiên cứu với cái nhìn mới mẻ về sự kết hợp vật liệu và ứng dụng các giải pháp đổi mới từ các lĩnh vực liên quan Qua những khảo sát về thẩm mỹ và an toàn sử dụng, nhóm đã tổng hợp và đưa ra phương án cuối cùng cho đề tài ‘Thiết kế, chế tạo xe đạp điện khung gỗ’ Chúng tôi mong muốn sản phẩm này sẽ góp phần vào quá trình công nghiệp hóa, tạo ra giá trị gia tăng và đóng góp tích cực cho xã hội cũng như môi trường thông qua việc chuyển đổi nguồn nguyên liệu cho xe đạp và mô tô hai bánh.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Một số yêu cầu đối với thiết kế

Chúng tôi đã áp dụng cách tiếp cận thiết kế như một sản phẩm nội thất và lựa chọn bốn trong năm tiêu chí đánh giá thiết kế sản phẩm nội thất theo Stuart Lawson Bốn tiêu chí này sẽ được trình bày chi tiết dưới đây.

3.1.1 Yêu cầu về mặt sử dụng - xoay quanh chủ thể là người

Khi thiết kế xe điện khung gỗ hoặc bất kỳ sản phẩm mộc nào, tính hữu dụng và nhu cầu của người sử dụng là yếu tố quan trọng mà người thiết kế cần chú ý.

Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, việc chú trọng đến độ bền và tuổi thọ là rất quan trọng Sản phẩm không chỉ cần tiện lợi trong sử dụng mà còn phải có khả năng chịu đựng và kéo dài thời gian sử dụng, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

Xe điện khung gỗ ngoài phục vụ mục đích chính là đi lại Ngoài ra, còn tác dụng đáp ứng nhu cầu trang trí cho các không gian

Sản phẩm thiết kế cần đảm bảo tính ổn định cho kết cấu chịu lực và giữ nguyên hình dạng ban đầu trong thời gian dài, tránh hư hỏng do mối mọt Do đó, trong quá trình tính toán và lựa chọn giải pháp liên kết, cần chú ý đến việc chọn nguyên liệu với độ ẩm từ 8 – 12% để ngăn ngừa co rút và biến dạng, đồng thời hạn chế tối đa mắt gỗ xuất hiện ở các chi tiết chịu lực.

3.1.2 Yêu cầu về mặt kinh tế - chi phí sản xuất

Chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm luôn là mối quan tâm hàng đầu của nhà sản xuất và người tiêu dùng Sản phẩm cần đạt chất lượng cao, dễ sử dụng và có tính thẩm mỹ để thu hút khách hàng, trong khi giá thành phải hợp lý Để hạ giá thành, các nhà sản xuất cần sử dụng nguyên vật liệu tốt, hợp lý và tiết kiệm, đồng thời đảm bảo chất lượng cao Việc lựa chọn công nghệ gia công phù hợp với tay nghề và trang thiết bị là cần thiết để giảm thời gian sản xuất và tăng chất lượng sản phẩm, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.

3.1.3 Yêu cầu về mặt thẩm mỹ

Xe điện khung gỗ không chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng mà còn là một tác phẩm nghệ thuật, do đó yêu cầu về thẩm mỹ rất cao Sản phẩm cần phải đảm bảo các tiêu chí về thiết kế, chất liệu và tính năng để thu hút người tiêu dùng.

Hình dáng của sản phẩm cần phải cân đối và hài hòa với không gian mà nó được đặt vào Kích thước của các chi tiết và bộ phận phải phù hợp với người sử dụng, nhằm tránh sự mất cân đối giữa các thành phần trong thiết kế.

Đường nét sản phẩm cần sắc sảo và uốn lượn mềm mại, tạo nên sự hài hòa tổng thể Điều này không chỉ thể hiện tay nghề và trình độ gia công của người thợ, mà còn phản ánh kỹ năng sử dụng máy móc một cách thành thạo.

- Màu sắc: cũng chiếm vị trí quan trọng để tạo nên sự thẩm mỹ của xe, nên sử dụng màu sắc hài hòa, cân đối giữa các chi tiết

Kiểu dáng sản phẩm cần phong phú và mới mẻ, tạo sự độc đáo khác biệt so với các sản phẩm đại trà trên thị trường Điều này giúp sản phẩm phù hợp với đối tượng người dùng và không gian sử dụng, thu hút sự chú ý và tạo ấn tượng mạnh mẽ.

3.1.4 Yêu cầu về đổi mới trong vật liệu và sản xuất

Mặc dù gỗ là vật liệu tái tạo, nhưng quá trình phát triển của cây cần nhiều năm Việc sử dụng gỗ rất phổ biến, tuy nhiên, nếu không có cách tiếp cận hợp lý, nó có thể dẫn đến sự tuyệt chủng của nhiều loài động thực vật, gây xói mòn đất và mất cân bằng hệ sinh thái, khiến đất trở nên cằn cỗi.

Hiện nay, thị trường đang tràn ngập các loại vật liệu bền vững nhờ vào sự tiến bộ của khoa học công nghệ và sự phát triển của các khu trồng rừng Nhiều vật liệu có nguồn gốc từ gỗ bền vững (FSC) đang được áp dụng rộng rãi, góp phần vào việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Gỗ Laminate chéo (CLT) và Gỗ Laminate dán (Glulam) là những giải pháp xây dựng cách mạng từ vật liệu gỗ, được tạo ra bằng cách dán các lớp gỗ vuông góc hoặc song song với nhau Hai loại vật liệu này không chỉ có khả năng chịu lực tốt mà còn cách âm, cách nhiệt hiệu quả Ngoài ra, chúng còn giúp tăng tốc độ thi công và giảm thiểu lượng carbon phát thải so với các vật liệu gỗ truyền thống.

→ Đây là giải pháp mà nhóm lựa chọn để tiến hành thiết kế, chế tạo sản phẩm

Gỗ đã qua xử lý, hay còn gọi là gỗ biến tính, được chế biến bằng công nghệ tiên tiến, mang lại độ bền cao và khả năng chống lại mối mọt, nấm mốc, cong vênh, nứt, tét Loại gỗ này rất phù hợp cho cả ứng dụng nội thất và ngoại thất, đồng thời giúp giảm thiểu chi phí bảo trì.

Một số tiêu chuẩn

3.2.1 Trong sản xuất, chế biến vật liệu gỗ

Tiêu chuẩn 1 yêu cầu căn cứ cấp chính xác gia công cấp 2, sử dụng bảng 10 – 1 để tra cứu số liệu dung sai cho các chi tiết gỗ, tương ứng với các khoảng kích thước và độ chính xác gia công cấp 2.

Tiêu chuẩn 2: Lượng dư gia công theo quy định của cục Lâm Nghiệp số 10/LNSX ngày 08/02/1971 cho phép, lấy lượng dư gia công như sau:

Lượng dư lấy theo chiều dài: 15 – 20 mm

Lượng dư lấy theo chiều dày và rộng:

- Từ 50 mm trở xuống lấy lượng dư là 3 – 5 mm

- Từ 60 – 90 mm lấy lượng dư là 5 – 7 mm

- Từ 100 mm trở lên lấy lượng dư là 7 – 15 mm

- Nếu chi tiết có chiều dài hơn 1500 mm thì có thể lấy nhiều hơn quy định

Theo quy định số 10/LNSX ngày 08/02/1971 của Tổng cục Lâm Nghiệp, khối lượng gỗ cần thiết để sản xuất một sản phẩm được xác định bằng tổng khối lượng gỗ sơ chế của các chi tiết, cộng thêm 15% - 20% hao hụt do pha cắt và hao hụt từ phế phẩm.

3.2.2 Trong an toàn kỹ thuật phương tiện xe mô tô, xe gắn máy

Theo Thông tư 67/2015/TT-BGTVT, xe điện khung gỗ phải tuân thủ các tiêu chuẩn về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường do Bộ Giao thông vận tải quy định.

• Xe và các bộ phận được lắp đặt trên xe phải được thiết kế, chế tạo và lắp ráp phù hợp với các hồ sơ kỹ thuật

• Các mối ghép ren sau khi lắp ráp phải căng chặt Lực siết của các mối ren của các chi tiết quan trọng phải theo quy định

Trên xe, cần đảm bảo không có các cạnh sắc nhọn với bán kính cong nhỏ hơn 0,5mm, vì điều này có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng xe và những người tham gia giao thông.

- Kích thước lớn nhất và khối lượng lớn nhất:

• Chiều cao ≤ 3,0m; chiều rộng ≤ 1,3m; chiều cao ≤ 2,0m; khoảng cách tâm trục trước và sau ≥ 1,016m

Khối lượng tối thiểu tính toán cho một người ngồi trên xe là 65kg đối với xe có hai chỗ ngồi và 75kg đối với xe có một chỗ ngồi.

• Đối với xe có động cơ dẫn động là động cơ điện thì công suất lớn nhất không lớn hơn 4kW

• Dây điện phải được bọc cách điện và lắp đặt chắc chắn, không có hiện tượng cọ xát với các bộ phận chuyển động của xe

• Các mối nối phải chắc chắn, công tắc điện đảm bảo an toàn cho người sử dụng

• Pin phải được lắp đặt cố định, vỏ pin không rạn nứt.

Một số công thức tính toán

Các công thức được áp dụng bao gồm:[13]

3.3.1 Thể tích gỗ tinh chế

Thể tích gỗ tinh chế của sản phẩm được xác định bằng tổng thể tích gỗ tinh chế của tất cả các chi tiết cấu thành sản phẩm Công thức tính toán sẽ được áp dụng để đảm bảo độ chính xác trong việc xác định thể tích này.

VTCSP và VTCCT đề cập đến thể tích gỗ tinh chế của sản phẩm và các chi tiết liên quan Các ký hiệu a, b, c lần lượt biểu thị kích thước tinh chế theo chiều dày, chiều rộng và chiều dài của chi tiết (mm) Ngoài ra, n là số lượng chi tiết được tính toán.

3.3.2 Thể tích gỗ sơ chế

Thể tích gỗ sơ chế của sản phẩm được tính bằng tổng thế tích gỗ sơ chế của các chi tiết tạo nên sản phẩm theo công thức:

VSCSP và VSCCT đề cập đến thể tích gỗ sơ chế của sản phẩm và các chi tiết liên quan Các thông số a, b, c lần lượt đại diện cho chiều dày, chiều rộng và chiều dài (mm) Δa, Δb, Δc là lượng dư gia công tương ứng theo chiều dày, chiều rộng và chiều dài Ngoài ra, n là số lượng chi tiết trong sản phẩm.

𝑎′, 𝑏′, 𝑐′: Lần lượt là kích thước sơ chế của chi tiết theo chiều dày, chiều rộng và

Trong quá trình sản xuất, phế phẩm từ nguyên liệu như nấm mốc, mối mọt, và các khiếm khuyết của gỗ như nứt gãy, cong vênh, cùng với phế phẩm phát sinh trong gia công như cắt, khoan, mài, đã ảnh hưởng lớn đến giá thành và tỷ lệ lợi dụng gỗ Để tiết kiệm nguyên vật liệu, cần giảm thiểu lượng phế phẩm Theo quy định số 10 LNSX ngày 08/02/1971 của Tổng Lâm Nghiệp, khối lượng gỗ cần thiết để sản xuất một sản phẩm bao gồm tổng khối lượng sơ chế của các chi tiết cộng thêm 15% – 20% hao hụt do cắt và phế phẩm nguyên liệu Tuy nhiên, hiện nay, với sự cải tiến của máy móc thiết bị hiện đại và tay nghề công nhân được nâng cao, tình hình sản xuất đã có nhiều tiến bộ.

Dựa trên tình trạng máy móc thiết bị hiện có và chất lượng nguồn nguyên liệu, tỷ lệ hao hụt được xác định là K = 10% Thể tích phế phẩm sẽ được tính toán theo công thức đã quy định.

K = 10%: Tỷ lệ phế phảm do nguyên liệu và hao hụt pha cắt

VSCPP: Thể tích gỗ sơ chế có tính % phế phẩm và hao hụt pha cắt (m 3 )

VSCSP: Thể tích gỗ sơ chế sản phẩm (m 3 )

Hiệu suất pha cắt được định nghĩa là tỷ lệ giữa thể tích gỗ sơ chế thu được từ một tấm nguyên liệu và thể tích của tấm nguyên liệu đó.

V1: Thể tích sơ chế lấy trên một tấm nguyên liệu (m 3 )

V: Thể tích tấm nguyên liệu (m 3 )

3.3.5 Thể tích nguyên liệu cần thiết để sản xuất ra sản phẩm

Tính hiệu suất pha cắt trung bình cho toàn bộ sản phẩm dựa trên hiệu suất pha cắt của từng chi tiết Từ đó, xác định nguyên liệu cần thiết để sản xuất một sản phẩm theo công thức đã được thiết lập.

VNL: Thể tích nguyên liệu cần thiết để sản xuất ra một sản phẩm (m 3 )

VSCPP: Thể tích gỗ sơ chế có tính % phế phẩm (m 3 )

N: Hiệu suất pha cắt trung bình cho toàn bộ sản phẩm (%)

3.3.6 Tỷ lệ lợi dụng gỗ

P: Tỷ lệ lợi dụng gỗ

VTCSP: Thể tích gỗ tinh chế của sản phẩm và chi tiết

VNL: Thể tích nguyên liệu cần thiết sản xuất một sản phẩm (m 3 )

3.3.7 Các dạng phế liệu phát sinh trong quá trình gia công

Trong quá trình gia công sản phẩm, phế liệu thường phát sinh ở các khâu như cưa, cắt, bào, xẻ, khoan và tiện Do đó, việc thiết kế cần được tính toán kỹ lưỡng để xác định và tìm biện pháp giảm tỷ lệ phế phẩm hiệu quả Các dạng phế liệu và phế phẩm thường xuất hiện qua các bước gia công này.

3.3.7.1 Hao hụt ở khâu cắt phôi

Phế liệu ở khâu này gồm: rìa cạnh, đầy mẫu, mùn cưa,… nên phế liệu ở khâu này được tính theo công thức sau:

VNL: Thể tích nguyên liệu (m3)

VSCPP: Thể tích gỗ sơ chế có tính % phế phẩm (m 3 )

Tỷ lệ % của thể tích phế liệu khâu pha cắt:

3.3.7.2 Hao hụt do phế phẩm của nguyên liệu

Phế phẩm ở công đoạn này là do gỗ bị nứt tét, mắt chết, mối mọt, nấm mốc, cong vênh hoặc bị các khuyết tật khác

VSCPP: Thể tích gỗ sơ chế có tính % phế phẩm (m 3 )

VSCSP: Thể tích gỗ sơ chế (m 3 )

3.3.7.3 Hao hụt ở công đoạn gia công sơ chế

Phế liệu ở công đoạn này là các dăm bào qua khâu bào thẩm và bào cuốn hay bào

4 mặt và được tính theo công thức sau:

VSCSP: Thể tích gỗ sơ chế (m 3 )

VTCSP: Thể tích gỗ tinh chế sản phẩm (m 3 )

Tỷ lệ % của thể tích phế liệu ở công đoạn gia công sơ chế:

3.3.8 Tính lượng sơn cần dùng

Qmàu = qmàu x F (kg) Trong đó:

Qmàu : Lượng màu cần cho trang sức (kg) qmàu : Định mức tiêu hao lượng màu (kg/m 2 )

F: Diện tích bề mặt cần trang sức (m 2 )

3.3.9 Tính toán lượng giấy nhám

QGN = qGN x F (tờ) Trong đó:

QGN : lượng giấy nhám cần dùng (tờ) q GN = 1

2 là định mức tiêu hao giấy nhám (tờ/m 2 ) (Tham khảo tại một số công ty)

F : Diện tích bề mặt cần chà nhám (m 2 ).

Ngày đăng: 19/12/2024, 11:33

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN