Đề tài thiết kế và chế tạo xe lăn Điện nâng hạ dành cho người bị liệt chân

1.2 Ý nghĩa : 1.2.1 Nhu cầu thị trường: Hậu quả chiến tranh, tai nạn lao động, tai nạn giao thông và sự già hoá của một bộ phân dân số khiến cho nhiều người không thể đi lại dễ dàng và

Trang 1

BO CONG THUONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CONG NGHIEP TP HO CHi MINH

KHOA CONG NGHE

CO KHi BO MON THIET KE MAY

DE TAI: THIET KE VA CHE TAO XE

LAN DIEN NANG HA DANH CHO NGUOI BI LIET CHAN

Giáo viên hướng dẫn: ThS Võ Ngọc Yến Phương Nhóm:

Lớp HP: DHCK14B

Thông tin liên lạc: ĐT: 0337752300 (Mr Quan: nhóm trưởng)

Email: hongquan180838312gmail.com

Trang 2

Tp Hỗ Chí Minh, tháng 06 năm 2022.

Trang 3

GVHD: Th§ Võ Ngọc Yến Phương Báo cáo đồ án tốt nghiệp

BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Danh sách nhóm

Trang 4

GVHD: ThS Vé Ngoc Yén Phirong Báo cáo đồ án tốt nghiệp

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 5

NHAN XET GIAO VIEN PHAN BIEN

Trang 6

GVHD: ThS Vé Ngoc Yến Phương

BANG PHAN CONG NHIEM VU

Báo cáo đồ án tốt nghiệp

Trang 7

Trang 8

21.1.4Y tưởng bốn xe lăn điện năm bánh À2 SH S 251151111151 15115 15151181115 xse 9

2.1.1.5 kết luận -222:2211221112221122211211122211 1111211121121 10 2.1.2 Ý tưởng thiết kế bánh chủ động và điều hướng 2 E21 11222 12

2.1.2.1 Phương án một bánh chủ động sử dụng hai động cơ gắn trực tiếp lên bánh xe và hai bánh điêu hướng 5 5c 22 22212221221 1123 121111111211 221 1181115121121 xe 12 2.1.2.2 Phương án hai bánh chủ động sử dụng cầu trục có gan một động cơ 13 2.1.2.3 Phướng án ba sử dụng hai động cơ điện dẫn động bánh sau qua bộ truyền

2.1.2.4 Kết luận - 52: 221122211222112221122111111121112111211.1 11g l6

2.1.3Y tưởng chọn loại động, CƠ -.- 2L 221201211111 12 211 1119111111111 101111825112 ke 17

2.1.3.1 Ý tưởng một động cơ điện AC ác c1 E121 1 0112111 gu 17 2.1.3.2 Ý tưởng hai động cơ điện DC - + 2T 111 2211111111211 kg 17

2.1.3.3 Ý tưởng ba động cơ đốt trong 5s c2 111121121 11111112111 cu 18 21.3.4Y tưởng bốn động cơ thủy lực c1 211221122111 12 111111111111 12 21121 xe 18

2.1.2.5 Kết luận - 2: 221122211222112121122111111112111211.21121 112g 18 2.1.4 Ý tưởng thiết kế bộ phận nâng hạ - 2 5s SE 1211112111212 E111 22 xre 20

2.1.4.1 Ý tưởng sử dụng xi lanh điện nằm thắng đứng 5- scscsccrere2 20 21.42 Ý tưởng hai sử dụng xI lanh điện nằm chéo 22 S222 51115512155 155 E55 1xe2 21

Trang 9

2.1.4.3 Y tưởng ba sử dụng bốn xi lanh chạy điện 0 22211222 x2 22 2.1.4.4 Ý tưởng bốn sử dụng thanh răng bánh răng 5 SE, 23

2.1.4.5 Kết luận - 52: 221122211222112221122111111112111221112111 11121 24 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN -.222:2222222221112221112221112211112101121011220102210 re 25

3.1 Tinh toan 3 oi6‹i 8n HH nỤD 25 3.2 Tính toán lực và chọn mOfOF 0200022010251 1 11111111111 5111111112 x5 29 3.2.1Sơ đồ động học của xe lăn L- L1 1201211121 1111 11 1117110111011 111 11111111811 8 tk 29 3.2.2 Phân tích lực 1 2011011 vn n HT nnn TS n1 1111511111251 1 111111 xxx ky 29 3.2.3 Tính công suất động cơ 5-1 221 12111212111121111 011121112111 an ru 30

3.3.1 Momen của động cơ - 120 121112211211 1211 11111111111 11111011 1011111111111 k cha 34 3.3.2 Đường kính sơ bộ của trỤC - - - - 1 c1 2211211211111 11 112 111011112111 111 11151111 1g ra 34 3.3.3 Xác định phản lực trục 2 22 122122211211 121 111111111111 201 111 1111111111 ra 35

3.3.3.1 Xét đường kính trục vào các tiết điện nguy hiểm - 52 5s Se 2c c2 36 3.3.3.2.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh: - - + E2 1E 8212151111522 xe 39 3.3.4 Tính toán, thiết kế then :- 22: 222+2221222211222112211122111211122111211 tr 39

4.1.Mạch điện điều khiển chuyền hưƯỚNĐ: - 0 2011211121111 1 1111221212 1181101111116 rrey 42

FON à AddẢŸIỒỒỒỒẰỒẰỒỒỒỶ 42 4.1.2 Sơ đỗ đấu dây: - cccs TT T1 1 1211110121112 1121111111111 rau 42

4.2.Mạch điện điều khiên tốc độ: 22 ST S1 121111155 111111 1512121111118 ng 43

4.2.1 Sơ đồ nguyên lÍ: - 5s 2111 E11211211211111 21 1121211211211 121 111g 43 4.2.2 Sơ đỗ đầu dây: - cccnTn TT 1 2111012212111 11111111 1g rau 43

4.3.Mạch điện điều khiển XY ani ccc cece centecenssseneecessteesteetitentitenatenieeenes 44

CHƯƠNG 5: QUÁ TRÌNH GIA CÔNG VÀ LÁP RÁP 52 2c 1 2112111211211 12g xe 45

SG nu G007 3''443‹4444 5ä5ä3ÄỶẢI 45 5.2 Lắp ráp các cụm chỉ tiẾ 5 S1 1 111811211211 11 1.11211011122112 1212121 re 48 5.2.1 Lắp ráp các cụm khung chính: - 2-52 s99 EE1E11221212111112112112121 2111 1 10 48 5.3 Di va dau dây mạch điện: - L2 221220112211 11211 1121115211121 11 11522111112 28111 11k 50 5.4 Hoàn thiện gia công và sản phâm: 2 1S 1E1921111211112112121112111 10H t0 51

Trang 10

6.2.Giải Pháp: -s 2s 1211111112112 101121 2121 122121 121121211 xu 53

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Trang 11

Hình 2.1 xe lăn bốn bánh - 5s 2 E1 112127121121121111111 211121111111 1 211 rêu 7 Hinh 2.2 xe lăn ba bánh - G12 22211211 1211121 121112112211 01 118121111111 11111 11111111911 k cv hay 8 Hình 2.3 xe lăn điện bốn bánh có tay lái - - s 9 S11 EE111E112121151211211112111121 1111k 9 Hinh 2.4 xe lăn năm bánh - - G1 2222212213323 15311531151 151 118111111111 111 1112111111111 11kg 10 Hình 2.5a hai động cơ gắn trực tiẾp : 5s sc S111 11121111111 1211222 211211212 re 12

Hình 2.6 cầu trục trên đường thang va lúc đi chuyên trái phải 55 55c sec 13

Hình 2.7 bánh điều hướng phía tưỚc s- +9 1 5E121121111212111112211 1212111 ta 14

Hình 2.9 bánh điều hướng phía trưỚc 25+ s91 112121121111121 1111122112121 2121 ta 15

Hình 2.10 Cơ cầu nâng hạ dạng chữ x sử dụng x1 lanh điện - 22 222222 cczcs>s 20 Hình 2.11 Cơ cấu nâng hạ dạng chữ x sử dụng xI lanh điện 22 22222 <<ss s2 21 Hình 2.12 Cơ cầu nâng hạ dạng chữ x sử dụng bốn xi lanh khií 22 S23 S2 2252555525552 22 Hình 2.13 Cơ cấu nâng hạ chữ x có sử dụng hai thanh răng bánh răng - 23 Hình 3.1.1 Cơ cầu lúc chưa nâng 2 St 1 1215112111111 1121121221121 1 1g re 25

Hình 3.1.2 Cơ cấu lúc nâng 2 211 2215112111121121121120112 1121212111111 221cc xy 26

s06 R90 27

Hình 3.1.4 Tính độ bền thanh xi lanh 5+2222222222223222112211122211222112221 2121 2 28 n0 KIEN) 0 1›-:83:0:.1Đ ‹-iiiadiỔÝŸÝỶÝỶÝỶẢ 28 Hình 3.2.1 Sơ đồ chuyến động của xe lăn - + se 1S 1111121111211 121121201212 xe 29

Hinh 5.1.1 Gia công chi tÍẾt trỤC 0 T1 TT T211 01 1111111 E5 H re 45

Hình 5.1.3 Miếng đỡ trục 5-52 5c 2 1 171211211211 111111 1 121122121 12121 re 46

Hình 5.1.4 Tâm đỡ động cơ, ắc quy -s- +51 2 12 8212112112111111 1212220121212 r re 46 Hình 5.1.5 Ô lăn trục ñ0i 0c 47 Hình 5.1.6 Miếng ghế ngi 5 ST 1921211111211 1211111 21111221 12112112 11 rr ga 47

si 90c 0n e- 48 Hinh 5.2.2 Cụm nâng hạ G1 0002022211211 111 11112 111011111 10111111 111111111111 1 20111211111 kg 49 Hình 5.3 Đấu mạch điện ñ00 2 50

hinh 6s voi) ii0‹ 0 8n 31

Hinh 5.4.2 chinh dién xe lat 22 o iii ieee ecccceccccccccesccececcecccececcseccsevssessttssetttesteeseesecesententecs 52

Trang 12

MUC LUC BANG BIEU

Bang 2.1 Bảng đánh giá thiết kế mô hình xe lăn 55 S2 S9 EEE9212111115222121 1 2x6 ll

Bang 2.2 Bang danh gia thiét ké phan chuyén dong xe lăn điện -.- 225cc 17 Bảng 2.3 Bảng đánh giá các loại động cơ 2 0 2201221122112 211111 1111111111111 re 19 Bảng 2.3 Bảng đánh gia bộ phận nang hạ xe lăn điện -.- 2 2222222222122 2zxcs>s 24

Trang 13

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày xưa, các bệnh nhân người tàn tật hai chân chỉ có thé di chuyén nhờ sự trợ giúp của người khác, và nếu không có sự trợ giúp thì việc di chuyển trở nên vô cùng khó khăn Nhưng ngày nay nhờ sự phát triển của khoa học-kĩ thuật đã phần nào xoá tan được khoảng cách khó khăn đó, và thành tựu khoa học rõ ràng, nhất là xe lăn

Xe lăn thời gian đầu nghiên cứu chỉ là những chiếc xe lăn cơ chạy được dưới sự

hỗ trợ của người khác, hầu như vẫn chưa giải quyết được khó khăn cơ bản Tiếp đến là

sự xuất hiện của xe lăn chạy bằng cơ nhưng người bệnh có thể sự đi chuyên bằng sức cua minh, tuy nhiên có sự hạn chế lớn vì bệnh nhân là những người có sức khoẻ yếu nên việc vận động vậy không có khả thị Điều cần thiết được đưa ra là khả năng tự động hoá, xe lăn điện ra đợi giải quyết hầu hết các khó khăn của bệnh nhân Nhưng vẫn còn còn vài vấn đề hạn chế đó là khả năng linh hoạt trong vận động như lay dé vat

lên cao, ngồi lên chỗ ngồi cao hay lên xuông xe oto

Với sự nhận thức về khó khăn đó của bệnh nhân và sau thời gian học tập tại trường, được sự chỉ bảo hướng dẫn nhiệt tình của thầy cô giáo trong ngành công nghệ

cơ khí Trường Đại học Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh, chúng tôi đã kết thúc khoá học

và đã tích luỹ được vốn kiến thức nhất định.Chúng tôi đã quyết định thực hiện nghiên

cứu và thiết kế đề tài: “Xe lăn điện nâng hạ dành cho người liệt chân”

Đồ án tốt nghiệp của chúng tôi gồm sáu chương:

e© Chương 1: Téng quan

® Chương 3: Tính toán số liệu và thiết kế

® Chương 4: Mạch điện

e _ Chương 6: Kết luận và giải pháp

Trang 14

LỜI CẢM ƠN

Lời cảm ơn đầu tiên tôi xin được gửi tới người thầy hướng dẫn ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP của nhóm tại trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, đó là cô Võ Ngọc Yến

Phương Nhờ có cô mà chúng tôi có thé hoc h‘‘i thêm nhiều các kiến thức về chuyên

ngành cơ khí và đã tạo điều kiện, hỗ trợ chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tải Trong suốt quá trình học tập, cô đã giúp chúng tôi tích lũy thêm được nhiều kiến thức,

có cái nhìn khách quan hơn về chuyên ngành mà mình đang theo học Đồng thời chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đối với những thầy cô đã giảng dạy chúng em trong những năm qua

Tiếp theo chúng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân — hậu phương vững chắc đã luôn bên tôi mỗi khi chúng tôi gục ngã, luôn động viên tiếp lửa đề tôi có được ngày hôm nay, được theo học và phát triển bản thân tại ngôi trường này

Cảm ơn bạn b- trong nhóm thực hiện để tài này cũng như các bạn trong lớp đã giúp

chúng tôi trong quá trình làm đề tải, tích lũy thêm nhiều kiến thức mới Ngoài ra cũng

nhờ các bạn mà bản thân mỗi thành viên trong nhóm đã có được sự tự tin trong quá trinh học tập

Ngoài ra chúng tôi cũng xin sửi lời cảm ơn đên các tác giả trong phân Tài liệu tham khảo của bài báo cáo này Nhờ có các kiên thức bô ích từ tác siả mà chúng tôi mới có thê hoàn thành tốt bài báo cáo của mình

Xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả mọi người.

Trang 15

CHUONG 1: TONG QUAN VE DE TAI

1.1 Muc tiéu dé tai

Theo sự phát triển của xu hướng thời đại cũng như xu hướng phát triển thế giới,

nhiều ngành khoa học — công nghệ phát triên vượt bậc và ngày càng theo xu hướng tự động hóa Xe lăn điện cũng không ngừng hoàn thiện bước tiễn của mình từ việc xe lăn thô sơ di chuyên nhờ sức người dần thay thế bằng điều khiến tự động Ở việt nam thì

xe lăn điện vẫn được xem là đề tài vô củng hấp dẫn, mới mẽ việc phát triển xe lăn điện

sẽ giúp ích rất nhiều cho người khuyết tật không có khả năng thực hiện di chuyền, mang lai loi ich cho cộng đồng và xã hội

Theo đánh giá của Liên hợp quốc, trong số hơn 7 tỷ người trên thế giới thì có hơn

1 ty người, khoảng gần 15% dân số, sống với một khiếm khuyết trên cơ thể Và 80%

trong số họ sinh sống tại các nước đang phát triển Đối với Việt Nam theo thống kê sáng ngày 11/1/2019 Theo ông Vũ Thanh Liêm, Phó Tổng cục trưởng Tổng cục Thống

kê, Việt Nam hơn 7% dân sỐ 2 tuôi trở lên - khoảng hơn 6,2 triệu người, là neười khuyết tật Có 13% dân số - gần 12 triệu người, sống chung trong hộ gia đình có người khuyết tật Tý lệ này dự kiến tăng lên cùng với xu hướng già hóa dân số

Tại khắp nơi trên thế iỚI, một tý người khuyết tật đang phải đối mặt với những van dé trong cuộc sống hằng ngày nay trở thành rào cản về thé chất, xã hội, kinh tế và tâm lý vốn luôn cản trở họ tham gia đầy đủ và hiệu quả vào đời sống xã hội một cách bình đẳng với những người khác Những người khuyết tật vẫn thường không được tiếp cận bình đẳng với các dịch vụ cơ bản như giáo dục, việc làm, y tế, các hệ thống hỗ trợ

xã hội và pháp lý Thực tế này, vì vậy, khiến cho những người khuyết tật phải chịu nhiều thiệt thòi, thậm chí còn hơn cả những người ngh-o

Nhược điểm:

- Tam lí tự tỉ đối với cuộc song binh dang

- Chiu nhiéu thiét thoi do thiéu kha nang di chuyền

Không thê phủ nhận rằng, những người khuyết tật nhìn chung đều là những người

có sức kh”e kém hơn, có mức độ giáo dục thấp hơn và có tỷ lệ neh—o cao hơn so với người không khuyết tật Điều này bắt nguồn từ việc thiếu vắng các dịch vụ hỗ trợ song lại tồn tại quá nhiều trở ngại mà họ gặp phải trong cuộc sống hàng ngày Xuất phát từ

thực tiễn thi đề tài nhằm hướng đến người khuyết tật chân không thê đi lại, góp phân

tạo động lực và giúp người khuyết tật có niềm tin vào cuộc sống, khả năng di chuyển

dễ dàng, phù hợp với sức kh“e va thể trạng của họ

Nhược điểm:

Trang 16

- Tao nên xu hướng tiêu cực cho các bệnh nhân tàn tật chân

- _ Không thế tự ngôi lên phế, lên giường hay các hoạt động cần thay đôi vị

trí

s* Mục tiêu đề tài

Mục tiêu của đề tài là nắm vững phương pháp thiết kế hiện đại để có thể nghiên cứu “Thiet ke, che tạo mô hình xe lăn điện nâng hạ cho người tàn tật hai chân” đề phục vụ cho đời sống con người hiện nay

s* Nội dung nghiên cứu

- Tim hiệu về các xe lăn nâng hạ trên thị trường, nguyên lý hoạt động cũng như cơ cầu làm việc của xe lăn nâng hạ

- _ Đưa ra các phương án thiết kế đa dạng phủ hợp với nhiều tiêu chí chọn lưa từ đó chọn ra phương ân thiệt kê về bánh xe trước, sau, cơ cau nâng

hạ phù hợp nhất

- - Tiến hành phân tích, lựa chọn động cơ, bộ truyền cho xe lăn

- - Viết chương trình điều khiến tự động cho xe lăn

- _ Đưara các kết quả tính toán, bản vẽ thiết kế cho xe lăn điện nâng hạ

- _ Chế tạo mô hình xe lăn điện và cho chạy thực nphiệm kiêm tra

1.2 Ý nghĩa :

1.2.1 Nhu cầu thị trường:

Hậu quả chiến tranh, tai nạn lao động, tai nạn giao thông và sự già hoá của một

bộ phân dân số khiến cho nhiều người không thể đi lại dễ dàng và cuộc sống chỉ quanh

quần trên chiến xe lăn.Đối với các loại xe lăn bằng cơ, điện đời cũ hầu hết nó vẫn chír

khắc phục được nhược điểm không thể di chuyên nhưng vẫn cần sự trợ giúp của người

thân bên cạnh, từ đó khiến họ không thể tự phục vụ cho cuộc sống của mình, nhiều người đã muốn từ b“ cuộc sống vỉ cảm thấy mặc cảm với sánh nặng mà mình tạo ra cho gia đình và xã hội Và điều cần thiết ở đây la mang lại cho họ cảm giác họ có thé

tự chăm lo cho cuộc sống của mình, và tự động hoá và điều đáp ứng lại nhu cầu đó Vì thế nhóm chúng tôi đưa ra ý tưởng thiết kế và chế tạo”Xe lăn điện nâng hạ cho người tàn tật hai chân “ siúp họ cho thể tự di chuyền, tự phục các như cầu đơn gian cua ban thân góp phần thấy họ có ích hơn cho cuộc sống, tạo tính thần tích cực cho những người đang bị thiếu sót, tàn tật về chân

Trang 17

1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn:

- Thiết kế xe lăn điện nâng hạ góp phần thay thế xe lăn thô sơ giúp việc điều khiên trở nên nhẹ nhàng, dê điêu khiên, tiện dụng hơn Giúp cho người ngôi cảm giác thoải mái về việc dị chuyên

- Việc thiết kế xe lăn điện nâng hạ giảm giá thành chỉ phí thấp hơn so với xe nhập

khâu, dễ tiếp cận với nhiều đối tượng sử dụng

- Xe lăn điện nâng hạ thay thế cho những người khuyết tật có khả năng về di chuyền, giúp họ có thê thay đôi cuộc sông mới và phát triên chính bản thân họ Góp phân phát triền cộng đông và xã hội

- _ Xe lăn điện nâng hạ sẽ dân thay thế xe lăn thủ công góp phần phát triển kinh tế đất nước

- _ Kết quả nghiên cứu đề tài có giá trị tham khảo khi xây dựng nghiên cứu đề tải

xe lăn điện nâng hạ có ảnh hưởng tới ngành công nghiệp nước nhà

1.3 Những ảnh hưởng và tại nạn khi sư dụng xe lắn điện nâng hạ:

e - Một trone những nguyên nhân đầu tiên gây nguy hiểm là xe lăn điện sự dụng bình ắc quy và hệ thông dây điện chíp điện tử trong qua trinh di mua dé gay cháy nô khi bị chập nếu không che chắn cân thân gây nguy hiểm cho người ngôi trên xe

® - Do dùng binh ắc quy nên dễ xảy ra trường hợp hết pin, hết điện lúc đó thì người

sư dụng sẽ khó có khả năng xoay sở

® Sử dụng ở các địa hình quá 26 ghê vì là xe lăn nên chỉ có thể chạy ở tộc độ thường nếu chạy quá nhanh sẽ dẫn tới lật xe chấn thương rất nguy hiểm

1.4 Lí do chọn đề tài:

Đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình xe lăn điện nâng hạ cho người tàn

tật hai chân” được chúng tội chọn, đây là một đề tải tương đối gan gũi với đời sống giúp nhóm chúng tôi tiếp cận một cách dễ dàng hơn và dễ tìm kiếm được các

thông tin cần thiết để làm đề tài Ngoài ra, Với mong muốn chế tạo một chiếc xe lăn

có nhiều tính năng mới, tiện ích cho người bệnh với chí phí thấp hơn nhiều lần so

với các loại xe nhập khấu thông thường, chiếc xe lăn đa chức năng đã ra đời Sản pham cua dé tài có tính nhân văn cao khi góp phần sẻ chia khó khăn với người bệnh, người khuyết tật, cũng như giúp cho chất lượng sống của người bệnh, người khuyết tật được nâng lên hậu quả chiến tranh, tai nạn lao động, tai nạn ø1ao thông

và sự p1ả hóa của một bộ phận dân số khiến cho nhiều người không thé di lai dé dàng và cuộc sống đường như chỉ quanh quân trên chiếc xe lăn Cảm thông và thấu hiểu với những nỗi niềm đó khi gia đình cũng có người bệnh tật

Trang 18

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ XE LĂN ĐIỆN

2.1 Tiêu chí thiết kế

Có thê nói xe lăn điện là đôi chân thứ 2 của người khuyết tật, người bị các vấn

đề về chân khó khăn trong việc di chuyên, mang lại hương vị của cuộc song mol

thay vì chỉ ngồi được một chỗ Đã có rất nhiều người đã tìm đến với các mẫu xe lăn điện và cũng có rất nhiều lý do như mua đề tặng, mua làm quà, mua cho người thân sử dụng Cũng có nhiều người chia sẽ về người thân của họ không di chuyển được vả tay yêu cũng không thế sử dụng được xe lăn tay Khi ra những mẫu xe lăn điện với tay cầm điều khiến rất dễ đàng và tiện lợi thì họ như vui mừng vừa được một món quà được ông trời ban tặng và đi km theo đó vấn đề về kinh tế cũng là vấn đề hết sức quan trọng Hiện nay g1á bán xe lăn điện trên thị trường có rất nhiều các đơn vị bản giá có thê từ 8.000.000 vnđ - 20.000.000 vnđ tủy thuộc vào từng,

mẫu sản phâm và chức năng Đối với người khuyết tật có thu nhập thấp, đời sống

khó khăn, việc chọn lựa mẫu xe là mối bận tâm lớn xe phải đáp ứng đầy đủ chức

năng di chuyên và giá thành phải rẻ phù hợp với túi tiền khách hàng Vì vậy nhóm

đã đề ra các tiêu chí thiết kế cụ thể như sau:

+ Kiểu dáng:

- Kết cấu của xe lăn điện phải nh” sọn nhưng vẫn đảm bảo tính an toàn khi xe hoạt động

- _ Tính thâm mỹ cao

+ Cơ chế điều khiến :

- Điều khiến bằng tay và có tính tự động hóa

Trang 19

- - Tải trọng 70kg

- Sử dụng động cơ điện

+ Chế tạo:

- _ Các bộ phân của xe phải đễ gia công chế tạo

- _ Cơ khí phụ trợ phố biến ngoài thị trường, đễ mua

- _ Dễ thay thể khi h“ng, lắp ráp đơn giản đề tiết kiệm chỉ phí

+ Dùng năng lượng sạch thân thiện đề không ảnh hưởng tới người sử dụng

2.1.1 Ý tưởng thiết kế xe lăn điện

Trang 20

+ Di chuyên linh hoạt

Dễ dang diéu khién xe bang mot tay

Dé gia céng, lap rap va ché tao

Tinh tham my cao

Tinh tw dộng hóa cao

+ Xe có độ bèn cao

e© _ Nhược điểm:

+ Chi di chuyên được trên đường bằng phắng trong khuôn viên bệnh viện Ít có chướng nại vật

Khi lam quay 6 bi lam quay bánh xe xe chuyên động đi tới, chuyền hướng bằng 2 bánh

xe con lăn đẳng trước và được điều hướng bởi tay lái phía trước

+ Phải điều khiến bằng hai tay

+ Thay thế sửa chữa khó khăn do có bộ phận tay lái cấu tạo phức tạp

Trang 21

+ Có bộ phận tay lái phía trước làm tăng diện tích xe

+ Xe ba banh gam xe thấp nên việc di chuyên hơi khó khăn khi vặp vật cản lớn

2.1.1.3 Ý tưởng ba xe lăn điện bốn bánh có tay lái

Nguyên lí hoạt động:

Xe lăn điện vận hành có sự hỗ trợ của động cơ điện chuyền đổi điện năng thành cơ năng ø1úp xe di chuyên Hệ thông lái có tay lái giúp người sử dụng dê dàng thao tác rẽ trái phải thuận tiện, nhanh chóng

+ Xe chi áp dụng cho đối tượng 2 tay vẫn còn hoạt động bình thường

+ Trọng lượng xe khá nặng do có thêm bộ phận tay lái phía trước

+ Khoảng cách từ sản xe cách mặt đất thấp ,khó di chuyên ở các địa hình không

đc bằng phẳng

+ Bộ phận tay lái có cấu tạo phức tạp nên trong quá trình lắp ráp và thay thế 2.1.1.4 Ý tưởng bốn xe lăn điện năm bánh

Xe lăn được đi chuyên nhờ hai bánh sau chủ động và điều hướng trái phải nhờ

hai bánh trước và một bánh chông lật ở phía sau xe

Trang 22

Tâm đựa lưng

Độ an toàn cao, khó lật khi xảy ra va chạm

Dễ gia công chế tạo

Tính tự động hóa cao

Xe có độ bên cao

Dễ dang lắp ráp thay thế

® _ Nhược điểm:

Không nh” gọn do có thêm bộ phận banh sau chong lat phia sau lam thém

diém tich khung xe

+ Khó di chuyên trên nhiều địa hình khác nhau do bánh sau và bánh trước có

đường kí nh“ khó đi chuyền khi gặp mặt đường xấu

+ Dé gia công chế tạo

+ Tinh ty dong hoa

Trang 23

GVHD: ThS Vé Ngoc Yén Phirong Báo cáo đồ án tốt nghiệp + Làm việc êm,di chuyến linh hoạt

+ Có độ bên cao

+ Dé dang lap rap,thay thé

+ An toàn cho người sử dụng

Ý tưởng | Ÿ tưởng | Ý tưởng | Ý tưởng | Ý tưởng

một hai ba bôn Tiêu chí

Bảng 2.1 Bảng đánh giá thiết kế mô hình xe lăn

Dựa Bảng 2.1 vào Bảng đánh giá thiết kế mô hình xe lăn, nhóm quyết định

chọn ý Tưởng 1 làm phương án thiết kế mô hình hóa xe lăn điện

2.1.2 Ý tưởng thiết kế bánh chủ động và điều hướng

2.1.2.1 Phương án một bánh chủ động sử dụng hai động cơ gắn trực tiếp lên bánh

xe và hai bánh điều hướng

Xe lăn điện sử dụng hai động cơ điện dẫn động bánh sau như nh 2.54 => để xe tiến, lùi theo phương chuyên động thẳng và di chuyền sang trái khi motor1 ngừng hoạt

Trang 24

động motor hai chạy, di chuyền sang phải khi motor 2 ngường hoạt động motor 1 chạy

và kết hợp với hai bánh điều hướng phía trước như Hinh 2.56

¢ Uudiém:

+ Động co điện dễ dang mua, lap dat,thay thé, khi khởi động có moment

mở máy lớn do vậy kéo được tải nặng: hoạt động không pây ra tiếng

Ta sử dụng điều hướng bằng ô bi, 6 bi dé lắp đặt, dễ thay thế khi h“ng, giá thành rẻ

Bánh điều hướng gọn nhẹ, tính thâm mỹ cao

Trang 25

+ Giá thành đắt do phải sử dụng hai động cơ

+ Bộ phận cổ góp có cấu tạo phức tạp, đắt tiền nhưng thường hư h“ng trong quá trình vận hành nên cần bảo đưỡng, sửa chữa thường xuyên +_ Khi xe hoạt động phụ thuộc vào động cơ bánh sau quay củng lúc, cùng tốc độ, nhưng khi xe chạy nhanh và trên mặt đường quá gồ ghề

sẽ xảy ra hiện tượng rung lắc

2.1.2.2 Phương án hai bánh chủ động sử dụng cầu trục có gắn một động cơ Nguyên lí hoạt động :

Xe lăn sử dụng một động cơ điện dẫn động bánh sau thông qua cầu trục ở bánh sau => dé xe tiến, lùi theo phuong chuyén déng thang nhu hinh 2.6a , di

chuyén trai phai nhu hinh 2.6 và kết hợp với bánh điều hướng phía trước như

Trang 26

+ Xe gắn động cơ thông qua bộ bộ vi sai nên chi sử dụng một động cơ DC,nên tiết kiệm được chỉ phí so với hai động cơ

+ Dễ dàng chuyên hướng trái phải

+ Bộ vi sai có bộ phận khá đơn giản gồm 4 bánh răng côn ăn khớp

+ Bộ phận cầu trục lớn khi lắp đặt lên xe sẽ làm mất đi tính thâm mỹ

2.1.2.3 Phướng án ba sử dụng hai động cơ điện dẫn động bánh sau qua bộ truyền xích

Trang 27

+ Giá thành đắt do sử dụng hai động cơ

+ Quá trình vận hành nên cần bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên khi phải tra

dầu nhớt cho bộ truyền xích

+ Sử dụng bộ truyền như xích, đai sẽ gây cồng kềnh cho xe tính thâm mỹ không

Trang 28

Than thiện môi trường + - +

Bang 2.2 Bảng đánh giá thiết kế phận chuyên động xe lăn điện

Dua Bang 2.2 vào Bảng đánh giá thiết kế cơ câu nâng xe lăn điện, nhóm

quyết định chọn ý Tưởng 1 làm phương án thiết kế phận chuyên động xe

lăn điện

2.1.3 Ý tưởng chọn loại động cơ

2.1.3.1 Ý tưởng một động cơ điện AC

+ Điều khiến được từ các loại công tắc khác nhau như: công

tắc tường, dây giật, chiết ap, diéu khién,

+ Gây ra tiếng ồn khi sử dụng

2.1.3.2 Ý tưởng hai động cơ điện DC

® Ưu điểm:

Trang 29

+ Hoạt động êm ái

Tốc độ quay của động cơ DC nhanh linh hoạt

Ít tiêu tốn điện năng cho người sử dụng

Lắp đặt được ở môi trường có không gian hẹp

Làm việc êm ai

Điều này dẫn đến giá thành cao

Ít được con người ưu chuộng

Yéu cau may bién ap

2.1.3.3 Ý tưởng ba động cơ đốt trong

- Ưu điểm: Momen xoắn lớn nên có khả năng chụu tải rất tốt, có khả năng

làm việc với hiệu suất có ích lớn, an toàn khi vận hành, không cần xử lí

chất thải, không cần người bảo đưỡng phục vụ và sử dụng an toàn

- Nhược điểm: Nhiều chỉ tiết, linh kiện, gia công chế tạo khó nên giá thành

cao, phải có nhiên liệu mới có thê hoạt động nên bất tiện khi sử dụng, khối

lượng lớn, cồng kênh, do đặc tính là đốt cháy nhiên liệu nên không bảo vệ

môi trường, động cơ làm việc gây tiếng ồn làm việc không êm

2.1.3.4 Ý tưởng bốn động cơ thủy lực

- Ưu điểm: có khả năng chịu tải rất tốt, hoạt động bên bỉ, mô men xoắn lớn,

hiệu suất làm việc ôn định, bên bi, it hu h”ng theo thời ø1an

- Nhược điểm: Động cơ có khối lượng lớn, thiết kế cấu tap chi phí bảo tri

và gia thanh cao, không phù hợp lắp đặt với hệ thông nh“ sẽ gây dư thừa

công suất, khi làm việc gây ra tiếng ồn động cơ làm việc không êm

+ Sử dụng nguyên liệu là điện

+ Dễ dàng thay thế bảo dưỡng

Trang 30

Dé dang thay thé bao _ + - -

Bang 2.3 Bảng đánh siá các loại động cơ

Dựa vào bảng 2.3 nhóm quyết định chọn “ Ý tưởng 2” làm phương án

tốt nhất đề chọn động cơ cho xe lăn điện

2.1.4 Ý tưởng thiết kế bộ phận nâng hạ

2.1.4.1 Ý tưởng sử dụng xi lanh điện năm thang đứng

Trang 31

- Tiéng én khi hoat động nh”, và kết cấu xi lanh gon nhẹ

e Nhugc diem:

-_ Khi động cơ xI lanh điện hoạt động lién tuc sé gia tang long nhiét nang, làm hao mòn và giảm tốc độ của bánh răng

Trang 32

2.1.4.2 Ý tưởng hai sử dụng xi lanh điện nằm chéo

Cơ cầu nâng hạ

- Tiéng én khi hoat động nh”, và kết cấu xi lanh gon nhẹ

Tiêu đề	Thiết Kế Và Chế Tạo Xe Lăn Điện Năng Hạ Dành Cho Người Bị Liệt Chân
Tác giả	Nguyễn Phan Hồng Quân, Nguyễn Quang Phương, Phạm Ngọc Quý, D6 Ngọc Sơn, Phạm Văn Mỹ
Người hướng dẫn	ThS. Võ Ngọc Yến Phương
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Khoa Công Nghệ Cơ Khí
Thể loại	Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	10,89 MB