A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cuộc thi kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học trong năm học 2014 – 2015 nhằm góp phần đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, phát triển năng lực của học sinh, nâng cao chất lượng giáo dục. Hội thi thể hiện chủ trương mới của toàn nghành là nhằm khuyến khích học sinh trung học nghiên cứu, sáng tạo khoa học kỹ thuật, vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết những vấn đề thực tiễn của cuộc sống; tạo cơ hội để học sinh có điều kiện giới thiệu những kết quả nghiên cứu của mình trong cả nước và hội nhập quốc tế. Để hòa chung với không khí sôi nổi của Hội thi, thầy và trò trường THCS Nam Từ Liêm đã tìm hiểu, vận dụng những kiến thức Vật lý liên quan để nghiên cứu, chế tạo ra sản phẩm dự thi nhằm góp một phần nhỏ bé vào công cuộc xây dựng và phát triển đất nước. Cùng với sự phát triển chung của Thế Giới, nền kinh tế của Việt Nam cũng đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ. Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa diễn ra hết sức khẩn trương, bộ mặt xã hội có nhiều chuyển biến tích cực. Tuy nhiên sự gia tăng dân số cùng với quá trình công nghiệp hóa đã và đang gây sức ép lớn lên cho môi trường, đặc biệt là vấn đề rác thải. Vậy làm cách nào có thể hạn chế và tận dụng được lượng rác thải hàng ngày mà chúng ta thải ra ngoài môi trường? Trung bình mỗi ngày chúng ta thải khoảng 1000 tấn giấy đã qua sử dụng ra ngoài môi trường. Đó là sự lãng phí cực kì lớn đối với nền kinh tế. Nếu phân loại được chúng thì đây chính là nguồn cung cấp bột giấy rất lớn để tái chế và sản xuất giấy và góp phần bảo vệ môi trường. Máy hủy tài liệu là một công cụ có thể giúp chúng ta bảo vệ thông tin liên quan đến giấy tờ và phân loại được chúng, tuy nhiên giá thành của các sản phẩm này còn tương đối cao. Chính vì lý do ở trên, chúng tôi đã vận dụng những kiến thức liên quan về động cơ điện xoay chiều, mạch điện xoay chiều và tận dụng những nguyên liệu sẵn có nhằm chế tạo ra sản phẩm có tên gọi là “Máy hủy tài liệu thân thiện với môi trường”. B. NỘI DUNG I. Kế hoạch nghiên cứu: thời gian từ 20/4/2014 đến ngày 30/11/2014. II. Phương pháp nghiên cứu: 1. Nghiên cứu phần lý thuyết: tập trung tìm hiểu các vấn đề ở dưới đây 1.1. Nguyên lý hủy tài liệu: quá trình phân loại và tiêu hủy tài liệu được chia ra làm các giai đoạn sau. - Giai đoạn 1: Tài liệu sẽ chủ yếu được phân loại bằng tay. Sau đó giấy sẽ được bỏ vào thùng và được băng truyền đưa tới vị trí của những lưỡi dao trong sản phẩm. - Giai đoạn 2: Tiêu hủy tài liệu Quá trình này được diễn ra dưới tác dụng của những lưỡi dao. Những lưỡi dao này được gắn vào một động cơ điện xoay chiều. Khi nối động cơ điện này vào mạng điện xoay chiều, những lưỡi dao sẽ quay và sẽ cắt vụn những tờ giấy thành những mảnh vụn có kích thước nhỏ. - Giai đoạn 3: Tập trung rác thải Khi quá trình tiêu hủy tài liệu kết thúc, những mảnh giấy vụn sẽ được tập kết ở thùng rác được đặt bên trong của sản phẩm. 1.2. Nguyên lý chế tạo: - Nguồn: là mạch điện xoay chiều. - Động cơ:là động cơ điện hoạt động với dòng điện xoay chiều. Động cơ gồm có hai phần chính là stator và rotor. Stato gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay. Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép. Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục. Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác. Hình 1: Động cơ điện xoay chiều - Dao cắt: được tận dụng từ những con dao cạo râu gắn sao cho giống hình dạng cánh quạt của máy bay. 2. Nghiên cứu phần thực hành: 2.1. Dụng cụ - Một động cơ điện xoay chiều. - 1 điện trở R. - 1 tụ điện C. - Các tấm gỗ nhằm ghép với nhau tạo thành thùng rác. - Dao cạo râu đóng vai trò là các lưỡi dao. U K R C 2.2. Sơ đồ nguyên lý: chính là sơ đồ mạch điện khi nối động cơ điện vào mạch điện xoay chiều Hình 2: Sơ đồ nguyên lý của sản phẩm. 1. Vỏ máy phát 2. Bạc lót 3. Startor 4. Giá đỡ 5. Bộ chỉnh lưu 6. Bộ điểu chỉnh 7. Vòng tiết diện 8. Rôto Với sơ đồ mạch điện như vậy, khi chúng tôi mắc động cơ điện xoay chiều thì động cơ sẽ làm quay những cánh quạt. Cánh quạt sẽ được chế tạo như những lưỡi dao với chức năng sẽ cắt nhỏ tờ giấy ra theo những hình dạng khác nhau. Điện trở R và tụ điện C sẽ được mắc song song với nhau để tạo ra sự ổn định dòng trong mạch điện xoay chiều. 2.3. Sơ đồ chế tạo Hình 3: Sơ đồ cấu tạo của sản phẩm. Các cánh quạt được chế tạo từ dao cạo râu, ghép với trục quay của động cơ điện xoay chiều. Nút bấm trên máy được coi như là công tắc khóa K, có nhiệm vụ là tạo thành mạch kín hoặc hở (tùy chế độ làm việc hay nghỉ). Thùng rác có thể tháo ra và lắp vào một cách dễ dàng với khung của thùng rác. 3. Tính sáng tạo Với sản phẩm này, chúng tôi đã tận dụng được những sản phẩm sẵn có như động cơ điện có trong một chiếc quạt bị hỏng, các tấm gỗ,…để tạo ra một sản phẩm có tính thân thiện đối với môi trường. III. Công việc đã thực hiện - Đã tiến hành tìm hiểu nguyên lý của động cơ điện một chiều. - Vẽ sơ đồ mạch để sản phẩm có thể hoạt động trong mạch điện xoay chiều. - Tính toán, thiết kế bản vẽ của sản phẩm. - Thu thập và tìm kiếm những dụng cụ cần thiết để chế tạo ra sản phẩm. - Tiến hành lắp thử động cơ điện có các lưỡi dao vào mạng điện xem cách hoạt động của động cơ Thùng rác IV. Kế hoạch nghiên cứu tiếp theo Tiến hành các bước xác định hình dạng của sản phẩm và lắp mạch vào phần vỏ của sản phẩm. Sau đó kiểm tra hoạt động của máy và cải tiến một số bộ phận, nếu cần. Nam Từ Liêm, ngày 06 tháng 11 năm 2014 XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG ĐẠI DIỆN NHÓM Vũ Hồng Loan . chiều, mạch điện xoay chiều và tận dụng những nguyên liệu sẵn có nhằm chế tạo ra sản phẩm có tên gọi là Máy hủy tài liệu thân thiện với môi trường . B. NỘI DUNG I. Kế hoạch nghiên cứu: thời gian. hiểu các vấn đề ở dưới đây 1.1. Nguyên lý hủy tài liệu: quá trình phân loại và tiêu hủy tài liệu được chia ra làm các giai đoạn sau. - Giai đoạn 1: Tài liệu sẽ chủ yếu được phân loại bằng tay là nguồn cung cấp bột giấy rất lớn để tái chế và sản xuất giấy và góp phần bảo vệ môi trường. Máy hủy tài liệu là một công cụ có thể giúp chúng ta bảo vệ thông tin liên quan đến giấy tờ và