giàn phơi quần áo tự động

Cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp huyện dành cho học sinh trung học Năm học 2015 - 2016 ĐƠN VỊ DỰ THI TRƯỜNG THCS TRỰC CÁT Tên dự án dự thi GIÀN PHƠI QUẦN ÁO TỰ ĐỘNG Lĩnh vực dự thi: Kỹ thuật điện tử khí Tác giả: Trần Phương Nhung – Nhóm trưởng Phạm Trang Nhung – Thành viên Địa chỉ: Thị trấn Cát Thành, huyện Trực Ninh, tỉnh Nam Định Mục lục Nội dung Trang I Tóm tắt nội dung dự án II Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu III Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu (tài liệu thực nghiệm) Thiết kế chế tạo khung vỏ máy Chế tạo Rô to Chế tạo Stato Lắp đặt Bộ chỉnh lưu Lắp đặt Pin tích điện Lắp đặt Mạch sạc điện thoại Chế tạo Tua bin gió Thiết kế lắp đặt Cơng tắc điều khiển, bóng báo, ổ lấy điện V Số liệu/ kết nghiên cứu VI Phân tích số liệu/ kết thảo luận VII Kết luận đề xuất 6 7 8 VIII Tài liệu tham khảo 10 BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I Tóm tắt nội dung dự án Lý nghiên cứu, ý tưởng nghiên cứu: Nước ta nằm vùng nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều thường hay mưa đột ngột Nhà em thường vắng khơng có nhà nên nhều lần gặp mưa làm cho quần áo gia đình em bị ướt Đơi phải phơi lại giặt lại quần áo bị ẩm ướt trời mưa Hiểu tình cảnh em nảy ý tưởng làm giàn phơi quần áo trời mưa trời tối kéo vào, trời nắng trời sáng kéo phơi Câu hỏi nghiên cứu: - Làm để trời mưa trời tối động kéo quần áo vào? Khi trời nắng sáng động kéo quần áo phơi? - Kết hợp cảm biến mưa cảm biến ánh sáng cho hợp lý? Lợi ích dự án mang lại: Hệ thống giàn phơi phảo đảm bảo việ tự động phơi, cất quần áo vào trời mưa đem quàn áo trời nắng, hệ thống nhà chứa quần áo, hệ thống phơi, phận cảm biến quang cảm biến mưa hệ thống hút ẩm trời mưa đồ ướt không phơi nắng Giàn phơi quần áo tự động hoạt động nơi dễ dàng di chuyển sang nơi khác, chi phí thấp, đơn giản hóa cơng việc, dễ sử dụng Đặc biệt, trời tối hệ thống cảm quang giàn phơi nhận biết động hoạt động kéo chạy thu quần áo vào tránh sương xuống ẩm quần áo tác nhân cực nguy hiểm ảnh hưởng xấu đến màu độ bền đồ dùng, quần áo Cơng việc thực - Lắp đặt hệ thống cảm biến mưa, cảm biến quang, cơng tắc hành trình - Lắp đặt động chạy - Lắp đặt đường ray chạy - Lắp đặt nhà chứa quần áo Kết đạt Đối với giàn phơi quần áo tự động mơ hình ( sản phẩm trưng bày) trời bắt đầu mưa, giọt nước rơi vào cảm biến mưa gắn giàn, mạch truyền tín hiệu đến mơ tơ làm mô tơ quay kéo quần áo vào nhà chứa quần áo thông qua chạy đường ray Khi trời hết mưa, quần áo tự động kéo II Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu Giới thiệu bối cảnh Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều thường hay xuất mưa rào bất chợt, vào mùa mưa, khiến cho người dân gặp nhiều khó khăn vừa phơi đồ, vừa làm công việc khác nhà, tâm trạng đầy lo lắng phơi đồ mà phải làm, học Do nhóm chúng em định lựa chọn dự án kĩ thuật: “Chế tạo giàn phơi quần áo tự động” Mục đích nghiên cứu Tạo sản phẩm dễ sử dụng, khơng phải lo lắng có mưa Tiết kiệm điện năng, giảm chi tiêu gia đình Giàn phơi đồ giúp đồ phơi đón nắng thời điểm ngày Khi trời tối hệ thống tự động kéo quần áo vào trời sáng hệ thống tự động kéo quần áo Giúp người thay đổi cách nhìn học sinh, trao cho học sinh (con em ) trách nhiệm để khẳng định thân Tăng cường trao đổi giao lưu học sinh, phụ huynh giáo viên Tăng niềm tin khoa học giáo dục Giả thiết nghiên cứu Chế tạo sản phẩm, dễ sử dụng, gọn nhẹ tiết kiệm điện Cách lựa chọn cảm biến mưa cảm biến quang phù hợp để trời mưa tối hệ thống phát động kéo quần áo vào, trời nắng sáng động kéo quần áo Tìm cách phối kết hợp hai cảm biến hệ thống điều khiển Dự kiến kết Nước ta nằm vùng nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều thường hay mưa đột ngột nên làm cho việc phơi quần áo tưởng chừng đơn giản lại vấn đề cần phải giải có khoa học: Bạn thường xuyên vắng nhà? bạn muốn: Quần áo gia đình bạn ln khơ ráo, vi khuẩn "thơm mùi nắng" ngày không? Bạn phơi lại giặt lại quần áo mưa bất chợt? Bạn muốn bảo vệ trang phục đắt tiền nhiều màu sắc khỏi mưa bất chợt? Bạn muốn chủ động thời gian việc phơi quần áo hay không? lúc bạn muốn (sáng, trưa, chiều, tối ) không phụ thuộc vào thời tiết thời gian ngày? Em bắt đầu tìm tài liệu liên quan đến giàn phơi quần áo tự động em thấy có nhiều loại giàn phơi quần áo sử dụng tay quay cho động chạy ra, giàn phơi quần áo tự động nhờ cảm biến mưa…Việc sử dụng loại giàn phơi quần áo đáp ứng số nhu cầu cho người góp phần làm xanh đẹp môi trường Tuy nhiên chúng bộc lộ hạn chế định Giàn phơi quần áo tự động nhờ cảm biến mưa không hoạt động trời tối… Do nhóm chúng em định lựa chọn dự án kĩ thuật: “Chế tạo giàn phơi quần áo tự động” III Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu Việt Nam nước nằm vùng nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều thường hay mưa đột ngột nên làm cho việc phơi quần áo không khô ráo, vi khuẩn "thơm mùi nắng" ngày Bạn không muốn phải phơi lại giặt lại quần áo mưa bất chợt? Bạn muốn bảo vệ trang phục đắt tiền nhiều màu sắc khỏi mưa bất chợt? Bạn muốn chủ động thời gian việc phơi quần áo hay không? lúc bạn muốn (sáng, trưa, chiều, tối ) không phụ thuộc vào thời tiết thời gian ngày? IV Phương pháp nghiên cứu (tài liệu thực nghiệm) Phương pháp Quan sát vật tượng (quan sát nguyên lý hoạt động cảm biến mưa cảm biến quang) Tìm hiểu thành phần vật tượng ( cấu tạo giàn phơi tự động dự kiến) Phân biệt, so sánh đặc tính, chất vật tìm mối liên hệ đặc tính chung đặc tính riêng vật Sử dụng thí nghiệm để đo số, phân tích ( Thử độ nhạy cảm biến mưa cảm biến quang) Thiết kế thành mơ hình giàn phơi qn áo tự động Kết luận vấn đề có kết xác Các đối tượng, vật liệu, dụng cụ thực nghiệm Đối tượng nghiên cứu: Giàn phơi quần áo tự động Vật liệu: Cảm biến mưa, cảm biến quang, điều khiển, cơng tắc hành trình, động cơ, ray nhôm, chạy, alu… Thiết bị dụng cụ: Mỏ hàn, kìm, tua vít, khoan, búa… Trình tự tiến hành thực nghiệm: Giàn phơi đồ gồm phần: nhà chứa quần áo, đường ray chạy, động chạy, phần hệ thống mạch điện - cảm biến Trong đó, phần ray phận quan trọng giàn phơi Thanh đường ray làm nhôm sử dụng cấu ổ bi kết hợp với trục, kết cấu giống bánh xe tàu hỏa đường ray để kéo đồ vào nhanh chuẩn V Số liệu/ kết nghiên cứu Dữ liệu thu Khi trời mưa, cảm biến mưa nhận tín hiệu điều khiển động cuộn dây làm chạy thu quần áo vào đập vào cơng tắc hành trình dừng lại Khi trời không mưa, mạch cảm biến mưa điều khiển động cuộn dây làm chạy kéo quần áo tới đập vào công tắc hành trình dừng lại Khi trời tối, cảm biến mưa nhận tín hiệu điều khiển động cuộn dây làm chạy thu quần áo vào đập vào cơng tắc hành trình dừng lại Khi trời sáng, mạch cảm biến mưa điều khiển động cuộn dây làm chạy kéo quần áo tới đập vào cơng tắc hành trình dừng lại Xử lí liệu Động chạy chưa nhanh dùng nguồn điện DC 12V- 1A nên kéo chạy chưa đạt tốc độ mong muốn Để động chạy nhanh ta tăng điện áp dùng động có cơng suất cao Phân tích liệu 3.1 Lắp đặt mạch cảm biến mưa: Dùng cáp lắp cảm biến mưa công tắc điều khiển theo sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ nguyên lý 3.2 Lắp đặt mạch cảm quang: Lắp đặt mạch cảm quang theo sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ nguyên lý 3.3 Lắp đặt công tắc hành trình: Lắp cơng tắc hành trình vào bảng điều khiển theo sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ nguyên lý 3.4 Lắp đặt động cơ: Lắp đặt động dùng điện áp DC 12V vào bảng điều khiển: 3.5 Lắp đặt hoàn thiện điều khiển: 3.6 Lắp đặt ray : 3.7 Chế tạo nhà chứa quần áo: 3.8 Sản phẩm hoàn thiện: 3.10 Nguyên lí hoạt động Khi trời bắt đầu mưa, giọt nước rơi vào cảm biến mưa gắn giàn, mạch truyền tín hiệu đến mơ tơ làm mơ tơ quay kéo quần áo vào nhà chứa quần áo thông qua chạy đường ray Khi quần áo đưa vào nhà chứa, hệ thống quạt thơng gió hoạt động, đảm bảo cho độ ẩm giàn không tăng nước bốc từ quần áo Khi trời hết mưa, quần áo tự động kéo Khi giàn phơi không hoạt động, lượng pin mặt trời dùng để sạc bình dự phịng… Giàn phơi hoạt động nơi dễ dàng di chuyển sang nơi khác Đặc biệt, giàn phơi trời tối hệ thống cảm quang nhận biết động hoạt động kéo chạy thu quần áo vào tránh sương xuống ẩm quần áo VI Phân tích số liệu/ kết thảo luận So sánh với lý thuyết • Thiết kế mơ hình máy phát điện tự động dựa nguyên lý tượng cảm ứng điện từ • Đây mơ hình máy phát điện mang tính sáng tạo so với thực tiễn cơng nghệ • Sử dụng nguồn lượng xanh không gây ảnh hưởng đến môi trường dư thừa hoạt động người, phương tiện tượng tự nhiên Kết mong đợi • Tạo giàn phơi quần áo tự động phục vụ cho yêu cầu sống • Trong bối cảnh nước ta thường xuyên xuất mưa rào bất chợt, vào mùa mưa, khiến cho người dân gặp nhiều khó khăn vừa phơi đồ, vừa làm công việc khác nhà, tâm trạng đầy lo lắng phơi đồ mà phải làm, học • Thêm vào đó, bạn phơi quần áo với thời tiết nắng 35 -36 độ nước ta màu áo quần hay đồ dùng bị phai màu điều dễ hiểu Bạn phơi 10 quần áo trời vào đêm vậy, sương xuống tác nhân cực nguy hiểm ảnh hưởng xấu đến màu độ bền đồ dùng, quần áo Những hạn chế • Động sử dụng nguồn chiều nên công suất chưa cao, tốc độ chạy chưa đạt mong đợi • Động tận dụng máy photocopy • Thiết bị cịn nhỏ mang tính mơ chưa đáp ứng u cầu phơi quần áo mùa đơng người lớn • Hiệu suất máy chưa cao Tại phải thiết kế giàn phơi quần áo tự động trên? Hướng khắc phục: • Tiếp tục tính tốn mắc lại động có cơng suất cao • Nâng hiệu điện dòng nguồn lên để động chạy nhanh đáp ứng yêu cầu người sử dụng • Thiết kế, lắp đặt thêm hệ thống ắc quy lưu điện phòng hệ thống bị điện • Lựa chọn thiết bị từ phù hợp để làm chạy ma sát buni to, khỏe phù hợp với hệ thống VII Kết luận đề xuất Qua trình nghiên cứu đề tài, nhóm thực số cơng việc sau: Nghiên cứu sở lí thuyết từ tìm hướng phát triển ý tưởng chế tạo giàn phơi quần áo tự động giúp cho người làm vắng nhà yên tâm không lo quần áo phơi bị ướt có mưa Tiết kiệm điện năng, giảm chi tiêu gia đình Việc chế tạo giàn phơi dễ dàng thay cho việc phơi quần áo phải trông thời tiết, bất tiện cơng việc Thiết bị cải tạo nâng cao hiệu suất, tăng kích thước đem lại thuận tiện cho người sử dụng 11 Khi sử dụng giàn phơi quần áo tự động yên tâm khơng lo quần áo bị ẩm ướt quần áo lúc đón luồng ánh nắng từ Mặt Trời đem lại Ngoài ra, trời tối hệ thống tự động kéo vào tránh sương xuống VIII Lời cảm ơn Trước hết cho chúng em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Bộ GD&ĐT, Sở GD&ĐT tỉnh Nam Định, phòng GD&ĐT huyện Trực Ninh tổ chức thi KHKT Qua chúng em có hội khẳng định trước người gia đình xã hội Tạo hội để chúng em giới thiệu kết nghiên cứu KHKT mình, vận dụng kiến thức học vào giải vấn đề thực tiễn, tăng cường trao đổi, giao lưu văn hóa, giáo dục địa phương hội nhập quốc tế Cuộc thi thực tạo sân chơi vô bổ ích lý thú cho yêu thích say mê sáng tạo khoa hoc kỹ thuật Cuộc thi nguồn cổ vũ lớn lao giúp chúng em tin tưởng hơn, tự tin vào kiến thức mà chúng em học nhà trường Chúng em tâm nguyện cố gắng để khơng phụ lịng tin tưởng cha mẹ, thầy cô ban tổ chức thi Nhân dịp cho phép chúng em xin bày tỏ lời tri ân cá nhân tổ chức theo thi suốt thời gian qua Cuối chúng em xin gửi lời cảm ơn tới thành viên Ban giám khảo làm việc nghiêm túc, qn cơng thi IX Tài liệu tham khảo - Tạp chí khoa học công nghệ Việt Nam - Website: http://www.dientuvietnam.net/ - Website: http://www.tutaylam.com/ 12 Cát Thành, ngày 12 tháng 10 năm 2015 Tác giả: Trần Phương Nhung Phạm Trang Nhung 13 ... quan đến giàn phơi quần áo tự động em thấy có nhiều loại giàn phơi quần áo sử dụng tay quay cho động chạy ra, giàn phơi quần áo tự động nhờ cảm biến mưa…Việc sử dụng loại giàn phơi quần áo đáp... động, đảm bảo cho độ ẩm giàn không tăng nước bốc từ quần áo Khi trời hết mưa, quần áo tự động kéo Khi giàn phơi không hoạt động, lượng pin mặt trời dùng để sạc bình dự phịng… Giàn phơi hoạt động. .. chúng bộc lộ hạn chế định Giàn phơi quần áo tự động nhờ cảm biến mưa không hoạt động trời tối… Do nhóm chúng em định lựa chọn dự án kĩ thuật: “Chế tạo giàn phơi quần áo tự động? ?? III Giả thuyết khoa