Bao cao (1)

ĐƠN VỊ DỰ THI: TRƯỜNG THCS TÁI SƠN TÊN DỰ ÁN: XE QUÉT VÀ THU GOM RÁC BÁN TỰ ĐỘNG Lĩnh vực dự thi: Kỹ thuật khí MỤC LỤC STT Nội dung Trang I II Lời cảm ơn Tóm tắt nội dung dự án Lí nghiên cứu 3 Ý tưởng nghiên cứu 3 Câu hỏi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu 4 Lợi ích đề tài mang lại Cơng việc thực III IV V Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu Giả thuyết khoa học Mục đích nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu (tài liệu thực nghiệm) 9 9 VI Số liệu, kết nghiên cứu 10 Thông số kỹ thuật 10 Giá thành 10 Nghiên cứu chức vủa “Xe quét thu gom rác bán tự động” Cách lắp đặt, lắp giáp, sử dụng, vận hành 10 13 VII Phân tích số liệu, kết thảo luận 14 Tính mới, tính sáng tạo, ý tưởng nghiên cứu 14 Đánh giá kết thực nghiệm 14 Hiệu - Lợi ích giải pháp 14 Khả áp dụng, nhân rộng 15 Hướng phát triển 15 VIII IX Kết luận Tài liệu tham khảo 15 16 I LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, chế tạo, đến nhóm nghiên cứu hồn thành sản phẩm đưa vào ứng dụng Để hoàn thành sản phẩm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo, cô giáo nhà trường động viên, gúp đỡ hướng dẫn chúng em tận tình trình nghiên cứu để chế tạo “Xe quét thu gom rác bán tự động” Nhân chúng xin cảm ơn bố mẹ động viên, tạo điều kiện tốt cho chúng suốt q trình chúng hồn thành sản phẩm Nhóm nghiên cứu xin cảm ơn bạn nhà trường cổ vũ, động viên góp phần tạo thêm động lực cho nhóm nghiên cứu sớm hồn thành sản phẩm II TĨM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN Lí nghiên cứu Khi nhìn thấy hình ảnh cơng nhân khu đô thị dùng sức lao động chân tay chủ yếu thực công việc quét rác thời tiết nắng nóng bụi Và quét rác xong lại thêm khâu hót rác Em thấy vất vả suất lao động khơng cao Với thực tế trường em có nhiều xanh tạo bóng mát cho chúng em ngồi bóng lúc chơi hay buổi mít tinh, đơi với điều hàng ngày rụng kết hợp với rác thải nên sân trường cuối buổi lúc nhiều rác Mỗi sáng, chúng em quét sân trường, bạn phải dậy, sớm sớm để quét sân, làm vệ sinh môi trường cho kịp buổi học Khi thời tiết chuyển sang mùa hanh khô bạn quét bụi, quét xong mồ hôi nhễ nhại má lưng làm ảnh hưởng tới sức khỏe khả học tập lớp buổi học hơm Hiện có nhiều máy móc giúp đỡ người lao động đỡ vất vả Tuy nhiên, thiết bị sử dụng lượng chủ yếu dầu đi-ê-zel nên thải khí thải độc hại, gây nhiễm mơi trường Ngồi ra, sản phẩm có mặt thị trường có giá tương đối cao, đa số hộ gia đình, quan trường học làm chủ sở hữu sản phẩm Chính lí trên, nên chúng em có mong muốn chế tạo Xe quét thu gom rác bán tự động sử dụng lượng để giảm công lao động, tăng suất lao động, tiết kiệm lượng chung tay bảo vệ môi trường Nội dung dự án thiết kế chế tạo Xe quét thu gom rác bán tự động có nhiều tác dụng thực nhiều chức lúc sử dụng lượng Ý tưởng nghiên cứu Nhóm nghiên cứu muốn thực ý tưởng chế tạo “Xe quét thu gom rác bán tự động” có thể: + Sử dụng lượng để bảo vệ môi trường + Thực chức lúc: Quét thu gom rác vào bao vận hành dễ dàng, thân thiện với môi trường không gây ô nhiễm môi trường Câu hỏi nghiên cứu Xuất phát từ hệ thống câu hỏi: + Muốn tiết kiệm lượng, bảo vệ môi trường ta nên sử dụng nguồn lượng nào? + Muốn chế tạo máy lúc làm công đoạn quét thu gom rác chế tạo máy nào? + Chế tạo hệ thống quét hót cát vào bao đựng ta làm nào? + Làm để máy quét rác nhiều địa hình khác máy thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm tiếng ồn? + Để tạo quét thu gom rác giá thành giẻ, vận hành dễ dàng phải làm nào? + Máy vận hành dựa nguyên tắc hoạt động nào? Đối tượng nghiên cứu - Một số tính “Xe quét thu gom rác bán tự động” như: + Quét thu gom rác cho vào phận bao đựng + Quét thu gom rác cho vào phận bao đựng - Khả ứng dụng “Xe quét thu gom rác bán tự động” địa hình phẳng Lợi ích đề tài mang lại - Giúp người lao động đỡ vất vả, giảm nhân công lao động, đạt hiệu lao động cao - Thân thiện với môi trường - Vận hành dễ dàng, quét thu gom rác phù hợp với địa hình phẳng chủ yếu trục đường, sân trường - Sau hoàn thiện đề tài, thân chúng em thấy cơng việc có ích với việc học tập chúng em: Phát huy tính tự tổng hợp kiến thức Say mê hứng thú học tập Vật lí- Cơng nghệ- Tốn học, phấn đấu vươn lên đạt kết cao học tập Rèn luyện phương pháp học tập môn: Cách khai thác, mở rộng vấn đề, phát triển tư Vật lý - Công nghệ- Tốn học Cơng việc thực 6.1 Bản vẽ Bản vẽ thiết kế 3D máy: Bản vẽ sơ đồ mạch điện máy: Ghi chú: + 1,2,3,4: Mô-tơ giảm tốc; 5,6: mô-tơ thường + Công tắc 1,2 điều khiển mô-tơ giảm tốc 2, nhiệm vụ di chuyển tiến lùi máy + Công tắc điều khiển mô-tơ giảm tốc làm nhiệm vụ nâng hạ gầu + Công tắc điều khiển mô-tơ giảm tốc làm nhiệm vụ quay trục: xoắn, cào, tải + Công tắc điều khiển mô-tơ thường làm nhiệm vụ quay trục lệch tâm phần chạy cắt + Công tắc điều khiển mô-tơ thường làm nhiệm vụ điều khiển quay buồng đập buồng ép 6.2 Bảng liệt kê chế tạo phận STT Tên chi tiết máy Số Vật liệu Kích thước lượng Ti đẩy Hợp kim nhôm 8x3cm 50x10 cm Răng cắt Thép cán CT45 L = cm Xích cam Xích kéo l=25cm M1, l=1cm M2, l=2cm Ốc vít Thép M3, l=3cm M4, l=4cm Mơ tơ giảm tốc 700 vịng/phút 12V-50W Mơ tơ thường 1400 vòng/phút 12V-500W Vòng bi 20 Vòng bi 301 Trục vòng bi 15 thép Φ10mm ; l = 100mm Bộ phận truyền chuyển động: - Đĩa dẫn - Đĩa bị dẫn - Xích cơng nghiệp - Nhông 60B12 2m Thép Thép Thép Z = 41 Z = 11 60K1-L2 Z = 12 Thép 12V 40Ah (20 HR) 10 Bình ắc-quy 60 (RC) 370A (CCA) 6.3 Dựng “Xe quét thu gom rác bán tự động” - Căn vào vẽ “Xe quét thu gom rác bán tự động” nhóm nghiên cứu hướng dẫn giáo viên hoàn thành sản phẩm “Xe quét thu gom rác bán tự động” - Gia cơng: Gị, hàn - Lắp giáp bằng: ren, then, chốt - Phun sơn màu xám thân xe, phận thu quét thu gom rác Hình ảnh Máy hoạt động thử nghiệm Hình ảnh Máy sau phun sơn hồn thiện 6.4 Kết đạt - “Xe quét thu gom rác bán tự động” lúc: + Khi thực cơng việc máy thực chức năng: Quét hót rác cho vào bao đựng + Khi quét máy quét cát đến 95% địa hình phẳng nhẵn - “Xe quét thu gom rác bán tự động” vận hành đơn giản, thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm môi trường thực nhiều chức lúc III GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Những sản phẩm có nước ngồi a Máy qt rác, máy hút bụi gắn ô tô b Máy quét rác, máy hút bụi gắn ô tô, phối hợp xe tải trở rác - Ưu điểm: + Thiết bị quét rác, hút bụi đại, gắn ô tô dùng thu gom rác, phối hợp với xe tải trở rác + Phù hợp với thành phố lớn, đại, có điều kiện kinh tế - Hạn chế + Giá thành cao khoảng từ 700 triệu đến 1.8 tỷ, không phù hợp với thực tế đường phố, đường bê tông Việt Nam + Là sản phẩm nhập khẩu, giá thành cao không phù hợp với nhà trường Việt Nam Những nghiên cứu nước a Xe quét rác hai sinh viên trường đại học Hồng Lạc - Ưu điểm: Không tiêu tốn lượng, biến chuyển động bánh quay thành trục quét rác băng tải - Hạn chế: + Chỉ quét rác vừa lớn, không quét rác nằm sát đất, không quét bụi, đặc biệt có rác tập trung thành đống, rác dày đặc xe phải dừng khơng qt rác + Với hệ thống băng tải máy quét khó hất rác, bụi lên băng tải làm giảm hiệu quét rác b Sản phẩm rô bốt tự động quét rác số học sinh - Ưu điểm: Đề suất mơ hình rơ bot quét rác, chạy thực nghiệm - Hạn chế: Sản phẩm mơ hình, để áp dụng vào thực tiễn khó Vấn đề nghiên cứu dự án “Xe quét thu gom rác tự động” - Chưa có sản phẩm “Xe quét thu gom rác tự động” phù hợp cho việc quét sân trường học sinh (lá cây, cát, đất), quét rác thải sinh hoạt thiết kế cho công nhân lao cơng Việt Nam - Xe có hệ thống chổi quét rác, băng gạt rác thiết kế hoạt động tự động - Xe điều chỉnh hai chế độ: chế độ thứ thu gom lá, rác sinh hoạt; chế độ thứ hai quét thu gom lá, rác, đất nhỏ, sỏi, cát bụi 10 - Xe có cấu tạo đơn giản, dễ dàng chế tạo, chi phí thấp, hiệu quét rác cao - Xe chạy điện thân thiện với môi trường IV GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VÀ PHÁT BIỂU MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Giả thuyết khoa học Nếu chế tạo xe có chức quét, thu gom loại rác như: cây, rác thải sinh hoạt, đất, cát cơng việc qt thu gom rác học sinh, rác thải sinh hoạt người lao công trở nên dễ dàng, từ chúng em nghiên cứu chế tạo “Xe quét thu gom rác bán tự động” lúc thực nhiều công đoạn Mục đích nghiên cứu + Chế tạo “Xe quét thu gom rác bán tự động” với chi phí thấp, vận hành đơn giản lúc thực nhiều chức + “Xe quét thu gom rác bán tự động” thân thiện với môi trường + Có phạm vi ứng dụng cao, phù hợp với nhiều địa hình khác V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu tài liệu như: Sách, báo, Internet, hệ trống truyền biến đổi chuyển động bánh qua học sách giáo khoa Vật lí lớp 8, sách Cơng nghệ 8, số tài liệu tham khảo khác - Nghiên cứu từ kinh nghiệm thực tế, kinh nghiệm học hỏi từ thầy cô, từ bạn, cô công nhân - Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm: Từ việc quan sát cô công nhân khu đô thị kỹ thuật quét thu gom rác, chúng em thiết kế “Xe quét thu gom rác bán tự động” phù hợp với địa hình phẳng VI SỐ LIỆU, KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông số kỹ thuật - Kích thước: - Khối lượng: kg - Vật liệu khung máy: Thép - Kiểu điều chỉnh độ cao cắt: - Khoảng điều chỉnh độ cao quét: Có thể điều chỉnh - Túi gom rác: 01 - Nhiên liệu: Dùng điện bình ăc quy 12V, phận chuyển đổi dòng điện Giá thành: 4.500.000 VNĐ 11 Nghiên cứu chức “Xe quét thu gom rác bán tự động” 3.1 Bộ phận quét thu gom rác: + Vật liệu gồm có: Chổi nhựa, trục trịn, ốc vít, + Phần chổi qt: Gồm rãnh gắn 10 đầu chổi nhựa mua thị trường, gắn vào trục sắt tròn đặt nghiêng 45 0, đầu trục gắn vào hệ thống truyền lực + Mô-tơ giảm tốc: gắn vào dây cu roa để làm quay trục hệ thống chổi quét 3.2 Máng hứng: Gồm hệ thống: + Máng: Vật liệu: Thép 12 Cấu tạo: Cắt sắt thành hình uốn hình chữ U Hàn hệ thống chuyển động mặt bên + Lưỡi gà: Vật liệu: Cao su Cấu tạo: Cắt cao su hình chữ nhật đầu gắn vào máng hứng, phần lại để tự để tiếp sát mặt đất 3.3 Bộ phận băng gạt Vật liệu: Cao su lá, thép hình chữ V, ốc vít Cách làm: + Gắn hai đầu cao su tạo thành vòng tròn + Gắn thép vào cao su để tạo thành lưỡi gạt 3.5 Bộ phận truyền chuyển động + Bộ phận chuyển động + Bộ phận truyền chuyển động: - Nhóm nghiên cứu tận dụng truyền chuyển động xích cam xe máy để làm phận truyền chuyển động băng gạt “Xe quét thu gom rác bán tự động” - Đĩa dẫn: Làm thép có số Z1 = 41 (lấy từ phận xích cam xe máy qua sử dụng) - Đĩa bị dẫn: Làm thép có số Z2 = 11 (lấy từ phận xích cam xe máy qua sử dụng) - Dây xích: dây xích cam xe máy - Trục làm sắt Φ10mm (đã qua sử dụng) 13 - Hoạt động: Khi bánh xe xe quay, bánh dẫn quay truyền chuyển động đến bánh bị dẫn gắn với trục làm cho trục quay Z 41 - Tỷ số truyền: i = Z = 11 = 3.73 - Khi ắc quy cung cấp điện cho mơ-tơ, kéo theo chuyển động - Nhóm dùng hệ thống dây cu roa để dùng làm phận truyền chuyển động hệ thống chổi quét Cách lắp đặt, lắp ráp, sử dụng, vận hành, - Cách lắp đặt, lắp ráp: Thân xe lắp ráp cố định với phận bánh xe chuyển động hệ thống chổi gắn vào đầu thân xe khớp động, hệ thống chổi gắn với mô tơ giảm tốc hệ thống dây cu roa, băng gạt gắn vào lòng máng hai trục tròn cố định hai đầu tạo sức căng, trục nối với mô tơ giảm tốc hệ thống xích cam, bình ắc qui thiết bị chuyển đổi dòng điện gắn mặt bên máng hứng - Sử dụng, vận hành: + Gạt công tắc ( cần điều khiển) vị trí "0" + Bắt đầu di chuyển tiến lùi cần số, chỉnh hướng + Khi máy chuẩn bị cắt di chuyển lỡi cắt vị trí thấp bắt đầu làm việc + Khi có dấu hiệu nghẹ lúa nghẹn cỏ phải cho máy dừng lại gạt cần nhả lúa, cỏ “Xe quét thu gom rác bán tự động” kiểu bánh xích với tỷ lệ nội địa hố 100% Tồn cụm thiết bị máy như: cắt, tỉa thu dọn cỏ chế tạo Xưởng khí gia đình Chính nhờ việc tận dụng thiết bị sẵn có nên giá thành sản phẩm rẻ Chú ý sử dụng dản phẩm để đảm bảo an toàn: + Người điều khiển mặc quần áo bảo hộ gọn gàng + Trước khởi động động kiểm tra đảm bảo cần điều khiển trạng thái dừng + Để đảm bảo máy không bị lật chạy quãng đường nghiêng làm hỏng hệ thống đường gồ ghề cần giảm tốc độ chậm + Cực kì cảnh giác lùi máy phía sau + Khi cắt đến đầu bờ cần ý cảnh giác, chủ động nâng hàm gặt cắt làm hư hỏng máy + Tuyệt đối không để trẻ em tiến gần lại máy kể máy dừng hoạt động 14 + Lưu ý: Xe quét thu gom rác bán tự động dùng để gặt lúa quét thu gom rác, không dùng vào công việc khác cắt ngơ… VII PHÂN TÍCH SỐ LIỆU, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tính mới, tính sáng tạo, ý tưởng nghiên cứu - Ý tưởng: Lấy ý tưởng từ máy quét thu gom rác tay nhóm chúng em chế tạo “Xe quét thu gom rác bán tự động” - “Xe quét thu gom rác bán tự động”: + Về hệ thống chổi quét: Gồm nhiều chổi gắn trục quay điều chỉnh hai chế độ quét thu gom lá, rác thải chế độ quét thu gom lá, rác và cát, bụi, sỏi + Hệ thống máng băng gạt thông minh xe loại trước có cấu tạo băng tải để chuyển rác, không chuyển cát bụi, sỏi + Xe chuyển động nhờ lực đẩy, đồng thời thời quét thu gom rác điện nên khơng xả khí thải gây ô nhiễm môi trường Đánh giá kết thực nghiệm 2.1 Ưu điểm Nội dung đánh STT Kết giá Công dụng Khoảng cách luống cắt: 20cm - Quét thu Khi cắt lúa cắt khoảng cách khoảng hàng lúa, gom rác, thu cỏ tiến hành gặt đập liên hồn, xấy khơ thóc - Cắt lúa buồng đập Vận hành - Nhẹ, dễ sử dụng phù hợp với khu trồng cỏ cảnh khu đô thị, sân gôn ruộng tương đối kho giảm thiểu công lao động - So sánh với lao động thủ công diện tích sào bắc (360m2) + Lao động thủ công: 4/Sử dụng máy: Giá thành 4.500.000VND Môi trường Không gây ô nhiễm môi trường 2.2 Nhược điểm: Máy cịn kén chọn địa hình: Địa hình phẳng Hiệu - lợi ích giải pháp - Hiệu quả: Xe quét thu gom rác bán tự động cho suất cao, thay từ đến người lao động - Lợi ích giải pháp: 15 + Giải pháp thay quét rác thủ công giải pháp quét rác tự động, có tác dụng giảm sức lao động, giảm tiếp súc người với bụi rác thải + Về mặt xã hội: Tạo mơ hình đơn giản hiệu mặt kỹ thuật, quy trình kỹ thuật đơn giản, dễ dàng thực hiện, quan tâm đến mơ hình thực ứng dụng gia đình + Về mặt mơi trường: Mơ hình hồn tồn sử dụng vật dụng đơn giản, dễ tìm kiếm, đặc biệt cịn tận dụng thiết bị bỏ giảm giá thành mua vật liệu mơ hình Chính mơ hình hồn tồn thân thiện với mơi trường bền vững Mơ hình vận hành nhờ lượng nên khơng thải khí độc hại, gây nhiễm mơi trường + Tính giáo dục: xe thu gom rác có tác dụng giáo dục ý thức bảo vệ mơi trường khơng học sinh mà cịn tác động tới ý thức bảo vệ môi trường người toàn xã hội + Về mặt kinh tế: Hiện thị trường có bán nhiều máy quét thu gom rác xuất xứ nước giá thành cao khoảng từ 700 triệu đến 1.8 tỷ, không phù hợp với thực tế đường phố, đường bê tông Việt Nam Giá thành sản phẩm tạo dao động từ 4.000.000 đến 4.500.000đ, nên phù hợp với nhu cầu người dùng Khả áp dụng, nhân rộng giải pháp - Khả áp dụng cao, đặc biệt cho trục đường nhựa, bê tông sân trường - Dự án: “Xe quét thu gom rác bán tự động” dễ làm, vật liệu sẵn có, vận hành máy đơn giản, thân thiện mơi trường có tính hiệu cao nên nhà trường, địa phương áp dụng Hướng phát triển - Thiết kế xe quét thu gom rác di chuyển nhiều địa hình - Thiết kế cần điều khiển để chuyển chế độ quét rác quét rác lẫn cát dễ dàng Thiết kế xe có tốc độ di chuyển cao VIII KẾT LUẬN Trong trình nghiên cứu làm sản phẩm “Xe quét thu gom rác bán tự động” ứng dụng thực tế máy đáp ứng chức năng: quét 16 thu gom rác mục tiêu ban đầu đề ra; máy có khả quét cát bụi bẩn Máy tạo suất cao thay cho từ đến công lao động “Xe quét thu gom rác bán tự động” dễ làm, vật liệu sẵn có, vận hành máy đơn giản, giá thành rẻ, thân thiện với mơi trường có hiệu cao nên nhân rộng IX TÀI LIỆU THAM KHẢO STT Tài liệu Tạp chí khoa học ứng dụng Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Giáo trình phương pháp luận nghiên cứu khoa học Phương pháp nghiên cứu khoa học sức khoẻ Kỹ mềm cho nhà khoa học Kỹ thuật sản xuất chế tạo máy Tác giả Đại học Tôn Đức Thắng Phạm Viết Vượng Vũ Cao Đàm 10 Giáo trình máy thiết bị nơng nghiệp SGK Vật lý SGV Vật lý SGK Công nghệ Phạm Văn Linh Nguyễn Văn Tuấn Nguyến Thế Đạt – Đại học Bách Khoa Hà Nội Trần Đức Dũng NXB Giáo dục NXB Giáo dục NXB Giáo dục 11 SGV Công nghệ NXB Giáo dục 17 ... liệu: Cao su Cấu tạo: Cắt cao su hình chữ nhật đầu gắn vào máng hứng, phần lại để tự để tiếp sát mặt đất 3.3 Bộ phận băng gạt Vật liệu: Cao su lá, thép hình chữ V, ốc vít Cách làm: + Gắn hai đầu cao. .. kinh tế - Hạn chế + Giá thành cao khoảng từ 700 triệu đến 1.8 tỷ, không phù hợp với thực tế đường phố, đường bê tông Việt Nam + Là sản phẩm nhập khẩu, giá thành cao không phù hợp với nhà trường... - Kích thước: - Khối lượng: kg - Vật liệu khung máy: Thép - Kiểu điều chỉnh độ cao cắt: - Khoảng điều chỉnh độ cao quét: Có thể điều chỉnh - Túi gom rác: 01 - Nhiên liệu: Dùng điện bình ăc quy