nghiên cứu khoa học, nghiên cứu khoa học cấp trung học cơ sở, nghien cứu khoa học trường học, nghiên cứu khoa học má, bài nghiên cứu khoa học, bài thi nghiên cứu khoa học cấp tỉnh, nghiên cứu khoa học đạt giải cấp tỉnh
TT Nội dung A Lí chọn đề tài B Câu hỏi nghiên cứu; vấn đề nghiên cứu; giả thuyết khoa học C Thiết kế phương pháp nghiên cứu D Tiến hành nghiên cứu E Tài liệu tham khảo MỤC LỤC Trang 2 3 LỜI CẢM ƠN Nhóm nghiên cứu KHKT trường THCS Cát Tân xin trân trọng cảm ơn thầy cô Ban giám hiệu, thầy cô giáo tổ KHTN trường THCS Cát Tân huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa, Phòng GD&ĐT Như Xn tạo điều kiện hướng dẫn giúp đỡ kĩ thuật cho nhóm chúng em hồn thành ý tưởng suốt thời gian chúng em thực đề tài ( Máy rót nước tự động) Nhóm chúng em xin cảm ơn gia đình, thầy tạo điều kiện để nhóm có đủ điều kiện làm thí nghiệm vận dụng đề tài vào thực tế Trân trọng cảm ơn! ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU “ MÁY RÓT NƯỚC TỰ ĐỘNG ” A Lí co chọn đề tài Từ thực tế sử dụng nước bình nhiều chúng em thấy Muốn rót nước tự động khơng phải bóp vòi Khi trời tối không thấy mực nước cốc Nếu không ý , trời tối nước tràn ngồi gây lãng phí vệ sinh lớp học, tốn thời gian, tốn tiền bất tiên ta bận tay 1.1 Muốn lấy nước bình nước phải dùng tay tay bóp vòi tay cầm cốc Khi trời tối mốn lấy nước phải soi đèn Nếu khơng khơng có đèn chiếu sáng trời tối khơng biết mực nước cốc, đầy cốc nước tràn ngồi gây lãng phí nước sạch, vệ sinh nhà phòng học 1.2 Hiện với tiến khoa học kĩ thuật, việc sử dụng điều khiển tự động người dùng áp dụng phổ biến sử dụng cơng tắc tự đóng ngắt bơm nước, lắp bình để bơm nước nước đủ dùng đưa cốc khỏi công tắc máy bơm tự ngắt Khi đưa miệng cốc vào cơng tắc nước rẽ tự động bơm lên Như nước đảm bảo tiết kiệm nước sạch, điện thuận tiện bận tay 1.3 Trước tiện ích gia đình em sử dụng máy rót nước gia đình Nhưng khơng có bóng sáng nên bất tiện trời tối Từ thực tế nhóm chúng em tìm hiểu máy rót nước tự động dựa vào sơ đồ lắp đặt cơng tắc bơm nước, ngun lí làm việc phận áp dụng mạch điện dùng công tắc để điều khiển mạch điện máy bơm bình nước nhà mình, sau thời gian thử nghiệm thấy hiệu qủa rõ rệt nên em mạnh dạn đăng kí ứng dụng nhóm với thi nghiên cứu KHKT dành cho học sinh Trung học cấp huyện B Câu hỏi nghiên cứu; vấn đề nghiên cứu; giả thuyết khoa học 1.Câu hỏi nghiên cứu Bắt đầu làm từ đâu làm nào? Nguyên lí làm việc máy nào? Cần vật liệu mua đâu? Vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu thực tiễn qua máy bơn nước mini sử dụng lắp chai nước Nghiên cứu ngun lí làm việc máy rót nước So sánh kết thực tế dùng bình có vòi nước bóp tay máy rót nước tự động chúng em thấy máy rót nước tự động thuận tiện nhiều Giả thuyết khoa học Giả sử có mạch điện giúp người vận hành rót nước tự động soi đèn vào cốc nước trời tối bị điện Nếu có giá thành bao nhiêu? Liệu sử dụng rộng rãi khơng? Lắp đặt có khó khơng? C Thiết kế phương pháp nghiên cứu Thiết kế: 1Máy bơm nước nhỏ, 1ống nhựa 110, nắp ống nhựa 110, cút 21, zen zen ngồi 21, cơng tắc, pin 9v, chai chứa nước 1,5l, dây dẫn nước, bóng đèn 5v, biến trở 220v Phương pháp nghiên cứu Máy rót nước tự động làm việc thực chất công tắc điều khiển đóng mở trọng lượng cốc ấn vào công tắc Khi trọng lượng cốc thắng sức căng lò xo cơng tắc xuống đóng ngắt mạch điện Khi lượng nước đủ theo yêu cầu cốc đưa khỏi công tắc, lúc trọng lượng cốc không tác động lên cần tác động cơng tắc, sức căng lò xo thắng trọng lượng phao, lò xo kéo cơng tắc lên đóng cắt mạch máy bơm làm cho nước ngưng chảy D Tiến hành nghiên cứu Máy rót nước tự động làm việc thực chất cơng tắc điều khiển đóng mở trọng lượng cốc ấn vào công tắc máy bơm, máy bơm hút nước đưa lên chảy cốc đồng thời đèn chiếu sáng nước đủ đưa cốc trọng lượng cốc thắng sức căng lò xo cơng tắc xuống đóng ngắt mạch điện máy bơm nước tắt đồng thời bóng đèn tắt Từ nguyên lí nên bình ta tháo nắp bình bổ sung nước vào bình Khi hết pin ta phải thay pin khác tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà bổ sung nước thay pin Kết luận Sau thời gian nghiên cứu đưa vào thực nghiệm nhóm chúng em thấy máy rót nước tự động đem lại hiệu cao sau: - Rót nước tự động tiết kiệm thời gian - Tiết kiệm nước, tiết kiệm điện - Lấy nước trời tối điện - Vệ sinh lớp học nhà Nhóm chúng em mong nhận đóng góp nhà khoa học thầy cô để sản phẩm thêm hoàn chỉnh E Tài liệu tham khảo STT Tên Tác giả Tên tài liệu Nơi sản xuất Năm sản xuất Gs.Ts Trần Văn Địch Sổ tay thép Nhà xuất 2006 giới KHKT Lê Văn Mẫn Công nghệ sản Nhà xuất 2004 xuất sản Đại học QG phẩm từ sữa TPHCM Gs.Ts Trần Văn Địch Giáo trình thiết Nhà xuất 2005 kế đồ án công KHKT nghệ chế tạo máy Ts Nguyễn Tuyến https://khoahoc.tv Quang Giáo trình thiết Nhà xuất 2004 kế đồ án công KHKT nghệ chế tạo máy Sáng chế máy Cát Tân, ngày 30/10/2018 Người báo cáo Cao Anh Tuấn BẢN TÓM TẮT DỰ ÁN TÊN DỰ ÁN: MÁY RÓT NƯỚC TỰ ĐỘNG TÁC GIẢ: CAO ANH TUẤN, NGUYỄN THẾ HẬU HỌC SINH TRƯỜNG: THCS CÁT TÂN Thiết kế: 1Máy bơm nước nhỏ, 1ống nhựa 110, nắp ống nhựa 110, cút 21, zen zen ngồi 21, cơng tắc, pin 9v, chai chứa nước 1,5l, dây dẫn nước, bóng đèn 5v, biến trở 220v Nguyên tắc hoạt động Máy rót nước tự động làm việc thực chất cơng tắc điều khiển đóng mở trọng lượng cốc ấn vào công tắc Khi trọng lượng cốc thắng sức căng lò xo cơng tắc xuống đóng ngắt mạch điện Khi lượng nước đủ theo yêu cầu cốc đưa khỏi công tắc, lúc trọng lượng cốc không tác động lên cần tác động cơng tắc, sức căng lò xo thắng trọng lượng phao, lò xo kéo cơng tắc lên đóng cắt mạch máy bơm làm cho nước ngưng chảy Công dụng: Sau thời gian nghiên cứu đưa vào thực nghiệm nhóm chúng em thấy máy rót nước tự động đem lại hiệu cao sau: - Rót nước tự động tiết kiệm thời gian - Tiết kiệm nước, tiết kiệm điện - Lấy nước trời tối điện - Vệ sinh lớp học nhà Ý tưởng nghiên cứu Làm để khơng phải bóp vòi bình nước? trời tối liệu có lấy nước vào cốc theo ý muốn, làm để giảm thiểu tình trang nước chảy ngoai lớp học nước cốc? Các công việc thực Nghiên cứu thực tiễn qua máy bơn nước mini sử dụng lắp chai nước Nghiên cứu nguyên lí làm việc máy rót nước So sánh kết thực tế dùng bình có vòi nước bóp tay máy rót nước tự động chúng em thấy máy rót nước tự động thuận tiện nhiều Lợi ích, kết đề tài Đề tài áp dụng từ thực tế, tạo sân chơi cho học sinh trung học nghiên cứu khám phá khoa học chứng minh việc làm có lợi mình, phát huy tính sáng tạo học sinh Tiết kiệm thời gian lấy nước, tiết kiệm sức lực nước Soi sáng lấy nước trời tối Vệ sinh lớp học nhà Giá thành thấp, dễ thực II GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Lí chọn đề tài Hiện đời sống hàng ngày phải uống nước nhiều công việc bận rộn muốn uống nước phải dùng tay để lấy nước trời tối mà điện lấy cốc nước bất tiện nhằm giảm thiểu sức lao động người điện lưới Việc sử dụng máy rót nước tự động khơng xa lạ gia đình, thực tế sử dụng máy rót nước tự động chiếu sáng chúng em thấy gặp số vấn đề sau: 1.1 Muốn lấy nước bình nước phải dùng tay tay bóp vòi tay cầm cốc Khi trời tối mốn lấy nước phải soi đèn Nếu khơng khơng có đèn chiếu sáng trời tối khơng biết mực nước cốc, đầy cốc nước tràn gây lãng phí nước sạch, vệ sinh nhà phòng học 1.2 Hiện với tiến khoa học kĩ thuật, việc sử dụng điều khiển tự động người dùng áp dụng phổ biến sử dụng cơng tắc tự đóng ngắt lấy nước, lắp máy bơm nước bình để bơm nước nước đủ dùng đưa cốc khỏi cơng tắc máy bơm tự ngắt Khi đưa miệng cốc vào cơng tắc nước rẽ tự động bơm lên Như nước đảm bảo tiết kiệm nước sạch, điện thuận tiện bận tay 1.3 Trước tiện ích gia đình em sử dụng máy rót nước gia đình Nhưng khơng có bóng sáng nên bất tiện trời tối Từ thực tế nhóm chúng em tìm hiểu máy rót nước tự động dựa vào sơ đồ lắp đặt cơng tắc bơm nước, ngun lí làm việc phận áp dụng mạch điện dùng công tắc để điều khiển mạch điện máy bơm bình nước nhà mình, sau thời gian thử nghiệm thấy hiệu qủa rõ rệt nên em mạnh dạn đăng kí ứng dụng nhóm với thi nghiên cứu KHKT dành cho học sinh Trung học cấp huyện III GIẢ THIẾT KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Giả thiết Giả sử có mạch điện giúp người vận hành máy bơm tự động bảo vệ máy bơm giếng bơm bị Nếu có giá thành bao nhiêu? Liệu sử dụng rộng rãi khơng? Lắp đặt có khó khơng? Mục đích nghiên cứu Từ giả thiết nhằm thiết kế lắp đặt mạch điện thông minh điều kiểm máy bơm tự động, để khắc phục tượng bơm nước đầy bể mà không kịp thời tắt máy bơm nước tràn gây lãng phí nước để lâu giếng khơi gây cháy máy bơm lãng phí điện vơ ích, tiền bạc mua máy sửa chữa máy bơm Giúp người dân vừa bơm nước đảm bảo khơng lãng phí thời gian, nước điện năng, hai nguồn tài nguyên quý mà cần chung tay bảo vệ sử dụng chúng cách có hiệu IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu thực tiễn qua mạch điện công tắc phao nước sử dụng lắp bể hệ thống bơm nước Nghiên cứu lí thuyết cấu tạo, nguyên lí làm việc công tắc phao nước 2.1 Cấu tạo công tắc phao nước Cơng tắc có hai tiếp điểm thường mở A1, A2 hai tiếp điểm thường đóng B1, B2 Có phao màu vàng với trọng lượng khoảng 0,3 - 0,6kg tùy loại, kín có khả tự môi trường nước Được nối nối tiếp qua sợi dây vào phận tác động công tắc điện bên phao nước Cấu tạo hình vẽ Cần tác động cơng tắc Phao nước 2.2 Ngun lí làm việc Sơ đồ mạch điện Cơng tắc phao nước làm việc thực chất công tắc điều khiển đóng mở trọng lượng phao Khi trọng lượng phao thắng sức căng lò xo cơng tắc xuống đóng ngắt mạch điện Khi có nhiều nước ( lượng định ) phao tự bể giếng, lúc trọng lượng phao không tác động lên cần tác động cơng tắc, sức căng lò xo thắng trọng lượng phao, lò xo kéo cơng tắc lên đóng cắt mạch tùy vào việc ta đấu mạch vào vị trí A1,A2 hay B1,B2 cơng tắc Theo sơ đồ ngun lí máy bơm mắc nối tiếp với công tắc phao nước Khi đấu đầu dây phao vào tiếp điểm thường đóng B1, đầu B2 cơng tắc nối nối tiếp đầu máy bơm Đầu lại máy bơm đấu vào tiếp điểm A1 công tắc bể Đầu dây nối với tiếp điểm A2 cơng tắc nối với dây trung tính Trường hợp phao 1: Lắp giếng ( Đấu mạch điện vào tiếp điểm thường đóng B1,B2) Khi giếng có nhiều nước ( lượng định ) phao mặt nước dây trùng không tác động vào cần tác động đóng mở cơng tắc nên tiếp điểm thường đóng đóng mạch điện kín máy bơm sẵn sàng làm việc Khi nước ( lượng định ) phao bị treo dần lên hai phao treo với tổng trọng lượng phao thắng sức căng lò xo kéo cần tác động công tắc xuống làm mở tiếp điểm thường đóng, mạch điện hở máy bơm khơng làm việc ngược lại Trường hợp phao 2: Lắp bể ( đấu mạch điện vào tiếp điểm thường mở A1,A2 ) Khi nước dần phao dần lên với tổng trọng lượng phao thắng sức căng lò xo tác động kéo cơng tắc xuống làm đóng tiếp điểm thường mở mạch điện kín máy bơm bơm nước ngược lại Cả hai trường hợp trọng lượng phao chưa thắng sức căng lò xo cơng tắc chưa làm việc Vì khơng để máy làm việc liên tục nên người ta chế tạo phao nối tiếp phao bị treo tổng trọng lượng thắng sức căng lò xo kéo cần tác động cơng tắc xuống Khi có nước phao bị treo trọng lượng qủa phao lúc giữ lò xo vị trí lúc đầu nên cần tác động cơng tắc chưa chuyển động, đóng mở mạch hai phao mặt nước bị treo mặt nước Từ nguyên lí nên đặt phao người ta vào mức nước sử dụng, mức nước cấp cho bể để kéo dài hay ngắn khoảng cách phao với làm tiết kiệm số lần làm việc máy bơm ngày Vận dung nghiên cứu thử nghiệm thực tế 3.1 Ứng dụng lắp đặt công tắc phao nước vào mạch điện điều khiển máy bơm 3.1.1 Trường hợp Khi giếng khơi có nước để bơm phao giếng tự do, nên trọng lượng phao không tác động vào cơng tắc, mạch điện kín, ( thơng mạch ) máy bơm làm việc bình thường bể nước cần bơm nước, bơm đến đầy nước phao lò so kéo cần tác động làm ngắt mạch điện vị trí phao mạch hở máy bơm không làm việc 3.1.2 Trường hợp Khi bơm nước lên bể nước giếng hết Cạn đến vị trí định dây phao căng, với trọng lượng phao thắng sức căng lò xo kéo cơng tắc phao xuống làm ngắt tiếp điểm thường đóng cơng tắc ( cơng tắc mở ) hở mạch điện, phao bể đóng mạch chưa đầy bể nước, máy bơm ngừng hoạt động V SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Khảo sát thực tế Với giếng nước khu vực khác nhau: 1.1 Nhà thầy Lương Hồng Hạnh thôn Tân Sơn, xã Tân An 1.2 Tại trường THCS Tân An thôn Tân Sơn, xã Tân An 1.3 Tại nhà em Phạm Minh Vượng thôn Khe Quạt, xã Tân An Đặc điểm giếng khơi Giếng khơi thường có đường kính 1m đến 1,2m sâu từ 4-8m tùy chỗ, có chỗ nhiều nước khoảng 2/3 chiều sâu giếng có chỗ nước khoảng 1/3 chiều sâu giếng Vào mùa mưa ngày nước giếng dâng từ 1m đến 3m3 nước so với mực nước dùng hết Nhưng tăng theo cấp số cộng khơng bơm nước dâng lên đến mức định dừng lại Còn vào mùa khơ mức nước dâng lên giếng Do mùa khơ mùa đơng nên lượng nước dùng ngày người thể qua hai bảng sau: Vị trí khảo sát Lượng nước có sau ngày giếng Giếng sâu Mùa mưa tháng 9-11 Mùa khô tháng 12- Giếng 2,5m 1m 5m Giếng 4,3m 3,1m 8m Giếng 3,5m 0,9m 7m Ghi 1m sâu 1m3 nước Lượng nước dùng sinh hoạt người ngày khoảng 0,1 đến 0,2m tùy theo mùa Vị trí khảo sát Lượng nước dùng ngày Số người dùng nước Mùa mưa tháng 9-11 Mùa khô tháng 12- Giếng 0,6-1m3 0,5-0,8m3 người Giếng 4,5- 5m3 3,8m3 – 4,5m3 45 người Giếng 0,7- 1,2m3 0,6-1m3 người 10 Ghi VI PHÂN TÍCH SỐ LIỆU, KẾT QUẢ THẢO LUẬN Qua hai bảng kết ta thấy trường học gia đình số thường bị thiếu nước vào mùa khơ Nếu ngày ta bơm nhiều lần có số nước nhiều ngày bơm lần, bơm song nước lại ngấm dâng lên Nhưng bơm nhiều nước ngấm không kịp giếng Qua quan sát giếng khoảng đến 12 nước giếng lại dâng đầy lên 0,3 đến 0,8m3 vào mùa khô Vậy theo nguyên lí mạch điện cho thấy: Khi máy bơm tự bơm, đầy nước tự động tắt máy bơm tiện lợi an toàn hai trường hợp nước đầy bể nước giếng hết Sau tháng thử nghiệm địa điểm chưa lần nước bị tràn bơm đầy bể chưa lần máy bơm phải làm việc tình trạng khơng có nước ( khơng tải ) mà đủ nước sinh hoạt hàng ngày Chỉ có lần mạch điện máy bơm trường học bị hỏng công tắc phao bơm giếng ngày máy bơm phải khởi động nhiều lần nước, cơng tắc đóng cắt nhiều nên phát sinh nhiệt cháy cơng tắc thiệt hại kinh tế khơng nhiều, giá thành khoảng 90.000 đến 120.000đ/ phao Rẻ việc máy bơm bị cháy hỏng phải sửa mua Từ thực tế cho thấy máy bơm có công suất 750w làm việc hết 750w lượng nước trung khoảng từ 2- 3m 3/ Vậy để quên máy bơm nước đầy 15 phút khơng tắt lãng phí điện 187w lượng nước chảy tràn bể gây lãng phí là: 0,7m3 nước Vì lí để máy bơm làm việc chế độ không tải khoảng dẫn tới cháy máy bơm, lãng phí tốn VII KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu đưa vào thực nghiệm nhóm trúng em thấy mạch điện bảo vệ máy bơm đem lại hiệu cao sau: Mạch làm việc tự động nên tiết kiệm thời gian bơm nước Tiết kiệm nước, tiết kiệm điện Bảo vệ máy bơm hệ thống điện Nhóm chúng em mong nhận đóng góp nhà khoa học thầy cô để sản phẩm thêm hoàn chỉnh 11 12 13 ... sữa TPHCM Gs.Ts Trần Văn Địch Giáo trình thi t Nhà xuất 2005 kế đồ án công KHKT nghệ chế tạo máy Ts Nguyễn Tuyến https://khoahoc.tv Quang Giáo trình thi t Nhà xuất 2004 kế đồ án công KHKT nghệ... em mạnh dạn đăng kí ứng dụng nhóm với thi nghiên cứu KHKT dành cho học sinh Trung học cấp huyện III GIẢ THI T KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Giả thi t Giả sử có mạch điện giúp người... nên em mạnh dạn đăng kí ứng dụng nhóm với thi nghiên cứu KHKT dành cho học sinh Trung học cấp huyện B Câu hỏi nghiên cứu; vấn đề nghiên cứu; giả thuyết khoa học 1.Câu hỏi nghiên cứu Bắt đầu làm