Báo cáo dự án KHKT cấp tỉnh " Sử dụng năng lượng gió"

Dự án dự thi Khoa học kỹ thuật cấp THPT tỉnh Đắk Lắk

CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC NĂM HỌC 2019 - 2020 ĐƠN VỊ DỰ THI: Trường THPT Tên dự án dự thi: Thiết kế chế tạo máy nạo vét cống thoát nước Lĩnh vực dự thi: Kỹ thuật khí Nhóm tác giả: Giáo viên hướng dẫn: MỤC LỤC Nội dung I Đặt vấn đề II Thiết kế phương pháp III Thi công, thử nghiệm đánh giá sản phẩm IV Kết luận V Tài liệu tham khảo LỜI CẢM ƠN Trang 4 12 13 Nhóm tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô , giáo viên hướng dẫn giúp đỡ động viên chúng em thực hiện dự án Xin chân thành cảm ơn bạn học sinh, Ban đại diện cha mẹ học sinh, gia đình lãnh đạo nhà trường động viên, giúp đỡ nhóm tác giả hoàn thành dự án này! LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng nhóm chúng tơi, số liệu kết quả nghiên cứu nêu dự án trung thực chưa cơng bố Nhóm trưởng NỢI DUNG BÁO CÁO I Đặt vấn đề Tổng quan Hiện nhiều báo, phóng truyền hình liên tục đưa tin đề cập đến vấn đề môi trường làm việc công nhân nạo vét, khơi thông đường cống thoát nước bị tắc Họ phải làm việc mơi trường nhiễm, độc hại, có nguy an toàn lao động nhiễm bệnh Hiện thị trường có số chủng loại máy hút ống cống cơng ty nước ngồi sản xuất, giá thành cao, không phù hợp với thực tế ống cống thoát nước Việt Nam Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm tác giả hình thành ý tưởng “ Thiết kế chế tạo máy nạo vét cống nước” nhằm mục đích hỗ trợ cho người công nhân giải vấn đề tắc nghẽn cống mà không cần trực tiếp xuống cống, đảm bảo vệ sinh môi trường, không ảnh hưởng đến sức khỏe họ Mục tiêu của đề tài Thiết kế chế tạo máy nạo vét cống thoát nước hỗ trợ người công nhân vệ sinh môi trường làm việc có hiệu quả, đảm bảo sức khỏe vệ sinh môi trường Tiêu chí của sản phẩm - Hỗ trợ người công nhân giải vấn đề tắc nghẽn cống - Có thể di chuyển linh động quanh miệng hố - Dễ điều khiển, thao tác đơn giản - Tăng suất lao động người công nhân II Thiết kế và phương pháp Bản vẽ thiết kế a) Bản thiết kế 1:(Xe leo tường sử dụng động xúc) b) Bản thiết kế 2: (Xe leo tường sử dụng động xúc hệ thống ròng rọc) c) Bản thiết kế 3:(Xe leo tường sử dụng ống hút) d) Bản thiết kế 4:(Xe leo tường sử dụng hai ống hút) e) Bản thiết kế 5:(Xe đạp vịt sử dụng ống hút vành định hướng) f) Bản thiết kế 6:(Động điện sử dụng ống hút) Phương pháp nghiên cứu a) Bản thiết kế 1:(Xe leo tường sử dụng động xúc) - Xe chạy tường hai sắt có gắn bánh xe giống - bánh xe tăng để địa hình Xe sử dụng tay múc để múc rác đổ lên thân xe Cánh tay dài ngắn lại theo chiều dọc Khi đầy rác xe đến miệng hố đẩy rác lên hệ thống nâng thùng b) Bản thiết kế 2: (Xe leo tường sử dụng động xúc hệ thống ròng rọc) - Sử dụng thêm hệ thống ròng rọc đặt vào miệng cống Hệ thống gồm hai trụ có lỗ chuyên dụng để xe móc thùng vào gắn vào sợi dây để thùng rác móc - vào cơng nhân kéo lên Xe chạy tường hai sắt có gắn bánh xe giống - bánh xe tăng để địa hình Xe sử dụng thùng để đẩy rác đến chỗ miệng cống có sẵn hệ thống rịng rọc - Sau xe gắn thùng rác lên công nhân kéo rác lên c) Bản thiết kế 3: (Xe leo tường sử dụng đầu hút học) - Thay hệ thống bánh xe tăng hệ thống bánh xe sắt có gắn với trục lị xo để bánh dính tường.Và hai bánh trước - hai bánh dẫn đường nên linh hoạt Đầu hút học hệ thống trục xoay xoắn ốc gắn cố định vào thân xe - Đầu lại nối với ống nhựa để đưa rác lên d) Bản thiết kế 4: (Xe leo tường sử dụng hai ống hút) - Ống hút hai để hút rác mà ống hút thứ chưa hút - Ống thứ hai gắn cố định vào thân xe e) Bản thiết kế 5: (Xe đạp vịt sử dụng ống hút vành định hướng) - Bỏ ống hút thứ hai - Gắn thêm vành định hướng để rác vào ống hút - Sử dụng chân vịt để xe chạy lên mặt nước hút rác f) Bản thiết kế 6: (Động điện sử dụng ống hút) - Sử dụng ống xi lanh có ruột hệ thống trục xoắn đưa trực tiếp rác từ cống lên mặt đất III Thi công, thử nghiệm và đánh giá sản phẩm Đánh giá và lựa chọn thiết kế tốt nhất - Bản thiết kế 1: Khả xe hoạt động khơng có hiệu suất cao Vì xe phải dùng tay múc rác lên lại đổ rác lên thân xe Vì bùn rác cống nhiều nên xe không chịu tải trọng lớn, khó chế tạo; mặc khác khơng gian lịng cống có hạn nên xe thiết kế theo phương án không khả thi - Bản thiết kế 2: Xe cải tiến thiết kế xe hoạt động theo kiểu xe đẩy Xe đẩy rác tới miệng cống có người hốt lên Nhưng xe lại khơng thể hoạt động khơng có phận dẫn hướng Để bánh xe lúc chạy thẳng ta phải có đường ray để xe chạy định hướng theo đường Điều khơng thể ta phải khoang đường rãnh hai bên thành cống để xe chạy theo đường định Phương án tốn - Bản thiết kế 3: Xe điều chỉnh để phù hợp hơn; thay đổi bánh xe để qua khúc cong cống Nhưng rác cống lớn nhiều mà ống hút hút theo đường định nên lượng rác hút không cao - Bản thiết kế 4: Bản thiết kế đề phương án giải Ta cho thêm ống hút để hút rác cịn sót lại sau ống thứ hút Nhưng áp dụng vào thực tế hiệu suất khơng cao - Bản thiết kế 5: Sử dụng thêm phận để định hướng rác theo hướng xác định vào ống hút Đó ta lắp thêm máng để rác di theo máng mà vào thẳng ống hút để đẩy rác lên; đồng thời lắp thêm hệ thống chân vịt để xe chạy thẳng mặt nước Tuy nhiên, hệ thống chân vịt nên nhiều lúc bị mắc rác vào bánh xe nên xe không chạy Hơn nữa, mực nước cống không ổn định mà máy lại di chuyển mặt nước nên việc đảm bảo máy di chuyển cống khó thực - Bản thiết kế 6: Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu thực trạng số ống cống; trao đổi ý kiến với số người công nhân vệ sinh môi trường, tác giả phát cống thường bị tắc bùn rác tập trung miệng ống cống Vì cần khai thơng khu vực giúp thông ống cống Tác giả định lựa chọn Bản thiết kế Với thiết kế này, khả chế tạo thành cơng, chi phí thấp mà đạt hiệu suất cao Thi công a) Chuẩn bị vật liệu - Động điện xoay chiều pha (1,1 kW; tốc độ 1500 vịng/phút) gồm có:  Một stato;  Một rôto;  Một ngắt li tâm;  Một phận khởi động;  Hệ thống cánh quạt (làm mát động cơ) - Một bạc đạn li tâm hai đầu; - Một ống xi lanh 114 mm; - Hệ thống trục xoắn đường kính 80 mm dài 900 mm; - Bộ phận giá đỡ (đỡ động cơ); - Các loại đai ốc, vít chuyên dụng; - Tủ điện:      Cầu dao (CB); Công tắc tơ (Bảo vệ mạch tải); Công tắc khởi động; Domino nối dây điện ( đấu dây); Đèn báo pha b) Chuẩn bị dụng cụ để thi công, chế tạo:     Máy cắt; Máy hàn; Vít, kiềm,cờ lê; Máy khoan c) Các bước thi công: B1 Gắn bạc đạn vào đầu ống xi lanh Đầu lại hàn miếng giá đỡ mơ tơ Sau ta cắt hai lỗ hai đầu thân xi lanh hình Hình Ống xi lanh B2 Ta lắp trục xoắn vào bạc đạn cịn lại 10 Hình Trục xoắn B3 Lắp trục xoắn vào ống xi lanh Hình Trục xoắn quay bên xi lanh B4 Lắp ráp động điện xoay chiều pha với ống hút B5 Lắp ráp hộp điện an toàn tránh máy tải tắc nghẽn ống hút Hình Động điện ống hút 11 Hình Hộp điện an tồn B6 Hoàn thiện sản phẩm: Hình Sản phẩm máy nạo vét cống Chạy thử nghiệm và đánh giá sản phẩm a) Chạy thử nghiệm: (Có video quay cảnh máy hoạt động) b) Đánh giá - Đạt tiêu chí đầu tiên: hỗ trợ người cơng nhân việc nạo vét - cống, không để người cơng nhân xuống cống; Đạt tiêu chí thứ hai: máy di chuyển linh động quanh miệng - cống; Đạt tiêu chí thứ ba: thao tác đơn giản, dễ điều khiển, vận hành; Đạt tiêu chí thứ tư: Năng suất làm việc máy 11,25 m3/h (gấp khoảng lần suất lao động 01 công nhân vét cống thủ công) IV Kết luận 12 Sau thời gian nghiên cứu, tìm tịi với hướng dẫn nhiệt tình , giáo viên mơn vật lí, trường THPT , dự án: Thiết kế chế tạo máy nạo vét cống thoát nước nhóm chúng em hồn thành hoạt động tốt, có tính ứng dụng cao Sản phẩm đạt tiêu chí đề ra, hỗ trợ tốt cho công việc nạo vét đường ống cống, dễ thao tác, suất làm việc cao Tuy nhiên, máy cồng kềnh phạm vi hoạt động hút hẹp, số thành phần gây tắc nghẽn khác như: đá, bê tông, sợi dây chưa hút lên Nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu để khắc phục điểm yếu hoàn thiện sản phẩm tương lai Chúng em chân thành cảm ơn Ban tổ chức thi Khoa học Kĩ thuật dành cho học sinh phổ thông, cảm ơn cô giáo hướng dẫn quý thầy, cô giáo động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành dự án CưM’gar, ngày 20 tháng 12 năm 2019 NHÓM TRƯỞNG V Tài liệu tham khảo Cấu tạo của động điện https://thegioidienco.vn/cau-tao-cua-dong-co-dien-1-pha.html Khoan lỗ trồng cây, Khoan lỗ trụ điện, Khoan đào đất đóng cọc, xe xúc đa Bobcat https://www.youtube.com/watch?v=tNK4Mu9bA4o “Thế giới rác” lòng cống: https://www.youtube.com/watch?v=MGJe4ZBc_3k Tâm của người làm việc lòng cống - Tin Tức VTV24 https://www.youtube.com/watch?v=cxkh1NRwYhE [THỰC NGHIỆM] CẬN CẢNH sử dụng máy khoan đất Vinafarm trồng ĐẲNG CẤP nhất Việt Nam https://www.youtube.com/watch?v=-WoR4wSmAQ4 Review chi tiết máy hút cà phê từ lò sấy lên cối bóc vỏ https://www.youtube.com/watch?v=l-1M4oJDHWI SGK Cơng nghệ cơng nghiệp lớp 11, NXB Giáo dục Việt Nam, tháng 6/2007 SGK Công nghệ công nghiệp lớp 12, NXB Giáo dục Việt Nam, tháng 6/2008 13 SKG Vật lí 12 NXB Giáo dục Việt Nam, tháng 7/2013 14 ... lượng rác hút không cao - Bản thiết kế 4: Bản thiết kế đề phương án giải Ta cho thêm ống hút để hút rác cịn sót lại sau ống thứ hút Nhưng áp dụng vào thực tế hiệu suất không cao - Bản thiết kế... hồn thành hoạt động tốt, có tính ứng dụng cao Sản phẩm đạt tiêu chí đề ra, hỗ trợ tốt cho công việc nạo vét đường ống cống, dễ thao tác, suất làm việc cao Tuy nhiên, máy cồng kềnh phạm vi hoạt... nhiễm bệnh Hiện thị trường có số chủng loại máy hút ống cống công ty nước ngồi sản xuất, giá thành cao, khơng phù hợp với thực tế ống cống thoát nước Việt Nam Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm tác