Hệ thống cửa chống ngập sử dụng cơ cấu treo tự động cho nhà dân

Ứng dụng của giải pháp vào đời sống

- Phù hợp với không gian: Phù hợp cho các không gian vừa và nhỏ, đưa ra giải pháp tối ưu cho người dùng mà không ảnh hưởng tới không gian di chuyển, đi lại bằng cách đặt treo phía trên. - Đòi hỏi kĩ thuật thiết kế, lắp đặt: thiết kế cho không gian vừa và nhỏ, đòi hỏi quá trình đo đạc, thiết kế, đưa ra phương án phù hợp, bên cạnh đó tích hợp nhiều kiến thức về xây dựng, cơ khí, điện, IoT đòi hỏi nhân viên có trình độ chuyên môn nhất định.

Thiết bị

• Thiết bị điện .1. Máy tời điện
• Thiết bị cơ khí .1 Puly
• Cảm biến .1 Phao điện

• Lĩnh vực sản xuất truyền thông: Tại các phim trường, tời điện thường kết hợp với các thiết bị khác để di chuyển và cân chỉnh các thiết bị quay phim, chiếu sáng và âm thanh, tạo ra các hiệu ứng động cho các cảnh quay. • Cứu hộ và khắc phục sự cố: Trên các xe cứu hộ, tời điện thường được sử dụng để cứu hộ các phương tiện gặp sự cố như xe ô tô, xe tải bị mắc kẹt trong địa hình khó khăn như đất sình lầy, dốc cao hoặc đoạn đường xấu. • Khi cấp nguồn trong mạch điện điều khiển bằng với giá trị điện áp định mức cửa contactor vào 2 đầu cuộn day quấn trờn phần lừi từ đó được cố định trước đú thỡ lực từ sinh ra sẽ hỳt phần lừi từ di động và hỡnh thành mạch từ kín.

- Đối với hệ cơ cấu cửa chống ngập tấm treo tự động thì cần phải kiểm tra khóa cáp thép định kì từ 3-6 tháng một lần, Kiểm tra phải tuân theo những tiêu chuẩn an toàn của sản phẩm có thể bị hao mòn trong thời gian sử dụng lâu dài.

Bài toán tĩnh học chất lỏng

Đối với hệ thống cửa chống ngập tấm treo, trường hợp này xét bài toán tĩnh tương đối coi hệ cơ học là một tấm chắn nước ở các mực nước khác nhau và xét bài toán tĩnh học tương đối để thực hiện tính toán. Áp suất thủy tĩnh của chất lỏng: là những ứng suất gây ra bởi các lực khối và lực mặt lên tác dụng lên chất lỏng của trạng thái tĩnh. + Áp suất thủy tĩnh luôn luôn tác dụng thẳng góc với hướng vào mặt tiếp xúc.

Cơ sở tính toán: áp dụng những tính chất của đặc tính thủy tĩnh của chất lỏng, áp dụng vào bài toán thực tế. Áp suất khí trời ta không tính đến, vì nó tác động vào tường chắn về cả hai phía nên triệt tiêu nhau. Vậy để thiết kế được một cửa chống được nước trong trường hợp này, ta phải đi thiết kế một cửa có phản lực F’, sao cho F’>F.

Ta phải chọn vật liệu làm cửa và thiết kể hình dạng cửa phù hợp để đảm bảo độ cứng, độ biến dạng và khả năng chống nước tốt.

Bài toán cơ học tính toán treo cửa

Về cơ sở tính toán cơ bản các đại lượng vật lí của một bài toán là tiền đề cho các bước tính toán chi tiết, tính chọn cho kết cấu cơ khí, tính chọn thiết bị tiếp sau. Đối với mặt trước và sau của cửa tấm treo, việc chọn loại vật liệu có thể phục vụ mục đích thiết kế sẽ giúp cửa có đáp ứng được mục đích thiết kế đặt ra. - Thép tấm mạ kẽm: là tấm thép được cán nguội hoặc cán nóng với một lớp mạ kẽm để bảo đảm chống lại sự ăn mòn dưới tác động của môi trường.

- Được sử dụng ở nhiều trong các ngành công nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chống ăn mòn, độ bền, hình thức và khả năng tạo hình, dập, uốn các lớp phủ mạ kẽm khác nhau. • Chống ăn mòn, oxy hóa: Lớp phủ kẽm bên ngoài như một lớp rào cản có tác dụng chống lại sự ăn mòn, oxy hóa của môi trường. • Độ bền cao: So với các loại sản phẩm thép thông thường khác, thép tấm mạ kẽm có độ bền cao hơn nhờ đặc tính hóa học của kẽm.

• Khả năng chống chịu tốt: Thép tấm mạ kẽm có khả năng chống chịu tốt các tác động về mặt cơ học đến từ môi trường như: mưa, nắng, gió, bão, lốc,… Vì vậy, sản phẩm ngày càng được ưa chuộng sử dụng, đặc biệt trong lĩnh vực chế tạo máy, xây dựng và giao thông vận tải. • Tiết kiệm chi phí: Tuổi thọ sản phẩm cao, sử dụng lâu dài giúp doanh nghiệp tối ưu hóa được chi phí, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn vốn.  Lựa chọn thép tấm mạ kẽm SS400 phù hợp để thiết kế cánh cửa treo cho hệ thống cửa chống ngập dựa trên đặc tính cơ học của vật liệu.

Các phương án thiết kế cửa treo

 Xảy ra hiện tượng va góc nghiêng khi dẫn động máy do phân bổ trọng lượng không đồng đều gây nên. Thông qua việc kiểm tra biến đổi biên dạng và ứng suất tấm cửa trên phần mềm Solidworks simulation, ta nhận được kết quả biến đổi biên dạng như hình 2.32 & 2.34 và biến đổi biên dạng như hình 2.33 & 2.35. Sử dụng thép tấm SS400 có độ dày d= 14mm thay thế cho cửa sử dụng tấm mỏng và gắn tăng cứng.

• Giảm thiếu sự cố va chạm bề mặt cạnh tấm do đồng đều về mặt khối lượng. Thông qua việc kiểm tra biến đổi biên dạng và ứng suất của cửa phương án 2 trên Solidworks, ta nhận được kết quả biến đổi ứng suất như hình 2.37 &.

Các phương án liên kết khung chịu tải thép I Phương pháp liên kết thép I phổ biến

 Kết cấu có thể được sử dụng ngay lập tức sau khi thực hiện liên kết bulong.  Liên kết bằng bulong- đai ốc không bền do diện tích phần gia cố chân ren bị giảm và chịu ảnh hưởng của lực tập trung lớn.  Khả năng siết ốc của bulong có thể bị ảnh hưởng bởi các tác động bên ngoài.

 Ứng dụng được trong các kết cấu thép chịu tải trọng lớn trong thời gian dài.  Tình trạng vỡ vỏ kim loại cơ sở dưới điểm hàn có thể xảy ra.  Đối chiếu với yêu cầu kĩ thuật về cơ tính và khả năng chịu tải của khung cùng với ưu nhược điểm của 2 phương pháp liên kết các thanh thép làm khung, lựa chọn liên kết thanh thép bằng phương pháp hàn.

Kiềm bền khung chịu tải

• Tính toán chọn cáp thép

Đối với cáp sử dụng cho hệ thống cửa chống ngập tấm treo cần được đặt lên hàng đầu vì cáp chịu tải hệ cửa nâng và chịu ứng suất trong không gian vô cùng phức tạp. Hiện nay chưa có có các nghiên cứu chính xác và đầy đủ về trạng thái ứng suất của sợi thép trong cáp cũng như hiện tượng mỏi khi cáp chịu tải lâu.  Vì thế trong tính toán quy định chọn cáp theo lực kéo, còn độ bền lâu của cáp được đảm bảo bằng cách chọn hệ số an toàn n và tỷ số giữa đường kính tang hoặc puly với đường kính cáp Dc/dc tùy thuộc vào loại máy và chế độ làm việc.

• Sd: tải trọng phá hủy cáp do nhà chế tạo xác định và cho trong bảng cáp tiêu chuẩn tùy thuộc vào loại cáp, đường kính cáp và giới hạn bền của vật liệu sợi thép. Mối liên hệ giữa tang/puly với cáp: D tang/puly càng lớn thì tuổi thọ của cáp càng cao song máy sẽ cồng kềnh và momen trên trục tang lớn.  Xét ở điều kiện 1, với hệ số an toàn n=6 thì tương ứng với bảng trên ta được số sợi thép đứt cho phép trên 1 bước bện ứng với trường hợp bện xuôi là 7 sợi cáp thép.

• Lừi thộp cứng cú cấu tạo cứng cỏp, bền chặt thuận lợi trong điều kiện làm việc khắc nghiệt liên quan đến hệ số an toàn thấp, tốc độ hoạt động cao và góc rộng. • Lừi thộp cú xu hướng bảo toàn hỡnh trũn mặt cắt của dõy, khú bị biến dạng, khi hoạt động theo cơ chế bị chèn ép, bị đè bẹp bởi cuộn dây trên trống. • Khi sử dụng trong công việc ,sợi độc lập vặn xoắn sẽ tiết dầu .giúp cáp có độ bền cao và an toàn trong thi công.