vải thủy tinh và thấm ướt resin.
Sau khi lớp gelcoat đĩng rắn (khơ hồn tồn nhưng vẫn dính tay) thì tiến hành tạo các lớp gia cường.
Lớp gia cường tiếp giáp với lớp gelcoat là MAT - vải với thủy tinh sợi ngắn, sắp xếp ngẫu nhiên (0,2÷0,3) kg/m2, các lớp tiếp theo là Roving - vải với thủy tinh sợi dài và được dệt thành tấm (0,36÷0,8) kg/m2. [3]
Resin dùng để tạo lớp, khơng pha màu. Resin được pha với chất xúc tác theo đúng tỷ lệ, khuấy đều nhẹ nhàng, và phải sử dụng ngay sau khi pha.
Quy trình tạo lớp theo phương pháp bằng tay: Trải vải thủy tinh phủ kín bề mặt khuơn,
1. B àn đạp phanh;2. Xy lanh phanh chính; 2. Xy lanh phanh chính; 3. Bàn đạp ga;
4. Ĩng dẫn dầu đến bộ chia;5. Bộ chia dầu hệ thống phanh; 5. Bộ chia dầu hệ thống phanh;
6. Ống dẫn dầu đến hệ thống phanh trước; 7. Bánh xe; 7. Bánh xe;
8. Ống dẫn dầu đến hệ thống phanh sau; 9. Bộ điều khiển tốc độ động cơ; 9. Bộ điều khiển tốc độ động cơ; 10. Bộ đảo chiều động cơ; 11. Ắc qui;
12. Động cơ điện;13. Cầu chủ động; 13. Cầu chủ động; 14. Dây điện điều khiển; 15. Hộp lái trung gian; 16. Phanh tay; 17. Vơ lăng; 18. Ghế ngồi; 19. Vỏ xe; 20. Pin mặt trời.
trên lớp gelcoat. Tiếp theo dùng con lăn lăn resin đã hịa xúc tác lên vải thủy tinh. Trong quá trình lăn, ép nhẹ con lăn nhằm làm cho resin thấm vào sợi thủy tinh, tạo sự liên kết các lớp và tránh bọt khí. Cứ tiếp tục qui trình như trên cho đến khi đạt chiều dày sản phẩm mong muốn.[3]
Khi gia cơng cơng đoạn này cần chú ý đến những đểm sau:
- Bọt khí sẽ làm yếu lớp gia cường, cho nên phải đảm bảo resin thấm ướt đều để tránh bọt khí.
- Các mối ghép gối đầu của vải thủy tinh nên so le nhau từ (3÷5) cm, các mối ghép của lớp sau phải cách xa mối ghép của lớp trước, tránh trùng lặp giữa các mối ghép.
Chế tạo thử
Trước khi bước vào quá trình chế tạo hệ thống thân vỏ, cần chế tạo các mẫu thử để kiểm nghiệm cơ tính của vật liệu composite nhằm chọn ra kết cấu vật liệu phù hợp nhất. Ta tiến hành thử nghiệm với loại vật liệu composite cĩ quy cách như sau:
Gelcoat/MAT CSM 225/MAT CMS 225/WR 360/Gelcoat (2 Mat -1 Vải)
Thiết bị thử
Cơ tính của vật liệu làm vỏ xe được chế tạo thử được kiểm tra trên máy kiểm nghiệm cơ tính vạn năng HOUNSFIELD Model H50KS tại Viện Nghiên cứu chế tạo tàu thủy - Trường Đại học Nha Trang.
2.1.2. Tiến hành chế tạo
Bảng 1. Vật liệu cho quá trình chế tạo khung vỏ composite
TT Vật liệu Đơn vị Số lượng
1 Gelcoat Kg 35 2 Matit Kg 20 3 WR 360 Kg 8 4 WR 800 Kg 10 5 MAT CSM 225 Kg 6 6 Resin Kg 45 7 Mek Kg 1
- Chuẩn bị vật liệu cho quá trình chế tạo
Bước 1: Tạo lớp bề mặt gelcoat
Sau khi xử lý vệ sinh bề mặt khuơn, bơi chất chống dính và chất tách khuơn lên khuơn ta tiến hành quét lớp gelcoat đã pha màu lên bề mặt khuơn.
Bước 2: Tạo lớp gia cường laminat
- Sau khi lớp gelcoat được thực hiện ở bước 1 đĩng rắn (khơ hồn tồn nhưng hít tay) thì tiến hành tạo các lớp laminat gia cường.
Hình 3: Thân vỏ xe mơ hình sau khi hồn thiện
- Vải thủy tinh bề mặt tiếp giáp với lớp gelcoat là loại MAT cát ngắn CSM mỏng mềm cĩ khối lượng 0,225 kg/m2. Tiến hành trải MAT CSM 225 lên bề mặt gelcoat. Tiếp theo sử dụng roving dệt WR cĩ khối lượng 0,8 kg/m2
để tiếp tục cho lớp vật liệu kế tiếp.
Các lớp gia cường tiếp theo: Tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm mà ta cĩ thể chọn số lượng và loại vật liệu cho các lớp gia cường tiếp theo.
Bước 3: Lấy sản phẩm ra khỏi khuơn
Sau khi resin lỏng liên kết với các lớp sợi thủy tinh và đĩng rắn hồn tồn thì sản phẩm composite hồn tất, tiến hành lấy sản phẩm ra khỏi khuơn.
Bước 4: Lắp ráp thân vỏ composite vào xe mơ hình
Sau khi đã cĩ sản phẩm composite dạng tấm phẳng hoặc dạng uống cong theo yêu cầu chế tạo, tiến hành ốp các tấm composite lên khung xe tạo thành hệ thống vỏ cho xe mơ hình, cụ thể:
- Lắp lược đặt từng tấm composite vào đúng vị trí khung sườn của chúng như thiết kế.
- Cố định từng khung sườn tạm thời vào vỏ nhờ một lớp keo resin ở một số vị trí cục bộ trên thân khung xe, với các vị trí đặc biệt ta cĩ thể dùng đinh tán nhơm để ghép nối.
Bước 5: Hồn thiện thân vỏ xe
Sau khi gia cơng thơ hệ thống vỏ xe, ta bắt đầu cơng đoạn gia cơng tinh. Đây là cơng đoạn đem lại nét thẩm mỹ cho xe.
Sử dụng matit để làm kín các khe hở giữa các tấm Composite khi lắp vào khung xe, Sau đĩ, sử dụng giấy nhám thơ mài phá, tiếp đến dung nhám tinh để đánh bĩng. Cuối cùng ta tiến hành phun sơn (màu sơn phải cùng với màu của vỏ xe) tại các điểm vừa gia cơng.
2.2. Thiết kế, chế tạo mạch điện điều khiển tốc độ động cơ điện
2.2.1. Mạch điện điều khiển tốc độ động cơ điện
Hình 4. Mạch điện điều khiển tốc độ động cơ [4]
Khi người vận hành tác động vào chân ga, giá trị biến trở thay đổi dẫn đến điện áp vào chân ADC4 thay đổi theo. Dựa vào giá trị đầu vào ADC4, vi điều khiển thay đổi độ rộng xung thơng qua chân OUT01 tác động đến transistor cơng suất Q7 để thay đổi tốc độ động cơ điện.
2.2.2. Khối nguồn
Dùng điện trở cơng suất đưa ra một điện áp 24VDC và điện áp chuẩn 5VDC, nhằm giữ cho điệ n á p ổ n đị nh để cấp cho mạch chính hoạ t độ ng, các tụ điện được bố trí trong mạch nhằm mục đích lọc nhiễu tần số cao trên đường mạch, đưa ra điện áp ổn định được trình bày ở hình 5.
2.2.3. Thuật tốn điều khiển tốc độ động cơ DC 2.3. Lắp ráp, điều chỉnh và hồn thiện mơ hình
- Hình thức tổ chức lắp ráp xe mơ hình: xe được lắp ráp theo hình thức di động tự do. Đây là hình thức tổ chức lắp ráp mà tại mỗi vị trí lắp ráp được thực hiện hồn chỉnh một nguyên cơng lắp ráp.
- Chia nhỏ việc lắp ráp mơ hình xe thành các đơn vị lắp, chia thành từng nhĩm lắp, từ đĩ ta cĩ một sơ đồ lắp ráp tổng thể. Trong số các chi tiết của một đơn vị lắp, ta tìm chi tiết cơ sở, rồi gá lắp các chi tiết khác lên chi tiết cơ sở theo một thứ tự nhất định.
2.4. Thử nghiệm và bàn luận
Đã tổ chức thử nghiệm, điều chỉnh hồn chỉnh, thành cơng mơ hình xe thân vỏ bằng vật liệu composite, sử dụng năng lượng mặt trời và năng lượng điện. Xe hoạt động ổn định, an tồn, tin cậy chở được 4 người (kể cả người lái) với 2 chế độ thử, cụ thể:
Hình 7. Mơ hình xe ơ tơ sau khi hồn thiện Hình 6. Sơ đồ khối nguyên lý điều chỉnh tốc độ
động cơ điện
Bộ điều khiển đọc giá trị từ biến trở chân ga liên tục để từ đĩ thay đổi tốc độ động cơ theo thời gian thực. Nếu giá trị đọc từ biến trở quá nhỏ thì giá trị đầu ra sẽ bằng 0 để đảm bảo hoạt động tối ưu cho bộ cơng suất và động cơ điện.
Bảng 2. Kết quả thử nghiệm các chế độ của xe ơ tơ mơ hình
TT Chế độ thử nghiệm Tốc độ xe (km/h) Thời gian xe chạy được (giờ) Số người (cả người lái)
1 Xe chạy trên đường bằng 30 1,38 4
2 Xe chạy trên đường dốc (10%) 16 0,75 4