Dò đài FM/AM Sử dụng USB
34
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG GIẢI TRÍ 3.1. Lựa chọn thiết bị, vật liệu để thực hiện
Vật liệu được nhóm lựa chọn để làm khung cho các mô hình dạy học đó là nhôm thanh định hình. Nhôm định hình là những loại nhôm đã qua quá trình xử lý kim loại nhằm phát huy tối đa các đặc tính vật lý của nhôm phù hợp cho các nhà thiết kế, kỹ sư và nhà sản xuất. Nhôm thanh định hình thường có nhiều ưu điểm nổi bật hơn so với những loại nhôm thông thường khác. Những sản phẩm được làm từ nhôm định hình có thể dễ dàng xử lý tạo ra những không gian tinh tế, ấn tượng hơn những vật liệu khác.
Đặc điểm của nhôm định hình: Nhôm định hình có đặc tính cách nhiệt tốt. Ngoài ra bề mặt nhôm còn được phun tĩnh điện một lớp sơn cao cấp. Chính vì thế thường bền bỉ hơn, không bị oxy hóa hay bạc màu. Chịu được lực tác động mạnh nhưng nhôm định hình lại có tải trọng khá nhẹ, dễ lắp ráp nên được yêu chuộng. Ứng dụng của nhôm định hình: Trong lĩnh vực công nghiệp thì nhôm định hình là vật liệu được ưa chuộng để làm khung, kệ, giá đỡ, các băng tải băng chuyền,…Trong lĩnh vực ô tô thì nhôm dùng làm bệ bước ô tô hoặc ống bô,..
Nhôm định hình có rất kiều kiểu dáng và hình thức khác nhau, nhưng đối với các mô hình dạy học này, nhóm lựa chọn loại nhôm định hình kích thước 20x20mm để đảm bảo về mặt kích thước và tính thẫm mỹ cho mô hình. Bên cạnh đó là lựa chọn loại ke góc chìm nhôm định hình để làm mối liên kết giữa các đoạn nhôm lại với nhau. Loại ốc được sử dụng của nhóm là ốc lục giác chìm.
Hình 3.1: Nhôm định hình và ke góc chữ L
Nhằm tạo sự mới mẻ và nâng cao tính thẫm mỹ cho mô hình, nên nhóm lựa chọn nhựa mica trắng sữa làm vật liệu cho mặt của khung mô hình. Nhóm đã lựa chọn tấm mica có bề dày 3mm để đảm bảo được việc nâng đỡ chắn chắn cho các chi tiết trên mô hình cũng như
35 chi phí lắp đặt phù hợp. Đặc điểm của mica: Mica tính chất bóng đều óng ánh, bề mặt phẳng mịn, sáng bóng. Có tính xuyên sáng tốt. Màu sắc đa dạng. Mica có đặc tính dẻo nên dễ dàng gia công, uốn, ép theo ý muốn. Chịu được nhiệt độ cao, chống ăn mòn. Không dẫn điện, nhiệt. Không thấm nước. Dễ dàng trong việc tạo hình sản phẩm.
Hình 3.2: Mica trắng sữa dày 3mm 3.2. Lựa chọn từng thiết bị cho mô hình
Đầu Radio Honda City 2013
Hình 3.3: Đầu radio Honda city 2013
36 Hình 3.4: Loa pioneer Cổng USB: Hình 3.5: Cổng USB Cổng AUX: Hình 3.6: Cổng AUX
37
3.3. Nội dung thiết kế, bố trí cho mô hình
Để đảm bảo sự đồng bộ và tính thẫm mỹ cho các mô hình nên nhóm thiết kế khung cho mô hình theo cùng một kiểu dáng và kích thước cố định. Kích thước khung mô hình: 560mm x 395mm x 90mm. Đây là mô hình học tập, việc bố trí các thiết bị lên trên bề mặt cần sự tính toán chặt chẽ cũng như độ chính xác cao về mặt kích thước để mô hình trông được chuyên nghiệp và thẩm mĩ cao. Do đó chúng em quyết định sử dụng phần mềm Coreldraw X7 để vẽ giao diện của mô hình. Tụi em sử dụng thước để đo chính xác các kích thước của chi tiết rồi sau đó vẽ lên phần mềm sao cho cân đối.
Với hệ thống giải trí, nhóm thực hiện và bố trí lên mô hình: 1 Đầu CD, 1 cổng USB, 1 cổng AUX, 4 loa, 1 ăng ten. Do là mô hình thực tập điện nên nhóm đã thiết kế đưa các giắc của đầu CD, loa, cổng USB và cổng AUX lên trên bề mặt mô hình để sinh
viên thực tập có thể dễ dàng thao tác đo đạc cũng như nghiên cứu nguyên lí hoạt động của hệ thống giải trí. Đồng thời nhóm cũng khắc tên mô hình cũng như các chú thích các thành phần, mã mô hình và các tên GVHD, SVTH. Sau đây là bản vẽ phác thảo mô hình
điện của hệ thống giải trí của xe Honda City 2013:
38
3.4. Chế tạo các mô hình dạy học
Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ các thiết bị cho mô hình, nhóm tiến hành lắp ráp các chi tiết của phần khung, phần mặt mô hình và sau đó là gắn các chi tiết lên bề mặt của khung mô hình.
Hình 3.8: Mặt trước mô hình hệ thống giải trí xe Honda City 2013
Khi lắp lên, nhóm đã tính toán khoảng cách của các chi tiết cần đi dây điện. Do đó, nhóm đã đi dây điện vừa đủ, sắp xếp gọn gàng để nhìn không bị rối, mô hình trông chuyên nghiệp và đẹp mắt hơn. Hơn nữa, đầu CD của Honda City 2013 khá nặng, do đó có thể làm gãy mica, đổ mô hình và thậm chí khi sử dụng, cắm những dây điện vào có thể sẽ gãy mica, nhóm đã thiết kế 1 kết cấu để tấm mica có thể tựa vào đồng thời cũng là một chỗ gá cho đầu đĩa để bớt phần áp lực đề lên mica. Sau đây là phía sau của mô hình:
39
3.5. Hướng dẫn sử dụng mô hình
Mô hình bảo gồm:
- 1 Đầu CD Honda City 2013 - 4 loa có Pioneer - 1 cổng USB - 1 cổng AUX - 1 ăng ten - 1 relay 4 chân - 1 cầu chì 30A
- 1 ổ khóa khởi động 3 chân
- Để mô hình có thể chạy được, ta phải mắc mạch điên theo sơ đồ hệ thống giải trí sau đây:
40
41
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ ĐIỆN
4.1. Thiết kế phần cơ khí.
4.1.1. Giới thiệu phần mềm SolidWorks
SOLIDWORKS là phần mềm thiết kế 3D chạy trên hệ điều hành Windows và có mặt từ năm 1997, được tạo bởi công ty Dassault Systèmes SOLIDWORKS Corp., là một nhánh của Dassault Systèmes, S. A. (Vélizy, Pháp). SOLIDWORKS hiện tại được dùng bởi hơn 2 triệu kỹ sư và nhà thiết kế với hơn 165,000 công ty trên toàn thế giới.
Hình 4.1: Phần mềm SOLIDWORKS 2018.
Phần mềm SOLIDWORKS được biết đến từ phiên bản SOLIDWORKS 1995. ViHoth phân phối phần mềm này từ phiên bản 2011 cho đến nay. SOLIDWORKS đã có nhiều bước phát triển vượt bậc về tính năng, hiệu suất và khả năng đáp ứng các nhu cầu thiết kế 3D trong các ngành kỹ thuật, công nghiệp. SOLIDWORKS còn được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong các ngành khác như: đường ống, kiến trúc, nội thất, xây dựng… nhờ tính năng thiết kế 3D mạnh mẽ và danh mục các giải pháp hỗ trợ đa dạng.
Các dòng sản phẩm phân tích, mô phỏng của SOLIDWORKS giúp giải quyết các vấn đề liên quan đến lắp ghép, truyền động, động học (Motion), độ bền, ứng suất, mô phỏng dòng chảy và áp suất… SOLIDWORKS CAM là sản phẩm mới của SOLIDWORKS hỗ trợ lập trình gia công phay.
42
Hình 4.2: Giao diện sketch của solidworks. 4.1.2. Thiết kế khung trên solidworks.
Để hạn chế tối đa sai sót trong quá trình thi công khung mô hình, nhóm chúng em sử dụng phần mềm mô phỏng 3D SolidWorks để thiết kế, tính toán các số liệu nhằm đạt được độ chính xác cao nhất, khi lắp ráp các chi tiết của mô hình lên khung đảm bảo độ bền đồng thời mang tính thẩm mĩ.
43
Hình 4.4: Bản thiết kế 2D của khung mô hình. 4.2. Thi công khung
Dựa trên thiết kế bằng mô phỏng ta tính toán ra sơ bộ vật liệu cần thiết: • Thép hộp vuông dài 6m, 40x40 mm, dày 2mm. (1 thanh).
• Thép hộp vuông dài 9m, 40x25mm dày 2mm. (1 thanh). • Thép hộp vuông dài 2m, 15x15mm dày 2mm (1 thành) • Sơn xanh bông 900g (1 hộp)
• Xăng nhật 1 lít (1 bình)Việc thi công được thực hiện tại xưởng đồng sơn dưới sự cho phép và hướng dẫn của các thầy tại xưởng đồng sơn. Bao gồm các công đoạn như dưới đây:
44
4.2.1. Cắt thép.
Dựa theo tính toán nhóm em tiến hành cắt thép theo đúng kích thước như đã thiết kế đảm bảo yêu cầu nhỏ gọn và tính kinh tế cao.
Hình 4.5: Thực hiện việc cắt thép và sản phẩm. 4.2.2. Hàn
Nhóm sử dụng máy hàn Mig-CO2 được trang bị tại xưởng Đồng - Sơn.
Hình 4.6: Thực hiện việc hàn khung
Việc mài khung giúp loại bỏ phần bề mặt vật liệu thừa sau quá trình hàn, nhằm tạo được bề mặt khung phẳng để chuẩn bị cho bước sơn phủ.
45
Hình 4.7: Mài nhẵn. 4.2.3. Sơn phủ.
Nhóm em chọn màu xanh bông để sơn phủ cho khung vì đây là màu sắc biểu tượng của tuổi trẻ, của sự hăng hái, mạnh mẽ và những nỗ lực không ngừng. Chúng em sử dụng súng phun sơn thay cho việc sơn bằng cọ nhằm đạt được nước sơn bóng mịn, có tính thẩm mĩ cao.
46
4.3. Thiết kế phần điện mô hình
4.3.1. Giới thiệu phần mềm CorelDRAWN X7
Ngay từ lúc đầu, CorelDRAW được thiết kế cho Windows của Microsoft và hiện nay cũng chỉ khả dụng trên hệ điều hành Windows. Phiên bản mới nhất có tên là CorelDraw Graphics Suite 2019 (thực chất là phiên bản 21), mới được xuất xưởng năm 2019.Tính năng mới bao gồm Đối tượng docker, tác dụng không phá hủy, quy trình làm việc hoàn hảo của pixel, tìm và thay thế luồng công việc, hỗ trợ máy quét 64-bit TWAIN, hỗ trợ PDF/X, quản lý tài sản kỹ thuật số, cải thiện hiệu suất, tăng cường in kết hợp, mẫu hiện đại.
Hình 4.9: Phần mềm CorelDRAWN X7
Các phiên bản cho Macintosh (Mac OS Classic và Mac OS X) là CorelDraw Graphics Suite 2019 cho Mac OS X được phát hành vào ngày 12 tháng 3 năm 2019[34] sau 18 năm vắng mặt và Linux cũng đã từng một lần được xuất xưởng, nhưng những sản phẩm này hiện thời không còn được tiếp tục phát triển. Phiên bản cuối cùng cho Linux là phiên bản 9, ra đời năm 2000. Phiên bản cuối cùng cho Macintosh là phiên bản 11, ra đời năm
47 2001 cho đến phiên bản 5, CorelDraw cũng được thiết kế cho OS/2.
Hình 4.10: Giao diện 2D phần mềm CorelDRAWN X7 4.3.2. Thiết kế bảng điều khiển cho mô hình
Để hạn chế tối đa sai sót trong quá trình thi công khung mô hình, nhóm chúng em sử dụng phần mềm mô phỏng CorelDRAWN x7 để thiết kế, tính toán các số liệu nhằm đạt được độ chính xác cao nhất, khi lắp ráp các chi tiết của mô hình lên khung đảm bảo độ bền đồng thời mang tính thẩm mĩ.
48
4.4. Thi công mô hình hoàn chỉnh 4.4.1. Vệ sinh ghế 4.4.1. Vệ sinh ghế
Vì tất cả các bộ phận của hệ thống đều đã cũ và một số đã hư hỏng nên nhóm em tiến hành vệ sinh, và chỉnh sửa lại
Trạng thái ban đầu của ghế khá cũ, bụi phủ khá nhiều. Nhóm chúng em sửa dụng xăng máy chà kẽm điện để vệ sinh từ ngoài vào trong ghế điện, loại bỏ tất cả bụi bám cũng như vết gỉ, các mạc sắt nhỏ có thể ảnh hưởng tới quá trình vận hành sau này của ghế. Sau khi tháo và vệ sinh ghế đã trở về trạng thái hoạt động tốt.
49
Hình 4.13: Trạng thái ghế sau khi tu sửa 4.4.2. Thi công bảng điều khiển và mạch điện
50
Hình 4.15: Sơn bảng điều khiển
Để tiết kiệm chi phí nhóm em đã khắc chữ và tự sơn. Việc này giúp nét sơn đậm hơn và giảm đi hơn một nửa kinh phí dự kiến
51
4.4.1. Sơ đồ mạch điện
52
4.4.2. Mô hình hoàn chỉnh
Hình 4.17: Mô hình khi thi công hoàn thiện
Mô hình sau khi hoàn thiện đáp ứng nhu cầu dạy học vừa đứng vừa ngồi đều có thể sử dụng một cách thoải mái. Đáp ứng được mục đích ban đầu đề ra.
53
CHƯƠNG 5: MỘT SỐ BÀI TẬP THỰC HÀNH ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH GHẾ ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG GIẢI TRÍ
5.1. Bài thực hành số 1: Kiểm tra xác định chân cụm công tắc và motor bơm lưng 5.1.1. Phiếu thực hành số 1 5.1.1. Phiếu thực hành số 1
PHIẾU THỰC HÀNH Mục tiêu đạt được
Vẽ được sơ đồ mạch của công tắc Xác định được tên chân của công tắc Hiểu được ý nghĩa thiết kế của công tắc Kiểm tra được trạng thái của motor
Yêu cầu:
Biết sử dụng đồng hồ VOM hoặc đồng hồ kim. Biết nối dây để đo kiểm
Công cụ thực hiện
Đồng hồ VOM, dây nối, accu, giấy note, bút
Nội dung thực hành
Xác định chân công tắc bơm lưng
... ... ... Mô tả hoạt động của công tắc bơm lưng ở 2 chế độ
... ... ... Xây dựng mạch điện tương ứng với công tắc
... ... ... Đo trở và kiểm tra trạng thái hoạt động của motor bơm lưng
... ... ...
54 Thực hiện lắp mạch điều khiển motor bơm lưng
... ... ... Giả định các trường hợp trục trặc và lên phương án kiểm tra
... ... ... Kết luận ... ... ...
Kiến nghị và câu hỏi
... ... ...
Giáo viên nhận xét và đánh giá
... ... ...
55
5.1.2. Đáp án phiếu thực hành
Bảng 5.1: Bảng kiểm tra chân cụm công tắc thứ nhất
Trắng đen 1 Trắng đen 2 Vàng Xanh Dương Trắng Up Down OFF
Hình 5.1: Cơ cấu cơ khí bên trong công tắc
+ Ta có sơ đồ chân công tắc bơm lưng như sau:
56
Hình 5.3: Công tắc bơm lưng trên bảng điều khiển
Chế độ công tắc off thì chân H và chân E2 nối tiếp nhau, chân R và chân E2 nối tiếp nhau. Khi bật công tắc qua phải thì chân B dương nối tiếp với chân R, lúc này chân R và chân E2 hở ra, chân H và chân E2 vẫn giữ nguyên (nối tiếp nhau như lúc đầu). Lúc này motor quay theo chiều từ phải sang trái. Và ngược lại khi nhấn công tắc qua trái thì lúc này chân R và chân E2 hở, chân H thông với chân dương, chân R thông với chân âm E2 làm đảo chiều dòng điện làm motor xoay ngược chiều ban đầu ( từ trái sang phải).
57
5.2. Bài thực hành số 2: Kiểm tra xác định chân cụm công tắc tổng và trạng thái motor 5.2.1. Phiếu thực hành số 2
PHIẾU THỰC HÀNH Mục tiêu đạt được
Xác định được tên chân của công tắc Hiểu được ý nghĩa thiết kế của công tắc Kiểm tra được trạng thái của motor
Yêu cầu:
Biết sử dụng đồng hồ VOM hoặc đồng hồ kim. Biết nối dây để đo kiểm
Công cụ thực hiện
Đồng hồ VOM, dây nối, accu, giấy note, bút
Nội dung thực hành
Xác định các chân điều khiển motor trên cụm công tắc tổng
... ... ... Mô tả hoạt động của cụm công tắc tổng ở 8 chế độ
... ... ... Đo trở và kiểm tra trạng thái hoạt động của motor gập ngã lưng, motor nâng
hạ đùi, motor nâng hạ mông, motor trượt.
... ... ... Thực hiện lắp mạch điều khiển các motor
... ... ... Giả định các trường hợp trục trặc và lên phương án kiểm tra
58 ... ... Kết luận ... ... ...
Kiến nghị và câu hỏi
... ... ...
Giáo viên nhận xét và đánh giá
... ... ...
59
5.2.2. Đáp án phiếu thực hành
Cấp nguồn dương và âm vào công tắc: Chân SYSB, B+, GND
Thay đổi vị trí của một nút bất kỳ trên motor sau đó dùng băng keo cố định vị trí của nút đó lại.
Dùng đồ hồ VOM, chuyển qua thang đo điện một chiều và tiến hành đo
Nếu cặp chân nào có điện áp 12Volt hoặc -12V thì đó là motor ứng với nút đang