THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG CHO XE ĐẨY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BÙI VĂN TRÍ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG CHO XE ĐẨY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỰ ĐỘNG

ĐÀ NẴNG, 2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG CHO XE ĐẨY

Chuyên ngành: điện tự động

GVHD

: PGS. TS. HÀ ĐẮC BÌNH

SVTH

: BÙI VĂN TRÍ

LỚP

: K24 EDT1

MSSV

: 24211706352

ĐÀ NẴNG, 2022


Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận được rất nhiều lời
động viên của rất nhiều người trong đó có gia đình, thầy cơ giáo, cũng như bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Hà Đắc Bình…., người thầy giáo hướng dẫn em
trong suốt thời gian qua, cho dù những lúc em làm chưa tốt, thầy cũng đã tận tình chỉ
bảo em từng bước từng bước để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin cảm ơn bạn bè thân thiết của em ở lớp …. Đã đem lại cho em những
niềm vui, những kĩ năng và còn nhiều hơn thế trong suốt những năm học.
Em xin cảm ơn đến ba mẹ, những người đã hỗ trợ cho em lẫn tinh thần và vật
chất để em có sự phấn đấu và nỗ lực trong suốt quãng đường đại học của mình.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường đại học Duy Tân,
ngành điện – điện tử đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em hồn thiện đồ án này.
Tuy có nhiều cố gắng trong quá trình học tập, cũng như trong quá trình làm đồ
án tốt nghiệp không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự góp ý quý
báu của tất cả các thầy cô giáo cũng như tất cả các bạn để kết quả của em được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Em xin được cam đoan: đề tài “” là sản phẩm nghiên cứu của em dưới sự hướng
dẫn tận tình của thầy Hà Đắc Bình trong thời gian qua. Mọi số liệu sử dụng phân tích
trong báo cáo là do em tìm hiểu, phân tích một cách khách quan, trung thực, có nguồn
gốc rõ ràng. Em xin chịu hồn tồn trách nhiệm nếu có sự khơng trung thực trong
thơng tin sử dụng trong cơng trình nghiên cứu này.
Sinh viên thực hiện

Bùi Văn Trí

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1.
2.

Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................... 1
Mục tiêu ............................................................................................... 1

3.

Đối tượng nghiên cứu: ........................................................................ 1

4.

Nội dung thực hiện ............................................................................. 2

5.

Kế hoạch thực hiện ............................................................................. 3

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI....................................................... 4
1.1 Giới thiệu chung.................................................................................. 4
1.2 Giới thiệu một số hệ thống hiện nay ................................................. 5
1.3 Phân tích ưu nhược điểm của các hệ thống hiện có ........................ 8
1.4 Vấn đề tồn tại liên quan tới hệ thống hiện nay ................................ 9
CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ HỆ THỐNG ........................................................ 10
2.1 Thiết kế hệ thống .............................................................................. 10
Sơ đồ khối của hệ thống ............................................................................ 10
Thuyết minh nguyên lý hoạt động ........................................................... 10
2.2 Thiết kế phần cứng ........................................................................... 11
Cấu trúc cơ khí của xe đẩy ....................................................................... 11
Thuyết minh nguyên lý hoạt động của hệ thống: ................................... 12
Tính toán lựa chọn linh kiện .................................................................... 13
Phần khung xe ........................................................................................... 13
Phần bánh xe ............................................................................................. 15
Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống động lực. .................................. 16
Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống điều khiển cho xe đẩy. ............ 18
Sử dụng vi điều khiển esp32 ..................................................................... 19
Điều khiển sản phẩm bằng điện thoại thông qua wifi ........................... 21

Lựa chọn nguồn năng lượng .................................................................... 22
Chọn mạch điều khiển động cơ ................................................................ 23
Chọn mạch giảm áp. ................................................................................. 24
Tổng kết các vật liệu cần dùng cho sản phẩm:....................................... 26
2.3 Thiết kế phần mềm.............................................................................. 27
-Lưu đồ thuật tốn .................................................................................... 27
-Mơ tả thuật tốn ....................................................................................... 27
GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
-Mơ tả ngơn ngữ lập trình ........................................................................ 29
CHƯƠNG 3. THỬ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN ...................................... 30
3.1 Mô tả môi trường thử nghiệm............................................................ 30
3.2 Các kịch bản thử nghiệm.................................................................... 31
3.3 Mô tả các thông số đo ......................................................................... 32
3.4 Kết quả thử nghiệm và thảo luận ...................................................... 33
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................................................... 38
KẾT LUẬN .................................................................................................... 38
Phương án phát triển đề tài ..................................................................... 38
Tài liệu tham khảo ........................................................................................ 39

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp

PHẦN MỞ ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài

Đất nước ta đang trong giai đoạn cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa. Để tiến kịp
các nước trong khu vực và trên thế giới, nền công nghiệp nước nhà cần tiếp cận các
công nghệ và thiết bị hiện đại. Các cán bộ kĩ thuật cần được trang bị các kiến thức
mới, như vậy mới có thể đẩy nhanh các quá trình phát triển của đất nước.
Kĩ thuật điều khiển đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực ở
nhiều nước, nó đã đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất cơng nghiệp, trong quốc
phịng, y tế, xã hội, thám hiểm vũ trụ. Tuy nhiên, tình hình sử dụng trong sản xuất
của chúng ta cịn hiếm hoi. Việc ứng dụng điều khiển công nghiệp hiện đại vẫn cịn
là lĩnh vực mới mẻ đối với nền cơng nghiệp nước nhà. Trong xu hướng phát triển
chung việc nghiên cứu và sử dụng xe đẩy ở việt nam chắc chắn sẽ phát triển.
Hiện nay, hầu hết các ngành công nghiệp ở nước ta đều có quy mơ lớn nhưng
chất lượng chưa cao do những hạn chế về khoa học kĩ thuật, máy móc thiết bị cịn thơ
sơ nên năng suất lao động chỉ đạt ở mức trung bình vì lợi nhuận giảm nên cần xem
xét và nâng cấp các thiết bị, máy móc thơ sơ đang có để có thể đạt được hiệu quả cao
hơn nhằm đáp ứng nhu cầu của các khách hàng.
Vì thế trong thời gian em tìm hiểu và nghiên cứu nhằm đáp ứng cho việc lựa
chọn sẽ nâng cấp cho xe đẩy hành lí khách hàng để nâng cao thêm chất lượng dịch
vụ nhằm cải tiến thiết bị tốt hơn. Do đó đề tài của em được mang tên : Thiết kế hệ
thống điện tự động cho xe đẩy.
2.

Mục tiêu

- Đưa điều khiển thiết bị vào các xe đẩy hàng nâng cao việc vận chuyển hàng

hóa.
- Thiết kế và tạo ra hệ thống điện hỗ trợ cho xe đẩy hành lý, hàng hóa có khả
năng di chuyển thông qua nút nhấn hoặc điều khiển smartphone, chịu được trọng tải
lớn.
3.

Đối tượng nghiên cứu:

- Những loại xe đẩy được sử dụng rộng rãi.
Phạm vi nghiên cứu:
GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

1

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
- Trong nước nói chung và thực hiện chạy thực nghiệm trong xưởng.
Phương pháp nghiên cứu:
- Sử dụng phương pháp so sánh, tổng hợp các tài liệu và nội dung sử dụng cho
đề tài.
- Tìm hiểu thơng qua sách, báo, các bài viết chuyên đề và thông qua mạng
internet nhằm rút ra những mơ hình phù hợp nhất.
- Học hỏi những thầy cơ có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực để có hướng giải
quyết nhanh và tốt hơn.
- Giải quyết từng module nhỏ và sau đó ghép thành mạch hồn chỉnh.
- Tính tốn và chạy thử nghiệm rút ra phương án tối ưu nhất.
- Thiết lập mô hình xe, chạy thử nghiệm bên ngồi nhằm tìm ra những phương
án tốt nhất có thể áp dụng.

-

Ý nghĩa khoa học

Mang đến những bước tiến vượt trội trong việc áp dụng khoa học cơng nghệ
hiện đại vào trong quy trình sản xuất, là nền tảng cơ sở để xây dựng những quy trình
tự động hóa với những thiết bị máy móc tốt nhất trong tương lai. Bên cạnh đó nó còn
thể hiện bản lĩnh cũng như tầm hiểu biết ngày càng được nâng cao của sinh viên khi
có thể nắm bắt những kiến thức về khoa học kỹ thuật và vận dụng một cách sáng tạo,
có hiệu quả vào thực tiễn cuộc sống.
-

Ý nghĩa thực tiễn

Tự động hóa trong sản xuất hàng hóa và nâng cao năng suất lao động, cải thiện
chất lượng sản phẩm.
Về ý nghĩa nhân văn, thay thể con người ở những vị trí nguy hiểm, dễ gây tai
nạn lao động trong quá trình làm việc.
4.

Nội dung thực hiện

Nội dung:
- Nghiên cứu và tạo ra một kết cấu cơ khí hợp lý và vững chắc cho xe đẩy.
- Thiết kế bộ driver điều khiển động cơ dùng mạch cầu h và kết hợp với bộ điều
khiển một cách chính xác tốc độ.
- Thiết kế mạch, kết hợp lập trình tạo nên một xe đẩy có khả năng di chuyển
theo nút nhấn.
GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

2

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
- Cách kết nối các mạch lại với nhau để tạo một xe đẩy hoàn chỉnh.
5.

Kế hoạch thực hiện

Xe đẩy trong đề tài nghiên cứu là các xe chở hàng cơng nghiệp khơng người lái.
Nó có kích thước khác nhau để mang các tải trọng từ một vài kg đến tải trọng hàng
chục ký. Tuy nhiên vì trong khuôn khổ của một đồ án tốt nghiệp với kinh phí và khả
năng hạn hẹp, nên để đề tài có tính khả thi cao, em đã đề ra các nhiệm vụ trong việc
thiết kế và chế tạo xe như sau:
Chế tạo kết cấu cơ khí cho xe đẩy là loại xe chở có khay để hàng với tải trọng
là 15-20kg (khơng tính trọng lượng của xe) đảm bảo được được độ vững chắc của xe
và hàng hóa trong quá trình di chuyển, tạo sự ổn định và thuận lợi cho phần điều
khiển.
Thiết kế được mạch điện tử cho xe hoạt động ổn định.
Lập trình điều khiển cho xe chạy bám theo tốc độ ổn định 1m/giây.
Tìm hiểu và thiết kế nguồn năng lượng cho xe là nguồn một chiều DC.

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

3

SVTH: Bùi Văn Trí

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1

Giới thiệu chung

Xe đẩy hành lý là công cụ giúp vận chuyển đồ đạc, hành lý của khách hàng
trước khi lên máy bay và sau khi xuống máy bay dễ dàng hơn. Với một chiếc xe đẩy
chúng ta sẽ không tốn quá nhiều cơng sức và thời gian. Mà có thể cùng lúc chở được
nhiều đồ đạc, hành lý đến nơi mong muốn. Thiết kế nhỏ gọn nhưng linh hoạt và chắc
chắn nên có thể vận chuyển tải trọng lớn, hàng hóa cồng kềnh. Hiện nay chúng được
thiết kế với kiểu dáng hiện đại và sang trọng hơn. Điều này cũng góp phần tạo nên
hình ảnh văn minh, thân thiện với du khách. Ngồi ra, pano trên xe cịn là một phương
tiện quảng cáo hiệu quả khi chúng ta có thể ghi thơng tin về thương hiệu và sản phẩm
của mình.

Hình 1.1: Xe đẩy hành lý inox
Đặc điểm của xe xe đẩy hành lý sân bay bằng inox
Xe đẩy hành lý sân bay inox có thiết kế đơn giản. Nhưng sự đơn giản của nó
mang đến sự linh hoạt và thuận tiện trong di chuyển. Đặc biệt không kém phần hiệu
quả khi có thể mang tải trọng khá lớn.

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

4

SVTH: Bùi Văn Trí

Đồ án tốt nghiệp
Với những đặc điểm nổi bật sau đây, khơng q khó để lý giải sự thịnh hành
của xe đẩy hành lý tại các hãng hàng không.
- Tay xe đẩy tròn bằng inox mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng.
- Thiết kế nhỏ gọn, bền đẹp, thuận tiện di chuyển trong những cung đường chật,
đông, khó.
- Phanh tự động giúp bạn dễ dàng dừng xe mọi lúc mọi nơi.
- Bánh xe êm ái, chống ồn, có trợ lực giúp di chuyển nhẹ nhàng và dễ dàng dù
tải nặng đến đâu, tay lái linh hoạt.
- Có thể chịu tải trọng cao nhờ chất liệu inox cao cấp và kỹ thuật gia công tiêu
chuẩn châu âu. Mang đến những chiếc xe đẩy chất lượng cao, hiệu suất cao.
1.2

Giới thiệu một số hệ thống hiện nay

- Xe đẩy hãng sumika

Hình 1.2: Xe đẩy T150
Xe đẩy hàng t150 sumika với tải trọng 150kg. Có khung thép chắc chắn được
sơn lớp tĩnh điện chống gỉ. 4 bánh xe chắc chắn di chuyển linh hoạt. Thiết kế nhỏ
GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

5

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
gọn, dễ dàng gập tay cầm xuống và cất dưới gầm bàn, gầm ghế hay cho dựa vào tường

mà khơng sợ tốn diện tích.
- Xe đẩy hàng chạy điện 4 bánh

Hình 1.3: Motor cart
Moto-cart là xe điện chạy bằng pin tự hành, có thể sử dụng trong nhà xưởng,
bệnh viện, nhà kho, siêu thị, công trường xây dựng...
-Xe Đẩy Hàng Bằng Điện 300Kg, 40 Pin Lithium

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

6

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.4: xe đẩy điện 300kg, 40 pin lithium
Sản phẩm xe đẩy hàng chạy điện 4 bánh tải trọng 300 kg thích hợp để chở các
loại vật liệu như: Cát, đá, xi măng, gạch, bê-tông, gỗ, vật liệu hoàn thiện khác, chở
hàng trong siêu thị, khi hàng, nhà máy… Dễ dàng di chuyển trong phạm vi hẹp và ra
vào vận thăng lên các tầng.
Các thông số kỹ thuật của sản phẩm:
- Vật liệu: thép
- Tải trọng tối đa: 300Kg
- Động cơ: 350W
- Pin: 40 pin lithium
- Thời gian sạc: 6-8 giờ
- Thời gian làm việc liên tục: 8 giờ
- Quãng đường đi được: 10km

- Kiểu có thể gập lại được

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

7

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
- Tốc độ tiến: 5-8Km/h
- Tốc độ lùi: 3Km/h
- Có hệ thống phanh hãm an tồn khi xuống dốc
- Trọng lượng xe: 30kg
- Kích thước xe: dài 90cm x rộng 60 cm x cao 90cm
- Chiều cao của tấm sàn xe: 200 (mm)
- Đường kính bánh xe: 150 (mm)

1.3

Phân tích ưu nhược điểm của các hệ thống hiện có

- Ưu điểm:
Giảm chi phí, thời gian và cơng sức.
Ưu điểm vượt trội nhất của dòng xe đẩy này chính là tiết kiệm thời gian, cơng
sức, giảm chi phí. Bởi thiết kế của sản phẩm hướng tới sự tiện lợi trong di chuyển.
Cho nên tất cả các nhân viên phục vụ trong khách sạn, sân bay sẽ tiết kiệm được rất
nhiều công sức cũng như thời gian.
Hơn hết là giúp tiết kiệm chi phí. Tiết kiệm chi phí ở đây là tiết kiệm chi phí
thuê nhân viên. Xe đẩy hành lý giúp tiết kiệm được sức lực nên sẽ khơng cần phải

th q nhiều người. Đây chính là lý do tại sao chúng tơi nói sản phẩm này giúp tiết
kiệm chi phí.
Thiết kế đơn giản, dễ sử dụng.
Có thể dễ dàng di chuyển hàng hóa cồng kềnh.
Vận chuyển được nhiều hàng hóa có trọng lượng nặng cùng một lúc, giúp tiết
kiệm thời gian vận chuyển. Phù hợp để dùng trong các xưởng sản xuất, kho hàng…
Bên cạnh những ưu điểm thì xe đẩy hàng 4 bánh cũng có một số nhược điểm
sau:
- Nhược điểm:
Kén địa hình, xe đẩy hàng 4 bánh chỉ có thể di chuyển dễ dàng trong điều kiện
địa hình tương đối bằng phẳng, cịn những địa hình ghồ ghề thì hoạt động khơng hiệu
quả lắm.

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

8

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
1.4

Vấn đề tồn tại liên quan tới hệ thống hiện nay

Kỹ thuật điều khiển còn tồn động nhiều vấn đề như đường truyền kết nối không ổn
định, điều khiển thông qua các thiết bị cầm tay hoặc smartphone, chi phí thiết kế cao
hơn các loại xe khác đang được sử dụng, còn hạn chế nhiều về mặt sử dụng thuật tốn
để điều khiển.

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

9

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ HỆ THỐNG

2.1

Thiết kế hệ thống

Sơ đồ khối của hệ thống
- Căn cứ vào yều cầu đề tài kết hợp tìm hiểu thực tế hệ thống, để thực hiện thiết
kế điện tự động cho xe đẩy em đã đưa ra sơ đồ thiết kế như sau:

Hình 2. 1: Sơ đồ khối
- Nguồn: cung cấp dịng điện cho các thiết bị.
- Vi điều khiển: hệ thống sử dụng các thiết bị dùng để điều khiển.
- Cơ cấu chấp hành: là cơ cấu chạy theo yêu cầu của vi điều khiển.
- Thiết bị điều khiển: là thiết bị được vi điều khiển gửi lệnh.
- App điều khiển: là sử dụng smartphone thông qua wifi và mạch điều khiểu để
điều khiển từ xa.
Thuyết minh nguyên lý hoạt động
- Khối nguồn cung cấp điện áp cho cơ cấu chấp hành, vi điều khiển và thiết bị
điều khiển. Vi điều khiển có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ khối thiết bị điều khiển để

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

10

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
thực hiện và điều khiển cơ cấu chấp hành. App điều khiển dùng để hiển thị các giá trị
từ vi điều khiển và đồng thời gửi giá trị cho vi điều khiển thực hiện.

2.2

Thiết kế phần cứng

Cấu trúc cơ khí của xe đẩy

Hình 2. 2: Phác họa xe đẩy
Trong đó:
-

Chiều dài của khung xe: 60cm
Chiều rộng của khung xe: 40cm
Đường kính của bánh chủ động: 50mm
Đường kính của bánh đa hướng: 40mm
Chiều cao của tay đẩy: 50cm

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

11

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.3 xe đẩy thực tế

Thuyết minh nguyên lý hoạt động của hệ thống:
-Trên sản phẩm sẽ có 4 nút nhấn:
Khi nhấn nút nhấn 1 động cơ của hai bánh xe sẽ quay cùng chiều về trước thì
xe đi tiến.
Khi nhấn nút nhấn 2 động cơ của hai bánh xe sẽ quay cùng chiều về sau thì xe
đi lùi.
Khi nhấn nút nhấn 3 động cơ của bánh trái sẽ chạy và động cơ của bánh phải
dừng thì xe đi qua hướng phải.
Khi nhấn nút nhấn 4 động cơ của bánh phải sẽ chạy và động cơ của bánh trái
dừng thì xe đi qua hướng trái.
Sản phẩm sẽ hoạt động cho đến khi chúng ta nhả nút nhấn.

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

12

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn lựa chọn linh kiện
Phần khung xe

Khung thân là nơi đặt các bộ phận của xe đẩy như hệ thống bánh xe, động cơ,
mạch điều khiển. Khung xe đơn giản có thể làm bằng các tấm phẳng gỗ, mica, nhơm
định hình. Tùy theo hình dạng và vị trí giá đặt các thành phần trên mà thiết kế khung
xe sao cho hợp lý.
Bố trí trọng tâm: Trọng tâm là nơi phân bố đều sức nặng của xe, nó đóng vai trị
quan trọng trong việc giữ cân bằng cho xe lúc di chuyển, việc đảm bảo vị trí trọng
tâm một cách hợp lý còn giúp dễ dàng trong việc viết chương trình. em đã lên phương
án bố trí trọng tâm cho xe như hình dưới.

Hình 2.4: Sơ đồ phân tích lực xe
Trong đó:
P1: Trọng lượng trọng tâm khung thân xe
P2: Trọng lượng trọng tâm tay nâng
C, D: Vị trí đặt bánh xe
N: Phản lực
MD: Phương trình cân bằng lực
X: Tọa độ x
Y: Tọa độ y
Phương trình cân bằng lực tại D:
⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗D = 0
P1 + ⃗⃗⃗
P2 + ⃗⃗⃗⃗⃗
NC + N

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

(2.1)

13

SVTH: Bùi Văn Trí


Đồ án tốt nghiệp
Ta thấy trọng lượng P2 có xu hướng làm cho khung thân xe lật và điểm lật sẽ tại
điểm D. Khi đó phản lực NC sẽ bằng 0, do đó phương trình cân bằng momen tại D sẽ
là:
MD = P1.(XD – XP1) – P2.(XP2 – XD)

(2.2)

Nếu MD < 0 thì xe sẽ bị lật
⇔ P1.( XD – XP1) – P2.(XP2 – XD) < 0
⇔

XP2 −XD
XD −XP1

>

(2.3)

P1

(2.4)

P2

Từ phương trình trên ta thấy nếu như khoảng cách từ trọng tâm tay máy đến

điểm D lớn hơn khoảng cách từ trọng tâm khung thân xe đến điểm lật D thì xe có khả
năng sẽ bị lật cao. Do đó trong lúc thiết kế, ta nên tăng khoảng cách giữa trọng tâm
khung thân xe và điểm lật. Nhưng nếu tăng quá lớn sẽ tốn kém và làm thiết kế không
đẹp, do đó ta nên tăng tỉ lệ

P1
P2

để chống lật cho xe.

Vì vậy em đã thiết kế phần khung xe với tỉ lệ 2/1, với 2 phần sau dùng để các
linh kiện điện tử, mạch điều khiển, pin và nguồn cho xe, 1 phần phía trước để làm
cánh tay xe. Sau khi hoàn thành xe, khối lượng của P1 là 14kg, khối lượng của P2 là
2kg nên tỉ lệ P1/P2 = 7. Với tỉ lệ như vậy xe khơng thể bị lật.

Hình 2.5: Khung xe
Khung xe là bộ phận chịu lực và di chuyển xe, khung được làm bằng các thanh
nhôm định hình kích thước 20 x 20 được bắt ốc vít với các ke chữ L, khung được
thiết kế chắc chắn, có thể chịu được trọng lượng của tồn bộ xe.

GVHD: PGS.TS. Hà Đắc Bình

14

SVTH: Bùi Văn Trí