slide thuyết trình đề tài tính toán thiết kế và chế tạo xe phun thuốc trừ sâu điều khiển từ xa

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA CƠ </b>

<b>KHÍ GIAO THƠNG</b>

<b>ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO XE PHUN THUỐC TRỪ SÂU ĐIỀU KHIỂN TỪ XA</b>

<small>Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS. TRẦN THANH HẢI TÙNG</small>

<small> </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>NỘI DUNG CHÍNH</b>

1. Mục đích chọn đề tài. 2. Tổng quan về xe.

3. Xây dựng ý tưởng thiết kế.

4. Phân tích dẫn động và tính tốn nguồn động lực cho xe.

5. Tính tốn thiết kế phần thủy khí. 6. Tính tốn thiết kế phần cơ khí.

7. Tính tốn thiết kế hệ thống điện điều khiển. 8. Kết quả chế tạo mơ hình và thực nghiệm.

9. Kết luận.

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

1. Mục đích chọn đề tài

Vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn.

Người nông dân cịn sử dụng bình phun thuốc bằng tay tốn nhiều thời gian và chi phí.

Người nơng dân cịn sử dụng bình phun thuốc bằng tay tốn nhiều thời gian và chi phí.

Đồng thời người nơng dân phải tiếp xúc trực tiếp với chất hóa học gây tổn hại đến sức khỏe vô cùng.

Đồng thời người nông dân phải tiếp xúc trực tiếp với chất hóa học gây tổn hại đến sức khỏe vô cùng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

2. Tổng quan về xe phun thuốc

Hiện nay trong nước và các nước đang phát triển việc phun thuốc trừ sâu ở ruộng lúa…Thì họ đều sử dụng phổ biến phun thuốc bằng phương pháp thủ công bằng tay.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

3. Xây dựng ý tưởng thiết kế xe phun thuốc

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

4.1.2. Phương án dẫn động bằng thủy lực

• Truyền động được công suất cao và lực lớn không phụ thuộc vào nhau

• Các thiết bị rất đắt tiền.

1.Bình chứa dầu; 2.Lọc; 3. Bơm; 4.Van phân phối; 5.Động cơ thủy lực; 6.Van an toàn

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

4.1.3. Phương án dẫn động bằng khí nén

• Có khả năng truyền năng lượng đi xa • Do khả năng chịu nén tốt của

khơng khí nên trích chứa rất dễ dàng

• Các thiết bị có giá thành cao • u cầu độ kín cao

1.Máy nén khí; 2.Khớp nối ; 3. Bình khí; 4.Van tiết lưu; 5.Van phân phối 4/2;

6.Moto khí nén; 7.Đồng hồ áp suất

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

4.2. Tính tốn nguồn động lực kéo của xe.

Tải trọng của xe phun thuốc điều khiển từ xa :

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

4.2.2. Tính tốn chọn động cơ dẫn động cho xe

Phân bố trọng lượng của xe

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Suy ra:

Ta tính được cơng suất u cầu của động cơ :

Cơng suất cần thiết động cơ

4.2.2. Tính tốn chọn động cơ dẫn động cho xe

Từ lý thuyết Ô tơ và máy kéo ta có phương trình cân bằng công

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Bảng thông số của động cơ xe Dream 97cc

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

4.2.3. Xây dựng đồ thị của xe.

4.2.3.1. Xây dựng đường đặc tính ngồi của

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

4.2.3.2. Xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Đồ thị cân bằng công suất

4.2.3. Xây dựng đồ thị của xe.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

4.3. Tính tốn thiết kế bộ truyền xích

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

• Phân tích, chọn được phương án dẫn động hiệu quả • Đảm bảo động cơ cung cấp đủ năng lượng

• Bộ truyền xích và trục hoạt động bình thường

Kết luận phần dẫn động và tính tốn nguồn động lực cho xe

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

5. TÍNH TỐN, THIẾT KẾ THỦY KHÍ

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Phân tích phương án phun

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Khi bật công tắc -> động cơ được cung cấp năng lượng-> bơm sẽ quay và hút dung dịch thuốc từ thùng chứa đến giàn phun-> đi ra ngồi mơi trường thơng qua vịi phun

5.1. Thiết kế hệ thống bơm

5.1.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

• Khơng điều chỉnh được tia phun, đảm bảo tạo sương khi

5.1. Thiết kế hệ thống bơm5.1.2. Tính chọn vịi phun

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

 Với điều kiện sử dụng dùng để hút dung dịch thuốc, ta chọn loại ống dây mềm với đường kính trong 10 mm

bình 2 sào cho một lần phun

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

L₁, L₂ – Chiều dài đường ống hút và đẩy Q, Q₁, Q_2,Q₃ – Lần lượt là lưu lượng tại bơm,vị trí hút, giàn phun, vịi phun

H₁, H₂, H₃– lần lượt là cột áp tại vị trí cao nhất, tổn thất đường ống,cột áp vòi phun. Tổn thất dọc đường:

Tổn thất cục bộ

5.1. Thiết kế hệ thống bơm.

5.1.4. Tính tốn tổn thất đường ống

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

 Tính cơng suất trên trục của bơm:

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Với công suất N_đc = 86,4 [w] , cột áp H=53,48 [m] và lưu lượng Q=400 (lít/h) ta chọn loại bơm với thơng số:

<b>Loại máy^{Bơm piston}</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

làm việc nhờ cơ cấu nâng hạ

5.2. Thiết kế giàn phun5.2.1. giàn phun

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<small>5.2. Thiết kế giàn phun</small>

<small>5.2.2. Bố trí vịi phun trên giàn phun</small>

lúa nhằm đảm sự đồng đều của thuốc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

 Bố trí khoảng cách giữa các vịi là 35 cm

nhau để giữ vòi phun

5.2. Thiết kế giàn phun

5.2.3. Bố trí vịi phun trên giàn phun

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Ở mỗi giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây lúa dao động từ 0 đến 80 cm. Cần thiết phải bố trí một cơ cấu có thể thay đổi độ cao của giàn phun sao cho chiều cao từ vòi phun đến bề mặt lúa là hợp lý nhất.

5.2. Thiết kế giàn phun

5.2.4. Cơ cấu thay đổi độ cao giàn phun

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

5.2. Thiết kế giàn phun

5.2.4. Cơ cấu thay đổi độ cao giàn phun

Cơ cấu thay đổi độ cao giàn phun sau khi được chế tạo

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

- Sau khi tính tốn ra cột áp của hệ thống đã xác định được loại bơm sử dụng: bơm piston mini168

- Xác định được độ cao giàn phun phù hợp với độ cao cây lúa nhờ vào cơ cấu nâng hạ giàn phun

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

6. Tính tốn và thiết kế cơ khí

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

6.1. Phân tích phương án di chuyển

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

<b>• Cơng dụng:</b>

Khung xe là toàn bộ phần nâng đỡ cơ thể của xe. Nó giúp cho mọi thiết bị, máy móc có thể gắn vào, liên kết với nhau và hoạt động một cách đồng bộ, linh hoạt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

• Sơ đồ động xe phun thuốc điều khiển từ xa:

</div><span class="text_page_counter">Trang 44</span><div class="page_container" data-page="44">

6.3. Thiết kế khung xe

• Kết cấu khung xe

</div><span class="text_page_counter">Trang 45</span><div class="page_container" data-page="45">

6.4. Kiểm tra bền khung xe

• Trình tự thực hiện phân tích trên catia:

</div><span class="text_page_counter">Trang 46</span><div class="page_container" data-page="46">

• Vật liệu chế tạo:

Toàn bộ khung được chế tạo từ thép hộp mạ kẽm có giới hạn chảy:

Ứng suất uốn cho phép của vật liệu được tính như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 47</span><div class="page_container" data-page="47">

• Tải trọng tác dụng lên khung xe

6.4. Kiểm tra bền khung xe

Bảng thông số trọng lượng thiết bị

- Tải trọng động: Chủ yếu là tải trọng thẳng đứng khi xe di chuyển qua ổ gà và tải trọng nằm ngang khi xe tăng tốc, khi xe phanh, khi quay vòng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 48</span><div class="page_container" data-page="48">

• Sơ đồ đặt lực khi chịu tải trọng tĩnh

6.4. Kiểm tra bền khung xe

</div><span class="text_page_counter">Trang 49</span><div class="page_container" data-page="49">

Tải trọng tĩnh:

Biến dạng khung

</div><span class="text_page_counter">Trang 50</span><div class="page_container" data-page="50">

Khi xe quay vòng:

<small>Biến dạng khungSơ đồ đặt lực</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 51</span><div class="page_container" data-page="51">

Kết luận phần thiết kế cơ khí

• Phương án di chuyển dẫn động được lựa chọn hợp lý trong phương án di duyển của xe phun thuốc điều khiển từ xa.

• Việc tính tốn và thiết khung xe đã được đề cập đầy đủ trong tính tốn kiểm tra bền khung bằng phần mềm Catia, phân bố tải trọng, liên kết giữa dầm ngang, với dầm dọc,….qua đó tạo ra khung vững chắc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 52</span><div class="page_container" data-page="52">

7. Thiết kế hệ thống điện điều khiển và hệ thống lái

7.1. Điều khiển từ xa

7.1.1 Truyền thông giao tiếp

Để điều khiển từ xa ngày nay có rất nhiều phương thức truyền

</div><span class="text_page_counter">Trang 53</span><div class="page_container" data-page="53">

7.1.2. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển từ xa

 <b> Yêu cầu điều khiển</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 54</span><div class="page_container" data-page="54">

7.1.3. Điều khiển bật tắt bằng module relay

Điều khiển khởi động, điều khiển ngắt đánh lửa và điều khiển bơm phun thuốc được điều khiển bằng module relay.

</div><span class="text_page_counter">Trang 55</span><div class="page_container" data-page="55">

7.1.4. Điều khiển tốc độ động cơ

<b> Lưu đồ thuật tốn </b>

• Khai báo và khởi tạo các giá trị biến cần thiết.

• Gán giá trị ban đầu cho các biến.

• Để kiểm soát được độ mở bướm ga ta đặt các góc giới hạn phù hợp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 56</span><div class="page_container" data-page="56">

7.1.5. Điều khiển lái

<b> Lưu đồ thuật tốn</b>

• Trước tiên ta cần khai báo và khởi tạo các biến cần thiết như tốc độ của motor.

</div><span class="text_page_counter">Trang 57</span><div class="page_container" data-page="57">

7.2. Tính tốn phần lái của xe

</div><span class="text_page_counter">Trang 58</span><div class="page_container" data-page="58">

•Ở đó: x là độ dịch về phía sau của điểm đặt lực ngang tổng hợp so với tâm diện tích tiếp xúc giữa lốp với mặt đường do sự đàn hồi bên của lốp gây ra.

x

•Vậy mơ men cản quay vịng của bánh xe dẫn hướng có giá trị là:

•  

</div><span class="text_page_counter">Trang 59</span><div class="page_container" data-page="59">

7.3. Giới thiệu một số cơ cấu chấp hành

</div><span class="text_page_counter">Trang 60</span><div class="page_container" data-page="60">

7.3.2. Phần điều khiển

• Nguồn: 6 ~ 27V.

<b>• Dịng điện tải mạch: 43A.</b>

chính.

</div><span class="text_page_counter">Trang 61</span><div class="page_container" data-page="61">

8. Kết quả chế tạo mơ hình và thực nghiệm8.1. Kết quả chế tạo, lắp đặt mô hình

</div><span class="text_page_counter">Trang 62</span><div class="page_container" data-page="62">

8.1. Kết quả chế tạo, lắp đặt mơ hình

</div><span class="text_page_counter">Trang 63</span><div class="page_container" data-page="63">

8.1. Kết quả chế tạo, lắp đặt mơ hình

</div><span class="text_page_counter">Trang 64</span><div class="page_container" data-page="64">

Thơng số kĩ thuật của xe thiết kế

<b>Thơng sốKích thướcĐơn vị</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 65</span><div class="page_container" data-page="65">

8.2. Kết quả thực nghiệm

Quá trình thực nghiệm xe phun thuốc trừ sâu điều khiển từ xa được thực hiện ở bãi cát phía sau khu H trường đại học Bách khoa Đà Nẵng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 66</span><div class="page_container" data-page="66">

8.2. Kết quả thực nghiệm

Lý thuyết Thực nghiệm

</div><span class="text_page_counter">Trang 67</span><div class="page_container" data-page="67">

9. Kết luận – Hướng phát triển

Sau q trình tính tốn thiết kế xe phun thuốc trừ sâu điều khiển từ xa. Nhóm chế tạo xong mơ hình và đạt được một số nhiệm vụ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 68</span><div class="page_container" data-page="68">

Video thực nghiệm

</div><span class="text_page_counter">Trang 69</span><div class="page_container" data-page="69">

<b>CẢM ƠN</b>

</div>