Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.84 MB, 44 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>BỘ CÔNG THƯƠNG</b>
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA CƠ KHÍ</b>
Giáo viên hướng dẫn:
Hà Nội-2023
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>MỤC LỤC</b>
NỘI DUNG 1 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ...1
1.1 Máy rửa bát... 1
1.2 Nhu cầu thị trường... 1
1.3 Các thành phần chính của một máy rửa bát...1
1.4 Thiết lập danh sách yêu cầu...2
NỘI DUNG 2 THIẾT KẾ SƠ BỘ...6
2.1 Cấu trúc chức năng...6
2.2 Thiết lập cấu trúc chức năng...14
2.2.1 Chức năng tổng thể...14
2.2.2 Các chức năng con...15
2.3 Phát triển cấu trúc làm việc...18
2.4 Lựa chọn cấu trúc làm việc...21
NỘI DUNG 3 THIẾT KẾ CỤ THỂ...23
3.1 Thiết kế sơ bộ...23
3.2 Xác lập các layout thô – xác định các bộ phận thực hiện chức năng chính...24
3.3 Bản vẽ lắp ráp kết cấu máy rửa bát...27
3.4 Bản vẽ chi tiết...29
TỔNG KẾT...37
TÀI LIỆU THAM KHẢO...38
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>DANH MỤC HÌNH ẢNH</b>
Hình 2. 1. Khối chuyển đổi động cơ... 14
Hình 2. 2. Sơ đồ cấu trúc chức năng cúa máy rửa bát... 15
Hình 2. 3. Chức năng con: Cấp nguồn...15
Hình 2. 4. Chức năng con: Chuyển đổi điện áp...16
Hình 2. 5. Chức năng con: Bảo vệ hệ thống điện... 16
Hình 2. 6. Chức năng con: Bơm nước/khí... 16
Hình 2. 7. Chức năng con: Thiết lập chế độ làm việc...17
Hình 2. 8. Chức năng con: An tồn...17
Hình 2. 9. Chức năng con: Dừng khẩn cấp...17
Hình 2. 10. Chức năng con: Điều chỉnh nhiệt độ... 18
Hình 2. 11. Chức năng con: Chức năng rửa...18
Hình 3. 10. Khay đựng máy rửa bát...31
Hình 3. 11. Giá máy rửa bát... 31
Hình 3. 12. Cửa máy rửa bát... 32
Hình 3. 13. Khay đựng chất tẩy rửa...33
Hình 3. 14. Hệ thống pun nước...34
Hình 3. 15. Hệ thống quạt... 35
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>DANH MỤC BẢNG BIỂU</b>
Bảng 2. 1. Giải pháp làm việc cho từng chức năng của máy rửa bát...18Bảng 2. 2. Bảng đánh giá các biến thể...21
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>NỘI DUNG 1 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ1.1 Máy rửa bát</b>
Máy rửa bát là một thiết bị gia dụng được sử dụng để rửa sạch các bát đĩa, đũa,muỗng, dao và các đồ dùng bếp khác. Máy rửa bát có thể được cài đặt dưới bồn rửabát hoặc đặt trên mặt bếp. Các loại máy rửa bát có thể được chia thành hai loại chínhlà máy rửa bát đứng và máy rửa bát ngang. Sử dụng máy rửa bát không chỉ giúp tiếtkiệm thời gian và công sức mà còn giúp tiết kiệm nước và năng lượng so với rửa bátbằng tay.
<b>1.2 Nhu cầu thị trường</b>
Sự thay đổi lối sống của người tiêu dùng là một trong những yếu tố chính thúcđẩy sự phát triển của máy rửa bát trên toàn cầu. Ngoài ra, sự phổ biến ngày càng tăngcủa khái niệm bếp mô-đun, việc sử dụng các thiết bị gia dụng kết nối ngày càng tăng,mức thu nhập bình quân đầu người cao hơn và ảnh hưởng ngày càng tăng của lối sốngphương Tây là một số yếu tố khác dự kiến sẽ làm tăng nhu cầu về các loại máy rửa bátkhác nhau trên toàn cầu.
Đại dịch COVID-19 đã ảnh hưởng tích cực đến thị trường máy rửa bát, khônggiống như nhiều ngành công nghiệp khác. Các thương hiệu như LG, Bosch và VoltasBeko đang nhận thấy nhu cầu về máy rửa bát ngày càng tăng do nhiều người tiêu dùngngày càng bắt đầu nấu ăn tại nhà trong bối cảnh làm việc từ xa trong đại dịch COVID-19. Giữa sự bùng phát của virus coronavirus, nhiều khách hàng trên toàn thế giới đanglàm việc tại nhà, nấu ăn nhiều hơn và đặt hàng ít hơn. Điều này đã dẫn đến sự gia tăngnhu cầu đối với loại máy rửa bát. Chỉ ra sự thay đổi về nhu cầu của người tiêu dùng vàcách mua hàng trong đại dịch COVID-19, BSH Home Appliances, thương hiệu thiết bịgia dụng lớn nhất Châu Âu, đã báo cáo nhu cầu về máy rửa bát tăng gấp ba lần so vớibình thường vào tháng 6 năm 2020.
<b>1.3 Các thành phần chính của một máy rửa bát</b>
Máy rửa bát có hai thành phần chính:
<b>Thành phần cơ khí: Bao gồm bộ khung máy,khay đựng chất tẩy rửa, hệ thống thoát</b>
nước, động cơ, bơm nước, van điều khiển, bộ lọc, hộp số. Ngoài ra, máy rửa bát cịn
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">có các bộ phận khác như van an toàn, bộ phận điều khiển điện tử, bộ phận hút chânkhông, bộ phận chịu áp lực, và các bộ phận khác để giúp máy hoạt động tốt hơn.
<b>Thành phần điều khiển: Có vai trị giám sát trạng thái và điều khiển máy rửa bát hoạt</b>
động ổn định. Thành phần điều khiển bao gồm bộ xử lý trung tâm, các thiếtbị cảm biến giám sát hoạt động, thiết bị hiển thị và phát tín hiệu cảnh báo.
Ngồi ra, cịn có các thiết bị giám sát nhiệt độ. Thiết bị điều tiết cấp nước và xả nước.
<b>1.4 Thiết lập danh sách u cầu</b>
<b>Hình dạng :</b>
Kích thước tổng thể :Chiều dài: 550 – 600mmChiều rộng: 550 – 600 mmChiều cao: 850–900mmDây dẫn dài 1.5- 2 m
Khung máy chắc chắn chịu được va đập
<b>Năng lượng:</b>
Điện áp vào : AC 220 – 240VTần số : 50 / 60 Hz
Công suất : 2000-2200 W
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">D Nhiệt độ mơi trường thích hợp: -10℃đế� 40℃D
<b>Vật liệu :</b>
Khung máy: đảm bảo độ cứng cáp và nhẹCác bộ phận chi tiết đảm bảo chịu được áp lựcnước và khả năng chống ăn mịn trong mơi trường
có độ ẩm cao
Có sẵn trên thị trườngDễ dàng gia côngGiảm độ ồn khi rửaD
DD
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">D Khối tạo luồng khí nóng: làm khơ bát đĩa.
<b>An Tồn:</b>
Bảo vệ q dịng và q nhiệt
Khơng rửa được khi cửa máy cịn mở
<b>Độ bền:</b>
Độ bền: Trung bình 2-3 nămHao mịn < 10% trong 4-5 năm
<b>Vận hành:</b>
Có sách hướng dẫn vận hành đi kèmMáy có thể dễ dàng sử dụng
Máy rửa bát trong thời gian ngắn và đảm bảo bátđĩa được sạch sẽ
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">D Máy được đi kèm cùng bảo hành
<b>Năng Suất:</b>
Tiêu hao điện năng thấp
<b>Tính năng:</b>
Chức năng làm khô bằng nhiệt độ cao hoặc khínóng để làm khơ bát đĩa nhanh chóng sau khi rửa.Tính năng hẹn giờ.
Tính năng tiết kiệm năng lượng: cho phép ngườidùng chọn chương trình rửa bát tiết kiệm nănglượng hoặc chế độ đóng máy tự động khi khơng sửdụng.
<b>Bảo trì bảo dưỡng:</b>
Dễ dàng tháo lắp và thay thế các bộ phậnChính sách bảo hành: 12-24 tháng.Vịng đời sản phầm : >24 tháng
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><b>Giai đoạn 1: Loại bỏ sở thích các nhân, bỏ qua các yêu cầu không ảnh hưởngtrực tiếp đến chức năng và các ràng buộc cần thiết.</b>
<b>Hình dạng :</b>
Kích thước tổng thể :Chiều dài: 550 – 600mmChiều rộng: 550 – 600 mmChiều cao: 850–900mmDây dẫn dài 1.5- 2 m
Công suất : 2000-2200 W
Nhiệt độ mơi trường thích hợp: -10℃đế� 40℃
<b>Vật liệu :</b>
Khung máy: đảm bảo độ cứng cáp và nhẹ
Các bộ phận chi tiết đảm bảo chịu được áp lực nước và khả năng chống ăn mịn trongmơi trường có độ ẩm cao
Có sẵn trên thị trườngDễ dàng gia cơngGiảm độ ồn khi rửa
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13"><b>Tín hiệu:</b>
Đầu vào:
Phím chức năng: Nhận yêu cầu thiết lập từ con người
Vi xử lý: Điều khiển toàn bộ hoạt động, xử lý các yêu cầu dữ liệuCảm biến đo lưu lượng: Giám sát lượng nước cung cấp cho máy.Cảm biến đo khối lượng: Giám sát khối lượng bát đũa
Cảm biến nhiệt độ: Giám sát điều chỉnh nhiệt độ cho máy.Đầu ra:
Màn hình: Hiển thị thông số cài đặt, thông số khi rửa bát.
Khối bơm nước : đẩy nước vào máy và tạo áp lực để xả nước ra khỏi máy.Khối tạo luồng khí nóng: làm khơ bát đĩa.
<b>An Tồn:</b>
Bảo vệ q dịng và quá nhiệtSử dụng vật liệu cách điện, nhiệt
<b>Vận hành:</b>
Có sách hướng dẫn vận hành đi kèmMáy có thể dễ dàng sử dụng
Máy rửa bát trong thời gian ngắn và đảm bảo bát đĩa được sạch sẽMáy được đi kèm cùng bảo hành
Chức năng làm khô bằng nhiệt độ cao hoặc khí nóng để làm khơ bát đĩa nhanh chóngsau khi rửa.
<b>Giai đoạn 2: Chuyển đổi dữ liệu định lượng thành dữ liệu định tính và giảmchúng thành các tuyên bố thiết yếu</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15"><b>Hình dạng :</b>
Kích thước tổng thể :Chiều dài: 600 mmChiều rộng: 600 mmChiều cao: 850 mmDây dẫn dài 2 m
Công suất : 2200 W
Nhiệt độ mơi trường thích hợp: -10℃đế� 40℃
<b>Vật liệu :</b>
Khung máy: đảm bảo độ cứng cáp và nhẹ
Các bộ phận chi tiết đảm bảo chịu được áp lực nước và khả năng chống ăn mịn trongmơi trường có độ ẩm cao
Có sẵn trên thị trườngDễ dàng gia côngGiảm độ ồn khi rửa
<b>Tín hiệu:</b>
Đầu vào:
Phím chức năng: Nhận yêu cầu thiết lập từ con người
Vi xử lý: Điều khiển toàn bộ hoạt động, xử lý các yêu cầu dữ liệuCảm biến đo lưu lượng: Giám sát lượng nước cung cấp cho máy.
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">Cảm biến đo khối lượng: Giám sát khối lượng bát đũaCảm biến nhiệt độ: Giám sát điều chỉnh nhiệt độ cho máy.Đầu ra:
Màn hình: Hiển thị thơng số cài đặt, thông số khi rửa bát.
Khối bơm nước : đẩy nước vào máy và tạo áp lực để xả nước ra khỏi máy.Khối tạo luồng khí nóng: làm khơ bát đĩa.
<b>An Tồn:</b>
Bảo vệ q dịng và q nhiệtSử dụng vật liệu cách điện, nhiệt
<b>Vận hành:</b>
Có sách hướng dẫn vận hành đi kèmMáy có thể dễ dàng sử dụng
Máy rửa bát trong thời gian ngắn và đảm bảo bát đĩa được sạch sẽMáy được đi kèm cùng bảo hành
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">Chức năng làm khơ bằng nhiệt độ cao hoặc khí nóng để làm khơ bát đĩa nhanh chóngsau khi rửa.
Vịng đời sản phầm : >24 tháng
<b>Giai đoạn 3: Trong mức độ nhất định, khái quát lại kết quả bước trướcHình dạng :</b>
Kích thước tổng thể :Chiều dài: 600 mmChiều rộng: 600 mmChiều cao: 850 mmDây dẫn dài 2 m
<b>Động học:</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">Công suất : 2200 W
Nhiệt độ môi trường thích hợp: -10℃đế� 40℃
<b>Vật liệu :</b>
Khung máy: đảm bảo độ cứng cáp và nhẹ
Các bộ phận chi tiết đảm bảo chịu được áp lực nước và khả năng chống ăn mịn trongmơi trường có độ ẩm cao
Có sẵn trên thị trườngDễ dàng gia cơngGiảm độ ồn khi rửa
<b>Tín hiệu:</b>
Đầu vào:
Phím chức năng: Nhận yêu cầu thiết lập từ con người
Vi xử lý: Điều khiển toàn bộ hoạt động, xử lý các yêu cầu dữ liệuCảm biến đo lưu lượng: Giám sát lượng nước cung cấp cho máy.Cảm biến đo khối lượng: Giám sát khối lượng bát đũa
Cảm biến nhiệt độ: Giám sát điều chỉnh nhiệt độ cho máy.Đầu ra:
Màn hình: Hiển thị thơng số cài đặt, thơng số khi rửa bát.
Khối bơm nước : đẩy nước vào máy và tạo áp lực để xả nước ra khỏi máy.
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">Khối tạo luồng khí nóng: làm khơ bát đĩa.
<b>An Tồn:</b>
Bảo vệ q dịng và q nhiệtSử dụng vật liệu cách điện, nhiệt
<b>Vận hành:</b>
Có sách hướng dẫn vận hành đi kèmMáy có thể dễ dàng sử dụng
Máy rửa bát trong thời gian ngắn và đảm bảo bát đĩa được sạch sẽMáy được đi kèm cùng bảo hành
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">Dễ dàng vệ sinh
<b>Tính năng:</b>
Chức năng làm khô bằng nhiệt độ cao hoặc khí nóng để làm khơ bát đĩa nhanh chóngsau khi rửa.
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><small>Hình 2. 2. Sơ đồ cấu trúc chức năng cúa máy rửa bát</small>
<b>2.2.2 Các chức năng con</b>
- Cấp nguồn
<small>Hình 2. 3. Chức năng con: Cấp nguồn</small>
- Chuyển đổi điện áp
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22"><small>Hình 2. 4. Chức năng con: Chuyển đổi điện áp</small>- Bảo vệ hệ thống điện
<small>Hình 2. 5. Chức năng con: Bảo vệ hệ thống điện</small>- Bơm nước/ khí
<small>Hình 2. 6. Chức năng con: Bơm nước/khí</small>- Thiết lập chế độ làm việc
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23"><small>Hình 2. 7. Chức năng con: Thiết lập chế độ làm việc</small>- An tồn
<small>Hình 2. 8. Chức năng con: An tồn</small>- Dừng khẩn cấp
<small>Hình 2. 9. Chức năng con: Dừng khẩn cấp</small>- Điều chỉnh nhiệt độ
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24"><small>Hình 2. 10. Chức năng con: Điều chỉnh nhiệt độ</small>
- Chức năng rửa
<small>Hình 2. 11. Chức năng con: Chức năng rửa</small>
<b>2.3 Phát triển cấu trúc làm việc</b>
<small>Bảng 2. 1. Giải pháp làm việc cho từng chức năng của máy rửa bát</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">2 Bảo vệ hệthống điện
Ngăn dịngngược
khi q tải
Aptomat Cầu chì nhiệt Relay nhiệt
Chuyển đổiđiện áp
Mạch chỉnh lưubán chu kì
Mạch chỉnh lưucả chu kỳ
Mạch chỉnh lưucầu ba pha
điện áp
Điot ổn áp Transistor, ICổn áp
Mạch ổn áptuyến tính6 Lọc điện áp Tụ biến dung Tụ phân cực Tụ không phân
cực7 Chuyển đổi điện nhiệt Thanh gia nhiệt Mâm nhiệt Tia hồng ngoại8 Chuyển đổi điện cơ Động cơ DC Động cơ servo Động cơ bước9
Điều chỉnh nhiệt độ <sup>Khống chế</sup>nhiệt độ
Cảm biến nhiệt Rơ-le nhiệt
Tín hiệukhẩn cấp
Báo khẩncấp
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">Khởi tạochương trình
Thủ công Núm xoay điềuchỉnh
Nút nhấn chọnchế độ
Chạm cảm ứngchọn chế độ
Chạm cảm ứngchọn chế độ
17 Thời gian rửa Bộ định thời Bộ đếm counter
18 Kiểm soát khối lượng Đo khối lượng Cảm biến ForceTorque
Cảm biến siêuâm
Các nguyên tắc làm việc được kết hợp thành các biến thể được biểu diễn như trongbảng trên. Cụ thể những nguyên tắc được đặt ký hiệu cùng màu sẽ tạo thành một biếnthể. Theo bảng ta có thể thấy có ba biến thể với ba màu khác nhau được chọn ra tươngứng màu vàng (biến thể 1), màu đỏ (biến thể 2) và màu xanh (biến thể 3). Qua đó ta cóthể đi đến xét tính khả thi của các biến thể vừa quy định.
<b>➢ Lựa chọn biến thể:</b>
Dựa vào bảng phân loại ta có thể phân ra các nguyên lý làm việc có chung một biếnthể:
Biến thể 1 : 1.1 2.2 3.1 4.1 5.3 – 6.3 – 7.1 8.2 9.2 10.3 11.3 12.2 13.2 14.2 - 15.2 - 16.1 - 17.3 - 18.2 - 19.2 - 20.3 - 21.2
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">-Biến thể 2 : 1.2 - 2.1 - 3.3 - 4.2 - 5.2 – 6.1 – 7.1 - 8.3 - 9.3 - 10.1- 11.2 - 12.1 - 13.3- 14.1 - 15.3 - 16.3- 17.1 - 18.3 - 19.1 - 20.1 - 21.1
Biến thể 3 : 1.3 - 2.3 - 3.2 - 4.3 - 5.1 – 6.2 – 7.3 - 8.1 - 9.1 - 10.2- 11.1 - 12.3 - 13.1- 14.3 - 15.1 - 16.2 - 17.2 - 18.1 - 19.3 - 20.2 - 21.3
Để lựa chọn ra được biến thể phù hợp nhất, ta tiến hành xây dựng các tiêu chí để đánhgiá và so sánh các biến thể. Tuy nhiên độ phức tạp và quan trọng củacác tiêu chí đểđánh giá là khác nhau, vì thế để có thể bao qt và thấy đượcmức độ quan trọng củacác tiêu chí, ta xây dựng một cây mục tiêu.
Trong cây mục tiêu bao gồm những tiêu chí đặt ra cho biến thể. Trong các tiêu chí lớncó những tiêu chí nhỏ hơn được đặt ra. Số điểm bên trái (w) là độ quan trọng của tiêuchí đó với tiêu chí lớn hơn, số điểm bên phải (wt) là độ quantrọng của tiêu chí đó vớitổng thể hệ thống.
<b>2.4 Lựa chọn cấu trúc làm việc</b>
<small>Bảng 2. 2. Bảng đánh giá các biến thể</small>
<b>Điểm đánh giá</b>
<b>Biếnthể 1</b>
<b>Biếnthể 2</b>
<b>Biếnthể 3</b>
Hệ thống điệnan toàn
0.034 0.011 0.014 0.009
Bảovệ hệthốngđiện
Ngăn dòngngược
0.038 0.013 0.015 0.01
Ngắt mạch khiquá tải
0.038 0.012 0.014 0.012
0.047 0.016 0.016 0.015Chuyển đổi điện áp
Cấp nguồn
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">An toàn 0.035 0.01 0.012 0.013Dừng khẩn cấp 0.05 0.02 0.015 0.015Báo khẩn cấp 0.05 0.012 0.02 0.018
Chức năng rửabát
Chuyển đổi điện cơ 0.06 0.018 0.023 0.019Chuyển đổi điện nhiệt 0.045 0.013 0.016 0.016Bơm khí 0.042 0.015 0.012 0.015Bơm nước 0.046 0.018 0.018 0.01
0.045 0.016 0.016 0.013
0.042 0.015 0.012 0.015
Xử lí tín hiệu và điềukhiển
0.046 0.018 0.018 0.01
Làm nóng 0.035 0.01 0.012 0.013
Điều khiển vàsử dụng
Hiển thị 0.051 0.016 0.017 0.018Báo tín hiệu 0.05 0.02 0.016 0.014Chọn chế độ 0.042 0.014 0.015 0.013
Thiết lập thời gian 0.045 0.013 0.016 0.016
Qua quá trình đánh giá ta thấy biến thể số 1 có số điểm đánh giá cao nhất và xếp hạngtổng thể tốt nhất. Điều đó cơ bản chứng tỏ biến thể 1 được tối ưu tốt nhất đối với cáctiêu chí đề ra. Biến thể 1 do đó đại diện cho một giải pháp nguyên tắc tốt để bắt đầugiai đoạn thiết kế cụ thể.
Động cơ phun nước
Động cơ sấy khô
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29"><b>NỘI DUNG 3 THIẾT KẾ CỤ THỂ3.1 Thiết kế sơ bộ</b>
<b>Tạo sơ đồ hệ thống</b>
<small>Hình 3. 1. Sơ đồ hệ thống</small>
<b>Nhóm chức năng</b>
<small>Hình 3. 2. Nhóm chức năng</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30"><b>Xây dựng các lớp hình học thơ</b>
<small>Hình 3. 3. Bố trí hình học</small>
<b>3.2 Xác lập các layout thô – xác định các bộ phận thực hiện chức năng chính</b>
Đây là một bước quan trọng trong việc thiết kế lớp sản phẩm. Từ các khối chức năngtổng hợp được, nhóm thiết kế sẽ tiến hành bố trí hình học cho sản phẩm máy rửa bát
</div>