nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thang đa năng

ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH
BAN CHẤP HÀNH TP. HỒ CHÍ MINH

CÔNG TRÌNH DỰ THI
GIẢI THƯỞNG KHOA HỌC SINH VIÊN - EURÉKA
LẦN 10 NĂM 2008

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
THANG ĐA NĂNG
S

K

C

0

0

3

9

5

9

S KC 0 0 2 0 4 1

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 2008

ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH
BAN CHẤP HÀNH TP. HỒ CHÍ MINH
----------------------

CÔNG TRÌNH DỰ THI
GIẢI THƯỞNG KHOA HỌC SINH VIÊN – EURÉKA
LẦN 10 NĂM 2008

TÊN CƠNG TRÌNH:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO

THANG ĐA NĂNG

Thuộc nhóm ngành: KT1

Mã số công trình : …………………………….


Trang 1

TÓM TẮT CÔNG TRÌNH

THANG ĐA NĂNG là một dụng cụ thuộc loại ‘tất cả trong một’. Sẽ chẳng ai còn
cần đến những loại dụng cụ mang vác nặng nề, cồng kềnh khác nữa. Vì chỉ với duy nhất
dụng cụ này sẽ thay thế cho tất cả: mọi kiểu thang từ 1.25 đến 5 mét, xe đẩy 1 tầng - 2
tầng, giá treo quần áo kiểu cố định - kiểu cơ động, thậm chí là cả bàn, giường, giá mắc
võng…

Trang 2

1 - Giới thiệu chung
1.1 - Tình hình liên quan:
Trong đời sống hàng ngày, chúng ta rất cần sử dụng các thiết bị và dụng cụ hỗ trợ để
công việc được thực hiện nhẹ nhàng, nhanh chóng và hiệu quả hơn.
Như dùng xe đẩy để di chuyển cùng lúc được nhiều vật dụng hay hàng hóa, di
chuyển các đồ vật nặng,...

Hình 1 - Một số loại xe đẩy
Dùng thang trong các công việc trên cao, những công việc cần đến leo trèo:

Hình 2
Tuy nhiên, những dụng cụ này thường khá cồng kềnh, lại ít tính năng sử dụng nên
luôn gây bất tiện trong di chuyển và thường bị để nằm không chiếm chỗ không gian vô ích.


Trang 3

Hình 3
Thêm vào đó, có nhiều công việc cần đến cả leo trèo lẫn vận chuyển - nhất là trong
nông nghiệp, khi đến mùa thu hoạch - thì người sử dụng phải dùng tới cả 2 loại dụng cụ
này, vừa gây bất tiện trong việc làm, lại vừa tốn thêm diện tích để cất giữ.

1.2 - Khảo sát các sản phẩm trên thị trường:
Và để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng, tạo ra sự thuận tiện trong công việc, hiện nay
trên thị trường đã xuất hiện khá nhiều loại sản phẩm thang đa năng:

Hình 4 - Thang đa năng của Mỹ

Thang đa năng của Mỹ là loại đa năng nhất hiện có trên thị trường, vừa là thang vừa
là xe đẩy, tải trọng chịu đựng rất cao. Tạo được kiểu thang có giá đỡ rất tiện lợi khi cần sơn
sửa nhà, cắt tỉa cây cảnh, cây trồng,… Tuy nhiên, tầm sử dụng của loại thang này còn khá
hạn chế, không giúp ích được gì khi cần làm việc trong khoảng từ 3m trở lên.


Trang 4

Hình 5 - Thang gấp 4 đoạn
Một loại thang đa năng khác gồm 4 đoạn, tính năng sử dụng có được cải thiện hơn so
với thang thường, tuy nhiên vẫn còn khá cồng kềnh và vất vả khi di chuyển.

Hình 6 - Thang nhôm xếp
Thang nhôm xếp có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ. Tầm sử dụng gần 4m, thu gọn hết
mức còn khoảng 0.8m, rất tiện lợi trong di chuyển. Thế nên dù giá thành khá cao (2-3 triệu
đồng/sản phẩm) vẫn được các các công ty như Điện lực, Bưu chính viễn thông sử dụng khá
rộng rãi. Tuy nhiên, về tính năng vẫn không nằm ngoài một chiếc thang nên xét trong hộ
gia đình hiếm thấy có người sử dụng.
Như vậy, ta có thể kết luận: trên thị trường các sản phẩm thang đa năng tuy nhiều
nhưng chưa dụng cụ nào đáp ứng trọn vẹn hết yêu cầu làm việc, dụng cụ nào cũng vẫn còn
mang những thiếu sót, những hạn chế nhất định.


Trang 5

2 - Nội dung chính của công trình
2.1 - Mục tiêu của công trình:
- Nâng cao tính năng sử dụng của các thiết bị dụng cụ hiện có.
- Tạo ra sản phẩm mới mang tính năng ‘tất cả trong một’ thay thế cho mọi loại dụng
cụ mang vác leo trèo hiện có.

- Và khi được sử dụng nhiều hơn, thường xuyên hơn, dụng cụ này sẽ góp phần đáng
kể vào việc giảm bớt gánh nặng công việc, mọi việc rồi sẽ được giải quyết nhẹ nhàng,
nhanh chóng, thuận tiện và hiệu quả hơn bao giờ hết.

2.2 - Thiết kế sản phẩm:
Thang đa năng mới là 1 dụng cụ lắp ghép gồm 4 đoạn. Nhờ các khớp nối và các bánh
xe mà những đoạn này có thể kết nối linh hoạt với nhau tạo thành nhiều loại dụng cụ với
nhiều tính năng sử dụng tương ứng.
Tổng quát chung có khoảng 10 kiểu lắp ghép cho 10 hơn tính năng sử dụng:






Thang 4 đoạn – 5m
Thang 3 đoạn – 3.75m
Thang 2 đoạn – 2.5m
Thang 2 đoạn kiểu cơ động
Thang ngắn có ván lót





Xe đẩy 2 tầng; Giá treo đồ
Bàn; Giá võng; Giá treo đồ
Xe đẩy dài
Xe đẩy dài có tay cầm



Xe đẩy ngắn
(Dụng cụ đi kèm với 2 tấm lót bằng nhựa cứng)

Liên kết giữa các đoạn có thể là ghép thẳng hoặc ghép góc.
- Với kiểu ghép thẳng, ta dùng khớp nối thanh trượt - chốt giữ.
- Với kiểu ghép góc, các đoạn của thang được giữ đúng vị trí nhờ các then cài.
Dùng các khớp nối này, ta chỉ mất khoảng 1 phút là có ngay loại dụng cụ mình mong
muốn.
Sau đây là một số hình ảnh từ bản vẽ thiết kế:


Trang 6

Hình 7 - Khớp nối thanh trượt - chốt giữ

Hình 8 - Khớp nối nhỏ

Hình 9 - Khớp nối lớn ở giữa


Trang 7


Trang 8


Trang 9

Trang 10


Trang 11


Trang 12

Hình 10 - Đoạn A

Hình11 - Đoạn B

Hình12 - Đoạn C


Trang 13

Hình 13 - Đoạn D
Trên cùng của đoạn D có nấc thang cong, tác dụng:
- tạo chỗ bám lên cột, cây cao
- là chỗ cầm khi dựa vào tường
Từ đó tăng tính an toàn cho dụng cụ khi sử dụng ở mức thang 5m.

Hình 14 - Liên kết giữa 2 đoạn A-D


Trang 14

Trang 15


Trang 16


Trang 17

Hình 15 - Tấm nối nhỏ

Hình 16 - Tấm nối lớn

Hình 17 - Thanh trượt


Trang 18


Trang 19


Trang 20


Trang 21

Hình 18 - Các chốt nhỏ liên kết các chi tiết thành khối duy nhất

Hình 19 - Tấm lót (mặt trên)

Hình 20 - Tấm lót (mặt dưới)
Trọn bộ dụng cụ ‘Thang đa năng’ có kèm thêm 2 tấm lót.
Khi muốn xếp gọn thì một tấm đặt trên đoạn B, một tấm đặt trên đoạn D rồi gấp dụng
cụ lại.


Trang 22

2.3 - Sản phẩm hoàn chỉnh:
Do việc gia công thủ công còn nhiều hạn chế, nên đây mới chỉ là mẫu được chế tạo
với tỉ lệ 1:2, dựa trên những vật liệu phổ biến hiện có. Tuy nhiên, với các thanh inox và các
khớp nối bằng nhôm 2 mm, mẫu vẫn có khả năng chịu lực tốt, đáp ứng yêu cầu sử dụng.
Kiểm tra ban đầu cho thấy mẫu tỉ lệ 1:2 này thực hiện khá trọn vẹn yêu cầu thiết kế.
Ở mỗi kiểu lắp, độ cứng - vững đều được đảm bảo. Các kiểu lắp ghép đều được thực hiện
khá trơn tru, nhanh chóng.
Và đây là những hình ảnh cụ thể:

 Kiểu 3 - Thang 2 đoạn


Trang 23

 Kiểu 1 - Thang 4 đoạn

 Kiểu 2 - Thang 3 đoạn