Thiết kế thang máy trong xe buýt 2 tầng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (310.38 KB, 28 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA: CƠ KHÍ
BỘ MÔN: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
BÀI TẬP LỚN
MÔN HỌC: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KĨ THUẬT
TÊN ĐỀ TÀI:
THANG MÁY TRONG XE BUÝT HAI TẦNG
•
GVHD: NGUYỄN THANH NAM
•
SVTH: Huỳnh Trọng Nguyên
Trần Mai Thành Luân
Đoàn Minh Đức
Dương Thanh Bình
Trần Quang Chiếu
MSSV: 20501872
MSSV: 20501591
MSSV: 20500649
MSSV: 20500189
MSSV: 20500273
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Năm học 2007-2008
MỤC LỤC
I. Phân tích nhiệm vụ thiết kế
Mô tả nhóm thiết kế............................................................................................................3
Phát biểu bài toán thiết kế.................................................................................... 4
II. Lập kế hoạch thiết kế
Các bước tiến hành thiết kế................................................................................................5
Biểu đồ thanh thể hiện lòch trình của quá trình thiết kế...................................................10
III. Xác đònh các yêu cầu kó thuật của bài toán thiết kế
Xác đònh yêu cầu khách hàng...........................................................................................11
Ngơi nhà chất lượng...............................................................................................................14
Các u cầu kỹ thuật của sản phẩm.......................................................................................14
IV. Đưa ra ý tưởng
Tham khảo các thiết kế liên quan...........................................................................................15
V. Đánh giá ý tưởng, chọn phương án thiết kế
Các ma trận quyết định...........................................................................................................18
Lựa chọn ý tưởng để triển khai thiết kế..................................................................................22
VI. Thiết kế sản phẩm
Tính toán thiết kế…………………………………………………………………………………………………………………………………………24
Bản vẽ thiết kế……………………………………………………………………………………………………………………………………………..25
VII. Đánh giá sản phẩm
Đánh giá…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………27
2
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Kết luận………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….28
I. Phân tích nhiệm vụ thiết kế
1. Mô tả nhóm thiết kế:
• Sinh viên thực hiện 1: Huỳnh Trọng Nguyên.
Có tính khách quan khi ra quyết đònh, quyết đoán, là người giàu ý tưởng.
• Sinh viên thực hiện 2: Trần Mai Thành Luân.
Năng động, thẳng thắn, làm việc có kế hoạch, có cách suy nghó thực tế,
rất quả quyết, thường lo lắng về tiến độ công việc.
• Sinh viên thực hiện 3: Đoàn Minh Đức.
Là người chín chắn, có cách suy nghó theo lý thuyết,có khả năng làm rõ
mục tiêu và triển khai các quyết đònh, thường làm việc có kế hoạch.
• Sinh viên thực hiện 4: Dương Thanh Bình.
Biết lắng nghe, xem xét vấn đề dưới nhiều góc độ rồi mới phát biểu ý
kiến, dè dặt, kiểm soát kỹ càng, suy nghó rồi mới phát biểu.
• Sinh viên thực hiện 5: Trần Quang Chiếu.
Thích giải quyết công việc độc lập, suy nghó chín chắn rồi mới đưa ra
quyết đònh, làm việc tới cùng, biết cách sắp xếp công việc cho mình một
cách hợp lý.
Để nhóm làm việc có hiệu quả thì cần có 8 vai trò ( mỗi người đảm nhận
ít nhất một vai trò). Sau khi xem xét kỹ tính cách của từng người, nhóm
chúng tôi quyết đònh phân công vai trò như sau:
a.Người điều phối: Đức.
b.Người lập kế hoạch: Bình, Luân.
c. Người phát kiến: Nguyên.
d.Người đánh giá: Chiếu.
e.Người khám phá: Bình.
f. Người làm việc: Đức, Chiếu.
3
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
g.Người chăm sóc nhóm: Luân.
h.Người kết thúc công việc: Nguyên.
2. Phát biểu bài toán thiết kế:
Hiện nay xe buýt đã và đang là phương tiện giao thông phổ biến trong
thành phố. Trong tương lai, hệ thống xe buýt của Việt Nam sẽ ngày càng
phát triển để phục vụ cho nhu cầu đi lại của người dân. Vì thế sự xuất hiện
của xe buýt hai tầng là tất yếu.
Với số lượng người dân sử dụng dòch vụ xe buýt ngày càng đông vì thế hệ
thống xe buýt hiện nay có lượng ghế ngồi không đáp ứng được nhu cầu đi
lại của người dân. Ví dụ như tuyến xe buýt số 8, 94, 6,...
Hiện nay khi ta ra đường sẽ dễ dàng thấy hiện tượng kẹt xe ở khắp mọi
nơi, đó chính là do hệ thống đường phố hiện nay không thể đáp ứng với
lượng xe cộ quá lớn. Mà lượng xe buýt thông thường chiếm một số lượng
quá lớn khiến cho tình trạng kẹt xe càng trầm trọng hơn. Vì thế việc sử
dụng xe buýt hai tầng là một trong những giải pháp để giảm tình trạng kẹt
xe hiện nay.
Mặt khác thiết kế của chúng tôi cũng nhằm giúp cho những người khuyết
tật có thể di chuyển dễ dàng lên tầng trên của xe buýt hai tầng nếu như họ
có nhu cầu.
Nhưng theo sự tìm hiểu của nhóm chúng tôi thì các loại xe buýt hai tầng
hiện có trên thế giới hiện nay đều không có thang máy để lên tầng trên. Vì
thế nhóm chúng tôi quyết đònh thiết kế hệ thống thang máy cho xe buýt hai
tầng.
4
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
II. Lập kế hoạch thiết kế:
1) Các bước tiến hành thiết kế:
a)Bước 1: Xác đònh nhu cầu khách hàng
Công việc: Gặp gỡ và thu thập ý kiến của 20 khách hàng thường xuyên
đi xe buýt để thăm dò nhu cầu thò trường.
Nhân lực: Cả nhóm.
Thời gian: 2 tuần.
Kết quả của việc tham khảo nhu cầu khách hàng:
•
Đối với khách hàng là người đi xe buýt:
1. An toàn.
2. Cầu thang phải đẹp (thẩm mỹ).
3. Diện tích chiếm chỗ phải nhỏ thuận tiện cho việc lên xuống.
4. Dễ điều khiển cầu thang và cánh cửa.
•
Đối với khách hàng là nhà sản xuất:
1.
Dễ tháo lắp.
2.
Đơn giản trong việc bảo trì,bảo dưỡng và sửa chữa.
3.
An toàn.
4.
Giá thành thấp.
5.
Diện tích chiếm chỗ phải nho.û
6.
Thẩm mỹ.
b)Bước 2: Lập kế hoạch
Công việc: xác đònh các công việc phải thực hiện, nguồn nhân lực, đưa ra
lòch trình thiết kế.Công việc lập kế hoạch trong bước này là đi xác đònh
5
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
những gì phải thực hiện trong khoảng thời gian hợp lý nhất để giải quyết
những nhu cầu khách hàng ở nhiệm vụ 1.
• Tổng kết và làm rõ hơn các nhu cầu khách hàng đặt ra cho sản phẩm.
+ Thời gian : 1 tuần (2 buổi).
+ Nhân lực: cả nhóm.
• Hình thành các thông số kỹ thuật một cách sơ bộ: Từ các yêu cầu
khách hàng chúng tôi phân ra 2 nhóm nhỏ:
1. Các nhu cầu khách hàng có thể đưa ra các thông số kỹ thuật cụ
thể
2. Các nhu cầu khách hàng không thể đưa ra các thông số cụ thể
Ví dụ:Diện tích chiếm chỗ của cầu thang, hay là công suất của máy là
nhu cầu khách hàng có thể đưa ra các thông số.
Nhu cầu về tính thẩm mỹ có thể thì không thể đưa ra các thông số cụ thể
như trên.
+ Thời gian : 1 Tuần ( 2 buổi).
+ Nhân lực : cả nhóm.
• Sử dụng phương pháp QFD và ngôi nhà chất lượng để xác đònh yêu
cầu kỹ thuật và khả năng cạnh tranh của sản phẩm.
• Tham khảo các ý tưởng,các thiết kế liên quan.
+ Thời gian : 1 tuần.
+ Nhân lực : Đức, Bình,Chiếu.
•
Đưa ra ý tưởng
+ Thời gian : 2 tuần.
+ Nhân lực : Nguyên.
•
Đánh giá ý tưởng và lựa chọn ý tưởng.
+ Thời gian : 2 tuần.
+Nhân lực : cả nhóm.
•
Tính toán thiết kế.
+Thời gian : 2 tuần.
+ Nhân lực : cả nhóm.
•
Đánh giá sản phẩm.
+ Thời gian : 1 tuần.
+ Nhân lực : Cả nhóm.
•
Soạn báo cáo và nộp bài.
6
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
+ Thời gian : 1 tuần.
c)Bước 3: Phân tích nhiệm vụ thiết kế
Công việc: Phân tích những nhu cầu khách hàng thu thập được thành
những yêu cầu rõ ràng, cụ thể và cô đọng, sẵn sàng cho việc biên dòch
sang các thông số kỹ thuật có thể đo lường được.
Bước này có phần rất quan trọng bởi vì để đáp ứng nhu cầu khách hàng
thì chúng ta cần phải biết làm gì và thiết kế cái gì.Vậy thì nhiệm vụ trong
bước này là chúng ta đi phân tích sự liên hệ giữa yêu cầu khách hàng và
các ý tưởng thiết kế. Cụ thể:
•
An toàn
Vận tốc,kết cấu.
•
Nhanh
Vận tốc, năng suất,loại động cơ.
•
Không sốc
Tính toán và thiết kế các trục,
thanh ,lò xo, pittông…
•
Không quá đắt
Vật liệu, động cơ, sự phức tạp
công nghệ chế tạo..
•
Tự điều khiển
Thiết kế, chế tạo.
•
Tiết kiệm nhiên liệu
Phụ thuộc động cơ sử dụng.
•
Chiếm không gian nhỏ
Diện tích, chiều cao.
•
Thẩm mỹ
Kết cấu,kích thước.
Nhân lực: cả nhóm.
Thời gian: 2 tuần.
d)Bước 4: Xác đònh yêu cầu kỹ thuật
Công việc: Sử dụng phương pháp QFD và ngôi nhà chất lượng để xác
đònh các yêu cầu kỹ thuật từ các yêu cầu khách hàng và khả năng cạnh
tranh của sản phẩm trên thò trường. Cụ thể: đánh giá quan hệ giữa yêu
cầu khách hàng và các thông số kỹ thuật bằng các con số 1,3,9. Tính toán
các giá trò. Đưa vào ngôi nhà chất lượng.
Nhân lực: cả nhóm.
7
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Thời gian: 2 tuần.
e)Bước 5: Đưa ra ý tưởng thiết kế
Công việc: Phân tích các chức năng thành các chức năng con, cốt lõi;
tham khảo các thiết kế liên quan; đưa ra ý tưởng cho từng chức năng con
và tổng hợp thành các ý tưởng chung cho sản phẩm thiết kế.
Nhân lực: Nguyên.
Thời gian: 2 tuần.
f)Bước 6: Đánh giá ý tưởng, chọn phương án thiết kế
Công việc: Sử dụng ma trận quyết đònh để lựa chọn một ý tưởng để thiết
kế.
Nhân lực: cả nhóm.
Thời gian: 2 tuần.
g)Bước 7: Tính toán thiết kế sản phẩm
Công việc: Tính toán thiết kế chi tiết các bộ phận, thiết kế hình dáng kết
cấu của các chi tiết, xây dựng các bản vẽ, mô hình hệ thống.
Nhân lực: cả nhóm.
Thời gian: 3 tuần.
h)Bước 8: Đánh giá sản phẩm
Công việc: Đánh giá khả năng làm việc, khả năng chế tạo của sản phẩm
thông qua mô hình hệ thống và các bộ phận; đánh giá các chỉ tiêu khác.
Nhân lực: cả nhóm.
8
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Thời gian: 2 tuần.
i)Bước 9: Soạn bài báo cáo
Công việc: Soạn bài báo cáo như một báo cáo kỹ thuật, thực hiện thuyết
trình cho đề tài.
Nhân lực: cả nhóm.
Thời gian: 3 tuần.
9
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
2)
Biểu đồ thanh thể hiện lòch trình của quá trình thiết kế :
Công
việc
Người
thực
Tuần
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Phân
tích
nhiệm vụ
thiết kế
Lập kế
hoạch
thực
hiện
Xác đònh
yêu cầu
kỹ thuật
Đưa ra ý
tưởng
cho bài
toán
Đánh giá
ý tưởng,
chọn
phương
án thiết
kế
Tính
toán
thiết kế
Đánh giá
sản
phẩm
Viết
thuyết
minh và
báo cáo
10
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Nộp bài
III. Xác đònh các yêu cầu kó thuật của bài toán thiết kế:
1)Xác đònh yêu cầu khách hàng:
Để thu thập yêu cầu khách hàng nhóm dùng 2 trong 3 phương pháp sau :
quan sát, thăm dò và nhóm khảo sát. Cụ thể là quan sát và thăm dò ý kiến.
Trước hết, nhóm họp và phân công các bạn, mỗi người đi một số tuyến
xe buýt trong nội thành cũng như một số tỉnh, quận xung quanh như : Bình
Dương, Thủ Đức... để xem xét, đánh giá một số khó khăn, bất cập đối với
người đi xe, và tài xế lái xe. Đồng thời nêu ra một số câu hỏi rất bình dân,
dễ hiểu phù hợp với từng đối tượng xoay quanh vấn đề. Chẳng hạn như:
• Anh ( chò) có thích xe buýt 2 tầng không?
• Anh (chò) có muốn trong xe buýt có thang máy không?
• Anh (chò) muốn gì ở cầu thang máy: nhanh hay chậm hay vừa
phải, to hay nhỏ, hình dáng có cần cầu kì lắm không? có muốn
một lần nhiều người lên được không?
• Theo anh (chò) nên đặt nó ở đâu là hợp lý, thuận tiện nhất?
• Anh (chò) có muốn dễ bảo trì, tuổi thọ cao, sử dụng kỹ thuật mới
nhất... hay không?
• …………………………………………………………………………………………………………………………………
……….
Nhóm đã làm công việc này trong 2 tuần (công việc cứ lặp đi lặp lại như
thế). Sau đó nhóm đã tổng hợp, phân loại các ý kiến đó ra thành từng nhóm
nhỏ để lọc ra các yêu cầu phù hợp với thời đại cũng như công nghệ chế tạo.
Từ những yêu cầu của khách hàng, nhóm chúng tơi sử dụng phương pháp
QFD xây dựng ngôi nhà chất lượng để xác đònh yêu cầu kỹ thuật cho b
toán.
• Thứ nhất về khách hàng, nhóm hướng tới là những nhà sản xuất,
các hợp tác xã, các tổ chức, các cá nhân có nhu cầu.
11
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
• Thứ hai về yêu cầu khách hàng, nhóm đã chắc lọc ra như sau :
1. Thẩm my.õ
2. Dễ vận hành.
3. An toàn.
4. Tuổi thọ cao.
5. Năng suất cao.
6. Dễ bảo trì, bảo dưỡng.
7. Không ồn.
•
Thứ ba xác đònh mức độ quan trọng các mối liên
quan: Ai đối với cái gì? Nghóa là đánh giá mức độ quan trọng của
mỗi yêu cầu của khách hàng bằng cách đưa ra một số hệ số phụ cho
mỗi nhu cầu. Hệ số phụ này cho ta khái niệm cần đầu tư bao nhiêu
thời gian. nhân lực và tiền bạc cho công việc để đáp ứng nhu cầu
khách hàng. Ở đây yêu cầu quan trọng là đối với khách hàng. Còn
để đánh giá mức độ quan trọng, nhóm đã đưa ra các yêu cầu cho
khách hàng và yêu cầu khách hàng đánh số theo thứ tự, ý nào quan
trọng nhất bắt đầu đánh số 1, khách hàngï có thể bỏ trống các yêu
cầu mà họ cho là không quan trọng. Kết quả thu được như sau:
1. Năng suất.
2. An toàn.
3. Tuổi tho.ï
4. Dễ vận hành.
5. Thẩm mỹ.
6. Bảo trì, bảo dưỡng.
7. Tiếng ồn.
•
Thứ tư là đánh giá mức độ cạnh tranh.
Trong chuẩn cạnh tranh, mỗi sản phẩm được so sánh với nhu cầu
của khách hàng. Đối với mỗi nhu cầu khách hàng, nhóm đã sắp xếp
thiết kế đang tồn tại theo 5 mức:
1.
Thiết kế hoàn toàn không đáp ứng
nhu cầu.
2.
Thiết kế đáp ứng chút ít nhu cầu.
12
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
3.
số mặt.
4.
cầu.
5.
cầu.
Thiết kế đáp ứng nhu cầu về một
Thiết kế hầu như đáp ứng nhu
Thiết kế hoàn toàn đáp ứng nhu
•
Thứ năm là đưa ra các thông
số kỹ thuật. Nhóm đã dựa vào các yêu cầu khách hàng và đã đưa ra
các thông số kỹ thuật tương ứng như sau:
1. An toàn
Vận tốc, kết cấu.
2. Thẩm mỹ, dễ vận hành
Kết cấu,khích thước (số
trục. số thanh, đường kính các trục, các thanh…).
3. Năng suất, tuổi thọ, bảo trì, tiếng ồn
Công suất
động cơ, giá thành.
•
Thứ sáu, tìm
mối liên hệ giữa yêu cầu của khách hàng với các thông số kỹ thuật.
Độ bền vững của mối tương quan này có thể thay đổi, được số hoá
thông qua các giá trò sau:
9= có quan hệ chặt chẽ.
3= có quan hệ vừa phải.
1= có quan hệ kém.
Ơ trống = hoàn toàn không có quan hệ nào cả.
•
Thứ bảy, xác đònh mối liên hệ giữa các thông số kỹ thuật.
Giai đoạn này thể hiện ở phần chóp của ngôi nhà chất lượng.
•
Thứ tám, thiết lập các chỉ tiêu kỹ thuật: Tốt như thế nào là
đủ. Ta xác đònh các thông số như sau:
1. Xác đònh hệ số quan trọng tuyệt đối.
2. Xác đònh hệ số quan trọng tương đối.
3. Xác đònh chuẩn cạnh tranh kỹ thuật.
4. Xác đònh khả năng cạnh tranh kỹ thuật.
5. Đưa ra các giá trò mục tiêu.
13
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
2)Ngơi nhà chất lượng:
Tất cả các công việc được nêu trong phần này được thể hiện cụ thể qua
ngôi nhà chất lượng như sau:
9
3
DỄ VẬN HÀNH
1
1
AN TOÀN
1
3
TUỔI THỌ
9
NĂNG SUẤT
3
9
3
3
3
1
1
TIẾN G ỒN
9
1
3
9
4
3
5
1.7
1.3
8.8
0.15
4
4
1
1.0
4.0
0.07
3
5
1.7
1.5 12.8 0.21
9
9
3
4
9
9
3
5
3
3
3
5
5
5
1
1.4
9
5
2
5
2.5
1.5 18.8
3
5
4
0.8
1.0
4
5
5
1
1.5 6.0
1
BẢO TRÌ,BẢO
DÕNG
MỨC YÊU
CẦU
MỨC HIỆN
TẠI
MỨC THIẾT
KẾ
TỈ LỆ CẢI
TIẾN
TỈ LỆ TẦM
QUAN TRỌNG
HỆ SỐ CẢI
TIẾN
HỆ SỐ CẢI
TIẾN TƯƠNG
ĐỐI
Đ.KÍNH
THANH
1
GIÁ THÀNH
SỐ TRỤC
3
SỐ THANH
3
Đ.KÍNH TRỤC
THẨM MỸ
CHIỀU CAO
VẬN TỐC
3
DIỆN TÍCH
CÔNG SUẤT
1
9
3
3
1
3
3
3
TẦM QUANG
TRỌNG TUYỆT
ĐỐI
2.30 1.69 1.19 0.45 0.99 0.99 3.03 3.03 13.67
TẦM QUAN
TRỌNG TƯƠNG
ĐỐI
0.17 0.12 0.09 0.03
0.07 0.070.22
7.0 0.12
0.31
2.4 0.04
0.10
59.8
0.22
Sản phẩm
hiện có
KHẢ NĂNG CẠNH
TRANH
GIÁ TRỊ MỤC TIÊU 1200 0.4
ĐƠN VỊ
W
m/s
m2
m
3
4
cái
cái
( Ngôi nhà chất lượng )
Trong đó:
• 9=Quan hệ chặt chẽ.
•
•
3=Quan hệ vừa phải.
1=Quan hệ kém.
m
m
1=Hoàn toàn không đáp ứng.
2=Đáp ứng chút ít yêu cầu.
3=Đáp ứng một số mặt.
4=Đáp ứng yêu cầu.
5=Hoàn toàn đáp ứng yêu cầu.
3)Các u cầu kỹ thuật của sản phẩm:
14
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Vì đây là thiết kế mà nhóm cho là mới nên trong ô sản phẩm trên thò
trường, và khả năng cạnh tranh không ghi giá trò. Điều đó có nghóa là sản
phẩm của nhóm rất có khả năng được chấp nhận.
Để sản phẩm có thể thu hút khách hàng, thu hút các nhà đầu tư, nghóa là
đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu khách hàng, nhóm đã tính
toán sơ bộ và đưa ra các giái trò mục tiêu mà theon nhóm cho là hợp lý, cụ
thể công suất: 1200w, vận tốc: 0.4m/s, số trục: 3, số thanh: 4, số pittông: 3,…
IV. Đưa ra ý tưởng:
Tham khảo các thiết kế liên quan và đưa ra các phương án thiết kế
1)Mô hình 1:
15
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Kết cấu: Các bộ phận chính của thang máy gồm có:
• Động cơ,
• Buồng thang máy,
• Hệ thống cáp và ròng rọc,
• Hệ thống các thanh dẫn hướng,
• Bộ điều khiển.
Hoạt động: Trục quay của động cơ truyền và biến chuyển động quay
thành chuyển động tònh tiến của buồng thang máy thông qua hệ thống
cáp và ròng rọc.
16
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Ưu điểm:
• Chuyển động của hệ thống êm,
• Dễ điều khiển đối với người sử dụng,
• Dùng rộng rãi trong những không gian lớn.
Nhược điểm:
• Đắt tiền,
• Kích thước lớn,
• Không cơ động trong những không gian hẹp.
2)Mô hình2:
Đây cũng là một mô hình được dùng ngoài thực tế.
Kết cấu: Tương tự như mô hình 1, nhưng khác ở chỗ là có thêm phần
ứng dụng của thuỷ lực và khí nén.
Hoạt động : Tương tự như mô hình 1.
17
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Ưu điểm : Nhờ có thêm bộ phận thuỷ lực và khí nén nên quá trình
tăng tốc và giảm tốc được thực hiện thuận lợi hơn.
Nhược điểm: Đắt tiền, kết cấu phức tạp.
3)Mô hình 3:
V. Đánh giá ý tưởng, chọn phương án thiết kế:
18
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
1.
Các ma trận quyết định:
a)Ma trận quyết đònh 1: Ma trận quyết đònh ban đầu của cánh cửa và bàn
đứng của cầu thang máy cơ động.
Ý TƯỞNG
TIÊU
CHUẨN
DỄ LẮP RÁP
THẨM MỸ
GỌN
TUỔI
THỌ
CAO
KHÔNG
MÒN
KHÔNG KÊU
AN TOÀN
ĂN KHỚP
TỔNG
ĐIỂM+
TỔNG ĐIỂM
TỔNG ĐIỂM
TOÀN BỘ
TỔNG ĐIỂM
TỈ LỆ
HỆ SỐ TẦM
QUAN
TRỌNG (WT)
7
7
9
I
II
III
+
+
+
S
+
-
CHUẨN
6
+
+
7
S
S
10
8
+
+
+
+
+
+
0
7
5
0
0
1
0
7
4
0
65
34
Ý tưởng 1: Ta sử dụng các thiết bò sau :
1.
Thanh đẩy:
Số lượng: 4
• 2 thanh động
• 2 thanh cố đònh
2.
Bộ phận ổ lăn :
Số lượng: 2
19
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
3.
Rãnh trượt : dùng điều khiển q đạo chuyển động
của ổ lăn (số lượng: 2)
4.
• 1 cố đònh
• 1 di động
Cánh cửa vòng cung (1/4 đường tròn) chiều cao L
5.Bàn đứng.
Ý tưởng 2:Ta sử dụng các thiết bò sau:
1.Hai tấm kim loại phẳng có kích thước giống nhau ( kích thước được
tính toán phù hợp ).
2.Bộ phận ổ lăn:
Số lượng :2.
3.Bộ phận rãnh trượt.
4.Bàn đứng.
b)Ma trận quyết đònh 2: Ma trận quyết đònh ban đầu của động cơ được sử
dụng trong cầu thang máy cơ động.
20
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Ý TƯỞNG
HỆ SỐ
MỨC
ĐỘ
TIÊU CHUẨN
QUAN
TRỌNG
(WT)
CHẠY ÊM
9
AN TOÀN
10
TUỔI THỌ
9
THẨM MỸ
5
GỌN GÀNG
9
HIỆU QUẢ
8
ÍT
TỐN
8
NHIÊN LIỆU
CÔNG NGHỆ 8
TỔNG ĐIỂM
+
TỔNG ĐIỂM
TỔNG ĐIỂM
TOÀN BỘ
TỔNG ĐIỂM
TỈ LỆ
I
II
III
IV
+
+
S
S
S
+
+
S
+
S
S
-
+
S
+
S
S
CHUẨN
S
-
-
+
S
S
4
2
2
0
0
2
2
0
4
0
0
0
35
2
1
0
Ý tưởng1: Khi hoạt động ta cần sử dụng nguyên lý hoạt động của
thuỷ lực và khí nén nên các thiết bò cần dùng như sau:
1. Thiết bò động cơ chính của khí nén.
2. Pittông có kích thước phù hợp:
Số lượng: 3.
3. Lò xo:
Số lượng: 3.
(Thiết bò động cơ chính của khí nén điều chỉnh hoạt động của pittông)
21
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Ý tưởng 2: Khi hoạt động ta sử dụng nguyên lý hoạt động của xích,
nên dùng các thiết bò sau:
1. Động cơ chính:
Số lượng: 2.
2. Bộ truyền xích.
Ý tưởng 3: Tương tự ý tưởng 2, nhưng có sự thay thế như sau :
1. Động cơ chính:
Số lượng : 1.
2. Tải trọng (dùng để giữ dây cáp luôn ở trạng thái căng).
3. Hệ thống ròng rọc.
4. Cáp treo.
c)Ma trận quyết đònh 3: Ma trận quyết đònh lắp ráp toàn bộ cầu thang
máy cơ động.
tưởng
Tiêu chuẩn
An toàn
Thẩm mỹ
n khớp
Tuổi thọ cao
Tổng điểm +
Tổng điểm Tổngđiểm
toàn bộ
Tổngđiểmtỉ
lệ
Hệ số
tầm
quan
trọng
10
9
10
10
I
II
III
IV
V
+
+
S
+
3
0
+
+
S
+
3
0
+
S
S
+
2
0
+
S
S
+
2
0
Chuẩn
3
3
2
2
0
29
29
20
20
0
0
0
Trong quá trình lập ma trận quyết đònh nhóm chúng tôi đã kết hợp được 2
ma trận quyết đònh 1 và 2 tạo ra ma trận quyết đònh này.
Ý tưởng 1: sử dụng ý tưởng 1 của ma trận 1 kết hợp với ý tưởng 1 của
ma trận 2.
22
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Ý tưởng 2: sử dụng ý tưởng 1 của ma trận 1 kết hợp với ý tưởng 2 của
ma trận 2.
Ý tưởng 3: sử dụng ý tưởng 2 của ma trận 1 kết hợp với ý tưởng 1 của
ma trận 2.
Ý tưởng 4: sử dụng ý tưởng 2 của ma trận 1 kết hợp với ý tưởng 2 của
ma trận 2.
2. Lựa chọn ý tưởng để triển khai thiết kế:
a) Đối với ma trận 1: Việc thiết kế cánh cửa và bàn đứng cho cầu thang
máy là một quá trình có tính chất quan trọng. Nó tạo ra sự thẩm mỹ, gọn,
nhẹ,… Dựa trên các tiêu chuẩn trên và mức độ quan trọng, nhóm thiết kế
chúng tơi đã đưa ra 2 ý tưởng và dựa trên 2 ý tưởng này để tính toán và
quyết đònh:
Ý tưởng 1 : Đạt 65 điểm và hầu như đáp ứng các yêu cầu đặt ra.
Ý tưởng 2 : Đạt 34 điểm, có thể chấp nhận.
b) Đối với ma trận 2: Đây là ma trận đưa ra và đánh giá sử dụng mô
hình động cơ chính trong cầu thang máy. Do tính chất an toàn, gọn, hiệu
quả, tuổi tho,... nhóm đã đưa ra 3 ý tưởng để đánh giá và có kết quả sau:
Ý tưởng 1: đạt 35 điểm.
Ý tưởng 2: đạt 2 điểm.
Ý tưởng 3: đạt 1 điểm.
Nhận xét: Vậy ý tưởng 1 đáp ứng hầu hết các yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
Ý tưởng 2 và 3 khi cho điểm ta thấy có sự tương quan vê ø sự đáp ứng các
yêu cầu kỹ thuật nên ý tưởng 2 có thể chấp nhận được.
23
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
c)
Đối với ma trận 3: Đây là ma trận quyết đònh tổng thể thiết kế thang
máy. Theo nhóm thiết kế thì thang máy là sự kết hợp chủ yếu của động cơ,
bàn đứng,... nên ma trận này là sự kết hợp so le các ý tưởng của hai ma
trận 1 và 2.
Chính xác là sự tồn tại 6 ý tưởng nhưng do nhận xét của ma trận 2 nên
tồn tại 4 ý tưởng.
Ý tưởng 1 và 2 cùng đạt : 29 điểm.
Ý tưởng 3 và 4 cùng đạt : 20 điểm.
Nhận xét: Tuy ý tưởng 1 ,2 cùng đạt số điểm cao nhất nhưng dựa vào sự
đánh giá trên của ma trận 1 và 2 nên ý tưởng 1 của ma trận 3 được chọn làm
ý tưởng của bài thiết kế.
Ý TƯỞNG CHÍNH: Sử dụng ứng dụng thuỷ lực khí nén truyền động
cho pittông, pittông được gắn chặt với bàn đứng.
Trong quá trình giải quyết bài toán có ứng dụng lý thuyết : THUỶ LỰC
VÀ KHÍ NÉN , ĐIỆN,...
Mô tả hoạt động của thang máy: Khi khách hàng muốn lên tầng 2 của xe
buýt thì chỉ cần nhấn nút khởi động thì đồng thời kích hoạt 2 quá trình: cánh
cửa mở ra và pittông đưa bàn máy tới đến vò trí khách hàng. Khi khách hàng
bước vào, cánh cửa đóng lại, sau đó pittông đưa bàn đứng lên tầng trên.
Tương tự cho trường hợp đi xuống.
VI.
Thiết kế sản phẩm:
Tính tốn thiết kế
1)Piston
24
GVHD: Nguyễn Thanh Nam
Đường kính trục: trục chính là bộ phận chính tạo lực để nâng bàn nâng. Vì thế
trong trục là bộ phận quan trọng. Chúng ta sử dụng cơng thức Euler để tính
đường kính trục:
Pth= π2.E.J/L2
(a)
Với Pth=F.s, s là hệ số an tồn
F là lực đẩy hay tải trọng
E là mơdun đàn hồi, E=2,1.106 kg/cm2
J là mơment qn tính, J= πd4/64
(b)
Khi tải trọng F=300 kg
Từ (a) và (b) suy ra : d= 2.55
Chọn piston có điều kiện d > 2,55
Tra bảng đường kính piston ta chọn d=4cm
Chọn theo tiêu chuẩn đường kính trong D=7cm
Áp suất cần thiết để nâng piston lên cao: Pvào.s=Pra.s+F+Fms
Pvào. Πd2/4 =Pra.(D2- d2)/4+Fms +F
Chọn Pra =4 bar
Suy ra Pvào = 10.5 bar
Vận tốc nâng vật từ vị trí thấp nhất đến cao nhất trong thời gian 8s với L=2m:
VTB=0,25m/s
Lưu lượng cần thiết cung cấp cho xilanh:
Q=Vtb.A = 0.25* π* 0.072/4 = 0.000962 m3/s
Cơng suất cần thiết cung cấp cho xilanh:
P=F.v= 3000*0.25 = 750 w
Thể tích xilanh: v=L* S =2. Πd2/4= 7.6969* 10(-3) m3
Tính tốn bàn nâng
Chọn loại thép có MODUL đàn hồi E=21.107 KN/cm2
Ứng suất cho phép : σ = 16.107N/m
Tính moment uốn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm I là:
MX=3000*0.75=2250 Nm
Suy ra σ=M/W= 2250/300 = 7.5N/m2
Ta thấy σ< [σ] nên chọn
Tính trục của bánh xe được gắn chặt với ổ lăn
Chọn thép 45 có [σu]=1.75Hp=315-612.5 N/mm2
[σn] = 190-230 N/mm2
Ta thấy khoảng cách giữa hai gối đỡ=3 cm
Suy ra moment uốn Mx=F.d,với F là lực lớn nhất tác dụng lên cần gần bằng
lực tạo moment.
25
