Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG
VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

TS. NGÔ THANH NGHỊ
HOÀNG TÀI LINH
TRẦN HỮU NGHĨA

Đà Nẵng, 2019


TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kệ hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình
Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh – Trần Hữu Nghĩa
Số thẻ SV: 101140149 – 101140153
Lớp: 14 CDT1
1. Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp.
Trong đề tài này, nhóm thiết kế cơ cấu cho máy, tìm hiểu các phương pháp điều
khiển để đưa ra phương án tối ưu nhất, nghiên cứu tính thiết thực của hệ thống và
đưa ra giải pháp phù hợp để đảm bảo khả năng, từ đó:
- Tính toán thiết kế các hệ truyền động chính..

- Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống rửa xe tự động
2. Nội dung thực hiện.
- Số trang thuyết minh: 46 trang.
- Số bản vẽ: 6 A0
- Mô hình: 1 hệ thống rửa xe tự động
3. Kết quả.
-

U
D

R
L
.
T

C
C

Tính thiết thực và lý do lựa chọn đề tài.
Đưa ra các phương án thiết kế và lựa chọn phương án.
Tính toán các cơ cấu và lựa chọn đọng cơ và hệ dẫn động.
Thực hiện lập trình và điều khiển hệ thống


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
STT

Họ tên sinh viên

Số thẻ SV

Lớp

Ngành

1

Hoàng Tài Linh

101140149

14CDT1

Kỹ thuật Cơ điện tử

2

Trần Hữu Nghĩa

101140153

14CDT1

Kỹ thuật Cơ điện tử

1. Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA XE TỰ ĐỘNG VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH

2. Đề tài thuộc diện: Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
a) Phần chung:

C
C

STT
1

2

Họ tên sinh viên
Hoàng Tài Linh

R
L
.
T

U
D

Nội dung

-

Tìm hiểu một số loại cơ cấu ngoài thực tế để
đưa ra ý tưởng tốt nhất.

-

Đưa ra nguyên lí, lựa chọn các cơ cấu phù hợp
để thiết kế.
Chế tạo hệ thống.

Trần Hữu Nghĩa
-

b) Phần riêng:

STT

Họ tên sinh viên

Nội dung

1

Hoàng Tài Linh

Thiết kế hệ thống bằng Solidworks, lập trình điều
khiển bằng PLC

2

Trần Hữu Nghĩa

Thiết kế mạch điện, hoàn thành thuyết minh


5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
a) Phần chung:

STT

Họ tên sinh viên

1

Hoàng Tài Linh

2

Trần Hữu Nghĩa

Nội dung
-

Bản vẽ tổng thể

1A0

b) Phần riêng :
STT

Họ tên sinh viên

1

Hoàng Tài Linh

2

Trần Hữu Nghĩa

Nội dung
-

Bản vẽ thuật toán, giản đồ pha

-

Bản vẽ sơ đồ động

1A0

-

Bản vẽ sơ đồ chi tiết
Bản vẽ sơ đồ mạch điện

1A0

1A0

C
C

R
L
.
T

1A0

6. Họ và tên người hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 01/02/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án:

U
D

01/06/ 2019

Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2019
Trưởng Bộ môn
Kỹ thuật Cơ điện tử

Người hướng dẫn.

TS.Ngô Thanh Nghị

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước đang trong thời kỳ đổi mới, công nghiệp hoá hiện đại hoá nền sản xuất
là nhu cầu tất yếu. Sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới tạo ra nhiều cơ
hội lớn nhưng cũng đặt ra những thách thức với nền sản xuất trong nước. Với sự phát
triển vượt bậc của công nghệ ngày nay cơ cấu các lĩnh vực kỹ thuật có những biến đổi
quan trọng, đó chính là sự ra đời của nhiều ngành mới thay thế dần các ngành truyền
thống. Cơ điện tử là một trong những chuyên ngành đó.
Tuy mới ra đời nhưng Cơ điện tử đã dần khẳng định được tầm quan trọng của
mình trong mọi lĩnh vực. Nâng cao năng xuất lao động, hạ giá thành sản phẩm, cải thiện
điều kiện làm việc của công nhân, đáp ứng những nhu cầu không giới hạn của người
tiêu dùng,… là những ưu điểm vượt trội của chuyên nghành mới này.
Cơ điện tử không đơn thuần là sự kết hợp rời rạc của nhiều lĩnh vực mà là sự vận

C
C

dụng một cách linh hoạt sáng tạo nhiều ngành như : cơ khí, điện tử , tin học …để tạo ra
các sản phẩm thông minh, linh hoạt đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của nền sản
suất, cũng như người tiêu dùng.

R
L
.
T

Đồ án tốt nghiệp là điểm chốt quan trọng của sinh viên trước khi ra trường, đây
là kết quả tích luỹ của quá trính học tập, vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế,
giúp cho sinh viên hiện thực hoá khả năng sáng tạo của mình, tự tin hơn khi ra trường.
Với đề tài: “ Thiết kế hệ thống rửa xe ô tô tự động và chế tạo mô hình” chúng
em đã học hỏi được rất nhiều kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong khi thực hiện đề tài.

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong nhà trường, trong khoa Cơ
Khí, các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là thầy hướng dẫn TS. Ngô Thanh Nghị đã
luôn quan tâm, tạo những điều kiện thuận lợi nhất giúp chúng em có thể hoàn thành đề
tài này. Tuy vậy do kiến thức, kinh nghiệm còn hạn chế nên chúng em còn phải học
hỏi rất nhiều.

U
D

i


CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung
thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ trong một đồ án tốt nghiệp nào. Mọi sự giúp
đỡ cho việc thực hiện đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án
đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố.
Sinh viên thực hiện

Hoàng Tài Linh

C
C

R
L
.
T

U

D

ii

Trần Hữu Nghĩa


MỤC LỤC

Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu và cảm ơn

i

Lời cam đoan liêm chính học thuật

ii

Mục lục

iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ

vi

Danh sách các cụm từ viết tắt

viii

C
C

Trang

R
L
.
T

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RỬA XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG.................3
1.1. Giới thiệu hệ thống rửa xe ô tô tự động...............................................................3

U
D

1.2. Các hệ thống rửa xe tự động hiện có trên thế giới .............................................3
1.2.1. Hệ thống rửa xe tự động dạng cổng rửa di động và xe đứng yên ........................3
1.2.2. Hệ thống rửa xe tự động dạng cổng rửa cố định và xe di động ...........................5
1.3. Giới thiệu kết cấu tổng thể của hệ thống rửa xe chọn thiết kế trong đề tài .....5
1.3.1. Hệ thống phun nước: .............................................................................................5
1.3.2. Hệ thống chổi lau trần xe: .....................................................................................6
1.3.3. Hệ thống chổi tròn lau mui xe và bánh xe .............................................................7
1.3.4. Hệ thống phun chất tẩy rửa ...................................................................................7
1.3.5. Phun nước làm sạch ...............................................................................................8
1.3.6. Sấy khô ..................................................................................................................8
1.4. Kết luận đề tài ........................................................................................................8
Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ...........................................10
2.1. Tổng quan về mô hình .........................................................................................10

2.1.1. Yêu cầu của mô hình ...........................................................................................10
2.1.2. Sơ đồ khối và sơ đồ tổng quan của mô hình ......................................................10
iii


2.2. Tính toán và thiết kế băng chuyền dẫn động xe vào và ra hệ thống ...............12
2.2.1. Thiết kế hệ dẫn động động cơ .............................................................................12
2.2.2. Tính chọn thông số bộ truyền xích ......................................................................13
2.2.3. Tính chọn động cơ hệ thống dẫn động ................................................................16
2.3. Tính toán và thiết kế hệ thống phun nước và chất tẩy .....................................19
2.4. Tính toán và thiết kế hệ thống chổi lau trần ......................................................20
2.5. Tính toán và thiết kế hệ thống chổi lau thân xe và mui xe ...............................21
2.4.1. Kích thước chổi ..................................................................................................21
2.4.2. Tính chọn động cơ ..............................................................................................22
2.5. Tính chọn cơ cấu dẫn động cho chổi lau mui xe ................................................24
2.5.1. Xylanh ................................................................................................................24

C
C

2.5.2. Van điều khiển ....................................................................................................27

R
L
.
T

2.6. Các linh kiện khác có trong mô hình .................................................................30
2.6.1. Công tắc hành trình ............................................................................................30

U
D

2.6.2. Các rơle điện:......................................................................................................30
2.6.3.Quạt sấy khô .........................................................................................................31
2.7. Mô hình hệ thống .................................................................................................31
Chương 3: GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7-200
.......................................................................................................................................32
3.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................32
3.2. Giới thiệu thiết bị điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7-200: .....................33
3.3. Cấu trúc phần cứng của PLC S7-200 CPU 224 ................................................33
Chương 4: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG........................35
4.1. Nguyên lý hoạt động và sơ đồ mạch nguyên lý ..................................................35
4.1.1. Nguyên lý hoạt động ...........................................................................................35
4.1.2. Sơ đồ mạch nguyên lý ........................................................................................36
4.1.2. Sơ đồ động ..........................................................................................................37
4.1.2. Giản đồ trạng thái ...............................................................................................38
4.2. Lưu đồ thuật toán ................................................................................................39
iv


4.3. Chương trình điều khiển.....................................................................................40
KẾT LUẬN ..................................................................................................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................46

C
C

R
L

.
T

U
D

v


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

HÌNH 1.1: Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng dùng để rửa ô tô chỡ người từ 12
chỗ trở lên
HÌNH 1.2: Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng dùng rửa xe ô tô chở người dưới 9
chỗ ngồi
HÌNH 1.3: Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng kép với cổng sau
HÌNH 1.4. Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng rửa cố định bố trí liên tiếp và băng
chuyền dẫn động xe ( Hệ thống kép)
HÌNH 1.5: Hệ thống phun nước.
HÌNH 1.6: Chổi lau trần
HÌNH 1.7: Chổi đánh hông
HÌNH 1.8: Hệ thống phun chất tẩy rửa
HÌNH 1.9: Phun nước
HÌNH 1.10: Sấy khô
HÌNH 2.1: Sơ đồ khối hệ thống
HÌNH 2.2: Sơ tổng quan hệ thống

C
C

R
L
.
T

U
D

HÌNH 2.3 Ví dụ về bộ truyền xích
HÌNH 2.4: Bộ truyền xích

HÌNH 2.5: Cấu tạo xích ống con lăn
HÌNH 2.6: Động cơ ZS-RE81-24V
HÌNH 2.7: Cấu tạo động cơ điện một chiều.
HÌNH 2.8: Van phun nước và chất tẩy rửa
HÌNH 2.9: Máy bơm
HÌNH 2.10: Chổi lau trần xe.
HÌNH 2.11: Động cơ ZS-RE81-24V
HÌNH 2.12: Chổi lau thân xe
HÌNH 2.13: Động cơ DC 755
HÌNH 2.14: Cấu tạo động cơ DC
HÌNH 2.15: Nguyên lý hoạt động động cơ DC
HÌNH 2.16: Sơ đồ tổng quan cơ cấu dẫn động chổi lau mui xe
HÌNH 2.17: Xylanh khí nén
HÌNH 2.18: Thông số kỹ thuật xylanh khí nén
HÌNH 2.19: Công thức tính của lực xylanh khí nén
vi


HÌNH 2.20: Van điện từ 5/2

HÌNH 2.21: Cấu tạo van điện từ 5/2
HÌNH 2.22: Van điện từ 5/2
HÌNH 2.23: Công tắc hành trình
HÌNH 2.24: Rơ le
HÌNH 2.25: Quạt sấy khô
HÌNH 2.26: Mô hình 3D của hệ thống
HÌNH 3.1: CPU 224
HÌNH 4.1: Sơ đồ mạch nguyên lý
HÌNH 4.2: Sơ đồ động
HÌNH 4.3: Giản đồ pha
HÌNH 4.4: Lưu đồ thuật toán

C
C

R
L
.
T

U
D

vii


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT TẮT:
CTHT: Công tắc hành trình

PDDTR: Phun dung dịch tẩy rửa
CLT1: Chổi lau trần 1
CLH: Chổi lau hông
CLM: Chổi lau mui
VAN: Van điện từ 5/2
PN: Phun nước

C
C

CLT2: Chổi lau trần 2

R
L
.
T

QS: Quạt sấy

U
D

viii


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

MỞ ĐẦU

1. Mục đích thực hiện đề tài

Cuộc sống hiện đại luôn gắn liền với sự tiện lợi, được sử dụng các dịch vụ tốt
nhất và nhanh nhất. Đối với các nước phát triển, công nghệ tự động hóa được áp dụng
ở nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng trong cuộc sống
hằng ngày là “Nhà Rửa Xe Ô Tô Tự Động”. Một dịch vụ không thể thiếu ở các nước
phát triển với mật độ xe ô tô rất lớn. Nhà Rửa Xe ra đời góp phần mang lại sự chuyên
nghiệp hơn trong dịch vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công
nghiệp là sự tiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các
dịch vụ cổ điển.
Đối với nước ta thì dịch vụ này còn khá mới. Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng
trong tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới. Nước ta sẽ ngày càng

C
C

R
L
.
T

phát triển, gắn liền với giao thông vận tải phát triển. Dẫn đến sự xuất hiện ngày càng
nhiều xe ô tô, bên cạnh đó các thiết bị sử dụng trong dịch vụ rửa xe chuyên nghiệp hơn.
Cuộc sống mọi người trởnên năng động thì nhu cầu rửa xe nhanh là tất yếu, mà chỉ có

U
D

“Nhà Rửa Xe Ô Tô Tự Động” mới đáp ứng được vì cùng một thời điểm nó có thể rửa
được nhiều xe nên tiết kiệm rất nhiều thời gian.
Cũng chính vì lẽ đó nên em quyết định chọn đề tài này, mong muốn mang kiến
thức đã học từ ghế nhà trường áp dụng một phần nhỏ vào thực tiễn. Mô hình của em dựa

theo một trong những mô hình thực của Công ty Hanna – USA là Metro 85. Vì thời gian
có hạn nên em không thể phát huy hết ý tưởng của em vào mô hình này.
Mô hình “Nhà Rửa Xe Ô Tô Tự Động” mất rất nhiều thời gian để làm về phần
(cứng) cơ khí. Vì em phải làm mô hình thu nhỏ, nên tất cả các bộ phận không theo khuôn
mẫu nào mà phải tự tay chế tạo, tìm kiếm để tạo ra các bộ phận gần giống với mô hình
thực.
2.Phạm vi, đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Trong đề tài này nhóm đồ án đã tìm hiểu, phân tích và chọn lựa các cơ cấu phù
hợp để đưa ra phương án tốt nhất. Từ đó, tính toán các thông số cần thiết cho hệ thống
rồi tiến hành thiết kế và chế tạo hệ thống rửa xe tự động để đem lại hiệu quả
kinh tế cao nhất, giảm sức lao động thủ công. Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là các
loại xe oto mà nhóm quyết định nghiên cứu để áp dụng vào hệ thống. Phương pháp
nghiên cứu của nhóm là tìm hiểu nhu cầu thực tế, các số liệu cần thiết của hệ thống, các
công nghệ có thể áp dụng vào hệ thống để đem lại hiệu quả tốt nhất rồi mới tiến hành
Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

1


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

tính toán, thiết kế và chế tạo ra hệ thống. Trong đề tài này nhóm đồ án đã tìm hiểu, phân
tích và chọn lựa các cơ cấu phù hợp để đưa ra phương án tốt nhất
3. Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp
Với đề tài lựa chọn nhóm tiến hành nghiên cứu và đưa ra phương án thiết kế hiệu quả
nhất và thực hiện chế tạo hệ thống hoạt động thực tế. Nội dung bao gồm các phần:
- Giới thiệu đề tài.
- Tính toán thiết kế phần cơ khí.

- Tính toán thiết kế phần điều khiển.
- Kết luận đề tài.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp chúng em sẽ không thiếu khỏi những sai sót,
mong thầy chỉ bảo thêm cho chúng em. Với sự chỉ bảo tận tình của thầy Ngô Thanh
Nghị nên chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp thành công, chúng em xin chân thành
cảm ơn thầy.

C
C

R
L
.
T

Đà Nẵng, 01 tháng 06 năm 2019
Nhóm sinh viên thực hiện

U
D

Hoàng Tài Linh

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

2

Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RỬA XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG

1.1. Giới thiệu hệ thống rửa xe ô tô tự động
Rửa xe là quá trình làm sạch bề mặt bên ngoài của xe bằng cách kết hợp giữa
nước, dung dịch chuyên dụng tẩy rửa cho xe, chổi lau làm cho bề mặt của xe sạch đi bụi
bẩn bám vào.
Rửa xe thủ công là hình thức ta dùng con người cùng với các dụng cụ, nước và
dung dịch tẩy rửa chuyên dụng để thực hiện quá trình rửa xe.
Rửa xe tự động là hình thức ta dùng nước, dung dịch tẩy rửa chuyên dụng bằng
các cơ cấu cơ khí và thiết bị điện, thiết bị điều khiển để thực hiện quá trình rửa xe.
Chất tẩy rửa xe chuyên dụng:
-

Mô tả:

C
C

+ Là hoá chất tẩy nhanh các vết bẩn và làm sạch hiệu quả.
+ Làm sạch dầu mỡ và các lớp bụi đường dính vào xe.

R
L
.
T

+ Không gây ra các vết sọc trên sơn xe do tính chất tạo các bụi bẩn thành
dạng huyền phù dễ chảy.

U
D

+ Hoá chất nhiều bọt và trung tính với da tay và mầu sơn xe nên không
hại mầu sơn.

+ Tạo độ bóng, chống bám bụi.
-

Đặc tính kỹ thuật:
+ Dạng: Chất 0 ÷13.0%
+ Độ nhớt: 1000 lỏng màu xanh trong.
+ Độ pH: 10.0 ÷ 11.0
+ Độ đậm đặc: 12,0 ÷ 2000 cps (#2/12/rpm/26°C)
+ Tỷ trọng: 1,010 ÷1,030@26°C .

1.2. Các hệ thống rửa xe tự động hiện có trên thế giới
1.2.1. Hệ thống rửa xe tự động dạng cổng rửa di động và xe đứng yên
Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng rửa di động là loại hệ thống gồm có tất
cả cơ cấu như vòi phun nước áp lực, vòi phun dung dịch tẩy rửa, chổi rửa làm sạch,…
đều bố trí trên một cổng và thực hiện chu trình tuần tự từ phun nước làm sạch ban đầu
đến đánh rửa, sau đó đến phun nước rửa sạch lần cuối bằng cách cho cổng di chuyển tới
- lui trong khi xe đứng yên ( như hình 1.1, hình 1.2 và hình 1.3).

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

3


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

Hình 1.1. Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng dùng để rửa ô tô chỡ
người từ 12 chỗ trở lên

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1.2. Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng dùng rửa xe ô tô chở
người dưới 9 chỗ ngồi

Hình 1.3. Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng kép với cổng sau
Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

4

Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

1.2.2. Hệ thống rửa xe tự động dạng cổng rửa cố định và xe di động
Hệ thống rửa xe tự động dạng cổng rửa cố định là dạng nhà rửa xe gồm các cơ cấu
chấp hành được bố trí liên tiếp nhau, ở những vị trí được định sẵn và phù hợp với quy
trình rửa xe. Bố trí các cơ cấu sao cho đảm bảo rửa sạch, dễ bố trí, dễ điều khiển, tiết kiệm
được thời gian và không gian.
Nhà rửa xe dạng này thường được lắp đặt tại những nơi có lưu lượng xe nhiều,
quy trình rửa có thể bố trí các xe vào hệ thống liên tiếp nối đuôi nhau với một khoảng
cách an toàn vừa đủ ( từ 5 đến 7m). Cũng có thể lắp đặt tại những tuyến đường chính
bắt đầu vào thành phố, nếu thành phố đó hiện đại có quy định độ ô nhiễm môi trường
của xe, quy định xe trước khi vào thành phố hoặc một khu đô thị hiện đại nào đó bắt
buộc phải rửa xe thì đây là một dây chuyền rửa xe thật hiệu quả ứng dụng trong trường
hợp này (hình 1.4).

C
C

R
L
.
T

U
D

Hình 1.4. Hệ thống rửa xe ô tô tự động dạng cổng rửa cố định bố trí liên tiếp
và băng chuyền dẫn động xe ( Hệ thống kép)
1.3. Giới thiệu kết cấu tổng thể của hệ thống rửa xe chọn thiết kế trong đề tài

1.3.1. Hệ thống phun nước:
Gồm nhiều nhiều van phun nước khác nhau bố trí đều ở vòng phun nước,
phun ra lượng lớn nước có áp suất cao. Loại bỏ bụi bẩn bám ở mặt ngoài của xe. Được
phun bởi máy bơm nước công suất nhỏ dùng ở dạng mô hình

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

5


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

C
C

Hình 1.5: Hệ thống phun nước.

R
L
.
T

1.3.2. Hệ thống chổi lau trần xe:

Gồm nhiều dây vải ghép nối với nhau vào thanh chuyển động tạo thành cặp chổi.
Cặp chổi này được gắn vào trục quay lệch tâm của động cơ thông qua cơ cấu cơ khí.
Khi động cơ quay sẽ làm cặp chổi chuyển động tới lui theo chiều chuyển động của xe.

U
D

Có tác dụng làm sạch ở phần thân trên của xe.

Hình 1.6: Chổi lau trần

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

6


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

1.3.3. Hệ thống chổi tròn lau mui xe và bánh xe
Gồm nhiều dây vải nhỏ đan vào trục quay của động cơ tạo thành chùm. Quay
ở một vị trí cố định. Có tác dụng làm sạch bụi bám vào phần thân dưới và bánh xe.

C
C

R
L
.
T

Hình 1.7: Chổi đánh hông

U
D

1.3.4. Hệ thống phun chất tẩy rửa

Gồm vòi phun hóa chất tẩy rửa

Hình 1.8: Hệ thống phun chất tẩy rửa

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

7


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

1.3.5. Phun nước làm sạch
Sau khi qua hệ thống chổi, tương đối xe cũng đã được làm tẩy sạch. Hệ thống
phun nước này có tác dụng rửa sạch các hóa chất phun lúc ban đầu.

Hình 1.9: Phun nước

C
C

1.3.6. Sấy khô

Sau khi xe đã chùi rửa xong. Xe sẽ được sấy khô trong khoảng thời gian ngắn.

R
L
.
T

U
D

Hình 1.10: Sấy khô
1.4. Kết luận đề tài
Mô hình được thiết kế dựa trên thông số của hệ thống rửa xe được thiết kế như
trong chương 2. Do trong việc thiết kế mô hình phụ thuộc vào điều kiện thực tế và các
bố trí các cơ cấu chấp hành cũng như những thiết bị cần thiết để điều khiển hệ thống
nên ta chọn kích thước ở dạng mô hình thu nhỏ
Hoàn toàn tự động giúp chúng ta không cần phải tốn nhân lực để rửa mà thời
gian rửa cũng khá nhanh chỉ từ 5 - 7 phút / chiếc. Và đây chính là điểm nổi bậc nhất
Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

8


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

mà các Garage rửa xe có lượng khách đông đang cần để giải quyết. Chúng ta có thể
điểm qua như sau:
- Không tốn nhiều nhân lực: Vì hoàn toàn tự động nên chủ đầu tư không cần
bận tâm về nhân sự.

- Thời gian rửa xe nhanh hơn rất nhiều so với rửa truyền thống, do đó khách
hàng không phải chờ lâu.
- Giải quyết được vấn đề làm việc quá tải với lượng khách đông nhất. Với
những Garage chuyên nghiệp thì ngày lễ tết hay ngày cuối tuần thì lượng khách rất
động, sức người sẽ làm không kịp cũng như không đáp ứng được, dẫn đến tiệm chúng
ta sẽ mất khách vì đợi quá lâu.

C
C

R
L
.
T

U
D

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

9


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

2.1. Tổng quan về mô hình

2.1.1. Yêu cầu của mô hình
Mô hình được thiết kế dựa trên thông số của hệ thống rửa xe thực tế. Do trong
việc thiết kế mô hình phụ thuộc vào điều kiện thực tế và các bố trí các cơ cấu chấp hành
cũng như những thiết bị cần thiết để điều khiển hệ thống nên ta chọn kích thước tương
đương 1/10 của kích thước thật. Như vậy ta có các thông số kích thước chính của mô
hình như sau:
- Kích thước bao của nhà hệ thống rửa xe: dài x rộng x cao = 1500 x 500 x 800mm
-

Chiều dài băng chuyền dẫn động xe vào/ra hệ thống: 1300mm
Tải trọng của xe mô hình vào hệ thống: 1÷3kg.
Loại xe giới hạn: mô hình xe ô tô chở người đến 09 chỗ ngồi.

-

C
C

R
L
.
T

• Thiết kế các cụm cơ cấu chấp hành như:

Băng tải xích dẫn động xe vào và ra hệ thống.
Cụm cơ cấu vòi phun nước
Cụm cơ cấu vòi phun dung dịch tẩy rửa
Cụm cơ cấu chổi lau hông và chổi lau mui
Cụm cơ cấu quạt gió thổi khô.

U
D

• Yêu cầu:
-

Mô hình rửa xe tự động cần phải có độ bền chắc, độ cứng vững cần thiết, không
bị biến dạng khi chịu tải trọng khi xe vào
Cần phải có độ chính xác cao, khoảng cách giữa các phần phải hợp lý , có tỉ lệ
phù hợp với xe như trong thực tế
Cần phải có độ thẩm mỹ cao.

2.1.2. Sơ đồ khối và sơ đồ tổng quan của mô hình

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

10


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống

C
C

R

L
.
T

U
D

Hình 2.2: Sơ tổng quan hệ thống

Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

11


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

2.2. Tính toán và thiết kế băng chuyền dẫn động xe vào và ra hệ thống
2.2.1. Thiết kế hệ dẫn động động cơ
❖ Các loại bộ truyền dẫn cơ khí thường gặp như sau:
-

Bộ truyền bánh răng
Bộ truyền trục vít - bánh vít

-

Bộ truyền vít me - đai ốc
Bộ truyền xích

Bộ truyền đai

❖ Tốc độ băng tải không lớn nên nhóm em sẽ xử dụng bộ truyền xích vì một số lý do
như sau
❖
-

Ưu điểm của bộ truyền xích:
Truyền động cho 2 trục cách xa nhau. (<8m)
Lức tác dụng lên trục bé không cần căng xích.
Không có hiện tượng trượt như bộ truyền đai.
Có thể sử dụng để truyền chuyển động đồng thời cho nhiều trục

C
C

R
L
.
T

❖ Nhược điểm
- Do có va đạp nên gây ồn ào vì vậy bộ truyền xích hợp với với chuyển động có
vận tốc thấp.
-

U
D

Tỷ số truyền không ổn định.

Chế tạo, lắp ráp và bảo dưỡng phức tạp.

Hình 2.3 Ví dụ về bộ truyền xích
Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

12


Thiết kế hệ thống rửa xe tự động và chế tạo mô hình

2.2.2. Tính chọn thông số bộ truyền xích

Hình 2.4: Bộ truyền xích
Cơ cấu dẫn động băng tải ta chọn dẫn động bằng xích tải kết hợp con lăn để
dẫn động xe qua hệ thống.
Số liệu ban đầu:
+ Tỷ số truyền:
𝑖=

𝑛1
𝑛2

C
C

=3

(2.1)

R
L
.
T

+ Công suất truyền: P1 = 0,05 Kw

U
D

❖ Chọn bộ truyền xích có tỉ số truyền i = 3, lắp trực tiếp trên trục của đĩa xích, truyền
mômen dẫn động xích tải kéo xe chạy trên ray dẫn hướng của băng chuyền.
+ Bộ truyền xích:
i = 3 ; bộ truyền nằm ngang.

Vì bộ truyền xích làm việc với vận tốc nhỏ nên có thể chọn loại xích ống con lăn.
- Các Thông số chủ yếu.
+ d c - Đường kính chốt.
+ px - Bước xích.

Hình 2.5: Cấu tạo xích ống con lăn
Sinh viên thực hiện: Hoàng Tài Linh- Trần Hữu Nghĩa

Hướng dẫn: TS. Ngô Thanh Nghị

13