Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327 thuộc trường quân sự quân khu 5

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY
NÂNG HẠ BIA TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ TẠI
TRƯỜNG BẮN 327 THUỘC TRƯỜNG QUÂN SỰ
QUÂN KHU 5.

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Số thẻ sinh viên :
Lớp:

ThS. TRẦN NGỌC HẢI
TRẦN MINH THÁNG
101120317

12CDT1

Đà Nẵng, 2017


TÓM TẮT
Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại
Trường bắn 327 thuộc Trường Quân sự Quân khu 5.
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Số thẻ sinh viên: 101120317

Lớp 12CDT1

Đề tài trình bày về việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy nâng hạ bia tự động
được ứng dụng huấn luyện quân sự và thực tế tại Trường bắn 327 thuộc Trường
Quân Sự Quân Khu 5 . Hiện nay, nhiệm vụ xây dựng quân đội, bảo vệ Tổ quốc đặt
ra cho quốc phịng những u cầu cao trong cơng tác huấn luyện, sẵn sáng chiến
đấu. Do đó việc nâng cao chất lượng trong huấn luyện quân sự là rất cần thiết, cụ
thể là việc điều khiển bia và báo bia trúng đạn là khâu đặc biệt quan trọng, nó đánh
giá kết quả và chất lượng của từng bài bắn. Với mục đích tạo ra một chiếc máy phục
vụ trong các bài bắnở thao trường, với các mục tiêu cố định, ấn hiện, có đầy đủ
chức năng theo yêu cầu thực tế. Tác giả đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công
máy nâng hạ bia tự động. Máy đã phát huy tốt công dụng, giúp tiết kiệm thời gian
trong các bài bắn, về mặt kinh tế - xã hội thì máy chế tạo trong nước, linh kiện
tương đối phổ biến, có giá thành rẻ hơn nhiều so với sử dụng cơng nghệ của nước
ngồi.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Minh Thắng

Lớp: 12CDT1
Khoa: Cơ khí

Số thẻ sinh viên: 101120317
Ngành: Cơ điện tử

1. Tên đề tài đồ án:
Nghiên cứu, chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại Trường bắn 327
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:
Theo yêu cầu kỹ thuật của từng bài tập và thực tế tại trường bắn 327.
Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
a.
Tổng quan và tính cấp thiết.
b.
Thiết kế ngun lý và tính tốn động học máy: Phân tích & thiết kế sơ đồ
nguyên lý máy; lựa chọn hệ truyền động và các tính tốn động học máy.
c.
Tính toán sức bền và thiết kế kết cấu máy: Hệ thống dẫn hướng và khung
chịu lực, hệ thống dẫn động hiệu chỉnh và bố trí kết cấu máy.
d.
Thiết kế hệ thống điều khiển: Tổng quan các thiết bị điều khiển; lập chu trình
điều khiển, thiết kế và lắp ráp mạch điều khiển; thuật tốn và chương trình
điều khiển.
e.
Chế tạo máy thiết kế.
4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
Bản vẽ phương án:
1A0

Bản vẽ kết cấu máy:
2A0
Bản vẽ hệ thống điều khiển:
2A0
Ảnh chụp máy chế tạo:
1A0
5. Họ tên người hướng dẫn:
Trần Ngọc Hải
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7. Ngày hoàn thành đồ án:
Trưởng Bộ môn

Phần/ Nội dung:
……../……./2017
……../……./2017
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017
Người hướng dẫn

TRẦN NGỌC HẢI


LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp là môn học cuối cùng của sinh viên, qua đồ án tốt nghiệp
giúp sinh viên tổng kết lại kiến thức đã học trong trường suốt 5 năm học, giúp sinh
viên hiểu sâu sắc hơn về chuyên ngành đã học.
Trong lời đầu tiên của thuyết minh đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu, thiết kế và
chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại Trường bắn 327” này em muốn gửi lời
cảm ơn và biết ơn trân thành nhất của mình tới tất cả những người đã hỗ trợ, giúp
đỡ em về kiến thức và tinh thần trong thời gian thực hiện đồ án.
Trước hết em xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Ngọc Hải, người đã trực tiếp

hướng dẫn, nhận xét, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, các thầy cơ trong khoa Cơ
khí, khoa Điện và các phịng ban, xưởng thí nghiệm Điện, xưởng Cơ khí đã tạo điều
kiện tốt nhất cho em cũng như các bạn khác trong suốt thời gian học tập và làm đồ
án tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người thân đã giúp đỡ
động viên em rất nhiều trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp. Do thời gian
thực hiện có hạn, kiến thức còn nhiều hạn chế nên Đồ án thực hiện chắc chắn khơng
tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cơ giáo và các bạn để em có
thêm kinh nghiệm và tiếp tục hồn thiện đồ án của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Trần Minh Thắng

i


CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong đồ án là trung thực và chưa được công bố trong các cơng trình khác. Nếu
khơng đúng như đã nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về đề tài của mình.
Sinh viên thực hiện

Trần Minh Thắng

ii

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

i

Lời cam đoan liêm chính học thuật
Mục lục

ii
iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ

v

Trang
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ....................... 1
1.1. Lịch sử hình thành của quân đội nhân dân Việt Nam......................................... 1
1.1.1. Thời kì hình thành .......................................................................................... 1
1.1.3 Thời kì xây dựng và bảo vệ Tổ quốc ............................................................... 4
1.2. Công nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn liền với an ninh quốc phịng ....................... 4
1.2.1 Cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và vai trò của quân đội trong sự nghiệp CNH,
HĐH đất nước ......................................................................................................... 4
1.2.2 Ứng dụng khoa học công nghệ đáp ứng u cầu hiện đại hóa an ninh quốc
phịng....................................................................................................................... 5
1.3. Giới thiệu các phương pháp huấn luyện trên thao trường và các máy móc hỗ trợ
hiện nay. .................................................................................................................. 6

1.4. Phân tích đặc điểm và tính cấp thiết của đề tài. .............................................. 10
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUN LÝ VÀ TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC CỦA
MÁY ..................................................................................................................... 12
2.1 Phân tích và thiết kế sơ đồ nguyên lý máy........................................................ 12
2.1.1 Yêu cầu chung của máy nâng hạ bia.............................................................. 12
2.1.2 Sơ đồ nguyên lý máy..................................................................................... 12
2.2 Lựa chọn hệ truyền động:................................................................................. 13
2.2.1. Truyền động đai: .......................................................................................... 13
2.2.2 Truyền động bằng xích: ................................................................................ 14
2.2.3. Truyền động vít me – đai ốc:........................................................................ 15

iii


2.3.2 Tính tốn động cơ điện cho hệ dẫn động ....................................................... 17
2.3.2 Tính tốn bộ truyền bánh răng trụ hộp giảm tốc: ........................................... 18
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY .............. 21
3.1 Hệ thống dẫn hướng và khung chịu lực ............................................................ 21
3.2 Hệ thống dẫn động hiệu chỉnh .......................................................................... 25
3.2.1 Kiểm nghiệm bộ truyền vít me theo độ bền ................................................... 25
3.3 Bố trí kết cấu máy ............................................................................................ 27
3.4 Xây dựng các bản vẽ kết cấu và bản chế tạo..................................................... 29
Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiển ................................................................ 32
4.1.1 Các phần tử nhận tín hiệu .............................................................................. 32
4.1.2 Phần tử xử lý và điều khiển – rơle ................................................................. 34
4.1.3 Phần tử chấp hành – động cơ xoay chiều ....................................................... 35
4.2 Lập chu trình điều khiển .................................................................................. 36
4.2.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển ..................................................................... 36
4.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều khiển..................................... 37
4.2.3 Sơ đồ khối và vị trí chân linh kiện: ................................................................ 37

4.3 Thiết kế và lắp ráp mạch điều khiển ................................................................. 38
4.3.1 Giới thiệu về vi điều khiển PIC ..................................................................... 38
4.3.2 Thiết kế mạch vi điều khiển phát hiện trúng đạn: .......................................... 39
4.3.3 Thiết kế mạch đèn nháy khi nâng bia ............................................................ 41
4.4 Thuật tốn và chương trình điều khiển ............................................................. 44
4.4.1 Thuật tốn chương trình ................................................................................ 44
CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ VÀ KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI............. 49
5.1 Hình vẽ 3D mơ phỏng máy thiết kế:................................................................. 49
5.2 Kết quả thiết kế, chế tạo máy nâng hạ bia tự động là: ....................................... 54
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 57

iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Hình 1.1 Đội Việt Nam tun truyền giải phóng qn.............................................. 1
Hình 1.2 Chiến dich Điện Biên Phủ (5 – 1954) ........................................................ 2
Hình 1.3 Chiến dịch Hồ Chí Minh 1975................................................................... 3
Hình 1.4 Hệ thống tên lửa hiện đại của lực lượng khơng qn ................................. 5
Hình 1.5 Kiểm tra súng ngắn bài 2b ......................................................................... 7
Hình 1.6 Kiểm tra súng ngắn bài 2c ......................................................................... 8
Hình 1.7: Kiểm tra súng tiểu liên bài 2b .................................................................. 9
Hình 1.8: Kiểm tra súng tiểu liên bài 2d ................................................................ 10
Hình 1.9 Bắn đạn thật sử dụng phương pháp báo bia thủ công ............................... 11
Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy nâng hạ bia ............................................................ 13
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý máy sử dụng bộ truyền đai ........................................... 13
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý máy sử dụng bộ truyền xích .......................................... 14
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý máy sử dụng bộ truyền vít me – đai ốc .......................... 15

Hình 3.1 Kết cấu ray dẫn hướng ............................................................................ 21
Hình 3.2 Kết cấu ổ lăn .......................................................................................... 22
Hình 3.3 Thơng số ổ lăn......................................................................................... 23
Hình 3.4 Kết cấu vỏ máy ....................................................................................... 23
Hình 3.5 Kích thước chi tiết bách bia ..................................................................... 24
Hình 3.6 Kích thước chi tiết càng kẹp bia .............................................................. 24
Hình 3.7 Sơ đồ tính ổn định trục vít ....................................................................... 26
Hình 3.8 Mặt cắt trục xoay bia ............................................................................... 28
Hình 3.9 Mặt cắt dọc bộ truyền động của máy ....................................................... 28
Hình 3.10 Kích thước trục vít me ........................................................................... 29
Hình 3.11 Kích thước đai ốc .................................................................................. 29
Hình 3.12 Bản vẽ chế tạo vỏ máy .......................................................................... 30
Hình 3.13 Bản vẽ chế tạo nắp máy ......................................................................... 30
Hình 3.14 Mơ phỏng 3D chi tiết máy ..................................................................... 31
Hình 3.15 Hình chiếu 3D bộ truyền động máy ....................................................... 31

v


Hình 4.1 Cơng tắc hành trình điện – cơ .................................................................. 32
Hình 4.2 Cơng tắc hành trình điện – cơ .................................................................. 33
Hình 4.3 Cơng tắc đóng – mở ................................................................................ 33
Hình 4.4 Cấu tạo của rơle điện từ........................................................................... 34
Hình 4.5 Kí hiệu của role ....................................................................................... 34
Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý của rơle ......................................................................... 35
Hình 4.7 Động cơ giảm tốc ba pha ......................................................................... 35
Hình 4.8 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển ............................................................... 36
Hình 4.9 Sơ đồ chân linh kiện khối relay ............................................................... 37
Hình 4.10 Sơ đồ chân linh kiện cơng tắc và giắc cắm ............................................ 37
Hình 4.11 Sơ đồ chân khối hành trình và động cơ .................................................. 37

Hình 4.12 Sơ đồ nguyên lý mạch phát hiện trúng đạn ............................................ 39
Hình 4.13 Sơ đồ mạch kích dịng relay ................................................................. 39
Hình 4.14 Khối tạo dao động ................................................................................. 41
Hình 4.15 Sơ đồ mạch nguồn ................................................................................. 41
Hình 4.16 Sơ đồ nguyên lý mạch đèn nháy ............................................................ 41
Hình 4.17: Sơ đồ mạch động lực ............................................................................ 43
Hình 4.18: Sơ đồ mạch điều khiển trúng đạn ......................................................... 43
Hình 4.19: Sơ đồ mạch điều khiển nâng / hạ bia .................................................... 44
Hình 4.20 Thuật tốn xử lý ngắt............................................................................. 46
Hình 5.1 Mơ phỏng 3D các chi tiết máy................................................................. 49
Hình 5.2 Mơ phỏng 3D vị trí máy khi bia nằm ....................................................... 50
Hình 5.3 Mơ phỏng 3D vị trí máy khi bia đứng...................................................... 50
Hình 5.4 Bản vẽ chế tạo nắp hộp............................................................................ 51
Hình 5.5 Ảnh chụp nắp hộp ................................................................................... 51
Hình 5.6 Bản vẽ chế tạo vỏ máy ............................................................................ 52
Hình 5.7 Bản vẽ chế tạo địn kéo trung gian ........................................................... 52
Hinh 5.8 Ảnh chụp tồn máy ................................................................................. 53
Hinh 5.9 Ảnh chụp bên trong máy ......................................................................... 54

vi


MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với việc tập trung đẩy mạnh phát triển kinh tế - xã hội, thì việc
đẩy mạnh công tác, nhiệm vụ xây dựng quân đội, bảo vệ Tổ quốc đang đặt ra cho
Bộ Quốc phòng những yêu cầu cao trong huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu. Bên cạnh
đó, Trong cơng tác huấn luyện quốc phịng ln khơng ngừng nâng cao sức mạnh
tổng hợp, trình độ sẵn sàng chiến đấu của các đơn vị, trong đó lấy nâng cao chất
lượng huấn luyện làm trung tâm là một trong những nội dung chỉ đạo của Bộ Quốc
phịng.

Do đó việc nâng kỹ năng chiến đấu, tập luyện trong các thao trường, cụ thể
huấn luyện, diễn tập công tác bắn đạn thật là rất quan trọng. Hiện nay để báo cáo
kết quả bắn đạn thật tại một số thao trường quân đội hoặc trung tâm huấn luyện của
cả nước đang áp dụng theo hình thức thủ cơng, dùng người chạy lên xuống để báo
bia. Qua đó theo cách báo điểm điểm truyền thống như vậy thì sau mỗi một loạt
bắn, phải có người chạy lên vị trí bắn để báo đường đi của đạn, trên cơ sở đó, để
đánh giá kết quả của học viên. Phương pháp này bộc lộ rất nhiều hạn chế, trong đó
có việc tính khách quan của kết quả không được đảm bảo, thứ hai là mất rất nhiều
nhân cơng và thứ 3 là khơng an tồn.
Xuất phát từ những nhược điểm trên và nắm bắt được xu hướng, tầm quan
trọng của đề tài, qua đó cũng nhằm góp phần xây dựng và ứng dụng khoa học công
nghệ vào nền quân sự nước nhà, em đã được Thầy giáo hướng dẫn Trần Ngọc Hải
giao cho đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ
tại Trường bắn 327”.
Cấu trúc đồ án tốt nghiệp của em gồm 5 chương:
Chương 1: Tổng quan và tính cấp thiết của đề tài.
Chương 2: Thiết kế ngun lý và tính tốn động học.
Chương 3: Tính toán sức bền và thiết kế kết cấu máy.
Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển.
Chương 5: Chế tạo máy thiết kế.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Ngọc Hải, cùng các thầy cô
giáo trong khoa Cơ Khí đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian qua.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2017
Sinh viên thực hiện

vii


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Lịch sử hình thành của quân đội nhân dân Việt Nam
1.1.1. Thời kì hình thành
Trong chính cương vắn tắt của Đảng tháng 2/1930 đề cập “Tổ chức ra quân
đội công nông”. Trong luận cương chính chị đầu tiên của Đảng tháng 10/1930 chủ
trương xây dựng đội “Tự vệ công nông”.
Trong quá trình phát triển những đội vũ trang ra đời đó là: Đội tự vệ công
nông trong phong trào Xô viết – Nghệ tĩnh, đội Xích vệ đỏ trong khởi nghĩa Nam
kì, đội du kích Bắc Sơn trong khởi nghĩa Bắc Sơn, du kích Ba tơ trong khởi nghĩa
Ba tơ, đội cứu quốc quân 1,2,3 …
Tiền thân của Quân đội nhân dân Việt Nam là Đội Việt Nam Tuyên truyền
Giải phóng quân, đội quân chủ lực đầu tiên được thành lập ngày 22 tháng 12 năm
1944 tại khu rừng Trần Hưng Đạo thuộc tỉnh Cao Bằng theo chỉ thị của lãnh tụ Hồ
Chí Minh. Ban đầu có 34 chiến sĩ (3 nữ) và 34 khẩu súng các loại do đồng chí Võ
Nguyên Giáp chỉ huy.

Hình 1.1 Đội Việt Nam tuyên truyền giải phóng qn
1.1.2 Thời kì xây dựng và trưởng thành trong hai cuộc kháng chiến cứu nước
a. Trong kháng chiến chống thực dân Pháp (1945 – 1954)
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

1


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

• Quá trình phát triển:

Tên gọi của Quân đội nhân dân Việt Nam gắn liền với nhiệm vụ cách mạng
quacác thời kì. Sau Cách mạng Tháng 8 đổi tên thành “Vệ quốc Đồn”. Năm 1946
chủ tịch Hồ Chí Minh kí sắc lệnh 71/SL thành lập quân đội quốc gia Việt Nam. Sau
đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ II của Đảng (năm 1951) đổi tên thành Quân đội
nhân dân Việt Nam cho đến nay. Thành phần chính của Quân đội Nhân dân Việt
nam gồm bộ đội chủ lực, bộ đội địa phương và dân qn du kích.
Q trình chiến đấu và chiến thắng:
Sau Cách Mạng tháng 8 nước Việt Nam ra đời chưa được bao lâu thì thực dân
Pháp quay lại xâm lược nước ta lần thứ hai. Để hoàn thành sứ mệnh lịch sử giải
phóng dân tộc Quân đội ta vừa chiến đầu vừa xây dựng, trưởng thành và lập nhiều
chiến công, tiêu biểu là :
Chiến thắng Việt Bắc Thu đông 1947
Chiến dịch Biên giới 1950
Chiến dịch Trung du đường 18 Hà Nam Ninh 1951
Chiến dịch Tây Bắc 1952
Chiến dịch Thượng Lào 1953
Chiến dịch Đông Xuân 1953 – 1954
Đỉnh cao là chiến dịch Điện Biên Phủ kết thúc cuộc kháng chiến chống Pháp
đưa nước ta vào giai đoạn mới của cuộc cách mạng.

Hình 1.2 Chiến dich Điện Biên Phủ (5 – 1954)
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

2


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

b. Trong kháng chiến chống đế quốc Mỹ xâm lược (1954 – 1975)
Đế quốc Mỹ thay Pháp xâm lược nước ta, Quân đội ta lại bước vào trận tuyên
mới. Từ năm 1954 – 1965 lực lượng quân đội ta ở Miền Bắc bước vào xây dựng
chính quy, luyện quân sẵn sang chi viện cho miền Nam.
Năm 1960 thành lập Mặt trận Giải phóng Miền Nam. Ngày 15/1/1961 thống
nhất tên gọi của các lực lượng vũ trang là quân giải phóng thắng lợi Ấp Bắc, Ba gia,
Đồng Xoài, bẻ gãy chiến lược Chiến tranh đặc biệt của Mĩ buộc chúng chuyển sáng
chiến lược Chiến tranh cục bộ đưa hơn nửa triệu quân Mĩ tác chiến ở miền Nam,
ném bom miền Bắc lần thứ nhất, đánh bại hai cuộc hành quân lớn của Mĩ vào mùa
khô 1965 – 1966 và 1966 – 1967 , bắn rơi hàng nghìn máy bay, bắt sống hàng trăm
giặc lái tạo thuận lợi cho cuộc tổng tiến công Tết Mậu Thân 1968. Trong trận Điện
Biên Phủ trên không quân đội ta đã bắn rơi 81 máy bay (34 máy bay B52) buộc Mĩ
kí hiệp định Pari. Tận dụng thời cơ ta mở cuộc tiến công 1975 (chiến dịch Hồ Chí
Minh) giải phóng miền Nam thống nhất đất nước.

Hình 1.3 Chiến dịch Hồ Chí Minh 1975

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

3


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

1.1.3 Thời kì xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Sau chiến thắng lịch sử năm 1975 đất nước thống nhất, Quân đội nhân dân
Việt Nam tiếp tục chắc tay sung bảo vệ Tổ Quốc. Với chức năng là đội quân chiến
đấu, đội quân công tác và đội quân sản xuất, Quân đội nhân dân Việt Nam đã hoàn

thành tốt nhiệm vụ của mình, xứng đáng là lực lượng vũ trang nịng cốt của Đảng,
Nhà nước, nhân dân. Trong xu thế hội nhâp quốc tế, Quân đội ta cùng các lực lượng
khác sẵn sáng chiến đấu, tích cực tham gia phịng chống thiên tai lũ lụt, góp phần
phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng cơ sở vững mạnh tồn diện.
1.2. Cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn liền với an ninh quốc phịng
1.2.1 Cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và vai trò của quân đội trong sự nghiệp
CNH, HĐH đất nước
Sau những năm đổi mới, nền công nghiệp nước ta đang thật sự khởi sắc và đạt
được nhiều thành tựu rất đáng tự hào. Tuy nhiên nước ta vẫn còn là một nước chậm
phát triển. Hơn bao giờ hết công nghiệp hóa, hiện đại hóa được đặt ra như một tất
yếu mà nhất thiết phải tiến hành. Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa
nước nhà, quân đội với tư cách là lực lượng vũ trang cách mạng của dân tộc cần
phải được huy động để bảo vệ, phát triển, và hơn thế nữa được coi như là một
nguồn lực của quốc gia trực tiếp tham gia vào tiến trình đó.
Cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa là một q trình tất yếu mà nước ta phải trả
qua, nhằm cải biến nước ta thành một nước cơng nghiệp có cơ sở vật chất – kĩ thuật
hiện đại, có cơ cấu kinh tế hợp lý, quan hệ sản xuất tiến bộ; nhằm trang bị và tái
trang bị công nghệ ngày càng hiện đại cho tất cả các ngành của nền kinh tế quốc
dân. Mục tiêu lâu dài của cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa là xây dựng nước ta thành
một nước cơng nghiệp, có cơ sở vật chất kỹ thuật hiện đại, có cơ cấu kinh tế hợp lý,
có quan hệ sản xuất tiến bộ phù hợp với trình độ phát triển của lực lượng sản xuất,
cải thiện đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân, quốc phòng và an ninh vững
chắc, thực hiện dân giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh. Thực
chất của cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa là chuyển tồn bộ nền sản xuất từ lao động
thủ cơng là chính sang lao động với phương tiện và phương pháp tiên tiến có năng
suất cao.
Bên cạnh đó qn đội đóng vai trị quan trọng, là lực lượng nịng cốt trong
cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Trong thời kì đổi mới đang
đặt ra những vấn đề mới đối với hoạt động thực tiễn của quân đội: đòi hỏi quân
đội phải bổ sung, điều chỉnh lại nhiệm vụ quốc phòng trên từng khu vực phịng

thủ, từng hướng chiến lược cũng như bố trí chiến lược trên phạm vi cả nước.
Quân đội không chỉ có chức năng bảo vệ tổ quốc, bảo vệ sự nghiệp công nghiệp
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

4


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

hóa hiện đại hóa mà cịn có chức năng an ninh – quốc phịng, kinh tế, trực tiếp
tham gia vào q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Ngồi ra sự lớn mạnh cơng
nghiệp quốc phịng cũng tác động tích cực đến cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện
đại hóa. Đó là khu vực sản xuất đặc biệt đáp ứng yêu cầu an ninh – quốc phòng,
phòng thủ, đảm bảo ổn định xã hội.
Với bản chất là quân đội của dân, do dân và vì dân, Quân đội nhân dân
Việt Nam phải cùng cả nước, trước hết là bảo vệ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện
đại hóa đất nước, duy trì mơi trường hịa bình và ổn định cho sự phát triển; sau
nữa là trực tiếp tham gia vào q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa bằng những
tiềm năng đã có của mình. Tích cực chuyển hướng và phát triển cơng nghiệp
quốc phịng, coi cơng nghiệp quốc phịng là một bộ phận của nền cơng nghiệp
quốc gia trong tiến trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa.
1.2.2 Ứng dụng khoa học cơng nghệ đáp ứng u cầu hiện đại hóa an ninh
quốc phịng
Tình hình thế giới hiện nay và sự phát triển của cuộc cách mạng khoa học
công nghê đang đặt ra cho chúng ta nhiệm vụ quan trọng là phải đẩy mạnh phát
triển khoa học công nghệ quân sự, nâng cao tiềm lực quốc phịng, đáp ứng u
cầu hiện đại hóa qn đội. Từ đây, công tác nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu
khoa học công nghệ, đặc biệt là các lĩnh vực công nghệ mũi nhọn cho quân sự

giữ một vai trị vị trí hết sức quan trọng.
Khoa học cơng nghệ là yếu tố cốt lõi, chìa khóa đảm bảo cho cơng nghiệp
quốc phịng phát triển nhanh, bền vững, đáp ứng nhiệm vụ sản xuất quốc phòng,
phục vụ đắc lực cho sự nghiệp cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và vươn
ra hội nhập sâu với thế giới.

Hình 1.4 Hệ thống tên lửa hiện đại của lực lượng không quân
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

5


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

Khoa học và công nghệ quân sự là một bộ phận hữu cơ của nền khoa học cơng
nghệ quốc gia, có nhiệm vụ rất to lớn là phục vụ đắc lực nhiệm vụ hiện đại hóa
quân đội, phấn đấu vươn lên góp phần giải quyết những vấn đề cơ sở vật chất kĩ
thuật của quốc phòng, an ninh. Lịch sử cho thấy, khơng chỉ trong giai đoạn hiện nay
chúng ta mới nói đến vai trị của khoa học cơng nghệ. Ngay từ những ngày đầu
kháng chiến chống Pháp, Bác Hồ và Đảng ta đã rất chú trọng đến khoa học và công
nghệ, đặc biệt là các ngành khoa học, kỹ thuật ứng dụng trong quân sự. Công tác
nghiên cứu khoa học và cơng nghệ qn sự đã và đang gắn bó chặt chẽ với việc
phát triển vũ khí, trang kbị kĩ thuật cho quân đội. Vũ khí, trang bị kỹ thuật của quân
đội được cung cấp từ nhiều nguồn trong đó có nguồn quan trọng là chúng ta tự
nghiên cứu, thiết kế và chế tạo. Qua đó Tin tưởng sẽ xây dựng được một nền khoa
học – cơng nghệ qn sự có đủ khả năng nghiên cứu phát triển được các loại vũ khí,
trang bị huấn luyện kĩ thuật hiện đại, đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa quân đội trong
giai đoạn mới.

Nhiều sản phẩm KH – CN đã được chế tạo thành công và được đưa vào phục
vụ trong quân đội. Cụ thể, Qn chủng Phịng khơng – khơng qn đưa vào trực
thăng chiến đấu radar cảnh giới tầm trung 6m và radar cảnh giới P18, P19, radar
cảnh giới 2D, hệ thống cảnh giới vùng trời quốc gia VQ01M, qua đó nâng cao năng
lực bảo vệ vùng trời. Nhiều hệ thống huấn luyện mô phỏng đã được đưa vào phục
vụ công tác huấn luyện, diễn tập thực tế chỉ huy tham mưu, đạt hiệu quả cao.
1.3. Giới thiệu các phương pháp huấn luyện trên thao trường và các máy móc
hỗ trợ hiện nay.
Giới thiệu một số bài bắn trong mục bài bắn số 2 và 3 của một số mục,các bài
bắn khác nhau về thời gian nâng hạ,khoảng cách và số lượng bia.
a) Bài kiểm tra súng ngắn
• Bài 2-Bắn mục tiêu ẩn hiện ban ngày và ban đêm.
• Bài 2b-Bắn mục tiêu ẩn hiện của bộ đội trinh sát ban ngày và ban đêm.
• Bài 2c-Bắn mục tiêu ẩn hiện của bộ đội đặt cơng ban ngày và ban đêm.
• Bài 3-Bắn mục tiêu ẩn hiện, vận động ban ngày và ban đêm.
• Bài 3b-Bắn mục tiêu ẩn hiện,vận động của bộ đội trinh sát ban ngày và ban
đêm.
• Bài 3c-Bắn mục tiêu ẩn hiện,vận động của bộ đội đặc công ban ngày và ban
đêm.

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

6


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

Hình 1.5 Kiểm tra súng ngắn bài 2b

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

7


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

Hình 1.6 Kiểm tra súng ngắn bài 2c
• Bài kiểm tra súng tiểu liên:
+ Bài 2 - Bắn mục tiêu ẩn hiện,vận động ở địa hình đồng bằng,trung du
ban ngày và ban đêm.
+ Bài 2b - Bắn mục tiêu ẩn hiện,vận động trong thành thị ban ngày và ban
đêm.
+ Bài 2c - Bắn mục tiêu ẩn hiện,vận động ở địa hình rừng núi ban ngày và
ban đêm.
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

8


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

+ Bài 2d - Bắn mục tiêu ẩn hiện,vận động của bộ đội trinh sát ban ngày và
ban đêm.
+ Bài 2e - Bắn mục tiêu ẩn hiện,vận động của bộ đội đặc cơng ban ngày và

ban đêm.

Hình 1.7: Kiểm tra súng tiểu liên bài 2b

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

9


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

Hình 1.8: Kiểm tra súng tiểu liên bài 2d
1.4. Phân tích đặc điểm và tính cấp thiết của đề tài.
Trong huấn luyện quân sự, việc huấn luyện bắn đạn thật tại thao trường là một
nội dung vô cùng quan trọng, song song với đó việc điều khiển bia và báo bia là
một trong những khâu quan trọng của các bài bắn súng bằng đạn thật và nó góp
phần vào việc đánh giá kết quả và chất lượng huấn luyện trong từng bài bắn.
Hiện nay để báo kết quả bắn đạn thật tại một số thao trường quân đội hoặc
nhiều trung tâm huấn luyện trong cả nước đang áp dụng theo hình thức thủ công,
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

10


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

dùng người chạy lên chạy xuống báo bia, kết hợp dán bia tại các vị trí đạn trúng
mục. Qua đó theo cách báo điểm điểm truyền thống như vậy thì sau mỗi một loạt
bắn, phải có người chạy lên vị trí bắn để báo đường đi của đạn, trên cơ sở đó, để
đánh giá kết quả của học viên. Phương pháp này bộc lộ rất nhiều hạn chế, trong đó
có việc tính khách quan của kết quả không được đảm bảo, thứ hai là mất rất nhiều
nhân công và thứ 3 là khơng an tồn.

Hình 1.9: Bắn đạn thật sử dụng phương pháp báo bia thủ cơng
Bên cạnh đó trong hệ thống phục vụ huấn luyện của nhiều trường bắn nói
chung hiện nay và Trường bắn 327 thuộc Trường Quân Sự Quân Khu 5 khá đa
dạng, trong đó chủ yếu là hệ thống máy bắn bia thế hệ cũ với bàn điều khiển thế hệ
cũ, một số đã hư hỏng, hoạt động không ổn định. Một số trường bắn được đầu tư
thiết bị mới nhưng số lượng hạn chế, chưa thống nhất, đồng bộ, đặc biết chưa được
chuẩn hóa, nhất là hệ điều khiển. Việc hiện đại hóa và chuẩn hóa các trang bị của
trường bắn là rất cần thiết.
Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu, xuất phát từ những nhược điểm trên và
đặc biệt nhằm góp phần phục vụ cơng tác đào tạo, huấn luyện đáp ứng nhu cầu và
lưu lượng huấn luyện ngày càng cao của Trường bắn 327 thuộc Trường Quân Sự
Quân Khu 5 với ý nghĩa trên em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo máy nâng hạ
bia phục vụ trong trường bắn 327”. Qua đó nhằm cơ bản khắc phục những nhược
điểm trong quá trình tổ chức báo kết quả thi bắn đạn thật và hệ thống sẽ hoàn toàn
tự động sẽ tạo được độ ổn định, giúp tiết kiệm thời gian; đánh giá kết quả một cách
chính xác nhất.
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

11

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUN LÝ VÀ TÍNH TỐN ĐỘNG
HỌC CỦA MÁY

2.1 Phân tích và thiết kế sơ đồ nguyên lý máy
2.1.1 Yêu cầu chung của máy nâng hạ bia.
• Xuất phát từ yêu cầu thực tế của Trường bắn 327 của trường Quân sự quân
khu 5, máy nâng hạ bia được sử dụng trong huấn luyện nên máy hoạt động
chủ yếu với điều kiện môi trường tương đối khắc nghiệt, phải chống nhiệt
khi nắng và chống ẩm khi trời mưa. Vì thế vỏ máy được đúc bằng hợp kim
nhôm và sơn tĩnh điện để bề mặt đảm bảo hạn chế tối đa q trình oxy hóa,
chịu nhiệt, chịu lực va đập tốt và chống thấm nước đáp ứng được điều kiện
thời tiết nắng mưa.
• Hệ thống truyền động nâng hạ là kết cấu chính quyết định q trình nâng hạ
chính xác của máy. Kết cấu hệ thống phải đảm bảo nâng hạ được nhiều loại
bia có trọng lượng khác nhau và thời gian nâng hạ đáp ứng được nhu cầu
trong huấn luyện. Trong đó bia có lớn nhất có kích thước cao 2m và nặng
5kg.
• Cơ cấu truyền động phải được tính tốn phù hợp đảm bảo tỉ số truyền đáp ng
thi gian h bia trong khong 3 ữ 5s.
ã máy có thể ứng dụng vào thực tế một cách hiệu quả nhất thì cần phải có
thêm hệ thống đèn pha, đèn nháy đáp ứng quá trình sử dụng vào ban đêm.
2.1.2 Sơ đồ nguyên lý máy
a. Nguyên lý hoạt động:
Hệ thống truyền động nâng hạ là kết cấu chính quyết định quá trình nâng hạ
bia của máy. Máy được dẫn động bằng động cơ xoay chiều. Khi nhận được tín hiệu
nâng bia, hệ thống điều khiển của máy sẽ xử lý đưa tín hiệu để điều khiển động cơ
quay thuận.
Ngược lại khi nhận được tín hiệu hạ bia, động cơ sẽ quay theo chiều nghịch,

truyền chuyển động trục xoay đến đầu kẹp bia, điều khiển bia theo yêu cầu. Bia
được kẹp chặt vào bách của máy nhờ bách kẹp bia, tạo thành một góc 90° so với
bách. Bia nâng hạ từ trong khoảng 0 - 90° so với mặt đất dựa vào hành trình của bộ
truyền giới hạn bởi cơng tắc hành trình được đặt trong máy.

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

12


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

b. Sơ đồ nguyên lý
5

6

4

1

3

2

7

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy nâng hạ bia

(1) Chân máy; (2) Khớp nối trục; (3) Bộ truyền động; (4) Trục xoay bia
(5) Bia bắn; (6) Bách kẹp bia; (7) Đòn kéo trung gian.
2.2 Lựa chọn hệ truyền động:
2.2.1. Truyền động đai:
5

6

4

3
7
1

2

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý máy sử dụng bộ truyền đai
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

13


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

• Ưu điểm của bộ truyền đai:
+ Bộ truyền đai có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ.
+ Bộ truyền đai có khả năng truyền chuyển động giữa hai trục khá xa
nhau, mà kích thước bộ truyền khơng lớn lắm.

+ Bộ truyền làm việc êm, không tiếng ồn.
+ Đảm bảo an tồn cho động cơ khi q tải.
• Nhược điểm của bộ truyền đai:
+ Bộ truyền đai có tính trượt nếu tỉ số truyền và số vịng quay n2
khơng ổn định.
+ Bộ truyền có khả năng tải khơng cao. Kích thước của bộ truyền lớn
hơn các bộ truyền khác, khi làm việc với tải khác nhau.
+ Tuổi thọ của bộ truyền tương đối thấp, đặc biệt khi làm việc với tốc
độ cao.
+ Lực tác dụng lên trục và ổ lớn, có thể gấp 2 ÷ 3 lần so với bộ truyền
bánh răng.
2.2.2 Truyền động bằng xích:
5
3
4

1

2

6

7

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý máy sử dụng bộ truyền xích

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

14


Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy nâng hạ bia tự động phục vụ tại trường bắn 327

• Ưu điểm của bộ truyền xích:
+ Bộ truyền xích có khả năng tải cao hơn, kích thước nhỏ gọn hơn so
với bộ truyền đai.
+ Bộ truyền xích có thể truyền chuyển động giữa hai trục xa nhau, mà
kích thước của bộ truyền khơng lớn.
+ Bộ truyền xích có thể truyền chuyển động từ một trục dẫn đến nhiều
trục bị dẫn ở xa nhau.
+ Hiệu suất truyền động cao hơn đai.
• Nhược điểm của bộ tryền xích:
+ Bộ truyền xích có vận tốc và tỉ số truyền tức thời không ổn định.
+ Bộ truyền làm việc có nhiều tiếng ồn.
+ Yêu cầu chăm sóc, bơi trơn thường xun trong q trình sử dụng.
+ Bản lề xích mau bị mịn, và có q nhiều mối ghép, nên tuổi thọ khơng
cao.
2.2.3. Truyền động vít me – đai ốc:
5

1

2

6

4
3

7

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý máy sử dụng bộ truyền vít me – đai ốc
• Ưu điểm của bộ truyền vít me – đai ốc:
+ Bộ truyền vít đai ốc có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành khơng cao,
có kích thước nhỏ gọn, tiện sử dụng.
+ Bộ truyền có khả năng tải cao, làm việc tin cậy, không gây tiếng ồn.
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Thắng

Hướng dẫn: ThS.Trần Ngọc Hải

15