Chương 1. Giới thiệu Nói sơ lược về tính chất ý tưởng, mang ý nghĩa, mục tiêu cho xã hội. Tổng quan nghiên cứu đề tài Nói sơ lược về hệ thống kéo, các đặc tính riêng biệt của chúng và những thành quả liên quan của các thiết bị cùng tính chất. Cớ sở lý thuyết Nêu lên những cơ sỡ lập luận lý thuyết dùng trong tính toán, thiết kế, những đặc tính của trang thiết bị được lựa chọn trong sản phẩm.
Phương hướng và các giải pháp Trình bài các giải pháp có khả năng đáp ứng được yêu cầu cuộc sống của đề tai và có sự lựa chọn hợp lý. Bên cạnh lựa chọn là trình tự cơ bản để tiến hành chế tạo thử nghiệm sản phẩm mô hình. Tính toán thiết kê Sử dụng các kiến thức đã học để tính toán, thiết kế mô hình. Chế tạo thử nghiệm mô hình và thực nghiệm đánh giá Kết quả chế tạo thử nghiệm mô hình, tiến hành chạy thử lấy kết quả và đánh giá cũng như nêu các thiếu sót cần đực cải tiến.
2 do an 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI.1 Giới thiệu Hệ thống leo cầu thang là một thiết bị cơ khí để nâng người lên và xuống cầu thang. Đối với cầu thang đủ rộng, chúng ta sẽ lắp một hệ thống đường ray có bề ngang cực nhỏ nhưng chịu được sức nặng của con người và hệ thống đường ray này được gắn với ghế. Một chiếc ghế hoặc nâng lên dựa vào cáp ở động cơ kéo làm cho ghế dịch chuyển dọc đường ray và đi lên trên hoặc đi xuống cầu thang. Hệ thống leo cầu thang được gọi khác nhau như thang máy cầu thang , cầu thang, thang máy , thang máy ghế , tàu lượn cầu thang và cái tên khác nhưng ở đây nhóm chúng em đang trên bước phát triển đầu tiên của hệ thống nên có rất nhiều sai sót và trình độ không đủ để có thể chế tạo với một cái tên chuyên sâu là thang máy nên nhóm đặt tên là hệ thống leo cầu thang.2 Đăc tính và kết cấu hệ thống máy 2.1 Đặc tính Hệ thống leo cầu thang này chúng ta có thể điều chỉnh tốc độ phù hợp, chúng ta có thể hãm bất cứ khi nào, và hãm bao nhiêu giây cũng được, chúng ta có thể điều khiển lên xuống theo yêu cầu, có thể gấp vào để trống cầu thang hơn, hệ thống này có một cơ cấu vững chắc đảm bảo an toàn cho người sử dụng, hình dáng thích hợp cho việc đặt trong nhà.2 Kết câu Kết cấu hệ thống leo cầu thang là theo kiểu lắp ráp, chúng ta có thể tháo rời chúng ra và có thể lắp ráp lại, gồm các bộ phận chính Hệ thống ghế ngồi: Là bộ phần chủ yếu của hệ thống leo cầu thang.
Nó thực hiện chức năng vận chuyển người lên tầng trên. So với các bộ phận khác của hệ thống thì đây là bộ phần cứng cáp hơn. Giá thành khá cao, nên việc lựa chọn kết cấu ghế ngồi hợp lý , gọn nhất có thể sẽ giúp sản phẩm được phát triển nhiều hơn, có ý nghĩa thực tế về kinh tế hơn Hệ thống ghế ngồi gồm 3 bộ phận quan trọng: Đó là hệ thống bánh xe, chúng được lắp vào hệ thống đảm bảo song song với hệ thống đường ra, bánh xe cần phải giữ cho ghế thăng bằng, đảm bảo độ bền, đảm bảo an toàn, hệ thống bành xe cần chạy êm trên đường ray nên được lắp ổ bi. Hệ thống bánh xe cần phải đảm bảo khả năng chịu nén dưới tác dụng của tải trọng Phần dẫn động : Hệ thống này chúng ta sử dụng dây cáp và động cơ để dẫn động hệ thống.
Bộ phần dẫn động là một bộ phận quan trọng trong kết cấu của hệ thống leo cầu thang. Tùy vào năng suất yêu cầu, vị trí lắp đặt, môi trường làm việc khác nhau mà nó có cơ cấu khác nhau. Cơ cấu dẫn động bằng cáp, dẫn động bằng bánh răng thanh răng, dẫn động bằng xích. Muốn hệ thống không bị tuột đột ngột khi ngắt dòng diện ta cần phải thêm một hệ thống ly hợp sẽ dùng hệ thống khi bị cúp điện đột ngột.
Hệ thống khung đỡ: 3 do an Hệ thống khung đỡ có tác dụng đỡ hệ thống ghế ngồi suốt quá trình lên cầu thang. Công dụng của hệ thống khung đỡ là giống như một đường ray dẫn hướng cho hệ thống. Hệ thống banh xe sẽ lăn trên đường ray và ôm sát đường ray giúp cho ghế ngồi không bị lật. Khung đỡ gồm 3 sắt ống được làm thành một khung, được chống bởi các gối đỡ giúp hệ thống đường ray trở nên chắc chắn, không bị run khi di chuyển.
Dựa vào kết cấu, căn cứ yêu cầu thực tế ta cần thiết kế o Năng suất là vận chuyển được khoảng 50-60kg o Vận chuyển người theo phương nghiêng o Vị trí làm việc cố định o Vị trí làm việc chật hẹp o Đảm bảo giá thành chế tạo thấp o Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sự dụng o Chiều dài cầu thang theo nhóm do đạt là nghiên 35 độ, dài tầm 2m o Sử dụng cơ cấu lăn kiểu bánh xe ôm trục Hình ảnh tổng thể ban đầu thiết kế: Hình 2. 1: Thiết kế tổng thể ban đầu của đồ án 2.3 Các thông số cơ bản Chiều ngang hệ thống. Đây là hệ thống đặt trong nhà nên phải chiếm diện tích nhỏ, hệ thống này đã được nhóm rút ngắn bề ngang hết sức có thể và có thể phát triển hệ thống ngày càng hẹp hơn ít chiểm diện tích trong căn nhà Chiều ngang hệ thống hiện tại do nhóm tự thiết kế là 250mm Vận tốc hệ thống. 4 do an Đối với các hệ thống trong sản xuất vận tốc là một vấn đề thường được giải quyết vì vận tốc phù hợp thì liên quan rất lớn đến tính kinh tế và kỹ thuật.
Nhưng ở đồ án này vận tốc hệ thống tầm khoảng v = 0,1 m/s , hệ thống này không cần năng suất, điều cần thiết ở đây là hệ thống phải đảm bảo an toàn, vận tốc quá nhanh thì độ an toàn cho người sử dụng càng kém đi. Nên ta cần chọn một tốc độ phù hợp với người sử dụng Góc nghiên. Ở Việt Nam hiện nay thì mỗi nhà có mỗi góc nghiêng cầu thang khác nhau hoàn toàn không có tiêu chuẩn rõ ràng, tùy vào từng thiết kết nhà khác nhau thì có góc nghiêng khác nhau. Góc nghiêng di chuyển của hệ thống thì tùy thuộc vào từng gia đình xây dựng cầu thang góc nghiêng như thế nào để có thể chế tạo hệ thống nghiêng cho phù hợp Ở đây thì nhóm chọn góc nghiêng tiêu chuẩn thông dụng trong cuộc sống là 350 250 mm 175 mm Hình 2.
2: Kích thước bậc thang cho thiết kế 2.3 Các nghiên cứu liên quan 2.1 Hệ thống ray dẫn hướng Đường ray tăm giác Ưu điểm: chống run lắc hiệu quả Nhược điểm: lực tập trung vào tâm bánh, gây ảnh hưởng đến bánh xe khi sử dụng lâu ngày. 5 do an Hình 2. 3: Thanh dẫn hướng tiết diện hình tam giác Đường ray bằng nhôm định hình Ưu điểm: giải quyết các vấn đề run lắc Nhươc điểm: chi phí cao, tìm kiếm loại nhôm định hình có hình dạng phù hợp thì thực sự không là điều dễ dàng trên thị trường Việt Nam Hình 2. 4: Đường ray bằng nhôm định hình 2.2 Hệ thống bánh xe trượt theo ray.
Ưu điểm: đảm bảo chống lật, đã được nhà sản xuất thiết kế, chạy mềm mượt Nhược điểm: Chỉ sử dụng chạy trong thanh sắt chữ U, không thể trượt trên các thanh sắt khác, vì đây là hàng sản xuất cho của lùa nên khả năng chống run của nó hoàn toàn không có và không phù hợp với cơ cấu 6 do an Hình 2. 5: Cụm bánh xe cửa lùa 2.3 Một số sản phẩm trên thị trường. 6: Ghế thang máy Brooks 7 do an Hình 2. 7: Thanh nhôm định hình dẫn hướng Hình 2.
8: Sử dụng thanh răng để di chuyển Sản phẩm BROOKS Stairlift là sản phẩm đã có trên thị trường thế giới, chiếc ghế dễ sử dụng, khá êm khi dùng nhưng độ rung lắc và ổn định vẫn chứ khắc phục tốt. Hệ thống dùng liên kết bánh rang thanh răng làm cơ cấu dịch chuyển. Sản phẩm FLATFORM LIFT DELTA 8 do an Hình 2. 9: Sản phẩm cho người khuyết tật Hình 2.
10: Cơ cấu cho sản phẩm nêu trên Đây là sản phẩm mang tính tương tự Stair lift Brook nhưng sử dụng cho ngường dùng xe lắn và kết cấu gọ gang hơn khi ta không sử dụng, chúng được xếp và chiếm diện tích khá nhỏ. Hệ thống dùng cơ cấu thanh răng bánh răng tương tự như sản phẩm đã nêu ở trên. 9 do an 3 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 Lý thuyết chuyển động tịnh tiến Đây là chuyển động mà mọi đường thẳng thuộc vật đều không đổi phương. Trong chuyển động tịnh tiến, các điểm thuộc vật rắn chuyển động giống hệt nhau.
Nghĩa là quỹ đạo của chúng là những đường chông khít lên nhau Hình 3. 1: Bài toán kéo vật trên nêm Xét hình ảnh phía trên có tính chất gần giống với đề tài, ở đây ta cần xác định thông số tải P và Fms ( lực ma sát ) và gốc độ nghiên của chiêm để xác định lực F.1 Điều kiên bền. Các chi tiết máy hay bộ phận của công trình làm việc bền vững, lâu dài mà không bị gãy vỡ. Xét trường hợp thanh có tiết diện tròn như bên dưới: 10 do an Hình 3.
2: Tiết diện hình tròn F Ta có trong đó F: lực tác dụng, S diện tích hình tròn, : là ứng suất ta tính được S Để xác định tiết diện trên có đạt độ bền cho phép để tránh bị phá hủy, ta mang so sánh với : ứng suất cho phép, nếu có nghĩa là thanh trên đạt độ bền cho phép.3 Lý thuyết biến tần Cách thức hoạt động của biến tần Hình 3. 3: Sơ đồ biến tần Cách thức hoạt động cơ bản của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Chủ yếu qua 2 công đoạn sau: Công đoạn 1: Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện.
Điện đầu vào có thể là một pha hoặc ba pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định. Công đoạn 2: Điện áp một chiều ở trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Mới đầu, điện áp Một chiều được tạo ra sẽ được trữ trong giàn tụ điện. Điện áp một chiều này ở mức rất cao.