CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài: Hình 1.1: Tình hình xe máy ở Việt Nam Việt Nam là quốc gia có nhiều xe máy tham gia giao thông, số lượng sấp xỉ 39 triệu chiếc.Vì thế, các tiệm kinh doanh rửa xe máy cũng mọc lên như nấm.Thực trạng kinh doanh này do tự phát,chưa được quy hoạch đồng bộ,chưa kể đến việc lấn chiếm vỉa hè,gây ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị gây ô nhiễm môi trường nước: nước văng tung tóe, hóa chất,v. Việc rửa xe thủ công mất nhiều thời gian từ 15-20 phút. Cảnh chờ đợi mất nhiều thời gian đối với người dân bận rộn tại các thành phố lớn. Vì vậy, nhóm đã quyết định thực hiện đề tài này.
Nhu cầu của con người hiện đại ngày nay đòi hỏi một cuộc sống chất lượng cao,máy móc thiết bị đang dần đi vào cuộc sống giúp con người giải quyết nhiều công việc. Những thành tựu khoa học kỹ thuật đã mang đến cho con người một cuộc sống tiện nghi văn minh và hiện đại. Từ những ý tưởng trên và nhìn thấy được nhu cầu thực tế, nhóm thực hiện đề tài đã mạnh dạn thực thi ý tưởng thiết kế và thi công “Nghiên cứu và chế tạo mô hình hệ thống rửa xe máy tự động”.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: Hình thành ý tưởng từ nhu cầu thực tế xã hội, nhưng để tạo ra được một sản phẩm có giá trị ứng dụng cao thì đây chính là một điều kiện tốt nhất để người thực hiện đề tài có thể tự kiểm chứng lại năng lực của mình trong suốt các học kì tích luỹ từ sự tự lực của bản thân và từ 1 Luan van trường lớp. Đòi hỏi người thực hiện đề tài phải nỗ lực trong vấn đề hệ thống hoá lại toàn bộ các kiến thức liên quan và ứng dụng nó một cách hiệu quả trong khi thực hiện đề tài.
Đề tài “Nghiên cứu và chế tạo mô hình hệ thống rửa xe máy tự động” hoàn thành sẽ góp phần vào việc các hệ thống rửa xe mang tính công nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảm thời gian rửa xe máy thủ công…. Đồng thời, đây là một giải pháp phù hợp với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại ngày nay, khi mà mọi người muốn rửa xe máy trong thời gian nhanh nhất.3 Mục tiêu nghiên cứu: Mục đích của người thực hiện đề tài đã tiến hành nghiên cứu là: Trước tiên với bản thân người thực hiện đề tài, đây chính là một cơ hội tốt để có thể tự kiểm tra lại kiến thức của mình, đồng thời có cơ hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cận nghiên cứu được với những vấn đề mình chưa biết, chưa hiểu rõ nhằm trang bị cho bản thân nhiều kiến thức bổ ích sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống: - Nghiên cứu tổng quan về hệ thống rửa xe máy tự động. - Nghiên cứu và thiết kế bộ điều khiển. - Thiết kế cơ cấu rửa xe máy.
- Chọn lựa thiết bị điều khiển phù hợp với cơ cấu cơ khí. Sau khi tạo ra được sản phẩm của đề tài có thể ứng dụng trong các siêu thị,nơi công cộng,các trung tâm điện máy để phục vụ rửa xe cho khách hàng.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Ở Việt nam, xe máy đang xuất hiện ngày càng phổ biến trong cuộc sống chúng ta. Vì vậy nhóm em quyết định chọn hệ thống rửa xe máy làm đối tượng để nghiên cứu. Trong giới hạn thời gian cho phép để hoàn thành đề tài này kết hợp với những kiến thức tích luỹ được trong suốt khoá học không cho phép người thực hiện đề tài thực hiện được hoàn chỉnh toàn bộ các yêu cầu tạo ra một sản phẩm ưu việt.
Do đó người thực hiện đề tài chỉ tập trung đi sâu nghiên cứu về: Dùng PLC S7 200 là trung tâm xử lý các quá trình. Dùng Pic 16F887 để xử lý tín hiệu của PLC Dùng Cảm biến quang để nhận biết các ngõ vào của PLC. Dùng LCD để hiển thị số xe trong ngày. Các thiết bị liên quan tới đồ án.5 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu: 1.1 Phương pháp: Áp dung kiế n thức đươ ̣c ho ̣c ta ̣i trường.
Thiế t kế , tính toán, thi công cơ khí và các ma ̣ch điê ̣n. Xây dựng giải thuâ ̣t điề u khiể n tố i ưu. Tham khảo ý kiế n của thầ y cô có kinh nghiê ̣m trong liñ h vực nghiên cứu.2 Phương tiện: Ứng dụng Solidworks 2014 để thiết kế cơ khí, phần mềm Micro Win để lập trình. Giáo trình,sách báo và tài liệu từ Internet.
Các trang thiết bị gia công cơ khí và thi công.5: Tài liệu tham khảo 3 Luan van CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu: Đề tài hướng tới một phương thức điều khiển hệ thống tự động …Do đó, để tạo ra được một sản phẩm hoàn thiện theo mục đích đặt ra của đề tài thì người thực hiện cần phải tập trung nghiên cứu chủ yếu đến đối tượng: PLC là một đối tượng giữ vai trò trung tâm trong việc liên kết và xử lý tín hiệu từ các đối tượng khác. VĐK để xử lý tín hiệu ngõ ra của PLC. Quy trình rửa xe của đề tài nghiên cứu: Hình 2.1: Sơ đồ quy trình rửa xe máy Ưu điểm của đề tài: o Hệ thống được điều khiển bằng bộ điều khiển logic PLC nên hoạt đông chính xác theo chương trình đã viết. o Cơ cấu của hệ thống đơn giản gồm: Thanh trượt để di chuyển hệ thống ống nước và vòi phun.
Bánh chà để quay hai bánh xe trước và sau Khung cơ khí là khung hình chứ nhật 600x400x600 mm. o Thời gian rửa xe chỉ mất 5 phút, tiết kiệm được thời gian. o Rửa được nhiều loại xe (xe số, tay ga). o Tiết kiệm 20% nước so với rửa xe thủ công.
4 Luan van o Tự động rửa xe nên giảm sực lao động của con người, đồng thơi năng suất tăng. o Dễ dàng bảo trì và thay thế thiết bị khi hư hỏng. Nhược điểm của đề tài: o Không sạch 100% theo mức độ hài lòng của khách hàng. o Các ngóc ngách sâu bên trong, các vết bẩn cứng đầu lâu ngày không thể rửa sạch được.
o Đề tài mới chỉ dừng lại ở mô hình nên chưa thể áp dụng ngay vào thực tế mà cần phải nghiên cứu phát triển thêm.2 Đặc tính của mô hình hệ thống: Vận hành tốt, có khả năng làm việc liên tục. Tiết kiệm thời gian, giảm 60% đến 70% thời gian so với rửa xe thủ công. Mới dừng lại ở mô hình để nghiên cứu.3 Các nghiên cứu liên quan tới đề tài: 2.1 Ngoài nước: Kinh tế thế giới đang ngày càng phát triển đồng nghĩa với sự xuất hiện của nhiều công ty sản xuất xe máy. Vì vậy xe máy cũng ngày càng nhiều.Đa số các quốc gia sử dụng xe máy là các nước đang phát triển: Việt Nam, Lào, Thái Lan,v.
Hiện tại,chưa có một công ty lớn nào để chuyên sản xuất hệ thống rửa xe máy tự động,chủ yếu là do cá nhân tự nghiên cứu mà thôi. Như các quốc gia trong khu vực Châu Á: Trung Quốc, Indonesia, Malaysia, v.3a: Hệ thống rửa xe máy ở Trung Quốc(trái) và Indonesia(phải) 5 Luan van 2.2 Trong nước: Hiện nay, tình hình thi công hệ thống rửa xe máy trong nước cũng đang dần phát triển theo nhu cầu của người dân Việt Nam, cũng chủ yếu là do cá nhân nghiên cứu.3b: Hệ thống rửa xe máy ở Việt Nam URL: https://www.com/threads/rua-xe-kieu-my.4 Quy trình để rửa xe máy tự động do khảo sát[4]: Xe được dắt vào khoang rửa.4a: Quy trình dắt xe vào khoang 6 Luan van Xe được cân bằng và giữ cố định xe.4b: Quy trình cân bằng và giữ cố định xe Đóng kín cửa và khởi động hệ thống.4a: Quy trình đóng kín cửa và khởi động hệ thống 7 Luan van Hệ thống sẽ làm khô xe.4a: Quy trình làm khô xe Dắt xe ra và hoàn thành quá trình rửa xe.4a: Quy trình hoàn tất rửa xe URL: https://www.com/watch?v=rGPagZArHGo 8 Luan van 2.5 Những hệ thống rửa xe máy tự động trên thị trường thường có những đặc điểm sau: Áp lực nước không đủ mạnh làm cho việc loại bỏ bùn đất trở nên khó khăn. Vì phải phân tán ra nhiều đầu vòi phun làm cho áp lực nước không còn mạnh nữa, chính điều này làm cho nhân công lao động phải tác động nhiều hơn để có thể rửa sạch 1 chiếc xe mà làm cho khách hài lòng. Nếu chỉ tính máy chạy tự động thì thời gian để rửa xong 1 chiếc xe tối thiểu 3 phút 30 giây, thời gian để dắt xe vào & dắt xe ra khoảng 1 phút, phần xứ lý cơ bản những chỗ khuất mà máy không thể vươn tới được tốn khoảng 2 phút, thời gian lau xe & xì khô tốn khoảng 1 phút.
Tổng thời gian để rửa xong 1 chiếc xe khoảng 7 phút chưa tính thời gian ngồi chờ. Kết cấu khung treo: việc kết cấu bằng khung treo làm cho hệ thống phải chịu 1 trọng lượng nặng trên cao, di chuyển bằng dây cáp trong thời gian lâu dần làm cho hệ thống hoạt động kém ổn định. Từ đó, những vấn đề trên là cơ sở để nhóm thực hiện giải quyết trong đề tài của nhóm và đưa ra những phương án tốt nhất cho mô hình hệ thống của nhóm thực hiện đề tài.6 Những điểm vượt trội của đề tài nghiên cứu: Thời gian để rửa xe chỉ tốn tối đa là 5 phút: Hệ thống bao gồm 8 vòi phun nắp trên bộ ống khung hình chữ U bao kín toàn thân xe: vòi phun không chỉ nhiều mà cơ cấu còn hoạt động linh hoạt làm cho phạm vi làm sạch được rộng & nhanh hơn, với áp lực làm việc 112.4944 kg/ , lưu lượng nước ra 1.93 GPM sẽ thổi bay mọi vết bẩn bám trên xe. Hệ thống vòi phun áp lực cao dưới gầm xe làm xử lý triệt để dưới gầm xe mà không tốn nhân công làm việc nhiều.
Bánh xe đảo chiều di chuyển nhanh làm sạch hiệu quả. Loại bỏ triệt để bùn đất, làm sạch cả các lớp màng mỏng bám trên lớp nhựa thân xe tuy nhiên áp lực nước và lực tác động chỉ vừa đủ không ảnh hưởng đến những chiếc xe cao cấp của khách. 9 Luan van CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 Mục tiêu thiết kế: Chế tạo mô hình phải thực hiện đầy đủ các chuyển động, cơ cấu của sản phẩm thật.