Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy cân bằng tải (phần cơ khí) tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (HCMUTE) tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một hệ thống cân bằng tải cơ khí. Nghiên cứu máy cân bằng tải này nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển vật liệu trong các nhà máy công nghiệp, đặc biệt là trong các ngành xi măng, chế biến thực phẩm và thức ăn gia súc. Đồ án xem xét các yếu tố thiết kế quan trọng, bao gồm tính toán hệ thống truyền động, thiết kế cơ khí, và lựa chọn vật liệu phù hợp. Thiết kế máy cân bằng tải này được đánh giá dựa trên hiệu quả hoạt động, độ bền, và khả năng ứng dụng thực tế trong môi trường sản xuất công nghiệp. Máy cân bằng tải HCMUTE được thiết kế để hoạt động trong điều kiện 2 ca, với thời gian hoạt động dự kiến 10 năm. Load balancing là yếu tố cốt lõi được nghiên cứu, với các thuật toán tối ưu hóa hiệu quả cân bằng tải được xem xét.
1.1 Tổng quan về cân bằng tải và ứng dụng
Đồ án nhấn mạnh tầm quan trọng của cân bằng tải trong các nhà máy hiện đại. Ứng dụng cân bằng tải trong các hệ thống vận chuyển vật liệu giúp đảm bảo tính liên tục và chính xác trong quá trình sản xuất. Việc sử dụng máy cân bằng tải giúp tối ưu hóa hiệu quả sản xuất, giảm thiểu sự cố và nâng cao năng suất. Đồ án khảo sát một số loại máy cân bằng tải hiện có trên thị trường như cân băng tải Siemens, cân băng tải CBT, cân băng tải Ramsey, để làm cơ sở so sánh và lựa chọn giải pháp tối ưu. Các loại băng tải khác nhau như băng tải máng, băng tải ống, băng tải gàu cũng được nghiên cứu, mỗi loại có ưu điểm và nhược điểm riêng phù hợp với các loại vật liệu và điều kiện vận chuyển khác nhau. Kiến trúc máy cân bằng tải được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cụ thể, bao gồm lực kéo băng tải (2000N), vận tốc băng tải (1m/s), đường kính băng tải (145mm). Thiết kế hệ thống mạng cần đảm bảo tính ổn định và an toàn trong quá trình vận hành. Quản trị mạng và an ninh mạng là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng. Hiệu năng hệ thống được đánh giá thông qua các bài kiểm tra thực tế.
1.2 Thiết kế và chế tạo máy cân bằng tải
Phần này tập trung vào thiết kế máy móc HCMUTE, cụ thể là thiết kế máy cân bằng tải. Thiết kế cơ khí của máy bao gồm việc lựa chọn vật liệu, tính toán kích thước các bộ phận, và thiết kế cấu trúc tổng thể. Các thành phần chính của máy bao gồm: băng tải, con lăn, tang tải, động cơ, và hệ thống điều khiển. Phần mềm máy cân bằng tải được phát triển để điều khiển và giám sát hoạt động của máy. Thuật toán cân bằng tải được áp dụng nhằm đảm bảo phân bổ tải trọng đều trên băng tải. Một số thuật toán được nghiên cứu bao gồm round robin, least connection, source IP hashing, và weighted round robin. Việc lựa chọn thuật toán phụ thuộc vào đặc điểm của vật liệu và yêu cầu vận chuyển. Mở rộng nghiên cứu có thể bao gồm việc tích hợp các công nghệ hiện đại như cloud computing, virtualization, containerization, và các công cụ như Docker, Kubernetes, Nginx, HAProxy, Apache, AWS load balancing, Google Cloud load balancing, và Azure load balancing để nâng cao hiệu quả hoạt động và khả năng mở rộng của hệ thống. Mục tiêu tối ưu hóa hệ thống hướng đến tối ưu hóa hiệu năng hệ thống và giảm thiểu chi phí. Mô phỏng cân bằng tải giúp đánh giá hiệu quả của thiết kế trước khi chế tạo.
1.3 Thử nghiệm và đánh giá
Sau khi hoàn thành thiết kế máy cân bằng tải, đồ án tiến hành thử nghiệm cân bằng tải để đánh giá hiệu quả hoạt động của máy. Các thông số được đo đạc bao gồm tốc độ vận chuyển, tải trọng, và độ chính xác của cân. Đánh giá hiệu quả cân bằng tải được thực hiện dựa trên kết quả thử nghiệm. Báo cáo khoa học cân bằng tải được trình bày chi tiết các kết quả thử nghiệm và phân tích. Bài báo khoa học có thể được xuất bản trên các tạp chí chuyên ngành. Sinh viên HCMUTE thực hiện đồ án đã áp dụng kiến thức từ các môn học chuyên ngành và nhận được sự hướng dẫn tận tình của giảng viên HCMUTE. Nghiên cứu sinh HCMUTE cũng có thể tham gia vào các dự án nghiên cứu liên quan đến cân bằng tải. Khoa công nghệ thông tin HCMUTE đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sinh viên trong quá trình thực hiện đồ án. Trường Đại học HCMUTE tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận với các công nghệ và thiết bị hiện đại. Dự án tốt nghiệp HCMUTE này có thể được xem là một đóng góp thiết thực cho ngành công nghiệp Việt Nam. Mở rộng nghiên cứu có thể tập trung vào việc nghiên cứu các giải pháp cân bằng tải tiên tiến hơn và các ứng dụng mới của công nghệ này.
