Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giời thiệu về giàn phơi Trong bối cảnh xã hội Việt Nam ngày nay, sự bùng nổ về dân số và đời sống người dân ngày càng tăng lên đã tạo nên những thách thức mới trong cuộc sống. Theo số liệu thống kê của Tổng cục thống kê Việt Nam [1], ta có số liệu về dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 (hình 1), dân số thành thị Hà Nội từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 (hình 2) và dân số thành thị Thành phố Hồ Chí Minh từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 (hình 3). Dựa vào những số liệu này, ta có thể thấy được rằng, dân số thành thị trên cả nước và dân số thành thị ở các thành phố lớn đang ngày càng tăng lên và chưa hề có dấu hiệu của việc sụt giảm. Dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 Hình 1.
Dân số thành thị Hà Nội từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 SVTH: Trang 13 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hoàng Văn Bạo Hình 1. Dân số thành thị Thành phố Hồ Chí Minh từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 Mâu thuẫn ở đây chính là dân số ngày càng tăng lên mà diện tích đất thì cố định, nó không thể tăng lên theo sự tăng dân số này. Chính vì vậy, các tòa nhà cao tầng, các khu chung cư hình thành để giải quyết mâu thuẫn này.
Chỉ ước tính trên địa bàn Thủ đô Hà Nội thì đã có khoảng trên 20 chung cư và dự án chung cư đang triển khai. Ta có thể kể ra một vài cái tên ở đây như: Times City, Royal City, Vincom Bà Triệu, Imperia Sky Garden - 423 Minh Khai, D’. Le Pont D’or - 36 Hoàng Cầu,. Khu chung cư Times City Hình 1.
Khu chung cư Royal City Các tòa nhà chung cư xuất hiện ngày càng nhiều, giúp cho người dân có thêm nơi cư trú. Nhưng cũng chính từ đây mà kéo theo không ít các vấn đề, đặc biệt là trong sinh hoạt cá nhân. Vì không gian sinh hoạt của một căn hộ chung cư không phải là nhiều, với một gia đình căn bản của Việt Nam gồm 4 thành viên thì phải tận dụng không gian thật hiệu quả mới có thể sinh hoạt một cách tốt được. Những hoạt SVTH: Trang 14 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS.
Hoàng Văn Bạo động sinh hoạt cá nhân, đặc biệt là việc phơi quần áo đã trở thành một trong những vấn đề khó khăn đối với nhiều hộ gia đình. Họ tận dụng tốt đa không gian để thực hiện việc này, nhưng xem như có vẻ không hiệu quả lắm. Ta có thể thấy cảnh người dân ở các khu chung cư phơi quần áo như thể nào ở Hình 6. Không gian sinh hoạt bị chiếm khá lớn cho việc phơi quần áo, tạo ra khung cảnh xấu cho khu đô thị.
Chưa kể nhiều hộ gia đình còn không có cả nơi để phơi quần áo, họ phải phơi ở những chỗ tạm bợ (Hình 7), nơi ít gió và ánh sáng, điều này làm cho quần áo trở nên ẩm mốc và gây khó chịu cho người mặc. Khung cảnh phơi quần áo khu Hình 1. Cảnh phơi quần áo tạm bợ chung cư Trước vấn đề cấp thiết đó và với tiềm năng lớn của nhu cầu thị trường, sản phẩm giàn phơi quần áo đã được ra đời để phục vụ cho nhu cầu của cuộc sống. Với cuộc sống ngày càng hiện đại, đời sống của con người ngày được nâng lên mà sản phẩm giời phơi cũng đã ngày càng được cải tiến và nâng cấp thành nhiều loại khác nhau.
Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu về các loại giàn phơi hiện có trên thị trường.2 Các loại giàn phơi hiện nay Trên thị trường hiện nay có 3 loại giàn phơi chủ yếu: giàn phơi quay tay, giàn phơi bấm điện và giàn phơi điều khiển từ xa. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu 3 loại giàn phơi này trong phần sau, cùng tìm hiểu ưu và nhược điểm của mỗi loại. SVTH: Trang 15 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS.1 Giàn phơi quay tay Hình 1. Giàn phơi quay tay Ưu điểm: Kết cấu đơn giản và dễ chế tạo nhất trong các loại giàn phơi.
Giá thành rẻ nhất trong các loại giàn phơi. Giá trung bình của một bộ giàn phơi loại này rơi vào khoảng 1,5 triệu đồng. Nhược điểm: Vận hành phức tạp, tốn thời gian và công sức do phải quay tang cuốn bằng tay. Không thể nâng hạ đồng thời cả hai thanh phơi mà chỉ nâng hạ một trong hai thanh phơi.
Dễ bị dao động khi bị gió thổi vì thanh phơi chỉ được giữ bởi hai sợi dây cáp. Lắp đặt khá tốn thời gian. Không tự động bảo vệ quần áo trành được mưa. Đây là sản phẩm được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường vì nó đáp ứng được những yêu cầu cơ bản nhất của người sử dụng đồng thời giá thành rẻ là yếu tố ảnh hưởng nhất đến việc nhiều người sử dụng sản phẩm này.
SVTH: Trang 16 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS.2 Giàn phơi bấm điện Hình 1. Giàn phơi bấm điện Ưu điểm: Kết cấu tương đối đơn giản. Vận hành dễ dàng, nhanh tróng nhờ sử dụng động cơ điện. Có thể nâng thanh phơi lên, xuống hoặc dừng giữa trừng.
Có thể đồng thời nâng hạ hai thanh phơi. Nhược điểm: Dễ giao động khi bị gió tác động do thanh phơi chỉ được giữ bởi hai sợi cáp. Lắp đặt mất thời gian. Không có khả năng bảo vệ quần áo chống lại mưa.
Với giá thành rơi vào khoảng 4 đến 5 triệu đồng, đồng thời kết cấu khá đơn giản, vận hành dễ dàng nên giàn phơi bấm điện cũng tương đối phổ biến trên thị trường nhưng vẫn không bằng giàn phơi quay tay. SVTH: Trang 17 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS.3 Giàn phơi điều khiển từ xa Hình 1. Giàn phơi điều khiển từ xa Ưu điểm: Có khả năng điều khiển từ xa. Dễ dàng trong việc vận hành.
Kết cấu vững chắc, hạn chế giao động thanh phơi khi bị gió tác động. Lắp đạt dễ dàng. Có hệ thống đèn để sử dụng vào ban đêm. Có hệ thống quạt để làm khô quần áo khi cần thiết.
Sử dụng nhiều thanh phơi cỏ thể dùng để phơi quần áo và phơi chăn màn. Nhược điểm: Giá thành cao. Giá thành của bộ sản phẩm này rơi vào khoảng từ 9 đến 15 triệu. Chưa có khả năng tự động bảo vệ quần áo khi trời mưa.
Sử dụng động cơ điện không có encoder, nên tạo cữ cho thanh phơi phải sử dụng kết cấu cơ khí phức tạp. Loại giàn phơi này được xem là loại giàn phơi cao cấp nhất trên thị trường hiện nay. Nó đem lại rất nhiều tính năng hữu ích cho người sử dụng. Tuy nhiên, vì giá thành quá cao nên vẫn chưa được nhiều người sử dụng.
SVTH: Trang 18 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS.3 Đề xuất cải tiến hệ thống giàn phơi thông minh Dựa trên những tìm hiểu về các hệ thống giàn phơi hiện có trên thị trường, chúng em đưa ra ý tưởng để cái tiến giàn phơi thông minh như sau: Hình 1. Ý tưởng cải tiến giàn phơi thông minh Với tiêu chí, tận dụng tối đa các Module có sẵn trên thị trường để giúp giảm giá thành sản phẩm, tận dụng các ưu điểm và khắc phục các nhược điểm của các loại giàn phơi có sẵn trên thị trường. Chúng em đề xuất ý tưởng cải tiến giàn phơi thông minh với những phần chính như sau: 1. Khung gá của giàn phơi thông minh SVTH: Trang 19 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS.
Thanh xếp Hình 1. Trục cuốn bạt che nằm trên hai ổ bi liền gối Hình 1. Trục cuốn bạt che nằm trên hai ổ bi liền gối SVTH: Trang 20 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Thanh phơi Hình 1.
Thanh phơi quần áo Nguyên lý hoạt động của giàn phơi thông minh như sau: Hệ thống thanh xếp mang thanh phơi được nâng hạ nhờ hệ thống dây cáp được cuốn trên tang và được dẫn động bởi một động cơ Steps. Thông qua mạch điều khiển động cơ ta có thể cài đặt ba độ cao hoạt động cho thanh phơi, bao gồm: vị trí để người lớn treo quần áo, vị trí để trẻ em treo quần áo và vị trí phơi. Tùy thuộc vào người sử dụng mà ta lựa chọn vị trí mong muốn. Khi trời mưa, cảm biến mưa trên giàn phơi sẽ nhận tín hiệu, điều khiển động cơ quấn bạt che, hạ bạt che xuống, che chắn cho quần áo tránh khỏi nước mưa hắt vào làm ướt quần áo.
Khi hết mưa, bề mặt cảm biến mưa khô, bạt che sẽ được điều khiển để tự động quấn lên, quần áo tiếp tục được phơi. Những cải tiến mà ý tưởng đề xuất đem lại: Tận dụng tối đa các kết cấu có sẵn trên thi trường như thanh xếp của loại giàn phơi điều khiển từ xa, làm giảm giá thành chế tạo. Sử dụng thanh xếp, tránh xảy ra dao động thanh phơi dưới tác dụng của gió. Có thể chủ động bảo vệ quần áo khi trời mưa xảy ra thông qua bạt che.
Toàn bộ thành phần được gắn lên khung gá giàn phơi tạo thuận tiện tối đa cho quá trình lắp đặt giàn phơi. Sử dụng động cơ có Encoder để truyền động, cho phép người sử dụng có thể tự thiết lập chiều cao phơi quần áo mong muốn. Đơn giản hóa kết cấu cơ khí. SVTH: Trang 21 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS.4 Yêu cầu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Từ ý tưởng thiết kế đã được đề ra và việc khảo sát thực tế các loại giàn phơi có mặt trên thị trường, ta đề ra yêu cầu thiết kế, chế tạo cho giàn phơi thông minh.
Với tiêu chí tính toàn cho trường hợp lớn nhất có thể, để có thể sử dụng thiết kế đó cho các không gian lắp đặt và yêu cầu sử dụng khác nhau, ta đề ra yêu cầu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh như sau: Yêu cầu thiết kế, chế tạo khung phơi Thông số yêu cầu Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Ghi chú Phạm vi phơi quần áo m 2,5 Chiều cao nâng, hạ m Tải trọng nâng, hạ kg Vận tốc nâng, hạ m/s Yêu cầu thiết kế, chế tạo bạt che Thông số yêu cầu Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Ghi chú Chiều rộng vùng che m 3 Chiều cao vùng che m 2 Vận tốc quấn bạt m/s 0,05 SVTH: Trang 22 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Hoàng Văn Bạo 2 Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 2.