Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CỬA ĐÓNG MỞ TỰ ĐỘNG Trong xã hội văn minh hiện đại, cửa là bộ phận không thể thiếu được trong từng công trình kiến trúc. Nhưng hầu hết những loại cửa bình thường mà chúng ta hay dùng hiện nay lại có những nhược điểm gây phiền toái cho người sử dụng đó là: cửa thường chỉ đóng mở được khi có tác động của con người vào nó. Việc thiết kề ra một loại cửa tiện ích hơn, đa năng hơn, phục vụ tốt hơn cho đời sống con người là tất yếu và vô cùng cần thiết. Do vậy, cần thiết kế ra một loại cửa tự động khắc phục tốt những nhược điểm của cửa thường.
Xuất phát từ yêu cầu đó, cửa tự động được thiết kế là để tạo ra được loại cửa vừa được duy trì những yêu cầu trước đây, vừa khắc phục những nhược điểm của cửa thông thường. Vì khi sử dụng cửa tự động người dùng hoàn toàn không phải tác động trực tiếp lên cánh cửa mà cửa vẫn tự động mở theo ý muốn của mình. Với tính năng này, cửa tự động mang lại những thuận lợi lớn cho người sử dụng như: Nếu người dung cửa đang bê vác vật gì đó thì cửa tự động không những chỉ tạo cảm giác thoải mái mà thực sự đã giúp người dùng, tạo thuận lợi cho người hoàn thành công việc mà không bị cản trở. Sử dụng của tự động sẽ giúp người dùng nó đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa.
Cửa tự động rõ ràng sẽ đem lại cảm giác thoải mái cho người dùng , loại bỏ hoàn toàn cảm giác ngại, khó chịu như khi dùng cửa thường. Đặc biệt,ở những nơi công cộng , công sở, cửa tự dộng ngày càng phát huy ưu điểm. Đó là vì cửa tự động sẽ giúp cho lưu thông qua cửa nhanh 15 chóng dễ dàng, cũng như sẽ giảm đi những va chạm khi nhiều người cùng sự dụng chung một cánh cửa Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh được sử dụng khá rộng rãi ở những nơi công sở, công cộng. Nếu ta dùng loại cửa bình thường thì phải đảm bảo cửa luôn đóng khi không có người qua lại để tránh thất thoát hơi lạnh ra ngoài gây lãng phí.
Thế nhưng điều này trong thực tế lại rất khó vì ý thức của mỗi người ở nơi công cộng là rất khác nhau. Do đó, cửa tự động, với tính chất là luôn đóng khi không có người qua lại đã đáp ứng được tốt yêu cầu này. Chính vì những ưu điểm nổi bật của cửa tự động mà chúng ta càng phải phát triển ứng dụng nó rộng rãi hơn, đồng thời nghiên cứu để cải tiến và nâng cao chất lượng hoạt động của cửa tự động để nó ngày càng hiện đại hợn, tiện ích hơn. Để nghiên cứu một cách chính xác và cụ thể về cửa tự động, cần thiết phải chế tạo mô hình đóng mở tự động, mô tả hoạt động, hình dáng, cấu tạo của cửa tự động.
Từ mô hình này ta có thể quan sát và tìm hiểu hoạt động của cửa tự động, cũng như có thể lường trước những khó khăn có thể gặp phải khi chế tạo cửa tự động trên thực tế. Cũng từ mô hình có thể thấy được ưu nhược điểm của thiết kế mà từ đó khắc phục những hạn chế, phát huy thế mạnh thiế kế cánh cửa ưu việt hơn, hoàn thiện hơn cho con người. CÁC LOẠI CỬA TỰ ĐỘNG HIỆN NAY. Hiện nay có nhiều loại cửa tự động: cửa kéo, cửa đẩy, cửa cuốn, cửa trượt….
Nhưng chúng thường được sản xuất ở nước ngoài bán tại Việt Nam với giá thành khá cao. Vì thế chúng không được sử dụng rộng rãi. Nhu cầu cửa tự động ở Việt Nam là rất lớn về số lượng và chủng loại.Cửa Kéo: 16 Loại cửa này còn khá lạ ở nước ra, với kết cấu đơn giản một động cơ được găn cố với trần nhà. Cửa được động cơ kéo bằng một đoạn dây.
Ưu điểm: đơn giản nhưng hiệu quả, cánh cửa chắc. Nhược điểm: động cơ gắn với trần nhà vì vậy cần phải gắn đủ chắc để chịu được sức nặng của cửa.Vì vậy trong thực tế người ta ít dùng loại cửa kéo này do nhược điểm trên có thể sẽ gây nguy hiểm cho người sử dụng.Cửa Cuốn Loại cửa này có khả năng cuộn tròn lại được. Khi có tín hiệu điều khiển đóng mở cửa, động cơ của cửa sẽ tác động qua một trục cuốn cửa cuộn tròn quanh trục đó. Loại cửa này có ưu điểm là gọn nhẹ tiện dụng và dễ sử dụng, chỉ cần một động cơ công suất nhỏ.
Thường được dùng làm cửa cho gara ô tô. Nó có tính kinh tế cao vì dễ chế tạo. Nhưng cũng có nhược điểm là cửa không chắc chắn và dễ bị hỏng hơn các loại cửa khác.Cửa Trượt: Loại cửa này có đặc điểm là có một rãnh cố địng cho phép cánh cửa có thể trượt qua lại. Cửa trượt có nhiều loại, tùy thuộc vào hình dạng rãnh trượt như rãnh thẳng thì là loại cửa chuyển động tịnh tiến, rãnh tròn thì là loại cửa chuyển động xoay tròn.
Loại cửa này thường được sử dụng trong nhà hàng, khách sạn, sân bay, nhà ga… Cửa này có ưu điểm là kết cấu nhẹ nhàng tạo cảm giác thoáng đạt, thoải mái và lịch sự. Loại cửa này có thiết kế khá dễ dàng, có thể nhận biết được người, máy móc có thể đi qua. Loại cửa này ở nước ta được dùng khá là phổ biến. KHẢO SÁT CÁC LOẠI CỬA ĐÓNG MỞ TỰ ĐỘNG.
Thông qua việc quan sát, tìm hiểu về cửa tự động ở một số địa điểm, tanhận thấy cửa tự động được sử dụng chủ yếu ở những nơi giao dịch thươngmại, những công sở lớn, ở sân bay, ngân hàng và các khách sạn lớn. Vì 17 nhữngnơi này có lượng người qua lại lớn, đồng thời những nơi này lại yêu cầu cótính hiện đại, sang trọng và tiện dụng. Sử dụng cửa tự động tại những nơi nàysẽ đáp ứng được những yêu cầu trên .Tuy nhiên cửa tự động cũng có rất nhiều loại tuỳ theo yêu cầu về mục đíchsử dụng như trọng lượng cửa, chiều cao hay phần mạch điều khiển cửa.Theo trọng lượng cửa thì có các loại sau: loại 200 kg/hai cánh ,loại180kg/2 cánh ….Ngoài ra người ta còn chia ra làm hai loại theo số cánhcửa:Loại một cánh và loại hai cánh. + Cửa tự động chỉ có 1 cánh: sử dụng ở những nơi yêu cầu tính hiện đại,sang trọng nhưng lại có số lượng người đi qua lại không nhiều .Hay nhữngloại cổng có kích thước lớn dùng ở các công ty, xí nghiệp hay những ngôinhà lớn … + Cửa tự động có hai cánh: Loại cửa này được dùng rộng rãi hơn so vớiloại cửa tự động 1 cánh.Theo phần mạch điều khiển, hiện nay thì hầu hết những loại cửa tự độngmới đều dùng loại mạch phi tiếp điểm Ngoài ra một số nơi do nhu cầu giaodịch và vận chuyển hiện đại nên hệ thống cửa tự dộng ở đây dùng phần mềmlôgô để điều khiển.
KHẢO SÁT CỬA TỰ ĐỘNG Ở SIÊU THỊ BIG C HẢI PHÒNG. Cửa tự động tại đây sử dụng hệ thống cửa hai cánh trọng lượng mỗi cánhkhoảng 80 kg. Động cơ dùng trong cửa tự động tại đây là động cơ một chiềuđiều chỉnh tốc độ bằng phương pháp điều chỉnh điện áp.Hệ thống cửa tại đâykhông dùng hệ thống con lăn phụ mà thay vào đó là sử dụng hai gờ sắt cốđịnh xuống sàn.Cuối hành trình mở có đặt một công tắc hành trình để bảo vệ tránh chocửa không chuyển động vượt quá hành trình. Quan sát cửa chuyển động em thấy cửa chuyển động với hai cấp tốc độ.Khi mở cửa cửa mở ra với vận tốc nhanh để kịp thời mở ra tránh tình trạng người phải chờ đợi cửa mở gây cảm giác khó chịu cho người muốn đi vào,gần 18 hết hành trình mở cửa giảm tốc và dừng lại, khi cửa đóng cửa đóng vớivận tốc chậm hơn so với lúc mở để tránh gây cảm giác cho người muốn đi vào từ đằng xa.Gần hết hành trình cửa giảm tốc và dừng lại chính xác.
Khi cửa đang đóng mà có tín hiêu người đi vào thì cửa sẽ mở ra với vậntốc nhanh sau gần cuối hành trình thì giảm tốc và dừng lại chính xác ở cuốihành trình. Cảm biến dùng ở đây là hai cảm biến quang:Một cảm biến đặt ởphía bên ngoài, một cảm biến đặt ở phía bên trong của cánh cửa để đảm bảonhận biết và báo tín hiệu khi có người đi từ trong ra cũng như khi có ngừơi đitừ ngoài vào.Hai cảm biến này trên khung cánh cửa.Phương thức hoạt động của loại cửa này là dùng mạch điều khiển khôngtiếp điểm dùng các phần tử lôgic thì có ưu điểm là rẻ,việc hỏng hóc có thể sửachửa dễ dàng, nhưng nó có một nhược diểm rất lớn là làm việc không lâu bềnbằng phương pháp dùng bộ điều khiển lôgô, PLC,Vi điều khiển. Do đó hiệnnay tuỳ theo nhu cầu sử dụng và vốn đầu tư khác nhau, mà việc ứng dụng loạicửa nào cho phù hợp. Ngoài ra qua việc quan sát vừa qua em thấy việc lắp đặt cửa tự độngthường được sắp xếp ở những nơi mà tầm nhìn có độ rộng lớn,không gianrộng và thường có các loại cửa khác đi kèm như cửa đẩy hay cửa cuốn để tạothêm mỹ quan.
19 Chương 2: CÁC YÊU CẦU VÀ MỤC ĐÍCH CHẾ TẠO MÔ HÌNH CỬA ĐÓNG MỞ CỬA TỰ ĐỘNG. CÁC YÊU CẦU CỦA MÔ HÌNH. - Kích thước gọn gàng - Hệ thống cơ hoạt động tốt - Hệ thống điện tốt, hoạt động đúng theo thiết kế - Hệ thống cửa đáp ứng mọi yêu cầu đặt ra. Yêu cầu về chương trình chung.
- Cửa phải tự động mở khi có người ra vào, và phải tự động đóng khi không có người đi lại - Cửa thiết kế để có thể đóng mở một cách thông minh - Khi cửa đang đóng lại , nếu lại có tín hiệu người thì cửa lại lập tức mởra. - Dùng kỹ thuật vi điều khiển để viết chƣơng trình hoạt động cho cửa 2. Yêu cầu về cơ khí. Yêu cầu của mô hình là phải giống với cửa thật cả về hình thức và chấtlượng hoạt động , phải chắc chắn và gọn gàng.
Do đó, việc thiết kế kết cấucơ khí cho mô hình cũng phải đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật như đối vớicửa thật: Khung cửa , cánh cửa, rãnh trượt , xích , bánh răng , trục quay.Ngoài ra, còn có các kết cấu phụ để tạo ra mô hình cửa tự động thật hoànchỉnh như cửa thật. Động cơ ở đây là loại động cơ 1 chiều được cấp 20 nguồnbởi bộ chỉnh lưu cầu một chiều,kết hợp với bộ đảo chiều cho phép động cơ cóthể quay thuận hoặc quay ngược.