Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghệ kỹ thuật ô tô và dịch vụ bảo dưỡng, bàn nâng ô tô dạng cắt kéo hai tầng là thiết bị chuyên dụng phục vụ công tác nâng hạ phương tiện phục vụ kiểm tra khung gầm, hệ thống lái, hệ thống phanh, bảo dưỡng định kỳ và thay dầu động cơ. Thiết bị này sở hữu ưu điểm nổi bật nhờ khả năng lắp đặt âm nền, tự động thu gọn bằng phẳng với mặt bằng xưởng khi không hoạt động, giúp tối ưu hóa không gian làm việc. Tại các cơ sở đào tạo thực hành kỹ thuật ô tô, việc khai thác, phục hồi và cải tiến các mô hình bàn nâng đã qua sử dụng là bài toán kỹ thuật vừa tiết kiệm chi phí đầu tư, vừa nâng cao năng lực thực nghiệm cho sinh viên.

Đề tài khóa luận tốt nghiệp "Thiết kế và sửa chữa bàn nâng ô tô dựa trên thiết bị hiện có" do nhóm sinh viên Khoa Công nghệ Động lực, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Hồ Thanh Thơ, tập trung giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu sau:

  1. Mục tiêu tổng quát:

    • Tính toán các thông số kỹ thuật của bàn nâng ô tô cắt kéo hai tầng dựa trên thiết bị hiện có tại xưởng thực hành.
    • Tiến hành sửa chữa, phục hồi chức năng và cải tiến hệ thống điều khiển của bàn nâng phục vụ công tác đào tạo và sửa chữa xe.
    • Đưa thiết bị vào vận hành thực tế đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật.
  2. Mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể:

    • Nhiệm vụ 1: Tính toán các thông số động học, động lực học cơ khí, thông số làm việc của hệ thống truyền động thủy lực và hệ thống điều khiển điện cho bàn nâng có tải trọng nâng tối đa 3000 kg (3 tấn).
    • Nhiệm vụ 2: Xây dựng và hoàn thiện bộ bản vẽ thiết kế kỹ thuật 2D, mô hình 3D cho các cơ cấu cơ khí, sơ đồ mạch thủy lực và sơ đồ mạch điều khiển điện.
    • Nhiệm vụ 3: Mô phỏng kiểm nghiệm độ bền cơ học phi tuyến (Non-linear) trên mô hình 3D, mô phỏng sự hoạt động của mạch thủy lực và mô phỏng nguyên lý vận hành của mạch điều khiển điện.
    • Nhiệm vụ 4: Thực hiện chẩn đoán hư hỏng, sửa chữa phục hồi hệ thống cơ khí, thủy lực, khí nén và thay thế linh kiện làm kín.
    • Nhiệm vụ 5: Cải tiến hệ thống điều khiển bằng việc ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC (Siemens S7-1200) nhằm nâng cao độ an toàn và đa dạng hóa chế độ vận hành.
    • Nhiệm vụ 6: Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và cân chỉnh đồng bộ hóa hai bên bàn nâng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Cầu nâng cắt kéo hai tầng sử dụng cơ cấu dẫn động thủy lực gồm 4 xylanh (2 xylanh chính, 2 xylanh phụ) và cơ cấu khóa an toàn (lock cơ khí) đóng mở bằng khí nén.
  • Phạm vi tải trọng: Tải trọng nâng làm việc cực đại $L = 3000\text{ kg}$.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Đề tài được triển khai thực nghiệm tại Xưởng thực hành Khoa Công nghệ Động lực - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, trong thời gian từ ngày 05/09/2022 đến ngày 01/06/2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu ứng dụng đồng bộ các nguyên lý cơ học kết cấu, cơ học chất lỏng thủy khí và kỹ thuật điều khiển tự động hóa để thiết lập cơ sở tính toán:

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

  • Cơ học kết cấu cơ cấu cắt kéo 2 tầng: Tính toán các thông số hình học ở hai trạng thái biên: trạng thái thấp nhất ($H_{\min}, \theta_{\min}, X_{\theta\min}$) và trạng thái nâng cao nhất ($H_{\max}, \theta_{\max}, X_{\theta\max}, X_{\text{trượt}}$). Nghiên cứu xác định giải pháp thiết kế chốt liên kết lệch tâm để giải quyết hiện tượng cánh tay cắt kéo bị chồng chéo khi xếp gọn. Tính toán ứng suất pháp $\sigma_N = F_N / A$, ứng suất uốn $\sigma_u = M_u / W_x$ trên cánh tay cắt kéo và ứng suất cắt $\tau = 3V / (2A)$ trên chốt liên kết.
  • Định luật bảo toàn năng lượng và mô hình Amay Saxena trong thủy lực: Xác định lực đẩy cần thiết của xylanh thủy lực $F$ dựa trên vi phân công mang tải và công nâng nửa khối lượng kết cấu bàn nâng theo chiều cao: $$F = \left( L + \frac{B}{2} \right) \cdot \frac{dh}{dl}$$ Trong đó $L$ là trọng lượng tải trọng thiết kế (3000 kg), $B$ là khối lượng cầu nâng, $h$ là chiều cao nâng và $l$ là chiều dài làm việc của xylanh thủy lực.
  • Cơ sở thủy lực học ứng dụng: Sử dụng phương trình Bernoulli cho dòng chất lỏng chuyển động ổn định, nguyên lý truyền áp suất Pascal ($P = F / A$) và phương trình dòng chảy liên tục ($S_1 v_1 = S_2 v_2 = \text{hằng số}$) để tính toán lưu lượng bơm, áp suất làm việc và vận tốc dòng môi chất.

Tiêu chuẩn kỹ thuật và đặc tính vật liệu

Nghiên cứu áp dụng các tiêu chuẩn công nghiệp và cơ sở dữ liệu vật liệu chuẩn:

  • Tiêu chuẩn lựa chọn đường kính xylanh: DIN ISO 3320.
  • Tiêu chuẩn lựa chọn đường kính ống dẫn thủy lực: ISO 18752.
  • Tiêu chuẩn an toàn điện hạ thế: IEC.
Bộ phận kết cấu Vật liệu sử dụng Khối lượng riêng $\rho$ ($\text{kg/m}^3$) Modun đàn hồi $E$ ($\text{GPa}$) Hệ số Poisson $\nu$ Giới hạn chảy $\sigma_{\text{ch}}$ ($\text{MPa}$) Ứng suất bền kéo $\sigma_k$ ($\text{MPa}$)
Cánh tay cắt kéo, thanh răng Thép không gỉ AISI 316 7969 195,0 0,27 252,1 565,1
Bàn nâng, bệ đỡ, tấm sàn Thép Carbon AISI 1020 7850 212,4 0,29 293,5 393,0
Chốt liên kết Thép hợp kim ST50 (E295) 7800 210,0 0,28 275,0 470,0
Vỏ và cần xylanh Thép không gỉ AISI 304 - - - - -
Con trượt Nhựa kỹ thuật Polyamide PA Type 6 - - - - -

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp và tính toán giải tích: Xây dựng hệ thống công thức giải tích xác định lực nâng, áp suất dầu, lưu lượng bơm, tỷ số truyền động học và kiểm tra bền các chi tiết chịu lực.
  • Phương pháp mô phỏng số (Simulation):
    • Mô phỏng ứng suất tĩnh và biến dạng phi tuyến (Non-linear FEA) trên phần mềm SolidWorks Simulation 2019.
    • Mô phỏng động học và áp suất dòng chảy mạch thủy lực - khí nén bằng phần mềm Festo FluidSIM Hydraulic 4.2.
    • Mô phỏng logic điều khiển mạch điện nguyên bản bằng CADe SIMU 2019/2020.
  • Phương pháp thực nghiệm - sửa chữa: Khảo sát trực tiếp hư hỏng (pan bệnh), tháo dỡ toàn bộ cụm kết cấu, thay thế hệ thống gioăng phốt làm kín (phốt piston K08-D, K01-PE, cao su định vị F01), lắp đặt van điện từ, đấu nối khí nén, cân chỉnh thăng bằng và đồng bộ hóa lưu lượng dầu cho 2 bên bàn nâng.
  • Phương pháp lập trình điều khiển nhúng: Lập trình điều khiển logic tuần tự trên phần mềm TIA Portal (ngôn ngữ Ladder) nạp cho bộ điều khiển PLC Siemens S7-1200.

Thiết kế kỹ thuật và triển khai hệ thống

Hệ thống bàn nâng cắt kéo hai tầng được thiết kế và đồng bộ hóa qua 4 phân hệ chính:

1. Phân hệ cơ khí

  • Bàn nâng gồm 2 tầng cắt kéo chữ X, mỗi bên bố trí 1 xylanh chính và 1 xylanh phụ.
  • Để cơ cấu có thể xếp phẳng hoàn toàn khi hạ xuống vị trí thấp nhất ($H_{\min}$), các điểm đặt chốt quay được thiết kế lệch tâm trục, tránh va chạm hình học giữa các thanh giằng.
  • Toàn bộ kết cấu mặt bàn nâng, bệ đỡ và cánh tay đòn được mô hình hóa 3D trên SolidWorks 2019 và xuất bản vẽ chế tạo 2D.

2. Phân hệ truyền động thủy lực và khí nén

  • Nguồn cấp động lực sử dụng bơm bánh răng ăn khớp ngoài truyền động từ motor điện 3 pha, sử dụng dầu thủy lực chuyên dụng phẩm cấp 10W40.
  • Áp lực dầu phân phối qua van an toàn (van tràn) VSDN-10A bảo vệ quá áp, van một chiều VUCN-10A chống tụt áp, van phân phối điện từ $2/2$ thường đóng (mở xả dầu về thùng khi hạ) và van tiết lưu ST-C-10 điều chỉnh lưu lượng.
  • Cơ cấu khóa an toàn (Lock) dạng thanh răng cơ khí được điều khiển gài/nhả tự động nhờ xylanh khí nén tác dụng đơn, cấp nguồn khí qua van đảo chiều điện từ $3/2$ thường đóng.

3. Phân hệ điều khiển điện nguyên bản

  • Tủ điều khiển trung tâm sử dụng nguồn động lực 3 pha 380V qua Aptomat và nguồn điều khiển 24V/28V qua máy biến áp, chỉnh lưu cầu DC.
  • Vận hành qua 3 chế độ nút bấm:
    • Chế độ UP (Nâng): Đóng khởi động từ cấp điện cho motor bơm dầu vào 4 xylanh để đẩy bàn nâng lên.
    • Chế độ DOWN (Hạ): Khởi động motor nâng bàn lên trong 2 giây (được định thời bằng Relay Timer) để rút ngàm khóa ra khỏi thanh răng, sau đó kích hoạt Solenoid khí nén mở lock đồng thời mở van điện từ 2/2 xả dầu về thùng để bàn nâng hạ xuống dưới tác dụng của trọng lượng tải.
    • Chế độ LOCK (Khóa an toàn): Mở van xả thủy lực hạ bàn nâng ăn khớp trực tiếp vào răng khóa cơ khí gần nhất nhằm cố định vị trí làm việc an toàn.

4. Phân hệ cải tiến điều khiển tự động bằng PLC Siemens S7-1200

  • Tích hợp bộ điều khiển PLC S7-1200 (CPU 1214C DC/DC/DC) thay thế các mạch relay trung gian cơ học phức tạp.
  • Lập trình tập lệnh Logic Ladder trên nền tảng TIA Portal, kết nối tín hiệu phản hồi từ cảm biến vật cản hồng ngoại (ngăn ngừa va quẹt vật thể dưới gầm cầu khi hạ) và hệ thống công tắc hành trình giới hạn vị trí nâng cực đại, vị trí dừng an toàn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này phân tích bối cảnh phát triển của ngành dịch vụ ô tô tại Việt Nam, sự cần thiết của trang thiết bị nâng hạ trong gara và xưởng thực hành. Tác giả tổng quan các công trình nghiên cứu trong nước (Dang, Nguyen & Nguyen, 2020 tại Đại học Thái Nguyên về cầu nâng cắt kéo đơn) và quốc tế (Sabde & Jamgekar về kiểm nghiệm vật liệu trên ANSYS; Dengiz et al. về thang nâng 500 kg; Amay Saxena về tối ưu vị trí đặt xylanh; Ganesan về thang nâng 300 kg; Foresta về bàn nâng 3,5 tấn tại Thái Lan). Từ đó, xác định mục tiêu, phương pháp, giới hạn tải trọng 3000 kg và kế hoạch thực hiện đề tài.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 trình bày chi tiết cấu tạo bàn nâng cắt kéo hai tầng 4 xylanh, nguyên lý hoạt động 3 chế độ (UP, DOWN, LOCK). Cung cấp hệ thống công thức giải tích tính toán động học cơ cấu cắt kéo, ứng suất pháp, ứng suất uốn trên cánh tay cắt kéo chữ X, ứng suất cắt trên chốt liên kết, thể tích và khối lượng các kết cấu. Về thủy lực, chương tổng hợp các định luật Bernoulli, Pascal, phương trình liên tục và xây dựng phương trình năng lượng xác định lực đẩy xylanh phụ thuộc vào góc $\theta$ và vị trí đặt chốt $a, b$. Hệ thống điện được mô tả qua chức năng của từng linh kiện: khởi động từ, rơle thời gian, máy biến áp, cầu chỉnh lưu, solenoid và motor bơm.

Chương 3: Thiết kế bàn nâng cắt kéo

Chương này tập trung vào toàn bộ quá trình tính toán thiết kế chi tiết:

  • Tính toán cơ khí: Tính kích thước cánh tay, góc nâng nhỏ nhất và lớn nhất, khoảng chạy con trượt. Mô phỏng Non-linear trên SolidWorks kiểm tra ứng suất Von Mises, độ chuyển vị và hệ số an toàn cho cánh tay cắt kéo, thanh răng khóa, bàn nâng và bệ đỡ.
  • Tính toán thủy lực - khí nén: Xác định biến thiên $dh/dl$, lực đẩy cực đại của xylanh, chọn kích thước đường kính piston, cần piston theo tiêu chuẩn DIN ISO 3320, chọn bơm bánh răng và đường kính ống dẫn theo ISO 18752. Mô phỏng hoạt động mạch thủy lực trên Festo FluidSIM Hydraulic 4.2.
  • Thiết kế mạch điện và cải tiến PLC: Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch điện, mô phỏng trên CADe SIMU. Triển khai cấu hình phần cứng PLC S7-1200, lập bảng địa chỉ I/O, viết chương trình Ladder trên TIA Portal tích hợp cảm biến an toàn hồng ngoại và công tắc hành trình.

Chương 4: Sửa chữa và xây dựng quy trình sửa chữa

Chương 4 ghi nhận hiện trạng hư hỏng thực tế của mô hình: bụi bẩn đóng cặn, rò rỉ dầu nghiêm trọng tại xylanh do gioăng phốt bị lão hóa mục nát, solenoid khí nén bị gãy, ống dẫn khí nén bị nứt vỡ. Trình bày chi tiết trang thiết bị dụng cụ và quy trình 4 bước tháo dỡ, vệ sinh, thay mới bộ làm kín (phốt K08-D, K01-PE, cao su F01) và lắp ráp cơ cấu khóa. Đưa ra phương pháp xả khí, cân bằng áp suất để đồng bộ hóa chuyển động nâng hạ của 2 bên bàn nâng cùng bảng hướng dẫn an toàn vận hành.

Chương 5: Kết luận

Tổng kết các kết quả đạt được về mặt tính toán lý thuyết, mô phỏng số, sửa chữa phục hồi và ứng dụng điều khiển tự động. Phân tích các thuận lợi, khó khăn trong quá trình gia công, lắp đặt và thử nghiệm mô hình tại xưởng.


Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật và số liệu mô phỏng

Kết quả tính toán và kiểm nghiệm mô phỏng trên các phần mềm chuyên ngành xác nhận độ bền và độ an toàn của hệ thống khi chịu tải trọng cực đại 3000 kg:

+---------------------------+-----------------------+---------------------+-------------------+
| Kết cấu kiểm nghiệm bền   | Ứng suất lớn nhất     | Chuyển vị lớn nhất  | Hệ số an toàn     |
| (SolidWorks Non-linear)   | Von Mises (MPa)       | (Displacement - mm) | nhỏ nhất (FOS)    |
+---------------------------+-----------------------+---------------------+-------------------+
| Cơ cấu cánh tay cắt kéo   | Thỏa mãn bền          | Nằm trong giới hạn  | FOS > 1,5         |
| Cơ cấu thanh răng khóa    | Nhỏ hơn [σ_ch] AISI316| Độ võng cho phép    | Đảm bảo an toàn   |
| Mặt bàn nâng              | Thỏa mãn bền          | Biến dạng cực tiểu  | FOS > 2,0         |
| Bệ đỡ chân đế             | Thỏa mãn bền          | Ổn định kết cấu     | Đảm bảo an toàn   |
| Vỏ và cần xylanh thủy lực | Chịu áp suất định mức | Không biến dạng dẻo | Đạt chuẩn làm kín |
+---------------------------+-----------------------+---------------------+-------------------+
  • Mạch thủy lực vận hành ổn định trên Festo FluidSIM dưới áp suất làm việc tính toán, van an toàn VSDN-10A đóng mở chính xác để triệt tiêu hiện tượng quá áp.
  • Hệ thống mạch điện điều khiển và chương trình PLC Siemens S7-1200 thực hiện chuẩn xác chu trình nhả khóa - xả dầu của chế độ DOWN và tự động dừng khi cảm biến hồng ngoại phát hiện chướng ngại vật.

Quy trình sửa chữa và cân chỉnh kỹ thuật

Đề tài đã hoàn thiện quy trình sửa chữa và đồng bộ hóa bàn nâng cắt kéo hai tầng qua các bước kỹ thuật:

  1. Khảo sát pan bệnh: Định vị chính xác vị trí rò rỉ dầu thủy lực và hư hỏng đường dẫn khí nén.
  2. Tháo dỡ cơ cấu: Dùng pa lăng cẩu sàn bàn nâng, dùng con đội kê đỡ kết cấu cánh tay đòn, tháo chốt định vị và tách rời cụm xylanh - thanh răng an toàn.
  3. Phục hồi làm kín: Vệ sinh lòng xylanh, thay thế toàn bộ gioăng phốt piston K08-D/K01-PE và vòng dẫn hướng cao su định vị F01.
  4. Đồng bộ hóa 2 bàn nâng: Thiết lập quy trình xả bọt khí đọng trong hệ thống ống dẫn, cân chỉnh van tiết lưu hai nhánh nhằm đảm bảo tốc độ và chiều cao nâng của hai bàn nâng hoàn toàn đồng đều trong suốt hành trình.

Đóng góp của đề tài

  • Đóng góp học thuật: Đã mở rộng phương trình tính lực nâng Amay Saxena cho trường hợp cầu nâng cắt kéo hai tầng 4 xylanh, kết hợp giải pháp thiết kế chốt lệch tâm chống kẹt hình học.
  • Đóng góp thực tiễn: Phục hồi thành công thiết bị bàn nâng hư hỏng tại xưởng thành mô hình giảng dạy trực quan, xây dựng tài liệu hướng dẫn bảo dưỡng chuẩn cho các thiết bị cầu nâng cùng chủng loại.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Nghiên cứu thực nghiệm tập trung trên một kết cấu bàn nâng cụ thể tại xưởng thực hành, giới hạn tải trọng làm việc ở mức 3000 kg.
    • Các thử nghiệm độ bền phi tuyến được thực hiện chủ yếu thông qua mô phỏng phần mềm số (SolidWorks Simulation, Festo FluidSIM), chưa tiến hành đo đạc ứng suất thực tế bằng cảm biến biến dạng (Strain gauge) khi đặt tải xe thật.
    • Hệ thống khí nén mở khóa an toàn vẫn phụ thuộc vào nguồn cấp khí nén bên ngoài từ xưởng, chưa tích hợp máy nén khí mini gắn liền trên tủ điều khiển.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Mở rộng thuật toán điều khiển trên PLC để giám sát độ nghiêng thời gian thực thông qua cảm biến góc nghiêng kỹ thuật số, tự động bù áp thủy lực khi phát hiện lệch bàn nâng.
    • Thiết kế tích hợp màn hình giao diện người - máy HMI (Human-Machine Interface) gắn trên tủ điều khiển để hiển thị thông số áp suất dầu, chiều cao nâng và cảnh báo lỗi bảo dưỡng tự động.

Giá trị tham khảo

Đề tài là tài liệu kỹ thuật hữu ích cho:

  • Sinh viên và giảng viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Cơ khí Chế tạo máy, Cơ điện tử: Tham khảo phương pháp tính toán động lực học bàn nâng cắt kéo, quy trình mô phỏng liên kết giữa cơ khí (SolidWorks), thủy khí (FluidSIM) và điện tự động hóa (CADe SIMU, TIA Portal).
  • Kỹ thuật viên tại các garage, trạm dịch vụ sửa chữa ô tô: Sử dụng quy trình chẩn đoán hư hỏng, thay thế gioăng phốt xylanh thủy lực và phương pháp cân chỉnh đồng bộ hai bên bàn nâng để ứng dụng trực tiếp vào công tác bảo dưỡng thiết bị thực tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cơ cấu cắt kéo của bàn nâng lại được thiết kế với tâm chốt liên kết lệch?

Nếu tất cả các chốt quay của cánh tay cắt kéo được bố trí đồng tâm trên một trục phẳng, khi hạ bàn nâng xuống mức thấp nhất ($H_{\min}$), các thanh giằng sẽ va chạm và nằm chồng chéo lên nhau, khiến cầu nâng không thể xếp phẳng hoàn toàn xuống mặt sàn. Việc thiết kế chốt lệch tâm tạo ra khoảng không gian hình học cần thiết để các cánh tay cắt kéo lồng vào nhau gọn gàng, cho phép bàn nâng hạ sát và bằng phẳng với mặt sàn nền xưởng.

2. Nguyên lý hoạt động của chế độ hạ bàn nâng (chế độ "DOWN") diễn ra như thế nào?

Để đảm bảo an toàn, chế độ DOWN không xả dầu ngay lập tức. Khi người vận hành nhấn nút "DOWN", mạch điều khiển (hoặc PLC) sẽ kích hoạt motor bơm dầu nâng bàn lên trong khoảng 2 giây nhằm giải phóng áp lực tì đè lên cơ cấu khóa cơ khí. Tiếp theo, van điện từ khí nén được kích hoạt để rút chốt khóa an toàn ra khỏi thanh răng, đồng thời mở van phân phối điện từ 2/2 để xả dầu thủy lực từ xylanh về thùng dưới tác dụng của trọng lượng bàn nâng và xe.

3. Phương pháp Amay Saxena được ứng dụng để tính toán thông số nào trong hệ thống?

Phương pháp Amay Saxena dựa trên định luật bảo toàn năng lượng để thiết lập phương trình tổng quát tính toán lực đẩy cần thiết của xylanh thủy lực ($F = (L + B/2) \cdot dh/dl$) mà không phụ thuộc vào vị trí đặt xylanh cụ thể. Phương pháp này giúp nhóm tác giả khảo sát biến thiên tỷ số $dh/dl$ theo các góc nghiêng $\theta$ và vị trí liên kết $a, b$, từ đó xác định vị trí đặt xylanh tối ưu nhằm giảm thiểu lực đẩy yêu cầu, giúp giảm kích thước và đường kính xylanh.

4. Những nguyên nhân chính gây ra hiện tượng rò rỉ dầu thủy lực trên bàn nâng hiện có là gì?

Qua quá trình tháo dỡ và chẩn đoán thực tế, nguyên nhân chính là do thiết bị đã qua thời gian dài sử dụng trong môi trường ẩm và bụi bẩn, dẫn đến tình trạng các gioăng phốt cao su làm kín của piston (phốt K08-D, K01-PE) và cao su định vị (F01) bị lão hóa, chai cứng, nứt vỡ và mục nát. Bụi bẩn bám dính làm trầy xước bề mặt làm việc của cần piston, khiến áp lực dầu đẩy bật môi làm kín gây xì dầu ra ngoài khi nâng có tải.

5. Việc cải tiến hệ thống điều khiển bằng PLC Siemens S7-1200 mang lại ưu điểm gì so với mạch relay truyền thống?

Hệ thống điều khiển cũ sử dụng các relay trung gian và timer cơ học, dễ bị chập chờn tiếp điểm do rung động và khó mở rộng tính năng. Việc tích hợp PLC Siemens S7-1200 giúp mạch điện nhỏ gọn, độ tin cậy cao, loại bỏ hoàn toàn các rơle thời gian cơ học. Đồng thời, PLC cho phép dễ dàng lập trình tích hợp thêm các chức năng an toàn nâng cao như cảm biến quang/hồng ngoại chống kẹt vật cản và công tắc hành trình ngắt tự động, giúp nâng cao tính an toàn khi vận hành.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp "Thiết kế và sửa chữa bàn nâng ô tô dựa trên thiết bị hiện có" đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán tính toán kỹ thuật, phục hồi cơ điện và nâng cấp tự động hóa cho hệ thống bàn nâng cắt kéo hai tầng 3 tấn. Nghiên cứu kết hợp chặt chẽ giữa tính toán lý thuyết giải tích, mô phỏng kiểm nghiệm số trên SolidWorks, FluidSIM, CADe SIMU và thi công sửa chữa thực nghiệm tại xưởng. Thiết bị sau khi hoàn thiện và tích hợp PLC Siemens S7-1200 đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn an toàn, độ bền kết cấu và tính đồng bộ, phục vụ hiệu quả cho công tác giảng dạy thực hành kỹ thuật ô tô.