BÁO CÁO KỸ THUẬT MÔN NHẬP MÔN KỸ THUẬT đề TÀI LỒNG đèn KÉO QUÂN TRUYỀN THỐNG

- Nêu nguyên lý hoạt động của lồng đèn kéo quân, từ đó sáng tạo để cải tiến đối tượng.. FA là lực đẩy Ác-si-mét N III.Trọng lượng và sự nổi: Nếu thả một vật ở trong lòng chất lỏng thì: 

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NĂM HỌC 2020-2021

…….⸎…….

BÁO CÁO KỸ THUẬT MÔN: NHẬP MÔN KỸ THUẬT

ĐỀ TÀI : LỒNG ĐÈN KÉO QUÂN TRUYỀN THỐNG

GVHD : LÊ NGỌC ĐÌNH NHÓM: 4TnM

LỚP : L05

TP HCM, 1/2020

DANH SÁCH THÀNH VIÊN

TÓM TẮT NỘI DUNG

Đèn kéo quân, hay còn gọi là đèn cù, là một loại đồ chơi bằng giấy có nguồn gốc

từ Trung Quốc, ngày xưa phổ biến trong nhiều dịp lễ tết, nay chỉ còn xuất hiện trong dịp Tết trung thu Đèn có đặc điểm khi thắp nến thì những hình ảnh được thiết kế bên trong

sẽ hiện ra trên mặt đèn giống như rối bóng và xoay vòng theo cùng một chiều liên tục không dừng lại

Bài báo cáo này cung cấp thông tin về nghiên cứu nguyên lý hoạt động của đèn kéo quân từ đó lựa chọn vật liệu, thiết kế sản phẩm(bao gồm cả thống kê số liệu chi tiết)

và hoàn thành sản phẩm với mục đích là tối ưu công dụng của đèn kéo quân

MỤC LỤC

PHẦN 1: ĐỀ TÀI 5

I.Mục đích: 5

II Nhiệm vụ: 5

III Phương pháp nghiên cứu: 5

PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6

I.Đối lưu trong không khí: 6

a.Khái niệm: 6

b.Phân loại đối lưu : 6

II.Lực đẩy Ác-si-mét (Archimedes): 6

a.Khái niệm : 6

b.Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét : 6

III.Trọng lượng và sự nổi: 7

PHẦN 3: PHƯƠNG HƯỚNG CẢI TIẾN 7

I.Giải thích hiện tượng 7

II Phương hướng cải tiến 7

a.Thúc đẩy quá trình đối lưu 7

b.Giảm ma sát giữa trục và cánh quạt 7

c.Tối ưu tốc độ quay của cánh quạt 7

PHẦN 4: THIẾT KẾ 8

I.Nguyên liệu sử dụng: 8

II.Chú thích: 8

PHẦN 5: QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM 9

I.Làm khung lồng đèn: 9

II.Làm cánh quạt: 10

III.Làm lồng quay: 10

IV.Thắp nến: 11

V.Thực nghiệm: 11

- Lồng đèn thứ nhất 11

PHẦN 6: KẾT LUẬN 14

I.KẾT QUẢ: 14

II.ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẢI TIẾN: 14

PHẦN 7: TỔNG QUAN HOẠT ĐỘNG CÔNG VIỆC NHÓM 15

PHẦN 1: ĐỀ TÀI

I.Mục đích:

- Tìm hiểu hiện tượng nguyên lý, cách thức hoạt động của lồng đèn

- Ứng dụng các cơ sở khoa học vào việc sáng tạo, cải tiến lồng đèn kéo quân truyền thống

II Nhiệm vụ:

- Cải tiến lồng đèn kéo quân truyền thống thỏa mãn 2 tiêu chí: quay nhanh hơn và lâu hơn so với lồng đèn thông thường

III Phương pháp nghiên cứu:

- Tìm hiểu và giải thích hiện tượng của lồng đèn kéo quân

- Nêu nguyên lý hoạt động của lồng đèn kéo quân, từ đó sáng tạo để cải tiến đối tượng

- Tổ chức làm việc nhóm ( các cuộc họp động não, tư duy sáng tạo đổi mới)

PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I.Đối lưu trong không khí:

a.Khái niệm:

- Đối lưu (Convection), là khái niệm chỉ sự di chuyển của những nhóm phân tử trong

chất lưu như chất lỏng, chất khí hay chất lưu biến Khi được đun nóng, lớp chất lỏng ở dưới nóng lên, nở ra, bộ phận khá nóng lên cao, bộ phận khá lạnh xuống thấp, lưu động tuần hoàn và pha trộn vào nhau, cuối cùng khiến cho nhiệt độ thuận theo đồng đều Cứ thể cho tới khi cả khối chất lỏng nóng lên

b.Phân loại đối lưu :

-Đối lưu tự nhiên: thường sản sinh bởi sự chênh lệch nồng độ hoặc chênh lệch nhiệt độ

gây ra biến hoá mật độ Građien nhiệt độ của bên trong chất lưu sẽ đưa đến građien mật

độ biến hoá Nếu chất lưu mật độ thấp ở phần dưới, chất lưu mật độ cao ở phần trên, thì dưới tác dụng trọng lực sẽ hình thành đối lưu tự nhiên

-Đối lưu cưỡng bức: hình thành bởi sự thúc đẩy của ngoại lực Vận tốc lưu động của

chất lỏng hoặc chất khí càng thêm lớn, có thể truyền nhiệt đối lưu càng thêm mau Dựa vào tác dụng đến từ bên ngoài khiến cho chất lưu lưu động tuần hoàn, từ đó có thể truyền nhiệt chính là đối lưu cưỡng bách

II.Lực đẩy Ác-si-mét (Archimedes):

a.Khái niệm :

- Một vật nhúng vào chất lỏng, bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ Lực này gọi là lực đẩy Ác – si – mét

b.Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét :

-Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét

FA = d.V

Trong đó:

d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)

V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3)

FA là lực đẩy Ác-si-mét (N)

III.Trọng lượng và sự nổi:

Nếu thả một vật ở trong lòng chất lỏng thì:

 Vật chìm xuống khi lực đẩy Archimedes nhỏ hơn trọng lượng:

FA < P

 Vật nổi khi: FA > P và dừng nổi khi FA = P

 Vật lơ lửng trong chất lỏng (trong lòng chất lỏng hoặc trên mặt thoáng) khi:

FA = P

PHẦN 3: PHƯƠNG HƯỚNG CẢI TIẾN

I.Giải thích hiện tượng

-Giải thích hiện tượng: Lồng đèn kéo quân là sự ứng dụng của hiện tượng đối lưu cụ thể

là đối lưu tự nhiên Khi đốt nến lên không khí bên trong ruột đèn sẽ bị đốt nóng lên Thể tích không khí tăng lên, mật độ giảm xuống, điều này hình thành nên một dòng không khí hướng lên trên Dòng không khi này sẽ gặp chong chóng và khiến chong chóng quay, kéo ruột ống của đèn cũng chuyển động theo

- Sau khi dòng khí nóng trong ống bốc lên trên, khí lạnh từ bên ngoài đèn đi từ phía dưới lên sẽ được bổ sung vào, hình thành nên một dòng khí tuần hoàn không ngừng cho đến khi nến tắt

II Phương hướng cải tiến

a.Thúc đẩy quá trình đối lưu

- Lắp dưới lồng đèn một khung hình lục giác đều với bán kính (…) lớn hơn so với

lồng đèn để tăng diện tích thu hút lượng khí lạnh từ phía dưới

- Gắn 2 quạt : quạt to và quạt nhỏ, với quạt nhỏ nằm phía dưới và cách quạt to (2~2,5cm) ngược chiều nhau

b.Giảm ma sát giữa trục và cánh quạt

- Thay thế mối nối giữa trục và cánh quạt ở lồng đèn thông thường bằng cây kim và nút cúc bấm nhằm giảm diện tích tiếp xúc giữa trục và cánh quạt

c.Tối ưu tốc độ quay của cánh quạt.

- Sử dụng tấm phim X quang thay thế

- Cạnh quạt nhỏ : 8 cánh

- Cánh quạt lớn 9 cánh

PHẦN 4: THIẾT KẾ

I.Nguyên liệu sử dụng:

- Thanh tre đường kính 1cm

- Thanh tre đường kính 0.5cm

- Giấy formex loại cứng 3 li

- Giấy nến

- Tấm phim chụp X-Quang)

II.Chú thích :

h: chiều cao của đèn R2: bán kính ngoài của cánh quạt nhỏ w: chiều rộng của mỗi khung đèn R3:bán kính trong cánh quạt lớn

R: bán kính trong cánh quạt nhỏ R4:bán kính ngoài cánh quạt lớn

PHẦN 5: QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM

I.Làm khung lồng đèn :

- Dùng giấy format cắt theo kích thước lần lượt là 35 cm cho chiều cao, 13 cm cho chiều rộng thành 6 miếng tương tự

- Dùng dao cắt giấy khoét hình chữ nhật với 6 miếng vừa được cắt ở trên

- Dùng giấy lót vẽ cắt thành 6 hình chữ nhật với kích thước nhỏ hơn để dán vào từng khung đã được khoét của lồng đèn

- Sau đó, dùng băng keo để cố định 6 miếng vừa cắt thành một hình lục giác

II.Làm cánh quạt:

tròn có cùng tâm bán kính 10 cm Dùng thước để chia vòng tròn đó thành 12 miếng tam giác nhỏ khác

- Đối với quạt lớn: dùng compa vẽ 1 vòng tròn bán kính 8 cm, sau đó vẽ tiếp 1 vòng tròn có cùng tâm bán kính 8.5 cm Dùng thước để chia vòng tròn đó thành 8 miếng tam giác nhỏ khác

- Dùng dao rọc giấy khoét so le những hình tam giác kia nhưng chừa lại một khoảng nhỏ để giữ cố định những miếng tam giác ấy trong cánh quạt

III.Làm lồng quay:

- Lồng quay làm bằng giấy nhựa trong (có thể làm bằng giấy mỏng) , trang trí hình ảnh , phía trên lồng quay sẽ dán cố định vào khung cánh quạt, phía dưới dùng dây kẽm nhỏ làm khung dán cố định để lồng quay không bị giựt méo khi chịu sức nóng

và ô van khi quay

- Giữa lồng quay dùng 1 dây kẽm thật thẳng dán cố định vào tâm cánh quạt đề làm trục quay Đầu dưới trục quay cắm vào “rốn” của thanh ngang mặt đáy, trục quay phía trên gắn vào lỗ tâm của thanh ngang trên mặt nắp

IV.Thắp nến :

- Thắp nến khoảng 1 phút để không khí bên trong đèn ấm lên rồi mới cho lồng quay vào, để tránh sức nóng làm cháy cánh quạt dùng tay quay tạo trớn cho lồng quay đều

Trang 10

- Trường hợp đèn không quay thì di chuyển cây nến sát ra phía ngoài lồng quay tạo sức cho cánh quạt, dùng nến lớn hơn hoặc 2 cây 2 bên tăng sức nóng, kê chân đèn lên cao hơn để đối lưu không khí Ngoài ra, ta có thể bôi trơn trục quay bằng cách cho dầu ăn vào bên trong nó

V.Thực nghiệm :

- Lồng đèn thứ nhất

* Xác định vấn đề: là sản phẩn đầu tay nên chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc thiết

kế, áp dụng các ý tưởng vào thực nghiệm nhưng hiệu quả năng suất không đạt được như mong muốn

Bảng tốc độ quay của lồng đèn đèn thứ nhất trong điều kiện phòng

Lần quay Tốc độ quay (vòng/phút)

Trang 11

1 15

Bảng vòng quay sau khi tắt đèn của lồng đèn đèn thứ nhất trong điều kiện phòng

*Kinh nghiệm rút ra:

Thay đổi các kích thước thông số của lồng đèn

Nâng đáy lồng đèn lên cao

Không sử dụng mô hình quạt cầu (theo ý tưởng quạt lớn dạng hình cầu)

Kĩ năng làm lồng đèn được cải thiện

-Lồng đèn thứ hai:

Trang 12

* Xác định vấn đề: hình thức thiết kế và tốc độ đã được cải thiện nhiều so với lần 1, tuy nhiên vẫn còn thiếu sót trong việc thực hiện ý tưởng (rất nhiều ý tưởng được đưa ra nhưng chưa được thực nghiệm)

Bảng tốc độ quay của lồng đèn thứ hai trong điều kiện phòng

Lần quay Tốc độ quay (vòng/phút)

Bảng vòng quay sau khi tắt đèn của lồng đèn đèn thứ nhất trong điều kiện phòng

*Kinh nghiệm rút ra:

Trang 13

Sự thay đổi kích thước lồng có ảnh hưởng tích cực đến tốc độ quay.

Dùng ý tưởng hai quạt quay hai chiều có ảnh hưởng tích cực đến thời gian quay sau khi tắt nến

PHẦN 6: KẾT LUẬN

I.KẾT QUẢ:

- Biết nhìn nhận hiện tượng, thấu hiểu bản chất vật lý, áp dụng các kiến thức để sáng tạo nâng cấp

- Thành công trong việc cải tiến lồng đèn truyền thống đạt được tiêu chí đặt ra nhất định

- Thấu hiểu và gìn giữ nét đẹp văn hóa truyền thống lịch sử về lồng đèn,

II.ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CẢI TIẾN:

- Ưu điểm :

Tốc độ quay đã được cải thiện

Lưu trữ được nhiệt lâu hơn, quay lâu hơn

- Nhược điểm:

Không khống chế được nhiệt độ

Trang 14

PHẦN 7: TỔNG QUAN HOẠT ĐỘNG CÔNG VIỆC NHÓM

BẢNG PHÂN CHIA CÔNG VIỆC THỜI GIAN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Phạm Văn Bôn (2015), Quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa học và thực phẩm, Nhà

xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

<https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%91i_l%C6%B0u#:~:text=

%C4%90%E1%BB%91i%20l%C6%B0u%20(ch%E1%BB%AF%20Anh%3A

%20Convection,t%E1%BB%B1%20th%C3%A2n%20c%C3%A1c%20b%E1%BB

%99%20ph%E1%BA%ADn.> 5/1/2021

<http://gdtxchuvanan.hcm.edu.vn/tin-tuc/quan-ly-hoc-sinh/tin-tuc-qlhs/huong-dan-lam-long-den-keo-quan.html> 5/1/2021

<https://tschem.com.vn/doi-luu/> 5/1/2021

<https://www.youtube.com/watch?v=QY8_SIvV0F0>7/1/2021

<https://www.youtube.com/watch?v=c72AC1T1TFA>7/1/2021

Trang 15

Trang 16

Trang 17