Thiết kế cánh quạt và bộ phận đổi hướng gió

Xác định thông tin cần thiết Đối tượng thu thập thông tin: các doanh nghiệp sản xuất trong địa bàn TPHCM, người bán những sản phẩm cùng loại hoặc những sản phẩm có chức năng gần giống v

ĐỀ TÀITHIẾT KẾ CÁNH QUẠT VÀ BỘ PHẬN ĐỔI

HƯỚNG GIÓ

GIỚI THIỆU NHÓM THIẾT KẾ

Nhóm gồm 3 thành viên

1 NGUYỄN PHAN HOÀN NHÂN: 20401743

2 VŨ NGỌC TUÂN: 20402886

3 HỒ ANH TUẤN: 207T4097

NHIỆM VỤ CỦA TỪNG THÀNH VIÊN

 Nguy n Phan Hoàn Nhân ễ : ng ườ i phát ki n, l p k ế ậ ế

CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THIẾT KẾ :

 Đ ánh giá tính kh thi s n ph m ả ả ẩ

 Tham kh o các thi t k liên quan s n ph m ả ế ế ả ẩ

 Đề xu t các ý t ấ ưở ng thi t k , ý t ế ế ưở ng c i ti n ả ế

 Đ ánh giá các ý t ưở ng, l a ch n m t ý t ự ọ ộ ưở ng để

th c hi n ự ệ

 Tính toán thi t k s n ph m ế ế ả ẩ

 Đ ánh giá s n ph m ả ẩ

BIỂU ĐỒ LỊCH TRÌNH THIẾT KẾ

Xác định thông tin cần thiết

 Đối tượng thu thập thông tin: các doanh nghiệp sản xuất trong địa bàn TPHCM, người bán

những sản phẩm cùng loại hoặc những sản

phẩm có chức năng gần giống với sản phẩm

mà nhóm đang làm, người sử dụng …

 Đối tượng khách hàng chính mà sản phẩm

muốn hướng tới

 Mô tả bài toán từ những yêu cầu khách hàng: mục đích sử dụng, tính năng, mức độ an toàn khi vân hành, chế độ bảo trì, bảo hành cho sản phẩm…

 Phát một trăm bảng câu hỏi đến các công ty có nhu cầu sử dụng điện cao nhất trong thành

Xác định bảng câu hỏi cá nhân

 Cần đưa ra những kết quả mong chờ cho câu hỏi

 Câu hỏi 1 xác định tính năng

 Câu hỏi 2 xác định độ an toàn khi sử dụng sản phẩm, mức độ an toàn mà sản phẩm có thể

đáp ứng

 Câu hỏi 3 xác định độ bền

 Câu hỏi 4 xác định tính thẩm mỹ của sản phẩm như kiểu dáng, trọng lượng, mẫu mã

Thiết kế câu hỏi

 Khi bạn chọn mua sản phẩm máy phát điện năng,

lượng gió bạn muốn của sản phẩm như thế nào?

 Bạn dùng máy phát điện nhằm mục đích gì?

 Bạn muốn sản phẩm có những tính năng gì?

 Bạn muốn sản phẩm đặt ở đâu?

 Yêu cầu của sản phẩm bạn muốn sử dụng là gì?

 Theo bạn một sản phẩm làm việc tốt và an toàn

Thu thập dữ kiện

 Ta thu thập lại những bảng câu hỏi đã phát ra, sau

đó tổng lại những kiến thức thu thập được.

 Câu trả lời của khách hàng.

A1: Giá thành rẻ.

A2: Chất lượng tốt.

A3: Dễ lắp đặt.

A4: Hiệu suất cao.

A5: C ó khả năng tích lũy năng lượng.

A6: Độ tin cậy cao.

A7: An toàn khi vận hành.

XÁC ĐỊNH YÊU CẦU KỸ THUẬT

 Xác nh khách hàng là ai? đị

 Xác nh yêu c u khách hàng h mu n gì? đị ầ ọ ố

 Xác nh tính quan tr ng c a các m i liên quan đị ọ ủ ố

 Đ ánh giá m c ứ độ ạ c nh tranh

 Đư a ra các yêu c u k thu t ầ ỹ ậ

 Các m i liên h gi a yêu c u khách hàng và yêu c u k ố ệ ữ ầ ầ ỹ thu t ậ

5-Máy phát điện phải dễ sử dụng.

6-Có thể sử dụng máy phát điện ở bất kỳ nơi nào có gió, như núi cao,đồng rộng…

7-Có thể chịu những cơn gió mạnh có thể đạt cấp

12-13.

8-Có tuổi thọ và độ bền cao.

9-Giá thành phải rẻ phù hợp với tất cả người tiêu

Xác định tính quan trọng của các

mối liên quan

Tính an toàn của máy phát điện: liên

quan tới vật liệu làm ra sản phẩm, giá

thành sản phẩm, chức năng sản phẩm,

công nghệ tao ra sản phẩm…

Lượng điện năng thu được: liên quan tới gía thành, độ an toàn, công nghệ tạo ra sản phẩm…

Máy phải gọn nhẹ: liên quan đến dễ sử

dụng, thu được điện năng lớn nhất…

Có tuổi thọ, độ bền cao: liên quan rất lớn đến giá thành, hai yếu tố này thuờng đối lập

Đánh giá mức độ cạnh tranh

Mỗi sản phẩm tham gia cạnh tranh phải so sánh với nhu cầu của khách hàng

Thiết kế hoàn toàn thõa mãn nhu

cầu=11,10

Thiết kế hầu như thỏa mãn nhu

cầu=9,5,1

Đưa ra các yêu cầu kỹ thuật

Hệ số an toàn:20

Vận tốc gió lớn nhất: Cấp 12-13

Tốc độ quạt: 1500 < n < 2000 vòng/phútTổng khối lượng quạt gió: < 20 kg

Số lượng các chi tiết lắp ráp: 20-30 chi tiết

Hình dáng cấu tạo của cánh quạt

Hệ số ma sát tại chỗ tiếp xúc

Giá thành

NGÔI NHÀ CHẤT LƯỢNG

THAM KHẢO THIẾT KẾ LIÊN QUAN

 C i xay giĩ c i n ố ổ đ ể

 Thường cấu tạo từ 4 đến 6 cánh bằng gỗ hoặc bằng lớp vải căng ph êng ẳ

Động cơ gió quay nhanh

 Xuất hiện từ đầu thế kỷ XX số cánh rất ít 2 – 4

Các tham khảo khác

 Động cơ gió quay chậm

Từ năm 1870 xuất hiện loại động cơ gió quay chậm

th ườ ng được gọi là động cơ gió Hoa Kỳ, số cánh từ 12 –

24 phủ hầu hết diện tích quét.

 Loại động cơ gió Savonius

Được cấu tạo từ 2 hình trụ lệch tâm.

 Rotor Darieus (D – rotor)

Loại động cơ gió trục này được phát minh vào năm 1926 của người Pháp Máy hoạt động theo nguyên lý khác

hẳn, tương tự các động cơ gió trục ngang.

Một số cối xay gió và động cơ

ng c

Một tai nạn hi hữu

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHUNG

PHỐI HỢP CÁC

Ý TƯỞNG

Ý TƯỞNG 1

nhôm

diện thay đổi

Ý TƯỞNG 2

cáp giữ.

Đuôi định hướng bằng tôn tấm

phẳng có khung thép.

Hệ thống cột trụ hình tháp 3 chân.

ĐÁNH GIÁ Ý TƯỞNG VÀ CHỌN PHƯƠNG PHÁP

THIẾT KẾ

7 KHÔNG GIAN CHOÁNG CHỖ + + - - 8

8 CHIỀU CAO CỦA TRỤ - - + + 5

9 VỊ TRÍ LẮP ĐẶT S S + + 9

ĐƯA RA MÔ HÌNH CHO Ý

TƯỞNG THỨ 3

CÁNH QUẠT

MÔ HÌNH THỰC TẾ

Tính toán kết quả

 Thi t k v i công xu t ban ế ế ớ ấ đầ u P= 175w

 C p gió nh V= 3.5 – 5.4 m/s, v i s l ấ ẹ ớ ố ượ ng cánh là 3 và góc nghiêng cánh là 3º

 Hệ số công xuất: Cp =0.45

 Hệ số tăng tốc λ = 7, tỷ số chậm б = 5%

 ρ=1.25Kg/m3, ρ1 = 2.2 (Kg/m2)

Đường kính bánh xoay gió

 Chon d ng uôi cánh là hình thoi ạ đ

 Góc nghiêng uôi khoang 10º- 20º đ

 Góc xoay uôi 30º- 60º đ

 S c b n ; ứ ề σ <= [σ] = 850 MPa

 σ=Md/Wx d>=4mm →

 Ch n d=12cm ọ

Điều kiện cân bằng

 Mbxg = M uôi (khi hi u xu t cao nh t) đ ệ ấ ấ

 Xét kh n ng t quay c a bánh xoay gió ả ă ự ủ

Thiết kế chi tiết

chi ti?t 6

Đuôi c?a d?ng co

Chi tiết 1 : thiết bị chặn đầu

 Dùng để ng n cánh di chuy n d c tr c ă ể ọ ụ

Chi tiết 2: cánh

Dùng để ế bi n chuy n ể độ ng gió thành chuy n ể

ng c h c

Tiết diện cánh

Chi tiết 3: đế trục quay

4

Chi tiết 4: trục quay

 Dùng để ố n i chi ti t 3 v i c t ế ớ ộ đỡ toàn b ộ độ ng

c , ơ đồ ng th i giúp ờ độ ng c có th xoay quanh ơ ể

c t ộ

Chi tiết 5: ống trụ

Dùng để che ch n ắ độ ng c tránh nh ng tác h i ơ ữ ạ

t môi tr ừ ườ ng

Chi tiết 6: khớp quay chính

Chi tiết 7: đuôi

Dùng để chuy n h ể ướ ng gió

Chi tiết 8: khớp quay của đuôi

Khả năng làm việc

Các chỉ tiêu đánh giá:

• Tốc độ gió khoảng 3-5 m/s, làm quạt quay

• Quạt tự điều chỉnh hướng gió

• Thời gian làm việc là 10 năm

• Công suất 2 KW/ngày

• Bằng việc lựa chọn vật liệu , sản phẩm

hoàn toàn làm việc 10 năm , với hệ số an

toàn 1.5

phổ biến, nên có thể đáp ứng chỉ tiêu

về gíá thành và chi phí vật liệu

đầu quá trình thiết kế chúng ta phải chọn tiêu chuẩn TCVN hay ISO mới thoả mãn được

dàng cho việc chế tạo và lắp ráp, số lượng các chi tiết ít

Khả năng lắp ráp

Chỉ tiêu đánh giá:

• Số chi tiết lắp ráp < 50 chi tiết

• Các bộ phận lắp ráp phải cùng tiêu chuẩn

• Các chi tiết phải được định vị dễ dàng,

thuận tiện cho việc lắp ráp

Đánh giá:

• Các chi tiết đơn giản dễ dàng cho việc chế

tạo, lắp ráp và thay thế, số lượng các chi tiết cần lắp ráp ít

• Bộ phận phát điện là loại tốt trên thị

trường nên bảo đảm an toàn khi sử dụng

Khả năng thử nghiệm, bảo trì

Các chỉ tiêu đánh giá:

• Các chi tiết phải được bố trí sao cho thuận

tiện việc chẩn đoán và sửa chữa sản phẩm.

• Có thể đo đạc được các thông số gây hỏng

hóc.

Đánh giá:

• Các yêu cầu kĩ thuật phần lớn có thể đo đạc

được nên tạo điều kiên thuận lợi cho việc

thử nghiệm.

Khả năng bảo vệ môi trường

• Vật liệu dùng để chế tạo cánh là thép không

gỉ nên đảm bảo chỉ tiêu bảo vệ môi trường.

• Vật liêu sử dụng trong thiết bị là sắt, thép

nên có thể tái chế.