Tính toán, thiết kế và chế tạo máy bắn bóng bàn tự động

Ít nhất 85% bề dầy cốt vợt phải bằng gỗ tự nhiên; một lớp dính bên trong cốt vợtcó thể được tăng cường bằng loại chất sợi như sợi các bon, sợi thủy tinh hay giấy nénnhưng không được vượt

t TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

-

-NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Hải Trình

Sinh viên: Đặng Văn Lợi Lớp: Đ5-Cơ Khí

Võ Ngọc Thành Đ5-Cơ Điện Tử

Khóa: 05

1 Tên đề tài tốt nghiệp:

“Tính toán, thiết kế và chế tạo máy bắn bóng bàn tự động”

2 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Nghiên cứu tổng quan về máy bắn bóng bàn

- Tính toán thiết kế cơ khí

- Nghiên cứu các linh kiện điện tử liên quan

- Thiết kế mạch điều khiển

- Chế tạo máy bắn bóng bàn tự động

3 Số lượng và tên các bản vẽ:

4 Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

Hà Nội, ngày tháng năm

Sinh viên Giảng viên hướng dẫn

LỜI MỞ ĐẦU

Để hoàn thành nhiệm vụ học tập tại trường sau hơn 4 năm học và bước đầu tậplàm quen với công việc của một kỹ sư tương lai Trên cơ sở nghiên cứu đồ án Chế TạoMáy và định hướng đồ án tốt nghiệp của khoa chúng em nhận được đề tài “Nghiên cứuchế tạo máy bắn bóng bàn” để làm đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập tạitrường

Bóng bàn là một môn thể thao hấp dẫn, phù hợp với mọi lứa tuổi Từ các cháu nhỏđến các cụ già đều có thể chơi và rèn luyện sức khỏe.Nhưng bóng bàn cũng là môn thểthao khó chơi nhất khiến nhiều người từ bỏ khi mới bắt đầu tập chơi Để đơn giản hóaviệc tiếp cận, xóa đi cảm giác thiếu tự tin, giảm chi phí cho việc thuê huấn luyện viên Giải pháp ở đây là máy tập chơi bóng bàn Nói đến máy tập chơi bóng bàn ai cũngnghĩ đó là một thiết bị cao xa, giá thành đắt, hơn nữa là máy móc sẽ dễ hỏng hóc, Vậy những ai đã và sẽ nên sử dụng máy tập bóng bàn Câu hỏi này đơn giản ngay

cả những VĐV hàng đầu vẫn thường xuyên tập với máy bắn bóng bàn Các VĐVnghiệp dư, người mới tập chơi thì lại càng có nhu cầu cao về máy tập vì đơn giản máy

sẽ là người thầy kiên nhẫn nhất giúp bạn nhanh chóng tiếp cận được với môn thể thaokhó tính mà đầy màu sắc, khiến mỗi người chơi một khi đã chinh phục được sẽ trởthành đam mê Để thiết kế được máy này, đòi hỏi người thiết kế phải biết được nguyên

lý hoạt động của một số cơ cấu cơ khí cùng với việc hiểu rõ cách chơi môn bóng bàn

Đồ án gồm các phần chính sau đây:

Chương 1: Tổng quan về máy bắn bóng bàn

Chương 2: Tính toán thiết kế cơ khí

Chương 3: Sơ lược lý thuyết các linh kiện điện tử liên quan

Chương 4: Nghiên cứu mạch điều khiển

Chương 5: Chế tạo máy bắn bóng bàn

LỜI CẢM ƠN

Hơn 4 năm học tập tại trường Đại Học Điện Lực, sau khi đã hoàn thành tất cả cácmôn học và thực tập theo chương trình của nhà trường đã tích lũy được cho em nhữngkiến thức cơ bản nhất để em có thể tự mình tiếp tục trên con đường sự nghiệp Trongnhững ngày tháng làm đồ án nhóm chúng em đã rút ra được nhiều kinh nghiệm chobản thân mình, từ những công việc cơ bản đến những công việc áp dụng tính toánphức tạp, nhằm đảm bảo cho sản phẩm thiết kế hoạt động tốt, thời gian sử dụng lâu dài

và giá thành tương đối

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Phạm Hải Trình cùng toàn thể các thầy cô trongkhoa Công Nghệ Cơ Khí đã hướng dẫn tận tình cho em trong suốt quá trình làm đồ án

Do điều kiện khách quan và kiến thức bản thân, cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạnchế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót em mong thầy cô giúp đỡ chỉ dẫn thêm để emđược hoàn thiện hơn trong học tập cũng như trong công việc sau này

Chúng em xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô !

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY BẮN BÓNG BÀN 1

I KHẢO SÁT THỊ TRƯỜNG MÁY BẮN BÓNG BÀN 1

II ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO MÁY BẮN BÓNG BÀN 5

1 Giới thiệu về chung về môn bóng bàn 5

2 Ý tưởng thiết kế kết cấu máy 9

III PHÂN TÍCH CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÁY BẮN BÓNG BÀN 10

1 Cấu tạo 10

2 Nguyên lý làm việc 11

3 Ứng dụng của máy bắn bóng bàn 11

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ 13

I TÍNH TOÁN CÁC LỰC TÁC DỤNG 13

1 Cơ sở tính toán 13

2 Tính toán các lực tác dụng 13

II LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG TRỤC LÒ XO NẠP BÓNG 17

III.THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRÊN PHẦN MỀM INVENTOR 23

1 Giới thiệu phần mềm Autodesk Inventor 23

2 Thiết kế và mô phỏng bằng phần mềm Autodesk Inventor Professional 2013 Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 3: SƠ LƯỢC LÝ THUYẾT CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ LIÊN QUAN 47

I BIẾN ÁP 47

II ĐIỆN TRỞ, BIẾN TRỞ, TRIẾT ÁP 48

III TỤ ĐIỆN 57

IV CẦU CHÌ 59

V ĐIỐT 60

VI CÔNG TẮC BÁO ĐÈN 63

VII IC LM317 64

VIII LED 65

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU MẠCH ĐIỀU KHIỂN ……… 66

2 Thiết kế chi tiết 67

a) Khối mạch nguồn 67

b) Khối mạch lia bóng 67

c) Khối đảo bóng 68

d)Khối nạp bóng 69

e) Khối bắn bóng 70

II GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PROTEUS PROFESSIONAL 71

1.Tổng quan về phần mềm Proteus 71

2.Sử dụng phần mềm Proteus 71

III THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ 76

1.Sơ đồ nguyên lý của máy 76

2.Thiết kế mạch in 76

CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MÁY BẮN BÓNG BÀN 80

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẤU TẠO MÁY 80

II CHẾ TẠO MÁY BẮN BÓNG BÀN 80

1 Thiết kế, chế tạo cơ cấu thu hồi và đảo bóng 80

2 Thiết kế, chế tạo cơ cấu nạp bóng 82

3 Thiết kế, chế tạo cơ cấu lia bóng 84

4 Thiết kế, chế tạo cơ cấu bắn bóng 85

5 Thiết kế mạch điều khiển 88

III HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY BẮN BÓNG BÀN 91

KẾT LUẬN 92

hành khảo sát các sản phẩm tương tự nhằm tận dụng các ưu điểm của các sản phẩm đó,rút ngắn thời gian nghiên cứu tính toán thiết kế Ở đây để thiết kế một máy bắn bóngbàn mới, trước hết chúng em tiến hành khảo sát một số máy bắn bóng bàn cùng loạicủa các nhà sản xuất như Trung Quốc, Mỹ và các nhà sản xuất nội địa… Sau đây làthông số kỹ thuật của một số máy bắn bóng bàn mà chúng em thu hoạch được trongquá trình thực tập và tìm hiểu thị trường

CÁC LOẠI MÁY BẮN BÓNG TRÊN THỊ TRƯỜNG

khách tự điều chỉnh và chế độ tập luyện gồm 64 bài có sẵn nhưng thêm phần thú vị khimột nửa số bài có thể thay đổi tự do theo ý quý khách hàng Thêm vào đó là giao diện

dễ sử dụng của chế độ máy vi tính giúp quí khách tự điều chỉnh bài theo ý mình Một

sự đột phá khác nữa của máy tạo điều kiện cho khách hàng tập luyện ổn định hơn đó làchế độ đếm bóng Một ví dụ điển hình là khi một vận động viên đang muốn tập mộtbài nào đó chỉ trong một giới hạn là 20 lần thì máy có thể phát ra 20 quả và tự độngngừng Tính năng vượt trội cuối cùng là máy có thể đảo ngược vị trí tay đánh chongười thuận tay phải lẫn tay trái

Máy có bộ thu gom bóng đặc biệt giúp các tay vợt có thể tiết kiệm sức một cáchtối đa khi không cần phải đi vòng quanh nhặt bóng sau mỗi lần đánh

Đặc điểm :

- Xoáy 36 góc độ

- Phát bóng từng điểm, từng vùng một cách chính xác

- 64 bài tập từ cơ bản đến nâng cao

- Kết nối với máy vi tính

- Điều chỉnh tốc độ, tần số phát bóng

- Bộ thu gom bóng tiện lợi

Số lượng bóng tối đa (40mm) 120 quả và chức năng thu gom bóng

Số lượng bóng tối đa (40mm) 86 quả

Chế độ bộ điều khiển Tốc độ, tần số bóng

Số lượng bóng phát ra nhiều nhất/phút 63 quả

-Độ xoáy của banh : Có 9 mức độ khác nhau tùy theo người dùng chỉnh

-Tần số bắn: 25-95 ball/min

-Tốc độ ba: 4-50 m/sec

-Có thể chỉnh đầu nòng từ 0 tới 40 độ để cho những hiệu quả khác nhau

-Chỉnh được 11 vị trí trên bàn phục vụ cho người dùng từng 11 vị trí từ trái qua phải

II ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO MÁY BẮN BÓNG BÀN

Để có được phương án chế tạo tối ưu chúng ta cần hiểu và nắm rõ về luật bóng bàn cũng như cách chơi môn thể thao này

1 Giới thiệu về chung về môn bóng bàn

Bóng bàn là một thể thao có 2 bên chơi, 1 hoặc 2 người bên này đánh một tráibanh trên bàn bóng qua lại với 1 hoặc 2 người phía bên kia, mỗi người dùng một câyvợt, gần giống như chơi quần vợt Luật chơi bóng bàn khác với quần vợt nhưng nhữngkhái niệm cơ bản thì giống nhau Bóng bàn là môn thi đấu tại Thế vận hội Cách xoáybóng, tốc độ và chiến thuật khi chơi là những yếu tố quan trọng khi thi đấu bóng bàn.Tốc độ của trái bóng có thể khác nhau, từ đi chậm nhưng xoáy nhiều đến rất nhanh cókhi hơn 110 km/h.

a Bàn

Kích thước bàn bóng bàn, phần mặt trên của bàn gọi là mặt đánh bóng (mặt bàn)hình chữ nhật dài 2.74m, rộng 1.525m, đặt trên một mặt phẳng nằm ngang cao 0.76mtính từ mặt đất

Mặt bàn được chia thành 2 phần bằng nhau bởi một cái lưới thẳng đứng song song vớiđường cuối bàn và căng suốt trên toàn bộ diện chia đôi hai bên phần bàn

Mặt bàn phải có mầu sẫm đồng đều và mờ, xung quanh mặt bàn có một đường vạch kẻtrắng rộng 2cm, mỗi vạch theo chiều dài 2,74m của bàn gọi là đường biên dọc, mỗivạch theo chiều rộng 1.525m của bàn gọi là đường biên ngang (đường cuối bàn)

Mép dưới suốt chiều dài của lưới cần phải sát với mặt bàn và những cạnh bên của lướicũng cần phải sát với cọc lưới

c Bóng

Quả bóng hình cầu có đường kính 40mm, Quả bóng nặng 3g

Quả bóng được làm bằng xen-lu-lô-ít hoặc chất nhựa dẻo tương tự, có mầu trắng hay màu da cam và mờ,hoàn toàn rỗng ruột và nhẹ bỗng

d Vợt

Vợt có thể có kích thước, hình dáng và trọng lượng bất kỳ nhưng cốt vợt phải phẳng và cứng

Ít nhất 85% bề dầy cốt vợt phải bằng gỗ tự nhiên; một lớp dính bên trong cốt vợt

có thể được tăng cường bằng loại chất sợi như sợi các bon, sợi thủy tinh hay giấy nénnhưng không được vượt quá 7,5% toàn bộ bề dày hoặc 0,35mm

Mặt của cốt vợt dùng để đánh bóng phải được phủ hoặc bằng mặt gai cao suthường, gai hướng ra ngoài, tất cả độ dầy kể cả chất dính không vượt quá 2mm, hoặcbằng cao su mút với gai úp hay gai ngửa, tất cả có độ dầy kể cả chất dính không vượtquá 4mm

e Kỹ thuật đánh bóng

Đánh xoáy bóng đóng một vai trò quan trọng trong bóng bàn hiện đại

- Nguyên lý xoáy trong bóng bàn:

Cách tạo đường bóng đi xoáy

Trong thời điểm khi mặt vợt tiếp xúc với bóng, nếu như phương hướng đánh của vợt đi đúng qua tâm bóng thì vợt tác dụng vào bóng 1 lực F làm bóng bị đánh đi không

có độ xoáy

Nếu như phương hướng đánh của vợt không đi đúng qua tâm bóng thì ngoài lực tác động vào bóng F còn tạo ra một lực ma sát với bóng làm cho bóng khi bật khỏi vợt có

độ xoáy

Các loại xoáy chủ yếu

Các loại xoáy cơ bản của bóng thành 3 loại chính:

Xoáy lên, xoáy xuống và xoáy ngang

Khi vợt tiếp xúc vào bóng, ngoài lực ra trước còn có lực ma sát của vợt với bóngtheo hướng sang trái hoặc sang phải làm cho bóng khi bay đi có xu hướng xoay sangbên Trong đó lực ma sát được phát sinh ra giữa vợt và bóng có hướng sang trái sẽ làmcho bóng xoáy bên trái và ngược lại.

Xoáy nghiêng lên, xoáy nghiêng xuống

Trong thực tế đánh bóng thường còn ma sát vào phía trên cạnh bên hoặc phía dướicạnh bên của bóng Nếu ma sát phía trên cạnh bên thì bóng xoáy nghiêng lên trên, nếu

ma sát vào phía trên cạnh bên trái bóng sẽ tạo ra xoáy nghiêng lên bên trái, …tương tựnhư vậy có thể tạo ra xoáy xuống bên phải, xoáy lên bên phải, xoáy xuống bên trái

- Tính chất của bóng xoáy

Khi có độ xoáy, bóng sẽ bật trên bàn và bật trở lại từ mặt vợt của đối phương kháchẳn so với khi không xoáy

+ Đặc điểm xoáy của bóng xoáy

Bóng không xoáy khi bay chỉ chịu phản lực là lực cản chính diện của không khínên tốc độ bay giảm dần Còn bóng xoáy khi bay làm cho khong khí xung quanh nóhình thành dòng hoàn lưu (xoáy tròn), như vậy bóng xoáy trong khi bay ngoài lực cảnchính diện của không khí còn chịu một lực vuông góc với hướng bay của bóng + Đặc điểm bay của bóng xoáy lên

Khi bóng xoáy lên trong lúc bay phương của áp lực bên cạnh có hướng đi xuốngdưới nên bóng có đặc điểm tăng nhanh độ rơi xuống, tăng độ cong của đường vòngcung, rút ngắn cự ly của bóng đánh ra, giảm bớt thời gian bay trên không của bóng Vìvậy tốc độ bóng xoáy lên nhanh, độ cong lớn, tỷ lệ bóng tốt cao

+ Đặc điểm bay của bóng xoáy xuống

Khi bóng bay xuống thì áp lực bên cạnh của dòng khí lưu có hướng đi lên Vì vậtđặc điểm bay của loại bóng này là giảm tốc độ rơi xuống của bóng, giảm độ vòngcung, kéo dài thời gian bay của bóng làm tăng cự ly của bóng đánh ra Do đường vòngcung của bóng xoáy xuống không tốt, khi tốc độ nhanh dễ bay ra ngoài bàn, nhưngbóng xoáy xuống có tốc độ chậm thì lại tương đối vững và chắc bóng + Đặc điểm bay của bóng xoáy nghiêng

Áp lực bên cạnh của dòng khí lưu khi bóng xoáy nghiêng bên trái sẽ sang bên phải

và ngược lại

2 Ý tưởng thiết kế kết cấu máy

Sau khi nghiên cứu về một số loại máy bắn bóng bàn có trên thị trường cũng nhưcách chơi và luyện tập môn bóng bàn chúng em xin đề xuất máy bắn bóng bàn tự độngdành cho người mới tập chơi và dùng để luyện tập

Máy có chiều cao từ mặt đất đến nòng bắn là 1m-1,1m Để khi bắn bóng có thể điqua đường biên ngang sang vào vị trí bàn

Nòng bắn,ống dẫn bóng của máy được làm bằng ống nước ∅ 48mm Để phù hợpvới đường kính quả bóng 40mm

Loại máy này có chức năng: bắn mạnh, nhẹ, xoáy lên, xuống, kết hợp ngang lên,ngang xuống, lia bóng từ từ qua hai bên bàn, đánh vào 1 điểm chỉ định

Với chế độ xoáy: Xoáy lên, xuống, ngang lên, ngang xuống, … Chế độ giao bóng,lốp bóng bổng, chuội, nhịp bóng tùy chỉnh 3 tốc độ, lực bắn cơ bản và nhẹ, mạnh Thích hợp với mọi đối tượng đặc biệt những người mới chơi, đã chơi ở trình độ vừaphải muốn căn chỉnh động tác, luyện các đường bóng còn yếu, tập lấy phản xạ, khởiđộng Phù hợp với trang bị cho Gia đình, CLB, HLV

III PHÂN TÍCH CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÁY BẮN BÓNG BÀN

1 Cấu tạo

Máy bắn bóng bàn gồm có 4 cơ cấu chính sau :

- Cơ cấu thu hồi và đảo bóng: Gồm có khay thu hồi bóng, 1 Motor giảm tốc 12V

DC và 1 tay lò xo có chức năng đảo bóng tuần tự đưa bóng xuống bộ phận nạpbóng tránh hiện tượng bóng ra không đều và tắc bóng

- Cơ cấu nạp bóng: Gồm có ống dẫn, 1 Motor giảm tốc 24V DC, lò xo nạp bóngbóng sẽ được bộ nạp đưa tuần tự lên nòng bắn Khi bóng đến nòng bắn tiếp xúcvới bộ bánh cao su bắn bóng nó sẽ được bắn ra với 3 chế độ bắn khác nhau.

- Cơ cấu lia bóng: Gồm có 1 Motor lia bóng, túp năng quạt,ống có khả năng quay,

cơ cấu có nhiêm vụ lia bóng từ từ qua hai bên bàn hoặc đánh vào 1 điểm chỉ định

- Cơ cấu bắn bóng: Gồm có 2 Motor bắn bóng loại 12V DC và 2 bánh xe bắn bóngchất liệu tốt nhất để làm bánh xe là cao su kếp, bề rộng của bánh xe là 5 cm, bềdày 2cm Cơ chế bắn dùng 2 motor để tạo lực ma sát kiểu như mặt vợt vào bóngmotor xoáy lên luôn quay nhanh để tạo lực miết, ép vào bóng để đẩy bóng ra.Ngoài ra máy còn có 1 số bộ phận:

- Bộ cấp nguồn 3A 12,15,18,24v DC và tay điều khiển

Bộ cấp nguồn có nhiều mức điện áp gồm 12v DC; 15v DC, 18v DC, 24v DC gồm

3 mạch nắn dòng riêng biệt 1 nắn cấp cho motor khuấy bóng 12v DC; 1 mạch nắn cho

bộ bắn bóng lắp 2 motor song song điện áp 12v DC ; 1 mạch nắn nhận điện áp thôngqua công tắc chuyển mạch 15v,18v,24v AC trực tiếp từ biến áp để lấy điện áp thay đổicho motor đẩy bóng tương đương 15v = 30 quả/phút ; 18v = 45 quả/phút ; 24v = 68quả/phút

- Ống nước tiền phong ∅ 48, cút góc 45, cút chữ T

- Điốt, tụ, chiết áp

2 Nguyên lý làm việc

Bóng được thu hồi đến bộ thu hồi bóng sau đó được motor khuấy bóng đảo bóng xuống bộ nạp bóng sử dụng cơ cấu nạp bóng bằng vòng xoắn ở đây bóng lại tiếp tục được đưa nên bộ bắn bóng cơ cấu bắn bóng gồm đầu bắn bóng với 2 motor và bánh xe cao su bắn bóng, khi khởi động chức năng lia bóng, bóng sẽ từ từ bắn qua hai bên bàn hoặc đánh vào 1 điểm chỉ định

Cách tạo ra bóng xoáy lên, xoáy xuống xoáy ngang, dựa trên nguyên tắc xoaynòng bắn sao cho motor bên trên quay nhanh hơn motor bên dưới thì tạo ra bóng xoáylên kiểu như quả giật, còn motor dưới quay nhanh hơn ở phía trên thì như quả cắt bóngxoáy xuống Nếu 2 motor = tốc độ nhau sẽ tạo ra quả bạt

Mạch điểu khiển motor bắn bóng nhằm mục đích thay đổi tốc độ motor giảm lựcbắn ra, giảm xoáy các nên lắp mỗi motor 1 mạch riêng biệt để có thể điều chỉnh nhiềukiểu bóng ra

- Tốc độ phát bóng ra phụ thuộc vào 2 yếu tố:

+Thứ nhất là tốc độ motor (vòng/phút)

+Thứ hai độ bám, nhúng của chất liệu làm bánh xe

Để bóng bắn ra tối ưu tốt nhất là motor có số vòng quay 4000 – 6000 vòng/phút cho motor trên, motor dưới bằng 50% tức khoảng 2000-3000 vòng/phút, chất liệu tốt nhất

để làm bánh xe là cao su kếp

3 Ứng dụng của máy bắn bóng bàn

Dùng để tập luyện đánh bóng khi mới tập đánh và khi không có người cùng chơi,

vì thế máy bắn bóng được dùng rất hợp lý, máy bắn bóng giảm hoặc tăng tốc độ chongười sử dụng, khi tập luyện Giúp người tập luyện nâng cao khả năng đánh bóng vànhanh nhẹn hơn trong quá trình giao lưu với đối phương Khả năng được nâng cao hơnkhi nâng cao tốc độ của máy và chơi bóng nhiều,…

Luyện tập bóng nhiều có thể tăng thêm mật độ tập luyện trong một thời gian ngắn

Vì vậy đối với các loại kỹ thuật khó khăn lớn nó sẽ tăng thêm số lượng (lần) các động tắc kỹ thuật chủ yếu, bạn có thể thực hiện nhiều lần lặp lại từ đó bạn sẽ thực hiện đượccác kỹ thuật mà bạn muốn Còn với bạn tập luyện với một tốc độ và cường độ nhanh thì nó sẽ giúp bạn có một bài tập tăng tốc lớn và nhanh

Đối với bước chân di chuyển mà nói thì với bài tập này nó làm tăng phạm vi di chuyểnrộng, tăng thêm số lượng cung cấp bóng qua lại liên tục làm cho người tập nâng cao sức bền chống đỡ và số lần đánh bóng qua lại Với số lần qua lại nhiều và khó giúp cho người tập nâng cao ý chí trong tập luyện và thi đấu

CHÚ Ý: Có một điều trong phương pháp tập luyện này đó là nếu bạn quá lạm dụng

và tập luyện nhiều đánh bóng với tập luyện bóng nhiều thì bạn sẽ tự đánh mất đi tính phản xạ nhanh và nhạy cảm như trong tình huống 2 người tập đánh với nhau VD: Nếuhai người đánh tập với nhau trên bạn thì tất nhiên sẽ có rất nhiều tình huống đánh sai

vị trí hoặc bóng sẽ đi lung tung, độ xoáy khó lường hoặc không xác định được, thì bạn sẽ tập được phản xạ gần và cách ứng phó nhanh sau khi tình huống diễn ra Còn với tập luyện bóng nhiều thì đa số tình huống là cố định và đã biết trước về điểm rơi, tốc độ bóng đến và cả về mức độ xoáy)

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ

- Nguyên lý hoạt động của nòng bắn bóng bàn:

Khi bóng đi vào nòng bắn dưới tác dụng của 2 bánh xe bắn bóng quay với tốc độcao làm bóng bắn ra ngoài Cách tạo ra bóng xoáy lên, xoáy xuống xoáy ngang, dựatrên nguyên tắc xoay nòng bắn sao cho motor bên trên quay nhanh hơn motor bêndưới thì tạo ra bóng xoáy lên kiểu như quả giật, còn motor dưới quay nhanh hơn ởphía trên thì như quả cắt bóng xoáy xuống Nếu 2 motor = tốc độ nhau sẽ tạo ra quảbạt

Mạch điểu khiển motor bắn bóng nhằm mục đích thay đổi tốc độ motor giảm lựcbắn ra, giảm xoáy các nên lắp mỗi motor 1 mạch riêng biệt để có thể điều chỉnh nhiềukiểu bóng ra

- Tốc độ phát bóng ra phụ thuộc vào 2 yếu tố:

+ Thứ nhất là tốc độ motor (vòng/phút)

+ Thứ hai độ bám, nhúng của chất liệu làm bánh xe

2 Tính toán các lực tác dụng

Ta có sơ đồ lực được phân bố như hình vẽ:

Hình 2.1: Sơ đồ lực được phân bố

F23: Lực ly tâm do bánh 2 xe gây ra

Fms2: Lực ma sát giữa bóng và bánh xe 2

T2: Momen xoắn của trục 2

Fqt : Lực quán tính của quả bóng

Chọn Motor có công suất 15W, có số vòng quay là 4000 vòng/phút

a Gia tốc của quả bóng

Giả sử ban đầu quả bóng chuyển động với vận tốc 0,04(m/s) và sau 4(s) thì quảbóng được di chuyển đến vị trí vào 2 bánh xe quay:

Gia tốc của quả bóng là:

Theo CT (1-10) tài liệu tham khảo[1] ta có:

2 0

0

0,04

0,01( / )4

b Lực quán tính của quả bóng

Theo CT (2-32) tài liệu tham khảo[1] ta có:

Lực quán tính của quả bóng là:

Fqt1=m.a= 0,003.0,01=3.10-5(N)

c Mômen xoắn trên trục động cơ

Theo CT tính mômen trên trục cơ, tài liệu tham khảo[2]

Ta có:

6 6

1 2

9,55.10 9,55.10 0,015

35,81( )4000

T

N

Áp dụng công thức tính mômen cân bằng quanh trục quay cố định

Theo CT (2-12) tài liệu tham khảo[3]

Ta có phương trình sau:

m 

 F13.(38+25).10-3+F23.25.10-3-Fms1.(38+25).10-3-Fms2.25.10-3+Fqt.(19+25).10-3+P.(19+25).10-3 = 0

= 1,2.63.10-3+1,2.25.10-3-Fms1.63.10-3-Fms2.25.10-3+3.10-5.44.10-3+9,8.44.10-3=0

Do Fms1=Fms2=Fms Ta có:

Fms 88.10-3=110,7.10-3

Fms= 1,25 (N)

Vậy lực ma sát của quả bóng là: 1,25(N)

Áp dụng phương trình cân bằng lực theo 1 phương cụ thể:

Ta có:

Fđ= F13+F23+FQT-2.Fms

m r

Vậy, tốc độ bắn ra của quả bóng là: 25,8(m/s)

II LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG TRỤC LÒ XO NẠP BÓNG

- Chọn phôi đúc, do hình dáng của phôi gần giống hình dáng của chi tiết

- Chi tiết được làm bằng thép C45 đây là một loại thép trong nhóm thép cacbon.Kết cấu có chất lượng tốt, độ cứng vừa phải, sử dụng làm chi tiết trục là phù hợp nhất

- Để chế tạo chi tiết trục lò xo nạp bóng, chúng ta phải qua 5 nguyên công Trình tựquy trình công nghệ được thực hiện như sau:

+ Nguyên công 1 : Khỏa mặt đầu - khoan 2 lỗ chống tâm

+ Nguyên công 2 : Gia công mặt trụ Ø16mm , L=86mm

+ Nguyên công 3 : Gia công mặt trụ Ø8mm , L=10mm

+ Nguyên công 4 : Khoan lỗ Ø6mm, L=25mm

+ Nguyên công 5 : Khoan lỗ Ø4mm,L=5mm

- Thực hiện quy trình công nghệ gia công

 Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu - khoan 2 lỗ chống tâm

n

+ Định vị: Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm

Khống chế 5 bậc tự do

+Chọn máy : Tra bảng 9-3 sách [Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 3, trang16] ta chọn

máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản xuất

+Chọn dao : Tra bảng 4-3[Sổ tay công nghệ chế tạo máy,tập 1] ta chọn

Dao vai mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 và chọn mũi khoan tâm

+ Bước gia công :

Lần gá 1: Khỏa mặt đầu 1

Lần gá 2 : Khỏa mặt đầu 2

Lần gá 3: Khoan lỗ chống tâm 1

Lần gá 4: Đảo chiều và khoan lỗ chống tâm 2

+ Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so

+ Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Epoxi

 Nguyên công 2 : Gia công mặt trụ Ø16mm , L=86mm

+ Sơ đồ định vị:

n86

wxyz

+ Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do

Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do

+ Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động

+ Chọn máy : Tra bảng 9-3 sách [Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 3, trang16] ta

chọn máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản xuất

+ Chọn dao : Tra bảng 4-3[Sổ tay công nghệ chế tạo máy,tập 1] ta chọn

Dao vai mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

+ Bước gia công : Tiện mặt trụ Ø16mm , L=86mm

+ Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so

+ Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Epoxi

 Nguyên công 3 : Gia công mặt trụ Ø8mm , L=10mm

+ Sơ đồ định vị:

n

zy

xw10

+ Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do

Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do

+ Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động

+ Chọn máy : Tra bảng 9-3 sách [Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 3, trang16] ta

chọn máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản xuất

+ Chọn dao : Tra bảng 4-3[Sổ tay công nghệ chế tạo máy,tập 1] ta chọn

Dao vai mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

+ Bước gia công : Tiện mặt trụ Ø8mm , L=10mm

+ Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so

+ Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Epoxi

 Nguyên công 4 :Khoan lỗ Ø6mm, L=25mm

+ Sơ đồ định vị:

+ Định vị: Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm

Khống chế 5 bậc tự do

+Chọn máy : Tra bảng 9-3 sách [Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 3, trang16] ta chọn

máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản xuất

+Chọn dao : Tra bảng 4-40 [Sổ tay công nghệ chế tạo máy,tập 1] Chọn

mũi khoan ruột gà đuôi trụ Ø6mm

+ Bước gia công :Khoan lỗ Ø6mm, L=25mm

+ Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so

+ Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Epoxi

 Nguyên công 5 :Khoan lỗ Ø4mm,L=5mm

+ Sơ đồ định vị:

+ Định vị: Dùng khối V dài khống chế 4 bậc tự do

Dùng 1 chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do

+Chọn máy : Tra bảng 9-21[Sổ tay công nghệ chế tạo máy,tập 3] chọn máy khoan

đứng K125 do Việt Nam sản xuất

+Chọn dao : Tra bảng 4-40 [Sổ tay công nghệ chế tạo máy,tập 1] chọn mũi khoan ruột

gà đuôi trụ Ø4mm

+ Bước gia công :Khoan lỗ Ø4mm, L=5mm

+ Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so

+ Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Epoxi

II.THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRÊN PHẦN MỀM INVENTOR

1 Giới thiệu phần mềm Autodesk Inventor

Với phần mềm Autodesk Inventor bạn có thể:

Tạo các bản vẽ phác thảo (sketch) 2D và 3D, vật thể 3D và các bản vẽ sản xuất 2D.Tạo các chi tiết máy (part), những đặc trưng phù hợp và các lắp ráp thứ cấp, tạo cácđộng học của lắp rắp trong nhiều vị trí khác nhau

Thay đổi hay điều chỉnh các góc nhìn cùa mô hình lắp ráp bằng cách dùng các yếu

tố điều khiển hiển thị

Quản lí hàng ngàn chi tiết và các mô hình lắp ráp lớn, phức tạp

Dùng các ứng dụng Third-party, với giao diện chương trình ứng dụng (ApplicationProgram Interface-API)

Dùng VBA để tiếp cận Autodesk Inventor API.Tạo chương trình để tự động cácchức năng sao chép.Trên thanh Menu, chọn Programmer Help

Inventor có thể Nhập (Import) các file STEP,SAT, AutoCAD®, Autodesk®Mechanical Desktop®(DWG) để dùng trong Autodesk Inventor.Xuất (Export) các fileAutodesk Inventor cho AutoCAD, Mechanical Desktop,và các file dạng IGES vàSTEP

Cộng tác với nhiều người trong quá trình thiết kế

Kết nối các công cụ Web để tiếp cận các nguồn công nghiệp, các dữ liệu chia sẽ,giao tiếp với các đồng nghiệp khác

Dùng hệ thống hỗ trợ thiết kế được tích hợp giúp cho công việc của bạn

Hình 2.3: Giao diện chính phần mềm Autodesk INVENTOR

Để bắt đầu với một bản thiết kế bạn có thể mở một bản vẽ mới bằng cách nhấn tổhợp phím Ctrl+N hay vào thanh công cụ File\New hoặc từ thanh công cụ chọn biểutượng Khi đó menu Create New File sẽ hiện ra cho phép bạn có thể lựa chọn:

Ta chọn chuẩn Metric và Standard (mm).ipt

Hình 2.4: Tab New File cho phép bạn có thể lựa chọn các tool thiết kế

các file này có phần mở rộng Standard.iam,Weldment.iam.

- Drawing: Khi đã có bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ lắp thì ta sử dụng công cụ Drawing

để biểu diễn các hình chiếu, mặt cắt từ các bản vẽ chi tiết hay bản vẽ lắp đã có ở trên các file này có phần mở rộng Standard.iwg

-Presentation: Công cụ này cho phép chúng ta mô phỏng quá trình lắp ráp và tháo dỡ sản phẩm thiết kế các file nay có phần mở rộng Standard.ipn

a) Mở một file đã có

Sau khi khởi động phần mềm Autodesk Inventor Professinal 2013 bạn chọn biểu tượng Open: , hoặc từ menu File\Open, hoặc tổ hợp phím Ctrl+O hộp thoại Open xuất hiện như hình:

Hình 2.5: Mở 1 File có sẵn

Sau đó ta chọn đường dẫn đến file mà mình muốn mở rồi chọn Open.Bên dưới Inventor 2013 còn cho phép mở theo tên File name File of type (Các loại file được hỗ trợ) bao gồm: *.iam,*.idw,*.dwg,*.ipt,*.ipn….Nếu như bạn không thể nhớ rõ file mình muốn mở ở đâu Inventor có thêm công cụ Find tìm kiếm cho bạn

b) Lưu file

Chọn biểu tượng I Pro trên góc trái màn hình sẽ xuất hiện menu với các lựa chọn:New,Open,Save,Save As,Export,Manage…Từ đây bạn có thể lựa chọn kiểu loại lưufile mà bạn muốn Save hoặc Save As như hình dưới:

- Nếu bạn chọn Save thì có thêm 2 lựa chọn: Save (Lưu chi tiết bạn chọn lưu) và SaveAll (Lưu tất cả các chi tiết)

- Nếu bạn chọn Save As thì có thêm các lựa chọn: Save As, Save Copy As, Save Copy

As Template …

Hình 2.6: Menu lưu File

Trên thah công cụ ta chọn biểu tượng hoặc vào File → Save (Save as) khi đó xuấthiện bảng:

Khi đó ta chọn nơi lưu file và chọn Save

- : Ràng buộc 2 đường thẳng trùng nhau.

- : Ràng buộc cung tròn, đường tròn theo đường tròn cho trước

- : Ràng buộc cố định 1 điểm

- : Ràng buộc song song

- : Ràng buộc vuông góc

- : Ràng buộc trùng gốc tọa độ theo chiều ngang…

- Các lệnh Pattem (Tạo thêm các phần):

Lệnh Pattem

Lệnh Pattem bao gồm:

- : Tạo ra các phần theo hàng và cột

- : Tạo ra các phần theo cung tròn

- : Tạo ra các phần đối xứng qua 1 đường thẳng

- : Thu nhỏ đối tượng

- : Copy đối tượng

- : Mở rộng, thêm dài đối tượng

: Kéo đối tượng

- : Xoay đối tượng

- : Phân Chia đối tượng.

- : Mở rộng đối tượng theo đối tượng cho trước

- Các lệnh Layout (Giao diện), lệnh Insert (Lệnh chèn), lệnh Format (Lệnh xóa),…

d) Tạo đối tượng 3D từ đối tượng 2D

Sau khi hoàn thiện xong bản vẽ 2D chúng ta sẽ tạo ra bản vẽ 3D bằng cách nhấn

để kết thúc môi trường vẽ 2D sang môi trường 3D:

Hình 2.12: Lệnh Create

Lệnh Create bao gồm:

- Lệnh Extrude: Tạo ra hình khối hộp theo biên dạng 2D từ Sketch trước đó:

Hình 2.13: Hộp thoại Extrude

Bắt đầu lệnh Extrude xuất hiện hộp thoại như hình 2.13 Biểu tượng

cho phép cho ta chọn các đối tượng 2D, trên hộp thoại extents gồm các lựa chọn tạo rabiên dạng theo khoảng cách, đến 1 mặt phẳng cho trước nào đó,hoặc giữa 2 mặt phẳngnào đó

: Cho phép ta Extrude toàn phần

: Cho phép ta Extrude 2 đối tượng nhưng kết quả bỏ đi 1 đối tượng