BÁO CÁO CUỐI KÌ, NHẬP MÔN KĨ THUẬT , CON THUYỀN ƯỚC MƠ

BÁO CÁO CUỐI KÌ, NHẬP MÔN KĨ THUẬT , CON THUYỀN ƯỚC MƠ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN KĨ THUẬT HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP



NHẬP MÔN KĨ THUẬT

BÁO CÁO CUỐI KÌ

CON THUYỀN ƯỚC MƠ

GVHD: TS LÊ NGỌC QUỲNH LAM

Ngày nộp: 14/01/2015

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Lí do hình thành ý tưởng 1

1.2 Mục tiêu 1

1.3 Phạm vi 1

1.4 Cơ sở lí thuyết 2

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2

2.1 Khảo sát nhu cầu 2

2.1.2 Qui mô và đối tượng khảo sát

2.1.3 Kết quả khảo sát

2.1.4 Kết luận

2.2 Đặc tính sản phẩm

2.3 Yêu cầu kĩ thuật

2.3.1 Các bộ phận chức năng

2.4 Thiết kế

2.4.1 Lựa chọn vật liệu

2.4.2 Thiết kế

2.5 Qui trình thực hiện

CHƯƠNG 3: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

3.1 Giai đoạn 1 (trước khi thay đổi phương án thiết kế)

3.2 Giai đoạn 2 (sau khi thay đổi phương án thiết kế)

3.3 Lí do thay đổi phương án thiết kế

CHƯƠNG 4: QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN

4.1 Nhật kí đồ án

4.1.1 Nhật kí đồ án giai đoạn 1

4.1.2 Nhật kí đồ án giai đoạn 2

4.3 Rubric đánh giá

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ

5.1 Kết quả đạt được

5.2 Ưu điểm của sản phẩm

5.3 Hạn chế của sản phẩm

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1 Kết luận

6.2 Hướng phát triển

PHẦN PHỤ LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lí do hình thành ý tưởng

Hiện nay ô nhiễm môi trường và sự thiếu hụt nguồn năng lượng là hai vấn đề được conngười quan tâm hàng đầu Về vấn đề ô nhiễm, khí thải từ các phương tiện giao thông lànguyên nhân chủ yếu, chiếm đến 70% nguồn gây ô nhiễm Trong đó, giao thông đường thủychiếm một phần đáng kể Đa số phương tiện giao thông đường thủy đều sử dụng dầu diezel lànguồn nhiên liệu chính Xuất phát từ nhu cầu giải quyết hai vấn đề môi trường và nguồn nănglượng cho các phương tiện đường thủy, nhóm chúng em đã hình thành ý tưởng tạo ra một môhình thuyền buồm chạy bằng năng lượng Mặt Trời

1.2 Mục tiêu

Tạo ra một mô hình thuyền buồm hoạt động bằng năng lượng Mặt Trời và năng lượnggió, từ đó tạo cơ sở để chế tạo những chiếc thuyền chạy bằng năng lượng sạch với kích thướcthực

- Hiệu ứng quang điện

“Pin năng lượng mặt trời là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp nănglượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng)dựa trên hiệu ứng quang điện Hiệu ứng quang điện là khả năng phát rađiện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất” (nguồn:khoahoc.tv)

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Khảo sát nhu cầu

2.1.1 Qui mô và đối tượng khảo sát

Nhóm chúng em đã thực hiện một cuộc khảo sát nhỏ về nhu cầu sử dụng thuyền buồmchạy bằng năng lượng sạch thông qua công cụ Google Doc với qui mô 25 người và tất cả đều

là sinh viên

2.1.2 Kết quả khảo sát

Thông qua việc thống kê kết quả khảo sát, nhóm chúng em có được kết quả sau:

- 52% số người chọn thuyền buồm khi được hỏi “Bạn sẽ chọn loại thuyền nào cho chuyến

du ngoạn biển?”

- 96% số người chọn loại thuyền thân thiện với môi trường

- 48% số người lựa chọn năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch phù hợp để thaythế dầu diesel

- Độ an toàn và không gây ô nhiễm là 2 tiêu chí được người tham gia khảo sát nhắm đếnnhiều nhất Có đến 56% số người đánh giá mức độ quan trọng của sự an toàn ở mức caonhất – mức số 5 theo thang điểm 5, trong khi đó, ở mục không gây ô nhiễm, con số đó là28%

2.1.3 Kết luận

Từ khảo sát cho thấy, hiện nay con người khá chú trọng đến vấn đề bảo vệ môi trường

và sẵn sàng sử dụng phương tiện di chuyển không gây nguy hại đến môi trường Ngoài ra, vớihiện trạng ô nhiễm môi trường và thiếu hụt năng lượng như hiện nay thì việc chế tạo ra mộtchiếc thuyền buồm chạy bằng năng lượng mặt trời là một nhu cầu thiết thực và xác đáng, phùhợp phong cách sống “Xanh – sạch – đẹp” và có rất nhiều triển vọng phát triển trong tươnglai

Sản phẩm này sẽ đáp ứng được nhu cầu di chuyển của du khách khi đi du ngoạn trênbiển, đồng thời tiết kiệm được nguồn nhiên liệu và góp phần bảo vệ môi trường

2.2 Đặc tính sản phẩm

Từ những nhu cầu thu thập được thông qua cuộc khảo sát, nhóm chúng em đã lập rabảng đặc tính sản phẩm cần đạt được

Bảng 2.1: Đặc tính sản phẩm

Không làm cạn kiệt tài nguyên.

Sử dụng năng lượng mặt trời

và gió

Năng lượng mặttrời: chi phí lắp đặt cao, đòi hỏi thiết kế phù hợp, chưa phổ biến, công suất thấp, phụ thuộc thời tiết

Năng lượng gió:

phụ thuộc thời tiết

Nâng cấp các thế hệ pin mặt trời với công suất tốt hơn từ

đó dự trữ năng lượng tốt hơn ít phụ thuộc vào thời tiết

An toàn

Giữ được cân bằng

Khả năng chốngchịu trước thời tiết

Tham khảo, tínhtoán để cho ra thiết kế phù hợp

Sản phẩm khó đạt được độ chính xác cao như thiết kế

Cần nâng cao tay nghề, hoặc

sử dụng các công nghệ hiện đại để gia công được chính xác hơn

2.3 Yêu cầu kĩ thuật

2.3.1 Yêu cầu cơ bản

- Nổi được, giữ được thăng bằng

- Chạy nhanh hơn 1km/h

Pin Mặt Trời

Chuyển năng lượng ánh sáng Mặt Trời thành năng lượng điện và truyền cho động cơ

Bánh đạp nước Giúp thuyền tiến về phía trước

2.4 Thiết kế

2.4.1 Lựa chọn vật liệu

Nhóm có 3 phương án lựa chọn vật liệu để sử dụng cho phần thân thuyền: sử dụng vật liệu gỗ, sử dụng mút xốp, tận dụng vỏ chai nhựa

2.4.1.1 Đánh giá ưu, nhược điểm của vật liệu

Sau khi xem xét đặc tính của 3 vật liệu trên nhóm đã lập ra bản so sánh các ưu, nhượcđiểm của chúng

Bảng 2.3: Bảng đánh giá ưu nhược điểm của các vật liệu

1 Vật liệu gỗ

- Tính thẩm mỹ cao

- Chắc chắn

- Mô phỏng gần nhất với thực tế

- Gia công yêu cầu chuyên môn cao, nếu không thuyền sẽ chìm

- Không chắc chắn

3 Vật liệu vỏ chai

- Không tốn chi phí vật liệu

- Tái sử dụng rác thải

- Dễ gia công

- Tính thẩm mỹ không cao

- Không chắc chắn

- Mô phỏng không sát

với thực tế

2.4.1.2 Đánh giá các tiêu chí lựa chọn vật liệu

Dựa trên những tiêu chí mà nhóm đặt ra cho 3 loại vật liệu, nhóm đã cho điểm và lập thành bảng đánh giá dưới đây để lựa chọn vật liệu thích hợp dành cho sản phẩm

Bảng 2.4: Bảng đánh giá các tiêu chí lựa chọn vật liệu

Phương

Tính thẩm mĩ

Khả năng gia công

Khả năng chi trả

Tổng điểm

Điểm trung bình

2.4.1.3 Kết quả

Dựa theo bảng đánh giá trên, nhóm đã lựa chọn phương án sử dụng vật liệu mút xốp làm phần thân thuyền

2.4.2 Thiết kế

2.4.2.1 Danh sách chi tiết

Bảng 2.5: Bảng danh sách các chi tiết trong sản phẩm

ST

T Chi tiết

Số lượng/Đ

Hình 2.1: Bản thiết kế phần thân thuyền

2.5 Quy trình thực hiện

Hình 2.2: Sơ đồ qui trình thực hiện

CHƯƠNG 3: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

Kế hoạch thực hiện được chia làm 2 giai đoạn: giai đoạn 1 (trước khithay đổi phương án thiết kế) và giai đoạn 2 (sau khi thay đổi phương ánthiết kế) do nhóm không giữ nguyên kế hoạch ban đầu mà có sự thay đổivật liệu do gặp một số khó khăn nảy sinh trong quá trình thực hiện

3.1 Giai đoạn 1 (trước khi thay đổi phương án thiết kế)

Bảng 3.1: Kế hoạch thực hiện giai đoạn 1

Các

Người chịu trách nhiệm

Ngày tới hạn

Chuẩ

n bị

Tham khảo giá cả các thành

phần

Trường, Vi,

Vy, Phương 24/11/2011Mua vật liệu + động cơ Tất cả thành

Báo cáo cuối kì 9/1/2015

3.2 Giai đoạn 2 (sau khi thay đổi phương án thiết kế)

Bảng 3.2: Kế hoạch thực hiện giai đoạn 2

Các

Người chịu trách nhiệm Ngày tới hạn

Chế tạo bánh lái, bánh đạp nước và lắp

3.3 Lí do thay đổi phương án thiết kế

CHƯƠNG 4: QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN 4.1 Nhật kí đồ án

4.1.1 Giai đoạn 1 (trước khi thay đổi phương án thiết kế)

Mức độ hoàn thành

Ghi chú

014 –

29/11/2

014

thànhgiaiđoạnchuẩnbị

bản thiết kế

được bảnthiết kế

sơ lược với vật liệu là gỗ

thành 90% mục tiêutuần

Tham khảo giá cả vật liệu, động cơ

Đã xác định được giá của gỗ, keo, động cơ, tiền gia công chi tiết

Trường,PhươngVy,ThảoVi,Phương

100%

Báo cáo ý tưởng

đồ án

Báo cáo vẫn còn

sơ sót

PhươngVy,Phương

Mua vật liệu+ độngcơ

Mua động cơ

Phần gỗ được tínhtoán lại

Tất cảthànhviên

60%

Hoàn thành được 50% mục tiêutuần.Suy xét lại việc

sử dụng vật liệu khác để chế tạo tàu Có thể thay đồi thiết kế

Thử nghiệmtrên bìacứng

Không tạo hình được, tốn nhiều thời gian

Tất cảthànhviên

40%

Chế tạocác chi tiết.

Không thực hiện

Không hoàn thành được mục tiêutuần vì tạm hoãn để tìm ra phương

án khác cho đồ

án

Lắp rápkhung sườn thuyền

Không thực hiện

Không thực hiện

Chế tạocánh buồm

Không thực hiện

Vẽ lại bản thiết kếmột chitiết để gia công thử nghiệm

Hoàn thành Thảo Vi 100%

Hoàn thành 76,6% mục tiêutuần

Gia công mẫu thử (cưa 1 thanh khung sườn)

Mẫu gỗ

dễ gãy, kích thước nhỏ, khó gia công

Tốn nhiều thời gian

Trường,

Giám Hoàn Phương

90%

quay clip, báo cáo

Phương

Kết luận:

Sau 5 tuần thực hiện đồ án, nhóm chỉ mới hoàn thành đươc 20% đồ án và chưa thể tạo

ra sản phẩm cụ thể Lí do là giữa các thành viên vẫn chưa có sự thống nhất cuối cùng và chưa chế tạo mô hình thực tế nên chưa thể xác định rõ những vấn đề sẽ nảy sinh Sau khi thực hànhtạo mẫu, nhóm nhận thấy việc sử dụng gỗ sẽ gặp khó khăn trong việc tính toán lực, gia công chế tạo nên nhóm quyết định thay thế gỗ bằng mút xốp và thiết kế lại mô hình phù hợp với vật liệu mới

4.1.2 Giai đoạn 2 (sau khi thay đổi phương án thiết kế)

Báo cáo giữa kì

Lưu ý lại hướng thực hiện đồ án (mô hình)

Trường,PhươngVy,Phương

80%

Hoàn thành 80% mục tiêu tuần

Cần nhanh chóng tìm ra giải pháp để tạo hình cho thuyền

Mua mút xốp Hoàn thành.

Tất cảthànhviên

100%

Tạo mẫu thử nghiệm với mút xốp

Thiếu công

cụ và kinh nghiệm nên không hoàn thành tốt việccắt mẫu

Trường,Phương

Vy, ThảoVi,Phương

Tạo hình thân thuyền Hoàn thành.

Tất cảthànhviên

100%

Ngày 06/01 hoàn thành tốt với 40% đồ án

Chế tạo cánh buồm Hoàn thành

Phương

Chế tạo bánh đạp nước

Cưa xong phần khoanh gỗ

Thảo Vi,Phương 50%

động cơ, bánh lái.

khăn trong việc tính toán, gia công, kết hợpgiữa các bộ phận

Lâm thêm tại nhà

11/01/2014

–

14/01/2014

Hoànthành đồán

Hoàn thiện bánh đạp nước

Hoàn thành Phương 100%

Đã hoàn thành 100% đồ án, chuẩn bị đầy

đủ cho báo cáocuối kì và ngàyhội kỹ thuật

Sửa chữa, gỉai quyết vấn đề ở động cơ

Hoàn thành Trường 100%

Lắp động cơvào thuyền, trang trí

Hoàn thành

Tất cảthànhviên

100%

Tiến hành chạy thử nghiệm mô hình

Hoàn thành

Tất cảthànhviên

100%

Hoàn thành báo cáo, nhật ký đồ

án, bài thuyết trình,clip

Hoàn thành

PhươngVy,Phương,Lâm,Thảo Vi

100%

Kết luận:

Trong 3 tuần cuối cùng của đồ án, sau khi thay đổi phương án làm, nhóm đã đẩy nhanh tiến

độ thực hiện và hoàn thành đúng hạn

Hình 4.1: Cắt, khoét mút, mài nhẳn

Nguyễn Thị Thảo Vi

Nguyễn Thuỵ Phương Vy

Nguyễn Minh Phương

Phạm Hoàng Lâm

Tinh thẩn làm

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ 5.1 Kết quả đạt được

Bảng 5.1: Bảng ghi nhận hoạt động của các bộ phận

Thân thuyền Thân thuyền nổi tốt những chưa ổn định

khi động cơ hoạt động

Bánh đạp nước Hoạt động khá tốt

Pin Mặt Trời Cường độ dòng điện đo được là 50mA,

hiệu điện thế 6,9V, công suất tính được là0,3495W

Hình 5.1: Sản phẩm hoàn thiện của nhóm

5.2 Ưu điểm của sản phẩm

- Sử dụng năng lượng mặt trời và gió nên không gây ô nhiễm môi trường.

- Vật liệu mỏng nhẹ, dễ thiết kế, gia công và trang trí

- Khi hoạt động, thuyền còn bị rung lắc

- Thuyền không chạy theo một đường thẳng mà chạy vòng do trọng lượng của hai bánh đạp nước không cân đối

- Tốc độ của thuyền chưa cao do bánh đạp nước chưa có thiết kế tối

ưu để hạn chế lực cản của nước

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận

Sau quá trình thực hiện đồ án, nhóm nhận ra những điều bất cập sau đây: nhóm gặp khókhăn trong việc làm quen với những kĩ năng liên quan đến việc thực hiện sản phẩm như cưa

gỗ, cắt mica, hàn chì,… Ngoài ra, nhóm còn chậm trễ trong việc hoàn thành công việc báocáo cuối kì như viết báo cáo, làm clip, power point Nhưng sau cùng, nhóm đã hoàn thành tất

cả công việc một cách trọn vẹn, đúng hạn và nhóm hài long với kết quả đạt được

6.2 Hướng phát triển

Trong tương lai, nhóm sẽ nghiên cứu để cải tiến chiếc thuyền để thuyền có thể chạy nhanh và ổn định hơn, có thể bẻ lái và chạy theo ý muốn Ngoài ra, mô hình thuyền buồm củanhóm còn có thể làm cơ sở tạo nên những chiếc thuyền với kích thước thật

PHỤ LỤC

Kết quả khảo sát nhu cầu sử dụng thuyền buồm sử dụng năng lượng Mặt Trời