Thiết kế và chế tạo mô hình máy rửa chén gia đình bán tự động

Với đề tài “ Nghiên cứu và chế tạo mô hình máy rửa chén gia đình bán tự động” nhóm nghiên cứu sẽ làm rõ nguyên lý chế tạo một máy rửa chén gia đình thông thường, tính toán thiết kế cho

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: TS LƯU ĐỨC BÌNH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤN VŨ

NGUYỄN XUÂN TUYỂN

Đà Nẵng, 2017

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Tên đề tài: Nghiên cứu và chế tạo máy rửa chén gia đình bán tự động

Sinh viên thực hiện:

khá mới lạ Với đề tài “ Nghiên cứu và chế tạo mô hình máy rửa chén gia đình bán

tự động” nhóm nghiên cứu sẽ làm rõ nguyên lý chế tạo một máy rửa chén gia đình

thông thường, tính toán thiết kế cho các bộ phận cơ bản của máy làm cơ sở cho việc chế tạo hàng loạt các loại máy rửa chén, cải tiến để máy rửa chén có thể trở nên thông dụng ở Việt Nam Dựa vào các công thức này, nhóm thiết kế và chế tạo một mô hình máy rửa chén cho gia đình 4 người

Nghiên cứu và chế tạo máy rửa chén gia đình

Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

+ Bản vẽ chi tiết giá đỡ và tay quay

+ Bản vẽ chu trình làm việc từng chế độ, và sơ đồ nguyên lý

+ Bản vẽ sơ đồ động của máy

Họ tên người hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình

Ngày giao nhiệm vụ đồán 20/02/ 2017

Ngày hoàn thành đồ án: 15/05/2017

Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2017 Trưởng Bộ môn

………

Người hướng dẫn

LƯU ĐỨC BÌNH

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đời sống của người dân ngày càng nâng cao Nhu cầu bảo vệ sức khỏe trong đời sống sinh hoạt gia đình thông qua các bữa ăn hằng ngày ngày càng được nâng cao Đây là

cơ hội nhưng cũng là thách thức cho ngành kỹ thuật để phục vụ nhu cầu của xã hội.Một yêu cầu thiết khác yếu đặt ra đó chính tiết kiệm thời gian để gia đình có thể xum họp nhiều hơn và xa hơn nữa là tính thẩm mỹ cho gia đình.Để thực hiện

được việc này nhóm đã nghiên cứu, thiết kế, và chế tạo “Máy rửa chén gia đình

bán tự động”.Vì vậy nó đòi hỏi yêu cầu người thực hiện phải nắm vững kiến

thức cơ về cơ khí – điện tử

Sau thời gian học tập tại trường, được sự chỉ bảo hướng dẫn nhiệt tình của thầy trong Cơ khí trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, nhóm tôi có cơ hội để làm đề tài này.Đi sâu phân tích, thiết kế, chế tạo máy rửa chén này Gồm có 5 chương:

Chương 1: Tổng quan về máy rửa chén gia đình

Chương 2: Nguyên lý làm việc của máy

Chương 3: Tính toán thiết kế máy

Chương 4: Chế tạo máy rửa chén

Chương 5: Nhận xét và kết luận

Bằng sự cố gắng nỗ lực của nhóm và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của thầy giáo TS Lưu Đức Bình, em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng như là của các bạn sinh viên để bài đồ án này hoàn thiện hơn nữa Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Lưu Đức Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian qua

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 5 năm 2017

Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Xuân Tuyển Nguyễn Tấn Vũ

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “Máy rửa chén gia đình” do nhóm tôi nghiên cứu, thiết kế, chế tạo Không sử dụng bất cứ tài liệu hay đồ án mẫu nào cả Nếu sai nhóm xin nhận kỷ luật của hội đồng

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tấn Vũ Nguyễn Xuân Tuyển

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu và cảm ơn i

Lời cam đoan liêm chính học thuật ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ v

Trang MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MÁY RỬA CHÉN 2

1.1 Giới thiệu về máy rửa chén 2

1.2 Tổng quan về máy rửa chén 3

1.2.1 Tình hình trong nước và ngoài nước 3

1.2.2 Một số máy thông dụng trên thị trường 4

1.2.2.1 Máy rửa chén BOSCH 4

1.2.2.2 Máy rửa chén MUNCHEN 5

1.2.2.3 Máy rửa chén MALLOCA 6

1.2.2.4 Máy rửa chén ELEXTROLUX 7

1.3 Nhu cầu thực tiễn máy rửa chén 8

1.3.1 Đối với gia đình 8

1.3.2 Nhu cầu công nghiệp 9

1.4 Nguyên lý của máy 10

1.4.1 Nguyên lý hoạt động 10

1.4.2 Các chế độ làm việc 11

1.4.2.1 Chế độ rửa tráng 11

1.4.2.2 Chế độ rửa tráng và sấy 12

1.4.2.3 Chế độ rửa bình thường 12

1.4.2.4 Chế độ rửa kỹ 12

1.5 Bố trí hệ thống 13

1.5.1 Nước rửa chén 13

1.5.2 Vòi phun 13

1.5.3 Giá để chén bát 14

1.6 Một số lưu ý khi sử dụng máy 14

1.7 Ý nghĩa của máy với đời sống 14

1.8 Những vấn đề còn tồn tại 15

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÁY RỬA CHÉN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH 16

2.1 Yêu cầu của máy rửa chén 16

2.2 Phương án thiết kế 16

2.2.1 Hệ thống cơ khí 16

2.2.1.1 Phân tích 16

2.2.1.2 Phương án thiết kế 17

2.2.2 Hệ thống điều khiển 18

2.2.2.1 Phân tích chức năng 18

2.2.2.2 Lựa chọn phương án 19

2.2.2.3 Thiết kế sơ đồ chức năng 20

2.2.2.4 Lựa chọn linh kiện 23

2.2.2.5 Thiết kế sơ đồ nguyên lý, mô phỏng 26

2.3 Tính toán 28

2.3.1 Tính toán chọn bơm cho máy 28

2.3.2 Chọn kich thước cho ống 30

2.3.3.Tính lưu lượng của máy bơm 30

2.3.4 Tính toán thể tính nước cần cho quá trình rửa 32

2.3.5 Thời gian đun nóng nước trong bể tới nhiệt độ 70 0 32

2.3.6 Tính toán lượng nước rửa chén cần 32

2.3.7 Tính toán kết cấu hộp 33

2.3.8 Phần chắn kít nước 34

CHƯƠNG III: CHẾ TẠO MÔ HÌNH THỰC TẾ 36

3.1 Lên ý tưởng mô hình 36

3.2 Cơ khí 37

3.2.1 Vật liệu chế tạo 37

3.2.2 Một số chi tiết trên máy 38

3.2.2.1 Hộp ngoài và hộp trong 38

3.2.2.2 Giá đựng chén bát 39

3.2.2.3 Tay phun 40

3.2.2.4 Bể chứa nước và lưới lọc 41

3.2.2.5 Cửa 42

3.2.2.6 Một số hình ảnh trong việc chế tạo 42

3.3 Làm mạch điều khiển 44

3.4 Máy thực tế và thông số 45

3.5 Nhận xét quá trình sử dụng 46

3.6 Hướng phát triển cho máy 47

3.6.1 Ứng dụng năng lượng mặt trời vào trong sản phẩm 47

3.6.2 Thiết kế một vài chi tiết tốt hơn 47

3.6.3 Phát triển thành máy rửa công nghiệp 47

KẾT LUẬN 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ LỤC 50

DANH SÁCH CÁC BẢN VẼ, HÌNH VẼ

Hình 1.1 Máy rửa chén Bosch

Hình 1.2 Máy rửa chén MUNCHEN

Hình 1.3.Máy rửa chén MOLLOCA

Hình 1.4 Máy rửa chén ELECTROLUX

Hình 1.5 Sơ đồ điều khiển máy rửa chén

Hình 1.6 Nước rửa chén dùng cho máy

Hình 1.7 Tay phun nước

Hình 2.6 : Khối bus nối giao tiếp LCD

Hình 2.7 : Giao diện người dùng

Hình 2.8 : Khối bus sử dụng Rơ le

Hình 2.9 : Module RELAY mẫu

Hình 2.10 : Mạch nguyên lý điều khiển relay

Hình 2.16: Lưu đồ thuật toán

Hình 2.17 Bố trí lưu lượng, áp suất

Hình 3.4 Hộp ngoài và trong cần chế tạo

Hình 3.5 Hộp ngoài và trong sau khi chế tạo

Hình 3.6 3D giá đựng và nơi đựng Hình 3.7 Giá đựng sau khi chế tạo

Hình 3.8 Vòi phun nước

Hình 3.9 Vòi phun được lắp đặt vào máy Hình 3.10 Lướt lọc và ống lọc rác

Hình 3.11 Cửa và các nút điều khiển Hình 3.12 Hàn hơi

Hình 3.13 Lắp ống nước, sấy, dầu

Hình 3.14: Cấu tạo bên trong máy

Hình 3.15 Phía sau máy

Hình 3.16 Mạch sau khi khoan

Hình 3.17 Làm mạch thủ công

Hình 3.18.Sơ đồ nguyên lý trên orcad Hình 3.19 Máy rửa chén thực tế

Bảng 3.2 Chi tiết bên trong máy

Bảng 3.2 Chi tiết phía sau máy

Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật của máy

MỞ ĐẦU

Mục đích của đề tài “Nghiên cứu và chế tạo máy rửa chén bán tự động”, là trình

bày việc thiết kế và chế tạo một máy rửa chén gia đình nhằm giải phóng sức lao động

và nâng cao sự tiện nghi Cơ cấu cánh tay phun nước dạng xoay được chế tạo để đưa nước tới tất cả các vị trí bên trong máy Hệ thống điều khiển thông minh có nhiều chế

độ rửa được thiết kế trên nên tảng vi điều khiển Atmega Giao diện điều khiển đơn giản dễ vận hành Đối tượng nghiên cứu và người nội trợ trong gia đình, ứng dụng vào mọi gia đình từ nông thôn tới thành phố Quá trình thử nghiệm đã chứng minh hiệu quả sử dụng của máy

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MÁY RỬA CHÉN

1.1 Giới thiệu về máy rửa chén

Với sự phát triển của xã hội, đời sống con người ngày càng được nâng cao Chính cuộc sống hiện đại với bộn bề công việc, con người luôn mong muốn có thiết bị mang tính sáng tạo mới giúp làm giảm bớt công việc nhà đồng thời tiết kiệm được thời gian

nội trợ Và để đóng góp một phần vào điều đó, nhóm em nghiên cứu làm “máy rửa

chén cho gia đình” nhằm giải phóng sức lao động cho con người, rút ngắn thời gian

rửa dọn, ngăn hóa chất độc hại từ nước rửa bát tiếp xúc với da tay và làm cho độ an

toàn sức khỏe gia đình được tăng cao mang lại sự tiện nghi cho mỗi gia đình Đề tài “

Nghiên cứu và chế tạo máy rửa chén gia đình” này nhóm em nghiên cứu và làm rõ

nguyên lý chế tạo một máy rửa chén gia đình thông thường, thiết lập các công thức tính toán thiết kế cho các bộ phận cơ bản của máy làm cơ sở cho việc chế tạo hàng loạt các loại máy rửa chén, cải tiến để máy rửa chén có thể trở nên thông dụng ở Việt Nam Dựa vào các công thức này, nhóm tính toán, thiết kế cho một mô hình máy rửa chén cho gia đình 6 người

Chiếc máy rửa chén đầu tiên được cấp bằng sáng chế vào năm 1850 của Joel Houghton ở Mỹ cơ chế hoạt động của máy lúc này còn đơn sơ, chiếc mày này dùng tay để quay một cái bánh xe làm cho nước bắn lên chén bát để rửa (khi đó bơm nước còn chưa ra đời) vào năm 1893 Josephine Cocharante, ở Indiana giới thiệu một chiếc máy rửa chén thành công hơn, và đã lập thành công ty Kitchenaid, công ty hàng đầu về máy rửa chén và các dụng cụ bếp

Những chiếc máy rứa chén đầu tiên này không được phổ biến rộng rãi vì phải đổ nước vào và lấy nước bẩn ra bằng tay Máy rứa chén thực sự có bước phát triển vào những năm 1920 và 1940 máy rửa chén được hoàn toàn tự động và trang bị thêm hệ thống sấy Đến năm 1960 nhiều đặc tính được thêm vào máy rửa chén và nó được bỏ gọn dưới gầm bếp như một cái tủ và cho tới 1980 thì mảy rứa chén được thiết kế sao cho tiết kiệm năng lượng, vận hành êm, càng ngày máy rửa chén càng hiện đại, nhiều tiện ích, kiểu dáng đẹp, tiết kiệm nước, tiết kiệm điện và đặc biệt nó được tiêu chuẩn hóa về kích thước bên ngoài theo kích thước của các ngăn tủ của nhà bếp

Máy rửa bát hiểu theo cách đơn giản là một con robot thông minh và rất dễ sử dụng, chỉ cần làm một số thao tác xếp bát, đũa bẩn vào máy, cho đủ chất tẩy rửa và thiết lập chương trình, những việc còn lại là của máy rửa bát

Máy rửa chén ngày nay là dòng sản phẩm cao cấp chủ yếu được nhập khẩu từ châu Âu Máy rửa bát có thể rửa được số lượng lớn bát ,chén, đĩa trong một khoảng thời gian ngắn với một lượng nước giảm 1/3 so với rửa bằng tay mà bát đĩa vẫn sạch bong Ngoài ra, sản phẩm còn được thiết kế với kiểu dáng sang trọng làm cho không

gian phòng bếp thêm hiện đại và tinh tế Máy được trang bị điều khiển điện tử, mà hình hiển thị chương chình,7 chương chình rửa tiện dụng Thời gian cho quy trình rửa khoảng 25-35 phút, điện năng tiêu thụ khoảng 2,4 kw/h và lượng nước tiêu thụ khoảng

15 lít cho một lần rửa Trong khi chúng ta rửa bát bằng tay, lượng nước tiêu thụ có thể hơn 40 lít/lần rửa.Khả năng tiết kiệm của máy rửa bát sẽ giúp bạn giảm khá nhiều chi phí mỗi tháng

1.2 Tổng quan về máy rửa chén

1.2.1 Tình hình trong nước và ngoài nước

Đối với thị trường nước ngoài: Máy rửa chén ở các nước Âu, Mỹ đã trở nên rất phổ biến Do nhu cầu tiết kiệm thời gian, đảm bảo sức khỏe cho cả gia đình, không gian nó góp phần như một thiết bị làm đẹp cho ngôi nhà tiện nghi, sạch đẹp Không chỉ gia đình mà máy rửa chén còn được sử dụng phát triền mở rộng trong các nhà hàng, resort, khách sạn, địa điểm tổ chức các sử kiện,… Bởi vì đơn giản do tính kỹ thuật, thời gian rửa chén nhanh và tiện lợi của nó Đơn vị sử dụng sẽ cảm thấy thoải mái hơn khi các dụng cụ chén bát sẽ được làm sạch nhanh chóng, góp phần làm cho sự kiện tổ chức tốt đẹp Hầu hết, các gia đình ở các nước phát triển ở nước ngoài đều sở hữu cho gia đình một máy rửa chén Nhu cầu lớn nên xuất hiện nhiều dòng máy rửa chén uy tín

và chất lượng Các công ty đều có những trang web để bán sản phẩm của mình Chúng

ta dể dàng tìm được các loại máy rửa chén đa dạng trên web với từ khóa “dishwasher” Các công ty có bán máy rửa chén như: GE,Kenmore, Miele, Bosh, Whirlpool, Kitchenaid…

Ở các máy ở nước ngoài chế tạo, chương trình điều khiển và các loại chu trình rửa

là những đặc tính thêm để làm tăng giá trị của một chiếc máy rửa bát Những mặt hàng

rẻ hơn có điều khiển cơ học, sử dụng quay số và bộ đếm thời gian để điều chỉnh các chu trình khác nhau Máy rửa chén điều khiển bằng nút bấm điện tử thì giá cả đắt hơn, nhưng không có nghĩa chúng rửa sạch hơn Ở một số máy rửa bát có nhiều lựa chọn chu trình bao gồm chế độ áp lực nước cực cao, chế độ rửa và chế độ khử trùng

Tuy nhiên, ba chu trình cơ bản của máy rửa bát cần phải nhắc đến đó là gồm hầu hết các chế độ rửa mà bạn cần như: rửa tráng ), rửa bình thường, và rửa kỹ Những máy rửa bát đắt tiền ngoài thị trường vượt trội về tính năng, chất liệu còn đặt ưu tiên

về phong cách với thiết kế mặt trước nhìn giống ngăn kéo tủ bếp và giảm tiếng ồn khi máy vận hành nếu phòng bếp gần với phòng khách Những chiếc máy rửa bát này có thể đắt hơn khi đi kèm với chức năng giảm tiếng ồn

Đối với thị trường trong nước: Do nhu cầu, kinh phí nên máy rửa chén trở nên như một thiết bị xa xỉ cho các gia định Ta chỉ bắt gặp nó ở các gia đình giàu có, và đa

số trong các nơi như resort, nhà hàng,… ở đó xuất hiện những loại máy công nghiệp,

với số lượng loại chén bát rửa tương đối lớn, khoảng 30-50 bộ cho mỗi lần rửa Vì thế chủng loại máy rửa chén ở thị trường trong nước rất hạn chế về số lượng cũng như về chất lượng Chiếm ưu thế là loại máy Active care của Electrolux, giá từ 11 triệu đến 13 triệu VND với cở cho gia đình 7 người tại siêu thị điện máy Nguyễn Kim, Và loại máy Soloman cho loại máy công nghiệp, được sản xuất ở Hàn Quốc Nhu cầu ít nên hiện nay chưa có một doanh nghiệp Việt Nam nào sản xuất máy rửa chén Thị trường máy rửa chén Việt Nam là một thị trường đang còn bỏ ngỏ, nó là cơ hội lớn cho doanh nghiệp nào muốn chiếm lĩnh thị trường tiềm năng này cả máy rửa chén gia đình và máy rửa chén công nghiệp

1.2.2 Một số máy thông dụng trên thị trường

1.2.2.1 Máy rửa chén BOSCH

Là một trong những thương hiệu máy rửa chén chạy êm nhất, máy rửa chén Bosch làm việc rất hiệu quả, bền bỉ và có hàng loạt các tính năng vượt trội cho phép tiết kiệm điện và làm sạch loáng chén đĩa một cách hiệu quả.Và đây cũng là một thương hiệu được người tiêu dùng đánh giá là đáng tin cậy nhất và thỏa mãn nhất Giá của máy rửa chén thuộc thương hiệu này nằm trong khoảng từ: 15.000.000 VNĐ - 40.000.000 VNĐ

– Đặc điểm nổi bật như sau:

+ An toàn: Hệ thống an toàn Aqua-stop và hệ thống an toàn chống rò rỉ tự động nhằm phát hiện và ngăn ngừa sự rò rỉ cả từ bên trong lẫn bên ngoài Trong trường hợp mất nước, máy sẽ tạm ngừng hoạt động, ngừng cấp nước và tự động bơm nước ra ngoài

+ Rửa sạch hiệu quả: Hệ thống thông minh với rửa thủy lực với 3 tầng tay phun cùng 3 chế độ phun nước với áp lực mạnh, bao trùm khắp mọi phía

+ Tiết kiệm nước và điện năng tiêu thụ: Hệ thống cảm biến tự động cho phép xác định độ sạch của nước, tái sử dụng nếu nước vẫn còn sạch, tiết kiệm đến 25% lượng nước, từ đó tiết kiệm 40% năng lượng và thời gian

+ Tiết kiệm thời gian: Chức năng rửa kết hợp, cho phép rửa kết hợp các loại đồ rửa khác nhau chẳng hạn như nồi, chén, đĩa, xoong, một cách nhanh chóng

+ Tiệt trùng tuyệt đối: Chương trình rửa tiệt trùng sẽ giúp người sử dụng rửa ở nhiệt độ 70ºC và tráng tại mức nhiệt độ 75ºC nhằm giúp chén đĩa được vệ sinh tối đa

Hình 1.1 Máy rửa chén Bosch

1.2.2.2 Máy rửa chén MUNCHEN

Đây là một dòng sản phẩm nhập khẩu linh kiện đến từ Châu Âu, chế độ rửa được thực hiện trên nguyên lý tia phun xoay, được chia làm 3 khoang rửa thoải mái xếp chén, đĩa, xoong, nồi Ngoài ra, máy chạy siêu âm (độ ồn chỉ 40db) nên không gây ra tiếng động quá lớn, tiết kiệm nước và diệt khuẩn một cách hiệu quả Giá của máy rửa chén thuộc thương hiệu này nằm trong khoảng từ: 15.000.000 VNĐ - 25.000.000 VNĐ

– Đặc điểm nổi bật như sau:

+ Hệ thống tiệt trùng hiệu quả, chén đĩa sạch hơn, an toàn hơn

+ Hệ thống rửa và tráng: nhiệt độ rửa lên đến 70 độ C và tráng ở 75 độ C, vậy nên chén đĩa gia đình bạn sẽ được vệ sinh một cách tối đa

+ Hệ thống sấy khô: Chén đĩa sẽ được sấy nhanh chóng mà không bị đọng hơi nước trên bề mặt Hệ thống này sẽ giúp bảo vệ các thiết bị khác liền kề không bị ảnh hưởng bởi hơi nước

+ Thiết kế hiện đại, sang trọng thích hợp với từng không gian gia đình

+ Tiết kiệm nước và điện năng tiêu thụ, cũng như thời gian rửa được rút ngắn

Hình 1.2 Máy rửa chén MUNCHEN

1.2.2.3 Máy rửa chén MALLOCA

Máy rửa chén độc lập Malloca với thân máy làm bằng inox, điều khiển cảm ứng màn hình LCD màu hiển thị, tiết kiệm điện năng, cũng như an toàn với trẻ em Ngoài

ra, máy còn được trang bị nhiều tính năng thông minh, đáp ứng mọi nhu cầu của người

sử dụng với nhiều ưu điểm vượt trội Giá của máy rửa chén thuộc thương hiệu này nằm trong khoảng từ: 8.000.000 VNĐ - 20.000.000 VNĐ

– Đặc điểm nổi bật như sau:

+ Độ ồn thấp

+ Tiết kiệm, điện nước

+ Dung tích lớn với sức chứa lên đến 14 bộ chén đĩa, đáp ứng mọi nhu sử dụng cho gia đình

+ Rửa Nhanh, tiết kiệm thời gian

+ Khóa an toàn

+ Hệ thống sấy phụ làm tăng hiệu quả khô cho chen đĩa, diệt khuẩn cao đảm bảo

an toàn vệ sinh cho người dùng

+ Chức năng điều chỉnh khay rửa giúp bạn có thể rửa các chén dĩa lớn hơn và nhiều hơn

Hình 1.3 Máy rửa chén MOLLOCA

1.2.2.4 Máy rửa chén ELEXTROLUX

Electrolux là thương hiệu hàng gia dụng nổi tiếng tại Thủy Điển, các sản phẩm mang thương hiệu Electrolux được người tiêu dùng trên thế giới lựa chọn bởi chất lượng sản phẩm, những tính năng vượt trội, sản phẩm không ngừng được cải thiện để đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu của con người Máy rửa chén Electrolux cũng là một trong những sản phẩm nổi tiếng của thương hiệu này.Với mục đích trở thành một trợ thủ đắc lực của các bà nội trợ, máy rửa chén Electrolux đã ra đời và ngày càng được hoàn thiện hơn.Hiện nay, nó đã có mặt ở 80 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới Hãng sản xuất của Thụy Điển đã cung cấp ra thị trường một số mẫu mã máy rửa chén có thiết kế tương tự nhau, với giá thành từ 16.000.000 VNĐ đến 21.000.000 VNĐ

– Đặc điểm nổi bật như sau:

+ Màu thép không gỉ

+ 6 chương trình rửa

+ Số lượng chén đĩa: 12 bộ

+ Lượng nước tiêu thụ: 13 lít

+ Có rổ linh động, ngăn chứa dao kéo

+ Công nghệ theo tiêu chuẩn Châu Âu

Hình 1.4 Máy rửa chén ELECTROLUX

1.3 Nhu cầu thực tiễn máy rửa chén

1.3.1 Đối với gia đình

Máy rửa bát đang được người tiêu dùng lựa chọn và quan tâm nhất hiện nay.Bởi

nó giúp ích rất nhiều cho các bà nội trợ trong việc rửa chén bát và sấy khô bát đĩa, xoong nồi.Nếu nhìn xa ta thấy được những lợi ích to lớn của nó mang lại cho người tiêu dùng

- Máy rửa bát giúp diệt vi khuẩn

So với việc chúng ta rửa bát, đĩa xoong nồi bằng tay thì việc sử dụng một chiếc máy rửa bát sẽ đảm bảo diệt vi khuẩn cao hơn rất nhiều lần Các bộ chén đĩa li tách cao cấp sẽ luôn bóng loáng và không sợ bị vỡ hay sứt mẻ do va chạm Do máy rửa bát hiện nay được thiết kế và sản xuất chủ yếu ở Châu Âu và các nước châu Á phát triển

do đó máy phải đáp ứng được các tiêu chuẩn EU và các tiêu chuẩn chất lượng khắt khe nhất, hoạt động rất an toàn, tiết kiệm điện nước, đảm bảo vệ sinh môi trường

- Không hại da tay

Một ưu điểm nữa của máy rửa bát là khi sử dụng máy rửa bát sẽ giúp da tay của chị em luôn khỏe mạnh, do không phải tiếp xúc với các loại hóa chất tẩy rửa hàng ngày

- Tiết kiệm thời gian

Chiếc máy rửa bát ra đời với sứ mạng giải phóng đôi tay của phụ nữ khỏi công việc rửa bát đơn điệu, nhàm chán, tốn thời gian và công sức nhất là trong những ngày lạnh giá, thời gian đó bạn có thể dành cho những công việc ý nghĩa hơn như chăm sóc bản thân và gia đình Với máy rửa bát, chúng ta không cần tráng qua đồ trước khi cho vào máy rửa bát, bạn chỉ cần sau khi ăn xong, xếp chúng vào máy và nhấn nút chọn chương trình là bạn đã hoàn thành việc rửa chén bát

- Vật trang trí sang trọng trong gian bếp

Ngoài ra, chiếc máy rửa bát còn là một vật trang trí sang trọng trong gian bếp, nó thể hiện đẳng cấp của gia đình bạn

- Máy rửa bát giúp tiết kiệm nước

Với máy rửa bát, khi hoạt động sử dụng tối đa chỉ tốn 14L – 26L để chúng hoàn thành chu trình (thậm chí chỉ có 6-7L/chu trình), còn rửa bằng tay, trung bình bạn cần 40L nước/lần rửa (thậm - Máy rửa bát giúp rửa sâu và rửa mạnh)

Khi bát đĩa quá bẩn, quá nhiều dầu mỡ thì với việc rửa tay bạn có thể sẽ bỏ sót một phần nào đó chất bẩn hoặc có thể rửa đi rửa lại vài lần mới sạch được thì với máy rửa bát – bạn sẽ làm sạch chúng trong 1 chu trình rửa

1.3.2 Nhu cầu công nghiệp

- Máy rửa bát tiết kiệm nước và bột rửa:

Với máy rửa bát rửa tối đa chỉ hết 14 lít nước để chúng có thể hoàn thành chu trình rửa( chỉ có 6-7 l/ chu trình rửa), còn rửa bằng tay dù bạn rửa ít hay nhiều thì thông thường phải mất đến 20 lít/ lần rửa( có khi còn hơn thế nữa)

Về mặt điện năng, sử dụng điện sẽ tốn hơn khi rửa thủ công và điện năng cũng tùy thuộc vào tùy từng dòng máy

- Máy rửa bát công nghiệp tiện ích:

Với máy rửa bát quy trình của bạn đơn giản hơn rất nhiều, chỉ cần xếp bát vào máy (, chọn chương trình và nhấn khởi động, máy rửa bát sẽ làm phần còn lại cho bạn

Vì thế nó sẽ tiết kiệm được chi phí nhân công và thời gian, với số lượng bộ chén đĩa lên đến hàng chục cái, chỉ cần 1 – 2 công nhân, xếp vào sau đó nhấn nút khoảng thời gian 25 – 35 phút bạn sẽ có bộ chén sạch, trong khi đó với số lượng đó, 1 – 2 người rửa bằng tay thì tốn ít nhất là 50 phút, không chỉ vậy sức khỏe con người cũng đáng nhắc tới Bạn không cần thuê nhiều người cho việc làm sạch chén bát, thêm vào đó việc rửa chén nhanh sẽ đáp ứng nhu cầu sử dụng chén bát kịp thời

- Máy rửa bát rửa sạch sẽ chén, bát đĩa:

Với nhiều chương trình rửa, cùng với chế độ rửa sấy với nhiều nhiệt độ khác nhau

- bát đĩa của gia đình không những chỉ sạch bẩn mà còn khử khuẩn- sạch hoàn

toàn.Theo thống kê cuộc nghiên cứu của University of Louisville School of Medicine, người ta tìm thấy 16,000 vi khuẩn trên một cái bát đĩa được rửa bằng tay Trong khi số lượng vi khuẩn trung bình mà họ đếm được trên1 cái đĩa được rửa bằng máy rửa bát ít hơn 390 số lượng vi khuẩn trung bình mà họ đếm được trên 1 cái đĩa được rửa bằng tay Công nghệ phun nước cực mạnh khiến bát đĩa được rửa sạch hơn

- Máy rửa bát gây ồn thấp:

Đối với mỗi dòng máy rửa bát lại khác nhau, khả năng gây tiếng ồn là khác nhau.Ví dụ, với máy thông thường thì ồn hơn là máy cao cấp (máy cao cấp có độ ồn tiêu chuẩn, nên cảm giác êm dịu và nhẹ nhàng hơn nhiều)

1.4 Nguyên lý của máy

1.4.1 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của máy: khi nút bấm được chọn ( chính là các ngắt ngoài lên vi điều khiển) vi điều khiển sẽ nhận thông tin từ các nút bấm này mà chọn thực hiện chế độ của người dùng đã chọn sau khi chế độ được chọn, vi điều khiển sẽ bật van điện từ từ 1 là van cấp nước sạch cho máy, cùng lúc đó cảm biến lưu lượng sẽ hoạt động, kiểm tra lưu lượng nước được đưa vào máy để đưa về vi điều khiển xử lý tìm ra lượng nước được đưa vào máy, khi đến một nước nước nhất định đã được định sẵn trong các chu trình thì vi điểu khiển sẽ đóng van 1 Và kiểm tra giai đoạn nào và chu trình nào đang được thực hiện nểu ở giai đoạn này không có dùng nước nóng thì dây điện trở nhiệt sẽ không được bật mà thay vào đó là bơm áp lực sẽ hoạt động thực hiện bơm nước, đẩy nước lên 2 cánh phun nước trên và dưới, sau một thời gian thì các chất bẩn sẽ được đẩy trôi xuống, các chu trình khác nhau thì thời gian phun sẽ khác nhau, sau khi phun xong, vi điều khiển sẽ ngắt bơm và bật van điện từ 2 để xả nước bẩn ra, sau khi nước bẩn được xả ra hết vi điều khiển sẽ đóng van 2 lại và mở van 1 để nước sạch lại được đưa vào máy, cảm biến lưu lượng hoạt động để biết được lượng nước của chu trình là bao nhiêu, đến đây, thường là chu trình rửa bằng nước xà phòng, nên sau khi đủ nước thì sẽ mở hộp đựng nước xà phòng, xà phòng được trôi xuống buồng rửa của máy, vi điều khiển bật bơm để bơm nước xà phòng lên các cánh phun, sau thời gian nhất định, bơm sẽ được đóng và van xả 2 sẽ được mở thể đưa nước bẩn ra ngoài Nước bẩn được xả hết thì van 1 sẽ được mở để đưa nước sạch vào máy, đủ nước, van 1

sẽ được đóng và bơm sẽ được bật để bơm nước sạch lên cánh phun, phun trôi sạch nước xà phòng, sau một thời gian xác định bơm sẽ được đóng và van 2 sẽ được mở để

xả nước bẩn bây giờ chén bát thường là đã sạch, nhưng để đảm bảo an toàn cho sức khỏe người dùng, có thêm công đoạn là rửa chén bát bằng nước nóng để diệt khuẩn, đầu tiên van 1 được bật để đưa nước sạch vào khi đủ lượng nước thì vi điều khiển sẽ

đóng van 1 và đồng thời bật dây điện trở nhiệt để đốt nóng nước, khi nhiệt độ đạt đến mức quy định thì dây điện trở nhiệt sẽ được ngắt và bơm sẽ được bật để bơm nước nóng lên các cánh phun, thực hiện phun nước nóng, sau thời gian xác định bơm ngừng hoạt động van 2 được mở để xả nước ra ngoài, xả hết nước, van 2 đóng là kết thúc chu trình

Hình 1.5.Sơ đồ điều khiển máy rửa chén

1.4.2 Các chế độ làm việc

Điều khiển và các loại chu trình rửa là những đặc tính thêm để làm tăng giá trị của một chiếc máy rửa bát Những mặt hàng rẻ hơn có điều khiển cơ học, sử dụng quay số và bộ đếm thời gian để điều chỉnh các chu trình khác nhau Máy rửa chén điều khiển bằng nút bấm điện tử thì giá cả đắt hơn, nhưng không có nghĩa chúng rửa sạch hơn Ở một số máy rửa bát có nhiều lựa chọn chu trình bao gồm chế độ áp lực nước cực cao, chế độ rửa và chế độ khử trùng

Tuy nhiên, ba chu trình cơ bản của máy rửa bát cần phải nhắc đến đó là gồm hầu hết các chế độ rửa mà bạn cần như: rửa tráng ), rửa bình thường, và rửa kỹ Những máy rửa bát đắt tiền ngoài thị trường vượt trội về tính năng, chất liệu còn đặt ưu tiên

về phong cách với thiết kế mặt trước nhìn giống ngăn kéo tủ bếp và giảm tiếng ồn khi máy vận hành nếu phòng bếp gần với phòng khách.Những chiếc máy rửa bát này có thể đắt hơn khi đi kèm với chức năng giảm tiếng ồn

1.4.2.1 Chế độ rửa tráng

Ở giai đoạn này, máy thực hiện mục đích chính là tráng đi chất bẩn còn bám trên chén, bát,

Điều này giúp làm tăng hiệu quả sạch, với cấu tạo của vòi phun dài, và được thiết

kế các lỗ thoát nước nhỏ, và thiết kế phun theo các hướng khác nhau, vì thế đảm bảo việc dưới tác động của lực nước sẽ lấy đi hết chất bẩn bám trên các vật dụng

Nguyên lý hoạt động chủ yếu: nước được lấy từ nơi chứa nước, được bơm vào buồng của máy rửa chén, sao đó khi có tín hiệu người dùng muốn sử dụng chế độ rửa tráng, thì có 1 van có nhiệm vụ mở cho nước đi tới 2 vòi phun, do áp lực của nước, 2 cánh tay sẽ quay quanh trục, nước được bắn ra đi xung quanh các vị trí trong máy, sau

1 thời gian được quy định, van 1 sẽ đóng, van 2 sẽ mở, van này sẽ mở để đưa hết nước bẩn ra ngoài Và dừng quá trình rửa tráng

1.4.2.2 Chế độ rửa tráng và sấy

Ở chế độ này các chu trình cũng giống với chế độ rửa tráng, nhưng ở cuối chu trình trong quá trình xả nước, hệ thống sấy sẽ được bật lên để sấy bát, dĩa trong máy Chế độ này hỗ trợ cho người sử dụng có thêm chức năng sấy khi muốn khô chén bát với số lượng ít

1.4.2.3 Chế độ rửa bình thường

Giai đoạn này, máy thực hiện rửa các vật dụng bằng nước nóng

Với những loại chén, bát bằng nhựa luôn có một lớp dầu mỡ bám trên đó, không thể rửa sạch bằng nước lạnh.Cách tốt nhất là ngâm qua nước nóng, rửa sạch bằng nước rửa chén và tráng lại bằng nước nóng.Các loại ly, tách bằng thủy tinh sau một thời gian

sử dụng thường có những vết ố vàng rất khó tẩy rửa Ngâm ly, tách vào hỗn hợp nước nóng mà chất tẩy rửa không rửa sạch được, các vết ố sẽ không còn, ly, tách lại trở nên sáng bóng Cách này không chỉ làm sạch chén, bát, ly, tách mà còn giúp chén, bát nhanh khô, không bị ẩm, vì thế giai đoạn này là rất quan trọng cho quá trình rửa sạch chén, bát

Nguyên lý hoạt động chủ yếu: Sau khi nước được bơm vào bể và đưa lên cánh tay quay, nước lại xuống bể sau 1 thời gian được cài đặt trước, sau đó dây trở nhiệt sẽ bật lên, cảm biến nhiệt được gắn thiết kế trong buồng, làm nhiệm vụ khi nhiệt độ tới 70oC, sẽ tắt dây trở nhiệt, và đồng thời mở van 1, để đưa nước tới 2 vòi phun, thực hiện quá trình rửa, van 2 cũng mở để nước bẩn thoát ra ngoài Sau 1 thời gian, van 2 đóng lại, kết thúc chế độ rửa bình thường

1.4.2.4 Chế độ rửa kỹ

Chế độ này rửa cho chén bát sạch hơn, áp dụng có nhiều bộ chén bát hay chén bát bẩn hơn, đảm bảo chén, bát sạch hẳn.và có sử dụng nước rửa chén Khi ban đầu vòi phun được nước tráng xong các bộ chén đĩa, nước được xả ra Sau đó nước rửa chén được đưa vào bên trong qua 1 van, van sẽ mở khi có tín hiệu từ điều khiển tức là ngày sau khi van thoát nước ra ngoài đóng lại.Song song với quá trình này là nước được

bơm vào bể Giai đoạn này nước hòa với nước rửa chén sẽ rửa trong 8 phút, sau đó thoát nước ra ngoài, và thực hiện chu trình rửa nước nóng như ở giai đoạn 2

Nguyên lý hoạt động của nó, cũng tương tự như chế độ rửa bình thường, có thêm giai đoạn rửa bằng nước rửa, và tráng lại bằng nước nóng.Sử dụng khi chén đĩa nhiều dầu mỡ, hoặc khó rửa

1.5 Bố trí hệ thống

1.5.1 Nước rửa chén

Về cách người sử dụng cấp hóa chất rửa (ở đây là nước rửa chén) cho máy có thể chỉ cấp nước rửa đặc cho máy trong máy ta sẽ dùng một đường cấp nước tự động cho máy và cơ cấu hòa đều nước rửa chén với nước hệ thống này cũng khá phức tạp nhưng người sử dụng cũng không thể biết bao nhiêu nước rửa là đủ nếu ta cung cấp thêm một cái nắp có chia vạch để người dùng đong lượng nước rửa thì sau đó cũng phải tráng lại cái nắp đấy

Để cho đơn giản máy của chúng em sẽ thiết kế 1 van chứa dầu, và trong đó chứa một lượng dầu vừa đủ cho mỗi lần rửa cho gia đình Van này hoạt động ở quy trình rửa

kỹ, khi có tín hiệu từ hệ thống điều khiển rửa cho quá trình này van sẽ được mở ra và hòa với nước trong bể sau đó bơm lên các đầu phun

Nước rửa chén được dùng là loại nước được ưu chuộng trên thị trường và người dân dễ dàng tìm kiếm để mua như Sunlight, Xtra, Lix, Mỹ hảo,…

Hình 1.6 Nước rửa chén dùng cho máy

1.5.2 Vòi phun

Vòi phun được nhóm sử dụng là loại đầu phun có thể đưa nước tới tất cả vị trí bên trong máy, đảm bảo các vị trí mà chén đĩa nước có thể tới và làm sạch Máy rửa chén nhóm tự lên phương án và chọn cho máy nên đảm bảo độ hiệu quả cao nhất có thể, và phù hợp với khả năng làm, nên sử dụng nhiều vật liệu hàng ngày vào trong máy

Hình 1.7 Tay phun nước

1.5.3 Giá để chén bát

Giá được chế tạo bằng Inox, chống gỉ để không bị ảnh hưởng tới việc bám gỉ trong máy, ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe con người Và khả năng chịu nhiệt cao, bền, đẹp Giá thiết kế có dạng khung, có thể để chén, bát, ly, đũa, thìa…

1.6 Một số lưu ý khi sử dụng máy

- Không sử dụng chất tẩy quá rửa nhiều, vì bọt xà phòng sẽ làm tràn máy

- Không nên để máy chạy quá tải, cần phải để chỗ trống cho hệ thống phun nước phun mạnh lên chén bát

- Quay phần mặt bẩn nhất của bát đĩa hướng vào tay phun

- Không rửa chung các vật dụng bằng bạc và thép, những vật này tác dụng với nhau trong môi trường ẩm ướt sẽ có rỉ gây hại cho sức khỏe con người

- Cố gắng xếp riêng rẽ bát, đĩa và thìa theo trật tự, vì nếu không làm cho nước không đến được từng ngóc ngách của bát đĩa

- Sử dụng máy rửa chén tại thời điểm khi áp lực nước cao như vào ban đêm chẳng hạn

- Sử dụng chức năng sấy bát đĩa để tránh còn các vết bẩn và giúp chén bát khô nhanh hơn

1.7 Ý nghĩa của máy với đời sống

Nếu đề tài được áp dụng để sản xuất máy rửa chén phục vụ nhu cầu của mọi người thì nó mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội to lớn.Đối với người tiêu dùng, họ có thêm một sản phẩm, thêm một lựa chọn để thỏa mãn nhu cầu của mình Máy rửa chén đem tới sự an tâm cho mọi người trong gia đình, giảm bớt thời gian nội trợ đầu tư vào những việc khác làm gia đình trở nên ấm cúng, sung túc hơn Giảm bớt những bệnh ngoài da, các bệnh liên quan tới an toàn thực phẩm Ngoài vấn đề sức khỏe nó còn

mang tới gia đình, tổ ấm thêm sang trọng, hiện đại hơn

Máy rửa chén bát còn rất xa lạ với người tiêu dùng Việt Nam nên những máy như thế này hứa hẹn một tương lại tươi sáng cho ngành công nghiệp sản xuất máy rửa chén, đem lại việc làm và thu nhập cho nhiều người

1.8 Những vấn đề còn tồn tại

Do nhóm còn là sinh viên, nghiên cứu một đề tài còn khá mới nên vấp phải khá nhiều vấn đề, đặc biệt là về vấn đề công nghệ chế tạo, nhiều chi tiết thiết kế được nhưng không có đủ công nghệ để làm

Các vấn đề khó nhóm cỏ thể gặp phải là:

- Xứ lý rác, chất bẩn ( khi rửa trôi xuống )

Việc xứ lý rác có hai hướng để giải quyết, thứ nhất là thiết kế lọc nước để lọc, giữ rác, chất bẩn lại và khi rửa xong người dùng tự độ rác Phương án thứ 2 là rác thải chất bẩn trôi xuống sẽ được nghiền nhỏ để trôi ra ngoài với nước luôn, nhưng làm thế này

là phức tạp với gây tiếng ồn lớn

- Thiết kế tay phun mà điều kiện của nhóm cỏ thể làm được

- Thiết kế hộp để nước rửa chén để cỏ thể tự động đổ nước rứa chén

- Căn chỉnh nhiệt độ nước và lượng nước cho các chu trình

Từ những điều kiện trên nhóm đề ra nhưng ưu điểm của máy sẽ là : rửa được sạch

chén bát, tiết kiệm thời gian và ít tiếng ồn

Chưa có một tài liệu nào ở Việt Nam nghiên cứu chi tiết về các thông số cơ bản của máy rửa chén để làm cơ sở cho việc thiết kế các loại máy rửa

Máy sẽ thiết kế công suất tối đa cỏ thể rứa được là 1 bộ chén bát cho 6 người ăn, ( khoảng 6 bộ bát dĩa và các dụng cụ ) Từ đó kích thước máy sẽ khoảng W630xD680xH860

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÁY RỬA CHÉN QUY MÔ HỘ

GIA ĐÌNH

2.1 Yêu cầu của máy rửa chén

Khi nói đến máy rửa chén, điều đầu tiên là đó thể rửa sạch các loại chén, bát, ly,

dĩa,…Vì vây nhóm đưa ra đó mục tiêu quan trọng trong việc chế tạo máy Thứ hai, nhóm dựa trên những nhu cầu thực tế của người sử dụng khi mua những máy này là tiết kiệm thời gian, do đó nhóm cố gắng khắc phục và giảm bớt có thể về thời gian trong quá trình rửa Thứ ba, kết hợp những quy trình mà ở ngoài thực tế cần nhiều người và thiết bị mới có thể làm được như tráng, rửa bằng nước nóng, rửa xà phòng, sấy,… nên nhóm đã đưa tất cả chúng vào một quy trình để người sử dụng có thể dễ dàng sử dụng Cuối cùng, nhóm muốn đưa máy này ứng dụng vào thực tế với mức giá

đủ đáp ứng cho mọi hộ gia đình từ nông thôn cho tới thành phố

2.2 Phương án thiết kế

2.2.1 Hệ thống cơ khí

2.2.1.1 Phân tích

Để làm sạch chén, bát các bộ phận của gia đình, trước hết chén bát phải được đặt

ở một vị trí thuận lợi, tiết kiệm được không gian nhưng phải đảm bảo khi rửa nước có thể tới các vị trí của chén bát Đa số trên các máy rửa chén trên thị trường, nhà sản xuất chế tạo các loại máy rửa chén, phần bên trong có chứa 1 cái khung để chén bát, khi bắt đầu rửa con người sẽ đặt chén bát lên đó

Quan trọng nhất của máy rửa chén là làm sao nước có thể tới các vị trí của chén, bát?

Trong phương pháp rửa chén bằng tay nước chỉ đóng vai trò là môi trường để rửa chén, nước làm dung môi hòa tan hóa chất, sau đó hóa chất tác dụng với chất béo làm phân hủy chất béo và lực tay người tác dụng lên để cùng với nước lấy sạch chất bẩn Còn với máy rửa chén là nhờ lực xoáy của các tia nước bắn liên tục lên máy rửa chén, các tia nước chính là tác nhân trực tiếp đầy chất bẩn khỏi bát đĩa và làm sạch bát đĩa Máy rửa chén hoạt động dưới tác dụng lực của nước, để làm sạch chén đĩa cần phải có các chu trình rửa tiếp theo, đơn thuần việc rửa bằng nước sạch dù tốn bao nhiêu nước đi nữa cũng không thể làm mất dầu nhớt bám trên chén bát

Ta xem xét mọi người rửa chén bằng tay, ban đầu chén được bỏ vào một chậu đầy nước tiếp đến nó được được thoa đều một lớp mỏng dung dịch nước rửa và người ta dùng tay để làm sạch chén thông qua dẻ lau Cuối cùng chén được tráng qua một đến hai lần bằng nược sạch

Trong quá trình rửa bằng tay như trên ta thấy có 3 công đoạn chính là: làm sách

sơ bộ thoa điều hóa chất và làm sạch lần cuối Tương tự như vậy ta cũng thiết kế quy trình rửa cho máy : làm sạch sơ bộ phun mịn hóa chất rửa và làm sạch lần cuối Đây chỉ là một quy trình cơ bản tương ứng với một chương trình làm việc của máy vì trong thực tế có nhiều loại chất bẩn khác nhau nên một chương trình rửa sẽ không đáp ứng được hoặc là sạch nhưng tốn nhiều hóa chất rửa hoặc là có loại chất bẩn sẽ không sạch.Vậy nên trong khâu làm sach sơ bộ sẽ có làm sách với nước nóng hoặc làm sạch với nước lạnh bình thường, phun hóa chất cỏ thể chọn được lượng phun phù hợp với các loại chất bẩn

Hình 2.1.Sơ đồ động phương án 1 Phương án này chén bát sạch nếu áp lực ở vòi phun đủ để làm bay các chất bẩn vì thế đòi hỏi cần phải tính toán chọn máy bơm một cách cẩn thận, chính xác Giá đỡ đứng yên cũng là một lợi thế, vì nó có thể giảm được tiếng ồn trong quá trình vận hành

máy, trong quá trình chế tạo càng ít động cơ càng tốt.Giá đựng dễ thiết kế hơn và có thể đựng được nhiều kiểu chén bát khác nhau, khi rửa sẽ có được nhiều chức năng, chén bát rửa được sạch hơn, tiết kiệm nước và ít tiếng ồn Nhược điểm của phương án này một số chi tiết cần công nghệ cao, tốt kém và chế tạo phức tạp hơn

- Phương án 2: Giá đựng bát quay trên một trục, ống nước được bố trí trên các thành bên của máy, như thế ta phải thiết kế nhiêu ống nước

Hình 2.2.Sơ đồ động phương án 2

Phương án này, ta hình dung có một cái lòng khuôn bên trong, trên đó thiết kế một số giá đỡ cho các dụng cụ cần rửa, và có thể quay xung quanh 1 trục thẳng đứng, bằng bộ truyền puli - dây đai Các vòi phun xung quanh thành máy sẽ phun tới các chén, bát được đặt trong lòng khuôn

Ưu điểm của phương án này là chế tạo khá đơn giản, giá thành thấp Nhược điểm, thứ nhất là tiếng ổn, bởi lòng trong chuyển động sẽ gây tiếng ồn, đồng thời bộ truyền đai chuyển động cần động cơ điện, nên tiếng ổn khó tránh khỏi Thứ hai, các áp lực nước từ đầu phun ra đủ lớn để bay các vết bẩn, kèm theo chuyển động của lòng trong, nên bát, dĩa dễ bị vỡ Thứ ba, chu trình rửa thường tốt rất nhiều nước vì không sử dụng nước lọc lại để rửa, ít chức năng và số lượng chén dĩa sẽ không được nhiều do đặc thù của lồng và việc lồng quay với khối lượng lớn kèm tiếng nước bắn vào sẽ gây tiếng ồn lớn

Dựa trên nhưng ưu, nhược điểm trên, kết hợp với nhu cầu thực tế của người sử dụng: Sạch, tiết kiệm, giá cả Nhóm tôi chọn phương án thứ nhất để thực hiện

2.2.2 Hệ thống điều khiển

2.2.2.1 Phân tích chức năng

Xuất phát từ nhiệm vụ và mục đích đề tài là chế tạo một máy rửa chén gia đình,

rửa được sạch chén bát thông qua nhiều chu trình Nên đòi hỏi bộ điều khiển cần hoạt động ổn định, chính xác và đặc biệt có độ tin cậy cao

Máy được điều khiển bằng các nút trên máy, người sử dụng có thể lựa chọn

những chế độ mong muốn, vì vậy để thực hiện các quá trình đó cần có một con chip chính điều khiển các chương trình mà người sử dụng cần Chúng ta có thể hiểu đơn giản ví dụ ở chế độ rửa tráng, nước ở ngoài bơm vào bể đủ 8 lít, sau đó nó thực hiện quá trình đưa nước các tay phun, sau một thời gian được đủ để rửa tráng chén bát, dừng quá trình đó và thực hiện đưa nước ra ngoài Vì thế ở đây, cần một số linh kiện

để thực hiện quá trình đó như chip điều khiển, van điện từ, cảm biến lưu lượng, máy bơm,… Ở các quy trình như rửa bằng nước nóng hay sấy chén bát, chúng ta phải cần những thiết bị để thực hiện có thể đun nóng nước, làm khô chén bát

2.2.2.2 Lựa chọn phương án

Có 2 phương án sử dụng điều khiển là sử dụng PLC và vi điều khiển

• PLC có ưu điểm là:

+ Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học

+ Dễ dàng bảo quản, sửa chữa

+ Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp + Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp

+ Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Modul mở rộng

• PLC có nhược điểm là:

+ Giá thành cao, kích thước lớn

• Vi điều khiển có ưu, nhược điểm là :

+ Giống với PLC nhưng không thật chuẩn trong môi trường công nghiệp, dễ bị nhiễu, phần cứng rườm rà Nhưng bù lại giá thành rẻ và kích thước nhỏ gọn, trong những dự án nhỏ có thể dễ dàng khắc phục nhiễu

Căn cứ vào mục đích yêu cầu nhiệm vụ, nhóm sử dụng vi điều khiển để điều khiển mọi hoạt động của máy Để máy hoạt động được chính xác ta sử dụng bộ định thời của chip Dùng LCD hiển thị dao diện dễ tương tác với người điều khiển máy

Hình 2.3: Sơ đồ khối điều khiển và kết nối

Ở ngoài thị trương có một số con chip hiện hành đáp ứng tốt cho quá trình điều khiển như Ardurno, Pic, Atemega, 8051, … Chúng tôi chọn con chip Atemega 8, để thuận lợi cho quá trình phân tích, và truyền dữ liệu từ các module dễ dàng hơn Hệ thống nước vào xả có thể sử dụng van điện từ dễ dàng thực hiện quá trình đóng ngắt khi nhận tín hiệu

Quá trình đủ nước trong bể khi bơm vào, có thể định mức lượng nước bằng nhiều cách như dùng cảm biến lưu lượng, hay dùng thực nghiệm… Ở đây nhóm tôi dùng thực nghiệm, trong hệ thống điều khiển phức tạp, khi nhận tín hiệu từ cảm biến lưu lượng có thể làm nhiễu mạch, gây nên sai số, hay giảm tuổi thọ cho máy

Ở quy trình rửa bằng nước nóng, nhóm tôi đưa ra một số phương án để làm nóng

nước, nhưng đơn giản và hiệu quá, sẽ dùng dây điện trở 220V, có thể điều khiển dễ dàng, và nước đạt tới 800C – 900C nhanh hơn Hệ thống sấy sẽ được làm giống như các máy sấy hiện nay

Trong máy rửa chén, bộ phận có yếu tố quyết định nhất cho việc rửa chén bát sạch là chọn máy bơm, bởi vì máy được rửa theo lực của nước, vì thế máy bơm là yếu

tố quyết định tới lực của nước, nhóm quyết định chọn máy bơm áp lực để nước khi ra đầu phun đạt yêu cầu khi tính toán

2.2.2.3 Thiết kế sơ đồ chức năng

Từ nhiệm vụ, chức năng của máy và để tiện cho kiểm tra sửa chữa, linh hoạt trong

thay đổi thì mạch điều khiển của máy được thiết kế chia ra làm 4 phần :

+ Nguồn cung cấp

- Điện áp vào: 220 AC

Hình 2.5:Hình ảnhArdruino mega 2560

Vi điều khiển Atmega8 là một bộ vi xử lý CMOS 8 bít chế tạo dựa trên kiến trúc AVR RISC Với khả năng xử lý hoàn toàn một lệnh trên một chu kỳ xung hệ thống đem lại sức xử

lý 1MIPS trên mỗi MHz, cho phép chúng ta tối ưu hóa điện năng tiêu thụ so với tốc độ xử lý,

Ở phiên bản Atmega8L cho phép chạy ở điện áp thấp: 2.7V – 5.5V

Vi điều khiển Atmega8 có tới 32 thanh ghi dùng chung kết nối trực tiếp với đơn vị xử lý

số học (ALU), cho phép truy cập hai thanh ghi độc lập trong một chu kỳ đồng hồ, kết quả là kiến trúc AVR cho tốc độ nhanh hơn 10 lần so với kiến trúc CISC thông thường

Các thông số cơ bản Vi điều khiển Atmega8: Tốc độ tối đa 16MHz, Dung lượng bộ nhớ chương trình 8KB, Bộ nhớ EEPROM 512 Byte, Dung lượng bộ nhớ RAM 1 KB, 2 Timer 8 bit, 1 Timer 16 bit, 6 kênh ADC 10 bit, Giao tiếp TWI (I2C)/ UART/ SPI, Điện áp hoạt động Atmega8-16PU: 4.5V – 5.5V

Atmega8có2 cổng(PORT)vàora8bitlà: PORTB, PORTD, và một PORT 7 bit là PORTC Các cổng vào ra của AVR là cổng vào ra hai chiều có thể định hướng, tức có

vào(input)hayhướngra(output).TấtcáccáccổngvàoracủaAVRđiềucótínhnăng đọc - chỉnhsửa - ghi khi sử dụng chúng như là các cổng vào ra sốthông thường.Điềunàycónghĩalàkhitathayđổihướngcủamộtchânnàođóthìnó

khônglàmảnhhưởngtớihướngcủacácchânkhác Tấtcảcácchâncủacáccổngđiềucóđiệntrở (1k đến 5k)kéolên riêng(pull up),tacóthểchophéphaykhôngchophépđiệntrở kéo lên này hoạt động

theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẻ

…

Hình 2.6 : Khối bus nối giao tiếp LCD

Một máy tự động được đánh giá cao ngoài khả năng hoạt động trơn tru, chính xác còn phải có giao diện trực quan, dễ nhìn dễ tương tác với người điều khiển để người điều khiển có thể có thể dễ dàng biết máy đang hoạt động với tình trạng như thế nào và

để máy có thể hiểu được người điều khiển đang muốn máy hoạt động như thế nào

Hình 2.7 : Giao diện người dùng

d Khối sử dụng Rơ le :

Khối này đưa các tin hiệu để điều khiển relay

Hình 2.8 : Khối bus sử dụng Rơ le

2.2.2.4 Lựa chọn linh kiện

2.2.2.4.1 Mạch relay điều khiển thiết bị

a Giới thiệu về relay