ĐẠI HỌC LẠC HỒNGKHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ---BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌCĐề tài: MÁY RỬA XE Ô TÔ BÁN TỰ ĐỘNG

KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ ---BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: MÁY RỬA XE Ô TÔ BÁN TỰ ĐỘNG Chuyên ngành: Cơ Điện – Điện tử... Đối với các nước phát triển công nghệ tự động hóa được áp dụng

KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ

KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ

-BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Đề tài:

MÁY RỬA XE Ô TÔ BÁN TỰ ĐỘNG

Chuyên ngành: Cơ Điện – Điện tử

tâm của chúng em Cuối cùng thì đề tài nhóm chúng em cũng đã hoàn tất Cùngvới những phấn đấu của bản thân còn có sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy hướngdẫn, gia đình và những người bạn dành cho chúng em.

Chúng em xin chân thành cảm ơn ThS.Ngô Thanh Bình, thầy là giảng

viên trực tiếp hướng dẫn chúng em thực hiện đề tài này Thầy đã hướng dẫn tậntình, giúp chúng em giải đáp những thắc mắc, khó khăn gặp phải trong quá trìnhthực hiện, cung cấp nguồn tài liệu, chỉnh sửa những sai sót để đề tài được hoànthành như ngày nay

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng cũng khó tránh khỏi sai sót về mặt kiến thức

lý thuyết cũng như cách trình bày Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm

và ý kiến đóng góp của thầy cô, bạn bè để báo cáo này ngày một hoàn thiện hơn!

Do kiến thức của chúng em còn hạn hẹp nên khó tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện đề tài nhưng nội dung được trình bày trong quyển báo cáo này là những hiểu biết và thành quả chúng em đạt được dưới sự giúp đỡ của

giảng viên hướng dẫn là thầy ThS.Ngô Thanh Bình.

Đồng Nai, tháng 11 năm 2019

Sinh viên thực hiệnPhạm Trần Huy TườngNguyễn Thành An

Lê Trung HiếuĐặng Anh Tuấn

quả nêu ra trong đồ án tốt nghiệp là trung thực và chính xác.

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án tốt nghiệp này đãđược xin phép, tất cả các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc

Sinh viên thực hiện Phạm Trần Huy Tường Nguyễn Thành An

Lê Trung Hiếu Đặng Anh Tuấn

BẢN NHẬN XÉT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài:

Chuyên ngành:

Tác giả:

Người hướng dẫn:

Đơn vị công tác:

Nhận xét một số nội dung sau: 1 Đề tài có xuất phát từ thực tiễn không? Từ trước đến nay có đề tài nào nghiên cứu vấn đề này?

2 Cơ sở, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của vấn đề nghiên cứu:

3 Phương pháp nghiên cứu:

4 Hình thức trình bày:

5 Giá trị khoa học, thực tiễn của kết quả nghiên cứu và những đóng góp mới:

6 Những ưu điểm của đề tài:

7 Những nhược điểm của đề tài:

8 Đánh giá chung được báo cáo không? Vì sao?

9 Đánh giá chung bằng chữ (Giỏi, khá, TB):……… Điểm:…………

Đồng Nai, ngày… tháng … năm 2015

Người nhận xét

(Ký ghi rõ họ và tên)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Tổng quan 1

1.2.1 Tổng quan trên thế giới 1

1.2.2 Tổng quan trong nước 3

1.3 Mục đích và phạm vi nghiên cứu 5

1.3.1 Mục đích 5

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 6

1.4 Phương pháp nghiên cứu 6

1.4.1 Thực trạng hiện nay 6

1.4.2 Những khó khăn 6

1.4.3 Cách khắc phục khó khăn khi rửa xe truyền thống 7

1.4.4 Những yêu cầu của sản phẩm đạt chất lượng: 7

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7

2.1 Tổng quan về sản phẩm 7

2.2 Nội dung nghiên cứu 7

2.3 Nghiên cứu tổng quan 7

2.4 Nghiên cứu lý thuyết 8

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO 9

3.1 Cơ sở thiết kế 9

3.2 Giải pháp 9

3.3 Yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu thiết kế 10

3.3.1 Yêu cầu kỹ thuật 10

3.2.2 Yêu cầu thiết kế 10

3.2.3 Các cụm cơ cấu của máy 11

3.4 Nhiệm vụ chính của từng cơ cấu 12

3.4.1 Cụm cơ cấu ray trượt 12

3.4.2 Cơ cấu tăng xích 13

3.4.3 Cụm cơ cấu motor chạy và máng lùa xích 13

3.4.4 Cụm cơ cấu motor trục âm và cánh tay rửa 14

3.4.5 Bộ máy xịt rửa xe dạng cơ 16

3.5.4 Sơ đồ kết nối motor cánh tay rửa và nam châm điện 22

3.5.5 Sơ đồ motor tiến lùi 23

3.6 Sơ đồ thiết kế phần điện 24

3.6.1 Các linh kiện tủ điện 24

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ 28

4.1 Kết quả đạt được 28

4.2 Khó khăn và thuận lợi 28

4.3 Hướng phát triển của đề tài 28

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 29

5.1 Hiệu quả kinh tế 29

5.2 Hiệu quả kỹ thuật 29

5.3 Tính Nhân văn 30

5.4 Tính mới 30

5.5 Tính công nghệ 30

5.6 Tính sáng tạo 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO 31

MỤC LỤC i

Hình 1.2 Hệ thống rửa xe tự động CB1/28 KARCHER (nguồn google) 3

Hình 1.3 Máy rửa xe tự động GO&GO (nguồn google) 4

Hình 1.4 Máy rửa xe tự động VIETCAR WASH (nguồn google) 5

Hình 1.5 Chiếc xe đi trong môi trường bùn đất (nguồn google) 5

Hình 1.6 Nhu cầu của hệ thống rửa xe hiện nay (nguồn google) 6

Hình 1.7 Khó khăn hiện nay 7

Hình 2.1 Tổng quan máy thiết kế 7

Hình 2.2 Quy trình rửa xe thủ công 8

Hình 3.1 Giải pháp thực hiện 10

Hình 3.2 Tổng quan máy thiết kế 11

Hình 3.3 Các cụm cơ cấu của máy (bản thiết kế mô hình 3D hoàn thiện) 11

Hình 3.4 Cụm cơ cấu ray trượt 12

Hình 3.5 Cơ cấu tăng xích 13

Hình 3.6 Cụm cơ cấu motor chạy và máng lùa xích 14

Hình 3.7 Cụm cơ cấu motor trục âm 15

Hình 3.8 Cánh tay rửa của máy 16

Hình 3.9 Bộ máy rửa xe 17

Hình 3.10 Nguyên lý hoạt động của máy 18

Hình 3.11 Mitsubishi FX0S-30MR-D 19

Hình 3.12 Sơ đồ kết nối PLC 20

Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi cách đấu motor 3 pha thành 1 pha 21

Hình 3.14 Sơ đồ kết nối động cơ máy bơm 22

Hình 3.15 Sơ đồ kết nối motor cánh tay rửa 23

Hình 3.16 Sơ đồ motor tiến lùi 23

Hình 3.17 Tủ điện 24

Hình 3.18 Timer và Relay (nguồn google) 24

Hình 3.19 Relay nhiệt và Contactor (nguồn google) 25

Hình 3.20 Tụ kích và tụ ngậm (nguồn google) 25

Hình 3.21 Nguồn tổ ong 24 VDC (nguồn google) 26

Hình 3.22 CB tổng (nguồn google) 26

Hình 3.23 Công tắc hành trình (nguồn google) 27

Hình 3.24 Biến tần 27

HP Horse power (công suất).

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Đặt vấn đề.

Cuộc sống ngày nay gắn liền với sự tiện lợi, được sử dụng các dịch vụ tốt và nhanhnhất Đối với các nước phát triển công nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều lĩnhvực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng thực tế trong cuộc sống hàngngày là: “Rửa xe” Là khái niệm không thể thiếu ở các nước mật độ ô tô lớn Đặc biệt

là rửa xe tự động hay bán tự động ra đời góp phần mang lại sự chuyên nghiệp trongcác dịch vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp là sựtiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các dịch vụ rửa

xe truyền thống

Dựa trên những lý do trên, chúng em đã quyết định chọn đề tài “Máy rửa xe bán

tự động” để đáp ứng nhu cầu thiết yếu trên.

 Ý nghĩa khoa học của đề tài.

Thiết kế và chế tạo “Máy rửa xe bán tự động” phù hợp cho đời sống hiện nay.Mang tới hiệu quả về kinh tế, tiện lợi, tiết kiệm thời gian, tiết kiệm không gian, đápứng được nhu cầu của khách hàng,…

 Thông số kỹ thuật:

- Nguyên lý rửa: Phun nước áp lực lớn

- Rửa gầm và phun xoay

- Truyền chuyển động bằng thủy lực/ điện/ xích

- Chiều ngang của hệ thống 2 bàn chải 2 bên: 4035mm

- Lưu lượng nước cấp: 50 lít/ phút/ 4-6 bar

- Dễ bị trầy xước xe

- Chiếm nhiều diện tích

- Không được linh hoạt

- Giá thành cao

- Vận chuyển khó khăn

- Linh kiện thay thế khó mua

Hình 1.2 Hệ thống rửa xe tự động CB1/28 KARCHER (nguồn google).

1.2.2 Tổng quan trong nước

Đối với nước ta hiện nay, thì dịch vụ này chưa thực sự phổ biến rộng rãi Tuynhiên, tương lai đang có xu hướng phát triển cùng với xu hướng chung trên thế giới

 Máy rửa xe tự động GO & GO.

 Thông số kỹ thuật:

- Chiều cao 4000mm x chiều dài 8000mm x chiều rộng 4000mm

- Tiêu thụ điện 0.8 kW

- Tiêu thụ nước ~ 300 lít/xe

- Thời gian rửa xe 5-7 phút/xe

- Sử dụng hệ thống cần tay quay, hệ thống phun bọt tuyết

- Dễ gây xước lông mèo.

- Giá thành cao

- Vận chuyển khó khăn

Hình 1.3 Máy rửa xe tự động GO&GO (nguồn google).

 Máy rửa xe tự động VIETCAR WASH.

 Thông số kỹ thuật.

- Sử dụng hệ thống cần quay và hệ thống phun bọt tuyết

- Sử dụng 14 vòi nước Trung bình 100-120 lít nước/xe

- Tốc độ di chuyển của băng chuyền: 0-20m/phút, 2 motor truyền lực0.25kW, IP66

- Công suất rửa xe 4 phút/xe

Hình 1.4 Máy rửa xe tự động VIETCAR WASH (nguồn google).

1.3 Mục đích và phạm vi nghiên cứu

1.3.1 Mục đích

Đó là những chiếc xe bị dính bụi bẩn, đất cát do thời tiết Những chiếc xe thời gianlâu không sử dụng bị dính bụi bẩn nhiều Bên cạnh đó là những chiếc xe bị dính bùnlầy khi đi trên những đoạn đường đất, cát sau khi trời mưa

Hình 1.5 Chiếc xe đi trong môi trường bùn đất (nguồn google).

Thiết kế và chế tạo máy rửa xe bán tự động nhằm giảm thời gian xịt rửa xe Bêncạnh đó, chi phí cũng được giảm xuống rất nhiều lần (1/10) so với giá thị trường bênngoài

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Trong những năm gần đây, tại một số trung tâm thành phố của phía nam nhưTP.HCM, Biên Hòa,… mật độ xe đi lại ngày càng đông ở những ngày thường và thậmchí gây ùn tắc vào các ngày cuối tuần Theo khảo sát, tại 2 thành phố lớn là Hà Nội vàTP.HCM khách hàng đã biết ngày càng nhiều tới hệ thống rửa xe tự động Hình thứchiện đại này đang dần trở nên phổ biến hơn Họ có nhu cầu mong muốn được trảinghiệm phong cách rửa xe hiện đại này Bên cạnh đó, nhiều người tỏ ra khá thích thúvới một phương tiện vệ sinh xe ô tô tự động và nhanh chóng

Hình 1.6 Nhu cầu của hệ thống rửa xe hiện nay (nguồn google).

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Tốn nhiều nhân công để rửa 1 chiếc xe

- Thời gian rửa xe lâu

- Không đáp ứng được yêu cầu về số lượng khách hàng

- Dễ bị trầy xước xe

- Làm trong môi trường chất rửa nhiều nên ảnh hưởng tới sức khỏe công nhân.

Hình 1.7 Khó khăn hiện nay.

1.4.3 Cách khắc phục khó khăn khi rửa xe truyền thống.

- Hệ thống sẽ tiết kiệm được thời gian so với rửa truyền thống

- Không còn rửa xe qua nhiều giai đoạn

- Không cần thuê nhiều nhân công

1.4.4 Những yêu cầu của sản phẩm đạt chất lượng:

- Tăng năng suất rửa xe mỗi ngày

- Giảm được 1 công nhân/ 1 chiếc xe

- Tiết kiệm được nhiều thời gian

- Chi phí rửa mỗi chiếc xe giảm ½

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Tổng quan về sản phẩm

Máy rửa xe bán tự động là máy được cải tiến từ phương pháp rửa xe truyền thốngvới một số chức năng chính của máy như:

- Tiết kiệm thời gian

- Chi phí rửa xe

- Đạt được hiệu quả cao hơn so với phương pháp rửa xe truyền thống

Hình 2.1 Tổng quan máy thiết kế.

2.2 Nội dung nghiên cứu.

- Nghiên cứu tổng quan về các máy, các phương pháp điều khiển hệ thống tựđộng ở Việt Nam và thế giới

- Nghiên cứu kết quả một số máy đã được công bố trên các tạp chí trong và ngoàinước

- Gia công và lựa chọn những cơ cấu phù hợp với máy để cải tiến cho phù hợpvới từng nhiệm vụ

2.3 Nghiên cứu tổng quan.

- Qua sách báo, giáo trình, Internet, … chọn lọc các thông tin kiến thức tổngquan về các hệ thống tự động

- Kết hợp giữa nghiên cứu, gia công và thực nghiệm để lựa chọn kết cấu phù hợp

- Tiến hành lựa chọn, xác định nguyên lý cấu tạo thiết bị và nghiên cứu sẵn làm

cơ sở xác định hướng nghiên cứu

2.4 Nghiên cứu lý thuyết

Sau khi đi nghiên cứu thực tế, tìm hiểu qua tài liệu sách báo và mạng cộng thêm đãtrao đổi với thầy ThS.Ngô Thanh Bình, nhóm chúng em đã đưa ra được giải pháp đểgiải quyết vấn đề

Nhóm tác giả đã đưa ra quyết định sử dụng phần mềm Solidworks để mô phỏngphân tích lựa chọn ra các thiết bị và cơ cấu phần cứng phù hợp

Trên cơ sở đó tìm hiểu về công nghệ, thiết bị và những kinh nghiệm chuyên môn,tiếp thu có chọn lọc những ưu khuyết điểm làm cơ sở cho quá trình nghiên cứu nhằmtiết kiệm thời gian, chi phí nghiên cứu và đem lại hiệu quả nhất

Quy trình rửa xe thủ công:

Hình 2.2 Quy trình rửa xe thủ công.

Tồn tại nhược điểm của quy trình thủ công:

- Quá trình rửa xe tốn 25 phút

- Tốn khá nhiều nước

- Chi phí khá mắc trả cho nhân công

- Ảnh hưởng tới sức khỏe nhân công

- Rửa xe qua nhiều giai đoạn

- Dễ trầy xước xe trong quá trình thao tác

- Dễ bị trầy xước tay chân do cọ xát các thành phần inox, kim loại sắt nhọntrong xe.

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

3.1 Cơ sở thiết kế.

Để có được ý tưởng rửa máy xe bán tự động như ngày hôm nay Nhóm chúng em

đã tìm hiểu trên mạng, sách và tài liệu, quy trình rửa xe máy và xe ô tô thủ công vàtrao đổi với thầy ThS.Ngô Thanh Bình hướng dẫn thiết kế, chọn từng thiết bị phù hợphơn đối với máy

- Quy trình một số máy rửa xe hiện nay

- Chi tiết hoạt động của từng cơ cấu trong máy

- Quá trình thiết kế và đi dây điện

 Nhân công: 1 nhân công vận hành máy

 Tiết kiệm nước: Ước tính tiết kiệm được 20%

 Tính nhân văn:

- Công nhân rửa xe k bị nước ăn tay

- Chất tẩy ăn axit ăn tay

- Không bị trầy xước tay chân do cọ xát các thành phần inox, kim loại sắtnhọn trong xe

- Công nhân bị ướt lâu ngày nhiễm bệnh

 Tính hiện đại, chuyên nghiệp:

- Công nhân không phải hoạt động nhiều

- Sản phẩm dần bắt kịp với thời đại do ô tô càng ngày càng nhiều

- Chiếc xe sạch thể hiện sự đẳng cấp của khách hàng

 Tính an toàn cho xe:

- Không bị trầy xước sơn

- Hư hỏng xe như gãy gương chiếu hậu

 Tính cơ động của máy:

- Máy di chuyển linh hoạt.

- Có thể rửa nhiều loại xe

 Từ các yếu tố nên trên, nhóm tác giả đưa ra giải pháp cho hệ thống rửa xebán tự động:

Hình 3.1 Giải pháp thực hiện

3.3 Yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu thiết kế.

3.3.1 Yêu cầu kỹ thuật.

 Thời gian rửa xe còn 7 phút

 Tăng năng suất rửa xe

 Hiệu quả hơn so với rửa xe truyền thống

 An toàn và tiện lợi

3.2.2 Yêu cầu thiết kế.

Nhóm sử dụng phần mềm Solidworks để thiết kế phần cứng của máy rửa xe.Yêu cầu:

 Phần cơ khí vững chắc, vận hành cơ cấu trơn tru

 Tất cả các bộ phận của xe nằm toàn bộ trong khu vực phun nước rửa

 Thiết kế tiết kiệm không gian

 Tủ điện gọn gàng

Hình 3.2 Tổng quan máy thiết kế.

3.2.3 Các cụm cơ cấu của máy.

1 Cụm cơ cấu ray trượt

2 Cơ cấu tăng xích

3 Cụm cơ cấu motor chạy và máng lùa xích

4 Cụm cơ cấu motor trục âm và cánh tay rửa

Hình 3.3 Các cụm cơ cấu của máy (bản thiết kế mô hình 3D hoàn thiện).

3.4 Nhiệm vụ chính của từng cơ cấu.

3.4.1 Cụm cơ cấu ray trượt.

 Nhiệm vụ:

- Tránh để rung lắc trong quá trình chạy máy

- Đỡ cơ cấu motor chạy tiến lùi và motor trục âm

- Đưa cơ cấu motor chạy tiến lùi tới trước và sau xe

- Bạc đạn gắn vuông góc với thanh ray hộp

- Bạc đạn được gắn với khung bằng ốc vít

Hình 3.4 Cụm cơ cấu ray trượt.

3.4.2 Cơ cấu tăng xích.

 Nhiệm vụ:

- Tạo liên kết giữa xích và khung máy

- Là nơi để cho cơ cấu bánh răng có thể di chuyển được

- Một bên gắn vào xích một bên gắn vào móc được gắn vào khung.

Hình 3.5 Cơ cấu tăng xích.

3.4.3 Cụm cơ cấu motor chạy và máng lùa xích.

 Nhiệm vụ:

- Kéo cánh tay rửa đi tiến lùi theo chiều dọc của xe

- Máng lùa để cố định xích với bánh răng ăn khớp với nhau

 Yêu cầu:

- Lúc vận hành xích không bị tuột ra

- Bánh răng ăn khớp với xích

Hình 3.6 Cụm cơ cấu motor chạy và máng lùa xích.

3.4.4 Cụm cơ cấu motor trục âm và cánh tay rửa.

 Nhiệm vụ:

- Nơi gắn ống nước và béc phun

- Để xoay cánh tay rửa mặt trước và mặt sau ô tô

 Yêu cầu:

- Cánh tay chắc chắn

- Các béc phun có thể chỉnh được góc phun

- Cánh tay hoạt động đúng yêu cầu đặt ra

 Cấu tạo:

- 1 motor âm giảm tốc 3 pha 220V 0.2 HP quay 3 vòng/1 phút

- Cánh tay rửa làm bằng sắt hộp 40 x 80 dày 1.6

- 1 nam châm từ 250N 24V để giữ cố định cánh tay

Hình 3.7 Cụm cơ cấu motor trục âm.

Hình 3.8 Cánh tay rửa của máy.

3.4.5 Bộ máy xịt rửa xe dạng cơ.

 Nhiệm vụ:

- Cấp nước áp lực cao cho hệ thống rửa

 Yêu cầu:

- Áp suất phun phải đủ mạnh

- Motor hoạt động ổn định và hoạt động thời gian dài

 Cấu tạo:

- 3 motor 5HP 3 pha chuyển thành 1 pha

- 3 đầu bơm chịu áp suất cao

- Vòi nước chịu áp lực cao

Hình 3.9 Bộ máy rửa xe.

3.5 Nguyên lý hoạt động của máy.