Đề tài Máy vệ sinh môi trường đa năng

Nội dung text: Đề tài Máy vệ sinh môi trường đa năng

1. BÁO CÁO DỰ ÁN DỰ THI KHOA HỌC KĨ THUẬT CẤP TỈNH NĂM HỌC: 2021 – 2022 TÊN DỰ ÁN: MÁY VỆ SINH MÔI TRƯỜNG ĐA NĂNG LĨNH VỰC: KĨ THUẬT ĐIỆN VÀ CƠ KHÍ A. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Chúng em sinh ra và lớn lên trên vùng quê – xã nông thôn mới nâng cao. Hầu hết sân nhà, đường làng, ngõ xóm quê em đều rải bê tông, rộng rãi khang trang, sạch đẹp. Hằng ngày, chúng em đều được cha mẹ giao cho việc quét sân nhà mình, định kỳ ngày 24 hằng tháng, chúng em tham gia quét đường làng ngõ xóm, đến trường, chúng em được thầy cô giao cho việc quét dọn sân trường. Từ thực tế mỗi lần quét rác, vệ sinh sân trường, sân nhà, đường làng, ngõ xóm, em nhận thấy: sân trường, ngõ xóm rất rộng, trên sân, ven đường lại trồng nhiều cây xanh nên rác từ lá cây, nhất là vào mùa lá rụng và rêu mốc vào mùa mưa trên đường, trên sân là rất nhiều. Việc quét dọn rác và đánh rêu mốc trên đường, trên sân theo cách thủ công truyền thống bằng tay tốn nhiều thời gian, sức người và chi phí thuê lao công cũng không nhỏ. Từ những lý do trên, được sự gợi ý, hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy cô giáo, chúng em đã cùng nhau nghiên cứu và thực hiện đề tài: “MÁY VỆ SINH MÔI TRƯỜNG ĐA NĂNG” 1
2. B. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU: - Vì sao phải sử dụng máy vệ sinh môi trường đa năng? Máy có lợi ích gì cho người sử dụng? - Muốn tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường ta nên sử dụng nguồn năng lượng nào? - Muốn chế tạo ra chiếc máy cùng lúc làm được nhiều việc như quét rác, đánh rêu mốc trên sân, cắt cỏ thì chế tạo máy đó như thế nào? - Để tạo ra máy vệ sinh môi trường đa năng giá thành rẻ, vận hành dễ dàng thì phải làm như thế nào? - Giữa việc sử dụng máy vệ sinh môi trường đa năng và cách vệ sinh truyền thống (do con người trực tiếp thực hiện) thì cách nào có lợi và hiệu quả hơn? C. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: - Nghiên cứu thiết kế sao cho máy vệ sinh môi trường đa năng là tiện ích nhất. - Thi công làm ra máy vệ sinh môi trường đa năng theo đúng thiết kế với chất lượng tốt và giá thành rẻ nhất. D. PHƯƠNG PHÁP VÀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU: 1. Phương pháp nghiên cứu: + Lí luận: - Áp dụng các kiến thức đã học của các môn Vật lí, Công nghệ để nghiên cứu nguyên lí hoạt động của động cơ điện một chiều. - Tìm hiểu các loại máy phục vụ công việc vệ sinh môi trường thường ngày của các công sở, xí nghiệp, trường học ở địa phương. + Cụ thể: - Tìm hiểu những ưu điểm, hạn chế, giá thành sản phẩm của các loại máy đã được sử dụng trong thực tế. - Tìm hiểu cấu tạo, công dụng, nguyên lý hoạt động của các loại máy cắt cỏ, máy quét rác, máy đánh rêu mốc để đấu nối với bộ truyền chuyển động, giúp tạo ra sản phẩm đa tính năng khi sử dụng. 2. Tiến trình thiết kế, nghiên cứu: STT Nội dung công việc Thời gian Nghiên cứu, khảo sát thực tế địa phương: - Tìm hiểu về các loại máy được sử dụng trong các cơ quan, 01/6/2021 1 trường học của địa phương cũng như nhu cầu sử dụng các 23/7/2021 loại máy trên. Giải pháp thay thế: - Tích hợp một số tính năng như chuyển đổi năng lượng mặt 01/8/2021 2 trời thành điện năng, vừa quét rác, vừa đánh rêu mốc; vừa cắt 01/9/2021 cỏ vừa quét rác trong một sản phẩm. 2
3. Vấn đề nghiên cứu: - Vật liệu: Nghiên cứu sử dụng các máy móc thiết bị có sẵn trên thị trường giá thành thấp song vẫn đảm bảo chất lượng. - Gia công chi tiết, lắp ráp: Nghiên cứu khả năng lắp ráp các 05/9/2021 3 chi tiết sao cho phù hợp để thiết bị vận hành tốt song vẫn đảm 15/9/2021 bảo tính thẩm mĩ, không cồng kềnh, tốn kém. - Vận hành: Nghiên cứu khả năng vận hành của máy đảm bảo an toàn và hiệu quả. Thiết kế, chế tạo các bộ phận, gia công, lắp ráp mô hình sản 16/9/2021 4 phẩm. 26/10/2021 27/10/2021 5 Thử nghiệm, chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm. 28/10/2021 6 Đánh giá kết quả 29/10/2021 3. Mô tả sản phẩm: 3.1. Thiết kế mạch điện của máy: Pin năng lượng mặt trời (17 ÷ 18V) Bộ sạc Ắc quy 3
4. 3.2. Bảng kê các bộ phận chính: TT Tên bộ phận Số lượng Thông số 1 Bình Ắc quy 1 12V 2 Mô tơ giảm tốc 4 12V-25W 3 Thùng đựng rác 1 63x47x15 4 Hộp số 1 2 cấp 5 Bộ bánh răng 1 i = 2 6 Công tắc điều khiển 3 250V-10A 7 Pin năng lượng mặt trời 2 14V-60W 8 Bánh xe lớn 2 9 Bánh xe nhỏ 2 10 Chổi quét rác 1 11 Chổi đánh rêu mốc 2 12 Hệ thống phun sương 1 Giới thiệu chi tiết về các bộ phận chính của máy: * Bình Ắc quy: - Bình ắc quy dùng để tích điện, cung cấp điện cho các mô tơ hoạt động. * Mô tơ giảm tốc: - Máy được lắp bốn mô tơ: + Một mô tơ lắp với hộp số để tạo chuyển động của máy quét rác. + Một mô tơ lắp với trục của hệ thống bánh răng của lô quét rác gắn với hệ thống chổi quét rác. + Hai mô tơ lắp với trục của hai mâm quét rác ở phía đầu xe. 4
5. * Bộ bánh răng: - Bộ bánh răng gồm bánh răng lớn và bánh răng nhỏ. Bánh răng lớn (bánh răng chủ động) được lắp vào trục của mô tơ, bánh răng nhỏ (bánh răng bị động) được lắp ăn khớp với bánh răng lớn và trục của lô quét rác. * Chổi quét rác: - Chổi quét rác làm bằng nhựa dạng sợi, gắn với lô quét rác. - Chổi quét có nhiệm vụ quét và đưa rác vào thùng rác. * Thùng đựng rác: - Thùng đựng rác được làm bằng tôn, có 2 tay cầm để thuận tiện khi đổ rác. - Bên trong thùng có tấm sàng để phân loại rác là lá cây và rác là cát, sỏi. 5
6. * Hệ thống phun sương: - Hệ thống có tác dụng làm giảm bụi khi máy quét rác, đánh rêu mốc. * Hộp số: - Hộp số được gắn với trục trước của máy. - Có tác dụng chuyển đổi trạng thái chuyển động khi đẩy máy quét rác bằng tay sang máy chạy tự động và ngược lại. * Chổi đánh rêu mốc: - Chổi đánh rêu mốc làm bằng nhựa dạng sợi. - Chổi có nhiệm vụ đánh rêu mốc trên bề mặt sân 6
7. * Pin năng lượng mặt trời: Pin năng lượng có tác dụng chuyển hóa từ năng lượng mặt trời thành năng lượng điện dựa theo nguyên lý hiệu ứng quang điện. * Công tắc điều khiển: LÔ QUÉT RÁC CHẠY XE PHUN SƯƠNG ĐÁNH RÊU MỐC LÔ QUÉT RÁC ĐÁNH RÊU MỐC CHẬM NHANH CHẬM NHANH - Bốn công tắc hai cực dùng để tắt mở hoạt động của lô quét rác, chuyển động chạy xe, chổi đánh rêu mốc và hệ thống phun sương - Hai công tắc ba cực ở phía dưới điều khiển tốc độ nhanh hay chậm của lô quét rác và chuyển động chạy xe. * Bánh xe lớn, bánh xe nhỏ: - Cả bốn bánh xe đều làm bằng cao su, có tác dụng làm cho xe chuyển động. - Ngoài ra bánh xe nhỏ còn có tác dụng là bánh dẫn hướng của xe. 7
8. * Hình ảnh hoàn chỉnh của máy: 3.3. Nguyên lý làm việc của máy: Máy vệ sinh môi trường đa năng của nhóm chúng em hoạt động dựa trên nguyên lý “Điện năng được chuyển hoá thành cơ năng”. E. ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM: 1.Về kĩ thuật: - Sản phẩm dễ sử dụng, có thể quét rác, đánh rêu mốc trên sân trường, đường làng, ngõ xóm. - Hình dáng máy nhỏ gọn, kết cấu máy phù hợp, thuận tiện cho việc sử dụng, có tính linh hoạt, dễ dàng di chuyển. 2. Về kinh tế: - Tận dụng được những vật liệu, phế liệu từ thực tế để tạo ra được sản phẩm có ích cho cuộc sống hàng ngày. - Giúp người lao động đỡ vất vả, giảm nhân công lao động, đạt hiệu quả lao động cao. - Giá thành của sản phẩm: 1.500.000 đồng 3. Về học tập: - Phát huy tính tự tổng hợp kiến thức. - Say mê và hứng thú học tập các môn Vật lí, Công nghệ, Toán học , phấn đấu vươn lên đạt kết quả cao trong học tập. 4. Về xã hội: - Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường. - Vận dụng những kiến thức đã học để thực hiện những ý tưởng và niềm đam mê sáng tạo khoa học, giải quyết những tình huống đặt ra trong thực tế đời sống hàng ngày. 8
9. 5. Tính mới của sản phẩm: - Máy tích hợp được công năng vừa cắt cỏ vừa quét rác; vừa đánh rêu mốc vừa quét rác. - Máy hoạt động không gây tiếng ồn. - Máy có hệ thống phun sương để giảm bụi khi hoạt động. - Máy sử dụng nguồn năng lượng sạch (năng lượng mặt trời) để làm sạch môi trường. - Chưa có một loại máy nào tương tự trên thị trường. - Sản phẩm chủ yếu là sự sáng tạo của nhóm nghiên cứu. F. HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN: - Lắp đặt thiết bị điều khiển từ xa. - Quét rác, đánh rêu mốc trên bề mặt gồ ghề. - Lắp thêm hệ thống ghế ngồi. - Thu gom rác dưới nước. - Hoàn thiện sản phẩm “Máy vệ sinh môi trường đa năng” để trở thành hàng hoá bán trên thị trường. G. KẾT LUẬN: Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng “Máy vệ sinh môi trường đa năng” sẽ mang lại lợi ích cho người sử dụng và bảo vệ môi trường xanh sạch đẹp, tiết kiệm được công sức, thời gian và chi phí cho việc thu, quét rác và đánh rêu mốc trên sân. H. TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Sách giáo khoa môn Vật Lý 9 – NXB Giáo Dục. Năm 2010. 2. Sách giáo khoa môn Công nghệ 8; 9– NXB Giáo Dục. Năm 2010. 3. Nguyên lý hoạt động của mô tơ điện. 4. Giáo trình Cơ khí chế tạo máy – NXB Đại học sư phạm TP.HCM năm 2009. 5. Tài liệu “Cấu tạo và sửa chữa động cơ điện” – NXB Lao động và Xã hội năm 2007. 9