Hà Nội 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ Giáo viên hướng dẫn TS NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Sinh viên thực hiện NGUYỄN TRÍ LINH – 2018603159 LÊ LÂM LONG – 2018605073 PHÙNG VĂN LONG – 2018603911 Lớp ĐH CƠ ĐIỆN TỬ 2.
PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ THIẾT LẬP DANH SÁCH YÊU CẦU
Phân tích nhiệm vụ cụ thể
1.1.1 Phân tích nhu cầu thị trường:
Việt Nam hiện đang là một trong những nền kinh tế tăng trưởng nhanh nhất châu Á, với quá trình đô thị hóa mạnh mẽ dẫn đến sự bùng nổ của ngành xây dựng, đặc biệt là ngành thang máy tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Quảng Ninh và Hải Phòng Do diện tích đất xây dựng ngày càng hạn hẹp, các tòa chung cư và cao tầng ngày càng gia tăng, kéo theo nhu cầu phát triển hạ tầng giao thông nội bộ Thang máy trở thành giải pháp ưu tiên để tiết kiệm diện tích và thuận tiện cho việc di chuyển, ngày càng trở nên phổ biến và quen thuộc với mọi đối tượng sử dụng từ trẻ em đến người lớn, bao gồm cả công nhân, nhân viên, học sinh và sinh viên.
Qua đó nhóm chúng em đang hướng đến nhóm khách hàng tiềm năng để phát triển dự án của mình
- Cư dân sống trong các chung cư
- Công ty văn phòng chủ doanh nghiệp
Thị trường thang máy và thang cuốn tại Việt Nam đang trở thành một trong những lĩnh vực tiềm năng cho các công ty trong ngành Sự đô thị hóa và phát triển xã hội đã thúc đẩy nhu cầu sử dụng thang máy ngày càng tăng Hiện nay, mỗi năm, các công ty thang máy tại Việt Nam cần tiêu thụ khoảng 1.000 chiếc thang máy và thang cuốn để đáp ứng nhu cầu thị trường Điều này chứng tỏ khả năng tiêu thụ thang máy trong nước đang ở mức cao.
Theo khảo sát, mỗi năm thị trường Việt Nam tiêu thụ khoảng 1.000 chiếc thang, bao gồm thang máy và thang cuốn Tuy nhiên, con số này dự kiến sẽ tăng nhanh trong những năm tới do quá trình đô thị hóa mạnh mẽ và sự tăng trưởng của nền kinh tế Sự gia tăng xây dựng các công trình cao tầng, khu đô thị, chung cư và trung tâm thương mại sẽ thúc đẩy nhu cầu sử dụng thang ngày càng cao.
* Nhu cầu của sử dụng thang máy nước ta từ năm 2010-2020:
- Từ năm 2010 là 8 triệu USD giảm xuống còn 5 triệu USD năm 2012
- Từ năm 2012 tăng nhẹ lên 6 triệu USD năm 2014
- Từ năm 2012 tăng lên gấp đôi giai đoạn 2016-2018
- Hiện nay mức tiêu thụ đã lên đến 15 triệu USD
Hình 1.1: Nhu cầu tiêu thụ thang máy tại Việt Nam từ 2010-2020
1.1.1.2 Các sản phẩm hiện có trên thị trường:
STT Tên máy Thông số kĩ thuật Giá thành
1 Mitsubishi An toàn, tiện nghi, tốc độ nhanh 350 triệu
2 Hitachi Có khả năng giảm tiếng ồn, tiêu hao ít năng lượng 450 triệu
3 Otis Thanh lịch, tiết kiệm điện, tích hợp được bộ khống chế vận tốc, cứu hộ 280 triệu
4 Fuji Chi phí bảo trì và bảo dưỡng thấp 350 triệu
5 Nippon Công nghệ xử lí mượt, khóa cửa an toàn, tiết kiệm điện, theo tiêu chuẩn châu âu
6 Thyssenkpp Sử dụng các vật liệu chất lượng, khung cơ khí tốt và đẹp 250 triệu
7 Schindler Cung cấp tính linh hoạt an toàn, đáng tin cậy và thân thiện với môi trường
8 Hyundai Đa dạng thiết kế phong phú 350 triệu
9 Kone Đa dạng thiết kế, thông minh, tiện dụng 300 triệu
10 Sanyo Đa dạng, hiện đại, có tính thẩm mĩ cao
400 triệu Bảng 1-1:Giá các hãng thang máy 5 tầng cho 6-7 người
1.1.1.3 Khảo sát các nhóm đối tượng trực tiếp:
STT Thông tin Ưu điểm mong muốn Giá thành
- Chủ chung cư An bình
Hiện đại, thông minh, tiện dụng 6-8 người
Chủ thầu chung cư mini
Thanh lịch tiết kiệm điện 5-6 người
3 Ngô Bá Toàn- công ty TNHH
An toàn, chi phí bảo dưỡng thấp 5-6 người
An toàn, thanh lịch 7-8 người
Bền bỉ, chịu tải lớn 1000kg< tải trọng< 1500kg
6 Lê Trọng Vũ- giám đốc vimcom BTL
Thiết kế lịch sự, có tính thẩm mĩ cao
Loan- Chủ Hộ Đơn giản, tiện dụng, an toàn 3-4 người
Bảng 1-2:Khảo sát nhu cầu trực tiếp
Thông tin khách hàng và câu hỏi khỏa sát ở Phần Phụ lục
* Sau khi khảo sát ta vẽ được biểu đồ sau:
Từ kết quả khảo sát cho thấy:
- Khách hàng từ 30 đến 40 tuổi
- Có công việc ổn định
- Mức lương từ 15 triệu đến khoảng 40 triệu
- Khách hàng chủ yếu làm ở các công ty điện tử hoặc ngân hàng 1.1.3 Đưa ra phương án
Thang máy dẫn động cáp:
Hình 1.2: Thang máy dẫn động cáp
Thang máy dẫn động bánh răng:
Hình 1.3: Thang máy dẫn động bánh răng Thang máy dẫn động trục vit me:
Hình 1.4: Thang máy dẫn động trục vít me
Lựa chọn theo thang điểm từ 1 đến 4
Cáp Bánh răng Trục vit me
Kiểu dáng 4 3 4 kích thước 4 4 4 chức năng 4 3 3 độ an toàn 3 3 2 tuổi thọ 4 4 3 bảo trì 3 3 2 tiếng ồng 4 1 3 giá thành 3 2 2
Bảng 1-3: Bảng tổng hợp đánh giá
=> Nhóm quyết định chọn phương án thiết kế sản phẩm thang máy đơn dẫn động cáp
- Huy động vốn đầu tư trong nước lẫn nước ngoài, quảng bá tuyên truyền qua nhiều áp hay ứng dụng quảng cáo qua nhiều sản phẩm
- Khả năng của công ty: có thể sản xuất 3- 4 sản phẩm trên ngày
- Nguồn nhân lực: Có 300 nhân viên trong đó có 250 kĩ sư cơ khí, điện tử và cơ điện tử
- Chi nhánh: Gồm 2 chi nhánh với quy mô mỗi nhà máy là 8.000 m2
Bộ chống quá tốc, cáp, puli
Ray dẫn hướng, cáp tải
Các thiết bị phụ: đèn, bộ rung, bộ báo tải, loa, nút bấm,
- Sử dụng module, vật liệu có sẵn:
+ Thiết bị nhận biết chấn động
- Chiến lược phát triển sản phẩm:
Tập trung vào nghiên cứu và phát triển hệ thống thang máy theo nhu cầu thực tế
Có các ưu đãi khi người dùng mua sản phẩm để thu hút khách hàng
Thường xuyên cải tiến và tối ưu hóa hệ thống để người dung dễ dàng sử dụng và đạt hiệu quả cao
Vòng đời của một sản phẩm là: 20 năm
Chế độ bảo hành bảo dưỡng tốt nhất
- Môi trường công nghiệp hóa hiện đại hóa, sẩn phẩm không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, không tạo ra tiếng ồn
- Dùng vật liệu bền có khả năng tái chế
- Thân thiện với môi trường
- Phù hợp với các chỉ số về y tế liên quan đến sức khỏe người sử dụng
Thiết lập danh sách yêu cầu
Danh sách yêu cầu Ghi chú
Độ dày vỏ máy: 100-150 mm
Loại chuyển động: tịnh tiến
Hướng chuyển động: thẳng đứng
Vận tốc: Loại tốc độ trung bình: v = 2 ÷ 2,5 m/s
Khối lượng( trọng lượng tải): Q = 500 ÷ 1000 kg
Khối lượng( trọng lượng tải): Q = 500 ÷ 1000 kg
Vỏ buồng thang: Thép phủ sơn- Painted Stainless Steel
Dây cáp: thép phủ nhựa cho thang máy( độ bền sợi cáp 1570n/ mm2 )
Tủ điện: làm bằng vật liệu cách điện 220v có khả năng tái chế pvc
Tiêu thụ điện ít P= 2kW,tuổi thọ lên đến
20 năm Nguồn động cơ 220V Nguồn bộ điều khiển 220V
Hệ thống điều khiển: Điều khiển bằng nút bấm hoặc màn diều khiển,màn điều khiền cảm ứng
Màn hình thông báo điều khiển: Màn hình thông hiển thị rõ nét full hd
Điều khiển thông qua bộ điều khiển- sử dụng bộ điều khiển PLC
Ray dẫn hướng: phải đảm bảo độ cứng khoảng 3000N để giữ trọng lượng cabin và tải trọng trong cabin tựa lên ray
Bộ hạn chế tốc độ: Hãm tốc độ thang máy khi trượt xuống thang máy di chuyển không quá nhanh,hoặc hãm thang máy khi bị đứt cáp
Phanh: Lắp ở trên motor kéo giúp thang máy đứng không di chuyển -Tính linh hoạt:
Dễ sử dụng -Chất lượng:
Đảm bảo tính ổn định và an toàn -Bảo trì, bảo dưỡng:
Khoảng thời gian bảo dưỡng: 6 tháng
Vệ sinh: quét dọn hàng ngày -Chi phí sản xuất: trong khoảng 80-100tr
THIẾT KẾ SƠ BỘ
Xác định các vấn đề cơ bản
Yêu cầu Danh sách yêu cầu Ghi chú
Chiều ngang: 500- 600mm Động học:
-Loại chuyển động: tịnh tiến
-Hướng chuyển động: thẳng đứng
-Vận tốc: Loại tốc độ trung bình: v = 2 ÷ 2,5 m/s
-Khối lượng( trọng lượng tải):
-Lực căng dây < 10000N -Rung càng ít càng tốt
-Momen xoắn của dây cáp 0
Nm -Đường kính dây từ 8-15mm
Năng lượng -Nguồn 220V -Công suất tiêu thụ ít 14 năm Cảnh báo quá tải
0 1 1 Vừa có thể hiện thị khi quá ồn ,vừa có thể thông báo
Bộ xử lí trung tâm
1 0 0 Giá thành rẻ,có nhiều trên thị trường
Tủ điện 0 1 1 Ít tốn kém cách điện tốt
Phanh 0 1 1 Đảm bảo an toàn ,sử dụng cả cơ và điện khi 1 trong 2 gặp sự cố
Ray hướng dẫn 0 1 1 Đảm bảo độ cứng từ 4000N trở lên
Bảng 2-2: Tổng hợp lựa chọn yêu cầu
=> Nhóm lựa chọn giải pháp thứ 2
THIẾT KẾ CỤ THỂ
Nhận diện phương án và làm rõ các ràng buộc về không gian
3.1.1 Bắt đầu với giải pháp nguyên tắc và danh sách yêu cầu
+ Đảm bảo kích thước, khối lượng theo danh sách yêu cầu
+ Đảm bảo an toàn, công thái học và tính thẩm mỹ
+ Chế tạo, lắp ráp chính xác trong dung sai cho phép
+ Thiết kế đảm bảo cân bằng khi làm việc
+ Động cơ kéo hoạt động tốt, an toàn
+ Động cơ có tuổi thọ lâu dài, hoạt động bền bỉ
+ Công nghệ chiếu sáng: ánh sáng ổn định, lan tỏa hết cabin không ảnh hưởng đến độ thẩm mĩ của thang máy
+thang máy hoạt động không gây tiếng ồn, an toàn cách điện tốt
+ Bộ điều khiển xử lí chính xác với tốc độ cao
+ Màn hình hiển thị đầy đủ rõ nét, làm việc tốt trong môi trường bụi và rung động
+Các nút bấm hoặc màn hình hoạt động chính xác
+Màn hình hiển thị rõ nét, loa nghe rõ nét
+ Phần mềm đơn giản trực quan
+ Có hỗ trợ tiếng việt
− Các yêu cầu ràng buộc khác về hệ thống:
+ Năng suất yêu cầu: 8h/ngày
+Không gây rung lắc và tiếng ồn trong hoạt động
+ Độ chính xác cảm biến: sai số 0-0,2%
+ Giá thành: từ 200 triệu-300 triệu
+ Linh kiện thiết bị điện: Linh kiện, bộ phận tiêu chuẩn, dễ dàng thay thế, sửa chữa
3.1.2 Xác định điều kiện biên hoặc không gian cưỡng bức của bước thiết kế cụ thể
Độ dày vỏ máy: 100-150 mm
+ Sai số chế tạo của chi tiết: 1-1,5mm
+ Dung sai khi lắp ráp chi tiết: 1mm
+Động cơ kéo: Có hộ số
+ Động cơ: có tuổi thọ lâu dài, hoạt động bền bỉ, Công suất 2-3 KW
+ Động cơ kéo phải đạt vận tốc của cabin 2-2,5m
-Tính thẩm mỹ: đẹp , phù hợp với các bạn trẻ khi check in
3.1.3 Xác lập các layout thô - xác định các bộ phận thực hiện chức năng chính
STT Chi tiết Chức năng
Bộ giảm chấn an toàn được thiết kế để ngăn chặn cabin hoặc đối trọng di chuyển xuống quá giới hạn cho phép, đồng thời hấp thụ chấn động khi chúng va chạm với thiết bị này.
2 Cabin Khoang vận chuyển hàng khách hoặc hàng hóa
3 Tủ điện Tủ điều khiển hoạt động của thang máy
4 Ray dẫn hướng Ray hướng dẫn cho cabin và đối trọng di chuyển theo chiều thẳng đứng
5 Cáp tải Cáp nối cabin và đối trọng để truyền lực dẫn động của máy kéo đến cả cabin lẫn đối trọng
6 Bộ truyền cửa tầng Thiết bị mở và đóng cửa tầng
7 Bộ báo tải Thiết bị xác định tải trọng cabin
8 Thắng cơ và Bộ chống quá tốc
Thiết bị dừng cabin khi bộ chống quá tốc được kích hoạt do quá tốc
9 Máy kéo Di chuyển cabin bằng cáp tải
Bảng 3-1: Xác lập các layout thô
3.1.4 Phát triển các layout sơ bộ
- kích thước L=1,2m; W=1,2m; H=2m, độ dày0mm
-Mặt ngoài: Sơn tĩnh điện
-Mặt trong phủ sơn bóng
-Vị trí: Bên cạnh chỗ lắp cabin ở tầng 1
3.1.4.3 Bộ chống quá tốc và thắng cơ
-Nguồn điện: 1pha 220V/50Hz DC 24V
-Đường kính cáp tải 8mm-10mm
Hình 3.1: Bộ quá tốc và thắng cơ 3.1.4.4 Ray dẫn hướng
T78 (Rail thép 8K) chuyên dùng cho thang máy
Hình 3.2: Ray dẫn hướng 3.1.4.5 Cáp tải
-Trọng lượng : từ 22kg/100m đến 62kg/100m
-Lưc kéo đứt từ 3100kg đến 9400kg
- Nguồn điện động cơ cửa: 3 pha 380V AC
- Nguồn nuôi biến tần cửa: 220V AC
- Nguồn out biến tần cửa: 3 pha 380V AC
Bộ truyền động cửa đóng - mở 2 cấp tốc độ giúp cửa thang máy đóng - mở êm
Hình 3.4: Bộ truyền cửa tầng 3.1.4.7 Máy kéo
Loại fuji có hộp số
- Nguồn điện: 3 phase 380V AC – 50Hz
- Số lần khởi động: 240 lần/giờ
- Đường kính pulley chính: 730mm
- Tải trọng tối đa: 5000Kg
3.1.5 Giải pháp cho các chức năng phụ trợ
+ Sử dụng thẻ từ để nhận diện người
+ Cảm biến chạm để phát hiện có người vào thang máy
Tích hợp hệ thống
Hình 3.6: Kết nối các bộ phận
Phác thảo sản phẩm
3.3.1 Bản vẽ tổng thể, hình chiếu
37 Hình 3.9: Hình chiếu buồng thang
Hình 3.11: Buồng thang máy đèn4
40 Hình 3.12: Đối trọng của thang máy
