Báo cáo nhập môn kỹ thuật cơ khí Động lực tại trung tâm kỹ thuật cơ khí

Tuy nhiên phổ biến nhất trong đời sống là phanh tang trống, phanh đĩa và hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực Hệ thống phanh thủy lực là hệ thống phanh sử dụng chất lỏng để làm vật trung gia

BÁO CÁO

NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

ĐỘNG LỰC

TẠI TRUNG TÂM KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thành Công

Sinh viên thực hiện:

Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực

Lớp: TE2-02 K69 Mã lớp 748776

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG CƠ KHÍ-KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

-*** -Nguyễn Minh Đức

Đỗ Minh Quang Nguyễn Đăng Phan Anh Nhật Ngô Mạnh Đức

LỜI MỞ ĐẦU

Kỹ thuật cơ khí động lực là một lĩnh vực quan trọng trong sự phát triển của công nghiệp hiện đại, đóng vai trò then chốt trong việc thiết kế, chế tạo và vận hành các hệ thống máy móc, thiết bị phục vụ sản xuất và đời sống Việc nắm vững những kiến thức nền tảng trong lĩnh vực này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống

cơ khí mà còn trang bị cho họ khả năng ứng dụng linh hoạt trong thực tiễn.

Qua thời gian học tập tại nhà T, được tìm hiểu và tiếp xúc với nhiều loại máy móc, hệ thống và thiết bị liên quan đến chuyên ngành Kỹ thuật năng lượng và tư động hóa thủy khí Trong thời gian này chúng em đã được chia nhóm tìm hiểu và thuyết trình, trao đổi với nhau và được thầy chỉ dạy để hiểu thêm về ngành.

Báo cáo này được thực hiện trong khuôn khổ môn học Nhập môn Kỹ

thuật Cơ khí Động lực, nhằm tổng hợp và trình bày những nội dung cơ

bản đã được tiếp thu Bên cạnh việc cung cấp các thông tin lý thuyết, báo cáo còn tập trung phân tích các ứng dụng thực tiễn, giúp làm rõ vai trò và ý nghĩa của kỹ thuật cơ khí động lực trong cuộc sống và công nghiệp.

Trong thời gian học tập và làm báo cáo này không tránh khỏi sai xót Mong thầy chỉ bảo thêm để giúp chúng em hoàn thành và đạt kết quả tốt hơn trong tương lai.

Chúng em xin chân thành cảm ơn.

NỘI DUNG BÁO CÁO

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG

PHANH THỦY LỰC LÀ GÌ

Phanh (thắng) là một thiết bị cơ học ức chế chuyển động bằng cách hấp thụ năng lượng từ hệ thống chuyển động Nó được sử dụng để làm chậm hoặc dừng một phương tiện, bánh xe, trục xe đang chuyển động hoặc để ngăn chặn chuyển động của nó, thường được thực hiện bằng cách ma sát

Tuỳ vào phương tiện di chuyển thì sẽ có các loại phanh khác nhau Tuy nhiên phổ biến nhất trong đời sống là phanh tang trống, phanh đĩa và hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực

Hệ thống phanh thủy lực là hệ thống phanh sử dụng chất lỏng để làm vật trung gian truyền lực từ bàn đạp phanh tới cùm phanh để giảm tốc độ di chuyển của phương tiện Hệ thống phanh thủy lực sẽ sử dụng loại dầu phanh không có tính chất nén để truyền lực một các nhanh và chuẩn xác nhất

1 SỰ RA ĐỜI CỦA PHANH THỦY LỰC

Công nghệ thủy lực thường được coi là một hoạt động quy mô lớn, cung cấp năng lượng cho cần cẩu, máy đào và các máy móc xây dựng khác Có những ứng dụng nhỏ hơn của công nghệ thủy lực mà mọi người sử dụng hàng ngày, chủ yếu là không hề nghĩ đến khoa học đằng sau chúng Phanh trên xe đạp, ô tô và xe máy sử dụng các nguyên tắc thủy lực để thực hiện hành động dừng các bánh xe, và công chúng hoàn toàn coi đây là điều hiển nhiên, hy vọng rằng việc nhấn bàn đạp phanh

sẽ dừng xe

Vào năm 1904, Frederick George Heath đã thiết kế và lắp hệ thống phanh thủy lực vào xe đạp bằng cần gạt và piston tay lái Ông đã nhận được bằng sáng chế cho

“Cải tiến phanh thủy lực cho xe đạp và động cơ”, cũng như sau đó là cải tiến ống thủy lực cao su mềm dẻ0

Năm1908,Ernest WalteWeight đã phát minh và lắp hệ thống phanh thủy lực (dầu) bốn bánh vào một chiếc ô tô Vào năm 1914, Fred Duesenberg là người đầu tiên sử dụng chúng trên xe đua, sau đó đã sử dụng công nghệ này cho xe khách vào năm

1921 Thật không may ông đã không được cấp bằng sáng chế cho phanh thủy lực

và phát minh này sau đó đã được ghi nhận cho Malcolm Loughead (sau này đổi tên thành Lockheed), người được cấp bằng sáng chế cho phiên bản phanh thủy lực của riêng mình vào năm 1917

Frederick George Heath

Fred Duesenberg Malcolm Loughead

2 VAI TRÒ CỦA PHANH THỦY LỰC

Trước khi phanh thủy lực xuất hiện, các phương tiện sử dụng hệ thống phanh cơ khí, như phanh dây cáp hoặc phanh thanh kéo Những hệ thống này thường gặp vấn đề về hiệu suất do lực phanh không đều và khó duy trì lực đủ mạnh trên các bánh xe

Phanh thủy lực ra đời như một bước tiến quan trọng trong ngành công nghiệp cơ khí và ô tô, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất phanh và an toàn Hệ thống phanh sử dụng chất lỏng để truyền lực, thay thế các hệ thống phanh cơ học vốn phức tạp và không hiệu quả

3 ỨNG DỤNG THƯƠNG MẠI ĐẦU TIÊN CỦA PHANH THỦY LỰC

Hệ thống phanh thủy lực được áp dụng lần đầu trên xe ô tô của hãng Duesenberg

vào năm 1921 Sau đó, công nghệ này nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp ô tô nhờ hiệu suất vượt trội:

Lực phanh được phân bổ đều lên các bánh xe

Đảm bảo độ chính xác và hiệu quả cao hơn, đặc biệt trên các xe có trọng lượng lớn

Logo & ô tô Duesenberg

4 TIẾN BỘ CÔNG NGHỆ VÀ TƯƠNG LAI CỦA PHANH THỦY LỰC Cùng với sự phát triển công nghệ hiện đại, hệ thống phanh thủy lực cũng ngày càng được nâng cao từ hiệu xuất, tính năng, độ bền và tính đa dụng Các hệ thống phanh thủy lực ngày nay không chỉ tối ưu mà còn rất an toàn và dễ sử dụng như: phanh thủy lực điện tử (EHB), hệ thống phanh ABS, hệ thống ESP/ESC, phanh tư động khẩn cấp (AEB),…

Có thể thấy rõ hệ thống phanh thủy lực càng ngày càng tân tiến, đa dụng và an toàn Trong tương lai hệ thống phanh thủy lực sẽ tiếp tực phát triển tích hợp thêm nhiều công nghệ mới, điều này càng đảm bảo an toàn cho người sử dụng một cách đáng kể trong khi sử dụng

PHẦN 2 : CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

1.Cấu tạo chung

Hệ thống phanh thủy lực là hệ thống phanh sử dụng chất lỏng để làm vật trung gian truyền lực từ bàn đạp phanh tới cùm phanh để giảm tốc độ di chuyển của phương tiện Hệ thống phanh thủy lực sẽ sử dụng loại dầu phanh không có tính chất nén để truyền lực một các nhanh và chuẩn xác nhất.Hệ thống này bao gồm một số bộ phận cơ bản sau:

1) Bàn đạp phanh: Bàn đạp là bộ phận nhận lực, kết nối với xi lanh thông qua dây dẫn là dây cơ hoặc thanh liên kết để truyền tín hiệu cho hệ thống phía dưới làm việc

2) Xi lanh chính: Nó giúp cân bằng áp suất cần thiết để phanh, ngăn ngừa các

chất gây ô nhiễm như không khí và nước, …Cấu tạo của xi lanh đó là có vỏ, bình chứa, pít-tông, cốc cao su, van kiểm tra áp suất, v.v

3) Xi lanh phụ (xi lanh bánh xe): Xi lanh phụ sẽ đảm nhận nhiệm vụ chuyển

đổi áp suất thủy lực sang áp suất cơ để đẩy giày phanh về phía trống Xi lanh bánh xe hay piston đơn là hai loại chính của xi lanh phụ trên xe ô tô

4) Đường phanh (ống phanh): Đây là bộ phận truyền chất lỏng áp suất cao

giữa các thành phần khác nhau Đường phanh được làm từ vật liệu cứng để đảm bảo áp suất lớn cũng không làm hư hại, còn ống phanh linh hoạt, có thể

di chuyển khi có lực tác động

5) Dầu phanh, bầu chứa dầu phanh: Dầu chính là chất lỏng đóng vai trò

truyền áp lực đến xi lanh bánh xe Vì dầu có độ nhớt thích hợp và điểm sôi cao, không ăn mòn nên được sử dụng để làm chất thủy lực Dầu được chứa trong bầu chứa dầu trong hệ thống phanh này

6) Trống phanh: Trống phanh là một bản hình tròn được bắt vít vào vỏ trục,

trống đóng vai trò xoay cùng với các bánh xe và khi người lái áp dụng phanh Chính trống sẽ cản lại sự quay của bán xe để giảm tốc và giúp xe dừng hẳn khi kết hợp với guốc phanh

7) Guốc phanh: Guốc phanh là một chi tiết hành bán nguyệt có 2 nửa áp sát và

trục quay bánh xe để giảm tốc độ quay của bánh Bộ phận này có thêm một lớp đệm cao su khi ma sát với bánh xe để giảm thiểu lực ma sát quá mạnh

8) Đĩa, má và càng phanh: Trong phanh đĩa là roto kim loại hình đĩa được bắt

vít vào hốc bánh xe và sẽ quay trong bánh xe Trong khi nhấn bàn đạp phanh thì má của đĩa sẽ ép và bánh làm chậm bánh xe

Hệ thống phanh thủy lực

2.Nguyên lý hoạt động, hoạt động cơ bản của hệ thống phanh thủy lực

Nguyên lý hoạt động: Khi bạn đạp phanh, tổng phanh sẽ tạo ra áp suất dầu phanh.

Áp suất này được truyền qua ống dẫn đến các kẹp phanh ở mỗi bánh xe Piston trong kẹp phanh sẽ di chuyển, đẩy má phanh ép vào đĩa phanh Lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh sẽ làm giảm tốc độ quay của bánh xe, giúp xe giảm tốc và dừng lại

Hoạt động cơ bản:

Khi người lái đạp phanh, một lực tác thông qua bầu trợ lực và tác dụng lên xi-lanh chính của hệ thống Với bầu trợ lực chúng ta sẽ có thể đạp phanh một cách nhẹ nhàng và chính xác hơn do cấu tạo của nó bao gồm cả buồng áp suất biến đổi và buồng áp suất không đổi

Sau khi nhận được lực truyền tới, dầu phanh do không chịu nén sẽ di chuyển vào tạo lực đẩy lên các xi-lanh phụ Các xi-lanh phụ sau khi nhận lực sẽ làm cho các

má phanh được ép vào đĩa phanh hoặc trống phanh Từ đó ma sát được tạo ra và

giảm tốc độ di chuyển của phương tiện.

Nếu người lái thôi tác động lực lên bàn đạp, lò xo hồi vị nằm bên trong các cùm phanh hoặc trống phanh sẽ đưa các xi-lanh phụ trở về vị trí cũ Dầu phanh sẽ được đẩy ngược trở lại bình dầu và xi-lanh chính

PHẦN 4: THỰC HÀNH MÔ HÌNH

Báo cáo về mô hình mê cung thủy lực tự chế

PHẦN 1: Ý TƯỞNG THỰC HIỆN

Ý tưởng ban đầu là một thiết bị giải trí nhỏ phù hợp với tất cả mọi người , đặc biệt với giới trẻ Xuất phát từ mong muốn tạo ra một thiết bị giải trí đòi hỏi vận dụng suy nghĩ, đồng thời áp dụng được những kiến thức liên quan đến thủy lực đã được học để áp dụng vào thực tế để hiểu rõ hơn nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực.

Không chỉ dừng lại cho mục đích học tập, nhóm còn mong muốn có thể xem xét mô hình như một nghiên cứu nhỏ làm ra sản phẩm có thể ứng dụng được vào thị trường kinh doanh trong lĩnh vực sản xuất đồ chơi.

PHẦN 2: NGUỒN GỐC Ý TƯỞNG

Xuất phát từ mong muốn đáp ứng nhu cầu giải trí trong cuộc sống và ứng dụng nguyên lý hoạt động của thủy lực, ý tưởng tạo ra một mô hình mê cung thủy lực được ra đời Mô hình tự chế này sử dụng các nguyên liệu có sẵn trong đời sống, thứ nhất là để tiết kiệm chi phí, thứ hai là dễ dùng và dễ chế tạo

Mô hình sẽ là tổng hợp từ những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học nhập môn cơ khí động lực, đồng thời là cái nhìn đầu tiên về cách thiết kế và tạo ra một thiết bị đồ chơi có thể ứng dụng vào trong lĩnh vực kinh doanh.

PHẦN 3: MÔ TẢ THIẾT KẾ

 KÍCH THƯỚC VÀ CẤU TRÚC: Mô hình được chia ra làm 2 phần lớn, bao gồm phần điều khiển và phần mê cung Phần điều khiển gồm một phần đế có chiều dài 30cm, chiều rộng 17cm, có 4 tay cầm được gắn trên một trục ngang cao hơn đế 4cm, 4 chiếc xy lanh được gắn cố định vào đế, ngoài ra mỗi pittong đều được gắn vào tay cầm Phần mê cung được chia làm 2 phần nhỏ gồm phần đế và phần mê cung, được liên với nhau bởi 4 chiếc

xy lanh Kích thước của phần mê cung lần lượt là rộng 30cm, dài 30cm, cao thấp nhất là 15cm, cao tối đa là 25cm Liên kết với 2 phần mê cung và phần điều khiển là 4 dây dẫn truyền nước có chiều dài 60cm nối các xy lanh ở phần điều khiển và mê cung lại với nhau.

 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG: Trong phần mê cung có một viên bi Sử dụng các tay cầm để khéo nâng hạ các xy lanh, sao cho điều viên bi đến được đích cuối cùng.

PHẦN 4: CÁC BƯỚC THỰC HIỆN CHẾ TẠO MÔ HÌNH

1 NGUYÊN LIỆU:

 2 tấm fomic 30cm*30cm

 1 tấm fomic 17cm*30cm

 8 xy lanh nhỏ

 4 dây truyền nước 60cm

 Bìa cứng

 Thanh gỗ hình trục đường kính 2cm, dài 17cm

 Súng bắn keo, keo nến

 Dao rọc giấy, kéo, bút chì

 1 viên bi nhỏ

2 CÁC BƯỚC LÀM

 Cắt từ bìa cứng 4 miếng dài 30cm, cao 2,5cm, dùng keo nến dán cố định 4 miếng bìa vào 4 cạnh của một tấm fomic 30cm*30cm, tạo nên 1 thành bìa cứng bao quanh tấm fomic

 Dùng bút chì phác phảo mê cung trong tấm fomic trên sau đó cắt các miếng bìa cứng cao 2cm được cố định dựng đứng bởi keo nến theo hình dạng mê cung

 Gắn đầu 4 chiếc xy lanh vào 4 góc của phần mê cung ( không được bịt đầu hút

xylanh).

 Cố định phần fomic 30cm*30cm còn lại bằng keo nến vào pittong của xylanh

 Cắt 4 tấm bìa cứng dài 20cm, rộng 3cm Dính 4 tấm vào với nhau tạo thành một khối chữ nhật Dùng khoan đục một lỗ ở một đầu cách đầu khoảng 2cm Tiếp tục tạo thêm 3 cái như vậy.

 Tiếp tục thực hiện bước trên, nhưng với bìa dài 7cm, rộng 5cm Tạo 2 khối.

 Cho 4 tay cầm vào trục Gắn vào đầu 2 trục 2 khối bé hơn Khi hoàn thiện ta sẽ được kết quả như hình ảnh bên dưới.

 Cố định phần trên vào phần đế fomic 17cm*30cm.

 Dính 4 tấm bìa cứng dài 15cm, rộng 3cm dính vào nhau bằng keo nến tạo thành một khối chữ nhật Cắt một đầu một góc 45 độ Tiếp tục 3 chiếc như vậy Ta tạo được chỗ gắn cố định xylanh

 Gắn từng khối vừa hoàn thiện vào phần đế fomic 17cm*30cm thẳng hàng với từng chiếc tay cầm, cách phần đầu fomic bên không có trục khoảng 3 cm Khi hoàn thiện ra có kết quả cuối cùng như hình ảnh bên dưới.

 Bơm đầy nước vào 4 chiếc xylanh còn lại Kết nối 4 chiếc xylanh được bơm đầy

nước vào 4 chiếc xy lanh ở mê cung bằng dây truyền nước.

 Gắn 4 chiếc xylanh được bơm nước vào những phần cố định xylanh tương ứng.

 Cho viên bị vào mê cung, hoàn thiện sản phẩm.

LỜI KẾT

Sau khi hoàn thành khóa thí nghiệm tại Trung tâm Kĩ thuật Cơ khí Nhóm chúng

em đã học hỏi được rất nhiều kiến thức về ngành cơ khí động lực và hiểu biết

thêm về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và máy móc, thiết bị trong lĩnh vực này Qua thực hành, chúng em có cơ hội làm quen với các máy móc, công cụ, đồng thời đươc tiếp xúc qua các quy trình vận hành cũng như bảo trì, sửa chữa cơ bản của các thiết bị.

Chúng em xin chân thành cảm ơn Trung tâm Kĩ thuật Cơ khí đã tạo cho chúng em

cơ hội học hỏi và trải nghiệm đầy thực tế và thú vị Xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ, chỉ bảo trong quá trình học tập và thực hành

Bài báo cáo của nhóm chúng em còn những thiếu sót, mong thầy cô góp ý, nhận xét để chúng em có thể hoàn thiện và cải thiện kiến thức cùng những kỹ năng cần thiết