Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân, đồ án chế tạo mô hình cấu thang cuốn Doãn Trung Quân
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN PHẦN I TÌM HIỂU CHUNG VỀ CẦU THANG CUỐN 1.1.Tìm hiểu chung về thang cuốn trong thực tế 1.1.1. Sơ lược về thang cuốn Trong các siêu thị - khu vui chơi giải trí, các công trình thấp tầng nhưng diện tích rộng đông người đi lại. Phương tiện đi lại lúc này được chọn chủ yếu là thang cuốn. Một loại phương tiện di chuyển đơn giản thông thoáng và lưu lượng người rất đông cỡ 9000người / giờ. Về cơ bản, thang cuốn là 1 thang máy tự chuyển động, mỗi một bậc thang của thang cuốn được nối với bậc thang tiếp theo bằng 2 xích lăn rất nặng, vì vậy nấc thang có thể đi lên phiá trên một cách dễ dàng. Mỗi bậc thang đều lắp trục, trục này có bánh xe hoặc con lăn, những bánh xe đó đăt trên một mặt dây xích kim loại, mặt ngoài xích này có bọc 1 giá kim loại. Ở mỗi đầu thang cuốn bậc thang đều nằm ngang như vậy người đi thang có thể dễ dàng bước lên bước xuống thang. Khi các bậc thang chuyển động lên, xuống thì chúng tự giương lên trông giống như các bậc thang thông thường. khi bậc thang di chuyển tới điểm cao nhất hoặc thấp nhất nó tự động chuyển về vị trí nằm ngang. Dưới sàn gầm nhà ở đỉnh đầu thang cuốn có một số bánh xe răng hệt như bánh răng ở lip xe đạp. Các răng của bánh răng ăn vào vòng xích của xích lăn và kéo nó chuyển động quay vòng, qua đó kéo các bậc thang chạy theo quỹ đạo. Bánh răng ở đỉnh đầu thang cuốn được dẫn động bằng một động cơ đến đặt dưới gầm sàn nhà. GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Xích lăn trượt trên các con lăn lắp ở dưới thang cuốn, những con lăn này hướng dẫn xích lăn chạy theo một quỹ đạo chính xác và kéo căng xích này. Hai bên thang cuốn có lắp rào bảo vệ đề phòng người đi thang rơi khỏi thang. Trên đỉnh hàng rào có tay vịn là một mặt dây cao su hoặc kim loại nối hai đầu thành vòng kín cùng chuyển động với bậc thang. Người đi thang vịn vào đó để giữu thăng bằng. Thang cuốn đầu tiên trên thế giới được cấp bằng sáng chế tại Mỹ năm 1859, nhưng lúc đó thang cuốn chưa được sản xuất hàng loạt để bán. Năm 1891, mới chế tạo thành công nhiều thang cuốn tự động có giá trị thực dụng. Thang cuốn hiện đại ngày nay thường làm có hai chiều lên xuống. Hình1.1: thang cuốn với 2 chiều lên xuống 1.1.2 . Bản vẽ thang cuốn GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình 1.2 Bản vẽ cầu thang cuốn 1.2. Cấu tạo thang cuốn 1.2.1 . Cấu tạo và nguyên lý làm việc của thang cuốn Cấu tạo thang cuốn GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình 1.3 Cấu trúc thang cuốn • Cấu Tạo : 1. Thiết bị an toàn cho xích dẫn động bậc thang 2. Cảm biến 3. Thiết bị an toàn răng lược 4. Thiết bị bảo vệ dọc lối đi 5. Xích dẫn động 6. Tay vịn 7. Bánh răng động cơ 8. Thiết bị kiểm tra tốc độ 9. Thiết bị an toàn cho xích truyền động 10. Thiết bị bảo vệ quá tải 11. Thiết bị bảo vệ sự chuyển động của bậc bước 12. Nút dừng khẩn cấp GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN 13. Các mặt phẳng 14. Khe hở bậc thang 15. Bậc thang 16. Xích lăn nối bậc thang 17. Tay vịn Nguyên lý làm việc của thang cuốn • Chế độ tự động : Ở đầu cầu thang và cuối cầu thang có lắp đặt các cảm biến. Khi có người tới cảm biến sẽ phát hiện và phát tín hiệu cho bộ điều khiển, bộ điều khiển sẽ cấp nguồn cho động cơ. Động cơ được cấp nguồn quay kéo xích dẫn động bậc thang quay nhờ vào các bánh răng lắp trên động cơ. Các răng của bánh răng ăn vào vòng xích của xích lăn và kéo nó chuyển động quay vòng, qua đó kéo các bậc thang chạy theo quỹ đạo. Ở cuối thang có lắp cảm biến, khi người đi thang ra khỏi thang cảm biến sẽ phát tín hiệu cắt nguồn cho động cơ động cơ sẽ ngừng quay. • Chế độ bằng tay Ở thang cuốn có bảng điều khiển. khi muốn cho thang chạy ta ấn nút start.khi muốn thang chạy lên hoặc xuống ta sẽ ấn nút Up hoặc Dow trên bảng điều khiển. muốn dừng thang ta ấn stop. Khi có trường hợp khẩn cấp ta có thể ấn nút dừng khẩn cấp được bố trí trên thang. 1.2.2 . Động cơ thang cuốn Ở cầu thang cuốn người ta thường sử dụng động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có lắp thêm bánh răng để truyền động cho thang. Cấu tạo động cơ điện ba pha GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình 1.4 Cấu tạo động cơ điện xoay chiều ba pha • Cấu tạo : 1. Lõi thép stato 2. Dây quấn stato 3. Nắp máy 4. ổ bi 5. trục máy 6. hộp đầu cực 7. lõi thép roto 8. thân máy 9. quạt gió làm mát 10. hộp quạt 1.2.2.1.Stator ( phần tĩnh ) Stator gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra còn có vỏ máy và nắp máy. Lõi thép Lõi thép stator có dạng hình trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật điện rồi gép lại với nhau. GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Dây quấn stator Dây quấn stator thường được làm bằng dây đồng có bọc cách điện và đặt trong các rãnh của lõi thép. 1.2.2.2. Roto ( phần quay ) Roto là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy. GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN 1.2.3 . Nguyên lý làm việc Khi có dòng điện ba pha chạy trong dây quấn sator thì khe hở không khí xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f1/p ( f1 : tần số lưới điện ; p : số đôi cực ; n1 : tốc độ từ trường quay bậc 1 ), từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi sắt roto làm cảm ứng trên dây quấn roto sức điện động E2. Do roto kín mạch lên trong dây quấn roto có dòng điện I2 chạy qua. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator hợp thành 1 từ thông tổng ở khe hở. Dòng điện trong dây quấn roto tác dụng với từ thông ở khe hở tạo ra momen làm cho rotor quay với tốc độ n. Hệ số trượt S : 1.3. Cảm biến trong thang cuốn Hiện nay, có rất nhiều chủng loại cảm biến nhưng ứng dụng trong cầu thang cuốn người ta thường dùng nhất là cảm biến phát hiện vật thể nhiệt chuyển động PIR(Pasive Infrared Sensor). 1.3.1.Cấu tạo Bộ cảm biến thụ động dùng nguồn kích thích là tia hồng ngoại. Tia hồng ngoại ( IR) chính là các tia nhiệt phát ra từ các vật thể nóng trong cơ thể sống. Trong chúng ta luôn có thân nhiệt thông thường là 37 0 C, từ cơ thể GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 10 [...]... của LED GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN LED hồng ngoại thường có một cặp gồm một LED thu và một LED phát Khi lắp đặt LED ở cầu thang cuốn, LED phát sẽ truyền đi một luồng ánh sáng và LED thu sẽ thu nhận ánh sáng tạo thành một đường truyền khép kín Khi có vật chắn nguồn sáng giữa LED thu và LED phát làm LED thu không nhận được ánh sáng Lúc này, cảm biến sẽ xuất ra một... hình của chúng em sẽ sử dụng cảm biến led hồng ngoại 2.3.1 Sơ đồ khối mạch cảm biến GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 30 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN 2.3.2 Cấu tạo led hồng ngoại 2.3.3 Nguyên lý hoạt động GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình vẽ cho thấy Led được cấu tạo từ một mối nối bán dẫn PN, khi chất bán dẫn Silicon cho pha Indium (có 3 nối hóa trị, khi gắn nó... ổn ở mức 370C, đó là nguồn nhiệt mà ai cũng có GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Vũ Đình Đạt TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Trang 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN PHẦN II NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH THANG CUỐN Trong mô hình cầu thang cuốn của chúng em gồm có các modul chính là : Linh kiện chính là một cặp led thu phát hồng ngoại làm nhiệm vụ nhận biết khi có vật chắn qua Khối... ( hoặc dừng ) thang cuốn 2.4 Modul nguồn 2.4.1 Mạch ổn áp đầu ra cố định 5V Có rất nhiều IC có thể tạo điện áp với ngõ ra là 5V như LM317, LM2672, LM2674, … Ở đây chúng em dung IC7805 Cấu tạo chân của họ 78XX GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 33 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Sơ đồ nguyên lý mạch ổn áp 5V 2.5 Nguyên lý làm việc chung 2.5.1 Sơ đồ nguyên lý GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... mã số chip được thay đổi chút ít khi được Atmel sản xuất, mã số 80 chuyển thành 89 với tính năng tương tự như nhau 2.1.1.2 Sơ đồ khối 89C51 Hình 2.2 Sơ đồ khối 89C51 2.1.1.3 Sơ đồ chân của 89C51 GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình 2.3 Sơ đồ chân 89C51 2.1.1.3.1 Chức năng các chân của 89C51 89C51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập Trong đó có... lý làm việc Ở hai đầu cầu thang lên và cầu thang xuống có lắp hai cặp cảm biến hồng ngoại thu phát Khi có người đi đến thang, tín hiệu hồng ngoại từ LED phát phát ra đến cơ thể người bị cản lại và phản xạ lại, LED thu thu được tín hiệu sẽ phát tín hiệu về bộ xử lý trung tâm (IC AT89C51), bộ xử lý trung tâm se xử lý dữ liệu và phát tín hiệu điều khiển cho động cơ quay kéo cấu thang đi lên ( đi xuống)... ứng của động cơ GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 27 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Trong hình vẽ các dây dẫn cuộn ứng ở nửa trên rotor có dòng điện hướng vào,còn các dây dẫn ở nửa dưới của rotor có dòng điện hướng ra khỏi hình vẽ.Từ lực F tác dụng vào các dây dẫn rotor có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái sẽ tạo ra mômen làm quay rotor ngược chiều kim đồng hồ.động cơ trên có 2 cực từ hay một đôi... điện một chiều có công suất trung bình và lớn thì biện pháp chính là thêm cuộn dây bù đặt trong rãnh ở các cực từ chính (Như hình vẽ) nhằm tạo ra từ thông b ngựoc chiều với n làm từ thông ở khe hở không khí không bị méo nữavà cuộn bù cũng được mắc nối tiếp với cuộn ứng GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN 2.3 Modul mạch cảm biến Trong mô hình của chúng em sẽ sử dụng... góp gồm nhiều phiến góp bằng đồng ghép lại thành hình trụ tròn sau đó được ép chặt vào trục Các phiến góp được cách điện với nhau bằng các tấm mea đặt ở giữa Đuôi các phiến góp nhô cao để hàn đầu dây cuộn dây phần ứng, mỗi phiến góp có đuôi chỉ hàn một đầu dây và tạo thành các cuộn dây phần ứng nối tiếp nhau • Các bộ phận khác : Cánh quạt : Cánh quạt dùng để làm mát động cơ Cánh quạt được lắp trên trục... nối bán dẫn PN sẽ tạo các dao động của các điện tử (Bạn xem hình) và các dao động này sẽ phát ra sóng điện từ trường đó chính là các tia sáng Tóm lại Led có 2 chân, gọi là chân âm cực hay Cathode ( do chân này cho nối vào cực âm của pin) và chân dương cực hay Anode (do chân này cho nối vào cực dương của pin), khi chúng ta cho dòng điện chảy qua một Led nó sẽ phát ra chùm tia sáng, và để có điềm sáng . như nhau. 2.1.1.2 Sơ đồ khối 89C51 Hình 2.2 Sơ đồ khối 89C51 2.1.1.3 Sơ đồ chân của 89C51 GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình 2.3 Sơ đồ chân 89C51 2.1.1.3.1. lên xuống 1.1.2 . Bản vẽ thang cuốn GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình 1.2 Bản vẽ cầu thang. của thang cuốn Cấu tạo thang cuốn GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN GVHD : Vũ Đình Đạt Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN Hình 1.3 Cấu trúc thang