Thiết bị cắt tỉa hàng rào, cây xanh

Nghiên cứu này thực hiện thiết kế, chế tạo thiết bị cắt tỉa hàng rào, cây xanh. Thiết bị này gồm bốn bánh xe, một động cơ dẫn động, một tay máy, một động cơ cắt, lưỡi cắt và trụ giữ tay máy, một bộ truyền xích. Khung sườn được làm bằng sắt hộp, nhằm giảm thiểu trọng lượng của xe và kết cấu khung sườn được gia công gồm các thanh sắt hộp hàn chặt lại với nhau nhằm đảm bảo được độ cứng vững, rung động của xe khi hoạt động.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết bị cắt tỉa hàng rào, cây xanh THIẾT BỊ CẮT TỈA HÀNG RÀO, CÂY XANH Phạm Thành Vinh, Phạm Công Viên, Nguyễn Công Trứ Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP.Hồ Chí Minh GVHD: TS. Nguyễn Hoài NhânTÓM TẮTNghiên cứu này thực hiện thiết kế, chế tạo thiết bị cắt tỉa hàng rào, cây xanh. Thiết bị nàygồm bốn bánh xe, một động cơ dẫn động, một tay máy, một động cơ cắt, lưỡi cắt và trụgiữ tay máy, một bộ truyền xích. Khung sườn được làm bằng sắt hộp, nhằm giảm thiểutrọng lượng của xe và kết cấu khung sườn được gia công gồm các thanh sắt hộp hàn chặtlại với nhau nhằm đảm bảo được độ cứng vững, rung động của xe khi hoạt động. Xe cóthể di chuyển tiến và lùi; truyền động này được dẫn động bằng động cơ DC có tích hợphộp giảm tốc để tăng moment và giảm tốc. Bộ điều khiển hoạt động của xe được xây dựngtrên nền tảng chip vi điều khiển Arduino, các mạch giao tiếp, relay đóng ngắt và đảo chiềuđược lựa chọn phù hợp giúp thiết bị hoạt động được ổn định và hiệu quả. Thiết bị cắt tỉahàng rào sau khi được tính tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp ráp thành phẩm đã được thửnghiệm trong thực tế.1 GIỚI THIỆUTỉa viền cây là công việc rất vất vả vì người lao động phải làm dưới thời tiết nắng gắt; điềunày hoàn toàn không tốt cho sức khỏe của những công nhân thực hiện công việc này. Côngviệc chăm sóc và tỉa hàng cây cần đến một lực lượng lao động lớn. Trung bình một ngày,một người công nhân có thể tỉa được 30 mét hàng rào cây xanh có độ cao 0,4 mét. Ngoài ra,công việc này đặc biệt nguy hiểm khi thực hiện cắt tỉa hàng rào dọc các con đường trong khixe cộ vẫn lưu thông. Do đó, chế tạo máy tỉa viền cây xanh sẽ làm giảm thiểu sức người màvẫn đảm bảo được tính thực tiễn và hiệu quả trong công việc. Thiết bị ứng dụng trong cáccông viên, trường học, cơ quan nhà nước, tư nhân có các hàng cây xanh và các con đườngcó trồng các hàng rào cây xanh dọc theo các vỉa hè hoặc các dải phân cách có trồng hàngrào cây xanh ….2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ2.1 Tính toánDựa trên khảo sát thực tế một trường hợp điển hình hàng rào cây tại khu E của Trường ĐạiHọc HUTECH có chiều cao hàng rào là 400 [mm] tính từ mặt đất trồng, bề dày là 250 [mm],loại cây là cây Hoàng Dương có đặc tính dễ cắt tỉa, thấp nhỏ.Máy tỉa cây có kích thước chiều dài là 500 mm, chiều rộng là 380 mm, chiều cao là 935[mm]. Tay máy giữ lưỡi tỉa cây có thể di chuyển lên xuống cho phù hợp với chiều cao củacây. Kết cấu xoay tại vị trí giữ lưỡi tỉa và tay máy giúp cho thiết bị có thể điều khiển lưỡi tỉa ở2 hướng nằm ngang và thẳng đứng. Thiết bị này bao gồm phần cơ khí là khung sườn, trụ298giữ tay máy, bộ truyền xích. Các số liệu ban đầu đã cho xe có thể di chuyển 1 [km/h], tảitrọng xe khoảng 20 [kg]. Hình 1. Viền hàng rào cây xanh tại khu E Trường Đại học HUTECH2.2 Nguyên lý hoạt động (a) (b) Hình 2. a: Sơ đồ truyền động của thiết bị; b: Sơ đồ thiết kếCấu tạo của thiết bị gồm có (Hình 2): 1. Động cơ DC; 2. Bộ truyền xích; 3. Khung xe; 4. Bánhxe truyền động; 5. Bánh xe dẫn hướng; 6. Cơ cấu trượt; 7. Trụ đứng cố định tay máy; 8. Taymáy; 9. Lưỡi cắt. Nguyên lý hoạt động của thiết bị: Đầu tiên, các bộ phận nhận tín hiệu sẽnhận tín hiệu từ người dùng thông qua nút nhấn, với hệ điều khiển đơn giản bằng nút nhấnkhông tự giữ, xe có thể chạy tiến và lùi một cách linh hoạt. Rẽ trái và rẽ phải được điềuchỉnh bằng tay. Về bộ phận cắt, có một nút bấm ON OFF riêng cho động cơ cắt, tay máy cắtcó thể điều chỉnh lên và xuống bằng tay. 2992.3 Thiết kế và chế tạo thiết bịDựa trên nguyên lý hoạt động và các thông số tính toán cho thiết bị, nghiên cứu này xâydựng được bản vẽ thiết kế tổng thể như trong Hình 3, bản vẽ 3D khung xe (Hình 4), bản vẽcơ cấu lái như trong Hình 5. Hình 3. Bản vẽ thiết kế tổng thể thiết bị Hình 4. Thiết kế 3D khung xe mang thiết bị300Cơ cấu lái: xe có thể di chuyển rẽ trái hay rẽ phải nhờ cơ cấu định hướng bánh xe trướcnhư Hình 5. Kết quả thiết kế cơ cấu lái như được thể hiện ở Hình 5. Hình 5. Thiết kế cơ cấu láiHệ thống điện: từ tính toán trên chúng em chọn loại động cơ xoay chiều có giảm tốc cụ thểlà động cơ DC giảm tốc 1530A thích hợp với các ứng dụng chạy đế cho Robot (Robot, môhình, ...). Bên cạnh đó, động cơ ứng dụng cho máy móc, thiết bị công nghiệp,… Để đáp ứngđược yêu cầu đề tài thiết kế xe có thể chạy tiến và lùi dùng động cơ DC có giảm tốc thìngoài các cách trên còn có thể sử dụng relay trung gian 8 chân để đảo chiều dòng điện dễdàng bằng nút nhấn, ít tốn kém chi phí. Hình 6. ...