Báo cáo xe chạy bằng năng lượng lò xo
Báo cáo xe chạy bằng năng lượng lò xo
Môn: Kỹ thuật đường ống và bể chứa (1111)
Trường: Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh
Thông tin:
Tác giả:
Thông tin :
Môn:
Kỹ thuật đường ống và bể chứa (1111)
Trường:
Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh
Tác giả:
Tài liệu liên quan:
Preview text:
lOMoARcPSD| 30964149
TRANG DANH SÁCH NHÓM STT Họ và tên Mã số sinh viên Đánh giá Ký tên xác nhận mức độ hoàn thành (%) 1.Nhó Võ Thành Đạt 2025216836 90% m trưởng 2. Nguyễn Hoàng 2025216811 100% Gia Bảo 3. Nguyễn Thế Vỹ 2025210017 90% 4. Nguyễn Hải 2025216822 100% Cường 5. Mã Anh Tuấn 2025217015 90% i lOMoARcPSD| 30964149
PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC TRONG NHÓM STT
Họ & tên
Nội dung công việc thực hiện 1. Võ Thành Đạt
Giám sát tiến độ làm việc 2. Nguyễn Hoàng Gia Thiết kế xe Bảo 3. Nguyễn Thế Vỹ Tính toán kỹ thuật 4. Nguyễn Hải Cường
Xử lý nguyên liệu thô và làm xe 5. Mã Anh Tuấn Quản lí tiền bạc ii lOMoARcPSD| 30964149
LỜI CAM ĐOAN
“Nhóm chúng em xin cam đoan về dự án thiết kế xe chạy bằng năng lượng lò xo
dưới sự hướng dẫn của giảng viên Nguyễn Ngọc Dũng là dự án mà chúng em tự
mình nghiên cứu và tư duy không có sự sao chép của người khác. Các bài luận, bài
báo cáo chúng em đều dung tư duy của mình để viết ra và cam kết không có đạo
văn ở trên mạng. Các số liệu và kết quả trình bày là hoàn toàn chân thật và do chính
chúng em làm ra. Nhóm chúng em xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về dự án nếu có
bất cứ vấn đề xảy ra.”
, ngày..07..tháng..01..năm..2022
(Các sinh viên cùng ký và ghi rõ họ tên) (Mẫu 05) iii lOMoARcPSD| 30964149
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Sơ đồ Pert ............................................................................................................................ 10
Hình 2.2 Biểu đồ Gannt ..................................................................................................................... 11
Hình 4.1 Xe 1 ..................................................................................................................................... 18
Hình 4.2 Xe 2 ..................................................................................................................................... 20
Hình 4.3 Xe 3 ..................................................................................................................................... 22
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1 Thông số thiết kế xe 1 ........................................................................................................ 17
Bảng 4.2 Phân tích số liệu 10 lần xe chạy .......................................................................................... 19
Bảng 4.3 Thông số thiết kế xe hai ...................................................................................................... 20
Bảng 4.4 Phân tích số liệu 10 lần xe chạy .......................................................................................... 20
Bảng 4.5 Thông số thiết kế xe 3 ........................................................................................................ 22
Bảng 4.6 Phân tích số liệu 10 lần xe chạy .......................................................................................... 23 iv lOMoARcPSD| 30964149 MỤC LỤC
TRANG DANH SÁCH NHÓM ..................................................................................... i
PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC TRONG NHÓM ........................................................... ii
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ................................. iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................... v
Lời Giới Thiệu............................................................................................................... vi
Tóm tắt nội dung ......................................................................................................... vii Chương 1.
Hình Thành Nhóm ................................................................................. 1 1.1
Khái niệm ............................................................................................................................ 1 1.2
Yêu cầu đối với nhóm.......................................................................................................... 1 1.3
Các yêu cầu đối với thành viên trong nhóm ........................................................................ 2 Chương 2.
Sơ đồ thể hiện quá trình thiết kế .......................................................... 2 2.1
Sơ đồ Pert ............................................................................................................................ 2 2.2
Biểu đồồ Gantt ........................................................................................................................ 2 Chương 3.
Phân tích các gải pháp và công thức tính ............................................ 4 3.1
Phân tích dữ liệu .................................................................................................................. 4 3.1.1
V ề ồ vận tồốc, gia tồốc, thời gian ......................................................................................... 4 3.1.2
Về ồ lực và góc độ địa hình ............................................................................................. 4 3.1.3
Về ồ năng lượng ............................................................................................................... 5 3.1.4
Về ồ khoảng cách kéo và sồố lượt quay ............................................................................ 6 3.2
Các cồng thức từ Calculating Potential Performance .......................................................... 6 3.2.1
Tính chiềồu dài lò xo và khoảng cách dự kiềốn .............................................................. 6 3.2.2
Gia tồốc của xe ............................................................................................................... 7 3.2.3
Năng lượng tiềồm năng và động học của vật thể .......................................................... 7 3.3
Quán tính ............................................................................................................................. 8 3.4
Ứng dụng vào mồ hình xe ................................................................................................... 8 Chương 4.
Kết quả thử nghiệm ............................................................................. 10 4.1
Xe thứ 1(bánh trước nhỏ hơn bánh sau) ........................................................................... 10 4.2
Xe thứ 2 (4 bánh xe nhỏ) ................................................................................................... 12 4.3
Xe thứ 3 ( bản thiết kế cuối cùng) ..................................................................................... 14 v lOMoARcPSD| 30964149
Lời Giới Thiệu
Sự phá hại của chuột luôn là nỗi băn khoăn của nhiều người, những phương pháp
bẫy và diệt chuột luôn được nghiên cứu để có thể làm sao bẫy chuột được hiệu quả
nhất. Và cách làm xe bẫy chuột độc đáo là một trong những phương pháp bẫy chuột khá sáng tạo hiện nay.
Chiếc ô tô bằng bẫy chuột có thể làm nên một dự án khoa học tuyệt vời, một thực
nghiệm trong giờ vật lý hay một hoạt động cuối tuần lý thú. Những chiếc xe đồ chơi
này thường được sử dụng để giúp học sinh hiểu về hiệu suất cơ học, khoảng cách và
trọng lực. Nhiều giáo viên còn biến thực nghiệm này thành cuộc thách đấu về quãng
đường xe chạy được. Thế năng dự trữ trong lò xo của cánh tay đòn trong bẫy chuột
sẽ chuyển thành động năng và đẩy chiếc xe chạy.
Xe bẫy chuột sử dụng năng lượng tích trữ của lò xo bẫy chuột để tạo ra chuyển
động tịnh tiến. Trong các cuộc thi, mục tiêu của xe bẫy chuột là đạt được chuyển
động về phía trước càng nhiều càng tốt, trên bề mặt phẳng và / hoặc trên bề mặt
nghiêng. Nói cách khác, mục tiêu là tối đa hóa khoảng cách di chuyển trên cả hai bề mặt này. vi lOMoARcPSD| 30964149 vii lOMoARcPSD| 30964149
Tóm tắt nội dung
Dự án lần này chúng em thiết kế chiếc xe chạy bằng năng lượng lò xo dưới sự
hướng dẫn của thầy Nguyễn Ngọc Dũng cùng với đó là sự hợp tác hỗ trợ lẫn nhau
của các thành viên trong nhóm. Để hoàn thành dự án này thì chúng em đã trải qua
các quá trình từ việc thành lập nhóm, phân công công việc cho các thành viên trong
nhóm và cho tới việc thực hiện thiết kế sơ đồ dự án, phân tích các giải pháp, đưa ra
các kết quả thử nghiệm để tạo nên một sản phẩm hoàn chỉnh như ngày hôm nay.
Môn nhập môn kỹ thuật cho chúng ta một cái nhìn khác về những người làm kỹ
thuật. Với phong thái và cách làm việc nghiêm túc có trách nhiệm. Cũng như có
những kế hoạch và cách làm rõ ràng với việc của mình làm. Môn học này dạy
chúng ta cách tư duy logic một vấn đề nào đó cần giải quyết. Cũng như cách áp
dụng tư duy của mình vào thực tế. Cách làm việc nhóm. Cách soạn ra quy tắc cũng
như hợp đồng nhóm. Quản trị thời gian làm việc sao cho có hiệu quả. Lập được các
ma trận rủi ro cũng như các sơ đồ như Pert, Gantt để làm việc hiệu quả. Sau tất cả
những kiến thức học được ấy ta áp dụng vào thực tế là chiếc xe chạy bằng năng
lượng lò xo. Đó là một quá trình của việc cãi nhau cũng như bất đồng quan điểm.
Và đó là cố gắng của những học sinh có phần yếu về mặt ‘tư duy’ hơn. Nhưng trên
tất cả bọn em đã cố gắng hết sức cho môn học này, cho sản phẩm này. Và đó là
những gì mà chúng em nhận được khi học môn học nhập môn kỹ thuật này. vii lOMoARcPSD| 30964149
Chương 1. Hình Thành Nhóm 1.1 Khái niệm:
Trước hết, cần định nghĩa thế nào là một nhóm. Nhóm là một tập hợp gồm nhiều
người cùng làm việc với nhau để đạt được một mục đích chung. Hai yếu tố quan
trọng đó là "làm việc chung với nhau” và “cùng chung mục đích".
Nhóm luôn có mục tiêu và đặc điểm riêng. Mục tiêu chính là lý do vì sao nhóm
được thành lập. Đặc điểm riêng của nhóm là cách thức hoạt động. tính cách các
thành viên, cách tiếp cận vấn đề... của nhóm. Quan hệ bạn bè thân mật trong nhóm
là một yếu tố nên có nhưng không bắt buộc để nhóm thành công. Sự cam kết làm
việc cùng nhau và cũng đạt đến mục đích chung mới là yếu tố bắt buộc phải có
Ngoài ra, bên cạnh đặc điểm riêng, nhóm phải hoạt động một cách chuyên nghiệp
để đảm bảo hoạt động có hiệu quả và năng suất cao. Sau đây là các yêu cầu đối với
nhóm và các thành viên trong nhóm.
1.2 Yêu cầu đối với nhóm
-Có chung một mục tiêu: Tất cả các thành viên đều phải cam kết đạtđược mục tiêu chung.
- Mọi người đều tham gia lãnh đạo: Dù có một trưởng nhóm được cử ra, nhưng lý
tưởng nhất là mọi người đều tham gia vào việc lãnh đạo nhóm.
- Mỗi thành viên đều có đóng góp độc đáo vào công việc của nhóm Môi trường làm
việc trong nhóm phải giúp ghi nhận và sử dụng hữu hiệu khả năng / tài năng của từng người trong nhóm.
-Giao tiếp hiệu quả giữa các thành viên trong nhóm: Những buổi họp, trao đổi
thường xuyên hữu hiệu, trung thực và cởi mở sẽ giúp ra quyết định hiệu quả hơn.
- Làm việc sáng tạo: Tinh thần làm việc sáng tạo sẽ cung cấp năng lượng và động
lực cho nhóm. Tinh thần sáng tạo sẽ giúp nhóm nhân lên sức mạnh tập thể.
- Quan hệ hài hoà giữa các thành viên: Các thành viên được tôn trọng. khuyến
khích, động viên có suy nghĩ tích cực đối với nhau và đối với công việc. Những
mâu thuẫn được giải tỏa và công việc trở nên thú vị và vui vẻ. 1 lOMoARcPSD| 30964149
- Lập kế hoạch và sử dụng nguồn lực hiệu quả: Chia nhỏ các cong việc, lập kế
hoạch để sử dụng hiệu quả nguồn lực ( con người, tiền bạc, thời gian ).
1.3 Các yêu cầu đối với thành viên trong nhóm
-Tham gia đầy đủ: Thành viên cần tham gia đầy đủ các buổi họp và đến đúng giờ.
Có độ tin cậy cao và trung thực. Nếu không tham gia hợp được thì cần báo trước và
cung cấp mọi thông tin cần thiết.
-Có trách nhiệm: Có tinh thần trách nhiệm đối với công việc mình đảm nhận, thực
hiện theo đúng thời gian kế hoạch, không đợi phải nhắc nhớ. Làm việc với tinh thần
đạt chất lượng hoàn hảo của công việc. không làm cho có hay đối phó.
-Có năng lực: Có những năng lực mà nhóm cần đến và đóng góp tối đa khả năng
của mình vào mục tiêu của nhóm. Không từ chối những việc có thể làm . Giao tiếp tích cực với nhóm.
-Làm việc sáng tạo và năng động. Là nguồn năng lượng cho nhóm, thể hiện tinh
thần phấn khích khi được tham gia vào nhóm. Tinh thần vượt khó khi giải quyết các
công việc của nhóm. Làm việc một cách sáng tạo và khích lệ tinh thần sáng tạo cho cả nhóm.
-Là người có nhãn phẩm: Đóng góp tích cực vào môi trường làm việc của nhóm. Có
quan điểm tích cực, động viên khuyến khích mọi người liên quan. Đóng vai trò hoà
giải mỗi khi có mâu thuẫn trong nhóm Giúp nhóm đạt được sự đồng lòng và đạt kết
quả tốt. Giúp tạo ra mỗi trưởng làm việc vui vẻ và năng suất cao. Đóng góp những
điều tốt nhất cho những thành viên khác trong nhóm.
Chương 2. Sơ đồ thể hiện quá trình thiết kế 2.1 Sơ đồ Pert 2 lOMoARcPSD| 30964149
Sơ đồ PERT là từ viết tắt cảu (Program Evaluation and Review Technique). Biểu đồ
PERT là một công cụ quản lý dự án đực sử dụng để lập lịch trình, tổ chức và điều
phối các công việc trong một dự án. Nó là một phương pháp để phân tích các nhiệm
vụ liên quan đến việc hoàn thành một dự án nhất định, đặc biê là thời gian cần thiết
để hoàn thành mỗi nhiệm vụ và xác định thời gian tối thiểu để hoàn thành tổng dự án.
Hình 2.1 Sơ đồ Pert 2.2 Biểu đồ Gantt
Biểu đồ Gantt là một loại biểu đồ cột thường được sử dụng trong quản lý dự án,
cung cấp một cái nhìn trực quan về các nhiệm vụ được lên lịch. Nó cung cấp một
hình ảnh đồ họa về lịch trình giúp lập kế hoạch, điều phối và theo dõi các nhiệm vụ
(hoặc các yếu tố) cụ thể trong một dự án. 3 lOMoARcPSD| 30964149
Biểu đồ Gantt tổng hợp nhiều nhiệm vụ và tiến trình vào một trang duy nhất. Sử
dụng biểu đồ Gantt cho phép tất cả các bên liên quan nhận thức được cùng một
thông tin về lịch trình, đặt ra các kỳ vọng với một mục tiêu thống nhất và nỗ lực
thực hiện đúng phương hướng. Công cụ biểu đồ Gantt cung cấp một dòng thời gian
trực quan cho việc bắt đầu và kết thúc nhiệm vụ, làm rõ ràng các nhiệm vụ có liên
quan với nhau như thế nào và trình tự làm chúng.
Hình 2.2 Biểu đồ Gannt 4 lOMoARcPSD| 30964149
Chương 3. Phân tích các gải pháp và công thức tính 3.1 Phân tích dữ liệu:
3.1.1 Về vận tốc, gia tốc, thời gian.
Ba đại lượng vận tốc, thời gian, quãng đường luôn có mối liên hệ với nhau, như khi
ta biết được 2 thông số ta sẽ tìm được thông số con lại và đối với mô hình xe chạy
bằng năng lượng bẫy chuột cũng vậy, ba đại lượng này cũng giúp ta hiểu rõ về
năng suất tiềm năng mà xe có thể đạt được. d Quãng đường v Vận tốc t Thời gian a Gia tốc Các công thức:
Tuy nhiên, vì xe được chạy đi chạy lại nhiều lần nên ta sẽ tính vận tốc trung bình
của xe để đảm bảo khoảng cách trung bình mà xe có thể đi được. ∆d d −d CT1: v´ = v´ = 1 0 ∆t ∆t
Ngoài ra, gia tốc cũng là 1 yếu tố để quyết dịnh xe có thể đi nhanh hay chậm của xe,
ta cũng sẽ tính được gia tốc bằng công thức: ∆v v −v CT2: 1 0 a ´ = ∆ a ´ = t ∆t
3.1.2 Về lực và góc độ địa hình
Để xe có thể chạy ổn định trên đường đua, ta phải tính tính toán được độ ma sát
giữa bánh xe và mặt đường , hiểu rõ được các nguyên lí của các lực tác dụng vào xe. F Lực tác dụng 5 lOMoARcPSD| 30964149
f ms Lực ma sát N Lực pháp tuyến μ Hệ số ma sát
θ Góc độ địa hình Các công thức: CT1: ∑ F=0
Tổng các lực bằng 0 nếu không có gia tốc. CT2: F= f =μ∗N ms CT3: f ms
Lực ma sát bằng hệ số ma sát nhân với lực pháp tuyến. CT4:
N =cosθ∗ω CT5: μ=tanθ
θ= cạnhđối sin−1 CT6: cạnh huyền
Các công thức trên cho ta hiểu rõ về sự tương quan giữa các lực với nhau từ đó rút
ra được cách làm hiệu quả đối với xe 3.1.3 Về năng lượng:
Xe có chạy được với điều kiện ta không được đẩy hay kéo, hiển nhiên xe phải có
năng lượng để sinh ra lực tác dụng lên xe để xe có thể chạy được, điển hình ở đây
chính là năng lượng lò xo, từ mối liên hệ với lò xo ta có được các công thức: ω Cơ năng d Quảng đương k Độ xoắn lò xo 6 lOMoARcPSD| 30964149 PE Năng lượng tiềm năng x Quảng đường lò xo Các công thức: CT1:
( PE) ω=F∗d 1 CT2: ( PE) ω k∗x2 = ∗ 2 1 CT3: ( PE) ω k∗θ2 = ∗ 2
3.1.4 Về khoảng cách kéo và số lượt quay:
Để xe có thể đi được xa, ngoài vấn đề cần sử dụng bao nhiêu năng lượng để xe có
thể chạy, còn có một vấn đề đó là năng lượng tác dụng đó khiến bánh xe quay bao
nhiu lần, chính vì lẽ đó ta sẽ có công thức:
Khoảng cách kéo = số lư ợt quay∗2 πrbánh xe k Số lượt quay = 2 πr trục xe
Từ hai công thức trên, ta thu gọn về một công thức như sau: k∗r
⇨ Công thức tổng quát: khoảng cách kéo = bánhxe r trục xe
3.2 Các công thức từ Calculating Potential Performance.
Công thức và ví dụ thông hiểu:
3.2.1 Tính chiều dài lò xo và khoảng cách dự kiến
− Đầu tiên đưa ra giả thuyết xe có thể chạy được 5m
− Bán kính của bánh xe là 4 cm = 0.04 m
− Bán kinh của trục xe là 0.5 cm =0.005 m
− Khoảng cách kéo ta kí hiệu KC 7 lOMoARcPSD| 30964149
− Chiều dài lò xo ta kí hiệu l Ta có công thức l∗r KC= bc rt Trong đó rbc là bán kính của bánh xe rt là bán kính của trục
Áp dụng công thức ta có: l∗r KC∗r KC= bc => l= t rt rbc 5∗0.04 l => = = 0.625 m 0.005 3.2.2 Gia tốc của xe
Gia tốc của xe kí hiệu là a ta có thể sử dụng công thức sau: 1
x = x + v t + a t 2 f 0 0 2
Vẫn đặt ra giả thuyết đích đến là x =5 m , thời gian là 4 giây. f Áp dụng công thức: 1
x = x + v t + a t 2 f 0 0 2 1
=> 5= a(4 )2 = 0.625 (m/s) 2
Vì ở thời điểm ban đầu chưa có li độ nên x =0
và cũng vì đang đứng yên nên 0
vận tốc v =0 . Từ đó, suy ra được gia tốc của vật. 0
3.2.3 Năng lượng tiềm năng và động học của vật thể. Ta có công thức sau: 8 lOMoARcPSD| 30964149 1 U = k x2 2
Để tính được năng lượng ta phải biết được độ cứng và vị trí của lò xo
Ví dụ: lò xo có độ cứng k =4 N / m và đang ở vị trí 3m Áp dụng công thức: 1 U = k x2 2 1
=> U = 4∗(3)2 = 18 J 2
Và từ kết quả học ta biết lượng động năng ( K ) mà 1 vật có thể tác dụng bằng với
thế năng (U ) của vật đó. => U =K 3.3 Quán tính
Quán tính là một trong những vấn đề cần tìm hiểu kĩ trước khi bắt tay vào làm xe thực tế.
Để tính lực quán tính của vật thể ta sử dụng công thức sau: 1 2
K = ∗I∗ω 2 Và momen quán tính
( I ) được tính bởi công thức
I =mr 2 . Trong đó, m là
khối lượng vật thể và r là bán kính trục. Tần k
số góc ( ω ¿ được tính bằng công thức ω= √ m
Ví dụ: để tính được lực quán tính của một vật có khối lựng 1 kg, có bán kính trục
0.005 m, có độ cứng lò xo bằng 4 N/m.
Đầu tiên, ta sẽ tìm momen quán tính của vật:
I =mr 2=1∗(0.005)2
= 2.5∗10−5 ( kg / m2 ¿
Sau đó , tasẽ tính đếntầnsố góc củavật : 9 lOMoARcPSD| 30964149
ω=√ m k =√4 =¿ 4 (rad/s) 1
=> Lực quán tính của vật sẽ là: 1 K 2 1 −5 2 −9
= ∗I∗ω = ∗4∗(2.5∗10 ) =1.25∗10 ( J ) 2 2
3.4 Ứng dụng vào mô hình xe:
Dựa vào công thức và bảng thông số thiết kế (xe 1), ta tính được các vật liệu của xe:
Các thông số thiết kế: STT Các chi tiết Chất Kích thước Các thông số liệu (cm) kĩ thuật Trước Sau 1 Bánh xe Giấy bìa R6 , R10, dày giày 0.3 0.3 2 Khung xe Gỗ 24, 24, dày dày 0.5 0.8 3 Bẫy Sắt Dài Rộng Có độ cứng 18 17 9 N/m, lò xo dài 4.5cm 4 Trục bánh Sắt Dài Dài 11 Bán kinh trục xe 11 0.002 m 5 Dây Dù 28 6 Trục kéo Gỗ 17 10 lOMoARcPSD| 30964149 7 Dây buộc Thép khung xe
Dựa trên công thức để tính ra được khoảng cách như sau: Quảng
PE (năng lư ợngđể xe cóthể di chuyển đư ợc) đư ờng=
f ( masát lăn) ms Số
chiều dài lò xo lần quay= 2 π rtrục
Khoảng cách kéo=số lần quay∗2 π r bánhxe
Ở đây, ta tính được số lần quay của trục và khoảng cách quay của cánh tay đòn: Số
chiều dài lò xo lần quay= = 0.045 =3.6 lần 2 π rtrục 2 π∗0.002
Khoảng cách kéo=số lần quay∗2 π r
=3.6∗2 π∗0.1=18 π (m) bánhxe 25
Sau khi cho lò xo quay 180 độ và di chuyển trên mặt đường không góc độ, giữa
bánh xe và mặt đường có lực ma sát bằng 1.95 J −1 ¿ ¿ ¿ 2 1 4.61 (m) ∗18∗¿ 2 PE
Quãng đư ờng= =¿ f ms
Kết luận: Mô hình xe được dựa trên các số liệu thiết kế, nhưng vẫn sẽ có một vài sai
số trên quãng đường xe chạy. Ngoài ra, khi sử dụng các lí thuyết liên quan ta có thể
giảm bớt khả năng rủi ro thất bại khi làm xe khi dựa vào công thức tính toán.
Chương 4. Kết quả thử nghiệm
4.1 Xe thứ 1(bánh trước nhỏ hơn bánh sau)
-Với điều kiện để xe chạy với vận tốc lớn 11 lOMoARcPSD| 30964149
-Ta làm bánh xe trước nhỏ hơn bánh xe sau để làm tăng số lần quay của bánh xe
trước điều này giúp bánh xe trước quay được với công suất tối đa.
-Các thông số thiết kế: STT Các chi tiết Chất liệu
Kích thước(cm) Các thông số kĩ thuật Trước Sau 1 Bánh xe Giấy bìa R6 , R10, dày giày 0.3 0.3 2 Khung xe Gỗ 24, 24, dày dày 0.5 0.8 3 Bẫy Sắt Dài Rộng 9 Có độ cứng 18 17 N/m, lò xo dài 4.5cm 4 Trục bánh xe Sắt Dài Dài 11 Bán kinh trục 11 0.002 m 5 Dây Dù 28 6 Trục kéo Gỗ 17 7 Dây buộc Thép khung xe
Bảng 4.1 Thông số thiết kế xe 1
-Hình ảnh xe thử nghiệm và bánh xe 12 lOMoARcPSD| 30964149
Hình 4.3 Xe 1
-Để đo được sự ổn định của xe, xe được cho chạy đi chạy lại nhiều lần từ đó ta thấy
được hiệu suất của xe
-Bảng phân tích số liệu 10 lần xe chạy: STT Quảng đường (m) Vận tốc (m/s) Thời gian (s) 1 4.65 0.66 7 2 4.65 0.58 8 3 4.62 0.578 8 4 4.68 0.52 9 5 4.68 0.59 8 6 4.61 0.65 7 7 4.61 0.576 8 13 lOMoARcPSD| 30964149 8 4.64 0.58 8 9 4.66 0.52 9 10 4.67 0.583 8
Bảng 4.2 Phân tích số liệu 10 lần xe chạy
-Từ số liệu trên ta đưa ra thống kê về các số liệu trung bình của xe: Quãng đường Vận tốc Thời gian Thống kê 4.647 m 0.5254 m/s 8 s trung bình
-Ưu điểm và nhược điểm xe 1:
+Ưu diểm: Bánh trước nhỏ hơn bánh sau để cho xe di chuyển xa. Việc quay
nhiều vòng dẫn bánh xe có khả năng đi xa hơn quãng đường đề ra. Chiếc xe thích
hợp cho một cuộc chạy đua đường dài trong một lần lấy đà.
+Nhược điểm: Vì là chiếc xe đầu tiên nên còn nhiều sai xót. Bánh xe đầu
tiên nhỏ hơn nên quay nhiều hơn dẫn đến việc hai bánh xe không có sự đồng nhất
về số lần quay, quãng đường xe chạy vượt cột mốc đưa ra, nhưng xe vẫn còn trục
trặc về việc xử lí phương hướng.
4.2 Xe thứ 2 (4 bánh xe nhỏ)
-Để xe đi được với khoảng cách xa nhất ta thiết kế 2 bánh xe bằng nhau để làm tăng
sự cân đối giữa đầu xe và đuôi xe khiến xe di chuyển 1 cách ổn định, ngoài ra bánh
xe lớn sẽ giúp quãng đường xe đi xa hơn.
-Các thông số thiết kế: STT
Các chi Chất liệu Kích thước (cm) Các thông số kĩ tiết thuật Trước Sau 14 lOMoARcPSD| 30964149 1 Bánh xe
Giấy bìa R6 , dày R6, giày 0.3 0.3 2 Khung Gỗ 24, dày 24, dày xe 0.8 0.5 3 Bẫy Sắt Dài 17 Rộng 9 Có độ cứng 18 N/m, lò xo dài 4.5 cm 4 Trục Sắt Dài 11 Dài 11 Bán kinh trục 0.002 bánh xe m 5 Dây Dù 30 6 Trục kéo Gỗ 17 7 Dây Thép buộc khung xe
Bảng 4.3 Thông số thiết kế xe hai
Hình ảnh xe thử nghiệm thứ 2
Hình 4.4 Xe 2
-Để đo được sự ổn định của xe, xe được cho chạy đi chạy lại nhiều lần từ đó ta thấy
được hiệu suất của xe
-Bảng phân tích số liệu 10 lần xe chạy: 15 lOMoARcPSD| 30964149 STT Quảng đường (m) Vận tốc (m/s) Thời gian (s) 1 4.65 0.93 5 2 4.65 0.93 5 3 4.62 0.924 5 4 4.68 0.78 6 5 4.68 0.67 7 6 4.61 0.922 5 7 4.61 0.76 6 8 4.64 0.66 7 9 4.66 0.77 6 10 4.67 0.78 6
Bảng 4.4 Phân tích số liệu 10 lần xe chạy
Từ số liệu trên ta đưa ra thống kê về các số liệu trung bình của xe: Quãng đường Vận tốc Thời gian Thống kê 4.647 m 0.8126 m/s 5.6 s trung bình
-Ưu điểm và nhược điểm xe 2
+Ưu điểm: Vì là xe 2 nên nhóm rút được kinh nghiệm từ xe 1 cho hai bánh
xe bằng nhau về mặt thời gian và vận tốc được cải thiện đáng kể so với xe 1. Xe ít 16 lOMoARcPSD| 30964149
bị lêch khỏi đường đua hơn. Đồng thời tốc độ cũng được gia tăng đáng kể khi 2 trục
bánh xe được giảm kích cỡ.
+Nhược điểm: Vẫn chưa đạt được kết quả mà nhóm mong muốn xe chưa đi
đến được vạch đích vì hết lực đẩy quá nhanh. Kèm theo đó vẫn có 1 chút chệch ra
từ phương hướng chạy vì dây dù đã giật ngược lại thanh truyền khiến cho thanh
truyền tác dụng lực vào thân xe làm chênh lệch hướng đi.
4.3 Xe thứ 3 ( bản thiết kế cuối cùng)
-Từ hai chiếc xe trên nhóm chúng em đã rút ra được kinh nghiệm và đã thay đổi
chiếc xe để cho xe chạy không bị lệch khỏi đường đua. Từ xe 1 và xe 2 trên nó đã
ảnh hưởng rất nhiều đến thiết kế cuối cùng của nhóm chúng em, thiết kế cuối cùng
của nhóm chúng em xe đã chạy với quãng đường xa hơn và không bị lệch khỏi
đường. Chúng em đã cho hai bánh xe bằng nhau, to hơn và cánh tay đòn dài hơn so
với ở nguyên mẫu để được chiếc xe không bị thiếu lực cũng như dây không quấn
ngược trở lại trục sau của bánh xe. Khiến cho xe bị chệch hướng đi và mất đi sự ổn
định. Đồng thời khi nâng bánh xe lên to một cách cố định giúp cho chiếc xe có thể
dễ dàng đạt tốc độ tối đa và quãng đường nhất định. Và các đó là các yếu tố để cấu
thành chiếc xe hoàn thiện như ngày hôm này.
-Các thông số thiết kế STT Các chi tiết Chất liệu Kích thước Các thông số (cm) kĩ thuật Trước Sau 1 Bánh xe Giấy bìa R10 , R10, dày dày 0.3 0.3 2 Khung xe Gỗ 24, 24, 17 lOMoARcPSD| 30964149 dày dày 0.8 0.5 3 Bẫy Sắt Dài Rộng Có độ cứng 9 18 17 N/m, lò xo dài 4.5cm 4 Trục bánh xe Sắt Dài 12 Bán kính trục 0.002 m 5 Dây Dù Dài 45 6 Trục kéo Gỗ 17 7 Dây buộc Kẽm khung xe
Bảng 4.5 Thông số thiết kế xe 3
-Hình ảnh xe hoàn thiện ( Sản phẩm cuối cùng).
Hình 4.5 Xe 3
-Bảng số liệu của xe hoàn thiện
-Bảng phân tích số liệu 10 lần xe chạy: 18 lOMoARcPSD| 30964149 STT Quảng đường (m) Vận tốc (m/s) Thời gian (s) 1 6,2 1.38 4 2 6.3 1.4 4 3 6.12 1.53 4 4 6.2 1.55 4 5 6.21 1.552 4 6 6.1 1.22 5 7 6.2 1.24 5 8 6.32 1.26 5 9 6 1.2 5 10 6.3 1.575 4
Bảng 4.6 Phân tích số liệu 10 lần xe chạy
-Từ số liệu trên ta đưa ra thống kê về các số liệu trung bình của xe: Quảng Vận tốc Thời gian đường Thống kê trung bình 6.2 1.24 4.4
-Ưu điểm: Xe chạy không bị lệch khỏi đường đua. Vận tốc và quãng đường đã đạt
được so với mục đích đề ra. Xe vận hành ổn định. Dây không bị quấn vào thanh trục bánh xe sau.
Kết quả nhận được 19 lOMoARcPSD| 30964149
Sau 10 tuần cố gắng của tất cả mọi người trong nhóm. Kết quả nhận được là một
chiếc xe chạy bằng năng lượng lò xo. Sau 2 mẫu thử hoàn chỉnh và 3 mẫu thử
nghiệm bị hỏng. Bọn em đã hoàn thành được chiếc xe hoàn thiện nhất có thể đáp
ứng về cả mặt vận tốc cũng như là quãng đường đề ra. Ngoài ra bọn em còn học
được cách quản trị dự án. Quản trị bản thân mình cũng như quản trị thời gian. Cách
làm việc nhóm cũng như áp dụng STEM vào trong đời sống thực tiễn. Cùng với đó
cách tư duy logic, tính toán số liệu. 20 lOMoARcPSD| 30964149 21