Đồ án Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống máy bắn bóng tennis tự động (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống máy bắn bóng tennis tự động (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÁY BẮN BÓNG TENNIS TỰ ĐỘNG GVHD : ThS. NGUYỄN TRỌNG HIẾU SVTH : NGUYỄN XUÂN HUY MSSV: 12143325 BÙI XUÂN MẾN MSSV: 12143338 PHAN TUÂŃ BẢO MSSV: 12110328 NGUYỄN HOÀNG TÙNG MSSV: 12143445 THÁI QUANG VINH MSSV: 12143261 S K C0 0 4 6 1 9 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2016
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH e KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÁY BẮN BÓNG TENNIS TỰ ĐỘNG SVTH : NGUYỄN XUÂN HUY - MSSV: 12143325 BÙI XUÂN MẾN – MSSV: 12143338 PHAN TUẤN BẢO – MSSV: 12110328 NGUYỄN HOÀNG TÙNG – MSSV: 12143445 THÁI QUANG VINH – MSSV: 12143261 Khóa : 2012-2016 Ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD : ThS. NGUYỄN TRỌNG HIẾU TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2016
3. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Xuân Huy – MSSV: 12143325 Bùi Xuân Mến – MSSV: 12143338 Phan Tuấn Bảo – MSSV: 12110328 Nguyễn Hoàng Tùng – MSSV: 12143445 Thái Quang Vinh – MSSV: 12143261 Ngành : Công nghệ chế tạo máy Lớp: 12143CL3 Giảng viên hướng dẫn: ThS.Nguyễn Trọng Hiếu Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: 1. Tên đề tài: Nghiên cứu,thiết kế,chế tạo hệ thống máy bắn bóng tennis tự động. 2. Số liệu,tài liệu ban đầu: Các số liệu về tính cấp thiết,mức độ quan trọng của vấn đề cần nghiên cứu. Nghiên cứu tổng quát về máy bắn bóng tennis. Các yêu cầu đối với hệ thống. Nghiên cứu phương pháp tính toán thiết kế và cơ sở để thiết kế hệ thống. 3. Nội dung thực hiện đề tài: Báo cáo nghiên cứu tổng quan tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu. Tính toán, thiết kế hệ thống. Các tính toán và thiết kế phần cơ khí. Chế tạo, lắp đặt. Khảo sát và đánh giá. i
4. Kết luận. 4. Sản phẩm: Mô hình máy bắn bóng tennis tự động Trưởng Khoa Giáo viên hướng dẫn ii
5. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên: Nguyễn Xuân Huy – MSSV: 12143325 Bùi Xuân Mến – MSSV: 12143338 Phan Tuấn Bảo – MSSV: 12110328 Nguyễn Hoàng Tùng – MSSV: 12143445 Thái Quang Vinh – MSSV: 12143261 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Tên đề tài: Nghiên cứu,thiết kế,chế tạo hệ thống máy bắn bóng tennis tự động. Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Ths. Nguyễn Trọng Hiếu NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: iii
6. 4. Điểm đánh giá cụ thể: ĐIỂM ĐIỂM TT MỤC ĐÁNH GIÁ ĐẠT TỐI ĐA ĐƯỢC 1 Hình thức và kết cấu luận án 20 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dungcủacác 5 mục Tính tổng quan, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 5 Tính cấp thiết của đề tài 5 Phương pháp nghiên cứu 5 2 Nội dung nghiên cứu 80 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, 10 khoa học xã hội, ể đ giải quyết vấn đề Khả năng phân tích/tổng hợp 5  Khả năng thực hiện thiết kế và chế tạo hệ thống, máy móc, hoặc thiết bị, (đối với đề tài theo hướng công nghệ)  Khả năng thực hiện nghiên cứu, đề xuất phương pháp 50 hoặc quy trình, có tính mới và sáng tạo, đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế (đối với đề tài theo hướng nghiên cứu) Khả năng cải tiến và phát triển đề tài 10 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên 5 ngành, 3 Điểm thưởng 10 Các ĐATN có một trong các tiêu chí sau sẽ được công thêm 10 điểm: - Thuyết minh ĐATN viết bằng tiếng Anh - ĐATN báo cáo bằng tiếng Anh 10 - Kết quả ĐATN viết được 1 bài báo khoa học (Hội nghị, tạp chí chuyên ngành, ) - ĐATN được chuyển giao cho công ty (có giấy xác nhận của công ty) Tổng điểm 100 (*) Nếu > 100 sẽ qui đổi thành 100 điểm Tổng điểm quy đổi (hệ 10) 10 (*) Nếu > 10 sẽ qui đổi thành 10 điểm 5. Đề nghị cho bảo vệ hay không? Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 . Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iv
7. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên sinh viên: Nguyễn Xuân Huy – MSSV: 12143325 Bùi Xuân Mến – MSSV: 12143338 Phan Tuấn Bảo – MSSV: 12110328 Nguyễn Hoàng Tùng – MSSV: 12143445 Thái Quang Vinh – MSSV: 12143261 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Tên đề tài: Nghiên cứu,thiết kế,chế tạo hệ thống máy bắn bóng tennis tự động. Họ và tên Giáo viên phản biện: Th.S Đặng Minh Phụng NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: v
8. 4. Điểm đánh giá cụ thể: ĐIỂM ĐIỂM TT MỤC ĐÁNH GIÁ ĐẠT TỐI ĐA ĐƯỢC 1 Hình thức và kết cấu luận án 20 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dungcủacác 5 mục Tính tổng quan, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 5 Tính cấp thiết của đề tài 5 Phương pháp nghiên cứu 5 2 Nội dung nghiên cứu 80 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, 10 khoa học xã hội, ể đ giải quyết vấn đề Khả năng phân tích/tổng hợp 5  Khả năng thực hiện thiết kế và chế tạo hệ thống, máy móc, hoặc thiết bị, (đối với đề tài theo hướng công nghệ)  Khả năng thực hiện nghiên cứu, đề xuất phương pháp 50 hoặc quy trình, có tính mới và sáng tạo, đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế (đối với đề tài theo hướng nghiên cứu) Khả năng cải tiến và phát triển đề tài 10 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên 5 ngành, 3 Điểm thưởng 10 Các ĐATN có một trong các tiêu chí sau sẽ được công thêm 10 điểm: - Thuyết minh ĐATN viết bằng tiếng Anh - ĐATN báo cáo bằng tiếng Anh 10 - Kết quả ĐATN viết được 1 bài báo khoa học (Hội nghị, tạp chí chuyên ngành, ) - ĐATN được chuyển giao cho công ty (có giấy xác nhận của công ty) Tổng điểm 100 (*) Nếu > 100 sẽ qui đổi thành 100 điểm Tổng điểm quy đổi (hệ 10) 10 (*) Nếu > 10 sẽ qui đổi thành 10 điểm 5. Đề nghị cho bảo vệ hay không? Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 . Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) vi
9. LỜI CẢM ƠN Sau khi nhận đề tài, với sự nổ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ của Quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, đặc biệt là thầy cô Bộ môn Công nghệ chế tạo máy thì đồ án tốt nghiệp của chúng em đã hoàn thành. Qua thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp chúng em đã học hỏi được rất nhiều kiến thức quý báu. Hôm nay chúng em đạt được kết quả này là nhờ vào sự dạy dỗ và truyền đạt kiến thức của quý thầy cô trong trường, chính quý thầy cô đã tạo nền tảng kiến thức và giúp đỡ chúng em giải quyết được những khó khăn trong quá trình thực hiện đồ án. Đầu tiên chúng em xin cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy cô trong trường, đặc biệt là quý thầy cô trong bộ môn Công nghệ Chế tạo máy đã quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Tiếp theo chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Trọng Hiếu. Với sự hướng dẫn tận tình của Thầy, Thầy luôn quan tâm, động viên và theo sát quá trình thực hiện của chúng em, giúp cho chúng em giải quyết được các vấn đề khó khăn gặp phải khi thực hiện để hoàn thành tốt đề tài này. Bên cạnh sự giúp đỡ của quý thầy cô, còn có sự giúp đỡ của người thân, các bạn học và mọi người xung quanh, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả mọi người đã quan tâm giúp đỡ để cho chúng em đạt được kết quả như ngày hôm nay. Chúng em xin chân thành cám ơn Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Xuân Huy -Bùi Xuân Mến -Phan Tuấn Bảo Nguyễn Hoàng Tùng -Thái Quang Vinh vii
10. TÓM TẮT Đề tài này tập trung nghiên cứu vấn đề thiết kế, chế tạo máy bắn bóng tennis nhằm phục vụ trong học tập và công việc tốt nghiệp. Sau đó đề tài nhằm mục đích tạo ra máy bắn bóng tennis đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người mới tập chơi lẫn các vận động viên chuyên nghiệp trình độ cao mang thương hiệu Việt. Với mục đích đó, nhóm sinh viên đã nghiên cứu, khảo sát thực tế các vấn đề như: các phương pháp bắn bóng tennis, cơ cấu thay đổi hướng bắn (thay đổi điểm rơi của bóng), cơ cấu cấp bóng cho cơ cấu bắn Mặc dù thời gian có hạn nhưng đồ án đã giải quyết được nhiệm vụ yêu cầu : 1. Báo cáo nghiên cứu tổng quan tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu. 2. Tính toán, thiết kế hệ thống. 3. Các tính toán và thiết kế phần cơ khí. 4. Chế tạo, lắp đặt. 5. Khảo sát và đánh giá hệ thống. Những vấn đề nghiên cứu trên được hiện thực hóa bằng mô hình máy bắn bóng tennis thực tế. Mô hình này sử dụng hai bánh đai bắn bóng có khả năng tạo được các cú giao bóng với độ xoáy khác nhau.Nòng bắn với cơ cấu lắc có thể chuyển động linh hoạt trong không gian có khả năng tạo được các cú giao bóng đa dạng có trong thực tế. Sau khi chế tạo xong mô hình, máy bắn bóng tennis có thể bắn bóng qua sân đối phương theo những điểm rơi khác nhau trong giới hạn cho phép với những đường bóng thấp, bổng, xoáy tạo tính ngẫu nhiên cho người chơi. viii
11. SUMMARY The subject matter focuses on the design, manufacturing of the tennis ball launcher to serve in school and graduation work. The subject also aims to create a made-in Vietnamese tennis ball launcher that meet user needs, new player and professional qualified athletes.For that purpose, the researching group has studied, surveyed issues such as: the method of ball launching, the direction changing structure (change of ball point fall), ball feeding structure for launching Despite the time constraints, but the group’s scheme has achieved the required task: 1. Overview reports for the urgency of the research topics. 2. Calculation, design the system. 3. The calculation and design of mechanical parts. 4. Manufacturing and installating. 5. Surveying and evaluating the system. The subject matter is realized by a tennis ball launcher model. This model uses two-wheel belt that are capable of creating shots with different level of spin. The direction changing structure with flexibility in space can provide a variety of ball serving in fact. After the model is completed, the tennis ball launcher can shoot the ball towards the opponent's field at different falling points within the limits allowed for low balls, high balls, random vortex that created for players. ix
12. MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA TRANG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v LỜI CẢM ƠN vii TÓM TẮT viii SUMMARY ix MỤC LỤC x DANH MỤC BẢNG BIỂU xiii DANH MỤC HÌNH ẢNH,BIỂU ĐỒ xiii CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2 1.3. Giới hạn của đề tài 3 1.4. Mục đích và đối tượng nghiên cứu 5 1.4.1. Mục đích nghiên cứu 5 1.4.2. Đối tượng nghiên cứu 5 1.5. Yêu cầu đối với mô hình của đề tài 6 1.6. Phương pháp nghiên cứu và cách tiếp cận đề tài 6 1.7. Kế hoạch thực hiện 6 CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8 2.1. Quá trình hình thành và phát triển môn Tennis 8 2.2. Tổng quan về phong trào tennis ở Việt Nam 10 2.3. Giới thiệu về máy bắn bóng tennis 12 2.3.1. Lịch sử ra đời của máy bắn bóng Tennis 12 2.3.2. Nhiệm vụ của máy bắn bóng Tennis 14 x
13. CHƯƠNG 3 - THIẾT KẾ CƠ KHÍ BỘ PHẬN BẮN BÓNG 16 3.1. Lựa chọn phương pháp bắn bóng 16 3.1.1. Dùng lò xo đẩy bóng 17 3.1.2. Dùng khí nén 17 3.1.3. Dùng lực li tâm 18 3.1.4. Dùng phương pháp cán ép bóng 18 3.2. Bộ phận bắn bóng 19 3.2.1. Điều kiện để bóng có thể bị ép và bắn qua hai bánh đai 19 3.2.2. Tốc độ bắn 23 3.2.3. Chế tạo bánh đai 25 3.3. Tính toán và lựa chọn động cơ điện 29 CHƯƠNG 4 - THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CÒN LẠI CỦA MÁY 33 4.1. Cơ cấu thay đổi hướng bắn lên - xuống 33 4.1.1. Xác định quỹ đạo bay của bóng 33 4.1.2. Tính và chọn động cơ cho cơ cấu 37 4.2. Cơ cấu thay đổi hướng bắn trái - phải 44 4.2.1. Xác định góc quay cho cơ cấu 44 4.2.2. Tính và chọn động cơ cho cơ cấu 44 4.3. Cơ cấu cấp bóng 51 4.4. Khung máy 51 CHƯƠNG 5 – VẬT LIỆU CHẾ TẠO 53 5.1. Tìm hiểu về nhôm và hợp kim nhôm 53 5.1.1. Giới thiệu 53 5.1.2. Các chi tiết làm từ vật liệu nhôm và hợp kim nhôm 55 5.2. Tìm hiểu về thép cacbon 57 5.2.1. Giới thiệu 57 5.2.2. Các chi tiết làm từ vật liệu thép cacbon 59 xi
14. 5.3. Tìm hiểu về nhựa POM 60 5.3.1. Giới thiệu 60 5.3.2. Các chi tiết làm từ vật liệu nhựa POM 62 5.4. Tìm hiểu về nhựa MICA 62 5.4.1. Giới thiệu 62 5.4.2. Các chi tiết làm từ vật liệu nhựa MICA 64 CHƯƠNG 6 – THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN 65 6.1. Chọn phương án khởi động 65 6.2. Thiết kế mạch điều khiển và mạch động lực cho động cơ 66 6.2.1. Mạch điều khiển 66 6.2.2. Mạch điều khiển 67 CHƯƠNG 7 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 7.1. Đánh giá mô hình 68 7.1.1. Ưu điểm 68 7.1.2. Nhược điểm 68 7.2. Hướng phát triển của máy bắn bóng 68 7.2.1. Hướng phát triển của đề tài 69 7.2.2. Hướng phát triển chung của máy bắn bóng 69 MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA MÔ HÌNH 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC - CÁC BẢN VẼ CƠ KHÍ a xii
15. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4. 1 - Hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc 31 Bảng 6.2.1a - Bảng thành phần hóa học của mác thép C45 56 Bảng 6.2.1b - Bảng cơ tính của mác thép C45 56 Bảng 7.1 - Bảng kê khí cụ điện 64 DANH MỤC HÌNH ẢNH,BIỂU ĐỒ Hình 3. 1 – Những hình ảnh sơ khai về môn Tennis 9 Hình 3. 2 – Một súng bắn bóng đơn giản nhất 11 Hình 4. 1 – Một cơ cấu sử dụng lực ma sát để bắn bóng 14 Hình 4. 2 – Máy bắn bóng sử dụng lò xo nén 15 Hình 4. 3 – Máy bắn bóng sử dụng nguyên lý gần giống lò xo nén 15 Hình 4. 4 – Một cơ cấu cán ép bóng đơn giản 17 Hình 4. 5 – Mô hình hóa cơ cấu bắn bóng 18 Hình 4. 6 – Các lực tác dụng lên bóng. 19 Hình 4. 7 – Phân tích lực tác dụng lên bóng. 20 Hình 4. 8 – Bánh đai. 24 Hình 4. 9 – Góc ăn bóng cần thiết kế. 25 Hình 4. 10 – Góc ăn bóng. 26 Hình 4. 11 – Khoảng ép bóng 27 Hình 4. 12 - Hộp bắn bóng 28 Hình 5. 1 - Vị trí đặt máy bắn bóng trên sân 33 Hình 5. 2 - Qũy đạo bay của bóng 34 xiii
16. Hình 5. 3 - Góc xuất phát của bóng 37 Hình 5. 4 - Mô hình hóa cơ cấu lắc lên - xuống 38 Hình 5. 5 - Cơ cấu lắc lên - xuống 42 Hình 5. 6 - Phân tích lực tác dụng lên cơ cấu 42 Hình 5. 7 - Góc quay của cơ cấu lắc trái - phải 44 Hình 5. 8 - Mô hình của cơ cấu lắc trái - phải 45 Hình 5. 9 - Cơ cấu lắc trái - phải 48 Hình 5. 10 - Phân tích lực tác dụng lên cơ cấu 50 Hình 5. 11 - Khung máy 53 xiv
17. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay khoa học kỹ thuật đã phát triển vượt bậc, các máy móc công nghệ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội như lĩnh vực sản xuất công nghiệp, y tế, công nghệ thông tin, viễn thông, thể dục thể thao Cùng với sự tiến bộ đó thì nghành Công nghệ chế tạo máy cũng đã tạo ra được những bước chuyển biến mạnh mẽ trở thành phương tiện kỹ thuật hiện đại, thúc đẩy sự phát triển của đất nước. Trước sự vận động và phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật thế giới, những thành tựu đạt được từ công nghệ cao đã đáp ứng được gần như thỏa mãn mọi nhu cầu trong xã hội.Với sự phát triển cao của xã hội theo xu thế toàn cầu hoá, các sản phẩm làm ra phải thể hiện tính cạnh tranh về độ an toàn, sự tiện dụng, độ tin cậy cao và quan trọng là giá thành hạ Công nghệ chế tạo máy là hướng giải quyết tối ưu để tạo ra các sản phẩm đáp ứng được các yêu câu trên. Việc ứng dụng các sản phẩm của ngành Công nghệ chế tạo máy vào trong sản xuất, đời sống đã mang lại rất nhiều thuận lợi cho xã hội như nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, giảm sức lao động và chi phí lao động,phục vụ tốt nhu cầu về vật chất và tinh thần của con người Ngoài ra, với sự kết hợp hài hòa giữa cơ khí và điều khiển tự động sẽ giúp cho các máy móc này hoạt động được linh hoạt, nhip nhàng và đa năng hơn. Nghiên cứu chế tạo máy phục vụ nhu cầu con người luôn là hướng đi đầu trong ngành Công nghệ chế tạo máy . Ở hướng đi này, hiện tại trên thế giới đã có những bước tiến vượt bậc và có tiềm năng phát triển vô cùng to lớn. Trong đó, việc tạo ra những máy phục vụ luyện tập, giải trí thể thao luôn là một trong những lĩnh vực thu hút đầu tư nghiên cứu bởi tiềm năng cung như lợi ích to lớn mà nó đem lại. Trong lĩnh vực thể dục thể thao, việc áp dụng các sản phẩm của ngành Công nghệ chế tạo máy là một việc hết sức cần thiết. Các máy móc này có thể phục vụ trong các công việc như thi đấu, giảng 1
18. dạy hoặc luyện tập. Xuất phát từ những ý tưởng đó, qua khảo sát nhu cầu thực tế, nhóm em đã thấy được những nhu cầu thực tiễn của việc áp dụng máy móc vào giảng dạy hoặc tập luyện trong lĩnh vực thể dục thể thao, vì vậy nhóm em đã chọn đề tài: "Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy bắn bóng tennis tự động". Với đề tài này, em có thể vận dụng các kiến thức đã học được trong nhà trường vào thực tiễn: thi công và tính toán. Đây cũng là cơ hội để em tự nghiên cứu các vấn đề được đặt ra, củng cố thêm kiến thức cho em ở lĩnh vực thiết kế máy. Đồng thời đây cũng là đề tài có tính thực tiễn cao và có thể ứng dụng vào trong thực tế đời sống. Công việc thực hiện cho đề tài này bao gồm: Xây dựng ý tưởng và nguyên lý làm việc của máy. Tính toán, thiết kế các cụm cơ cấu của mô hình máy. Tính toán và lựa chọn động cơ cho các cơ cấu. Chế tạo, lắp đặt mô hình. Khảo sát và đánh giá. Chỉnh sửa và hoàn tất đề tài. 1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài: 1.2.1. Tổng quan về phong trào tennis ở Việt Nam hiện nay: Ở Việt Nam hiện nay, mức sống của người dân ta càng ngày càng được cải thiện. Kèm theo đó, nhu cầu thể dục thể thao cũng phát triển theo, ngày càng đa dạng. Việc đáp ứng nhu cầu đó là quan trọng, cấp thiết. Tennis là một môn thể thao được đông đảo quần chúng yêu thích nhưng do việc tập luyện, thi đấu môn thể thao này đòi hỏi sân bãi, dụng cụ thể thao chuyên dùng, đội ngũ trọng tài, quan sát, phục vụ rất tốn kém nên chỉ có một số ít người chơi môn này( vận động viên chuyên nghiệp, giới công chức, người có điều kiện vật chất ).Để phổ biến, phát triển môn thể thao này, yêu cầu phải 2
19. hạ mức chi phí xuống sao cho phù hợp với thu nhập bình quân của người dân. Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy bắn bóng tennis là một trong nhữnghướng đi đưa môn thể thao quý tộc này đến với đông đảo quần chúng bởi những ưu điểm như: không cần đội ngũ trọng tài, phục vụ đông đảo; nhiều người có thể tập, chơi mọi lúc mọi nơi; chơi theo trình độ của người chơi Vì thế nó có thể được sử dụng trong gia đình, trường học, câu lạc bộ thể thao, công ty Đề tài là một ví dụ điển hình cho sự kết hợp giữa các lĩnh vực: cơ khí, điện, điện tử, tin học Đề tài có giá trị tham khảo rất lớn cho các bạn sinh viên khóa sau. Đề tài đã giải quyết được một số vướng mắc gặp phải trong công tác giảng dạy, luyện tập trong lĩnh vực thể dục thể thao mà cụ thể là trong môn tennis. 1.3. Giới hạn của đề tài Vì nhiệm vụ của đề tài là thực hiện mô hình nhằm phục vụ cho công tác học tập, tốt nghiệp ra trường, giảng dạy và thí nghiệm nên em chỉ nhằm vào công việc thiết kế để thể hiện nguyên lý hoạt động là chính. Bên cạnh đó do điều kiện không cho phép và thời gian có hạn nên chúng em chỉ chú trọng nghiên cứu những phần chính sau:  Lý thuyết Tìm hiểu các loại máy bắn bóng đã có trên thị trường. Khảo sát và tìm hiểu những cơ cấu được dùng để bắn bóng. Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của cơ cấu cán ép bóng. Thiết kế hệ thống máy bắn bóng tennis (phần cơ khí). Chọn động cơ cho các cơ cấu. 3
20.  Mô hình Thiết kế, chế tạo cơ cấu cán ép bóng để bắn bóng. - Sử dụng bánh đai ma sát bằng nhựa POM - Tần số bắn: (trái/phút) - Vận tốc bắn: 25 (m/s) - Công suất động cơ: 150 (W) Thiết kế, chế tạo cơ cấu để thay đổi hướng đi của bóng. - Cơ cấu chuyển hướng có thể điều chỉnh góc bắn theo góc xác định. - Góc bắn giới hạn: + Lên,xuống: + Trái,phải: Thiết kế, chế tạo cơ cấu cấp bóng. - Tần số cấp bóng: (trái/phút) Lựa chọn động cơ phù hợp cho từng cơ cấu. - Động cơ bắn bóng - Động cơ chuyển hướng - Động cơ cấp bóng Lắp đặt các cơ cấu thành một hệ thống. Thiết kế và lắp đặt hệ thống điều khiển cho mô hình. 4
21. 1.4. Mục đích và đối tượng nghiên cứu 1.4.1. Mục đích nghiên cứu Khảo sát thực tế trong giai đọan quá trình tập chơi để tìm ra những thông số liên quan đến việc tập bộ môn Tennis như: tốc độ, độ khó, độ xoáy của bóng, thời gian giữa hai lần đánh bóng, khoảng di chuyển của ngươì chơi để từ đó ta có thể thiết kế máy bắn bóng Tennis cho phù hợp với người chơi. Tìm hiểu đặc tính, ứng dụng của các loại động cơ điện. Tạo ra được các máy tập hoàn chỉnh mang thương hiệu Việt có thể đáp ứng mọi nhu cầu của người chơi từ nghiệp dư cho đến chuyên nghiệp. Tạo ra được mô hình hỗ trợ các giáo viên dạy Tennis; giúp các vận động viên, người chơi tennis tập luyện để nâng cao trình độ. Mô hình này có thể phục vụ công tác giảng dạy và thì nghiệm. Ngoài ra việc thực hiện đề tài này cũng là một cơ hội để em tự kiểm tra lại những kiến thức đã được học ở trường, đồng thời phát huy tính sáng tạo, khả năng giải quyết các vấn đề đặt ra. 1.4.2. Đối tượng nghiên cứu Nội dung nghiên cứu của đề tài là thiết kế và chế tạo phần cơ khí của mô hình máy bắn bóng tennis nên em tập trung vào tính toán, thiết kế cụ thể từng chi tiết của máy bằng sơ đồ lắp ghép. Từ các bản vẽ chi tiết các bộ phận của máy em sẽ gia công và lắp đặt để tạo thành một mô hình cơ khí hoàn chỉnh. Bên cạnh việc tính toán các chi tiết cơ khí, em còn tính toán và chọn động cơ điện để phù hợp với từng cơ cấu. Đối tượng nghiên cứu tìm hiểu là: Hệ thống thiết bị trong lĩnh vực thể dục thể thao. Tài liệu hướng dẫn quá trính thiết kế máy. Tài liệu liên quan đến việc chế tạo mô hình. 5
22. S K L 0 0 2 1 5 4