Tên dự án: SỬ DỤNG HƠI NƯỚC TẠO RA
DÒNG ĐIỆN
Lĩnh vực dự thi: NĂNG LƯỢNG VẬT LÍ
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG
Thấu hiểu nỗi cực nhọc của những người công nhân phải cực nhọc ngày đêm không quản khó khăn mưa nắng để quét dọn và thu gom rác rồi lại phải đẩy những chiếc xe rác cồng kềnh nặng nhọc mới có thể thu gom và làm sạch tất cả rác thải trên từng con đường ngõ phố. Nên chúng em đã cùng nhau tìm hiểu và nghiên cứu ra chiếc xe có thể hỗ trợ phần nào nỗi cực nhọc của những cô chú công nhân ngày đêm thu gom rác sinh hoạt, giúp cô chú công nhân an toàn và hiệu quả trong thu gom rác, vì một môi trường ngày càng xanh sạch đẹp.
Sản phẩm có thể hỗ trợ tự đẩy hoặc tự động tiến lên mà không cần phải dùng sức, sản phẩm được trang bị hệ thống chiếu sáng, giúp cô chú công nhân có thể làm việc hiệu quả ở nơi thiếu hoặc không có ánh sáng, sản phẩm còn được tích hợp tấm pin năng lượng mặt trời giúp xe có thể hấp thụ được ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thanh điện năng cho xe trong khi ở ngoài trời, nhằm đảm bảo đủ năng lượng cho cả ngày lẫn đêm, và tích hợp đèn báo an toàn giao thông khi thu gom rác vào buổi tối nơi dân cư đường xá đông đúc. Thùng xe được ngăn làm hai ngăn, một ngăn chứa rác thải sinh hoạt, ngăn còn lại chứa rác thải có thể tái chế. Ngoài ra chúng em còn lắp đặt thêm hệ thống cảnh báo quá tải, tận dụng các đồ dùng vật liệu phế thải để tái sử dụng để làm dây dẫn điện, khung xe, vỏ thùng…
Sản phẩm này có nhiều ưu điểm có thể áp dụng để tạo ra các sản phẩm giúp ích cho Công ty dịch vụ môi trường nói chung, người công nhân quét rác nói riêng trở nên tự động hóa góp phần tăng năng suất và bảo vệ môi trường.
II. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Từ xa xưa con người đã biết vận dụng bộ não đầy trí tuệ và đôi tay khéo léo để sáng tạo ra các loại máy từ đơn giản đến phức tạp, nhằm giảm nhẹ sức lao động của con người nhưng nâng cao năng suất lao động. Hầu hết các máy là do ngành cơ khí tạo ra, cơ khí có vai trò quan trọng trong sản xuất và đời sống, cơ khí tạo ra các máy và các phương tiện lao động thủ công thành lao động máy móc và tạo ra năng suất cao, cơ khí giúp cho lao động và sinh hoạt của con người trở nên nhẹ nhàng và thú vị hơn.
Công ty dịch vụ môi trường tổ chức phương thức thu gom CTR thành hai ca liên tục. Dịch vụ thu gom đối với CTR sinh hoạt đô thị thực hiện dịch vụ thu gom tận nơi, thu gom hàng ngày là dịch vụ thu gom đang được phổ biến. Tuy nhiên các hệ thống này đòi hỏi chi phí duy trì khá cao. Thời gian gần đây đã áp dụng thu gom tại các điểm thu gom tập kết hoặc thu gom cách nhật phụ thuộc vào điều kiện thực tế của từng khu vực. Việc thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt đô thị được các công ty dịch vụ công ích thực hiện. Chất thải được vận chuyển bằng xe (xe cuốn ép rác, xe cẩu….) đến khu vực xử lý.
Mặt khác trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước hiện nay vệ sinh môi trường luôn là một vấn đề nan giải của người dân. Nhất là khi ngày nay môi trường ngày càng trở nên ô nhiễm do sự phát triển của nhiều nhà máy, xí nghiệp. Xung quanh chúng ta có rất nhiều vật dụng có thể tái chế, tái sử dụng thay vì vứt đi những vật dụng cũ như quần áo, chai lọ,... thành những thứ mới mẻ, hữu ích để tiếp tục sử dụng, góp phần giảm lượng rác thải ra môi trường. Hàng ngày hàng đêm những cô chú công nhân vẫn không ngừng nỗ lực ngày đêm không quản khó khăn mưa nắng để quét dọn và thu gom rác rồi lại phải đẩy những chiếc xe rác cồng kềnh nặng nhọc mới có thể thu gom và làm sạch tất cả rác thải trên từng con đường ngõ phố.
Từ đây nhóm chúng em đặt ra câu hỏi là làm thế nào có thể chế tạo lắp ghép cho xe chở rác sinh hoạt thành xe chở rác công nghệ tự động, vừa hiệu quả, vừa thân thiện môi trường, vừa tận dụng nguồn rác tái chế .Từ đó nhóm chúng em đã làm ra sản phẩm có thể hỗ trợ tự đẩy hoặc tự động tiến lên mà không cần phải dùng sức, sản phẩm được trang bị hệ thống chiếu sáng, giúp cô chú công nhân có thể làm việc hiệu quả ở nơi thiếu hoặc không có ánh sáng, sản phẩm còn được tích hợp tấm pin năng lượng mặt trời giúp xe có thể hấp thụ được ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thanh điện năng cho xe trong khi ở ngoai trời, nhằm đảm bảo đủ năng lượng cho cả ngày lẫn đêm, và tích hợp đèn báo thi công ở nơi đông đúc. Thùng xe được ngăn làm hai ngăn, một ngăn chứa rác thải sinh hoạt, ngăn còn lại chứa rác thải có thể tái chế. Hệ thống sẽ cảnh báo quá tải khi xe rác chở nhiều , tận dụng các đồ dùng vật liệu phế thải...dể làm khung xe, vỏ thùng..
V. KẾT LUẬN KHOA HỌC
1. Trải nghiệm trong quá trình làm khoa học kĩ thuật.
- Khó khăn:
Việc lựa chọn vi điều khiển Tiva C và phương án điều khiển tập trung gây khó khăn cho việc lập trình, nhóm phải tìm hiểu lại việc lập trình và tốn nhiều thời gian sửa chữa lỗi.
Lựa chọn thuật toán xấp xỉ khiến cho việc thực nghiệm mất nhiều thời gian vì phải tìm ra được hệ số PID phù hợp và calib giá trị cảm biến.
Việc lựa chọn khoảng cách cảm biến lớn (20mm) và vị trí đặt dãy cảm biến ở gần bánh chủ động khiến cho sai số của xe lớn, xe dễ bị văng ra ngoài khi tiến hành cho mù cảm biến ở các khoảng giao lộ.
Lựa chọn tự thiết kế mạch cảm biến và mạch nguồn buộc thành viên nhóm phải tự học thêm về thiết kế và làm mạch điện, tốn nhiều thời gian và mạch dễ bị hư do mối hàn không tốt và va đập khi di chuyển.
Lần đầu tiếp xúc với việc làm xe nên các vấn đề hư hỏng linh kiện nhóm phải tốn thời gian tìm hiểu và khắc phục vấn đề.
- Kiến thức đạt được sau khi nghiên cứu khoa học:
Biết đọc và vẽ các bản vẽ chi tiết trên giấy A4 và trên máy tính.
Khả năng lập trình và sử dụng tốt vỉ điều khiển Tiva C.
Biết sử dụng tốt các linh kiện điện tử như Driver, giảm áp, vi điều khiển, pin, cảm biến,… tránh gây hư hỏng đáng tiếc.
Biết tự thiết kế và làm mạch điện.
Cách đặt ra mục tiêu theo khả năng của nhóm cũng như vật tư hiện có.
Cách thực hiện đề tài theo phương pháp Cơ điện tử
2. Kết quả thử nghiệm.
Qua nghiên cứu và học hỏi, dưới sự hướng dẫn của thầy cô giáo trong trường, chúng em đã đọc và vẽ được bản vẽ trên giấy A4 và trên máy tính hình vẽ 3D mô phỏng hình dáng kích thước của xe chở rác, tìm hiểu được nhiều quy trình từ nghiên cứu tìm hiểu cấu tạo chức năng của xe chở rác để từ đó vẽ sơ đồ cho đến thiết kế, lựa vật liệu thiết bị phù hợp đến lắp đặt để đi đến hoàn thiện và chúng em thấy rằng sản phẩm này có nhiều ưu điểm có thể áp dụng để tạo ra các sản phẩm giúp ích cho Công ty dịch vụ môi trường nói chung, người công nhân quét rác nói riêng trở nên hiện đại năng suất cao và bảo vệ môi trường và. Việc sử dụng xe chở rác tự động sẽ giúp cho những người công nhân giảm nhẹ sức lao động của con người, nâng cao năng suất lao động, di chuyển những chiếc xe rác cồng kềnh nặng nhọc trở nên dễ dàng và an toàn hơn, góp phần làm sạch tất cả rác thải trên từng con đường ngõ phố, bảo vệ môi trường của chúng ta ngày càng xanh sạch đẹp.
Dưới sự hướng dẫn của thầy cô trong trường, nhóm chúng em đã hoàn thành việc chế tạo thành công xe chở rác sinh hoạt và đã đi vào vận hành thực tế kết quả thu được ngoài mong đợi đạt năng suất cao nhất và có nhiều ưu điểm có thể áp dụng để tạo ra các sản phẩm giúp ích cho Công ty dịch vụ môi trường nói chung, người công nhân quét rác nói riêng trở nên tự động hóa góp phần tăng năng suất và bảo vệ môi trường.
Qua buổi báo cáo sản phẩm này đã rất thu hút các học sinh trong toàn trường, làm khơi dậy cho các học sinh lòng yêu thích khoa học, sự say mê sáng tạo, dám nghĩ, dám làm. Hy vọng sau sản phẩm này sẽ có nhiều sản phẩm khác từ chính các bạn học sinh với nhiều lĩnh vực khác nhau, phong phú và đa dạng.
Về kết quả nghiên cứu, do điều kiện thời gian và trình độ có hạn, chắc chắn cũng còn nhiều khiếm khuyết, rất mong được Hội đồng Khoa học góp ý để đề tài của chúng em ngày càng được hoàn thiện hơn./.