Máy điều khiển tự động thu gom nông sản được sáng chế bởi học sinh

Xuất phát từ nhu cầu của gia đình và bà con hàng xóm, hai em Nguyễn Hữu Thực và Trần Hoàng Nguyên, học sinh lớp 11C4, trường Trung học phổ thông Trường Chinh (huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận) đã tìm hiểu, sáng chế thành công mô hình “Máy điều khiển tự động thu gom nông sản trên sân phơi” với nhiều tính năng hữu ích cho nhà nông.

Mô hình của 2 em đã đoạt giải Ba Cuộc thi khoa học kỹ thuật tỉnh Ninh Thuận năm 2018. Sau đó, hai em tiếp tục nâng cấp các thông số kỹ thuật để máy hoàn thiện hơn.

Tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm học 2018 – 2019 khu vực phía Nam tổ chức tháng 3 vừa qua, sản phẩm của hai em đã đoạt giải Nhất trong nhóm các lĩnh vực trao giải.

Chia sẻ về ý tưởng chế tạo máy, em Trần Hoàng Nguyên cho biết: Nơi các em sinh sống đa phần bà con đều làm nghề nông. Các loại nông sản như lúa, ngô, đậu khi thu hoạch về nhà đều phải được phơi khô. Việc phơi, thu gom đều làm bằng tay với các dụng cụ thô sơ mất nhiều thời gian. Chưa kể khi trời mưa nhiều người không kịp thu gom phải để nông sản ngoài trời khiến nông sản bị hư hại, giảm chất lượng. Từ đó, các em nảy sinh ý tưởng chế tạo máy thu gom các loại hạt nông sản nhanh, giúp mọi người giảm bớt vất vả và thời gian thu cất.

Qua quan sát chiếc máy hút bụi làm sạch trong nhà, hai em lấy cảm hứng về chức năng hoạt động để hình thành ý tưởng chế tạo máy thu gom nông sản điều khiển tự động. Sau đó, hai em mang ý tưởng đến gặp Thạc sĩ Nguyễn Trần Thái Vũ là giáo viên chủ nhiệm giảng dạy môn Vật lý nhờ tư vấn thêm. Được thầy Vũ hướng dẫn tận tình, hai em bắt tay vào thực hiện thiết kế bản vẽ kỹ thuật chi tiết các bộ phận của máy, tìm kiếm vật dụng chế tạo, tham khảo thêm các thông tin hướng dẫn chế tạo máy trên mạng internet.

Sau ba tháng nghiên cứu, thiết kế và chạy thử nghiệm nhiều lần, đến tháng 9/2018, chiếc máy thu gom nông sản điều khiển tự động đã hoàn thành với tổng chi phí hơn 10 triệu đồng. Máy thu gom hạt nông sản được thiết kế linh hoạt với hai chức năng thu hạt và đổ vào bao.

Máy được vận hành theo quy trình: Khi máy hoạt động, hệ thống các chổi quét sẽ đẩy nông sản lên khoang chứa theo băng chuyền có gắn các gàu múc đưa nông sản lên cao rồi đổ vào máng dẫn. Hạt nông sản theo máng rơi vào bao được lắp ở vị trí ngay bên dưới máng dẫn.

Khi lượng nông sản đổ vào bao đạt một trọng lượng xác định sẽ gây ra một lực đủ lớn để tạo ra lực nén lên hệ thống băng chuyền tải, đẩy bao chứa nông sản nén lên công tắc làm ngắt mạch. Khi đó, hệ thống chổi quét và hệ thống băng chuyền tải nông sản ngừng hoạt động.

Sau thời gian hai giây, động cơ của hệ thống băng chuyền hoạt động đưa bao chứa nông sản ra phía sau và đi qua máy may đang hoạt động để may đầu bao.

Đồng thời, lúc máy may bao hoạt động thì động cơ băng chuyền cũng hoạt động dẫn bao chứa mới đến vị trí sẵn sàng tiếp nhận nông sản ngay bên dưới máng dẫn.

Khi giai đoạn may bao kết thúc, bao chứa nông sản rời băng chuyền thì cùng lúc công tắc đóng mạch kích hoạt hệ thống quét và băng chuyển tải hoạt động. Quá trình này được thực hiện cho đến khi máy đến vị trí dừng ở cuối sân phơi.

Tiếp đó, tại vị trí dừng cuối sân phơi, sử dụng vật cản cách điểm kết thúc một khoảng cho trước, lúc này cảm biến khoảng cách lắp trên đầu máy thu gom hạt nông sản sẽ hoạt động điều khiển dừng toàn bộ hoạt động của máy; đồng thời cung cấp tín hiệu để còi báo hoạt động, kết thúc quá trình thu gom nông sản.

Thầy giáo Nguyễn Trần Thái Vũ chia sẻ, hai em đã vận dụng các kiến thức được học trên lớp, kết hợp nghiên cứu qua tài liệu và sách báo, mạng internet để thu thập thông tin số liệu chế tạo thành công mô hình máy thu gom hạt nông sản tự động.

Trong quá trình thực hiện, hai em có nhiều cách làm rất sáng tạo, mỗi khi gặp khó khăn các em không nản chí mà quyết tâm tìm cách vượt qua cho bằng được.

Nguyễn Hữu Thực và Trần Hoàng Nguyên cho biết, phần thưởng quý giá nhất là những kinh nghiệm các em rút ra từ quá trình nghiên cứu, chế tạo thành công sản phẩm.

Cả hai sẽ tiếp tục tìm tòi, cải tiến để máy thu gom nông sản có thể hoạt động tốt hơn nữa, hy vọng sản phẩm sẽ sớm được đưa vào ứng dụng trong thực tế./.