Tổng quan về kho hàng tự động
Tìm hiểu chung về hệ thống lưu trữ hàng hóa
Trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa, sản xuất ngày càng gia tăng, dẫn đến nhu cầu về hàng hóa ngày càng cao Điều này yêu cầu phải có những kho hàng hiện đại, không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất mà còn khắc phục những hạn chế của kho hàng truyền thống.
Hiện nay, trên toàn cầu có nhiều hệ thống lưu trữ hàng hóa với sự đa dạng về thiết bị và phương thức thực hiện Chủ yếu, các hệ thống này sử dụng nhân công để bốc dỡ hàng hóa, trong đó các máy nâng có người lái đóng vai trò quan trọng trong việc sắp xếp hàng hóa vào kho.
Nhìn chung, các nhà kho hiện nay có các nhược điểm:
- Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng hóa
- Không phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường để chung với nhau trong 1 kho)
- Không bảo vệ hàng hóa tốt khi nhiều số lượng (hàng chồng lên nhau)
- Rất khó kiểm tra số lượng hàng hóa ra trong kho
Hệ thống sắp xếp hàng hóa tự động giúp quản lý và lưu trữ hàng hóa hiệu quả, nhanh chóng hơn Việc sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa vào và ra khỏi kho tuy đòi hỏi đầu tư thiết bị hiện đại với chi phí cao, nhưng mang lại lợi ích lớn như bảo quản hàng hóa tốt hơn, thuận tiện cho quản lý và kiểm soát, đồng thời tiết kiệm nhân công.
Hệ thống cất lấy hàng hóa tự động ARSR (Automated Storage and Retrieval System)
Hệ thống lấy hàng tự động hiện đại được thiết kế cho các kho hàng hoàn toàn tự động, bao gồm hai thành phần chính: phần mềm và phần cứng.
- Phần mềm bao gồm phần mềm quản lý các robot lấy hàng và phần mềm quản lý hàng hóa
Phần cứng trong kho bao gồm hệ thống kệ giá cố định, robot lấy cất hàng, băng tải vận chuyển hàng hóa và cửa tự động xuất nhập hàng.
Hình 1.2 Các ngăn chứa hàng và cơ cấu lấy hàng của hệ thống ASRS
Giải pháp này được xem là tối ưu cho các kho hàng nhờ vào những ưu điểm nổi bật và mức đầu tư hợp lý mà nó mang lại.
Giải pháp lưu trữ này có mật độ lưu trữ cao nhờ vào việc tận dụng chiều cao và khả năng di chuyển của robot nhỏ, giúp tiết kiệm diện tích sử dụng so với các giải pháp khác trong cùng một khả năng lưu trữ.
- Tốc độ xuất nhập hàng hóa cao
- Không cần hệ thống chiếu sáng
- Công nghệ chuyển làn cho phép chỉ cần một robot cho một nhà kho giúp tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư
- Không cần hệ thống chiếu sáng, do đó tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống chiếu sáng, chi phí bảo trì, chi phí vận hành
- Không sử dụng lao động trong kho: tiết kiệm chi phí nhân công, quản lý, bảo mật và thiết bị hỗ trợ
- Quản lý hàng hóa chuyên nghiệp và hiệu quả nhờ các phần mềm quản lý kết hợp với công nghệ mã vạch giúp giảm chi phí quản lý
Hệ thống cơ khí trong một nhà kho tự động bao gồm một rô bốt hoạt động trên ba trục, di chuyển theo đường ray để sắp xếp hàng hóa vào kho Ngoài ra, hệ thống băng chuyền được sử dụng để phân phối sản phẩm trong quá trình xuất nhập.
Cấu trúc cơ bản của một hệ thống kho hàng tự động
Cấu trúc cơ bản của nhà kho tự động bao gồm nhiều hành lang, mỗi hành lang có một hoặc nhiều máy xếp dỡ tự động Hai bên hành lang là các khoang chứa hàng, và ở đầu mỗi hành lang có trạm xếp dỡ Các trạm xếp dỡ được kết nối với nhau qua hệ thống băng chuyền.
Tổng quan, một kho hàng tự động được cấu thành từ 3 phần:
- Hệ thống vận chuyển Bao gồm: xe chở hàng, hệ dẫn hàng,…
- Hệ thống xuất nhập Bao gồm: cơ cấu lấy hàng
- Hệ thống lưu giữ Bao gồm: kho hàng và nhà kho
Hình 1.3 Hệ thống kho hàng tự động
Hệ thống dẫn động của kho hàng
Hệ thống xuất nhập
Hệ thống xuất nhập kho tự động có thể áp dụng nhiều phương thức khác nhau, bao gồm nhân công, thẻ từ, tích kê, mã vạch, máy tính và camera Trong bài viết này, tôi sẽ giới thiệu về phương pháp xuất nhập kho sử dụng mã vạch và mã QR.
Mã vạch (Barcode) là hình gồm nhiều sọc đứng rộng và hẹp được in để đại diện cho các mã số dưới dạng máy có thể đọc được
Mã sọc theo tiêu chuẩn Universal Product Code (UPC) được in trên hầu hết sản phẩm trong siêu thị Khi mã sọc được quét qua thiết bị quét quang học, máy tính sẽ đối chiếu số hiệu sản phẩm với cơ sở dữ liệu và cung cấp thông tin tương ứng.
Công nghệ mã vạch trong kho tự động giúp quản lý hàng hóa hiệu quả Mỗi sản phẩm khi nhập kho sẽ được gán một mã vạch tương ứng với vị trí lưu trữ Mã vạch này được máy tính ghi nhận và truyền qua PLC, đảm bảo hàng hóa được đưa đến đúng ô chứa Quy trình xuất hàng diễn ra ngược lại, giúp tối ưu hóa quản lý kho và nâng cao hiệu suất làm việc.
Tương tự với mã QR (Quick Response), định nghĩa là hình mã hai chiều gồm các ma trận có thể giải mã được ở tốc độ cao
Mã QR đang trở nên phổ biến trong các kho hàng lớn với nhiều mẫu mã sản phẩm, nhờ vào khả năng tích hợp với các ứng dụng quản lý và hệ thống quét từ camera điện thoại hoặc máy quét Việc sử dụng mã QR giúp tối ưu hóa quá trình truy xuất dữ liệu, nâng cao hiệu quả quản lý hàng hóa.
Hệ thống lưu trữ
Giá chứa hàng, hay còn gọi là giá để hàng, là thiết bị quan trọng dùng để nâng đỡ và chứa đựng hàng hóa cho nhiều ngành nghề khác nhau Có nhiều loại giá chứa hàng với thiết kế và tải trọng đa dạng, phù hợp với mục đích sử dụng của từng đơn vị Việc sử dụng giá chứa hàng giúp bảo vệ hàng hóa khỏi ẩm ướt, hư hỏng và rơi vỡ Đặc biệt, những giá hàng có trọng tải nặng giúp tối ưu hóa không gian kho, mang lại sự gọn gàng và thông thoáng, từ đó cải thiện hiệu quả quản lý xuất nhập hàng hóa.
Giá để hàng bao gồm các thành phần chính như đế giá hàng, ốc vít, bulông đai ốc và giá đỡ Đối với những giá để hàng có trọng tải nặng, cần bổ sung thêm các thanh đỡ và thanh beam ở phía dưới giá đỡ của mỗi tầng để đảm bảo tính ổn định và an toàn.
Các mẫu giá hàng phổ biến thường được phân loại dựa trên tải trọng mà chúng có thể chịu đựng hoặc theo nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng.
Kệ chứa hàng giá tải trọng nặng được thiết kế với nhiều tầng, cho phép lưu trữ hàng hóa lên đến hàng nghìn kg mỗi tầng.
Loại kệ này thường được sử dụng trong các kho hàng tại các khu công nghiệp, nhà máy…
Giá kệ chứa pallet là một hệ thống kệ chuyên dụng có khả năng chịu tải trọng nặng, phổ biến trong các kho hàng hiện nay Hệ thống này có thể lưu trữ hàng hóa với trọng lượng từ 800 đến 6000 kg mỗi tầng, giúp tối ưu hóa không gian lưu trữ và nâng cao hiệu quả quản lý hàng hóa.
● Giá kệ Driver in racking: là loại kệ có trọng tải lớn chứa pallet kho hàng đồng nhất sản phẩm, mật độ hàng hóa lớn
● Giá khuôn: đây là mẫu kệ chứa hàng có trọng tải nặng thường được sử dụng trong các ngành cơ khí, công nghiệp xe hơi, tàu biển…
Giá tải trung bình là loại kệ chứa hàng đa tầng, với mỗi tầng được ngăn cách bởi mâm tole hoặc ván ép Mỗi tầng có khả năng chịu tải trọng từ 300 đến 700 Kg, rất phù hợp cho việc lưu trữ và chứa đựng nhiều loại hàng hóa khác nhau.
Phần mềm quản lý kho giúp người quản lý kiểm soát hiệu quả mọi hoạt động liên quan đến hàng hóa, từ việc theo dõi thông tin kho đến số lượng hàng tồn Nhờ đó, khả năng hàng hóa bị loại bỏ do quá hạn hoặc lưu trữ quá mức sẽ được giảm thiểu tối đa Một trong những giải pháp hiệu quả là ứng dụng phần mềm quản lý hệ thống TIA Portal V15 của Siemens, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu quản lý kho hiện đại.
* Tối ưu hóa việc lưu kho:
Phần mềm quản lý kho giúp kiểm soát liên tục quá trình nhập và xuất hàng, dựa trên các điều kiện tối ưu mà người dùng thiết lập Nhờ đó, hàng hóa được lưu trữ với số lượng hợp lý, góp phần giảm thiểu tình trạng tồn đọng vốn.
* Tự động hóa quá trình nhập / xuất hàng:
Thời gian và công sức trong việc giao nhận hàng được tối ưu hóa, giúp người sử dụng không cần phải tự tìm kiếm vị trí lưu trữ hàng hóa trong kho, đảm bảo họ luôn nhận được món hàng đúng yêu cầu một cách nhanh chóng và hiệu quả.
* An toàn phòng chống cháy nổ cho nhà kho:
Trong kho chứa, cần lắp đặt hệ thống báo động với các cảm biến khói và nhiệt Khi xảy ra hỏa hoạn, hệ thống sẽ kích hoạt còi báo động 90 dB trong hành lang chung để cảnh báo mọi người.
Trong đồ án này, chúng em chưa áp dụng phần này, nhưng đây là một hướng mở rộng thường thấy cho các đồ án tốt nghiệp trong tương lai.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn động cho kho hàng tự động
Quá trình xuất nhập hàng
- Yêu cầu: Nhanh, chính xác an toàn hệ thống
- Nhiệm vụ: Nhận hàng, trả hàng
Trong hệ thống, mỗi hàng hóa sẽ được gán một mã QR in trên hóa đơn của người gửi hàng Nhân viên điều khiển sẽ quét mã QR này khi thực hiện việc lấy hàng trả.
Khi nhận hàng, người điều khiển sẽ đặt hàng lên pallet và đưa vào băng tải, sau đó chuyển hàng vào ngăn chứa trống bằng tay lấy hàng tự động Sau khi hàng được cất vào ngăn, người gửi hàng sẽ nhận một thẻ QR tương ứng với ngăn hàng đó.
Khi cần trả hàng, người điều khiển chỉ cần xác định vị trí ngăn hàng thông qua mã vạch Sau đó, tay máy sẽ tự động di chuyển đến ngăn hàng đó để lấy hàng và đưa ra Quá trình lấy hàng diễn ra hoàn toàn tự động, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả.
Quá trình vận chuyển
- Yêu cầu: Nhanh – chính xác - ổn định – an toàn – chắc chắn – dễ lắp đặt, dễ bảo dưỡng…
- Nhiệm vụ: - Chuyển hàng từ khay nhận hàng vào các ngăn còn trống khi có lệnh nhận hàng
- Lấy hàng từ các ngăn có hàng được chọn khi có lệnh trả hàng
- Giải pháp: Vận chuyển vào bằng xe nâng hàng, robot, … đưa vào hệ thống dẫn băng tải
Có tín hiệu lấy: Tay lấy hàng vươn ra và cất hàng và ô hàng còn trống.
Quá trình lưu kho
● Dễ dàng bảo trì bảo dưỡng để sử dụng lâu dài…
+ Lưu giữ hàng khi hàng được gửi vào, cứng vững, có độ bền và tuổi thọ cao
+ Báo tín hiệu điều khiển là còn trống hay đã có hàng
+ Lập trình hệ thống trên phần mềm điều khiển PLC, quy định mỗi ô có một mã QR tương ứng với tọa độ
+ Trạng thái của ô hàng sẽ được xác định bởi đèn báo trên hệ thống, khi đầy thì sẽ không cất hàng lên ô đó nữa
Sử dụng công tắc hai tiếp điểm trên hộp điều khiển cầm tay, người điều khiển có thể dễ dàng đưa hàng vào ngăn tương ứng Khi bật công tắc, đèn LED trên hộp sẽ sáng lên, báo hiệu rằng hàng đã được gửi vào ngăn đó.
Khi lấy hàng ra khỏi ngăn, người điều khiển tắt công tắc 2 tiếp điểm, đèn LED tắt và xe di chuyển để lấy hàng Khi trả hàng, chủ hàng đưa vé cho nhân viên điều khiển để tính số tiền phải trả; sau khi hoàn tất, nhân viên đóng công tắc để hệ thống thực hiện quá trình trả hàng.
Các bộ phận chuyển động chính của kho hàng tự động
Hệ thống nâng hạ trục Z
Bệ đỡ nâng hạ bàn máy trục Y được thiết kế với hai trục đỡ cố định và hệ dẫn hướng bằng rãnh trượt tròn Hệ thống đai kéo được cố định ở hai đầu bởi puli, trong đó một đầu gắn động cơ trên đế trục Z và đầu còn lại được treo đối xứng trên cao.
Chiều chuyển động của bệ đỡ bị giới hạn bởi chiều cao của cụm Z, trong khi việc dừng và kiểm soát hành trình của giá nâng phụ thuộc vào các thông số được cung cấp từ hệ thống điều khiển.
Hệ thống lấy hàng trục Y
Bài viết này đề cập đến việc sử dụng tay lấy hàng Y để lấy và lưu trữ hàng hóa trên kệ, hoạt động trượt trên thanh trượt chữ nhật Hệ thống truyền động có thể áp dụng truyền động đai, phù hợp với yêu cầu tải trọng thấp hơn so với hai hệ thống khác.
Chiều chuyển động vào ra của tấm bắt với cụm Z được giới hạn trong một khoảng nhất định Hoạt động này có thể diễn ra song song hoặc bị khống chế hành trình tùy thuộc vào thông số điều khiển được nhập từ hệ thống điều khiển.
=> Ta có thông số hàng hóa, kho hàng để thiết kế hệ thống lấy hàng tự động
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 2.1 Tính toán động học cho cơ cấu vận chuyển (trục X)
Tính toán chọn động cơ bộ truyền pulley-đai răng
Đai răng có cấu trúc tương tự như đai dẹt, nhưng bề mặt bên trong được thiết kế với các gờ hình thang, tròn hoặc cong Các bánh đai cũng được trang bị các rãnh tương ứng để tạo sự ăn khớp Bộ truyền động hoạt động hiệu quả nhờ vào sự kết hợp giữa đai và các răng của bánh đai.
+ Trọng lượng của cả cơ cấu tác dụng lên ray dẫn 𝑃⃗
+ Lực ma sỏt giữa con trượt và thanh ray dẫn F ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ms = à𝑃 ⃗⃗ với à = 0.004 nờn |F⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ | ms rất nhỏ nên ta coi như ảnh hưởng của lực ma sát là không có
+ Lực kéo tác dụng lên xe F ⃗⃗⃗⃗ k
Do lực ma sát ảnh hưởng rất nhỏ và trọng lượng của cơ cấu tác động lên đai cũng nhẹ, nên để xe có thể di chuyển, cần đảm bảo các yếu tố tối ưu hóa lực kéo và giảm thiểu ma sát.
F ⃗⃗⃗⃗⃗ qt = ma⃗ với a⃗ là gia tốc của bàn xe chạy
Vận tốc mong muốn của xe là v m/p = 1
Khi đó v = v 0 + at với v 0 = 0 và t = 1
Công suất làm việc của trục động cơ :
1000 = 0,02 (KW) Chọn hiệu suất của bộ truyền đai: η đ = 0,96
Sử dụng 4 gối đỡ có ổ lăn : η ol = 0,99
Công suất cần thiết của trục động cơ:
Số vòng quay của bánh đai để đạt vận tốc v :
1 3 50π = 127.3 9 v/p ( Trong đó D là đường bánh đai chọn sơ bộ)
⇨ chọn động cơ bước có P = 0,1 Kw, số vòng quay n đc = 130 (v/p)
Tính toán bộ truyền
Môđun m được xác định theo công thức:
3 với : + P 1 = 0,1Kw là công suất truyền
+ Số vòng quay n đc = 130 (v/p) + k5 do đai gờ hình thang
2.Xác định các thông số bộ truyền :
Sử dụng 2 bánh đai giống nhau nên z 1 = z 2 và tỉ số truyền u=1
Với vận tốc bánh đai là 130 v/p theo bảng 4.29
Chiều dài theo đường trung hoà chọn theo dãy tiêu chuẩn sau:
⇨ Theo dãy tiêu chuẩn trên chọn L= 3150 mm
Đường kính vòng chia của các bánh đai được tính bằng công thức a = (2980 + √2980²)/4 = 1490 mm Đường kính ngoài của bánh đai được xác định là d a 1 = d a 2 = m z 1 - 2δ, trong đó z 1 = 3.18T mm và δ = 0,6 mm, với δ là khoảng cách từ đáy răng đến đường trung bình chịu tải.
Số răng đồng thời ăn khớp trên 1 bánh đai z 0 =z 1 α 1 /360 = 18.180/360 = 9 với α 1 là góc ôm trên bánh đai 1
3 Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng
Lực vòng trên đai phải thỏa mãn điều kiện:
K đ = 1: hệ số tải trọng động b2 mm q m = 0,004 : Khối lượng 1 mét đai
9 = 9,375 N/mm (1) Mặt khác [q] = [q 0 ] C z C u do số răng ăn khớp > 6 nên C z =1
[q 0 ]= 10 N/mm: Lực vòng riêng cho phép
⇨ Từ (1) và (2) đai thỏa mãn bền khi kiểm theo lực vòng riêng
4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Do vận tốc bánh đai v=1/3 (m/s) nhỏ hơn 20 m/s nên
Bảng thông số bánh đai răng :
Thông số Kí hiệu Kết quả
● Đường kính đỉnh răng,mm
● Đường kính đáy răng, mm
● Đường kính vòng chia,mm
Kích thước của profin rãnh
● Chiều rộng nhỏ nhất của rãnh,mm
● Bán kính góc lượn,mm
Tính toán lựa chọn ray dẫn hướng
● Sử dụng thép C45 có [𝜎] = 36 kg/mm 2 = 352,8 MPa
● Sử dụng ray dẫn hướng tròn với tiết diện là diện tích hình tròn đường kính D, bán kính R
● Ray dẫn hướng chịu tác dụng của trọng lượng cơ cấu P⃗⃗ , lực quán tính của cơ cấu chạy dọc theo z : F ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ qtz
● Khi đó lực ray phải chịu là F ⃗⃗
⇨ Xét trường hợp |F⃗ | max = |P ⃗⃗⃗ | + |F⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ qtz |
Do có 2 ray dẫn hướng nên mỗi ray chịu |F⃗ | max1 = 593/2 = 296,5 N
⇨ Vị trí 1 : 𝑃 1 đặt ở giữa thanh ray
⇨ Vị trí 2 : 𝑃 1 đặt ở gần gối đỡ thanh ray
Qua 2 vị trí của P 1 thì chọn trường hợp 1 do có M xmax = 75 (N.m)
⇨ mặt khác ∶ [σ] = 352,8 (MPa) => Để đảm bảo bền thì : σ max ≤ [σ]
⇨ Chọn ray dẫn có D=2R mm
= 300 π.R 3 = 300 π.0,02 3 = 11,94 ( MPa) Biểu đồ chuyển vị của dẫn hướng :
Bán kính ray (mm) σ max (MPa) [σ] ( MPa)
Kiểm bền đai khi đưa về bài toán thanh chịu kéo
Đai đưa về dạng thanh với:
+ Chiều dài xét là Lx00mm
+ Tiết diện của thanh là S8 10 −6 m 2 do: Chiều rộng đai H= 4mm , bề rộng đai b2mm
+ Vật liệu PU với [𝜎 𝑘 ] = 8,19 MPa = 8,19 10 6 (N/𝑚 2 )
+ Đai chịu tác dụng của :
Lực quán tính : F ⃗⃗⃗⃗⃗ qt – lực quán tính của xe theo phương x với |F ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ qtx | = 60N
⇨ Tổng lực đai chịu F ⃗⃗⃗⃗ đ =F ⃗⃗⃗⃗ k + F ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ qtx
⇨ Xét trường hợp |F⃗⃗⃗⃗ | đ max = |F⃗⃗⃗⃗ | k + |F⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ qtx | => c = 60+600 N Biểu đồ nội lực:
Biểu đồ chuyển vị theo trục X :
Tính toán động học cho cơ cấu lấy hàng (trục Y)
Sử dụng bộ truyền đai rang
+ trọng tải cơ cấu m = 5 kg
+ Đường kính chia bánh đai sơ bộ d = 32mm
+ thời gian tăng tốc mong muốn t = 0,02 s
Vận tốc mong muốn v = v0 + at nên a = = 𝑣
Ta có ma sát giữa thanh con trượt và thanh ray rất nhỏ nên Fms bỏ qua do đó:
Công suất làm việc của trục động cơ:
Ta chọn hiệu suất của bộ truyền đai: 𝜂d = 0,96
Hiệu suất 3 gối đỡ có ổ lăn có: 𝜂ol = 0,99 3 = 0,97
Công suất cần thiết của trục động cơ:
Số vòng quay của bánh đai để đạt vận tốc:
● chọn động cơ bước có P = 0,01 Kw, số vòng quay 𝑛 đ𝑐 = 60 (v/p)
Sử dụng đai răng gờ hình thang
1.Môđun m được xác định theo công thức thực nghiệm: m= k √ 𝑃.𝐶 𝑟
+ P = 0,01Kw là công suất truyền
+ 𝐶 𝑟 =1 là hệ số tải trọng động
+ k5 do đai gờ hình thang
3 = 1,93 chọn m=2 => bước răng p= 6,28 mm (bảng 4.27)
2.Chiều rộng đai b: tra bảng 4.28 chọn b,5 mm
3.Xác định các thông số bộ truyền:
Với vận tốc bánh đai là 60 v/p theo bảng 4.29 ta chọn 𝑧 1 = 𝑧 2
Số răng zp của đai theo dãy tiêu chuNn sau: 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 63,
Chiều dài theo đường trung hoà chọn theo dãy tiêu chuẩn sau:
⇨ Theo dãy tiêu chuẩn trên chọn L= 630 mm
● Đường kính vòng chia của các bánh đai d 1 = d 2 = m z 1 =2.162 mm
● Đường kính ngoài của bánh đai d a 1 = d a 2 = m z 1 - 2δ với δ=0,6 mm ( bảng 4.27) , δ là khoảng cách từ đáy răng đến đường trung bình chịu tải
● Số răng đồng thời ăn khớp trên 1 bánh đai z 0 =z 1 α 1 /360 = 16.180/360 = 8 với α 1 = 180°
4 Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng
Lực vòng trên đai phải thỏa mãn điều kiện:
0,23 = 43,48 N (Lực vòng công thức 4.9) + K đ = 1 : hệ số tải trọng động
+ do số răng ăn khớp > 6 nên C z =1
+ [q 0 ]= 10 N/mm : Lực vòng riêng cho phép
⇨ Từ (1) và (2) đai thỏa mãn bền khi kiểm theo lực vòng riêng
5 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Do vận tốc bánh đai v=0,1 (m/s) nhỏ hơn 20m/s nên
Bảng thông số bánh đai răng:
Thông số Kí hiệu Kết quả
● Đường kính đỉnh răng, mm
● Đường kính đáy răng, mm
● Đường kính vòng chia, mm
Kích thước của profin rãnh
● Chiều rộng nhỏ nhất của rãnh, mm
● Bán kính góc lượn,mm
Tính toán động học cho cơ cấu nâng hạ (trục Z)
Cơ cấu sử dụng: truyền động đai như cơ cấu X
2.3.1 Tính toán chọn động cơ
+ Trọng lượng của cả cơ cấu Z là P⃗⃗
+ Lực ma sỏt giữa con trượt và thanh ray dẫn F ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ms = àP ⃗⃗ với à 6 => số răng ăn khớp đạt chuẩn
3 Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng
Lực vòng trên đai phải thỏa mãn điều kiện: q= F t K đ /b +q m v 2 ≤[q] với :
K đ = 1: hệ số tải trọng động b mm q m = 0,004: Khối lượng 1 mét đai
20 + 0,004 0.25= 10.001N/mm (1) Mặt khác [q] = [q 0 ] C z C u do số răng ăn khớp > 6 nên C z =1
[q 0 ]= 10 N/mm: Lực vòng riêng cho phép
⇨ Từ (1) và (2) đai thỏa mãn bền khi kiểm theo lực vòng riêng
4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Do vận tốc bánh đai v=0.5 (m/s) nhỏ hơn 20m/s nên
Bảng thông số bánh đai răng :
Thông số Kí hiệu Kết quả
● Đường kính đỉnh răng,mm
● Đường kính đáy răng, mm
● Đường kính vòng chia,mm
Kích thước của profin rãnh
● Chiều rộng nhỏ nhất của rãnh,mm
● Bán kính góc lượn,mm
CHƯƠNG 3: THỐNG SỐ ĐỘNG CƠ, ĐAI RĂNG, PULLY, THANH
DẪN HƯỚNG VÀ CON TRƯỢT ĐƯỢC CHỌN SAU KHI TÍNH TOÁN.
Cụm trục X
44 3.1.4 Ray dẫn hướng có đế và con trượt
Cụm trục Y
Belt number Number of teeth Belt Length(mm)
