Thiết kế hệ thống kho hàng tự động (AS – RS)

Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí – cơ điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT 3 Tổng quan về kho hàng tự động 4 Tìm hiểu.

Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ………………………………………………………….3 1.1 Tổng quan kho hàng tự động………………………………………………… 1.1.1 Tìm hiểu chung hệ thống lưu trữ hàng hóa…………………………………4 1.1.2 Hệ thống cất lấy hàng hóa tự động ARSR (Automated Storage and Retrieval System)………………………………………… 1.1.3 Cấu trúc hệ thống kho hàng tự động ………………………… 1.2 Hệ thống dẫn động kho hàng………………………………………………….6 1.2.1 Hệ thống xuất nhập …………………………………………………………… 1.2.2 Hệ thống lưu trữ……………………………………………………………… 10 1.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống dẫn động cho kho hàng tự động…………… 12 1.3.1 Quá trình xuất nhập hàng……………………………………………………….13 1.3.2 Quá trình vận chuyển………………………………………………………… 14 1.3.3 Quá trình lưu kho……………………………………………………………….14 1.4 Các phận chuyển động kho hàng tự động………………….……….15 1.4.1 Hệ thống xe vào tịnh tiến trục X ………………………………….…………15 1.4.2 Hệ thống nâng hạ trục Z…………………………………………….………… 15 1.4.3 Hệ thống lấy hàng trục Y…………………………………………… ……… 15 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 2.1 Tính tốn động học cho cấu vận chuyển (trục X)…………………….………16 2.1.1.Tính tốn chọn động truyền pulley-đai răng…………………………… 16 2.1.2.Tính tốn truyền …………………………………………………………….17 2.1.3 Tính tốn lựa chọn ray dẫn hướng………………………………………….….22 2.1.4 Kiểm bền đai đưa toán chịu kéo……………….………26 2.2 Tính tốn động học cho cấu lấy hàng (trục Y)…………… …………………29 2.2.1 Tính tốn động ………………………………………………… … 29 2.2.2 Tính tốn truyền……………………………………………….…… 29 2.3 Tính tốn động học cho cấu nâng hạ (trục Z)………… ………………32 2.3.1 Tính tốn chọn động cơ………………………………… ………………32 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung 2.3.2 Tính toán truyền……………………………………… ……………33 CHƯƠNG 3.XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG ………………………… ………………………………… 31 3.1 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống……………… 3.2 Sơ đồ động hệ thống ………………………………………………… KẾT LUẬN……………………………………………………………………39 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………… 40 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung LỜI NĨI ĐẦU Trong thời kì công nghiệp 4.0 phát triển mạnh mẽ, sản lượng hàng hóa gia tăng đáng kể, thời gian lao động rút ngắn suất lao động ngày tăng, điều buộc công ty sản xuất cần có hệ thống kho hàng tự động cho nhà xưởng Với việc ứng dụng hệ thống khí, điện tử thơng minh ta quản lý hàng hóa cách khoa học linh hoạt cao, nâng cao hiệu hoạt động giảm giá thành hoạt động Ở Việt Nam nay, việc ứng dụng tự động hóa vào sản xuất thực hạn chế mẻ Những kỹ sư phải có kiến thức thiết kế sâu sắc khí, điều khiển bảo trì, bảo dưỡng hệ thống Từ suy nghĩ này, chúng em tìm hiểu thực đồ án:” Thiết kế hệ thống kho hàng tự động (AS – RS)” Đồ án chúng em gồm chương: Chương 1: Phân tích đặc tính, nguyên lý vài kho hàng thông số kỹ thuật kho hàng thiết kế Chương 2: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Chương 3: Xây dựng vẽ lắp mô Là sinh viên khí năm chuyên ngành điện tử, chưa tiếp xúc nghiên cứu hướng ứng dụng nên chúng em gặp khơng khó khăn tiếp cận với đề tài Tuy nhiên hướng dẫn, bảo tận tình thầy TS Nguyễn Kiên Trung, chúng em hoàn thành đề tài Tuy có thu kết cần thiết ban đầu, với việc đồ án mà chúng em thực nên không tránh khỏi sai sót thiếu kinh nghiệm thực tế Em mong nhận bảo thầy để đồ án hồn thiện Sau em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy, tồn thể thầy mơn Công nghệ chế tạo máy hướng dẫn bảo giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành đồ án Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT 1.1.Tổng quan kho hàng tự động 1.1.1 Tìm hiểu chung hệ thống lưu trữ hàng hóa Trong thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa ngày sản xuất ngày phát triển, hàng hóa làm nhiều đáp ứng nhu cầu sử dụng cho xã hội Từ nảy sinh cần có kho hàng đại đáp ứng yêu cầu sản xuất khắc phục hạn chế kho hàng cũ Hiện tại, giới có nhiều hệ thống lưu trữ hàng hóa, hệ thống đa dang, phong phú thiết bị phương thức thực Nhưng chủ yếu sử dụng nhân cơng để bốc dỡ hàng hóa, thiết bị bốc dỡ hàng hóa máy nâng sử dụng người lái để xếp hàng hóa vào kho Nhìn chung, nhà kho có nhược điểm: - Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng hóa - Khơng phân loại hàng hóa khác (các hàng hóa thường để chung với kho) - Không bảo vệ hàng hóa tốt nhiều số lượng (hàng chồng lên nhau) - Rất khó kiểm tra số lượng hàng hóa kho Với đời hệ thống xếp hàng hóa tự động, quản lý hàng hóa tốt nhanh chóng cơng việc lưu trữ xuất hàng hóa khỏi kho, hệ thống tự động đuợc sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa vào kho, điều đồng nghĩa với công việc đầu tư thiết bị đại cho hệ thống kho tốn nhiều chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa bù lại hàng hóa bảo quản tốt, thuận tiện cho việc quản lý kiểm soát, tiết kiệm nhân cơng, … 1.1.2 Hệ thống cất lấy hàng hóa tự động ARSR (Automated Storage and Retrieval System) Đây hệ thống lấy hàng tự động với công nghệ đại, sử dụng kho hàng hoàn toàn tự động Hệ thống gồm phần chính: phần mềm phần cứng Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung - Phần mềm bao gồm phần mềm quản lý robot lấy hàng phần mềm quản lý hàng hóa - Phần cứng bao gồm hệ thống kệ giá cố định, robot lấy cất hàng, hệ thống băng tải vận chuyển hàng cửa tự động xuất nhập hàng hóa Hình 1.2 Các ngăn chứa hàng cấu lấy hàng hệ thống ASRS Giải pháp đánh giá tối ưu cho kho hàng ưu điểm mức đầu tư hợp lý mà giải pháp mang lại như: - Mật độ lưu trữ cao: giải pháp tận dụng chiều cao đường chạy robot nhỏ, diện tích sử dụng so với giải pháp khác, so sánh khả lưu trữ - Tốc độ xuất nhập hàng hóa cao - Không cần hệ thống chiếu sáng - Công nghệ chuyển cho phép cần robot cho nhà kho giúp tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư - Không cần hệ thống chiếu sáng, tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống chiếu sáng, chi phí bảo trì, chi phí vận hành - Không sử dụng lao động kho: tiết kiệm chi phí nhân cơng, quản lý, bảo mật thiết bị hỗ trợ - Quản lý hàng hóa chuyên nghiệp hiệu nhờ phần mềm quản lý kết hợp với cơng nghệ mã vạch giúp giảm chi phí quản lý Hệ thống khí hệ thống nhà kho tự động rô bốt hoạt động theo ba trục di chuyển theo đường ray để mang hàng xếp vào kho, hệ thống băng chuyển để phân phối sản phẩm xuất nhập Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung 1.1.3 Cấu trúc hệ thống kho hàng tự động Cấu trúc nhà kho tự động bao gồm nhiều hành lang, dọc theo hành lang có hay nhiều máy xếp, dỡ tự động Hai bên hành lang khoang chứa hàng Đầu hành lang trạm xếp dỡ Các trạm xếp dỡ liên hệ với theo hệ thống băng chuyền Tổng quan, kho hàng tự động cấu thành từ phần: - Hệ thống vận chuyển Bao gồm: xe chở hàng, hệ dẫn hàng,… - Hệ thống xuất nhập Bao gồm: cấu lấy hàng - Hệ thống lưu giữ Bao gồm: kho hàng nhà kho Hình 1.3 Hệ thống kho hàng tự động 1.2 Hệ thống dẫn động kho hàng Hệ thống dẫn động kho hàng tự động đa dạng, tùy theo yêu cầu cơng nghệ, hàng hóa, hình thức xuất nhập… mà có phương thức vận chuyển Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung hàng kho tương ứng Hiện hệ thống vận chuyển kho tự động nước có áp dụng như: băng tải, robot, xe tự hành, máy nâng, máy xếp dỡ… Hệ thống băng tải sử dụng giải pháp ưu cho kho tự động siêu thị, công ty dược băng tải môi trường có nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa từ kho đến nơi giao hàng cho khách Đối với nhà máy sản xuất sản phẩm hệ thống băng chuyển đơn phân phối sản phẩm cho robot cách tối ưu Nhưng với nhữmg nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm lúc, hệ thống băng chuyển thực phân loại sản phẩm vào khu vực thích hợp Robot, xe tự động thiết bị tất yếu hệ thống kho tự động Chúng di chuyển diện tích nhà kho theo trục, làm nhiệm vụ đưa hàng từ cổng nhập đến ô trống lấy hàng từ ô chứa hàng cổng xuất Robot lấy cất hàng tải trọng thấp thiết kế chuyên cho hộp, thùng, khay hàng hóa có tải trọng thấp Robot có tốc độ lấy hàng cao Robot lấy cất hàng tải trọng trung bình có tốc độ lấy cất nhanh, hiệu xác lưu trữ dùng pallet Robot lấy cất hàng tải trọng cao thiết kế riêng theo yêu cầu lưu trữ môi trường làm việc đặc trưng khách hàng Hình 1.4 Robot vận chuyển hàng hóa vào ngăn chứa Giới thiệu palet chứa hàng: + Pallet: Pallet cấu trúc phẳng dùng để cố định hàng hóa hàng nâng lên xe hay tời nâng thiết bị vận chuyển khác Pallet có cấu tạo đơn vị lượng tải cho phép di chuyển xếp vào kho cách Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung hiệu Sản phẩm công nghiệp sử dụng rộng rãi kho vận vận chuyển hàng hóa Pallet giúp việc bốc xếp, di chuyển hàng hóa kho phương tiện dễ dàng nhanh chóng Pallet khơng làm từ kim loại sắt, thét, mà làm từ gỗ, nhựa, giấy… Công dụng Pallet: Hạn chế tối đa tình trạng vỡ hỏng hàng hóa Đóng gói sản phẩm điện tử, sành sứ dễ vỡ, hàng hoá giá trị cao Hàng hóa cách mặt đất nên chống ẩm mốc từ đất Mỗi lần di chuyển hàng hóa di chuyển số lượng lớn (cả pallet) Có thể nâng pallet chứa hàng lên kệ nâng pallet vào container cách nhanh chóng Hàng hóa kho bảo quản cách khoa học giới hóa Phân loại Pallet: Hiện tại, thị trường có nhiều loại pallet có loại dùng nhiều là: pallet nhựa, pallet sắt, pallet giấy, pallet gỗ Pallet nhựa: Pallet nhựa có độ bền cao, có khả chống chịu với thời tiết khắc nghiệt tốt, khơng bị ẩm mốc, thích hợp cho loại hàng hóa lưu giữ kho thời gian dài Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung Pallet sắt: Pallet sắt gặp nhược điểm giá thành cao nên sản xuất theo số lượng hạn chế, tùy vào yêu cầu người mua Pallet sắt dùng cho loại hàng hóa nặng gạch, đá, sắt thép… Pallet giấy: Pallet giấy loại có giá thành cao loại sản xuất từ loại giấy đặc biệt ép chặt với keo tác động áp lực lớn pallet giấy chịu tải trọng thấp, khoảng 200kg Loại pallet thường dùng cho loại hàng hóa cao cấp Pallet gỗ: Pallet gỗ thường sản xuất không hạn chế, sử dụng cho nhiều loại hàng hóa, chắn có giá thành rẻ Bởi pallet gỗ thường lựa chọn doanh nghiệp cần sử dụng pallet lần hàng hóa xuất 1.2.1 Hệ thống xuất nhập Hệ thống xuất nhập kho tự động áp dụng nhiều phương thức khác kể đến sử dụng nhân cơng, thẻ từ, tích kê, mã vạch, máy tính, camera Trong phạm vi đồ án này, em xin giới thiệu sơ qua phương pháp xuất nhập mã vạch mã QR Hình 1.5 Mã vạch Mã vạch (Barcode) hình gồm nhiều sọc đứng rộng hẹp in để đại diện cho mã số dạng máy đọc Các mã sọc phù hợp với tiêu chuẩn Universal Product Code (UPC) in hầu hết sản phẩm hàng hóa bày bán siêu thị Khi hình mã sọc kéo lướt qua dụng cụ quét quang học, máy tính đối chiếu số hiệu sản phẩm với sở liệu danh sách in thông tin với mã Cơng nghệ mã vạch ứng dụng nhà kho tự động: Mỗi đơn vị hàng nhập vào kho dán nhãn mã vạch tương ứng với kho Mã vạch lưu máy tính xử lý, truyền qua PLC để đưa hàng đến vị trí Q trình xuất hồn tồn ngược lại Tương tự với mã QR (Quick Response) , định nghĩa hình mã hai chiều gồm ma trận giải mã tốc độ cao Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung Hình 1.6 Mã QR Trong kho hàng lớn có nhiều mẫu mã sản phẩm , mã QR thể thông dụng việc ứng dụng vào app quản lý truy xuất liệu tích hợp với hệ thống quét từ camera điện thoại, máy scan… 1.2.2 Hệ thống lưu trữ Giá chứa hàng: Giá để hàng hay cịn có tên gọi giá chứa hàng vật dụng sử dụng để nâng đỡ, chứa đựng hàng hóa cho nhiều đơn vị thuộc ngành nghề khác Có nhiều loại giá để hàng khác dựa theo tải trọng kiểu dáng hay mục đích sử dụng đơn vị Hàng hóa, sản phẩm chứa loại kể đựng hàng đảm bảo không bị ẩm ướt, hư hỏng, rơi vỡ… Ngoài giá hàng hóa có trọng tải nặng có giúp kho chứa nhiều hàng, mang lại gọn gàng thơng thống cho nhà kho, giúp cho việc quản lý xuất nhập hàng hóa diễn cách thuận tiện + Cấu tạo giá để hàng: đế giá hàng, ốc vít, bulơng đai ốc, giá đỡ Với giá để hàng có trọng tải nặng cần thêm đỡ, beam phía giá đỡ tầng 10 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung + Đai chịu tác dụng : Lực kéo : với || = 60N Lực quán tính : – lực quán tính xe theo phương x với || = 60N  Tổng lực đai chịu =+  Xét trường hợp = + | => = 60+60=120 N Biểu đồ nội lực:  = = = 0,94 (N/< = 8,19 MPa = 8,19 (N/  Biểu đồ chuyển vị theo trục X : 28 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung 29 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung 2.2 Tính tốn động học cho cấu nâng hạ (trục Y) Sử dụng truyền đai rang 2.2.1 Tính tốn động _ Thơng số đầu vào: + trọng tải cấu m = kg + Vận tốc mong muốn = 0,1 m/s + Đường kính chia bánh đai sơ d = 32 + thời gian tăng tốc mong muốn t = 0,02 s Do ma sát trượt ray nhỏ (0,004) nên ta coi Fk = Fqt mv 5.0,1  Fk = ma = t = 0,02 = 25 N Công suất làm việc trục động : = = = 0,0025 (kW) Chọn hiệu suất truyền đai: � = 0,96 Công suất cần thiết trục động cơ: = = = 0,0026 (kW) Số vòng quay bánh đai để đạt vận tốc : � = 60000 = 60000 = 59,68 v/p  chọn động bước có P = 0,01 Kw, số vịng quay = 60 (v/p) 2.2.2 Tính tốn truyền Sử dụng đai gờ hình thang 1.Mơđun m xác định theo công thức thực nghiệm : m= k với : + P = 0,01Kw công suất truyền + =1 hệ số tải trọng động + số vòng quay = 60 (v/p) + k=35 đai gờ hình thang  m = 35 = 1,93 chọn m=2 => bước p= 6,28 mm( bảng 4.27) 2.Chiều rộng đai b 30 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung tra bảng 4.28 chọn b=12,5 mm 3.Xác định thông số truyền :  _Chọn tỉ số truyền u=1 Với vận tốc bánh đai 60 v/p theo bảng 4.29 ta chọn ==16  Khoảng cách trục a = 250 mm  Số đai = + + = + = 95.62 Số zp đai theo dãy tiêu chuNn sau: 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 100, 105, 112, 115, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 235, 250  chọn = 100  Chiều dài đai L = p = 6,28 100 = 628 mm Chiều dài theo đường trung hoà chọn theo dãy tiêu chuẩn sau: 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800,900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000,2240,2500,2800,3150,3550,4000,4500,5000,5600,6300,7100,8000,9 000, 10000, 11200,12500,14000, 16000, 18000  Theo dãy tiêu chuẩn chọn L= 630 mm  Đường kính vịng chia bánh đai = = m.=2.16=32 mm  Đường kính ngồi bánh đai = = m - với =0,6 mm ( bảng 4.27) , khoảng cách từ đáy đến đường trung bình chịu tải => = = m - 2= 32-2.0,6=30,8 mm  góc ơm α1 = 180 – m z2  z1 a 57,3 = 180°  Số đồng thời ăn khớp bánh đai =./360 = 16.180/360 = với Kiểm nghiệm đai lực vòng riêng 31 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung Lực vòng đai phải thỏa mãn điều kiện:  q= /b + [q] với : + = 1000 = 1000 = 43,48 N ( Lực vịng_cơng thức 4.9) + = : hệ số tải trọng động + =12,5 mm + = 0,0032 : Khối lượng mét đai Suy q= 43,48 + 0,0032 0,232= 3,5345 N/mm (1)  [q] = + số ăn khớp > nên =1 + = 10 N/mm : Lực vòng riêng cho phép + u =1 nên =1  [q]= 5.1.1 = N/mm (2)  Từ (1) (2) đai thỏa mãn bền kiểm theo lực vòng riêng Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Lực căng ban đầu : = (1,11,3) = (1,11,3) .b ( công thức 4.35)  = (1,11,3) 0,0032 0.232 12,5 =0.0023 0.0027 N ( N) Do vận tốc bánh đai v=0,1 (m/s) nhỏ 20m/s nên = (1,01,2) = (1,01,2) 43,48 = 43,48 52,176 (N) Bảng thông số bánh đai : 32 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung Thông số  Môdun ăn khớp, mm  Số  Đường kính đỉnh răng,mm  Đường kính đáy răng, mm  Chiều cao răng,mm  Đường kính vịng chia,mm  Chiều dài răng,mm Kích thước profin rãnh  Chiều rộng nhỏ rãnh,mm  Chiều sâu rãnh,mm  Góc rãnh profin,độ  Bán kính góc lượn,mm Kí hiệu  m  z    h  d  B Kết   15  == 30,8  ==-1,8m= 27,2  h=0,9m= 1,8  == 32  B=b+m= 14,5  S  1,8  h        2,2 50 0,5 0,5 2.3 Tính tốn động học cho cấu nâng hạ (trục Z) Cơ cấu sử dụng : truyền động đai cấu X 2.3.1 Tính toán chọn động 33 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung Tính tốn động Hệ gồm có: + Trọng lượng cấu Z + Lực ma sát trượt ray dẫn với nên nhỏ nên ta coi ảnh hưởng lực ma sát khơng có + Lực kéo tác dụng lên xe Do ảnh hưởng lực ma sát nhỏ, trọng lượng cấu tác dụng lên đai bé nên để xe chuyển động đó: = : với Vận tốc mong muốn xe v0.5 m/s Khi v = + at với t = (mong muốn) suy a = = = 1m/s Suy = 6.1= N (m=6kg) Công suất làm việc trục động : = = = 0,003 (KW) = 3W Chọn hiệu suất truyền đai: � = 0,96 Công suất cần thiết trục động cơ: = = = 3.125(KW) Số vòng quay bánh đai để đạt vận tốc � : � = 60000 = 60000 = 212v/p ( Trong D =45mm đường bánh đai chọn sơ bộ)  chọn động bước có P = 0,1 Kw, số vòng quay = 220 (v/p) Chọn cơng suất động cơ: Pđc=0.1kw, =220 (vịng/phút) 2.3.2 Tính toán truyền m= k = 35 =2.69 34 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung Bảng 2-1 Modun thông số pulley- đai Dựa vào bảng 2-2 chọn modun m = 3, p = 9.42mm Chọn pulley đai có bước 9.42 mm Chiều rộng đai răng: b = m , Chọn b =20 mm  Xác định thông số truyền: Chọn số = 16 => = 16 - Khoảng cách trục : a=1000mm - Số đai 35 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung =++ =228 Chọn số =235 theo ( Cơ sở thiết kế -PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc ) Chiều dài đai = p =2214 mm Chọn theo tiêu chuẩn L=2240mm Chiều rộng b = 20 mm - Tính lại khoảng cách a a = ()/4 = - p.()/2 = 2063.28 =0 => a = 1031.64 mm - Đường kính vịng chia bánh đai = m = 16*3 =48 (mm) m.= 16*3 = 48 (mm) Đường kính ngồi bánh đai = = m - với =0,6 mm ( bảng 4.27) , khoảng cách từ đáy đến đường trung bình chịu tải => = = m - 2= 48-2.0,6=46.8mm - Số đồng thời ăn khớp bánh đai: =/ Trong góc ơm bánh đai = = = / = 16 / = (răng) > => số ăn khớp đạt chuẩn Kiểm nghiệm đai lực vòng riêng Lực vòng đai phải thỏa mãn điều kiện: 36 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung q= /b + [q] với : = 1000 = 1000 = 200 N ( Lực vịng cơng thức 4.9) = 1: hệ số tải trọng động =20 mm = 0,004: Khối lượng mét đai Suy q= 200 + 0,004 0.25= 10.001N/mm (1) Mặt khác [q] = số ăn khớp > nên =1 = 10 N/mm: Lực vòng riêng cho phép Tỉ số truyền u =1 nên =1  [q]= 10.1.1 = 10 N/mm (2)  Từ (1) (2) đai thỏa mãn bền kiểm theo lực vòng riêng Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 37 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung Lực căng ban đầu: = (1,11,3) = (1,11,3) .b ( công thức 4.35)  = (1,11,3)*0,004* 0.25* 20 =0,0220,026( N Do vận tốc bánh đai v=0.5 (m/s) nhỏ 20m/s nên = (1,01,2) = (1,01,2) 200 = 200240 (N) Bảng thông số bánh đai : Thông số Kí hiệu Kết 38 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung        Moodun ăn khớp, mm Số Đường kính đỉnh răng,mm Đường kính đáy răng, mm Chiều cao răng,mm Đường kính vịng chia,mm Chiều dài răng,mm Kích thước profin rãnh  Chiều rộng nhỏ rãnh,mm  Chiều sâu rãnh,mm  Góc rãnh profin,độ  Bán kính góc lượn,mm        m z h d B        16 == 46.8 ==-1,8m= 41,4 h=0,9m= 2,7 == 58 B=b+m=23  S  3,2  h        3,0 40 0,7 1,0 39 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung CHƯƠNG 3.XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG 3.1.Sơ đồ khối điều khiển + Sơ đồ khối điều khiển : 3.2 Sơ đồ động hệ thống + Sơ đồ động: Trong đó: 1- giá chứa hàng - cụm lấy hàng - cụm nâng hạ - cụm xe vào 40 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thông minh TS Nguyễn Kiên Trung KẾT LUẬN Thơng qua đồ án này, em có hội trình bày phần tìm hiểu hệ thống lưu trữ hàng hóa tự động , đồng thời chúng em phần xây dựng hệ thống kho hàng tự động dung Phần khí hệ thống thiết kế hoàn thiện xuất vẽ 2D môi trường CATIA V5 bao gồm kệ hàng, cụm xe vào , cụm nâng hạ cụm lấy hàng Các truyền cáp, truyền trục vít me – đai ốc tính tốn kiểm nghiệm Hướng phát triển đồ án sau: - Tính toán chi tiết thiết kế hộp giảm tốc cho cấu lớn chịu tải nặng - Tính tốn, thiết kế hệ băng tải lăn cho việc nhập hàng xuất hàng dây chuyền sản xuất - Thiết kế lắp đặt hệ thống điện lập trình điều khiển cho hệ dẫn động hệ thống thông qua phần mềm PLC Siemens, TIA Portal V15 41 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2002), Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí -Tập 1,2 Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Trịnh Chất (2001), Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hà Văn Vui, Nguyễn Chí Sáng – Sổ tay thiết kế khí – Tập 1,2,3 Phạm Đức – Tính tốn nâng chuyển Thái Thế Hùng – Sức bền vật liệu 42 ... chở hàng, hệ dẫn hàng, … - Hệ thống xuất nhập Bao gồm: cấu lấy hàng - Hệ thống lưu giữ Bao gồm: kho hàng nhà kho Hình 1.3 Hệ thống kho hàng tự động 1.2 Hệ thống dẫn động kho hàng Hệ thống dẫn động. .. vào từ hệ thống điều khiển => Ta có thơng số hàng hóa, kho hàng để thiết kế hệ thống lấy hàng tự động 15 Đồ án thiết kế hệ thống khí – điện tử thơng minh TS Nguyễn Kiên Trung Kích thước Hàng 120x150x100... hoạt động hệ thống dẫn động cho kho hàng tự động Một hệ thống dẫn động kho hàng tự động thiết kế gồm có: hệ băng tải lăn sử dụng truyền đai giúp đưa hàng hóa vào nơi nhận hàng Sau cụm máy di chuyển