Thiết kế, chế tạo máy đong gạo bán tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐONG GẠO BÁN TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S PHẠM UYÊN PHƯƠNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phạm Thế Ngọc 1811040412 18DCKA3 Phạm Anh Tài 1811041237 18DCKA3 Nguyễn Đình Dương 1811252279 18DCKA3 Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2022 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii LỜI NÓI ĐẦU xvii ABSTRACT iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐONG GẠO 1.1 Máy đóng gói gạo An Thành 1.1.1 Thông số kỹ thuật 1.2 Máy đóng gói gạo Cơng ty Cơ khí chế tạo máy miền Nam 1.2.1 Máy đóng gói cân định lượng gạo 1.2.2 Cấu tạo Máy đóng gói dạng hạt định lượng 5kg 1.2.3 Kết cấu máy đóng gói dạng hạt định lượng 5kg 1.2.4 Thông số kĩ thuật máy đóng gói,định lượng gạo tự động 1.2.5 Tính máy đóng bao gạo 1.3 Máy đóng gói gạo hút chân khơng buồng 1.3.1 Ứng dụng 1.3.2 Các tính 1.3.3 Thông số kỹ thuật 1.3.4 Kết cấu máy CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH VÀ BỐ TRÍ 2.1 Cụm thay đổi vị trí bao 10 2.2 Cụm chặn gạo 10 v 2.3 Cụm đẩy phểu chuyển gạo 12 2.4 Cụm ép nhiệt 13 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 14 3.1 Trục vít me đai ốc 14 3.1.1 Khái niệm 14 3.1.2 Nguyên lý làm việc 15 3.1.3 Đặc điểm 15 3.1.4 Ứng dụng 16 3.1.5 Tính bước trục vitme 16 3.2 Thanh ray trượt 18 3.2.1 Khái niệm 18 3.2.2 Các loại trượt phổ biến 19 3.2.2.1 Ray trượt tròn 19 3.2.2.2 Thanh ray trượt bi 20 3.2.2.3 Thanh ray trượt vuông 21 3.3 Con trượt 23 3.3.1 Ưu điểm 24 3.3.2 Ứng dụng 24 3.4 Gối đỡ vòng bi 24 3.4.1 Đặc điểm 24 3.4.2 Thông số gối đỡ vòng bi 8mm 25 3.5 Bao bì đựng gạo 26 3.5.1 Thùng chứa gạo nhựa 27 3.5.2 Thùng carton 27 3.5.3 Túi giấy 28 3.5.4 Bao bì nhựa 29 vi 3.6 Các loại chất liệu bao bì gạo thị trường 29 3.6.1 Chất liệu PE ( Polyetylen) 29 3.6.2 Chất liệu PA/PE 31 3.6.3 Chất liệu PP (Polypropylene) 32 3.6.4 Chất liệu PVC ( Polyvinyl Clorua) 33 3.7 Cách thức đóng gói bao bì sản phẩm 35 3.7.1 Hút chân không 35 3.7.2 Ép nhiệt 36 3.7.3 Rút màng co 36 3.7.4 Khâu miệng túi 37 3.8 Chọn vật liệu, thiết kế tính tốn 37 3.8.1 Phểu đựng gạo 37 3.8.2 Phểu chuyển gạo 39 3.8.3 Phễu đầu 40 3.8.4 Khung máy 40 3.8.5 Thùng máy 43 3.8.6 Nắp thùng máy 45 3.8.7 Tính tốn chọn trục vít me cho bàn máy 47 3.8.7.1 Đường kính trung bình ren 47 3.8.7.2 Chọn thơng số vít đai ốc 48 3.8.7.3 Xác định chiều cao đai ốc số vòng ren 49 3.8.7.4 Tính kiểm nghiệm độ bền 49 3.8.7.5 Tính kiểm nghiệm độ ổn định 50 3.8.8 Tính tốn chọn trục vít me cho part chặn gạo 51 3.8.8.1 Đường kính trung bình ren 51 3.8.8.2 Chọn thơng số vít đai ốc 52 vii 3.8.8.3 Tính kiểm nghiệm độ bền 53 3.8.8.4 Tính kiểm nghiệm độ ổn định 54 3.8.9 Tính tốn chọn trục vít me cho hệ thống ép mhiệt 55 3.8.9.1 Đường kính trung bình ren 55 3.8.9.2 Chọn thông số vít đai ốc 56 3.8.9.3 Xác định chiều cao đai ốc số vòng ren 57 3.8.9.4 Tính kiểm nghiệm độ bền 57 3.8.9.5 Tính kiểm nghiệm độ ổn định 58 3.8.10 Tính tốn chọn trục vít me cho hệ thống chuyển gạo 59 3.8.10.1 Đường kính trung bình ren 60 3.8.10.2 Chọn thơng số vít đai ốc 60 3.8.10.3 Xác định chiều cao đai ốc số vòng ren 61 3.8.10.4 Tính kiểm nghiệm độ bền 61 3.8.10.5 Tính kiểm nghiệm độ ổn định 62 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 64 4.1 Sơ đồ khối 64 4.2 Sơ đồ điện 65 4.3 Step Motor ( Động bước) 65 4.3.1 Khái niệm 65 4.3.2 Ưu điểm 66 4.3.3 Phân loại: 67 4.3.4 Nguyên lý điều khiển động bước: 68 4.3.5 Lựa chọn động 68 4.4 Arduino 69 4.4.1 Khái niệm chung 69 4.4.2 Đặc điểm kỹ thuật Arduino Uno R3 ATmega328 69 viii 4.4.3 Thông số kĩ thuật 70 4.4.4 Sơ đồ chân 71 4.5 Loadcell 72 4.5.1 Loadcell dạng ( beam type loadcell ) 73 4.5.2 Loadcell dạng trụ ( column type loadcell ) 73 4.5.3 Loadcell dạng chữ “S” ( “S” type loadcell ) 74 4.5.4 Loadcell dạng mỏng ( Diaphragm type loadcell ) 74 4.5.5 Mạch chuyển đổi ADC 78 4.5.6 Sơ đồ kết nối mạch chuyển đổi ADC 24bit: 79 4.6 Nguồn xung ba điện áp 5V 3A,12V 1A,-12V 0,5A 79 4.6.1 Khái niệm 80 4.6.2 Cấu tạo nguồn 80 4.4.3 Ưu nhược điểm 81 4.7 Mạch điều khiển động bước 82 4.7.1 Khái niệm 82 4.7.2 Thông số kỹ thuật: 82 4.7.3 Sơ đồ nối dây mạch điều khiển động bước A4988 83 4.8 Nút nhấn 84 4.8.1 Cấu tạo nút nhấn 84 4.8.2 Nguyên lý hoạt động 85 4.8.3 Công dụng 85 4.8.4 Ứng dụng 85 4.8.5 Các loại nút nhấn phổ biến 85 4.8.5.1 Nút nhấn giữ 86 4.8.5.2 Nút nhấn nhả 86 4.8.5.3 Kiểu cảm ứng 87 ix 4.9 Ép nhiệt 88 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN 91 5.1 Lưu đồ giải thuật 91 5.2 Nguyên lý hoạt động 92 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 93 6.1 Hình ảnh thực tế 93 6.2 Kết luận 104 6.3 Đánh giá 104 6.4 Nguyên nhân hướng giải 104 6.4.1 Nguyên nhân 104 6.4.2 Hướng giải 104 6.5 Hướng phát triển 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC 107 x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Không lạm dụng việc viết tắt ĐATN Chỉ viết tắt từ, cụm từ thuật ngữ sử dụng nhiều lần ĐATN Không viết tắt cụm từ dài, mệnh đề; khơng viết tắt cụm từ x́t ĐATN Nếu cần viết tắt từ thuật ngữ, tên quan, tổ chức viết tắt sau lần viết thứ nhất có kèm theo chữ viết tắt ngoặc đơn Danh mục từ viết tắt xếp theo thứ tự ABC Ví dụ: CT Chi tiết ĐATN Đồ án tốt nghiệp GVHD Giảng viên hướng dẫn SV Sinh viên xi DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật máy đóng gói gạo an thành Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật máy đong gạo hút chân không buồn Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật Aduino 70 Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật loadcell 77 xii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Máy đóng gói gạo An Thành Hình 1.2: Kết cấu máy Máy đóng gói gạo An Thành Hình 1.3: Máy đóng gói gạo Cơng ty Cơ khí chế tạo máy miền Nam Hình 1.4: Máy đóng gói dạng hạt định lượng 5kg Hình 1.5: Máy đóng gói gạo hút chân khơng buồng Hình 1.6: Sản phẩm máy đong gạo hút chân không buồng Hình 1.7: Kết cấu máy đóng gói hút chân khơng buồng Hình 2.1: Hình chiếu đứng hình chiếu cạnh Hình 2.2: Hình chiếu đứng cụm đẩy bao 10 Hình 2.3: Hình chiếu cạnh cụm đẩy bao 10 Hình 2.4: Hình chiếu đứng cụm chặn gạo 11 Hình 2.5: Hình chiếu cụm chặn gạo 11 Hình 2.6: Hình chiếu đứng cụm đẩy phểu chuyển gạo 12 Hình 2.7: Hình chiếu cụm đẩy phểu chuyển gạo 12 Hình 2.8: Hình chiếu đứng cụm ép nhiệt 13 Hình 9: Hình chiếu cụm ép nhiệt 13 Hình 3.1: Trục vitme 14 Hình 3.2: Trục vitme đai ốc bi 15 Hình 3.3: Vitme thường 17 Hình 3.4: Vitme bi 17 Hình 3.5: Số bước ren 18 Hình 3.6: Thanh ray trượt 19 Hình 3.7: Thanh ray trượt tròn 20 xiii digitalWrite(dirPin4, CCW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution4; x++) { digitalWrite(stepPin4, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin4, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second digitalWrite(dirPin3, CCW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution3; x++) { digitalWrite(stepPin3, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin3, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second } if(chedo = 2) { digitalWrite(dirPin3, CW); // Spin motor slowly 112 for(int x = 0; x < stepsPerRevolution3; x++) { digitalWrite(stepPin3, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin3, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second // Set motor direction clockwise digitalWrite(dirPin1, CCW); // Spin motor slowly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution1; x++) { digitalWrite(stepPin1, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin1, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(20000); // Wait a second // Set motor direction counterclockwise digitalWrite(dirPin1, CW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution1; x++) { 113 digitalWrite(stepPin1, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin1, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second digitalWrite(dirPin2, CCW); // Spin motor slowly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution2; x++) { digitalWrite(stepPin2, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin2, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second // Set motor direction counterclockwise digitalWrite(dirPin2, CW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution2; x++) { digitalWrite(stepPin2, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin2, LOW); 114 delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second digitalWrite(dirPin4, CW); // Spin motor slowly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution4; x++) { digitalWrite(stepPin4, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin4, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(4500); // Wait a second // Set motor direction counterclockwise digitalWrite(dirPin4, CCW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution4; x++) { digitalWrite(stepPin4, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin4, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second digitalWrite(dirPin3, CCW); 115 // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution3; x++) { digitalWrite(stepPin3, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin3, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second } if(chedo = 3) { digitalWrite(dirPin3, CW); // Spin motor slowly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution3; x++) { digitalWrite(stepPin3, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin3, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second // Set motor direction clockwise digitalWrite(dirPin1, CCW); // Spin motor slowly 116 for(int x = 0; x < stepsPerRevolution1; x++) { digitalWrite(stepPin1, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin1, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(30000); // Wait a second // Set motor direction counterclockwise digitalWrite(dirPin1, CW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution1; x++) { digitalWrite(stepPin1, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin1, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second digitalWrite(dirPin2, CCW); // Spin motor slowly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution2; x++) { digitalWrite(stepPin2, HIGH); 117 delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin2, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second // Set motor direction counterclockwise digitalWrite(dirPin2, CW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution2; x++) { digitalWrite(stepPin2, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin2, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second digitalWrite(dirPin4, CW); // Spin motor slowly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution4; x++) { digitalWrite(stepPin4, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin4, LOW); delayMicroseconds(1000); 118 } delay(4500); // Wait a second // Set motor direction counterclockwise digitalWrite(dirPin4, CCW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution4; x++) { digitalWrite(stepPin4, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin4, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second digitalWrite(dirPin3, CCW); // Spin motor quickly for(int x = 0; x < stepsPerRevolution3; x++) { digitalWrite(stepPin3, HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin3, LOW); delayMicroseconds(1000); } delay(2000); // Wait a second } delay(10000); } 119 Các vẽ phụ: 120 121 122 123 124 125 126 ... Tìm hiểu loại máy đong gạo có thị trường + Tính toán thiết kế dựa kiến thức học + Láp ráp chế tạo máy + Thuyết minh trình bày sản phẩm Kết đạt đề tài: Chế tạo máy cấp gạo bán tự động để đưa vào... VỀ MÁY ĐONG GẠO 1.1 Máy đóng gói gạo An Thành 1.1.1 Thông số kỹ thuật 1.2 Máy đóng gói gạo Cơng ty Cơ khí chế tạo máy miền Nam 1.2.1 Máy đóng gói cân định lượng gạo. .. Máy đóng gói gạo Cơng ty Cơ khí chế tạo máy miền Nam Hình 1.3: Máy đóng gói gạo Cơng ty Cơ khí chế tạo máy miền Nam (Nguồn: Internet) 1.2.1 Máy đóng gói cân định lượng gạo Đây dịng máy đóng gói