Thiết kế cơ cấu tự động chu cấp phôi cho máy khoan dàn tại công ty cổ phần tàu thủy shinec hải phòng

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành báo cáo luận văn tốt nghiệp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS Hoàng Hữu Nguyên thầy cô giáo khoa chế biến lâm sản Xin chân thành cảm ơn Trung Tâm Thư Viện, phịng ban, cơng ty cổ phần tàu thuỷ Shinec - Hải Phòng bạn đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành Luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn ! Hà Tây, Tháng năm 2008 Đặt Vấn Đề Trong thời đại ngày phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, ngày sâu vào đời sống hoạt động sản xuất người.Với mục tiêu phát triển ngày giảm bớt tham gia người vào hoạt động sản xuất Chính máy mọc thiết bị phải ngày cải tiến để chúng thay hoạt động người sản xuất Giải pháp đặt phải tự động hoá máy mọc thiết bị sản xuất, làm cho có khả tự hoạt động cảm nhận vệ hoạt động sản phẩm làm cách xác Chính u cầu nên vấn đề tự động hố máy móc thiết bị sản xuất nói chung cơng nghiệp CBLS nói riêng vấn đề quan trọng cấp thiết Tự động hoá chế biến lâm sản trang bị cho máy mọc thiết bị CBLS khả tự hoạt động, tự động điều chỉnh sản xuất Nó có khả tự vận chuyển chu cấp phôi, tự động đánh giá chất lượng sản phẩm, tự động loại bỏ sản phẩm không đạt yêu cầu tự động bảo máy mọc thiết bị có cố xẩy Để nắm bắt hiểu tự động hoá CBLS chúng tơi tiến hành tìm hiểu số máy mọc thiết bị công ty: Cổ phần tàu thuỷ Shinec Hải Phịng Cơng ty cổ phần tàu thuỷ Shinec Hải Phịng cơng ty hàng đầu CBLS miền Bắc, với máy mọc thiết bị đại Tuy nhiên máy móc thiết bị giới bán tự động Với mong muốn ngày đại máy mọc thiết bị đây, thực đề tài “Thiết kế cấu tự động chu cấp phôi cho máy khoan dàn công ty Cổ phần tàu thuỷ Shinec Hải Phịng” Chƣơng NỘI DUNG MỤC ĐÍCH VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Mục đích nghiên cứu * Nắm bắt kiến thức tự động hoá CBLS * Thiết kế “cơ cấu tự động chu cấp phôi cho máy khoan dàn cơng ty Cổ phần tàu thuỷ Shinec Hải Phịng” 1.2 Nội dung nghiên cứu * Tìm hiểu chung nhà máy * Khảo sát máy máy khoan dàn sở * Lựu chọn phương án tự động chu cấp phơi cho máy * Tính tốn lựa chọn thiết kế hệ thống 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Tổng hợp phân tích tài liệu, cơng trình cơng bố liên quan tới TĐH (tự động hố) CBLS Từ làm sở cho việc lựa chọn phương án thiết kế * Phương pháp thiết kế Trên sở khảo sát thông số, lựa chọn sơ đồ nguyên lý cho cấu tự động tiếp phôi máy khoan dàn sở Từ tính tốn lựa chọn thiết kế lên hệ thống tự động chu cấp phơi hồn chỉnh cho máy Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.Những khái niệm bản, định nghĩa tự động tự động hoá sản xuất Quá trình sản xuất tổng hợp trình tác động để làm thay đổi nguyên liệu đưa vào sản xuất tạo sản phẩm Nếu trình sản xuất tạo sản phẩm sử dụng lao động bắp gọi trình lao động thủ cơng, hay cịn gọi q trình sản xuất chưa giới hố Q trình sản xuất thủ công cho suất thấp, vất vả nặng nhọc, khơng hồn hảo Do người sử dụng máy móc thay cho thao tác lao động bắp Thao tác dòng Đầu vào (nguyên liệu) Quá trình sản xuất Đầu (sản phẩm) Thao tác dịng thơng tin Hình 2.1 Sơ đồ trình sản xuất Như trình sản xuất có tham gia máy móc làm thay đổi chất trình trình sản xuất thủ cơng, thay đổi phần gọi trình sản xuất giới Trong q trình sử dụng máy móc xuất dạng thao tác khác điều khiển, điều chỉnh, kiểm tra…Gọi chung dịng thơng tin Nếu phần thao tác dịng thơng tin thay cấu, thiết bị máy móc gọi trình bán tự động Nếu thay đổi tồn bộ, người khơng tham gia vào q trình sản xuất gọi trình sản xuất tự động Từ cho thấy, trước có máy hay dây chuyền tự động dòng thao tác phải thay máy tức giới hố, gọi đối tượng tự động hóa, hay nói cách khác máy hay dây chuyền tự động phải giải đồng dòng dịng thơng tin Vậy tự động là: cấu, thiết bị hồn thành q trình thao tác (thuộc dịng thơng tin) mà khơng cần tham gia trực tiếp người sở giải dòng – giới Với phát triển khoa học kỹ thuật ngày tự động hố cịn thay người số lĩnh vực “tri thức” 2.2 Cấu trúc tổng quát hệ thống tự động Tự động giải phóng người khỏi khâu lao động trực tiếp người không tham gia vào trình sản xuất nhờ có cấu tự động Cơ cấu tự động phần hệ thống tự động Hệ thống tự động bao gồm tất cấu tự động đối tượng tự động Cơ cấu tự động thành phần để thực tự động, bao gồm tự động điều khiển, tự động điều chỉnh, tự động đo lường…gồm phần tử cấu gọi phần tử tự động Phần tử tự động phần cấu tự động, phần tử tự động hợp lại thành khâu tự động Vậy khâu tự động nhiều phần tử tự động giải phần cơng việc q trình tự động Mỗi hệ thống tự động có đặc tính hoạt động riêng, phụ thuộc vào tính chất cấu, phần tử tự động, mối tương quan phần tử tự động khâu tự động Thông thường để thể hoạt động cấu tự động người ta sử dụng sơ đồ cấu trúc Mỗi phần tử, khâu cấu tự động hệ thống tự động có giá trị đầu vào x giá trị đầu y khác nhau, y = f(x) Để xem xét phần tử, khâu, cấu hệ tự động, quan hệ chúng với ta xét hình 2.1 Đầu vào x Phần tử tự động Đầu y Hệ thống tự động Cơ cấu tự động Đầu vào Đầu PT1 PT2 PT3 Đối tượng tự động Hình 2.2 Sơ đồ phần tử, cấu hệ thống tự động 2.3 Phân loại hệ thống tự động 2.3.1 Phân loại theo nguyên lý hoạt động Theo dạng hệ thống tự động có đặc điểm sau: Hệ thống tự động Điều khiển chỗ Điều khiển cự ly gần Vô điều kiện Tự động điều khiển(TĐĐK) Điều khiển từ xa Có điều kiện Tự động kiển tra(TĐKT) Tự động điều chỉnh(TĐĐC) Tự chỉnh lý Theo mẫu Chương trình Thơng số cố định Công việc thiết bị Số lượng sản phẩm Thơng số q trình Chức Giới hạn Hành trình Thời gian Hình 2.3 Phân loại hệ thống tự động * Theo vị trí điều khiển hệ thống điều khiển chỗ tức hệ thống tự động, cấu tự động đặt liền với đối tượng tự động Hệ thống tự động điều khiển từ xa tức hệ thống tự động có cấu điều khiển đặt khoảng cách xa cách biệt với đối tượng tự động Hệ thống tự động điều khiền tự động gần tức hệ thống tự động có cấu điều khiển đối tượng tự động gần * Theo mối quan hệ hoạt động Hệ thống tự động không phụ thuộc hệ thống tự động hoạt động chương trình cho trước, khơng phụ vào trình hoạt động diễn Đây dạng tự động sử dụng phổ biến gia công chế biến gỗ lâm sản Hệ thống tự động phụ thuộc hệ thống tự động hoạt động theo chương trình đặt trước điều chỉnh trình hành với nhiều thơng số gọi thông số điều chỉnh Hệ thống tự động phụ thuộc có thơng số điều chỉnh độc lập Các thơng số điều chỉnh dạng độc lập nhằm điều chỉnh chương trình cài đặt trước, song chúng khơng liên quan trực tiếp đến trình hoạt động Hệ thống tự động phụ thuộc có thơng số điều chỉnh khơng độc lập Các thông số điều chỉnh xuất phát từ trình hoạt động đối tượng, đầu vào, hai đầu Các dạng cấu tự động phụ thuộc thường dùng hệ thống kiểm tra chất lượng, điểu chỉnh thông số q trình 2.3.2 Phân loại theo mục đích ý nghĩa công việc Theo nội dung hệ thống tự động phân làm loại: hệ thống tự động điều khiển( TĐĐK); hệ thống tự động đo lường, kiểm tra (TĐKT) hệ thống tự động điều chỉnh (TĐĐC) - Hệ thống TĐĐK: tiến hành nhằm làm thay đổi toàn phần thao tác q trình cơng nghệ Dạng đơn giản hệ thống TĐĐK độc lập theo chương trình cài trước, không phụ thuộc vào thay đổi trình cơng nghệ - hệ thống tự động điều khiển không phụ thuộc Với dạng hệ thống tự động khơng có hệ thống đo lường, kiểm tra, theo nguyên lý hoạt động kết cấu hệ thống tự động TĐĐK không cần chúng Trường hợp phức tạp hệ thống điều khiển phụ thuộc Trong hệ thống thay đổi q trình cơng nghệ phải thông tin điều khiển đến TĐĐK để xử lý hoạt động sau xử lý - Hệ thống TĐĐC: Được sử dụng vào việc khắc phục thay đổi q trình cơng nghệ, nhằm đảm bảo cho chúng hoạt động theo quy luật, cho thơng số q trình cơng nghệ ổn định, đảm bảo chất lượng Hệ thống TĐĐC có cấu đo để nhận thông tin đối tượng tự động, thông tin chuyển cấu điều chỉnh để hệ thống điều chỉnh tạo thay đổi thông số đưa chúng trạng thái chuẩn Như hệ thống TĐĐC hệ thống điều khiển phụ thuộc Các thông số điều chỉnh có ba dạng: ổn định(thơng số khơng đổi), theo chuẩn mẫu cho trước chuẩn tự thiết lập + Theo thông số không đổi hệ thống TĐ \ĐC giữ ổn định thơng số q trình cơng nghệ dù thơng số q trình như: nhiệt độ, tốc độ, áp lực Hệ thống có nhiệm vụ thực thông số điều chỉnh x = const + Hệ thống TĐĐC theo mẫu đặt trước thay đổi, chúng hoạt động điều chỉnh thông số nhiệt độ lị sấy, mà thơng số nhiệt độ thay đổi theo thời gian với quy luật 2.3.2 Phân loại theo phần tử tự động Có nhóm: sơ cấp - cảm biến; trung gian - khuyếch đại; thứ cấp - chấp hành * Phần tử cảm biến sơ cấp: Đây phần tử tiếp nhận tác động đầu vào để tạo hoạt động hệ thống, phân định hoạt động hệ thống Do chúng phần tử nhận thơng tin nên cịn gọi phần tử cảm biến, chưa thật chọn nghĩa phần tử sơ cấp náy có nhiệm vụ chức rộng gồm nhóm: tiếp nhận, chuyển phát so sánh - Phần tử sơ cấp tiếp nhận: phần tử tiếp nhận trực tiếp trị số đầu vào, tất nhiên phải có độ nhậy cao, có hai loại: hiệu lệnh đo lường + Hiệu lệnh phần tử tiếp nhận lệnh truyền lệnh đến cấu tự động, cơng tắc đóng mở, cơng tắc hành trình, cơng tắc điều khiển… + Đo lường phần tử tiếp nhận đại lượng thông qua đo đếm, chúng cần có cảm ứng cao, kể đến cảm biến nhiệt, ẩm, khoảng cách… - Chuyển phát: phần tử nhờ đưa chế độ làm việc cấu Chế độ thơng số, chương trình, cố định hay theo chuẩn mẫu… + Phần tử chuyển phát cố định phần tử xây dựng theo trị số thông số q trình có giá trị thay đổi + Phần tử chuyển phát theo chương trình phần tử đo đại lượng thay đổi theo chương trình + Phần tử chuyển phát theo chuẩn mẫu phẩn tử xây dựng sở thơng số, chương trình có chuẩn trước - Phần tử so sánh: phần tử thực so sánh đại lượng cho trước E0 với đại lượng đếm, thu nhận Ed, giá trị q trình hiệu hai đại lượng E = Eo – Ed đầu vào hệ thống tự động * Phần tử khuyếch đại – trung gian: Là phần tử làm nhiệm vụ cầu nối phần tử sơ cấp thứ cấp, tất nhiên chúng phải hoàn thành số nhiệm vụ định hệ thống tự động, có nhóm sau đây: - Rơle: dùng làm thay đổi giá trị đầu vào – trình điều khiển, tạo đột biến giá trị đầu – trình bị điều khiển Rơle thường dùng là: cơ, chất lỏng, chất khí, điện… - Khuyếch đại: làm nhiệm vụ khuyếch đại biến đổi tín hiệu đầu vào Trong CBGLS thường sử dụng dạng cơ, chất lỏng, khí, thơng dụng điện - Chỉnh dòng: sử dụng để chuyển dòng điện hai chiều thành chiều - Biến tần: sử dụng để làm thay đổi tần số dòng điện - Ổn định sử dụng để cố định cường độ, hiệu điện - Phân phối – phân giá trị đầu vào phận điều khiển đến phận bị điều khiển - Máy tính: dùng để giải hệ tính tốn hệ thống - Ghi nhớ: dùng để ghi lại thơng tin sau phát theo thời gian quy định -Truyền trung gian: phần tử hệ thống tự động truyền chuyển động từ động lực đến phận hoàn thành thao tác * Phần tử chấp hành: Làm nhiệm vụ hoàn thành thao tác theo mục tiêu hệ thống tự động chuyển đến đối tượng tự động Vì chúng phần tử chấp hành, hoàn thành thao tác cuối hệ thống tự động gọi phần tử hoàn thành Phần tử thứ cấp - chấp hành gồm hai nhóm: nhóm thứ sử dụng dụng cụ gồm loại: - Bào hiệu: có nhiệm vụ bào hiệu trạng thái, bước cơng đoạn dạng ánh sáng, âm thanh… - Chỉ thị: để trị số thông số q trình như: đồng hồ đo, cấu tính… - Ghi nhân: để ghi lại giá trị trình đo như: máy đo băng, đĩa, máy tính… Nhóm thứ hai sử dụng thuỷ khí điện Nhóm tác động trực tiếp đến đối tượng tự động để chấp hành thao tác chuyển dịch, thay đổi hướng gồm loại: + Cơ học: dùng cấu để chuyển đến đối tượng tự động + Thuỷ lực: dùng cấu thuỷ lực để chuyên đến đối tượng tự động + Chất khí: dùng cấu chất khí để chuyển đến đối tượng tự động Nam châm điện Trục động Lò xo - Nguyên lý hoạt động Khi có dịng điện tới nam châm điện 2, nam châm điện sinh lực hút trục phía trái thắng lực đẩy nam châm phía phải làm cho cấu truyền bánh tách ra, ngắt truyền chuyển động từ trục động tới trục Khi ngắt dòng điện tới nam châm điện 2, nam châm khơng có tác dụng sinh lực hút trục phía trái Với lực đẩy lo xo phía phải làm cho cấu truyền bánh ăn khớp với nhau, tiếp tục truyền chuyển động quay từ trục sang trục * Tiết lƣu Có tác dụng phân phối, điều tiết dòng tới ngăn xilanh thuỷ lực nâng hạ bàn gá phơi Hình 4.6 Sơ đồ cấu chấp hành tiết lưu thuỷ lực Cửa dẫn dầu từ bơm dầu vào Vỏ bao Nam châm điện Cửa dẫn dầu đến ngăn xilanh Cửa dẫn dầu đến xilanh Lò xo - Nguyên lý hoạt động cấu 31 Khi có dịng điện tới nam châm làm kéo van chặn phía trái, dầu vận chuyển qua cửa 5, khơng có dịng điện tới nam châm lực kéo lo xo làm van chặn chuyển động phía phải dầu qua cửa ngồi 4.3.Tính tốn chọn động cho băng tải 4.3.1.Tính tồn chọn tốc độ động Ta chọn tốc độ tốc độ chuyển phôi (cũng tốc độ băng tải) là: v = 0.3 m/s * Xét băng tải Bán kính ru lo băng tải 10cm = 0,1m => Chu vi rulo C = 2Π.R = 2.3,14.0,1 = 0,628 m => Tốc độ quay ru lô là: n = v/C = 0,3/0,628 = 0,477 v/s Ta chọn tốc độ động v/s => Tỉ số truyền chuyển động từ động đến rulo là:  = 2.0,628 = 4,19 0,3 Tốc độ động cần chọn n = 2x60 = 120 (v/ph) Ta chọn động thuộc loại động điện pha với tốc độ là: n = 120 (v/ph) 4.3.2.Tính tốn chọn cơng suất động 4.3.2.1 Tính tốn lực tác động băng tải a Tính tốn lực tác động lên vấu băng tải Ta bố trí vấu băng tải 9, vấu cách khoảng L= (2x1.2 + 0.628)/2 = 1,514 (m) Thời gian mở máy từ 0,3 – 0,5 s, ta chọn t = 0,3 s 32 Như lực tác dụng tác dụng lên vấu không tác động lúc * Tính tốn lực tác động lên vấu - Lức quán tính gỗ tác động lên vấu là: Fqt1 = mp.a = γ.V.a = 0,64.(0,99.0,06.0,015).0,3/0,3 = 0,00057 N (a gia tốc phôi) * Lực ma sát ý gỗ tác động lên vấu là: Hộp tiếp phơi cấu chưa 10 – 12 ta chọn: n*= 12 (thanh) => Fmsi = P.k = 10.(n*-1).S.m.k (4.1) Trong đó: S - diện tích tiếp xúc m - khối lượng k - hệ số ma sát (0,24) => Fms =10 11.(0,99.0,06).(0,64.0,99.0,06.0,015).0,24 = 0,019 N => Tổng lực tác dụng lên vấu băng tải là: F = Fqt1 + Fmsi = 0,00057 + 0,019 = 0,01957 (N) Ta chọn hệ số an toàn chống phá hỏng vấu 10 Lực phá hỏng vấu F = 10.0,00207 = 0,1957 N b Tính lực tác dụng băng tải * Tính tốn lực băng tải - Chiều dài băng tải L = 2.1,2 + 2Π.R = 3,028 m Các loại băng tải tiêu chuẩn hoá sản xuất hàng loạt nhà máy chuyên ngành 33 - Nên ta cần tính toán chọn băng tải theo tiêu chuẩn Băng tải có nhiều loại Do tính chất trọng tải yêu cầu, yêu cầu độ bền, độ xác u cầu cơng nghệ cho q trình vận chuyển chu cấp phôi Trong trường hợp chọn loại băng dạng tiết diện ngang hình vng, có khối lượng g1 = 0,7 kg/m => Tổng khối lượng băng tải là: m = g1.L = 1,514.0,7 = 1,1 kg => Lực quán tính băng tải là: Fqt2 = m1.a = 1,1.1 = 1,1 N Ta chọn kích thước rulo là: r = 0,1 mh = 0,2 m => Thể tích rulo là: V = Π.r2.h = 3,14.0,12.0,2 = 0,00628 m3 Ta có khối lượng thể tích loại thép rulo là: γ = 3284 kg/m3 Ta có ru lo có phần rỗng lõi với đường kính: d = 0,025m => v = (0,025/2)2.0,2 = 0,00003125 m3 => Khối lượng rulo là: m2 =( 0,00628 – 0,00003125).3284 = 20,52 kg => Lực tính rulo là: Fqt3 = 2.m2  Trong  : gia tốc góc  Fqt3 = 2.20,52.0,477/0,3 = 65 N  Tổng lực để quay toàn hệ thống là: ∑F9= F + Fqt2 + Fqt3 = 0,0247 + 1,1 + 65 = 66,124 N Chọn ∑F9 = 66 N * Tính tốn băng tải 17 - Chiều dài băng tải 19 là: L = 2.1,25 + 2Π.R = 2.1,25 + 2.3,14.0,07 = 2,94m 34 (4.1*) Do kết cấu băng tải thuộc dạng đặc biệt yêu cầu độ dầy băng tải lớn để co giãn, dễ dàng kẹp giữ phơi q trình vận chuyển Loại băng tải náy phải đặt hàng làm theo kết cấu u cầu với kích thước Ta tích băng tải là: V = (0,06.0,04 – 0,01.0,05).2,94 = 0,005586 m3 Chọn khối lượng thể tích băng tải là: γ = 1432 kg/m3 => Khối lượng băng tải là: m = 1435.0,005586 = 8,02 kg => Lực quán tính băng tải là: Fqt4 = m.a = 8,02.0,3/0,3 = 8,02 N Ta biết phôi băng tải 16 vận chuyển chịu tác động lực ép từ hai bên lực ép từ xuống, muốn phôi vận chuyển lực ma sát gỗ băng tải phải lớn lực ma sát phơi mặt bàn trượt Vì ta có: F*ms1 + F*ms2 < Fms1 + Fms2 (4.2) Trong đó: Fms1: lực ma sát gỗ băng tải F*ms1: lực ma sát gỗ thước dẫn hướng Fms2: Lực ma sát gỗ mép băng tải F*ms2: Lực ma sát gỗ rãnh trượt Từ cơng thức 4.2 ta có: P1.k1.S1 + P2.k2S.2 > P*1.k3.S1 + P*2.k4.S3 (4.2.1) S3 = 6S2 ; S3 = 4S1 ; P1 = P*1 ; P2 = P*2 => P1.k1.S1 + P2.k2S.2 > P*1.k3.S1 + P*2.k4.S2  P1.k1 1 S3 + P2.k2 S3 > P*1.k3 S3 + P*2.k4.S3  S3.( P1.k1 1 + P2.k2 - P*1.k3 + P*2.k4) > 35 (4.2.2) (4.2.3) (4.2.4)  S3.[ P1(k1 – k3) + P2.( k2 – k4)] > (4.2.5) Ta có: k3 = 0,17 ; k4 = 0,19 k1 = 0,32 ; k2 = 0,28 Thay vào biểu thức 4.2.5 ta S3.[ P1(0,32 – 0,17) + P2.( 0,28 – 0,19)] > (4.2.6) => S3.[0,038.P1 - 0,14.P2] > (4.2.7) => 0,038P1 > 0,14P2 (4.2.8) => P1 > 3,7 P2 (4.2.9) Chọn P2 = N => P1 = 18,5 N => F*ms1 = 18,5.0,17 = 3,15 N => F*ms2 = 5.0,19 = 0,95 N Ta có từ F*ms1 đến băng tải có cánh tay đòn cm, từ F*ms2 đến băng tải có cánh tay địn cm => Lực tác dụng lên băng tải là: F*ms1 = 3,15.6 = 18,9 N F*ms2 = 0,95.3 = 2,85 N * Tính lực tác dụng lên băng tải rulo Ta có băng tải có bán kính: r = 5cm; chiều cao: 10cm => Thể tích rulo là: V = 0,052.3,14.0,1 = 0,000785m3 => Khối lượng băng ru lo là: => m = V.γ = 0,000785.3284 = 3,2 kg Ta có chu vi rulo là: C = Π.d = 3,14.0,1 = 0,314 m 36 => tốc độ ru lo là: n = 0,3/0,314= 0,955 v/ph Ta có rulo => tổng khối lượng rulo là: M = 4.3,2 = 12,8 kg Fqt = M  = 12,8.1,05/0,3 = 44,8 N (4.3) => ∑F17 = Fqt4 + F*ms1 + F*ms2 + Fqt (4.3.1) => ∑F17 = 8,02 + 18,9 + 2,85 + 44,8 = 74,57 N Ta chọn: ∑F17 = 75 N Ta có tổng lực tác cản chuyển động băng tải là: F = ∑F9+ ∑F17 = 66 + 75 = 141 N (4.4) Ta có lực căng băng tải là: Zmax = F + Fi (4.5) Fi - lực căng thêm Fi9=  Fi17 = F9  2.g1 L1 v 66  2.0,7.1,514 0,3 = =7N 9,81 g t 0,3  (4.6) F17  2.g L2 v 75  2.(8,02 / 2,94).2,94 0,3 = = 9,3 N t 9,81 g 0,3 => Zmax = 141 + + 9,3 = 157,3 N => Công suất động là: Nct = 2.Z max 1000. (4.8) Trong  = 0,85 => Nct = 2.157,3 = 0,5 kw 1000.0,85 Chọn hệ số tải động => Ta chọn động có: 37 (4.7) P = 1,5kw; n = 120 v/ph Ta có tỉ số truyền tự động đến rulo băng tải 16 là:  = = 2,09 0,955 4.3.3 Tính tốn chọn thiết bị tự động Các thiết bị tự động cơng tắc hành trình, cảm biến điện từ…đã thiết kế làm sẵn công ty chuyên ngành Việc tìm hiểu thiết bị đó, chọn sử dụng thiết bị đó, đấu nối chúng với tạo thành hệ thống tự động hoàn chỉnh 4.3.3.1 Các thiết bị tự động hệ thống tự động chu cấp phôi cho máy khoan dàn mà ta thiết kế bao gồm Bảng 4.1 Các thiết tự động cấu tự động chu cấp phơi Thiết bị Tính Cơng tắc hành Là dạng cơng tắc điều khiển đóng mở mạch điện, có tác trình dụng khởi động đóng cơng tắc mạch điện Cơng tắc hành Là dạng cơng tắc điều khiển đóng mở mạch điện, có tác trình dụng khởi động đóng công tắc mạch điện Hệ thống công tắc Có tác dụng điều khiển cần cơng tắc ngăn chuyển động qn tính phơi, tạo điều kiện để xác định xác vị trí mũi khoan so với phôi theo chiều dọc 38 4.3.3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Hình 4.7 Sơ đồ mạch điều Hình 4.8 Sơ đồ mạch logic điều khiển động khiển hệ thống chu cấp phôi - Xét hình 4.8 Sơ đồ mạch logic điều khiển hệ thống chu cấp phơi Ch: cuộn hút, có tác dụng có dịng điện truyền tới làm ngắt cơng tắc Rl: rơle điện từ, có dịng điện tới làm ngắt mạch điện 1*: hệ thống cần ngăn chuyển động tịnh tiến phơi LH: có cấu ly hợp điện từ, có dịng điện làm ngắt truyền chuyển động từ động tới băng tải TD: cấu điều tiết dịng bơm thuỷ lực, có tác dụng điều khiển dòng dầu bơm * Nguyên lý hoạt động mạch điều khiển Khi cơng tắc đóng dòng điện truyền tới ly hợp LH, làm cấu hoạt động, ngắt truyền chuyển động từ động tới băng tải Đồng thới dọng điện truyền tới cấu điều tiết dòng TD làm khởi động hành trình đặt trước xilanh thuỷ lực Khi có dịng điện tới rơle điện từ Rl làm ngắt mạch điện dẫn đến 1* Khi xilanh đến cuối hành trình tác động vào cơng tắc làm đóng cơng tắc 3, dòng điện truyền tới cuộn hút Ch, hút làm cơng tắc mở ngắt dịng 39 điện tới LH, cấu ngừng hoạt động, chuyển động quay từ động lại tiếp tục truyền tới rulo băng tải ngắt dòng điện truyền tới TD xilanh tạm thới ngừng hành trình Đồng thời dịng điện truyền tới 1* cấu động công tắc hoạt động ngừng ngăn chuyển động phôi, phôi chuyển ngồi Trong mạch điện nối tới 1* có công tắc công tắc thuộc loại công tắc thường mở đóng có thời gian, sau khoảng thời gian định trước cơng tắc tự động mở, ngắt dịng điện tới 1* làm cấu ngừng hoạt động 4.3.4 Tính tốn thời gian triển khai khâu Đây loại máy riêng lẻ hoạt động theo chu kỳ liên tục, chu kỳ máy làm sản phẩm - Thời gian chu kỳ là: T = T1 + T2 + T3 Trong đó: T1 – thời gian vận chuyển phôi vào máy T1 = l / v = (1,25 + 0,15 + 0,2) / 0,3 = 5,7 s T2 = Thời gian khoan (xilanh thực chu kỳ nâng hạ) T2 = s T3 - Thời gian nhận truyền thông tin T3 = 0,3 s Vậy thời gian máy thực chu kỳ là: T = 5,7 + + 0,3 = s Ta có sau cấu tiếp phôi hoạt động khoảng thời gian là: Tk1 = 5,7 + 1,5 = 7,2 s cấu khoan bắt đầu hoạt động Có cấu khoan hoạt động khoảng thời gian là: Tk2 = 1,8 s cấu gạt phôi bắt đầu hoạt động 40 41 Bảng 4.2 Sơ đồ làm việc máy Chu kỳ làm việc Các khâu máy Chu cấp phôi 1,2 s Khoan t=3s Gạt sản phẩm 42 0,3 s 4.4 Kết luận kiến nghị 4.4.1 Kết luận Qua q trình phân tích đánh giá kết q thiết kế (hệ thống tự động chu cấp phôi cho máy khoan dàn công ty Cổ phần Shinec - Hải Phịng chúng tơi rút số kết luận sau: - Ưu điểm hệ thống + Hệ thống có kết cấu đơn giản, dễ dàng áp dụng vào thực tế + Hệ thống máy hoạt động đồng liên tục nên thích hợp với hoạt động đơn lẻ máy lắp vào dây truyền sản xuất liên tục - Nhược điểm hệ thống + Hệ thống cịn đơn giản chưa có khả tự điều khiển, điều chỉnh đánh giá chất lượng sản phẩm trình sản xuất * Tuy nhiên sản phẩm qua máy phôi tinh u cầu khoan lỗ phơi không yêu cầu khắt khe khả tự động đánh giá chất lượng sản phẩm, mà ta cần chỉnh vị trí mũi khoan so với phơi đưa vào thu độ xác cần thiết cho sản phẩm Nguyên nhân phần tiếp xúc thực tiễn sinh viên tự động hoá, tự động hoá CBLS nhiều hạn chế Thời gian nghiên cứu tự động hố nói chung tự động hố CBLS nói riêng cịn ngắn khó nắm bắt kiến thức sâu xa tự động hoá 4.4.2 Kiến nghị Để đạt kết tốt lĩnh vực nghiên cứu tự động hoá tự động hoá CBLS nói riêng Chúng tơi xin đề nghị trường Đại Học Lâm Nghiệp khoa Chế Biến Lâm Sản tạo điều kiện tốt để sinh viên trường nói chung sinh viên khoa CBLS nói riêng 43 tiếp xúc nhiều với tự động hoá đặc biệt tự động hoá CBLS, để sinh viên trường ĐH Lâm Nghiệp dễ dàng đón nhận thành tựu khoa học kỹ thuật sản xuất thới đại phát triển ngày 44 TÀI LIỆU THAM KHAO PGS.TS Hoàng Hữu Nguyên, TS Hoàng Việt, TS Hồng Xn Niên Tự động hố chế biến gỗ lâm sản ngồi gỗ NXB Nơng Nghiệp 2006 TS Hoàng Việt Máy thiết bị chế biến gỗ NXB Nơng Nghiệp 2003 PGS.TS Hồng Hữu Ngun Máy thiết bị gia công gỗ Nguyên lý cắt gọt gỗ NXB Nông Nghiệp 1980 Trần Văn Địch, Trần Xuân Việt, Nguyễn Trong Doanh, Lƣu Văn Khang Tự động hoá sản xuất NXB Khoa học Kỹ thuật 2001 Phạm Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến Cảm biến NXB Khoa Học Kỹ thuật 2001 Trịnh Chất Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy NXB Nông Nghiệp 1998 45