Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Tự Động.pdf

LỜI NĨI ĐẦU Đồ án mơn học đồ án đúc kết lại trình học tập sinh viên qua nhiều mơn học Nó tiền đề cho đồ án tốp nghiệp sau giúp sinh viên nhận thức bước đầu công việc sau phải làm Trong đồ án môn học, đồ án hệ thống điều khiển tự động đồ án quan trọng Nó đồ án đúc kết từ nhiều môn học khác như: sức bền vật liệu, điều khiển thuỷ lực khí nén, máy cơng cụ, sở thiết kế máy, kỹ thuật điều khiển tự động, điều khiển thuỷ khí lập trình PLC… Là đồ án khơng áp dụng môn học chủ yếu ngành, ứng dụng số môn học điều khiển tự động Trong đồ án này, hệ thống mà nhóm em chọn để thiêt kế hệ thống cưa gỗ bàng lưỡi cưa đĩa tự động điều khiển khí nén mạch điện Đây hệ thống ứng dụng tốt cho thực tế, góp phần giảm nhân công nhà máy chế biến sản phẩm từ gỗ như: bàn, ghế, tủ, giường… mà sản phẩm sản xuất rộng rãi nhà máy gỗ Đài Loan đầu tư để xuất Do đồ án điều khiển tự đơng mà nhóm em thiết kế, nguồn tài liệu kiến thức nhiều han chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong thầy bạn thơng cảm Cuối nhóm em xin cảm ơn Thầy Bùi Trương Vĩ, thầy mơn bạn góp ý giúp đỡ tụi em hồn thành đồ án Nhóm sinh viên thực Đoàn Ngọc Hậu Đồng Thành Đạt Phạm Thanh Phương Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Chương I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY I Nguyên lý làm việc: Hình 1_1 sơ đồ nguyên lý hoạt động Hình 1_2 sơ đồ mạch điện điều khiển SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang2 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Hình 1_3 sơ đồ mạch khí nén điều khiển Khi đóng mạch điện, động hoạt động làm quay băng tải đẩy phôi( gỗ tấm) cấp sẵn băng tải đến chạm cơng tắc hành trình K1 K1 cơng tắc hành trình kết hợp vừa thường đóng động 1, vừa thường mở van điện khí nén Khi phơi chạm vào K1 ngắt mạch động làm băng tải dừng, đồng thời đóng mạch điện van điện, làm cho van điện có tín hiệu tác động, cho khí nén qua đẩy pistông co mang lưỡi cưa quay cưa đứt phơi Khi cắt xong, đến cuối hành trình pistơng chạm vào nút ấn thường mở K3 đóng mạch động làm băng tải đưa phôi hoạt động mang phôi cắt Khi phôi cắt khơng cịn tác dụng vào K1 K1 trở vị trí ban đầu Do pitông duỗi thẳng nên không tác dụng vào nút ấn thường mở K2 nên động không hoạt động Bên cạnh van điện bị ngắt trở vị trí ban đầu nhở tín hiệu tác dụng lị xo, đưa pistơng vị trí ban đầu tác dụng vào nút ấn thường mở K2 dóng mạch động Q trình hoạt động cư thực lại ngắt nguồn điện cung cấp vào hệ thống Chu trình hoạt động Khi ấn nút ấn cơng tắc start động hoạt động ,động truyền động thơng qua truyền xích làm quay băng tải đưa phôi vào, sau thời gian phôi chạm vào cơng tắc hành trình M1 Lúc động ngắt điện, đồng thời van điện từ cửa vị trí đóng điện động hoạt động, điều khiển pistong mang lưỡi cắt vào cắt vật liệu,sau thời gian lưỡi cắt cắt xong vật liệu đến cuối hành trình pistong chạm váo cơng tắc hành trình M3 làm động quay đưa sản phẩm , sản phẩm khỏi băng tải không cịn chạm vào cơng tắc hành trình M1 làm van cửa vị trí điện điều khiển pistong mang lưỡi cắt rút Đến cuối hành trình rút chạm vào cơng tắt hành trình M2 lúc động ngưng hoạt động,chu trình lại tiếp tục SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đoàn Ngọc Hậu Trang3 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ II.Khả ứng dụng vào thực tế: Trong thực tế, có nhiều sở sản xuất đồ gỗ dân dụng cung cấp nước dùng làm hàng xuất mặt hàng giường, tủ, bàn, ghế… Máy ứng dụng để cắt gỗ từ dài thành đoạn đảm bảo độ xác cao, cung cấp cho nguyên công gia công khác là: bào, lắp ghép, đánh bóng sơn Nguyên cơng cát kết hợp với ngun công bào tạo thành dây chuyền tự động, giảm nhân công đồng thời tăng xuất( kích thước xác định máy) đảm bảo độ xác cao, tạo điều kiện cho việc lắp ghép xác Bên cạnh đó, tính tốn chọn lại công suất động theo chế độ cắt sắt thép, máy cịn ứng dụng để cắt thép tấm, cắt tôn nhà máy cắt tôn….Mà cần tính tốn thay cụm dao cắt, phận lại giữ nguyên Chương II: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY I Phân tích phương án chọn phương án thiết kế máy: 1.Chọn phương án cắt: + Phương án cho lưỡi cưa chạy từ xuống: Đây phương án thích hợp cắt gỗ có dạng thanh, bề rộng cắt phải nhỏ đường kính lưỡi cưa chiều sâu cắt phải nhỏ bán kính lưỡi cưa, cần lực cắt lớn( chiều dài cắt lớn) Đối với phương án cắt không cần kẹp chặt chi tiết theo phương thẳng đứng, chi cần cố định hai bên chi tiết, lưỡi cưa thực chuyển động cắt từ xuống tạo nên lực ép kẹp chi tiết theo phương thẳng đứng Phương án có nhiều hạn chế, khơng ứng dụng cắt phơi có chiều rộng cắt lớn đường kính lưỡi cưa + Phương án cho lưỡi cưa chạy ngang; Đây phương án cắt gỗ có dạng dạng có chiều rộng cắt lớn đường kính lưỡi cưa, chiều sâu cắt nhỏ bán kính lưỡi cưa lực cắt nhỏ so với phương án trên, ứng dụng cắt nhiều chi tiết có chiều rộng cắt khac Phương án cần cố định chi tiết theo phương thẳng đứng bên đối diện với lưỡi cưa chi tiết Phương án có nhiều ưu điểm so với phương án nên chọn phương án để bố trí thiết kế máy 2.Chọn hệ thống cấp phơi: Hệ thống cấp phơi đay sử dụng nhiều loại như: hệ thống băng tải, hệ thống băng tải sử dụng lăn, xích tải…Đối với băng tải có hệ thống lăn phía băng tải để tăng độ cứng vững vận chuyển băng tải, băng tải cần cung cấp chuyển động cho trục, truc lại lăn chuyển động nhờ ma sát bề mặt lăn băng, băng tải băng tải dạng đai Cịn băng tai gồm hệ thống lăn cần phải cung cấp chuyển độngcho trục, trục lại trục cung cấp chuyển động cần có thêm truyền để liên kết chuyển dộng với nhau, SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang4 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ cần phải thiết kế thêm truyền xích dùng chung cho trục cần cấp chuyển động, việc lắp ráp yêu cầu độ xác cao xo với băng tải đai lại thích hợp với việc vận chuyển loại nguyên liệu có dạng tâm băng tải đai Cịn băng tải xích có kết cấu gần giống với băng tải đai, việc chế tạo lắp ráp băng tải xích yêu cầu độ xác cao băng tải đai, khả làm việc tốt băng tải đai giá thành cao Do gỗ loại vật liệu tương đối nhẹ nên ta sử dụng băng tải đai để thiết kế 3.Chọn hệ thống cung cấp chuyển động tịnh tiến cho lưỡi cưa: a.Sống trượt: Sống trượt phận dùng để dẫn hướng cho phận di động, đảm bảo khả di động sống trượt cịn có nhiệm vụ truyền lực Do sống trược cần thỏa mãn số yêu cầu sau: - Bề mặt làm việc phải chịu độ mài mòn cao - Phải đảm bảo độ xác truyền động - Các sống trược cần phải có khả điều chỉnh khe hở biện pháp bảo vệ để chống nhiễm bẩn tránh tác dụng trực tiếp phoi - Ngoài độ cứng vững độ bền phải đảm bảo yêu cầu Có nhiều loại sống trượt khác như: sống trượt phẳng, sống trược lăng trụ, sống trượt rãnh chữ V, sống trược én, sống trượt hình trụ Bên cạnh sống trược cịn có sống lăn So với sống trượt, sống lăn có hệ số ma sát nhỏ khoảng 20 lần, việc sửa chữa sống lăn dễ dàng sống trược sống lăn có giá thành cao, bề mặt làm việc sống lăn phải gia cơng xác việc bảo vệ sống lăn yêu cầu phức tạp Do sử dụng sống trượt để dùng truyền động Việc sử dụng loại sống trượt phải tùy thuộc vào kết cấu máy Ở đây, cần sử dụng sống trượt để truyền động sử dụng sống trượt trụ, sống trượt trụ có kết cấu đơn giản dễ chế tạo độ cứng vững Do sử dụng sống trượt lúc để tăng độ cứng vững sống trượt SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đoàn Ngọc Hậu Trang5 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Hình 2-1 kết cấu sống trượt trụ b Hệ thống thủy lực khí nén: Để truyền chuyển động cho máy chạy doc theo sống trượt sử dụng mạch khí nén mạch thủy lực để truyền chuyển động truyền lực Đối với mạch khí nén lực pittong sinh nhỏ khơng ổn định khí có tính chất nén dễ bị truyền, khó điều chỉnh vận tốc cưa, thiết bị đơn giản, rẽ tiền Còn với mạch thủy lực lực sinh tốt, ổn định chất lỏng khơng có tính nén được, dễ điều chỉnh vận tốc lực đẩy cách điều chỉnh lưu lượng nhờ van tiết lưu Tuy nhiên phần tử hệ thống thủy lực đắt nhiều so với phần tử khí nén Ở ta chọn hệ thống khí nén cấu tạo hệ thống đơn giản so với hệ thống thủy lực Sơ đồ nguyên lý cụm truyền động cho lưỡi cưa: Hình 2_2 sơ đồ nguyên lý cụm truyền động cho lưỡi cưa 1_Lưỡi cưa; 2_ Bộ truyền đai; 3_ Sống trượt; 4_ Động II Tính tốn hệ thống dẫn động băng tải: 1.Tính tốn băng tải: SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang6 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Hệ thống cấp phôi vào máy để cưa ta chọn hệ thống dẫn động băng tải để cấp phôi Từ trục động qua trục chủ động băng tải ta chọn truyền xích truyền bánh để giảm tốc cho băng tải Hình 2_3 sơ đồ kết cấu băng tải Các số liệu ban đầu: Tốc độ vận chuyển băng tải: v=2(m/s) Năng suất vận chuyển băng tải: Q Chiều dài băng tải: L= 2m Bề rộng băng: B= 600mm Số lượng lớp lõi: Z= Chọn vật liệu làm băng vải dệt tổng hợp Đường kính tang: D> k.Z= 125.3 = 375 Đối với tang dân co Z= k = 125 Chọn D = 400mm Nhằm tạo lực căng ban đầu cho băng để truyền lực ma sát Ngoài sau thời gian làm việc băng bị dãn nên cần thiết phải căng băng Sử dụng vít điều chỉnh cứng để căng băng: Hình 2_4 kết cấu vít điều chỉnh Năng suất vận chuyển băng tải: Mặt khác:Năng suất vận chuyển băng tải là: Với : khối lượng riêng ván gỗ A= 0,5.0,14 = 0,07m : diện tích tiết diện ván gỗ Q= 3600.0,07.0,03= 15,12 T/m3 SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đoàn Ngọc Hậu Trang7 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Lực cản đoạn băng có tải: Wct= ( qvl + qbt + qcl)L.c Chọn c= 1,3: hệ số cản chuyển động Chọn: , qbt= 1,1.0,6.(0,2.3+ 0,4 + 0,4).10-3= 0,001N/m Chọn t= 0,5m Giả sử trọng lượng phần quay lăn : Gcl= 3N Trên 2m băng tải có lăn Vậy : Wct= (21 + 0,001 + 24).1,3.2= 117N Lực cản chuyển động đoạn băng không tải : Wkt= (qbt + qcl’ ).L.c Chọn t’= 1m, số lăn chịu không tải Vậy : Wkt= ( 0,001 + 6).1,3.2= 16N Vậy : W0= Wct + Wkt = 117 + 16 =133N Công suất động là : Do tra bảng P1.3 sách TTTKHDDCK_ Trịnh Chất chọn động có ký hiệu4a71A6Y3 có cơng suất động là : N= 0,37 kW Số vòng quay động cơ : n= 920 vg/phút Số vòng quay tang :  = ix.ibr Chọn ix= 3, ibr= 3,2 1.Thiết kế truyền xích: Chọn xích ống lăn giá thành rẻ xích Định số đĩa xích Vói tỉ số trun i=3 chọn số đĩa xích dẫn là: Z1=25 Số đĩa xích bị đẫn là:Z2=3.25=75 Vì Z1 Z2 nênlaays số lẻ ăn khớp với số mắt xích chẵn khớp lề đĩa xích mịn Hệ số điều kiện sử dụng K = Kđ KA K0 Kđc Kb Kc SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đoàn Ngọc Hậu Trang8 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Trong : Kđ  hệ số xét đến tính chất tải trọng ngồi, tải trọng êm nên Kđ =1 KA  Hệ số xét đến chiều dài xích, chọn A =(30  50)t nên KA = K0  Hệ số xét đến cách bố trí truyền, chọn K0 = Kđc  Hệ số xét đến khả điều chỉnh lực căng xích, Kđc = 1,2 Kb  Hệ số xét đến điều kiện bơi trơn, chọn Kb = 1,5 bôi trơn định kỳ Kc  Hệ số xét đến chế độ làm việc truyền,bộ truyền làm việc ca nên Kc = Do : K =1.1.1.1,2.1,5.1= 1,8 Hệ số đĩa xích dẫn Z01 : số đĩa dẫn truyền sở Hệ số vòng quay đĩa dẫn : n01 : số vịng quay đĩa dẫn truyền sở Cơng suất tính tốn truyền: Nt = K.KZ.Kn.N = 1,8.1.2,08.0,37=1,39 [KW] Tra bảng 5-5( tính tốn hệ thống dẫn động khí) ta chọn xích ống lăn dãy có [N] =1,61 [KW] t =12,5 mm Kiểm nghiệm số vòng quay theo điều kiện : n1  ngh (TKCTM107-6.9) Theo bảng 6-5(TKCTM) với bước xích t = 12,5 mm, số đĩa dẫn Z = 25, số vịng quay giới hạn ngh đĩa xích đến 1050[ vg/ph] có n1 = 920 vg/ph điều kiện thoả mãn Khoảng cách trục a số mắt xích: Chọn sơ khoảng cách trục A Asb = 30.t = 30.12,5 = 375[ mm] Tính số mắc xích : Chọn X= 112 Kiểm nghiệm số lần va đập giây : u 4v Z.n   [u] L 15.x Trong : Z n số số vòng quay phút đĩa xích L  chiều dài xích v  vận tốc xích (m/s) [u]  số lần va đập cho phép giây : SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang9 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Theo bảng 6-7(TKCTM) số lần va đập cho phép giây [u] =30 điều kiện u  [u] thỏa mãn Tính xác khoảng cách trục A theo số mắc xích chọn : Z  Z2 Z  Z2  t   Z  Z1  A  X   X    8  4 2  2     2     mm] Để đảm bảo độ võng bình thường tránh cho xích bị căng quá, giảm khoảng cách trục khoảng A = 0,003A = 0,003.374=1 [ mm] Cuối lấy A = 373 [mm] Tính đường kính đĩa xích  Đường kính vịng chia đĩa xích dẫn : [mm] Chọn dc1= 100mm  Đường kính vịng chia đĩa xích bị dẫn : [mm] Chọn dc2= 300mm Tính lực tác dụng lên trục 6.107.kt N R  kt P  (TKCTM109-6.17) Z.t.n Trong : kt : hệ số xét đến trọng lượng xích lên trục, truyền nằm ngang kt = 1,15 [N] 1.Thiết kế truyền bánh răng: Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: Bánh nhỏ: chọ thép 35 thưịng hố ; ; HB=160 (Phơi rèn, giả thiết đường kính phơi 100mm) Bánh lớn: chọn thép 35 thường hoá ; ; HB=160 (Phơi rèn, giả thiết đường kính phơi từ 300mm đến 500mm) Định ứng suất cho phép: SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang10 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ a) Ứng suất tiếp cho phép: Tra bảng 3-9 TKCTM-NXBGD) chọn hệ số ứng suất tiếp xúc k’ N= [σNoH]= 2,6HB: Ứng suất tiếp xúc làm việc cho phép bánh làm việc lâu dài: Ứng suất tiếp cho phép bánh lớn bánh nhỏ: [σH] = 2,6.160 = 416 N/mm2 b) Ứng suất uốn cho phép: Lấy hệ số chu kỳ ứng suất uốn k”N = Giới hạn mỏi uốn thép 35 là: Chọn hệ số an toàn SF = 1,5 hệ số tập trung ứng suất chân k σ = 1,8 Ứng suất uốn cho phép hai bánh: Bánh lớn: Sơ chọn hệ số tải trọng k = 1,3 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ψaw = 0,3 Chọn số môdun bánh răng: Số bánh chủ động: Z1= 20 Số bánh bị động là: Z2= Z1.ibr= 20.3,2= 64 Chọn mơ đun bánh m= 2,5 Tính khoảng cách trục aw: aw= 0,5.m.(Z1 +Z2 )= 0,5.2,5.(20 + 64)= 105mm Chọn aw = 161 mm Chiều rộng bánh răng: Kiểm nghiệm sức bền uốn răng: Hệ số dạng răng: Bánh nhỏ: y1= 0,392 Bánh lớn: y2 = 0,517 Kiểm nghiệm sức bền uốn bánh nhỏ : Bánh lớn : Kiểm nghiệm sức bền chịu tải đột ngột thời gian ngắn : - Ứng suất tiếp xúc cho phép : SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang11 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ - Ứng suất uốn cho phép : - Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc : - Trong hệ số tải : kqt = 1,4 kiểm nghiệm sức bền uốn : Bánh nhỏ : Bánh lớn : Các thông số truyền : Môđun pháp : mn = 2,5 mm Số răng : Z1 = 20; Z2 = 64 Góc ăn khớp : Đường kính vịng chia( lăn ): Khoảng cách trục: aw = 105 chiều rộng bánh răng: bw = 31,5 Đường kính vịng đỉnh: Đường kính còng chân: Lực tác dụng lên trục: Lực vòng: Lực hướng tâm: 2.Thiết kế trục: SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang12 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Chọn vật liệu làm trục thép 45, thường hoá Đường kính sơ trục tính theo cơng thức d  C.3 N ,  mm n Trong đó: d - đường kính trục N - cơng suất truyền [KW] n - số vòng quay phút trục C - hệ số tính tốn, lấy C = 120 + Trục I: N = 0.37 [KW] n = 96 [vg/ph]  Để chuẩn bị cho bước tính gần ta lấy d2 = 18 [mm] Tra bảng 14P (TKCTM) chọn ổ bi đỡ cỡ trung có chiều rộng B = 12 [mm] Để tính kích thước chiều dài trục chọn kích thước sau: + Khoảng cách khe hở bánh xích thành hộp: a = 10 [mm] + Khoảng cách từ cạnh ổ đến thành hộp giảm tốc: l1 = 10 [mm] + Khoảng cách từ mặt bên chi tiết quay hộp đến ổ: l = 20 [mm] Trục II: SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang13 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Hình 2_5 biểu đồ mơmen lực tác dụng lên trục L=700[mm] Các thông số: W0= 133N T=Ft =436[N] R= Fr =159[N] Mx= Tính phản lực gối trục: XA= R + XB - W0= 159 + 74 - 133= 100N YA= T + YB= 242 + 20= 262N SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đoàn Ngọc Hậu Trang14 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Tính mơ men uốn tiết diện nguy hiểm: Ở tiết diện A: Trong đó: Đường kính trục tiết diện là: Trong đó: Tra bảng 7-2_TKCTM-NXBGD chọn Chọn đường kính trục d= 20mm Ở tiết diện m: Trong đó: Đường kính trục tiết diện là: Trong đó: Tra bảng 7-2_TKCTM-NXBGD chọn Vậy chọn dm= 20 mm Kiểm nghiệm trục theo hệ số an tồn Hệ số an tồn tính theo cơng thức n n n n2  n2   n n - hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp  1 n  k  a     m    SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang15 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng a = max = min = n   1 Mu ; W m = k  a   n - hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp  1 n  k  a     m    Bộ truyền làm việc chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) biến đổi theo chu kỳ mạch động  max Mx a = min =  2.W ; o -1 - giới hạn mỏi uốn -1 = 0,45.b = 0,45.600 = 270 [N/mm2] (trục làm thép 45 nên có b = 600 [N/mm2] -1 - giới hạn mỏi xoắn -1 = 0,25.b = 0,25.600 = 150 [N/mm2]   - hệ số xét đến ảnh hưởng trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi Với thép cacbon trung bình lấy  =0,1;  = 0,05  - hệ số tăng bền: Ở không dùng biện pháp tăng bền nên lấy  =1   - hệ số kích thước: xét ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi ( tra bảng 7-4) k k - hệ số tập trung ứng suất thực tế uốn xoắn [n] - hệ số an toàn cho phép: điều kiện làm việc bình thường lấy [n] = 1,5 * Đối với trục I: Momen cản uốn Momen cản xoắn Chọn hệ số k , k ,   SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang16 Đồ án mơn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Theo bảng 7-4 (TKCTM) lấy  = 0,88  = 0,77 Theo bảng 7-8 (TKCTM) tập trung cho rãnh then k = 1,63 k = 1,5 Tỷ số: k  1,63   1,85   0,88 k 1,5   1,95   0,77 Tập trung cắt răng, ta chọn kiểu lắp T3, áp suất sinh bề mặt lắp k  ghép  30 [N/mm2] tra bảng 7-10 ta có:   2,6  k  k   0,6.   1   0,6. 2,6  1  1,96     Thay giá trị tìm vào công thức (7-6) (7-7) ta được: Hệ số an tồn thoả mãn III Cơ cấu kẹp phơi: Cơ cấu kẹp phôi sử dụng hệ thống lăn tạo lực kẹp nhờ lực đàn hồi lị xo Bên cạnh đó, việc cố định phôi khỏi dịch chuyển cưa ta dùng lăn thảng đứng để cố định: SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đoàn Ngọc Hậu Trang17 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Hình 2_5 cấu kẹp phơi 1_ Lị xo; 2_ Con lăn kẹp phơi; 3_ Băng tải Hình 2_6 cấu cố định phơi 1- Con lăn; 2_ Phơi SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang18 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Chương III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Hệ thống điều khiển đồ án dùng mạch điện khí nén Trong sơ đồ mạch điện điều khiển sử dụng công tất hành trình để điều khiển phần tử hệ thống: công tất M1 nút ấn kết hợp thường đóng thường mở để điều khiển van điện VD động DC1 để cấp phơi vào, cịn công tất K2 công tất thường mở dùng để điều khiển động DC1 pistông lùi cuối hành trình, cịn cơng tất K3 dùng để điều khiển động DC2 để đẩy phôi cưa ngồi Bên cạnh đó, mạch điện cịn sử dụng rơ le điện từ S để điều khiển tiếp điểm thường đóng S, tiếp điểm thường đóng S dùng để ngắt đóng động DC3 cung cấp chuyển động cho lưỡi cưa I Hệ thống điều khiển mạch điện: Hình 3_1 sơ đồ mạch điện điều khiển II Hệ thống điều khiển khí nén: Sơ đồ mạch khí nén sử dụng pistong_xilanh để truyền chuyển động chạy dao cắt, van tiết lưu để điều chỉnh tốc độ chạy dao cho phù hợp, tránh tượng tốc độ chạy dao lớn làm kẹt dao không cắt Một van điện 5/2 tác động đầu bàng nam châm điện đầu lò xo để cấp khí cho pistong điều khiển cơng tất K1 SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang19 Đồ án môn học: thiết kế hệ thống điều khiển tự động GVHD:Bùi Trương Vĩ Hình 3_2 sơ đồ mạch khí nén điều khiể TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng: BÀI Thủy khí lập trình PLC _ Trần Ngọc Hải [2] Giáo trình: Hệ thống truyền động thủy khí_ Trần Xuân Tùy Trần Ngọc Hải [3] Thiết kế chi tiết máy (Tác giả :Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm) Nhà xuất giáo dục – 1999 [4]Tính tốn thiết kế hệ dẫn đơng khí_ Trịnh Chất Lê Văn Uyển [5] Giáo trình: Trang bị điện_ Lê Tiến Dũng [6] Giáo Trình: Thiết bị nâng chuyển_ Nguyễn Xuân Hùng MỤC LỤC Trang Chương I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY Chương II: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY I Phân tích phương án chọn phương án thiết kế máy: II Tính tốn hệ thống dẫn động băng tải: III Cơ cấu kẹp phôi: 18 Chương III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 19 III Hệ thống điều khiển mạch điện: IV Hệ thống điều khiển khí nén: SVTH: Phạm Thanh Phương,Đồng Thành Đạt,Đồn Ngọc Hậu Trang20