Thiết kế mô hình hệ thống băng tải vận chuyển hàng hóa lên xe container

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA LÊN XE CONTAINER NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ, ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS VŨ THẾ MẠNH Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lê Tiến Đạt 1811030230 18DCTA1 Nguyễn Xuân Lực 1811030253 18DCTA1 Mai Thúc Lân 1811030195 18DCTA1 Tp Hồ Chí Minh, 02 tháng 08 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN HÀNG HĨA LÊN XE CONTAINER NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ, ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS VŨ THẾ MẠNH Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lê Tiến Đạt 1811030230 18DCTA1 Nguyễn Xuân Lực 1811030253 18DCTA1 Mai Thúc Lân 1811030195 18DCTA1 Tp Hồ Chí Minh, 02 tháng 08 năm 2022 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp với đề tài “mơ hình băng tải vận chuyển hàng hóa lên xe container” cơng trình nghiên cứu nhóm chúng em Đồ án tiến hành cách minh bạch, công khai Mọi thứ đồ án thành nổ lực thành viên nhóm Những phần có tài liệu tham khảo nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu có đồ án đưa trung thực khơng có chép Nếu có chép hay đạo nhai đồ án thân nhóm chúng em chịu trách hoàn toàn trách nhiệm chịu kỷ luật nhà trường TP.HCM, 02 tháng 08 năm 2022 i Lời cảm ơn Em xin gửi lời cảm ơn sau sắc đến thầy Vũ Thế Mạnh hướng dẫn cho nhóm chúng em suốt quãng thời gian làm đồ án buổi học chúng em tham gia vào lớp Thầy Chúng em cảm ơn Trường Đại Học Công Nghệ Tp HCM trang bị cho chúng em kĩ lý thuyết cần thiết để hoàn thành đồ án Tuy nhiên, trình làm đồ án kiến thức chun nghành chúng em cịn hạn chế nên tránh khỏi vài thiếu thót trình bày đánh giá vấn đề Mong thầy cô bỏ qua nhận góp ý, đánh giá thầy Hội đồng để đồ án chúng em hoàn thiện Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn ii Tóm tắt Đề tài lên ý tưởng trình thực tập nhóm em, nhìn thấy nhân viên chuyển sản phẩm đóng gói công ty lên phương tiện vận chuyển sức người Nhận thấy vấn đề nhóm lên ý tưởng đề tài “thiết kế mơ hình hệ thống băng tải tự động vận chuyển hàng hoá lên container” để giải vấn đề thực trạng dựa kiến thức mà nhóm học Đề tài gồm chương chính: - Chương Giới thiệu: Ở chương này, nhóm giới thiệu nguyên nhân chọn đề tài ý nghĩa đề tài Đặt mục tiêu đề tài, phương pháp để nghiên cứu thực đề tài đặt giới hạn cho đề tài - Chương Tổng quan giải pháp: Giới thiệu hệ thống vận chuyển thực áp dụng để vận chuyển hàng hóa phương pháp chất hàng hóa lên phương tiện vận chuyển Giới thiệu qua đề xuất giải pháp áp dụng thực đề tài - Chương Phương pháp giải quyết: Sau tổng hợp so sánh phương pháp thực hiện, đưa phương án chọn mục đích chọn đề xuất Tiến hành tính tốn chọn phương pháp phù hợp với kết tính tốn - Chương Quy trình thiết kế: Đã có phương pháp giải quyết, ta bắt đầu đề phương pháp thiết kế mơ hình Chọn vật liệu sử dụng thiết kế bảng vẽ sản phẩm lập trình - Chương Thi cơng: Có bảng vẽ thiết kế phương pháp đề trước đó, nhóm bắt đầu đặt mua linh kiện để thi cơng mơ hình - Chương Kết luận hướng phát triển: Sau mơ hình lắp ráp hồn thiện, nhóm bắt đầu thực nghiệm mơ hình dựa tải trọng mơ hình tải tốc độ độ cao băng tải nâng lên Kết thực nghiệm có được, nhóm đề phương hướng mơ hình phát triển kết luận kết đề tài iii Abstract The topic was ideas during my group's internship, when I saw the employees transferring the company's packaged products by human-powered onto transportation vehicles Realizing the problem, my group came up with the idea of "designing a model of automatic conveyor system to transport product onto containers" to solve the problem based on the knowledge that the group has learned.Topic have chapters: - Chapter Introduction: In this chapter, my group will introduce the reason for choosing this topic as well as the meaning of the topic Set the objectives of the topic, methods to research and implement the topic and set limits for the topic - Chapter Overview and solutions: Introduction to the transportation systems applied to transport products as well as the methods of loading product onto transport vehicle Introduce some possible solutions that can be applied to the topic - Chapter Solution method: After synthesizing and comparing the implementation methods, the selected options are presented and the purposes for selecting these proposals are indicated Carry out the calculation and choose the method suitable for the calculation results - Chapter Design process: Having the solution methods, we start to propose the method of model design Select usable materials and design product and programming drawings - Chapter Construction: Having the design drawings and methods outlined earlier, the group began to order and purchase components to build the model - Chapter Conclusion and development direction: After the model was completed, we testing the model based on the load as well as the speed and height of the conveyor belt that can be lifted Base on experimental results, my group proposed the model directions that can develop and conclude the results of the topic iv Mục lục Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Abstract iv Mục lục .v Mục lục hình ảnh viii Lời mở đầu xi Chương 1: Giới Thiệu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu đối tượng .2 1.3.1 mục tiêu .2 1.3.2 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Giới hạn đề tài nghiên cứu 1.5.1 Phạm vi nghiên cứu 1.5.2 Kết đạt Chương 2: Tổng Quan Và Giải Pháp 2.1 Thực trạng công ty 2.2 Giới thiệu khái quát hệ thống băng tải 2.3 Lợi ích sử dụng hệ thống băng tải .9 2.4 Hệ thống băng tải 10 2.4.1 Giới thiệu hệ thống băng tải .10 2.4.2 Các loại băng tải .11 2.4.3 Cấu tạo băng tải nguyên lý hoạt động 12 2.5 Cơ cấu điều khiển 13 2.5.1 Vi điều khiển Arduino 13 2.5.2 PLC (Programmable Logic Controller) 18 v 2.6 Bộ truyền 20 2.6.1 Bộ truyền dây đai (dây curoa) 20 2.6.2 Bộ truyền xích 21 2.7 Xylanh .22 2.7.1 Xylanh khí nén 22 2.7.2 Xylanh thủy lực 24 2.7.3 Xylanh điện .26 2.8 Các giải pháp đưa .29 2.8.1 Giải pháp thành viên thứ 29 2.8.2 Giải pháp thành viên thứ hai 29 2.8.3 Giải pháp thành viên thứ ba .29 Chương 3: Phương Pháp Giải Quyết 30 3.1 Hệ thống băng tải 30 3.1.1 Động quay băng tải 30 3.1.2 Xét góc nghiêng băng tải 32 3.1.3 Bộ truyền xích 33 3.1.4 Tính sức bền cho khung băng tải 34 3.2 Xylanh để nâng hạ băng tải .38 3.2.1 Chọn loại Xylanh 38 3.2.2 Điều khiển xylanh .39 Chương 4: Quy Trình Thiết Kế 40 4.1 Thiết kế khung băng tải 40 4.1.1 Chọn vật liệu chế tạo khung .40 4.1.2 Thiết kệ giá đựng động xylanh điện 42 4.2 Thiết kế băng tải 42 4.2.1 Thiết kế lăn băng tải 42 4.2.2 Thiết kế mối nối lăn với nhơm định hình 43 4.2.3 Chọn động 46 4.2.4 Chọn gối đỡ vòng bi 48 vi 4.2.5 Chọn belt 49 4.3 Thiết kế xylanh điện 51 4.3.1 Chọn loại Xylanh điện 51 4.3.2 Thiết kế vi điều khiển xylanh điện 52 4.3.3 Thiết kế mối nối xylanh điện với băng tải 56 Chương 5: Thi Công 57 5.1 Lắp đặt khí 57 5.1.1 Lắp ráp khung băng tải .57 5.1.2 Thi công chi tết mối nối .58 5.1.3 Các chi tiết tạo .59 5.2 Lắp đặt điện – điện tử 61 Chương 6: Kết luận hướng phát triển đề tài 63 6.1 Thực nghiệm 63 6.2 Kết luận 65 6.3 Hướng phát triển 65 Tài liệu tham khảo .66 Phụ Lục code chương trình vii Mục lục hình ảnh hình 1: vận chuyển hàng hóa (nguồn: internet) .5 hình 2: phương pháp vận chuyển xe nâng (nguồn: internet) hình 3: phương pháp vận chuyển xe cẩu (nguồn: internet) hình 4: phương pháp vận chuyển xe đẩy (nguồn: internet) Hình 5: Băng bải nâng hạ (nguồn: internet) Hình 6: Băng tải nâng hạ (nguồn: internet) hình 7: Hệ thống băng tải đơn giản (nguồn: internet) 10 hình 8: Cấu tạo cảu băng tải (nguồn: internet) 12 hình 9: Vi điều khiển Arduino (nguồn: internet) 14 hình 10: Giao diện lập trình Arduino (nguồn: internet) 15 hình 11: Cấu tạo Arduino (nguồn: internet) 16 hình 12: Cấu tạo PLC (nguồn: internet) 19 hình 13: Bộ truyền đai (dây curoa) (nguồn: internet) 20 hình 14: Cấu tạo dây curoa (nguồn: internet) .20 hình 15: Bộ truyền xích (nguồn: internet) .21 hình 16: Cấu tạo truyền xích (nguồn: internet) 22 hình 17: Một vài Xylanh khí nén (nguồn: internet) 23 hình 18: Cấu tạo Xylanh khí nén (nguồn: internet) (nguồn: internet) 23 hình 19: Một số Xylanh thủy lực (nguồn: internet) 25 hình 20: Cấu tạo Xylanh thủy lực (nguồn: internet) .25 hình 21: Một số Xylanh điện (nguồn: internet) 27 hình 22: Cấu tạo Xylanh điện (nguồn: internet) 27 HÌnh 1: Phân tích lực băng tải nghiêng 32 HÌnh 2: Bộ truyền xích (nguồn: chụp từ sản phầm ĐATN nhóm) 33 HÌnh 3: Phân bố lực từ động lên trục lăn 34 HÌnh 4: Biểu đồ nội lực 34 HÌnh 5: Phân bố lực từ xilanh lên chịu lực 36 HÌnh 6: Biểu đồ nội lực 37 HÌnh 7: Phân tích Lực Xylanh (nguồn: tự vẽ) .39 Hình 1: Nhơm định hình 20x20 (nguồn: cắt từ vẽ ĐATN nhóm) 40 Hình 2: Nhơm đinh hình 20x40 (nguồn: cắt từ vẽ ĐATN nhóm) 41 viii Mã đề tài: 122 6.2 Kết luận Sau khoảng thời gian nổ lực nghiên cứu tìm hiểu nhóm thực đước mục tiêu đề ra, cụ thể hoàn thiện vẽ 3D, tạo mơ tính tốn cần thiết cho đề tài Bên cạnh đó, nhờ hướng dẫn thầy Vũ Thế Mạnh giúp nhóm em hồn thiện đồ án thời gan quy định 6.3 Hướng phát triển Vì thời gian khả chuyển mơn cịn thấp nên tương lai, ta phát triển thêm cho băng tải là: • Gắn thêm bảng điện tử cảm biến thay cho nút bấm • Băng tải nâng hạ cịn dài ngắn lại • Mọi thứ nhập liệu để tùy chỉnh băng tải • Tùy vào công việc mà lắp đặt thêm đo lường hay phân loại sản phẩm 65 Mã đề tài: 122 Tài liệu tham khảo (1) https://nshopvn.com/ (2) https://robotstore.vn/dong-co-hop-so-phang-dcm775126000-722k-45rpm/ (3) https://www.thegioiic.com/ (4) https://intechvietnam.com/bang-tai/bang-tai-chuyen-hang-len-xuong-xeintech-it5-621/ (5) Đỗ Kiến Quốc (chủ biên) – Nguyễn Thị Hiền Lương – Bùi Cơng Thành – Lê Hồn Tuấn – Trần Tấn Quốc (2002) Sức bền vât liệu Nhà xuất ĐH quốc gia TP.HCM (6) Th.s Phạm Bá Khiển Hệ thống thủy lưc – khí nén Tài liệu lưu hành Hutech (7) GVC Ts Hoàng Thị Oanh Vẽ kỹ thuật Tài liệu lưu hành Hutech (8) TS Nguyễn Quốc Hưng – ThS, Tôn Thất Nguyên Thy Công nghệ chế tạo máy Tài liệu lưu hành Hutech (9) ThS Hà Ngọc Nguyên Cơ sở thiết kế máy Tài liệu lưu hành Hutech (10) TS Lê Đình Phương Vẽ khí Dung sai lắp ghép Tài liệu lưu hành Hutech (11) PGS TS Trình Chất – TS Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Nhà xuất giáo dục Việt Nam (12) PGS TS Nguyễn Hưu Lộc Giáo trình sở thiết kế máy Nhà xuất ĐH quốc gia TP.HCM 66 Mã đề tài: 122 Phụ Lục code chương trình #include #include #define RPWM // xác định chân chân RPWM (output) #define R_EN // xác định chân chân R_EN (input) #define R_IS // xác định chân chân R_IS (output) #define LPWM xác định chân chân LPWM (output) #define L_EN // xác định chân7 chân L_EN (input) #define L_IS // xác định chân chân L_IS (output) #define CW // số #define CCW // số #define debug //change to to hide serial monitor debugging information or set to to view const int nutnhan1=10; const int nutnhan2=11; RobojaxBTS7960 motor(R_EN,RPWM,R_IS, L_EN,LPWM,L_IS,debug); void setup() { pinMode(nutnhan1,INPUT_PULLUP); pinMode(nutnhan2,INPUT_PULLUP); Serial.begin(9600);// thiết lập để hiển thị thông tin motor.begin(); } void loop () { Mã đề tài: 122 motor.stop(); if ('digitalRead (nutnhan1)){ delay (20); if ('digitalRead (nutnhan1)){ motor.rotate(100,CW); // while ('digitalRead (nutnhan1)); } } if ('digitalRead (nutnhan2)){ delay (20); if ('digitalRead (nutnhan2)){ motor.rotate(100,CCW); // vào while ('digitalRead (nutnhan2)); } } } 12 13 16 26 16 18 13 B 340 B DETAIL A SCALE : 1.5 H7 17 f7 11 23 20 22 15 C 200 A 400 1200 1407 18 19 14 24 TEN NHOM DINH HINH 1M2x20x20 NHOM DINH HINH 30020x20 NHOM DINH HINH 20020x20 NHOM DINH HINH 16220x20 NHOM DINH HINH 400x20x20 BANH XE TRUC BÁNH XE NHOM DINH HINH 40020X40 NHOM DINH HINH 80020X40 10 CON LAN TRUOC 11 CON LAN GIUA 12 BANG TAI NGAN 13 CHI TIET ĐO GOI O BI 14 NHOM DINH HINH 18520x20 15 CHI TIET GAN O BI 16 GOI ĐO VONG BI 17 VÒNG BI UCPA203 18 CHI TIET GAN MOTO 19 MOTO 20 CHI TIET GAN THANH BANG TAI 21 CHI TIET CHU U 22 CHI TIET ĐO THANH BĂNG TAI 23 BANG TAI DAI 24 KE GÓC 90 ĐO 24 25 BO BI 92 26 VONG BI CON LAN 27 OC 28 CHI TIET TANG CHNH 15 26 10 H7 f7 D D DETAIL C SCALE 1.5 : SECTION D-D SCALE 1.5 : KY HIEU SO LUONG STT 2 92 M6X10 Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 MÔ HÌNH BĂNG TẢI Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 1:2 40 162 185 182 60 60 R3 ±0.05 R15 ±0.05 30 380 106 28 20 28 20 51 Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 CHI TIẾT GÁ ĐỠ MOTO VÀ XI LANH Tỉ lệ: 1:2 Vật liệu: Sắt D +0.05 10 0.00 25 35 45 R15 15 ±0.05 20 D 20 SECTION D-D SCALE : Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CHI TIẾT CHỮ U Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 3:1 Vật liệu: Nhôm 6061 35 50 10 10 290 Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CHI TIẾT BÁNH XE Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 1:1 Vật liệu: Sắt 10 25 40 ±0.01 18 ±0.05 50 40 20 ±0.05 D D 14 65 120 SECTION D-D SCALE : Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 CHI TIẾT GẮN THANH BĂNG TẢI Tỉ lệ: 2:1 Vật liệu: Nhôm 6061 40.5 40.5 40.5 ±0.05 30.00 C 60 10 ±0.05 C 52 29 52 14.5 SECTION C-C SCALE 1.5 : 162 Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CHI TIẾT ĐỠ GỐI VÒNG BI Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 1,5:1 Vật liệu: Nhôm 6061 E 40 20 10 20 20 60 ±0.05 10 ±0.05 20 E SECTION E-E SCALE : Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CHI TIẾT ĐỠ THANH BĂNG TẢI Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 3:1 Vật liệu: Nhôm 6061 75 13 13 40 20 ±0.05 F ±0.05 ±0.05 F 10 15 31 SECTION F-F SCALE : Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CHI TIẾT GẮN Ổ BI Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 3:1 Vật liệu: Nhôm 6061 50 40 3.5 ±0.05 ±0.05 27 Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CHI TIẾT TĂNG CHỈNH Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 3:1 Vật liệu: Nhôm 6061 40 ±0.05 17 ±0.01 90 300 440 Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CON LĂN (TRỤC CHÍNH) Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 1:1,5 Vật liệu: Sắt 40 ±0.01 20 300 340 Người vẽ Lê Tiến Đạt 30/7/22 CON LĂN Người kt Vũ Thế Mạnh 30/7/22 Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Lớp: 18DCTA1 Tỉ lệ: 1:1 Vật liệu: Sắt