(Tiểu luận) đồ án tốt nghiệp ngành máy xây dựng tên đề tài thiết kế xe vận chuyển tự động pallet tải trọng nâng 1,5 tấn

Đỗ Qua ngTho át TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG BỘ MƠN MÁY XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐ TN GHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH MÁY XÂY DỰNG Tên đề tài: THIẾT KẾ XE VẬN CHUYỂN TỰ ĐỘNG Ngà nh:MÁ YX ÂY ỰD NG PALLET TẢI TRỌNG NÂNG 1,5 TẤN Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Tiến Nam Sinh viên thực hiện: Đỗ Quang Thoát Mã số SV: 196362 Lớp: 62KM1 202 Hà Nội - 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG BỘ MƠN MÁY XÂY DỰNG Hình Mẫu trang phụ bìa đồ án ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH MÁY XÂY DỰNG Tên đề tài: THIẾT KẾ XE VẬN CHUYỂN PALLET TỰ ĐỘNG TẢI TRỌNG NÂNG 1,5 TẤN Sinh viên thực hiện: Đỗ Quang Thoát Lớp: 62KM1 Mã số SV: 196362 Cán hướng dẫn chính: ThS Nguyễn Tiến Nam Cán chấm sơ khảo: BỘ MÔN THÔNG QUA Hà nội, ngày .tháng năm 201 Hà Nội - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Khoa: Cơ khí Bộ mơn: Máy xây dựng NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP số:…………… Họ tên: Đỗ Quang Thoát Mã số: 1542262 Lớp : 62KM1 Năm thứ : V Ngành: Máy xây dựng Hệ : Chính quy 1- Tên đề tài thiết kế tốt nghiệp : Thiết kế xe vận chuyển tự động pallet nhà kho nhà máy sản xuất tải trọng nâng 1,5 2- Các số liệu thiết kế ban đầu: - Tải trọng nâng: 1,5 - Tốc độ di chuyển: 0,4 m/s - Kích thước Pallet chứa hàng: 1830x1570x1070 (mm) - Chiều cao nâng: 180 mm - Thời gian nâng: giây 3- Nội dung phần thuyết minh tính tốn : Tổng quan (Lịch sử nhà kho, kho tự động, thiết bị kho tự động, phương án thiết kế, giới thiệu máy thiết kế) + + Tính tốn chung Công suất chung máy Các thành phần lực tác dụng lên máy, cấu - Tính tốn riêng + Tính tốn thiết kế cấu di chuyển máy + Tính tốn thiết kế cấu nâng pallet + Tính tốn thiết kế khung máy - Các vẽ đồ thị (Số lượng kích thước vẽ) - Bản vẽ phương án hoạt động máy : 01 A1 - Bản vẽ hình chung máy thiết kế: 01 A1 - Bản vẽ cấu di chuyển, cấu nâng, khung máy: 04 A1 - Bản vẽ chi tiết: 04 A3 - Cán hướng dẫn chính: ThS Nguyễn Tiến Nam - Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày - Ngày hoàn thành thiết kế tốt nghiệp: tháng năm 2021 Ngày… tháng … năm 20… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP (Ký tên ghi rõ họ tên) Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Bộ môn thông qua Ngày tháng năm … TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký tên ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án cho Tổ, Bộ môn Ngày tháng năm 20 SINH VIÊN LÀM THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP (Ký tên ghi rõ họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH LỜI NĨI ĐẦU 12 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KHO VÀ THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG NHÀ KHO TỰ ĐỘNG 13 1.1 Lịch sử phát triển hệ thống nhà kho tự động 1.1.1 Nhà kho 1.1.2 Lịch sử phát triển nhà kho 1.2 Kho tự động 1.2.1 Kho tự động 1.2.2 Các dấu mốc phát triển nhà kho tự động 1.2.3 Các ưu điểm kho tự động 1.3 Các thiết bị kho tự động phổ biến 1.3.1 Thiết bị vận hành thông thường 1.3.1.1 Pallet 1.3.1.2 Kệ chứa hàng 1.3.1.3 Xe nâng tay 1.3.1.4 Xe nâng điện (Forklift) 1.3.2 Thiết bị vận hành tự động AGV 1.3.2.1 Định nghĩa 1.3.2.2 Cấu tạo chung AGV 1.3.2.3 Phân loại 1.3.2.4 AGV ứng dụng cho Pallet 1.3.2.5 Một số dạng dẫn động AGV 1.4 Giới thiệu máy thiết kế 1.4.1 Phương án thiết kế máy 13 13 13 15 15 15 16 17 17 17 18 18 19 20 20 20 21 22 24 26 27 CHƯƠNG TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN 28 2.1 Lựa chọn thơng số đầu vào 2.2 Tính tốn hệ dẫn động di chuyển 2.2.1 Tính tốn lực cản di chuyển 2.2.2 Tính tốn động di chuyển 28 28 28 29 2.2.2.1 Các phương án dẫn động 2.2.2.2 Tính tốn cơng suất di chuyển 2.2.2.3 Lựa chọn động di chuyển 2.2.2.4 Kiểm tra khả bám 2.3 Tính tốn hệ dẫn động nâng hạ thuỷ lực 2.3.1 Nguyên lý hoạt động 2.3.2 Sơ đồ thuỷ lực 2.3.3 Chọn tính tốn xy lanh thuỷ lực 2.3.3.1 Thơng số đầu vào 2.3.3.2 Tính tốn thơng số 2.3.4 Tính tốn chọn trạm nguồn thuỷ lực 2.3.4.1 Tính tốn thơng số bơm 2.3.4.2 Tính tốn thơng số đường dây thuỷ lực 2.3.4.3 Tính tốn thơng số van phân phối 2.3.4.4 Tính tốn thơng số van an toàn 29 30 31 35 36 36 37 37 37 37 39 39 40 40 41 CHƯƠNG THIẾT KẾ CỤM CÀNG NÂNG 43 3.1 Kết cấu cụm nâng 3.1.1 Sơ đồ tính tốn cụm nâng 3.1.2 Thiết kế cụm nâng 3.1.3 Tính kiểm tra liên kết hàn cụm nâng 3.2 Tính tốn cụm lăn tỳ 3.2.1 Tính tốn trục bắt lăn 3.2.2 Tính chọn vịng bi 43 43 44 47 48 48 49 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG MÁY 51 4.1 Kết cấu khung máy 4.2 Bố trí khơng gian khung chứa thiết bị 4.3 Kết cấu khung chịu lực 4.3.1 Sơ đồ tính tốn khung chịu lực 4.3.2 Thiết kế khung chịu lực 4.3.3 Tính kiểm tra liên kết khung chịu lực 4.3.3.1 Tính kiểm tra liên kết hàn cụm dầm chốt xoay phía trước 4.3.3.2 Tính kiểm tra liên kết hàn tai bắt chốt xoay phía sau 4.3.3.3 Kiểm tra liên kết khung máy xy lanh thuỷ lực 51 51 52 52 53 56 56 56 57 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG DI CHUYỂN 59 5.1 Kết cấu hệ dẫn động di chuyển 5.2 Thiết kế truyền xích 5.3 Tính tốn truyền xích 5.3.1 Xác định thơng số đầu vào 5.3.2 Xác định thơng số xích 5.3.3 Kiểm nghiệm xích số lần va đập 5.3.4 Xác định thông số hình học đĩa xích 5.3.5 Xác định lực tác dụng lên trục 5.4 Tính tốn trục động 5.4.1 Lựa chọn vật liệu 5.4.2 Xác định đường kính trục 5.4.3 Kiểm nghiệm trục 5.5 Tính tốn trục bánh xe chủ động 5.5.1 Lựa chọn vật liệu 5.5.2 Xác định đường kính trục 5.5.3 Kiểm nghiệm trục 5.5.4 Tính chọn ổ đỡ trục 5.6 Tính tốn chốt xoay phía trước 5.6.1 Lựa chọn vật liệu 5.6.2 Xác định đường kính chốt 5.6.3 Kiểm nghiệm trục 5.7 Tính tốn chốt xoay phía sau 5.7.1 Lựa chọn vật liệu 5.7.2 Xác định đường kính chốt 5.7.3 Kiểm nghiệm trục 59 60 60 60 60 61 61 62 63 64 64 65 67 67 67 69 70 71 71 72 72 74 74 74 75 CHƯƠNG KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng số Nội dung Bảng 1.1 Lịch sử phát triển kho tự động Bảng 2.1 Bảng thông số động ZD BLDC 750W Trang 16 32 Bảng 5.1 Bảng thơng số xích đĩa xích 57 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình số Nội dung Trang Hình 1.1 Nhà kho cơng ty sữa Vinamilk, Việt Nam 13 Hình 1.2 Kho hàng cơng ty Amazon 15 Hình 1.3 Các loại Pallet hay sử dụng 18 Hình 1.4 Giá kệ lưu hàng kho 19 Hình 1.5 Xe nâng tay tải trọng 2.5 19 Xe nâng điện hãng TOYOTA, tải trọng nâng 19 Hình 1.6 Hình 1.7 Cấu tạo chung AGV 20 Hình 1.8 Xe kéo hãng MOVEXX 21 Hình 1.9 Xe chở (Unit Load Vehicle) 21 Hình 1.10 Xe đẩy (Cart Vehicle) 22 Hình 1.11 Xe nâng ( Fork Vehicle) 22 Hình 1.12 AGV KIVA cơng ty AMAZON, Mỹ 23 Hình 1.13 AGV hãng MIR 23 Hình 1.14 AGV hãng Nipper 24 Hình 1.15 AGV hãng JBT 24 Hình 1.16 AGV sử dụng bánh cố dịnh 24 Hình 1.17 AGV sử dụng lị xo treo bánh chủ động 25 Hình 1.18 AGV sử dụng cầu cân 26 Hình 1.19 Cấu tạo sơ AGV nâng pallet 27 Hình 2.1 Lực cản di chuyển AGV 28 Hình 2.2 Phương án dẫn động 01 30 Hình 2.3 Phương án dẫn động 02 30 Hình 2.4 Động BLDC 21 Hình 2.5 Động bước 32 Hình 2.6 Động servo 33 Hình 2.7 Bố trí xy lanh khung 36 Hình 2.8 Sơ đồ thuỷ lực 37 Hình 2.9 Thơng số xy lanh thuỷ lực 37 Hình 2.10 Kết cấu xy lanh thuỷ lực 37 Hình 2.11 Hình ảnh van phân phối 2/2 41 Hình 2.12 Hình ảnh van an tồn 41 Hình 2.13 Hình ảnh trạm nguồn thuỷ lực 42 Hình 3.1 Kết cấu cụm nâng 43 Hình 3.2 Thơng số kích thước cụm nâng 43 Hình 3.3 Sơ đồ ngoại lực tác dụng phản lực cụm nâng 44 Hình 3.4 Mặt cắt ngang dầm 45 Hình 3.5 Sơ kết cấu cụm khung nâng 45 Hình 3.6 Phổ ứng suất cụm nâng 46 Hình 3.7 Chuyển vị tổng thể cụm nâng 46 Hình 3.8 Chuyển vị theo phương X cụm nâng 46 Hình 3.9 Chuyển vị theo phương Y cụm nâng 46 Hình 3.10 Chuyển vị theo phương Z cụm nâng 46 Hình 3.11 Kết cấu cụm lăn tỳ 48 Sơ đồ lực tác dụng biểu đồ nội lực trục bắt lăn 48 Hình 3.12 tỳ Hình 3.13 Hình ảnh thơng số vịng bi 49 Hình 4.1 Kết cấu khung máy 54 Hình 4.2 Kết cấu khung chứa thiết bị 54 Hình 4.3 Kết cấu khung chịu lực 55 Hình 4.4 Thơng số kích thước cụm khung chịu lực 55 Hình 4.5 Sơ đồ ngoại lực tác dụng phản lực khung chịu lực 56 Hình 4.6 Sơ kết cấu dầm 56 Hình 4.7 Sơ kết cấu cụm tai bắt chốt phía sau 57 Hình 4.8 Phổ ứng suất khung chịu lực 58 Hình 4.9 Chuyển vị tổng thể khung chịu lực 58 Hình 4.10 Chuyển vị theo phương X khung chịu lực 58 Hình 4.11 Chuyển vị theo phương Y khung chịu lực 58 Hình 4.12 Chuyển vị theo phương Z khung chịu lực 58 Hình 4.13 Liên kết bu lơng khung máy xy lanh 60 Hình 5.1 Kết cấu hệ dẫn động di chuyển 59 Hình 5.2 Sơ đồ cấu tạo truyền xích 60 Hình 5.3 Kết cấu đĩa xích chủ động 62 10