Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị cắt phôi tự động phục vụ trong dạy thực hành nguội, hàn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CẮT PHÔI TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ TRONG DẠY THỰC HÀNH NGUỘI, HÀN Mã số: T2021-06-11 Chủ nhiệm đề tài: ThS Huỳnh Hải Đà Nẵng, 11/2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CẮT PHÔI TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ TRONG DẠY THỰC HÀNH NGUỘI, HÀN Mã số: T2021-06-11 Xác nhận quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên) DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU STT Họ tên Đơn vị công tác lĩnh vực chuyên môn ThS Nguyễn Thái Dương Khoa Cơ khí – Cơ khí chế tạo MỤC LỤC MỤC LỤC .4 DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU 1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước nước Tính cấp thiết Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị cắt phôi tự động Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Thiết vị cắt phôi tự động dừng xưởng sản xuất nhỏ vừa - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm để xác định thông số đầu vào cho thiết bị Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu - Tiến hành nghiên cứu lý thuyết .3 - Xây dựng mơ hình, chế tạo thiết bị sử dụng mơ hình để tối ưu hóa CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu 1.2 Các vấn đề đặt .5 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu Chương 2: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ 2.1 Giới thiệu máy cắt phôi tự động .7 2.2 Phân tích lựa chọn phương pháp cắt 2.2.1 Phương pháp cắt ma sát 10 2.2.2 Cắt hồ quang điện lửa khí 11 2.2.3 Cắt chùm tia laser 12 2.2.4 Cắt chùm tia PLASMA .13 2.2.5 Phương pháp cắt thép áp lực lưỡi cắt 14 Chương THIẾT KẾ, CHỌN XYLANH KHÍ NÉN 22 3.1 Xi lanh khí nén .22 3.1.1 Cấu tạo, phân loại .22 3.1.2 Lựa chọn xilanh cho đề tài 24 3.2 Van 5/2 .25 Chương TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ VÀ XÂY DỰNG PHẦN ĐIỀU KHIỂN 29 4.1 Lựa chọn phương án điều khiển .29 4.1.1 Giới thiệu bo mạch arduino 29 4.1.2 Arduino nano 30 4.2 Chương trình điều khiển 31 4.3 Các thành phần mạch điều khiển 37 4.3.1 Relay chân .37 4.3.2 BJT C1815 38 4.3.3 Động giảm tốc DC24V 60 vòng/phút 39 4.3.4 LCD 16x2 40 4.3.5 Diode 1N4007 .42 4.3.6 PC817 44 4.3.7 Triac BTA41 .45 4.3.8 Opto Khuếch Đại Thuật Toán MOC3023 46 4.3.9 Encoder 300 xung .47 4.3.10 Adapter 24V-2A .49 4.4 Sơ đồ mạch điện .51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .53 Kết luận .53 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO .54 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Sử dụng mỏ cắt plasma với robot Hình 2.2 Máy cắt dây CNC Hình 2.3 Máy cắt phơi thủy lực dạng Hình 2.4 Máy cắt sắt lưỡi đá bosch nhỏ gọn, chắn Hình 2.5 Sơ đồ cắt kim loại khí Hình 2.6 Sơ đồ cắt kim loại chùm tia laser .10 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý cắt plasma 10 Hình 2.8 Sơ đồ cắt plasma thực tế 11 Hình 2.10 Sơ đồ phân bố vết nứt mép cắt .12 Hình 2.11 Nguyên lý cắt dao thẳng song song 13 Hình 2.14 Sơ đồ ngun lý máy cắt phơi thép tự động 14 Hình 3.1 Cấu tạo số xilanh khí nén 19 Hình 3.2 Cấu tạo xilanh tác dụng đơn lò xo .20 Hình 3.3 Cấu tạo xilanh tác dụng hai chiều, khơng có phận giảm chấn 20 Hình 3.4 Cấu tạo xilanh tác dụng hai chiều, có phận giảm chấn cuối khoang chạy 20 Hình 3.5 Cấu tạo xilanh tác dụng hai chiều, dùng công tắc từ 20 Hình 3.6 Cấu tạo xilanh đồng 20 Hình 3.7 Cấu tạo xilanh quay điều khiển van 4/2; 5/2 hay 5/3 21 Hình 3.8 Xilanh MAL 16*50 .21 Hình 3.9 Xilanh MAL 16*100 22 Hình 3.10 Một số hình ảnh van điện từ khí nén 23 Hình 3.11 Sơ đồ van 5/2 24 Hình 4.1 Arduino nano 27 Hình 4.2 Relay chân .37 Hình 4.3 Sơ đồ đấu nối C1815 38 Hình 4.4 Hình dáng thực tế xác định chân E , C , B transistor .39 Hình 4.5 Động giảm tốc 40 Hình 4.6 LCD 16x2 41 Hình 4.7 Sơ đồ chân cực âm dương diode 1N4007 43 Hình 4.8 Sơ đồ chân PC817 44 Hình 4.9 Triac BTA41 .45 Hình 4.10 Sơ đồ cấu tạo Triac 45 Hình 4.11 Opto MOC3023 46 Hình 4.12 Encoder tuyệt đối 47 Hình 4.13 Encoder tương đối 48 Hình 4.14 Cấu tạo Encoder 48 Hình 4.15 Adapter 24V-2A .49 Hình 4.16 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển .51 Hình 4.17 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển .51 Hình 4.16 Sơ đồ nguyên lý khối relay .52 Hình 4.16 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển động cắt 52 DANH MỤC BẢNG C BẢNG BIỂUNG BIỂUU Bảng 1.1- Thông số vật liệu làm dây đốt lò điện trở [4].Error! Bookmark not defined Bảng 3.1-So sánh hiệu lò điện trở so với lò nấu than hành Error! Bookmark not defined ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập - Tự - Hạnh phúc THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CẮT PHÔI TỰ ĐỘNG PHỤC VỤ TRONG DẠY THỰC HÀNH NGUỘI, HÀN - Mã số: T2021-06-11 - Chủ nhiệm: ThS Huỳnh Hải - Thành viên tham gia: ThS Nguyễn Thái Dương - Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Thời gian thực hiện: 12/2021 – 11/2022 Mục tiêu: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị cắt phôi tự động Sử dụng thiết bị phục vụ việc chuẩn bị phôi xưởng Nguội – Gị - Hàn Tính sáng tạo: Thiết kế chế tạo thiết bị cắt phôi tự động phục vụ việc chuẩn bị phơi xưởng Nguội – Gị - Hàn Tóm tắt kết nghiên cứu: Thiết kế chế tạo thiết bị cắt phôi tự động phục vụ việc chuẩn bị phơi xưởng Nguội – Gị - Hàn Việc tiết kiệm thời gian chuẩn bị phôi thúc đẩy việc nghiên cứu khoa học trình giảng dạy phục vụ thực hành cần thực liên tục, kịp thời mang lại kết học tập tốt Tên sản phẩm: Mơ hình thiết bị cắt phôi tự động thực tế, hoạt động hiệu quả, tin cậy báo đăng Hội thảo khoa học quốc tế - Ứng dụng công nghệ cơng trình xanh 2022, lần thứ có số ISBN Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Kết đề tài ứng dụng trực tiếp vào việc cắt phôi để phục vụ giảng dạy thực hành Nguội Xưởng Nguội – Gò - Hàn khoa Cơ khí – Trường ĐHSPKT - Mơ hình thực tế sản phẩm thực tế phục vụ công tác học tập giảng dạy đến sinh viên Hình ảnh, sơ đồ minh họa Hội đồng Khoa Ngày tháng năm 2022 (ký, họ tên) Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT