1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nghiên cứu, tính toán thiết kế máy cắt phôi tự động

58 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu, tính toán thiết kế máy cắt phôi tự động
Tác giả Nguyễn Bá Hoàng Tú, Nguyễn Hữu Tuấn, Võ Quốc Huy
Người hướng dẫn ThS. Huỳnh Hải
Trường học Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật cơ khí
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2023
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 58
Dung lượng 7,33 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG (0)
    • 1.1. Lý do chọn đề tài (0)
    • 1.2. Giới thiệu (13)
    • 1.3. Các vấn đề đặt ra (13)
    • 1.4. Phương pháp nghiên cứu (14)
    • 1.5. Phạm vi nghiên cứu (14)
    • 1.6. Mục đích và yêu cầu của đề tài (14)
    • 1.7. Cơ sở lý thuyết ứng dụng (15)
    • 1.8. Khả năng ứng dụng của khí nén (16)
    • CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ (17)
      • 2.1. Giới thiệu máy cắt phôi tự động (17)
      • 2.2. Phân tích và lựa chọn phương pháp cắt (18)
        • 2.2.1. Phương pháp cắt ma sát (18)
        • 2.2.2. Cắt bằng hồ quang điện hoặc ngọn lửa khí (19)
        • 2.2.3. Cắt bằng chùm tia laser (20)
        • 2.2.4. Cắt bằng chùm tia PLASMA (21)
      • 2.3. Công nghệ cắt vật liệu gỗ và máy cưa cắt gỗ (21)
        • 2.3.1. Giới thiệu công nghệ cắt và vật liệu cắt (21)
        • 2.3.2. Ứng dụng của công nghệ cưa cắt gỗ (24)
        • 2.3.3. Giới thiệu về một số loại máy cưa cắt gỗ (24)
      • 2.4. Vật liệu formex, mica (27)
    • CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY (29)
      • 3. Phân tích và chọn phương án thiết kế (29)
        • 3.1 Phân tích và chọn phương án cho cụm cấp phôi (29)
        • 3.2. Phương án kẹp chặt phôi (32)
        • 3.3. Phương án cơ cấu mang dao và chạy dao (32)
    • CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU (35)
      • 4. Tính toán các cơ cấu chính của máy (35)
        • 4.1. Xây dựng bản vẽ kết cấu chung (37)
    • CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN (37)
      • 5. Cơ sở lý thuyết điều khiển ứng dụng cho đề tài (37)
        • 5.1. Lựa chọn động cơ và các phần tử điều khiển (38)
          • 5.1.1 Xilanh (xilanh khí nén) (38)
          • 5.1.2 Một vài loại xilanh thông dụng (39)
        • 5.2. Van (40)
        • 5.3. Ống khí (43)
        • 5.4. Bộ nguồn (43)
          • 5.4.1. Nguồn tổ ong (43)
        • 5.6. Thiết kế hệ thống điều khiển (46)
          • 5.6.1. Biểu đồ trạng thái (46)
        • 5.7. Cảm biến vật cản hồng ngoại (47)
        • 5.8. Thiết kế mạch điều khiển (0)
        • 5.9. Chương trình điều khiển (0)
    • CHƯƠNG 6: THI CÔNG THỰC TẾ (56)
  • KẾT LUẬN (57)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (58)

Nội dung

GIỚI THIỆU CHUNG

Giới thiệu

Máy cắt phôi tự động là một chiếc máy thông minh có thể tự hành cắt phôi mà chúng ta không cần phải tốn quá nhiều công sức như cắt bằng phương pháp thủ công.

Với sự ra đời của máy cắt phôi tự động đã tạo sự phát triển mạnh mẽ trong nghành công nghiệp cơ khí cũng như trong công tác giảng dạy ở các trường đại học kỹ thuật.

Những lợi ích mà máy cắt phôi tự động cho chúng ta là rất lớn, cụ thể như:

- Với một chiếc máy tự động như vậy, việc thực hiện cắt có thể diễn ra bất cứ thời gian nào, trong điều kiện làm việc với tần suất cao.

- Những sản phẩm thu được có độ chính xác cao phức tạp và đa dạng về chủng loại (gia công được những phôi có ứng suất lớn, kích thước lớn, nhiều loại như dạng tấm hoặc ống, thanh…)

- Có năng suất và hiệu suất tốt, ít tốn nhân công …

- Gia công dễ dàng, điều khiển thuận tiện.

- Đem lại lợi ích về kinh tế lớn đối với các xưởng, các doanh nghiệp công ty, tập đoàn sản xuất cơ khí.

Từ nhu cầu thực tiễn và lợi ích của xã hội ta thấy máy cắt phôi tự động là rất cần thiết trong một xã hội phát triển nhất là đối với nước chúng ta đang trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa; đưa công nghệ tự động hóa vào quá trình sản xuất để thay thế con người.

Máy cắt phôi tự động có rất nhiều chủng loại như các máy cắt bằng ngọn lửa hàn khí, cắt bằng chùm tia laser, plasma, thủy lực, khí nén…Trong đề tài này, chúng em đi vào Thiết kế, thi công máy cắt phôi gỗ tự động thuần khí nén.

Các vấn đề đặt ra

Các máy cắt phôi tự động được bán trên thị trường đã đạt độ hoàn thiện trong kết cấu cũng như trong tính năng Nhưng đó là những chiếc máy được phát triển bởi những công ty đã có kinh nghiệm trong việc chế tạo những sản phẩm dạng này Với một đồ án tốt nghiệp, việc thiết kế và thi công mô hình chiếc máy, nhóm gặp nhiều vấn đề cần giải quyết.

Trong việc thiết kế và chế tạo được hệ thống cơ khí:

- Phải chính xác, đảm bảo cho máy chạy êm, không bị kẹt trong quá trình hoạt động.

- Tối ưu hóa kích thước cho máy, cơ cấu chấp hành là hệ thống các xilanh phải được bố trí một cách hợp lý cân đối, vững chắc để hoạt động chính xác.

- Lựa chọn dao cắt phù hợp với kết cấu. Đối với hệ thống điều khiển:

- Việc xây dựng được thuật toán điều khiển và phương pháp điều khiển cho máy cũng gặp nhiều vấn đề khó khăn, vừa phải đảm bảo điều khiển cho máy hoạt động được chính xác, dự phòng được các lỗi xảy ra khi máy hoạt động, vừa phải làm sao cho việc lập trình đơn giản nhất có thể.

Phương pháp nghiên cứu

Máy cắt phôi tự động là một sản phẩm đã được phát triển trên thị trường, và là một sản phẩm cơ khí, điện tử nên trong quá trình làm đồ án, nhóm đã áp dụng phương pháp nghiên cứu sau:

- Quá trình làm việc được thực hiện theo một trình tự logic, theo trình tự thời gian xác định Do đó, để thiết kế ta sử dụng phương pháp nghiên cứu cơ điện tử, mô hình hóa hệ thống, thiết kế tuần tự.

- Tham khảo tài liệu: bằng cách thu thập thông tin từ sách, tạp chí về tự động hóa, mạng internet.

- Quan sát một số máy cắt phôi tự động đã có trên thị trường

- Từ lý thuyết nghiên cứu được tiến hành viết chương trình điều khiển và mô phỏng trên máy tính, sau đó thử nghiệm các modul điều khiển các chương trình trên cơ cấu cơ khí thật.

Phạm vi nghiên cứu

Vì điều kiện thời gian và chi phí hạn chế, mặt khác do nghiên cứu về máy cắt phôi tự động là một đề tài lớn Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp nhóm đề tài chúng em chuyên nghiên cứu về một mảng điều khiển của máy cắt phôi gỗ tự động với các đặc tính sau:

- Máy có công suất nhỏ.

- Sử dụng để cắt gỗ dạng thanh, tiết diện 3mmx30mm, dài 500mmm

- Máy có thể hoạt động liên tục 3h/ngày

Mục đích và yêu cầu của đề tài

- Làm ra một mô hình có thể hoạt động được

- việc chế tạo ra mô hình hoạt động tốt sẽ tạo điều kiện cho sinh viên có cơ hội học tập và nghiên cứu một cách thực tế, là một cơ hội tốt giúp sinh viên khỏi bỡ ngỡ khi làm việc thực tế

- Việc này đòi hỏi sinh viên phải tham khảo thực tế nhiều lĩnh vực và tham khảo bằng nhiều tài liệu khác nhau Do đó mang lại sự hiểu biết sâu sắc hơn cho sinh viên không chỉ trong lĩnh vực cơ khí mà còn nhiều lĩnh vực, ngành nghề khác như cơ khí, điện tử, tự động hóa…

Cơ sở lý thuyết ứng dụng

Khái niệm hệ thống điều khiển khí nén:

Hệ thống điều khiển khí nén và thủy lực bao gồm các phần tử điều khiển và cơ cấu chấp hành được kết nối với nhau thành hệ thống hoàn chỉnh để thực hiện những nhiệm vụ theo yêu cầu đặt ra.

Hệ thống điều khiển khí nén và thủy lực

 Tín hiệu đầu vào: nút nhấn, công tắc, công tắc hành trình, cảm biến

 Phần tử xử lý thông tin: Xử lý tín hiệu đầu vào theo một quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển: van logic AND, OR, NOT, YES, FLIP - FLOP

 Phần tử điều khiển: điều khiển dòng năng lượng (lưu lượng, áp suất) theo yêu cầu, thay đổi trạng thái cơ cấu chấp hành: van đảo chiều, van tiết lưu, van chỉnh áp

 Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tƣợng điều khiển là đại lượng ra của mạch điều khiển: xilanh khí nén, xilanh dầu, động cơ khí nén, động cơ dầu

 Năng lượng điều khiển: gồm phần thông tin và công suất.

 Khí nén: Công suất vừa, quán tính, tốc độ cao.

Khả năng ứng dụng của khí nén

 Trong lĩnh vực điều khiển

 Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong các lĩnh vực như: các thiết bị phun sơn, các loại đồ gá kẹp chặt chi tiết hoặc là trong các lĩnh vực sản xuất vì điều kiện vệ sinh môi trường rất tốt và an toàn cao.

 Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong các dây chuyền rửa tự động, trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra của thiết bị lò hơi.

 Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: các thiết bị, máy móc trong lĩnh vực khai thác, trong các công trình xây dựng…

 Truyền động thẳng: vận dụng truyền động bằng áp suất khí nén cho chuyển động thẳng trong các dụng cụ, đồ gá kẹp chặt chi tiết.

 Truyền động quay: truyền động xilanh, động cơ quay với công suất lớn bằng lượng khí nén.

 Trong các hệ thống đo và kiểm tra: được trong các thiết bị đo và kiểm tra chất lượng sản phẩm.

THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ

2.1 Giới thiệu máy cắt phôi tự động

Cùng với sự phát triển không ngừng của lĩnh vực tự động hóa, ngày nay các thiết bị truyền dẫn, điều khiển bằng thủy lực – khí nén sử dụng trong máy móc trở nên rộng rãi ở hầu hết các lĩnh vực công nghiệp như máy công cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy dập, máy uốn, máy ép phun, dây chuyền chế biến thực phẩm, …thì hiện nay, trên thế giới máy cắt phôi tự động được sử dung ngày càng nhiều đặc biệt là ở các nước có nền công nghiệp phát triển tiên tiến và hiện đại như Mỹ, Nga, Nhật Bản… Ở Việt Nam những dây chuyền cắt phôi tự động được sử dụng rộng rãi ở hết các tập đoàn, công ty sản xuất lớn như cắt phôi dạng tấm trong dây chuyền sản xuất vỏ ôtô, phôi dạng ống như đường ống dẫn dầu khí, sản xuất phôi hàn Lâu nay trong lĩnh vực tự động hóa, máy cắt kim loại chỉ giải quyết được đường cắt theo quy luật: tròn đều, elip, thẳng, cong… còn chuyển động không theo quy luật để cắt kim loại theo đường cong bất kỳ, đường gấp khúc, theo không gian 2D, 3D… thì máy không giải quyết được

Ngày nay người ta dùng công nghệ điều khiển tự động hóa bằng máy vi tính - CNC (Computer numerical controller) để giải quyết vấn đề nan giải nói trên Riêng ở Bình Định, Trung tâm Kỹ thuật tự động ATC (Trung tâm) lần đầu tiên cũng đã ứng dụng thành công công nghệ CNC để sản xuất máy cắt plasma CNC – để cắt kim loại; máy khắc, khoan CNC dùng trong điêu khắc, khắc được mẫu vật theo hình không gian

Một số hình ảnh về máy cắt phôi tự động:

Hình 2 1 Sử dụng mỏ cắt plasma với robot

Hình 2 2 Máy cắt dây CNC

Hình 2 3 Máy cắt ống hộp bán tự động

Tùy theo nhu cầu của người sử dụng về kích thước hình dạng chi tiết mà có nhiều loại máy gia công khác nhau.

Qua thời gian nghiên cứu thực hiện đề tài chúng em thấy rằng máy cắt kim loại trên thị trường hiện nay phần lớn sử dụng cơ cấu khí nén, thủy lực, dao sử dụng là dao định hình nhờ tác dụng của cơ cấu khí nén, thủy lực tạo lực dập cắt chi tiết Trong đề tài này nhóm tập trung nghiên cứu và chế tạo một máy cắt phôi thép, gỗ tự động bằng khí nén kết hợp điều khiển bằng PLC

Về cơ bản, một máy cắt phôi tự động bằng khí nén bao gồm có các bộ phận như cơ cấu chấp hành là hệ thống các xilanh dùng để kẹp, đưa, giữ và cắt phôi, các thiết bị hiển thị, có thể là màn hình led hoặc màn hình cảm ứng Các nút bấm, các cơ cấu con lăn bộ điều khiển và các cảm biến…

Trong chương này, nhóm sẽ giới thiệu lý thuyết các công nghệ, các nguyên lý, các thiết bị mà nhóm sử dụng trong đề tài.

2.2 Phân tích và lựa chọn phương pháp cắt Để thực hiện công việc cắt vật liệu, trong thực tế có nhiều phương pháp, công nghệ khác nhau như: Phương pháp cắt thủ công, cắt bằng ngọn lửa hàn khí, cắt bằng chùm tia laser, plasma hay các phương pháp dập tấm (dập cắt và đột lỗ), cắt bằng máy cắt thép, Tùy theo hình dạng, kích thước vật liệu cũng như qui mô sản suất mà ta có thể áp dụng phương pháp cắt khác nhau cho hợp lý.

2.2.1 Phương pháp cắt ma sát Ưu điểm của máy cắt sắt mà chúng ta có thể nhìn thấy ngay đó là việc di chuyển khá dễ dàng, vận hành máy đơn giản và đặc biệt là chi phí đầu tư rẻ tiết kiệm diện tích nhà xưởng

Với sự nhỏ gọn này, chúng ta có thể mang máy tới nhiều khu vực thi công khác nhau mà không sợ va chạm hay gặp khó khăn khi di chuyển Tuy nhiên, bên cạnh đó thì máy cắt sắt này cũng tồn tại khá nhiều nhược điểm khác đó là: Lưỡi cắt của máy nhanh mòn và tạo nhiều khói bụi tia lửa trong quá trình cắt Với những đơn vị thi công trong nước thì có thể chấp nhận được nhược điểm này nhưng đối với đơn vị nước ngoài thì gần như không được hoan nghênh hoặc không được phép sử dụng.

Hình 2 4 Máy cắt sắt lưỡi đá bosch nhỏ gọn, chắc chắn

Bởi trong quá trình cắt tia lửa được tạo ra rất nguy hiểm cho người sử dụng có thể dẫn tới cháy nổ, khói bụi môi trường Vì máy cắt sắtnày không có bộ cấp nước kèm theo nên máy khó hoạt động trong thời gian dài nên hiệu suất hoạt động không cao Thêm nữa vì kết cấu máy mỏng manh, kẹp phôi yếu nên chỉ có thể thao tác được các dòng sản phẩm nhỏ nhẹ, khi cắt máy khá rung và tiếng ồn lớn Tiếp đó là động cơ máy, có khá nhiều loại sử dụng động cơ chổi than vì yêu cầu gia tốc nhanh và tốc độ vòng tua lớn Khi hoạt động lâu dài, chổi than bị mòn đi và cần phải bảo trì, sửa chữa và thay thế.

Máy cắt thép thủ công: gồm lưỡi cắt và khớp bản lề Máy này cũng chỉ áp dụng cắt thép có chiều dày và diện tích bé, chủ yếu dùng trong các xưởng sản xuất vừa và nhỏ.

2.2.2 Cắt bằng hồ quang điện hoặc ngọn lửa khí

Cắt đứt bằng hồ quang điện: là quá trình nóng chảy hoặc cắt đứt kim loại bằng nhiệt lượng hoặc hồ quang điện, điện cực hồ quang có thể là than hoặc kim loại. Phương pháp này không kinh tế, khó thuận tiện khi chiều dày tấm thép lớn, đường cắt không đều.

Cắt bằng khí là phương pháp cắt sử dụng nhiệt của ngọn lửa sinh ra khi đốt cháy khí cháy trong dòng oxy để nung kim loại tạo thành các oxit và thổi chúng ra khỏi mép cắt tạo thành rãnh cắt.

Hình 2 5 Sơ đồ cắt kim loại bằng khí

Khi bắt đầu cắt, kim loại ở mép cắt được nung nóng đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt độ của ngọn lửa nung, sau đó cho dòng oxy thổi qua, kim loại bị oxy hoá mãnh liệt tạo thành oxit Sản phẩm cháy bị nung chảy và được dòng oxy thổi khỏi mép cắt, tiếp theo do phản ứng cháy của kim loại toả nhiệt mạnh, lớp kim loại tiếp theo bị nung nóng nhanh và tiếp tục bị đốt cháy tạo thành rãnh cắt. Để cắt bằng khí, kim loại cắt phải thoả mãn một số yêu cầu sau:

- Nhiệt độ cháy của kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy.

- Nhiệt độ nóng chảy của oxit kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại.

- Nhiệt toả ra khi kim loại cháy phải đủ lớn để nung mép cắt tốt đảm bảo quá trình cắt không bị gián đoạn.

- Oxit kim loại nóng chảy phải loãng tốt, dễ tách khỏi mép cắt.

- Độ dẫn nhiệt của kim loại không quá cao, tránh sự toả nhiệt nhanh dẫn đến mép cắt bị nung nóng kém, làm gián đoạn quá trình cắt.

Thép các bon có nhiệt cháy 1350°C, nhiệt độ nóng chảy trên 1500°C, nhiệt cháy đạt tới 70% lượng nhiệt cần để nung nóng nên rất thuận lợi khi cắt bằng khí.Thép cacbon cao do nhiệt độ chảy thấp nên khó cắt hơn, khi cắt thường nung nóng trước tới 300°- 600°C Thép hợp kim crôm hoặc hợp kim niken do khi cháy tạo thành oxit crôm nhiệt độ chảy tới 2000°C phải dùng thuốc cắt mới cắt được , mặt khác để đảm bảo chất lượng phôi, nâng cao năng suất và hạ giá thành cắt cần phải chọn các chế độ cắt hợp lý khác nhau như áp suất khí cắt, lượng tiêu hao khí cắt, tốc độ cắt, khoảng cách cần khống chế từ mỏ cắt tới vật cắt do đó việc dùng phương pháp này để cắt thép không mang lại hiệu quả kinh tế cao cũng như năng suất thấp, khó chuyển sang tự động hóa.

2.2.3 Cắt bằng chùm tia laser

Trong những năm gần đây người ta đã bắt đầu sử dụng laser để cắt tất cả các vật liệu với bất kỳ độ cứng nào.

Nguyên lý chung về cắt bằng laser là một phương pháp tạo rãnh cắt hoặc lỗ nhờ vào nguồn nhiệt bức xạ rất lớn của laser làm vật liệu vùng cắt cháy lỏng và bốc hơi đi ra ngoài.

Nguồn bức xạ laser (1) tạo ra chùm tia laser (2) đi thẳng hoặc đổi hướng nhờ gương phẳng (3) và được hội tụ nhờ thấu kính hội tụ có tiêu cự f trong (4) Nguồn năng lượng laser tập trung trên một diện tích rất nhỏ với mật độ dòng nhiệt tạo vùng tiếp xúc bề mặt rất cao làm vật liệu (5) nóng chảy và bốc hơi tạo thành rãnh cắt hoặc lỗ khoan.

THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY

3 Phân tích và chọn phương án thiết kế:

3.1 Phân tích và chọn phương án cho cụm cấp phôi: a Phương án 1: Sử dụng băng tải

- Không gây tiếng ồn, năng suất tiêu hao nhỏ

- Có thể di chuyển vật theo phương ngang với khoảng cách đủ

- Mang được những vật liệu nhiều hình dạng

- Vật dễ rơi ra ngoài (sử dụng 2 thành chắn 2 bên để khắc phục)

- Chỉ mang vật theo phương ngang b.Phương án 2: Sử dụng hệ thống cấp phôi bằng xilanh

- Dễ dàng điều chỉnh được tốc độ

- Kết cấu phù hợp với lực vừa đủ

- Điều chỉnh được tốc độ thông qua thiết bị tiết lưu

- Cơ cấu mang phôi thanh bằng xy lanh phức tạp

Lựa chọn phương án 1: Vì phương án 1 phù hợp với hệ thống điều khiển sử dụng phương pháp điều khiển điện khí nén, phù hợp với giá thành của sinh viên Kết cấu không quá phức tạp, dễ dàng điểu khiển.

3.2 Phương án kẹp chặt phôi: a Phương án 1: Sử dụng xilanh

- Dễ dàng điều chỉnh được tốc độ

- Kết cấu phù hợp với lực vừa đủ

- Điều chỉnh được tốc độ thông qua thiết bị tiết lưu

- Thoát khí gây ra tiếng ồn

- Khí phải được làm sạch

3.3 Phương án cơ cấu mang dao và chạy dao: a Phương án 1: Sử dụng xilanh

- Kết cấu phù hợp với lực vừa đủ

- Dễ dàng di chuyển vật theo phương ngang

- Điều chỉnh được lực đẩy thông qua thiết bị tiết lưu

- Tốc độ không phù hợp với cơ cấu mang dao

- Thoát khí gây ra tiếng ồn

- Khí phải được làm sạch b Phương án 2 : sử dụng cơ cấu vít me mang dao:

Hình 3 2 Cơ cấu cơ khí vit - me

- Đảm bảo độ chính xác làm việc lâu dài

- Đảm bào chuyển động ổn định hiệu suất lớn

- Khó chế tạo, giá thành cao

- Phải sử dụng thêm động cơ

Lựa chọn phương án 2: vận tốc vít me phù hợp với chạy dao, vít me có sẵn trên thị trường, việc sử dụng vít me cũng hết sức đơn giản vì nguồn cung cấp cho nó có sẵn.

Xây dựng bản vẽ nguyên lý:

Hình 3 3 Sơ đồ nguyên lý

-Bước 1: khi đóng điện ấn nút start động cơ băng tải quay mang phôi di chuyển đến vị trí kẹp chặt thích hợp

-Bước 2: sau khi phôi đến vị trí kẹp chặt, có tín hiệu làm cho động cơ băng tải dừng lại xy lanh chuyển động duỗi thẳng kẹp chặt phôi

-Bước 3: sau khi kẹp chặt phôi, có tín hiệu cho động cơ vít me mang động cơ cắt dịch chuyển đi xuống và động cơ cắt quay thực hiện quá trình cắt sau đó vít me lùi về

-Bước 4: sau khi cắt phôi, có tín hiệu, xy lanh kẹp chuyển động lùi về kết thúc chu trình cắt, động cơ băng tải quay, thực hiện lại từ bước 1.

Quá trình hoạt động cứ thế được thực hiện lại theo các bước trên tạo thành một chu trình tự động tuần hoàn, hệ thống hoạt động liên tục đến khi ấn nút stop hoặc ngừng cung cấp điện.

THIẾT KẾ KẾT CẤU

4 Tính toán các cơ cấu chính của máy:

Với áp suất khí nén đầu vào không thay đổi thì lực tác dụng của xilanh phụ thuộc vào đường kính trong của xilanh Nên ta phải chọn xilanh có đường kính thích hợp.

 Xilanh: Giúp kẹp chặt phôi

Xi lanh khi hoạt động cần cung cấp 1 lực đẩy tối thiểu 10N Nếu bỏ qua lực ma sát và trọng lượng của trục pittong ta có công thức:

P là áp suất khí nén tác dụng lên xi lanh:

A là diện tích làm việc của cần pittong.

 Đường kính trong của xilanh: d = 2√ A π = 2 √ 300 π = 20 (mm)

- Động cơ : Làm quay băng tải Động cơ khi hoạt động cần cung cấp vận tốc 60 vòng/ phút để đảm bảo năng suất làm việc , lựa chọn tải trọng hợp lý để có thể cấp phôi Dựa vào thực nghiệm ta lựa chọn Động Cơ DC Giảm Tốc GA25-370 12-24VDC

Hình 4 1 Động cơ quay băng tải

Dựa vào thực tiễn để cắt đứt phôi ta sử dụng động cơ Động cơ 775 12-24VDC 10000 vòng

 Tốc độ sản phẩm: khoảng 7600 vòng / phút (12V), 12000 vòng / phút (24V)

 Đường kính động cơ: 44mm

 Chiều dài động cơ: 67mm (không có trục)

 Đường kính trục của trục: 5mm

 Chiều dài trục động cơ: 16mm

- Động cơ : quay vit-me Động cơ khi hoạt động phải cấp chuyển động quay với vận tốc vừa phải, để đảm bảo vận tốc dịch chuyển khi cắt phôi

Dựa vào thực tiễn cắt đứt phôi ta chọn lưỡi cắt gỗ makita:

1.Lưỡi cắt khi quay phải đảm bảo với vận tốc nhanh để đảm bảo trong quá trình cắt đứt phôi

2.Vật liệu: Hợp kim cứng

3.Đường kính lưỡi cưa: 110mm

5.Số lượng răng cưa: 40 răng

6.Độ dày lưỡi cắt: 1mm

+Trọng lượng nhẹ nhưng đem lại hiệu suất cao

4.1 Xây dựng bản vẽ kết cấu chung:

Hình 4 2 Sơ đồ kết cấu tổng thể

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

5 Cơ sở lý thuyết điều khiển ứng dụng cho đề tài:

Hệ thống điều khiển trong đồ án này có thể dùng điện khí nén vì nó có giá thành rẻ nhưng có rất nhiều ưu điểm:

 Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn ít.

 Do khả năng chịu nén lớn hơn không khí, nên có thể trích chứa khí nén thuật lợi.

Vì vậy có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm trích chứa khí nén.

 Không khí dùng để nén, hầu như có số lượng không giới hạn và có thể thải ra ngược lại bầu khí quyển.

 Hệ thống khí nén sạch sẽ, dù cho có sự rò rỉ cũng không gây ra mối đe dọa bị nhiễm bẩn.

 Chi phí để thiết lập một hệ thống truyền động khí nén khá thấp.

 Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được đảm bảo nên có độ an toàn.

 Các thành phần vận hành trong hệ thống có cấu tạo đơn giản và giá thành không đắt.

 Các van khí nén phù hợp đối với các chức năng vân hành logic và do đó được sử dụng để điều khiển trình tự phức tạp và các móc phức hợp.

5.1 Lựa chọn động cơ và các phần tử điều khiển:

Xilanh có nhiệm vụ biến đổi năng lượng thế năng hay động năng của lưu chất thành năng lượng cơ học - chuyển động thẳng hoặc chuyển động quay (góc quay

Ngày đăng: 07/03/2024, 12:08

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w