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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY CẮT PHÔI TỰ ĐỘNG Giảng viên hướng dẫn: Ths Huỳnh Hải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Bá Hoàng Tú Nguyễn Hữu Tuấn Võ Quốc Huy Lớp : 19C1 Đà Nẵng, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT THUẬT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Nguyễn Bá Hoàng Tú MSV: 1911504110140 Nguyễn Hữu Tuấn MSV: 1911504110141 Võ Quốc Huy MSV: 1911504110113 Lớp: 19C1 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt phơi tự động Người hướng dẫn: HUỲNH HẢI Học hàm/ học vị: Thạc sĩ, giảng viên II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: 0.5 điểm Đáp ứng nhu cầu cơng nghệ nay, có tính thiết kế máy,có thể cắt phơi, đề tài đạt nội dung đề Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: điểm Hoàn thành tốt nhiệm vụ đề phần thuyết minh, số liệu tính tốn động học chấp nhận được, vẽ thể tốt vẽ 2D, rõ ràng, dễ hiểu Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: điểm Thể thức trình bày theo quy định, đảm bảo thuyết minh vẽ Kết đạt được, khả ứng dụng đề tài: 0.5 điểm Đạt nội dung đề ra, để tài ứng dụng nơi sản xuất máy thực tế Các tốn tại, thiếu sốt cần bổ sung, chỉnh sửa: Cần có so sánh máy thiết kế máy tham khảo để đánh giá ưu, nhược điểm sản phẩm III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: điểm Sinh viên có thái độ học tập tốt, kiên trì làm đồ án, chịu khó khắn phục nhược điểm mà người hướng dẫn ra, thái độ làm việc nghiêm túc có trách nhiệm học tập IV Đánh giá: 1.Điểm đánh giá: 9/10 2.Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày 16 tháng 06 năm 2023 Người hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT THUẬT NAM KHOA ………… Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) V Thông tin chung: Họ tên sinh viên: ……….………………………………………………………… Lớp: …………………….……… Mã SV: ………………………………………… Tên đề tài: …………………………………………….…………………………… Người phản biện: ………………………….………… Học hàm/ học vị: ………… VI.Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… TT Các tiêu chí đánh giá Điểm Điểm tối đa đánh giá Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải nhiệm vụ đồ án giao - Tính cấp thiết, tính (nội dung ĐATN có 1a phần so với ĐATN trước đây); - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn; - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên cứu; 1b - Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá; - Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đặt ra; 1c - Chất lượng sản phẩm ĐATN nội dung báo cáo, vẽ, chương trình, mơ hình, hệ thống,…; - Có kỹ sử dụng phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu (thể qua kết tính tốn phần 1d mềm); - Có kỹ sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể qua tài liệu tham khảo) Kỹ trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 2b - Hình thức trình bày Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến số lẻ thập phân) - Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: ………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… - Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 20… Người phản biện TĨM TẮT ĐỀ TÀI Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt phơi tự động Sinh viên thực hiện: Nguyễn Bá Hoàng Tú MSSV: 1911504110140 Lớp: 19C1 Nguyễn Hữu Tuấn MSSV: 1911504110141 Lớp: 19C1 Võ Quốc Huy MSSV: 1911504110113 Lớp: 19C1 Tóm tắt: Ngày nhu cầu đời sống người nâng cao kinh tế cần phải kịp thời đáp ứng đầy đủ nhu cầu Trong ngành cơng nghiệp, mà đặc biệt cơng nghiệp khí nắm vai trị chủ yếu việc tạo sản phẩm Ở khía cạnh khác, ngành cơng nghiệp tạo phơi lại đóng vai trị chủ chốt, khâu quy trình sản xuất khí Hơn nữa, số phương pháp tạo phôi cán, kéo, cắt kim loại, loại phôi khác thiếu góp phần tạo sản phẩm, vật dụng cho ngành công nghiệp khác như: Công nghiệp điện, cơng nghiệp ơtơ, đóng tàu thuyền, xây dựng, nơng nghiệp Đề tài: “Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt phôi tự động” giải vấn đề Hệ thống sử dụng băng tải để giám sát q trình di chuyển phơi, xylanh để kẹp chặt đảm q q trình cắt an tồn hệ thống điều khiển PLC Kết cho thấy hệ thống cắt hoạt động tốt bền bỉ, dễ dàng bảo trì thay Cấu trúc đồ án bao gồm chương:  Chương 1: Giới thiệu chung  Chương 2: Thiết kế phần khí  Chương 3: Thiết kế nguyên lý máy  Chương 4: Thiết kế kết cấu  Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển  Chương 6: Thi công thực tế TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THUẬT Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: Ths Huỳnh Hải Mã SV: 1911504110140 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Bá Hoàng Tú Mã SV: 1911504110141 Mã SV: 1911504110113 Nguyễn Hữu Tuấn Võ Quốc Huy Tên đề tài: Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt phôi tự động Các số liệu, tài liệu ban đầu: Gỗ dạng thanh, tiết diện 3mmx30mmx500mm Tấm Formex, tiết diện 5mmx30mmx500mm Nội dung đồ án: Cấu trúc đồ án bao gồm chương:  Chương 1: Giới thiệu chung  Chương 2: Thiết kế phần khí  Chương 3: Thiết kế nguyên lý máy  Chương 4: Thiết kế kết cấu  Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển  Chương 6: Thi công thực tế Các sản phẩm dự kiến Mốt số vẽ 2D thiết kế, máy cắt phôi tự động Ngày giao đồ án: 3/2/2023 Ngày nộp đồ án: 16/6/2023 Đà Nẵng, ngày 16 tháng 06 năm 2023 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, ngành cơng nghiệp phát triển mạnh địi hỏi quy trình làm việc nhanh hiệu quả, nhà máy khơng cịn cấu làm việc thơ sơ hay hiệu nữa, việc cắt phôi vậy, địi hỏi phải có máy cắt phơi tự động nhằm giảm chi phí th nhân cơng nâng cao suất Đề tài “Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt phơi tự động” mà nhóm giao, thật đề tài hay thú vị Quy trình cơng nghệ cắt phơi tự động chúng em thực phần nhỏ thời đại cơng nghiệp hóa đại hóa ngày Có nhiều cách để thiết kế máy cắt phôi khác nhau, chúng em thiết kế máy cắt phôi tự động điều khiển hệ thống khí nén kết hợp điều khiển PLC Trong trình thực đồ án chúng em cố gắng chắn khơng thiếu sai sót Vì vậy, chúng em mong ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Ths Huỳnh Hải giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 07 tháng 06 năm 2023 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN BÁ HOÀNG TÚ NGUYỄN HỮU TUẤN VÕ QUỐC HUY CAM ĐOAN Trong muôn vàn phát minh sáng chế khoa học loại máy để phục vụ nhu cầu người nhằm tiết kiệm sức lao động, tăng suất cho người Tuy nhiên, người sáng chế lại có cách thực hay cải tiến riêng họ để không bị trùng lặp ý tưởng trước Trên tinh thần đó, nhóm tác giả chúng tơi gồm: Nguyễn Bá Hồng Tú, Nguyễn Hữu Tuấn Võ Quốc Huy thực đề tài “Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt phơi tự động” Trong đề tài tốt nghiệp nhóm, chúng tơi cam đoan tự làm 100% góp ý giúp đỡ trực tiếp từ thầy Ths Huỳnh Hải thầy Khoa Cơ khí Với đề tài “Nghiên cứu, tính tốn thiết kế máy cắt phơi tự động”, cam đoan tự thiết kế, tự làm Nếu có tranh chấp, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Sinh viên thực NGUYỄN BÁ HOÀNG TÚ NGUYỄN HỮU TUẤN VÕ QUỐC HUY MỤC LỤ NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÓM TẮT ĐỀ TÀI NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH 11 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 13 1.1 Lý chọn đề tài 13 1.2 Giới thiệu .13 1.3 Các vấn đề đặt 13 1.4 Phương pháp nghiên cứu 14 1.5 Phạm vi nghiên cứu 14 1.6 Mục đích yêu cầu đề tài 15 1.7 Cơ sở lý thuyết ứng dụng 15 1.8 Khả ứng dụng 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 lựa chọn phương pháp cắt .19 2.2.1 Phương pháp cắt ma sát 19 2.2.2 Cắt hồ quang điện lửa khí 20 2.2.3 Cắt chùm tia laser 21 2.2.4 Cắt chùm tia PLASMA 22 2.3 Công nghệ cắt vật liệu gỗ máy cưa cắt gỗ .23 2.3.1 Giới thiệu công nghệ cắt vật liệu cắt 23 a) Công nghệ cưa cắt gỗ 23 b) Vật liệu cắt (gỗ) .24 2.3.2 Ứng dụng công nghệ cưa cắt gỗ .26 a) Ứng dụng vào trình chế biến gỗ 26 b) Ứng dụng vào ngành công nghiệp đời sống 27 2.3.3 Giới thiệu số loại máy cưa cắt gỗ .27 2.4 Vật liệu formex, mica…………………………………………….….…… 31 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY 34 Phân tích chọn phương án thiết kế: 34 3.1 Phân tích chọn phương án cho cụm cấp phôi: .34 a Phương án 1: Sử dụng băng tải .34 3.2 Phương án kẹp chặt phôi: 35 3.3 Phương án cấu mang dao chạy dao: 38 a Phương án 1: Sử dụng xilanh .38 b Phương án 2: sử dụng cấu vít me mang dao: 38 Xây dựng vẽ nguyên lý: 39 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU 41 Tính tốn cấu máy: 41 4.1 Xây dựng vẽ kết cấu chung: .43 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 44 Cơ sở lý thuyết điều khiển ứng dụng cho đề tài: 44 5.1 Lựa chọn động phần tử điều khiển: .44 5.1.1 Xilanh (xilanh khí nén): 44 5.1.2 Một vài loại xilanh thông dụng: 46 5.2 Van: 48 5.3 Ống khí: 52 5.4 Bộ nguồn: .52 5.4.1 Nguồn tổ ong: 52 5.6 Thiết kế hệ thống điều khiển: 56 5.6.1 Biểu đồ trạng thái: 56 5.7 Cảm biến vật cản hồng ngoại 57 5.8 Thiết kế mạch điều khiển: 62 5.9 Chương trình điều khiển 63 CHƯƠNG 6: THI CÔNG THỰC TẾ .68 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO .75 DANH MỤC HÌNH Ả