báo cáo tiểu luận cuối kỳ công nghệ thủy lực khí nén nghiên cứu thiết kế máy xiên cá viên chiên

- Hiểu được những khó khăn của những người kinh doanh về thực phẩm có cá viên chiên này thì nhóm đã nghiên cứu và cho ra mắt một sản phẩm giúp người kinh doanh tiết kiệm được thời gian v

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN: CƠ ĐIỆN TỬ 

BÁO CÁO TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN: CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY XIÊN CÁ

VIÊN CHIÊN

GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Phương Sáng thứ 2 tiết 1-2

Đinh Nguyễn Minh

MỤC LỤC

PHẦN NỘI DUNG 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 2

1.1 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM: 2

1.2 ĐẶC TÍNH CỦA SẢN PHẨM: 2

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐẶC TÍNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM HIỆN NAY: 2

1.4 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: 2

1.5 N ỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 3

- ĐỐI VỚI MÁY XIÊN CÁ VIÊN CHIÊN THÌ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Ở ĐÂY BAO GỒM NHỮNG KIẾN THỨC VỀ PHẦN MẠCH ĐIỆN NHỮNG CƠ CẤU TRONG VIỆC THIẾT KẾ CƠ KHÍ ,

VÀ KIẾN THỨC VỀ VIỆC ĐI DÂY ĐIỆN TRONG PHẦN THIẾT KẾ CƠ CẤU .3

1.6 GIỚI HẠN VẤN ĐỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 3

1.7 TÍNH MỚI VÀ TÍNH SÁNG TẠO CỦA DỰ ÁN: 3

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 4

2.1 NGUYÊN LÝ THỰC HIỆN THỦ CÔNG MÁY HIỆN NAY/ : 4

2.2 CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT: 4

2.3 XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ ĐƯỢC CHỌN: 5

2.4 PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN CÔNG THỰC HIỆN: 5

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 6

3.1 PHÁC THẢO MẠCH KHÍ NÉN: 6

3.2 S Ơ ĐỒ HÀNH TRÌNH BƯỚC: 6

3.3 BẢNG ĐIỀU KHIỂN QUI TRÌNH VÀ HƯƠNG TRÌNH TÍN HIỆU RA: 8 P 3.4 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ANEL ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM P FLUID IM 4.2 10S BẢNG ĐIỀU KHIỂN CÓ 2 CHẾ ĐỘ ĐIỀU KHIỂN: 10

3.5 HÌNH CHỤP MÔ HÌNH THƯC TẾ 12

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 13

4.2.HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI: 14

PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

1.1 Tổng quan về sản phẩm:

- Xiên que là loại thức ăn được giới trẻ rất yêu thích và ưa chuộng, trở thành món ăn khoái khẩu của mọi người Món xiên que đang trở thành món ăn xu hướng hiện nay Tuy nhiên để có được một cây xiên que hoàn chỉnh cần rất nhiều bước và mất nhiều thời gian

để hoàn thành một cây xiên hoàn chỉnh Cùng với đó thì nếu là một cửa hàng và bán với

số lượng lớn thì việc chuẩn bị những cây xiên như thế sẽ tốn rất nhiều thời gian và cần số lượng người để hoàn thành

- Hiểu được những khó khăn của những người kinh doanh về thực phẩm có cá viên chiên này thì nhóm đã nghiên cứu và cho ra mắt một sản phẩm giúp người kinh doanh tiết kiệm được thời gian và nhân công thực hiện đó chính là máy xiên cá viên chiên tự động

1.2 Đặc tính của sản phẩm:

- Máy xiên que tự động là dòng máy hỗ trợ việc xiên các loại thực phẩm như thịt, mực,

cá, bạch tuộc, tôm, một cách nhanh chóng Dòng máy này có thể loại bỏ việc xiên que thủ công như sử dụng bằng tay gây mất thời gian cũng như mất vệ sinh an toàn thực phẩm

- Một số ưu điểm của sản phẩm này đó chính là có cấu trúc đơn giản , hoạt động ổn định,

dễ dàng làm sạch, vệ sinh nhanh chóng Và giúp cho người dùng có thể dễ dàng thao tác

- Có nhiều phương pháp để thiết kế và nghiên cứu máy xiên cá bằng việc ứng dụng khí nén, nhưng trong đó có 3 phương pháp mà chúng ta có thể sử dụng Đó chính là thiết kế theo tầng, theo nhịp hoặc kết hợp Và ngoài ra còn có các phương pháp khác để thiết kế máy xiên cá viên chiên

1.4 Mục tiêu nghiên cứu:

- Đối với việc nghiên cứu và thiết kế máy xiên cá viên chiên thì mục tiêu của nhóm đó

chính là sự hoạt động trơn tru, ổn định

- Bên cạnh đó, máy còn phải có nhiều chức năng đi cùng như là vận hành tự động hoặc vận hành thủ công

- Dù là sản phẩm gì đi nữa, thì sản phẩm cũng cần có sự đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng và thiết kế đẹp mắt, nhỏ gọn để có thể dễ dàng di chuyển

- Và hơn hết, là máy dễ dàng chỉnh sửa và thay thế khi có vấn đềm trục trặc xảy ra trong quá trình vận hành

1.5 Nội dung nghiên cứu:

- Đối với máy xiên cá viên chiên thì nội dung nghiên cứu ở đây bao gồm những kiến thức

về phần mạch điện, những cơ cấu trong việc thiết kế cơ khí và kiến thức về việc đi dây điện trong phần thiết kế cơ cấu

1.6 Giới hạn vấn đề và phương pháp nghiên cứu:

- Trong phần nghiên cứu ở khí nén, nhóm tập trung vào việc chọn phương pháp phù hợp

để dễ dàng thiết kế và đảm bảo độ an toàn khi máy vận hành và thiết kế sao cho người sử dụng tiện vận hành và sửa chữa khi cần thiết

1.7 Tính mới và tính sáng tạo của dự án:

- Ở sản phẩm này, máy sẽ có thêm những tính năng để phù hợp và hỗ trợ người dùng trong quá trình vận hành và đảm bảo độ an toàn khi sử dụng

- Trong phần thiết kế mạch, nhóm đã nghiên cứu và thiết kế tính năng dừng khẩn cấp (E – stop) để dừng khẩn cấp khi gặp sự cố trong vấn đề vận hành và dễ dàng thực hiện việc khắc phục sự cố và sửa chữa

- Ngoài ra, nhóm còn trang bị thêm tính năng cho chọn số lượng viên cá viên chiên có thể thực hiện xiên trong một lần xiên Để người dùng có thể tùy ý chọn số lượng cá viên chiên trong một lần xiên

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ

2.1 Nguyên lý thực hiện thủ công/máy hiện nay:

- Hiện nay, để thực hiện việc xiên cá viên chiên, hầu hết người dùng đều phải sử dụng

bằng tay để thực hiện, dẫn đến việc mất nhiều thời gian và hiệu quả không cao khi thực hiện

2.2 Các phương án đề xuất:

- Đối với máy xiên cá viên chiên thì khi thiết kế cần lưu ý một số điều trước khi thiết kế

Đối tượng mà nhóm hướng đến đó chính là những người kinh doanh cá viên chiên và cùng với đó những tính năng đi cùng

- Phương án để thiết kế máy xiên cá viên chiên mà nhóm chọn trong lần nghiên cứu và thiết kế lần này đó chính là thiết kế theo nhịp

- Và mục đích chính để giải quyết những khó khăn trên đó chính là việc cấp phôi cũng phải tự động để người dùng tiết kiệm được thời gian và nhân công

2.3 Xác định và phân tích nguyên lý được chọn:

- Trong nghiên cứu và thiết kế máy xiên cá viên chiên với phương pháp mà nhóm chọn lần này thì nhóm thiết kế và trang bị gồm 4 xilanh với các chức năng như sau:

+ Xi lanh A: Đẩy cá viên rơi vào nơi cố định để xiên

+ Xi lanh B: Dùng để kẹp chặt và cố định cá viên vào vị trí xiên

+ Xi lanh C: Dùng để xiên que xiên vào các viên cá chiên

+ Xi lanh D: Dùng để đưa cá viên vào vị trí sau khi đã xiên hoàn thành

2.4 Phân tích các nguyên công thực hiện:

- Đầu tiên xi lanh A sẽ đẩy cá viên vào vị trí để cố định xiên với số lượng mà người dùng

muốn xiên trong một lần xiên sau khi đã thiết lập ở bộ đếm counter Xi lanh A đẩy ra gặp công tắc hành trình sau đó sẽ lùi về

- Sau khi xi lanh A đi ra để đẩy cá viên vào vị trí cố định thì xi lanh B sẽ đẩy xuống để cố định bò viên để xiên Khi xuống và nâng lên sẽ gặp công tắc hành trình S4 và xi lanh này

sẽ lùi về

- Tiếp theo, khi cá viên đã được cố định tại vị trí xiên thì xi lanh C sẽ đẩy xiên que đi ra vào cá viên chiên Khi lùi về xi lanh C sẽ gặp công tắc hành trình S6 và sau đó xi lành này

sẽ lùi về

- Cuối cùng khi đã hoàn thành việc xiên, xi lanh D sẽ lùi về kéo xiên cá viên rơi vào vị trí cuối cùng, khi nó lùi về sẽ chạm công tắc hành trình S8 và cuối cùng sẽ lùi về vị trí ban đầu Kết thúc một chu kỳ hoàn chỉnh

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Phác thảo mạch khí nén:

3.2 Sơ đồ hành trình bước:

Program /A+ A- B+ C+ C- B- D- D+/

Xi

lanh

A

S2

S1

Xi

lanh

B

S4

S3

Xi

lanh

C

S6

S5

Xi

lanh

D

S8

S7

3.3 Bảng điều khiển qui trình và Phương trình tín hiệu ra:

Bước hành

Hành trình

pittong (Cơ cấu

chấp hành)

D-Tín hiệu ra

R-S FlipFlop

Tín hiệu đầu

tầng là tín hiệu

vào của nhịp

Tín hiệu vào

Phương trình của tín hiệu ra Y:

Tầng 1:

Tầng 2:

Bước 3: B+ K2

Bước 4: C+ K2^S4

Tầng 3:

Bước 5: C- K3

Bước 6: B- K3^S5

Bước 7: D+ K3^S3

Tầng 4:

Bước 8: D- K4

3.4 Thiết kế mạch điện Panel điều khiển và mô phỏng trên phần mềm FluidSim 4.2

Bảng điều khiển có 2 chế độ điều khiển:

Tự động (Auto) và Bằng tay (Manual) điều khiển dựa vào công tắc chuyển mạch 3 -Ở chế độ tự động có 4 nút nhấn: 1C (chạy 1 chu kỳ); NC (Chạy nhiều chu kỳ); Stop (Dừng khi hoàn thành chu kỳ trong chế độ NC), nút ấn Set và nút ấn E-stop cho trường

- Ở chế độ điều khiển bằng tay có 10 nút nhấn: A+ xy lanh A đi ra; A- xy lanh A lùi về Xi lanh B+ đi xuống; Xi lanh B- thì nâng lên Xi lanh C+ đi ra xiên cá viên chiên; Xi lanh C- lùi về; Xy lanh D+ đi ra; Xi lanh D- lùi về Nút ấn E-stop dành cho trạng thái dừng khẩn cấp Nút Power bật tắt nguồn điện điều khiển bằng công tắc Nút Reset đưa các xi lanh về lại chế độ ban đầu

3.5 Hình chụp mô hình thưc tế

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

4.1 Kết luận:

Sau thời gian dài học tập và nghiên cứu, đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế máy xiên cá viên tự động” đã được nhóm hoàn thiện và đưa vào sử dụng đúng với các yêu cầu và mục tiêu đề

ra ban đầu của nhóm

Để thực hiện được điều đó, cả nhóm đã thực hiện và trải qua rất nhiều lần thất bại, qua những chỉnh sửa và cải thiện thì máy đã hoạt động ổn định Cùng với đó thì nhóm đã sử dụng những kiến thức như bên dưới để thực hiện:

-Thiết kế mạch điều khiển bằng điện–khí nén

-Mô phỏng mạch điều khiển bằng điện–khí nén trên phần mềm chuyên dụng Festo– Fluidsim

-Tính toán các lực, tải trọng phù hợp với thiết bị được chọn

-Tính toán các thông số xi lanh phù hợp với tải trọng Sau khi thực hiện để tài thì nhóm đã hoàn thành các nội dung sau:

Về kỹ năng:

-Có thêm một trải nghiệm và được bắt tay vào việc thực hiện và hoàn chỉnh một sản phẩm bằng những kiến thức đã học

-Có cơ hội được vận dụng những kiến thức đã học và áp dụng những kiến thức đã học vào ứng dụng các sản phẩm thực tế trong cuộc sống

-Trau dồi kỹ năng làm việc nhóm

Về kiến thức:

Trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế.Những hạn chế nhóm còn gặp phải như sau:

-Do lần đầu nhóm em làm nên các tính toán và thiết kế còn có nhiều sai sót không thể kiểm chứng được

-Số lượng cá viên được di chuyển trong 1 chu kì còn ít

4.2.Hướng phát triển tương lai:

- So với sản phẩm hiện tại của nhóm thì mong muốn phát triển trong tương lai của nhóm

đó chính là tự động thêm nhiều bước

- Sử dụng tốt hơn các phương pháp khí nén và thiết kế cơ cấu cơ khí của sản phẩm bắt mắt hơn và thêm nhiều tính năng để sản phẩm đa công dụng sử dụng được nhiều hơn so với hiện tại là chỉ sử dụng cho cá viên chiên

- Cuối cùng do vấn đề và tài chính nên với thiết kế hiện tại, sản phẩm của nhóm vẫn chưa được tối ưu hết mức nên trong tương lai nếu điều kiện tài chính tốt hơn thì nhóm sẽ thiết

kế bắt măt hơn cũng như bố trí các xi lanh và quy trình trông mượt mà và bắt mắt hơn với sản phẩm hiện tại

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.Nguyễn Trường Thịnh, Nguyễn Ngọc Phương.Hệ thống điều khiển tự động khínén Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật,2012

Tailieu.vn “Đồ án Công nghệ thủy lực–khí nén” Link truy cập:https://tailieu.vn/doc/do-an-mon-hoc-cong-nghe-thuy-luc-khi-nen-de-tai-may-dap-tu-dong-910665.html, truy cập ngày19,11,2022