Đề tài Đồ Án Điều khiển hệ thống Điện công nghiệp thiết kế băng tải

KHÁI QUÁT VỀ BĂNG TẢI CÔNG NGHIỆP 1.1 Băng tải công nghiệp Hệ thống băng tải là một tập hợp các thiết bị cơ khí được sử dụng để di chuyển hàng hoá và vật liệu có khối lượng khác nhau từ

học tải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

`

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TÊN ĐỀ TÀI:

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ BĂNG TẢI Sinh viên thực hiện:

1.Nguyễn Minh Quân MSSV:20142395 2.Ngô Quang Trãi MSSV:20142022

GVHD: PGS TS Trương Việt Anh

Tp.Hồ Chí Minh 12/2023

học CỘNG HÒA XÃ HỘI tải

CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

o0o TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2023 PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN Họ và tên sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Quân MSSV:20142395 Ngô Quang Trãi MSSV:20142022 Lớp:20142CL6B Chuyên ngành: CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Nội dung: Đồ án điều khiển hệ thống điện công nghiệp GV hướng dẫn và đánh giá: PGS TS Trương Việt Anh NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ: 1 Nội dung & khối lượng bài báo cáo: ………

………

………

………

………

………

2 Ưu điểm: ………

………

………

………

học tải

………

………

………

………

3 Khuyết điểm ………

………

………

………

………

4 Nhận xét chung: ………

………

………

………

………

5 Điểm số:…… (Điểm bằng chữ:……….)

TP Hồ Chí Minh, ngày……tháng 12 năm 2023

GIẢNG VIÊN ĐÁNH GIÁ PGS TS Trương Việt Anh

học tải

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời gian gần đây, sự điều khiển tự động đã trở thành một yếu tố cấp thiết và không thể thiếu trong mọi hoạt động sản xuất công nghiệp Từ quy mô lớn đến nhỏ, các hoạt động sản xuất công nghiệp đang chuyển hướng hướng đến sự điều khiển tự động Tự động hóa đang mở ra một cuộc cách mạng mới trong mọi lĩnh vực và mang lại hiệu suất sản xuất cao chưa từng có trong lịch sử Trong danh sách các thiết bị tự động phổ biến hoặc có thể nói là không thể thiếu trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp, không thể không kể đến băng tải Băng tải là một thiết bị vận chuyển sản phẩm một cách tự động theo thiết kế của dây chuyền sản xuất trên một khoảng cách nhất định, tạo nên sự kết nối cho dây chuyền Hoạt động chính xác (về tốc độ và thời gian hoạt động) của băng tải sẽ ảnh hưởng lớn đến toàn

bộ dây chuyền và chất lượng sản phẩm sản xuất Do đó, điều khiển hoạt động của băng tải theo đúng yêu cầu thiết kế là rất quan trọng

Từ những nhu cầu này, kết hợp với kiến thức đã được học, nhóm đã quyết định chọn đề tài

"Thiết kế băng tải" làm đề tài cho dự án môn học về điều khiển tự động hoá trong hệ thống điện công nghiệp Với việc lựa chọn và thực hiện đề tài này, nhóm hy vọng sẽ có được kiến thức và kỹ năng cần thiết trong việc thiết kế và điều khiển một hệ thống băng tải công nghiệp Điều này sẽ hữu ích rất nhiều cho cơ hội nghề nghiệp trong tương lai của các thành viên trong nhóm

Chúng tôi mong nhận được sự nhận xét và góp ý từ phía thầy để nhóm có thể tiếp tục phát triển và cải thiện sản phẩm của mình Xin chân thành cảm ơn

học tải

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ BĂNG TẢI CÔNG NGHIỆP 1.1 Băng tải công nghiệp

Hệ thống băng tải là một tập hợp các thiết bị cơ khí được sử dụng để di chuyển hàng hoá

và vật liệu có khối lượng khác nhau từ điểm A đến điểm B trên một đường dẫn được xác định trước Hệ thống băng tải cho phép vận chuyển nhanh chóng, chính xác và hiệu quả đối với nhiều loại vật liệu Ngoài việc hỗ trợ quá trình sản xuất, băng chuyền còn giảm nguy cơ chấn thương, đảm bảo an toàn lao động và kiểm soát các yếu tố liên quan đến tính mạng con người

Sự sử dụng băng tải công nghiệp có thể khác nhau tùy theo vị trí, loại sản phẩm cần di chuyển và khoảng cách mà đối tượng sẽ được di chuyển Tiêu chuẩn cho băng tải được xác định bởi tải trọng tối đa, trọng lượng của sản phẩm, số lượng các mảnh hàng trong một đơn

vị thời gian, tải trọng, tốc độ và luồng chất lỏng của vật liệu

Hình 1.1 Băng tải chuyển hàng

1.2 Cấu tạo

Thành phần cấu tạo của băng tải bao gồm các bộ phận chính sau đây:

học Động cơ và Hệ thống Điều khiển: Động cơ giảm tốc được sử dụng để cung cấp năngtải

lượng động cho băng tải Bộ điều khiển kiểm soát tốc độ, biến tần và các thiết bị điện

tử như cảm biến (sensor), bộ đếm thời gian (timer), và PLC (Programmable Logic Controller) để điều khiển hoạt động của băng tải

 Bộ con lăn kéo (Con lăn truyền lực chủ động): Các con lăn này thường được làm bằng thép mạ kẽm hoặc nhôm và có đường kính đa dạng như Ø50, Ø60, Ø76, Ø89, Ø102 Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc kéo và đẩy vật liệu trên băng tải

 Hệ thống truyền động: Băng tải có thể sử dụng hệ thống truyền động bằng xích hoặc đai để truyền động từ động cơ đến con lăn kéo Hệ thống này đảm bảo chuyển động

từ động cơ được truyền tới bề mặt của băng tải

 Hệ thống khung băng tải: Khung băng tải thường được làm bằng nhôm, thép sơn tĩnh điện hoặc Inox (thép không gỉ) Khung này bao gồm các thành chắn và chân để hỗ trợ

và duy trì băng tải ở đúng vị trí và độ cao cần thiết

 Hệ thống mặt băng tải: Bề mặt của băng tải có thể là mặt băng tải (belt) hoặc mặt băng tải bằng con lăn (rollers) Mặt này chịu trọng lượng và vận chuyển các vật phẩm

từ một điểm đến một điểm khác

Hình 1.2 Cấu tạo của một băng tải

học tải

Ngoài ra còn có thêm một số bộ phận khác tuỳ thuộc vào ứng dụng của băng tải Tất cả các

bộ phận đều được thiết kế hợp lý, khoa học, tối ưu để mang lại hiệu quả cao Dựa vào nhu cầu và yêu cầu cụ thể của ngành công nghiệp và quy trình sản xuất, có thể sử dụng thêm các thành phần và thiết bị bổ sung

1.3 Phân loại

 Băng tải cao su:

Băng tải cao su thường được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp thực phẩm để vận chuyển sản phẩm và hỗ trợ trong việc đựng thùng hàng Chúng được phân thành bốn loại chính bao gồm: băng tải con lăn nhựa, băng tải con lăn thép mạ kẽm, băng tải con lăn nhựa PVC, và băng tải con lăn truyền động cơ bằng motor Mỗi loại có ứng dụng và tính

năng cụ thể phù hợp với nhu cầu và yêu cầu của ngành công nghiệp thực phẩm.

Hình 1.3 Băng tải cao su

 Băng tải con lăn:

Sử dụng chủ yếu cho công nghiệp thực phẩm, có nhiệm vụ vận chuyển các sản

họcBăng tải con lăn nhựa, Băng tải con lăn thép mạ kẽm, Băng tải con lăn nhựa PVC, Băngtải

tải con lăn truyền động cơ bằng motor

Hình 1.4 Băng tải con lăn

Các loại con lăn trên thị trường:

- Con lăn Inox

- Con lăn thép

- Con lăn nhựa

- Con lăn thép mạ kẽm

- Băng tải xích:

Băng tải là một thiết bị phổ biến và thường được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành

học tải

công nghiệp, đặc biệt là trong ngành thực phẩm Hệ thống băng tải giúp chuyển động sản phẩm từ một điểm đến một điểm khác một cách an toàn và vệ sinh, đặc biệt là khi vận chuyển các sản phẩm tươi sống hoặc đã chế biến Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duyệt sản phẩm qua các bước kiểm tra chất lượng và đóng gói

Hệ thống băng tải cũng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác như kim loại hoàn tất hoặc trong ngành công nghiệp phân phối và ngành công nghiệp ô tô Nó giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, tăng hiệu suất và giảm công sức lao động

Hình 1.5 Băng tải xích

 Băng tải xoắn ốc:

"Băng tải xoắn ốc" là một loại băng tải đặc biệt được thiết kế để chuyển động sản phẩm hoặc vật liệu bằng cách sử dụng một loạt xoắn ốc hoặc vít xoắn Hệ thống này thường được sử dụng để vận chuyển các sản phẩm đóng gói, nguyên liệu, hoặc các vật liệu khác trong quá trình sản xuất hoặc xử lý Cấu trúc của băng tải xoắn ốc thường bao gồm một ống hoặc ống xoắn ốc bọc bên ngoài và một trục xoắn ốc bên trong, và khi trục xoắn ốc quay, nó đẩy hoặc kéo sản phẩm qua đường dẫn

Ứng dụng phổ biến của băng tải xoắn ốc bao gồm trong ngành thực phẩm để di

học tải

dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, xử lý nước, và nhiều ứng dụng khác đòi hỏi sự chuyển động dịch chuyển và đồng đều

Hình 1.6 Băng tải xoắn ốc

 Băng tải linh hoạt:

Băng tải con lăn linh hoạt, hay còn được gọi là băng tải con lăn xếp, được thiết kế đặc biệt để di chuyển các thùng carton hoặc các sản phẩm hình hộp có khả năng thay đổi chiều dài một cách linh hoạt Điều này giúp việc lưu trữ và vận chuyển trở nên nhanh chóng

và thuận tiện Băng tải này có khả năng uốn cong theo nhiều góc độ khác nhau, và các bánh

xe được thiết kế chắc chắn để tạo ra các đường chuyển tải linh hoạt với các bán kính cong khác nhau Băng tải con lăn xếp linh hoạt là một giải pháp đầu tư hiệu quả về chi phí, không chỉ dành cho các trạm phân phối lớn mà còn cho các công ty vừa và nhỏ

học Hình 1.7 Băng tải linh hoạt tải

 Băng tải đứng:

Băng tải đứng là một loại thiết bị dùng để chuyển hàng hóa như thùng, can, chai, hộp, khay, mâm lên các tầng cao Nó bao gồm một trục thẳng đứng chính và các bàn tay, bàn đỡ chạy dọc theo trục thẳng đứng theo một hình elip tuần hoàn Loại băng tải này giúp

dễ dàng và hiệu quả đưa hàng hóa lên các tầng cao hơn một cách tuần hoàn

Khác với các loại băng tải khác, băng tải đứng có khả năng vận chuyển nhiều loại hàng hóa có hình dạng khác nhau như thùng, can, chai, khay nhựa, mâm, khay gỗ, vỉ, xô, bao Sản phẩm được vận chuyển theo hướng thẳng đứng để tránh biến dạng trong quá trình vận chuyển Thường thì băng tải đứng được kết hợp với các băng tải ngang bằng con lăn, phù hợp để phân phối hàng hóa qua từng tầng lầu

Hình 1.8 Băng tải đứng

học tải

 Băng tải rung:

Băng tải rung là một loại băng tải được sử dụng rộng rãi trong môi trường khắc nghiệt

và thường được ưa chuộng trong ngành thực phẩm Nó cũng phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm khai thác mỏ, công nghiệp luyện kim, xây dựng, công nghiệp than, hóa chất, dược phẩm, và các sản phẩm sử dụng trong công nghiệp dạng bột, miếng

Băng tải rung thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi chuyển động rung, đặc biệt là cho các loại vật liệu dạng bột, hạt, hoặc dạng cục và các hỗn hợp khác

Hình 1.8 Băng tải rung

1.4 Ứng dụng

Sự phát triển đáng kể của khoa học và kỹ thuật đã làm cho hệ thống băng tải trở thành một phần không thể thiếu trong hầu hết các dây chuyền sản xuất và trong các dự án thi công, bất

kể quy mô lớn hay nhỏ Nó được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành công nghiệp, từ công nghiệp ô tô, điện tử, chế tạo đến sản xuất hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, bao bì, in ấn Hệ thống băng tải và băng chuyền có thể được lắp đặt ở bất kỳ địa điểm nào và trên mọi

học tải

loại địa hình Nó không chỉ mang lại hiệu suất kinh tế cao mà còn giảm thiểu tai nạn lao động và đảm bảo mức độ an toàn lao động cao

2.1 Mô hình băng tải thiết kế.

Hình 2.1 Mô hình phác thảo thiết kế băng tải.

Các thông số của mô hình:

Chiều cao H1 0.8 m Chiều cao H2 2.5 m Góc nghiêng α 12 ⁰

Trọng tải định mức M 50 kg/m

Khối lượng dây đai m 10 kg Đường kính Rulo d 0.2 m

Bề rộng băng tải l 0.8 m

2.2 Tính toán công suất tải trên trục động cơ

2.1.1 Tính toán các hệ số trong hệ thống.