Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng bộ điều khiển lò tôi dao cắt giấy

B GIO DC V O TO B GIAO THễNG VN TI TRNG I HC GIAO THễNG VN TI TP.HCM T NGUYN MINH C NGHIấN CU, THIT K V XY DNG B IU KHIN Lề TễI DAO CT GIY CHUYấN NGNH : T NG HểA M S : LUN VN THC S TP HCM, 12-2015 I LUN VN C HON THNH TI TRNG I HC GIAO THễNG VN TI THNH PH H CH MINH PGS TS ng Thin Ngụn Cỏn b hng dn khoa hc : (Ghi rừ h, tờn, hc hm, hc v) TS Ngụ Mnh Dng Cỏn b chm nhn xột : (Ghi rừ h, tờn, hc hm, hc v) TS Phm Cụng Thnh Cỏn b chm nhn xột : (Ghi rừ h, tờn, hc hm, hc v) Lun thc s c bo v ti Trng i hc Giao thụng ti Tp.HCM vo ngy 31 thỏng 12 nm 2015 Thnh phn Hi ng ỏnh giỏ lun thc s gm: (Ghi rừ h, tờn, hc hm, hc v ca Hi ng chm bo v lun thc s) PGS TS ng Vn Hng TS Ngụ Mnh Dng TS Phm Cụng Thnh TS Vừ Nguyờn Sn TS Nguyn Hu Chõn Thnh Ch tch Hi ng; y viờn, phn bin; y viờn, phn bin; y viờn, th ký; y viờn Xỏc nhn ca Ch tch Hi ng ỏnh giỏ lun v Trng Khoa qun lý chuyờn ngnh sau lun ó c sa cha CH TCH HI NG TRNG KHOA II LI CAM OAN Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca riờng tụi Cỏc s liu, kt qu nghiờn cu nờu lun l trung thc v cha tng c cụng b bt k cụng trỡnh no khỏc Tụi xin hon ton chu trỏch nhim v li cam oan ny Tỏc gi lun T Nguyn Minh c III MC LC Trang Li cam oan II Mc lc III Danh mc hỡnh v V Danh mc bng biu VIII Li cm n IX Li núi u X Chng 1: Tng quan t Mc tiờu nghiờn cu Ni dung nghiờn cu i tng v phng phỏp nghiờn cu .13 Chng 2: C s lý thuyt 20 Quy trỡnh cụng ngh ch to dao ct giõy 20 Quy trỡnh cụng ngh tụi dao ct giy 22 iu khin PID cho quỏ trỡnh tụi dao ct giy 24 Chng 3: Nhn dng h thng v b iu khin PID 31 Cỏc gii phỏp nhn dng h thng 31 B iu khin PID .34 Lp trỡnh mụ phng h thng 39 Chng 4: Thit k b iu khin v mụ phng h thng .43 Phng phỏp thit k b iu khin lũ tụi dao 43 Phng phỏp nhn h thng lũ tụi dao .48 Mụ phng h thng iu khin PID 71 Chng 5: Thi cụng h thng v xõy dng phn mm giỏm sỏt .75 S h thng 75 IV Gii thut iu khin 78 Lp trỡnh iu khin 79 IV Giao din hnh t in iu khin 84 Thit b t in iu khin 86 T in thc t 91 Chng 6: Kt lun v ngh 92 Cỏc kt qu t c 92 Kin ngh hng phỏt trin .92 Ti liu tham kho 94 Ph lc 95 V DANH MC HèNH V Trang Hỡnh 1.1 Lũ nhit cụng nghip Hỡnh 1.2 Lu thut gii phng phỏp iu khin ON/OFF Hỡnh 1.3 S iu khin PID m Hỡnh 1.4 Cụng ty TNHH Quc t Z.C Vit Nam Hỡnh 1.5 Cu to li dao ct giy 10 Hỡnh 1.6 B mt ct li dao ct giy .11 Hỡnh 1.7 Hỡnh dng ct li dao ct giy .11 Hỡnh 1.8 S cu to lũ tụi ca cụng ty Z.C Vit Nam 12 Hỡnh 1.9 Lũ tụi dao ct giy thc t ti cụng ty Z.C Vit Nam .13 Hỡnh 1.10 Lũ nhit cụng nghip 14 Hỡnh 1.11 Thớ nghim xỏc nh hm truyn lũ nhit 14 Hỡnh 1.12 c tớnh trng thỏi ca lũ nhit 15 Hỡnh 1.13 Mụ hỡnh lũ nhit .16 Hỡnh 1.14 S cu trỳc lũ nhit 17 Hỡnh 2.1 S h thng iu khin 25 Hỡnh 2.2 Cu trỳc b iu khin PID 26 Hỡnh 2.3 th PV theo thi gian, ba giỏ tr KP (KI, KD = hng s) 27 Hỡnh 2.4 th PV theo thi gian, ba giỏ tr KI (KP, KD = hng s) 29 Hỡnh 2.5 th PV theo thi gian, ba giỏ tr KD (KI, KP = hng s) 30 Hỡnh 2.6 S PID kt hp vi b Anti Windup .30 Hỡnh 3.1 Tớn hiu vo hm truyn khõu quỏn tớnh bc mt 31 Hỡnh 3.2 Tớn hiu vo hm truyn khõu quỏn tớnh bc mt cú tr 32 Hỡnh 3.3 ỏp ng ca h thng vi phng phỏp Ziegler Nichols 35 VI Hỡnh 3.4 ỏp ng ca h thng hiu chnh Cohen Coon 36 Hỡnh 3.5 ỏp ng ca h thng i vi phng phỏp Wang Juang Chan .37 Hỡnh 3.6 Mụ hỡnh iu khin lũ nhit bng phn mm 38 Hỡnh 3.7 S Realtime Workshop .40 Hỡnh 3.8 Card NI 6052E 42 Hỡnh 4.1 Lũ nhit ca cụng ty Z.C Vit Nam 43 Hỡnh 4.2 Mụ hỡnh h thng lũ tụi dao vũng h .46 Hỡnh 4.3 ỏp ng vũng h ca h thng lũ tụi dao 46 Hỡnh 4.4 Chng trỡnh kho sỏt c tớnh vũng h ca h thng 48 Hỡnh 4.5 th biu din ỏp ng vũng h ca h thng 49 Hỡnh 4.6 Chng trỡnh thu thp d liu 51 Hỡnh 4.7 Ca s Indent Tool 51 Hỡnh 4.8 Ca s Import Data 52 Hỡnh 4.9 th biu din tớn hiu input v output ca cỏc mu d liu 53 Hỡnh 4.10 Polynomial Models 54 Hỡnh 4.11 Nhn dng mụ hỡnh ri rc 54 Hỡnh 4.12 So sỏnh ngừ cỏc mụ hỡnh ARX vi ngừ h thng 56 Hỡnh 4.13 Sai s ca cỏc mụ hỡnh ARX 56 Hỡnh 4.14 Gin cc zero ca cỏc mụ hỡnh ARX 57 Hỡnh 4.15 So sỏnh ngừ mụ hỡnh ARMAX vi ngừ h thng 58 Hỡnh 4.16 So sỏnh ngừ cỏc mụ hỡnh OE vi ngừ h thng 59 Hỡnh 4.17 Gin cc zero ca cỏc mụ hỡnh OE 59 Hỡnh 4.18 So sỏnh ngừ cỏc mụ hỡnh BJ vi ngừ h thng 60 Hỡnh 4.19 Gin cc zero ca cỏc mụ hỡnh BJ 61 VII Hỡnh 4.20 Ca s Process Models 62 Hỡnh 4.21 ỏp ng quỏ ca h thng khong thi gian u 64 Hỡnh 4.22 So sỏnh ngừ mụ hỡnh P2DZ vi ngừ h thng .65 Hỡnh 4.23 Gin cc zero ca mụ hỡnh P2DZ 65 Hỡnh 4.24 ỏp ng quỏ ca mụ hỡnh P2DZ .66 Hỡnh 4.25 Chng trỡnh d oỏn thụng s mụ hỡnh .67 Hỡnh 4.26 So sỏnh ỏp ng quỏ ca hm truyn d oỏn v h thng .67 Hỡnh 4.27 So sỏnh ngừ mụ hỡnh P3DZ vi ngừ h thng .68 Hỡnh 4.28 Gin cc zero ca mụ hỡnh P3DZ 69 Hỡnh 4.29 So sỏnh ỏp ng quỏ ca mụ hỡnh P3DZ vi h thng 69 Hỡnh 4.30 Cu trỳc iu khin 70 Hỡnh 4.31 Cu trỳc b iu khin PID 71 Hỡnh 4.32 th biu din ỏp ng ca h Kcrit = 0,92 71 Hỡnh 4.33 ỏp ng ngừ ca mụ hỡnh cú b iu khin PID 72 Hỡnh 5.1 Lu PID .74 Hỡnh 5.2 Mụ hỡnh iu khin nhit 75 Hỡnh 5.3 S t in iu khin nhit 75 Hỡnh 5.4 Lu gii thut iu khin nhit 77 Hỡnh 5.5 Giao din HMI chớnh 83 Hỡnh 5.6 Giao din Setup 84 Hỡnh 5.7 Giao din Auto 84 Hỡnh 5.8 Giao din Manual .85 Hỡnh 5.9 Giao din Help 85 Hỡnh 5.10 PLC S7-200 86 Hỡnh 5.11 B iu khin ngun .87 Hỡnh 5.12 Cm bin Thermocouple loi K .90 Hỡnh 5.13 Mn hỡnh HMI TouchWin TP65 90 Hỡnh 5.14 T in thc t 91 VII 110 +tin thụ : Zb1 = 5,5mm +tin tinh : Zb2 =1,6mm 1.5.5 Lng chydao: lng chy dao cho tin mt u: Tin thụ: S = 0,3 (mm/vũng) Vo gn tõm (khong 0,5 bỏn kớnh), lng chy dao S = 0,15(mm/vũng) Tin tinh : S=0,2(mm/vũng) Vo gn tõm (khong 0,5 bỏn kớnh), lng chy dao S = 0,15(mm/vũng) (bng 5-72 trang 64 STCN t2) lng chy dao cho tin bc: Tin thụ: S= 0,3 (mm/vũng) Tin tinh: S = 0,1(mm/vũng) lng chy dao cho tin cụn: Tin thụ: S= 0,3 (mm/vũng) Tin tinh: S = 0,1(mm/vũng) 1.5.6 Tc ct: Tin mt u: Tc ct c tra theo bng 5-74 trang 57 (2) Tin thụ: Vb= 75(m/ph) Vth = Vb K1.K2.K3 Trong ú: K1: H s ph thuc cng chi tit K1=0,83 K2: H s ph thuc trng thỏi b mt K2=0,8 K3: H s ph thuc tui bn ca dao Vi dao BK8 thỡ K3=1 Vt h= 75 0,83 0,8 =49,8 (m/ph) Vt 1000 49,8.1000 = = 145,50(v / ph) D 109 nt = chn theo mỏy cú: nm= 160 (v/ph) Vtt _ th = nm D 160 109 = = 54,78(m / ph) 1000 1000 tng t tin tinh: Vn_t = 74,54(m/ph) Tin bc: Tin thụ: Vn_th= 54,78(m/ph) Tin tinh: Vn_t= 82,12(m/ph) Tin cụn : Theo bng 5-64 trang 56 (2) Tin thụ: Vb= 260(m/ph) Vt = Vb K1.K2.K3 Vt = 260 0,83 0,8 = 172,64 (m/ph) Vt 1000 172,64.1000 = = 323,25(v / ph) D 170 nt = chn theo mỏy cú: nm= 320 (v/ph) Vtt = nm D 320. 170 = = 171(m / ph) 1000 1000 Tin tinh: Vb= 330(m/ph) Vt = Vb K1.K2.K3 Vt = 330 0,83 0,8 = 219,12 (m/ph) nt = chn theo mỏy cú: nm= 401 (v/ph) Vtt = nm D 401. 170 = = 214,16(m / ph) 1000 1000 Nguyờn cụng : Tin bc t khớch thc gia hai mt u bng 15,80,02 , tin cụn 111 nh v: Chun nh v l mt tr nh v v kp cht trờn mõp cp chu t nh tõm hn ch bc t Chn mỏy: Mỏy tin nng T620 Cụng sut ca mỏy Nm = 7(Kw) Chn dao: Tin bc: dựng dao 21001-004-BK8 (dao tin kha mt gn mnh hp kim cng BK8 vi cỏc kớch thc H=20, B =16) ( Bng 4.12-trang 314-S tay gia cụng c) Tin cụn : dựng dao 21041-001-BK8 (dao tin gn mnh hp kim cng BK8 vi cỏc kớch thc H=20, B =16) ( Bng 4.13-trang 315-S tay gia cụng c) Lng d gia cụng: Tin bc : Tin ln vi lng d: +tin thụ : Zb1 = 9mm +tin tinh : Zb2 =2mm Tin cụn: Tin ln vi lng d: +tin thụ : Zb1 = 4mm +tin tinh : Zb2 =1,9mm Ch ct: Chiu sõu ct: Chiu sõu ct ly bng lng d gia cụng theo mt phớa ca tng bc cụng ngh.C th: - Tin bc : +tin thụ : Zb1 = 9mm +tin tinh : Zb2 =2mm - Tin cụn: +tin thụ : Zb1 = 4mm +tin tinh : Zb2 =1,9mm Lng chy dao: lng chy dao cho tin bc: Tin thụ: S= 0,3 (mm/vũng) Tin tinh: S = 0,1(mm/vũng) lng chy dao cho tin cụn: Tin thụ: S= 0,3 (mm/vũng) Tin tinh: S = 0,1(mm/vũng) Tc ct: Tin bc: Tin thụ: Vn_th= 54,78(m/ph) Tin tinh: Vn_t= 82,12(m/ph) Tin cụn : Theo bng 5-64 trang 56 (2) Tin thụ: Vb= 216(m/ph) Vt = Vb K1.K2.K3 Vt = 216 0,83 0,8 = 143,7 (m/ph) Vt 1000 143,7.1000 = = 280 (v / ph) D 172 nt = chn theo mỏy cú: nm= 254 (v/ph) Vtt = n m D 254. 172 = = 140(m / ph) 1000 1000 Tin tinh: Vb= 229(m/ph) Vt = Vb K1.K2.K3 Vt = 229 0,83 0,8 = 152,1 (m/ph) 112 Vt 1000 152,1.1000 = = 284 ,7(v / ph) D 170 nt = chn theo mỏy cú: nm= 254 (v/ph) Vtt = nm D 254. 172 = = 140( m / ph) 1000 1000 Nguyờn cụng IV: Khoan l 80,05 Lp s gỏ t: Gia cụng l 10-0,05 cn m bo vuụng gúc ca ng tõm l v hai mt u song song ca dao, yờu cu m bo chớnh xỏc v kớch thc l Bi vy ta nh v nh phin tỡ hn ch bc t do, nh v vo l 109 hn ch bc t do.Lc kp chi tit hng t trờn xung ngoi tỏc dng kp cht cũn cú tỏc dng chng xoay t c kớch thc l 10-0,05 thỡ phng phỏp gia cụng ln cui phi l doa tinh Nh vy, cỏc phng phỏp gia cụng trc doa tinh l: Khoan, doa thụ, doa tinh Chn mỏy: Thc hin trờn mỏy khoan cn: 2H55 Cụng sut mỏy: N = 4(Kw) Chn dao: Chn dao khoan v dao doa cú phn ct gn mnh hp kim cng Tớnh lng d gia cụng: Do gia cụng l nờn õy lng d gia cụng l lng d i xng Võy ta cú cụng thc tớnh lng d gia cụng : a2 + b2 2Zb min= 2.( Rza +Ta+ ) Trong ú: 2Zb min: Lng d gii hn ca bc cụng ngh cn tớnh Rza: nhỏm b mt bc cụng ngh trc ú li Ta: Lp h hng b mt bc cụng ngh trc li Cỏc Giỏ tr ca Rza v Ta c xỏc nh t bng 13 trang 40 (3) a = lk2 + lt2 + cv2 - : sai lch khụng gian + lk : sai lch khụng gian lch khuụn gõy + lt : sai lch khụng gian lch tõm + cv : sai lch khụng gian cong vờnh õy ta cú: lk = lt = cv = a = b: sai s gỏ t ca bc cụng ngh ang gia cụng b = c2 + k2 + c : Sai s chn Do õy, chun nh v trựng vi gc kớch thc nờn ta cú: c=0 +k : sai s kp cht gõy Lc kp õy song song vi ng tõm l vy nú ch gõy bin dng kớch thc chiu di l m khụng nh hng ti kớch thc ng kớnh l k = b = c2 + k2 = Ta cú bng tớnh lng d gia cụng l nh sau: Vi dung sai kớch thc t c sau cỏc bc cụng ngh tra bng 3-91 trang 248 (2) T T ND Các T.P ca Zb 2Zb Dtt Dgh 2.Zgh 113 Rza Ta a b (àm) (mm) Max Phụi c Khoan 20 60 0 9,82 150 9,82 9,67 - - Doa thụ 10 25 0 160 9,98 60 9,98 9,92 250 160 Doa tinh 70 10,05 20 10,05 10,03 110 30 T trờn ta thy: bc cụng ngh u tiờn ta chn kớch thc dao khoan l 9,8 Khi ú vi lng d tớnh toỏn nh trờn kớch thc ng kớnh l s c m bo 1.5 Ch ct: 1.5.1 Bc : khoan l 9,8 9,8 Chiu sõu ct: t = =4,9 mm Lng chy dao: Vi Thộp45 Theo bng 5-25 (trang 21 s tay CNCTM) cú: S=0,3 (mm/vũng) Tc ct :V c tớnh theo cụng thc C v D q m y Kv V = T S Theo bng 5-28 (trang 23) v bng 5-30(trang 24) s tay CNCTM cú: Cv = 34,2; q=0,45 ; m=0,2 ; y=0,3; T=45(phỳt) H s Kv = KMV.kUV.KLV KMV = KUV = 0,83, Bng 5-6 trang S tay CNCTM II KLV = , Bng 5-31 trang 24 S tay CNCTM II Kv = 0,83 1=0,83 34,2.9,8 0, 45 0,83 450, 2.0,3 0,3 Vt = 1000.V nt = 3,14 D = 51=3,134 (m/phỳt) 1000.53,134 3,14.9,8 = = 1725,84 vũng/phỳt chn theo mỏy: nmỏy=1440 (vũng/phỳt) Vtt = 1.5.2 n m D 1440. 9,8 = = 44,334(m / ph) 1000 1000 Bc : doa l thụ 9,96 t= 9,96 9,8 = 0,08mm Chiu sõu ct: Lng chy dao: S =2,2 mm/vũng ( Bng 5-27 trang22, s tay CNCTM ) Tc ct: V c tớnh theo cụng thc Cv D q Kv x T m t S y V= Trong ú, cỏc h s c tra bng5-28 trang 23 (1): Cv = 109 ; q=0,2 ; m=0,45 ; y=0,5 , x = Tui th ca mi doa BK8 T =60 phỳt ( Bng 5-30, s tay CNCTM ) H s Kv = KMV.KUV.KLV KV = 0,83 114 109.9,96 0, 0,83 , 45 0,5 Vt = 60 1.2,2 1000.V 3,14 D =18,45(m/phỳt) 1000.18,45 3,14.9,96 nT = = = 587,35(v/ph) chn theo mỏy cú: nmỏy=720 (vũng/phỳt) Vtt = 1.5.2 n m D 720. 9,96 = = 22,62( m / ph) 1000 1000 Doa tinh l 10: t= 10 9,96 = 0,04mm Chiu sõu ct: Lung chy dao: Sthụ = Stinh = 2,2 mm/vũng Tc ct: nm=720(vũng/phỳt) 1.6 Tớnh lc kp 1.6.1 S tớnh lc Khi khoan mi khoan tỏc dng vo phụi mt mụ men khoan Mx v mt lc Po hng t trờn xung chng li nh hng ca mụ men Mx ti yờu cu gia cụng ta phi cõn bng mụ men khoan bng cỏch to mt mụ men ma sỏt cú mụ men ma sỏt ta phi to mt lc cú chiu hng t trờn xung.Nh vy trng lc v lc ct P0 úng vai trũ l mt lc kep Tuy vy trnh lng chi tit l khụng ỏng k vy õy ta ch tớnh lc kp lc ct P0 v lc kp cht W c cu kp cht sinh 1.6.2 Tớnh lc ct: Nh phõn tớch trờn lc ct bao gm : Mụ men xon Mx v lc chiu trc P0 Theo s tay cụng ngh ch to mỏy ta cú: Khi khoan: Mụ men khoan v lc ct khoan: Mk = 10 CM Dq Sy kp ; P0 = 10 CP Dq Sy kp ; Theo bng 5-9 trang 9, s tay CNCTM ta cú kp=1 Theo bng 5-32 trang 25, s tay CNCTM : vi vt liu phụi l thộp 45 v vt liu dao l hp kim cng cú : h s cho MK: CM=0,012; q = 2,2 ; y= 0,8 Mk =10 0,012 9,82,2 0,30,8 = 6,94 N.m H s cho P0: CP =42; q = 1,2; y=0,75 P0 =10 42 9,81,2 0,30,75 =2633,67N Khi doa: Mụ men doa v lc ct doa: Md = 10 CM Dq tx Sy kp ; P0 = 10 CP Dq tx Sy kp ; Theo bng 5-9 trang 9, s tay CNCTM ta cú kp=1 Theo bng 5-32 trang 25, s tay CNCTM : vi vt liu phụi l thộp 45v vt liu dao l hp kim cng cú : - h s cho Md: CM=0,196; q = 0,85; x=0,8 ; y= 0,7 Mk =10 0,196 9,960,85 0,50,8 2,20,7 = 11,838 N.m - H s cho P0: CP =46; q = 0; x=1; y=0,4 P0 =10 46 9,960 0,51 2,20,4 =288,359N cụng sut ct: M x nm Nct= 9750 115 6,94.1440 = 1,025( Kw) 9750 khoan: N ct= 11,838 720 = 0,874 (kw) 9750 Khi doa: N ct= N ct=1,1986 < Nnỏy =1,5 0,8 =1,2 (kw) vy mỏy cụng sut gia cụng l 10 1.6.3 Tớnh lc kp : iu kin cõn bng: Mms = Mx tng tớnh cht an ton kp cht ta thờm h s an ton K Mms > K.Mx + Vi s tớnh lc kp nh hỡnh v ta cú: Mms = Fms L Fms =(W+P0) f Mms = (W+P0) f L Trong ú f l h s ma sỏt Vi m kp cú khớa nhỏm f =0,45 L: khong cỏch tay ũn; L=90 mm (W+P0) f L Mx K Mx W > f L - P0 K: l h s an ton,c tớnh nh sau : K = Ko.K1 K2 K3 K4 K5 K6 Ko:l h s an ton mi trng hp , ly Ko=1,5 K1:l h s k n lng d khụng u ,khi khoan ly K2=1,2 K2:l h s k n dao cựn lm tng lc ct ,ly K2=1,5 K3:l h s k n lc ct khụng liờn tc , ly K3=1 K4:l h s k n ngun sinh lc , kp cht bng tay ly K4=1,3 K5:l h s k n v trớ tay quay kp , ly K5=1,2 K6:l h s k n tớnh cht tip xỳc , ly K6=1 K = 1,5 1,2 1,5 1,3 1,2 = 4,212 1000 6,94 4,212 2633,67 0,45.90 W> = 855 N 1.6.4 Chn c cu kp: Kp cht: Dựng c cu kp n gin, kp cht bng mi ghộp ren, lc kp hngt trờn xung thụng qua a kep 1.6.5 C cu dn hng v cỏc c cu khỏc: C cu dn hng C cu dn hng c dựng l phin dn c nh , bc dn c chn l loi bc thay nhanh, bc c nh cho bc thay nhanh Cỏc c cu khỏc C cu kp cht gỏ lờn bn mỏy l Bulụng v c Thõn gỏ c chn theo kt cu nh bn v lp , thõn c ch to bng gang 1.7 Xỏc nh sai s gỏ: Sai s ch to gỏ cho phộp theo yờu cu ca nguyờn cụng quy nh iu kin k thut ch to v lp rỏp gỏ Nh vy ta cú: Sai s gỏ t cho phộp : 1 gd = c2 + k2 + m2 + ld2 + ctlr [ gd ] = ữ 116 ctlr = ctlr = [ ] gd [ ] gd 2 k2 m2 ld2 c2 k2 m2 ld2 c2 = 80 16,58 10 = 79 Yờu cu k thut ca gỏ: - khụng song song gia mt phin t v mt ỏy khụng quỏ 0,079 (mm) - khụng vuụng gúc gia ng tõm bc dn hng vi mt ỏy gỏ khụng ln hn 0,079mm Nguyờn cụng V: Xc rónh then 20 x nh v: Chun nh v l mt u v hai l 8,5 i xng qua tõm nh v trờn hai phin t, mt cht tr, mt cht trỏm, nh vy hn ch c bc t Kp cht bng h thng ũn kp liờn ng, phng ca lc kp trựng vi phong kớch thc thc hin Chn mỏy: Mỏy xc 7A414 ca liờn bang Nga Cụng sut ca mỏy Nm = 2,8(Kw) Chn dao: dựng dao 21810_001-BK8 (dao cnh thng gn mnh hp kim cng BK8 vi cỏc kớch thc H=16, B =10) ( Bng 4.24-trang 325-S tay gia cụng c) Lng d gia cụng: +xc ln vi lng d : Zb1 = mm Ch ct: Chiu sõu ct: t =3(mm) Lng chy dao: : S = 0,1 (mm/h.t.k) (bng 5-83 trang 81 STCN t2) Tc ct: V= 18,8(m/ph) Nguyờn cụng VII: Mi mt u nh trờn mỏy mi phng t búng b mt Ra=2,5 nh v: Chun nh v l mt u li ct ca nh v trờn bn t ca mỏy mi, hn ch c bc t Kp cht bng hai V cụn, mỏy hot ng, bn t hỳt cht V khin chi tit c c nh Chn mỏy: Mỏy mi phng 3A732 ca liờn bang Nga Cụng sut ca mỏy Nm = 14(Kw) Chn ỏ: chn ỏ mi phng vi cỏc kớch thc D = 300 (ng kớnh ỏ) H = 50 (chiu dy ỏ ) D =50 (ng kớnh l ỏ) ( Bng 4.93-trang 432-S tay gia cụng c) Lng d gia cụng: Zb = 0,2 mm Ch ct: Chiu sõu ct: t =0,2(mm) Lng chy dao: : S = 0,03 (mm/h.t) (bng 5-219trang 195 STCN t2) Tc ct: V= 12,5(m/ph) Nguyờn cụng VIII: Mi l 110 trờn mỏy mi trũn t búng b mt Ra=2,5 nh v: Chun nh v l mt u nh, mt cht tr, mt cht trỏm mt u c nh v trờn phin t ,hai cht t ti l 8,5 i xng Kp cht bng vớt cy c lp vo l i xng Chn mỏy: Mỏy mi trũn 3A227 ca liờn bang Nga Cụng sut ca mỏy Nm = 3(Kw) Chn ỏ: chn ỏ mi phng vi cỏc kớch thc D = 90 (ng kớnh ỏ) H = 30 (chiu dy ỏ ) D =40 (ng kớnh l ỏ) ( Bng 4.93-trang 432-S tay gia cụng c) c tớnh ca ỏ: 9A40CM1-CM27-8K -925CM1-C27-8K Lng d gia cụng: 2Zb = mm Ch ct: Chiu sõu ct: t =0,5(mm) Vn tc ỏ: V = 40(m/s) 117 Lng chy dao: : Bc tin dao dc Sd = 0,5 (mm/v) (bng 5-207 trang 184 STCN t2) Lng chy dao ngang Sn = 0,003 (m/htk) (bng 5-207 trang 184 STCN t2) Vn tc chi tit: V= 73(m/ph) Chiu di gia cụng: Lgc= lgc-1/3.H = 15 1/3.30 = 5(mm) S hnh trỡnh kộp: n= 37(htk/p) Nguyờn cụng IX: Mi mt cụn ca li ct trờn mỏy mi trũn t búng b mt Ra=0,63 nh v: nh v bng mt u nh hn ch bc , l 110 hn ch bc Kp cht bng vớt cy c lp vo l i xng Chn mỏy: Mỏy mi trũn 3A227 ca liờn bang Nga Cụng sut ca mỏy Nm = 3(Kw) Chn ỏ: chn ỏ mi phng vi cỏc kớch thc D = 90 (ng kớnh ỏ) H = 30 (chiu dy ỏ ) D =40 (ng kớnh l ỏ) ( Bng 4.93-trang 432-S tay gia cụng c) c tớnh ca ỏ: 9A40CM1-CM27-8K -925CM1-C27-8K Lng d gia cụng: 2Zb = mm Ch ct: Chiu sõu ct: t =0,5(mm) Vn tc ỏ: V = 40(m/s) Lng chy dao: : Bc tin dao dc Sd = 0,5 (mm/v) (bng 5-207 trang 184 STCN t2) Lng chy dao ngang Sn = 0,003 (m/htk) (bng 5-207 trang 184 STCN t2) Vn tc chi tit: V= 73(m/ph) Chiu di gia cụng: Lgc= lgc-1/3.H = 15 1/3.30 = 5(mm) S hnh trỡnh kộp: n= 37(htk/p) **************************************** Tớnh thi gian gia cụng c bn cho bc nguyờn cụng Thi gian gia cụng c bn c tớnh theo cụng thc: T0 = L + L1 + L2 S n (phỳt) Trong ú: L- Chiu di b mt gia cụng (mm) L1- Chiu di n dao (mm) L2 - Chiu di thoỏt dao(mm) S: Lng chy dao vũng (mm/vũng) n: S vũng quay hoc s hnh trỡnh kộp mt phỳt Tu tng s gia cụng ta cú cụng thc tớnh c th bng 27-32 trang 55 (HDTKACN) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Tin mt u L + L1 + L2 S n (phỳt) t 1,5 D d 195 100 + (0,5 ữ 2) = + (0,5 ữ 2) = 2(mm) L= = = 47,5(mm) L1 = tg tg 60 2 T0 = L2 = (mm) Sthụ= Stinh= 0,2(mm/vũng) nthụ= ntinh = 400 (v/ph) 47,5 + + = 0,66 0,2.400 T0 thụ =T0 tinh = (phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Tin l 109 118 T0 = L + L1 S n (phỳt) L=27,5(mm) L1 = t 0,625 + (0,5 ữ 2) = + (0,5 ữ 2) = 2(mm) tg tg 60 S = 0,3(mm/vũng) n = 160 (v/ph) 27,5 + = 0,57 T0 = 0,3.160 (phỳt) T0 = Thi gian gia cụng c bn cho bc: vỏt mộp l 109 L + L1 + L2 S n (phỳt) L=1,5 (mm) L1= 2(mm) L2=3(mm) S= 0,5(mm/vũng) n= 960; 1,5 + + = 0,086 , 960 T0 = (phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Tin bc mt trũn ngoi 188,5 L + L1 T0 = S n (phỳt) L=5 (mm) L1= (mm) S= 0,5(mm/vũng) ntinh = 480 (v/ph) 5+2 = 0,048 , 480 T0 = (phỳt) T0 = Thi gian gia cụng c bn cho bc: Tin cụn ngoi L + L1 + L2 S n (phỳt) L=22 (mm) L1= (mm) L2 = 2(mm) S = n= 310(v/ph) 22 + + = 0,078 1.310 T0 = (phỳt) T0 = Thi gian gia cụng c bn cho bc: Tin mt 159,5 L + L1 S n (phỳt) L=5 (mm) L1= S= 0,5(mm/phỳt) ntinh = 1250 (v/ph) 119 5+2 = 0,042 , 1250 T0 = (phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Tin cụn L + L1 + L2 T0 = S n (phỳt) L=15,5 (mm) L1= (mm) L2 = 2(mm) S = n= 310(v/ph) 15,5 + + = 0,068 1.310 T0 = (phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Khoan, doa tinh l 8,5 L + L1 + L2 T0 = S n (phỳt) L=15(mm) d cot g + (0,5 ữ 2) = cot g 400 + (0,5 ữ 2) = 9,5(mm) L1khoan= L1khoột= L1doa= L2 = 2(mm) Skhoan = 0,5 (mm/vũng Sd.tinh= 1(mm/phỳt) nkhoan = 310 (v/ph) D.tinh= 800(v/ph) 15 + 9,5 + = 0,2 T0.khoan = 0,5.310 (phỳt) 15 + + = 0,02 T0 D.tinh = 1.800 (phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Xc rónh then T0 = L S n (phỳt) L=20mm) S = 0,5(mm/h.t.k) n = 30(h.t.k/ph) 20 = 1,3 T0 = 0,5.30 (phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Mi mt u L + L1 + L2 Bc + Bk + h l T0 = L Vc.1000 Sc.Bk t m (phỳt) L=188,5 (mm) L1= 5(mm) L2 = 5(mm) Vc=25 Sc=5 Bk=80 Bc=188,5 h=0,4 120 t =0,01 m=1 S = 108 (mm/phỳt) n = 60 (v/ph) T0 = 188 ,5 + + 188 ,5 + 80 + 0,5 0,01 188 ,5 = 1,5 25.1000 5.80 t (phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: MI l 110 T0 = 11,3 L0 h Sc.Bk.Nc t (phỳt) L0 = L-(0,4-0,5).Bk L=15(mm) Bk= 50 L0=4 Sc=20 Nc=150 h = 0,5 t=0,006 T0 = 11,3 0,5 50.20.150 0,006 =1(phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Mi mt li ct T0 = 11,3 L0 h Sc.Bk Nc t (phỳt) L0 = L-(0,4-0,6).Bk L=15,5(mm) Bk= 30 L0=7 Sc=20 Nc=150 h = 0,5 t=0,006 T0 = 11,3 0,5 30.20.150 0,006 =1,2(phỳt) Thi gian gia cụng c bn cho bc: Mi mt ngoi li ct T0 = 11,3 L0 h Sc.Bk.Nc t (phỳt) L0 = L-(0,4-0,6).Bk L=22(mm) Bk= 30 L0=15 Sc=20 Nc=150 h = 0,5 t=0,006 T0 = 11,3 15 0,5 30.20.150 0,006 =1,6(phỳt) 1.2 Tớnh thi gian gia cụng c bn cho tng nguyờn cụng Ta cú th tớnh thi gian gia cụng c bn cho tng nguyờn cụng nh sau: Nguyờn cụng I: Tin mt u, tin l 109: 121 n To1 = Toi1 1=1 = 0,66 + 0,66 + 0,57 = 1,89 (phỳt) Nguyờn cụng II:Tin mt u cũn li, tin bc, tin cụn ngoI vỏt mộp: n To2 = Toi2 1=1 = 0,66+0,66+ 0,048 + 0,086 = 1,45 (phỳt) Nguyờn cụng III:Tin bc, vỏt mộp, tin cụn trong: n To3 = Toi3 1=1 = 0,042+0,086+ 0,048 = 0,176(phỳt) Nguyờn cụng IV: khoan, doa tinh l 15 + 9,5 + = 0,2 0,5.310 T0.khoan = (phỳt) 15 + + = 0,07 1.310 T0.khoột = (phỳt 15 + + = 0,015 2.800 T0 D.thụ = (phỳt) 15 + + = 0,02 T0 D.tinh = 1.800 (phỳt) n To4 = Toi4 1=1 = 6.(0,2+0,07+0,015+0,02)= 1,138 (phỳt) Nguyờn cụng V: xc, rónh then n To5 = Toi5 1=1 = 1,3(phỳt) Nguyờn cụng VII: mi mt u n To7 = Toi7 1=1 = 1,5(phỳt) Nguyờn cụng VIII: mi l 8,5 n To8 = Toi8 1=1 = 1(phỳt) Nguyờn cụng IX: mi mt li ct n To9 = Toi9 1=1 = 1,2(phỳt) Nguyờn cụng IX: mi mt ngoi ct 122 n To10 = Toi10 1=1 = 1,6(phỳt) **************************************** Quy trỡnh tụi dao ct giy ti cụng ty ZC Vit Nam: Tụi kim loi: l phng phỏp nhit luyn gm cú nung núng chi tit n trng thỏi Austennit (),gi nhit thi gian v lm ngui nhanh VngVth t0 VngVth tn Trong ú: - tn=tnung=a*k*d(phỳt) Vi: +d l ng kớnh chi tit lm vic(mm) +k h s ph thuc cỏch sp xp chi tit lũ.(tra bng 1) +a l h s nung núng(ph/mm)(tra bng 2) Bng 1: Bng 2: 123 Thi gian gi nhit tớnh bng 1/4-1/5 thi gian nõng nhit,hoc tớnh theo chiu dy ca chi tit Thng thỡ 25ữ30mm thỡ gi khong 1h *Mt s c im ca quỏ trỡnh tụi: - Nhit tụi ging nhit hay thng húa - Lm ngui nhanh nờn ng sut nhit ln, chi tit d b cong, vờnh, nt, - T chc nhn c sau tụi cú cng cao v khụng n nh *Mc ớch ca nguyờn cụng tụi: -Tụi nhm mc ớch tng cng (v ú, tng kh nng chng mi mũn) v bn cho thộp (kt hp vi ram) 2.Phõn loi tụi v kiu tụi thc t: 2.1/Theo nhit ngi ta phõn bit tụi hon ton v tụi khụng hon ton -Tụi hon ton: nung núng chi tit ti trng thỏi hon ton Austennit() ttụi0=Ac3+(30ữ500C) Thộp 0.2%C, ttụi0=890ữ9100C.Vớ d: CT38, CT34s Thộp 0.4%C, ttụi0=850ữ8700C.Vớ d: CT61,C45 Thộp 0.8%C, ttụi0=760ữ7800C.Vớ d: CD80, CD130 -Tụi khụng hon ton: nung núng chi tit ti trng thỏi khụng hon ton Austennit() ttụi0=Ac1+(30ữ500C)= 760ữ7800C 2.2/Theo tit din nung núng chia tụi th tớch v tụi b mt *Tụi th tớch -Theo phng thc lm ngui cú cỏc phng phỏp tụi th tớch sau: a/Tụi mt mụi trng: 124 Hỡnh 1:phng phỏp tụi Hỡnh 2:ng ngui lớ tng tụi Chỳ gii: a mụi trng, b mụi trng, c tụi phõn cp, d tụi ng nhit Cỏc mụi trng tụi thng dựng: -Nc: l mụi trng tụi mnh ,an ton ,r,d kim nờn rt thong dng nhng cng d gõy nt,bin dng,khụng gõy chỏy hay bc mựi khú chu,khi nhit nc b tụi>400C tc ngui gim, ( T0 nc=500C,tc ngui thộp chm hn c du m khụng lm gim kh nng b bin dng v nt(do khụng lm gim tc ngui nhit thp) phi lu ý trỏnh: bng cỏch cp nc lnh mi vo v thi lp nc núng b mt i -Du: lm ngui chm kim loi hai khong nhit ú ớt gõy bin dng, nt nhng kh nng tụi cng li kộm.Du núng 60ữ800C, cú kh nng tụi tt hn vỡ cú loóng(linh ng) tt khụng bỏm nhiu vo b mt thộp sau tụi.Nhc im d bc chỏy phi cú h thng ng xon cú nc lu thụng lm ngui du bc mựi gõy ụ nhim v hi cho sc khe Tụi mi mụi trng rt ph bin d ỏp dng c khớ húa,t ng húa, gim nh iu kin lao ng nng nhc b/Tụi hai mụi trng(nc qua du) Tn dng c u im ca c nc ln du: nc, nc pha mui, xỳt qua du(hay khụng khớ) cho n ngui hn Nh vy va bo m cng cao cho thộp va ớt gõy bin dng,nt Nhc im: khú, ũi hi kinh nghim, khú c khớ húa, ch ỏp dng cho tụi n chic thộp C cao c/Tụi phõn cp Mui núng chy cú nhit cao hn im Md khong 50ữ1000C, 3ữ5 phỳt ng u nhit trờn tit din ri nhc lm ngui khụng khớ chuyn bin M u im:khc phc c khú khn v xỏc nh thi im chuyn mụi trng ca cỏch b t cng cao xong cú ng sut bờn rt nh, bin dng thp nht, thm cú th sa,nn sau gi ng nhit thộp trng thỏi quỏ ngui cũn Nhc im: nng xut thp, ch ỏp dng cho cỏc kim loi cú Vth nh v vi tit din nh nh mi khoan, dao phay, d/Tụi ng nhit Khỏc vi tụi phõn cp ch gi ng nhit lõu hn (hng gi) cng mụi trng lng (mui núng chy) quỏ ngui phõn húa hon ton thnh hn hp F-Xờ nh mn cú cng tng i cao, dai tt.Sau tụi ng nhit khụng phi ram Tụi ng nhit cú mi u, nhc im ca tụi phõn cp, nhng cng thp hn v dai cao hn, nng sut thp ớt c ỏp dng cỏch tụi ny *Tụi b mt Tụi b mt l phng phỏp tụi b phn kim loi, ú ch cú lp b mt chi tit c tụi, cũn lừi khụng c tụi Sau tụi ch cú lp b mt cú t chc mactenxit, cũn nhng nc bờn cú t chc xoocbit - peclit Cú nhiu phng phỏp tụi b mt, nhng núi chung chỳng u da trờn nguyờn lý nung núng b mt tht nhanh vi chiu sõu nht nh n nhit tụi ri lm ngui nhanh Khi ú phn b mt c nung núng v tụi, phn lừi khụng c nung núng v khụng c tụi Kt qu nhn c l b mt cng, lừi **************************************** [...]... tạo lò tôi của công ty Z.C Việt Nam Hiểu được tầm quan trọng của việc điều khiển nhiệt độ lò tôi dao cắt giấy, cụ thể là ở Công ty Z.C Việt Nam nên tôi chọn đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng bộ điều khiển nhiệt độ lò tôi dao cắt giấy Trên cơ sở nghiên cứu khả năng 25 triển khai ứng dụng lý thuyết điều khiển vào thực tế cho hệ thống điều khiển lò tôi của Công ty Z.C Việt Nam Hình 1.9 Lò tôi dao. .. nhiệt và thời gian 20 • Tìm hiểu quá trình tôi dao cắt phục vụ ngành giấy tại nhà máy Quốc tế ZC Việt Nam – Khu chế xuất Tân Thuận, Quận 7, Tp HCM • Đề xuất phương án điều khiển kiểm soát quá trình tôi cho lò tôi của công ty ZC Việt Nam • Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển hệ thống lò tôi • Ứng dụng bộ điều khiển PID vào quá trình điều khiển nhiệt độ lò tôi • Xây dựng phần mềm giao diện điều khiển. .. lập và giảm độ vọt lố, hạn chế dao động Một bộ điều khiển PID là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển (bộ điều khiển) tổng quát được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp – bộ điều khiển PID được sử dụng phổ biến nhất trong số các bộ điều khiển phản hồi Một bộ điều khiển PID tính toán một giá trị "sai số" là hiệu số giữa giá trị đo thông số biến đổi và giá trị đặt mong muốn Bộ điều. .. đạt được điều đó, đòi hỏi nguồn nhân lực của chúng ta phải có chuyên môn, đủ trình độ để làm chủ kiến thức, vận dụng vào quy trình sản xuất một cách hợp lý và hiệu quả Dựa trên sự phát triển của nền công nghiệp hiện nay và yêu cầu thực tế từ công ty Z.C Việt Nam, tác giả tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng bộ điều khiển lò tôi dao cắt giấy nhằm mục đích điều khiển và giám sát... các cơ sở có lò luyện (lò nung) Tuy nhiên, công việc tôi còn khá thủ công, đa số các thiết bị phụ thuộc hoàn toàn vào bộ điều khiển và chương trình hệ thống nhập từ nước ngoài Xuất phát từ yêu cầu cần cải thiện chất lượng của lò tôi dao, kiểm soát năng lượng, điều khiển nhiệt độ ổn định… mục tiêu của luận văn nhằm đưa ra giải pháp điều khiển quá trình tôi và xây dựng phần mềm thu thập và giám sát chất... niên gần đây nhiều phương pháp điều khiển đã được phát triển và sử dụng để điều khiển các đối tượng khác nhau như điều khiển tối ưu, điều khiển thích nghi, điều khiển mờ, mạng neuron nhân tạo, điều khiển trượt… Các đối tượng trong thực tế đa phần là hệ phi tuyến và việc xây dựng bộ điều khiển cho các đối tượng phi tuyến gặp nhiều khó khăn do tính toán phức tạp 26 Hình 1.10 Lò nhiệt trong công nghiệp Tuy... khiển và giám sát hệ thống lò tôi dao của công ty Z.C Việt Nam Nội dung bao gồm khâu thiết kế, chế tạo, nhận dạng hàm truyền mô hình và điều khiển nhiệt độ của mô hình lò nhiệt để phục vụ quy trình công nghệ chế tạo dụng cụ cắt Sau thời gian thực hiện, kết quả đạt được là tìm được hàm truyền mô tả hệ thống lò nhiệt và điều khiển được nhiệt độ của lò bằng phương pháp dùng bộ điều khiển PID, từ đó đạt được... bền vững và ổn định cao, dễ thay đổi và lập trình 1.2 Các phương pháp điều khiển lò nhiệt Ổn định các tham số của đối tượng điều khiển như nhiệt độ, tốc độ… là mối quan tâm hàng đầu khi thiết kế hệ thống điều khiển Để thực hiện việc này thì công việc đầu tiên là xác định mô hình toán học của đối tượng điều khiển Trong lý thuyết điều khiển tự động thì việc xác định mô hình của đối tượng điều khiển là... dải tần số thấp thì bộ điều khiển làm việc theo quy luật tỉ lệ tích phân, còn ở dải tần số cao thì bộ điều khiển làm việc theo quy luật tỉ lệ vi phân, khi thì bộ điều khiển làm việc theo quy luật tỉ lệ Nếu chọn được bộ tham số phù hợp cho bộ điều khiển PID thì hệ thống cho đặc tính như mong muốn, đáp ứng cho các hệ thống trong công nghiệp Đặc biệt, nếu chọn bộ tham số tốt, bộ điều khiển sẽ đáp ứng được... giai đoạn một và hai 3 Điều khiển PID cho quá trình tôi dao Bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ PID (Proportional Integral Derivative) là bộ điều khiển hồi tiếp vòng kín được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động Một bộ điều chỉnh PID sẽ cố gắng hiệu chỉnh sai lệch giữa tín hiệu ngõ ra và ngõ vào, sau đó đưa ra một tín hiệu điều khiển để điều chỉnh quá trình cho phù hợp Qua đó giúp hệ thống ... hành thực đề tài Nghiên cứu, thiết kế xây dựng điều khiển lò dao cắt giấy nhằm mục đích điều khiển giám sát hệ thống lò dao công ty Z.C Việt Nam Nội dung bao gồm khâu thiết kế, chế tạo, nhận... tạo lò công ty Z.C Việt Nam Hiểu tầm quan trọng việc điều khiển nhiệt độ lò dao cắt giấy, cụ thể Công ty Z.C Việt Nam nên chọn đề tài: Nghiên cứu, thiết kế xây dựng điều khiển nhiệt độ lò dao cắt. .. Thiết kế điều khiển mô hệ thống .43 Phương pháp thiết kế điều khiển lò dao 43 Phương pháp nhận hệ thống lò dao .48 Mô hệ thống điều khiển PID 71 Chương 5: Thi công hệ thống xây