THIẾT kế máy nắn TRÒN THÙNG PHUY năng suất 500 thùng ca

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cách mạng khoa học kỹ thuật giới phát triển mạnh mẽ, không ngừng vươn tới đỉnh cao có thành tựu tiên tiến tự động hoá sản xuất Việc tăng suất lao động nhằm cho đời nhiều sản phẩm có hiệu kinh tế lớn mục tiêu mà tất ngành sản xuất nhắm tới Trong bối cảnh đó, ngành sản xuất không ngừng áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật vào lónh vực để đạt tiến Nhưng đồng thời với vấn đề công nghiệp hóa, đại hóa sản xuất vấn đề môi trường ô nhiễm, lãng phí tài nguyên sản Hiện nay, nguồn tài nguyên khai thác từ thiên nhiên có trữ lượng từ từ cạn kiệt, với vấn đề ô nhiễm môi trường, việc tái chế sản phẩm giải hai vấn đề vừa đưa ra, mong mỏi yêu cầu tất người Ở nước ta nay, nhu cầu tái sản xuất từ sản phẩm qua sử dụng cao, máy móc thiết bò sử dụng cho việc tái sản xuất thùng phuy nói riêng hạn chế so với nước khu vực Với mong muốn góp phần vào phát triển ngành công nghiệp Việt Nam, em nhận đề tài “THIẾT KẾ MÁY NẮN TRÒN THÙNG PHUY NĂNG SUẤT 500 THÙNG/CA” Đây máy có từ lâu hạn chế nước ta, đề tài mẻ sinh viên trường em Với điều kiện hạn hẹp thời gian, điều kiện thông tin, kinh nghiệm tài liệu hỗ trợ nhiều hạn chế, nên đề tài tìm hiểu, phân tích, tính toán chưa hoàn thiện vài phận lấy số liệu từ thực tế giải phần tổng thể máy ii Trong tập phân tích kết cấu khí truyền thống, cấu thủy lực để áp dụng điều khiển bán tự động vào thiết bò góp chút nhỏ nhoi vào công chung nhằm tiến ngành khí nước ta Do trình độ hạn chế chắn tập nhiều thiếu sót, kính mong nhận phê bình bảo Qúy Thầy, Cô để em có thêm kinh nghiệm cho công việc sau Em xin chân thành cám ơn Quý Thầy, Cô dạy dỗ truyền đạt cho em kiến thức quý báu, giúp em thêm vững bước công việc tương lai Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Tp.HCM, ngày tháng 01 năm 2011 Sinh viên thực Trương Văn Huỳnh ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Nội dung luận văn gồm có chương: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁI SẢN XUẤT THÙNG PHUY Chương giới thiệu khái quát lòch sử tình hình phát triển công nghệ tái sản xuất thùng phuy nước ta , nhiệm vụ thiết kế lựa chon phương án thiết kế Chương 2: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC V ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY Tính toán khí chi tiết, phận máyChương 3: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC & KHÍ NÉN Chương 4: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ SƠ ĐỒ MẠCH Chương 5: VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ Hướng dẫn cách vận hành máy cách sửa chữa bảo trì máy iii MỤC LỤC Nội dung trang Trang bìa - i LỜI NÓI ĐẦU ii TÓM TẮT LUẬN VĂN - iii MỤC LỤC - iv Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁI SẢN XUẤT THÙNG PHUY 1.1 Giới thiệu chung - 1.2 Giới thiệu sản phẩm - 1.3 Tìm hiểu tổng quan kim loại vật liệu làm thùng phuy - 1.3.1 Vật liệu làm thùng phuy - 1.3.2 Công dụng phạm vi sử dụng thùng phuy - 2.1 Sơ lược máy nắn thùng phuy - 2.2 Nhiệm vụ thiết kế - 2.3 Giới thiệu số phương án - 2.3.1 Phương án 1: dùng khí thổi vào thùng phuy 2.3.2 Phương án 2: dùng khí thổi vào thùng phuy 2.3.3 Phương án 3: hút chân khơng mặt ngồi thùng phuy - 2.3.4 Lựa chọn phương án Chương 2: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 2.1 Sơ đồ động học - 10 2.1.1 Mô tả chức phận chi tiết máy 11 2.1.2 Nguyên lý hoạt động - 11 2.1.3 Đònh sơ thời gian cho trình làm việc 11 2.2 Tính sức bền thùng phuy - 12 2.3 Thông số kết cấu bàn 14 2.3.1 Tính công suất động tònh tiến trục vít 14 2.3.2 Thiết Kế Bộ Truyền Đai Thang 17 2.3.3 Thiết Kế Bộ Truyền Bánh Răng Côn Răng Thẳng - 20 2.3.4 Thiết Kế Bộ Truyền Vít – Đai ốc 24 2.3.4.1 Chọn vật liệu làm vít đai ốc - 24 2.3.4.2 Tính toán thiết kế - 24 2.4 Thông số kết cấu bàn - 27 2.4.1 Công suất động quay bàn - 27 2.4.2 Tính toán thiết kế truyền bánh quay bàn - 29 iv 2.4.3 Tính toán thiết kế truyền bánh hộp giảm tốc - 36 2.4.3.1 Chọn vật liệu chế độ nhiệt luyện 36 2.4.3.2 Tính tốn - 36 2.5 Tính kết cấu khung treo bàn 40 2.6 Tính bulông treo xà ngang 41 Chương 3: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC & KHÍ NÉN 3.1 Giới thiệu chung hệ thống thủy lực - 43 3.2 Các loại van dùng hệ thống thủy lực máy 43 3.2.1 Van đảo chiều 4/3 43 3.2.2 Van tràn điều khiển trực tiếp - 43 3.3 Tính toán cho hệ thống pistong – xylanh thủy lực đóng mở cửa - 44 3.3.1 Khả ứng dụng-phạm vi sử dụng hệ thống thủy lực 44 3.3.1.1 Ngun tắc phạm vi sử dụng 44 3.3.1.2 Ưu nhược điểm hệ thống thủy lực - 44 3.3.2 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống thủy lực 45 3.3.3 Sơ đồ hệ thống thủy lực 46 3.3.4 Tính toán chọn piston – xylanh 47 3.3.5 Tính công suất động bơm thủy lực 49 3.3.6 Tính công suất động bơm khí nén - 50 Chương 4: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ SƠ ĐỒ MẠCH 5.1 Giới thiệu điều khiển PLC 52 5.1.1 Khái niệm PLC 52 5.1.2 Đặc điểm điều khiển lập trình 52 5.1.3 Sơ lược lòch sử phát triển - 56 5.1.4 Hoạt động PLC - 56 5.1.5 Cổng truyền thông 58 5.1.6 Ưu nhược điểm PLC - 59 5.2 Chu trình điều khiển, sơ đồ mạch PLC - 60 VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ Chương 5: 6.1 Nguyên tắc vận hành chung - 62 6.2 Qui trình vận hành máy - 62 6.2.1 Hiệu chỉnh máy lần đầu - 62 6.2.2 Vận hành máy thổi - 63 6.2.2.1 Chế độ tay 63 6.2.2.2 Chế độ tự động 63 6.3 Kiểm tra sửa chữa & bảo trì máy - 63 6.3.1 Hệ thống điện - 64 6.3.2 Hệ thống khí & thủy lực 64 iv KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 iv Luận Văn Tốt Nghiệp Chương : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁI SẢN XUẤT THÙNG PHUY 1.1 Giới thiệu chung Trong sản xuất côn g nghiệp nay, việc tái sử dụng sản phẩm qua sử dụn g điều cần thiết xúc nhà sản xuất Từ trước đến nay, nguyên liệu sử dụng cho hầu hết ngàn h công nghiệp khai thác từ thiên nhiên với trữ lượng có hạn Sự phát triển vũ bão tất ngàn h công nghiệp kéo theo cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên vấn đề ô nhiễm môi trườn g Nếu sử dụn g lại sản phẩm qua sử dụn g chún g ta giải hàn g lọat vấn đề : Tiết kiệm nguyên liệu cho sản xuất, giảm giá thàn h sản phẩm điều quan trọn g giảm bớt mức độ ô nhiễm môi trườn g sản phẩm qua sử dụng tác động Điều không mong mỏi nhà kinh tế mà yêu cầu chung tất người Tùy theo yêu cầu kỹ thuật lọai sản phẩm mà mức độ đòi hỏi tái sử dụn g cao hay thấp Chẳn g hạn ngàn h sản xuất máy tính giới, việc tái sử dụng sản phẩm qua sử dụng nhà sản xuất thực cách hiệu nước châu Âu Mỹ Ngàn h nhựa, giấy … bước thực việc tái sử dụn g sản phẩm qua sử dụng cách hiệu Khi sản phẩm ngàn h công nghiệp sử dụng càn g rộng rãi yêu cầu việc tái sử dụng sản phẩm qua sử dụng vấn đề xúc cần đựơ c đặt lên hàng đầu Đối với ngành khí điều quan trọn g tất Đề tài thiết kế máy nắn tròn thùn g phuy qua sử dụng không nằm ý đồ Thùng phuy trình sử dụng có hai loại hư hỏng thường gặp: biến dạn g thân thùng biến dạng mối ghép không đạt yêu cầu kỹ thuật để sử dụng lại lần thứ hai, có biến dạng gây nên, tạo tượng rót sản phẩm dầu khí khôn g đủ thể tích đồn g thời xảy rò rỉ sản phẩm dầu khí mối ghép nắp SVTH: Trương Văn Huỳn h GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp thùng thân thùng Ngoài ra, khôn g đạt yêu cầu thẩm mỹ vệ sinh lòng thùng Do yếu tố mà nhà sản xuất thùn g phuy muốn tái sử dụn g lại lần vấn đề đặt phải khắc phục nhữn g yếu tố hư hỏn g 1.2 Giới thiệu sản phẩm Thùng phuy sản phẩm dạng ống, có hình trụ tròn, rỗng bên có khả năn g chòu va đập, có độ hồi teat chế tạo từ lọai thép tấp có bề dày khác từ (0.8 – 1.2)mm, tùy theo mục đích yêu cầu, môi trườn g sử dụng mà ta chọn loại thùn g thích hợp để đạt hiệu cao Hiện nay, thùng phuy chia làm loại: • Phuy nắp kín: Hình 1.1: Thùn g phuy nắp kín • Phuy nắp mở: Hình 1.2: Thùn g phuy nắp mơ SVTH: Trương Văn Huỳn h GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp Trong đề tài này, thùn g phuy mà máy thổi nắn thùn g phuy thổi thùng phuy nắp kín: Hình 1.3 Hình dán g thôn g dụn g thùn g phuy nắp kín Giới thiệu hình dán g, cấu tạo thùng phuy + Thân thùn g + Nắp (đáy trên): có hai miệng lớn, nhỏ + Nắp (đáy dưới) Đáy đáy ghép với thân kỹ, đảm bảo đựơc độ kín khít, trán h tác động yếu tố bên (môi trườn g, khí hậu, va đập…) nhằm giữ vật liệu thùn g điều kiện tốt Ngoài thân có hai gân chòu lực nhằm tăn g cao độ cứng vữn g cho thùng Các kích thước thùng thể tích 200 lít: Hình 1.4 Cấu tạo thùn g p huy SVTH: Trương Văn Huỳn h GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp : Trục thùng phuy , : gân chòu lực : Thân thùng phuy : Nắp thùn g phuy + Chiều cao thân : 880 (mm) + Đườn g kính thân : 580 (mm) + Đườn g kính miệng lớn : 68 (mm) + Đườn g kính miệng nhỏ : 34 (mm) + Thể tích : 200 (lít) + Chiều cao gân : 10 (mm) + Bề rộng gân : 30 (mm) 1.3 Tìm hiểu tổn g quan vật liệu làm thùn g phuy 1.3.1 Vật liệu làm thùn g phuy Thùng phuy làm từ thép CT3, thép thường sử dụng ngành cơng nghiệp khí xây dựng ( TLIII ) Thép CT3 Nga CT3 Ke ywords Thành phần Cacbon (%) Mangan (% ) Lưu huỳnh, khơng lớn (%) P hốt pho, khơng lớn (%) Crơm (% ) Niken (%) Ngun tố khác (%) Thơng số tính (k éo nguội) Giới hạn bền σ b , N/mm2 Việt Nam CT38 0.14 – 0.22 0.3 – 0.65 0.05 0.04 380 – 490 23 Độ dãn dài tương đối δ ,% Cán nguội uốn nguội Ứng dụng Bản g 1.1: Vật liệu làm thùn g p huy SVTH: Trương Văn Huỳn h GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp 4.1 Giới thiệu điều khiển PLC 4.1.1 Khái niệm PLC PLC (Programmble Logic Controller) thiết bò lập trình được, thiết kế chuyên dùng côn g nghiệp điều khiển tiến trình xử lý từ đơn giản đến phức tạp , tùy thuộc vào người điều khiển mà thực lọat chường trình kiện , kiện kích hoạt tác nhân phân tích (hay gọi ngõ vào) tác độn g vào PLC đònh (Timer) hay kiện đựơc đếm qua đếm Khi kiện kích họat bật ON, OFF phát chuỗi xung thiết bò bên gắn vào ngõ PLC Như ta thay đổi chương trình cài đặt PLC ta thực chức năn g khác nhau, môi trườn g điều khiển khác Hiện PLC hãn g khác sản xuất : Siemens, Omron Mitsubishi, Festo, Alan Bradley…v.v Mặt khác ngòai PLC bổ sung thêm thiết bò mở rộn g khác như: cổng mở rộng AI (Analog Input), thiết bò hiển thò, nhớ Cartridge thêm vào 4.1.2 Đặc điểm điều khiển lập trình Nhu cầu điều khiển dễ sử dụng, linh họat có giá thành thấp thúc đẩy phát triển hệ thống điều khiển lập trình (programmable control system) – hệ thống sử dụn g CPU nhớ điều khiển máy móc hay trình họat động Trong bối cảnh đó, điều khiển lập trình PLC thiết kế nhằm thay phương pháp điều khiển truyền thốn g dùng rờ-le thiết bò cồn g kềnh, tạo khả điều khiển thiết bò dễ dàn g linh hoạt dựa việc lập trình lệnh login Ngoài ra, PLC thực tác vụ khác đònh thì, đếm , …, làm tăn g khả năn g điều khiển cho hoạt động phức tạp với loại PLC nhỏ Hoạt độn g PLC kiểm tra tất trạn g thái tín hiệu ngõ vào , đưa từ trình điều khiển, thực logic lập chương trình kích tín hiệu điều khiển cho thiết bò bên tương ứng Với mạch giao tiếp chuẩn khối khối vào PLC cho phép kết nối trực tiếp đến cấu tác động (actuator) SVTH: Trương Văn Huỳn h 52 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp có công suất nhỏ ngõ mạch chuyển đổi tín hiệu (transducers) ngõ vào mà không cần có mạch giao tiếp hay rờ-le trung gian Tuy nhiên, cần phải có mạch điện tử công suất trung gian PLC điều khiển nhữn g thiết bò có côn g suất lớn Việc sử dụn g PLC cho phép hiệu chỉnh hệ thốn g điều khiển mà khôn g cần có thay đổi mặt kết nối dây Sự thay đổi thay đổi chương trình điều khiển nhớ thông qua thiết bò lập trình chuyên dùng Hơn nữa, chúng có ưu điểm thời gian lắp đặt đưa vào hoạt độn g nhanh so với hệ thống điều khiển truyền thống mà đòi hỏi cần phải thực việc nối dây phức tạp thiết bò rời Về phần cứng, PLC tương tự máy tính “ truyền thốn g” , chún g có đặc điểm thích hợp cho mục đích điều khiển công nghiệp: • Khả kháng nhiễu tốt • Cấu trúc dạn g mô-đun cho phép dễ dàng thay thế, tăng khả (nối thêm môđun mở rộn g vào/ra) thêm chức (nối thêm mô-đun chuyên dùn g) • Việc kết nối dây mức điện áp tín hiệu ngõ vào ngõ đựơ c chuẩn hóa • Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng – ladder, instruction function chart- dễ hiểu dễ dùng • Thay đổi chương trình dễ dàng Những đặc điểm làm cho PLC sử dụng nhiều việc điều khiển máy móc công nghiệp điều khiển trình (process-control) + Khái niệm bản: Bộ điều khiển lập trình ý tưởn g nhóm kỹ sư hãn g General Motors vào năm 1968, họ đề tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng nhữn g yêu cầu điều khiển công nghiệp: • Dễ lập trình thay đổi chương trình điều khiển, sử dụn g thích hợp nhà máy • Cấu trúc dạng mô-đun để dễ dàng bảo trì sửa chữa • Tin cậy môi trừong sản xuất nhà máy côn g nghiệp SVTH: Trương Văn Huỳn h 53 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp • Dùng linh kiện bán dẫn nên có kích thước nhở mạch rờ-le chức năn g tương ứn g • Giá thành cạnh tranh Những tiêu tạo quan tâm kỹ sư thuộc nhiều ngành nghiên cứu khả ứng dụng PLC công nghiệp Các kết nghiên cứu đưa thêm số yêu cầu cần phải có chức PLC: tập lệnh từ lệnh logic đơn giản đựơc hỗ trợ thêm lện h tác vụ đònh thì, tác vụ đến, sau lệnh xử lý toán học, xử lý liệu, xử lý xung tốc độ cao, tính toán số liệu số thực 32 bit, xử lý thời gian thực, đọc mã vạch… Song song đó, phát triển phần cứng cũn g đạt nhiều kết quả: nhớ lớn hơn, số lượn g ngõ vào / nhiều , nhiều mô-đun chuyên dùng Vào năm 1976, PLC có khả điều khiển ngõ vào/ra xa kỹ thuật truyền thông, khoản g 200m Sự gia tăn g ứng dụng PLC côn g nghiệp thúc đẩy nhà sản xuất hoàn chỉnh PLC với mức độ khác khả năng, tốc độ xử lý hiệu suất Các loại PLC phát triển từ loại làm việc độc lập , với 20 ngõ vào/ra dung lượng nhớ chương trình 500 bước, đến PLC có cấu trúc mô-đun nhằm dễ dàn g mở rộn g thêm khả chức năn g chuyên dùn g: • Xử lý tín hiệu liên tục (analog) • Điều khiển động servo, động bước • Truyền thông • Số lượn g ngõ vào/ra • Bộ nhớ mở rộng Với cấu trúc dạn g mô-đun cho phép ta mở rộng hay nâng cấp hệ thống điều khiển dùng PLC với chi phí côn g suất thấp + PC hay PLC: Có số thuật ngữ dùng để mô tả điều khiển lập trình: • PC – programmable (Anh) • PLC – programmable Logic Controller (Mỹ) SVTH: Trương Văn Huỳn h 54 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp PBS – Programmable Binary Systems (Thụy Điển ) • Hai thuật ngữ sau thể điều khiển lập trình làm việc với tín hiệu nhò phân Trong thực tế, tất điều khiển trừ điều khiển loại nhỏ có khả năn g xử lý tín hiệu analog, nên điều khiển không nói lên hết khả năn g Điều khiển lập trình So sán h đặc tính kỹ thuật hệ thống điều khiển: Chỉ tiêu so sánh Rờ-le Giá thàn h chức Khá thấp Mạch số Máy tính PLC Thấp Cao Thấp Kích thước vật lý Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn Tốc độ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh Tốt Khá tốt Tốt Khả năn g chốn g Xuất sắc nhiễu Lắp đặt Mất nhiều Mất thời gian Mất nhiều Lập trình thời gian thiết thiết kế thời gian lập lắp đặt đơn kế lắp đặt trình Khả điều khiển Khôn g Có giản Có Có tác vụ phức tạp Dễ thay đổi điều Rất khó Khó Khá đơn giản Rất đơn giản khiển Côn g tác bảo trì Kém – có Kém – Kém – Có Tốt – Các nhiều công IC hàn tắc nhiều mạch môdun điện tử tiêu chuẩn chuyên dùn g hóa Theo g so sánh, PLC có đặc điểm phần cứng phần mềm làm cho trở thành điều khiển công nghiệp sử dụn g rộng rãi 4.1.3 Sơ lược lòch sử phát triển SVTH: Trương Văn Huỳn h 55 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết bò điều khiển lập trình nhữn g nhà thiết kế cho đời vào năm 1968 Tuy nhiên, hệ thống đơn giản cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thốn g Vì , nhà thiết kế từn g bước cải thiện làm cho hệ thống đơn giản , gọn nhẹ, dễ vận hành Để đơn giản hóa lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay đời vào năm 1969 Qua trình vận hàn h, nhà thiết kế từn g bước tạo tiêu chuẩn cho hệ thốn g Trong nhữn g năm đầu thập niên 1970, hệ thống PLC có thêm khả vận hành với thuật toán hỗ trợ “ Vận hàn h với liệu cập nhật” Sự phát triển hệ thống phần cứng phần mềm từ năm 1975 làm cho hệ thốn g PLC phát triển mạnh với chức năn g mở rộn g: Hệ thốn g ngõ vào/ra tăn g đến 8000 cổng vào/ra, dung lượng nhớ chương trình tăn g lên 128 từ nhớ, gắn thêm nhiều môđ un nhớ để tăng thêm kích thước chương trình Ngoài nhà thiết kế tạo kỹ thuật kết nối với hệ thống PLC riêng lẻ thành hệ thống PLC chung, kết nối với hệ thống máy tính, tăn g khả năn g điều khiển từn g hệ thốn g riêng lẻ Tốc độ xử lý hệ thốn g cải thiện Trong tương lai, hệ thốn g PLC không giao tiếp với hệ thốn g khác mà thông qua CIM để điều khiển hệ thống : rô bốt, CAD/CAM … Ngoài ra, nhà thiết kế xây dựng loại PLC với chức năn g điều khiển thông minh gọi siêu PLC cho tương lai 4.1.4 Hoạt động PLC Về bản, hoạt độn g PLC đơn giản Đầu tiên, hệ thốn g cổng vào /ra gọi môđun xuất/nhập dùng để đưa tín hiệu từ thiết bò ngoại vi vào CPU Sau nhận tín hiệu ngõ vào CPU xử lý đưa tín hiệu điều khiển qua mô-đun xuất thiết bò điều khiển Trong suốt trình hoạt độn g, CPU đọc quét liệu trạng thái thiết bò ngoại vi thông qua ngõ vào , sau thực chương trình nhớ SVTH: Trương Văn Huỳn h 56 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp sau: đếm chương trình nhận lệnh từ nhớ chương trình đưa ghi lện h để thi hàn h Chương trình dạng STL (dạn g liệt kê lện h) hay dạng ladder (dạn g hình thang) dòch ngôn ngữ máy cất nhớ chương trình Sau thực xong chương trình sau truyền thôn g nội chuyển đổi Sau CPU gửi cập nhật tín hiệu tới thiết bò, điều khiển thông qua mô-đun xuất, chu kỳ gồm đọc tín hiệu ngõ vào, thực chương trình , truyền thông nội tự kiểm tra lỗi gửi cập nhật tín hiệu ngõ gọi chu kỳ quét Như thời điểm thực lện h vào/ra lệnh không xử lý trực tiếp với cổng vào /ra mà xử lý thông qua nhớ đệm Trên mô tả hoạt động đơn giản PLC, với hoạt động giúp cho người thiết kế nắm nguyên tắc PLC nhằm cụ thể hóa hoạt độn g PLC Thực tế PLC thực chương trình, PLC cập nhật tín hiệu ngõ vào (ON/OFF), tín hiệu khôn g truy xuất tức thời để đưa ngõ mà trình cập nhật tín hiệu ngõ phải theo hai bước: xử lý thực chương trình, vi xử lý chuyển đổi mức logic tương ứng ngõ chương trình nội Các mức logic dễ chuyển đổi ON/OFF Tuy nhiên lúc tín hiệu ngõ “ thật” chưa đưa Khi kết thúc chương trình xử lý, việc chuyển đổi mức logic hoàn thành việc cập nhật tín hiệu ngõ thật tác động lên ngõ để điều khiển thiết bò ngõ Thường việc thực thi vòng quét xảy với thời gian ngắn, vòng quét đơn có thời gian thực từ 1ms tới 100ms Việc thực chu kỳ quét dài hay ngắn phụ thuộc vào độ dài chương trình mức độ giao tiếp PLC với thiết bò ngoại vi Vi xử lý đọc đựơc tín hiệu ngõ vào tín hiệu tác động với khoảng thời gian lớn chu kỳ quét Nếu thời gian tác độn g ngõ vào lớn chu kỳ quét vi xử lý xem tín hiệu Tuy nhiên thực tế sản xuất, thường hệ thốn g chấp hành hệ thống khí nên tốc độ quét đáp ứng chức năn g dây chuyền sản xuất Để khắc phục khoảng SVTH: Trương Văn Huỳn h 57 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp thời gian quét dài, ảnh hưởng đến chu trình sản xuất, nhà thiết kế thiết kế hệ thống PLC cập nhật tức thời, dùn g đếm tốc độ cao 4.1.5 Cổng truyền thông S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp có chín chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bò lập trình hoậc với trạm PLC khác Tốc độ truyền tự PLC 300 đến 38400 set ghi đặc biệt SM30.2 đến SM30.4 SM30.2 SM30.3 SM30.4 Tốc độ ban đầu 0 38400 0 19200 9600 1 4800 0 2400 1 1200 1 600 1 300 + Chức năn g chân Chân Chức Nối mass 3&8 Truyền nhận liệu 4&9 Không sử dụng Nối với nguồn VDC có điện trở 100Ω Nối với nguồn 24 VDC dòng tối đa 120 mA 4.1.6 Ưu nhược điểm PLC SVTH: Trương Văn Huỳn h 58 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp Cùn g với phát triển phần cứn g phần mềm, PLC ngày tăng tính năn g lợi ích hoạt động côn g nghiệp Kích thước PLC thu nhỏ lại để nhớ số lượn g I/O nhiều hơn, ứng dụn g PLC mạn h giúp người sử dụn g giải đựơ c nhiều vấn đề phức tạp điều khiển hệ thốn g Ưu điểm PLC điều khiển hệ thống cần lắp đặt lần (đối với sơ đồ hệ thống, đường nối dây, tín hiệu ngõ vào/ra), mà thay đổi kết cấu hệ thống sau này, giảm tốn phải thay đổi lắp đặt, đổi thứ tự điều khiển (đối với hệ thống điều khiển replay), khả chuyển đổi hệ điều khiển cao (như giao tiếp PLC để truyền liệu điều khiển lẫn nhau), hệ thốn g điều khiển linh hoạt PLC thiết kế đặc biệt để hoạt động môi trườn g công nghiệp Một PLC lắp đặt nhữn g nơi có độ nhiễu điện cao (electronical noise), vùng có từ trườn g mạnh, có chấn độn g khí, nhiệt độ độ ẩm môi trường cao … Không hệ thống cũ, PLC dễ dàn g lắp đặt chiếm khoản g không gian nhỏ điều khiển nhanh nhiều so với hệ thốn g khác Điều càn g tỏ thuật lợi hệ thống điều khiển lớn, phức tạp, trình lắp đặt hệ thống PLC tốn thời gian hệ thống khác Cuối cùn g người sử dụng nhận biết trục trặc hệ thống PLC nhờ giao diện qua hình máy tính (một số PLC hệ sau có khả năn g nhận biết hỏng hóc (trouble shooting) hệ thống báo cho người sử dụng), điều làm cho việc sửa chữa thuận lợi 4.2 Chu trình điều khiển , sơ đồ mạch PL SVTH: Trương Văn Huỳn h 59 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp Giải thích ký hiệu: Y00: Độn g điện dòch chuyển trục vít START Y01: Trục vít xuốn g Y02: Trục vít lên X 11 S0 Y00 - ON Y 01 - O N X 01 S1 Y03 - ON Y 04 - O N X03 S2 S3 Y06 - ON Y 07 - O N Y 08 - O N T00 T01 Y 09 - O N T02 S4 Y00 Y 02 Y03 Y 05 Y03: Độn g điện bơm dầu Y04: Đón g cửa an toàn Y05: Mở cửa an toàn Y06: Độn g điện quay bàn Y07: Độn g điện bơm khí Y08: Thổi khí Y09: Xả khí T00: Timer, thời gian thổi khí T01: Timer, thời gian quay bàn - ON - ON - ON - ON T02: Timer, thời gian xả khí X01 = CH1: côn g tắc hàn h trình bàn xuốn g STOP X02 = CH2: côn g tắc hàn h trình bàn lên X03 = CH3: công tắc hành trình đóng cửa X04 = CH4: công tắc hành trình mở cửa X00 = START: côn g tắc khởi độn g X05 = STOP: côn g tắc dừn g X19: công tắc an toàn X10: chế độ tay X11: chế độ tự độn g X12: công tắc hành trình hạ bàn X13: công tắc hành trình nâng bàn X14: công tắc hành trình đóng cửa an toàn SVTH: Trương Văn Huỳn h 60 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp X15: công tắc hành trình mở cửa an toàn X16: công tắc quay bàn X17: công tắc thổi khí X18: công tắc xả khí M0840: kích hoạt cẩm chuyển trạn g thái điều khiển tự độn g M8002: có tác dụng xung khởi độn g ban đầu để đưa S0 SVTH: Trương Văn Huỳn h 61 S4 giá trò GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp Chương 5: VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ 5.1 Nguyên tắc vận hàn h chung: Thùng sau kiểm tra sơ đặt vào mâm máy , côn g nhân điều khiển tay cho mâm ép xuống vò trí miệng nạp khí Khi chạm côn g tắc hàn h trình, mâm ép dừn g lại Sau giai đoạn , để máy hoạt độn g “tự độn g” theo chu trình chọn trước, người công nhân nhấn button TỰ ĐỘNG Thùn g quay tròn đồng thời cửa bảo hiểm phía đóng lại, hệ thống khí nén hoạt độn g xả vào thùng với áp suất đònh trước ( điều chỉnh từ 4,0 đến 5,0 Kg/cm2 tùy độ dày thùng phuy theo thực tế) Cửa bảo hiểm hoạt độn g nhờ hệ thống piston-xylanh thủy lực có tác dụn g bảo vệ, hạn chế rủi ro xảy cố 5.2 Qui trình vận hàn h máy 5.2.1 Hiệu chỉnh máy lần đầu : 1- Bật CB tổn g vò trí ON 2- Kiểm tra đèn báo pha “sáng”, điện áp 110/220 V cấp vào máy 3- Nhấn button ( UP ) để nân g mâm ép lên , chỉnh cử “dừn g trên” 4- Đặt thùng phuy vào , nhấn button ( DOWN ) để hạ mâm ép xuốn g, chỉnh cử “dừn g dưới” cho đè vò trí miệng nạp khí 5- Ấn button MỞ, kiểm tra hệ thốn g bơm dầu hoạt động 6- Xoay côn g tắc TỰ ĐỘNG- TAY sang vò trí TAY 7- Nhấn button QUAY THÙNG , kiểm tra thùn g quay 8- Nhấn button NẠP HƠI VÀO , kiểm tra vào,và hiệu chỉnh thời gian nạp vào TIMER 01, chỉnh TIMER 02 lớn TIMER 01 9- Nhấn button XÃ HƠI RA, kiểm tra ra, hiệu chỉnh thời gian xã bằn g TIMER 03 10- Nhấn button XYLANH TRÁI VÀO, chỉnh công tắc hành trình “đóng cửa trái” 11- Nhấn button XYLANH TRÁI RA, chỉnh công tắc hàn h trình “mở cửa trái” SVTH: Trương Văn Huỳn h 62 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp 12- Nhấn button BEN PHẢI VÀO, chỉnh công tắc hành trình “đóng cửa phải” 13- Nhấn button BEN PHẢI RA, chỉnh công tắc hàn h trình “mở cửa phải” 5.2.2 Vận hàn h máy thổi: Sau hiệu chỉnh xong, trình tự vận hành máy phải tuân thủ theo bước sau: 1- Bật CB tổn g vò trí ON, kiểm tra đèn báo pha “sán g” 2- Nhấn button (UP ) để nâng mâm ép lên 3- Đặt thùn g phuy vào, nhấn button ( DOWN) để hạ mâm ép xuống cho vò trí miện g nạp khí thùn g 4- Máy vận hàn h theo 02 chế độ TỰ ĐỘN G – TAY 5.2.2.1 Chế độ tay: 1- Xoay công tắc TỰ ĐỘNG- TAY sang vò trí TAY 2- Nhấn button QUAY THÙNG 3- Nhấn button NẠP HƠI VÀO 4- Nhấn button XYLANH TRÁI VÀO 5- Nhấn button XYLANH PHẢI VÀO 6- Đònh thời gian nhấn button DỪNG 7- Nhấn button XYLANH TRÁI RA 8- Nhấn button XYLANH PHẢI RA 9- Nhấn button XÃ HƠI RA, kiểm tra áp đồn g hồ Kg/ cm2 10- Nhấn button ( UP ) lấy thùng 5.2.2.2 Chế độ tự động: 1- Xoay công tắc TỰ ĐỘNG- TAY sang vò trí TỰ ĐỘNG 2- Nhấn button TỰ ĐỘNG, máy hoạt động theo chu trình lập 3- Sau kết thúc chu trình, chờ mâm ép nân g lên lấy thùng 5.3 Kiểm tra sửa chữa & bảo trì máy: Việc kiểm tra sửa chữa & bảo trì đún g đắn đảm bảo cho máy làm việc tốt an toàn Cần lưu ý trước thực , phải đảm bảo tuyệt đối ngắt nguồn điện cung cấp cho máy SVTH: Trương Văn Huỳn h 63 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp 5.3.1 Hệ thống điện: Stt Các tượng 01 Các đèn báo pha -Không có điện vào CB không sán g -Các chân nối điện bò hở Các motor khôn g hoạt -Nhảy rờle nhiệt tải, độn g pha 02 03 04 5.3.2 Hệ thống khí & thủy lực: Các tượng 01 Mâm ép đè khôn g sát mặt thùn g, miệng thổi bò xì Các cửa bảo vệ không ôm sát thùng quay tròn Khi lấy thùng ra, bò vướng vào cửa bảo vệ Các xylanh không hoạt độn g 03 04 05 Cách khắc phục -Kiểm tra lại điện nguồn -Siết chặt chổ nối điện -Nhấn trả rờle vò trí ban đầu, kiểm tra lỗi gây tải điện nguồn Chu trình làm việc -Các timer không vò trí -Hiệu chỉnh timer vò không đồn g hiệu chỉnh ban đầu trí ban đầu -Các contactor khôn g hoạt -Kiểm tra lỗi làm động contactor không làm việc CB bò nhảy -Có tượn g chập mạch -Kiểm tra dây nối điều khiển dây động lực Stt 02 Nguyên nhân Nguyên nhân Cách khắc phục -Chỉnh lại công tắc hành trình dừn g để mâm ép đè sát mặt thùng - Công tắc hàn h trình vào -Chỉnh lại công tắc hàn h trình vào hai ben cho hai xylanh chưa ôm sát thùn g - Công tắc hàn h trình -Chỉnh lại công tắc hàn h hai xylanh chưa trình hai xylanh để thùn g khôn g đụn g cửa -Không có dầu vào xylanh -Kiểm tra hoạt độn g -Xylanh bò kẹt nguyên lọc, bơm, van , ống dầu -Kiểm tra lỗi bên nhân gây đứng xylanh p suất khí -Các joint làm kín bò mòn -Thay joint khác cùn g thùng không đạt yêu g loại cầu SVTH: Trương Văn Huỳn h - Công tắc hành trình dừng chưa đún g 64 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp KE ÁT LUẬN Đề tài “ THIẾT KẾ MÁY NẮN TRÒN THÙNG PHUY NĂNG SUẤT 500 THÙNG/CA ” đề tài mang tính cách tổng hợp liện quan đến nhiều môn học, nhiều lónh vực Trong trình thực luận văn em vận dụng kiến thức khí, điện, thuỷ lực công nghệ kim loại để giải vấn đề Nhìn chung việc vận dụng lý thuyết để giải vấn đề gặp nhiều khó khăn em thiếu kinh nghiệm Có số mô hình tính toán xây dựng dựa sở máy mẫu , có số số liệu dựa vào máy mẫu thực nghiệm nên kết tính toán luận văn cần kiểm chứn g qua thực nghiệm để điều chỉnh thông số tính toán cho phù hợp Trên thực tế, cấu máy có khả mở rộng phạm vi hoạt động Tuy nhiên kết cấu máy , dựa sở đơn giản công nghệ nên em chọn cấu đơn giản thích hợp cho điều kiện chế tạo côn g nghiệp nước ta Em thiết kế giảm bớt hoạt động phụ máy nhằm phù hợp với điều kiện sản xuất Tuy nhiên, với sinh viên tốt nghiệp kinh nghiệm nhiều hạn chế nên có nhiều điều thiếu hợp lý việc chọn vật liệu , kết cấu, phương pháp lắp ghép ….so với thực tế Mong nhận ý kiến xây dựng đóng góp Quý Thầy, Cô để em rút nhiều kinh nghiệm quý báu từ nhữn g sai sót khôn g tránh khỏi Em xin chân thàn h cảm ơn SVTH: Trương Văn Huỳn h 65 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp T ÀI LIE ÄU THAM KHẢO [1] Trònh Chất & Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn độn g khí- Tập 1&2, Nhà xuất Giáo Dục, 2003 [2] Trần Hữu Quế, Vẽ kó thuật khí-Tập 1&2, Nhà xuất Giáo Dục, 2004 [3] Đỗ Kiến Quốc - Nguyễn Thò Hiền Lương - Bùi Công Thành - Lê Hoàng Tuấn – Trần Tấn Quốc, Sức bền vật liệu , Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2004 [4] [5] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép , Nhà xuất Giáo Dục, 2000 Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2004 [6] Lại Khắc Liễm, Giáo trình học máy, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2001 [7] Vũ Duy Cường, Giáo trình Cơ Lý Thuyết, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2003 SVTH: Trương Văn Huỳn h 66 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến [...]... làm tái sản xuất thùng phuy THÙNG PHUY THÀNH PHẨM THÙNG PHUY CU? ĐƯC THU HỒI LẠI ĐƯA QUA MÁY SƠN THÙNG PHUY THÙNG PHUY XẤU CHUYỂN QUA PHẾ LIỆU PHÂN LOẠI THÙNG PHUY BẰNG THỦ CÔNG ĐƯA QUA MÁY CHÀ SẠCH LƯNG THÙNG PHUY BÊN NGOÀI THÙNG PHUY TỐT , CÓ THỂ TÁI CHẾ LẠI ĐƯA QUA MÁY HÚT HÚT CHÂN KHÔNG ĐỂ HÚT KHÔ THÙNG PHUY BÊN TRONG BẮT ĐẦU TÁI CHẾ THÙNG PHUY SỬA SƠ BỘ BẰNG THỦ CÔNG ĐỐI VỚI THÙNG PHUY MÓP NHIỀU... trạng thái ban đầu 2.1 Sơ lược về máy nắn thùng phuy: Dây chuyền để tái sản xuất lại thùn g phuy là một hệ thống các bộ phận bao gồm các máy: • Máy cán mép và làm phẳng mặt thùn g phuy • Máy thổi khí nắn tròn thùng phuy • Máy làm sạch thùn g phuy bên trong • Máy hút chân không để làm khô bên trong thùn g phuy • Máy chà sạch lưng thùng phuy bên ngoài • Máy sơn thùn g phuy SVTH: Trương Văn Huỳn h 5 GVHD:... MỨC ĐỘ DƠ BÊN TRONG THÙNG PHUY ( XÚC SÉT HAY XÚC DẦU ) ĐƯA QUA MÁY XÚC SÉT THÙNG PHUY LÀM SẠCH THÙNG PHUY BÊN TRONG ( XÚC SÉT HAY XÚC DẦU ) CÁN MÉP VÀ LÀM THẲNG MẶT THÙNG PHUY THỔI TRÒN LƯNG THÙNG PHUY ĐƯA QUA MÁY XÚC DẦU THÙNG PHUY Mô tả hoạt động của dây chuyền : - Thùn g phuy cũ sau khi thu hồi lại sẽ được kiểm tra sơ bộ, sau đó phân loại thùng phuy thủ côn g bằng tay, thùn g phuy nào lỗi nhiều,... liệu , thùng phuy nào còn tốt, có thể tái chế lại được sẽ đưa vào máy cán mép và làm phẳn g mặt thùng phuy để tránh hiện tượng xì khi rót đựng chất lỏng sau này - Kế đến thùng phuy được đưa qua máy thổi tròn lưng thùn g phuy để làm tròn phuy, ko còn móp méo nữa - Sau đó thùn g phuy được đưa vào máy làm sạch bên trong (xúc sét hay xúc dầu ) - Đưa qua máy hút chân khôn g đểhút khô bên trong thùn g phuy. .. thùn g phuy - Đưa qua máy chà, làm sạch lưng thùn g phuy bên ngoài SVTH: Trương Văn Huỳn h 6 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp - Đưa qua máy sơn mới thùn g phuy, sau khi sơn xong, thùn g phuy được sấy khô bằng khí, sau đó đưa vào nhà kho chờ đem đi tái sử dụn g 2.2 Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế máy nắn tròn thùng phuy, là khâu đầu tiên của dây chuyền tái sản xuất thùng phuy Yêu cầu kỹ thuật:... thể tái su dụng thùng phuy cũ với vật liệu là thép CT3 - Năng suất: 500 thùng/ ca ( 1ca = 8 tiến g) - Thiết kế với kết cấu hợp lý, đơn giản , nhỏ gọn - Tính ổn đònh và độ bền cao, ít hư hỏn g - Có thể hoạt độn g ở 2 chế độ tay và tự động hoàn toàn - Tính linh hoạt cao, có thể sử dụng cho nhiều loại thùng phuy dài hay ngắn khác nhau (L=800 -1000 mm ) - Khi hư hỏng có thể dễ dàng tìm thấy thiết bò thay thế... khiển bàn trên đi lên, mở cửa, lấy phuy ra Hoàn thành công đoạn thổi nắn thùng phuy 2.1.3 Đònh sơ bộ thời gian cho quá trình làm việc Năn g suất máy: 500 thùn g /ca Thời gian nắn tròn 1 thùn g phuy: SVTH: Trương Văn Huỳn h 11 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp t= T 8.60.60 = = 57, 6 giây A 500 (2.1) Với T: thời gian làm việc trong 1 ca A: năng suất của máy Đònh thời gian sơ bộ cho các côn... Nếu thùng phuy bò xì, bò mục do đã tái sử dụn g nhiều lần, thùn g phuy quá cũ có thể gây nổ thùng phuy phải được phân loại kỹ càng SVTH: Trương Văn Huỳn h 7 GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Luận Văn Tốt Nghiệp - Nếu áp suất trong phuy cao quá mức cho phép thì sẽ nguy hiểm do có thể gây nổ 2.3.2 Phương án 2: dùn g chất lỏng bơm vào phuy Nguyên lý hoạt độn g - Chất lỏng dùn g để bơm vào thùng phuy để nắn tròn. .. bảo trì - Độ an toàn cao trong quá trình vận hành máy 2.3 Giới thiệu một số phương án: 2.3.1 Phương án 1: dùn g khí thổi vào thùng phuy và lăn ép Nguyên lý hoạt động: dùng hệ thống khí thổi vào thùng phuy tới một áp suất đònh trước làm thùng phuy trở về trạng thái ban đầu Ưu điểm - Động cơ bơm khí gọn nhẹ, có thể bơm liên tục để tạo áp suất cần thiết - Sau khi thổi tròn thùn g phuy xong, khí được xả... này: − Đặt phuy vào + điều chỉnh phuy: 7 giây − Đóng cửa + bàn trên đi xuống ép lên phuy: 9 giây − Mở cửa + bàn trên đi lên: 9giây Thời gian phuy quay + xả khí:57,6 –(7+9+9) = 32,6 giây − Thời gian xả khí: 18 giây − Thời gian phuy quay: 14 giây 2.2 Tính sức bền của thùn g phuy Tính giới hạn bền Thùng phuy là 1 sản phẩm dạn g ống hình trụ tròn xoay, vỏ mỏng Ta có thể tính ứn g suất bền của thùng phuy theo ... lược máy nắn thùng phuy: Dây chuyền để tái sản xuất lại thùn g phuy hệ thống phận bao gồm máy: • Máy cán mép làm phẳng mặt thùn g phuy • Máy thổi khí nắn tròn thùng phuy • Máy làm thùn g phuy. .. xuất thùng phuy THÙNG PHUY THÀNH PHẨM THÙNG PHUY CU? ĐƯC THU HỒI LẠI ĐƯA QUA MÁY SƠN THÙNG PHUY THÙNG PHUY XẤU CHUYỂN QUA PHẾ LIỆU PHÂN LOẠI THÙNG PHUY BẰNG THỦ CÔNG ĐƯA QUA MÁY CHÀ SẠCH LƯNG THÙNG... THÙNG PHUY ( XÚC SÉT HAY XÚC DẦU ) ĐƯA QUA MÁY XÚC SÉT THÙNG PHUY LÀM SẠCH THÙNG PHUY BÊN TRONG ( XÚC SÉT HAY XÚC DẦU ) CÁN MÉP VÀ LÀM THẲNG MẶT THÙNG PHUY THỔI TRÒN LƯNG THÙNG PHUY ĐƯA QUA MÁY