Hiện nay quá trình tự động hóa trong công nghiệp là hết sức quan trọng đối với sự phát triển của một quốc gia. Với các nước phát triển như Mỹ, Nhật,…thì tựđộng hóa không còn xa lạ và đã trở nên quen thuộc. Ở các nước này máy móc hầu như đã thay thế lao động chân tay, số lượng công nhân trong nhà máy đã giảm hẳn và thay vào đó là những lao động chuyên môn, những kỹ sư có tay nghề, điều khiển giám sát trực tiếp quá trình sản xuất thông qua máy tính. Một trong những ứng dụng giám sát đó là WinCC (Windows Control Centre), nó giúp ta điều khiển và giám sát toàn bộ quá trình sản xuất thông qua máy tính mà không phải trực tiếp xuống nơi sản xuất để quan sát. Những điều trên chứng tỏ tầm quan trọng của việc ứng dụng WinCC trong lĩnh vực tự điều khiển động hóa. Việt Nam là nước đang phát triển thì như cầu hiện đại hóa trong công nghiệp là điều hết sức quan trọng đối với phát triển kinh tế cũng như như cầu công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.Là những sinh viên theo học chuyên ngành “Cơ Khí” cùng những nhu cầu, ứng dụng thực tế cấp thiết của nền công nghiệp nước nhà, em muốn được nghiên cứu và tìm hiểu những thành tựu khoa học mới để có nhiều cơ hội biết thêm về kiến thức thực tế, củng cố kiến thức đã học, phục vụ tốt cho sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa. Vì những lý do trên em đã chọn đề tài: “ Thiết kế điều khiển giám sát cho hệ thống rót, đóng vòi lọ keo 502”.
LỜI MỞ ĐẦU Hiện trình tự động hóa công nghiệp quan trọng phát triển quốc gia Với nước phát triển Mỹ, Nhật,…thì tự động hóa không xa lạ trở nên quen thuộc Ở nước máy móc thay lao động chân tay, số lượng công nhân nhà máy giảm hẳn thay vào lao động chuyên môn, kỹ sư có tay nghề, điều khiển giám sát trực tiếp trình sản xuất thông qua máy tính Một ứng dụng giám sát WinCC (Windows Control Centre), giúp ta điều khiển giám sát toàn trình sản xuất thông qua máy tính mà trực tiếp xuống nơi sản xuất để quan sát Những điều chứng tỏ tầm quan trọng việc ứng dụng WinCC lĩnh vực tự điều khiển động hóa Việt Nam nước phát triển cầu đại hóa công nghiệp điều quan trọng phát triển kinh tế như cầu công nghiệp hóa đại hóa đất nước Là sinh viên theo học chuyên ngành “Cơ Khí” nhu cầu, ứng dụng thực tế cấp thiết công nghiệp nước nhà, em muốn nghiên cứu tìm hiểu thành tựu khoa học để có nhiều hội biết thêm kiến thức thực tế, củng cố kiến thức học, phục vụ tốt cho nghiệp công nghiệp hóa đại hóa Vì lý em chọn đề tài: “ Thiết kế điều khiển giám sát cho hệ thống rót, đóng vòi lọ keo 502” Trong thuyết minh bao gồm nội dung sau: Chương I: Tổng quan tự động háo trình sản xuất Chương II: Tính toán thiết kế hệ thống cấp phôi Chương III: Tính toán lựa chọn thiết bị điều khiển CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 1.1 Tóm tắt lịch sử phát triển tự động hoá tình sản xuất Các máy tự động học sử dụng Ai Cập cổ Hy Lạp thực múa rối để lôi kéo người theo đạo Trong thời trung cổ người ta biết đến máy tự động khí thực chức người gác cổng Albert Một đặc điểm chung máy tự động kể chúng ảnh hưởng tới trình sản xuất xã hội thời Chiếc máy tự động sử dụng công nghiệp thợ khí người Nga, ông Pônzunôp chế tạo vào năm 1765 Đến đầu kỷ 19, nhiều công trình có mục đích hoàn thiện cấu điều chỉnh tự động máy nước thực Cuối kỷ 19 cấu điều chỉnh tự động cho tuabin nước bắt đầu xuất Năm 1712 ông Nartôp, thợ khí người Nga chế tạo máy tiện chép hình để tiện chi tiết định hình Việc chép hình theo mẫu thực tự động Chuyển động dọc bàn dao bánh – thực Cho đến năm 1798 ông Henry Nanđsley người Anh thay chuyển động chuyển động vít me – đai ốc Năm 1873 Spender chế tạo máy tiện tự động có ổ cấp phôi trục phân phối mang cam đĩa cam thùng Năm 1880 nhiều hãng giới Pittler Ludnig Lowe( Đức), RSK(Anh) chế tạo máy tiện rơvônve dùng phôi thép Năm 1887 Đ.G Xtôleoôp chế tạo phần tử cảm quang đầu tiên, phần tử đại quang trọng kỷ thuật tự động hóa Cũng giai đoạn này, sở lý thuyết điều chỉnh điều khiển hệ thống tự động bắt đầu nghiên cứu, phát triển Các thành tựu đạt lĩnh vực tự động hóa cho phép chế tạo thập kỹ kỷ 20 loại máy tự động nhiều trục chính, máy tổ hợp đường dây tự động liên kết cứng mềm dùng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối.Cũng khoảng thời gian này, phát triển mạnh mẽ điều khiển học, môn khoa học quy luật chung trình điều khiển truyền tin hệ thống có tổ chức góp phần đẩy mạnh phát triển ứng dụng tự động hóa trình sản xuất vào công nghiệp Trong năm gần đây, nước có công nghiệp phát triển tiến hành rộng rãi tự động hóa sản xuất loạt nhỏ Nhờ thành tựu to lớn công nghệ thông tin lĩnh vực khoa học khác, ngành công nghiệp gia công giới năm cuối kỷ 20 có thay đổi sâu sắc Sự xuất loạt công nghệ mũi nhọn kỹ thuật linh hoạt (Agile engineering), hệthống điều hành sản xuất qua hình (Visual Manufacturing Systems) , kỹ thuật tạo mẫu nhanh (Rapid -Prototyping) công nghệ Nanô cho phép thực tự động hóa toàn phần không sản xuất hàng khối mà sản xuất loạt nhỏ đơn chiếc.Chính thay đổi nhanh sản xuất liên kết chặt chẽ công nghệ thông tin với công nghệ chế tạo máy, làm xuất loạt thiết bị hệ thống tự động hoá hoàn toàn loại máy điều khiển số, trung tâm gia công, hệ thống điều khiển theo chương trình logic PLC (Programmable logic control), hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing systems), hệ thống sản xuất tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing) cho phép chuyển đổi nhanh sản phẩm gia công với thời gian chuẩn bị sản xuất nhất, rút ngắn chu kỳ sản xuất sản phẩm, đáp ứng tốt tính thay đổi nhanh sản xuất đại Những thành công ban đầu trình liên kết số công nghệ đại khoảng 10, 15 năm vừa qua khẳng định xu phát triển Sản xuất trí tuệ kỷ 21 sở thiết bị thông minh Để tiếp cận ứng dụng dạng sản xuất tiên tiến này, từ hôm nay, phải bắt đầu nghiên cứu, học hỏi chuẩn bị sở vật chất đội ngũ cán kỹ thuật cho 1.2 Tự động hóa trình sản xuất Với thiết bị vạn bán tự động,các chuyển động phụ (tác động điều khiển) người thợ thực hiện, thiết bị tự động hoá máy tự động, toàn trình làm việc(kể tác động điều khiển) thực tự động nhờ cấu hệ thống điều khiển tự động,không cần đến tham gia trực tiếp người Như ,tự động hóa trình sản xuất tổng hợp biện pháp sử dụng thiết kế trình sản xuất công nghệ ,tiến hành hệ thống có suất cao ,tự động thực trình phụ cấu thiết bị tự động ,mà không cần đến tham gia người Tự động hóa trình sản xuất gắn liền với việc ứng dụng cấu tự động vào trình công nghệ cụ thể Chỉ có sở trình công nghệ cụ thể thiết lập ứng cấu hệ thống điều khiển tự động Trong giai đoạn sản xuất tự động hóa ,do nhu cầu điều kiện sản xuất, khả thiết bị,quá trình sản xuất thường thực theo phương pháp tự động hóa phần Sự đời kỹ thuật số năm 1955-1956 giúp cho tự động hóa phát triển lên trình độ Các máy NC, CNC MRP (Manufacturing Resourees Planning) đời giai đoạn đặt móng cho xuất năm 1985-1990 hình thức sản xuất – sản xuất tích hợp Trong sản xuất tích hợp, toàn công đoạn nguyên công trình sản xuất, từ phôi liệu tới công đoạn kết thúc kiểm tra, đóng gói v v, tự động hóa… 1.3 Mục tiêu tự động hóa Tự động hóa nhằm nâng cao tính cạnh tranh sản phẩm, muốn tự động hóa cần làm chủ vấn đề sau : − − − − Làm chủ giá thành Làm chủ chất lượng sản phẩm Khả linh hoạt hoá, thay đổi mẫu mã đáp ứng nhu cầu thị trường Phát triển sản phẩm CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP PHÔI Đặc điểm: Tất trình tự động hoá Máy sử dụng để đóng keo, mĩ phẩm v.v loại chai làm từ nhựa tổng hợp thuỷ tinh Bộ phận điều khiển tay sử dụng đơn giản tiện lợi để điều chỉnh máy đóng nước vào loại chai khác cho thích hợp Công đoạn chiết nước phương thức (công đoạn chiết với áp suất nén nhỏ) nhanh ổn định Lượng sản phẩm tạo lợi ích từ máy cao loại máy khác loại Máy sử dụng chương trình điều khiển tiên tiến điều khiển máy để điểu khiển máy chạy tự động vận hành băng chuyền đưa chai vào máy với tốc độ điều chỉnh khoảng cách chai với việc vận hành máy chủ làm việc đưa chai tiến tới chắn xác Ðấy thuận lợi lớn việc điều khiển với tự động hoá cao Phần tảng máy, phận chiết máy thay đổi việc chiết điều kiện áp suất thấp Việc chiết điều kiện áp suất nhỏ áp dụng với loại chai thuỷ tinh, chiết cồn, chiết loại tương loại vật chất hữu hình khác Phương thức đóng nắp chai sử dụng loại nắp nhôm chống trộm, nắp nhựa Máy sử dụng vòi dùng để chiết keo vào lọ, phần chiết với định lượng đặt trước chuyển qua phần xoắn nắp 1.1 Đặc điểm phôi: - Phôi rời, đổ đống - Vật liệu nhựa tổng hợp - Có bề mặt đối xứng qua trục, hình dáng hình học độ lớn cụ thể sau: • Thân lọ có hình trụ tròn, đường kính 40mm, cao 60mm Cổ lọ đường kính 20mm, cao 10mm • Phần vòi dạng côn có bậc, đường kính đáy bậc lớn 25mm, đường kính đỉnh bậc lớn 20mm Đường kính đáy bậc nhỏ 6mm, đường kính đỉnh bậc nhỏ 4mm Thiết kế nguyên lí kết cấu hệ thống: * Các đối tượng điều khiển: kết hợp phễu cấp phôi, chiết rót đóng vòi tự động thành dây chuyền thống -Xây dựng chương trình điều khiển, hệ thống hoạt động theo bước sau đây: + Lọ keo 502(đã gia công hoàn chỉnh) đổ vào phễu rung thứ nhất, hệ thống cấp phôi lên phận điều chỉnh chiều sau băng tải đưa sang phận chiết rót + Sau đến vị trí chiết rót máy bơm dung dịch keo thiết kế sẵn máy + Khi lọ chứa đủ lượng keo theo yêu cầu chuyển sang vị trí đóng nắp Vòi bơm keo cung cấp phễu rung số hai qua hệ thống điều chỉnh chiều xoay 180° lấp đầy băng tải đưa vào phía đầu lọ 502 + Bộ phận đẩy vòi phun xuống đồng thời đóng vai trò vặn chặt siết nắp chặt vào với thân lọ + Sau lọ chuyển khỏi mâm quay băng tải để dán nhãn đóng hộp -Máy chiết rót: Hiện có nhiều công nghệ chiết chất lỏng vào chai, tùy loại chất lỏng có cách chiết rót khác Keo thuộc loại chất lỏng dạng cô đặc Định lượng sản phẩm lỏng chiết thể tích định vào sản phẩm lỏng rót vào chai, bình, lọ…Định lượng sản phẩm máy sử dụng rộng rãi ta áp dụng +Phương pháp định lượng: chiết theo thời gian Cho chất lỏng chảy vào lọ khoảng thời gian định, xem thể tích chất lỏng không đổi -Máy đóng nắp chai: Máy có tác dụng bao kín lọ, đãm bảo việc niêm phong kín không rò gỉ chất lỏng Nắp chai dẫn từ phễu rung xuống đường dẫn đồng thời xếp chiều, lọ đưa vào vị trí đóng nắp cố định để hệ thống vặn nắp hoạt động 3.Thiết kế sơ đồ nguyên lí biểu đồ trạng thái 1)Tự động hóa trình cấp phôi - Cấp, vận chuyển phôi tự động phải giải sở trình gia công cụ thể, trang thiết bị, độ xác yêu cầu Quá trình cấp phổi phải thực nhanh, tin cậy, xác Theo yêu cầu thực tế toán đặt “Tính toán thiết kế hệ thống cấp phôi, chiết rót đóng nắp tự động cho sản phẩm Keo 502” 100% số lượng phôi ta thuộc nhóm phôi rời 2) Đặc điểm phôi Phôi có hình dang kết cấu giống cụ thể nêu Phôi có cấu tạo không phức tạp, kết cấu đơn giản với kích thước phôi không cồng kềnh, kích thước, khối lượng phôi tương đối nhỏ 3) Nguyên lý hệ thông cấp phôi - Phôi đổ đống phiễu rung, nhờ cấu rung mà phôi cấp Do phôi có ngấn nên ta lợi dụng đặc điểm kết hợp với trọng lực để đảo chiều phôi nhờ cấu rãnh với khe hở thích hợp Sử dụng cấu tách phôi cách đơn giản, hiệu quả, đạt suất cao ổn định - Sau đảo chiều theo yêu cầu kỹ thuật vận chuyển tiếp tới đĩa quay nhờ băng tải để cấp phôi cho trình - Phôi từ băng tải cấp vào đĩa quay, đĩa quay có rãnh có hình dạng gần giống với biên dạng phôi giúp phôi vững để đảm bảo trình di chuyển phôi không bị xê dịch Các rãnh bố trí cách nhằm giữ phôi cố định, vị trí sau đưa sang hệ thống chiết rót - Ở hệ thống chiết phần thân lọ di chuyển bị xê dịch lượng nhỏ, để đảm bảo thân lọ vị trí ta thiết kế đầu vòi phun có dạng côn để xuống vòi tự điều chỉnh cho vị trí tương đối giữ vòi phun phần thân lọ vị trí xác nhất, tránh không để chảy keo - Sau keo rót vào chuyển sang hệ thống đóng nắp +) Cấp nắp cho trình đóng nắp tự động Nắp lọ keo cấp từ hệ thống phễu chứa dạng đổ đống, thông qua hệ thống đảo chiều băng tải đưa tới cấu đóng nắp - Ở hệ thống đóng nắp, nắp cấp từ băng tải đưa đến hệ thống đóng nắp, nắp đóng chặt cách sử ren, vặn nắp gắn chặt với lọ -Sau đóng nắp xong sản phẩm đưa rãnh dẫn hướng đĩa quay Các bước hoạt động Hai cấu cấp phôi bàn xoay đựng thân lọ keo 502 phễu rung đựng vòi bơm keo được đặt quanh đĩa quay chính Bàn xoay cấp lọ keo 502 Phễu rung cấp vòi bơm keo Trước được đưa vào bàn xoay phôi được làm Đầu tiên bàn xoay đưa thân lọ keo 502 vào khe Phôi bàn xoay đưa vào khe hẹp Lợi dụng phần miệng lọ ta sử dụng cấu móc để đảo chiều phôi sai Cụ thể phôi sai bị cấu móc móc vào phần miệng lọ, lực dẫn hướng băng tải phôi xoay 180 thành phôi đúng, sau phôi tiếp tục băng tải dẫn đến bàn xoay chính Cơ cấu móc đảo chiều phôi sai Phôi đưa vào bàn xoay Bàn xoay có nhiệm vụ đưa thân lọ qua cấu chiết rót, tại có vòi rót đầy lọ lần Sau thân lọ được rót đầy keo chuyển sang vị trí đóng vòi bơm keo Dung dịch keo bơm vào lọ Vòi từ phễu rung đưu lên qua cấu chỉnh hướng tiếp tục xoay 180 băng tải đưa đến vị trí khâu đóng vòi Nói rõ phần chỉnh hướng vòi bơm, lợi dụng hình dáng chữ “T” vòi ta sử dụng rãnh có khe hở thích hợp kết hợp với trọng lực để chỉnh hướng vòi bơm kéo Cơ cấu chỉnh hướng vòi bơm keo 10 Qua tổn thất đường ống ta có áp suất khí xilanh 6bar + A: diện tích bề mặt khí làm việc A = → D2 = π D2 = 3,14 D mm2 F 35,5 = = 7, 54.10−5 → D = 8, 6mm p 3,14 6.10 3,14 Chọn đường kính xilanh tối thiểu 10mm Xilanh chọn mua thị trường 5) Tính toán phễu rung Thiết bị cấp phôi rung động có vị trí quan trọng Dịch chuyển phôi thiết bị thực nhờ lực quán tính ma sát xuất phôi có chuyển động rung Dẫn động thiết bị dạng cấp phôi dạng đầu rung điện từ Chúng cho phép điều chỉnh vô cấp suất cấp phôi Phôi cấp chi tiết có dạng dẹp Khi nam châm có điện phễu rung thực chuyển động lên xuống quay xung quanh tâm Mỗi lần phôi chuyển động với vận tốc VB từ thấp đến cao Thiết bị gồm phễu hình tròn, bên có mãng lăn chạy theo đường xoắn vít với góc nghiêng α= 1o35’ Liên kết với phễu cấu treo, đặt nghiêng 25 o so với mặt phẳng thẳng đứng Rung động nam châm điện tạo Nguồn cấp cho nam châm điện nguồn xung chiều tạo thành cách nắn ½ chu kì dòng xoay chiều Để đồng hoạt động ba nam châm điện nối song song nắn dòng mắc nối tiếp với chúng Tần số dao động 3000 phút Chi tiết từ phễu dịch chuyển đến vị trí làm việc dọc theo máng tác dụng trọng lực Nếu máng đầy chi tiết tự động dừng chuyển động tự đọng dịch chuyển chi tiết cấp Điều chỉnh suất phễu cách thay đổi điện áp biến tự ngẫu Năng suất từ (4-120) chiếc/phút, công suất 50w 26 Sơ đồ nguyên lí cấu F B F F qt F B qt B ms a ms A P ϕ A P a a) b) F qt ϕ 27 P a ñ a n P 28 Nguyên lí vận chuyển phôi dạng rung động Muốn vận chuyển vật mặt phẳng nghiêng ta dùng sơ đồ 3, vật thể nằm mặt phẳng nghiêng , trọng lượng P phân thành hai thành phần : P n– thành phần theo phương song song với mặt phẳng thành phần: P d - thành phần theo phương vuông góc với mặt phẳng Khi mặt phẳng nằm nghiêng chuyển động phía lực Pn tác dụng theo hướng Muốn cho chi tiết chuyển động từ phải sang trái mặt phẳng nghiêng ta cần phải đảm bảo điều kiện sau đây: Khi mặt phẳng chuyển động phía : Fms + Pn< Fqt ( chi tiết rời khỏi mặt phẳng lại phía sau mặt phẳng ) Khi chi tiết chuyển động phía : Fms > Pn + Fqt ( Chi tiết chuyển động theo mặt phẳng ) Hai điều kiện thực cách cho hệ thống dao động nhanh Phễu cấp phôi rung động làm việc theo nguyên lý Cấu tạo phần tạo rung động Hình 2: Cấu tạo phần tạo rung Đế đế liên kết với nhờ cục đỡ gắng lò xo 4, lò xo gồm gỗ phíp Cục đỡ vạt góc nghiêng 15 0so với mặt phẳng nằm ngang đế Cuộn hút nam châm điện mạch từ hở gắn cố định với đế nhờ đế điều chỉnh 7, đế điều chỉnh bắt buloong với đế Ta có máng xoắn ốc gắn cố định đế để vận chuyển phôi Nguyên lý làm việc phễu rung: Khi cấp nguồn cho cuộn hút, cuộn hút trở thành nam châm điện mạch từ hở Nam châm điện tạo lực điện từ hút nhả liên tục cốc phễu với tần số điều chỉnh cho phù hợp với chỉnh tần số(bộ biến tần) Nhờ lò xo đặt nghiêng góc 150 so với mặt phẳng thẳng đứng qua vuông góc với đế cốc phễu chân lò xo, nên hệ thống thực dao động Cốc phễu thực đồng thời dao động: Dao động tịnh tiến lên xuống T dao động quay quanh đường tâm O tưởng tượng qua tâm đế đế Phôi nằm hỗn độn cốc phễu chịu tác dụng lực ly tâm tản thành phễu tiếp xúc với đầu cánh xoắn Tại cánh xoắn khác biệt giá trị lực tác dụng lên phôi, cụ thể lực quán tính lực ma sát trình bày phần nguyên lý vận chuyển phôi rung động Phôi vận chuyển từ đáy phễu lên đến miệng phễu theo hệ thống máng dẫn đến nguyên công dây chuyền công nghệ Tốc độ vận chuyển bước nhảy chuyển động phụ thuộc vào góc nghiêng lò xo, góc nghiêng cánh xoắn tần số dao động Hình 4: Cơ cấu cấp phôi rung động có nam châm điện Hình cấu cấp phôi rung động có nam châm điện (điện từ ) dùng để cấp phôi dạng vòng, hình trụ chi tiết có đường kính ≤ 25mm Phễu lắp ba chân Ở tâm đáy phễu có lắp phần ứng từ nam châm điện ,còn đế có lắp phần cảm ứng từ nam châm điện Điều chỉnh khe hở lõi phần ứng dịch chuyển đế nhờ vít Các chân đặt đế nặng Để cách ly rung động ,cơ cấu cấp phôi rung động gá ba giảm chấn Chuyển phôi từ phễu đến máng tiếp nhận (máng chứa) thực phần thẳng máng chứa Máng chứa nối tiếp với máng xoắn vít Quá trình nạp điện từ thực nắn dòng Một vấn đề hiệu sử dụng cấu cấp phôi rung động tạo lượng phôi dự trữ phễu để đảm bảo cho nhiều máy hoạt động liên tục Tuy nhiên ,thực tế sử dụng cấu cấp phôi rung động có phễu tròn cho thấy tạo lượng phôi lớn phễu không hiệu kích thước cấu trở nên cồng kềnh công suất tiêu thụ tăng Vì tích lượng phôi lớn cần thực phễu phụ A Tính toán phễu rung 1.Tính toán thông số phễu rung 1.1Tính suất cấp phôi phễu rung Khối lượng chi tiết: Phễu rung phải cung cấp lượng phôi liên tục cho máy đảm bảo suất công nghệ ( suất thực tế máy) Vì suất phễu QP phải lớn suất công nghệ Qm khoảng 1,3 lần Tốc độ vận chuyển chi tiết theo máng cấu cấp phôi rung động: Trong đó: • l : độ dài chi tiết tính theo chiều chuyển động Ở l = 40mm=0,04m • K1: hệ số tăng vận tốc để đảm bảo máy làm việc liên tục K1=1,3 ~1,5 • K2: hệ số kể đến độ nhặt chi tiết đường vận chuyển Với Stb khe hở trung bình chi tiết Ta lấy: • K3: hệ số định hướng chi tiết, phụ thuộc vào số trạng thái chi tiết chiếm định lượng Với m: số trạng thái định hướng n : số trạng thái có chi tiết máng 2.Thông số hình học hệ thống phễu cấp phôi rung a Xác định thông số hình học phễu Ta chọn góc nghiêng phễu cho chi tiết không bị trượt chưa có rung động Ta chọn β = 20 Tùy theo tính chất vật liệu suất cần thiết mà chọn R0 cho phù hợp Trong vật liệu chi tiết nhựa nên ta chọn chế độ trượt có bay nhẹ Khi đó: - Tần số góc dao động máng là: Với tần số dao động cưỡng bức: fcb = 50Hz sử dụng lực kích nam châm điện có tần số f = 50Hz nguồn AC có nắn dòng - Ta có hệ số vận tốc chi tiết là: Với: Trong KB hệ số phục hồi (là tỷ số hình chiếu vận tốc chi tiết lên trục y sau trước va đập phụ thuộc vào vật liệu chi tiết va đập) Vì vật liệu ta nhẹ hoạt động chế độ trượt có bay nhẹ nên va đập Do ta có KB =0 - Góc nghiêng lò xo: Theo đồ thị hình 6.11 (sách GS-TS Trần Văn Địch) với β = 20 ta chọn : D = 700 mm với t = 80 mm - Dung lượng E phễu phải chứa số chi tiết đủ cho máng khoảng thời gian phận cấp liệu cho phễu dừng: Tmax = 20 phút - Số chi tiết có khả xếp thành lớp phễu: Trong đó: o d = 40 mm : đường kính chi tiết o l = 40 mm : chiều dài theo phương chuyển động chi tiết (cũng đường kính chi tiết) o n: số vòng chi tiết xếp lên lớp phễu, xác định bởi: Ta chọn: n = Do đó: Số lớp chi tiết có khả xếp lúc toàn chiều cao dung lượng phễu: Chọn N=5 Chiều cao phễu: Trong đó: o hc = 50mm: chiều cao chi tiết nằm máng rung o Δ : chiều cao dự phòng phễu ChọnΔ = 30mm 2.Xác định biên độ rung động Do kết cấu chi tiết máy để chi tiết không bay lên giá trị giới hạn ( chênh lệch chiều cao chi tiết nằm máng) nên ta xác định giá trị vận tốc lớn theo điều kiện sau: Đây điều kiện ràng buộc cho biên độ giới hạn làm việc máng Biên độ cần thiết để hệ thống rung cung cấp đủ vận tốc cấp phôi theo yêu cầu: Ta thấy giá trị biên độ thỏa điều kiện nên ta dùng phễu cấp phôi Biên độ tới hạn để chi tiết bắt đầu trượt phía trước máng dịch chuyển từ trái sang phải: Hình 10: Chuyển động chất điểm mặt phẳng nghiêng Vì biên độ hoạt động A > X+1 nên đảm bảo chi tiết có chuyển động lên Tính toán khối lượng phễu Ưng dụng phần mềm solidwoks để tính khối lượng phễu Gán vật liệu phễu: Ta khối lượng phễu: Khối lượng Mass:46, 63 kg Thể tích: (volume):26523195 mm3 6) Tính toán chọn xi lanh cho nâng hạ cụm chi tiết xoáy nắp cụm chi tiết giữ chai Xi lanh sử dụng hai cụm chi tiết yêu cầu: Tác động nhanh Hành trình không lớn, cố định Nên chọn xi lanh tác dụng chiều giảm chấn Cơ sở tính toán: Áp lực tác động vào xilanh kép theo hai phía Piston Đệm kín pittong Trục pittong Dẫn hướng trục Đệm kín trục Vòng chắn 7.Nắp xi lanh Cửa lưu chất Thân xi lanh 10 Buồng trục 11 Buồng pittong 12 Đế xi lanh 13 Cửa lưu chất Hình 3.23 Xi lanh tác dụng chiều Nếu không tính đến lực ma sát, lực chuyển động cần pittong tính theo công thức: F = p.A Trong đó: + P áp suất chất lỏng + A diện tích làm việc cần pittong tính theo công thức: π D2 A= + D - Đường kính pittong đồng thời đường kính xi lanh Đối với khoang cần, diện tích làm việc pittong tính theo công thức: π (D2 − d ) A= d - Đường kính cần pittong Thể tích làm việc xi lanh tính theo công thức V = A.H = F H p H - khoảng chạy pittong Vận tốc chuyển động pittong phụ thuộc vào lưu lượng Q diện tích làm việc F pittong Nếu không kể đến rò rỉ: Q v= A Từ ta tính toán chọn xilanh: Xilanh tác dụng lực giữ nắp chai chai xoáy, ta phải chọn xilanh để xoáy nắp chai không bị xoay Với áp suất khí nén đầu vào không thay đổi lực tác dụng xilanh phụ thuộc vào đường kính xilanh Nên ta phải chọn xilanh có đường kính thích hợp Phân tích lực tác dụng vào chai xoáy nắp Khi xoáy nắp lực tác dụng từ đầu xoáy qua nắp chai, gây lực F tác dụng lên chai Khi xoáy nắp lực F tác dụng vào mặt nắp làm cho nắp xuống lên toàn lực F tác dụng vào chai, giống momen từ động qua đầu xoáy M1 không tác dụng toàn vào chai Ta xét cho trường hợp nguy hiểm nắp chai xoáy chặt vào chai momen quay làm quay chai M1 lớn F M2 M1 N M3 Trong trường hợp chai nắp chai gắn chặt vào coi vật, lực nén F tác dụng vào chai lớn gây lực ma sát Fms1 đầu xoáy nắp xoay Fms1 gây momen cản xoay M2 Fms1 = F k Trong đó: Chọn k = + K hệ số ma sát bề mặt đệm cao su nắp chai k = + F lực tác dụng từ đầu xoáy xuống nắp chai Giả sử lực F = 1,5 P, P trọng lực phần đầu xoáy tác dụng vào nắp chai: P = m.g = 6.10 = 40 N →F =90 N Lực ma sát Fms1 = 90 N Lực F tác dụng vào bề mặt lắp chai, coi điểm đặt lực ma sát vị trí trung điểm đường nối tâm đường tròn vành nắp chai Ø30 Fms F Tính momen cản lực ma sát M2 = Fms r = 90 7,5 = 675 Nmm Giả sử biến dạng chai trình lực F tác dụng Lực tác dụng vào băng tải chỗ tiếp xúc với đáy chai F = F Sinh phản lực N = F 2, tác dụng vào chai Tương tự tính toán ta có momen cản xoay M3 = Fms2 R Fms2 lực ma sát N gây lý luận tương tự coi điểm đặt lực Fms2 cách tâm quay R = 15mm Do bề mặt ma sát đáy chai đai băng tải tiết diện đáy nên lực ma sát toàn bề mặt đáy chai Nên Fms2 = k1 k2.F Trong đó: + k1 = 0,6 hệ số bề mặt đáy ma sát không liên tục + k2 = hệ số ma sát bề mặt đáy chai đai + F = 40 N Suy M3 = 0,6.1.90.15 = 810 Nmm Chọn thông số động quay đầu xoáy + Động Dc Số vòng quay n = 150 v/ph Công suất P = 40 W Momen tính theo công thức P T = 9,55.10 n 150 = 9,55.10 40 = 2550 Nmm Suy momen gây xoay chai M1 = T = 2550 Nmm Vậy momen cản tay kẹp cần tác dụng lên chai Mc = M1 – M2 – M3 M c = 2550 – 675 – 810 = 1065 Nmm Lực xilanh cần tác dụng vào tay kẹp Fk = Mc / R = 1065 / 30 = 35,5 N Lực tác dụng xi lanh tính theo công thức F = p.A Trong đó: + p : áp suất khí (pa), áp suất khí từ máy nén bar bỏ qua tổn thất đường ống ta có áp suất khí xilanh 6bar + A: diện tích bề mặt khí làm việc A = → D2 = π D2 = 3,14 D mm2 F 35,5 = = 7, 54.10−5 → D = 8, 6mm p 3,14 6.10 3,14 Chọn đường kính xilanh tối thiểu 10mm Xilanh chọn mua thị trường Kí hiệu : SAI 2026 Đường kính xi lanh 20mm, hành trình 100mm Hãng sản xuất : SMC [...]...Đường xoắn xoay vòi 180 Tại đây qua cơ cấu đẩy xuống kết hợp với xoáy vặn mà đầu bơm được gắn với thân lọ Cuối cùng bàn xoay đưa lọ keo đã được hoàn thiện qua cơ cấu băng tải để đưa sản phẩm ra ngoài Cơ cấu đẩy vòi xuống kết hợp vặn vòi 11 Lọ keo sau khi hoàn thiện được đưa ra ngoài 1.Tổng quan hệ thống băng tải 1.1 Khái niệm: - Hệ thống băng tải là thiết bị chuyền tải có tính... lăn dẫn hướng Khi hệ thống làm việc, băng tải dịch chuyển trên các giá đỡ trục lăn mang theo vật liệu từ phễu nạp đến phễu tháo liệu Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống băng tải ống 13 1- Tang dẫn; 2- Phễu cấp liệu; 3- Con lăn đỡ băng tải; 4- Con lăn định hình ống cho băng tải; 5- băng tải; 6- Hệ thống truyền động; 7- Phếu tháo liệu; 8- Tang bị dẫn 9- Chân giá; 10- Con lăn cuốn ống; 11- Cụm điều chỉnh sức căng... biên độ rung động Do kết cấu chi tiết của máy để chi tiết không bay lên quá giá trị giới hạn ( là chênh lệch chiều cao chi tiết nằm trên máng) nên ta có thể xác định giá trị vận tốc lớn nhất theo điều kiện sau: Đây là điều kiện ràng buộc cho biên độ giới hạn làm việc của máng Biên độ cần thiết để hệ thống rung cung cấp đủ vận tốc cấp phôi theo yêu cầu: Ta thấy giá trị biên độ này thỏa điều kiện nên ta... của ống: 28(mm) là hệ số trợ kháng cục bộ xác định theo thông số của nhà sản xuất là thông số trở kháng ma sát 23 là độ nhớt của nhớt của dung dịch chiết: m2/s Tính công suất bơm: (P) P= , (w) Với H là cột áp là vận tốc dung dịch chiết trong ống là hiệu suất máy bơm: 0,65-0,9 P = 86 (w) Khi mua bơm ta thêm hệ số dữ trữ là 1,4 Suy ra Ptt = 86 x 1,4 = 120,4 (w) b Tính pistong cho hệ thống chiết rót Xi... thiểu là 10mm Xilanh được chọn mua trên thị trường 5) Tính toán phễu rung Thiết bị cấp phôi rung động có vị trí rất quan trọng Dịch chuyển của phôi trong thiết bị này thực hiện nhờ lực quán tính và ma sát xuất hiện khi phôi có chuyển động rung Dẫn động của các thiết bị dạng này cấp phôi dạng này là đầu rung điện từ Chúng cho phép điều chỉnh vô cấp năng suất cấp phôi Phôi được cấp là chi tiết có dạng dẹp... hướng Muốn cho chi tiết chuyển động từ phải sang trái trên mặt phẳng nghiêng ta cần phải đảm bảo những điều kiện sau đây: Khi mặt phẳng chuyển động về phía dưới : Fms + Pn< Fqt ( chi tiết sẽ rời khỏi mặt phẳng và ở lại phía sau mặt phẳng ) Khi chi tiết chuyển động về phía trên : Fms > Pn + Fqt ( Chi tiết sẽ chuyển động theo mặt phẳng ) Hai điều kiện trên có thể thực hiện được bằng cách cho hệ thống dao... + Độ cao h = 1 (m) + c: Hệ số cản chuyển động + : Năng suất chung của máy 3) Tính toán các thông số hình học của đĩa quay 3.1 Tính toán các thông số hình học của đĩa quay: Bán kính vòng ngoài của đĩa R1 = R0 + r 18 Trong đó: R0: bán kính từ tâm lọ đến tâm dĩa quay R0 = 220mm r: bán kính lọ keo r = Dlọ/2 = 40/2 = 20mm R1= 220 + 20 = 240mm Chiều cao của đĩa quay Chiều cao của lọ h = 60mm, ta có thể... phôi liên tục cho máy và đảm bảo năng suất công nghệ ( năng suất thực tế của máy) Vì thế năng suất của phễu QP phải lớn hơn năng suất công nghệ Qm khoảng 1,3 lần Tốc độ vận chuyển chi tiết theo máng của cơ cấu cấp phôi rung động: Trong đó: • l : độ dài của chi tiết tính theo chiều chuyển động Ở đây l = 40mm=0,04m • K1: hệ số tăng vận tốc để đảm bảo máy làm việc liên tục K1=1,3 ~1,5 • K2: hệ số kể đến... truyền động; 7- Phếu tháo liệu; 8- Tang bị dẫn 9- Chân giá; 10- Con lăn cuốn ống; 11- Cụm điều chỉnh sức căng băng 2.2 Tính toáng băng tải ống - Sơ đồ tính toán một hệ thống băng tải ống được cho trên hình 2.1 Hình 2.1: Sơ đồ động của hệ thống truyền động băng tải ống 2.2.1 Băng tải dẫn phôi Thông số đầu vào : - Năng suất băng tải: Q = 30 (phôi/phút) = 0.5 (ph/s) + Khối lượng 1 phôi 5 g => Q =150g/phút... có nhiều cách để tính toán bơm nước dân dụng theo kinh nghiệm Thông số ban đầu: - Chiết 1 lọ, mỗi lọ 0.3 lít Thời gian chiết mỗi lọ là 2 giây Suy ra lưu lượng đầu chiết là 9lit/phút Dung dịch ở nhiệt đọ thường 30oC Vận tốc dung dịch khi chiết rót là 0,7 m/s Khối lượng riêng của dung dịch cần chiết là 890kg/m3 Các thống số kĩ thuật máy bơm: - Lưu lượng (Q): do có 1 đầu chiết với lưu lượng là 9l/phút suy ... phần tử cảm quang đầu tiên, phần tử đại quang trọng kỷ thuật tự động hóa Cũng giai đoạn này, sở lý thuyết điều chỉnh điều khiển hệ thống tự động bắt đầu nghiên cứu, phát triển Các thành tựu đạt lĩnh... đại khoảng 10, 15 năm vừa qua khẳng định xu phát triển Sản xuất trí tuệ kỷ 21 sở thiết bị thông minh Để tiếp cận ứng dụng dạng sản xuất tiên tiến này, từ hôm nay, phải bắt đầu nghiên cứu, học