Nghiên cứu khả năng tự học của robot ứng dụng thiết kế tay máy linh hoạt gắp sản phẩm nhựa ĐINH XUÂN TOÀN

Sinh viên thực hiện: - Nghiên cứu khả năng tự học của robot Đinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa Giới thiệu đề tài 1 _Tình hình phát triển của ngành nhựa tại tp.

Trang 1

BO GIAO DUC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HÒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG — ROBOT NGÀNH CƠ TIN KĨ THUẬT

ooOoo

LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TỰ HỌC CUA ROBOT UNG DUNG THIET KE TAY MAY LINH HOAT

GAP SAN PHAM NHUA

: LÊ VĂN TIỀN DŨNG

: ĐINH XUÂN TOÀN

Trang 2

BO GIAO DUC va DAO TAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM

Đại Học DL Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

PHIẾU NHẬN XÉT ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP

1- Họ và Tên SV : Đinh Xuân Toàn MSSV : 00ĐCTII1I

2- Đề tài: Nghiên cứu khả năng tự học của robot, ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phâm nhựa

3- Tổng quát về bản thuyết minh :

Số tài liệu tham khảo : Phần mềm tính toán ¬

4- Tổng quát về các bản vẽ :

Tổng số bản vẽ : Bản A0: Ban Al : Bản A2: Khổ khác :

Số bản vẽ tay : Số bản vẽ trên máy tính :

7- Đề nghị : Được bảo vệ L Bồ sung thêm để bảo vệ 1ˆ Không được bảo vệ Ll

Thầy Cô Hướng Dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 3

Muc luc

Giới thiệu dé tai

1 Tình hình phát triển của ngành nhựa tại tp.HCM

2 Một số dạng tay máy gắp đang dùng trong các máy ép phun

3 Các nhận xét về đặc điểm kỹ thuật của tay gắp cho máy ép phun

Nguyên lý hoạt động và mô tả cơ cấu

1.1 Giới thiệu về công nghệ ép phun

1.1.1.Tổng quan

1.1.2.Các giai đoạn ép phun

1.1.3.Phân loại máy é phun

1.2 Trình bày cấu tạo của khuôn 2 tấm

1.2.1 Cấu tạo

1.2.2 Các đặc điểm quan trọng

Chương 2

Mô tả cơ cấu và hoạt động tay máy

2.1 Trình bày cấu tạo tay máy

2.2 Mô tả hoạt động cơ cấu tay máy

Chương 3

Tính toán thiết kế cơ cấu chấp hành

3.1 Tính toán cơ cấu cơ khí

3.1.1 Thiết kế trục xoay

3.1.2 Độ bền uốn tấm xoay

3.1.3 Kiểm tra bền ty chịu lực

3.1.3 Kiểm tra bền ổ lăn

Trang 4

2.2.5 Chon may bom

2.3 Thời gian, vận tốc của một chu trình

4.2 Các yêu cầu kỹ thuật của một số chỉ tiết làm việc chính

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 5

Sinh viên thực hiện: - Nghiên cứu khả năng tự học của robot

Đinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa Giới thiệu đề tài

1 _Tình hình phát triển của ngành nhựa tại tp.HCM

_ Ngành nhựa là một ngành đang phát triển nhanh ở trong nước Các nhà máy sẵn xuất những sản phẩm nhựa tập trung lớn ở thành phố Hồ Chí Minh

_ Các dạng sản phẩm nhựa đang được sản xuất chủ yếu là nhựa gia dụng,

day dép, sản phẩm nhựa dành cho xây dựng, bao bì nhựa, palet nhựa dùng

kê hàng, thùng nhựa dùng muôi thủy hải sản, đĩa CD, DVD Thành phố đã

có kế hoạch cho việc phát triển các sản phẩm nhựa dùng trong kỹ thuật cao Một số công ty tiêu biểu trong ngành nhựa là công ty nhựa Đại Đồng Tiến, công ty nhựa Sài Gòn, nhựa Chợ lớn

Hình 1 Minh hoạ một số sản phẩm nhựa trong nước đã sản xuất

Trang 6

Sinh viên thực hiện : Nghiên cứu khả năng tự học của robot

Đinh Xuân Toàn : Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

_ Một số công ty lớn về nhựa đang phát triển các chỉ nhánh ra nước ngoài

như công ty nhựa Sài Gòn đã xây dựng xong một chi nhánh xản xuất tại

Lào Theo dự kiến chỉ nhánh này sẽ hoạt động vào nằm 2005

_ Kế hoạch của hiệp hội nhựa thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2010 sẽ

sản xuất ra được 3850 tấn sản phẩm nhựa các loại Đồng thời lên kế hoạch

để ngành sản xuất nhựa trong nước có thể hội nhập được với quốc tế theo

các điều khoản trong những hiệp định thương mại đã ký kết với các tổ chức kinh tế nước ngoài Hiệp hội nhựa thành phố Hồ Chí Minh đã đưa ra các

giải pháp phát triển ngành nhựa là giúp đầu tư các dây chuyển sản xuất nhựa tái sinh, thúc đẩy các ngành liên quan đến sản xuất ra nguyên liệu cho ngành nhựa là ngành hoá chất, hoá dầu, tăng cường hoạt động ngoại giao tìm đầu ra cho sản phẩm

_ Trong xu thế hội nhập hiện nay, để cạnh tranh đuợc với các sản phẩm

nhựa của những công ty nước ngoài, các công ty trong nước đang dần tiến

hành tự động hoá quá trình sẩn xuất trong nhà máy ở những công đoạn có thể Đối với những công việc đòi hỏi người công nhân phải lặp đi lặp lại

các thao tác giống nhau, các tay máy luôn làm điều này một cách chính

xác hơn, nhanh chóng hơn, bên bỉ hơn, ít gây sẵn phẩm lỗi Chính vì vậy

một số công ty nhựa trong nước đã mạnh dạng đầu tư mua các tay máy để thay thế công nhân trong việc gắp các sản phẩm nhựa ra khỏi máy ép nhựa Tay máy có thể hoạt động liên tục máy không cần tốn thời gian nghĩ

ngơi như con người nên năng suất khi dùng tay máy luôn TẤt cao

_ O trong nước, trường đạu học Bách Khoa đã chế tạo và chuyển giao

thành công một số lọai tay máy gắp sản phẩm nhựa đến các nhà máy Và

các tay máy của các nuớc như Đài Loan, Trung Quốc cũng đang đuợc chào bán trên thị trường trong nuớc dùng cho nhiều mục đích Dưới đây là một

số loại tay máy đuợc dùng trong các nhà máy nhựa, chuyên dùng gắp sản

phẩm nhựa ra khỏi khuôn máy ép nhựa

2 Một số dạng tay máy gắp đang dùng trong các máy ép phun

Để giúp nâng cao năng xuất, giảm giá thành nhân công đứng máy và giảm thiểu nguy cơ xảy ra tai nạn lao động, các tay máy đã được xản xuất để

thay thế công nhân trong việc gắp sản phẩm ra khỏi máy

Hình ảnh một số tay máy

Trang 7

Đinh Xuân Toàn Un g thiét ké tay máy sắp sản phẩm nhựa

Tay máy do Đài Loan xan xuất, hiện có bán tại Việt Nam Hệ thống gồm

2 tay kẹp, dùng cho đa dạng sản phẩm Điều chỉnh vị trí kẹp nhờ thay đổi

vị trí công tắc hành trình ( cảm biến từ ) Tay máy chay hết một chu trình

mất khoảng 10 giây

Trang 8

Dinh Xuân Toàn dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

Trang 9

Sinh viên thực hiện : Nghiên cứu khả năng tự học của robot Định Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

3_ Các nhận xét về đặc điểm kỹ thuật của ta ay gắp cho máy ép phun

_ Cơ cấu chấp hành của các tay máy là xy lanh khí nén hoặc động cơ servo AC Ưu điểm của chúng là hoạt động được Ở tốc độ cao, chính xác Tay máy do chúng tôi thiết kế ra không dùng kiểu cơ cấu chấp hành như trên Chúng tôi sử dụng xy lanh thuỷ lực cho cả 3 bậc tự do của tay máy Nguyên nhân là tay máy của chúng tôi sẽ phải tự xác định ra vị trí của

xương keo để kẹp chứ không được cung cấp trước Do xương keo của sản phẩm luôn nằm trùng với đường tâm của vòi phun nên tay máy của chúng tôi cần đò tìm ra xương keo theo phương ngang Hệ thống gồm một xy

lanh thủy lực có gắn cảm biến phản hồi liên tục vị trí của tay kẹp , kếp hợp với các cảm biến để thu nhận giá trị khoảng cách đóng mở khuôn và

độ day khuôn Tất cả các giá trị sẽ được phần mềm xử lý rồi xác định ra khoảng cách của vị trí kẹp so với điểm gốc của tay máy

4 Các vấn để còn tổn tại

_ Giá thành tay máy cao là một trở ngại lớn với các công ty Với công ty nhỏ thì không đủ vốn đầu tư, với công ty lớn thì không mua nhiễu

_ Mỗi khi thay đổi sản phẩm ( cần thay đổi khuôn kèm theo) thì đòi hỏi

phải tiến hành một số việc điều chỉnh như sau :điều chỉnh lại vị trí kẹp của

tay máy cho phù hợp với vị trí mới của xương keo, điều chỉnh lại áp vòng quay của trục vis trong nòng bơm keo sao cho tỷ lệ sản phẩm lỗi là nhỏ

nhất có thể Đối với những khuôn có nhiều sản phẩm, sau khi gắp có thể

sẽ có sản phẩm bị đứt khỏi xương keo và đính lại trong lòng khuôn, gấy lỗ cho các sản phẩm của những lần bơm keo sau nếu không được lấy ra „ Để - giải quyết các vấn để trên, nhóm chúng tôi tiến hành tìm một giải thuật điêu khiển có khả năng linh hoạt hơn các giải thuật điều khiển cổ điển

_ Giải thuật mỡ là chìa khoá cho vấn đề Vì thế để tai nhóm chúng tôi thực hiện là nghiên cứu khả năng tự học của robot, ứng dụng thiết kế tay máy linh hoạt gắp sản phẩm nhựa

_ Tay máy nhóm chúng tôi thiết kế ra với giải thuật tự động đò tìm vị trí xương keo sẽ giúp làm giảm thời gian khi đổi sản phẩm

Trang 10

mam Khối lượng sản phẩm lớn nhất là 25kg

Mục tiêu của đề tài này là chúng tôi sẽ thiết kế ra một tay máy tự động hoàn toàn thực hiện quá trình gắp sản phẩm nhựa ra khỏi khuôn của máy

ép nhựa Chúng tôi sẽ thiết kế ra một mô hình thử nghiệm thu nhỏ của hệ

thống Chương trình điều khiển được viết cho 3 chế độ hoạt động

_ Chế độ 1 , tay máy gồm 2 giai đoạn điều khiển Giai đoạn 1 là giai đoạn xác định vị trí kẹp xương keo do người điều khiển Trong giai đoạn này , ngừơi điều khiển sẽ điều khiển tay máy, đưa tay kẹp tới vị trí kẹp được của xương keo, sau đó lưu vị trí này vào máy „Giai đoạn 2 là giai đoạn gắp sản phẩm tự động Trong giai đọan này , tay máy tự động đưa tay kẹp đi tới vị trí đã được xác định trước , kẹp vào xương keo để lấy sản phẩm ra Sau đó tay máy di chuyển tay kẹp tới vị trí nhả sản phẩm ra, quá trình này sẽ được lặp lại liên tục Giai đoạn một chỉ cần thực hiện một lần mỗi khi thay đổi khuôn khác

_ Chế độ 2, tay máy gồm 2 giai đoạn điều khiển Giai đoạn 1 là giai

đoạn xác định vị trí kẹp xương keo tự động Trong giai đoạn này , chương trình điều khiển sẽ tự động điều khiển tay kẹp của tay máy để dò tìm ra

vị trí kẹp tối ưu cho xương keo và tự lưu vị trí này Gia đoạn 2 giống như của chế độ 1 và giai đoạn một của chế độ 2 cũng chỉ cần thực hiện một

lần mỗi khi thay đổi khuôn khác Chế độ 2 chỉ dùng được cho khuôn 2

tấm _ Chế độ 3 , tay máy hoạt động hoàn toàn do người điều khiển

Trang 11

Sinh viên thực hiện : Nghiên cứu khả năng tự học của robot Định Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

6 Nhiêm vụ công việc

Từ mục đích đề tài đã nêu trên, nhiệm vụ đồ án được chia thành 3 mảng

chính

_ Nghiên cứu giải thuật điều khiển mờ, PID, đưa ra thuật toán điều khiển

cho hoạt động của tay máy

_ Viết giao điện chương trình điều khiển, giao điện đồ họa thể hiện hoạt

động của tay máy theo thời gian thực

_ Tính toán thiết kế cơ cấu chấp hành gồm phân cơ khí, thuỷ lực và khí nén của tay máy nhằm chế tạo ra một mô hình thu nhỏ để thể hiện được khả năng tự học của tay máy

Phân 1( cuốn 1) của đồ án, trình bày về thiết kế cơ cấu chấp hành của tay

máy

Phân 2 ( cuốn 2 ) của đồ án, trình bày về trương trình điều khiển

Phần 3 ( cuốn 3 ) của để án, trình bày về giao diện thể hiện hoạt động tay máy theo thời gian thực và quản lý cơ sỡ đữ liệu của tay máy

Trang 12

Đinh Xuân Toần Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

Phần 1 Thiết kế cơ cấu chấp hành của tay máy

Trang 13

Đinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

Chương Ì

Nguyên lý hoạt động và mô tả cơ cấu

Trước hết, tôi trình bày một số vấn để cơ bản về ngành nhựa để thể hiện rõ vai

trò của tay máy của chúng tôi trong ngành nhựa

1.1 Giới thiệu về công nghệ ép phun

1.1.1.Tổng quan

_ Đặc điểm chính của công nghệ ép phun là tốc độ nhanh, sản lượng lớn ,

nhiệt độ và áp xuất cao

_ Công nghệ ép phun có các ưu điểm sau

Sản phẩm gia công có kích thước chính xác theo 3 chiều

Quá trình hoá đẻo và định hình được thực hiện trong 2 giai đoạn

Gia công bằng phương pháp ép phun tiết kiệm được nhiều nguyên

vật liệu, đồng thời công đoạn hoàn tất cũng tốn ít thời gian

Quá trình ép phun không ổn định về nhiệt độ và áp suất Đây là một điểm không thuận lợi của phương pháp này và chất lượng sản

phẩm chịu ảnh hưởng rất lớn của đặc điểm này

Trang 14

Đinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa 1.1.2.Các giai đoạn ép phun

Một chu trình ép phun hoàn tất gồm ba giai đoạn:

_ Giai đoạn 1: vật liệu nhựa được cho vào phễu cấp liệu qua hệ thống

nhiệt và nhờ lực xoắn của cylinder, nhựa lỏng được ép vào khuôn đóng kín, cần phải tác dụng vào khuôn một lực lớn (lực kẹp khuôn) để nhựa

lỏng không chảy ra từ các khe của khuôn Nhựa đi từ cụm hoá dẻo vào một máy xoắn vít với một trục xoắn có thể xê dịch hướng trục mà nó hoạt

động như một piston, được ép vào lòng khuôn Nhựa hoá đẻo phải được

liên kết chặt chẽ với khuôn, nhờ đó nhựa lỏng không bị mất mát

_ Giai đoạn 2: trên cơ sở sự phân cách về nhiệt giữa khuôn và cụm hoá

dẻo, cả hai đều có mức nhiệt rất khác nhau, liên kết này chỉ duy trì được một lúc cho đến khi nhựa lỏng không còn khả năng chảy lỏng nữa Sau

khi điển đây khuôn, nhựa bắt đầu đông cứng lại và khi đó thể tích của nó

có co lại đôi chút, bằng cách ép tiếp và điền đây tiếp, thể tích sẽ được bổ sung cho đủ, do đó phải duy trì áp lực lên nhựa lỏng cho đến lúc nó được

đông cứng hoàn toàn Trong quá trình này nhựa luôn được giữ áp để quá

trình giãn nở nhiệt diễn ra và định hình làm nguội sản phẩm

_ Giai đoạn 3: vì quá trình hoá đẻo cần một thời gian nhất định Trục xoắn

ép vật liệu nhờ chuyển động quay, tạo ra từng liều lượng nhựa nhằm làm

chẩy nó ra và xếp đặt nó trước khi phun Trục xoắn tạo ra không gian

trống bằng cách trượt lùi lại dọc trục xylanh, chống lại áp lực đó Khi sản

phẩm nhựa dẻo được đông đặc lại, cụm hoá đẻo rời khỏi khuôn nhờ đó

chất dẻo lỏng ở vòi phun không bị đông đặc lại Cụm đóng khuôn sẽ tiếp

tục đóng cho đến khi sản phẩm đông đặc đến mức có thể đẩy được ra

ngoài Sản phẩm được đẩy ra ngoài thông qua hệ thống lói

1.1.3.Phân loại máy ép phun

_ Theo lực đóng khuôn : 50 -8000 tấn

_ Theo khả năng 1 lần phun

_ Theo kiểu cấu tạo cơ cấu phun ( piston hay truc vis)

_ Theo kiểu trục vis

_ Theo kiểu bố trí bộ phận phun

_ Theo quá trình phát triển

e May ép piston e_ Máy có trục dẻo hoá sơ bộ

e May ép phun trục vis _ Theo công nghệ

10

Trang 15

Định Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

Ép phun lệch tâm

Ép phun nhiều màu

Ép phun nhiều nguyên liệu

Khuôn có lòng khuôn đơn, phun gián tiếp, chốt tháo có phần kéo

cuống phun ( kiểu chữ Z)

chốt tháo có phần kéo cuống phun ( kiểu chữ_Z )

Trang 16

| Đinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

Trang 17

15-Tấm trung gian có bạc dẫn hướng 16-Chốt kéo cuống phun

19-Thanh đẩy

1.2.2 Các đặc điểm quan trong

_ Do đường tâm của bạc bơm keo luôn trùng với đừơng tâm của vòi phun ,

vì thế vị trí xương keo luôn nằm trên đường tâm của vòi phun

Bạc phun và vòi phun tiếp xúc nhau

_ Kích thuớc xương keo không cố định , tùy thuộc vào sản phẫm

18

Trang 18

14

Trang 19

Chương 2

Mô tả cơ cấu và hoạt động tay máy

Trong chương này, tôi sẽ giới thiệu về phần cơ cấu chấp hành của mô hình tay

máy hoàn chỉnh, mô tả hoạt động của tay máy

2.1 Trình bày cấu tạo tay máy

Tay máy gồm 4 khối chính được trình bày dưới đây Các bản vẽ chỉ tiết, bản

vẽ lắp ráp của từng khối được đính kèm trong phần phụ lục

15

Trang 20

Sinh vién thuc hién : Nghiên cứu khả năng tự học của robot

Trang 21

| Sinh viên thực hiện : Nghiên cứu khả năng tự học của robot

| Định Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gấp sản phẩm nhựa

Trang 22

Dinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

2.2 Mô tả hoạt động cơ cấu tay máy

Xy lanh 1 của khối một có hành trình là 120 mm khi dịch chuyển sẽ thông qua tay đòn làm quay trục xoay của khối 2 Trục xoay của khối 2 thông qua mối ghép then, truyền chuyển động quay vào ống lắp trục của khối 3 Chuyển động

xoay này làm xoay tấm xoay Toàn bộ khối 3 và khối 4 sẽ quay một góc 90 độ

quanh trục xoay Khối 4 thông qua 2 ty chịu lực và ty của xy lanh 2 sẽ trượt trên 2 ống lót, dịch chuyển ra vào với hành trình lớn nhất là 250 mm Cả 3 xylanh đều được hoạt động nhờ thủy lực Xy lanh 3 đưa tay kẹp khí dịch

chuyển lên xuống với hành trình lớn nhất là 275 mm

Phạm vi hoạt động của tay máy là một phần của hình trụ nằm ngang có kích thước là : đài 250 mm, bán kính ngoài 400 mm ( đã tính thêm chiuéu dai tay kẹp) , bán kính trong 125 như hình dưới đây

18

Trang 23

Tay máy ở vị trí đứng

19

Trang 24

Đinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp sẵn phẩm nhựa

Tay máy ở vị trí xoay một góc 90 độ

20

Trang 25

Chương 3

Tính toán thiết kế cơ cấu chấp hành

3.1 Tính toán cơ cấu cơ khí

3.1.1 Thiết kế trục xoay

Trục xoay chuyển mômen xoắn từ tay đòn xang tấm xoay, làm xoay

khối 4, là khối có chứa tay kẹp

Trục xoay chịu những lực sau

_ Mômen xoắn do tay đòn của khối 1 tác động _ Mômen xoắn do khối lượng của khối 3 và 4 khi tay máy ở vị trí

nghiêng Và mômen này lớn nhất khi tay máy ở vị trí nghiên 90 độ

_ Mô măng uốn do khối lượng của khối 3 và 4 và sản phẩm tác động

Vật liệu làm trục là thép C45 độ bền kéo là 700 N/mm2, độ bên chảy là

490 N/mm?, E = 210000 N/mm?

Khối lượng khối 1 : M1 = 5 kg

Khối lượng khối 2 : M2 = 7 kg

Khối lượng khối 3 : M3 = 9 kg Khối lượng khối 4 : M4 = 10 kg

Khối lượng sản phẩm : M5 = 25 kg

Lực tác động của 2 khối 3, 4 và sản phẩm tác động lên trục như hình :

F=(9kg + 10 kg + 25 kg )*10 = 440 N ( hướng xuống ) Lực này gây ra

mômen uốn trên trục

Phản lực tại 2 gối đỡ là V1 = 746 N (hướng lên) và V2 = 306 N(hướng

xuống)

Mômen xoắn do trọng lượng khối 3 ,khối 4 tác động lên trục và do khối

lượng sản phẩm tác động lên trục khi hệ thống nằm ở vị trí nghiêng 90

độ Các mômen do khối lượng khối 3, khối 4 và trọng lượng sản phẩm

được qui thành mômen tập trung tại đầu trục Mz = 50 Nmm

Trang 26

Khoảng cách giữa 2 ổ lăn là 74 mm

Trang 27

Biểu đồ mômen uốn Mỹ tác động lên trục xoay:

Trang 28

Mô măng uốn lớn nhất tập trung tại vị trí ổ lăn thứ nhất, với giá trị là

My =22Nm

Mô măng uốn tại vị trí ổ lăn thứ 2 = Ö

Mômen xoắn tác dụng đều dọc trục với độ lớn là 50 Nm=50000Nmm

Xác định kích thước trục Tính đường kính trục sơ bộ :

Với ứng suất xoắn cho phép, do vật liệu chế tạo trục la thép 45

Từ các biểu để trên , sử dụng những công thức sau để tìm ra đường kính

trục tại từng tiết diện

Trang 29

Sinh vién thyc hién : Nghiên cứu khả năng tự học của robot

| Định Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy sắp sản phẩm nhựa

T là mômen xoắn tại tiết diện được xét Do mômen xoắn tác dụng đều

lên trục, nên tại mọi tiết diện trên trục, momen xoắn này đều bằng 50

Nm

Do vật liệu là trục 1a thép 45, t6i, c6 6 » >= 600 Mpa nên ứng suất cho

phép [o] =67 N/mm?

Sau khi có các giá trị đường kính chính xác tại từng tiết diện ,đo yêu cầu

về lắp ghép , độ bền , công nghệ nên chọn các đường kính cho các

đoạn trục tại các tiết diện mặt cắt lần lượt như sau : d1 tiết diện tại vị trí đặt lực F =440 N

d2 tiết diện tại vị trí đặt ổ lăn thứ nhất

d3 tiết diện tại vị trí đặt ổ lăn thứ 2

d4 tiết diện tại vị trí dat tay don

Kiểm nghiêm trục theo hệ số an toàn :

Tiết diện chọn kiển tra là tiết điện tại vị trí ổ lăn thứ nhất vì có momen

Trang 30

Mô men xoắn trên trục

Trị số trung bình của ứng suất tiếp

1m =0, do ứng xuất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng

Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bên mỏi

ø =0,1 đối với thép cacbon trung bình

Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi

gt =0,05 đối với thép cacbon trung bình

26

Trang 31

Sinh vién thyc hién : Nghiên cứu khả năng tự học của robot Đỉnh Xuân Toàn Ứng đụng thiết kế tay máy gắp sản phẩm nhựa

Hệ số kích thước , tra theo Bảng 7-4 trang 123 TL2

sơ =0,83

Hệ số kích thước , tra theo Bẳng 7-4 trang 123 TL2

et = 0,71

Hé s6 tang bén, bang 7-5 trang 124 TL2

B=1,dokhéng tang bén bang

Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn

Tra Bang 7-10 trang 128 TL2 do chi tiết lắp trên trục không được truyền

Trang 32

Sinh viên thực hiện : Nghiên cứu khả năng tự học của robot Định Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gap san phẩm nhựa

3.1.2 Độ bền uốn tấm xoay

164

Tấm xoay chịu lực phức tạp, lực do khối 4 và san phẩm làm tấm xoay

bị nén và uốn cong ra ngoài Trong khi đó lực do xy lanh của khối 3 làm tấm quay uốn vào trong Phần lỗ đường kính 35 mm của tấm xoay

lại được lắp với then trên trục Nhận xét chung thì các lực làm cho tấm xoay chịu uốn và nén Do vật liệu là thép 45, và kích thướn tiết diện

tương đối lớn nên không cần kiểm tra độ bên do tấm xoay bị nén gây

ra Chỉ cần kiểm tra độ bể uốn của tấm xoay

Để đễ dàng hơn trong tính toán nhưng vẫn có thể dat duge kết quả tương đối chấp nhận được, mô hình phân bố lực đơn giản sau được dùng cho tấm xoay

Tấm xoay xem như được ngầm chặt tại vị trí lắp với trục, lực tác dụng

của khối 4 là 440 N, cách tấm xoay 300 mm Lực của xylanh là lực

phân bố đều, được qui thành lực tập trung có độ lớn là 70 N đặt tại vị

trí 350 /2 mm

28

Trang 33

Đinh Xuân Toàn Ứng dụng thiết kế tay máy gắp san phẩm nhựa

Biểu đô phân bố lực trên tấm xoay

Kiểm tra bên tấm xoay theo công thức sau

Momen uốn lớn nhất tại chỗ tấm xoay nối với trục xoay, có giá trị bằng

Trang 34

3.1.3 Kiểm tra bến ty chịu lực

Hệ thống gồm có 2 ty chịu lực, có tác dụng dẩn hướng, đỡ và chống xoay cho khối 4, tức chống xoay cho tay kẹp Ty chịu lực trượt bên trong 2 ống lót nhỏ bằng đồng Khi xylanh của khối 3 vươn ra xa nhất, chính là trạng thái 2 ty bị uốn nhiều nhất Do đó 2 ty được kiểm tra độ bền uốn trong điều kiện chịu lực này Do 2 ty giống nhau nên chỉ cần

kiểm tra cho 1 ty .Mô hình phân bố lực lên ty chịu lực như sau

Định dạng
Số trang	69
Dung lượng	2,28 MB