TÀI LIỆU LÝ THUYẾT MÁY ÉP

Phân tích các thống số kĩ thuật của máy chuẩn và xác định đặc tính kỹ thuật máy hiện có Máy ép là một thiết bị bán tự động, nét đặc trưng của máy là nó sử dụng hệ thốngthủy lực hoặc khí

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY

1.1 Phân tích các thống số kĩ thuật của máy chuẩn và xác định đặc tính kỹ thuật máy

hiện có

Máy ép là một thiết bị bán tự động, nét đặc trưng của máy là nó sử dụng hệ thốngthủy lực hoặc khí nén để thực hiện toàn bộ chu kỳ ép, thừ kẹp phôi, ép và tháo phôi.Máy ép khí nén là một thiết bị dùng để sản suất ra các sản phẩm thực phẩm

Qua khảo sát một số máy ép khí nén hiện có và máy chuẩn thì máy ép khí nén cócác bộ phận chính sau:

 Khung máy thường có dạng hình trụ chữ nhật được hàn từ các tấm thép lại vớinhau, đầu trên thân máy là đầu truyền lực chứ xy lanh khí nén

 Hệ thống khí nén bao gồm xy lanh khí nén và các van phân phối, đồng hồ đo áp,van an toàn, van một chiều, van tiết lưu, trạm nguồn khí nén, được bố trí bêncạnh máy ép

 Các cam rbieens vị trí dùng để khống chế hành trình chuyển động của pittong

 Bàn điều khiển

 Tủ điện gồm các thiết bị cần thiết cho khởi động và dùng để điều khiển chođộng cơ và các van điện từ, cũng như các role thời gian để điều khiển chu kỳlàm việc của máy, các công tăc tơ, cầu chì, máy chỉnh lưu…

 Bộ khuôn: Dùng để định dạng cho sản phẩm ép Gồm ba bộ khuôn

+ Khuôn trên

+ Khuôn dưới

+ bộ phận kẹp và đẩy phôi

Khuôn trên được nối với đầu pittong chính

Khuông dưới đucợ nối cố định với bàn máy

Bộ phận kẹp và đẩy phôi: được nối với xy lanh khí nén, Xylanh chính được nốivới bệ máy

*Đặc tính kỹ thuật của máy

Máy ép khí nén là một thiết bị quan trọng trong ngành sản xuất thực phẩm Vì vậy, đểđạt được năng suất cao, chất lượng sản phẩm sản xuất ra đạt yêu cầu kỹ thuật thì phải

có sự kết hợp hài hòa giữa máy ép và các thiết bị khác trong phân xưởng Do đó ta chóchu kì làm việc của máy như sau:

Đầu tiên công nhân cấp phôi cho máy, xy lanh một đấy phôi tới vị trí gá kẹp ê tô thựchiện chuyển động để kẹp phôi Tiếp tục xy lanh 2 chuyển động đi xuống chậm thực

hiện chu kì ép Sau khi ép hai xy lanh đồng thời thu về Sau đó tháo phôi ra Công nhânlấy sản phẩm ép ra và tiếp tục qua tình công nghệ tiếp theo.

Với chu kỳ làm việc như vậy, máy thiết kế cần phải có những yêu cầu ký thuật sau:

 Máy phải có tính tự động cao

 Việc phân chia thời gian cho một chu kỳ phải được cài đặt trước

 Lực ép phải được kiểm soát chặt chẽ trong từng cho lỳ

 Máy ép pahri có lực ép lớn, độ bền cao

 Tốc độ chuyển động của các pittong có thể điều chỉnh được

 Có thể thay đổi đucợ chiều dài hành trình

 Cho năng suất và hiệu quả cao

1.2 Chọn phương án thiết kế máy

1.2.1 Phân tích yêu cầu trong một chu kỳ ép

Khi ép hai hoạt động khác nhau thực hiện đồng thời

Thực hiện qía trình ép hình chi tiết

Thực hiện qua trình kẹp và giữ chặt phôi khi ép

Thực hiện qua trình tháo phôi

1.2.2 Phương án động học

Máy ép khí nén là máy dùng để ép các sản phẩm thực phẩm như giập bánh… Nguyên

lý truyền động của máy là dựa vào các thiết bị khí nén để thực hiện chuyển động tạo ralực ép, tùy thuộc vào cách lựa chọn, phân bố các thiết bị khí nén và áp lực có thể tạo ralực ép lớn hay nhỏ Dựa vào đó ta lựa chọn phương án thiết kế máy

Máy ép khí nén sư dụng các thiết bị khí nén tạo ra lực ép của cơ cấu gồm một Xylanhpittong

Sơ đồ nguyên lý

1Y1 cuộn hút một 1Y2 cuộn hút haiTrạm nguồn khí nénXylanh 1A2

Van 5/2A1 cảm biến 1B1 cảm biến 2

 Ưu nhược điểmVới hệ thống máy ép dùng khí nén thì

có những ưu điểm sau:

Máy làm việc nhanh ổn định

Dễ tự động hóa tốc độ chuyển độngcỉa đầu trượt cố định, có thể điềuchỉnh được

Lực ép của pittong xuống chi tiết đồng đều, không gây ra sự chênh lệch khuôn

ép

Khó xảy ra quá tải

Kết cầu máy đơn giản, dễ vận chuyển

Do máy có kết cấu một xylanh ép nên tạo ra lực ép nhỏ

Chỉ gia công được những sản phẩm vừa nhỏ

Năng suất thấp

Nguyên lý hoạt động:

Khi có phôi trong ông chứ phôi và các xy lanh ở trạng thái thu về ấn nút s1khởi động hệ thống máy nén khí hoạt động xy lanh 1 đẩy phôi đến vị trí ép, xylanh 2 tiến hành ép, sau đó hai xylanh đồng thời thu về Kết thúc quá trình

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC MÁYTính toán thiết kế lựa chọn Xylanh

Ta đang thiết kết máy ép khí nén 1 tấn nên lực ép lớn nhất đạt được là

Pmax=1 tấn

Từ công thức:

2

*d4

Trong đó : + P là lực éo của đầu ép gắn trên pittong, (kg)

+ p là áp suất (kg/cm2)

+ d là đường kính của pittong (cm)

Dựa theo máy chuẩn ta chọn đường kính của pittong là d=10 (cm)

Như vậy từ công thức trên ta suy ra áp suất p

Khi có phôi xylanh một được điều khiển bằng van điện từ 5/2 hai cuộn dây, đưa phôi đến vị trí ép, sau đó xylanh 2 được điều khiển bằng van van điện từ 5/2 hai cuộn dây, đi xuống thực hiện quá trình ép khi hết quá trình hai xylanh đi về đồng thời Các van được điều khiển bằng PLC s7 300 của siemens

3.2 Sơ đồ kết nối với PLC s7 300

Các nút ấn được kết nối ở PLC 1 Còn các cảm biến và cuộn hút được kết nối ở PLC 2.

3.3 Chương trình điều khiển

Với bài toán trên ta thực hiện điều khiển qua mạng truyền thông công nghiệp Profibus, dùng hai PLC s7 300 CPU 313 C_2 DP

Đầu tiên ta mở phần mềm STEP 7 V5.5 giao diện phần mềm như sau:

Sau đó ta chọn new file

Rồi đặt tên cho project Sau đó ta vào như sau

Insert->subnet->2 profibus Tiếp theo ta xóa MPI

Chọn yes

Tiếp theo ta vào insert->station->simatic s7 300 (lấy hai cái)

Sau đó ta vào hardware của slave trước

Trong hardware ta chọn simatic 300-> rack 300-> rail

Sau đó ta chọn như sau

Sau đó ta chọn ok

Tiếp theo ta ấn vào DP chọn Operating Mode chọn DP slave

Sau đó sang configuration chọn new ở input ta chọn 60 ->ok

Sau đó ta chọn new tại output ta cũng chọn 60

Tiếp theo ta chọn ok

Rồi save and compile

Rồi thoát ra

Bây giờ chúng ta sẽ sang trạm chủ khai báo cũng tương tự như trạm tớ

Tiếp theo ta sẽ vào PROFIBUS DP-> Configured Stations-> chọn CPU 31xx kéo vào đường dây Prifibus tiếp theo chọn couple

Rồi chọn configuration kích đúp vào dòng xanh

Tiếp theo chọn output chọn 50

Rồi ok

Tiếp theo ta chọn dòng bên dưới như dưới

Rồi ta chọn input và chọn 50

Rồi ok ok

Chúng ta save and compile lại và tẳ chương trình này đi

Bây giờ chúng ta đi lập bảng symbol và viết chương trình

Ta vào CPU 313 C-2 DP-.>vào S7 program-> và symbol để lập bảng symbol Bảng symbol của Slave

Bảng symbol của master

Viết chương trình

Ta vào CPU 313 C-2 DP->Block->chọn QB1 sau đó ta viết chương trình Giao diện viết chương trình

Chương trình điều khiển của Master

Chương trình điều khiển của Slave