đồ án chiết rót đóng nắp chai tự động

đồ án chiết rót đóng nắp chai tự động Trong công cuộc Công nghiệp hoá Hiện đại hoá đất nuớc, cơ khí nói chung đóng một vai trò rất quan trọng. Nhưng ngày nay với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, cơ khí truyền thống không thể mang lại hiệu quả cao trong nền kinh tế thị trường. Chính vì vậy đã xuất hiện một xu hướng mới trong công nghệ, đó là sự kết hợp giữa cơ khí, công nghệ thông tin và điện tử để hình thành một lĩnh vực mới:Lĩnh vực Cơ khí tự động hoá. Trên thế giới, cơ khí tự động hoá đã xuất hiện từ khá lâu và phát triển rất mạnh, nhưng tại Việt Nam đây vẫn là một lĩnh vực mới và đang trong quá trình hình thành và phát triển. Một trong những sản phẩm của cơ điện tử tự động hoá là những hệ thống chiết rót và đóng nắp chai tự động. Bên cạnh đó nhu cầu về nước uống cũng như các sản phẩm đóng gói ngày càng tăng. Nắm được tầm quan trọng của hệ thống Nhóm thực hiện nghiên cứu, thiết kế chế tạo một mô hình hệ thống chiết rót và đóng nắp chai nước tự động. Mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức mình để hoàn thiện hệ thống nhưng do còn nhiều khó khăn về kiến thức nên không tránh khỏi những thiếu sót.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

HÀ NỘI, ngày….tháng…năm 2019

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

HÀ NỘI, ngày….tháng…năm 2019

Giáo viên phản biện

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

điều khiển Logic có thể lập trìnhđược)

trung tâm)

giao tiếp giữa người điều hành vàmáy móc thiết bị)

LỜI NÓI ĐẦUTrong công cuộc Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nuớc, cơ khí nóichung đóng một vai trò rất quan trọng Nhưng ngày nay với sự phát triển vượtbậc của công nghệ, cơ khí truyền thống không thể mang lại hiệu quả cao trongnền kinh tế thị trường Chính vì vậy đã xuất hiện một xu hướng mới trongcông nghệ, đó là sự kết hợp giữa cơ khí, công nghệ thông tin và điện tử đểhình thành một lĩnh vực mới:Lĩnh vực Cơ khí tự động hoá Trên thế giới, cơkhí tự động hoá đã xuất hiện từ khá lâu và phát triển rất mạnh, nhưng tại ViệtNam đây vẫn là một lĩnh vực mới và đang trong quá trình hình thành và pháttriển Một trong những sản phẩm của cơ điện tử -tự động hoá là những hệthống chiết rót và đóng nắp chai tự động Bên cạnh đó nhu cầu về nước uốngcũng như các sản phẩm đóng gói ngày càng tăng Nắm được tầm quan trọngcủa hệ thống Nhóm thực hiện nghiên cứu, thiết kế chế tạo một mô hình hệthống chiết rót và đóng nắp chai nước tự động Mặc dù chúng em đã cố gắnghết sức mình để hoàn thiện hệ thống nhưng do còn nhiều khó khăn về kiếnthức nên không tránh khỏi những thiếu sót.

Chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy Cô.Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Văn Nghĩa đã giúp đỡ chúng

em trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp

Nhóm sinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CHIẾT RÓT VÀ

ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai diễn ra từ nửa cuối thế kỷ 19

đã thúc đẩy các ngành sản xuất biến chuyển nhanh chóng với hàng loạt dâychuyền sản xuất, tiêu chuẩn chất lượng, tự động hóa Các hệ thống có sự tựđộng hóa ngày càng cao, cũng như độ chính xác trong quá trình làm việc

Dây chuyền sản xuất tự động hóa có thể được ứng dụng trong rất nhiềulĩnh vực công nghiệp khác nhau như: Công nghiệp chế biến thực phẩm, Côngnghiệp chế tạo ô tô… Đặc biệt là trong sản xuất và đóng chai đồ uống, nhiềuquốc gia có nhà máy sản xuất, đóng chai đồ uống rất lớn

Năm 1990 với sự phát triển mạnh mẽ của nước uống đóng chai, hệthống chiết rót đóng nắp chai tự động từ đó được chú trọng nghiên cứu vàphát triển

Hình 1.1 Hệ thống chiết rót của công ty nước khoáng Vĩnh hảo

Tại Việt Nam

Ngành sản xuất nước đóng chai đang có tốc độ tăng trưởng cao, giàutiềm năng phát triển do nhu cầu tiêu thụ đang lớn hơn sản lượng sản xuất Cáccông ty xuất hiện với nhiều quy mô khác nhau giúp thúc đẩy sự cạnh tranhmạnh mẽ của thị trường đồng thời đẩy mạnh sự phát triển của quá trình sảnxuất Sự tự động hóa trong quá trình sản xuất là yêu cầu bắt buộc với mọi tậpđoàn sản xuất

Hình 1.2 Hệ thống sản xuất nước ngọt có gas của công ty Bidrico

Hình 1.3 Một đoạn hệ thống sản xuất Aseptic của Tân Hiệp Phát

1.2 Các vấn đề đặt ra

Đặt vấn đề: Để mô hình có thể hoạt động được và đạt được hiệu quả.Các vấn đề cần quan tâm: Làm thế nào để đưa chai vào hệ thống, giữ chai nhưthế nào? Làm thế nào để xác định được lượng nước cần rót? Phương phápviệc đóng nắp? Làm cách nào để chai dừng đúng vị trí rót và đóng nắp?

Giải quyết vấn đề: để giải quyết các vấn được đặt ra, đề ta cần xác địnhđược nguyên lý vận hành của hệ thống và chi tiết cần thiết kế Sau đó, xâydựng sơ đồ khối để xác định cơ chế vận hành cho từng khối Từ đó thiết kếchi tiết cho từng khối Cách thức thực hiện: đối với đề tài “Hệ thống chiết rótđóng nắp chai tự động” để có thể thực hiện được đề tài này nhóm cần thiếtphải nắm được những kiến thức về cơ khí, về điện tử,về PLC Tìm hiểu thêmcác tài liệu lện quan đến đề tài thông qua sách báo, mạng,… để củng cố thêmkiến thức Đồng thời cần xây dụng mô hình phần cứng của hệ thống để làm cơ

sở cho đề tài Mô hình hệ thống gồm 2 phần, phần cứng và phần mềm Vì vậy

ta cần cả 2 loại giải pháp phần cứng và phần mềm

Giải pháp phần cứng: Trong phần cứng bao gồm các cơ chế tiếp chai,giữ chai, rót nước vào chai và đóng nắp chai

- Tiếp chai ta dùng cơ cấu xy lanh giữ và đẩy chai Ngoài ra còn có các

cơ chế khác như: dùng băng truyền cuốn thân chai, hoặc cuốn đáy chai

- Giữ chai ta dùng phương pháp giữ thân chai, ngoài ra có thể dùngphương pháp giữ cổ chai

- Rót nước vào chai ta định lượng bằng phương pháp định thời Ngoài racòn các phương pháp định lượng khác như: máy bơm định lượng, bìnhđịnh lượng, cảm biến thẩm thấu…

- Đóng nắp chai theo kiểu vặn, dùng động cơ xoay

Giải pháp phần mềm: Xây dựng lưu đồ giải thuật chương trình cho hệthống, dùng chương trình để lập trình điều khiển cho PLC Misubishi theokiểu LAD

1.3 Đối tương nghiên cứu

Trong thực tế, các hóa chất sản phẩm về dạng dung dịch lỏng thườngđược bảo quản trong các chai, lọ bởi những ưu điểm riêng biệt như an toàn, cókhả năng lưu trữ lâu, sản phẩm được bảo toàn nguyên vẹn so với ban đầukhông bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài so với nhiều loại sản phẩm bảoquản khác như túi nilong,…

Cùng với sự phát triển không ngừng nghỉ của các dây chuyền máy móchiện đại tự động với các tính toán thiết kế chính xác, hiệu quả của nghiên cứunên nhóm đã quyết định ứng dụng dây chuyền sản xuất hệ thống triết rót vàđóng nắp chai tự động dựa trên hệ thống có sẵn của các nhà máy sản xuất vớimột phạm vi nghiên cứu hẹp, chưa được ứng dụng trong thực tế nếu nhưkhông có sự nghiên cứu và đầu tư thêm qua đó nhóm đã thực hiện đượcnhững mục tiêu mà mình đã học được vào trong nghiên cứu để giải quyết một

số vấn đề thực tiễn trong cuộc sống

1.4 Phương pháp thực hiện đề tài

Dựa trên cơ sở lý thuyết và tính toán, thiết kế, chế tạo theo từng giaiđoạn, sau đó tìm ra phương án hợp lý, đơn giản và tiết kiệm nhất Khảo sátthực tế, tìm hiểu các phương án định lượng cơ cấu rót chất liệu rót đã và đangđược đưa vào sử dụng, kế thừa những ưu diểm, tìm cách khắc phục nhữngkhuyết điểm để áp dụng vào thiết kế đề tài Sau khi tìm hiểu thực tế sẽ tiếnhành nghiên cứu thiết kế cơ cấu truyền động, cơ cấu rót bán tự động, cơ cấuđịnh lượng Giai đoạn tiếp theo là tiến hành chế tạo Giai đoạn cuối là kiểmnghiệm lại hệ thống, tìm ra những phương án chưa hợp lý từ đó sửa chữa vàthay đổi phương án thiết kế kịp thời

Phương pháp thực hiện:

- Tham khảo và tổng hợp tài liệu từ các nguồn khác nhau

- Tiến hành thực nghiệm trên mô hình thực tế của nhóm

- Theo dõi,đánh giá,nhận xét các số liệu thực nghiệm

- Xử lý số liệu,tính toán và viết báo cáo

1.5 Dự kiến kết quả đạt được

- Hoàn thành xây dựng, thiết kế, lắp ráp các cơ cấu cơ khí

- Xây dựng hoàn thiện chương trình điều khiển cho PLC và đưa vào vậnhành hệ thống

- Có khả năng lập trình và hiểu được nguyên lý vận hành của PLC trongthực tế

- Tính toán và chọn được động cơ phù hợp cho băng tải và hệ thống cấpchai

- Hiểu được nguyên lý hoạt động và đối tượng áp dụng của cảm biến và

xy lanh trong thực tế

- Có khả năng chỉnh sửa và khắc phục băng tải

- Nâng cao khả năng vẽ và thiết kế trên Solidwork

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾT RÓT VÀ ĐÓNG

NẮP CHAI TỰ ĐỘNG 2.1 Nguyên lí hoạt động và quy trình công nghệ của hệ thống

2.1.1 Nguyên lí hoạt động của hệ thống

Hệ thống hoạt động dựa trên chuyển động của băng tải Các bộ phậnthực hiện nhiệm vụ tuần tự từ khâu cấp chai đến chai thành phẩm Chai nhựađược cấp bởi cơ cấu cấp chai sẽ lần lượt đi qua các cơ cấp cấp nước, cơ cấucấp nắp, cơ cấu xoáy nắp Cuối cùng chai thành phầm sẽ được hoàn chỉnh ởcuối băng tải Tại các vị trí rót nước và xoáy nắp chai được chặn bởi cácxylanh chặn

2.1.2 Quy trình công nghệ của hệ thống

Băng tải vận chuyển chai

Xy lanh chặn chai

Xy lanh chặn chai

Cơ cấu xoáy nắp

Chai hoàn thiệnđược đưa ra ngoàiHình 2.1 Quy trình công nghệ

2.2 Hệ thống điều khiển

2.2.1 Bộ điều khiển PLC

a) Giới thiệu chung PLC

PLC là thiết bị điều khiển logic khả trình, cho phép thực hiện linh hoạtcác thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình, bộ điềukhiển thoả mãn các yêu cầu:

- Lập trình dễ dàng do ngôn ngữ lập trình dễ học

- Gọn nhẹ, dễ dàng bảo trì

- Dung lượng bộ nhớ lớn, có thể chứa được những chương trình phứctạp

- Hệ thống điều khiển tin cậy trong môi trường công nghiệp

- Giao tiếp với các thiết bị thông tin, máy tính, nối mạng các mô đun mởrộng

b) Bộ điều khiển lập trình PLC FX1N

Hình 2.2 PLC FX1N trong thực tế

b.1) Đặc điểm chung của dòng FX1N

FX1N PLC thích hợp với các bài toán điều khiển với số lượng đầu vào

ra trong khoảng 14-60 I/O Tuy nhiên, khi sử dụng các module vào ra mởrộng, FX1N có thể tăng cường số lượng I/O lên tới 128 I/O FX1N có thể làmviệc với các module analog, các bộ điều khiển nhiệt độ Đặc biệt, FX1N PLCđược tăng cường chức năng điều khiển vị trí với 6 bộ đếm tốc độ cao (tần sốtối đa 60kHz), hai bộ phát xung đầu ra với tần số điều khiển tối đa là 100kHz

Nhìn chung, dòng FX1N PLC thích hợp cho các ứng dụng hệ thốngnhỏ, không cần độ phức tạp cao máy nâng, thang máy, sản xuất xe hơi, hệthống điều hoà không khí trong các nhà kính, hệ thống xử lý nước thải, hệthống điều khiển máy dệt,

- Tín hiệu số:

o Mức 0: tương đương với 0V hoặc mạch hở

o Mức 1: tương đương với 24V

- Tín hiệu tương tự: Là tín hiệu liên tục từ 0-10V hoặc 4-20mA

b.2) Đặc tính kĩ thuật cơ bản của FX1N

Bảng 2.1 Đặc tính kĩ thuật cơ bản của FX1N

Cấu hình vào/ra Phần cứng có tối đa 128 ngõ vào/ra

Rơ le phụ trợ (M) Thông thường: M0- M383

Chốt: M384-M1535

Đặc biệt: M8000-M8255

Bộ định thì TIMER (T) 100ms: T0-T199

10ms: T200-T2451ms duy trì: T246-T249100ms duy trì: T250-T255

Bộ đếm (C) Bộ đếm 16bit: C0-C199

Bộ đếm 32bit: C200-C234

Bộ đếm 1 pha: C235-C245

Bộ đếm 2 pha: C246-C255

b.3) Cấu trúc bộ nhớ CPU

- Vùng chứa chương chương trình ứng dụng

- Vùng chứa tham số của hệ điều hành và chương trình ứng dụng

- Vùng chứa các khối dữ liệu

c) Bộ điều khiển lập trình FX1N-40MR

Hình 2.3 FX1N-40MRFX1N-40MR thuộc dòng sản phẩm FX1N của Mitsubishi và hiện tại có

2 dòng sản phẩm thịnh hành trên thị trường là 40MR-001 và 40MR-ES/UL

2.2.2 Rơ le trung gian

a) Khái niệm và phân loại

Khái niệm: Rơ le trung gian là một kiểu nam châm điện có tích hợp thêm hệ

thống tiếp điểm Rơle trung gian còn gọi là rơ le kiếng là một công tắc chuyển

đổi hoạt động bằng điện Gọi là một công tắc vì rơ le có hai trạng thái ON vàOFF Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ

le hay không

- Các loại rơ le trung gian:

o Rơ le trung gian 12v

o Rơle trung gian 8 chân

o Rơ le trung gian 14 chân

o Rơle trung gian 220v

a) Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le trung gian

- Cấu tạo của rơ le trung gian

Thiết bị nam châm điện này có thiết kế gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh

và cuộn dây Cuộn dây bên trong có thể là cuộn cường độ, cuộn điện áp, hoặc

cả cuộn điện áp và cuộn cường độ Lõi thép động được găng bởi lò xo cùngđịnh vị bằng một vít điều chỉnh Cơ chế tiếp điểm bao gồm tiếp điểm nghịch

và tiếp điểm nghịch

- Nguyên lý hoạt động

Khi có dòng điện chạy qua rơ le, dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dâybên trong và tạo ra một từ trường hút Từ trường hút này tác động lên một đònbẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thayđổi trạng thái của rơ le Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là một hoặcnhiều, tùy vào thiết kế

Rơ le có 2 mạch độc lập nhau họạt động Một mạch là để điều khiểncuộn dây của rơ le: Cho dòng chạy qua cuộn dây hay không, hay có nghĩa làđiều khiển rơ le ở trạng thái ON hay OFF Một mạch điều khiển dòng điện tacần kiểm soát có qua được rơ le hay không dựa vào trạng thái ON hay OFFcủa rơ le

b) Công dụng của rơle trung gian trong hệ thống

- Công dụng của Rơle trung gian là làm nhiệm vụ trung gian chuyển tiếpmạch điện cho một thiết bị khác

- Sừ dụng điều khiển các động cơ băng tải, cấp chai, bơm nước , vanđiện từ

c) Role trung gian MY2N-GS 24VDC Omron

Hình 2.4 Role trung gian MY2N 24VDC Omron

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật role trung gian MY2N 24VDC Omron

- Khái quát và công dụng

Là 1 khí cụ dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện.Thường đặt trênbảng điều khiển, ở tủ điện, Khi thao tác cần dứt khoát để mở hoặc đóngmạch điện

- Cấu tạo

Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở, đóng

và vỏ bảo vệ.Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khikhông có tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu

- Theo yêu cầu điều khiển: 1 nút, 2 nút, 3 nút

- Theo kết cấu bên trong: có và ko có đèn báo

Và có một sự khác biệt nữa là công tắc hành trình thường là loại không duytrì trạng thái, khi không còn tác động thì sẽ trở về lại vị trí ban đầu Trên cần

tác động thường có gắn một bánh xe để khi bị tác động không bị mài mòn, vàdẫn động dễ dàng hơn.

- Cấu tạo chung: 3 chân

o Chân COM

o Chân tiếp điểm NC

o Chân tiếp điểm N0

- Công tắc hành trình KW11

Hình 2.6 Công tắc hành trình KW11Thông số kĩ thuật: tiếp điểm tối đa 250VAC 5A , có cần gạt

2.3 Cảm biến quang

2.3.1 Khái niệm

Cảm biến quang điện là các linh kiện quang điện tạo thành Khi có ánhsáng thích hợp chiếu vào bề mặt của cảm biến quang, chúng sẽ thay đổi tínhchất Tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng phát xạđiện tử ở cực catot khi có một lượng ánh sáng chiếu vào Từ đó cảm biến sẽđưa ra đầu ra để tác động theo yêu cầu công nghệ

- Một số loại cảm biến

o Cảm biến quang thu phát chung – phản xạ gương

o Cảm biến quang thu phát chung – Khuyếch Tán

o Cảm biến quang loại phản xạ giới hạn

o Cảm biến quang – loại phát hiện màu

o Cảm biến quang thu phát độc lập

- Ưu điểm

o Phát hiện vật thể nhưng không cần tiếp xúc với vật thể đó

o Phát hiện được từ khoảng cách xa

o Ít bị hao mòn, có tuổi thọ và độ chính xác, tính ổn định cao

o Phát hiện nhiều vật thể khác nhau

o Thời gian đáp ứng nhanh, có thể điều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng

- Mục đích sử dụng

o Phát hiện nắp chai tại vị trí cấp nắp

o Phát hiện chai tại vị trí rót nước, xoáy nắp

o Phát hiện và đếm số chai sau hoàn thành

o Truyền tín hiệu về PLC để thực hiện điều khiển các cơ cấu2.3.2 Cảm biến quang tiệm cận E18-D80MK

Hình 2.7 Cảm biến quang tiệm cận E18-D80MKBảng 2 4 Thông số kĩ thuật cảm biến quang tiệm cận E18-D80MK

- Phát hiện chai tại các vị trí: đầu băng tải, cấp nước, xoáy nắp

- Phát hiện nắp trên chai

- Phát hiện mực nước

- Nguyên lý làm việc của van điện từ khí nén

Có 1 cuộn điện, trong đó có 1 lõi săt và 1 lò so nén vào lõi sắt, trong khi

đó, lõi sắt lại tỳ lên đầu 1 giăng bằng cao su Bình thường nếu không có điệnthì lò so ép vào lõi sắt, van sẽ ở trạng thái đóng

Nếu chúng ta tiếp điện, tức là cho dòng điện chạy qua, cuộn dây sinh

từ trường sẽ tác động làm hút lõi sắt ra, từ trường này có lực đủ mạnh đểthắng được lò so, lúc này van mở ra

Hầu hết các loại van điện từ thường đóng (van điện từ phổ biếnnhất) được hoạt động dựa vào nguyên lí này Nguyên lí hoạt động của cácvan điện từ thường mở cũng hoạt động trên nguyên lí tương tự như thế.b) Van điện từ khí nén 5/2

a) Kí hiệu van 5/2

Hình 2.8 Kí hiệu van 5/2b) Cấu tạo van 5/2

Hình 2.9 Cấu tạo van 5/2c) Van 5/2 trong thực tế

Hình 2.10 Van khí nén 5/22.4.2 Xylanh khí nén

a) Khái niệm và chức năng

- Khái niệm: Là cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi năng lượng khínén thành năng lượng cơ học

- Chức năng: thực hiện các chuyển động tịnh tiến và quay trong các cơcấu

b) Xy lanh tác động kép

Hình 2.11 Xylanh Mal16x75Bảng 2.5 Thông số kĩ thuật Xylanh Mal16x75

b) Máy bơm áp suất ZQ2202

Hình 2.12 Máy bơm WDB-38FBảng 2.6 Thông số kĩ thuật bơm WDB-38F

• Cấp nguồn cho động cơ băng tải, xoáy nắp,bơm nước.

• Cấp nguồn cho các thiết bị khác như: role trung gian, nút ấn, 2.5.2 .Khối nguồn 12V

Hình 2.14 Nguồn tổ ong 12V 2A

Bảng 2.8 Thông số kĩ thuật bộ nguồn 12V

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG CƠ KHÍ

3.1 Tính toán thiết kế hệ thống chiết rót và đóng nắp chai

3.1.1 Tính toán hệ thống cơ khí

3.2.1.1.Lựa chọn băng tải

Do hệ thống chỉ phải di chuyển các dạng chai 297ml chai nhỏ nên tachọn một số thông số :

- Độ rộng băng tải: 87 mm

- Chiều dài băng tải : 1000mm

- Dạng truyền dẫn đơn : góc ôm 180 độ

- Dòng di chuyển là liên tục và tự nhiên nên góc di chuyển chọn 2o.

- Chọn hệ số góc s = 2

- Tỷ số truyền của puly theo thực tê là u= 1 :3

Do băng tải nằm ngang nên lực truyền sẽ chọn hệ puly trục 8 mm ở 2đầu băng tải để phù hợp với cặp puly mô hình dễ kiếm trong thực tế

3.2.1.2.Tính toán động cơ băng tải

a) Xác định công suất động cơ

- Công suất trên trục công tác : Pt = (1)

- Trong đó:

• v = 0,08 (m/s)

• F :là lực kéo băng tải

- Để băng tải chạy được và kéo được các vật trên nó thì F>Fms

• Khối lượng nắp chai m=20(g)

- Thông số chai nước

• Khối lượng nước =297g

• Khối lượng chai mc=15(g)

- Xác định giới hạn lực vòng zen vặn cho tới khi chai tự xoay tại chỗ:

- Lực moment vòng cuối của zen:

M=Fms.r= (N.m)

- Trong đó: Fms là lực ma sát giữa chai và băng tải

- Xác định công suất động cơ

• Thời gian yêu cầu vặn t=1,5(s):

Bảng 3.2 Thông số kĩ thuật động giảm tốc JH 50 -775

- Theo thiết kế cơ khí ta chọn xy lanh có hành trình L = 75 mm

- Khi đó giả sử chọn được xy lanh có các thông số sau:

• Đường kính ngoài xy lanh D=16mm

- Tính toán lượng khí tiêu thụ

• Lượng khi tiêu thụ của xy lanh được tính theo công thức:

Q= n L ).i (m3/lần)

o Trong đó: n:là số hành trính khép kín của xy lanh /đơn vị thời gian(hành trình/phút)

o D:là đường kính xy lanh ( cm) với D= 1,6

- Theo thiết kế cơ khí ta chọn xy lanh có hành trình L = 40 mm

- Khi đó giả sử chọn được xy lanh có các thông số sau:

• Kích thước xylanh dài 150mm rộng 30mm

• Tính toán diện tích đỉnh pittong,phía có đỉnh pittong

Diện tích đỉnh pittong,phía có đỉnh pittong A1

A1 = =3.14 (cm2)

• Lực đẩy sinh ra ở hành trinh đi của xy lanh Fđ

Fđ = η P.A

o P:là áp suất nguồn khí nén cấp cho xy lanh (kg/cm2)

o η:là hiệu suất làm việc (%),chọn η =0.8

Chọn xylanh AKS MAL 40X25

Hình 3.4 Xylanh AKS MAL 40X25

- Thông số kĩ thuật

Bảng 3 3 Thông số kĩ thuật Xylanh AKS MAL 40X25

3.2 Thiết kế hệ thống cơ khí

3.2.1 Thiết kế khung cơ khí

Hình 3.5Khung hệ thống chiết rót đóng nắpKhung cơ khí được cấu tạo từ các thành phần cơ bản sau:

Hình 3.6 Gá đỡ xy lanh Hình 3.7 Hình chiếu gá đỡ xy lanh

Gá đỡ xy lanh được làm từ thanh thép có độ dày 3mm, chiều dài200mm, chiều rộng 30 mm

Gá đỡ xy lanh có tác dụng làm mặt gá cho xy lanh tại các vị trí rótnước, chặn chai, xoáy nắp

b) Khung hệ thống

Hình 3.8 Khung hệ thống