thiết kế máy làm mũ y tế dạng trùm đầu

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Sau gần bốn năm học tập Khoa Cơ Khí, Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, em xin chân thành biết ơn Q Thầy Cơ nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt cho em nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình học tập Luận văn tốt nghiệp thử thách hội để em vận dụng kiến thức kinh nghiệm tích luỹ trình học tập qua giúp em có thêm kiến thức mới, tích luỹ thêm kinh nghiệm thực tiễn cho cơng việc sau Em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến Quý Thầy Cô Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh mà đặc biệt q thầy Khoa Cơ Khí truyền đạt kiến thức kinh nghiệm thực tiễn vô q báu để chúng em hồn thành chương trình đào tạo Em xin chân thành cảm ơn Thầy Bùi Trọng Hiếu tận tình hướng dẫn hỗ trợ em suốt thời gian thực tập tốt nghiệp làm luận vân tốt nghiệp Em khơng qn gửi lòng biết ơn đến gia đình động viên, tạo điều kiện tốt để em hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Lời cuối, em xin chúc Quý Thầy Cô nhiều sức khoẻ gặt hái nhiều thành công cơng tác giảng dạy Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 Sinh viên thực Trần Lê Thái Nguyên SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 10 1.1 Giới thiệu mũ trùm đầu 10 1.1.1 Mũ trùm đầu sử dụng nhiều lĩnh vực đời sống 10 1.1.2 Các dạng mũ trùm đầu phổ biến 10 1.1.3 Kết luận 12 1.2 Quy trình sản xuất mũ trùm đầu y tế 12 1.2.1 Quy trình sản xuất 12 1.2.2 Lựa chọn phương pháp hàn dán vải không dệt 13 1.3 Tìm hiểu phương pháp hàn siêu âm 13 1.3.1 Định nghĩa 13 1.3.2 Các thành phần máy hàn siêu âm 13 1.3.3 Ưu, nhược điểm tình hình sử dụng 14 1.3.3.1 Ưu, nhược điểm 14 1.3.3.2 Tình hình sử dụng 14 CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 17 2.1 Yêu cầu kỹ thuật 17 2.2 Các phương án thiêt kế 17 2.3 Chọn phương án thiết kế 23 2.4 Kích thước cấu tạo hình máy 23 2.4.1 Đề xuất kích thước mũ trùm đầu 23 2.4.2 Kích thước cấu định hình 24 2.5 Sơ đồ động 28 CHƯƠNG 3: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 30 3.1 Các thông số động học máy 30 3.2 Tính lực tác dụng lên phận máy 30 3.2.1 Lực tác dụng lên trục lắp cuộn vải 30 3.2.2 Lực tác dụng lên ru lô bị động 31 3.2.3 Lực tác dụng lên trục lắp hai đe hàn xoay 32 3.2.4 Lực tác dụng lên trục lắp ru lô kéo 33 3.2.5 Lực tác dụng lên trục lăn định hình lớn bị động 34 3.2.6 Lực tác dụng lên trục lăn định hình lớn chủ động 34 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 3.2.7 Lực tác dụng lên trục lăn định hình nhỏ bị động 35 3.2.8 Lực tác dụng lên trục lăn định hình nhỏ chủ động 36 3.2.9 Lực tác dụng lên trục lăn đứng 36 3.2.10 Lực tác dụng lên trục lắp lăn hàn 37 3.2.11 Lực tác dụng lên trục lắp bánh định hình cắt 38 3.2.12 Lực tác dụng lên trục lắp pulley đai dẹt 39 3.3 Tính tốn cơng suất cần thiết chọn động 41 3.3.1 Công suất cần thiết động 41 3.3.1.1 Công suất cần thiết trục đứng 41 3.3.1.2 Công suất cần thiết trục ngang 43 3.3.2 Tính tốn số vòng quay sơ động 45 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 47 4.1 Tính tốn thiết kế truyền xích có hai đĩa xích 47 4.1.1 Thiết kế truyền xích 47 4.1.1.1 Chọn loại xích 47 4.1.1.2 Thông số truyền 47 4.1.1.3 Tính tốn kiểm nghiệm xích độ bền 48 4.1.1.4 Xác định thông số đĩa xích 50 4.1.1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích 50 4.1.1.6 Xác định lực tác dụng lên trục 51 4.1.2 Tính tốn thiết kế truyền xích tương tự truyền xích 52 4.1.2.1 Tính tốn thiết kế truyền xích 52 4.1.2.2 Tính tốn thiết kế truyền xích 10 52 4.1.2.3 Tính tốn thiết kế truyền xích 11 53 4.1.2.4 Tính tốn thiết kế truyền xích 12 54 4.2 Tính tốn thiết kế truyền xích có nhiều hai đĩa xích 54 4.2.1 Thiết kế truyền xích 13 54 4.2.1.1 Chọn loại xích 54 4.2.1.2 Thông số truyền 55 4.2.1.3 Tính tốn kiểm nghiệm xích độ bền 56 4.2.1.4 Xác định thơng số đĩa xích 57 4.2.1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích 58 4.2.1.6 Xác định lực tác dụng lên trục 59 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4.2.2 Tính tốn thiết kế truyền xích 60 4.2.3 Tính tốn thiết kế truyền xích 61 4.3 Tính tốn thiết kế truyền bánh 62 4.3.1 Tính tống thiết kế truyền bánh răng thẳng 62 4.3.1.1 Thông số kỹ thuật 62 4.3.1.2 Chọn vật liệu 62 4.3.1.3 Xác định ứng suất cho phép 62 4.3.1.4 Xác định thông số truyền: 64 4.3.1.5 Kiểm nghiệm ứng suất uốn chân 66 4.3.2 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng 67 4.3.2.1 Thông số kỹ thuật 67 4.3.2.2 Chọn vật liệu 67 4.3.2.3 Xác định thông số truyền 67 4.3.2.4 Kiểm nghiệm ứng suất uốn chân 69 4.4 Tính tốn thiết kế trục 70 4.4.1 Thiết kế trục 70 4.4.2 Thiết kế trục 73 4.4.3 Thiết kế trục 12 74 4.4.4 Thiết kế trục 13 75 4.4.5 Thiết kế trục 15 76 4.4.6 Thiết kế trục 20 77 4.4.7 Thiết kế trục 78 4.4.8 Thiết kế trục 79 4.4.9 Thiết kế trục 80 4.4.10 Thiết kế trục 81 4.5 Tính chọn ổ lăn 82 4.5.1 Ổ lăn lắp trục 82 4.5.2 Ổ lăn lắp trục 2: 83 4.5.3 Ổ lăn lắp trục 13: 85 4.6 Tính tốn thiết kế lò xo 87 4.6.1 Thiết kế lò xo chịu nén cụm lăn định hình lớn 87 4.6.2 Thiết kế lò xo chịu nén cụm lăn định hình nhỏ 88 4.6.3 Thiết kế lò xo chịu nén cụm ru lô kéo 89 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4.6.4 Thiết kế lò xo chịu nén cụm trục lắp đe hàn 90 4.7 Thiết kế hàn siêu âm 92 4.7.1 Chọn tần số hàn 92 4.7.2 Chọn biên độ hàn 92 4.7.3 Chọn linh kiện hàn 92 4.8 Mơ hình máy hoàn chỉnh 96 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 97 5.1 Xác định phân tích đối tượng điều khiển máy 97 5.2 Chọn phương pháp điều khiển 97 5.2.1 Yêu cầu điều khiển 97 5.2.2 Lựa chọn điều khiển 97 5.3 Lưu đồ điều khiển 98 5.3 Chế độ điều khiển 98 5.3.1 Chế độ tay 98 5.3.2 Chế độ tự động 98 5.4 Thiết kế mạch điện máy 99 CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 100 6.1 Vận hành máy 100 6.1.1 Chuẩn bị trước vận hành 100 6.2.2 Vận hành máy 100 6.2 Bảo dưỡng máy 101 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 102 7.1 Kết đạt luận văn 102 7.2 Những vấn đề thiếu sót 102 7.3 Hướng phát triển đề tài 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mũ vải khơng dệt 10 Hình 1.2 Mũ vải thường 11 Hình 1.3 Mũ vải nylon 11 Hình 1.4 Quy trình sản xuất mủ trùm đầu vải khơng dệt 12 Hình 1.5 Bộ siêu âm nguồn phát tiêu biểu (tài liệu [10]) 13 Hình 1.6 Máy làm mũ trùm đầu KHBC (tài liệu [15]) 14 Hình 1.7 Máy làm mũ y tế trùm đầu KP-1004 (tài liệu [16]) 15 Hình 1.8 Máy làm mũ y tế trùm đầu JP (tài liệu [17]) 16 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý phương án 17 Hình 2.2 Mơ hình mơ máy theo phương án 18 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý phương án 19 Hình 2.4 Mơ hình mơ theo phương án 20 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý phương án 21 Hình 2.6 Mơ hình mô theo phương án 22 Hình 2.7 Kích thước ban đầu vải 23 Hình 2.8 Kích thước vải sau hàn mép qua lăn nằm ngang 23 Hình 2.9 Các kích thước vải qua lăn đứng lăn cắt 24 Hình 2.10 Các kích thước cấu gấp mép 24 Hình 2.11 Mơ Hình gấp mép 25 Hình 2.12 Hình dạng hình học vải qua lăn định hình ngang 25 Hình 2.13 Sơ đồ tính tốn kích thước cặp lăn định hình lớn 26 Hình 2.14 Cặp bánh định hình cắt 27 Hình 2.15 Sơ đồ động trục đứng 28 Hình 2.16 Sơ đồ động trục nằm ngang 29 Hình 3.2 Mơ hình tính tốn moment quán tính trục lắp đe hàn xoay 32 Hình 3.3 Mơ hình tính tốn moment qn tính trục lắp ru lo kéo 33 Hình 3.4 Mơ hình tính tốn moment qn tính lăn định hình lớn bị động 34 Hình 3.5 Mơ hình tính tốn moment qn tính trục lăn định hình lớn chủ động 34 Hình 3.6 Mơ hình tính tốn moment qn tính trục lăn định hình nhỏ bị động 35 Hình 3.7 Mơ hình tính tốn moment qn tính lăn định hình nhỏ chủ động 36 Hình 3.8 Mơ hình tính tốn moment quán tính trục lăn kéo 37 Hình 3.9 Mơ hình tính tốn moment qn tính can lăn hàn 38 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 3.10 Mơ hình tính tốn moment qn tính trục lắp bánh định hình 39 Hình 3.11 Mơ hình tính tốn moment qn tính trục lắp đai dẹt vận chuyển 40 Hình 3.12 Sơ đồ trục đứng 41 Hình 3.13 Sơ đồ trục ngang 43 Hình 3.14 Các kích thước động G3L22N10-MF4AEN (tài liệu [13]) 45 Hình 3.15 Các thơng số kỹ thuật động G3L22N10-MF4AEN (tài liệu [13]) 46 Hình 4.1 Sơ đồ truyền xích 13 56 Hình 4.2 Sơ đồ truyền xích 60 Hình 4.3 Sơ đồ truyền xích 61 Hình 4.4 Sơ đồ tính tốn trục 71 Hình 4.5 Sơ đồ tính toán trục 73 Hình 4.6 Sơ đồ tính tốn trục 12 74 Hình 4.7 Sơ đồ tính tốn trục 13 75 Hình 4.8 Sơ đồ tính tốn trục 15 76 Hình 4.9 Sơ đồ tính tốn trục 20 77 Hình 4.10 Sơ đồ tính tốn trục 78 Hình 4.11 Sơ đồ tính tốn trục 79 Hình 4.12 Sơ đồ tính tốn trục 80 Hĩnh 4.13 Sơ đồ tính tốn trục 81 Hình 4.14 Ổ trục ESP206 (tài liệu [14]) 82 Hình 4.15 Ổ trục UCF306 (tài liệu [14]) 84 Hình 4.16 Bảng tính tốn lò xo cụm lăn định hình lớn 87 Hình 4.17 Các thơng số lò xo cụm lăn dịnh hình lớn 88 Hình 4.18 Các thơng số lò xo cụm lăn định hình nhỏ 89 Hình 4.19 Các thơng số lò xo cụm ru lô kéo 90 Hình 4.20 Các thơng số lò xo cụm trục lắp đe hàn 91 Hình 4.21 Phương pháp xác định biên độ dao động mặt làm việc cực hàn (tài liệu 9) 93 Hình 4.22 Các kích thước chuyển đổi CR-20C (tài liệu [9]) 93 Hình 4.23 Bộ chuyển đổi CR-20C (tài liệu [9]) 94 Hình 4.24 Cực hàn 108-017-123 (tài liệu [9]) 94 Hình 4.25 Bộ khuếch đại 101-149-053 (tài liệu [9]) 95 Hình 4.26 Bộ siêu âm 95 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình: 4.27 Bộ nguồn phát siêu âm ELMD20/STR (tài liệu [12]) 96 Hình 4.28 Mơ hình máy hồn chỉnh 96 Hình 5.1 Lưu đồ giải thuật mạch điều khiển 98 Hình 5.2 Mạch relay điều khiển mạch động lực máy 99 Hình 5.3 Sơ đồ đấu dây động nguồn siều âm 99 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy KHBC 15 Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy KP-1004 15 Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật máy JP 16 Bảng 2.1 Đánh giá phương án (theo điểm số 1÷3, có tính trọng số) 23 Bảng 2.2 Kích thước lăn dịnh hình lớn 26 Bảng 2.3 Kích thước lăn định hình nhỏ 27 Bảng 4.1 Các thông số truyền xích 51 Bảng 4.2 Các thông số truyền xích 52 Bảng 4.3 Các thông số truyền xích 10 53 Bảng 4.4 Các thông số truyền xích 11 53 Bảng 4.5 Các thông số truyền xích 12 54 Bảng 4.6 Các thông số truyền xích 13 59 Bảng 4.7 Các thơng số truyền xích 60 Bảng 4.8 Các thơng số truyền xích 61 Bảng 4.9 Giá trị biên độ hàn ứng với số loại vật liệu theo tài liệu [11]: 92 Bảng 5.1 Các đối tượng điểu khiển máy: 97 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu mũ trùm đầu 1.1.1 Mũ trùm đầu sử dụng nhiều lĩnh vực đời sống Trong y tế việc sử dụng dụng cụ chống nhiểm khuẩn quan trọng, chúng giúp bảo vệ thân người cán y tế mà bảo vệ bệnh nhân Có nhiều loại vi khuẩn người khỏe mạnh vô hại bệnh nhân lại sát thủ Mũ trùm đầu y tế trang bị sở y tế có vai trò hạn chế tối đa tiếp xúc qua da, qua tóc với bệnh nhân, từ hạn chế nguy lây bệnh từ người sang người khác Trong ngành chế biến thực phẩm mũ trùm đầu giúp ngăn tóc người chế biến rơi rụng vào thực phẩm làm vệ sinh, giúp đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Trong sản xuất công nghiệp: nhà máy sản xuất tiên tiến, nhằm đảm bảo tuyệt đối chất lượng sản phẩm, yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt, người nhân viên bắt buộc phải mặc trang phục bảo hộ theo quy định mà mũ trùm đầu thành phần thiếu 1.1.2 Các dạng mũ trùm đầu phổ biến  Mũ vải không dệt Hình 1.1 Mũ vải khơng dệt SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Sử dụng phần mềm Inventor để thực tính tốn tương tự ta có kết sau: Hình 4.18 Các thơng số lò xo cụm lăn định hình nhỏ - Kiểm tra tính ổn định lò xo: Ta có tỉ số: 𝐻𝑜 88,6 = = 2,9 > 2,5 𝐷 31,132 Do lò xo cần lồng vào lõi - Kiểm tra dao động lò xo: Ta có tần số dao động riêng nhỏ lò xo theo cơng thức (15.25) tài liệu [1] là: 𝑓𝑛 = 𝑑 𝐺 3,35 80500 √ √ 10 = 106 = 177,95 (𝐻𝑧) 2 2𝜋𝑛𝐷 2𝜌 2𝜋 31,132 2.7850 Chu kì tải là: 𝑓 = 0,83 ≠ 𝑓𝑛 không xảy tượng cộng hưởng 4.6.3 Thiết kế lò xo chịu nén cụm ru lô kéo  Yêu cầu: - Khi tháo tay vặn điều chỉnh lực đẩy lò xo phải lớn trọng lực tác dụng lên cụm trục ru lô kéo để dẩy cụm lên, với khối lượng cụm: 𝑚 = 42,7 (𝑘𝑔) - Khả chuyển vị làm việc 𝑥 = (𝑚𝑚) Vì có hai lò xo đỡ cụm trục nên: 𝐹𝑚𝑖𝑛 ≥ 42,7.9.81 = 209,4 (𝑁) ta chọn: 𝐹𝑚𝑖𝑛 = 300 (𝑁), 𝐹𝑚𝑎𝑥 = 400 (𝑁), 𝑥 = 8(𝑚𝑚) SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 89 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Sử dụng phần mềm Inventor để thực tính tốn tương tự ta có kết sau: Hình 4.19 Các thơng số lò xo cụm ru lơ kéo - Kiểm tra tính ổn định lò xo: Ta có tỉ số: 𝐻𝑜 69 = = > 2,5 𝐷 23,099 Do ta đặt lò xo ống - Kiểm tra dao động lò xo: Ta có tần số dao động riêng nhỏ lò xo theo công thức (15.25) tài liệu [1] là: 𝑓𝑛 = 𝑑 𝐺 3,15 80500 √ √ 10 = 106 = 321,63 (𝐻𝑧) 2𝜋𝑛𝐷 2𝜌 2𝜋 22,4552 2.7850 Chu kì tải là: 𝑓 = 1,3 ≠ 𝑓𝑛 không xảy tượng cộng hưởng 4.6.4 Thiết kế lò xo chịu nén cụm trục lắp đe hàn  Yêu cầu: - Lò xo tạo lực ép bổ trợ với trọng lực tác dụng lên cụm trục gây áp lực lên vải vị trí hàn - Đường kính trong: 𝐷2 = 20 (𝑚𝑚) Ta chọn: 𝐹𝑚𝑖𝑛 = 30 (𝑁), 𝐹𝑚𝑎𝑥 = 80 (𝑁), 𝐷2 = 20 (𝑚𝑚) SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 90 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Sử dụng phần mềm Inventor để thực tính tốn tương tự ta có kết sau: Hình 4.20 Các thơng số lò xo cụm trục lắp đe hàn - Kiểm tra tính ổn định lò xo: Ta có tỉ số: 𝐻𝑜 50,298 = = 2,3 < 2,5 𝐷 21,9 Do lò xo đảm bảo ổ định - Kiểm tra dao động lò xo: Ta có tần số dao động riêng nhỏ lò xo theo công thức (15.25) tài liệu [1] là: 𝑓𝑛 = 𝑑 𝐺 1,9 80500 √ √ 10 = 106 = 285,54 (𝐻𝑧) 2 2𝜋𝑛𝐷 2𝜌 2𝜋 21,9 2.7850 Chu kì tải là: 𝑓 = 1,3 ≠ 𝑓𝑛 không xảy tượng cộng hưởng SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 91 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4.7 Thiết kế hàn siêu âm 4.7.1 Chọn tần số hàn  Nhận xét: - Tần số hàn có ảnh hưởng trực tiếp đến việc thiết kế, lựa chọn thành phần siêu âm như: Bộ chuyển đổi, khuếch đại, cực hàn nguồn phát siêu âm Đặt biệt nhân tố định biên độ dao động đầu chuyển đổi - Đối với ứng dụng hàn siêu âm công nghiệp tầng số thường sử dụng là: 15, 20, 30, 40 (kHz), nhiên tầng số 20 (kHz) phổ biến Như để thuận lợi cho công việc thiết kế thay linh kiện hư hỏng ta chọn tầng số hàn 20 (kHz) 4.7.2 Chọn biên độ hàn - Dựa kết nghiên cứu thực nghiệm, công ty Sonikel Ultrasonics (Thổ Nhĩ Kỳ) đưa giá trị khuyến nghị cho việc chọn lựa biên độ dao động tần số 20 (kHz) ứng với số loại vật liệu sau: Bảng 4.9 Giá trị biên độ hàn ứng với số loại vật liệu theo tài liệu [11]: - Như vậy: Với vật liệu vải khơng dệt có thành phần chủ yếu nhựa PP PE theo bảng biên độ hàn phù hợp ứng với tần số hàn 20 (kHz) nằm khoảng từ 90 đến 120 (µm) Ta chọn biên độ hàn 100 (µm) 4.7.3 Chọn linh kiện hàn - Phân phối độ lợi phần tử hàn: Vì hàn gồm ba phận nối tiếp theo tải liệu [9] biên độ dao động mặt đầu cực hàn tính theo cơng thức sau: 𝐴𝐻 = 𝐴 𝑇 𝐺𝐵 𝐺𝐻 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 (4.80) 92 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trong đó: 𝐴𝐻 , 𝐴 𝑇 biên độ dao động mặt đầu cực hàn chuyển đổi 𝐺𝐵 , 𝐺𝐻 độ lợi khuếch đại cực hàn Hình 4.21 Phương pháp xác định biên độ dao động mặt làm việc cực hàn (tài liệu 9) - Với tần số 20 (kHz) ta chọn chuyển đổi có số hiệu: CR-20C hãng Branson có: 𝐴 𝑇 = 20 (µ𝑚), cơng suất hoạt động 1.25 (kW), kết nối với nguồn phát siêu âm qua jack coaxial, có đầu kết nối với ống khí nén để làm mát cho gốm áp điện, kết nối với khuếch đại vít cấy 1/2”-20 Hình 4.22 Các kích thước chuyển đổi CR-20C (tài liệu [9]) SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 93 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 4.23 Bộ chuyển đổi CR-20C (tài liệu [9]) Theo yêu cầu trên, với biên độ dao động mặt đầu cực hàn 𝐴𝐻 = 100 (µ𝑚), suy độ lợi hệ khuếch đại mắc nối tiếp với cực hàn là: 𝐺𝐵 𝐺𝐻 = 𝐴𝐻 100 = =5 𝐴𝑇 20 (4.81) Chọn: 𝐺𝐵 = ⇒ 𝐺𝐻 = 2,5 - Với : 𝐺𝐻 = 2,5 chọn cực hàn có số hiệu: 108-017-123 hãng Branson có tần số thiết kế 20 (kHz), kết nối với khuếch đại vít cấy 1/2”-20 Hình 4.24 Cực hàn 108-017-123 (tài liệu [9]) - Với: 𝐺𝐵 = chọn khuếch đại có số hiệu: 101-149-053 hãng Branson có tần số thiết kế 20 (kHz), kết nối với cực hàn vít cấy 1/2”-20 SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 94 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 4.25 Bộ khuếch đại 101-149-053 (tài liệu [9]) Hình 4.26 Bộ siêu âm 4.7.4 Chọn nguồn phát siêu âm Yêu cầu kỹ thuật nguồn phát siêu âm: - Nguồn phát siêu âm có nhiềm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều có tần số 50 – 60 (Hz) thành dòng điện có tần số 15 ÷ 40 (kHz) cấp cho chuyển đổi để biến dao động điện thành dao động học - Tất hệ dao động có tần số cộng hưởng (tần số thiết kế) tần số cộng hưởng thứ cấp Vì khởi động nguồn phải khóa vào tần số cộng hưởng bỏ qua tần số cộng hưởng phụ - Trong thực tế tùy thuộc vào đặc tính siêu âm cụ thể, tần số cộng hưởng sai khác so với tầng số thiết kế nguồn cần có khả tự điều chỉnh tần số cộng hưởng để đáp ứng sai lệch SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 95 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Các thông số cần thiết chuyển đổi: { 𝑃𝑜𝑢𝑡 ≥ 1,25 (𝑘𝑊) 𝑓𝑜𝑢𝑡 = 20 (𝑘𝐻𝑧) Kết hợp với yêu cầu kể chọn nguồn có số hiệu: ELMD20/STR (cơng suất 1,5kW) hãng Sonic Italia với thông số kỹ thuật sau: Hình: 4.27 Bộ nguồn phát siêu âm ELMD20/STR (tài liệu [12]) 4.8 Mơ hình máy hồn chỉnh Hình 4.28 Mơ hình máy hồn chỉnh SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUN - 1512230 96 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 5.1 Xác định phân tích đối tượng điều khiển máy Bảng 5.1 Các đối tượng điểu khiển máy: STT Tên thiết bị Động Số lượng Đặc điểm điều khiển Bật/Tắt Cụm hàn mép Cụm hàn đầu Bật/Tắt Bật/Tắt 5.2 Chọn phương pháp điều khiển 5.2.1 Yêu cầu điều khiển  Bộ điều khiển thu nhận tín hiệu từ nút nhấn, cơng tắc hành trình xuất tín hiệu điều khiển để điều khiển cấu chấp hành động nguồn phát siêu âm  Bộ điều khiển có khả hoạt động tốt mơi trường cơng nghiệp 5.2.2 Lựa chọn điều khiển Hiện thực tế có điều khiển như: Máy tính, PLC, vi điều khiển, mạch relay,  Máy tính:  Dùng cho yêu cầu điều khiển phức tạp với khối lượng tính tốn lớn  Khả lưu trữ lớn  Giao diện đồ họa thân thiện  Vi điều khiển:  Dùng cho yêu cầu điều khiển khơng q phức tạp  Tốc độ tính tốn trung bình  Khả lưu trữ hạn chế  PLC:  Dùng cho yêu cầu điều khiển phức tạp  Rất tiện lợi việc thay đổi chương trình điều khiển  Làm việc ổn định môi trường công nghiệp  Mạch relay:  Dùng cho yêu cầu điều khiển đơn giản  Giá thành rẻ  Không lưu trữ liệu  Có thể làm việc môi trường khắc nghiệt  Với yêu cầu điều khiển trên, nhận thấy sử dụng mạch relay để điều khiển hợp lý, đảm bảo yêu cầu điều khiển với giá thành phải SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 5.3 Lưu đồ điều khiển Hình 5.1 Lưu đồ giải thuật mạch điều khiển 5.3 Chế độ điều khiển Mạch điều khiển gồm chế độ điều khiển chế độ tay chế độ tự động 5.3.1 Chế độ tay Các thiết bị máy điều khiển độc lập thông qua nút nhấn để phục vụ mục đích sau:  Điều khiển động quay xuôi chiều hay ngược chiều giúp việc luồn vải vào lăn (lần đầu tiên) dể dàng  Phục vụ cho công việc lắp ráp, kiểm tra sửa chữa thiết bị 5.3.2 Chế độ tự động Là chế độ sử dụng thường xuyên sản xuất Trình tự hoạt động máy chế độ sau:        Người vận hành nhấn nút Start sau nhấn nút Auto Bộ điều khiển kiểm tra lượng vải cuộn thơng qua cơng tắc hành trình Bật trạm hàn mép trạm hàn đầu có vải Đợi 3s để trạm hàn hoạt động ổn định Bật động điện Kiểm tra lượng vải cuộn thông qua cơng tắc hành trình Tắt thiết bị hết vải SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 98 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 5.4 Thiết kế mạch điện máy Hình 5.2 Mạch relay điều khiển mạch động lực máy Hình 5.3 Sơ đồ đấu dây động nguồn siều âm SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 99 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 6.1 Vận hành máy 6.1.1 Chuẩn bị trước vận hành     Kiểm tra, bôi mỡ cho ổ lăn, truyền bánh Kiểm tra mối ghép bulong Kiểm tra trục ru lô lăn Kiểm tra dao cắt thớt cắt, diều chỉnh vít điều chỉnh hoặt mài lại dao dao bị mòn nhiều  Kiểm tra độ chùng dây xích, điều chỉnh độ căng xích qua bánh căng xích bulong nền, phun dầu bôi trơn dầu khô 6.2.2 Vận hành máy  Bước 1: Lắp cuộn vải vào trục, xoay tay vặn cấu điều chỉnh để cuộn vải nằm máy  Bước 2: Luồn vải qua ru lô lăn  Bước 3: Kiểm tra khe hở ru lô lăn, điều chỉnh thấy chưa phù hợp  Bước 4: Nhấn nút Start nhấn nút Auto để máy hoạt động  Lưu ý  Khi khơng vải cuộn máy tự tắt nhờ cấu cảm biến lượng vải, nhiên cần điều chỉnh xác điểm đóng ngắt cơng tắc hành trình thơng qua vít điều chỉnh để đảm bảo máy hoạt động  Trong trình làm việc có cố xảy ta nhấn nút Emergency Stop để dừng khẩn cấp Khi cố khắc phục ta xoay nút theo chiều kim đồng hồ để máy hoạt động  Khi điều chỉnh khe hở lăn định hình cần sử dụng mẫu thước đo để đảm bảo đồng trục hai ổ lăn Vì hai ổ lăn không đồng trục sinh tải trọng phụ làm ổ nhanh hỏng,  Cách luồn vải vào ru lô lăn:  Khi chưa có vải lăn (lần đầu sử dụng):  Sử dụng chế độ tay  Luồn vải qua ru lô lăn tay, điều chỉnh để vải nằm vị trí  Sử dụng hai nút nhấn để điều khiển động quay xuôi hay ngược giúp việc luồn vải dễ dàng  Khi có vải lăn:  Sau thay cuộn vải vào ta dùng băng keo dính để nối đầu cuộn vải vào đuôi cuộn vải cũ SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 100 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP  Sử dụng chế độ tay, nhần nút B1 (động quay xuôi) từ từ chổ dán băng dính khỏi máy  Chuyển qua chế độ tự dộng dể máy hoạt động bình thường 6.2 Bảo dưỡng máy     Bơi mỡ định kì cho ổ lăn truyền bánh Phun dầu bơi trơn định kì cho truyền xích Kiểm tra, mài dao cắt ngày, thay không mài Vệ sinh máy sau mổi ngày làm việc SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 101 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Luận văn thiết kế máy làm mũ y tế dạng trùm đầu với mục tiêu giảm giá thành sản phẩm, nâng cao suất chất lượng sản phẩm từ gia tăng lợi nhuận cho người sản xuất Mặc dù cố gắng hoàn thiện với cường độ làm việc cao kỹ lưỡng, nhiên giới hạn thời gian kiến thức kinh nghiệm thân hạn chế, luận văn khơng tránh khỏi sai sót bất cập, dù luận văn đạt số kết định 7.1 Kết đạt luận văn      Đưa phương án thiết kế tối ưu Thiết kế hồn thiện kết cấu khí máy Thiết kế hệ thống điện điều khiển máy Ứng dụng phần mềm Inventor để hổ trợ thiết kế kết cấu khí máy Mơ mơ hình 3D máy 7.2 Những vấn đề thiếu sót  Chưa thiết kế chi tiết che chắn bảo vệ máy  Kích thước khối lượng máy tương đối lớn 7.3 Hướng phát triển đề tài Đề tài cần hoàn thiện nữa, số hướng phát triển để hoàn thiện đề tài:  Thiết kế thêm chi tiết che chắn bảo vệ máy  Bố trí cấu máy hợp lí để giảm kích thước khối lượng máy SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 102 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Lộc, Giáo trình Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2016 [2] Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập Chi tiết máy, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2016 [3] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn Thiết kế Hệ dẫn động Cơ khí (tập 1, 2), Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, năm 2016 [4] Ninh Đức Tốn – Nguyễn Thị Xuân Bảy, Giáo trình Dung sai lắp ghép Kỹ thuật đo lường, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, năm 2013 [5] Lê Khánh Điền, Vẽ kỹ thuật Cơ khí, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2016 [6] Đỗ Kiến Quốc, Sức bền vật liệu, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2015 [7] MISUMI Vietnam: Industrial Configurable Components Supply, vn.misumi-ec.com [8] Practical assistance for designing ultrasonic resonators, www.ultrasonic-resonators.org [9] Branson horn catalog en-US, www.emerson.com/en-us/automation/branson [10] Ultrasonic welders – Dukane, www.dukane.com/plastic-welding-products [11] Ultrasonic welding amplitude – Sonikel Ultrasonic, www.ultrasonicwelding.eu [12] Elmdstr ultrasonic generator catalog – Sonic Italia, www.sonicitalia.com/en/ultrasonic-components/elmdstr-ultrasonic-generator [13] GearMotors & Reducers – Brother, www.brother-usa.com/business/gearmotors-and-reducers [14] Bearing units catalog – NTN SNR, eshop.ntn-snr.com/en [15] Non Woven Bouffant Cap Machine – KP Tech Machine, www.kptechmachineindia.com/nonwoven-bouffant-cap-machine.html [16] Non Woven/PE Cap Making Machine – Khandhala Enterprise, http://khandhala.com/non_woven_pe_cap_making_machine.html [17] Bouffant cap making machine – JIAPU, czjiapu.en.alibaba.com/product SVTH: TRẦN LÊ THÁI NGUYÊN - 1512230 103 ... tài lựa chọn m y làm mũ y tế dạng trùm đầu để nghiên cứu tính, tốn thiết kế 1.2 Quy trình sản xuất mũ trùm đầu y tế 1.2.1 Quy trình sản xuất Hình 1.4 Quy trình sản xuất mủ trùm đầu vải khơng... thiệu m y làm mũ y tế trùm đầu công ty KP Tech Machine (Ấn Độ) Hình 1.7 M y làm mũ y tế trùm đầu KP-1004 (tài liệu [16]) Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật m y KP-1004 Kích thước Năng suất thiết kế Năng suất... mủ trùm đầu vải khơng dệt 12 Hình 1.5 Bộ siêu âm nguồn phát tiêu biểu (tài liệu [10]) 13 Hình 1.6 M y làm mũ trùm đầu KHBC (tài liệu [15]) 14 Hình 1.7 M y làm mũ y tế trùm đầu