THIẾT KẾ MÁY ÉP LON PHẾ LIỆU

Lon nhôm được sản xuất nhiều trong các ngành sản xuất nước giải khát.Nguyên nhân đầu tiên có lẽ là do khả năng chịu lực của nhôm.Một lý do khác khiến lon nhôm được dùng nhiều trong ngành công nghiệp sảnxuất đồ uống có gas là lon nhôm có vẻ ngoài láng bóng và ăn sơn hơn.Một yếu tố khác liên quan đến công nghệ là vật liệu nhôm dẻo hơn sắt nhiều lầnnên gia công nhôm thành dạng ống dài có thể dễ dàng thực hiện hàng loạt.Bởi vậy, hiện nay, cho dù giá nhôm nguyên liệu đắt hơn sắt nhưng cuối cùng,dùng nhôm làm vật liệu chế tạo lon nước uống có gas vẫn là giải pháp tối ưu.Việc tái chế lại các sản phẩm từ nhôm là yêu cầu thiết yếu.Tài nguyên ngày càng giảm do nhu cầu khai thác và sử dụng của con người ngàycàng tăng, chi phí để sản xuất nhôm từ quặng cao hơn nhiều so với chi phí tái chế lonnhôm phế thải.Lượng tiêu thụ các sản phẩm nước ngọt ngày càng cao nên số lượng lon nhômphế thải cũng tăng cao, thêm vào đó là các nhà máy sản xuất lon nhôm cung cấp chothị trường cũng có lượng lon nhôm phế thải lớn.Việc thu gom nhôm từ các cơ sở phế liệu tổng hợp về các nhà máy luyện nhômđể nấu nhôm thành nhôm nguyên chất phục vụ cho việc tái sử dụng nhôm, trong quátrình thu gom thì lon nhôm rỗng nên chiếm nhiều diện tích làm quá trình vận chuyểnphức tạp và tốn nhiều chi phí hơn. Do vậy việc chế tạo ra các cỗ máy ép lon nhôm phếthải là quan trọng để ép các lon nhôm thành khối dễ dàng cho quá trình vận chuyểnđến nơi tái chế.Vì vậy đề tài em chọn là thiết kế máy ép lon phế liệu (lon nhôm), em muốn ápdụng kiến thức đã học từ trường đại học để nghiên cứu thiết kế với khả năng của mìnhvà trên nền tản kiến thức về cơ khí thiết kế máy.Nội dung chính của luận văn: tổng quan về máy ép phế liệu, lựa chọn phương ánthiết kế, tính toán thiết kế kết cấu cơ khí, hệ thống thủy lực, hệ thống cấp liệu, hệthống điều khiển.

LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tập thể quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa, thầy khoa Cơ khí, đặc biệt thầy cô môn Thiết kế máy, người tận tình truyền đạt cho em nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình học Cùng với đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Phan Đình Huấn tận tình giúp đỡ, bảo tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt trình thực tập xưởng làm luận văn tốt nghiệp Nhờ đó, em vừa củng cố kiến thức chun mơn, vừa có thêm kinh nghiệm thực tiễn học hỏi học quý báu nhân cách cần có người kỹ sư Và em tin rằng, kiến thức hành trang hỗ trợ đắc lực cho chúng em công việc mai sau Và cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể Ban giám đốc anh em kỹ sư, công nhân thuộc Cty TNHH Công Nghệ Sài Gịn hỗ trợ q trình thực tập xưởng Trong trình thực luận văn này, cố gắng thời gian ngắn hạn chế kiến thức, lực thân nên luận văn khơng tránh khỏi sai sót, khuyết điểm Em kính mong thầy xem xét bảo để em hồn thiện sau Em xin kính chúc người dồi sức khỏe đạt nhiều thành công công việc sống Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Đức Trường I TÓM TẮT LUẬN VĂN Lon nhôm sản xuất nhiều ngành sản xuất nước giải khát Nguyên nhân có lẽ khả chịu lực nhôm Một lý khác khiến lon nhôm dùng nhiều ngành cơng nghiệp sản xuất đồ uống có gas lon nhơm ngồi láng bóng ăn sơn Một yếu tố khác liên quan đến công nghệ vật liệu nhôm dẻo sắt nhiều lần nên gia cơng nhơm thành dạng ống dài dễ dàng thực hàng loạt Bởi vậy, nay, cho dù giá nhôm nguyên liệu đắt sắt cuối cùng, dùng nhôm làm vật liệu chế tạo lon nước uống có gas giải pháp tối ưu Việc tái chế lại sản phẩm từ nhôm yêu cầu thiết yếu Tài nguyên ngày giảm nhu cầu khai thác sử dụng người ngày tăng, chi phí để sản xuất nhơm từ quặng cao nhiều so với chi phí tái chế lon nhôm phế thải Lượng tiêu thụ sản phẩm nước ngày cao nên số lượng lon nhôm phế thải tăng cao, thêm vào nhà máy sản xuất lon nhôm cung cấp cho thị trường có lượng lon nhơm phế thải lớn Việc thu gom nhôm từ sở phế liệu tổng hợp nhà máy luyện nhôm để nấu nhôm thành nhôm nguyên chất phục vụ cho việc tái sử dụng nhơm, q trình thu gom lon nhơm rỗng nên chiếm nhiều diện tích làm q trình vận chuyển phức tạp tốn nhiều chi phí Do việc chế tạo cỗ máy ép lon nhôm phế thải quan trọng để ép lon nhôm thành khối dễ dàng cho trình vận chuyển đến nơi tái chế Vì đề tài em chọn thiết kế máy ép lon phế liệu (lon nhôm), em muốn áp dụng kiến thức học từ trường đại học để nghiên cứu thiết kế với khả tản kiến thức khí thiết kế máy Nội dung luận văn: tổng quan máy ép phế liệu, lựa chọn phương án thiết kế, tính tốn thiết kế kết cấu khí, hệ thống thủy lực, hệ thống cấp liệu, hệ thống điều khiển III MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I TÓM TẮT LUẬN VĂN II DANH SÁCH HÌNH VẼ VI DANH SÁCH BIỂU MẪU VIII CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP PHẾ LIỆU 1.1 Tổng quan sản xuất nhu cầu 1.1.1 Nguồn gốc đặc tính nhơm 1.1.2 Sản xuất sản phẩm từ nhôm nhu cầu tái chế 1.2 Tình hình tái chế nhơm 1.3 Một số máy ép thị trường 1.4 Kết luận CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH PHƢƠNG ÁN 10 2.1 Phân tích chọn dạng khối sản phẩm 10 2.1.1 Phương án 1: Sản phẩm ép dạng khối hộp 10 2.1.2 Phương án 2: Sản phẩm ép dạng khối trụ 10 2.2 Lựa chọn kết cấu máy 10 2.2.1 Kiểu máy đứng 10 2.2.2 Kiểu máy nằm 11 2.3 Lựa chọn phương án truyền động 11 2.3.1 Máy ép sử dụng cấu tay quay trượt 11 2.3.2 Máy ép sử dụng cấu thủy lực 12 2.4 Lựa chọn phương án điều khiển 14 2.5 Kết luận 14 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 15 3.1 Tính tốn lực ép 15 3.1.1 Lon nhôm nằm song song với phương ép 15 3.1.2 Lon nhơm nằm vng góc với lon ép 18 3.2 Tính tốn thiết kế khn ép 19 3.2.1 Tính tốn hệ số nén 19 IV 3.2.2 Tính tốn kích thước khuôn ép 20 3.3 Thiết kế lõi khuôn ép 21 3.4 Thiết kế cửa khuôn ép 22 CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC 25 4.1 Tính tốn thiết kế mạch thủy lực ban đầu máy ép lon 25 4.1.1 Sơ đồ mạch thủy lực 25 4.2 Tính tốn xy lanh thủy lực 27 4.2.1 Tính tốn hành trình ép 27 4.2.2 Tính tốn chọn xy lanh ép kiểm tra bền 28 4.2.3 Tính tốn xy lanh cửa kiểm tra bền 30 4.2.4 Tra thông số gioăng chỉ, phớt chịu áp cho xy lanh thủy lực 32 4.3 Tính tốn chọn thiết bị hệ thống thủy lực 34 4.3.1 Tính tốn lưu lượng 34 4.3.2 Tính tốn đường ống thủy lực 35 4.3.3 Tính tốn chọn bơm nguồn 36 4.3.4 Tính tốn chọn động 38 4.3.5 Chọn van cho hệ thống 39 4.3.6 Thiết kế bể dầu 43 4.3.7 Chọn làm mát 45 4.3.8 Chọn lọc dầu 46 4.4 Phương án thay đổi tốc độ làm việc xy lanh 50 4.4.1 Thay đổi mạch thủy lực 51 4.4.2 Sử dụng hai bơm nguồn 51 4.4.3 Thay đổi kết cấu xy lanh 52 4.4.4 Kết luận 54 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP LIỆU 56 5.1 Phân tích lựa chọn hệ thống cấp liệu 56 5.1.1 Gầu tải 56 5.1.2 Vít tải 57 5.1.3 Băng tải 57 5.1.4 Máng khí động 58 V 5.1.5 Lựa chọn phương án 58 5.2 Băng gầu tải 58 5.2.1 Phân loại 58 5.2.2 Tính tốn thiết kế băng tải gầu nghiêng 59 CHƢƠNG 6: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG MÁY 64 6.1 Vận hành máy 64 6.1.1 Yêu cầu điều khiển giải thuật điều khiển 64 6.1.2 Vị trí đặt cảm biến 66 6.1.3 Sơ đồ nối dây chương trình điều khiển 67 6.1.4 Vận hành máy 71 6.2 Bảo dưỡng máy 71 6.2.1 Kiểm tra định kì 71 6.2.2 Bảo trì bảo dưỡng 71 CHƢƠNG 7: KẾT LUẬN 72 7.1 Kết luận 72 7.2 Hướng phát triển đề tài 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 VI DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Máy ép thủy lực kiểu nằm bán tự động Hình 1.2 Máy ép phoi kim loại Hình 1.3 Máy ép kiểu đứng bán tự động Hình 2.1 Cơ cấu tay quay trượt 11 Hình 2.2 Cơ cấu thủy lực 12 Hình 3.1 Lon nhơm đặt song song với phương ép 15 Hình 3.2 Lực ép đặt lon song song với phương ép 16 Hình 3.3 Lon đặt vng góc với phương ép 17 Hình 3.4 Lực ép đặt lon vng góc với phương ép 18 Hình 3.5 Khn ép 21 Hình 3.6 Lõi khuôn ép 21 Hình 3.7 Biểu đồ chuyển vị lõi khuôn ép 22 Hình 3.8 Biểu đồ ứng suất lõi khuôn ép 22 Hình 3.9 Cửa khn ép 23 Hình 3.10 Biểu đồ chuyển vị cửa khuôn ép 23 Hình 3.11 Biểu đồ ứng suất cửa khuôn ép 24 Hình 4.1 Mạch thủy lực máy ép lon 25 Hình 4.2 Mạch làm mát 27 Hình 4.3 Hành trình xy lanh 28 Hình 4.4 Phớt piston 32 Hình 4.5 Phớt trục 32 Hình 4.6 Phớt lọc bụi 33 Hình 4.7 Gioăng 33 Hình 4.8 Bơm piston Yuken 37 Hình 4.9 Van đảo chiều 4/3 điều khiển điện 39 Hình 4.10 Van an tồn 41 Hình 4.11 Van tiết lưu 42 Hình 4.12 Van chiều kích 42 Hình 4.13 Minh họa thiết kế thùng dầu 45 Hình 4.14 Bộ làm mát AOR - 60 46 VII Hình 4.15 Ký hiệu lọc dầu 46 Hình 4.16 Màng lọc lưới 47 Hình 4.17 Màng lọc sợi thủy tinh 48 Hình 4.18 Bộ lọc dầu MF-08 49 Hình 4.19 Cách lắp lọc dầu hệ thống 49 Hình 4.20 Mạch bù dầu 51 Hình 4.21 Phương án sử dụng hai bơm song song 52 Hình 4.22 Tiết diện làm việc xy lanh 52 Hình 4.23 Phương án sử dụng xylanh ép thay đổi kết cấu 53 Hình 4.24 Sơ đồ nguyên lý mạch bù dầu 55 Hình 4.25 Mạch thủy lực sử dụng đường dầu hồi 55 Hình 5.1 Phân bố lực căng phận kéo xích tải 59 Hình 5.2 Băng xích tải gầu nghiêng 61 Hình 6.1 Lưu đồ giải thuật điều khiển 65 Hình 6.2 Sơ đồ đặt cảm biến 66 Hình 6.3 Sơ đồ nối dây 68 Hình 6.4 Chương trình điều khiển viết cho PLC 70 VIII DANH SÁCH BIỂU MẪU Bảng 1.1 Thông số máy ép thủy lực kiểu nằm bán tự động Bảng 1.2 Thông số máy ép phoi kim loại Bảng 1.3 Thông số máy ép kiểu đứng bán tự động Bảng 2.1 Chỉ tiêu so sánh hệ thống điều khiển 14 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật bơm piston Yuken 37 Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật động điện pha 38 Bảng 4.3 Bảng tra van phân phối 4/3 hãng Yuken 40 Bảng 4.4 Bảng thông số van an toàn hãng Yuken 41 Bảng 4.5 Thông số van tiết lưu Yuken 42 Bảng 6.1 Các tín hiệu ngõ PLC 67 Bảng 6.2 Các tín hiệu ngõ vào PLC 67 IX CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP PHẾ LIỆU 1.1 Tổng quan sản xuất nhu cầu 1.1.1 Nguồn gốc đặc tính nhơm Nhơm kim loại màu trắng bạc, mềm, nhẹ, độ phản chiếu cao, có tính dẫn nhiệt dẫn điện cao, khơng độc, chống mài mịn Nhơm kim loại có nhiều thành phần nhất, chiếm 1/12 vỏ trái đất Tuy nhiên, ta khơng tìm thấy nhơm tinh khiết tự nhiên, tìm thấy nhơm kết hợp với oxygen nguyên tố khác Trong đời sống nhôm thường gọi hợp kim nhôm Trong số kim loại, nhơm vượt trội thuộc tính hình thức nhờ vào kỹ thuật sản xuất làm cho nhơm có giá cạnh tranh Nhơm sử dụng ngày nhiều nhiều ngành, thị trường lớn ngành công nghiệp ô tô bắt đầu nhận đặc tính khơng thể so sánh nhơm Nhôm kim loại phổ biến vỏ đất Trong tự nhiên, Al có trong: - Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O - Mica: K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O - Boxit: Al2O3.nH2O - Criolit: 3NaF.AlF3 hay (Na3AlF6) Quặng Boxit nguồn nhôm chủ yếu Sau lọc, làm mát kết tủa, hỗn hợp nhôm lọc lần trước nung thành bột Sau q trình lọc , nung nấu thành thỏi nhôm nguyên chất Khối lượng riêng nhỏ khoảng 1/3 so với thép Tính chống ăn mịn khí quyển: đặc tính oxi hóa biến lớp bề mặt nhôm thành oxit nhôm xít chặc nên chống ăn mịn khí Tính dẻo: dẻo nên thuận tiện cho việc kéo thành tấm, dây, ép chảy thành biên dạng đặc biệt Nhiệt độ nóng chảy thấp nên thuận tiện việc nấu chảy đúc 1.1.2 Sản xuất sản phẩm từ nhôm nhu cầu tái chế a Sản xuất sản phẩm từ nhơm Ngun nhân có lẽ khả chịu lực nhôm Chúng ta biết nhôm nhẹ nhiều so với sắt Một cục nhơm cục sắt có kích thước cầm cục nhơm thấy nhẹ nhiều lần so với cục sắt Số liệu cho thấy, khả chịu lực đơn vị diện tích (cùng độ dày) nhơm tốt sắt, nói cách khác, hai lon có khối lượng lon nhơm chịu áp lực gas nước giải khát tốt lon sắt Một lý khác khiến lon nhôm dùng nhiều ngành cơng nghiệp sản xuất đồ uống có gas lon nhơm ngồi láng bóng sơn bám tốt hơn, đó, người ta dễ dàng trang trí họa tiết, biểu tượng hình ảnh lên lon nhơm Đối với lĩnh vực có tính cạnh tranh cao đề cao tầm quan trọng việc thu hút người tiêu dùng sản xuất nước uống có gas, yếu tố quan trọng Một yếu tố khác liên quan đến công nghệ vật liệu nhôm dẻo sắt nhiều lần nên gia công nhôm thành dạng ống dài dễ dàng thực hàng loạt nhờ công nghệ “dập sâu” – từ nhôm mỏng dập ống dài Do đó, dùng nhơm tiện lợi Bởi vậy, nay, cho dù giá nhôm nguyên liệu đắt sắt cuối cùng, dùng nhôm làm vật liệu chế tạo lon nước uống có gas giải pháp tối ưu b Nhu cầu tái chế Một thực tế kể từ đầu năm 1900 mở rộng suốt Chiến tranh giới thứ II, tái chế nhôm điều mẻ Tuy nhiên, hoạt động có quy mơ nhỏ cuối năm 1960, có bùng nổ lon nước giải khát nhơm việc tái chế nhơm bắt đầu có bước phát triển Nguồn nguyên liệu cho việc tái chế nhôm bao gồm máy bay, ô tô, xe đạp, tàu thuyền, máy tính, dụng cụ nhà bếp, máng xối, dây nhiều sản phẩm khác mà cần loại vật liệu nhẹ có độ dẫn nhiệt cao Q trình tái chế khơng chuyển hóa ngun tố, nhơm tái chế vơ hạn định sử dụng để sản xuất sản phẩm với chất lượng mà không thua nhôm Ưu điểm - Việc tái chế nhơm thường tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất so với sản xuất nhôm mới, bao gồm chi phí thu mua phế liệu, phân loại tái chế Về lâu dài, việc tiết kiệm kinh phí thực thông qua việc tái chế nhôm giảm chi phí vốn đầu tư liên quan đến việc xây dựng bãi chôn lấp, nhập nhôm nguyên liệu… - Tiết kiệm lượng 5.2.2.Tính tốn thiết kế băng tải gầu nghiêng Ta chọn phương pháp tải lon nhơm phế liệu băng tải gầu nghiêng (với góc nghiêng 400 so với phương ngang) Gồm phận sau:  Băng tải xích: băng kéo chọn băng tải xích nhựa (cấu tạo đơn giản, nhẹ, dễ lắp đặt bảo trì, chịu mài mịn tốt truyền tải dễ dàng)  Gầu tải lon nhôm: cào gạt L chế tạo sắt dẹp 4mm, lắp vuông góc với mặt phẳng băng tải xích đinh tán M5x0,8  Bộ phận kéo băng tải: động điện 220V Bộ phận dẫn động đặt phía dẫn động cho băng xích tải, trục dẫn động có gắn bánh để dẫn động cho băng tải xích trục nằm phần để điều chỉnh căng băng tải xích (khoảng cách trục dẫn động trục chỉnh căng xích 2000mm) Chọn vận tốc băng tải gầu nghiêng: liệu lon nhơm dạng khối trung bình lớn (a  60mm), gầu có tốc độ chậm, dỡ tải tự chảy, có tốc độ xích từ 0,6–0,8 m/s, ta chọn K  2,  2,7 Đường kính D tang dẫn, chọn D = 170 mm Số vòng quay tang dẫn động: n V 60000 0, 6.60000   67(v / p)  D 3,14.170 Bộ phận kéo, tính tốn chọn theo lực kéo lớn Hình 5.1: Phân bố lực căng phận kéo xích tải Lực căng lớn điểm vào tang dẫn không kể trọng tải động, xác định theo công thức: 59 Sv  Sd  (q0  q).H(N) Lực căng tính toán lớn phận kéo lực căng lớn điểm vào tang H: Chiều cao băng tải gầu 1,29m q0: Trọng lượng đơn vị mét phận kéo (băng tải xích cào gạt) 9,6(kg/m) = 95 (N/m) q: Trọng lượng mét vận chuyển, vật liệu lon nhôm Q: Năng suất máy ép lon 200 (kg/giờ), để đảm bảo băng tải cấp đủ vật liệu cần thiết, ta chọn suất băng xích tải 250 (kg/giờ) v: Vận tốc kéo băng 0,6 (m/s) Trọng lượng riêng lon nhơm kg/m3 Được tính sau:  1 Vn  n  1, 66.106.2700  13,58(kg / m3 ) 6 Vln 330.10 Dung tích gầu tải: i0  1000.q. 1000.0, 68.0,8   0,82(lit ) 9,81. b 9,81.13,58.5 Với:   0,8: Hệ số điền đầy gầu với vật liệu cục trung bình lớn,  : Trọng lượng riêng nhôm kg/m3 b: Số gầu 1m băng tải xích, với gầu có dẫn hướng thành bên ta chọn chiều rộng gầu B=350mm, bước gầu a=200mm, => b=1/0,2=5 gầu mét chiều dài Sức căng Sd thời điểm rời tang dưới: S d  S   W ( N ) Chọn sơ Smin = 500 1000(N) 60 Hình 5.2: Băng tải xích gầu nghiêng Đối với băng tải xích đặt nghiêng: Smin  (q0  q).( H  L)  q0 ( H  L).e   W e   Với  : Hệ số ma sát bánh băng xích tải 0.16  : Góc ơm băng kéo tang dẫn 3.14(rad) Vì đường kính bánh trục dẫn động L: Là khoảng cách tang theo hình chiếu Lực cản chuyển động kéo: W  W d  Wx (N) Wd : Lực cản trục Wd  .S  0,04  700  28(N) Smin chọn sơ 700N Hệ số lực cản với ổ lăn, chọn 0,04 61 Wx: Lực cản vật liệu Wx = k1.q = 4.0,68 = 2,72 (N) k1 = 2 hệ số phụ thuộc loại guồng tải, vận tốc kích thước vật liệu, chọn k =   W  Wd  Wx  28  2, 72  30, 72( N ) Lực căng lớn băng kéo Smax  Sv  Sd  (q0  q ) H Smin  (q0  q).( H  L)  q0 ( H  L).e   W e   (95  0, 68)(1, 29  1,53)  95.(1, 29  1,53).e0,16.3,14  30, 72   518(N) e0,16.3,14  Với: q0 = 95N q = 0,68N H = L0.sin400 = 2.sin400 = 1,29 m L = L0.cos400 = 2.cos400 = 1,53 m  rad/s = > Smin < 700 N Ta chọn lại Smin = 700 N  Sd  Smin  W  700  30,72  730,72(N)  S max  Sd  (q0  q) H  730,72  (95  0,68) 1, 29  854,15(N) Lực kéo đầu tang dẫn Sr  S  q0.H  730,72  951, 29  853, 27(N) Lực vòng tang dẫn P  (Sv  Sr )(1  )  (854,15  853, 27)  (1 0,04)  1775,72(N) Công suất trục tang dẫn: P.v 1775,72  0,6   1,52(kw) Nt  1000  0,7 1000. Chọn động kéo băng tải gầu nghiêng: động điện VIHEM 3K132S8 có cơng suất Pdc  2, 2kw , số vòng quay ndc  730 vòng/phút 62 Tỉ số truyền động qua băng tải là: i ndc  730  10,9 n 67 Vậy ta chọn hộp số gắn với động có tỉ số truyền i 11 63 CHƢƠNG 6: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG MÁY 6.1 Vận hành máy: 6.1.1 Yêu cầu điều khiển giải thuật điều khiển: a, Yêu cầu điều khiển Băng tải chuyển lon vào phễu chứa, xy lanh cửa có nhiệm vụ chặn lon q trình ép, xy lanh ép lon nhơm thành khối đẩy sản phẩm  Băng tải: lon phễu chứa lon hết băng tải chuyển lon từ phễu chứa lon lên phễu chứa lon trên, đến phễu chứa lon đầy băng tải dừng lại Động để dẫn động băng tải quay chiều  Xy lanh ép: xy lanh ép rút để lon rơi vào khn ép, sau xy lanh ép tiến tới nhanh, tới vị trí đặt cảm biến xy lanh ép tiến tới chậm ép lon, tới vị trí khn ép dừng lại Sau lần ép xy lanh ép dừng lại, xy lanh cửa rút cửa khuôn ép lên Sau cửa khn ép rút lên hết xy lanh ép tiến tới nhanh đẩy sản phẩm Sau sản phẩm rớt ngồi xy lanh ép lùi để tiến hành lần ép  Xy lanh cửa: xy lanh ép dừng xy lanh cửa rút cửa khn ép lên để sản phẩm ngồi, sau xy lanh rút chuẩn bị cho lần ép xy lanh cửa hạ cửa khuôn ép xuống để chặn lon q trình ép  Áp xuất hệ thống: lon nhơm ép đến giới hạn định, tới lúc không ép áp suất hệ thống tăng lên, ta cần cảm biến áp suất Khi tới lực ép lớn lực ép cho phép để ép lon dùng ép đẩy sản phẩm Áp suất hệ thống dùng để tránh tải có vật lạ cứng khơng thể ép rơi vào trình ép b, Lưu đồ giải thuật Hệ thống vận hành theo lưu đồ giải thuật hình 6.1 64 Hình 6.1 Lưu đồ giải thuật điều khiển 65 6.1.2 Vị trí đặt cảm biến:  Cảm biến (CB1): cơng tắc hành trình cảm ứng gắn cuối thân xy lanh ép, dùng để xác định vị trí đầu hành trình xy lanh ép  Cảm biến (CB2): giống cảm biến Dùng để xác định vị trí cuối hành trình ép xy lanh ép  Cảm biến (CB3): giống cảm biến Dùng để xác định vị trí cuối hành trình ép đẩy sản phẩm ngồi xy lanh ép  Cảm biến (CB4): giống cảm biến Dùng để xác định vị trí đầu hành trình xy lanh cửa  Cảm biến (CB5): giống cảm biến Dùng để xác định vị trí cuối hành trình xy lanh cửa  Cảm biến (CB6): đặt vị trí cao phễu chứa lon trên, dùng để xác định phễu chứa lon đầy lon hay chưa Khi phễu chứa lon đầy băng tải cấp liệu dừng, khơng cho lon nhôm đổ vào thùng chứa Ta dùng cảm biến quang lắp đặt theo kiểu thu phát Như yêu cầu chọn cảm biến ta có sơ đồ đặt cảm biến giống hình 6.2 Hình 6.2 Sơ đồ đặt cảm biến 66 6.1.3 Sơ đồ nối dây chƣơng trình điều khiển: Bảng 6.1 Các tín hệu ngõ PLC Ngõ Kí hiệu Chức Y000 M0 Động bơm thủy lực quay Y001 M1 Động băng tải quay Y002 M2 Chuông báo phễu chứa lon hết lon Y003 SOL B Solenoid B kích hoạt xy lanh ép ép nhanh Y004 SOL C Solenoid C kích hoạt xy lanh ép ép chậm Y005 SOL A Solenoid A kích hoạt xy lanh ép lùi Y006 SOL D Solenoid D kích hoạt xy lanh cửa lùi Y007 SOL E Solenoid E kích hoạt xy lanh cửa tiến Bảng 6.2 Các tín hiệu ngõ vào PLC Ngõ vào Kí hiệu Chức X000 STOP Tắt hệ thống X001 CB1 Cảm biến nhận biết vị trí đầu hành trình xy lanh ép X002 CB2 Cảm biến nhận biết vị trí cuối hành trình ép nhanh xy lanh ép X003 CB3 Cảm biến nhận biết cuối hành trình ép chậm xy lanh ép X004 CB4 Cảm biến nhận biết cuối hành trình xy lanh ép X005 CB5 Cảm biến nhận biết xe vị trí đầu hành trình xilanh cửa 67 X006 CB6 Cảm biến nhận biết vị trí cuối hành trình xilanh cửa X007 CB7 Cảm biến nhận biết phễu chứa lon đầy X011 CB8 Cảm biến nhận biết phễu chứa lon gần hết X012 START Khởi động hệ thống X013 CB10 Cảm biến nhận biết phễu chứa lon hết X014 CB9 Cảm biến nhận biết phễu chứa lon hết X015 CB11 Cảm biến áp suất tải cho hệ thống a, Sơ đồ nối dây: Hình 6.3 Sơ đồ nối dây 68 b, Chương trình điều khiển viết cho PCL 69 Hình 6.4: Chương trình điều khiển viết cho PLC 70 6.1.4 Vận hành máy:  Cài đặt kiểm tra van an tồn 160bar  Nhìn qua mắt dầu thùng dầu kiểm tra lượng dầu thùng có đủ hay khơng  Cấp lon vào phễu chứa lon  Bật công tắt nguồn  Bật công tắc khởi động hệ thống, chương trình điều khiển PLC chạy hệ thống bắt đầu làm việc 6.2 Bảo dƣỡng máy: 6.2.1 Kiểm tra định kì: - Kiểm tra dầu thùng chứa dầu thông qua mắt dầu gắn thùng dầu, thiếu dầu bổ sung dầu vào thùng dầu để đảm bảo hệ thống làm việc tốt - Kiểm tra lọc dầu - Kiểm tra độ mòn băng tải lon - Kiểm tra độ ổn định làm việc xy lanh ép xy lanh cửa - Kiểm tra độ mịn khn ép - Kiểm tra hệ thống van an tồn van phân phối 6.2.2 Bảo trì bảo dƣỡng: - Kiểm tra dầu thùng, dầu cũ thay dầu để đảm bảo hệ thống làm việc ổn định - Thay băng tải lon bị mịn, khơng đảm bảo làm việc - Thay lọc dầu cho bơm dầu - Kiểm tra bảo dưỡng động kéo bơm dầu động kéo băng tải - Thay khuôn ép chặn lon bị mịn khơng đảm bảo làm việc - Kiểm tra độ ổn định cảm biến hệ thống, thay không đảm bảo làm việc - Kiểm hệ thống van an toàn van phân phối, thay không đảm bảo làm việc 71 CHƢƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 7.1 Kết luận: Luận văn thiết kế máy ép nhôm phế liệu cấp phôi tự động áp dụng kiến thức học vào việc giải toán thực tế Xuất phát từ nhu cầu thực tế nâng cao suất, giảm chi phí sản xuất, tối ưu hóa thiết kế, giảm thời gian gia cơng sản xuất Từ ta dựa vào thơng số kết cấu để phân tích, tính tốn thay đổi theo hướng tối ưu Tuy nhiên q trình mơ thiết kế, thiếu kinh nghiệm thực tế thiếu sót tổng hợp nguồn tài liệu nên cịn nhiều thiếu sót: thiết kế kết cấu chưa tối ưu, cịn lãng phí nhiều vật liệu, … Qua luận văn, em làm được:  Thiết kế máy ép mô trình làm việc máy  Tìm hiểu phương án ép chọn phương án kết cấu khí Thực tính tốn bền phần mềm solidworks  Phần thủy lực luận văn tìm hiểu thành phần kết cấu cải tiến làm tăng tốc độ làm việc xy lanh ép, giúp giảm thời gian ép tăng suất máy  Phần cấp liệu cho máy luận văn tìm hiểu tính tốn thiết kế hệ thống băng xích gầu tải để chuyển lon lên vị trí phễu chứa lon nằm cao Và thiết kế lại phận căng đai  Tham gia chế tạo số chi tiết máy  Phần điện luận văn vẽ sơ đồ giải thuật sơ đồ nối dây, viết chương trình điều khiểu PLC 7.2 Hƣớng phát triển đề tài: - Tối ưu hóa kết cấu máy Thay đổi số kết cấu hệ che đường ống dẫn dầu số đế van giúp đơn giản kết cấu máy - Thiết kế tối ưu chương trình PLC điều khiển hệ thống - Thiết kế tối ưu phần điện cho hệ thống - Cải tiến đế van tích hợp CNC trục 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1”, Nhà xuất Giáo Dục, 2010 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 2”, Nhà xuất Giáo Dục, 2011 [3] Lê Văn Tiến Dũng, “ Điều khiển khí nén – thủy lực”, Bộ GD ĐT, Trƣờng Dại học Kỹ thuật Công Nghệ Tp HCM, 2004 [4] Bùi Khổng Dương, Luận văn tốt nghiệp đề tài “Thiết kế máy ép lon nhôm phế thải”, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, 2016 [5] Lê Khánh Điền, “Vẽ kỹ thuật khí”, Nhà Xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2011 [6] E-book “Tài liệu PLC Mitsubishi lệnh bản”, Unlockplc.com [7] Nguyễn Hữu Lộc, “Bài tập chi tiết máy”, Nhà Xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2008 [8] Nguyễn Hữu Lộc, “Cơ sở thiết kế máy”, Nhà Xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2008 [9] Nguyễn Hồng Ngân, Nguyễn Danh Sơn, “Kỹ thuật nâng vận chuyển, tập 2”, Nhà Xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2004 [10] Đỗ Kiến Quốc, “Giáo trình sức bền vật liệu ”, Nhà Xuất Đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2007 [11] Hồ Trung Tính, Luận văn “ Thiết kế máy ép phế liệu”, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh 73