(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế máy cắt gạch men và chế tạo mô hình máy

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ MÁY CẮT GẠCH MEN VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY Người hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN VĂN YẾN Sinh viên thực hiện: ĐẬU XUÂN MẠNH NGUYỄN VĂN ĐỨC Đà Nẵng, 2019 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Hiện nay, đất nước ta đà phát triển hội nhập Quốc tế Đó thuận lợi khơng khó khăn Trong nhiệm vụ mới, việc đẩy mạnh phát triển công nghiệp coi vấn đề chiến lược, đặc biệt ngành Cơ khí chế tạo máy ưu tiên phát triển Nền công nghiệp đại ngày phát triển máy móc liên tục phát minh giúp cho người làm việc hiêu hơn, đáp ứng nhu cầu sống đại Trong ngành xây dựng, máy cắt gạch tạo công cụ tất yếu giúp cho người thực cơng việc dễ dàng, an tồn mang lại hiệu suất cao Chính nhu cầu sử dụng người ngày nhiều nên thị trường xuất nhiều C C loại máy cắt gạch giá rẻ với nhiều chủng loại với mẫu mã khác nhau, ngày có nhiều R L T đơn vị, công ty, đại lý cung cấp sản phẩm thị trường nhằm đáp ứng đủ nhu cầu người tiêu dùng DU Máy cắt gạch đa sản phẩm có nhiều tính tích hợp, đa có khả hoạt động hiệu suất cao ổn định Kích thước máy nhỏ gọn lắp với bánh xe nên cho phép di chuyển máy dễ dàng khu làm việc Nhờ sử dụng thiết bị máy móc cơng việc, nên máy cắt gạch đa rút ngắn đáng kể thời gian thi công tổng dự án, tăng suất hiệu làm việc đặc biệt nâng cao tính an tồn cho người thi cơng cơng trình i LỜI NĨI ĐẦU Trước hết, nhóm chúng em xin gửi tới tồn thể thầy khoa Cơ Khí lời chúc sức khỏe, lời cảm ơn sâu sắc Với quan tâm, hướng dẫn bảo tận tình chu đáo quý thầy với giúp đỡ nhiệt tình bạn, đến chúng em hoàn thành – Đồ Án Tốt Nghiệp với đề tài: “Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy” Để có kết này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy PGS.TS Nguyễn Văn Yến quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn nhóm chúng em hoàn thành tốt Đồ án thời gian vừa qua Trong trình làm Đồ án tốt nghiệp, kinh nghiệm cịn nhiều hạn chế nên khó C C tránh khỏi sai sót Nhóm chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến R L T quý thầy toàn thể bạn để nhóm chúng em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức mình, phục vụ tốt nghiên cứu, báo cáo công việc sau DU Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức ii LỜI CAM ĐOAN Trong muôn vàn phát minh sáng chế khoa học loại máy cơng nghiệp, người sáng chế lại có cách thực hay cải tiến để không bị trùng lặp ý tưởng trước Trên tinh thần đó, nhóm chúng em gồm Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức thực đề tài “Máy cắt gạch men” sở máy có sẵn thị trường Tuy nhiên chúng em cải tiến, thay đổi kết cấu so với máy có theo hướng đơn giản kết cấu, để giảm chi phí đảm bảo yêu cầu kỹ thuật máy Trong đề tài tốt nghiệp chúng em cam đoan tự làm 100% sợ góp ý giúp đỡ trực tiêp từ thầy PGS.Nguyễn Văn Yến, khơng có copy từ đề tài có sẵn C C trước R L T Với đề tài thiết kế chế tạo “máy cắt gạch men” chúng em cam đoan tự thiết kế, tự làm, có tranh chấp chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm DU Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực ĐẬU XUÂN MẠNH NGUYỄN VĂN ĐỨC iii MỤC LỤC GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI i LỜI NÓI ĐẦU .ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GẠCH ỐP LÁT 1.1 Lịch sử hình thành 1.2 Cấu tạo gạch lát nền: 1.2.1 Xương gạch lát 1.2.2 Lớp men 1.2.3 Lớp phủ bề mặt gạch lát 1.3 Các loại gạch ốp lát phổ biến C C 1.3.1Gạch men R L T 1.3.2 Gạch Ceramic 1.3.3 Gạch bóng kiếng DU 1.3.4 Đá tự nhiên 1.4 Quy trình sản xuất gạch ốp lát 1.5 Cách kiểm tra chất lượng gạch 10 1.6 Đặc điểm kỹ thuật thành phần loại gạch phổ biến nay: 11 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 13 2.1 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 13 2.1.1 Nhu cầu máy cắt gạch thị trường 13 2.1.2 Một số loại máy cắt gạch thủ công 13 2.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 15 2.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 15 2.3.1 Đối tượng nghiên cứu 15 2.3.2 Phạm vi nghiên cứu 15 2.4 Phương pháp nghiên cứu 16 2.4.1 Cơ sở pháp luận 16 2.4.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 16 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY 17 3.1 Đặc tính máy cắt gạch đa 17 3.2 Ý tưởng thiết kế 17 iv 3.2.1 Có phương án 17 3.2.2 Kết cấu máy cắt gạch đa gồm phận sau 18 3.2.3 Các nghiên cứu liên quan đến máy cắt gạch đa 18 3.3 Phần khí 20 3.3.1 Lưỡi cắt 20 3.3.3 Bộ phận khác 21 3.4 Phần điều khiển 22 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY 23 4.1 Yêu cầu thiết kế 23 4.2 Các thông liên quan 23 4.2.1 Hình dạng 23 4.2.2 Tính chọn máy cắt gạch cầm tay 24 C C 4.2.3 Tính chọn thơng số truyền bánh 26 4.2.4 Tính kiểm nghiệm độ bền giá đỡ: 31 R L T 4.3 Trang bị điện 32 4.3.1 Nguồn Switching 32 DU 4.3.2 Rơ-le điện từ 35 4.3.3 Cảm biến tiệm cận 37 4.3.4 Laser định vị đường thẳng: 38 4.3.5 Hệ thống bơm nước 39 4.3.6 Xy-lanh điện 39 4.3.7 Các công tắc điện sử dụng: 42 4.4 Mạch điện điều khiển 43 4.4.1 Chu trình hoạt động 43 4.4.2 Sơ đồ mạch điều khiển 43 CHƯƠNG 5: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG MÁY – AN TOÀN LAO ĐỘNG 45 5.1 Quy trình lắp đặt 45 5.1.1 Lắp bàn máy 45 5.1.2 Lắp thước 45 5.1.3 Cụm lưỡi cắt máy 46 5.1.4 Lắp đặt giá đỡ 47 5.2 Vận hành máy 48 5.3Bảo dưỡng máy 48 v 5.4 Biện pháp an toàn lao động 49 5.4.1 An toàn sử dụng lắp đặt 49 5.4.2 Nội quy bảo hộ lao động 49 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY CẮT GẠCH MEN 50 6.1 Yêu cầu thiết kế 50 6.2 Các thông số liên quan 50 6.2.2 Tính chọn máy cắt gạch cầm tay 51 6.2.3 Tính chọn motor giảm tốc 52 6.2.4 Tính chọn thơng số truyền bánh 53 6.2.5 Tính kiểm nghiệm độ bền giá đỡ: 56 6.3 Trang bị điện 58 6.3.1 Nguồn Switching 58 C C 6.3.2 Rơ-le điện từ 61 6.3.3 Cảm biến tiệm cận 62 R L T 6.3.4 Hệ thống bơm nước 64 6.3.5 Các cơng tắc điện dùng mơ hình 65 DU 6.4 Ngun lí hoạt động mơ hình 66 6.5 Sơ đồ mạch điều khiển mơ hình 66 CHƯƠNG 7: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 68 7.1 Kết nhận xét 68 7.1.1Giá thành 68 7.1.2 Ưu, nhược điểm 68 7.2 Đề xuất phương án cải tiến 69 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………… vi DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 So sánh loại gạch ốp lát phổ biến 11 Bảng 2.1 Thông số máy cắt gạch tay Makita 4100N…………………… 14 Bảng 2.2 TSKT máy cắt gạch tay gióng D13 14 Bảng 3.1 TSKT máy LongD D7-1200…………………………………………… 18 Bảng 3.2 TSKT Máy Wandeli QX 1000 19 Bảng 4.1 Kích thước gạch theo TCVN 6883 - 2001 …… 24 Bảng 4.2 Các tiêu gạch granit theo TCVN 7745:2007 24 Bảng 4.3 Bảng hệ số tải trọng KA 28 Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật cảm biến LJI2A3 38 Bảng 4.5 Thông số laser LZTN 39 Bảng 4.6 TSKT bơm mini Atman – 303S 39 Bảng 4.7 Bảng thông số xylanh PA-04 IP43 41 Bảng 4.8 Thông số nút nhấn E - Stop 43 Bảng 6.1 Các tiêu gạch granit theo TCVN 7745:20………………… 51 C C R L T DU Bảng 6.2 Bảng hệ số tải trọng KA 55 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Các loại gạch ốp lát Hình Nguồn gốc gạch ốp lát Hình Cấu tạo gạch lát Hình Bề mặt xương gạch Porcelain Hình Xương gạch thành phần đấ sét Hình Dây chuyền in gạch lát liền Hình Vị tí sử dụng gạch men để ốp lát Hình Gạch Ceramic dùng lát sân nhà lối Hình Gạch bóng kiếng thích hợp lát phịng khách nhiều người lại Hình 10 Đá tự nhiên dùng nhiều trang trí nội thất Hình 11 Quy trình sản xuất gạch ốp lát Hình 12 Nạp nguyên liệu vào hệ thống máy nghiền Hình 13 Máy ép thủy lực dùng cho tạo hình gạch ốp lát Hình 14 Máy sấy khô gạch 10 Hình 16 Máy nung gạch 10 Hình 15 Máy tráng gạch men………………………………………………… 10 vii Hình Máy cắt gạch tay Makita 4100NH2 ……………………………… 13 Hình 2 Máy cắt gạch tay gióng D13 14 Hình Máy cắt gạch có bàn máy đứng yên……………………………… 17 Hình Máy cắt gạch có bàn máy di chuyển 17 Hình 3 Máy LongD D7-1200 18 Hình Máy Wandeli QX 1000 19 Hình Máy cắt gạch FS 850 Trung Quốc …19 Hình Lưỡi cắt D-37568 Makita 20 Hình Cơ cấu vít me 21 Hình Cơ cấu bánh – (1) 21 Hình Cơ cấu bánh - (2) 21 Hình Mơ tả hình dạng gạch …………………………………… 23 Hình Cơng thức xác định lực tiếp tuyến……………………………… 27 Hình Các thông số 27 Hình 4 Hệ số tải KA 28 Hình Hệ số chu kỳ làm việc fn 28 Hình Thông số giả định bánh 29 Hình Thông số Atlanta 30 C C R L T DU Hình Thơng số bánh Atlanta 30 Hình Sơ đồ bố trí lực 31 Hình 10 Biểu đồ nội lực Qy, Mx 31 Hình 11 Mặt cắt đỡ 32 Hình 12 Cấu tạo nguồn Switching 33 Hình 13 Sơ đồ nguyên lý hoạt động nguồn Switching 35 Hình 14 Rơ le điện từ 37 Hình 15 Cảm biến tiệm cận 37 Hình 16 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận 38 Hình 17 Cảm biến tiệm cận LJ12A3 38 Hình 18 Laser định vị đường thẳng đường ngang LZTN 39 Hình 19 Hệ thống bơm nước mini 39 Hình 20 Bơm mini Atman – 303S 39 Hình 21 Xylanh điện 40 Hình 22 Cấu tạo xylanh điện 40 Hình 23 Động chiều xylanh 41 Hình 24 Cơng tắc on/off 42 Hình 25 Cơng tắc xoay vị trí LA 38 11X2 42 Hình 26 Cơng tắc gạt đảo chiều động 42 viii Hình 27 Bộ điều tốc motor 775 10A 42 Hình 28 Nút nhấn E-Stop 43 Hình 29 Nút nhấn E-Stop 44 Hình Bàn cắt………………………………………….…………………………….45 Hình Bàn máy 45 Hình Vị trí thước lắp bàn máy 45 Hình Bộ thước 45 Hình 5 Cụm lưỡi cắt máy .46 Hình Cơ cấu truyền chuyển động ăn khớp bánh – 46 Hình - Giá đỡ máy .47 Hình Cụm lưỡi cắt sau lắp đặt lên giá đỡ 47 Hình Lắp đặt hoàn chỉnh máy 48 Hình Mơ tả hình dạng gạch……………………………………………… 50 Hình Cơng thức xác định lực tiếp tuyến 53 Hình Các thơng số đầu vào 54 Hình Hệ số tải KA .54 Hình Tổng quan mơ hình 67 Hình 6 Cụm mang cảm biến động .67 Hình Hộp điều khiển máy 67 Hình Cụm mang may cắt 67 C C R L T DU ix Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy C C Hình 4.10 – Biểu đồ nội lực Qy, Mx R L T DU Hình 4.11 – Mặt cắt đỡ Ta có: |Mxmax| = 6,3 N.m ; Qymax = 25,2 N =>Momen quán tính trung tâm I x  0, 06.0, 033  1,35.107 m 12 Vì mặt cắt có trục đối xứng vật liệu dẻo: =>ứng suất pháp:  z  M x max 6, ymax  0, 015  7.105 N/m2=0,2 N/m2 7 I 1, 35.10 x Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 57 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy   z  [ ] (1) Ứng suất tiếp lớn đường trung hịa: Ta có: S  0, 06  0, 015   x( ) max   zy Qy max S  ( ) 25, 2.2, 02.106 x    188533 N/m * 7 b I  0, 002.1, 35.10 ( ) =>  0, 015  0, 056  0, 013  2, 02 10 6  zymax  [ c ] x (2) Từ (1) (2)=>Thanh đỡ dư bền 6.3 Trang bị điện 6.3.1 Nguồn Switching C C Nguồn switching hay thường gọi nguồn xung hay nguồn tổ ong nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện chiều chế độ R L T dao động xung tạo mạch điện tử kết hợp với biến áp xung DU Hình 4.12 - Cấu tạo nguồn Switching a Cấu tạo: Nguồn xung thường tạo nên số linh kiện kể đến sau: Biến áp xung: Được làm từ cuộn dây quấn lõi từ giống với biến áp thường Biến áp xung sử dụng lõi ferit có cơng suất lớn, hoạt động tốt dải tần cao, điều mà biến áp thường khó đáp ứng Cầu chì: bảo vệ mạch nguồn bị ngắn mạch Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 58 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy Cuộn chống nhiễu: coi cơng tắc chuyển mạch, transistor, mosfet, IC,… Tụ lọc nguồn thứ cấp: dùng để tích trữ lượng điện từ cuộn thứ cấp biến áp xung để cấp cho tải tiêu thụ IC quang IC TL431: Có nhiệm vụ tạo điện áp cố định để khống chế điện áp bên thứ cấp ổn định theo mong muốn Chúng làm nhiệm vụ khống chế dao dộng đóng cắt điện vào cuộn sơ cấp biến áp xung cho điện áp bên thứ cấp đạt yêu cầu b Chức năng: Biến áp xung: Hoạt động biến áp xung giống với biến áp thường, biến điện áp xoay chiều đầu vào sơ cấp thành điện áp thứ cấp có giá trị to nhỏ tùy theo số vòng dây quấn (số vòng dây tỉ lệ thuận với điện áp tỉ lệ nghịch với dịng điện) Nhưng với kích thước biến áp xung cho cơng suất lớn C C R L T biến áp thường nhiều lần Biến áp xung hoạt động tốt dải tần cao biến áp thường hoạt động dải tần thấp DU Cầu chì nguồn xung: Biến áp xung hoạt động tốt dải tần cao biến áp thường hoạt động dải tần thấp Cuộn lọc nhiễu, tụ nguồn sơ cấp, diode chỉnh lưu: Trong mạch nguồn xung, cuộn lọc nhiễu, tụ nguồn sơ cấp, diode chỉnh lưu có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều 220V thành điện áp chiều tích trữ tụ lọc sơ cấp để cung cấp lượng cho cuộn sơ cấp máy biến áp xung Sò công suất (MOSFET) nguồn xung: Đây linh kiện điện tử bán dẫn dùng công tắc chuyển mạch Sị cơng suất có nhiệm vụ đóng cắt điện từ chân (+) tụ lọc sơ cấp vào cuộn dây sơ cấp biến áp xung cho xuống mass Sị cơng suất thể transistor, mosfet, IGBT, IC tích hợp,… Tụ lọc nguồn thứ cấp nguồn xung: Trong mạch nguồn xung, tụ lọc nguồn thứ cấp dùng để tích trữ lượng điện từ cuộn thứ cấp biến áp xung để cấp cho tải tiêu thụ Khi cuộn sơ cấp biến áp đóng cắt điện liên tục sị cơng suất xuất từ trường biến thiên dẫn đến cuộn thứ cấp biến áp xuất điện áp Điện áp chỉnh lưu qua vài diode đưa tụ lọc thứ cấp để san phẳng điện áp IC quang IC TL431: Đây thành phần cuối cấu tạo nguồn xung Trong mạch nguồn xung, IC quang IC TL431 có nhiệm vụ tạo điện áp Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 59 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy cố định để khống chế điện áp bên thứ cấp ổn định theo mong muốn Chúng khống chế dao động đóng cắt điện vào cuộn sơ cấp biến áp xung cho điện áp bên thứ cấp đạt yêu cầu c Một số kiểu nguồn xung bản: Nguồn xung kiểu Buck: Đây kiểu biến đổi nguồn cho điện áp đầu nhỏ so với điện áp đầu vào Nguồn xung kiểu Boot: Kiểu dạng nguồn xung cho điện áp đầu lớn điện áp đầu vào Vin < Vout Nguồn xung kiểu Flyback: Đây kiểu nguồn xung truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp Cho điện áp đầu lớn hay nhỏ điện áp đầu vào Từ đầu vào cho nhiều điện áp đầu Nguồn xung kiểu Push-Pull: Đây dạng kiểu nguồn xung truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp, cho điện áp đầu nhỏ hay lớn so với điện C C R L T áp đầu vào Từ điện áp đầu vào cho nhiều điện áp đầu Nó gọi nguồn đẩy kéo DU Hình 4.13 – Sơ đồ nguyên lý hoạt động nguồn Switching d Nguyên lý hoạt động: Đầu tiên điện áp đầu vào từ 80V đến 220V xoay chiều qua cuộn lọc nhiễu vào ốt chỉnh lưu thành điện chiều khoảng gần 130 -300V(tùy điện áp AC đầu vào) tụ lọc nguồn sơ cấp Tụ lọc nguồn sơ cấp có nhiệm vụ tích lượng điện chiều cho cuộn dây sơ cấp biến áp xung hoạt động Các tụ lọc sơ cấp thường thấy 4,7uF - 400V, 10uF-400V, 220uF-400V, 10uF-200V Cuộn dây sơ cấp biến áp xung cấp điện theo xung cao tần thông qua khối chuyển mạch bán dẫn linh kiện transistor, mosfet hay IGBT Các xung điện tạo nhờ tạo xung mạch dao động điện tử Các mạch dao động tạo xung thường gặp Viper22, Viper12, hx202, Tl494, Sg3525 Ở bên cuộn thứ cấp biến áp xung có mạch chỉnh lưu cho điện Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 60 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy chiều cấp điện cho tải tiêu thụ Điện áp thứ cấp trì điện áp định 3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24 V nhờ mạch ổn áp Đồng thời mạch hồi tiếp lấy tín hiệu điện áp để đưa vào tạo xung dao động nhằm khống chế cho tần số dao động ổn định với điện áp mong muốn Các IC ổn áp thường dùng 7805, 7809, 7812, 7818 6.3.2 Rơ-le điện từ a, Cấu tạo: Rơle điện từ có phận mạch từ, cuộn dây, tiếp điểm, vỏ Mạch từ chế tạo từ vật liệu sắt từ gồm phần Phần tĩnh hình chữ phần động thép hình chữ U Phần động nối liên tiếp khí với tiếp điểm động b Phân loại: -Theo cuộn hút : Cuộn hút chiều cuộn hút xoay chiều -Theo dòng điện qua tiếp điểm : Rơle chiều rơle xoay chiều C C -Theo số lượng cặp tiếp điểm : cặp tiếp điểm, cặp tiếp điểm… R L T -Theo cấu trúc chân : Chân tròn, chân dẹt -Theo đế cắm rơle : Đế trịn, đế vng DU c Ngun lý hoạt động: Khi có dịng điện chạy qua, cuộn dây sinh lực hút điện từ, hút động phía lõi Lực hút điện từ có giá trị tỷ lệ thuận với bình phương dịng điện tỷ lệ nghịch với khoảng cách khe hở mạch từ Khi dòng điện cuộn dây nhỏ dòng tác động ( I < Itđ lực hút điện từ nhỏ lực kéo lò xo F < Flx , động đứng yên Khi I > Itđ lực hút điện từ lớn lực kéo lò xo F > Flx Tấm động hút phía làm cho khe hở mạch từ nhỏ nhất, tức hút phía phần tĩnh Khi khe hở mạch từ nhỏ, lực hút tăng, động hút phía phần tĩnh tiếp điểm động đóng vào tiếp điểm tĩnh Khi dòng điện cuộn dây giảm, lực lò xo thắng lực hút điện từ, lò xo kéo động khỏi phần tĩnh Khe hở mạch từ tăng, lực điện từ giảm, lị xo kéo dứt khốt động về, tiếp điểm động dời khỏi tiếp điểm tĩnh d Các thông số bản: Điện áp định mức cuộn hút điện áp cấp cho cuộn hút làm việc chế độ lâu dài Diện áp 9, 12, 24, 110, 220, 440 chiều 24, 110, 220, 440 xoay chiều Điện áp ghi cuộn hút Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 61 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy Điện áp định mức: Điện áp làm việc lâu dài mạch điện mà rơle khống chế Điện áp định mức 24, 110, 220, 440 chiều 24, 110, 127, 220, 380, 500, xoay chiều Dòng điện định mức : Dòng điện dài hạn qua tiếp điểm rơle mà khơng làm hỏng tiếp điểm Tuổi thọ khí tính số lần đóng ngắt, thường vài trăm ngàn lần đóng ngắt khơng điện trăm ngàn lần đóng ngắt dịng có định mức: Điện áp cách điện, điện áp thử cách điện Thời gian tác động khoảng thời gian kể từ lúc dòng điện vượt giá trị tác đọng đến lúc phần động hút hoàn toàn vào phần tĩnh Thường vào khoảng – 20ms C C R L T DU Hình 4.14 - Rơ le điện từ 6.3.3 Cảm biến tiệm cận Khái niệm: Cảm biến tiệm cận bao gồm tất loại cảm biến phát vật thể không cần tiếp xúc cơng tắc hành trình mà dựa mối quan hệ vật lý cảm biến vật thể cần phát Cảm biến tiệm cận chuyển đổi tín hiệu chuyển động xuất vật thể thành tín hiệu điện Hình 4.15 - Cảm biến tiệm cận -Phân loại: Có loại cảm biến tiệm cận công nghiệp + Cảm biến tiệm cận cảm ứng phát vật cách tạo trường điện từ Thiết bị phát vật kim loại Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 62 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy + Cảm biến tiệm cận điện dung phát vật cách tạo trường điện dung tĩnh điện Do đó, thiết bị phát loại vật -Nguyên lý hoạt động: + Cảm biến từ tiệm cận bao gồm cuộn dây quanh lõi từ đầu cảm ứng Sóng cao tần qua lõi dây tạo trường điện từ dao động quanh Trường điện từ mạch bên kiểm soát Khi vật kim loại di chuyển phía trường này, tạo dịng điện (dịng điện xốy) vật Những dòng điện gây tác động máy biến thế, lượng cuộn phát giảm dao động giảm xuống; độ mạnh từ trường giảm + Mạch giám sát phát mức dao động giảm sau thay đổi đầu vật phát Vì nguyên tắc vận hành sử dụng trường điện từ nên cảm biến cảm ứng vượt trội cảm biến quang điện khả chống chịu với môi trường C C R L T Ví dụ: dầu bụi thường không làm ảnh hưởng đến vận hành cảm biến DU Hình 4.16 - Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận -Sử dụng cảm biến tiệm cận kim loại LJ12A3 Hình 4.17 - Cảm biến tiệm cận LJ12A3 Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 63 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật cảm biến LJI2A3 Module LJ12A3-4-Z/BX Cung cấp điện áp DC 6-36 V Dòng tiêu thụ 300 mA Đường kính đầu dị 12mm Khoảng cách đo -> 4mm Chiều dài cáp 110 cm Chất liệu bên Nhựa, Hợp kim 6.3.4 Hệ thống bơm nước C C -Sử dụng máy bơm mini chìm bơm nước từ bồn chứa bàn cắt theo hệ thống ống chạy theo giá đỡ cấp vào lưỡi cắt để làm nguội chống bụi gạch R L T DU Hình 4.19 - Nguyên lý hoạt động bơm chìm mini - Sau cân nhắc cơng suất giá thành, chúng em chọn bơm mini Atman 303S cho hệ thống bơm nước Hình 4.20 - Bơm mini Atman – 303S Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 64 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy Bảng 4.7: Thơng số Bơm mini Atman 303S Công suất – Lưu lượng 6W - 600l/h Nguồn điện 220v – 240v/50Hz Chiều cao cột nước 0.9 m Đường kính ống 13 m 6.3.5 Các cơng tắc điện dùng mơ hình Nút nhấn E-Stop: Nút nhấn dừng khẩn cấp hay gọi Emergency Stop button Là loại nút nhấn sử dụng dừng máy trường hợp khẩn cấp, nhờ thiết kế đầu nút lớn, trường hợp khẩn cấp tác động dễ dàng, bị tác động nút nhấn khẩn cấp trì trạng thái, muốn trở lại ban đầu phải xoay nút nhấn C C Thơng thường tiếp điểm sử dụng tiếp điểm thường đóng, có nghĩa lúc điện qua tiếp điểm máy hoạt động Khi tác động ngắt điện R L T Bảng 4.9 Thông số nút nhấn E - Stop Điên áp tối đa Dòng điện tối đa DU 660 V 10 A Chất liệu vỏ Nhựa Kích thước 78 * 28,7 * 32 mm Hình 4.28 – Nút nhấn E - Stop Cơng tắc on/off: Điện áp 220V, dịng điện 6A, đường kính 20mm (hình 4.24) Cơng tắc xoay vị trí LA 38 11X2 (hình 4,25) Hình 4.24 Cơng tắc on/off Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Hình 4,25 Cơng tắc xoay vị trí Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 65 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy Bộ điều tốc motor: Mạch điều tốc motor 775 10A Hình 4.26 – Bộ điều tốc motor 775 10A 6.4 Nguyên lí hoạt động mơ hình Trường hợp 1: Khi cụm máy cắt vị trí đầu hành trình cảm biến Nhấn So cụm lưỡi cắt di chuyển đến vị trí cuối hành trình(cảm biến 2), motor giảm tốc tự động đảo chiều quay lại vị trí cảm biến Hết hành trình di chuyển Trường hợp 2: Khi cụm lưỡi cắt vị trí bất kì, ấn nút reset cụm lưỡi cắt di C C chuyển lại vị trí ban đầu( cảm biến 1), cụm lưỡi cắt dừng hoạt động Trường hợp 3: Khi muốn cắt góc nghiêng 45 độ ta dùng tay để đẩy mang cụm lưỡi cắt nghiêng góc 45 độ R L T DU 6.5 Sơ đồ mạch điều khiển mơ hình Hình 4.30 – Sơ đồ mạch điều khiển Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 66 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy 6.6 Một số hình ảnh mơ hình Dưới số hình ảnh mơ hình: Hình Tổng quan mơ hình Hình 6 Cụm mang cảm biến động C C R L T DU Hình Hộp điều khiển máy Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Hình Cụm mang may cắt Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 67 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy CHƯƠNG 7: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 7.1 Kết nhận xét 7.1.1 Giá thành Trong trình thiết kế chế tạo, chúng em tối ưu chi phí vật tư để giảm thiểu giá thành so với máy có thị trường đảm bảo kết cấu chất lượng => Máy có khối lượng ~ 50kg Chi phí hồn thành ~ 4.500.000 đồng Trong đó: + Khối lượng vật liệu sắt thép, cụm truyền động ~ 3.500.000 đồng + Các thiết bị điện Rơ-le, nguồn 24V, … ~ 500.000 đồng + Bộ phận cắt mô-tơ giảm tốc ~ 500.000 đồng C C 7.1.2 Ưu, nhược điểm R L T  Ưu điểm Máy chế tạo có nhiều ý nghĩa việc thay công đoạn cắt gạch ốp lát xây dựng trang trí cơng trình tay Với việc tự động hóa DU đa vận hành, giúp cho suất làm việc cao hơn, đồng thời giảm sức lao động công nhân lại tăng chất lượng yêu cầu kỹ thuật Máy thiết kế gọn, nhẹ tối ưu cho việc di chuyển Đảm bảo tính phù hợp với cơng trình xây dựng địi hỏi việc di chuyển máy móc nhiều Một yếu tố quan trọng máy thiết kế với mục đích giảm thiểu tối đa tác nhân gây hại đến môi trường bụi bẩn,…  Nhược điểm Để thực nhiệm vụ đề tài có nhiều phương án xây dựng cấu trúc thiết kế khí điều khiển cho máy; nhiên điều kiện cho phép thời gian, kinh phí lực thân nên chúng em thực thiết kế máy theo cách chúng em trình bày tập đồ án => Chúng em chưa tối ưu ý tưởng đề cho việc chế tạo máy Bên cạnh giá thành chi tiết, linh kiện, thiết bị q trình gia cơng chi tiết khí q cao nên chúng em chưa thể sử dụng , gia công chi tiết , thiết bị có độ xác cao để ứng dụng vào máy Nên hiệu Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 68 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy độ thẩm mỹ máy thực tế chưa mong đợi => Một số nhược điểm là: Hệ thống tuần hồn nước lọc bụi gạch chưa tối ưu, bụi gạch đọng lại máy bơm dẫn tới ảnh hưởng đến tuổi thọ máy bơm nước Máy chưa thể tự động cách hoàn toàn tất công đoạn từ giai đoạn cấp gạch đến giai đoạn cắt Vẫn số thao tác phải sử dụng tay 7.2 Đề xuất phương án cải tiến Máy cắt gạch chúng em thiết kế chế tạo thực yêu cầu tối thiểu máy cắt gạch đa năng, sử dụng cơng trình thực tế Nhưng để nâng cao hiệu hoạt động tăng tuổi thọ máy, cần nghiên cứu áp dụng số đề xuất cải tiến Về phần khí: C C + Các chi tiết giá đỡ, bàn cắt cần gia cơng cách xác để đảm bảo độ thẩm mỹ độ xác lắp đặt vận hành R L T + Vì nước để chống bụi chứa sẵn tuần hoàn bàn cắt nên cần cải tiến bàn cắt mặt kết cấu để tăng hiệu việc lọc bụi gạch, tránh tối đa bụi DU gạch vào lọc bơm cấp nước Có phương án: Làm vách ngăn cho bồn chứa tạo rãnh để lắng đọng bột gạch Về phần điều khiển: + Cần nghiên cứu áp dụng tính tự động hóa việc cấp gạch để tăng tính tự động hoàn toàn cho máy + Lắp đặt thêm đèn báo chế độ làm việc, đèn cảnh báo máy chay tải gặp cố trình vận hành + Lắp đặt cấu tự động việc nâng hạ lưỡi cắt trình cắt trình lùi để tối ưu thời gian an toàn việc vận hành máy Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 69 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy KẾT LUẬN Thiết kế máy cơng việc khó khăn phức tạp, đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững kiến thức môn học cách sâu sắc như: Nguyên lý máy, chi tiết máy, sức bền vật liệu, kim loại học, công nghệ kim loại, chế tạo phôi, nguyên lý cắt, công nghệ chế tạo máy, Sau nhận nhiệm vụ tốt nghiệp “ Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mơ hình máy” Thời gian đầu bỡ ngỡ, với giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Văn Yến, sau ba tháng làm việc đến đồ án hoàn thành Nội dung đồ án gồm: - Thuyết minh C C - Các vẽ cần thiết R L T - Mơ hình máy hồn chỉnh Tất nội dung đồ án trình bày đặc tính, nguyên lý cắt hoạt động máy Nói chung nguyên lý hoạt động đơn giản, kết cấu thuận tiện dễ sử dụng, bảo quản tính an tồn làm việc cao Số lượng cơng nhân đứng máy ít, cơng suất phù hợp với nhu cầu thực tế DU Qua thời gian làm đề tài giúp chúng em hệ thống, tổng kết tất kiến thức học để ứng dụng vào việc thiết kế, ngồi cịn giúp nắm vững yêu cầu cần thiết việc thiết kế quản lý q trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất theo yêu cầu điều kiện quy mô sản xuất cụ thể Tuy nhiên thời gian kinh nghiệm thực tiễn thân cịn hạn chế nên đề tài chưa mong muốn Chúng em mong bảo thêm thầy cô bạn để đề tài hoàn thiện Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn thây giáo PGS.TS.Nguyễn Văn Yến thầy cô khoa giúp chúng em hoàn thành đồ án này! Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 70 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mô hình máy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí-tập 12, NXB Giáo dục [2] Nguyễn Trọng Hiệp, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo dục [3] Trần Hữu Quế,Vẽ kĩ thuật khí tập 1-2, NXB Giáo dục , 2006 [4] Thái Hoàng Phong, Sức bền vật liệu, NXB Khoa học kĩ thuật, 2006 [5] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy 2, NXB Giáo dục [7] Lưu Đức Bình, Kỹ thuật đo, Đại học Bách khoa Đà [6] Lê Cung , Nguyên lý máy , NXB Giáo dục C C [7] Website sản phẩm Bánh – Thanh hãng Atlanta: R L T http://www.atlantadrives.com/pinions.htm http://www.atlantadrives.com/pdf/ads_rackratings-s.pdf [8] TCVN 8264: 2009 Gạch ốp lát – Quy phạm thi công nghiệm thu https://www.vanbanphapluat.com/tcvn-6415-1-2005 DU Sinh viên thực hiện: Đậu Xuân Mạnh Nguyễn Văn Đức Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 71 ... 17 Thiết kế máy cắt gạch men chế tạo mô hình máy => Sau xem xét, phân tích ưu nhược điểm phương án trên, nhóm em định thiết kế máy cắt có lưỡi cắt di chuyển bàn máy đứng yên 3.2.2 Kết cấu máy cắt. .. máy cắt gạch tăng lên Căn vào nhu cầu thực tế đó, nhóm chúng em định thiết kế chế tạo máy cắt gạch đa chạy điện có hành trình tự động 3.1 Đặc tính máy cắt gạch đa Máy phải cắt gạch lát nền, gạch. .. nung gạch 10 Hình 15 Máy tráng gạch men? ??……………………………………………… 10 vii Hình Máy cắt gạch tay Makita 4100NH2 ……………………………… 13 Hình 2 Máy cắt gạch tay gióng D13 14 Hình Máy cắt gạch