3. Đối t−ợng, nội dung và ph−ơng pháp nghiên cứu
3.2.2. Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận chính của máy
a) Bàn quay
Bàn thao tác quay có kết cấu là một chạc chữ thập, ở mỗi đầu các chạc có gắn hai họng cấp liệu (hình 3.4.). Độ cao từ mặt cơ cấu Man đến mặt bàn quay đ−ợc xác định theo kết cấu, đủ để bố trí các bộ phận làm việc của máy.
Hình 3.4. Bàn quay và cơ cấu truyền động cho bàn quay
Bàn quay đ−ợc truyền động từ động cơ - hộp giảm tốc qua cơ cấu Man 4 rZnh h−ớng tâm. Cơ cấu Man gồm có một chạc Man đ−ợc lắp chặt ở đầu d−ới của trục bàn quay trên nó có xẻ bốn rZnh h−ớng tâm, một đĩa tay quay đ−ợc lắp chặt vào đầu trên của trục cơ cấu Man trên đĩa có một chốt để ăn khớp với các rZnh của chạc Man. Với cấu tạo nh− trên khi nhận truyền động từ động cơ trục và tay quay quay lần l−ợt chốt tay quay sẽ ăn khớp với từng rZnh trên chạc Man và thông qua trục, bàn quay sẽ có chuyển động quay- dừng theo chu kỳ. tại
các vị trí dừng các họng cấp liệu sẽ nằm ở các vị trí t−ơng ứng với các bộ phận làm việc là các vị trí cung cấp ống, nạp giá thể sơ bộ, nạp hom, phủ kín hom.
b) Bộ phận cung cấp ống
Bộ phận cung cấp ống là 1 dàn tr−ợt chuyển động lên xuống nhờ 1 xy lanh khí nén. Khi dàn tr−ợt nâng miệng ống lên đến vị trí cao nhất, xi lanh điều khiển cơ cấu kẹp giữ miệng ống đ−ợc kích hoạt nhờ một cảm biến vị trí. Lẫy điều khiển cơ cấu kẹp giữ miệng ống đ−ợc chuyển trạng thái, đ−a cơ cấu kẹp giữ về trạng thái kẹp. Sau khi miệng ống đ−ợc kẹp chặt, dàn tr−ợt sẽ chuyển động xuống phía d−ới. Khi dàn tr−ợt xuống đến vị trí thấp nhất, thao tác cung cấp ống hoàn thành. Vị trí thấp nhất và cao nhất của bộ phận cung cấp ống đ−ợc thể hiện trên hình 3.5.
Hình 3.5. Bộ phận cung cấp ống. * Cơ cấu mở ống túi:
Túi bầu đ−ợc tạo bằng cách rút và cắt từng đoạn ống từ phía đầu tự do của cuộn ống nilông liên tục. Nhiệm vụ của cơ cấu mở ống túi là mở rộng
miệng túi nilông để trao khoác vào miệng phễu cấp liệu. Bộ phận này bao gồm một lõi cứng có lắp các lò xo lá ở phía trên, các lò xo này luôn bung ra tạo cho miệng túi có hình lục giác theo đúng hình dạng của họng cấp liệu. Khi hai thanh dán của bộ phận tạo vỏ bầu ép vào túi ni lông, các thanh lò xo lá bị ép lại mà không làm rút thêm nilông, nhờ đó khi kết thúc quá trình cắt, dán các thanh ép dán khi đi ra, nilông đ−ợc trả lại hình ống ban đầu để sẵn sàng thực hiện tiếp việc cung cấp ống trong chu kỳ sau.
Kết cấu của cơ cấu mở miệng ống đ−ợc thể hiện ở hình 3.6.
Hình 3.6. Cơ cấu mở ống
ống trong đ−ợc định vị bởi ống ngoài. ống nilông nằm ở giữa ống ngoài và ống trong. Ngoài ra theo ph−ơng thẳng đứng ống trong còn đ−ợc đỡ trên hai thanh đỡ giúp cho ống trong không bị rơi xuống đồng thời tạo ra cơ cấu kéo rút nilông chỉ theo một chiều lên phía trên. ống trong chuyển động lên nhờ xilanh khí, còn chuyển động đi xuống nhờ trọng lực của ống tạo ra. Lực ma sát giữa mặt côn của ống trong nilông và hai thanh đỡ sẽ kéo theo ống nilông đi lên và trao cho họng kẹp liệu (hình 3.5.). Sau khi lên đến điểm trên cùng của cơ cấu kẹp túi đ−ợc điều khiển bởi xilanh khí sẽ kẹp chặt miệng ống nilông (hình 3.4.).
Trong hành trình đi xuống của píttông, lực ma sát giữa ống trong và thanh đỡ sẽ giảm do sự đổi chiều của h−ớng lực ma sát, tạo điều kiện cho ống nilông tr−ợt t−ơng đối so với ống trong và thanh đỡ. Vì một đầu ống đZ đ−ợc kẹp ở phía trên, nên đZ tạo ra một đoạn ống sau khi cắt dán sẽ tạo ra túi bầu. Khi ở cuối hành trình đi xuống, dàn cắt sẽ đi vào đồng thời cắt, dán và đục lỗ bên của túi. Nhờ các lò xo lá của ống trong mà khi hai thanh ép, ép vào vẫn có thể ép đ−ợc miệng túi mà không kéo thêm ống nilông lên trên. Khi cắt dán xong, dàn cắt sẽ thực hiện hành trình ng−ợc trở lại. Lúc này các lò xo lá sẽ bung ra và mở lại ống nilông để có thể thực hiện việc trao miệng túi tiếp theo.
c) Cơ cấu kẹp giữ miệng ống và ủặc điểm làm việc của nó
Cơ cấu kẹp giữ miệng ống hiện lắp trên máy là cơ cấu kiểu cơ khí, nó đ−ợc gắn cố định bên d−ới bàn quay tại các vị trí bố trí họng cấp liệu. Kết cấu của cơ cấu ủược thể hiện trên hình 3.7.
Hình 3.7. Cơ cấu kẹp giữ miệng ống:
a) - T− thế kẹp; c) – T− thế mở
1- Tấm phẳng; 2- Họng cấp liệu; 3- Trục; 4- Giá đỡ; 5- ổ trục; 6- Càng cua ; 7- Cơ cấu liên động; 8- Lẫy điều khiển
1 2 3 4 5 6 7 6 7 4 8 a) b) c) A
Trên mặt bàn quay 1 có tạo lỗ và gắn cố định hai họng cấp liệu 2.
Hai trục 3 đặt dọc theo trục tấm phẳng 1, song song với đ−ờng nối tâm của hai họng cấp liệu và quay đ−ợc trong các ổ 5 gắn trên các giá đỡ 4. Trên các trục quay có lắp các càng lò xo 6. Trên hai trục có lắp cơ cấu liên động 7, cho phép hai trục có thể quay đ−ợc quanh trục của mình nh−ng với góc quay bằng nhau và theo chiều ng−ợc nhau. Lẫy điều khiển 8 gắn chặt trên một trong hai trục. Giả sử ban đầu cơ cấu đang ở t− thế kẹp (hình 3.7a). Lúc này chốt của cơ cấu liên động nằm ở d−ới đ−ờng trung hoà (nằm ngang). Lò xo của cơ cấu liên động ở t− thế bị nén. Lực đẩy của lò xo làm cho hai trục có xu h−ớng quay đi theo chiều làm cho các càng 6 ép chặt vào thành họng cấp liệu, giữ chặt lấy miệng ống.
Khi trên đầu A của lẫy điều khiển 8 có tác dụng của một lực đủ lớn theo chiều nh− hình vẽ 3.7b, lực này sẽ làm trục các trục quay đi một góc theo chiều mũi tên. Khi các thanh của cơ cấu liên động v−ợt quá đ−ờng trung hoà (đ−ờng nối tâm hai chốt quay), lò xo sẽ tự động đẩy ra đ−a cơ cấu liên động vào thế chết đồng thời làm cho các càng mở ra – cơ cấu ở vào t− thế mở (hình 3.7c). Các càng 6 điều chỉnh đ−ợc để các mặt tiếp xúc có thể ôm khít vào thành họng cấp liệu ở t− thế kẹp và tách xa khỏi thành họng cấp liệu ở t− thế mở. Để tăng lực ma sát bề mặt của các càng ôm có lót cao su. Lực ép giữ miệng ống đ−ợc điều chỉnh nhờ thay đổi lực căng của lò xo trên cơ cấu liên động 7. Vị trí đ−ờng tâm các trục quay, chiều dài các chạc lò xo đ−ợc chọn sao cho vị trí kẹp giữ miệng ống trên thành họng cấp liệu hợp lý nhất.
d) Bộ phận tạo vỏ bầu
Bộ phận tạo vỏ bầu bao gồm 2 dàn di động đối diện nhau, dẫn động nhờ 2 xy lanh khí nén hoạt động đồng bộ, đ−ợc kích hoạt nhờ một cảm biến vị trí gắn trên đ−ờng di chuyển của bộ phận cung cấp ống. Để đảm bảo an toàn cho máy, khi bộ phận tạo vỏ bầu ch−a hoàn thành công việc trong khoảng thời gian quy định, một cảm biến vị trí tự động ngắt dòng điện vào động cơ truyền động
cho bàn quay. Hai vị trí giới hạn của bộ phận tạo vỏ bầu đ−ợc thể hiện trên hình 3.8.
Hình 3.8. Bộ phận tạo vỏ bầu
Hai dàn di động có cấu tạo cơ bản giống nhau. Điểm khác biệt là một dàn có lắp dao và một dàn không đ−ợc lắp dao. Trên các thanh của dàn có bố trí các cơ cấu kẹp, đục lỗ, dán, cắt (hình 3.9).
Các dàn di động đ−ợc liên kết với thanh bắt đầu pit tông qua các lò xo C3. Các cơ cấu kẹp và dán lắp trên các dàn di động thông qua các lò xo C1 và C2 . Độ cứng của các lò xo C3 và cách gá lắp các cơ cấu phải đảm bảo sao cho khi hai thanh bắt đầu pit tông đi vào thì hai dàn di động đ−ợc đẩy sát vào nhau. Trong quá trình dai dàn di động đi vào, tr−ớc tiên các thanh kẹp của cơ cấu kẹp trên và kẹp d−ới ép sát vào nhau, kẹp chặt lấy túi bầu. Sau khi hai mặt của cơ
cấu kẹp chạm vào nhau, thanh bắt đầu pit tông tiếp tục đi vào, đẩy hai dàn di động tiếp tục đi vào. Các lò xo C1bị nén lại sẽ kẹp chặt lấy túi ni lông thực hiện công việc kẹp chặt, đồng thời các lò xo C2 bắt đầu biến dạng đ−a cơ cấu đục lỗ và cơ cấu dán vào trạng thái làm việc. Khi lò xo của các cơ cấu kẹp, dán bị nén hết hành trình tự do, hai dàn di động không thể dịch chuyển sát vào nhau đ−ợc nữa, lò xo C3 nốigiữa thanh bắt đầu pit tông và các dàn di động bị biến dạng thì cơ cấu cắt bắt đầu làm việc, cắt rời phần vỏ bầu mới tạo xong khỏi phần ống còn lại. Việc bố trí hai cơ cấu kẹp ở phía trên và phía d−ới cơ cấu dán và cơ cấu cắt sẽ làm cho túi bầu đ−ợc giữ chặt và phẳng, tạo điều kiện cho cơ cấu đục lỗ, cơ cấu dán và cơ cấu cắt làm việc tốt.
:
Hình 3.9. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của bộ phận tạo vỏ bầu:
e) Bộ phận nạp giá thể
Bộ phận nạp giá thể có nhiệm vụ định l−ợng và nạp giá thể vào túi bầu. Bộ phận nạp giá thể tại vị trí nạp giá thể lần 1 và nạp giá thể lần 2 cùng có cấu tạo kiểu trống quay, chỉ khác ở thể tích khoang định l−ợng. Chúng làm việc theo nguyên lý chung là định l−ợng nhờ thể tích và nạp gián đoạn.
a) Khi ch−a làm việc; b) Khi làm việc: 1- cơ cấu kẹp trên và d−ới; 2- ống bầu; 3- Cơ cấu đục lỗ; 4- Dàn di động ; 5-Cơ cấu dán; 6- Dao cắt; 7- Thanh bắt đầu pit tông khí nén; C1 – lò xo của cơ cấu kẹp; C2 – lò xo của cơ cấu dán; C3 – lò xo của cơ cấu cắt. 1 2 7 5 6 a) b) 3 C1 C2 C3 C1 4
Kết cấu và hoạt động của bộ phận nạp giá thể đ−ợc thể hiện trên hình 3.10.
Hình 3.10. Bộ phận nạp giá thể có cơ cấu định l−ợng kiểu trống quay: 1- Thùng đựng giá thể; 2- Khoang định l−ợng; 3, 5- Tấm che; 4- Túi bầu.
g) Bộ phận nạp hom
Bộ phận nạp hom kép đ−ợc truyền động nhờ xy lanh khí nén. Kết cấu bộ phận nạp hom kép đ−ợc thể hiện trên hình 2.11.
Hình 3.11. Bộ phận nạp hom kép 1 2 3 5 4
Bộ phận nạp hom đ−ợc chọn theo nguyên lý nạp từng hom nhờ cơ cấu cấp liệu kiểu “giữ − thả” [10]. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của chúng đ−ợc thể hiện trên hình (3.12).
Hình 3.12. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của bộ phận nạp hom: 1- ống h−ớng dẫn; 2- Tấm đàn hồi; 3- Hom mía; 4- Giá đỡ thanh kéo trên; 5- Đầu đàn hồi; 6- Lò xo; 7- Thanh kéo trên; 8- Thanh điều khiển; 9- Thanh chặn d−ới.
Hom mía một mắt mầm đ−ợc thả vào ống trụ trên theo ph−ơng thẳng đứng sao cho mắt mầm h−ớng lên trên. Đ−ờng kính của ống trụ trên đ−ợc tính toán sao cho các hom đ−ợc xếp nối tiếp nhau trong phần trên của ống dẫn h−ớng. Khi thanh điều khiển 8 dịch chuyển hết hành trình về phía phải, thanh chặn d−ới chặn ngang ống dẫn h−ớng giữ các hom mía lại. Khi thanh điều khiển dịch chuyển về vị trí tận cùng bên trái, kéo theo thanh ép trên và thanh chặn d−ới cùng dịch chuyển về bên trái. Tr−ớc tiên thanh ép trên đẩy ép vào hom mía thứ hai tính từ mặt thanh đỡ d−ới vào thành ống dẫn hom. Đầu đệm cao su của thanh ép trên và thành lót cao su của ống dẫn h−ớng đảm bảo cho mắt mầm trên hom không bị h− hại. Khi hom mía này đZ bị ép vào thành ống và bị giữ chặt lại, thanh chặn d−ới sẽ tiếp tục đi vào, đến khi lỗ khoét thên thanh chặn d−ới đủ rộng, hom mía đang nằm d−ới cùng trong ống dẫn h−ớng sẽ tự rơi xuống phía d−ới nhờ trọng l−ợng bản thân. Sau khi hom mía d−ới cùng đZ rơi xuống, thanh điều khiển lại di chuyển về phía phải. Khi các thanh
1 9 8 7 6 5 4 3 2 a b
ép trên và thanh chặn d−ới dịch chuyển về phía phải, kích th−ớc của các thanh và lò xo thanh ép trên phải nh− thế nào để sau khi thanh chặn d−ới đZ chặn ngang ống dẫn hom thì thanh ép trên mới thôi ép vào hom mía và cho các hom tự rơi xuống nhờ trọng l−ợng bản thân. Nh− vậy cứ sau mỗi chu kỳ dịch chuyển qua lại của thanh điều khiển, một hom mía đ−ợc thả xuống phía d−ới. Ghép song song hai ống dẫn h−ớng lại ta có bộ phận nạp hom kép, cho phép thả hai hom mía cùng một lúc. Thanh điều khiển có thể đ−ợc dẫn động nhờ các bộ truyền cơ khí hoặc xy lanh khí nén.
h) Bộ phận truyền động và điều khiển.
- Truyền động quay cho bàn quay: Bàn quay có chuyển động quay dừng theo chu kỳ, đ−ợc truyền động từ một động cơ điện 3 pha thông qua hộp giảm tốc và cơ cấu Man.
- Các bộ phận cung cấp ống, kẹp, tạo túi bầu, nạp giá thể, nạp hom, thả túi bầu đ−ợc truyền động bằng hệ thống khí nén và điều khiển tự động bằng bộ vi xử lý điện tử.
3.3. Những tồn tại cần khắc phục trên máy đóng bầu mía của Tr−ờng ĐHNN I