- Khi rulô chủ động quay làm cho dây băng tải chuyển động nhờ lực ma sát
giữa rulô và dây băng băng tải.
- Để tạo ra lực ma sát giữa rulô và dây băng tải khi dây băng tải gầu bị trùng thì
ta điều chỉnh rulô bị động để dây băng tải căng ra tạo lực ma sát giữa dây băng tải và rulô chủ động lực ma sát giữa dây băng tải và Rulô sẽ làm cho băng tải chuyển động tịnh tiến.
- Khi các vật liệu rơi xuống trên bề mặt dây băng tải, nó sẽ được di chuyển nhờ
vào chuyển động của băng tải.
- Để tránh băng tải bị võng, người ta dùng các con lăn đặt ở phía dưới bề mặt
băng tải, điều này cũng làm giảm đi lực ma sát trên đường đi của băng tải.
Hình 2.19- Sơ đồ nguyên lý hoạt động 2.1.4- Lựa chọn hệ thống băng tải dây belt
Dựa vào một số yêu cầu kỹ thuật và ưu điểm nổi bật của hệ thống băng tải dây belt như sau:
- Với khả năng truyền động và công năng ở các trục băng tải khoảng cách xa;
- Vận hành êm ái không gây ồn;
35
- Bảo vệ an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi làm việc quá tải nhờ có khả năng trượt mượt;
- Có thể truyền động cho nhiều trục;
- Kết cấu đơn giản nên việc bảo trì, bảo dưỡng cũng trở nên đơn giản hơn rất
nhiều.
Với sự đa dạng & thịnh hành của băng tải & dây belt băng tải là bộ phận quan trọng không thể thiếu của băng tải .với bài viết sau đây chúng ta sẻ đi sâu hơn về các loại dây băng tải cũng như tình năng & vai trò của mổi loại khác nhau của băng tải.
Dây belt băng tải là sản phẩm thích hợp dùng cho truyền tải các vật liệu có tính mật độ tách rời cao, chịu mài mòn nhiều, lực xung kích lớn, đặc biệt thích hợp với môi trường làm việc có tính ổn định cao có độ nghiêng thấp hoặc tải thẳng
Sau đây, em xin trình bày về đặc điểm một số loại dây belt điển hình và lựa chọn loại dây belt áp dụng vào đồ án này.
A, Dây belt băng tải cao su đen:
Đây là loại dây thông dụng và phổ biến nhất vì nó rất đa dạng về mẫu mã cũng như tính năng của nó.
Ngoài dây mới 100% còn có dây seconhand nhập từ nhật về với chất liệu tốt bền bỉ theo thời gian với dây cao su mới hàng trung quốc & hàn quốc với giá thành rẻ độ dẻo cao & chất lượng khá tốt đáp ứng được mọi nhu cầu của khách hàng model này dùng nhiều trong các nhà máy lúa gạo,xi măng, kinh doanh vận chuyển,…
36
Hình 2.20- Băng tải cao su đen
Đặc tính kỹ thuật của dây belt băng tải cao su đen:
- Khổ rộng của dây băng tải cao sư đen: 300mm- 2500mm
- Hệ số cường lực: dao động từ 100- 500 N/mm
- Độ mài mòn sản phẩm: 8- 18 mpa
- Dây băng tải cao su trơn có 3 loại: dây băng tải cao su trơn bố EP, dây băng
tải cao su trơn bố NN, dây băng tải cao su trơn bố CC. Ứng dụng:
Dây băng tải cao su trơn là một phụ kiện không thể thiếu để hoàn thành thiết bị công nghiệp băng tải cao su trơn. Một loại băng tải phổ thông, được sử dụng nhiều trong tải than, đất, đá, sỏi, v.v.v
Sản phẩm được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, những nhà máy sản xuất xi măng, gạch, v.v.v các dây chuyền khai thác sỏi, cát,v.v.v Và giờ đây, dây băng tải cao su trơn đã trở thành một phần không thể thiểu trong hệ thống dây chuyền băng tải cao su.
B, Băng tải PVC
37
Đây là loại dây đai băng tải pvc chuyên dụng trong công nghiệp với chất liệu tốt mẫu mã đẹp ,nhiều màu sắc bắt mắt, mỏng ít bố tải những nguyên liệu nhõ,gọn,nhẹ ,các nhà máy chế biến thực phẩm, thuỹ hải sản, thùng giấy ,v.v.v
Dây đai băng tải pvc cũng rất đa dạng về mẫu mã và chất lương: dây trơn, dây gai,…
Hình 2.21- Dây đai băng tải PVC
Băng tải PVC là loại băng tải thường được sử dụng tương đối nhiều trong các doanh nghiệp hiện nay. Băng tải nhựa PVC được sản xuất từ chất liệu nhựa dẻo tổng hợp Poly Vinyl Clorua. Bề mặt được phủ các lớp nhựa PVC xen kẽ các lớp bố chịu lực, tăng khả năng vận chuyển hàng hóa trên bề mặt băng.
Với từng độ dày băng khác nhau mà các lớp bố chịu lực được xếp xen kẽ, thường có 1-3 lớp bố trên mặt băng tải PVC. Băng tải có khả năng đàn hồi cao, chịu được nhiệt cao, khả năng kháng dầu và chịu lực tốt.
Ngày nay, rất nhiều loại băng tải PVC được phân phối trong thị trường nước ta nói riêng và thế giới nói chung;
- Băng tải PVC xanh (Mặt trên trơn láng, mặt dưới là lớp bố dệt), có độ dày
1mm, 2mm, 3mm, 4,5mm và 5mm
38
- Băng tải PVC trắng (Mặt trên trơn láng – mặt dưới là lớp bố dệt), có độ dày 2mm, 3mm
- Băng tải PVC xanh hoặc trắng ( Mặt trên trơn láng- Mặt dưới PVC caro), có
độ dày: 3mm và 4,5mm
- Băng tải PU trắng có độ dày 0,8mm và 1,5mm
- Độ dày thông dụng: 1mm, 2mm, 3mm, 4,5mm và 5mm
- Màu: Xanh, Đen và Trắng
- Kết cấu: Bề mặt dán gân T (20 , 30 , 40 mm) và gân K (6, 13, 17mm).
Ứng dụng:
- Trong ngành sản xuất, lắp ráp linh kiện, thiết bị điện tử, lắp ráp ô tô, xe máy,
xe đạp điện, trong các nhà máy sản xuất cám, lên hàng công, nhà chế biến gỗ…
- Trong ngành sản xuất thực phẩm, y tế, dược phẩm, may mặc, dầy dép,…
- Dùng để vận chuyển hàng hoá, đóng gói sản phẩm,…
- Ngoài ra băng tải PVC còn được ứng dụng vào rất nhiều ngành sản xuất khác
nhằm mang lại hiệu quả kính tế trong sản xuất.
Vì vậy việc sử dụng băng tải, hệ thống băng tải đang là việc đầu tư và lựa chon tối ưu cho các doanh nghiệp hiện nay.
Dựa trên những đặc điểm trên của loại dây đai băng tải PVC, trong phạm vi đồ án này, với yêu cầu kĩ thuật là thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao (PLSP chiều cao) (không yêu cầu tải trọng lớn) nên nhóm sẽ sử dụng loại dây belt PVC để thiết kế hệ thống như yêu cầu.
2.2- Lựa chọn nguồn động lực
A, Nguồn động lực cho hệ thống băng tải
Việc lựa chọn một băng tải phù hợp là điều vô cùng cần thiết, bởi một băng tải tốt sẽ hoạt động tốt, có tuổi thọ lâu dài và giúp công việc sản xuất của bạn ngày càng tăng cao. Trong một hệ thống băng tải, động cơ không thể thiếu để chuyển đổi
39
công suất để đảm bảo hoạt động của băng tải khi được kết nối với bộ truyền động. Tùy thuộc vào kích thước của băng tải cũng như khả năng vận chuyển mà bạn chọn loại động cơ phù hợp.
Hình 2.22- Động cơ truyền động gắn trên hệ thống băng tải
Việc lựa chọn tính toán công suất động cơ cho băng tải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước băng tải, tốc độ truyền, độ dốc, thời gian vận hành, môi trường làm việc và các yếu tố bên ngoài khác. Vì nếu chọn động cơ motor có mức công suất không phù hợp hoặc động cơ quá yếu sẽ không thể kéo tải được dây băng tải, thậm chí khi chạy không đạt được tốc độ chuẩn còn có thể gây nóng, dẫn đến giảm tuổi thọ động cơ, nguy hiểm hơn là gây cháy, hỏng ngay khi vừa sử dụng.
Trường hợp lựa chọn động cơ thừa mức công suất quy định sẽ gây lãng phí công suất và tiền bạc đầu tư cho một thiết bị băng tải nhựa PVC, từ đó, chi phí cũng “đội lên” khá cao. Còn nếu chọn động cơ không đúng nguyên lý hoạt động sẽ dẫn đến hệ thống không tương thích trong quá trình lắp đặt, gây ra nhiều khó khăn khi lắp
40
ráp hệ thống điện cho băng tải. Ngoài ra, việc chọn mua sai thiết bị đi cùng như aptomat, contactor cũng dẫn tới nhiều ảnh hưởng khi vận hành.
Khi công suất của motor đạt đúng yêu cầu nhưng không đạt tốc độ quay thì băng tải cũng sẽ không đáp ứng được thời gian làm việc mà khách hàng yêu cầu. Do đó, để lựa chọn được động cơ băng tải chất lượng và phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của thiết bị, ta cần quan tâm đến những yếu tố cơ bản sau khi tìm hiểu về động cơ băng tải.
Các bước để chọn một loại động cơ băng tải Bước 1: phân tích tải của băng tải
Bước 2: tính tỉ số truyền của băng Bước 3: mô-men xoắn động cơ Bước 4: tính công suất động cơ
Việc tính toán giúp chọn công suất động cơ phù hợp mà vẫn đảm bảo công suất tải mà không tiêu tốn quá nhiều năng lượng trong quá trình sản xuất. Đặc biệt, đối với động cơ lớn cần kết nối với bộ ly hợp để giúp mô-men xoắn khởi động và vận hành trơn tru.
Cách tính toán để lựa chọn động cơ phù hợp sẽ được trình bày kĩ hơn ở Chương 3- Tính toán kết cấu cơ khí.
B, Nguồn động lực cho hệ thống xy lanh phân loại
Khí nén là một loại năng lượng tạo ra áp lực được dùng để thay thế các loại năng lượng khác. Khí nén được cấu thành từ không khí thiên nhiên sạch hoặc sử dụng các phương pháp hóa học tạo ra và nén ở áp suất 3000 hoặc 3600psi. Khí nén được dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong dân dụng, công nghiệp và y tế… Để sử dụng được khí nén ta cần những thiết bị đi cùng như bình tích khí, bình tích áp, máy nén khí….
41
Hình 2.23- Hệ thống xy lanh khí nén trong ngành công nghiệp thực phẩm
Ưu điểm:
- Về vận chuyển: Khí nén có thể vận chuyển dễ dàng trong các đường ống, với
một khoảng cách nhất định. Các đường ống dẫn về không cần thiết vì khí nén sau khi sử dụng sẽ được cho thoát ra ngoài môi trường sau khi đã thực hiện xong công tác.
- Về lưu trữ: Khí nén có thể được lưu trữ trong các bình chứa để cung cấp khi
cần thiết như các bình chứa khí trong máy nén khí, bình tích khí…
- Về nhiệt độ: Khí nén ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ tuy nghiên khuyến cáo sử
dụng giới hạn trong môi trường từ 0 – 99ºC.
- Về phòng chống cháy nổ: Khí nén không phải chất gây cháy, nên không mất
chi phí cho việc phòng chống cháy. Về phòng chống nổ thì hãy sử dụng đúng với công suất nén hoặc chứa của thiết bị lưu trữ. Ví dụ đối với bình chứa khi của máy nén khí thì có thể chứa được áp lực 8 – 12kg/cm3 (8 – 12bar) còn đối với bình tích áp, ví dụ như bình tích áp Varem thì chứa được 8 – 16bar.
42
- Ảnh hưởng đối với môi trường: Khí được nén qua các thiết bị đều được lọc các bụi bẩn, tạp chất hay nước trước khi đưa vào bình chứa. Vì vậy có thể nói khí nén là khí sạch, không một nguy cơ nào ảnh hưởng đến môi trường hoặc ảnh hưởng đến công việc yêu cầu cao về tính sạch sẽ. Tính chất này rất quan trọng trong các ngành công nghiệp đặc biệt như: thực phẩm, vải sợi, lâm sản và thuộc da.
- Về cấu tạo thiết bị: Tùy loại thiết bị sử dụng mà có cấu tạo khác nhau. Ví dụ
máy nén khí thì sử dụng pít-tông để nén khí nhưng hệ thống khí nén thì lại có cấu tạo khác.
- Về vận tốc: Khí sau khi được nén lại vẫn ở thể khí và có lưu tốc lớn cho phép
đạt được tốc độ cao (vận tốc làm việc trong các xy – lanh thường từ 1 – 2 m/s).
- Các nguy cơ khi quá tải: Các công cụ và các thiết bị nén khí đều có rơ-le tự
ngắt khi đạt đến áp suất định sẵn. Vì vậy nguy cơ khi quá tải thường khí xảy ra. Trong một hệ thống khí nén bất kì luôn có một thiết bị đầu vào được sử dụng để nén khí gọi là máy nén khí. Thông thường người ta sử dụng máy nén khí trục vít cho hệ thống khí nén công nghiệp. Đây là dòng máy nén khí có lưu lượng lớn từ 1 m3 – 100 m3/phút. Dải áp lực thông thường từ 7 bar – 13 bar. Trong đó máy nén khí có dầu được dùng hầu hết trong các lĩnh vực sản xuất còn máy nén khí không dầu chủ yếu dùng trong bệnh viện, thí nghiệm, thực phẩm, dược phẩm, sản xuất vi mạch, phòng sạch…
Lựa chọn công suất cho hệ thống khí nén chính là lựa chọn công suất của máy nén khí. Theo kinh nghiệm để lựa chọn được công suất máy nén khí phù hợp cho toàn hệ thống thì ta phải tính toán được tổng lưu lượng các thiết bị sử dụng khí nén nhân với 1.2 (hệ số dự phòng tổn thất áp lực, dò rỉ) kết hợp với áp lực cao nhất mà thiết bị sử dụng cần để tính toán chọn ra máy nén khí cần sử dụng.
43
Trong đồ án này, nhóm lựa chọn hệ thống xy lanh khí nén (với 2 xy lanh phân loại sản phẩm cao 30mm và 50mm) với đặc điểm phân loại nhanh, chính xác, sạch sẽ, dễ lắp đặt.
2.3- Lựa chọn phương án thiết kế phần điều khiển
A, Lựa chọn loại cảm biến
Mục 1.4 đã nêu lên một số phương pháp phân loại sản phẩm hiện nay. Với yêu cầu của đồ án là thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao thì nhóm cần lựa chọn loại cảm biến phù hợp. Loại cảm biến hồng ngoại (IR Sensor) sẵn sàng đáp ứng yêu cầu như trên. Vậy ta sẽ đi tìm hiểu xem cảm biến hồng ngoại có tác dụng như thế nào.
Cảm biến hồng ngoại (IR Sensor) là một thiết bị điện tử đo và phát hiện bức xạ hồng ngoại trong môi trường xung quanh. Bức xạ hồng ngoại đã vô tình được phát hiện bởi một nhà thiên văn học tên là William Herchel vào năm 1800. Trong khi đo nhiệt độ của từng màu ánh sáng (cách nhau bởi một lăng kính), ông nhận thấy rằng nhiệt độ vượt ra ngoài ánh sáng đỏ là cao nhất. IR Sensor là vô hình đối với mắt người, vì bước sóng của nó dài hơn ánh sáng khả kiến (mặc dù nó vẫn nằm trên cùng một phổ điện từ). Bất cứ thứ gì phát ra nhiệt (mọi thứ có nhiệt độ trên năm độ Kelvin) đều phát ra bức xạ hồng ngoại.
Có hai loại cảm biến hồng ngoại: chủ động và thụ động. Cảm biến hồng ngoại hoạt động cả phát ra và phát hiện bức xạ hồng ngoại. Cảm biến hồng ngoại chủ động có hai phần: diode phát sáng (LED) và máy thu. Khi một vật thể đến gần cảm biến, ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED sẽ phản xạ khỏi vật thể và được người nhận phát hiện. Cảm biến hồng ngoại hoạt động đóng vai trò là cảm biến tiệm cận và chúng thường được sử dụng trong các hệ thống phát hiện chướng ngại vật (như trong robot).
44
Hình 2.24- Cấu tạo của cảm biến hồng ngoại
Bằng cách sử dụng đèn LED tạo ra ánh sáng có cùng bước sóng với cảm biến đang tìm kiếm, bạn có thể xem cường độ của ánh sáng nhận được. Khi một vật ở gần cảm biến, ánh sáng từ đèn LED bật ra khỏi vật thể và đi vào cảm biến ánh sáng. Điều này dẫn đến một bước nhảy lớn về cường độ, mà chúng ta đã biết có thể được phát hiện bằng cách sử dụng một ngưỡng.
Hình 2.25- Nguyên lí hoạt động của cảm biến hồng ngoại
45
Vì cảm biến hoạt động bằng cách tìm kiếm ánh sáng phản xạ, có thể có một cảm biến có thể trả về giá trị của ánh sáng phản xạ. Loại cảm biến này sau đó có thể được sử dụng để đo mức độ “sáng” của vật thể. Điều này rất hữu ích cho các nhiệm vụ như theo dõi dòng.
Để phát hiện các phôi có độ cao khác nhau, các cảm biến này sẽ được đặt ở các độ cao khác nhau (cụ thể là 30mm, 50mm, 80mm). Với phôi có chiều cao 30mm thì