3.1.2.1 Băng tải
Khái niệm: Băng tải là một máy cơ khí dùng để vận chuyển các đồ vật từ điểm này sang điểm khác, từ vị trí A sang vị trí B. Thay vì vận chuyển sản phẩm bằng sức người vừa tốn thời gian, chi phí nhân công lại tạo ra môi trường làm việc lộn xộn thì băng chuyền tải có thể giải quyết điều đó.
• Cấu tạo, ưu điểm và nguyên lý hoạt động của băng tải: Thành phần cấu tạo:
25 - Động cơ điện giảm tốc
- Bộ truyền chuyển động - Khung băng tải
- Rulo chủ động, rulo bị động - Dây băng tải
Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, độ bền cao, vân hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng - Năng suất cao và không gây tiếng ồn cho xung quanh
- Giảm sức lao động cho con người, hoạt động ổn định liên tục trong thời gian dài.
Nhược điểm:
- Để tăng tuổi thọ khi sử dụng cho băng tải thì nên chạy với tốc độ trung bình.
- Độ nghiêng của băng tải nhỏ hơn 24 độ.
- Để vận chuyển theo đường cong cần bố trí thêm động cơ và khung băng tải để đổi hướng.
• Nguyên lý hoạt động:
Động cơ hoạt động sẽ truyền chuyển động đến Rulo chủ động thông qua bộ truyền chuyển động (đai, xích, bánh răng,..). Khi đó, Rulo chủ động quay làm cho dây băng tải chuyển động nhờ lực ma sát giữa Rulo và dây băng tải. Để tạo ra lực ma sát giữa Rulo và dây băng tải, người ta điều chỉnh Rulo bị động để dây băng tải căng ra tạo ra lực ma sát. Lực ma sát này sẽ làm cho băng tải chuyển động tịnh tiến. Khi các vật liệu được đặt trên bề mặt dây băng tải, vật liệu sẽ được di chuyển nhờ chuyển động của băng tải.
3.1.2.2 Xylanh khí nén
• Khái niệm: Xy lanh khí nén là dạng cơ cấu vận hành dựa trên nguyên tắc chuyển đổi năng lượng khí được nén lại trong ống xy lanh thành động năng cung cấp các chuyển động cho cơ cấu cơ học khác nhằm phục vụ mục đích sử dụng của con người.
26
Hình 3.3: Xylanh tác động đơn DLC SC100X75
• Phân loại:
- xylanh tác động đơn (chỉ có một đầu bơm và xả khí, có lò xo hồi).
- Xylanh tác động kép (có hai đầu bơm và xả khí). ❖ Lựa chọn Xylanh trong hệ thống
− Tên thiết bị: Xylanh tròn PVN Pneumatic Equipment.
− Mục đích: Đẩy lon vào trong hộp lắc, chặn lon, cấp nắp.
− Thông số kĩ thuật:
+ Kích thước cổng: ren 9,6mm (1/8”) + Áp suất: 0.1~1Mpa(1~9kg)
+ Nhiệt độ: - 20~70 oC
27
Hình 3.5 Xylanh tròn PVN Pneumatic Equipment
3.1.2.3 Động cơ điện một chiều
• Định nghĩa: Động cơ điện một chiều là máy điện chuyển đổi năng lượng điện một chiều sang năng lượng cơ.
• Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều:
Gồm có 3 phần chính: Stato (phần cảm), Roto (phần ứng) và phần
chỉnh
• Phân loại động cơ điện một chiều. Phân loại theo kích từ: - Kích từ độc lập.
- Kích từ song song. - Kích từ nối tiếp.
28 - Kích từ hỗn hợp.
Với mỗi loại động cơ điện một chiều như trên thì có các ứng dụng khác nhau.
Công thức tính dòng điện chạy qua động cơ : I = U − Eư Rư (3.1) Trong đó: U là điện thế nguồn. Eư là suất điện động phần ứng. Rư là điện trở của phần ứng.
• Các phương pháp điều khiển động cơ điện một chiều: a) Nguyên lý điều khiển động cơ điện một chiều:
- Đặc điểm của động cơ đện một chiều: Động cơ điện một chiều có quán tính cơ tương đối nhỏ. Dễ thay đổi tốc độ trong một khoảng rộng.
- Cấu tạo phức tạp do có chổi than dẫn tới tuổi thọ động cơ không cao, phải bảo dưỡng định kỳ, dễ phát sinh tia lửa điện nên không làm việc ở nơi có khí gas hầm lò, chống cháy nổ.
- Công suất của động cơ điện một chiều thấp vì có cấu tạo tương đối phức tạp, nếu công suất cao thì cồng kềnh đắt tiền.
- Hiệu suất không cao so với các loại động cơ khác. Tuy vậy do ưu điểm của động cơ điện một chiều là có nhiều phương pháp thay đổi tốc độ và dễ dàng thay đổi tốc độ và chiều quay nên các động cơ điện một chiều công suất nhỏ vẫn thường được sử dụng hiện nay.
b) Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều.
Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn so với loại động cơ khác, không những có khả năng thay đổi tốc độ một cách dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng. Từ phương trình tốc độ:
29 ω = Uư k. ∅− Iư. Rư k. ∅ (3.2) Suy ra để điều chỉnh 𝜔 có thể : - Điều chỉnh 𝑈ư.
- Điều chỉnh 𝑅ư bằng cách thêm 𝑅𝑝 vào mạch phần ứng. - Điều chỉnh từ thông ∅.
- Điều khiển điện áp phần ứng. - Điều khiển điện áp phần ứng.
Thực tế có hai phương pháp cơ bản điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều bằng điện áp:
- Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng của động cơ. - Điều khiển điện áp cấp cho mạch kích từ của động cơ.
Thông thường người ta sử dụng cách điều chỉnh điện áp phần ứng. khi thay đổi phần ứng thì tốc độ động cơ thay đổi theo phương trình (3.2).
Vì từ thông của động cơ không đổi nên độ dốc của đặc tính cơ không đổi, còn tốc độ không tải lý tưởng thì tùy thuộc vào giá trị điện áp điều khiển 𝑈ư của hệ thống, do đó có thể nói phương pháp này là triệt để.
• Điều chỉnh tốc độ bằng dung thêm 𝑅𝑝:
Mắc nối tiếp 𝑅𝑝 vào phần ứng, từ (3.2) suy ra 𝑅ư tăng lên, suy ra 𝜔 giảm. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, tốc độ điều chỉnh liên tục, nhưng do thêm 𝑅𝑝 nên tổn hao tăng, không kinh tế.
• Điều khiển từ thông:
ĐIều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh moment điện từ của động cơ.
𝑀 = 𝑘. ∅. 𝐼ư (3.3)
và sức điện động quay của động cơ 𝐸ư = 𝑘. ∅. 𝜔
30
Khi từ thông giảm thì tốc độ quay của động cơ tăng lên trong phạm vi giới hạn. Nhưng theo công thức trên ∅ thay đổi thì moment, dòng điện cũng thay đổi nên khó tính toán chính xác dòng điều khiển và moment tải, vậy nên moment này cũng ít dùng.