Vải cao su, tiết diện hình chữ nhật (b×h). Chọn chiều rộng của băng là b =95 mm, độ dày h=1 mm, khối lượng riêng là 1250 kg/m3.
Chọn dtang = 8 mm để đảm bảo điều khiển hoạt động ổn định của băng tải. Hệ số ma sát trượt giữa tang thép với băng tải là µ= 0,3
Tính lực căng băng tải ban đầu
Chọn chiều dài cho băng tải đầu ra là L= 340 mm tải trọng tương ứng của thùng hàng là Msp= 20 g.
Lực căng của băng tải được tính theo công thức
Fc = Σ_M.g = ( Msp+Mbt ).g (3.17)
⇒ Fc = [ Msp+(2L+π dtang).h.b.ρ ].g
Trong đó:
Khối lượng của sản phẩm có trên băng tải Msp = 20 g = 0.02 kg Chiều dài băng tải L = 340 mm = 0.34 m
Chiều rộng của băng tải b = 95 mm = 0,095 m Chiều dày của băng tải h = 1 mm=0.001 m
⇒ Fc = [0.02 + (2.0,34 + π.0,008). 0,001. 0,095. 1250].9,8 ⇒ Fc = 1,02 N
Băng tải muốn chuyển động được thì lực vòng Ft tạo ra do ma sát giữa băng tải và tang thép phải thỏa mãn điều kiện:
Ft ≥ Fc = 1,02 (N) chọn F = 1,5 (N).
Ta đi xác định mối liên hệ giữa lực căng ban đầu F0 với lực vòng Ft (bỏ qua ma sát do lực ly tâm gây ra)
Ta có :
Ft = F1 - F2 (3.18)
F0 =F1+F2
2 (3.19)
Hình 3.1: Các lực căng tác động lên băng tải
Mặt khác áp dụng phương trình Euler ta có:
F1= eµα F2 (3.20)
Trong đó:
µ là hệ số ma sát giữa băng tải và tang thép: µ=0,3 α là góc ôm: α =180o = π (rad). Thay (3.18) vào (3.19) và (3.20) ta có: { Ft = F2× (eµα − 1) F0 = 1 2F2× (e µα+ 1)
→ Ft F0 =2(eμα−1) eμα+1 → F0 = (eμα+1) 2(eµα−1)Ft = e0,3π+1 2(e0,3π−1)×1,5 => F0 = 1,71 N
=> Chọn lực căng đai ban đầu là F0 = 1,71 N
Động cơ băng tải
Momen xoắn T cần truyền trên trục băng tải là:
T = F0 D
2 = 1,71. 0,008
2 = 0,0068 (N.m) (3.21)
Kết luận: Chọn động cơ bước size 42 17HS8401 có momen xoắn 480 mN.m, bước góc 1,8o
3.2 Tính toán hệ thống điều khiển 3.2.1 Tổng quan về hệ thống