- Thể tích tấm đỡ bộ vít me:
Vtamdovitme = l.w.h = 20x5x1= 100(cm3)
- Khối lượng riêng của gỗ là 1,12(g/cm3) nên khối lượng tấm đỡ bộ vít me là:
Mtamdovitme = 1,12x100 = 112g = 0.112(kg)
- Khối lượng bộ vít me là: MVitme = 1,5kg Thể tích thanh ngang gắp phôi là:
Vthanh gắp phôi = l.w.h = 30x2x2= 120(cm3)
- Khối lượng riêng của gỗ là 1,12(g/cm3) nên khối lượng tấm đỡ bộ vít me là:
Mthanh gắp phôi = 1,12x120 = 134,4g = 0.134(kg)
- Như vậy hệ thống di chuyển qua lại sẽ có tổng khối lượng là: M= 49,4 + 112 + 1500 + 134,4 = 1795,8 (g) = 1,795(kg)
Tính toán lựa chọn động cơ cho hệ thống di chuyển qua lại của cơ cấu gắp phôi
- Động cơ truyền động là thành phần dẫn động chính của hệ thống. Thông qua việc tính toán vận tốc, moment xoắn, công suất dựa trên yêu cầu về năng suất đã đề ra ta có thể chọn được động cơ truyền động thích hợp.
- Do chiều cao nâng hạ không có yếu tố ràng buộc cụ thể nên chọn khoảng cách di chuyển qua lại của hệ thống cấp phôi là 400mm.
- Thời gian di chuyển qua lại của hệ thống gắp phôi là 5s. - - Do đó, vận tốc di chuyển qua lại của hệ thống gắp phôi là:
- vqua lại =L
t =0,4
5 = 0,08 (m/s) = 4800 (mm/phút)
- Đường kính pully là dpully = 15mm và độ dày dây đai là 10mm. - - Vậy chu vi pully là:
- C = dpully.π = 15.3,14 = 47,1 (mm)
- Do truyền qua pulley cùng kích thước nên tỉ số truyền sẽ được giữ nguyên là 1:1 nên vận tốc cần thiết của dây curoa cũng là vận tốc cần thiết của động cơ.
- vdc =vcr
C =4800
47,1 = 101,91 (vòng/phút)
- Khối lượng của những bộ phận mà động cơ phải kéo là tổng khối lượng của các bộ phận của hệ thống dao in nặng 1,795kg như đã tính ở phần trước.
- Dây đai quay coi như vành tròn đồng chất có moment quán tính khối lượng đối với tâm của dây đai là I0 = m.R2(trong đó R là bán kính tâm quay của dây đai), nhưng do động cơ đặt ở một đầu pully nên ta phải dùng công thức chuyển trục song song để tính, khi đó moment quán tính của cả hệ sẽ được tính bằng:
- I = I0+ m.d2 (Trong đó d là khoảng cách từ tâm của dây đai đến vị trí đặt động cơ) - Từ chiều dài dây đai 1000mm ta xác định được R = 1000
2 = 500mm và d = 500- 7,5 = 425mm.
- Khi đó moment quán tính của hệ là: - I = I0+ m.d2 = 1,795x0,52+ 1,795x0,4252
= 0,77 (kg.m2) - Moment cản khi khởi động
- Hệ số ma sát trượt giữa con trượt và thanh trượt là: μ = 0,07 - Fmst = (10x0,07)x1,795 = 1,26 (N)
- Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt. Ta cho hệ số ma sát lăn bằng 1/10 hệ số ma sát trượt:
- Fmsl = 1,26
10 = 0,126 (N)
- Moment cản được tao ra do ma sát lăn và ma sát trượt là:
- Mc = Mms = FmstxR + FmslxR = (1,26x7,5) + (0,126.7,5) = 10,4 (N.mm) = 0,01 (N.m) - Moment cần để quay cả hệ là: - M = Mc + I𝑑𝜔 𝑑𝑡 = 0,01 + 0,77x10,67 5 = 1,65 (N.m)
- Chọn động cơ phải thỏa mãn điều kiện M > 1,65 N. m, ta chọn động cơ Step 57 có M = 1.8N.m
3.2.5 Thiết kế cơ khı́ phần tủ điêṇ
Tủ điện có kích thước 350x500x350mm và được lắp đặt phía bên dưới của khung băng tải.
3.3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HÊ ̣THỐNG ĐIỆN 3.3.1 Thiết kế sơ đồ khối hê ̣thống
Sơ đồ khối của toàn bô ̣dây chuyền bao gồm các khối: khối điều khiển trung tâm PLC S7-1200, khối nguồn và các khối khác sẽ taọ nên mô hình hoàn chỉnh cho hê ̣thống.
Đề tài thiết kế sẽ gồm các khối như sau: Khối điều khiển trung tâm PLC S7-1200. Khối nguồn.
Khối nút nhấn. Khối cảm biến. Khối HMI.
Khối điều khiển động cơ. Khối động cơ.
Khối điều khiển van khí.