CHƯƠNG 5 : THI CƠNG THÍ NGHIỆM MƠ HÌNH
1. Điều khiển các cửa xả và băng tải:
Cửa xả là gì?
Ứng dụng: Slide gate (cửa xả hay cịn gọi là van trượt) dùng để trích xuất hoặc
định lượng nguyên vật liệu theo phương pháp trọng lực. Được sử dụng rộng rãi cho ngành công nghiệp hạt, nguồn cấp dữ liệu, bột mì, thức ăn chăn ni, dầu, hóa chất, và luyện kim, kiểm sốt vật liệu nhập trong và ngoài.
Tùy theo u cầu cửa trượt có thể hình trịn, hình vng hoặc hình chữ nhật.
Hình 5.1: Cửa xả ngồi thực tế.
Vật liệu chế tạo : Thép, inox hoặc polymer...
Slide gate thường được gắn bên dưới phễu chứa liệu, bình chứa liệu, silo, cửa xả của các vít tải tiếp liệu hoặc xả liệu... Phù hợp với mọi ngành công nghiệp, kể cả cơng nghiệp thực phẩm.
Ưu điểm:
• Thân van và lưỡi van trượt hoàn toàn được làm bằng thép cacbon hoặc thép khơng gỉ.
45 • Được xử lý bề mặt.
• Kích thước: Đa dạng.
• Bảo trì và thay thế phụ tùng nhanh.
• Có thể điều khiển bằng tay (vơ lăng), khí động (kích truyền động) hay cơ điện.
Và ứng theo cơ chế nêu trên trong mơ hình chúng em cũng chế tạo một dạng cửa xả mini sử dụng các bìa các tơng cũ và một số phụ kiện như:
Hình 5.2: Giá bánh răng 0.5M.
46
Hình 5.4: Thanh Trục sắt dùng để làm trục cửa xả.
47
Hình 5.6: Hình ảnh của động cơ.
Động cơ sử dụng để đóng và mở cửa xả sẽ là động cơ giảm tốc màu vàng. Điên áp định mức: 9V.
Địng khơng tải: 70mA.
48
Để điều khiển các cửa xả đóng mở chúng em sử dụng các mạch arduino kết hợp với module điều khiển động cơ L298N.
Hình 5.8: board mạch arduino Thơng số kỹ thuật:
• Mạch arduino.
• Vi điều khiển chính: ATmega328. • Điện áp hoạt động:5VDC.
• Điện áp vào: 7~12VDC.
• Điện áp vào giới hạn: 6~20VDC. • Số chân Digital: 14 (6 chân PWM). • Số chân vào Analog: 6.
• Dịng DC trên mỗi chân: 40mA. • Dịng DC trên chân 3.3V: 50mA.
• Bộ nhớ Flash: 32 KB (0.5KB dùng cho bootloader). • SRAM: 2 KB.
• EEPROM: 1KB.
49
Những lý do mà chúng em chọn sử dụng arduino:.
Không tốn kém – Bảng mạch Arduino tương đối rẻ so với các nền tảng vi điều
khiển khác. Phiên bản ít tốn kém nhất của mơ-đun Arduino có thể được lắp ráp bằng tay và thậm chí các mơ-đun Arduino được lắp ráp sẵn.
Đa nền tảng – Phần mềm Arduino (IDE) chạy trên các hệ điều hành Windows,
Macintosh OSX và Linux. Hầu hết các hệ thống vi điều khiển được giới hạn trong Windows.
Mơi trường lập trình đơn giản, rõ ràng – Phần mềm Arduino (IDE) dễ sử dụng
cho người mới bắt đầu, nhưng đủ linh hoạt để người dùng cao cấp cũng có thể tận dụng. Đối với giáo viên, nó thuận tiện dựa trên mơi trường lập trình xử lý, vì vậy sinh viên học lập trình trong mơi trường đó sẽ quen với cách Arduino IDE hoạt động.
Mã nguồn mở và phần mềm mở rộng – Phần mềm Arduino được xuất bản
dưới dạng các cơng cụ nguồn mở, có sẵn để mở rộng bởi các lập trình viên có kinh nghiệm. Ngơn ngữ có thể được mở rộng thông qua các thư viện C ++ và mọi người muốn hiểu các chi tiết kỹ thuật có thể thực hiện bước nhảy vọt từ Arduino sang ngôn ngữ lập trình AVR C. Tương tự, bạn có thể thêm mã AVR-C trực tiếp vào các chương trình Arduino của mình nếu muốn.
Nguồn mở và phần cứng có thể mở rộng – Các nhà thiết kế mạch có kinh
nghiệm có thể tạo phiên bản mơ-đun của riêng họ, mở rộng và cải thiện nó. Ngay cả những người dùng tương đối thiếu kinh nghiệm cũng có thể xây dựng phiên bản mơ- đun để hiểu cách thức hoạt động và tiết kiệm tiền.
Vì những lý do trên nên chúng em đã chọn arduino làm “bộ não” cho đồ án tốt nghiệp của mình.
50
Kết hợp với arduino chúng em sử dụng module L298N là một module thông dụng với chức năng thông dụng và giá thành cực kỳ rẻ là lựa chọn của các bạn học sinh, sinh viên. Để điều khiển chiều và tốc độ quay của động cơ:
Hình 5.9: mạch L298N
THÔNG SỐ KỸ THUẬT.
Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H. Điện áp điều khiển : +5V ~ +12 V. Dòng tối đa cho mỗi cầu H là : 2A.
Điện áp của tín hiệu điều khiển : +5 V ~ +7 V. Dịng của tín hiệu điều khiển : 0 ~ 36Ma.
Cơng suất hao phí : 20W (khi nhiệt độ T = 75 °C). Nhiệt độ bảo quản : -25°C ~ +130.
51
Và cuối cùng để phục vụ cho việc cập nguồn cho các module để chạy các động cơ này, bọn em sử dung bộ nguồn tổ ong 24V-3A:
Ưu điểm nguồn tổ ong: Giá thành rẻ, gọn, nhẹ dễ tích hợp cho những thiết bị nhỏ gọn, hiệu suất cao.
Nhược điểm: Chế tạo đòi hỏi kỹ thuật cao, thiết kế phức tạp, việc sửa chữa cũng khó khăn cho những người mới học , ngồi ra tuổi thọ của nó thường khơng cao (do cấu tạo chủ yếu bằng các linh kiện bán dẫn).
Tuy nhiên những nhược điểm trên là không đáng kể và đặc biệt chúng em trong quá trình học cũng đã tìm hiểu và biết cách sử dụng bộ nguồn này.
Nhưng vì nguồn tổ ong tối đa chỉ có thể đưa điện áp xuống 22V nhưng các thiết bị bên trong mơ hình lại hoạt dộng với điện áp từ 5V-12V nên để tiếp tục giảm điện áp xuống chúng em lại tiếp tục sử dụng thêm một Module Hạ Áp DC-DC 3A LM2596 - B3H13.
Hình 5.10: Module hạ áp DC-DC 3A LM2596 - B3H13.
Thông số kỹ thuật:
• Điện áp đầu vào: 3.2 - 35VDC ( NÊN sử dụng điện áp đầu vào < 30V DC ).
• Điện áp đầu ra: 1.25 - 30VDC/3A. • Kích thước 41*20*14 mm.
52