FX5U-32MR/ES: Đơn vị cơ bản, tích hợp 16 năm/16 ra (Rơle), nguồn điện AC.
4.4. Tính tốn băng tải.
Ta thấy dây chuyền có hai hệ thống băng tải gồm đầu vào và đầu ra. Vì tải trọng chênh nhau khơng nhiều và kết cấu giống nhau nên ta chỉ tính cho băng tải đầu ra, các số liệu của băng tải đầu vào lấy tương tự.
4.4.1. Xác định các thông số cơ bảng của băng tải.
Chiều dài băng tải.
- Qua việc nghiên cứu vị trí làm việc và để đảm bảo dây chuyền hoạt động đúng năng suất ta xác định được chiều dài băng tải L = 2 (m). Chiều rộng băng tải.
- B = 120 ( mm ) – lấy theo đường kính chai. Góc nghiêng đặt băng.
- Theo đặc điểm và vị trí làm việc của băng ta xác định được = 0. Vận tốc băng tải.
48
- Để đảm bảo dây chuyền hoạt động ổn định, có sự đồng bộ băng tải nên ta chọn vận tốc của băng tải 0.2m/s, được dẫn động bởi động cơ thông qua hộp giảm tốc.
Năng suất băng tải: theo trang [ 2 ] trang 274, ta có:
Q’=3,6.v.G0/t = 3,6.0,2.0,3/0,2 = 1,08 (T/h) (4.1) - Trong đó: v: là vân tốc băng tải (m/s).
G0: là khối lượng một sản phẩm (kg).
t: là khoảng cách trọng tâm sản phẩm trên băng tải (m).
4.4.2. Xác định công suất dẫn động băng tải.
Theo [ 2 ] ta có cơng suất dẫn động băng tải có thể xác định theo cơng suất sau:
N = ( k1.Ln.v + 15.10-4 .Q’ .L + 24.10-4 .Q.H ).k2 (KW). (4.2) Trong đó:
Ln: Hình chiếu độ dài vận chuyển: ( Ln =L.cos ).
H: Chiều cao vận chuyển vật liệu (m) (Nếu băng tải đặt nằm ngang thì H=0). Q: Năng suất của băng tải : (T/h) Q = 1,08 (T/h).
v: Vận tốc của băng (m/s) : v = 0,2 (m/s).
k1: Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng băng . Với B = 300 (mm) thì k1 =0,015. k2: Hệ số phụ thuộc vào chiều dài vận chuyển .Với L = 2 m thì k2 = 1,12 ở đây ta có : H = 0 ( m ) Ln = 2.cos0o = 2 (m).
N = (0,015.2.0,2 + 15.10-4 .1,08.2 + 24.10-4 .2.1,08.0 ).1,12 = 0,01 (Kw).
4.4.3. Xác định lực kéo của băng tải.
Theo [ 2 ] ta có: N = W.v / 1000 (kw). (4.3) W = N.1000 / v = 0,01.1000 / 0,2 = 50 (N).
49
4.4.4. Xác định lực căng băng nhánh vào và nhánh ra của tang trống chủ động.
Lực căng băng nhánh vào và nhánh ra được xác định theo công thức sau: Theo [ 2 ] trang 278, ta có: Sv = W.eµa / eµa – 1 (4.4)
Sr = W / eµa – 1 (4.5) - Trong đó: Sv: lực căng băng tải vào (N)
Sr: lực căng băng tải ra (N)
- W = 50 (N) (Lực kéo băng tải ). : Hệ số ma sát. Chọn = 0,4. : = 180o ( Góc ơm ).
e = 3,51
Suy ra : Sv = 50.3,51 / 3,51 – 1 = 70 (N).
Sr = 50 / 3,51 – 1 = 20 (N).
4.4.5. Kiểm tra lực căng băng tải.
Điều kiện để khơng có hiện tượng trượt băng trên tang trống chủ động là: Sv ≤ Sr.eµa
70 (N) ≤ 20.3,51 = 70 (N).
Băng có thể làm việc bình thường.
4.5. Xác định cơng suất động cơ.
P = T x ω = (T.2п.n)/60 = T.n/9,55 = (K.m.g.R).n/9,55 (4.7)
- Trong đó: P: Cơng suất tại số vịng quay xác định (W). M: Mơ men tại số vịng quay đó (N.m). ω: Tốc độ góc (vịng/ phút).
n: Tốc độ động cơ (vòng/ phút). m: Khối lượng tải (Kg).
50
R: Bán kính cánh tay địn(m).
- Chọn hệ số ma sát K = 1,12 (Bảng 10.3 sách Máy trục- Vận chuyển - Đại học GTVT2000) [2].
- Từ (4.7), Công suất động cơ băng tải vào: P1 = (1,12.1.10.1,5).150/9,55 = 263,9 (W). - Công suất băng tải ra:
P2 = (1,12.2.10.1,5).51/9,55 = 119,6 (W).
4.6. Tính tốn xi lanh định lượng và vòi chiết:
Từ yêu cầu của đề tài, chiết chai 297ml nên ta tính đường kính xi lanh định lượng và đường kính vịi chiết đảm bảo thời gian chiết theo u cầu, phù hợp với năng suất của dây chuyền.
Vì chiết chai dung tích 297ml ta có thể dựa vào đó để tính kích thước của xi lanh định lượng.
Theo cơng thức tính thể tích hình trụ: V = π.r2.h (4.8) • V: Là thể tích bằng 297ml.
• r: Là bán kính, theo yêu cầu về vị trí lắp đặt phù hợp với khoảng cách bố trí giữa các chai trên mâm ta chọn r =3cm.
• h: Là chiều dài. Suy ra: h = 𝑉
𝑟2.𝜋 = 297
32.𝜋 ≈ 10,5 cm.
Vậy xi lanh định lượng có dung tích 297ml, đường kính piston 2 - 3 cm, dài 10.5cm. Vì các cơ cấu hoạt động song song nhau nên năng suất máy phụ thuộc vào
năng suất của bộ phận chiết rót. Theo năng suất đề cho Ta có: • Q = 1200 chai /giờ.
• Với 1 vòi chiết, số sản phẩm ra trong một giờ là:1200
1 = 1200 (chai). • Thời gian cho ra một sản phẩm: Τ = 3600
51
- Vì các cơ cấu hoạt động song song nhau nên thời gian để tạo ra một sản phẩm bao gồm.
• Thời gian chiết: t1 = 2(s).
• Thời gian đưa chai vào vị trí định vị: t2
Suy ra: T = t1 + t2 => t2 = T – t1 = 3– 2 = 1(s).
- Để đáp ứng được thời gian chiết trong 2s ta cần tính tốn tiết diện vịi chiết cho phù hợp: Ta có: Q = 𝑉 𝑡 = 0,297 2 = 0,1485 (lit/s) = 148,5 (𝑐𝑚 3 𝑠 ) (4.9) Mặc khác ta lại có: Q = S.v => S= 𝑄 𝑣 = 148,5 20 = 7,2 cm2 (4.10) Trong đó: Q: là lưu lượng.
V: là thể tích. t: là thời gian. v: là tốc độ bằng 0,2 m/s. S: là tiết diện. 4.7. Chế tạo cơ khí. 4.7.1. Dụng cụ chế tạo. Bảng 1: Dụng cụ hổ trợ chế tạo cơ khí.
Tên dụng cụ Hình ảnh minh họa
52 Máy cắt Máy khoan Que hàn Thép hộp mã kẽm 30x30 (mm) Bộ cờ lê Dao cắt giấy
53
Kìm
Thước kẹp
54
CHƯƠNG 5: THI CÔNG
5.1. Các thiết bị cần sử dụng trong mơ hình:
5.1.1. Băng tải.
Cách lắp đặt vận hành băng chuyền tải:
- Đặt hệ thống băng vào đúng vị trí cần lắp.
- Dùng thước thủy để căn theo chiều ngang dây tải. - Siết chặt các buloong nền và buloong chân.
- Điều chỉnh sơ bộ các bass căng dây ở vị trí cân dây tương đối. - Khởi động động cơ băng tải chạy thử.
- Điều chỉnh cho dây băng tải cân chính giữa. - Siết ốc kỹ, tỳ ren điều chỉnh lại đúng vị trí.
- Cho hệ thống chạy trong 1 giờ rồi kiểm tra, nếu thấy dây bị sàng thì điều chỉnh lại.
Nguyên tắc kiểm tra băng tải tốt, xấu:
- Băng tải đen bóng, cứng mềm khơng quan trọng.
- Cắt một băng vải nhỏ dài chừng 5cm, kéo dãn đến khi đứt, băng càng tốt kéo dãn càng nhiều.
- Ngửi băng tải thấy có mùi thơm, nếu băng tải có mùi thơm khó chịu thì bỏ ngay.
- Lấy mũi nhọn đâm thử, băng tải mà kém thì thủng ngay một lỗ, loại tốt thì khó thủng và có đàn hồi.
- Băng tốt thì bề mặt ít lồi lõm và khơng bị vá, sữa chữa.
5.1.2. Động cơ DC.
Động cơ DC là động cơ hoạt động với dòng điện 1 chiều. Động cơ một chiều ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng cũng như công nghiệp. Thông thường động cơ điện một chiều chỉ chạy ở một tốc độ duy nhất khi nối với nguồn điện, tuy
55
nhiên vẫn có thể điều khiển tốc độ và chiều quay của động cơ với sự hỗ trợ của các mạch điện tử cùng phương pháp PWM.
Động cơ điện một chiều trong dân dụng thường là các dạng động cơ hoạt động với điện áp thấp, dùng với những tải nhỏ. Trong công nghiệp động cơ điện một chiều được sử dụng ở những nơi yêu cầu moment mở máy lớn hoặc yêu cầu thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng. Ở đây ta chỉ nghiên cứu động cơ DC trong dân dụng chỉ hoạt động với điện áp 24VDC.