XI.1. Yêu cầu.
Chổi được test bằng cách test kéo, một ngàm kẹp sẽ kẹp và giữ lơng chổi sau đó kéo với một lực trong khoảng 15 – 20 N và giữ khoảng 0,5s. Nếu lông chổi bị tuột khỏi cán, báo hỏng; nếu lông chổi không bị tuột khỏi cán, báo tốt.
Chổi dài 227 mm, vùng test dài 15 mm ở hai đầu chổi bằng với chiều dài phần bôi keo. Vùng test 227 mm Lông chổi (Carbon fiber) Cán chổi (Rubber holder) 15 mm 15 mm
87
XI.2 Phương án thiết kế
Nguồn động lực tại xuưởng chủ yếu là điện và khí nén nên phương án thiết kế được quyết định như sau:
Sử dụng một xi lanh khí nén để tạo lực kéo 15 – 20 N, bằng cách điều chỉnh mức áp suất khí cấp vào xi lanh, ta tạo ra được lực kéo theo yêu cầu.
Một xi lanh kẹp được dùng để kẹp giữ phần lông chổi. Việc kẹp giữ lông chổi phải đảm bảo hai yêu cầu:
Một là, xi lanh kẹp phải tạo ra lực kẹp đủ lớn để chổi không bị tuột khỏi ngàm kẹp khi bị kéo.
Hai là, biên dạng của má kẹp phải đảm bảo lơng chổi khơng bị đứt hoặc gãy sau q trình kẹp.
Việc lựa chọn xi lanh kẹp cũng như biên dạng của má kẹp sẽ được quyết định bằng thực nghiệm để thỏa mãn hai yêu cầu trên.
Một bàn máy được dùng để di chuyển chổi đến đúng vị trí test. Dưới đây là sơ đồ máy:
Xi lanh kéo
Xi lanh kẹp
Ngàm kẹp
Chổi CF
Bàn máy
88
XI.3 Thiết kế cơ khí
Mơ hình 3D của thiết bị được thiết kế như Hình XI.3:
Xi lanh kéo
Xi lanh kẹp
Chổi CF Bàn máy
Ngàm kẹp
Hình XI.3: Mơ hình 3D của thiết bị test
Lợi dụng đặc điểm hình học của cán chổi, chổi được định vị trên bàn máy bằng hai ngàm, ăn khớp khe trên cán chổi.
Ngàm giữ cán chổi trên bàn máy ăn khớp với khe trên cán chổi Khe trên cán chổi
89
XI.4 Điều khiển
Với xy lanh kéo đã chọn (Mã CXSM10 - 10, công ty SMC), tra theo thông số của nhà sản xuất, dưới đây là biểu đồ lực kéo do xy lanh sinh ra tương ứng với mức áp suất khí nén (sau khi đã trừ đi phần khối lượng của xi lanh kẹp và ngàm kẹp). Ta dựa vào đây để điều chỉnh lực kéo mong muốn.
Hình XI.5: Biểu đồ lực kéo tương ứng với áp suất của xy lanh kéo
Khi kéo, nếu chổi hỏng (lơng chổi tuột khỏi cán) thì xy lanh kéo sẽ đi hết hành trình. Ta dựa vào dấu hiệu này để phát hiện chổi hỏng hay tốt.
Dưới đây là giải thuật điều khiển thiết bị:
8 18 28 38 48 58 0 10 20 30 40 50 60 70 0 2 4 6 8 L ỰC KÉO (N ) ÁP SUẤT (BAR) B I Ể U Đ Ồ L Ự C K É O T Ư Ơ N G Ứ N G V Ớ I Á P S U Ấ T K H Í N É N
90
Begin
Khởi tạo: 1. Bàn máy về Home
2. Xi lanh kéo: Pull 3. Xi lanh kẹp: Nhả
Ban máy di chuyển vị trí test thứ nhất trên chổi đến vị trí kẹp Nhấn nút Start?
Xy lanh kẹp: kẹp Xy lanh kéo: pull
Giữ 0,5s
Xy lanh kéo: push Xy lanh kẹp: nhả
Đã là vị trí test cuối cùng? Ban máy di
chuyển vị trí test tiếp theo trên chổi đến
vị trí kẹp
Bàn máy về HOME Xy lanh kéo đi hết
hành trình? Báo chổi tốt End Bàn máy về HOME Báo chổi hỏng No Yes Yes Yes Gá chổi vào bàn máy
Xy lanh kéo: push
No
91
XI.5 Chế tạo thiết bị kiểm tra độ bền giữa lông và thân chổi
Sau khi tính tốn và thiết kế xong, nhóm thực hiện đề tài tiến hành gia công và lắp ráp thiết bị kiểm nghiệm độ bền kéo. Kết quả thể hiện ở hình sau:
92