Để thực hiện tính tốn lựa chọn thơng số cho cụm truyền động chính bao gồm động cơ. Bộ truyền đai thì nhóm cần biết một vài thơng số dưới đây:
- Lực liên kết giữa vỏ lụa hạt sen và phần nhân; - Lực pháp tuyến tác dụng lên hạt sen;
- Lực tiếp tuyến tác dụng lên hạt sen. Trong đó:
Lực liên kết giữa vỏ lụa hạt sen và phần nhân:
Chính là lực tạo độ bám của phần vỏ lụa, lực này có tác dụng giúp vỏ lụa bao bọc xung quanh hạt sen. Đây cũng chính là lực mà ta cần triệt tiêu trong quá trình lột vỏ. Độ lớn lực liên kết này là độ lớn lực bé nhất cần tác dụng lên hạt sen.
Lực pháp tuyến tác dụng lên hạt sen:
Lực pháp tuyến tác dụng lên vỏ lụa hạt sen là lực cắt lớn nhất tác dụng lên hạt sen. Lực này sinh ra có tác dụng lột vỏ lụa hạt sen, tuy nhiên phương tác dụng là pháp tuyến với bề mặt đối xứng của hạt sen, vì vậy với độ lớn ở một mức nhất định thì sẽ làm hư hỏng bề mặt một cách nghiêm trong hay bể hạt nhân.
Lực tiếp tuyến tác dụng lên hạt sen:
Để có thể vừa lột vỏ lụa hạt sen và vừa có thể giữ khơng làm hư hỏng bề mặt hạt sen. Lực lựa chọn phải nằm trong khoảng từ lực liên kết vỏ sen và hạt sen đến lực làm vỡ hạt sen. Tức là lựa chọn lực giữa lực liên kết vỏ lụa và lực pháp tuyến tác dụng lên hạt sen. Để đáp ứng điều kiện này, lực tiếp tuyến tác dụng lên hạt sen ở góc alpha nào đó sẽ là lực đáp ứng tốt nhất.
Góc alpha này sẽ được tính tốn và lựa chọn thử nghiệm khi chế tạo các mấu nhô lên trong bề mặt lồng hạt sen.
Để tìm ra 3 lực này, nhóm cần làm thực nghiệm để tìm ra khoảng lực phù hợp. Quy trình thực nghiệm tìm ra 3 lực: lực liên kết giữa vỏ lụa và nhân hạt sen; lực pháp tuyến tác dụng lên hạt sen và lựa chọn lực tiếp tuyến tác dụng lên hạt sen.
- Bước 1: Xây dựng mơ hình thực tế có kết cấu bộ truyền động như hình 2.4. Với đường kính lồng quay 400mm.
- Bước 2: Cân đủ khối lượng 20kg hạt sen cho mỗi lần thực hiện quy trình lột vỏ lụa rồi đưa vào lồng chưa hạt.
- Bước 2. Cho động cơ quay ở các tốc độ khác nhau để tìm ra các lực mong muốn.
Kết quả thực nghiệm:
Sau quá trình thực nghiệm và quan sát độ thay đổi của bề mặt hạt sen trong q trình quay, nhóm tìm ra độ lớn các lực cần tìm như sau:
- Lực liên kết giữa vỏ lụa và hạt sen là khoảng 2 đến 3.7N; - Lực pháp tuyến tác dụng lên hạt sen là khoảng 18 đến 20N;
Như vậy, ta lựa chọn lực tiếp tuyến tác dụng lên hạt sen nằm trong khoảng 2N đến 25N. Ta có cơng thức sau: γ=2φ t2 Trong đó: γ- gia tốc góc; φ- góc quay được;
t- thời gian quay được góc φ.
Theo như các thơng số sẽ cài đặt trong bộ điều khiển thì ban đầu động cơ chủ động ở trạng thái nghỉ, và sau đó quay được 1 vịng đầu tiên trong 2 giây. Như vậy, áp dụng vào cơng thức trên, ta có:
γ=2φ t2 =2.2π 22 =π(rad/s2) Mà: M=F .R=I .γ Với:
F- lực tiếp tuyến tác dụng lên hạt sen; M- Momen xoắn động cơ;
I- Mơmen qn tính của puly bị động với trục quay; R- Bán kính lồng chưa hạt (200mm).
Như vậy, với lực tiếp tuyến tác dụng lên hạt sen khoảng từ 2N đến 20N, nhóm lựa chọn độ lớn lực tiếp tuyền khoảng 13N.
Khi đó :
M=F .R=13∗0.2=2.6(Nm)
Từ cơng thức tính cơng suất động cơ dựa vào momen và số vịng quay mong muốn, ta có thể tìm ra cơng suất động cơ phù hợp với hệ thống máy lột vỏ lụa hạt sen như đề ra ban đầu.
Công thức liên hệ giữa công suất, momen và số vịng quay động cơ:
T=P∗9.55n
Trong đó:
- T: Momen xoắn động cơ (Nm); - P: Công suất động cơ (W);
- N: Số vòng quay mong muốn (1200 vòng/phút). Áp dụng vào ta có:
P=T . n9.55=2.6∗12009.55 =326(W)
Thơng số đầu vào:
Cơng suấtP, kW;
Số vòng quay n1 , vg/ph;
Tỷ số truyền u
Với mong muốn có khoảng vận tốc của buồng chứa hạt là 800 - 1500 vòng phút, vận tốc hoạt động là 1200 vịng/ phút.
Ngồi ra chọn tỷ số truyền sơ bộ là 2 thì vận tốc của động cơ trục chính khoảng 1200 vịng/phút.
Chọn động cơ thỏa mãn các tính tốn về cơng suất và số vịng quay như trên, nhóm lựa chọn loại động cơ sau:
Động cơ 24V-350W chổi than có hộp giảm tốc
Hình 3.2- Động cơ 24V-350W chổi than
– Là động cơ không thể thiếu trong sự vận hành của máy móc có cơng suất lớn bởi động cơ giúp giảm tốc độ quay và tăng momen xoắn của trục, chổi than to cho lực kéo mạnh, mô-men xoắn lớn thích hợp cho mơ hình học tập, robot dị đường…
– Động cơ xe điện 24V-350W chổi than có hộp giảm tốc là loại motor kim loại sử dụng loại hộp giảm tốc bánh răng thép, có độ chính xác cao giá thành tốt.
Sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống giảm tốc và các dự án làm mơ hình điện tự động như: làm xe robot, mơ hình băng tải, mơ hình thang máy, mơ hình cửa cuốn tự động, chế máy bắt vít, máy khoan siêu khỏe,…màn cửa điều khiển từ xa, chế tạo máy lò nướng, lò quay…
– Đế động cơ rất dày, điều này rất quan trọng khi bắt lên bệ dòng động cơ đế mỏng chịu lực kéo sẽ bị biến dạng dẫn đến dễ bong nam châm trong động cơ làm động cơ mau hư.
Thông số kỹ thuật:
– Mã sản phẩm: 1369402587; – Sảm phẩm mới: 100 %; – Điện áp: 24V;
– Dòng: 18.7A – Momen xoắn: 1,11 Nm; – Cơng suất: 350W;
– Tải trọng an tồn : 180kg; – Số vòng quay: 3200 rpm. – Tỉ lệ giảm: 9,78: 1 – 310prm