III.1 TÍNH CHỌN XI LANH KHÍ NÉN:
1. Xi lanh A: Xilanh cấp circlip Các thông số đã biết:
- Hành trình xi lanh: L=100mm - Thời gian dẫn động: T=5s
- Tải trọng đáp ứng F=100N=10kg
Máy nén khí thông dụng có áp suất p=6 bar =6.1183 kgf/cm2 Vậy ta có:
D=
Từ dãy đừng kính tiêu chuẩn của xilanh ta chọn D=20mm và hành trình L=100mm 2. Xilanh B: Xilanh mang cơ cấu kẹp
Các thông số:
- Hành trình xilanh: L=150mm - Thời gian dẫn động: T=5s
- Tải trọng đáp ứng F=100N=10kg
Máy nén khí thông dụng có áp suất p=6 bar =6.1183 kgf/cm2 Vậy ta có:
D=
Từ dãy đừng kính tiêu chuẩn của xilanh ta chọn D=20mm và hành trình L=150mm 3. Xilanh C: Xilanh thực hiện việc lắp
Tương tự cách tính toán trên ta chọn D=20mm và L=100mm IV.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN VÍT-ĐAI ỐC.
IV.2.1. Các loại truyền động Vít-Đai ốc.
-Truyền động Vít -đai ốc được dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến.
Tùy theo dạng chuyển động của vít và đai ốc có thể chia ra các loại:
+ Vít vừa quay vừa tịnh tiến, đai ốc cố định với giá + Đai ốc quay, vít tịnh tiến
+ Vít quay, đai ốc tịnh tiến
+ Đai ốc vừa quay vừa tịnh tiến, vít cố định
- Giữa vận tốc tịnh tiến của vít và số vòng quay trong một phút của đai ốc có liên hệ:
m/s
Trong đó: Z –số mối ren P –Bước ren, mm
IV.2.2.Ưu, nhược điểm:
* Ưu điểm :
-Cấu tạo đơn giản, thắng lực lớn, thực hiện được dịch chuyển chậm - Kích thước nhỏ, chịu được lực lớn
- Thực hiện được các dịch chuyển chính xác cao
* Nhược điểm:
- Hiệu suất thấp do ma sát trên ren - Chóng mòn
IV.2 .3. Vật liệu:
Ngoài yêu cầu về độ bền, vật liệu làm vít cần có độ bền mòn cao và dễ gia công.
Vật liệu vít: Các loại thép CT, thép 45, 50, 40X, 40XH ...
Vật liệu đai ốc: thường làm bằng đồng thanh thiếc, trường hợp tải trọng nhỏ và vận tốc thấp có thể dùng gang xám.
IV.2.4. Trình tự tính toán bộ truyền vít-đai ốc
1-Chọn sơ đồ động và vật liệu bộ truyền. Xác định các giá áp suất và ứng suất cho phép.
2-Tính toán đường kính trong của vít theo lức dọc trục , chiều dài vít kiểm tra theo độ ổn định.
3-Xác định bước ren theo công thức: =+ (1÷ 5) mm 4-Xác định đường kính trung bình : = + 2( – c) 5- Xác định góc nâng:
6-Tính toán động học và động lực học 7- Vẽ kết cấu
8-Kiểm nghiệp khả năng tải:
IV.2 5. Các chỉ tiêu tính toán, thiết kế bộ truyền vít-đai ốc:
IV.2 5. 1. Tính toán theo độ bền kéo:
1. Xác định sơ bộ đường kính trong của vít:
Để có cơ sở tính toán, thiết kế bộ truyền vít-đai ốc. Ta xác định:
- Lực dọc trục (lực kéo dãn circlip) =120N - Chiều dài ren vit =80mm
- Vật liệu chế tạo: thép 45
Theo điều kiện bền ta có:
Trong đó: Đường kính trong của ren vit, mm -Lực dọc trục (lực kéo dãn circlip)
[]= : Với là giới hạn chảy, với thép 45 =360 MPa do đó =120MPa Thay các giá trị ta được:
11.8 mm
Vậy ta chọn = 12 mm
IV.2 5. .2. Các thông số bộ truyền.
- Bước ren: p = 2 mm
- Chiều cao làm việc của ren: h=1 mm - Đường kính ngoài: d= + 2h = 14 mm IV.2 5. 3. Kiểm nghiệm theo độ bền mòn.
Áp suất sinh ra trờn bề mặt tiếp xỳc giữa ren vớt và đai ốc phải thừa món:
Trong đó: - Lực dọc trục (lực kéo dãn circlip) - Đường kính trung bình của trục ren vit
h- Chiều cao làm việc của ren x-số vòng ren trên đai ốc IV.2 5. .4 Kiểm nghiệm theo độ bền kéo.
Theo lý thuyết bền thế năng thay đổi theo hình dáng, cho nên phải tích ứng suất tương đương [] và kiểm tra điều kiện
Trong đó: σ- Ứng suất do lực dọc trục gây nên τ - Ứng suất do momen xoắn T gây nên 5.5 Thiết lập bản vẽ chi tiết.
IV.2 5. .6.Tính chọn công suất động cơ:
Ta xác định lực kéo dãn circlip=120N Xác định momen xoắn lên trục ren:
M= = = 840Nm
Xác định công suất làm việc của trục ren:
=> = 20W
Xác định công suất động cơ:
=> = 20.5W
Vậy chọn công suất động cơ là =22W
CHƯƠNG V: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PLC ( Program Logic