CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
2.1 Tính toán thiết kế động học
a) Cơ cấu gấp dọc
Hình 19: Cơ cấu gấp thông thường
Cơ cấu gấp về cơ bản là một tay gấp quay quanh trục cố định và được đẩy băng ột y lanh Nhưng nếu chỉ gồm 1 xy lanh và tay gấp thì góc quay của tay gấp sẽ bị hạn chế rất nhiều b i khoảng cách d và hành trình xy lanh. Nếu muốn góc quay khoảng 100o thì xilanh phải dài ra gấp đôi tức hành trình băng chiều dài thân xy lanh, không có, hoặc nếu khoảng cách d quá bé góc quay còn chẳng vượt qua được 90o . Vì vậy ta thay đổi b ng cách nối thêm 2 thanh nữa được cơ cấu như Hình 20.
Hình 20: Cơ cấu gấp cải tiến
Về cơ bản cơ cấu gấp có dạng 4 khâu bản lề ABC như Hình 21 dưới đây
Hình 21: Cơ cấu gấp 4 khâu bản lề
Khâu dẫn là AB. Khâu công tác là CD, vì vậy góc quay alpha cần đủ lớn.
T thực tế ta thấy góc alpha tối thiểu là 120 độ và để lực lúc gấp là mạnh nhất (gia tốc nhanh) thì vị trí ban đầu BC nên vuông góc với CD.
Hình 22: Xác định kích thước khâu trung gian BC
Cố định thông số chiều dài AD=100,AB=CD =200 ,góc , Tì độ dài BC
Khi hoạt động góc bé có thể gây va chạm giữa các khâu nên ta có thể làm khâu AB cong 1 chút.
Hình 23: Cơ cấu gấp 4 khâu với khâu AB cong b) Các thông số cần tính chọn xy lanh:
c: đường kính trong của xi lanh (mm) r: đường kính trục trong của xi lanh (mm) A: diện tích bề mặt bên trong (m2)
P: áp suất N / m2 F: giá trị của lực (N) Tải trọng
Vì trọng lượng của áo phông rất nhỏ có thể bỏ qua, ta tính tải trọng cho khối lượng của cơ cấu ước ch ng khoảng 3kg. (F= 30N)
Chọn áp suất hệ thống = )
Diện tích bề mặt bên trong
c) Cơ cấu gấp ngang
Hình dáng chung và kích thước động học của cơ cấu gấp ngang tương tự như cơ cấu gấp dọc cũng là cơ cấu 4 khâu bản lề, truyền động b ng xy lanh khí nén.
Nhưng với gấp dọc y lanh khí n n đặt thẳng đứng còn gấp ngang xy lanh phải đặt n ngang để không vướng vào băng tải động cơ phía dưới được mô tả như Hình 24.
Hình 24: Cơ cấu gấp ngang
Tay gấp có dạng chữ L với đoạn DE là phần gấp áo. Kích thước còn lại tính tương tự gấp dọc.
Hình 25: Tính toán kích thước động học cơ cấu gấp ngang
Cố định thông số chiều dài AD=100,AB=CD =200 ,góc , Tì độ dài BC
2.1.2 Tính toán thiết kế cơ cấu thay đổi chiều rộng gấp a) Chọn hình dáng cơ cấu
Theo yêu cầu bài toán, máy có thể gấp được nhiều cỡ áo khác nhau nên cần thiết kế cơ cấu thay đổi cho hợp lý. Đối với chiều dài áo thì ta có thể thay đổi chiều dài gấp tùy theo vị trí d ng của băng tải Nhưng với chiều rộng áo ta cần thay đổi chiều rộng giữa hai trục gấp dọc Để 2 trục gấp dọc có thể di chuyển được ta đặt vào 2 khớp trượt tịnh tiến 2 đầu mỗi trục gấp. Tiếp th o là sao để hai trục cùng chuyển động được. Phương án đặt ra có thể điều chỉnh chuyển động của hai trục gấp độc lập với nhau nhờ hai động cơ tịnh tiến (Hình 26), cách này đơn giản nhưng không tối ưu về chi phí sản xuất.
Hình 26: Điều chỉnh chuyển động của 2 trục gấp độc lập với 2 động cơ tịnh tiến
Để giảm bớt chi phí, chỉ sử dụng một động cơ tịnh tiến thì 2 trục gấp dọc phải liên kết với nhau để truyền chuyển động (Hình 27).
Hình 27: Điều chỉnh chuyển động của 2 trục gấp với 1 động cơ
Trục gấp dọc 1 được liên kết với trục gấp dọc 2 lần lượt qua 3 khâu trung gian.
Như vậy khi trục gấp 1 được ĐCTT tác động di chuyển ra vào sẽ kéo theo sự quay của khâu 1. Khâu 1 quay quanh trục đầu nối với trục 1 đang di chuyển tịnh
tiến đi ra sẽ k o khâu 2 trượt tịnh tiến đi l n Khâu 2 đi l n đẩy khâu 3 và đẩy trục 2 đi ra (Hình 28).
Hình 28: Mô tả cơ chế hoạt động cơ cấu thay đổi chiều rộng gấp Như vậy 2 trục gấp dọc di chuyển ra vào tương đối cùng nhau.