Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
2.1. Thiết kế phần khung của hệ thống
2.1.1. Giới thiệu phần mềm thiết kế 3D Solidworks:
Phần mềm Solidworks là một trong những phần mềm chuyên về thiết kế 3D do hãng Dassault System phát hành dành cho những xí nghiệp vừa và nhỏ, đáp ứng hầu hết các nhu cầu thiết kế cơ khí hiện nay. Solidworks được biết đến từ phiên bản Solidworks 1998 và được du nhập vào nước ta với phiên bản 2003 và cho đến nay với phiên bản 2012 và phần mềm này đã phát triển đồ sộ về thư viện cơ khí và phần mềm này không những dành cho những xí nghiệp cơ khí nữa mà còn dành cho các ngành khác như: đường ống, kiến trúc, trang trí nội thất, mỹ thuật …
Phần mềm Solidworks cung cấp cho người dùng những tính năng tuyệt vời nhất về thiết kế các chi tiết các khối 3D, lắp ráp các chi tiết đó để hình thành nên nhưng bộ phận của máy móc, xuất bản vẽ 2D các chi tiết đó là những tính năng rất phổ biến của phần mềm Solidworks, ngoài ra còn có những tính năng khác nữa như: Phân tích động học ( motion), phân tích động lực học (simulation).
Bên cạnh đó phần mềm cong tích hợp modul Solidcam để phục vụ cho việc gia công trên CNC nhờ có phay Solidcam và tiện Solidcam hơn nữa bạn cũng có thể gia công nhiều trục trên Solidcam, modul 3Dquickmold phục vụ cho việc thiết kế khuôn
Hình 2.1: Phần mềm Solidworks phiên bản 2016.
+Chức năng CAD:
Các khối được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật parametric, mô hình hóa.
Chức năng báo lỗi giúp người sử dụng dễ dàng biết được lỗi khi thực hiện lệnh.
Bảng FeatureManager design tree cho phép ta xem các đối tượng vừa tạo và có thể thay đổi thứ tự thực hiện các lệnh. Các lệnh mang tính trực quan làm cho người sử dụng dễ nhớ.
Dữ liệu được liên thông giữa các môi trường giúp cập nhật nhanh sự thay đổi của các môi trường.
Hệ thống quản lý kích thước và ràng buộc trong môi trường vẽ phát giúp người sử dụng tạo các biên dang một cách dễ dàng và tránh được các lỗi khi tạo biên dạng.
Trong môi trường Drawing cho phép ta tạo các hình chiếu vuông góc các chi tiết hoặc các bản lắp với tỉ lệ và vị trí do người sử dụng quy định mà không ảnh hưởng đến kích thước.
Công cụ tạo kích thước tự động và kích thước theo quy định của người sử dụng.
Tạo các chú thích cho các lỗ một cách nhanh chóng. Chức năng ghi độ nhám bề mặt, dung sai kích thước và hình học được sử dụng dễ dàng.
Trong môi trường bản vẽ lắp (Assembly)
Các chi tiết 3D sau khi thiết kế xong có thể lắp ráp lại với nhau tạo thành một bộ phận máy hoặc một máy hoàn chỉnh. Xây dựng các đường dẫn thể hiện quy trình lắp ghép.
Xác định các bậc tự do cho chi tiết lắp ghép +Chức năng CAE:
Đây là một ưu điểm của hãng sản xuất, khi mà họ mua trọn gói bộ phần mềm phân tích cức kì nổi tiếng thế giới là Cosmos để tích hợp và chạy ngay trong môi trường của solidworks, làm cho chức năng Phân tích của Solid khó có thể có phần mềm khác so sánh được được. Với modul phân tích của Solidworks là cosmos, chúng ta có thể thực hiện được những bài phân tích vô cùng phức tạp nhưng rất hay, dưới đây là liệt kê một vài bài toán mà tôi đã dùng để tính với COSMOS:
- Phân tích tĩnh học - Phân tích động học
- Phân tích động lực học(bài toán phân tích ứng suất khi cơ cấu chuyển động – con lăn di chuyển trên ray).
- Phân tích dao động.
- Phân tích nhiệt học.
- Phân tích sự va chạm của các chi tiết.
- Phân tích thuỷ khí động học ( thông qua bài toán phân tích lượng nước chảy qua cái robine và bố trí quạt thông gió cho CPU máy tính nhằm tản nhiệt tốt hơn).
- Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn và mức độ gia nhiệt cần thiết cho quá trình đó.
Nói chung là chương trình tính toán nhanh và cho phép thực hiện phân tích cụm rất nhiều chi tiết, với các thông số kết quả là: ứng suất, sức căng, chuyển vị, hệ số an toàn kết cấu …
+Chức năng CAM:
Để dùng được chức năng này, chúng ta phải sử dụng một modul nữa của solidworks là SOLIDCAM. Đây là modul Cam của Solid, nó được tách ra để bán riêng. nếu ai có điều kiện thì tải về dùng, nó chạy ngay trên giao diện của solidworks, việc sử dụng của SolidCam quả thật vô cùng thân thiện, và dễ sử dụng.
2.1.2. Thiết kế phần khung hệ thống sơ bộ trên phần mềm Solidworks:
Sau khi tìm hiểu về các hệ thống cân băng tải trên thị trường hiện nay thì chúng em nhận thấy các hệ thống chủ yếu có cơ cấu chia làm 2 phần cơ bản nhất phẩn trên là bồn chứa vật liệu, phần dưới là cơ cấu hệ thống băng tải và cân loadcell.
Hệ thống sẽ gồm hệ một phểu cấp vật liệu và một hệ thống băng tải phía dưới để vận chuyển vật liệu. Cơ cấu cân loadcell để cân khối lượng vật liệu đi qua bàn cân liên tục trên băng tải. Hai loadcell được gắn một đầu cố định với khung, một đầu gắn với con lăn để cân khối lượng trên bàn cân. Cuối băng tải sẽ có máng để hứng vật liệu đã cân được.
Yêu cầu phần cứng của hệ thống là băng tải và hệ thống cấp phôi phải hoạt động ổn định và cung cấp lưu lượng ổn định trên bàn cân của loadcell. Phần bố trí loadcell và bàn cân phải ổn định đáp ứng yêu cầu tránh sai số trong quá trình cân.
Dựa trên phần mềm thiết kế và mô phỏng 3D Solidworks thì chúng em đã thiết kế được phần khung sơ bộ và các chi tiết của hệ thống như sau:
Hình 2.2: Hệ thống cân băng tải động thiết kế bằng phần mềm Solidworks.
Hình 2.3: Chi tiết phểu thiết kế sơ bộ trên Solidworks.
Hình 2.4: Cụm chi tiết gá đặt loadcell.
Hình 2.5: Hình ảnh thực tế của hệ thống