3.4.1. Xõy dựng bản vẽ lắp
Bản vẽ lắp thể hiện hỡnh dạng và kết cấu của thiết bị phối trộn, trờn cơ sở đú để lắp ghộp cỏc chi tiết chớnh xỏc theo vị trớ quy định.
chi tiết 4 cố định vào giỏ đỡ
15 Bu lụng M4 4 CT3
14 Vũng đệm 6 CT3
13 Bu lụng M8 6 CT3
12 Điện trở gia nhiệt 2 Wonfram
11 Thựng phối trộn 1 Nhụm
10 ổ bi đỡ chặn 36200 1 Tổng hợp
9 Lớp cỏch nhiệt Sợi thủy tinh
8 Cỏnh khuấy 1 Hợp kim nhụm
7 Khung thiết bị CT35
6 Ổ bi đỡ chặn 36201 1 Tổng hợp
5 Khớp nối 1 C45
4 Động cơ 1 Tổng hợp
3 Thựng dầu SVO 1 Tụn kỹ thuật
2 Bu lụng M8 4 CT3
1 Thựng dầu DO 1 Tụn kỹ thuật
TT Tờn gọi Số lượng Vật liệu
THIẾT BỊ PHỐI TRỘN NHIấN LIỆU TỈ LỆ 1:1
Người vẽ M Đ nghĩa 11-10 Kiểm tra 12-10
Bản vẽ lắp
Yờu cầu kỹ thuật:
-Cỏc mối lắp nghộp chớnh theo chỉ dẫn trờn bản vẽ.
-Vật liệu cỏch nhiệt sợi thủy tinh bọc sỏt thựng phối trộn.
-Bu lụng lắp khụng cú khe hở.
3.4.2. Xõy dựng bản vẽ chế tạo cỏc chi tiết cơ bản
Dưới đõy trỡnh bày bản vẽ chế tạo cỏc chi tiết cơ bản.
Hỡnh 3.14. Bản vẽ chế tạo cỏnh khuấy
1-Hợp kim nhụm AlCu4Mg.
2-Cỏc dung sai khụng ghi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3-Chiều rầy phần đĩa cỏnh khuấy khụng ghi 2mm.
4-Chiều rầy phần lỏ cỏnh khuấy khụng ghi 1mm.
5-Khụng cho phộp tồn tại cỏc vết rỗ. Người vẽ M Đ Nghĩa 11-10 Kiểm tra 12-10 CÁNH KHUẤY Tỉ lệ 1:1 Lớp CHTT08-ĐHNT Hợp kim nhụm
Hỡnh 3.15. Bản vẽ chế tạo trục cỏnh khuấy
- Độ rắn: HB 200.
- Sai lệch giới hạn cỏc kớch thước khụng chỉ rẫn.
- Dung sai độ song song rónh then khụng lớn hơn 0,02.
- Dung sai đối xứng rónh then khụng lớn hơn 0,08.
- Dung sai độ trũn của cỏc mặt A khụng lớn hơn 0,01.
- Dung sai độ trụ của cỏc mặt A khụng lớn hơn 0,01.
Người vẽ M Đ Nghĩa 11-10
Kiểm tra 12-10
TRỤC CÁNH KHUẤY
Tỉ lệ 1:1
Hỡnh 3.16. Bản vẽ chế tạo thựng chứa dầu Người vẽ M Đ Nghĩa 11-10 Kiểm tra 12-10 THÙNG DẦU Tỉ lệ 1:1 Lớp CHTT08-ĐHNT Tụn kỹ thuật - Thựng được làm bằng tụn kỹ thuật. - Phần để lắp bu lụng được hàn vào. mộp trờn và đỏy thựng.
- Cỏc dung sai khụng ghi.
- Chiều dày vỏch trụ và mặt đỏy khụng
Hỡnh 3.17. Bản vẽ chế tạo thựng phối trộn hỗn hợp nhiờn liệu
-Vật liệu nhụm, cỏc dung sai khụng ghi.
-Dung sai độ song song khụng lớn hơn 0,02.
-Dung sai độ đối xứng khụng lớn hơn 0,08.
-Khụng cho phộp tồn tại cỏc vết rỗ.
-Kớch thước chiều dày cỏc vỏch trụ, vỏch dẫn
hướng và mặt đỏy khụng nghi 2mm.
Người vẽ M Đ Nghĩa 11-10
Kiểm tra 12-10
THÙNG PHỐI TRỘN
Tỉ lệ 1:1
Hỡnh 3.18. Bản vẽ chế tạo khớp nối
- Vật liệu thộp C45, số lượng 2. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Dung sai độ song song rónh then khụng lớn hơn 0,02.
- Dung sai đối xứng rónh then khụng lớn hơn 0,08.
- Dung sai độ trũn của cỏc mặt A khụng lớn hơn 0,01.
- Dung sai độ trụ của cỏc mặt A khụng lớn hơn 0,01. Người vẽ M Đ Nghĩa 11-10
Kiểm tra 12-10
KHỚP NỐI
Tỉ lệ 1:1
CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ 4.1. Thiết kế chế tạo cỏnh khuấy
- Chuẩn bị mẫu và vật liệu làm khuụn: + Mẫu được làm bằng gỗ
+ Vật liệu làm khuõn gồm: cỏt(70-80%), chất kết dớnh (10-20%), nước. - Làm khuụn
- Chuẩn bị vật liệu nấu: hợp kim nhụm - Nấu chẩy và rút kim loại vào khuụn
- Chi tiết sau khi đỳc được gia cụng tinh cắt gọt ba via - Bản vẽ chế tạo cỏnh khuấy hỡnh 3.14.
4.2. Thiết kế chế tạo trục cỏnh khuấy
- Xỏc định dạng sản xuất:
+ Điều kiện kỹ thuật ghi trong bản vẽ chế tạo + Dạng sản xuất đơn chiếc.
- Xỏc định phương phỏp chế tạo phụi: + Vật liệu phụi: thộp C45
+ Dạng phụi: phụi đỳc
- Quy trỡnh cụng nghệ chế tạo:
+ Phay 2 mặt đầu trờn mỏy phay 6M12H bằng dao phay ngún + Khoan 2 lỗ tõm trờn mỏy khoan 2H11
+ Gia cụng trục trờn mỏy tiện vạn năng + Phay rónh then trờn mỏy phay 6M12H + Dụng cụ kiểm tra: thước kẹp
- Bản vẽ chế tạo trục cỏnh khuấy hỡnh 3.15.
4.3. Thiết kế chế tạo cỏc thựng chứa nhiờn liệu
4.3.1. Thiết kế chế tạo thựng chứa dầu DO và thựng chứa dầu thực vật
- Yờu cầu của thựng chứa dầu DO và thựng chứa dầu thực vật:
Thựng chứa dầu phải giữ kớn được toàn bộ dầu bờn trong, phải cú khả năng giữ nhiệt. Thựng chứa dầu ngoài việc cú kết cấu hợp lớ theo kớch thước chung của hệ thống và
cú thể tớch tớnh toỏn theo năng suất của thiết bị cũn phải cú khả năng nhận biết được sự ụ nhiễm trong dầu.
- Hỡnh dạng thựng chứa dầu DO và thựng chứa dầu thực vật:
Về hỡnh dạng, bỡnh chứa cao và hẹp tốt hơn là nụng (cạn) và rộng, cựng dung tớch nhưng bỡnh cao và hẹp sẽ cú mực dầu cao hơn bỡnh nụng và rộng. Mức dầu trong bỡnh cao hơn sẽ ổn định được cột ỏp cho dầu khi chẩy qua cảm biến lưu lượng, thụng thường trong thực tế người ta thường chọn thựng cú chiều cao lớn hơn 23 lần chiều rộng. Chọn vật liệu thựng làm từ tụn kỹ thuật khụng rỉ, cú chiều dầy =2mm. Nắp thựng được làm từ tụn kỹ thuật, một nửa gắn cố định, một nửa đúng mở để nạp dầu vào.
- Tụn kỹ thuật sau khi gia cụng ỏp lực tiến hành ghộp bằng phương phỏp hàn hơi. - Bản vẽ chế tạo thựng chứa dầu hỡnh 3.16. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.3.2. Thiết kế chế tạo thựng khuấy trộn
- Thựng khuấy trộn là thựng kộp
- Ngăn phớa ngoài chứa nước gia nhiệt cú thể tớch Vn= 3l - Ngăn phớa trong chứa hỗn hợp khuấy trộn cú thể tớch Vt=5l
- Mặt đỏy thựng khuấy trộn cú cỏc vỏch ngăn hướng tõm để tạo dũng chấy rối cho hỗn hợp khi khuấy trộn
- Gúc hướng tõm giữa hai vỏch = 90o - Cú nắp rời bịt kớn và lỗ thụng hơi - Vật liệu chế tạo nhụm
- Phương phỏp chế tạo: đỳc trờn khuõn cỏt - Quy trỡnh chế tạo như chế tạo cỏnh khuấy - Bản vẽ chế tạo thựng phối trộn hỡnh 3.17.
4.3.3. Thiết kế chế tạo khớp nối
- Xỏc định dạng sản xuất:
+ Điều kiện kỹ thuật ghi trong bản vẽ chế tạo + Dạng sản xuất đơn chiếc.
- Xỏc định phương phỏp chế tạo phụi: + Vật liệu phụi: thộp C45
- Quy trỡnh cụng nghệ chế tạo:
+ Phay 2 mặt đầu trờn mỏy phay 6M12H bằng dao phay ngún + Gia cụng trờn mỏy tiện vạn năng, cú dụng cụ kiểm tra: thước kẹp + Phay rónh then, gia cụng lỗ và ta rụ ren
- Bản vẽ chế tạo khớp nối hỡnh 3.18.
4.4. Thiết kế chế tạo thiết bị điều khiển
4.4.1.Thiết kế chế tạo mạch điều khiển trung tõm và mạch điều khiển động cơ
Mạch điều khiển trung tõm được thiết kế trờn cơ sở yờu cầu đầu vào và đầu ra của hệ thống điều khiển. Mạch điều khiển sẽ bao gồm cỏc khối : Khối Nguồn, khối khuyếch đại tớn hiệu cho cỏc cảm biến, khối đo tốc độ, khối hiển thị LCD, khối điều khiển van điện từ, khối điều khiển mạch cụng suất cho motor và cỏc điện trở gia nhiệt, giao tiếp bàn phớm và cuối cựng là khối xử lớ trung tõm. Khối xử lớ trung tõm gồm 2 vi điều khiển Atmega16, hai vi điều khiển này liờn lạc với nhau theo quan hệ chủ tớ.
Hỡnh 4.1. Mạch điều khiển trung tõm sau khi chế tạo
Hỡnh 4.3. Mạch điều khiển tốc độ động cơ sau khi chế tạo
Hỡnh 4.4. Mạch điều khiển động cơ gắn với bộ tản nhiệt và bộ nguồn
4.4.2. Lựa chọn thiết bị
Lựa chọn thiết bị dựa trờn tớnh năng và cụng dụng trong hệ thống điều khiển, đặc biệt là việc lựa chọn cỏc cảm biến.Vị trớ và nhiệm vụ của cảm biến trong hệ thống điều khiển như hỡnh 4. 5.
BIẾN ĐỔI ĐẠI LƯỢNG
Điện năng
Tớn hiệu củađại lượng vật lý Tớn hiệu cần truyền Đại lượng vật lý cần phỏt hiện XỬ Lí THễNG MINH Điện năng BỘ CẢM BIẾN BỘ XỬ Lí
- Cảm biến lưu lượng:
Việc lựa chọn cảm biến gặp nhiều khú khăn do hiện nay, cảm biến lưu lượng cú sẵn trờn thị thường cú giải đo lớn khụng phự hợp với đối tượng nghiờn cứu. Cảm biến được sử dụng cú dải đo từ 0,05l/ph đến 5l/ph phự hợp trong điều kiện phục vụ cho cụng tỏc thử nghiệm theo phương ỏn đó lựa chọn. Dưới đõy là cỏc thụng số cơ bản của cảm biến lưu lượng được chọn kiểu tua-bin.
Bảng 4.1. Thụng số đặc trưng của cảm biến lưu lượng
Tờn cảm biến Cảm biến lưu lượng kiểu tua-bin (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hóng sản xuất Nhật Bản
Vật liệu chế tạo Nylon 12
Vật liệu chế tạo cỏnh tua- bin của cảm biến Nylon 12 composit
Áp suất vận hành 200 PSIG
Độ nhớt 0.8 – 16 Centistokes
Nguồn cung cấp 5 – 24 VDC 8mA
Nhiệt độ làm việc -200c -1000c
Sai số đo 3%
-Cảm biến nhiệt độ :
Cảm biến nhiệt độ cú nhiều chủng loại như: Cặp nhiệt điện (Thermocouple), nhiệt điện trở (RTD-resitance temperature detector), Thermistor, Bỏn dẫn (Diode, IC). Ngoài ra cũn cú loại đo nhiệt khụng tiếp xỳc (hỏa kế- Pyrometer) dựng hồng ngoại hay lazer.
Lựa chọn cảm biến phải căn cứ vào điều kiện, mụi trường làm việc của cảm biến, mức độ phổ biến cũng như giỏ thành... đối với hệ thống thiết bị phối trộn.
Ta chọn cảm biến kiểu cặp nhiệt điện (Thermocouper) là thớch hợp. Cảm biến cặp nhiệt điện bền, đo được nhiệt độ cao, được bỏn phổ biến trờn thị trường với giỏ thành tương đối rẻ. cảm biến kiểu cặp nhiệt điện cú cấu tạo gồm 2 chất liệu kim loại khỏc nhau, hàn dớnh một đầu. Khi cú sự chờnh lệch nhiệt độ giữa đầu núng và đầu lạnh thỡ sẽ phỏt sinh 1 sức điện động e tại đầu lạnh.
Thụng số kỹ thuật của cảm biến như sau: Giải đo: 0 – 1370 oC
Độ phõn giải: 4àV/ oC -Cảm biến tốc độ :
Cỏc cảm biến quang điện được sử dụng phổ biến trong cỏc ứng dụng xỏc định chớnh xỏc cỏc chuyển động cơ học. Cấu tạo của cảm biến quang điện bao gồm một led hồng ngoại và một phototransistor đặt trong cựng một vỏ bọc. Led hồng ngoại là nguồn phỏt súng hồng ngoại (infrared emitters). Vật liệu chế tạo nú là GaAs với vựng cấm cú độ rộng khoảng 1,43 ev tương ứng với bức xạ khoảng 900 nm. Để thu súng hồng ngoại người ta dựng phototransistor. Phototransistor là một linh kiện tổ hợp quang điện đơn giản gồm một photodiode nhạy với ỏnh sỏng hồng ngoại và một transistor để khuyếch đại. Với hiệu ứng quang điện phototransistor sẽ cho một điện thế khi nhận được ỏnh sỏng hồng ngoại.
Cỏc loại cảm biến quang điện được bỏn thụng dụng trờn thị trường với tờn gọi cụng tắc ỏnh sỏng thụng suốt (photointerrupers) hoặc cụng tắc ỏnh sỏng phản chiếu (photoreflectors).
Cụng tắc ỏnh sỏng thụng suốt gồm 1 led hồng ngoại và 1 phototransistor được đặt đối
Hỡnh 4.8. Cụng tắc ỏnh sỏng thụng suốt
Hỡnh 4.9. Cụng tắc ỏnh sỏng phản chiếu
diện nhau. Tất cả những nguyờn nhõn làm giảm hay mất đi ỏnh sỏng giữa hai linh kiện đều cho ta một tớn hiệu điện ở ngả ra của phototransistor.
Trong cụng tắc ỏnh sỏng phản chiếu led hồng ngoại và phototransistor được đặt cạnh nhau. Bất cứ vật thể nào đặt gần hai linh kiện đều tạo ra dũng quang điện ở phototransistor.
Ta chọn cảm biến quang loại H12A5S cú sẵn trờn thị trường. Thụng số kỹ thuật của cảm biến như sau:
Điện ỏp cung cấp đầu vào: 1,2 VDC, dũng cung cấp: 20 mA. Điện ỏp ngừ ra: 5V, dũng ngừ ra: 10 àA.
Thời gian cần thiết để phỏt 1 xung là100 às. Bao gồm 4 às cho sườn lờn, 5 às cho Sườn xuống và khoảng thời gian cũn lại để duy trỡ mức cao.
Tần số xung giới hạn: 10 KHz. Nhiệt độ làm việc: - 20 ữ 85 0C. - Cảm biến cài đặt cỏc giỏ trị đầu vào:
Ta chọn cảm biến kiểu biến trở cú sẵn trờn thị trường. Giỏ trị của biến trở được đưa về bộ ADC tớch hợp sẵn trờn vi điều khiển, kết quả đo lường được ECU sẽ chuyển đổi, tớnh toỏn và quyết định mức tải yờu cầu và cú cỏc điều chỉnh thớch hợp cho bộ điều khiển motor và bộ gia nhiệt. Để đảm bảo dũng đủ nhỏ, ta chọn giỏ trị của biến trở là 20 KΩ.
- Thiết bị hiển thị:
Hiện nay trờn thị trường cú nhiều thiết bị hiển thị khỏc nhau như: led 7 đoạn, LCD, … sử dụng LCD cho phộp hiển thị nhiều dũng một lỳc và tiện lợi hơn là LCD khụng chiếm quỏ nhiều tại
nguyờn của vi điều khiển và nhiều khụng gian của bảng điều khiển. Chọn LCD Hitachi HD44780 20 kớ tự x 4 dũng cho phộp hiển thị đồng thời cỏc thụng số đầu vào và đầu ra theo yờu cầu điều khiển như hỡnh 4.10. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thụng số của Hitachi HD44780 như sau: Điện ỏp cung cấp: 2,7 ữ 5,5 VDC Dũng tiờu thụ: 2,5 mA
Nhiệt độ làm việc: 50 0C
- Cỏc van: Cỏc van được sử dụng trong hệ thống thiết bị phối trộn cú nhiệm vụ đúng mở lưu lượng dầu đi qua nhờ vào hoạt động của solenoid gắn trờn van.
Thụng số của van điện từ:
Nhà chế tạo: UNI-D; Mó hiệu: UD-8 DC24V; Nguồn cấp: điện 1 chiều 24v.
- Lọc dầu: Bộ lọc dầu cú chức năng lọc cỏc chất làm bẩn dầu. Cú nhiều loại và kớch cỡ bộ lọc khỏc nhau, do tớnh chất của thiết bị nờn ta chọn loại lọc dầu cú màng kim loại được dệt dầy cú kớch cỡ 10micron, lưới lọc được bố trớ trong ống nối cứng ngay dưới đỏy thựng chứa dầu, để trỏnh hư hỏng cỏc thiết bị khi dầu đi qua do cỏc hạt bụi bẩn.
-Đường ống dẫn dầu: Chọn ống mềm được chế tạo từ ba lớp. Vật liệu lớp trong cựng bằng cao su tổng hợp, chất liệu cao su được xỏc định bằng khả năng chịu nhiệt, tớnh chất húa lý của nhiờn liệu. Cỏc lớp ở giữa là cỏc lớp tăng cường độ bền cho ống, làm bằng sợi vải. Kớch thước của ống mềm được xỏc định phự hợp với đường kớnh của cửa ra, cửa vào của van và cảm biến lưu lượng.
- ECU:
Hiện nay, trờn thị trường cú rất nhiều loại vi điều khiển khỏc nhau, cú thể kể ra 1 loạt cỏc vi điều khiển thụng dụng như: họ 8051, họ vi điều khiển AVR của hóng Atmel, họ PIC của hóng Microchip… Căn cứ vào cỏc yờu cầu của hệ thống điều khiển chọn vi điều khiển ATMEGA16 để xõy dựng mạch xử lớ trung tõm cho bộ điều khiển.
Vi điều khiển ATMEGA16, một trong những vi điều khiển thuộc họ AVR. Đõy là một vi điều khiển cú cấu trỳc khỏ phức tạp, cú đầy đủ chức năng của họ AVR. ATMEGA16 là một vi điều khiển CMOS 8 bit cụng suất thấp trờn nền kiến trỳc AVR kiểu RISC với nhiều tớnh năng được xem là nổi bật so với nhiều vi điều khiển khỏc. Trờn ATMEGA16 tớch hợp nhiều bộ phận ngoại vi, với 32 đường dẫn I/O lập trỡnh được, 2 bộ truyền nhận UART, một bộ giao diện SPI đồng bộ, một giao diện TWI đồng bộ tương thớch I2C, 3 bộ Timer/Counter 8 bit, 1 bộ Timer/Counter 16 bit với chức năng so sỏnh và bắt mẫu, 4 lối ra điều biến độ rộng xung, một đồng hồ thời gian thực (RTC-Timer), một bộ biến đổi ADC 10 bit 8 kờnh lối vào, một bộ phỏt hiện trạng thỏi sụt nguồn nuụi, một bộ