Cơ cấu cam là dạng cần đẩy đáy con lăn và qui luật chuyển động của cần đẩy theo qui luật chuyển động đường Cosin
Với quy luật chuyển động đường Cosin, ta có gia tốc khâu được dẫn biến đổi theo quy luật:
t T A
a= ×cos2π
.
Hệ thức giữa chuyển vị, vận tốc và gia tốc của cần đẩy theo góc quay của cam: - Chuyển vị : (1 cos ) 2 1ϕ ϕ π − = h S ; - Vận tốc : ϕ ϕ π ϕ π ϕ 2 1 sin 1 h d dS = ; - Gia tốc : ϕ ϕ π ϕ π ϕ 2 1 1 2 2 2 cos 2⋅ ⋅ = h d S d ;
Các thông số ban đầu:
- Hành trình cần đẩy: h = 4 mm. - Chọn ( ) 2 rad veà ñi π ϕ ϕ = = . - Chọn góc áp lực cho phép lớn nhất [αmax]=35.
Từ các thông số trên và biểu đồ thời gian phối hợp chuyển động của các cơ cấu ta suy ra được thông số của từng cam tương ứng với từng cơ cấu:
* Cơ cấu cấp cán: ) ( 2 rad veà ñi π ϕ ϕ = = ; ) ( 3 2 rad xa π ϕ = ; ) ( 3 rad gaàn π ϕ = ;
* Cơ cấu cấp ruột:
)( ( 2 rad veà ñi ϕ π ϕ = = ) ( 6 5 rad xa π ϕ = ; ) ( 6 rad gaàn π ϕ = ; * Cơ cấu cấp tảm :
Các thông số cam giống như cơ cấu cấp cán. * Cơ cấu vặn tảm: ) ( 2 rad veà ñi π ϕ ϕ = = ; ) ( 12 5 rad xa π ϕ = ; ) ( 12 7 rad gaàn π ϕ = ; * Cơ cấu chốt tỳ: ) ( 2 rad veà ñi ϕ π ϕ = = ; ) ( 2 rad xa π ϕ = ; ) ( 2 rad gaàn π ϕ = ; * Phiến kẹp:
* Cơ cấu di chuyển:
Cam của cơ cấu di chuyển không dùng để điều khiển sự di chuyển mà dùng để nhận biết cơ cấu di chuyển
Tổng hợp cơ cấu cam:
Tổng hợp lực học:
Do miền chọn tâm cam của cam chỉ phụ thuộc vào đồ thị vận tốc và khoảng chuyển vị, nên miền chọn tâm cam của từng cam trong bộ cam là như nhau.
Đồ thị vận tốc của một cam như sau (cam cấp cán):
Vẽ đồ thị [ S, dS/dϕ ] với cùng một tỷ lệ xích:
Từ đồ thị, ta chọn tâm cam cách vị trí thấp nhất của cần 25(mm).
Tổng hợp động học:
Từ đồ thị chuyển vị với trục s có tỉ lệ xích là 1, ta xác định được biên dạng cam:
Đường kính con lăn của cần đẩy : d=5 mm. Do đó chọn bề dầy cam b=8 mm.
Sau khi xác định được biên dạng và kích thước cam, ta tiến hành bố trí các cam này trên trục, mỗi cam được bố trí với góc lệch tương đối so với nhau để đảm bảo sự phối hợp chuyển động của các cơ cấu. Cách bố trí như sau:
8.1.2 Xy lanh.
Chọn xylanh cho các cơ cấu cấp cán, cấp ruột, cấp tảm, vặn tảm, tấm kẹp, :
Đường kính ti d=6 mm
Đường kính piston D=12 mm
Xylanh cấp ruột: chọn loại xylanh có hành trình l=200 mm Đường kính ti d=6 mm
Đường kính piston D=12 mm
Xylanh cấp tảm: chọn loại xylanh có hành trình l=60 mm Đường kính ti d=6 mm
Đường kính piston D=12 mm
Xylanh vặn tảm: chọn loại xylanh có hai ti (ti cố định) Hành trình l=70 mm
Đường kính ti d=6 mm
Đường kính piston D=12 mm
Hình 2:xy lanh phiến kẹp Hình 3: xy lanh cấp cán
Aùp suất khí:
- Đối với xylanh cấp cán:
Các thông số của xylanh như sau: Đường kính ty : d=6mm
Đường kính piston: D=12mm Chiều dài ty: L=200mm
Tấm trượt có : chiều dài l=250mm, chiều rộng b=145mm, chiều cao h=10mm Thể tích của tấm trựơt là:
V=b.h.l=250.145.10=362500mm3
Khối lượng tấm trượt
m=ρ×v=7.8.10−6×362500=2.8275kg Lực ma sát giữa tấm trượt và tấm đế. Fms=N.f=P.f=2.8275.10.0.2=5.65(N) Hệ số ma sát f=0.2( giữa thép và thép) Chọn lực đẩy Fd=6(N) =0.6 (da.N)
Diện tích của ty xylanh là: 2 2 28,27 2
46 6 . 4 mm d S =π =π =
Diện tích của piston 2 2 113,09 2
412 12 . 4 mm D S =π =π =
Để có tấm trượt có thể trượt trên tấm đỡ thì lực đẩy(Fd)>lực ma sát(Fms)do đó từ công thức:
Fd=p.(Sp-Sti) P=0.07bar
Vận tốc của xylanh là vo=10.5m/phút
Công thức tính diện tích của đường ống [tài liệu thuỷ lực và khí nén, tập 2]
Lưu lượng, tiết diện ống khí:
Công thức tính lưu lượng
S X X Q vo =10× .
Q=0.13 l/phút
St=0.02 cm2
- Xylanh cấp ruột
Aùp suất P=0.07 bar
Vận tốc của xylanh là vo=24m/phút Q=0.297 l/phút
Tiết diện của ống là: St=0.045 cm2
- Xylanh cấp tảm
Aùp suất P=0.07 bar
Vận tốc của xylanh là vo=9m/phút Q=0.018 l/phút
Tiết diện của ống là: St=0.11 cm2
- Xylanh vặn tảm
Aùp suất P=0.07 bar
Vận tốc của xylanh là vo=16.8m/phút Q=0.208 l/phút
Tiết diện của ống là: St=0.032 cm2
- Xylanh chốt tỳ
Aùp suất P=0.07 bar
Vận tốc của xylanh là vo=6m/phút Q=0.07 l/phút
Tiết diện của ống là: St=0.012 cm2
- Xylanh phiếm kẹp
Aùp suất P=0.7 bar
Vận tốc của xylanh là vo=3.6m/phút Q=0.045 l/phút
Tiết diện của ống là: St=0.007 cm2
Kết luận:
Sau khi tính toán ta chọn tất cả các ống dẫn có đường kính D=5 (mm) Để có thể điều chỉnh vận tốc của các xylanh ta bố trí thêm các van tiết lưu.
-
KẾT LUẬN
KẾT LUẬN
Sản xuất bút bi là một ngành công nghiệp được phát triển trên thới giới từ rất lâu và nó ngày càng được phát triển mạnh mẽ, bởi nhu cầu ngày càng cao và đa dạng. Ở Việt Nam, công nghệ lắp ráp bút bi tự động trong những năm gần đây được nhà nước chú trọng và đầu tư rất nhiều càng cho thấy được tầm quan trọng của nó. Ngày càng có nhiều dự án đang xây dựng và chuẩn bị xây dựng. Chính vì thế trong tương lai gần Việt Nam sẽ ngày càng phát triển trong ngành sản xuất bút bi, đáp ứng được nhu cầu thị trường trong nước và hướng ra xuất khẩu.
Nội dung của đề tài là : THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN LẮP RÁP TỰ
ĐỘNG BÚT BI (TL034) NĂNG SUẤT 50 SẢN PHẨM/ PHÚT. Bao tất cả các công đoạn của qui trình sản xuất. Do đó, đòi hỏi phải đảm bảo được nhiều vấn đề trong tính hợp lí từ công đoạn bắt đầu đến vấn đề đảm bảo vệ sinh môi trường. Từ đó, mang lại sự hiệu quả trong sản xuất và mang tính kinh tế cao.
Phần nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào việc đưa ra phương án thiết kế, từ đó lựa chọn, tính toán để đưa ra phương án thiết kế hợp lí nhất, hiệu quả nhất.
Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong thiết kế cũng như trong cách trình bày. Rất mong sự chỉ bảo, hướng dẩn thêm của quý thầy cô.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Trung Thực, Tự động hoá sản xuất, Khoa Cơ Khí-Bộ môn Chế Tạo Máy- Trường ĐH Bách Khoa TPHCM
2. PTS. Đặng Văn Nghìn, Tự động hoá quá trình sản xuất, Trường ĐH Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, 1991.
3. Đặng Thế Huy-Nguyễn Khắc Thường, Giáo trình nguyên lý máy, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội, 1982.
4. PGS. Trần Hữu Quế, Vẽ kĩ thuật cơ khí, Nhà xuất bản Giáo Dục, 2002. 5. Trịnh Chất-Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơ khí [1, 2], Nhà
xuất bản Giáo Dục, Hà Nội, 2001.
6. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy (Phần 1), Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM, 2001.
7. KS Lê Ngọc Cương, Hướng dẫn lắp ráp điện dân dụng-Sơ đồ đấu dây, Nhà xuất bản thống kê 2003.
8. CODIFOR, người dịch TS. Phan Đình Huấn, Kỹ thuật khí nén [1,2,3], Trung tâm Bảo Dưỡng Công Nghiệp, 2000.
MỤC LỤC
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU.
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HOÁ , SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG GIAI ĐOẠN HIỆN NAY
1.1 Tình hình ngành cơ khí Việt Nam và triển vọng trong tương lai... 1.1.1 Những nét cơ bản... 1.2 Khái niệm về tự động hoá sản xuất
1.2.1 Định nghĩa về tự động hoá 1.2.2 Các hình thức của tự động hoá 1.3 Sự phát triển của tự động hoá
1.4 Thiết kế sản phẩm cho lắp ráp tự động 1.4.1 Tìm hiểu về quá trình lắp ráp sản phẩm
1.4.2 Nguyên tắc ứng dụng trong thiết kế sản phẩm 1.5 Sự cần thiết phải có tự động hoá
Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ SƠ LƯỢC VỀ CÁC LOẠI BÚT BI TRÊN THỊ TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ LẮP RÁP CHÚNG
2.1 Nhu cầu sử dụng bút bi
2.2 Sự tiện lợi của bút bi so với bút máy 2.2.1Bút máy
2.2.2Bút bi
2.3 Thực trạng,xu hướng lắp ráp bút bi của các công ty hiện nay 2.4 Hệ thống lắp ráp
2.4.1Lắp ráp bằng tay tại một vị trí 2.4.2Dây chuyền lắp ráp bằng tay 2.4.3Dây chuyền lắp ráp tự động 2.5 Sản phẩm
2.5.2Hình ảnh sản phẩm có thể thực hiện quá trình lắp ráp 2.6 Qui trình chung để sản xuất bút bi
2.6.1Công đoạn lắp ráp bút bi(TL-034)
Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 3.1 Đưa ra phương án
3.1.1 Phướng án thứ 1 3.1.2 Phương án thứ 2 3.2 Kết luận nên chọn phương án 3.3 Yêu cầu kỹ thuật
Chương 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐỘNG MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA DÂY CHUYỀN
4.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 4.1.1 Sơ đồ khối 4.1.2 Sơ đồ nguyên lý 4.2 Thiết kế sơ đồ động
4.3 Mô tả hoạt động của dây chuyền
Chương 5: PHÂN TÍCH KHÁI QUÁT DÂY CHUYỀN 5.1 Các phương pháp vận chuyển phôi
5.2 Cơ cấu cấp phôi 5.3 Cảm biến kiểm tra 5.4 Cơ cấu điều khiển 5.5 Bộ phận công tác
Chương 6: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRONG DÂY CHUYỀN 6.1 Hệ thống dẫn động
6.1.1 Cơ cấu di chuyển
6.1.1.1 Thiết kế bộ truyền xích từ trục cam đến đầu cơ cấu di chuyển
6.1.1.2 Thiết kế bộ truyền xích từ đầu đến cuối cơ cấu di chuyển 6.2 Tính toán thiết kế phễu rung động
Chương 7: TÍNH TOÁN ,THIẾT KẾ CÁC CỤM CHI TIẾT KHÁC TRONG DÂY CHUYỀN 7.1 Cụm cấp cán 7.2 Cụm cấp ruột 7.3 Cụm cấp tảm 7.4 Cụm vặn tảm
Chương 8: HỆ THỐNG ĐIỂU KHIỂN 8.1 Mô tả hoạt động của dây chuyền 8.2 Tính toán hệ thống cam
Chương 9: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ DÂY CHUYỀN 9.1 Hướng dẫn vận hành