NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY QUẤN BIẾN ÁP XUYẾN

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY QUẤN BIẾN ÁP XUYẾN Danh mục hình ảnh Hình 2.1 : Nguồn xuyến ( tham khảo ) Hình 2.2: Cấu trúc cơ khí tham khảo Hình 2.3: máy quấn biến áp xuyến Hình 2.4: Thiết kế mạch nguồn trên proteus Hình 2.5: Thiết kế mạch điều khiển động cơ bước trên proteus Hình 2.6: Thiết kế mạch điều khiển động cơ dc trên proteus Hình 2.7 :Cấu trúc OnOF Hình 2.8: Đồ thị dạng xung điều chế PWM Hình 2.9: Sơ đồ bộ điều khiển PID Hình 2.10: Thiết kế mạch điều khiển xylanh khí nén trên proteus Hình 3.1: ……………………………… Hình 3.2 : Chọn bánh răng và tính toán thông số theo inventor Hình 4.1:Các thiết bị sử dụng vi xử lý. Hình 4.2: Hệ thống vi xử lý Hình 4.3: Vi điều khiển được tích hợp từ vi xử lý, bộ nhớ và các ngoại vi. Hình 4.4: các thiết bị vào, ra và vi điều khiển. Hình 4.5: Pic 16F887 Hình 4.6: Sơ đồ chân pic 16F887 Hình 4.7: Mạch ổn áp sử dụng ic LM78xx Hình 4.8: Diode cầu GBJ2510 25A 1000V Hình 4.9: Các loại diode cầu được sử dụng nhiều hiện nay Hình 4.10: Sơ đồ chân ic 7805 Hình 4.11: Ảnh tụ lọc Hình 4.12: Sơ đồ chân transistor pnp 2SA1943 Hình 4.13: Mạch cầu H Hình 4.14:Module L298 Hình 4.15: sơ đồ module L298 Hình 4.16:Ảnh driver A4988 Hình 4.17: Sơ đồ chân của A4988 Hình 4.18: Động cơ bước Nema 17 Hình 4.19. Cấu tạo xi lanh tác động kép Hình 4.20: Van khí nén 52 Hình 4.21: rơ le trung gian Hình 4.22: cấu trúc của rơ le Hình 4.23: Cảm biến hồn ngoại Hình 4.24: Các nút nhấn start , stop Hình 4.25: Sơ đồ nguyên lý nút nhấn đơn Hình 4.26: đèn báo 24VDC Hình 5.1: Sơ đồ khối Hình 5.2: Lưu đồ   LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn nhà trường, khoa Đào tạo Chất Lượng Cao đã tạo điều kiện cho nhóm chúng em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất. Đặc biệt, em xin tỏ lòng biết ơn đến thầy Nguyễn Xuân Quang đã nhiệt tình giúp đỡ nhóm chúng em hoàn thành đồ án này. Trong quá trình làm đồ án, vì giới hạn về thời gian và trình độ hiểu biết của nhóm em còn hạn chế. Do đó còn nhiều thiếu sót, mong rằng các thầy cô và các bạn có thể góp ý, nhóm sẽ cố gắng khắc phục và chỉnh sửa để hoàn thiện hơn Xin chân thành cảm ơn   CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan Thế giới đang không ngừng phát triển. Cùng với sự tiến bộ vượt bậc về khoa học – kỹ thuật của các ngành công nghệ hiện đại mà nhiều loại máy móc, thiết bị đã ra đời nhằm phục vụ cho nhu cầu của con người. Từ đồng ruộng cho đến những nhà máy, xí nghiệp ngày đêm không ngừng hoạt động, đâu đâu ta cũng thấy những ứng dụng của khoa học – kỹ thuật vào trong thực tiễn. Hòa vào sự phát triển mạnh mẽ đó, ta không thể không nhắc đến những thành tựu của công cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 mà điển hình là robot. Nó đã và đang được ứng dụng vào mọi lĩnh vực đời sống, xã hội, mang lại nhiều thay đổi mạnh mẽ cho nền kinh tế của mỗi quốc gia. Việc ứng dụng tự động hóa, trí tuệ nhân tại các nhà máy sản xuất máy biến áp hoặc sản xuất dây điện, dây cáp công nghiệp, thì công đoạn quấn dây trên lõi, quấn dây trên trục có vai trò quan trọng hàng đầu, quyết định chất lượng sản phẩm đầu ra. Các loại máy quấn dây được ứng dụng rộng rãi theo yêu cầu hiện đại hóa sản phẩm. Tự động, bán tự động điều khiển giám sát các quá trình quấn dây trong sản xuất máy biến áp nói riêng là một trong những ưu tiên hàng đầu của các doanh nghiệp nhằm nâng cao chất lượng và năng suất, hạ giá thành sản phẩm, giảm chi phí hoạt động, tăng cường tính cạnh tranh trong quá trình hội nhập hiện nay. 1.2. Đặt vấn đề : Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là thiết kế máy quấn dây máy biến áp xuyến đáp ứng các yêu cầu thực tế sản xuất., kinh doanh là một xu hướng tất yếu nhằm tạo ra năng suất lao động cao. Ngày càng có nhiều nhà máy thay thế những dây chuyền sản xuất cũ thông thường sang sử dụng hệ thống dây chuyền sản xuất tự động hóa, đưa robot vào thay thế sức lao động của con người, tạo ra các sản phẩm chất lượng với độ chính xác cao. 1.3. Giới hạn đề tài Tập trung vào phần cơ khí, điều khiển, lập trình

BÁO CÁO ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY QUẤN BIẾN ÁP XUYẾN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

GVHD : Thầy Đỗ Xuân Quang GVPB : Thầy Võ Lâm Chương SVTH : Lê Trần Trung Anh MSSV: 18146073 SVTH : Nguyễn Võ Anh Duy MSSV: 18146093

Tp Hồ Chí Minh, tháng 1 /2021

TP Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2022

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Giảng viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Xuân Quang

Giảng viên phản biện: Ths Võ Lâm Chương

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Võ Anh Duy MSSV: 18146093

Lê Trần Trung Anh MSSV: 18146073Nguyễn Việt Khái MSSV: 18146143

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử

Khoa: Đào tạo chất lượng cao

Ngày nhận đề tài: …/…/… Ngày nộp đề tài: …/…/…

1 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế máy quấn dây biến áp xuyến

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

3 Nội dung đề tài:

4 Các sản phẩm:

TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG NGÀNH GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(kí, ghi rõ họ tên) (kí, ghi rõ họ tên) (kí, ghi rõ họ và tên)

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ

PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT

LƯỢNG CAO BỘ MÔN CƠ

KHÍ CHẾ TẠO

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Võ Anh Duy MSSV: 18146093

Lê Trần Trung Anh MSSV: 18146073 Nguyễn Việt Khái MSSV: 18146143 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế máy quấn dây biến áp xuyến

Giáo viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Xuân Quang

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

………

………

………

………

2 Ưu điểm: ………

………

………

3 Khuyết điểm: ………

………

………

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ

PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT

LƯỢNG CAO BỘ MÔN CƠ

KHÍ CHẾ TẠO

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ

PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT

LƯỢNG CAO BỘ MÔN CƠ

KHÍ CHẾ TẠO

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Võ Anh Duy MSSV: 18146093

Lê Trần Trung Anh MSSV: 18146073 Nguyễn Việt Khái MSSV: 18146143 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế máy quấn dây biến áp xuyến

Giáo viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Xuân Quang

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

………

………

………

………

2 Ưu điểm: ………

………

………

3 Khuyết điểm: ………

………

………

Mục Lục

LỜI CẢM ƠN 9

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 10

1.1 Tổng quan 10

1.2 Đặt vấn đề : 10

1.3 Giới hạn đề tài 10

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÍ THUYẾT 11

2.1 Cơ sở lí thuyết công nghệ 11

2.1.1 Tổng quan về hệ thống cơ điện tử 11

2.1.2 Tổng quan về máy quấn dây biến áp xuyến 11

2.1.3 Cấu trúc của một hệ thống máy quấn biến áp xuyến 13

Chương 3 Thiết kế hệ thông cơ khí 19

3.1 Thiết kế cơ khí 19

3.2 Thiết kế kĩ thuật hệ thống cơ khí 21

3.2.1 Tính toán thiết kế bộ truyền xích 21

3.2.2 Tính toán bộ truyền bánh răng 24

Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiển 29

4.1 Mục tiêu thiết kế 29

4.2 Vi điều khiển 29

4.3 Mạch nguồn 32

4.3.1 Diode cầu GBJ2510 25A 1000V 33

4.3.2 IC ổn áp 78xx 34

4.3.3 Tụ lọc 35

4.3.4 Transistor PNP 2SA1943 35

4.4 Điều khiển động cơ dc 37

4.5 Điều khiển động cơ step 40

4.5.1 Driver A4988 40

4.5.2 Động cơ bước Nema 17 40

4.6 Điều khiển xylanh khí nén 42

4.7 Cảm biến, nút nhất và đèn 45

5. Giải thuật, lập trình 47

5.1 Mục tiêu điều khiển 49

5.2 Sơ đồ khối và lưu đồ 50

5.3 Sơ đồ khối 50

Hạn chế và hướng phát triển tiếp theo 52 Tài liệu tham khảo 53

Danh mục hình ảnh

Hình 2.1 : Nguồn xuyến ( tham khảo )

Hình 2.2: Cấu trúc cơ khí tham khảo

Hình 2.3: máy quấn biến áp xuyến

Hình 2.4: Thiết kế mạch nguồn trên proteus

Hình 2.5: Thiết kế mạch điều khiển động cơ bước trên proteus

Hình 2.6: Thiết kế mạch điều khiển động cơ dc trên proteus

Hình 2.7 :Cấu trúc On/OF

Hình 2.8: Đồ thị dạng xung điều chế PWM

Hình 2.9: Sơ đồ bộ điều khiển PID

Hình 2.10: Thiết kế mạch điều khiển xylanh khí nén trên proteus

Hình 4.8: Diode cầu GBJ2510 25A 1000V

Hình 4.9: Các loại diode cầu được sử dụng nhiều hiện nay

Hình 4.18: Động cơ bước Nema 17

Hình 4.19 Cấu tạo xi lanh tác động képHình 4.20: Van khí nén 5/2

Hình 4.21: rơ le trung gian

Hình 4.22: cấu trúc của rơ le

sẽ cố gắng khắc phục và chỉnh sửa để hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan

Thế giới đang không ngừng phát triển Cùng với sự tiến bộ vượt bậc về khoa học –

kỹ thuật của các ngành công nghệ hiện đại mà nhiều loại máy móc, thiết bị đã ra đời nhằm phục vụ cho nhu cầu của con người Từ đồng ruộng cho đến những nhà máy, xí nghiệp ngày đêm không ngừng hoạt động, đâu đâu ta cũng thấy những ứng dụng của khoahọc – kỹ thuật vào trong thực tiễn Hòa vào sự phát triển mạnh mẽ đó, ta không thể khôngnhắc đến những thành tựu của công cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 mà điển hình là robot Nó đã và đang được ứng dụng vào mọi lĩnh vực đời sống, xã hội, mang lại nhiều thay đổi mạnh mẽ cho nền kinh tế của mỗi quốc gia Việc ứng dụng tự động hóa, trí tuệ nhân tại các nhà máy sản xuất máy biến áp hoặc sản xuất dây điện, dây cáp công nghiệp, thì công đoạn quấn dây trên lõi, quấn dây trên trục có vai trò quan trọng hàng đầu, quyết định chất lượng sản phẩm đầu ra Các loại máy quấn dây được ứng dụng rộng rãi theo yêucầu hiện đại hóa sản phẩm Tự động, bán tự động điều khiển giám sát các quá trình quấn dây trong sản xuất máy biến áp nói riêng là một trong những ưu tiên hàng đầu của các doanh nghiệp nhằm nâng cao chất lượng và năng suất, hạ giá thành sản phẩm, giảm chi phí hoạt động, tăng cường tính cạnh tranh trong quá trình hội nhập hiện nay

1.2 Đặt vấn đề :

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là thiết kế máy quấn dây máy biến áp xuyến đáp

ứng các yêu cầu thực tế sản xuất., kinh doanh là một xu hướng tất yếu nhằm tạo ra năng suất lao động cao Ngày càng có nhiều nhà máy thay thế những dây chuyền sản xuất cũ thông thường sang sử dụng hệ thống dây chuyền sản xuất tự động hóa, đưa robot vào thaythế sức lao động của con người, tạo ra các sản phẩm chất lượng với độ chính xác cao

1.3 Giới hạn đề tài

Tập trung vào phần cơ khí, điều khiển, lập trình

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Cơ sở lí thuyết công nghệ

2.1.1 Tổng quan về hệ thống cơ điện tử

Cơ điện tử là một hệ thống cơ cấu máy có thiết bị điều khiển đã được lập trình và

có khả năng hoạt động một cách linh hoạt Ứng dụng trong sinh hoạt, trong công nghiệp, trong lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy chụp hình, modul sản xuất linh hoạt, tự động hóa quá trình sản xuất hoặc các thiết bị hổ trợ nghiên cứu như các thiết bị đo các hệ thống kiễm tra …

Hệ thống cơ điện tử là một lĩnh vực đa ngành của khoa học kỹ thuật hình thành từ các ngành kinh điển như: Cơ khí , kỹ Thuật Điện – Điện tử và khoa học tính toán tin học Trong đó tổng hợp hệ thống các môn học như Truyền Động Điện, Truyền Động Cơ, Thủy-Khí, Đo Lường Cảm Biến, Kỹ Thuật Vi Xử Lý, Lập Trình PLC, kết hợp với cơ khí chế tạo máy, Khoa Học Tính Toán Tin Học, và Kỹ Thuật Điện-Điện Tử, Mạng Truyền Thông Công Nghiệp…

2.1.2 Tổng quan về máy quấn dây biến áp xuyến

Nguồn xuyến là gì? Nguồn xuyến hay còn được gọi là nguồn biến áp là một thiết

bị điện có khả năng chuyển năng lượng giữa 2 hay nhiều mạch khác nhau thông qua hiệntượng cảm ứng điện từ Khi cấp nguồn điện cho nguồn xuyến thì cảm ứng điện từ sẽ tạo

ra một lực điện trong dây dẫn tiếp xúc với thời gian khác nhau qua từ trường Nguồn biến

áp (nguồn xuyến) được sử dụng để thay đổi điện áp xoay chiều trong các ứng dụng nănglượng điện Có thể làm tăng hoặc giảm điện áp theo nhu cầu Hiện nay thì có rất nhiều

dòng amply, cục đẩy sử dụng nguồn xuyến Một số nguồn xuyến lẻ hay được người dùng

tìm mua có trên thị trường phải kể đến như: Nguồn xuyến 24V – 220W hay còn được gọi

là biến áp xuyến nguồn đôi 24V, nguồn xuyến 12V, nguồn xuyến 6V đơn,…Như vậy giờbạn đã hiểu nguồn xuyến là gì chưa Bạn chỉ cần hiểu đơn giản nó là thiết bị làm thay đổiđiện áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

Hình 2.1 : Nguồn xuyến ( tham khảo )

Ưu nhược điểm của biến áp xuyến

Ưu điểm

 Biến áp xuyến chế tạo theo phương pháp quấn dây chồng lên nhau nên sẽ giúpgiảm được kích thước của linh kiện này so với những loại tách riêng biệt cáccuộn dây

 Do từ thông được giới hạn bởi lõi hình xuyến tròn nên khi sử dụng biến ápxuyến chúng có thể tự che chắn bởi nhiễu điện từ EMI Vì thế mà biến áp xuyếnthường được ứng dụng về tín hiệu như các thiết bị âm thanh, vô tuyến Tiêubiểu mà chúng ta hay gặp như tivi, vang số, cục đẩy nguồn xuyến hay amplynguồn xuyến,…

 Số vòng dây trên cuộn dây ít hơn nên biến áp xuyến thường có tính tự cảm caohơn những máy biến áp truyền thống cùng kích thước

Nhược điểm

Tuy có nhiều ưu điểm nhưng khi sử dụng biếp áp xuyến cũng có một số nhượcđiểm như:

 Vì để quấn dây cho biến áp xuyến mỗi lần chỉ có thể quấn được 1 vòng và phải

đi qua lỗi trung tâm nên việc quấn tự động khá khó và cần có một máy chuyêndụng đê quấn

 Giá thành khá cao do chế tạo khó hơn và phải sử dụng các cuộn dây khác biệt.

 Trọng lượng của các thiết bị sử dụng nguồn xuyến thì thường cao hơn các thiết

và động cơ điều khiển phôi

Hình 2.3: máy quấn biến áp xuyến

Hình 2.5: Thiết kế mạch điều khiển động cơ bước trên proteus

Mạch điều khiển động cơ DC:

Hình 2.6: Thiết kế mạch điều khiển động cơ dc trên proteusĐiều khiển động cơ chính là mục tiêu chính của phần thiết kế điện- điện tử Các phương pháp điều khiển động cơ thường thấy là : điều khiển ON OFF, điều khiển PWM, sử dụng giải thuật PID

Phương pháp điều khiển ON/OFF:

Điều khiển ON/OFF hay còn gọi là điều khiển trễ, là một bộ phận điều khiển đột ngột giữa hai trạng thái Các bộ điều khiển này có thể được thực hiện trong bất kì yếu tố nào có độ trễ Ưu điểm của phương pháp này có thể nhận thấy là rất đơn giản, dễ hiểu, tuy nhiên nhược điểm của nó là độ chính xác không cao và gây tổn hao năng lượng

Hình 2.7 :Cấu trúc On/OF Phương pháp điều khiển bằng PWM :

Phương pháp điều xung PWM (Pulse Width Modulation) là phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải, hay nói cách khác, là phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông, dẫn đến sự thay đổi điện áp ra.

Các PWM khi biến đổi thì có cùng 1 tần số và khác nhau về độ rộng của sườn dương hay sườn âm.

PWM được ứng dụng nhiều trong điều khiển Điển hình nhất mà chúng ta thường hay gặp là điều khiển động cơ và các bộ xung áp, điều áp Sử dụng PWM điều khiển độ nhanh chậm của động cơ hay cao hơn nữa, nó còn được dùng để điều khiển sự ổn định tốc độ động cơ.

Ngoài lĩnh vực điều khiển hay ổn định tải thì PWM còn tham gia và điều chế các mạch nguồn như : boot, buck, nghịch lưu 1 pha và 3 pha

PWM còn gặp nhiều trong thực tế ở các mạch điện điều khiển Điều đặc biệt

là PWM chuyên dùng để điều khiển các phần tử điện tử công suất có đường đặc tính là tuyến tính khi có sẵn 1 nguồn 1 chiều cố định Như vậy PWM được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị điện- điện tử PWM cũng chính là nhân tố mà các đội Robocon sử dụng để điều khiển động cơ hay ổn định tốc độ động cơ.

Hình 2.8: Đồ thị dạng xung điều chế PWM Phương pháp điều khiển bằng PID

PID là sự kết hợp của 3 bộ điều khiển: tỉ lệ , tích phân và vi phân , có khả năng điều chỉnh sai số thấp nhất có thể, tăng tốc độ đáp ứng, giảm độ vọt lố, hạn chế sự dao động

Bộ điều khiển PID hay chỉ đơn giản là PID là một kỹ thuật điều khiển quá trình tham gia vào các hành động xử lý về “tỉ lệ, tích phân và vi phân“ Nghĩa là các tín hiệu sai số xảy ra sẽ được làm giảm đến mức tối thiểu nhất bởi ảnh hưởng của tác động tỉ lệ, ảnh hưởng của tác động tích phân và được làm rõ bởi một tốc độ đạt được với tác động vi phân số liệu trước đó.

Điều khiển PID là một kiểu điều khiển có hồi tiếp vòng kín được sử dụng rộng rải trong hệ thống điện, tự động hóa, điện tử,…

Một cách đơn giản nhất để hiểu về PID như sau:

- P: là phương pháp điều chỉnh tỉ lệ, giúp tạo ra tín hiệu điều chỉnh tỉ lệ với sai lệch đầu vào theo thời gian lấy mẫu.

- I: là tích phân của sai lệch theo thời gian lấy mẫu Điều khiển tích phân là phương pháp điều chỉnh để tạo ra các tín hiệu điều chỉnh sao cho độ sai lệch giảm về 0 Từ đó cho ta biết tổng sai số tức thời theo thời gian hay sai số tích lũy trong quá khứ Khi thời gian càng nhỏ thể hiện tác động điều chỉnh tích phân càng mạnh, tương ứng với độ lệch càng nhỏ.

- D: là vi phân của sai lệch Điều khiển vi phân tạo ra tín hiệu điều chỉnh sao cho tỉ lệ với tốc độ thay đổi sai lệch đầu vào Thời gian càng lớn thì phạm vi điều chỉnh vi phân càng mạnh, tương ứng với bộ điều chỉnh đáp ứng với thay đổi đầu vào càng nhanh.

Hình 2.9: Sơ đồ bộ điều khiển PID Mạch điều khiển xylanh khí nén:

Hình 2.10: Thiết kế mạch điều khiển xylanh khí nén trên proteus

Chương 3 Thiết kế hệ thông cơ khí

3.1 Thiết kế cơ khí

Tính toán công suất chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

- Xác định công suất động cơ

Công suất động cơ phải lớn hơn công suất cần thiết

Pdc ≥ Pct

Với Pct = η P

ch với P là công suất trên trục công tác

Với mong muốn quay với vận tốc 60 rpm, 1 vòng dây có đường kính là 370mm nên ta đổi được 60 rpm = 6060 x 0.37 x 3.14 = 1.16m/s

Với vòng dây 370mm có khối lượng sấp sỉ 2 kg nên P=2.10=20N

 P = F.V = 20 1,16 = 23,2W

- Hiệu suất chung của hệ thống

n ch=n br n ol n x

n br- hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

η ol - hiệu suất của các ổ lăn

n x- hiệu suất của bộ truyền xích

Tra giá trị các hiệu suất trên trong bảng, ta thu được kết quả sau

Chọn động cơ (2DC30-12GU) có P = 30W và có số vòng quay sơ bộ n sb

= 1100rpm

Hình 3.1: Hình ảnh động cơ Tính lại tỉ số truyền chung

TI= P I n Ix 9,55.10¿6= 8681 N.mm

TII= P II n IIx 9,55.10¿6= 39791 N.mm

3.2 Thiết kế kĩ thuật hệ thống cơ khí

3.2.1 Tính toán thiết kế bộ truyền xích

So sánh bộ truyền đai và bộ truyền xích

Bộ truyền đai Bộ truyền xíchNguyên lí làm việc Theo nguyên lí ma sát Theo nguyên lí ăn khớpCông suất truyền Đến 50kW Đến 100kWTruyền momen xoắn Momen xoắn ít hơn Momen xoắn lớn hơnVận tốc lớn nhất Đến 60m/s Đến 15m/s

Tỉ số truyền Không ổn định ( trượt ) Ổn định

Kết cấu Đơn giản Khá phức tạpChăm sóc bảo dưỡng Đơn giản Khá phức tạp

Hiệu suất truyền động Thấp hơn do trượt Đến 0.97

Hình 3.2:Bộ truyền xích Bước 1 : Chọn loại xích

Vì tải trọng nhỏ, trọng lượng thấp nên ta dùng xích con lăn

Hình 3.3:xích con lăn Với u=3.7 , (theo bảng 5.4 Thiết kế dẫn động cơ khí) chọn số răng đĩa nhỏ là 25, số răng đĩa lớn sẽ là 25.3,7= 93< Zmax=120

Sai lệch tỉ số truyền = 9325−3.7=¿2%

Bước 2 : Xác định bước xích p

Bước 3 : Xác định đường kính đĩa xích :

Đường kính vòng chia đĩa xích D1/D2 101,3/376

3.2.2 Tính toán bộ truyền bánh răng

Tính toán theo phần mềm Inventor

Chương 4: Thiết kế hệ thống điều khiển

4.1 Mục tiêu thiết kế

Kì này nhóm chọn nghiên cứu dùng mạch vi điều khiển pic 16f887 để điều khiển các thiết bị ngoại vi như động cơ dc, động cơ step, xylanh khí nén và cảm biến hồng ngoại Nhằm đáp ứng được các yêu cầu được đề ra từ ban đầu Ở đồ án tốt nghiệp nhóm

em sẽ phát triển điều khiển bằng PLC để cải thiện sản phẩm của nhóm

dữ liệu của máy tính rất lớn nên cần các vi xử lý càng mạnh càng tốt

Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp sử dụng các vi xử lý 8 bit hay 16 bit như hệ thống điện của xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản

xuất, …

Hình 4.1:Các thiết bị sử dụng vi xử lý

Khi sử dụng vi xử lý thì phải thiết kế một hệ thống gồm có: Vi xử lý, có bộ nhớ, các ngoạivi