Đề tài thiết kế hệ thống tự Động dừng băng tải Để vận chuyển hàng hóa

TRƯỜNG CAO ĐẲNG FPT POLYTECHNICBỘ MÔN ĐIỆN – CƠ KHÍ BÁO CÁO ASSIGNMENT CHUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn: THS.Nguyễn Thị Thắm Sinh viên nhóm 2 thực hiện: Lương Đức Anh Nguyễn Cô

TRƯỜNG CAO ĐẲNG FPT POLYTECHNIC

BỘ MÔN ĐIỆN – CƠ KHÍ

BÁO CÁO ASSIGNMENT

CHUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Giảng viên hướng dẫn: THS.Nguyễn Thị Thắm

Sinh viên nhóm 2 thực hiện: Lương Đức Anh

Nguyễn Công Giáp Nguyễn Văn Ninh Dương Đức Khánh

Lớp: AUT108

Đề tài: Thiết kế hệ thống tự động dừng băng tải để vận chuyển

hàng hóa

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay cùng với sự công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước nhiều ngành công nghiệp phục vụ quá trình công nghiệp phát triển của đất nước Như khai thác khoáng sản vận chuyển nguyên vật liệu trong các bến cảng, trong các nhà máy Băng tải dùng để vận chuyển các vật liệu rời nhờ những ưu điểm là có khả năng vận chuyển hàng hóa đi xa, làm việc êm năng suất cao và tiêu hao năng lượng không lớn lắm Chính nhờ những ưu điểm đó mà băng tải được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vự khai thác hầm mỏ, bến cảng … Nhận thấy tầm quan trọng của băng tải trong các ngành công nghiệp và đây là một hệ thống cần có sự cải tiến và thiết kế mới nhất là trong lĩnh vực trang bị điện do vậy em đã mạnh dạn nhận đề tài: Thiết kế truyền động điện và trang bị điện hệ thống băng tải vận chuyển hàng hóa nhiều hướng có khả năng điều khiển nối mạng truyền thông

Nhóm em xin trân thành cảm ơn!

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 5

1.1Cấu trúc chung của hệ chuyền động điện 5

1.2 Tổng quan về hệ thống tự động dừng băng tải để vận chuyển hàng hóa 6

1.3 Phần tử cơ bản trong hệ băng tải vận chuyển hàng hóa 7

1.4 Ứng dụng của băng tải 9

CHƯƠNG II: LẬP PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 12

2.1 Lập phương án thiết kế 12

2.3 Sơ đồ nguyên lý: 12

2.4 Thông số nguyên lý hoạt động của các thiết bị 13

CHƯƠNG III: THI CÔNG SẢN PHẨM 17

3.1 Bảng vật tư: 17

3.2 Thi công sản phẩm: 18

3.3 Sản phẩm hoàn thiện 18

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 19

4.1 Nhận xét về nhóm 19

4.2 Nhận xét về sản phẩm 19

4.3 Hướng phát triển trong tương lai 19

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

STT Nhiệm Vụ Thành Viên Thực Hiện Tiến Độ

1 Lên ý tưởng, tìm hiểu về đề

tài

3 Vẽ bản thiết kế, sơ đồ

nguyên lý

Nguyễn Văn Ninh Lương Đức Anh

Hoàn thành

Lương Đức Anh

Hoàn thành

5 Lắp dáp Nguyễn Văn Ninh

Lương Đức Anh Dương Đức Khánh

Hoàn thành

Lương Đức Anh Nguyễn Công Giáp

Hoàn thành

7 Hoàn thiện PowerPoint Dương Đức Khánh

Nguyễn Công Giáp

Hoàn thành

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ CHUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1.1 Cấu trúc chung của hệ chuyền động điện

Cấu trúc chung của hệ truyền động điện bao gồm hai phần chính:

Phần lực

Là bộ biến đổi và động cơ truyền động

Bộ biến đổi thường dùng là bộ biến đổi máy điện (máy phát một chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại), bộ biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bão hòa), bộ biến đổi điện tử (chỉnh lưu thyristor, bộ điều áp một chiều, biến tần transistor, thyristor)

Động cơ điện: động cơ một chiều, xoay chiều đồng bộ, không đồng bộ và các loại động cơ điện đặc biệt khác, v.v

Phần điều khiển

Gồm các cơ cấu đo lường, các bộ điều chỉnh tham số và công nghệ, ngoài ra còn

có các thiết bị điều khiển đóng cắt phục vụ công nghệ và cho người vận hành Đồng thời một số hệ truyền động có cả mạch ghép nối với các thiết bị tự động khác trong một dây chuyền sản xuất

Phân loại hệ truyền động điện

Truyền động điện không điều chỉnh: thường chỉ có động cơ nối trực tiếp với lưới điện, quay máy sản xuất với một tốc độ nhất định

Truyền động có điều chỉnh: tuỳ thuộc vào yêu cầu công nghệ mà ta có hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh mô men, lực kéo, và hệ truyền động điện tự động điều chỉnh vị trí Trong hệ này có thể là hệ truyền động điện tự động nhiều động cơ

Hình 1.1 cấu trúc hệ thống chuyền động điện

1.2 Tổng quan về hệ thống tự động dừng băng tải để vận chuyển hàng hóa

Khái niệm: Băng tải là thiết bị xử lý vật liệu cơ khí để di chuyển hàng hóa và vật

tư từ nơi này đến nơi khác trên một đường dẫn Băng tải được ứng dụng trong các công việc liên quan vận chuyển vật liệu nặng, hàng cồng kềnh, Hệ thống băng chuyền cho phép quá trình vận chuyển nhanh và hiệu quả với số lượng lớn Ngoài

ra, trong sản xuất thì băng chuyền tăng hiệu suất làm việc, gia tăng năng suất lao động

Hình 1.2 băng chuyền trong sản xuất

Cấu tạo của băng tải:Trên thị trường có đa dạng các loại băng chuyền Mỗi loại có đặc điểm, kích thước khác nhau Băng chuyền mang hiệu quả kinh tế cao, rút ngắn khoảng cách sản xuất Ứng dụng vận chuyển băng chuyền vào trong sản xuất hàng hóa, nguyên vật liệu, Do đó mà băng chuyền có cấu tạo như sau:

 Khung băng chuyền làm từ nhôm định hình và thép sơn tĩnh điện hoặc làm từ inox

 Dây băng tải từ dây băng PVC dày 2mm và 3mm hoặc làm từ băng PU dày 1.5mm

 Động cơ chuyền động là động cơ giảm tốc có công suất 0.2KW đến 2.2KW

 Bộ điều khiển của băng chuyền gồm có biến tần, timer, sensor, PLC

 Cơ cấu truyền động gồm Rulo kéo, nhông xích, con lăn đỡ

 Hệ thống bàn thao tác của băng chuyền thường bằng gỗ, thép, inox trên mặt dán thảm cao su chống tĩnh điện

 Hệ thống băng chuyền có thêm điện chiếu sáng giúp công nhân thao tác lắp ráp

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

1.3 Phần tử cơ bản trong hệ băng tải vận chuyển hàng hóa

Băng tải: Là phần chính của hệ thống, là bề mặt di chuyển để

chuyển đổi hoặc vận chuyển các vật liệu từ một địa điểm này đến địa điểm khác

Hình 1.2 dậy băng tải

Động cơ: Cung cấp năng lượng để đưa băng tải di chuyển Động

cơ có thể là động cơ điện, động cơ đốt trong, hoặc các loại động

cơ khác tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể

Hình 1.3 động cơ điện xoay chiều rotor775

Hộp giảm tốc (Reducer): Được sử dụng để giảm tốc độ quay

của động cơ để phù hợp với tốc độ yêu cầu của băng tải

Hình 1.4 Hộp giảm tốc băng tải

Bánh đỡ (Idlers): Là các bánh lăn được sử dụng để hỗ trợ và giữ

cho băng tải ở đúng vị trí và giúp giữ cho băng tải điều chỉnh đúng hướng

Bánh đà (Drive Pulley): Là bánh lăn hoặc bánh răng được kết

nối trực tiếp với động cơ để truyền động và tạo lực đẩy cho băng tải

Bộ chịu lực (Take-up): Được sử dụng để điều chỉnh và duy trì độ

căng của băng tải, giúp bảo đảm rằng băng tải không bị lỏng hoặc quá căng

Hệ thống điều khiển: Các cảm biến, bộ điều khiển và thiết bị tự

động hoá được sử dụng để kiểm soát tốc độ, hướng đi và các tham số khác của hệ thống

Hình 1.5 bộ điều khiển

Khung kết cấu (Frame Structure): Hệ thống khung kết cấu

chịu tải để hỗ trợ và duy trì vị trí cho băng tải, động cơ và các thiết bị khác

Những thiết bị này hoạt động cùng nhau để tạo thành hệ thống băng tải hoạt động hiệu quả, chuyển động vật liệu từ một địa điểm đến địa điểm khác một cách an toàn và hiệu suất

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

Hình 1.6 khung kết cấu băng tải

1.4 Ứng dụng của băng tải

Các băng tải có thể được sử dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau để đáp ứng cho các mục đích vận chuyển, đóng gói, chế biến sản phẩm Dưới đây là các ứng dụng chủ yếu của băng tải:

Vận chuyển sản phẩm và đóng gói trong ngành thực phẩm, chế biến thủy hải sản, nông sản

Ứng dụng trong lắp ráp, chế tạo linh kiện ngành điện tử

Vận chuyển, lắp ráp sản phẩm trong ngành xe máy, tô tô…

Đóng gói vận chuyển hàng hóa trong các kho hàng, container, xe hàng…

Trong hệ thống phòng sạch, bệnh viện, sân bay,…

Một số loại băng tải:

1.Băng tải blet:

Hình 1.4 băng tải blet

Mặt băng tải là dây blet PVC, PU, thiết kế khá gọn, được sử dụng chủ yếu để vận chuyển các sản phẩm nhỏ, nhẹ Nó được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt trong sản xuất linh kiện điện tử

2.Băng tải xích:

Mặt băng tải có cấu tạo dạng xích (chất liệu inox hoặc nhựa), được sử dụng chủ yếu để vận chuyển các hàng hóa trọng lượng nặng, các sản phẩm cần độ vững chắc Băng tải xích được sử dụng nhiều trong ngành sản xuất đồ uống, thực phẩm, lắp ráp điện tử, ô tô…

Hình 1.5 Băng tải xích

4.Băng tải con lăn:

Hình 1.6 Băng tải con lăn

Mặt băng tải gồm nhiều con lăn nối tiếp nhau, chất liệu chế tạo con lăn có thể là nhựa, thép mạ kẽm, inox, cao su Băng tải con lăn có khả năng chịu tải tốt, độ bền

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

cao, được ứng dụng để vận chuyển các sản phẩm có mặt phẳng đáy cứng trong nhiều điều kiện môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn môi trường có hóa chất ăn mòn

và bụi bặm

5.Băng tải đứng:

Hình 1.7 Băng tải đứng

Được thiết kế để có thể vận chuyển hàng hóa theo phương thẳng đứng, cho phép di chuyển vật liệu, sản phẩm lên xuống theo các độ cao khác nhau trong không gian nhỏ hẹp

6.Băng tải dung:

Hình 1.8 Băng tải dung

Băng tải rung có cấu tạo phức tạp với nhiều bộ phận kết hợp với nhau gồm khung băng tải, dây băng tải, hệ thống con lăn, bộ điều khiển biến tần… khi hoạt động tạo độ rung để di chuyển vật liệu hoặc giúp làm phẳng bề mặt hay phân phối đều các sản phẩm kích thước nhỏ hiệu quả Tính ứng dụng của băng tải rung khá cao, được sử dụng trong các ngành thực phẩm, xây dựng, khai khoáng…

-Và còn rất nhiều loại băng tải được sử dụng và ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống của chúng ta ở đây chúng em chỉ liệt kệ một số loại băng tải thường dùng

CHƯƠNG II: LẬP PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Lập phương án thiết kế

Dựa vào tình hình thực tế và yêu cầu của môn học, phương án thiết kế được

đề ra như sau:

- Tìm hiểu về phần điều khiển

- Tìm hiểu về phần lực (bộ biến đổi, động cơ, truyền lực, băng tải)

- Thiết kế sơ đồ nguyên lý, đơn tuyến, sơ đồ đi dây

- Lập bảng linh kiện

- Dựa vào kiến thức đã học tiến hành lắp dáp

- Ưu điểm: Tìm hiểu thêm được nguyên lý hoạt động của phần điều khiển và phần lực, cải thiện được khả năng nhận biết các thiết bị điện, phát huy khả năng sáng tạo trong thiết kế và bố trí thiết bị

Nhược điểm: Gặp khó khăn trong quá trình thiết kế sơ đồ nguyên lý, đi dây và quá trình đấu nối

2.2 Sơ đồ khối hệ thống

Hình 2.2 sơ đồ khối hệ thống

2.3 Sơ đồ nguyên lý:

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý

Nguyên lý làm việc:

-Cấp nguồn điện 220vac vào bộ biến đổi (nguồn tổ ong) sau khi đc cấp điện bắt đầu trạng thái làm việc chuyển đổi nguồn điện 220vac thành nguồn điện 24vcd cung cấp cho phần động cơ

-Phần động cơ sau khi được cấp điện bắt đầu hoạt động , thông qua cơ cấu chuyền lực tác động lên băng tải sẽ làm việc theo yêu cầu được đề ra

2.4 Thông số nguyên lý hoạt động của các thiết bị.

Aptomat 2p

Aptomat 2 pha là thiết bị cầu dao tự động chuyên dùng để đóng ngắt nguồn điện

và bảo vệ khi xảy ra sự cố chập điện, cháy nổ gây nguy hiểm cho con người và các thiết bị xung quanh khu vực xảy ra sự cố

Hình 2.4 Aptomat

Nguyên lý hoạt động của aptomat 2p.

Khi ở trạng thái không xảy ra sự cố về điện, aptomat 2 pha được cố định ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc ở vị trí thứ hai khớp với móc ở vị trí thứ ba trên cùng một nhóm tiếp điểm động Lúc đó, aptomat nằm ở trạng thái on và dòng điện định mức nam châm điện với phần ứng không hút Cho đến khi có sự cố hoặc quá tải điện xảy ra, lực hút điện từ ở nam châm điện sẽ hút phần ứng xuống làm bật nhả

móc ở vị trí thứ ba và thứ năm được thả tự do là lò xo cũng được thả lỏng theo và các tiếp điểm dẫn điện của aptomat 2P được mở ra làm ngắt mạch điện

Công dụng:

-Tự động ngắt dòng điện trong các hệ thống điện khi có hiện tượng ngắn mạch hay sụt áp xảy ra

- Bảo vệ các thiết bị điện khỏi các hư hỏng khi hệ thống điện gặp sự cố không mong muốn

- Khi dòng điện bị rò rỉ xuống đất, hiện tượng mất cân bằng giữa dòng điện đi và

về sẽ xảy ra Aptomat sẽ có công dụng ngắt điện trong trường hợp này

- Nếu xảy ra trường hợp điện giật, Aptomat cũng tự động ngắt điện để bảo vệ con người

Cảm biến khoảng cách E3F-DS30C4:

E3F-DS30C4 là một cảm biến khoảng cách vật cản dùng ánh sáng hồng ngoại để phát hiện vật cản với ưu điểm ít nhiễu do cảm biến phát ra tia hồng ngoại với dải tần số riêng biệt Cảm biến được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng tự động hóa, như 1 cảm biến tiệm cận để nhận biết vật đến gần, cảm biến trong các băng chuyền tự động, mạch đếm sản phẩm

Hình 2.5 Cảm biến E3F-DS30C4

Thông số kỹ thuật:

Model: E3F-DS30P1

Loại dây: 3 dây (Nâu, Xanh, Đen)

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

Loại đầu ra: PNP N/O (Thường mở)

Khoảng cách phát hiện: 10-30cm có thể điều chỉnh

Phương pháp phát hiện: Phản xạ khuếch tán

Đối tượng có thể phát hiện: Bất kỳ đối tượng phản chiếu nào

Điện áp làm việc: 6-36VDC

Dòng ra: 80-300mA

Thời gian đáp ứng: 2ms

Chiều dài cáp: 1.2m

Chất liệu vỏ ABS

Nguồn tổ ong:

Nguồn Tổ Ong hay Nguồn Xung là thiết bị chuyên dụng cấp điện cho hệ thống camera, hệ thống led quảng cáo, motor, máy bơm và các thiết bị chạy nguồn 12v một chiều khác

Nguồn tổ ong được thiết kế với nhiều mẫu công suất khác nhau phù hợp cho từng nhu cầu sử dụng

12V - 5A/ 60W

12V - 10A/ 120W

12V - 15A/ 180W

12V - 20A/ 240W

12V - 30A/360W

Hình 2.6 Nguồn tổ ong

Thông số kỹ thuật:

Điện áp đầu vào: 110V/220V AC (có thể chuyển qua lại 110V và 220V)

Điện áp đầu ra: 12V DC

Cường độ dòng điện: 5A ->30A

Công suất tối đa: 60W->360W

Nguyên lý làm việc:

Nguồn xung được thiết kế sẵn có cổng điện áp vào và ra rất dễ cho người sử dụng Nguồn điện công suất lớn sẽ có hai cổng điện vào 220VAC cho 2 pha L – N, 3 cổng 0V, 3 cổng điện áp (+), cổng đất cho thiết bị nào cần

Nguồn điện 2 chiều qua bộ xung sẽ được chuyển đổi qua các tụ điện, sò công suất

và ra dòng điện một chiều

Relay trung gian:

Relay trung gian là một thiết bị được chế tạo ra để nhằm mục đích chuyển tải của dòng điện có công suất nhỏ lên thành tải có công suất lớn Nhờ có relay trung gian

mà các tín hiệu điện và các tín hiệu điều khiển có dòng rất nhỏ có thể điều khiển được các tải có dòng điện rất lớn

Hình 2.7 Relay trung gian

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

Hình 2.8 Ký hiệu relay trung gian

Các ro le trung gian có thể có nhiều loại, nhiều dạng khác nhau nhưng tất cả đều

có ký hiệu chung gồm hai thành phần: nguồn cấp vào và tiếp điển NO – NC Như hình trên ta thấy rằng:

A1 – A2 chính là nguồn cấp vào cuộn coil hay còn gọi là cuộn hút của rơ le trung gian

11 – 12 – 14 lần lượt là: COM – NC – NO Các tiếp điển NO – NC này chính là ngõ ra để kích các phụ tải của hệ thống điện Tùy theo loại relay trung gian mà chúng ta có nhiều loại cặp tiếp điểm khác nhau: 1 – 2 – 3 – 4 tiếp điểm ngõ ra

CHƯƠNG III: THI CÔNG SẢN PHẨM

3.1 Bảng vật tư:

STT Tên vật tư Hình ảnh Số lượng Giá tiền

3.2 Thi công sản phẩm:

Lắp dáp:

Hình 3.2 Lắp dáp sản phẩm

3.3 Sản phẩm hoàn thiện

Fireman nhóm 2:Chuyền động điện

Hình 3.3 Sản phẩm hoàn thiện

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 4.1 Nhận xét về nhóm

- Các thành viên trong nhóm có thêm kinh nghiệm, và hiểu biết về các thiết bị điện hơn

- Hiểu được chức năng và nguyên lý hoạt động của các thiết bị điện

4.2 Nhận xét về sản phẩm

Ưu điểm:

- Hoạt động chính xác,hiệu quả

- Có thể hoạt động trong thời gian dài

- Dễ sử dụng.Tính ứng dụng cao

Nhược điểm:

-Chưa có tính thẩm mỹ cao

-Cách xắp xếp thiết bị một số chỗ chưa hợp lý

4.3 Hướng phát triển trong tương lai

- Sử dụng các vật liệu mới và công nghệ sản xuất tiên tiến để thiết kế và sản xuất các bộ phận của hệ thống băng tải, giúp tăng độ bền, tuổi thọ và độ chính xác

- Tăng cường đào tạo và đánh giá năng lực cho các nhân viên sử dụng và vận hành hệ băng tải, để đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hiệu suất

-Sử dụng thêm robot để cải tiến giúp cho quá trình sản xuất tăng năng xuất hơn và tăng độ trính xác trong quá trình băng tải vận chuyển hàng hóa