THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH HUỚNG VÀ CHIẾT NHỚT CHO BÌNH KHÔNG ĐỐI XỨNG

Dựa trên yêu cầu về sản phẩm, chi tiết cần định hướng hoặc cấp phôi lựa chọn, tính toán và thiết kế nguyên lý các cụm máy hoặc thiết bị làm việc theo yêu cầu.

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH HUỚNG VÀ CHIẾT

NHỚT CHO BÌNH KHÔNG ĐỐI XỨNG

Ngày bắt đầu: 08/03/2010 Ngày kết thúc: ………

Ngày bảo vệ: ……….

Hệ thống thiết kế bao gồm:

(1) Hệ thống cấp phôi.

(2) Nguyên lý làm việc các bộ phận cơ khí.

(3) Thiết kế, tính toán hệ thống truyền động cho các cụm làm việc.

(4) Bố trí các biến, vị trí, vận tốc …

(5) Chọn bộ điều khiển (nếu có).

Các thành phần thiết kế cho theo yêu cầu sau:

Dựa trên yêu cầu về sản phẩm, chi tiết cần định hướng hoặc cấp phôi lựa chọn, tính toán và thiết kế nguyên lý các cụm máy hoặc thiết bị làm việc theo yêu cầu.

KẾT QUẢ YÊU CẦU:

1 01 tập thuyết minh (khổ A4, 30 đến 40 trang)

2 01 đến 02 bản vẽ (A3), sơ đồ nguyên lý và sơ đồ động học.

3 01 file *.avi mô phỏng hoạt động.

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN

1 02-03 1 Tổng quan tìm hiểu về phương án sản xuất được

giao

2 04-05 2 Lên phương án và chọn phương án khả thi

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……… 3

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUY

LỜI NÓI ĐẦU

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển giúp tiện ích trong sinh hoạt , linh hoạt trong sản xuất Do đó, hầu hết trong các nhà máy công nghiệp đều ứng dụng khoa học nhằm tăng năng suất , chất lượng sản phẩm đảm bảo Muốn làm được điều đó không thể không thực hiện tự động hóa , vì tự động hóa là phương án duy nhất nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm.

Từ thực tế đó, bộ môn tự động hóa ra đời cùng với môn đồ án tự động hóa nhằm nâng cao nhận thức và kiến thức sinh viên tạo những hành trang vững chắc bước vào đời.

Đồ án hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của quí thầy cô bộ môn nói chung, cùng sự tận tụy thầy Võ Anh Huy nói riêng Chúng em chân thành cảm ơn những tình cảm, những kiến thức quí báo của quí thầy cô dành cho chúng em trong suốt quá trình làm đồ án.

Nhóm sinh viên thực hiện

Chương I : Giới thiệu về hệ thống và nhiệm vụ của đề tài.

1 Hệ thống định huớng bình khơng đối xứng (bình nhớt Castrol)

Các chai Castrol sau khi sản xuất ở nhiều nơi hay do tại cơ sở sản xuất luơn ở trang thái lộn xộn khơng theo thứ tự nhất định trên dây chuyền cung cấp cho hệ thống chiết và đống nắp.Do đĩ để tăng năng suất cho hệ thống chiêt,đống nắp thì cần cĩ một

hệ thống tự động hay bán tự động định hướng các chai đĩ theo thứ tự nhất định.Dây chuyền tự động định hướng chai thường sử dụng rộng rải trong các cơng ty lớn như Peis,Nhớt Catrol,bia……

Trong đề tài chúng em làm hệ thống định hướng cho bình khơng đối xứng cụ thể

là chai Castrol 1 lit cĩ nhiều phương pháp định hướng như dùng băng tải,cơ cấu cơ khí,cảm biến……Ở đây chỉ giới hạn dùng cơ cấu cơ khí,thủy lực khí nén

2 Hệ thống chiết chất lỏng

Các sản phẩm dưới dạng lỏng sau khi được sản xuất, chế biến cần phải được chứa trong những bình chứa có dung tích nhất định Trong các ngành như ngành dược, ngành sản xuất thực phẩm dưới dạng lỏng, ngành khai thác và chế biến dầu khí thì việc ứng dụng chiết tự động là rất cần thiết, đảm bảo độ chính xác về thể tích, giữ vệ sinh cho sản phẩm, tăng năng suất Có nhiều loại hình dáng bình chứa:

Tuỳ theo năng suất yêu cầu cũng như đặc tính của loại chất lỏng cần chiết ta có các thiết bị chiết khác nhau

Khi cần chiết với năng suất cao thì các máy chiết tự động có thể có 2, 3, 6, 8vòi chiết đồng thời và sử dụng thiết bị vận chuyển chai là băng tải, hoặc nếu kíchthước thùng chứa lớn có thể dùng hệ thống các con lăn để vận chuyển

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUY

Hình 1.3 Hệ thống chiết 2 vòi phun

Hình 1.4 Hệ thống chiết 4 vòi phun

3 Nhiệm vụ của đề tài:

Trong phạm vi đồ án của mình, em thực hiện thiết kế hệ thống tự động.Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống chiết nhớt tự động:

- Năng suất : 1000 chai/ giờ

- Dung tích bình chứa 1 lít

Chương II: Phân Tích Và Lựa Chọn Hệ Thống Định Hướng Và

Chiết Nhớt

1 Phân tích quy trình của hệ thống.

Từ yêu cầu kỹ thuật của hệ thống chiết, qua phân tích hệ thống chiết phảigồm có các bộ phận sau:

 Cụm vận chuyển định hướng chai

 Cụm định lượng nhớt (1 lít)

 Cụm chiết nhớt Ngoài ra hệ thống cần phải có bộ phận điều khiển, các công tắc hành trình, cảmbiến đếm chai…

2 Quy trình thiết bị của hệ thống.

Hình 2.1 Quy trình thiết bị của hệ thống

2 Sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống định hướngchai:

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUY

3 Sơ bộ nguyên lý hoạt động của hệ thống chiết

Cảm biến đếm chai

Hệ thống băng tải

Xy lanh 1

Xy lanh 2

Hình 2.2 Sơ đồ hoạt động của hệ thống

Sau khi khởi động, chai được cấp lên băng tải, băng tải chuyển động vậnchuyển chai đến cụm chiết, khi cảm biến đếm đầu tiên phát hiện chai xy lanh khínén thứ 2 sẽ đẩy tấm chặn chai làm chai dừng lại Trong lúc đó các chai phía sauvẫn tiếp tục chuyển động trên băng tải (băng tải chuyển động liên tục ), khi cảmbiến đếm đủ 6 chai, xy lanh thứ nhất sẽ đẩy tấm chặn chai còn lại nhằm cố định vịtrí của 6 chai, các chai phía sau sẽ chuyển động trượt trên băng tải, sau đó cơ cấuđịnh vị cổ chai được tác động, đồng thời với quá trình này thì tại cụm định lượng,dầu đã được chảy xuống xy lanh định lượng, khi dầu đã được định lượng xong,piston trong xy lanh định lượng sẽ chuyển động đi lên, đẩy dầu từ xy lanh định lượngsang cụm chiết, thông qua van phân phối và vòi phun bên cụm chiết, dầu chảy vàochai Khi chiết xong, xy lanh thứ 2 lui lại để các chai tiếp tục chuyển động tới cụmcấp nắp, khi đi qua cụm cấp nắp chai sẽ được chuyển sang cụm đóng nắp và sau đósẽ đến bộ phận khác (kiểm tra, đóng gói )

4 Phân tích và lựa chọn phương án cho các cụm định hướng chai.

Trong thực tế cĩ rất nhiều phương an để lựa chọn cho việc dịnh hướng chai nhớt khơngđối xương.Trong đề tài này theo tìm hiểu của chúng em đã lựa chọn các phương án sau:

a) Phiểu cấp phơi:

Phương án 1:

Dùng đỉa quay để cấp phôi xuống băng tải:

Nguyên lý:các chai được thả tự do vào trong thùng ở trạng thái tự do nhờ côngnhân với số lượng lớn.Các chai được nằm tự do trên đỉa quay.Khi động cơ hoặtđộng sẻ kéo đỉa quay theo.Khi quay các chai nằm trên đỉa sẽ chiệu lực li tâm đẩycác chai ra phía ngoài thành và bị đẩy xuống máng trược và cấp cho băng tải dẩntới cơ cấu định hướng tiếp theo.Đối với các chai đứng thì khi đỉa xoay các chai

sẻ đẩy chi tiết ra ngoài thành thùng,lúc này một khoan sẽ chứa một chai và khitrùng khoan dưới thì chai sẽ được lọt vào máng và cấp cho băng tải.khoảng cáchđỉa cố định và dỉa quay là 35mm.

Ưu điểm: dể chế tạo năng suất cao,một vòng cấp được 8 chai.dể thiết kế mángdẩn lấp vào đỉa cố định

Nhược điểm :

Vận tốc càng nhanh cấp chai càng nhiều

Theo như phân tích trên ta chọn phương án 2

Nguyên lý:

Áp d ng tr ng lọng lượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ng c a v t và m t đi m đ t o m t moment xoay nh m ủa vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ột điểm để tạo một moment xoay nhằm ểm để tạo một moment xoay nhằm ểm để tạo một moment xoay nhằm ạo một moment xoay nhằm ột điểm để tạo một moment xoay nhằm ằm

lo i b 2 tr ng thái.ạo một moment xoay nhằm ỏ 2 trạng thái ạo một moment xoay nhằm

Phôi sau khi đượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ấp sẽ được định hướng nhờ vào hộp định hướng với c c p sẽ đượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c đ nh hịnh hướng nhờ vào hộp định hướng với ướng nhờ vào hộp định hướng với ng nh vào h p đ nh hờ vào hộp định hướng với ột điểm để tạo một moment xoay nhằm ịnh hướng nhờ vào hộp định hướng với ướng nhờ vào hộp định hướng với ng v i ớng nhờ vào hộp định hướng với chi u cao h=70 và chi u r ng l=120.trên đ u h p sẽ có hai v trí đột điểm để tạo một moment xoay nhằm ầu hộp sẽ có hai vị trí được khoét vào ột điểm để tạo một moment xoay nhằm ịnh hướng nhờ vào hộp định hướng với ượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c khoét vào

v i chi u sâu l=25.ớng nhờ vào hộp định hướng với

M t thanh đ đột điểm để tạo một moment xoay nhằm ỡ được hàn vào một thành với khoảng cách là l =210 ượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c hàn vào m t thành v i kho ng cách là l =210.ột điểm để tạo một moment xoay nhằm ớng nhờ vào hộp định hướng với ảng cách là l =210

Khi tr ng thái đ u chai tròn đi trạo một moment xoay nhằm ầu hộp sẽ có hai vị trí được khoét vào ướng nhờ vào hộp định hướng với c thì sẽ đượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c gác lên thanh đ nh m t o ỡ được hàn vào một thành với khoảng cách là l =210 ằm ạo một moment xoay nhằm moment xoay tr ngượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ạo một moment xoay nhằm c l i, còn tr ng đít chai đi trạo một moment xoay nhằm ướng nhờ vào hộp định hướng với c, do tr ng lọng lượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ng t p trung ật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm

ph n dầu hộp sẽ có hai vị trí được khoét vào ướng nhờ vào hộp định hướng với i nên sẽ đượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c đi th ng xu ng và đẳng xuống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c băng t i t i đi sang dây chuy n ảng cách là l =210 ảng cách là l =210.khác

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUY

C

C D

D B

B A

A

Nguyên lý ho t đ ng:ạo một moment xoay nhằm ột điểm để tạo một moment xoay nhằm

Dùng con lăn có đườ vào hộp định hướng với ng kính là d=20 đ tách hai đ u c a chai.ểm để tạo một moment xoay nhằm ầu hộp sẽ có hai vị trí được khoét vào ủa vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm

Trướng nhờ vào hộp định hướng với c tiên ta dùng hai thanh ch n đ d n hắn để dẫn hướng các chai cho đúng hướng, ểm để tạo một moment xoay nhằm ẫn hướng các chai cho đúng hướng, ướng nhờ vào hộp định hướng với ng các chai cho đúng hướng nhờ vào hộp định hướng với ng,

và có kho ng cách h p lý sau đó nh vào gia t c và l c c a băng t i đ đ y chai ảng cách là l =210 ợng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ờ vào hộp định hướng với ống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ực của băng tải để đẩy chai ủa vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ảng cách là l =210 ểm để tạo một moment xoay nhằm ẩy chai qua, l c này nh vào quán tính t o ra do v n t c c a băng t i và g băng t i có tácực của băng tải để đẩy chai ờ vào hộp định hướng với ạo một moment xoay nhằm ật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ủa vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ảng cách là l =210 ờ vào hộp định hướng với ảng cách là l =210

d ng đ y chai qua v trí con lăn Nh có con lăn d=20 nên sẽ tách 2 tr ng thái qua ẩy chai ịnh hướng nhờ vào hộp định hướng với ờ vào hộp định hướng với ạo một moment xoay nhằm hai bên

Dùng h th ng thêm hai thanh d n hống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ẫn hướng các chai cho đúng hướng, ướng nhờ vào hộp định hướng với ng đ tách h n hai tr ng thái sang ểm để tạo một moment xoay nhằm ẳng xuống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ạo một moment xoay nhằm hai bên c a băng t i sau đó nh thêm hai băng t i ch y ngủa vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ảng cách là l =210 ờ vào hộp định hướng với ảng cách là l =210 ạo một moment xoay nhằm ượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c chi u đ l y m t ểm để tạo một moment xoay nhằm ấp sẽ được định hướng nhờ vào hộp định hướng với ột điểm để tạo một moment xoay nhằm

tr ng thái duy nh t d n sang h th ng chi t.ạo một moment xoay nhằm ấp sẽ được định hướng nhờ vào hộp định hướng với ẫn hướng các chai cho đúng hướng, ống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ết

u đi m: l i d ng kho ng cách gi a hai n p chai nên c c u đ n gi n, d ểm để tạo một moment xoay nhằm ợng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ảng cách là l =210 ữa hai nắp chai nên cơ cấu đơn giản, dễ ắn để dẫn hướng các chai cho đúng hướng, ơ cấu đơn giản, dễ ấp sẽ được định hướng nhờ vào hộp định hướng với ơ cấu đơn giản, dễ ảng cách là l =210 ễ

ch t o và l p ráp, chi phí v n chuy n và b o trì th p.s d ng v t li u r ết ạo một moment xoay nhằm ắn để dẫn hướng các chai cho đúng hướng, ật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ểm để tạo một moment xoay nhằm ảng cách là l =210 ấp sẽ được định hướng nhờ vào hộp định hướng với ử dụng vật liệu rẻ ật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ẻ

Nhượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c đi m: băng t i ph i yêu c u có đ b n cao, v n t c h p lý đ tránh ểm để tạo một moment xoay nhằm ảng cách là l =210 ảng cách là l =210 ầu hộp sẽ có hai vị trí được khoét vào ột điểm để tạo một moment xoay nhằm ật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ống và được băng tải tải đi sang dây chuyền ợng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ểm để tạo một moment xoay nhằm

hi n tượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm ng băng t i b đùn lênảng cách là l =210 ịnh hướng nhờ vào hộp định hướng với

d) Đưa chai trạng thái nằm thành trạng thái đứng:

Nguyên lý: s d ng hai thanh gi đ chuy n t tr ng thái nghiêng sang ử dụng vật liệu rẻ ữa hai nắp chai nên cơ cấu đơn giản, dễ ểm để tạo một moment xoay nhằm ểm để tạo một moment xoay nhằm ừ trạng thái nghiêng sang ạo một moment xoay nhằm

tr ng thái đ ng.ạo một moment xoay nhằm ứng

Sau khi phơi đi qua băng t i sẽ đảng cách là l =210 ượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm c d ng nghiêng nh hai thanh ực của băng tải để đẩy chai ờ vào hộp định hướng với

nghiêng,sau đĩ băng t i di chuy n giúp phơi chuy n tr ng thái t nghiêng sang ảng cách là l =210 ểm để tạo một moment xoay nhằm ểm để tạo một moment xoay nhằm ạo một moment xoay nhằm ừ trạng thái nghiêng sang

đ ng.ứng

Hai thanh gi u giúp cho phơi khơng b nghiêng đ khi di chuy n trên băng t iữa hai nắp chai nên cơ cấu đơn giản, dễ ịnh hướng nhờ vào hộp định hướng với ổ khi di chuyển trên băng tải ểm để tạo một moment xoay nhằm ảng cách là l =210

5 Phân tích và lựa chọn phương án cho các cụm chiết.

a) Cơ cấu vận chuyển chai.

Hiện nay có rất nhiều các thiết bị vận chuyển liên tục ( băng tải, gầu tải, xíchtải…) với nhiều kích thước khác nhau, chế tạo bởi các loại vật liệu khác nhau, phùhợp cho các dạng vận chuyển vật liệu rời, vật liệu nóng, các sản phẩm đơn chiếc,các thùng sản phẩm… trong đề tài cần vận chuyển chai nên sử dụng băng tải là phùhợp

Phương án

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUY

4 3

5

Hình 2.4 Sơ đồ truyền động 3

1.Động cơ, 2.Hộp giảm tốc, 3 Con lăn trục dẫn động, 4 Băng tải, 5.

Con lăn trục bị động.

Ưu điểm : Ưu điểm lớn nhất của phương án này là bộ truyền gọn

Nhược điểm : Chế tạo khó khăn

Tuy nhiên hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại động cơ mà trong đó đãchế tạo sẵn hộp giảm tốc, chính vì thế việc sử dụng rất tiện lợi, ta không cần chế tạohộp giảm tốc riêng, hay sử dụng các bộ truyền khác để nhằm giảm tốc độ trục racủa động cơ Yêu cầu của hệ thống chiết là đảm bảo được năng suất, nhưng khôngcần thiết phải có một giá trị vận tốc băng tải thật chính xác mà tốc độ băng tải cóthể nằm trong một phạm vi cho phép, chính vì thế ta có thể dễ dàng trong việc lựachọn động cơ trên thị trường Từ những phân tích trên em quyết định chọn phươngán , tức là sử dụng động cơ đã có hộp giảm tốc

b) Các phương án thiết kế vòi phun.

 Phương án Vòi phun ngắn

Hình 2.5 Vòi phun ngắn

Phạm vi sử dụng: phù hợp khi chiết các loại chất lỏng như : Nước uống, sữa,dầu ăn (edible oil), mực (ink), hoá chất, mật ong

Qua phân tích các phương án, phương án thiết kế vòi phun được lựa chọn

c) Các phương án thay đổi khoảng cách từ vòi phun đến miệng chai.

 Phương án 2

Nguyên lý hoạt động: khi cần di chuyển vòi phun lên hoặc xuống, ta xoaytrục vít theo chiều tương ứng ( do đai ốc được dữ cố định nên trục vít sẽ phải dichuyển ).Phương án này chí phí thấp hơn so với phương án 1, độ cứng vững cao, kếtcấu gọn hơn

Từ hai phương án trên có thể thấy phương án 2 phù hợp hơn nên phương án 2được lựa chọn

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUY

Hình 2.8 Di chuyển bằng trục vít.

1 thanh đỡ van phân phối và vòi phun, 2 van phân phối, 3 vòi phun, 4 khung đỡ các kết cấu cụm chiết, 5 đai ốc, 6 Trục vít, 7 Giá đỡ.

d) Các phương án di chuyển cơ cấu định vị cổ chai và máng hứng dầu.

a Phương án 1

1 2

3

4 5 6 7 8

Hình 2.9 Cơ cấu di chuyển dùng bánh răng-thanh răng.

1.xy lanh khí nén, 2 khung đỡ xy lanh, 3 bánh răng, 4 thanh răng, 5.trục vít , 6 khối V định vị cổ chai, 7 khung đỡ khối V,

8 máng hứng dầu.

Hoạt động : Khi chưa chiết máng hứng dầu có nhiệm vụ hứng những giọtnhớt từ các vòi phun Khi các chai đã ở vị trí chuẩn bị chiết, xilanh khí nén tác động,các bánh răng lăn trên thanh răng, đưa các khối V tiến vào định vị cổ chai.

Ưu, nhược điểm : Định vị chính xác , tuy nhiên chi phí cao

1 Van phân phối, 2 vòi phun, 3 Van, 4 thùng chứa dầu.

Hoạt động : Khi các chai đã được định vị, van phân phối mở để dầu thông từbình chứa dầu sang vòi phun chảy xuống chai Khi đủ thể tích yêu cầu van phânphối sẽ đóng lại

Ưu điểm : Kết cấu đơn giản

Nhược điểm : Do mức dầu trong bình chứa thay đổi liên tục, dẫn đến

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUYtốc độ dòng chảy từ bình chứa sang chai cũng thay đổi, vì thế việc điều khiển đóngmở van phân phối trong trường hợp này là rất khó, chính vì thế độ chính xác khôngcao, và năng suất thấp.

 Phương án 2

Hoạt động: Trong khi các chai được định vị, Dầu từ thùng chứa qua van phânphối 1 được nối thông với xy lanh, nhờ trọng lượng dầu chảy xuống xy lanh, khi dầuđã được chứa đầy trong xy lanh, van phân phối 1 đóng lại, làm cho dầu thông từ xylanh qua ống dẫn dầu sang bộ phận chiết Khi piston chuyển động đi lên sẽ đẩy dầusang bộ phân chiết

Ưu, nhược điểm : Định lượng chính xác, dễ điều chỉnh, tuy nhiên kết cấu phứctạp hơn so với phương án 1

2 3 4

Hình 2.12 Định lượng dùng xy lanh.

1 Van phân phối, 2 ống dẫn dầu, 3 xilanh chứa dầu, 4 piston của

xilanh, 5 van khoá, 6 thùng chứa dầu.

Từ những phân tích trên, do yêu cầu về độ chính xác khi định lượng là rất cầnthiết nên phương án 2 được lựa chọn

Chương III: Tính Tốn Thơng Số Kỉ Thuật Của Hệ Thống

1 Xác định các thông số của cụm băng tải.

a) Vận tốc băng tải tại cụm chiết.

Năng suất : Q = 1000 chai/h

Kích thước chai( theo chiều di chuyển ) : L = 110 mm

Sơ bộ thời gian tác động của các xy lanh:

Xy lanh chặn chai : t1 = 0.5s

Xy lanh đóng mở vòi phun: t2 = 0.5s

Xy lanh định vị cổ chai : t3 = 2s

Xy lanh đẩy dầu: t4 = 10s

Số vòi phun : n = 6

Số lần chiết trong 1 h :

ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD : VÕ ANH HUYđủ 6 chai, xy lanh chặn chai phía trước đi ra chặn chai lại Sau đó xy lanh định vị cổchai tác động, xy lanh đóng, mở vòi phun được mở, xy lanh đẩy dầu từ cụm địnhlượng hoạt động, đẩy dầu vào chai Sau khi chai được điền đầy, xy lanh chặn chaiphía sau lui lại để các chai chứa dầu tiếp tục chuyển động trên băng tải, khi cảmbiến đếm chai phía sau đếm đủ 3 chai, xy lanh chặn chai phía trước sẽ lui lại, chophép các chai phía sau chuyển động vào vị trí phun Quá trình tiếp tục

T là thời gian tổng cộng của các cơ cấu tác động trong 1 lần chiết

b) Xác định công suất động cơ băng tải cụm chiết.

Các số liệu ban đầu:

-Vận tốc băng tải: v=0.2(m/s)

-Chiều dài tấm băng: L=5m

-Khối lượng vật liệu vâïn chuyển:m=1kg/chai

-Chiều rộng băng: B=100 mm

Tính toán lực kéo băng tải:

-Lực cản của băng được chia làm:lực cản chuyển động trên nhánh có tải(nhánh làm việc) và nhánh không tải(nhánh không là việc), lực cản ở các cơ cấulàm sạch băng, con lăn tăng góc ôm

-Lực kéo sơ bộ có thể tính bằng tổng lực cản 2 nhánh có tải và nhánhkhông tải, lực cản ở các đoạn cong được tính đến bằng cách nhân thêm hệ số cản Tổng lực kéo (hay lực cản của băng tải) được xác định theo công thức :

Wc = Wct + Wkt ,(N)-Với : Wc là lực kéo chung (N);

Wct là lực kéo ở nhánh có tải (N);

Wkt là lực kéo ở nhánh không tải (N) ;

 : góc nghiêng đặt băng (độ) ;  = 00.

Dấu (+) tương ứng với đoạn chuyển động đi lên và dấu (-) khi đi xuống

Trọng lượng vật liệu phân bố trên 1m chiều dài được xác định :

Chiều dài mỗi chai L = 110 mm

Số chai trên một mét băng tải : n = 6 (chai)

Mỗi chai có khối lượng : m =1kg

Ta có trọng lượng phân bố trên chiều dài 1m băng tải là :

q=n.m.g = 6 x 1 x 10 = 60 (N/m) Trọng lượng phân bố trên 1m chiều dài của tấm nhựa :

Do tải trọng vận chuyển của băng tải nhỏ nên không cần đến các con lăn đỡ

ở cả hai nhánh, có tải và không tải

Tang dẫn động

Hình 3.1 Sơ đồ lực tác dụng trên băng tải

- Sr lực căng băng tải tại điểm ra của tang dẫn

-  là hệ số ma sát giữa băng và tang dẫn ; bề mặt tang dẫn phủ cao su

ma sát :  = 0.4

-  là góc ôm của băng tải trên tang dẫn động:  =180

- kdt là hệ số ma sát dự trữ giữa băng và tang : k =1.15 – 1,2 , chọn k = 1,15  Sv= 3.05 Sr

 Trên nhánh không tải ta có:S3=S2+Wkt

Chọn ’=  ”= : do băng tải trượt trên thành cố định (vật liệu thép )

-Trên nhánh có tải: S1=S4+Wct và S3=k.S4

Wkt = 6.20.5.0.4 =240 (N)

Với k là hệ số cản khi băng đi qua tang đuôi hay tang dẫn hướng,với góc ôm của

W= Sv- Sr= S1- S2=1730 – 570 =1160(N).

Công suất làm việc : P = W.v/1000 = 1160x0.2/1000 = 0.23 (KW)

Chọn động cơ : RF40 DT63L4 ( P = 0.25 KW, n = 33 (vòng/phút))

c) Tính sức bền trục :

a Tính sơ bộ trục :

d  3  

x x

Mτ.2,

Với T : Mô men xoắn

T = 9,55.106 P.n = 9,55.106 0.2332 = 60.103 Nmm.+ [x] : Ứng suất xoắn cho phép [x] = 20 N/mm2 Vậy :

Hình 3.2 Sơ đồ tính các phản lực tại ổ đỡ trục dẫn động băng tải.

Lực tại khớp nối :

Ft = 2.T/ D = 2 60.103 / 50 = 2,4 103 N

Fkn = (0,2 0,3) Ft = 600 N

Trong đó D là đường kính của khớp nối

Lực tác dụng lên trục : F = 1730 + 570 = 2300 N

Trong mặt phẳng ZY :

Hình 3.3 Sơ đồ tính phản lực trong mặt phẳng ZY.

+ Phương trình cân bằng mô men đối với điểm A :

Hình 3.4 Sơ đồ tính phản lực trong mặt phẳng ZX

+ Phương trình cân bằng mô men đối với điểm A :

F.50 -FX2.100 = 0

Vậy :