Thiết kế cửa cuốn tự động trong kho lạnh

Tuy nhiên loại cửa bình thường cửa không tự động mà chúng ta hay dùng hiện nay lại có những nhược điểm gây phiền toái cho người sử dụng, đó là: cửa thường chỉ đóng mở được khi có sự tác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ CỬA CUỐN TỰ ĐỘNG

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến Thầy Cô ở Khoa Cơ Khí - Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã tận tình chỉ bảo và truyền đạt kiến thức cho em trong suốt các năm học qua Dưới sự chỉ bảo tận tình của quý thầy cô đã giúp em có được một nền tảng kiến thức và có được hành trang để vững bước trên con đường tương lai

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến thầy Lê Thanh Hải, các thầy cô

trong bộ môn cơ điện tử nói riêng và thầy cô khoa cơ khí nói chung đã tận tình giúp đỡ,

hỗ trợ em về kiến thức để hoàn thành luận văn này Đồng thời em cũng gửi lời cảm ơn tới các bạn lớp CK10CD2 đã luôn giúp đỡ, chia sẻ khó khăn, vui buồn trong suốt thời gian qua

Em xin gửi lời cám ơn đến Quý Thầy/ Cô phản biện và Quý Thầy/ Cô trong hội đồng đã dành thời gian đánh giá, góp ý và chấm luận văn tốt nghiệp Những nhận xét của Thầy/ Cô có ý nghĩa rất lớn đối với em, nhằm hoàn thiện đề tài và cũng là nhằm hoàn thiện bản thân em

Cuối lời, em xin gửi lời chúc sức khỏe đến các Thầy Cô trong khoa Cơ Khí và Bộ môn Cơ điện tử

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG CỬA CUỐN TỰ ĐỘNG TRONG KHO LẠNH” Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Phương MSSV: 21002521

Giáo viên hướng dẫn: Thầy Lê Thanh Hải

Trong xã hội văn minh hiện đại, cửa là một bộ phận không thể thiếu trong các công trình kiến trúc Tuy nhiên loại cửa bình thường (cửa không tự động) mà chúng ta hay dùng hiện nay lại có những nhược điểm gây phiền toái cho người sử dụng, đó là: cửa thường chỉ đóng mở được khi có sự tác động của con người vào nó Vì vậy gây tốn thời gian và công sức cho người sử dụng

Thêm vào đó là hệ thống máy lạnh được sử dụng khá rộng rãi ở nhà kho, nhà xưởng đông lạnh… Việc sử dụng của tự động nhằm đảm bảo tránh thất thoát hơi lạnh ngoài gây lãng phí Do đó cửa tự động với tính chất là luôn đóng khi không có người,

xe vận chuyển hàng… không có sự qua lại đã đáp ứng tốt điều này

Dựa trên nhu cầu thực tế của xã hội ngày càng phát triển Vì vậy mục đích nghiên cứu của em là nghiên cứu thiết kế cửa tự động với tác động nhanh sử dụng tốt trong kho lạnh nhằm hạn chế thất thoát nhiệt, cũng như gây ô nhiễm cho kho, xưởng đông lanh Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống cơ khí, hệ thống điện cũng như phần lập trình để ứng dụng vào mô hình Xây dựng giải thuật đóng/mở cửa đúng thời điểm khi

có người, vật và xe vận chuyển ra vào kho lạnh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT LUẬN VĂN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH VẼ vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Giới thiệu chung 1

1.2 Sơ lược về cửa tự động 1

1.2.1 Khái niệm chung về cửa tự động 1

1.2.2 Cấu tạo của hệ thống 2

1.3 Một số hệ thống cửa tự động 2

1.3.1 Cửa trượt tự động – Automatic sliding door 3

1.3.2 Cửa mở cánh tự động – Automatic Swing door 5

1.3.3 Cửa xoay tự động – automatic revoling door 6

1.3.4 Cửa tự động đặc biệt khác – speciality automatic doors 7

1.3.5 Cửa cuốn tự động – automatic roll up door 9

1.4 Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài 10

1.4.1 Mục tiêu 10

1.4.2 Nhiệm vụ 10

1.4.3 Phạm vi đề tài 11

1.5 Tổ chức luận văn 11

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 12

2.3 Ray dẫn hướng 13

2.4 Màn cửa PVC 14

2.5 Tính toán công suất định mức, chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền 14

2.6 Thiết kế các bộ truyền 16

2.6.1 Các thông số ban đầu 16

2.6.2 Tính toán trục và chọn then (Theo tài liệu [1]) 20

2.6.3 Chọn ổ lăn cho trục vít và bánh vít (Theo tài liệu [1]) 28

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ĐIỆN 30

3.1 Yêu cầu chung về các thiết bị điện tử 30

3.2 Sơ đồ tổng quát của hệ thống 30

3.3 Thiết kế hệ thống điện 31

3.3.1 Bố trí cảm biến, công tắc hành trình trong hệ thống của tự động 31

3.3.2 Yêu cầu bố trí cảm biến và công tắc hành trình trong hệ thống 32

3.4 Thiết bị điều khiển PLC Mitsubishi FX1N-14MR-DS 32

3.5 Cảm biến quang điện 35

3.6 Công tắc hành trình 37

3.7 Bộ lưu điện UPS 38

3.8 Mạch nguồn 230V/50-60Hz/24VDC 40

CHƯƠNG 4: GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN 41

4.1 Tổng quát 41

4.2 Giải thuật điều khiển: 41

4.3 Đảo chiều động cơ xoay chiều 1 pha 44

4.3.1 Động cơ xoay chiều 1 pha 44

4.3.2 Đảo chiều quay động cơ xoay chiều 1 pha 46

CHƯƠNG 5: Tổng kết và hướng phát triển đề tài 49

5.1 Kết quả đạt được 49

5.1.1 Nội dung đã hoàn thành 49

5.1.2 Một số hạn chế của đề tài 49

5.2 Hướng phát triển đề tài 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cửa trượt tự động – Automatic Sliding door 3

Hình 1.2: Motor dẫn động 4

Hình 1.3: Hệ thống thanh ray dẫn 4

Hình 1.4: Cửa mở cánh tự động 5

Hình 1.5: Cơ cấu cửa mở cánh tự động 6

Hình 1.6: Cửa xoay tự động – automatic revoling door 6

Hình 1.7: Cửa trượt tự động xếp lớp – automatic telescopic sliding door 7

Hình 1.8: Cửa mở trượt gấp tự động – automatic folding door 8

Hình 1.9: Cửa trượt cánh cong tự động - automatic curved sliding door 8

Hình 1.10: Cửa cuốn tự động – automatic roll up door 9

Hình 1.11: Sơ đồ các thành phần cấu tạo nên 01 cửa cuốn phổ biến 10

Hình 2.1: Hệ thống trục cuốn và trục dẫn động 13

Hình 2.2: Ray dẫn hướng 14

Hình 2.3: Hệ thống cửa cuốn tự động 14

Hình 2.4: Lực tác dụng lên trục vít 21

Hình 2.5: Biểu đồ moment trục vít 22

Hình 2.6: Lực tác dụng lên bánh vít 25

Hình 2.7: Biểu đồ moment bánh vít 26

Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống cửa cuốn tự động 30

Hình 3.2: Sơ đồ tổng quát mạch điện hệ thống 31

Hình 3.3: Sơ đồ kết nối ngõ vào với hệ thống 31

Hình 3.4: Sơ đồ ngõ ra của hệ thống 31

Hình 3.5: PLC Mitsubishi FX1N-14MR-DS 34

Hình 3.6: Sơ đồ đấu nối PLC FX1N-14MR-DS với các thiết bị ngoại vi 35

Hình 3.7: Cảm biến quang E3Z-T61 36

Hình 3.8: Sơ đồ đấu nối của cảm biến 37

Hình 3.9: Công tắc hành trình Z-15GW2-B 38

Hình 3.9: Bộ lưu điện cửa cuốn Apolo APL1000 39

Hình 3.10: Sơ đồ mạch nguồn cung cấp 230VAC/50Hz-60Hz/24VDC 40

Hình 4.1: Sơ đồ điểu khiển hệ thống cửa cuốn tự động 41

Hình 4.2: Giải thuật điều khiển cửa cuốn 42

Hình 4.3: Cấu tạo động cơ xoay chiều 1 pha 44

Hình 4.4: Đấu dây động cơ xoay chiều 1 pha 4 dây 45

Hình 4.5: Động cơ xoay chiều 1 pha 3 dây 45

Hình 4.6: Hai chiều quay động cơ 46

Hình 4.7: Đảo chiều quay động cơ khi thay đổi dây đề 46

Hình 4.8: Đảo chiều quay động cơ khi thay đổi dây chạy 46

Hình 4.9: Mạch động lực và mạch nguồn 47

Hình 4.10: Mạch điều khiển động cơ 47

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1: Động cơ và phân phối tỷ số truyền 16

Bảng 3.2: Đặc tính kỹ thuật của hệ thống truyền động 16

Bảng 3.3: Xác định các kích thước của bộ truyền 18

Bảng 4.1: Các thông số chính của PLC 34

Bảng 4.2: Các thông số chính của cảm biến 37

Bảng 4.3: Một số thông số chính của công tắc hành trình 38

Bảng 4.4: Các thông số chính của bộ lưu điện 39

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung

Trong xã hội văn minh hiện đại, cửa là một bộ phận không thể thiếu trong các công trình kiến trúc Tuy nhiên loại cửa bình thường (cửa không tự động) mà chúng ta hay dùng hiện nay lại có những nhược điểm gây phiền toái cho người sử dụng, đó là: cửa thường chỉ đóng mở được khi có sự tác động của con người vào nó Vì vậy gây tốn thời gian và công sức cho người sử dụng

Vì vậy việc thiết kế một loại cửa tiện ích hơn đa năng hơn, phục vụ tốt hơn cho đời sống con người trong thời điểm xã hội ngày càng hiện đại hóa và phát triển hiện nay

là một yếu tố rất cần thiết Thế nên việc thiết kế ra một loại cửa tự động khắc phục tốt những nhược điểm của loại cửa thường

Mục đích của việc thiết kế ra cửa tự động là tạo ra một loại cửa vừa duy trì được đặc tính của cửa thông thường mà còn tự động hóa, hoàn toàn không cần đến sự điểu khiển của con người, nó có thể hoạt động chính xác và liên tục 24/24 giờ mỗi ngày Việc

sử dụng cửa tự động là một phần không thể thiếu trong đời sống của con người tại những khu vực: nhà kho, xưởng, sân bay, siêu thị

Thêm vào đó là hệ thống máy lạnh được sử dụng khá rộng rãi ở công sở, nhà kho, nhà xưởng đông lạnh… Việc sử dụng của tự động nhằm đảm bảo tránh thất thoát hơi lạnh ngoài gây lãng phí Do đó cửa tự động với tính chất là luôn đóng khi không có người, xe vận chuyển hàng… không có sự qua lại đã đáp ứng tốt điều này

Chính vì những ứng dụng, ưu điểm nổi bật vô cùng lớn như vậy mà ta phát triển

nó rộng rãi và hoàn thiện hơn Nâng cao chất lượng hoạt động tự động để nó ngày càng hiện đại hơn, tiện ích hơn

1.2 Sơ lược về cửa tự động

1.2.1 Khái niệm chung về cửa tự động

Hệ thống cửa tự động là một công nghệ điều khiển tự động, trong đó người ta chủ

chính xác 24/24 giờ mỗi ngày Việc sử dụng cửa tự động là một phần không thể thiếu trong những khu vực: nhà kho, nhà xưởng, sân bay, siêu thị, tòa nhà…

Thêm vào đó là hệ thống máy lạnh được sử dụng khá rộng rãi ở công sở, nhà kho, nhà xưởng đông lạnh… Việc sử dụng của tự động nhằm đảm bảo tránh thất thoát hơi lạnh ngoài gây lãng phí Do đó cửa tự động với tính chất là luôn đóng khi không có người, xe vận chuyển hàng… không có sự qua lại đã đáp ứng tốt điều này, nhằm tiết kiệm được tối đa thời gian, công sức và nổi bật tính năng tiết kiệm, an toàn

1.2.2 Cấu tạo của hệ thống

Hệ thống bao gồm khung cửa, động cơ truyền động, cơ cấu dẫn động… kết cấu của hệ thống phải đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Hệ thống cửa tự động bao gồm rất nhiều loại: cửa trượt tự động, cửa xoay tự động, cửa cuốn tự động… tùy vào từng mục đích và yêu cầu sử dụng thì ta chọn loại cửa với

cơ cấu, chất liệu làm cửa cho phù hợp

Cơ cấu, cấu tạo của từng loại cửa tự động được trình bày như bên dưới đây

1.3.1 Cửa trượt tự động – Automatic sliding door

Hình 1.1: Cửa trượt tự động – Automatic Sliding door

Lợi thế của những cánh cửa trượt trong thiết kế không gian đô thị hiện nay là: việc tiết kiệm tối đa diện tích, vẻ đẹp thanh lịch sang trọng mang đến từng không gian Tiết kiệm diện tích không gian là một lợi thế trong thiết kế nội thất, mang một vẻ đẹp đơn giản mà tiện lợi đến mức tối đa – trào lưu thiết kế đương đại

Cửa kính trượt tự động là một dạng cửa kính được thiết kế đặc biệt tự động mở ra

và đóng vào khi có ai bước vào trong hay đi ra ngoài và nó được lắp đặt và sử dụng nhiều ở các khu nhà chung cư, văn phòng, các công ty, ngân hàng, bệnh viện, tại các sản khách sạn,tòa nhà cao tầng, cao ốc…Cửa kính tự động về cơ bản không có nhiều dạng

mà nó được chia làm hai cánh, từ diện tích cửa rộng hay lớn thì của kính trượt tự động sẽ được thiết kế có kích thước vừa vặn

Kết hợp với những hỗ trợ kỹ thuật tiên tiến như bánh xe, hệ thống ray trượt và dây curoa cao cấp Cửa kính trượt tự động hoạt động trên nguyên tắc dùng cảm biến, điều khiển từ xa hoặc các thiết bị kiểm soát như đầu đọc thẻ…để cửa luôn tự hoạt động đúng với tên gọi của nó là tự động đóng mở Ưu điểm cửa kính trượt tự động chính là việc

làm bằng kính cường lực thì còn có nhiều ưu điểm và tác dụng hơn, vì kính cường lực bao giờ cũng có độ bền cao, chịu nhiệt tốt, tuổi thọ sử dụng lâu dài Cửa kính cường lực được sử dụng lắp đặt như cửa kính tự động thì đó là một sự lựa chọn tuyệt vời vừa an toàn cho con người, vừa mang lại vẻ hiện đại bền chắc cho cả tòa nhà, cả chung cư… Các thiết bị được sử dụng trong hệ thống này bao gồm:

 Motor dẫn động

Hình 1.2: Motor dẫn động

 Bộ điều khiển trung tâm

Một bộ phận chính, được lập trình đảm bảo các chức năng đóng/mở một cách tự động, có thể kết hợp với các thiết bị an ninh như đầu đọc thẻ, khóa điện,…năng cao tính năng bảo mật cao

 Các thiết bị cảm biến

Nhận diện người và vật, khả năng quét tầm xa, nhạy và hoạt động liên tục

Hệ thống thanh ranh dẫn

Hình 1.3: Hệ thống thanh ray dẫn

Được chế tạo từ vật liệu là nhôm, giúp cho khung cửa đảm bảo độ cứng cao, chắc khỏe và hạn chế mài mòn trong quá trình sử dụng Ngoài ra còn những phụ kiện khác bao gồm: hệ thống ròng rọc dẫn động, dây curoa, pat chặn, một số các pat vít khác

1.3.2 Cửa mở cánh tự động – Automatic Swing door

Hình 1.4: Cửa mở cánh tự động

Dựa trên sự phát triển của các loại cửa mở cánh sử dụng bản lề truyền thống, cửa

mở cánh tự động thực sự tạo nên một phong cách mới cho công nghệ sản xuất cửa tự động đó là: hiện đại và tiện lợi

Khi không có chỗ để lắp thanh ray cho cửa trượt thì giải pháp cửa mở cánh tự động

là một giải pháp tối ưu, người sử dụng hoàn toàn không phải bận tâm về chiều rộng nơi lắp đặt Khi có người vào, thì cửa sẽ tự động mở vào phía trong và ngược lại

Mỗi khi gặp vật cản, cửa sẽ tự động đảo chiều sau đó đóng lại với vận tốc chậm để xác định vật đã di chuyển hay chưa Đặc biệt với hai cảm biến an toàn gắn ngay trên cửa

sẽ tránh được va chạm người và đồ vật trong phạm vi hoạt động của cửa

Toàn bộ Bộ điều khiển, motor đều nằm gọn trong hộp kỹ thuật có kích thước nhỏ gọn, được gắn trực tiếp ngay trên khung cửa nên có thể lắp cho cửa nhôm, cửa kính và các loại cửa khác

Hình 1.5: Cơ cấu cửa mở cánh tự động

1.3.3 Cửa xoay tự động – automatic revoling door

Hình 1.6: Cửa xoay tự động – automatic revoling door

Với nét kiến trúc khác biệt, cửa xoay tự động là sự kết hợp của sự thông minh và sang trọng Được dùng tại khu vực cổng chính các ngân hàng, khách sạn, những tòa nhà

có lượng lớn người qua lại, tốc độ lưu thông cao nhưng vẫn đảm bảo độ an toàn, tin cậy Giữ nhiệt, tránh gió bụi, va đập và tránh được nguy cơ bị gió đập…

Cửa có thể làm việc tự động hoàn toàn hoặc bán tự động (dùng động cở điện hoặc bằng tay) Sử dụng những cảm biến, khi có người ra vào, cửa tự động hoạt động, nếu

không cửa sẽ dừng lại để tiết kiệm năng lượng Khung cửa làm bằng nhôm hợp kim nên

bền và đẹp

1.3.4 Cửa tự động đặc biệt khác – speciality automatic doors

1.3.4.1 Cửa trượt tự động xếp lớp – automatic telescopic sliding door

Hình 1.7: Cửa trượt tự động xếp lớp – automatic telescopic sliding door

Cửa trượt tự động xếp lớp dựa trên nguyên lý hoạt động của cửa trượt thông thường

được thiết kế lại bộ gá, dây curoa phụ… thay vì chỉ có 2 cánh cửa trượt sang bên như

các loại cửa trượt thông thường thì cửa trượt có nhiều cánh cửa trượt sang bên Nó là

một giải pháp hoàn hảo cho các dự án phức tạp

Thực sự phù hợp cho các văn phòng, chăm sóc sức khỏe và các dự án giáo dục

1.3.4.2 Cửa mở trượt gấp tự động – automatic folding door

Hình 1.8: Cửa mở trượt gấp tự động – automatic folding door

Nguyên lý hoạt động: khi cánh cửa mở ra, cả hai tấm cửa gấp và đồng thời xoay sang hai bên

Phù hợp với những khu vực với lưu lượng người qua lại lớn được sử dụng trong các showrom, siêu thị, garage oto…

1.3.4.3 Cửa trượt cánh cong tự động – automatic curved sliding door

Hình 1.9: Cửa trượt cánh cong tự động - automatic curved sliding door

Sự kết hợp giữa 2 bộ cửa cong, đã có một hệ thống tự động liên hoàn khép kín Nó thật sự hữu ích khi sử dụng các công trình điều hòa không khí trung tâm hoặc ngăn chặn tối đa bụi và gió từ bên ngoài Thể hiện sự mềm mại và tiện dụng trong cách thiết kế

1.3.5 Cửa cuốn tự động – automatic roll up door

Hình 1.10: Cửa cuốn tự động – automatic roll up door

Cửa cuốn tự động mang những đặc tính vượt trội, thân cửa làm bằng hợp kim nhôm siêu bền và có độ đàn hồi cao Vận hành cực kỳ ấn tượng: rất êm – rất nhẹ - rất nhanh

Tự động đảo chiều khi gặp chướng ngại vật, được thiết kế dễ dàng thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp Khi mất điện có thể vận hành cửa bằng tay một cách nhẹ nhàng, trơn tru Kiểu dáng hiện đại, màu sắc phong phú và có thể bổ sung thêm nhiều các lựa chọn: đèn báo sáng, bộ lưu điện UPS, cảm biến, điều khiển trung tâm hẹn giờ Cửa cuốn phù hợp với mọi công trình nhà ở, cửa hàng, ki-ot, kho hàng, nhà xưởng, garage oto, …

Hình 1.11: Sơ đồ các thành phần cấu tạo nên 01 cửa cuốn phổ biến

Các thành phần cấu tạo nên một cửa cuốn bao gồm:

 Motor cửa cuốn

 Bộ điều khiển và cảm biến

 Bộ lưu điện UPS trường hợp khẩn cấp, mất điện

 Hệ thống cao su giảm chấn, thanh ray định vị / dẫn hướng, trục cuốn

 Các phụ kiện khác dùng cho cửa cuốn tự động

1.4 Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài

1.4.1 Mục tiêu

Khảo sát, nghiên cứu và thiết kế hệ thống cửa tự động có khả năng đáp ứng nhanh ngăn cản sự thất thoát nhiệt trong kho lạnh, ngoài ra còn phải đảm bảo sự an toàn cho con người trong khi vận hành và sử dụng

1.4.2 Nhiệm vụ

 Liệt kê, phân tích các mô hình cửa tự động trong kho lạnh để đưa ra phương

án thiết kế phù hợp với đề tài

 Lập phương án thiết kế cơ khí, mạch điện cho hệ thống cửa tự động trong kho lạnh

 Lập phương án giải thuật điều khiển cửa tự động đóng/ mở khi có xe nâng hàng hóa, con người ra vào kho lạnh

 Chương 1: Tổng quan với các nội dung đã trình bày trên

 Chương 2: Thiết kế phần cơ khí cho hệ thống

 Chương 3: Thiết kế phần hệ thống điện

 Chương 4: Giải thuật điều khiển cửa tự động trong kho lạnh

 Chương 5: Kết quả đạt được và định hướng đề tài

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠ KHÍ

Với mục đích thiết kế cửa trong kho lạnh bao gồm các yếu tố sau: ít thất thoát nhiệt (kho lạnh), ít bụi (kho sạch), tiết kiệm được diện tích, kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt, tốc

độ đáp ứng nhanh an toàn và chính xác… Nên cửa cuốn tự động tốc độ cao (automatic roll-up door) được lựa chọn là tối ưu nhất

Cơ khí của hệ thống gồm những thành phần chính sau: lựa chọn kích thước của cửa tự động, trục cuốn, lựa chọn động cơ và hộp giảm tốc

Từ những yêu cầu hệ thống, thông số kích thước và thông số tốc độ của một số cửa cuốn hiện nay Những thông số đưa ra cho thiết kế như sau:

Kích thước cửa: 3m x 3m (DxR)

Tốc độ đóng/mở: 0,9 - 1,2 m/s, 225 vg/ph

Trục cuốn: nhiệm vụ chính là cuốn tấm mà cửa PVC

Trục dẫn động và trục cuốn được cố định vào 2 mặt bích

Chọn trục cuốn màn PVC và trục dẫn động sử dụng của hãng Dynaco chuyên dùng trong hệ thống cửa cuốn với Ø 102mm

Hình 2.1: Hệ thống trục cuốn và trục dẫn động 2.3 Ray dẫn hướng

Ray dẫn hướng có tác dụng cố định khung cửa và dẫn hướng màn cửa PVC đi đúng hướng, ngăn thất thoát nhiệt, côn trùng, chịu được tác động của gió

Đảm bảo độ cứng vững cho cửa khi vận hành Ray dẫn được được hàng Dynaco thiết kế dạng U với kích thước: 80x40x3 mm

Hình 2.2: Ray dẫn hướng 2.4 Màn cửa PVC

Màn cửa PVC là bộ phận quan trọng của cánh cửa Được sử dụng từ chất liệu nhựa, cấu tạo dạng tấm liền mỏng nhẹ, ngăn ngừa thất thoát nhiệt, giảm độ ồn do đóng và mở cửa

Màn cửa PVC của hãng PVC được thiết kế viền màn là dây zipper chạy dọc thân cửa giảm tối đa ma sát, đảm bảo độ kín, ăn khớp với ray dẫn hướng được tốt hơn

2.5 Tính toán công suất định mức, chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

 Sơ đồ truyền động chung của hệ thống:

Hình 2.3: Hệ thống cửa cuốn tự động

1 Động cơ – 2 Hộp giảm tốc trục vít bánh vít – 3 Trục dẫn động – 4 Trục cuốn – 5 Ổ đỡ

 Xác định công suất của bộ phận công tác là tang cuốn:

  hiệu suất của màn PVC với ray dẫn hướng

 Công suất cần thiết cho động cơ:

Ta chọn động cơ có công suất P dc 0,18 Wk với số vòng quay và phân bố tỉ số truyền hệ thống truyền động chọn trên bảng 3.4[1]:

Bộ truyền trục vít bánh vít

Theo bảng các thông số ta vừa chọn ta có bảng đặc tính kỹ thuật sau:

Bảng 3.2: Đặc tính kỹ thuật của hệ thống truyền động

2.6.1 Các thông số ban đầu

 Công suất trên trục công tác: P ct 0,1 Wk

 Số vòng quay của trục công tác: ct 255vg ph/

 Số ca làm việc trong ngày: 02 ca (ca 8h)

 Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày

 Số năm làm việc: 05 năm

Vì v s 5 /m s ta chọn đồng thanh không thiếc Br AlFe9-4, đúc trong khuôn cát với ch 200MPa, b 400MPa Chọn vật liệu cho trục vít là thép 40Cr được tôi với

độ răn > 45HRC, sau đó được mài và đánh bóng ren vít

 Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh vít:

82i

 Tính toán khoảng cách trục aw theo độ bền tiếp xúc theo công thức:

 

3 w

Giá trị này phù hợp với giá trị đã chọn

 Xác định số răng tương đương bánh vít:

 Tính toán nhiệt độ theo công thức:

Nhiệt độ nằm trong phạm vi cho phép

 Giá trị lực tính theo công thức:

2.6.2 Tính toán trục và chọn then (Theo tài liệu [1])

 Chọn vật liệu chế tạo là thép C45, ta có  b 600Mpa, ứng suất xoắn cho phép:

  2025MPa