NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG SAN PHẲNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG BẰNG LASER

Chúng tôi tiến hành thực hiện luận văn “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống máy san phẳng điều khiển tự động bằng công nghệ laser” để có thể ứng dụng những nghiên cứu của mìn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG SAN PHẲNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG BẰNG LASER

Họ và tên sinh viên: ĐỖ ĐÔNG HÙNG

Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Niên khóa: 2006-2010

Tháng 7/2010

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG SAN PHẲNG

ĐIỀU KHỂN TỰ ĐỘNG BẰNG LASER

Tác giả

ĐỖ ĐÔNG HÙNG TRẦN MẪN MINH QUÂN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu

cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

CƠ ĐIỆN TỬ

Giáo viên hướng dẫn:

Tiến sĩ NGUYỄN VĂN HÙNG

Kĩ sư ĐÀO DUY VINH

Tháng 7 năm 2010

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn!

Tiến sĩ Nguyễn Văn Hùng và Kĩ sư Đào Duy Vinh– Giáo viên hướng dẫn đề tài Thầy đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong suốt quá trình làm đề tài

Xin cảm ơn Quý thầy, cô đã phản biện đề tài cho những lời nhận xét quý báu Qua những phản hồi đó chúng tôi có thể hoàn thiện hơn quá trình nghiên cứu Cảm ơn cha mẹ, anh em, bạn bè đã tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình học tập cũng như làm đề tài

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, ngày 22 tháng 07 năm 2010

Người nghiên cứu

Thời gian thực hiện: từ 1/5 đến 22/7

Chúng tôi tiến hành thực hiện luận văn “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống máy san phẳng điều khiển tự động bằng công nghệ laser” để có thể ứng

dụng những nghiên cứu của mình nhằm nội địa hóa một số cụm thiết bị của hệ thống Kết quả đạt được:

Đã chế tạo thành công mô hình máy san phẳng điều khiển tự động bằng công nghệ laser

Qua quá trình khảo nghiệm cho thấy rằng mô hình có thể hoạt động trong phạm vi 2m2 ổn định

Qua quá trình khảo nghiệm mô hình hệ thống máy san phẳng cho thấy bề mặt đồng

đã giảm đi được 85% độ nhấp nhô của trước và sau khi san phẳng

MỤC LỤC

Trang Trang tựa…… i

Cảm tạ ……… ii

Tóm tắt… … iii

Mục lục……… iv

Danh sách các chữ viết tắt vi

Danh sách các bảng vii

Danh sách các hình viii

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.2 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 1

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2

2.1 Sơ lược về hệ thống máy san phẳng 2

2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống san phẳng laser 4

2.1.2 Bộ phát laser……… 4

2.1.3 Bộ nhận laser…… 5

2.1.2 Hộp điều khiển…… 5

2.1.2 Hệ thống thủy lực…… 6

2.1.6 Gàu san…… 8

2.1.7 Máy kéo…… 9

2.2 Sơ lược về hệ thống khí nén 9

2.3 Sơ lược về các phần tử dùng trong hệ thống 11

2.3.1 Các phần tử cơ khí 11

2.3.2 Các linh kiện điện tử 14

2.3.3 Sơ lược về tín hiệu RF tần số 315Hz 16

2.3.4 Cơ sở tính toán 19

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

3.1 Nội dung nghiên cứu 23

3.3 Cơ sở thiết kế mô hình hệ thống san phẳng 23

3.3.1 Bộ phát tín hiệu 23

3.2.2 Bộ nhận tín hiệu 24

3.2.3 Cụm van khí nén 24

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Kết quả tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống máy san phẳng 25

4.1.1 Yêu cầu thiết kế 25

4.1.2 Lựa chọn nguyên lý cấu tạo mô hình 25

4.1.3 Kết quả tính toán 33

4.1.4 Kết quả chế tạo mô hình 33

4.2 Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực củ hệ thống san phẳng thực tế 38

4.3 Kết quả khảo nghiệm sơ bộ 39

4.4 Nhận xét chung 41

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

PHỤ LỤC 44

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG

Bảng 2.1 Bảng chân trị IC 74HC00 15

Bảng 4.1 Bảng tra hiệu suất thao áp suất của bơm 18

Bảng 4.2 Bảng kết quả tính toán các thông số mô hình 32

Bảng 4.3 Bảng số liệu thể hiện việc nâng hạ gàu san theo vị trí 39

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy san phẳng laser 2

Hình 2.2 Hệ thống san phẳng lắp trên máy kéo MTZ 80 3

Hình 2.3 Cấu tạo máy phát laser 4

Hình 2.4 Bộ nhận lắp trên dụng cụ đo độ cao 5

Hình 2.5 Bộ nhận lắp trên gàu san 5

Hình 2.6 Hộp điều khiển (Control box) 6

Hình 2.7 Sơ đồ kết nối hộp điều khiển với các thiết bị 6

Hình 2.8 Hệ thống thủy lực 7

Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống thủy lực 8

Hình 2.10 Gàu san 9

Hình 2.11 Máy kéo 9

Hình 2.12 Xy lanh khí nén 11

Hình 2.13 Van khí nén đảo chiều 5/3 12

Hình 2.14 Bộ điều chỉnh áp suất 12

Hình 2.15 Động cơ khí nén 13

Hình 2.16 Động cơ điện một chiều 14

Hình 2.17 Sơ đồ chân vi điều khiển Atmega8 14

Hình 2.18 Vi điều khiển Atmega8 15

Hình 2.19 IC 74HC00 15

Hình 2.20 Sơ đồ chân PT2272 16

Hình 2.21 Sơ đồ tổng quát của bộ thu sóng RF 17

Hình 2.22 Thực tế mạh thu RF dùng IC PT2272IC 74HC00 17

Hình 2.23 Sơ đồ chân PT2262 18

Hình 2.24 Kết cấu xi lanh 2 chiều 19

Hình 4.1a Sơ đồ cấu tạo gàu san 26

Hình 4.1b Mô hình gàu san 26

Hình 4.2 Cấu tạo bộ phát laser 27

Hình 4.3 Cấu tạo phần nhận tín hiệu laser 27

Hình 4.5 Van 5/3 ở trạng thái nâng gàu 29

Hình 4.6 Van 5/3 ở trạng thái hạ gàu 29

Hình 4.7 Sơ đồ khối hệ thống 30

Hình 4.8 Lưu đồ giải thuật điều khiển 31

Hình 4.9 Kết quả mô hình gàu san 33

Hình 4.10 Kết quả mô hình máy kéo 33

Hình 4.11 Mô hình hệ thống máy san phẳng 34

Hình 4.12 Mạch trung tâm điều khiển 35

Hình 4.13 Mạch vi điều khiển điều khiển xy lanh 35

Hình 4.14 Mạch vi điều khiển điều khiển động cơ 36

Hình 4.15 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H 37

Hình 4.16 Hình chụp mạch cầu H 37

Hình 4.17 Hình chụp mạch rơle 38

Hình 4.18 Hình vẽ thể hiện mặt đồng lúc chưa được san phẳng 40

Hình 4.19 Hình vẽ thể hiện mặt đồng đã được san phẳng lần đầu 40

Hình 4.20 Hình vẽ thể hiện mặt đồng đã được san phẳng lần 2 40

Hình 4.21 Hình vẽ thể hiện mặt đồng đã được san phẳng lần cuối 41

Nhưng các loại máy phục vụ cho điều này là của nước ngoài hoàn toàn với chi phí để mua và bảo dưỡng khi máy hư là rất đắt Trên cơ sở đó chúng tôitiến hành thực

hiện luận văn “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống máy san phẳng điều khiển tự động bằng công nghệ laser” để có thể ứng dụng những nghiên cứu của

mình nhằm nội địa hóa một số cụm thiết bị của hệ thống

1.2 Mục đích

Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống san phẳng mặt đồng bằng laser làm cơ sở cho việc chế tạo nội địa hóa một số bộ phận của hệ thống san phẳng Laser phục vụ nhu cầu san phẳng đồng ruộng ở Việt Nam

Ngoài ra mô hình có thể được sử dụng để làm học cụ trong giảng dạy các ngành liên quan

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Sơ lược về hệ thống máy san phẳng

2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống san phẳng laser

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống san phẳng laser được thể hiện như (hình 2.1) và

hệ thống thực được thể hiện như (hình 2.2)

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy san phẳng laser

1 Máy phát laser 6 Ống dầu thủy lực

2 Xi lanh thủy lực 7 Van thủy lực

3 Thiết bị nhận tín hiệu 8 Hộp điều khiển

4 Gàu san 9 Máy kéo

5 Bộ phận làm mát dầu thủy lực

Nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau:

Bộ phát laser (1) được đặt trên giá đỡ, phát ra tia laser tạo thành một mặt phẳng laser cố định song song nằm ngang Bộ nhận tín hiệu laser (3) lắp cố định trên cụm gàu san (4) sẽ xác định vị trí tương đối của gàu san so với mặt phẳng laser khi hai bánh

xe mang gàu san lên vùng cao hay xuống vùng đất trũng rồi truyền tín hiệu về bộ điều

khiển (8).Sau khi xử lý, tín hiệu được truyền tới hộp phân phối thuỷ lựcđể kích đóng hoặc mở các vị trí của van thuỷ lực (7) lúc này dầu được đưa từ bơm qua các đường ống dẫn (6) đến điều khiển cơ cấu chấp hành (xi lanh thủy lực 2) Dầu trả về thùng được làm mát qua bộ phận làm mát dầu (5) Nghĩa là khi cụm gàu san lên vùng đất cao thì bộ phận điều khiển sẽ điều khiển cho xi lanh thủy lực đi xuống làm hạ gàu san

để lấy đất, khi cụm gàu san xuống vùng đất thấp thì điều khiển cho xi lanh thủy lực sẽ đẩy lên, gàu san được nâng lên để thả đất Gàu san được nâng lên hoặc hạ xuống sao cho vạch chuẩn trên bộ nhận (được cài đặt sẵn) luôn nằm trên mặt phẳng laser

Hình 2.2 Hệ thống san phẳng laser lắp trên máy kéo MTZ 80 2.1.2 Bộ phát laser

Bộ phát laser được gắn trên giá đỡ, phát chùm tia laser tỏa ra xung quanh tạo thành một mặt phẳng laser song song với mặt phẳng nằm ngang có bán kính khoảng 400m, tốc độ quay của đèn phát laser có thể điều chỉnh được từ 300 ÷ 600(vòng/phút),đưa tín hiệu đến bộ nhận laser lắp trên cụm gàu san Sai lệch về độ nghiêng của mặt phẳng laser so với mặt phẳng ngang là ± 50 và có thể điều chỉnh mặt phẳng laser nằm song song hoặc nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang Bộ phát laser phải được đặt tại chỗ bằng phẳng, ít người qua lại để tia laser không bị che khuất (tốt nhất là cao hơn đầu người)

Bộ điều khiển

Hệ thống thủy lực

Bộ nhận laser Bộ phát laser

Gàu san Máy kéo

Hình 2.3 Cấu tạo máy phát laser

1 Đèn phát tia laser 5, 10 Nút vặn điều chỉnh sự cân bằng của máy

2 Nút tắt/mở máy 6 Đèn báo pin

3 Nút thay đổi chế độ của máy 7 Tay cầm máy

(phát tia laser phẳng hoặc nghiêng) 9 Đèn báo máy đã được cân bằng

4, 8 Đèn báo máy không cân bằng 11 Chân máy

Khi mở máy, ấn nút (2) chờ khoảng 5 giây, nếu khi thấy đèn (4) báo nghĩa là máy chưa cân bằng, vặn nút điều chỉnh (5) theo chiều mũi tên của đèn (4) Tương tự nếu thấy đèn (8) báo thì ta vặn nút điều chỉnh (10) theo chiều mũi tên của đèn (8) cho đến khi đèn (9) bật sáng lúc đó máy đã cân bằng và đèn phát (1) sẽ quay và phát ra tia laser Nếu bấm vào nút (3) thì máy phát sẽ phát tia laser nghiêng so với mặt phẳng ngang

2.1.3 Bộ nhận laser

Là một thiết bị dùng để xác định chiều cao của mặt phẳng laser nó gồm có các

tế bào nhạy cảm với ánh sáng laser gọi là cảm biến ánh sáng laser Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của bộ nhận là phải có khả năng đáp ứng nhanh vì thời gian kích hoạt của ánh sáng laser là rất ngắn, tại thời điểm này phải truyền thông tin

về cho bộ điều khiển Phương trình tính toán thời gian kích hoạt của ánh sáng laser tới bộ nhận

1243

d T

π

30

Trong đó :

d – đường kính tia laser (m);

R – khoảng cách giữa bộ phát và bộ thu laser (m);

N – tốc độ quay của đèn phát laser (vòng/phút)

Bộ nhận được đặt trên trụ của cụm gàu san Cảm biến ánh sáng laser sẽ xác định độ chênh lệch của mặt phẳng laser được phát ra từ bộ phát so với mức chuẩn ở 3 mức: mức giữa; mức thấp; và mức cao Trong quá trình di chuyển của cụm gàu san

bộ nhận sẽ cho biết được độ chênh lệch của gàu san khi ở vùng đất cao hay vùng đất trũng, và sẽ truyền tín hiệu về cho bộ điều khiển sử lý để nâng hạ gàu san Tín hiệu xuất ra từ bộ nhận về cho bộ sử lý tín hiệu là dòng điện một chiều DC từ 3V ÷ 8V Ngoài ra còn có bộ nhận laser lắp trên thước đo chiều cao dùng để đo chiều cao nhấp nhô của mặt đồng trước khi san phẳng

xi lanh nâng – hạ gàu san ở các vị trí mong muốn Hộp điều khiển được đặt trên máy kéo cạnh người điều khiển để điều khiển bằng tay khi cần thiết Trên hộp điều khiển

có công tắc ON/OFF, chế độ tự động, chế độ bằng tay, chế độ nhanh, chậm cho phép người điều khiển có thể tăng hay giảm tốc độ nâng hạ của gàu san

HIGH

ON

LOW

MANUAL RAISE

LOWER

M A U L

AUTO

OFF ON POWER

10 AMP

CONTROL SYSTEM

TRIMBLE

Hình 2.6 Hộp điều khiển (Control box)

Sơ đồ kết nối của hộp điều khiển với các thiết bị của hệ thống được thể hiện ở (hình 2.7)

Hình 2.7 Sơ đồ kết nối hộp điều khiển với các thiết bị

Nối với bộ nhận

Nối với nguồn nuôi

Nối với van thủy lực

Van thủy lực

2.1.5 Hệ thống thủy lực

Hệ thống thủy lực của máy kéo dùng cung cấp dầu cho van thủy lực điều khiển dùng để điều khiển nâng, hạ xi lanh Bơm thủy lực lấy từ động cơ của máy kéo, do đó áp suất của bơm phụ thuộc vào vận tốc di chuyển của máy kéo Trong quá trình hoạt động dầu được bơm liên tục nên áp suất dầu lớn khoảng 120 ÷ 200 bar, do

đó cần phải có van giảm áp để giảm áp lực dầu và đồng thời phải có bộ phận làm mát dầu khi về thùng Cụm van điều khiển xi lanh được sử dụng của hệ thống gồm hai van đảo chiều 3/2 điều khiển solenoid do hãng Trimble cung cấp mắc nối tiếp nhau như (hình 2.8)

Hình 2.8 Hệ thống thủy lực

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển thủy lực theo 3 trường hợp

“Nâng, Duy trì và Hạ” bộ phận gàu san như (hình 2.9)

Khi nhận tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển sẽ tác động làm đóng, mở các vị trí của van thủy lực, dầu từ thùng qua bộ lọc đến bơm rồi qua van thủy lực để điều khiển xi lanh thủy lực theo ba trường hợp như sau:

Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống thủy lực

a) Trạng thái nâng; b) Trạng thái duy trì; c) Trạng thái hạ theo trọng lượng

− Trường hợp 1 (hình 2.9a): Khi máy kéo xuống vùng thấp, van A và B đều được kích ở trạng thái 1, đường dẫn dầu từ bơm được nối với xi lanh để nâng cụm gàu san và đổ đất nâng cao vùng này

− Trường hợp 2 (hình 2.9b): Khi máy kéo đang ở vị trí trung gian (bộ phận điều khiển hiển thị ở mức giữa), van A và B đều được kích ở trạng thái 2, cả đường dẫn dầu từ bơm và xi lanh đều bị chặn, và trạng thái xi lanh thủy lực được duy trì

− Trường hợp 3 (hình 2.9c): Khi máy kéo ở vùng cao, van A được kích ở trạng thái 1, van B được kích ở trạng thái 2, đường dẫn dầu từ bơm bị chặn

và đường dẫn dầu từ xi lanh được nối về thùng để cụm gàu san tự hạ xuống

do trọng lượng

2.1.6 Gàu san

Có thể treo hoặc móc sau máy kéo Loại móc thì dễ lắp đặt hệ thống thủy lực hơn, vì dùng xi lanh thủy lực riêng, so với loại treo phải sử dụng chung thủy lực của hệ

thống treo 3 điểm Kích cỡ gàu tùy máy kéo: máy 80HP có thể lắp gàu rộng 2m, cao 1m, công suất càng lớn năng suất càng cao

Hình 2.10 Gàu san

2.1.7 Máy kéo

Nên dùng máy kéo với 4 bánh chủ động để ít trượt bánh IRRI đã sử dụng các

cỡ máy kéo 30-100HP để san laser

Hình 2.11 Máy kéo

2.2 Sơ lược về hệ thống khí nén và ưu nhược điểm

a) Sơ lược hệ thống khí nén

Hệ thống khí nén bao gồm bộ phận cung cấp - gồm các máy nén và phần xử lý không khí, và bộ phận tiêu thụ - gồm hệ thống lưu trữ, phân phối và các thiết bị sử dụng cuối cùng Quản lý tốt bộ phận cung cấp sẽ đảm bảo có khí nén sạch, khô và ổn định ở áp suất thích hợp với chi phí thấp và đáng tin cậy Quản lý tốt bộ phận tiêu thụ

sẽ giúp giảm thiểu lãng phí và sử dụng khí nén một cách hợp lý Để cải thiện và duy trì hoạt động của hệ thống khí nén ở hiệu suất cao nhất cần quan tâm đến cả hai bộ phận cung và tiêu thụ của hệ thống cũng như cách thức kết hợp giữa hai bộ phận này

Các phần chính trong hệ thống khí nén :

− Hệ thống khí nén bao gồm hai phần chính: bộ lọc khí vào, thiết bị làm mát giữa các cấp (làm mát trung gian), thiết bị làm mát sau (làm mát sau nén), thiết bị làm khô khí, bộ lọc ẩm, bình chứa, hệ thống đường ống, bộ lọc, thiết

bị điều tiết và bôi trơn

− Bộ lọc khí vào : Ngăn không cho bụi vào máy nén: bụi vào gây tắc ngẽn

van, làm mòn xi lanh và các bộ phận khác, vv…

− Thiết bị làm mát giữa các cấp : Giảm nhiệt độ khí trước khi đi vào cấp tiếp

theo để giảm tải nén và tăng hiệu suất Khí thường được làm mát bằng nước

− Thiết bị làm mát sau : Để loại bỏ hơi nước trong khí bằng cách giảm nhiệt

độ trong bộ trao đổi nhiệt dùng nước làm mát

− Bộ làm khô khí : Lượng hơi ẩm còn sót lại sau khi qua thiết bị làm mát sau

được loại bỏ nhờ sử dụng bộ làm khô khí, vì khí sử dụng cho các thiết bị khí nén phải gần như khô hoàn toàn Hơi ẩm bị loại bỏ nhờ sử dụng các chất hấp thụ như gel silic oxit /than hoạt tính, hoặc giàn làm khô được làm lạnh, hay nhiệt từ các bộ sấy của máy nén

b) Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén

¾ Ưu điểm

− Tính đồng nhất năng lượng giữa phần điều khiển và phần chấp hành nên bảo dưỡng, sửa chữa, tổ chức kỹ thuật đơn giản, thuận tiện

− Không yêu cầu cao đặc tính kỹ thuật của nguồn năng lượng

− Khả năng quá tải cao của động cơ khí

− Độ tin cậy cao ít trục trặc kỹ thuật

¾ Nhược điểm

− Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử

− Khả năng lập trình kém vì kồng kềnh so với điện tử, chỉ điều khiển theo chương trình có sẵn Khả năng điều khiển phức tạp kém

− Lực truyền tải trọng thấp

− Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây tiếng ồn

2.3 Sơ lược về các phần tử dùng cho mô hình hệ thống

2.3.1 Các phần tử cơ khí

a) Xi lanh khí nén

Hình 2.12 Xi lanh khí nén

Có 2 ngõ cho khí vào và ra, khi khí được cho vào ngõ dưới thì xi lanh được đẩy

đi ra, còn khi khí được cấp vào ngõ trên thì xi lanh được đẩy đi vào

b) Van khí nén đảo chiều 5/3

Hình 2.13 Van khí nén 5/3

Van đảo chiều 5/3 có 5 cửa cho khí lưu thông, cửa P là cửa cho khí vào, các cửa

R và S là các cửa xả khí, các cửa A và B là các cửa cho khí ra Van đảo chiều 5/3 được điều khiển bằng nam châm điện và được hỗ trợ bởi lò xo Khi có điện đưa vào một đầu nòng van thì van sẽ chuyển trạng thái, khi nguồn điện không được cấp vào đầu nòng van nữa thì lò xo sẽ đẩy van chuyển về trạng thái mặc định của nó (trạng thái ban đầu)

R P S

A

B

c) Bộ điều chỉnh áp suất

Hình 2.14 Bộ điều chỉnh áp suất

Dùng để điều chỉnh áp suất đúng với áp suất mà người dùng mong muốn bằng cách vặn ốc điều chỉnh Vặn ốc theo chiều kim đồng hồ cho ốc đi xuống sẽ làm tăng áp suất, còn vặn ốc theo chiều ngược lại thì sẽ làm cho áp suất được điều chỉnh giảm xuống

Áp suất cao nhất: 150 PSI

nén phổ biến nhất và có thể cung cấp năng suất đến 500m3/phút Máy nén một pít tông

có thể nén khí khoảng 6 bar và cũng có thể đến 10 bar

e) Động cơ điện một chiều

Động cơ điện một chiều được sử dụng là động cơ 24V, có bộ giảm tốc bên trong

để giảm số vòng quay của động cơ xuống

Hình 2.16 Động cơ điện một chiều 2.3.2 Các linh kiện điện tử

a) Vi điều khiển

Hình 2.17 Sơ đồ chân vi điều khiển Atmega8

Hình 2.18 Vi điều khiển Atmega8

8 Kbytes bộ nhớ trong Flash

512 Bytes EEROM 1K Byte bộ nhớ nội SRAM Chu kỳ viết/xóa: 10.000Flash/100.000EEROM

23 chân I/O có thể lập trình

6 kênh ADC với độ phân giải 10 Bit

3 kênh điều khiển xung

2 bộ định thời 8 Bit

1 bộ định thời 16 Bit Tần số tối đa 16 MHz Điện thế 4,5 - 5,5V

b) IC 74HC00

Hình 2.19 IC 74HC00 Bảng 2.1: Bảng chân trị IC 74HC00

Chức năng các chân

− Pin 1 – 8: chân chọn địa chỉ

− Pin 10 – 13: chân dữ liệu ra

− Pin 15 & 16: chân gắn điện trở tạo dao động nội

− Pin 14: chân thu dữ liệu từ chân 2 của TWS-434 đưa tới

− Pin 17: chân báo có dữ liệu đến

Giải mã dạng sóng nhận được từ chân Din Dạng sóng được mã hóa nằm trong

từ mã gồm 12 bit dữ liệu và địa chỉ cùng với 1 bit đồng bộ Bit địa chỉ sau khi giải mã được so sánh với bit địa chỉ được thiết lập tại chân ngõ vào địa chỉ của PT2272 Nếu

cả hai địa chỉ trên là giống nhau thì tại ngõ ra (các chân dữ liệu của PT2272) mới có

dữ liệu để xuất ra và chân VT (Valid Transmission) lên mức cao

Sơ đồ khối, và hình thực tế của khối thu RF

Hình 2.21 Sơ đồ tổng quát của bộ thu sóng RF

Hình 2.22 Thực tế mạch thu RF dùng IC PT2272

Bộ khuếch đại

tín hiệu thu

IC PT2272 Giải mã Điều chế

Anten

b) IC mã hóa PT2262

Sơ đồ chân

Hình 2.23 Sơ đồ chân PT2262

Chức năng các chân

− Pin 1 – 8 : chân chọn địa chỉ

− Pin 10 – 13: chân dữ liệu vào

− Pin 15 & 16: chân gắn điện trở tạo dao động nội

− Pin 14: cho phép phát mã, tác động mức thấp

− Pin 17: chân phát dữ liệu

Là IC mã hóa điều khiển từ xa cùng cặp với IC giải mã PT2272 sử dụng công nghệ CMOS PT2262 mã hóa địa chỉ và dữ liệu từ các chân địa chỉ và dữ liệu thành một chuỗi dạng sóng nối tiếp điều chế các sóng mang ở tần số sóng vô tuyến hay sóng hồng ngoại IC này có 12 bit địa chỉ, mỗi bit có 3 trạng thái (mức cao, mức thấp và mức thả nổi) tức là có 312 (531.441) trạng thái dưới dạng mã hóa địa chỉ Do đó có nhiều sự lựa chọn mã và không bị trùng nhau về mã hóa trong lập trình quét

V – thể tích của khí nén tải đi trong một vòng quay [cm3]

n – số vòng quay của động cơ khí nén [vòng / phút]

ηv – Hiệu suất nén [%]

b) Tính toán và chọn xi lanh

Xi lanh khí nén (thủy lực) là cơ cấu chấp hành của truyền dẫn để thực hiện chuyển động thẳng Xi lanh khí nén có kết cấu đơn giản nhưng có khả năng thực hiện công suất lớn Kết cấu của xi lanh khí nén có nhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào các điều kiện làm việc và độ lớn của lực cần thực hiện Sau đây ta chỉ tính toán cho xi lanh

truyền lực hai chiều được sử dụng nhiều trong các hệ thống máy

Hình 2.24 Kết cấu của xi lanh hai chiều

Đặc điểm của loại này là vận tốc ở hành trình thuận và nghịch của cơ cấu chấp hành nối liền với xi lanh đều bằng nhau, tức là v1 = v2

Nếu gọi l là chiều dài hành trình của cơ cấu chấp hành, Q là lưu lượng dầu cho vào xi lanh, thì vận tốc của cơ cấu chấp hành bằng:

d - đường kính cần đẩy pittông

Chiều dài tối thiểu cùa xi lanh là

Lựa chọn xi lanh truyền lực cũng như tính toán đường kính cần thiết phụ thuộc vào đặc điểm làm việc của máy, chủ yếu là phụ thuộc vào vận tốc của pittông và lực làm việc của xi lanh Trên cơ sở đó xi lanh truyền lực có thể phân thành 3 nhóm :

− Nhóm có vận tốc lớn: làm việc với lực nhỏ, áp suất thường chỉ đến p = 20 bar, công suất cần thiết N = 4,5 ÷ 5 kW

− Nhóm có vận tốc trung bình v = 30 ÷ 35 m/phút, làm việc với áp suất p = 70

÷ 75 bar và công suất cần thiết N = 50 ÷ 60 kW

− Nhóm có vận tốc nhỏ v ≈ 0,5 m/phút, làm việc với áp lực lớn, có áp suất p =

60 ÷ 65 bar và công suất cần thiết N = 3 ÷ 4 kW

Đối với nhóm đầu, tỉ số giữa đường kính cần đẩy d và đường kính xi lanh D được tính như công thức (2.4)