Hợp lý hóa thông số kết cấu và thông số làm việc dây chuyền cấp xúc xích tự động cho máy đóng gói thông qua quy hoạch thực nghiệm

Khoa Cơ Khí –Bộ môn Cơ giới hoá Xí nghiệp và Xây dựng VÕ NGUYỄN THÁI DƯƠNG HỢP LÝ HOÁ THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ LÀM VIỆC DÂY CHUYỀN CẤP XÚC XÍCH TỰ ĐỘNG CHO MÁY ĐÓNG GÓI THÔNG QUA QU

Khoa Cơ Khí –Bộ môn Cơ giới hoá Xí nghiệp và Xây dựng

VÕ NGUYỄN THÁI DƯƠNG

HỢP LÝ HOÁ THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ LÀM VIỆC DÂY CHUYỀN CẤP XÚC XÍCH TỰ ĐỘNG CHO MÁY ĐÓNG GÓI

THÔNG QUA QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí

Mã số chuyên ngành: 60.52.01.03

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2015

Cán bộ chấm nhận xét 1 :

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1

2

3

4

5

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA…………

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TP.HCM KHOA CƠ KHÍ

Họ tên học viên: Võ Nguyễn Thái Dương MSHV: 13041054

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Mã số ngành: 60.52.01.03

I Tên đề tài luận văn:

HỢP LÝ HOÁ THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ LÀM VIỆC DÂY

CHUYỀN CẤP XÚC XÍCH TỰ ĐỘNG CHO MÁY ĐÓNG GÓI

THÔNG QUA QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM

II Nhiệm vụ và nội dung luận văn:

1 Nhiệm vụ:

2 Nội dung luận văn:

Phần mở đầu

Phần nội dung

Chương 1: Giới thiệu hệ thống dây chuyền cấp xúc xích

Chương 2: Đặc tính động học, động lực học máy cấp rung

Chương 3: Cải tiến kết cấu máy cấp rung

Chương 4: Quy hoạch thực nghiệm xác định lượng cấp xúc xích của

xích tải cấp liệu

Chương 5: Quy hoạch thực nghiệm thông số xúc xích ảnh hưởng năng

suất đóng gói

Phần kết luận và kiến nghị:

Tài liệu tham khảo:

III Ngày giao nhiệm vụ: 10/02/2014

IV Ngày hoàn thành: 20/11/2015

V Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

Quản lý chuyên ngành

PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian thực hiện luận văn em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc em xin kính gửi đến Cô PGS.TS Nguyễn Hồng Ngân, đã dung tri thức, sự tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian vừa qua

Em chân thành cảm ơn quý Thầy trong Bộ môn “Kỹ Thuật Máy Xây Dựng và Nâng Chuyển” đã tận tình truyền đạt kiến thức, hướng dẫn em trong những năm em học tập và làm khóa luận Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quí báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin và cống hiến cho xã hội Cuối cùng em kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong

sự nghiệp cao quý Sẽ đào tạo thêm nhiều thế hệ sinh viên, học viên giỏi để phục vụ

và phát triển đất nước

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Hệ thống dây chuyền cấp xúc xích tự động cho máy đóng gói là hệ thống máy cấp tự động đầu tiên được nghiên cứu, chế tạo và sử dụng thực tế Tuy nhiên trong quá trình sử dụng đã xuất hiện các vần đề cần giải quyết để nâng cao năng suất máy Luận văn trình bày gồm 5 chương:

Chương 1: Giới thiệu về kết cấu hệ thống dây chuyền cấp xúc xích đã chế tạo

và đưa vào sự dụng, giới thiệu ưu nhược điểm kết cấu hệ thống máy đã cải tiến Chương 2: Nghiên cứu tính toán cho sự đồng bộ giữa các bộ phận của máy cấp rung Từ đó đưa ra thông số làm việc tối ưu nhất của máy cấp rung

Chương 3:Trình bày về các cải tiến của máy cấp rung từ các nguyên nhân cơ bản gây ảnh hưởng đến năng suất máy

Chương 4: Quy hoạch thực nghiệm xác định các mức năng suất cấp xúc xích khác nhau của xích tải nâng nhằm đáp ứng nhu cầu thay đổi năng suất của nhà máy Chương 5: Quy hoạch thực nghiệm mức độ ảnh hưởng về kích thước sai lệch của xúc xích với năng suất hệ thống máy cấp Từ đó đưa ra các tiêu chí và biện pháp xử lý để đạt năng xuất cao nhất

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu và tìm hiểu của bản thân xuất phát từ nhu cầu thực tế của xã hội Các số liệu, công thức tính toán đều có nguồn gốc rõ ràng, dựa trên các kết quả đã được nghiên cứu từ trước Các tài liệu tham khảo được ghi cụ thể trong quá trình thực hiện luận văn Các kết quả trong quá trình nghiên cứu, tính toán, thiết kế được trình bày trong luận văn đều do chính tôi thực hiện nghiêm túc và trung thực

Tác giả luận văn

Võ Nguyễn Thái Dương

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Nền kinh tế nước ta đã gia nhập vào nền kinh tế thế giới (WTO), chuẩn bị hội nhập TPP Công ty Vissan là một trong những công ty lớn nhất Việt Nam về các mặt hàng thực phẩm tươi sống và đóng hộp, trong đó xúc xích là loại mặt hàng chủ đạo trong công ty Để nâng cao năng lực cạnh tranh khi hội nhập, công ty Vissan đã đầu tư hệ thống dây chuyền cấp xúc xích tự động, giúp tự động hoá sản xuất, giảm bớt số lượng lớn công nhân Khi đưa vào sản xuất, dây chuyền đã đáp ứng được nhu cầu cấp thiết, tuy nhiên vẫn còn vài nhược điểm ảnh hưởng đến năng suất mà nguyên nhân chủ yếu là do sản phẩm đầu vào không đạt chuẩn

Chính vì vậy việc quy hoạch thực nghiệm sản phẩm đầu vào để cải tiến hệ thống máy, giúp nâng cao năng suất và có độ tin cậy cao mà giá thành thấp hơn nhiều so với các hệ thống của nước ngoài là nhệm vụ được đề ra trong luận văn

2 Mục đích nghiên cứu:

Đưa ra phổ thông số đầu vào của xúc xích để hiệu chỉnh lại thiết kế hệ thống dây chuyền cấp xúc xích tự động, nhằm nâng cao năng suất và sự ổn định làm việc của hệ thống máy

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

3.1 Đối tượng nghiên cứu của luận văn:

Thông số đầu vào của xúc xích, thông số kết cấu và thông số làm việc của hệ thống dây chuyền cấp xúc xích thông qua quy hoạch thực nghiệm

xúc xích ) của dây chuyền tự động Thông qua quy hoạch thực nghiệm xác định

bộ thông số đầu vào của xúc xích

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU iv

1 Lý do chọn đề tài: iv

2 Mục đích nghiên cứu: iv

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: iv

4 Ý nghĩa khoa học: iv

5 Ý nghĩa thực tiễn: v

MỤC LỤC vi

PHẦN NỘI DUNG 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CẤP XÚC XÍCH 1

1.1 Hệ thống dây chuyền cấp xúc xích ngoài nước: 1

1.1.1 Dây chuyền đóng gói của Mỹ: 1

1.1.2 Dây chuyền đóng gói của Đức 3

1.1.3 Dây chuyền đóng gói của Đài Loan: 5

1.2 Hệ thống máy cấp xúc xích đã chế tạo và hoạt động: 7

1.2.1 Máy xích tải cấp liệu: 9

1.2.2 Băng tải cấp liệu trung gian: 10

1.2.3 Băng tải phân dòng: 10

1.2.4 Phễu hứng: 11

1.2.5 Máy cấp rung: 12

1.2.6 Hệ thống dây chuyền cấp xúc xích sau cải tiến: 13

CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HOC MÁY CẤP RUNG 14

2.1 Nguyên lí hoạt động máy cấp rung: 14

2.2 Khảo sát quá trình hoạt động của máng rung với cơ cấu cam 15

2.3 Khảo sát quá trình hoạt động của cơ cấu đẩy cấp xúc xích 18

2.4 Kết luận: 22

CHƯƠNG 3: CẢI TIẾN KẾT CẤU MÁY CẤP RUNG 23

3.1 Kết cấu máy cấp rung trước cải tiến: 25

3.2 Cải tiến máy cấp rung: 26

3.2.1 Thiết kế cải tiến cơ cấu rung: 27

3.2.2 Thiết kế cải tiến cơ cấu đẩy: 30

3.2.3 Thiết kế cải tiến cụm khuôn: 32

3.3 Kết luận: 33

CHƯƠNG 4: QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯỢNG CẤP XÚC XÍCH CỦA XÍCH TẢI CẤP LIỆU 34

4.1 Giới thiệu xích tải cấp liệu 34

4.2 Quy hoạch thực nghiệm lượng xúc xích cấp: 36

4.2.1 Các điều kiện đầu vào: 36

4.2.2 Quy hoạch thực nghiệm và xử lý số liệu: 37

4.3 Kết luận: 40

CHƯƠNG 5: QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM THÔNG SỐ XÚC XÍCH ẢNH HƯỞNG NĂNG SUẤT MÁY 41

5.1 Quy hoạch thực nghiệm xác định kích thước đầu vào xúc xích: 42

5.2 Quy hoạch thực nghiệm sự ảnh hưởng của xúc xích đến năng suất: 44

5.2.1 Các điều kiện đầu vào: 44

5.2.2 Các nhân tố ảnh hưởng năng suất máy, thực nghiệm lấy số liệu: 44

5.2.3 Bảng số liệu và xử lý số liệu: 45

5.2.4 Kết luận: 51

5.3 Hiệu chỉnh hệ thống máy cấp xúc xích tự động: 51

5.4 Kết quả chạy máy sau hiệu chỉnh: 54

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

DANH MUC CÁC HÌNH 57

DANH MỤC BẢNG 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CẤP XÚC XÍCH

1.1 Hệ thống dây chuyền cấp xúc xích ngoài nước:

1.1.1 Dây chuyền đóng gói của Mỹ:

Hình 1- 1 Xúc xích được tập hợp và chuyển lên bằng băng tải có gờ

Hình 1- 2 Xúc xích bị gạt vào các rãnh nhờ cánh quay

Hình 1- 3 Xúc xích được xếp vào băng tải có rãnh

Hình 1- 4 Xúc xích chuẩn bị vào đóng gói

1.1.2 Dây chuyền đóng gói của Đức

Hình 1- 5 Xúc xích được phân loại thô

Hình 1- 6 Xúc xích được định hướng trên băng tải có rãnh

Hình 1- 7 Xúc xích được phân vào từng và có tay gạt

Hình 1- 8 Xúc xích lỗi và thiếu sẽ được cánh tay robot xử lý

Hình 1- 9 Xúc xích được đóng gói hoàn chỉnh

Nhận xét :

Dây chuyền sản xuất, đóng gói rất hiện đại, năng suất lớn, đầu tư cao

Tất cả các công đoạn được thực hiện tự động, việc sửa lỗi xúc xích do cánh tay robot thực hiện con người chỉ đóng vai trò giám sát

Xúc xích cũng được sắp xếp theo chiều ngang để đóng gói

1.1.3 Dây chuyền đóng gói của Đài Loan:

Hình 1- 10 Xúc xích được công nhân bỏ vào máy cấp xúc xích

Hình 1- 11 Xúc xích từ máy cấp được phóng xuống băng chuyền

Hình 1- 12 Các cây xúc xích đang được đóng gói thành từng bao

Mô tả :

Đây là dây chuyền xúc xích khá đơn giản

Xúc xích sau khi làm sạch được bỏ vào rổ và mang đến máy cấp (hình 1.10) sau

đó được công nhân bỏ vào máy (theo hướng dọc theo chiều băng chuyền)

Máy cấp có tác động rung cho xúc xích sắp xếp có trật tự đồng thời ,có bộ phận đẩy xúc xích với số lượng nhất định vào từng ô trên băng chuyền theo từng nhịp (hình 1.11)

Xúc xích sau đó được chuyển đến thiết bị đóng gói (hình 1.12)

1.2 Hệ thống máy cấp xúc xích đã chế tạo và hoạt động:

Hình 1- 13 Hệ thống máy cấp xúc xích

Chú thích:

1 – Hệ thống xích tải cấp liệu 4 – Phễu hứng

2 – Băng tải cấp liệu trung gian 5 – Máy cấp rung

3 – Băng tải phân dòng 6 – Băng chuyền đóng gói

Hình 1- 14 Sơ dồ nguyên lý máy cấp xúc xích

Chú thích:

1 – Hệ thống xích tải cấp liệu 5 – Máy cấp rung

2 – Băng tải cấp liệu trung gian 6 – Băng chuyền đóng gói

3 – Băng tải phân dòng a, b – Các cảm biến max, min

d – Cảm biến hành trình quay

Mô tả hoạt động của dây chuyền:

Hoạt động của phần cơ: Xúc xích sau khi được chế biến, đóng gói đơn chiếc, rửa sạch được đưa đến và đổ vào phễu của xích tải cấp 1 Xích tải sẽ kéo xúc xích cấp vào băng tải cấp liệu trung gian 2, băng phân dòng 3 Băng tải phân dòng 3 sẽ định hướng, đưa từng cây xúc xúc trên dây phóng vào phễu hứng 4 Phễu hứng sẽ dẫn hướng cho xúc xích vào phễu rung của máy cấp rung 5, xúc xích ra khỏi máy cấp đã được giới hạn

số lượng theo yêu cầu của băng chuyền máy đóng gói 6

Hoạt động phần cảm biến: Tại phễu hứng có hai cảm biến vị trí a và b, với cảm biến vị trí a là cảm biến trên (max), cảm biến b là cảm biến vị trí dưới (min) Trong phễu hứng phải luôn có một lượng xúc xích dự trữ bên trong nên ta có các trường hợp điều khiển sau:

Cảm biến a và b đỏ đèn (xúc xích dư) biến tần điều khiển xích tải cấp chạy chậm lại để giảm lượng cấp vào băng phân dòng

Cảm biến a và b xanh đèn (xúc xích thiếu) biến tần điều khiển cho xích tải cấp chạy nhanh lên để tăng lượng cấp vào băng phân dòng

Cảm biến b đỏ và cảm biến a xanh (xúc xích vừa đủ) biến tần điều khiển cho xích tải cấp chạy tốc độ đã được chọn

Cảm biến vị trí c trên băng chuyền đóng gói nhận biết vị trí khuôn đóng gói trên băng Cảm biến c nhân thấy khay, bộ điều khiển cho cơ cấu đẩy (máy cấp rung) hoạt động đẩy lượng xúc xích trong khôn vào khuôn đóng gói

Cảm biến d là cảm biến lắp trên cần đẩy để điều chỉnh tốc độ của cơ cấu đẩy cho khớp với tôc độ của băng tải đóng gói

Ưu điểm:

Hệ thống máy hoạt động tự động hoá cao, giảm đáng kể sức lao động con người (từ 8 công nhân còn 3 công nhân)

Xúc xích được sắp xếp đúng chiều, giảm va đập hư hại xúc xích

Hệ thống máy cấp chạy được 1 dải rộng về năng suất đóng gói từ 80 gói / phút đến

110 gói / phút

Khối lượng lao động công nhân được giảm xuống mức thấp nhất

Nhược điểm:

Hệ thống máy làm việc độ ổn định chưa cao Số lần dừng máy khoảng 3 lần /1 giờ chạy máy

Thời gian xử lý sự cố còn lâu 3 phút/ lần

Cường độ xử lý công nhân khi đứng máy còn cao

Hệ thống máy khi làm việc bị rung do cơ cấu rung gây ra

1.2.1 Máy xích tải cấp liệu:

Hình 1- 15 Máy xích tải nâng

Ưu điểm:

Máy hoạt động được với các tốc độ khác nhau nhờ sự thay đổi biến tần

Các vật liệu trực tiếp tiếp xúc với xúc xích đảm bảo an toàn thực phẩm

Máng chứa có thể chứa được khoảng 1000 cây xúc xích, giúp cường độ làm việc công nhân giảm

Máy chạy được tất cả các kích cỡ xúc xích của công ty Vissan

1.2.2 Băng tải cấp liệu trung gian:

Hình 1- 16 Băng tải cấp liệu trung gian

Ưu điểm:

Máy chạy ở tốc độ hợp lý, tải tất cả xúc xích từ xích tải nâng xuống băng tải phân dòng Không có tình trạng ứ đọng

Xúc xích được sắp xếp 1 phần trước khi vào băng tải phân dòng

Chuyển từ trạng thái cấp liệu theo chu kỳ sang cấp liệu liên tục

Nhược điểm:

Hướng để xích tải nâng chỉ 1 bên, khó sắp xếp vị trí trong xưởng chế biến

Kết cấu máy khó trong thao tác để thay ổ bi và băng tải

1.2.3 Băng tải phân dòng:

Hình 1- 17 Băng tải phân dòng

Ưu điểm:

Xúc xích được định hướng thẳng khi ra khỏi băng phân dòng

Các cánh đánh quay với tốc độ hợp lý, giúp chỉnh sửa hướng xúc xích mà không làm trầy vỏ hoặc hư hại xúc xích

Nhược điểm:

Xúc xích ra trên từng dây băng không đồng đều

Tốc độ dây băng chỉ hợp lý với 1 loại xúc xích dinh dưỡng 35gram

Dây băng mau đứt (1 tháng chạy máy) do góc ôm con lăn chưa phù hợp, và vật liệu làm dây băng chưa phù hợp

Kết cấu khung còn khó trong quá trình thay băng, ổ bi

Nhược điểm:

Xúc xích sau khi va đập với vách trước bị nghiêng, gây lỗi

Bộ phận giảm động năng chưa tốt

Khoảng rộng giữa các vách năng còn lớn

Bộ phân rung gây ảnh hưởng đến khung giàn máy

Kết cấu phễu rung cần thay đổi để dễ thao tác lắp đặt, thay thế cao su giảm chấn Máy chưa quan sát được vách sau để phát hiện sự cố

Máy chưa có kết cấu hợp lý để xử lý khi có sự cố

1.2.6 Hệ thống dây chuyền cấp xúc xích sau cải tiến:

Hình 1- 20 Hệ thống dây chuyền cấp xúc xích sau cải tiến

Hình 1-20 là hệ thống dây chuyền cấp xúc xích cho máy đóng gói đã cải tiến sau khi dung quy hoạch thực nghiệm để tìm ra các nguyên nhân ảnh hưởng đến năng suất toàn hệ thống

CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HOC MÁY CẤP RUNG

Máy cấp rung là máy quan trọng nhất trong hệ thống dây chuyền cấp xúc xích tự động cho máy đóng gói Kết cấu 3D máy được biểu diễn trên hình 1-19

2.1 Nguyên lí hoạt động máy cấp rung:

Máy cấp rung gồm có 2 cơ cấu chính: Cơ cấu rung và cơ cấu đẩy Máy cấp xúc xích tự động trong dây chuyền thực hiện theo nguyên tắc rung xúc xích trong phễu rung

để sắp xếp vào khuôn và đẩy trực tiếp xuống băng chuyền đóng gói Phễu rung nhận dao động từ cơ cấu cam, xúc xích trong khuôn dưới được đẩy bằng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Mô hình kết cấu cơ cấu rung hình 2-1

Hình 2- 1 Kết cấu cơ cấu rung

Động cơ 1; Khớp nối 2; Gối đỡ 3;Phễu rung 4;

Ray dẫn hướng 5; Bánh cam 6; Con trượt 7; Đế 8

Cơ cấu rung nhằm tăng cường khả năng rung lắc xúc xích để sắp xếp, đồng thời đưa đều và đủ số lượng xúc xích xuống khuôn Các thông số kết cấu và làm việc của bộ rung được xác định dựa trên cơ sở lý thuyết về rung động và các kết quả từ thực nghiệm

Mô hình kết cấu cơ cấu đẩy hình 2-2

Hình 2- 2 Kết cấu tổng thể cơ cấu đẩy

Động cơ 1; Bộ truyền đai2; Trục 3;

Tay quay 4; tay biên 5; cần đẩy 6; tấm đỡ 7

Mục đích của cơ cấu đẩy là đẩy đủ và đều xúc xích nằm trong khuôn vào băng chuyền của máy đóng gói tự động Việc cấp liệu được thực hiện bằng cần đẩy với trục khuỷu thanh truyền Các thông số kết cấu và làm việc của cơ cấu đẩy được xác định dựa

trên cơ sở lý thuyết cơ cấu tay quay con trượt và các kết quả từ thực nghiệm

Các bộ phận hoạt động đồng thời, nên việc cần phải nắm rõ đặc tính động học và động lực học của cơ cấu rung để hiệu chỉnh máy cấp tự động đạt được các thông số tối

ưu Bằng phương pháp thiết kế mô hình, khảo sát mô hình động học theo phương pháp vector được thực hiện bởi tác giả V.Zinovjev [5], và phương pháp cũng đã được chứng minh bằng lý thuyết

2.2 Khảo sát quá trình hoạt động của máng rung với cơ cấu cam

Mục đích cơ cấu rung nhằm tăng cường khả năng rung lắc xúc xích để sắp xếp đồng thời đưa đều và đủ số lượng xúc xích xuống khuôn Kết cấu và sơ đồ nguyên lý của cơ cấu rung được trình bày trên hình 3 và hình 4 Các thông số kết cấu, làm việc của bộ rung được xác định dựa trên cơ sở lý thuyết về rung động từ đó ta có các kết quả từ thực nghiệm của cơ cấu rung theo nguyên tắc truyền động cam

Hình 2- 3 Sơ đồ nguyên lí, tính toán cơ cấu rung

Xác định hàm chuyển động, vận tốc và gia tốc của điểm B theo thời gian:

a = = -O Aω cosωt dt

Từ các biểu thức xác định chuyển vị, vận tốc và gia tốc cơ cấu cam với các thông số:

Tần số góc ω=25 rad/s

Vận tốc cực đại: v=225 mm/s

Gia tốc cực đại: a=5625mm/s2.

Các kết quả thông số chuyển vị, vận tốc và gia tốc của cơ cấu rung theo kích thước cam, được thể hiện trên hình 5

Hình 2- 4 Đồ thị chuyển vị, vận tốc và gia tốc khi ω=25 rad/giây, biên độ lệch tâm cam

là e=9 mm

2.3 Khảo sát quá trình hoạt động của cơ cấu đẩy cấp xúc xích

Mục đích của cơ cấu đẩy cấp xúc xích là đảm bảo đưa đều và đủ số lượng xúc xích nằm trong khuôn tới băng chuyền của máy đóng gói tự động, vận tốc cấp được điều chỉnh bằng động cơ servo đồng bộ với vận tốc đóng gói Việc cấp liệu được thực hiện bằng cơ cấu đẩy với trục khuỷu thanh truyền Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ tính toán của cơ cấu đẩy được trình bày trên hình 6 và hình 7 Các thông số kết cấu và làm việc của cơ cấu đẩy được xác định dựa trên cơ sở lý thuyết cơ cấu tay quay con trượt và các kết quả

từ thực nghiệm

Cơ cấu đầy gồm các bộ phận:

Hình 2- 5 Sơ đồ nguyên lí cơ cấu đẩy Động cơ 1; Bộ truyền đai 2; Gối đỡ 3; Trục 4; Tay quay 5; Chốt 6; Cần đẩy

Con trượt 8; đỡ trượt 9; Tay biên 10

Hình 2- 6 Sơ đồ tính toán cơ cấu đẩy

Xác định hàm của vận tốc và gia tốc của điểm C khi có các chiều dài của thanh truyền và trục khuỷu và vận tốc quay trục khuỷu đã xác định Tọa độ điểm C sẽ phụ thuộc vào góc φ và góc θ và chiều dài trục khuỷu l1 và chiều dài thanh truyền l2

x = l cosφ + l cosθ c

Ta có:

l sinφ 1 sinθ =

l 2

đặt λ = l 1

l 2

1 3

4 1 - λ sin φ

Hình 2- 7 Chuyển vị, vận tốc và gia tốc của cơ cấu đẩy khi ω = 10 rad/giây

Hình 2- 8 Chuyển vị, vận tốc và gia tốc của cơ cấu đẩy khi ω =12 rad/giây

Các đồ thị chuyển vị, vận tốc và gia tốc của cơ cấu đẩy có kết quả trình bày trên hình 2-7 và 2-8:

Trường hợp 1 (hình 8): l1 = 110 mm;

l2 = 230 mm; ω = 10 rad/giây

-Vận tốc cực đại: v =1250mm/giây

- Gia tốc tiến a = 8000 mm/giây2,

- Gia tốc lùi là a = 1600 mm/giây2

Trường hợp 2 (hình 9): l1 = 110 mm ;

l2 = 230 mm; ω = 12 rad/giây

-Vận tốc cực đại: v = 1500 mm/giây

- Gia tốc tiến a = 1200 mm/giây2,

- Gia tốc lùi là a = 24000 mm/giây2

2.4 Kết luận:

Qua tính toán và thực nghiệm cho thấy máy cấp rung đã hoạt động đồng bộ với máy đóng gói tự động có sẵn của doanh nghiệp: tần số cấp liệu cơ cấu đẩy luôn tự điều chỉnh phù hợp với tần số máy đóng gói, gia tốc cấp đã tính toán đảm bảo xúc xích phóng tới băng chuyền đóng gói và không bị hư, bể; tần số làm việc cơ cấu rung được xác định trong khoảng gấp hai lần tần số cơ cấu đẩy đảm bảo đủ thời gian để xúc xích sắp xếp, rơi và điền đầy khuôn cấp, đúng số lượng cần đóng gói Dây chuyền có thể tự điều chỉnh tốc độ cấp cho máy đóng gói từ 90 gói/phút đến 110 gói/phút cho các loại xúc xích khác nhau

CHƯƠNG 3: CẢI TIẾN KẾT CẤU MÁY CẤP RUNG

Sau khi tính toán, thiết kế đồng bộ, lựa chọn các thông số hoạt động phú hợp, máy được đưa vào chế tạo, vận hành thực tế Máy đã chạy được tốc độ yêu cầu và đảm bảo được các tiêu chuẩn đặt ra: tốc độ đẩy từ 90 nhịp/phút đến 110 nhịp/phút đồng bộ với dây chuyền đóng gói của công ty, xúc xích không bị trầy xước và hư hại trong quá trình máy vận hành

Tuy nhiên do kết cấu máy lần đầu nghiên cứu thử nghiệm tại Việt Nam, nên một

số bộ phận máy được thiết kế dù đảm bảo khả năng làm việc nhưng chưa đáp ứng nhu cầu kiểm tra, chỉnh sửa lỗi trong quá trình máy hoạt động Nguyên nhân gây đến lỗi trong quá trình vận hành máy chủ yếu là lỗi của xúc xích được cấp vào để đóng gói Sau đây là một số xúc xích lỗi thường xuyên gặp trong quá trình vận hành hệ thống máy

Hình 3- 1 Kích thước dài xúc xích chênh lệch gần 10mm

Hình 3- 2 Lỗi 2 cây xúc xích dính nhau

Hình 3- 3 Lỗi xúc xích cong trong quá trình sản xuất

Hình 3- 4 Lỗi xúc xích tét vỏ trong quá trình sản xuất

Từ những lỗi xúc xích trên đã ảnh hưởng lớn đến năng suất máy Sau khi ghi nhận lại và báo cáo bên nhà máy thì các lỗi ở hình 3-2, hình 3-3, hình 3-4 sẽ được nhà máy rà soát, kiểm tra chặt nguồn xúc xích cấp vào Tuy nhiên lỗi kích thước xúc xích chênh lệch lớn nhà máy không thể khắc phục, vì thế cần cải tiến, sửa đổi thiết kế để máy cấp rung có thể hoạt động được với khoảng dung sai lớn là điều hết sức cần thiết