Luận văn Thiết kế hệ thống phân loại và đếm sản phẩm theo kích thước

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

L I NÓI Đ U

Ờ

Ầ

Ngày nay, v i s phát tri n m nh m c a khoa h c k thu t con ng i ngày càng ọ ỹ ớ ự ẽ ủ ể ạ ậ ườ

đòi h i trình đ t đ ng hoá ph i càng phát tri n đ đáp ng đ ộ ự ộ ứ ể ể ả ỏ ượ c nhu c u c a mình. ầ ủ

, đ i s ng xã h i, nó T đ ng hoá ngày càng phát tri n r ng rãi trong m i lĩnh v c kinh t ể ộ ự ộ ự ọ ế ờ ố ộ

là ngành mũi nh n trong công nghi p. Ngày nay, trình đ t đ ng hoá c a m t qu c gia ộ ự ộ ủ ệ ọ ộ ố

đánh giá c m t n n kinh t c a qu c gia đó. Chính vì l đó mà vi c phát tri n t ả ộ ề ế ủ ố ẽ ể ự ộ đ ng ệ

hoá là m t vi c h t s c c n thi t. ệ ế ứ ầ ộ ế

Viêc t o ra các s n ph m t đ ng hoá không nh ng trong công nghi p mà ngay c ạ ả ẩ ự ộ ữ ệ ả

trong đ i s ng con ng i ngày càng đ ờ ố ườ ượ ề c ph bi n. H u nh trong m i lĩnh v c đ u ổ ế ự ư ầ ọ

th y có c n thi t c a t đ ng hoá. ấ ầ ế ủ ự ộ

T nh ng th c t trên là sinh viên c a ngành C Khí Ch T o, t ừ ữ ự ế ế ạ ủ ơ ừ ữ ứ nh nh ki n th c ế

“Thi đã h c chúng em đã ch n và th c hi n đê tài ọ ự ệ ọ ế ế ệ ố ả t k h th ng phân lo i và đ m s n ế ạ

ph m theo kích th c ” . Nh đã nói ẩ ướ ư ở trên vi c t o ra m t h th ng nh v y đ thay ộ ệ ố ệ ạ ư ậ ể

th con ng i thi t nghĩ cũng là v n đ h t s c c n thi t. V i ph m vi đ án chúng em ế ườ ế ề ế ứ ầ ấ ế ạ ớ ồ

s t o ra m t mô hình mô ph ng ho t đ ng c a h th ng phân lo i và đ m s n ph m. ẽ ạ ủ ệ ố ạ ộ ế ạ ả ẩ ộ ỏ

Trong th i gian th c hi n đ tài chúng em đã nh n đ ậ ượ ự c s giúp đ c a các th y cô ỡ ủ ự ệ ề ầ ờ

t là s h ng d n t n tình c a th y và các b n , đ c bi ạ ặ ệ ự ướ ẫ ậ ầ Nguy n Đ c L c ắ ự đ chúng em ể ễ ủ

có th hoàn thành đ tài này. Chúng em xin chân thành c m n. ả ơ ể ề

Vi c hoàn thành đ tài này s không tránh đ c nh ng sai l m thi u sót. Chúng em ệ ề ẽ ượ ữ ế ầ

c kinh r t mong đ ấ ượ ự c s phê bình đánh giá c a các th y cô đ chúng em có th rút ra đ ầ ủ ể ể ượ

nghi m và cũng nh m b sung ki n th c cho mình. ổ ứ ệ ế ằ

Huế, tháng 12 năm 2012

Sinh viên th c hi n ự ệ

Nguy n Văn An ễ

Lê Ph ướ c B o ả

Tr n Hoàng Ben ầ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 1 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

CH

NG I

ƯƠ

T NG QUAN V MÁY THI T K Ề

Ổ

Ế

Ế

1.1.GI I THI U TÓM T T V Đ TÀI Ớ Ề Ề Ắ Ệ

Nguyên lý làm vi cệ :

Máy phân lo i s n ph m này ho t đ ng trên nguyên lý dùng các c m bi n đ xác ạ ộ ạ ả ế ể ả ẩ

đ nh chi u cao c a s n ph m. Sau đó dùng xilanh đ lo i b s n ph m có kích th ị ể ạ ỏ ả ủ ả ể ẩ ẩ ướ t

c đ t yêu c u s đ không đ t yêu c u. Nh ng s n ph m có kích th ữ ẩ ạ ầ ả ướ ạ ầ ẽ ượ ế c đ m b ng các ằ

ng theo yêu c u r i ti p t c đ c chuy n đ n các c m bi n cho đ n khi đ t đ s l ế ả ạ ủ ố ượ ế ầ ồ ế ụ ượ ể ế

thùng hàng đ đóng gói. ể

T nguyên lý làm vi c trên ta th y mu n máy ho t đ ng đ ạ ộ ừ ệ ấ ố ượ ầ ể c c n nh ng chuy n ữ

t: chuy n đ ng t nh ti n đ đ a s n ph m vào đ phân lo i, ta dùng băng đ ng c n thi ầ ộ ế ể ư ả ể ế ể ẩ ạ ộ ị

ụ ủ chuy n đ t o ra chuy n đ ng này. Đ truy n đ ng chuy n đ ng quay cho tr c c a ể ạ ề ể ể ề ể ộ ộ ộ

băng chuy n ta dùng đ ng c đi n m t chi u thông qua b truy n bánh răng tr răng ơ ệ ề ề ề ộ ộ ộ ụ

th ng trung gian. Ngoài chuy n đông đ a s n ph m vào c a băng chuy n máy còn ư ả ủ ể ề ẩ ẳ

chuy n đ ng c n thi ộ ể ầ ế ữ ạ t n a đó là hai chuy n đ ng t nh ti n đ đ y s n ph m không đ t ể ẩ ả ể ế ẩ ộ ị

kích th c đi u khi n b i h th ng khí nén. ướ ủ c c a xilanh. Chuy n đ ng c a xilanh đ ể ủ ộ ượ ở ệ ố ề ể

Chu trình làm vi c máy : ệ

Khi n nút Start máy ho t đ ng, s n ph m đ ạ ộ ả ẩ ấ ượ c vào băng chuy n. Khi s n ph m ề ẩ ở ả

trên băng chuy n nó s đ ẻ ượ ề c phân lo i v i kích th ạ ớ ướ ớ ẩ t l n nh khác nhau. Các ph ph m ế ỏ

c phân lo i s đ s đ ẻ ượ c lo i b còn các s n ph m sau khi đ ả ạ ỏ ẩ ượ ạ ẽ ượ ế ế c đ m và chuy n đ n ể

thùng hàng đ đóng gói. Chu trình c th ti p t c cho đ n khi phân lo i xong s n ph m. ứ ế ế ụ ể ế ạ ả ẩ

Lo i s n ph m đ ạ ả ẩ ượ ạ : c phân lo i

i nên Hi n nay công vi c phân lo i và đ m s n ph m là m t công vi c l p đi l p l ả ệ ặ ặ ạ ế ệ ệ ẩ ạ ộ

không th tránh đ ể ượ ự ạ c s nhàm chán trong công vi c. Công vi c phân lo i và đ m g ch ệ ệ ế ạ

men,các lo i trái cây nh d a, b i, các thùng hàng.... theo kích th ư ừ ạ ưở ướ ệ c là m t công vi c ộ

m t khá nhi u th i gian và d gây s nh m l n. Ngày nay đ nâng cao năng su t lao ầ ự ề ễ ể ẫ ấ ấ ờ

ng s n ph m, ng đ ng, nâng cao ch t l ộ ấ ượ ng và n đ nh ch t l ị ấ ượ ổ ả ẩ ườ i ta đã đ a vào các ư

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 2 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

thi ế ị ả t b s n xu t trong công nghi p v i h th ng đi u khi n t ệ ớ ệ ố ể ự ộ ặ đ ng t ng ph n ho c ừ ề ầ ấ

toàn b quá trình s n xu t. ả ấ ộ

Cùng v i vi c s d ng ngày càng nhi u h th ng s n xu t t đ ng, con ng i đã ệ ử ụ ệ ố ấ ự ộ ề ả ớ ườ

c s nhàm c i thi n đáng k đi u ki n lao đ ng nh gi m nh s c lao đ ng, tránh đ ả ể ề ư ả ẹ ứ ệ ệ ộ ộ ượ ự

chán trong công vi c, t o cho h đ ệ ạ ọ ượ ế ậ ọ c ti p c n v i s ti n b c a các lĩnh v c khoa h c ộ ủ ớ ự ế ự

c làm vi c trong môi tr ng ngày càng văn minh h n. k thu t và đ ậ ỹ ượ ệ ườ ơ

ng và h i nh p ngày càng sâu r ng vào n n kinh t Trong n n kinh t ề th tr ế ị ườ ề ậ ộ ộ ế ế th

gi i, v n đ c nh tranh ngày càng kh c li t h n trong nhi u lĩnh v c nh ch t l ớ ề ạ ấ ố ệ ơ ư ấ ượ ng ự ề

đ ng hóa vào quá m u mã và quá giá thành s n ph m. Có th th y r ng ch áp d ng t ẩ ể ấ ằ ụ ẫ ả ỉ ự ộ

trình s n xu t m i có th có c h i nâng cao năng su t, t o ti n đ cho vi c gi m giá ấ ạ ơ ộ ể ề ề ệ ả ả ấ ớ

thành s n ph m, cũng nh thay đ i m u mã m t cách nhanh chóng. ổ ư ẫ ả ẩ ộ

1.2. KH NĂNG NG D NG TRONG TH C T VÀ LÝ DO CH N Đ Ọ Ự Ứ Ụ Ả Ế Ề

TÀI

T đ ng hoá là m t quá trình cho phép gi m giá thành s n ph m, gi m s c lao ự ộ ứ ả ả ẩ ả ộ

đ ng c a con ng ủ ộ ườ ẩ i, nâng cao năng xu t lao đ ng. Trong m i th i đ i, m t s n ph m ờ ạ ộ ả ấ ộ ọ

làm ra v n đ giá thành s n ph m là m t trong nh ng v n đ r t đ c quan tâm b i l ề ấ ượ ữ ề ấ ấ ả ẩ ộ ở ẽ

n u cùng m t lo i s n ph m c a hai nhà s n xu t đ ẩ ế ạ ả ấ ưa ra n u giá thành s n ph m nào r ủ ế ả ả ẩ ộ ẻ

ng nh hơn nhưng v i ch t l ấ ượ ớ ư nhau thì dĩ nhiên ng ườ i ta s l a ch n s n ph m r h ọ ả ẽ ự ẻ ơn. ẩ

Chính vì l đó mà con ng i luôn tìm tòi m i ph ẽ ườ ọ ẩ ương pháp đ gi m giá thành s n ph m ể ả ả

đ ng hoá ra đ i. M t trong nh ng đ ng l c cho s phát và đó là cơ s cho nghành t ở ự ộ ự ữ ự ờ ộ ộ

tri n c a t i, nâng cao ch t l ể ủ ự ộ đ ng hoá đó là gi m s c lao đ ng c a con ng ứ ủ ả ộ ườ ấ ượ ả ng s n

ph m và năng xu t lao đ ng. Ng i ta t lâu đã nh n ra r ng lao đ ng c a con ng ẩ ấ ộ ườ ừ ủ ậ ằ ộ ườ i

không th sánh b ng máy móc k c v năng su t và ch t l ể ả ề ấ ượ ể ấ ằ ng đ c bi ặ ệ ạ t là các lo i

máy móc t đ ng. Vì v y vi c ra đ i c a ngành t đ ng hoá không nh ng gi m b t lao ự ộ ờ ủ ệ ậ ự ộ ữ ả ớ

i mà còn nâng cao đ ng s n ph m. đ ng c a con ng ủ ộ ườ ượ c năng su t và ch t l ấ ấ ượ ả ẩ

Quá trình t ự ộ đ ng hoá đã làm cho vi c qu n lí tr nên r t đ ệ ấ ơn gi n, b i vì nó không ở ả ả ở

nh ng thay đ i đi u ki n làm vi c c a công nhân mà còn có th gi m s l ng công ệ ủ ể ả ố ượ ữ ề ệ ổ

i đa. Ngoài ra t đ ng hoá còn c i thi n đ nhân đ n m c t ế ứ ố ự ộ ệ ả ượ ệ ủ c đi u ki n làm vi c c a ề ệ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 3 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

công nhân, tránh cho công nhân nh ng công vi c nhàm chán, l p đi l p l ặ ạ ữ ệ ặ i, có th thay ể

cho con ng i lao đ ng nh ng n ườ ộ ở ữ ơi có đi u ki n làm vi c nguy hi m, đ c h i… ệ ộ ạ ề ệ ể

T đ ng hoá có th áp d ng cho nhi u lo i hình s n xu t hàng lo t và đ ề ự ộ ụ ể ạ ả ấ ạ ơn chi cế

v i m t trình đ chuyên môn hoá cao cũng chính vì th mà năng su t cũng nh ớ ế ấ ộ ộ ư ch tấ

ng s n ph m r t cao. Ngày nay đ đánh giá m c đ c a m t n n s n xu t, ng i ta l ượ ộ ề ả ứ ộ ủ ể ấ ả ẩ ấ ườ

đánh giá vào m c đ t ứ ộ ự ộ đ ng hoá c a n n s n xu t đó. ủ ề ả ấ

Ngày nay, v i m t trình đ chuyên môn hoá cao m t s n ph m đ c làm ra có th ộ ả ẩ ớ ộ ộ ượ ể

đ nhi u chi ti i. Chính vì l đó c l p t ượ ắ ừ ề ế ủ t c a các nhà s n xu t khác nhau trên th gi ấ ế ớ ả ẽ

t cũng nh các s n ph m ch t o ra. mà bu c con ng ộ ườ i ph i tiêu chu n hoá các chi ti ẩ ả ế ế ạ ư ả ẩ

T đ ng hoá r t thích h p v i ngành s n xu t theo tiêu chu n nh th . ư ế ự ộ ả ấ ẩ ấ ợ ớ

V i t m quan tr ng nh th , ngành t đ ng hoá r t đ c các qu c gia trên th gi ư ế ớ ầ ọ ự ộ ấ ượ ế ớ i ố

quan tâm b i đó không nh ng là b m t c a n n s n xu t mà trong th i bu i kinh t ộ ặ ủ ề ả ữ ấ ở ờ ổ ế ị th

tr ng vi c c nh tranh c a s n ph m trên th tr ng là r t khó khăn, nó đòi h i không ườ ệ ạ ủ ả ị ườ ẩ ấ ỏ

nh ng v ch t l ng s n ph m mà còn c v giá thành. ề ấ ượ ữ ả ề ả ẩ

Chúng em ch n đ tài phân lo i s n ph m b i vi nó có khá nhi u ng d ng trong ẩ ạ ả ề ứ ụ ề ọ ở

th c t nh đã trình bày trên. Vi c v n d ng nh ng ki n th c đã h c vào thi ứ ế ư ở ệ ậ ụ ữ ứ ế ọ ế ế ế t k ch

ng đ i đ n gi n. t o mô hình cũng t ạ ươ ố ơ ả

______________________

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 4 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

CH

NG II

ƯƠ

PHÂN TÍCH VÀ L A CH N PH

NG ÁN THI T K

Ọ

Ự

ƯƠ

Ế

Ế

2.1. PHÂN TÍCH CÁC HO T Đ NG C A H TH NG Ạ Ộ Ệ Ố Ủ

2.1.1. Hoat đông phân loai thu công ̣ ̣ ̣ ̉

Khi san phâm đ c san xuât ra, ng ượ ườ ́ i công nhân dung cac thiêt bi đo kiêm đê xac ̉ ̉ ̉ ́ ̀ ́ ́ ̣ ̉ ̉

đinh san phâm thuôc loai nao. Sau đo xêp san phâm vao trong hôp, đêm đu sô l ́ ượ ̀ ng rôi ̣ ̉ ̉ ̣ ̣ ̀ ́ ́ ̉ ̉ ̀ ̣ ́ ̉

dung băng keo dan lên miêng hôp. Viêc nay phu thuôc rât nhiêu vao trinh đô công nhân. ̀ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ́ ̀ ̀ ̀ ̣

H n n a, công nhân lam viêc lâu không tranh khoi nh ng sai sot dân đên chât l ng san ́ ượ ữ ữ ơ ̀ ̣ ́ ̉ ́ ̃ ́ ̉

phâm không đông đêu. ̉ ̀ ̀

2.1.2. Hoat đông phân loai t đông ̣ ự ̣ ̣ ̣

Khi san phâm đ c san xuât ra, đ đông săp xêp đêu trên băng chuyên. Bên ượ c t ượ ự ̉ ̉ ̉ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̀

canh băng chuyên co đăt cac công tăc hanh trinh, phu thuôc vao kich th c cua san phâm ướ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ̣ ̀ ́ ̉ ̉ ̉

ma chung co tac đông vao công tăc hanh trinh hay không, khi san phâm tac đông vao công ̀ ́ ́ ́ ̣ ̀ ́ ̀ ̀ ̉ ̉ ́ ̣ ̀

tăc hanh trinh chung se đ ̃ ượ ẩ c đây vao hôp năm trên cac băng chuyên khac.Các s n ph m ả ́ ̀ ̀ ́ ̉ ̀ ̣ ̀ ́ ̀ ́

còn l i s đ ạ ẻ ượ ệ ố c băng chuy n ti p t c mang đi đ n các thùng hàng ,thông qua h th ng ế ụ ế ề

ng quy đ nh thì h th ng s t đ m t ế ự ộ đ ng cho đ n khi đ s l ế ủ ố ượ ệ ố ẻ ư ộ ộ đ ng d ng trong m t ừ ị

khoàng th i gian đ đóng gói s n ph m .Hê thông hoat đông tuân t cho đên khi co lênh ̀ ự ể ẩ ả ờ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̣

i công nhân chi viêc t i lây hôp xêp lên xe đây đ a vao kho hang. d ng. Ng ừ ườ ̣ ớ ̉ ư ̉ ́ ̣ ́ ̀ ̀

2.2. CÁC YÊU C U KHI THI T K H TH NG Ế Ệ Ố Ầ Ế

2.2.1. Cac chuyên đông chinh ́ ̉ ̣ ́

Chuy n đ ng c a băng chuy n chính đ mang s n ph m đi phân lo i. ủ ể ề ể ả ẩ ạ ộ

ề Chuy n đ ng t nh ti n c a piston nh m đ y s n ph m vào h p trên băng chuy n ế ủ ẩ ả ể ằ ẩ ộ ộ ị

phân lo i.ạ

2.2.2. Cac yêu câu khi thiêt kê ́ ̀ ́ ́

Nhìn chung, khi xây d ng ph ng án b trí cho các h th ng t ự ươ ệ ố ố ự ộ ả đ ng c n ph i ầ

đ m b o các đi u ki n nh sau: ề ả ư ệ ả

- H ệ th ng đ n gi n, d đi u khi n và đáng tin c y. ễ ề ể ậ ả ố ơ

- Công nhân lam viêc đ c thoai mai, không phai chiu ap l c lao đông. ̣ ượ ́ ự ̀ ̉ ́ ̉ ̣ ̣

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 5 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

c tính an toan va tính kinh t - Ngoài ra phaỉ đ m b o đ ả ượ ả . ế ̀ ̀

2.3. PHÂN TÍCH L A CH N PH NG ÁN THIÊT KÊ Ọ Ự ƯƠ ́ ́

2.3.1. Ph ng án 1. ươ

S d ng băng t i đ v n chuy n s n ph m, m t công t c đ t ử ụ ả ể ậ ể ả ẩ ộ ắc hành trình đ ượ ặ ở

phía trên băng t i đ xác đ nh các s n ph m có chi u cao v t quá cho phép. M t xilanh ả ể ề ả ẩ ị ượ ộ

i. M t c m bi n đ đ m s n ph m. S d ng van ti đ đ y ph ph m ra kh i băng t ẩ ể ẩ ế ỏ ả ộ ả ử ụ ể ế ế ả ẩ ế t

. l u năm c a hai v trí đ đi u khi n xilanh ư ể ề ử ể ị

c s n ph m nhanh h n do đó năng su t cao h n, s u điƯ ểm: V n chuy n đ ể ậ ượ ả ẩ ấ ơ ơ ử

ít băng t i nên gia thành ch t o th p, d ng ít pittong, ụ ả ế ạ ấ ít dùng c m bi n nên d ả ế ễ dàng cho

ể . việc đi u khi n ề

Nh ch a có tính ượ c đi m : ể Ch phân lo i các s n ph m có chi u cao khác nhau, ẩ ề ạ ả ỉ ư

. linh ho tạ trong khâu phân lo i và đóng gói ạ

2.3.2.Ph ng án 2. ươ

S d ng hai băng t ử ụ ả ể ậ ả i đ v n chuy n s n ph m, m t dùng đ v n chuy n s n ể ậ ể ể ả ẩ ộ

ph m đ n đ phân lo i, m t đ v n chuy n các s n ph m đã đ ộ ể ậ ế ể ể ả ẩ ẩ ạ ượ c phân lo i đi đóng ạ

ng t băng t i 1 sang băng t thùng S d ng 2 xilanh đ đ y các s n ph m đ t ch t l ể ẩ ử ụ ấ ượ ả ẩ ạ ừ ả ả i

băng t i 1 đ phân lo i s n ph m. B c m bi n đ 2, sử d ng công t ụ ắc hành trình ở ả ạ ả ộ ả ể ế ẩ ể

t l u 5/2 đ đi u khi n xilanh . đ m s n ph m, s d ng van ti ế ử ụ ả ẩ ế ư ể ề ể

u đi m : Ư ể ề phân lo i s n ph m đa d ng h n, có th cùng m t lúc phân lo i nhi u ạ ả ể ẩ ạ ạ ơ ộ

kích th ướ ủ ả ẩ . c c a s n ph m

Nh s d ng nhi u xilanh và băng t i h n nên t n kém trong vi c ch ượ c đi m : ể ử ụ ề ả ơ ệ ố ế

t o, s d ng nhi u c m bi n nên khó khăng trong vi c đi u khi n. Tôn nhi u th i gian ạ ề ả ử ụ ế ệ ề ể ề ờ

ấ ẽ ả . h n do đó năng su t s gi m ơ

D a trên các phân tích trên nhóm chúng em l a ch n ph ng án 1 t k và ự ự ọ ươ đ thi ể ế ế

ch t o mô hình . ế ạ

______________________

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 6 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

CH

NG

III

ƯƠ

THI T K Đ NG H C VÀ K T C U MÁY Ọ

Ế Ộ

Ấ

Ế

Ế

3.1 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY

- Năng su t làm vi c c a máy Q [ T/h ] ệ ủ ấ

- T c đ v n chuy n V = 36 [m/h ] ố ộ ậ ể

- Chi u dài băng chuy n L = 10 [m ] ề ề

- Đ cao v n chuy n c a băng chuy n H = 0 [ m ] ể ủ ề ậ ộ

- Góc nghiêng m t đáy ß = 0 [ ] ặ

t

L

- L c đ y c a Xilanh F ự ẩ ủ

Năng su t là l ng v t li u đ c v n chuy n trong m t đ n v th i gian [ Th ] ấ ượ ậ ệ ượ ậ ộ ơ ị ờ ể

Q = 0,36.G.V/t ( 1 )

G là tr ng l ng c a g ch c n phân lo i, G =3 [ N ] ọ ươ ủ ạ ầ ạ

V là v n t c băng chuy n, V = 0,1 [ m/s ] ậ ố ề

t là b c c a các viên g ch đ a vào phân lo i kích c , t = 0,1 [ m ] ướ ủ ư ạ ạ ỡ

thay s vào công th c trên ( 1 ) ta đ c công su t: ứ ố ượ ấ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 7 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Q =0,36.3.0,1/0,1 = 1,08[ T/h ]

L c đ y c a Xilanh F ự ẩ ủ

F > Fms max

V iớ Fms max là l c ma sát l n nh t gi a b m t ti p xúc c a s n ph m v i băng ử ề ặ ế ủ ả ự ẩ ấ ớ ớ

chuy n.ề

Fms max = K.N ( 2 )

V i k là h s ma sát gi a hai b m t gi a s n ph m và băng chuy n. ề ặ ử ả ệ ố ử ề ẩ ớ

Ch n K= 0,8 ọ

N là ph n l c c a băng chuy n đ i v i s n ph m. ả ự ủ ố ớ ả ề ẩ

N = G = 3 ( N ).

Thay s vào công th c (2 ) ta đ c : ứ ố ượ

Fms max = 0,8.3 = 2,4 ( N ).

Ấ 3.2 TÍNH TOÁN Đ NG L C H C TOÀN MÁY, XÁC Đ NH CÔNG SU T Ộ Ọ Ự Ị

PH N T D N Đ NG Ầ Ử Ẫ Ộ

3.2.1 Tính toán công su t d n đ ng cho thi t b v n t i. ấ ẫ ộ ế ị ậ ả

Công su t d n đ ng : ấ ẫ ộ

Máy v n chuy n v t li u trên kho ng L (mm),đ cao H (m). V i năng su t là Q ậ ệ ể ả ấ ậ ộ ớ

[T/h] thì công su t tiêu hao là: ấ

N = Q.(H +c.L)/(360.h ) [Kw] (3)

2

h

h

Trong đó c =1,3 là h s c n chuy n đ ng. ệ ố ả ể ộ

h .

3

1

2

h

= h (4)

h

là hi u su t chung c a toàn máy ủ ệ ấ

h 1 là hi u su t c a b truy n bánh răng

1 = 0,97

h

ấ ủ ộ ề ệ

2 là hi u su t c a m t c p ấ ủ

2 = 0,995

h

h ệ ộ ặ ổ

3 = 0,75

ấ ủ ệ bi ề h 3 là hi u su t c a băng chuy n

h

Thay vào công th c (4) ta đ c : ứ ượ

= 0.97.0,995 2 .0,75 = 0,7

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 8 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Thay s vào công th c (3) ta đ c : ứ ố ượ

N =1,08.(0 + 1,3.10)/(360.0,7) = 0,054 [Kw]

3.2.2 Tính toán đ ng l c h c toàn máy ự ọ ộ

3.2.2.1 Tính toán công su t trên các tr c ụ ấ

N 1 (tr c đ ng c ) = 0,01 [Kw] ơ

h

ụ ộ

1

2

= 0,01.0,97 = 0,0097 [Kw]

,0

0097

995,0.

75,0.

3 =

. h = 0,0073 [Kw]

N 2 = N 1 . N 3 = N 2 . h 2

2

6 .10.55,9

nN /

3.2.2.2 Tính momen xo n trên các tr c ụ ắ

M xi =

N là công su t trên các tr c [Kw]. V iớ ụ ấ

n1 = 60 vòng/phút

n là s vòng quay trên các tr c [vòng/phút] ụ ố

n2 = n1 . ibr = 60 .

1 2

= 30 vòng/phút

3.4.2.3 Tính đ

n3 = n2 .1 = 30.1 = 30 vòng/phút M 1 = 9,55.106 . 0,01/ 60 =1591 [N.m] M 2 = 9,55.106 . 0,0097/30 = 3088 [N.m] M 3 = 9,55.106 . 0,0073/30 = 2324 [N.m] ườ

ng kính tr c s b ụ ơ ộ

N [mm] CT(TKCTM)

d sb ‡

n

c . 3

01.0

d sb1 = 110 . 3

Trong đó c : h s tính đ ng kinh tr c s b . chon c= 110 ệ ố ươ ụ ơ ộ

60

.0

0097

d sb2 = 110 . 3

= 5,7 [mm], d chon1 = 6 [mm]

30

= 7,54 [mm], d chon2 = 18 [mm]

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 9 ễ ướ ả ầ

.0

0073

d sb3 = 110 . 3

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

30

= 6,86 [mm], d chon3 = 18[mm]

______________________

CH

NG 4

ƯƠ

THI T K H TH NG ĐI U KHI N

Ế Ệ Ố

Ể

Ề

Ế

4.1. PHÂN TÍCH PH N T D N Đ NG Ầ Ử Ẩ Ộ

4.1.1. Phân Tích Và L a Ch n Đ ng C Đi n ự ơ ệ ọ ộ

4.1.1.1 Gi i thi u đ ng c đi n m t chi u kích t đ c l p ớ ệ ộ ơ ệ ộ ề ừ ộ ậ

C u t o đ ng c đi n m t chi u ấ ạ ộ ơ ệ ộ ề

G m có hai ph n chính: Ph n tĩnh (Stato) và ph n quay (R oto) ầ ầ ầ ồ

Ph n tĩnh: ầ

C c t ng g m có lõi thép và dây qu n kích t . Lõi ự ừ chính: Là b ph n t o ra t ộ ậ ạ tr ừ ườ ấ ồ ừ

thép đ c ghép t ượ ừ ố ố nh ng lá thép m ng đ i v i máy l n, ho c đúc thành t ng kh i đ i ớ ố ớ ữ ừ ặ ỏ

v i máy nh . ỏ ớ

qu n quanh thân c c t c n i ti Dây qu n kích t ấ ừ ấ ự ừ , các cu n dây đ ộ ượ ố ếp v i nhau. ớ

C c t ự ừ ph : Đ c đ t gi a các c c t ặ ự ừ ượ ụ ữ ấ ớ chính dùng trong các máy có công su t l n

ph không có m t c c, lõi thép làm b ng thép kh i trên đ c i thi n đ o chi u, c c t ả ể ả ự ừ ề ệ ặ ự ụ ằ ố

thân c c t ph có m t cu n dây, c u t o gi ng nh c c t chính. ự ừ ư ự ừ ấ ạ ụ ộ ộ ố

Ph n quay: ầ

G m lõi thép đ c ghép t nh ng lá thép kĩ thu t đi n dày 0.5mm, đ gi m t n hao ồ ượ ừ ữ ể ả ệ ậ ổ

do dòng đi n xoáy. Bên ngoài có ranh đ đ t dây qu n ph n ng. ầ ứ ể ặ ệ ấ ̃

ầ Dây qu n ph n ng: Là các dây đ ng đ t bên trong rênh ph n ng g m nhi u ph n ầ ứ ầ ứ ề ặ ấ ồ ồ

, m i ph n t có nhi u vòng dây và hai đ u c a m i ph n t đ t ử ầ ử ỗ ầ ủ ầ ử ượ ố ớ ế c n i v i hai phi n ề ỗ

góp, các ph n t đ ầ ử ượ ố ớ c n i v i nhau t o thành m ch kín. ạ ạ

C góp: (vành góp hay vành đ i chi u). Bi n đ i dòng đi n xoay chi u trong máy ề ế ề ệ ổ ổ ổ

thành dòng m t chi u ra ngoài, ho c bi n dòng m t chi u t bên ngoài thành dòng xoay ề ừ ế ề ặ ộ ộ

chi u vào trong máy. ề

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 10 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

C góp có nhi u phi n góp b ng đ ng, ghép cách đi n nhau b ng Mica 0.4-1.2mm ế ệ ề ằ ằ ổ ồ

t o thành hình tròn. Đuôi c a phi n góp h i nhô cao đ hàn v i các đ u dây c a ph n t ạ . ầ ử ủ ủ ế ể ầ ớ ơ

Các b ph n khác: ộ ậ

ố ớ V máy: Có th b ng gang đ i v i máy l n và b ng thép cu n thành ng đ i v i ố ớ ể ằ ằ ỏ ớ ố ố

máy nh , ch c năng là đ c đ nh lõi thép c a c c t và làm gông t ủ ự ừ ể ố ị ứ ỏ . ừ

N p máy: Th ng làm b ng gang đ b o v dây qu n, đ tr c c a Roto nh các ắ ườ ỡ ụ ủ ể ả ệ ấ ằ ờ ổ

bi.

Tr c: G n v i Roto làm b ng thép. ụ ằ ắ ớ

Ch i than: Dùng đ d n đi n t ngoài vào trong dây qu n ph n ng và ng i. ể ẫ ệ ừ ổ ầ ứ ấ c l ượ ạ

Ph ng trình đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u kích t ươ ơ ủ ộ ơ ệ ộ ề ặ đ c l p ừ ộ ậ - + U kt R kt

æf

R E

- +

U æ ng trình đ c tính c t ng quát: Ph ơ ổ ặ ươ

0 - D

w Suy ra : w = w

Trong đó:

w : t c đ đ ng c ố ộ ộ ơ

0: t c đ không t

w i lý t ng ố ộ ả ưở

D w : đ s t ộ ụ t c.ố

Tính ch n công su t đ ng c truy n đ ng trong băng chuy n . ề ộ ấ ộ ọ ơ ề

Tính ch n công su t đ ng c truy n đ ng thi i liên t c th ng theo công ấ ộ ề ọ ơ ộ t b v n t ế ị ậ ả ụ ườ

su t c n tĩnh. Ch đ quá đ không tính vì s l n đóng c t ít, không nh h ấ ả ế ộ ố ầ ả ắ ộ ưở ng đ n ch ế ế

i c a đ ng c truy n đ ng. Ph t i c a thi i liên t c th đ t ộ ả ủ ộ ụ ả ủ ề ộ ơ t b v n t ế ị ậ ả ụ ườ ổ ng ít thay đ i

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 11 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

trong quá trình làm vi c nên không c n thi ệ ầ ế t ph i ki m tra theo đi u ki n phát nóng quá ề ể ệ ả

i. Trong đi u ki n làm vi c n ng n c a thi t b , c n ki m tra theo đi u ki n m máy. t ả ệ ặ ề ủ ệ ề ế ị ầ ể ề ệ ở

L

v

t

f

H

n

f

f

, L

Sau đây là ph i : ươ ng pháp tính ch n công su t đ ng c truy n đ ng băng t ấ ộ ề ộ ơ ọ ả

Hình 1.1 .Sơ đ tính toán l c c a băng t ự ủ ồ i ả

Hình v cho th y ấ : M t l c b t kỳ f theo ph ộ ự ấ ẽ ươ ẳ ng th ng đ ng đ t trên m t ph ng ặ ứ ẳ ặ

nghiêng, có th phân tích thành 2 ph n : ể ầ

f = fn + ft

fn vuông góc v i m t ph ng ặ ẳ ớ

ft sông song v i m t ph ng nghiêng ặ ẳ ớ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 12 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Khi tính ch n công su t đ ng c truy n đ ng băng t i, th ng tính theo các thành ấ ộ ề ọ ộ ơ ả ườ

ph n sau: ầ

ể ậ ệ . + Công su t P1 đ d ch chuy n v t li u ể ị ấ

đ , ma sát gi a băng + Công su t P2 đ kh c ph c t n th t do ma sát trong các ụ ổ ể ấ ấ ắ ổ ỡ ữ

i và các con lăn khi băng t . i ch y không t ả ả ạ

+ Công su t P3 đ nâng băng t i (n u là băng t i nghiêng) ể ấ ả ế ả

ế ể ị

b

L c c n thi ự ầ F1 = L h¶ t đ d ch chuy n v t li u là : ể ậ ệ cos b k1g = ¶ L’k1g

¶ Vì thành ph n pháp tuy n Fn = L. .cos .g t o ra l c c n (ma sát) trong các ế ầ ự ả ạ ổ ỡ đ

i và các con lăn. ữ

và ma sát gi a băng t ả b Trong đó: - Góc nghiêng c a băng t i ủ ả

L – chi u dài băng t i ề ả

¶ - kh i l ng v t li u trên 1m băng t i ố ượ ậ ệ ả

K1 – h s tính đ n l c c n khi d ch chuy n v t li u k1 = 0,05 ể ậ ệ ế ự ả ệ ố ị

t đ d ch chuy n v t li u là : Công su t càn thi ấ ế ể ị ể ậ ệ

P1 = F1.v = δ.L’.k1.v.g

L c c n do các lo i ma sát sinh ra khi băng t i s là : ự ả ạ ả i chuy n đ ng không t ộ ể ả ẽ

F2 = 2.L.δb.cosβ.k2.g = 2L’.δb.k2.g

k2 - h s tính đ n l c c n khi không t ế ự ả ệ ố i ả

δb - kh i l ng băng t i trên 1 mét chi u dài băng. Công su t c n thi ố ượ ả ấ ầ ề ế ể t đ

kh c ph c các l c c n ma sát : ự ả ụ ắ

P2 = F2.v = 2L’.δb.k2.v.g

t nâng v t : L c c n thi ự ầ ế ậ

F3 = ± L.δ.sinβ.g

Trong bi u th c l y d u c ng (+) khi t i đi lên và d u tr (-) khi t i đi xu ng. ứ ấ ể ấ ộ ả ấ ừ ả ố

Công su t cân b ng : ằ ấ

P3 = F3.v = ± δ.H.v.g

Công su t tĩnh c a băng t i : ủ ấ ả

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 13 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

P = P1+P2+P3 = ( δL’k1 + 2L’δbk2 ± δH )g.v

P Pđc = K3. h

i Công su t đ ng c truy n đ ng băng t ơ ấ ộ ề ộ ả

h

Trong đó : k3 – H s d tr v công su t (k3 = 1,2 ÷ 1,25) ệ ố ự ữ ề ấ

ộ . - Hi u su t truy n đ ng ệ ề ấ

ộ T nh ng tính toán nh trên ta th y công su t đ ng c r t bé, ta có th ch n đ ng ừ ữ ể ọ ấ ộ ơ ấ ư ấ

ng. c m t chi u đi n áp 24V, t c đ 300 (vòng/phút), công su t 35W có s n trên th tr ơ ộ ố ộ ị ườ ề ệ ấ ẵ

4.1.2 Phân tích và l a ch n các thi i. ự ọ t b v n t ế ị ậ ả

Các thi i liên t c th t b v n t ế ị ậ ả ụ ườ ng dùng đ v n chuy n th h t, c c kích th ể ể ạ ể ậ ụ ướ c

nh , chuyên ch các chi ti d ng thành ph m và bán thành ph m, ch hành khách theo t ở ỏ ế ở ạ ẩ ẩ ở

m t cung đ ng nh t đ nh không có tr m d ng ng. Thi ộ ườ ấ ị ừ ạ gi a đ ở ữ ườ t b v n t ế ị ậ ả ụ i liên t c

bao g m: băng chuy n, băng g u, thang chuy n. Các thi i liên t c có năng ề ề ầ ồ t b v n t ế ị ậ ả ụ

su t cao so v i các ph ng ti n khác, nh t là các vùng núi hay đ a hình ph c t p. ấ ớ ươ ệ ấ ở ứ ạ ị

4.1.2.1 Phân lo iạ

Băng chuy n: dùng đ v n t i các h t thành ph m và bán thành ph m trong các ể ậ ả ề ạ ẩ ẩ

phân x ưở ng, nhà máy s n xu t theo dây chuy n. ấ ề ả

Băng g u: dùng đ v n t i v t th d ng h t theo ph ể ậ ả ậ ể ạ ạ ầ ươ ậ ng th ng đ ng. B ph n ứ ẳ ộ

b c hàng là nh ng g u nh . ỏ ố ữ ầ

Thang chuy n: dùng đ chuyên ch hành khách trong trong các c a hàng siêu th , các ử ể ề ở ị

toà thị chính, n i có l u l ư ượ ơ ầ . ng hành khách l n và trong các nhà ga tàu đi n ng m ệ ớ

Cac loai Piston Xilanh. ́ ̣

4.1.2.2 C u t o các thi ấ ạ t b v n t i ế ị ậ ả

A) Băng chuy nề

Băng chuy n là thi i dùng đ chuyên ch các v t thành ph m hay bán ề t b v n t ế ị ậ ả ể ẩ ậ ở

thành ph m trong các phân x ng, nhà máy s n xu t theo dây chuy n theo ph ẩ ưở ề ả ấ ươ ằ ng n m

ngang ho c theo m t ph ng nghiêng (góc nghiêng không l n l m). K t c u c a m t băng ế ấ ủ ớ ắ ẳ ặ ặ ộ

chuy n c đ nh nh hình v : ẽ ề ố ị ư

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 14 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Băng chuy nề

Tr c tang ụ

B) Băng g uầ

Băng g u dùng đ v n chuy n v t d ng h t theo ph ậ ạ ể ậ ể ạ ầ ươ ng th ng đ ng ho c theo ứ ặ ẳ

0). K t c u c a băng g u bi u di n

m t ph ng nghiêng l n (góc nghiêng l n h n 60 ặ ẳ ớ ớ ơ ế ấ ủ ễ ở ể ầ

hình v :ẽ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 15 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

ầ Nó bao g m m t xích kéo khép kín 2 và v t qua hoa cúc c a tay quay 1. Ph n ủ ắ ồ ộ

chuy n đ ng băng g u đ c bao che kín b ng h p đ y 3 và c cáu d n h ng 4. Các ể ầ ộ ượ ằ ẫ ậ ơ ộ ướ

gàu xúc 5 đ c gá c đ nh v i c c u kéo c a băng g u. Tang ch đ ng (ho c hoa cúc) ượ ớ ơ ấ ủ ộ ố ị ủ ầ ặ

1 đ ượ ố ớ ộ c n i v i đ ng c truy n đ ng 10 qua h p gi m t c 8. T c đ di chuy n c a băng ộ ể ủ ố ộ ề ả ơ ố ộ

‚ 0,85 1,25m/s. g u có th ch n t ầ ể ọ ừ

C) Thang chuyêǹ

Thang chuy n là lo i c u thang di chuy n liên t c dùng đ chuyên ch hành khách. ạ ầ ụ ể ề ể ở

‚ T c đ di chuy n c a thang chuy n v = (0,5 1)m/s. C u t o và k t c u c a thang ủ ể ề ộ ố ấ ạ ế ấ ủ

: chuy n nh hình ư ề

Đ ng c truy n đ ng 6 đ ề ơ ộ ộ c l p ượ ắ ở ầ ụ đ u trên c a thang chuy n, truy n l c cho tr c ề ự ủ ề

ch đ ng 5. Các b c thang c a thang chuy n 4 liên k t thành m t m ch xích thép kín t ề ủ ộ ủ ế ạ ậ ộ ừ

tr c th đ ng có c c u t o l c căng cho thang tr c ch đ ng 5 đ n tr c th đ ng 2. ế ủ ộ ụ ộ ụ ụ Ở ụ ơ ấ ạ ự ụ ộ

ồ chuy n1. Đ đ m b o an toàn cho hành khách, hai bên thang có tay v n 3 di chuy n đ ng ể ả ề ể ả ị

th i v i các b c thang. ờ ớ ậ

4.1.2.3 L a ch n và thi t k thi t b v n t i. ự ọ ế ế ế ị ậ ả

V i nh ng phân tích trên ta ch n thi ữ ớ ở ọ ế ị ậ t b v n chuy n s n ph m là b băng ả ể ẩ ộ

chuy n.ề

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 16 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

i ch y u c a băng t i, đ t ti n nh ng có nguy c chóng T m băng là b ph n mang t ộ ấ ậ ả ủ ế ủ ả ắ ề ư ơ

h ng nh t. Yêu c u t m băng ph i có đ b n kéo và đ b n u n, đ đàn h i và dãn dài ỏ ầ ấ ộ ề ộ ề ả ấ ố ồ ộ

nh , có kh năng ch ng cháy và ch ng mòn t t. ả ố ỏ ố ố

Đ i v i b truy n có công su t nh ta ch n t m băng làm v i d t t s i bông, b ố ớ ộ ả ệ ừ ợ ọ ấ ề ấ ỏ ề

r ng c a t m băng b ng 40 mm nên ch n s l p b ng 1. ộ ọ ố ớ ủ ấ ằ ằ

C 45

Tr c tang làm b ng v t li u thép cacbon ậ ệ ụ ằ

b = 600 N/mm; s

ch = 300 N/mm; HB = 200 (b ng 3.8 / 40 [TKCTM)

s ả

Đ ng kính tr c tang D = K.Z ụ ườ

K là h s t l . K= 30 V i: ớ ệ ố ỉ ệ

Z là s l p lõi , Z =1 ố ớ

Suy ra D = 30x1= 30 mm ,

T m đ có tác d ng ch u l c, ch n t m đ làm b ng v t li u là g ,có kích th c là ậ ệ ọ ấ ị ự ụ ằ ấ ỡ ỡ ỗ ướ

60x450x10.

4.1.3 Phân tích và l a ch n c c u đ y s n ph m. ọ ơ ấ ẩ ả ự ẩ

4.1.3.1. Cac loai piston xylanh ́ ̣

ơ ủ Gôm co piston xylanh thuy l c va khi nen, th c ch t đây là m t lo i đ ng c th y ạ ộ ̉ ự ự ấ ộ ̀ ́ ̀ ́ ́

ệ l c (khi nen) dùng đ bi n đ i th năng c a d u (khi nen) thành c năng, th c hi n ủ ự ể ế ự ế ầ ơ ổ ́ ́ ́ ́

chuy n đ ng th ng ho c chuy n đ ng vòng không liên t c. piston xylanh đ ụ ể ể ặ ẳ ộ ộ ượ ấ c dùng r t

ph bi n trên các thi ổ ế ế ị ủ ự t b có c c u ch p hành chuy n đ ng th ng đi v . xylanh th y l c ơ ấ ề ể ẳ ấ ộ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 17 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

có k t c u đ n gi n, nh ng có kh năng th c hi n m t công su t l n, làm vi c n đ nh ự ế ấ ấ ớ ệ ổ ư ệ ả ả ơ ộ ị

và gi ng đ i đ n gi n. So v i hê thông thuy l c, hê thông ả i quy t v n đ ch n khít t ề ế ấ ắ ươ ố ơ ̉ ự ớ ả ̣ ́ ̣ ́

khi nen co công suât nho h n nh ng co nhiêu u điêm h n nh : ư ư ̀ ư ̉ ơ ơ ́ ́ ́ ́ ́ ̉

Có kh năng truy n năng l ng đi xa, b i vì đ nh t đ ng h c c a khí nén nh và ề ả ượ ọ ủ ớ ộ ỏ ộ ở

t n th t áp su t trên đ ổ ấ ấ ườ ng d n nh . ỏ ẫ

ấ Do kh năng ch u nén (đàn h i) l n c a không khí, nên có th trích ch a khí nén r t ồ ớ ủ ứ ể ả ị

thu n l i. ậ ợ

Không khí dùng đ nén, h u nh có s l ng không gi i h n và có th th i ra ố ượ ư ể ầ ớ ạ ể ả

ng c tr l i b u khí quy n. ượ ở ạ ầ ể

H th ng khí nén s ch s , dù cho có s rò r không khí nén ệ ố ự ẽ ạ ỉ ở ệ ố h th ng ng d n, do ố ẫ

đó không t n t ồ ạ i m i đe d a b nhi m b n. ọ ị ễ ẩ ố

Chi phí nh đ thi ỏ ể ế ậ ầ ớ t l p m t h th ng truy n đ ng b ng khí nén, b i vì ph n l n ộ ệ ố ề ằ ộ ở

trong các xí nghi p, nhà máy đã có săn đ ng d n khí nén. ̃ ườ ệ ẫ

H th ng phòng ng a quá áp su t gi i h n đ ệ ố ừ ấ ớ ạ ượ ả ủ c đ m b o, nên tính nguy hi m c a ể ả

quá trình s d ng h th ng truy n đ ng b ng khí nén th p. ệ ố ử ụ ề ấ ằ ộ

Các van khí nén phù h p m t cách lý t ng đ i v i các ch c năng v n hành logic, ợ ộ ưở ố ớ ứ ậ

và do đó đ ph c t p và các máy móc ph c h p. ượ ử ụ c s d ng đ đi u khi n trình t ể ề ể ự ứ ạ ứ ợ

* Xilanh

-Xilanh tác d ng đ n (xilanh tác d ng m t chi u): Áp l c khí nén ch tác d ng vào ộ ụ ụ ự ụ ề ơ ỉ

m t phía c a xilanh, phía còn l i là do ngo i l c hay lò xo tác d ng. ủ ộ ạ ạ ự ụ

Ký hi u :ệ

a b

a chi u tác d ng ng i do ngo i l c b chi u tác d ng ng i do lò xo ụ ề c l ượ ạ ạ ự ụ ề c l ượ ạ

Hình 4.1 : Xilanh tác d ng đ n ụ ơ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 18 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

- Xilanh tác d ng hai chi u (xilanh tác d ng kép): áp su t khí nén đ c d n vào hai ụ ụ ề ấ ượ ẩ

phía c a xilanh do yêu c u đi u khi n mà xilanh x đi vào hay đi ra tuỳ thu c vào áp l c ự ủ ề ẽ ể ầ ộ

Ký hi u chung

ệ

Ký hi u theo yêu ệ c u đ c bi ặ ầ

t ệ

Hình 4.2 : Xilanh tác d ng kép ụ

4.1.3.2 Tính toán và l a ch n Pittong-Xilanh ự ọ

ơ ấ ẩ s n ph m. Đi u khi n b ng khí nén ể ằ ề ả ẩ

Dùng c c u pit tông - xilanh đ y Ta có : F ‡ Fms max.

F là l c đ y c a pit tông. ự ẩ ủ

Fms max là l c ma sát l n nh t gi a b m t s n ph m và t m băng. ấ ữ ề ặ ả ự ấ ẩ ớ

Fms max = 2,4 (N) Suy ra F ‡ 2,4

(cid:219) P.A ‡ 2,4

(cid:219) P. (cid:213) .d 2 /4 ‡ 2,4

x44.2 (cid:213)Px

(cid:219) d ‡

V i: ớ d là đ ươ ng kính c a pittong. ủ

105 (N/m2 )

P là áp su t c a khí nén, ch n P = 2x ấ ủ ọ

2

x 44.2 (cid:213)105 x

Suy ra d ‡ = 0,004 (m), ch n d = 0,005 (m) ọ

Ch n pit tông có hành trình là 100 mm. ọ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 19 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

4.2 PHÂN TÍCH VÀ L A CH N CÁC C M BI N. Ọ Ự Ả Ế

4.2.1 Cam biên quang ̉ ́

Nguyên t c ho t đ ng ạ ộ ắ

Tia h ng ngo i, tia t ngo i có đ c tính là sóng đi n t nên đ u có tính ch t l ạ ồ ử ệ ừ ặ ạ ấ ưỡ ng ề

tính sóng h t, ta quan sát thí nghi m. ệ ạ

Chùm tia sáng

Kính l c s c ọ ắ

ề ặ Theo hi u ng Compton khi các phôton ánh sáng có t n s thích h p đ p lên b m t ầ ố ệ ứ ậ ợ

Katôt, các electron trên b m t đi n c c Katôt b kích thích tích lu thêm năng l ng đ ệ ự ề ặ ỹ ị ượ ủ

c công liên k t, nó s b c ra kh i b m t Katôt đi v phía Anôt làm l n đ th ng đ ể ắ ớ ượ ỏ ề ặ ẽ ứ ế ề

tăng đ d n đi n c a phôt quang đi n, k t qu là gây ra s tăng dòng đi n trong m ch đi ệ ủ ộ ẫ ự ế ệ ệ ạ ả

t ừ Anôt sang Katôt. Hi u ng này dùng chuy n đ i quang năng thành đi n năng nên nó ể ệ ứ ệ ổ

còn g i là hi u ng quang đi n. ệ ứ ệ ọ

Vùng d nẫ ng c a ánh ánh ủ ượ W B

ượ ng đ phá ể Vùng c mấ W G

W L WP = h.f (Năng l sáng) WP = WL + WĐ (Năng l v liên k t đ ng hoá tr ) ị ế ồ ỡ WL + WĐ = WB =>WP ‡ WB Vùng hoá trị

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 20 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

ng g p trong th c t Các ng d ng c a c m bi n quang th ủ ả ứ ụ ế ườ ự ế ặ

Đi u khi n t xa. ể ừ ề

Xác đ nh v t c n. ậ ả ị

Xác đ nh v trí... ị ị

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 21 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Hình 3.4 Các ng d ng c a c m bi n quang ứ ủ ả ụ ế

Ngu n sáng ồ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 22 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Tia h ng ngo i là m t lo i ánh sáng không th nhìn th y đ c b ng m t th ng. ể ấ ạ ạ ồ ộ ượ ắ ằ ườ

Nó là d ng khác c a b c x đi n t , t n t i ngay d i vùng ánh sáng đ có th nhìn ủ ứ ạ ệ ừ ồ ạ ạ ướ ể ỏ

th y trong d i ph ánh sáng c a b c x di n t . ủ ứ ạ ệ ừ ấ ả ổ

Ngoài h ng ngo i và ánh sáng có th nhìn th y đ c còn có lo i ánh sáng th ba ể ấ ạ ồ ượ ứ ạ

ngo i t n t i phía trên vùng ánh sáng tím c a ánh sáng có th nhìn th y trong g i là tia t ọ ử ạ ồ ạ ủ ể ấ

d i ph ánh sáng. ả ổ

Gi ng nh ánh sáng có th nhìn th y, tia h ng ngo i có th truy n qua không khí, ư ề ể ể ạ ấ ố ồ

n ướ c, các ng thu tinh, ng nh a. ỷ ự ố ố

Các thi t b dùng đ phát ra tia h ng ngo i là m t Led d c bi ế ị ể ạ ặ ộ ồ ệ ọ ồ t g i là Led h ng

ngo i.ạ

a) Led h ng ngo i ạ ồ

Khi đ c phân c c thu n cho ti p giáp P-N thì năng l ng gi ượ ự ế ậ ượ ả ợ i phóng do tái h p

đi n t tr ng g n P-N c a led s phát sinh ph oton h ng ngo i. - l ệ ử ỗ ố ở ầ ủ ẽ ạ ồ

Led h ng ngo i dùng đ phát sáng h ng ngo i. ể ạ ạ ồ ồ

V t li u ch t o nó là GaAs v i vùng c m có đ r ng 1,43eV t ớ ậ ệ ộ ộ ế ạ ấ ươ ớ ứ ng ng v i b c ứ

ng t cao h n so v i lo i led phát ra x kho ng 950nm. Led h ng ngo i có hi u su t l ồ ạ ấ ượ ệ ạ ả ử ạ ớ ơ

ánh sáng th y đ ấ ượ ồ c, vì v t li u bán d n “trong su t” đ i v i sóng h ng ngo i, tia h ng ậ ệ ố ớ ẫ ạ ố ồ

t qua các l p b n d n đ đi ra ngoài. ngo i không b y u đi khi nó v ị ế ạ ượ ớ ấ ể ẫ

Led h ng ngo i không phát sóng cho l i đi m trong các thi t b ki m soátvì không ạ ồ ợ ể ế ị ể

gây s chú ý. ự

Th i gian đáp ng nh c ỏ ỡ ns, ph ánh sáng hoàn toàn xác đ nh, đ tin c y cao và đ ứ ậ ờ ộ ổ ị ộ

t. b n t ề ố

Thông l ng t ng đ i nh ( t đ là nh ượ ươ ố ỏ » 102mw) và nh y v i nhi ạ ớ ệ ộ ượ ạ c đi m h n ể

ch ph m vi s c a đèn. ế ạ ử ủ

Diod quang và tranzitor quang

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 23 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

* Diod quang

Vùng ngèo

Nguyên lý làm vi c:ệ

Diod phân c c ng c đ h n ch các h t đa s ; h t thi u s tham gia d n đi n. ự ượ ể ạ ể ố ố ạ ế ệ ẫ ạ

ể ố ặ ạ ể ạ

WP = 0, Ucc đ t: t o ra dòng rò Io do các h t thi u s di chuy n. WP ‡ WB, Ucc đ t: Năng l ng phát vào vùng ti p giáp, phá v h t ế ượ ặ ở ạ ở ế ạ ti p giáp t o

ra h t d n t do, đi n t đ c gi i phóng v d ng ngu n, l tr ng v âm ngu n t o ra ạ ẫ ự ệ ử ượ ả ề ươ ồ ỗ ố ồ ạ ề

‚ dòng quang đi n Ip có giá tr vài nA vài mA, tuỳ thu c vào v t li u và b dày ti p giáp. ệ ị ậ ệ ề ế ộ

* Transitor quang

Tranzitor quang là tranzitor silic lo i NPN mà vùng baz đ c chi u sáng, Khi ơ ượ ạ ế

ự không có đi n áp đ t trên baz , ch có đi n áp đ t trên C, chuy n ti p B-C phân c c ệ ể ệ ế ặ ặ ơ ỉ

ng c.ượ

Đi n áp đ t vào t p trung h u nh toàn b trên chuy n ti p B-C (phân c c ng ự ư ế ể ệ ầ ặ ậ ộ ượ c).

BC = 0.6 ‚

Trong khi đó s chênh l ch đi n th gi a E và B không đáng k (V 0.7V). ế ữ ự ệ ệ ể

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 24 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Khi ti p giáp B-C đ ch đ ế ượ c chi u sáng nó s ho t đ ng gi ng diod quang ạ ộ ẽ ế ố ở ế ộ

quang d n v i dòng ng ẫ ớ ượ r. c I

Có th coi tranzitor quang nh t h p cua m t photo đio và m t transitor. ư ổ ợ ể ộ ộ ̉

Diod quang cung c p dòng quang đi n t ấ ệ ạ ế i baz , còn transitor cho hi u ng khu ch ệ ứ ơ

. Các đi n t và l tr ng phát sinh trong vùng baz (d đ i ạ b ệ ử ỗ ố ơ ướ i tác d ng c a ánh sáng) s ủ ụ ẽ

i tác d ng c a đi n tr . b phân chia d ị ướ ủ ụ ệ ườ ng trên chuy n ti p B-C ể ế

*Đ c đi m ể ặ

Transitor quang có th dùng làm bô chuy n m ch, ể ể ạ ở ế ộ ơ ch đ này nó có u đi m h n ư ể ̣

so v i Diod quang là cho phép đi u khi n m t cách tr c ti p dòng ch y qua t ể ự ề ế ạ ớ ộ ươ ố ng đ i

l n.ớ

C hai đ u nh y v i tia h ng ngo i và th ng đ ề ạ ạ ả ớ ồ ườ ượ ử ụ c s d ng đ phát hi nn tia ể ệ

h ng ngo i. ồ ạ

4.2.2 Công tăc hanh trinh ́ ̀ ̀

Công tắc hành trình là công t c co ch c năng đóng m m ch đi n, đ ở ạ ́ ứ ệ ắ ượ c đ t trên ặ

đ ng ho t đ ng c a m t c c u nào đó sao cho khi c c u đ n 1 v trí nào đó s tác ườ ộ ơ ấ ạ ộ ơ ấ ủ ế ẽ ị

đ ng lên công t c. Hành trình có th là t nh ti n ho c quay. Khi công t c hành trình đ ộ ế ể ặ ắ ắ ị ượ c

ở ộ tác đ ng thì nó s làm đóng ho c ng t m t m ch đi n do đó có th ng t ho c kh i đ ng ể ắ ệ ẽ ặ ạ ặ ắ ộ ộ

t b khác. Ng cho m t thi ộ ế ị ườ i ta có th dùng công t c hành trình vào các m c đích nh : ư ụ ể ắ

Gi i h n hành trình: (Khi c c u đ n v trí d i h n tác đ ng vào công t c s làm ớ ạ ắ ẽ ớ ạ ơ ấ ế ộ ị

nó không th v i h n). ơ ấ fi ng t ngu n cung c p cho c c u ắ ấ ồ ể ượ t qua v trí gi ị ớ ạ

Hành trình t ự ộ ế đ ng: K t h p v i các r le, PLC hay vi điêu khiên đ khi c c u đ n ế ợ ơ ấ ể ơ ớ ̀ ̉

c s tác đ ng cho các c c u khác ho t đ ng (ho c chính c c u đó). v trí đ nh tr ị ị ướ ẽ ạ ộ ơ ấ ơ ấ ặ ộ

T nh ng phân tich trên ta thây ta thây so v i cam biên quang, công tăc hanh trinh co ừ ữ ớ ́ ́ ́ ́ ̉ ́ ́ ̀ ̀

đô nhay kem h n, pham vi tac đông cung bi han chê. Tuy nhiên, no co u điêm la kha năng ́ ư ơ ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ̃ ̣ ̣ ́ ́ ̉ ̀ ̉

lam viêc trong môi tr ườ ớ ng khăc nghiêt, co đô ôn đinh cao, kha năng chông nhiêu tôt so v i ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ̉ ́ ̃ ́

cam biên quang dê bi anh h ng b i nhiêu. Đê sat v i th c tê san xuât cua môt nha may ưở ́ ớ ự ở ̉ ́ ̃ ̣ ̉ ̃ ̉ ́ ̉ ́ ̉ ̣ ̀ ́

Nhom đô an chon công tăc hanh trinh lam thiêt bi nhân dang, phân loai san phâm. ́ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̉

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 25 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

Môt sô loai công tăc hanh trinh ̣ ́ ̣ ́ ̀ ̀

4.3 PHÂN TÍCH VÀ L A CH N PH N T TI N D N Đ NG. Ầ Ử Ề Ẫ Ộ Ọ Ự

4.3.1. Máy nén khí - thi t b phân ph i khí nén ế ị ố

a) máy khí nén

* khái ni m ệ

Máy nén khí là thi t b t o ra áp su t khí, đó năng l ng c h c c a đ ng c ế ị ạ ấ ở ượ ơ ọ ủ ộ ơ

đi n ho c đ ng c đ t trong đ ng khí nén và nhi t năng. ặ ộ ơ ố ệ ượ c chuy n đ i thành năng l ổ ể ượ ệ

* phân lo i:ạ

- Theo áp su t :ấ

p £ 15 bar ấ ấ

+ Máy nén khí áp su t th p: p ‡ + Máy nén khí áp su t cao: ấ

15 bar p ‡ + Máy nén khí áp su t r t cao: 300 bar ấ ấ

- Theo nguyên lý ho t đ ng: ạ ộ

+ Máy nén khí theo nguyên lý thay đ i th tích: máy nén khí ki u pittong, máy nén ể ể ổ

khí ki u cánh g t, máy nén khí ki u root, máy nén khí ki u tr c vít. ể ụ ể ể ạ

+ Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm và máy nén khí theo chi u tr c. ụ ề

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 26 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

b) Bình trích ch a khí nén ứ

- khí nén sau khi ra kh i máy nén khí và đ ỏ ượ ử ậ ư c x lý thì c n ph i có m t b ph n l u ộ ộ ầ ả

tr đ s d ng. Bình trích ch a khí nén có nhi m v cân b ng áp su t khí nén t máy ử ể ử ụ ứ ụ ệ ấ ằ ừ

nén khí chuy n đ n trích ch a, ng ng t và tách n c. ư ứ ế ể ụ ướ

- Kích th ướ ấ c bình trích ch a ph thu c vào công su t c a máy nén khí và công su t ấ ủ ứ ụ ộ

t b s d ng, ngoài ra kích th tiêu th c a các thi ụ ủ ế ị ử ụ ướ c này còn ph thu c vào ph ụ ộ ươ ng

pháp s d ng: ví d s d ng liên t c hay gián đo n. ụ ử ụ ử ụ ụ ạ

Ký hi u :ệ

c) M ng đ ạ ườ ố ng ng d n khí nén ẩ

ng ng đ n khí nén là thi - M ng đ ạ ườ ẩ ố ế ị t b truy n d n ề ẩ khí nén t ừ ế máy nén khí đ n

bình trích ch a r i đ n các ph n t ứ ồ ế ầ ử trong h th ng đi u khi n và c c u ch p hành. ể ệ ố ơ ấ ề ấ

ng ng d n khí nén có th chia ra làm hai lo i : - M ng đ ạ ườ ể ạ ẩ ố

ng ng trong nhà máy ) + M ng đ ạ ườ ng ng đ ố ượ c láp ráp c đ nh (m ng đ ố ị ạ ườ ố

+ M ng đ ạ ườ ng ng đ ố ượ c láp ráp di đ ng (m ng đ ộ ạ ườ ặ ng ng trong dây chuy n ho c ề ố

trong máy móc thi t b ) ế ị

+ Trong b thí nghi m, đ c trang b cho phép đ c tháo ệ ộ ườ ng ng d n khí nén đ ẩ ố ượ ị ượ

l p d dàng và nhanh chóng. N i h th ng đ n trang thi ắ ố ệ ố ế ễ ế ị ằ ả t b b ng cách đ n gi n là đ y ả ơ

ng vào c ng vào (in-let) hay c ng ra (out-let). Tháo ng ra b ng cách m t tay đè vào van ố ằ ổ ổ ộ ố

tỳ, tay kia kéo ng ra. ố

4.3.2. Các ph n t trong h th ng đi u khi n ầ ử ệ ố ề ể

M t h th ng đi u khi n bao g m ít nh t là m t m ch đi u khi n vòng h (Open ấ ộ ệ ố ề ể ề ể ạ ộ ồ ở

-lôp Control System) v i các ph n t sau: ầ ử ớ

- Ph n t đ a tín hi u: nh n nh ng giá tr c a đ i l ng v t lý nh đ i l ng vào, ầ ử ư ị ủ ạ ượ ữ ệ ậ ư ạ ượ ậ

là ph n t đ u tiên c a m ch đi u khi n. Ví d : van đ o chi u, r le áp su t. ầ ử ầ ụ ủ ề ể ề ấ ả ạ ơ

- Ph n t s lý tín hi u: x lý tín hi u nh n vào theo m t quy t c logic nh t đ nh, ầ ử ử ấ ị ử ệ ệ ắ ậ ộ

làm thay đ i tr ng thái c a ph n t đi u khi n. Ví d : van đ o chi u, van ti t l u, van ổ ạ ầ ử ề ụ ủ ể ề ả ế ư

logic OR ho c AND. ặ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 27 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

a) Van đ o chi u ả ề

Van đ o chi u có nhi m v đi u khi n dòng năng l ng b ng cách đóng m hay ụ ề ệ ể ề ả ượ ằ ở

ng c a dòng khí nén. thay đ i v trí các c a van đ thay đ i h ử ổ ị ổ ướ ể ủ

* Ký hi u c a van đ o chi u ệ ủ ề ả

- V trí c a nòng van đ c ký hi u b ng các ô vuông li n nhau v i các ch cái ủ ị ượ ử ệ ề ằ ơ

o,a,b,c,...hay các ch s 0,1,2,... ử ố

a o b a b

Hình 4.3 Ký hi u chuy n đ i v trí c a nòng van ổ ị ủ ể ệ

ố ớ V trí “0” là v trí mà khi van ch a có tác đ ng c a tín hi u bên ngoài vào. Đ i v i ư ủ ệ ộ ị ị

van có 3 v trí , thì v trí gi a ,ký hi u “0” là v trí “không” . Đ i v i van có 2 v trí thì v ị ị ở ử ố ớ ệ ị ị ị

ng v trí bên ph i “b” là v trí trí thì v trí “không “có th là “a” ho c “b” , thông th ể ặ ị ườ ả ị ị

“không”.

- C a n i van đ c ký hi u nh sau: ISO5599 ISO1219 ử ố ượ ư ệ

+ C a n i v i ngu n (t b l c khí) 1 P ử ố ớ ồ ừ ộ ọ

+ C a n i làm vi c 2 , 4 , 6,..... A , B , C, .... ử ố ệ

+ C a xã khí 3 , 5 , 7 ...... R , S , T ử

+ C a n i tín hi u đi u khi n 12 , 14 .... X , Y .... ử ố ệ ề ể

a b

Hình 4.4 Ký hi u c a x khí ệ ử ả

Tr ườ ố ng h p a là c a x khí không có m i n i cho ng d n, còn c a x khí có m i ử ả ử ả ố ố ẩ ợ ố

n i cho ng d n khí là tr ố ẩ ố ườ ng h p b. ợ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 28 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

ng mũi tên bi u di n h Bên trrong ô vuông c a m i v trí là các đ ủ ỗ ị ườ ể ể ướ ể ng chuy n

đ ng c a dòng khí nén qua van .Khi dòng b ch n thì đ ộ ủ ặ ị ượ ạ c bi u di n b ng d u g ch ằ ể ể ấ

ngang.

4(B) 2(A)

12(Y) C a n i đi u khi n ể ử ố

0 1 14(Z) C a n i đi u khi n ể ử ố ề ề

C a 1 n i v i c a 4 ố ớ ử ử C a 1 n i v i c a 2 ố ớ ử ử

3(R) ử ả ố ố ố 5(S) C a x khí không có m i n i cho ng d nẩ ố C a x khí có m i ử ả n i cho ng d n ẩ ố ố 1(P) ố ớ ồ N i v i ngu n khí nén

Hình 4.5 Ký hi u các c a n i c a van đ o chi u ề ử ố ủ ệ ả

* Ký hi u và tên g i c a van đ o chi u ọ ủ ề ệ ả

- Hình trên là ký hi u c a van đ o chi u 5/2 trong đó: ệ ủ ề ả

5: ch s c a ỉ ố ử

2: ch s v trí ỉ ố ị

- Cách g i tên và ký hi u c a m t s van đ o chi u : ệ ủ ộ ố ề ả ọ

Van ñaûo chieàu 2/2

Van ñaûo chieàu 4/2 Van ñaûo chieàu 5/2

Hình 4.6 Các lo i van đ o chi u ề ạ ả

b) Van ti t l u ế ư

Van ti t l u có nhi m v thay đ i l u l ế ư ổ ư ượ ụ ệ ổ ng đòng khí nén, có ngh a là thay đ i ỉ

v n t c c a c c u ch p hành. ậ ố ủ ơ ấ ấ

* Van ti t l u có ti t di n không đ i: ế ư ế ổ ệ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 29 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

t di n không thay đ i , do đó l u l ng dòng ch y không Khe h c a van có ti ở ủ ế ư ượ ệ ổ ả

thay đ iổ .

Ký hi u:ệ

Hình 5.7 Van ti t l u có ti ế ư ế t di n không thay đ i ổ ệ

* Van ti t l u có ti t di n thay đ i: ế ư ế ổ L u l ư ượ ệ ổ ng dòng ch y qua van thay đ i ả

đ ượ c nhò vào m t vít đi u ch nh làm thay đ i ti ề ổ ế ộ ỉ t di n c a khe h . ở ệ ủ

B A Ký hi u :ệ

Ký hi u chung Có m i n i ren Không có m i n i ren ố ố ố ố ệ

Hình 5.8 Van ti t l u có ti ế ư ế t di n thay đ i ổ ệ

* Van ti : Nguyên lý ho t đ ng t ng t ế ư t l u m t chi u đi u ch nh b ng tay ề ộ ề ằ ỉ ạ ộ ượ ự

nh van ti ư ế ư ộ t l u m t chi u đi u ch nh b ng tay, tuy nhiên dòng khí nén ch có th đi m t ề ể ề ằ ộ ỉ ỉ

chi u t A qua B, chi u ngu c l ề ừ i b ch n ợ ạ ị ặ ề

•

•

Ký hi u : ệ A B

Hình 5.9 Van ti ế ư t l u m t chi u đi u ch nh băng tay ề ề ộ ỉ

4.3.3. Mô t ả ệ ố h th ng đ m s n ph m ế ả ẩ

4.3.3.1. S đ kh i. ơ ồ ố

KH IỐ HI N TH Ị Ể

KH IỐ CH PẤ HÀNH KH IỐ C MẢ BI NẾ

KH I XỐ Ử LÝ TRUNG TÂM

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 30 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

C1

Vcc

33pF

U3

19

XTAL1

1

0

X1 11,0592

C2

+5V

18

XTAL2

R3 100

R4 100

33pF

9

39 38 37 36 35 34 33 32

RST

P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7

+5V

R5

R6

P2.0

P2.1

Q2 2SA872

R2 100

Q1 2SA872

A B C D E F G

A B C D E F G

C3 10uF

1k2

1k2

P2.0 P2.1 P2.2 P2.3

29 30 31

PSEN ALE EA

0

1

21 22 23 24 25 26 27 28

P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15

P3.0 P3.1

4.3.3.2. S đ nguyên lý ơ ồ

KHOI HIEN THI

R1 8K2

Vcc

1 2 3 4 5 6 7 8

10 11 12 13 14 15 16 17

P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD

AT89C52

R3 100

R4 100

KHOI XU LI TRUNG TAM

R5

R6

+5V

P2.2

P2.3

Q1 2SA872

Q2 2SA872

1k2

1k2

C B

N A V

RV1

R7 10k

U1:A

8

RL1 RELAY1

RL2 RELAY2

3

P3.0

DC

1

V24V

V24V

2

1k

4

LM358

D3 LED-RED

C B

N A V

KHOI CAM BIEN

KHOI CHAP HANH

ố ả ế

KHOI XU LI TRUNG TAM 4.3.3.3.Kh i c m bi n

+5V

RV1

R7 10k

U1:A

8

3

P3.0

1

2

1k

4

LM358

D3 LED-RED

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph Trang 31 ầ

c B o, Tr n Hoàng Ben ễ ướ ả KHOI CAM BIEN

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

- G m hai ph n: ầ ồ

+ Ph n phát ầ

+ Ph n thu ầ

- Đ c b trí theo hành trình c a băng chuy n s n. M i l n có s n ph m đi qua ề ả ỗ ầ ượ ủ ả ẩ ố

thì phát xung báo cho vi đi u khi n bi t. ề ể ế

- Ph n phát là các led phát h ng ngo i. ạ ầ ồ

- Ph n thu là các led thu và opamp so sánh. ầ

* Nguyên lí ho t đ ng ặ ộ : m i l n có s n ph m đi qua s ch n ngang gi a led phát ỗ ầ ữ ẽ ả ẩ ắ

và thu làm cho opamp t o xung đ a vào vi đi u khi n. ư ề ể ạ

C1

33pF

U3

19

XTAL1

X1 11,0592

C2

+5V

18

XTAL2

33pF

9

39 38 37 36 35 34 33 32

RST

P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7

+5V

P2.0

R2 100

C3 10uF

P2.0 P2.1 P2.2 P2.3

29 30 31

PSEN ALE EA

21 22 23 24 25 26 27 28

P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15

P3.0 P3.1

R1 8K2

1 2 3 4 5 6 7 8

10 11 12 13 14 15 16 17

P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD

AT89C52

4.3.3.4. Kh i x lý trung tâm ố ử

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 32 ễ

KHOI XU LI TRUNG TAM ầ

+5V ướ ả

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

- Ki m soát, đi u khi n m i ho t đ ng c a m ch. ặ ộ ủ ể ề ể ạ ọ

- G i d li u đ n các kh i, đi u khi n các kh i ho t đ ng. ề ở ữ ệ ặ ộ ế ể ố ố

- Kh i này dùng AT89C51 l p trình cho m i ho t đ ng c a m ch. ặ ộ ủ ạ ậ ố ọ

Vcc

1

0

R3 100

R4 100

R5

R6

P2.0

P2.1

Q1 2SA872

Q2 2SA872

A B C D E F G

A B C D E F G

1k2

1k2

0

1

4.3.3.5. Kh i hi n th ị ố ể

KHOI HIEN THI

Vcc

c - Bao g m 2 led 7 đo n làm nhi m v hi n th s s n ph m đ m đ ệ ị ố ả ụ ể ế ẩ ạ ồ ượ

Vcc

R3 100

R4 100

R5

R6

P2.2

P2.3

Q1 2SA872

Q2 2SA872

1k2

1k2

C B

N A V

RL1 RELAY1

RL2 RELAY2

J1

DC

1 2

V24V

V24V

DC

VAN DAY

TBLOCK-I2

J2

VAN DAY

1 2

C B

N A V

TBLOCK-I2

4.3.3.6. Kh i ch p hành ố ấ

KHOI CHAP HANH

G m 2 relay nh n s đi u khi n c a vi đi u khi n. ậ ự ề ể ủ ể ề ồ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 33 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

+ M t làm nhi m v c p ngu n cho đ ng c ho t đ ng ch y băng chuy n. ộ ơ ặ ộ ụ ấ ệ ề ạ ộ ồ

+ M t làm nhi m v c p ngu n cho van khí ho t đ ng. ạ ộ ụ ấ ệ ộ ồ

Start

Chay dong co bang tai

Phat hien phe pham

Đem du san pham

Dung dong co bang tai

Piston day san pham

Dung dong co bang tai

Piston lui lai

Chay bang tai

Nhan Stop

Stop

4.4. MÔ T TOÀN B H TH NG B NG THU T TOÁN Ộ Ệ Ố Ả Ậ Ằ

4.5. TÓM L C V QUÁ TRÌNH CH T O VÀ L P RÁP MÔ HÌNH ƯỢ Ề Ế Ạ Ắ

4.5.1. Thiết kế khung giá và hề thống băng chuyền

a) Thi t k khung: ế ế

Thi ế ế ơ ộ t k s b khung d a vào đ c tính lam vi ự ặ ệ ủ t c a băng chuy n nên khung giá ề

ề ph i có chi u dài phù h p. H th ng đ y s n ph m là piston xilanh 20x100 do đó chi u ẩ ả ệ ố ề ẩ ả ợ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 34 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

r ng c ng phai l n h n 20cm. Ph i có kho ng tr ng đ b trí các thi ả ộ ể ố ủ ả ớ ơ ố ế ị t b nh đ ng c ư ộ ơ

đi n, r le, b đ m ... ộ ế ệ ơ

S d ng thép ch V đ làm khung giá nh m t o đ c ng v ng cho mô hình . ử ụ ộ ứ ữ ử ể ằ ạ

b) Thi t k h th ng băng chuy n : ế ế ệ ố

S d ng hai tr c ề ụ f 8 đ làm 2 tr c tan và ba tr c ụ ể ử ụ ụ f 6 đ làm hai tr c đ và h ụ ể ở ệ

th ng căng đai. S d ng ử ụ ồ ổ ể ạ bi đ cho các tr c. Đai truy n ph i có đ ma sát cao đ h n ụ ề ả ở ộ

ch s tr t gi a đai và tr c. ế ự ượ ử ụ

4.5.2. Thi t k h th ng phân loai ế ế ệ ố và đ m s n ph m ả ế ẩ

a) Thi t k h th ng phân loai s n ph m: ế ế ệ ố ả ẩ

S d ng xilanh khí nén 20x100 đ đ y s n ph m, van đ o chi u 5/2 và van ti ể ẩ ả ử ụ ề ẩ ả ế t

ng m đ l u đ đi u ch nh xilanh khí nén. R le th ư ể ề ơ ỉ ườ ng m và công t c hành trình th ắ ở ườ ở ể

đi u khi n và nh n bi t s n ph m. ề ể ậ ế ả ẩ

b) Thi t k h th ng đ m s n ph m: ế ế ệ ồ ế ả ẩ

S d ng led h ng ngo i đ nh n bi ạ ể ậ ử ụ ồ ế ả t s n ph m đi qua. ẩ

c) Ch n đ ng c cho h th ng: ơ ọ ộ ệ ố

S d ng đ ng c m t chi u 24V đ kéo băng t i và đ c c p ngu n t ơ ộ ử ụ ể ề ộ ả ượ ấ ồ ừ ộ ế b bi n

th .ế

------------------------------- -------------------------------

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 35 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

M C L C

Ụ

Ụ

CH NG 1: T NG QUAN V MÁY THI T K .........................................................2 ƯƠ Ổ Ề Ế Ế

1.1.GI I THI U TÓM T T V Đ TÀI............................................................................2 Ớ Ề Ề Ắ Ệ

1.2. KH NĂNG NG D NG TRONG TH C T VÀ LÝ DO CH N Đ TÀI ............3 Ự Ế Ứ Ọ Ụ Ả Ề

CH NG 2: PHÂN TÍCH VÀ L A CH N PH NG ÁN THI T K ....................4 ƯƠ Ọ Ự ƯƠ Ế Ế

2.1. PHÂN TÍCH CÁC HO T Đ NG C A H TH NG..................................................4 Ạ Ộ Ệ Ố Ủ

2.1.1. Hoat đông phân loai thu công.....................................................................................4 ̣ ̣ ̣ ̉

2.1.2. Hoat đông phân loai t đông.......................................................................................4 ̣ ự ̣ ̣ ̣

2.2. CÁC YÊU C U KHI THI T K H TH NG.............................................................4 Ế Ệ Ố Ầ Ế

2.2.1. Cac chuyên đông chinh...............................................................................................4 ́ ̉ ̣ ́

2.2.2. Cac yêu câu khi thiêt kê..............................................................................................4 ́ ̀ ́ ́

2.3. PHÂN TÍCH L A CH N PH NG ÁN THIÊT KÊ.................................................5 Ự Ọ ƯƠ ́ ́

2.3.1. Ph ng án 1............................................................................ .....................................5 ươ

2.3.2.Ph ng án 2................................................................................... ...............................5 ươ

CH NG 3 : THI T K Đ NG H C VÀ K T C U MÁY.................. ......................5 ƯƠ Ế Ộ Ọ Ấ Ế Ế

3.1.Tính toán thông s đ ng h c toàn máy................................................ ...........................5 ố ộ ọ

3.2 :Tính toán đ ng l c h c toàn máy, xác đ nh công su t ph n t ự ấ ầ ộ ọ ị ử ẫ d n

..................7 đ ng... ộ

3.2.1 Tính thi b toán công su t ấ d n đ ng cho ộ ẫ t ế ị ậ v n

i..... ...................................................7 t ả

3.2.2 Tính toán đ ng l c h c tòan máy............ .....................................................................8 ự ọ ộ

3.2.2.1 Tính toán công su t trên các tr c ụ ............................................................................8 ấ

3.2.2.2 Tính momen xo n trên các tr c... ụ ..............................................................................8 ắ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 36 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

3.4.2.3 Tính đ ng kính tr c s b .............................. ........................................................9 ườ ụ ơ ộ

CH ƯƠ NG 4. THI T K H TH NG ĐI U KHI N Ế Ệ Ố Ể ....................................................9 Ề Ế

4.1. PHÂN TÍCH PH N T D N Đ NG Ầ Ử Ẩ Ộ .........................................................................9

4.1.1. Phân Tích Và L a Ch n Đ ng C Đi n ự ệ ....................................................................9 ọ ơ ộ

4.1.1.1 Gi i thi u đ ng c chi u kích t ớ ệ ộ ơ đi n m t ộ ệ ề ừ ộ đ c

l p ..................................................9 ậ

4.1.2 Phân tích và l a ch n các thi t b v n t i ự ọ ế ị ậ ả ..................................................................12

4.1.2.1 Phân lo i..................................................................................................................13 ạ

4.1.2.2 các thi C u ấ t o ạ t ế b ị ậ v n

i......................................................................................13 t ả

4.1.2.3 và thi thi b L a ự ch n ọ t ế k ế t ế ị ậ v n

iả .......................................................................15 t

4.1.3 Phân tích và c l a ự ch n ọ ơ c u ấ đ y ẩ ả s n

ph mẩ ..............................................................16

4.1.3.1. Cac loai piston xylanh ..........................................................................................16 ́ ̣

4.1.3.2 Tính toán và l a ch n Pittong-Xilanh ...................................................................17 ự ọ

4.2 Phân tích và l a ch n các c m bi n................................................................ ..............18 ự ế ả ọ

4.2.1 Cam biên quang.........................................................................................................18 ̉ ́

4.2.2 Công tăc hanh trinh...................................................................................................23 ́ ̀ ̀

4.3 PHÂN TÍCH VÀ L A CH N PH N T TI N D N Đ NG................ .................24 Ầ Ử Ề Ự Ộ Ọ Ẫ

4.3.1. Máy nén khí - thi t b phân ph i khí nén....................................................... ...........24 ế ị ố

4.3.2. Các trong ph n ầ t ử h ệ th ng ố ề đi u

khi n............................................... ......................25 ể

4.3.3. Mô t ả h ệ th ng ố đ m ế ả s n

ph m .................................................................................28 ẩ

4.4. MÔ T TOÀN B H TH NG B NG THU T TOÁN........... ..............................33 Ộ Ệ Ố Ả Ậ Ằ

4.5. TÓM L C V QUÁ TRÌNH CH T O VÀ L P RÁP MÔ HÌNH.....................34 ƯỢ Ề Ế Ạ Ắ

4.5.1.THI T K KHUNG GIÁ VÀ H TH NG BĂNG CHUY N..................... .........34 Ệ Ố Ế Ế Ề

4.5.2.THI T K H TH NG PHÂN LO I VÀ Đ M S N PH M...................... ........34 Ế Ệ Ố Ả Ẩ Ạ Ế Ế

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 37 ễ ướ ả ầ

ồ ọ ễ Đ Án Môn H c HTĐKTĐ GVHD: Nguy n Đ c ắ L cự

TÀI LI U THAM KH O

Ả

Ệ

1) S tay công ngh ch t o máy I,II - GS.TS NGUY N Đ C L C,PGS.TS LÊ ệ ế ạ Ắ Ộ ổ Ễ

VĂN TI N ,PGS.TS NINH Đ C T N , PGS.TS TR N XUÂN VI T Ứ Ố Ầ Ệ Ế

Nhà xu t b n khoa h c và k thu t. ấ ả ọ ậ ỷ

2) Đi u khi n thu khí và l p trình PLC -THS.TR N TR NG H I Ả Ọ Ầ ể ề ậ ỷ

3) Thi t k chi ti ế ế ế t máy - TR N TR NG HI P, NGUY N VĂN L M Ệ Ọ Ẫ Ầ Ễ

Nhà xu t b n giáo d c. ấ ẳ ụ

SVTH :Nguy n Văn An, Lê Ph c B o, Tr n Hoàng Ben Trang 38 ễ ướ ả ầ