ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUY ĐỒ ÁN MÔN HỌC TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH HUỚNG VÀ CHIẾT
NHỚT CHO BÌNH KHÔNG ĐỐI XỨNG
Sinh viên thực hiện: Kiều Nhân Nguyễn MSSV: 20601643
Nguyễn Văn Thùy MSSV: 20603047
Người hướng dẫn : Võ Anh Huy Ký tên:
Ngày bắt đầu: 08/03/2010 Ngày kết thúc: ……………………
Ngày bảo vệ: ………………………………….
Hệ thống thiết kế bao gồm:
(1)Hệ thống cấp phôi.
(2)Nguyên lý làm việc các bộ phận cơ khí.
(3)Thiết kế, tính toán hệ thống truyền động cho các cụm làm việc.
(4)Bố trí các biến, vị trí, vận tốc …
(5)Chọn bộ điều khiển (nếu có).
Các thành phần thiết kế cho theo yêu cầu sau:
Dựa trên yêu cầu về sản phẩm, chi tiết cần định hướng hoặc cấp phôi lựa
chọn, tính toán và thiết kế nguyên lý các cụm máy hoặc thiết bị làm việc theo yêu
cầu.
KẾT QUẢ YÊU CẦU:
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………...3
I. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ
TÀI........................................................................................................4
II. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐỊNH HƯỚNG VÀ
CHIẾT
NHỚT………………………………………………………………..6
III. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ
THỐNG………………………………………………….…………...18
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………..…..50
2
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUYLỜI NÓI ĐẦU
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển giúp tiện ích trong sinh hoạt , linh
hoạt trong sản xuất. Do đó, hầu hết trong các nhà máy công nghiệp đều ứng
dụng khoa học nhằm tăng năng suất , chất lượng sản phẩm đảm bảo. Muốn
làm được điều đó không thể không thực hiện tự động hóa , vì tự động hóa là
phương án duy nhất nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm.
là chai Castrol 1 lit có nhiều phương pháp định hướng như dùng băng tải,cơ cấu cơ
khí,cảm biến……Ở đây chỉ giới hạn dùng cơ cấu cơ khí,thủy lực khí nén.
2. Hệ thống chiết chất lỏng .
Các sản phẩm dưới dạng lỏng sau khi được sản xuất, chế biến cần phải được
chứa trong những bình chứa có dung tích nhất đònh. Trong các ngành như ngành
dược, ngành sản xuất thực phẩm dưới dạng lỏng, ngành khai thác và chế biến dầu
khí thì việc ứng dụng chiết tự động là rất cần thiết, đảm bảo độ chính xác về thể
tích, giữ vệ sinh cho sản phẩm, tăng năng suất . Có nhiều loại hình dáng bình chứa:
Tuỳ theo năng suất yêu cầu cũng như đặc tính của loại chất lỏng cần chiết ta
có các thiết bò chiết khác nhau.
Khi cần chiết với năng suất cao thì các máy chiết tự động có thể có 2, 3, ..6, 8
vòi chiết đồng thời và sử dụng thiết bò vận chuyển chai là băng tải, hoặc nếu kích
thước thùng chứa lớn có thể dùng hệ thống các con lăn để vận chuyển.
4
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUYHình 1.3. Hệ thống chiết 2 vòi phun
Hình 1.4. Hệ thống chiết 4 vòi phun
3. Nhiệm vụ của đề tài:
Trong phạm vi đồ án của mình, em thực hiện thiết kế hệ thống tự động.
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUY3. Sơ bộ nguyên lý hoạt động của hệ thống chiết
Cảm biến đếm chai
Hệ thống băng tải
Xy lanh 1
Xy lanh 2
Hình 2.2. Sơ đồ hoạt động của hệ thống
Sau khi khởi động, chai được cấp lên băng tải, băng tải chuyển động vận
chuyển chai đến cụm chiết, khi cảm biến đếm đầu tiên phát hiện chai xy lanh khí
nén thứ 2 sẽ đẩy tấm chặn chai làm chai dừng lại. Trong lúc đó các chai phía sau
vẫn tiếp tục chuyển động trên băng tải (băng tải chuyển động liên tục ), khi cảm
biến đếm đủ 6 chai, xy lanh thứ nhất sẽ đẩy tấm chặn chai còn lại nhằm cố đònh vò
trí của 6 chai, các chai phía sau sẽ chuyển động trượt trên băng tải, sau đó cơ cấu
đònh vò cổ chai được tác động, đồng thời với quá trình này thì tại cụm đònh lượng,
dầu đã được chảy xuống xy lanh đònh lượng, khi dầu đã được đònh lượng xong, piston
trong xy lanh đònh lượng sẽ chuyển động đi lên, đẩy dầu từ xy lanh đònh lượng sang
cụm chiết, thông qua van phân phối và vòi phun bên cụm chiết, dầu chảy vào chai.
Khi chiết xong, xy lanh thứ 2 lui lại để các chai tiếp tục chuyển động tới cụm cấp
nắp, khi đi qua cụm cấp nắp chai sẽ được chuyển sang cụm đóng nắp và sau đó sẽ
đẩy chai sát vào thành ép chặt đỉa quay không thể kéo chai đến máng trượt được.
Việc thiết kế định vị máng vào phần cố định của đỉa sẻ khó khăn phức tạp hơn.
Phương án 2:
8
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUYDùng đỉa quay để đua các chai đến rảnh định hướng:
Nguyên lý:
Cai được cấp như phương án trên.Nhưng trên đỉa quay được tạo các rảnh lớn hình
chử nhật có kích thướt lớn hơn kích thướt chai theo chiều rộng 5mm và theo chiều
dài là 15mm và chỉ có thể chứa một chai,trên đỉa quay tạo 8 khoan như thế.Đỉa cố
định bên dưới cũng tạo một khoan như thế ở ngoài rìa và lớn hơn theo chiều rộng
10mm và theo chiều dài là 30mm.phía dưới đỉa cố định lấp một máng dẩn xuống
băng tải.Khi đỉa quay lực li tâm tác dụng vào chi tiết,khi đủ lớn sẻ đẩy chi tiết ra
ngoài thành thùng,lúc này một khoan sẽ chứa một chai và khi trùng khoan dưới thì
chai sẽ được lọt vào máng và cấp cho băng tải.khoảng cách đỉa cố định và dỉa
quay là 35mm.
Ưu điểm: dể chế tạo năng suất cao,một vòng cấp được 8 chai.dể thiết kế máng dẩn
lấp vào đỉa cố định.
Nhược điểm :
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUYC
C
D
D
B
B
A
A
Nguyên lý hoạt động:
Dùng con lăn có đường kính là d=20 để tách hai đầu của chai.
Trước tiên ta dùng hai thanh chắn để dẫn hướng các chai cho đúng hướng, và
có khoảng cách hợp lý. sau đó nhờ vào gia tốc và lực của băng tải để đẩy chai qua, lực
này nhờ vào quán tính tạo ra do vận tốc của băng tải và gờ băng tải có tác dụng đẩy
chai qua vị trí con lăn. Nhờ có con lăn d=20 nên sẽ tách 2 trạng thái qua hai bên.
Dùng hệ thống thêm hai thanh dẫn hướng để tách hẳn hai trạng thái sang hai
bên của băng tải. sau đó nhờ thêm hai băng tải chạy ngược chiều để lấy một trạng
thái duy nhất dẫn sang hệ thống chiết.
Ưu điểm: lợi dụng khoảng cách giữa hai nắp chai nên cơ cấu đơn giản, dễ chế
12
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUY4
3
5
2
1
Hình 2.4. Sơ đồ truyền động 3
1.Động cơ, 2.Hộp giảm tốc, 3. Con lăn trục dẫn động, 4. Băng tải, 5.
Con lăn trục bò động.
Ưu điểm : Ưu điểm lớn nhất của phương án này là bộ truyền gọn.
Nhược điểm : Chế tạo khó khăn.
Tuy nhiên hiện nay trên thò trường có rất nhiều loại động cơ mà trong đó đã
chế tạo sẵn hộp giảm tốc, chính vì thế việc sử dụng rất tiện lợi, ta không cần chế tạo
hộp giảm tốc riêng, hay sử dụng các bộ truyền khác để nhằm giảm tốc độ trục ra
của động cơ. Yêu cầu của hệ thống chiết là đảm bảo được năng suất, nhưng không
cần thiết phải có một giá trò vận tốc băng tải thật chính xác mà tốc độ băng tải có
thể nằm trong một phạm vi cho phép, chính vì thế ta có thể dễ dàng trong việc lựa
chọn động cơ trên thò trường . Từ những phân tích trên em quyết đònh chọn phương
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUY4
3
2
1
5
6 7
Hình 2.8. Di chuyển bằng trục vít.
1. thanh đỡ van phân phối và vòi phun, 2. van phân phối, 3. vòi phun, 4.
khung đỡ các kết cấu cụm chiết, 5. đai ốc, 6. Trục vít, 7. Giá đỡ.
d) Các phương án di chuyển cơ cấu đònh vò cổ chai và máng hứng dầu.
a. Phương án 1.
123
4 5
6
7 8
Hình 2.9. Cơ cấu di chuyển dùng bánh răng-thanh răng.
1.xy lanh khí nén, 2. khung đỡ xy lanh, 3. bánh răng, 4. thanh răng,
5.trục vít , 6. khối V đònh vò cổ chai, 7. khung đỡ khối V,
8. máng hứng dầu.
Ưu điểm : Kết cấu đơn giản.
Nhược điểm : Do mức dầu trong bình chứa thay đổi liên tục, dẫn đến
16
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUYtốc độ dòng chảy từ bình chứa sang chai cũng thay đổi, vì thế việc điều khiển đóng
mở van phân phối trong trường hợp này là rất khó, chính vì thế độ chính xác không
cao, và năng suất thấp.
Phương án 2.
Hoạt động: Trong khi các chai được đònh vò, Dầu từ thùng chứa qua van phân
phối 1 được nối thông với xy lanh, nhờ trọng lượng dầu chảy xuống xy lanh, khi dầu
đã được chứa đầy trong xy lanh, van phân phối 1 đóng lại, làm cho dầu thông từ xy
lanh qua ống dẫn dầu sang bộ phận chiết. Khi piston chuyển động đi lên sẽ đẩy dầu
sang bộ phân chiết.
Ưu, nhược điểm : Đònh lượng chính xác, dễ điều chỉnh, tuy nhiên kết cấu phức
tạp hơn so với phương án 1.
6
5 1
2
3
= 0.5s.
Xy lanh đònh vò cổ chai : t
3
= 2s.
Xy lanh đẩy dầu: t
4
= 10s.
Số vòi phun : n = 6.
Số lần chiết trong 1 h :
m = Q/n = 1000/6 = 167 (lần).
Vậy thời gian cho mỗi lần chiết là :
T = 3600/167 = 22 s.
Quy trình phun dầu như đã được trình bày sơ bộ ở phần trước. Khi cảm biến
đếm chai thứ nhất đếm đủ 3 chai, xy lanh chặn chai phía sau đi ra để chặn chai. Khi
18
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUYđủ 6 chai, xy lanh chặn chai phía trước đi ra chặn chai lại. Sau đó xy lanh đònh vò cổ
chai tác động, xy lanh đóng, mở vòi phun được mở, xy lanh đẩy dầu từ cụm đònh
lượng hoạt động, đẩy dầu vào chai. Sau khi chai được điền đầy, xy lanh chặn chai
2.0.60000
π
≈ 32 (vòng/phút).
b) Xác đònh công suất động cơ băng tải cụm chiết.
Các số liệu ban đầu:
-Năng suất làm việc: Q=1(tấn/h)
19
ĐỒ ÁN TĐHSX
ĐỒ ÁN TĐHSX GVHD :
GVHD : VÕ ANH HUY
VÕ ANH HUY -Vận tốc băng tải: v=0.2(m/s)
-Chiều dài tấm băng: L=5m
-Khối lượng vật liệu vâïn chuyển:m=1kg/chai.
-Chiều rộng băng: B=100 mm
Tính toán lực kéo băng tải:
-Lực cản của băng được chia làm:lực cản chuyển động trên nhánh có tải
(nhánh làm việc) và nhánh không tải(nhánh không là việc), lực cản ở các cơ cấu
làm sạch băng, con lăn tăng góc ôm.
-Lực kéo sơ bộ có thể tính bằng tổng lực cản 2 nhánh có tải và nhánh
không tải, lực cản ở các đoạn cong được tính đến bằng cách nhân thêm hệ số cản.
Tổng lực kéo (hay lực cản của băng tải) được xác đònh theo công thức :
= k.(q
b
+ q
cl
′)L.ω′′.cosβ
q
b
.L.sinβ , (N)
Với k hệ số tính đến lực cản phụ khi băng tải đi qua các tang đuôi và tang dỡ
tải tang phụ và phụ thuộc chiếu dài đặt băng :
L (m) 6 10 20 30 50 80 100 200 300 480 600 850 1000 1500
k 6 4,5 3,2 2,6 2,2 1,9 1,75 1,45 1,3 1,2 1,15 1,1 1,08 1,05
với L = 5m chọn k = 6.
20
Copyright: Tài liệu đại học ©