BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguyễn Văn Mùi

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG SỐ ĐỂ KHẢO SÁT
ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TỐI ƯU KẾT CẤU ĐIỀU HƯỚNG
TRONG HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG THEO
NGUYÊN LÝ RUNG ĐỘNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Hà Nội – 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguyễn Văn Mùi

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG SỐ ĐỂ KHẢO SÁT
ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TỐI ƯU KẾT CẤU ĐIỀU HƯỚNG
TRONG HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG THEO
NGUYÊN LÝ RUNG ĐỘNG

Ngành :

Kỹ thuật cơ khí


Khoa học Công nghệ, Viện Nghiên cứu Cơ Khí, Bộ Công thƣơng… đã giúp đỡ tôi
hoàn thành luận án này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ sự kính trọng, biết ơn và lòng yêu thƣơng tới
đại gia đình, bạn bè đã thực sự động viên, giúp đỡ trong suốt thời gian tôi học
tập tại Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội.

Hà Nội, ngày tháng

năm 2019

Nghiên cứu sinh

Nguyễn Văn Mùi

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Công trình
đƣợc thực hiện tại Bộ môn Máy và Ma sát học - Viện Cơ khí, Trƣờng Đại học
Bách khoa Hà Nội dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS. Lê Giang Nam và TS. Bùi
Quí Lực. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chƣa
từng đƣợc ai công bố trong bất kì công trình nào khác.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2019

THAY MẶT TẬP THỂ HƢỚNG DẪN

Ngƣời cam đoan


Mục đích nghiên cứu ...................................................................................... 4

5.

Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 4

6.

Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 4

7.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................ 5

8.

Những điểm mới của đề tài ............................................................................ 5

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG THEO NGUYÊN LÝ
RUNG ĐỘNG ............................................................................................................ 7
1.1. Thiết bị cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động ....................................... 7
1.1.1. Thiết bị cấp phôi dạng phễu rung có đƣờng xoắn vít .............................. 7
1.1.2. Thiết bị cấp phôi theo phƣơng thẳng ....................................................... 9
1.2. Xu hƣớng nghiên cứu hiện nay trên thế giới .............................................. 10
1.3. Phƣơng pháp thực hiện ............................................................................... 10
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ................................................. 11
1.4.1.Tình hình nghiên cứu nƣớc ngoài ........................................................... 11
1.4.1.1. Ảnh hƣởng biên độ rung đến tốc độ di chuyển của phôi................. 11
1.4.1.2. Ảnh hƣởng của biên độ rung đến định hƣớng phôi ......................... 14

2.4.1.8. Tính nam châm điện ........................................................................ 49
2.4.1.9. Xác định kích thƣớc của giảm chấn cao su [3] ............................... 51

iv


2.4.2. Thiết kế cấu hình kênh phân loại ........................................................... 53
2.4.2.1.Phân tích đối tƣợng và yêu cầu định hƣớng ..................................... 53
2.4.2.2. Lựa chọn cấu hình hệ thống kênh phân loại .................................... 54
Kết luận chƣơng 2. ................................................................................................ 56
CHƢƠNG 3. MÔ HÌNH HÓA, KIỂM TRA VÀ XÁC NHẬN MÔ PHỎNG SỐ HỆ
THỐNG THỰC NGHIỆM ....................................................................................... 58
3.1. Mô hình hóa thiết bị cấp phôi dạng phễu rung .............................................. 58
3.1.1. Công cụ thực hiện mô hình hóa ............................................................. 58
3.1.2. Mô hình hóa phễu rung .......................................................................... 59
3.1.2.1. Thông số thiết kế phễu rung theo tính toán (bảng 2.4) ................... 59
3.1.2.2. Quy trình thực hiện .......................................................................... 60
3.1.2.3. Kết quả............................................................................................. 60
3.1.3. Mô hình hóa các chi tiết của nguồn rung ............................................... 61
3.1.3.1. Quy trình thực hiện .......................................................................... 61
3.1.3.2. Công cụ thiết kế và kết quả mô hình hóa ........................................ 61
3.1.4. Lắp ráp hệ thống .................................................................................... 62
3.1.4.1. Quy trình lắp ráp .............................................................................. 62
3.1.4.2. Tiến hành lắp ráp ............................................................................. 63
3.1.4.3. Kết quả lắp ráp................................................................................. 64
3.2. Tự động hóa thiết kế bằng tham số sử dụng catia ......................................... 64
3.2.1. Xây dựng liên kết giữa các tham số bằng hàm số ................................. 64
3.2.1.1. Tham số cho phễu chứa ................................................................... 64
3.2.1.2. Tham số cho đế đỡ phễu chứa ......................................................... 65
3.2.1.3. Tham số cho đế trên nhíp đàn hồi ................................................... 65

3.3.4.3. Xây dựng hàm động học tƣơng đƣơng cho chuyển động của phễu 82
3.4. Mô phỏng số thiết bị ................................................................................... 84
3.4.1. Công cụ mô phỏng [42] ......................................................................... 84
3.4.2. Quy trình mô phỏng trên MSC ADAMS ................................................ 85
3.4.2.1. Xác định nguyên lý làm việc của quá trình mô phỏng .................... 85
3.4.2.2. Các thông số thực hiện mô phỏng ................................................... 86
3.4.2.3. Kết quả mô phỏng trên MSC ADAMS ........................................... 87
Kết luận chƣơng 3 ................................................................................................. 88
CHƢƠNG 4. KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TỐI ƢU KẾT CẤU ĐIỀU
HƢỚNG TRONG PHỄU CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG THEO NGUYÊN LÝ RUNG
ĐỘNG ....................................................................................................................... 89

vi


4.1. Đánh giá sự ảnh hƣởng của góc nghiêng rãnh xoắn đến năng suất cấp phôi 89
4.1.1. Trình tự thực hiện .................................................................................. 89
4.1.2. Xử lý số liệu và kết quả ......................................................................... 89
4.2. Đánh giá sự ảnh hƣởng của điện áp đến năng suất cấp phôi ...................... 93
4.2.1.

Quy trình thực hiện ........................................................................... 93

4.2.2.

Xử lý số liệu và kết quả .................................................................... 94

4.3. Tối ƣu hóa điện áp và góc nghiêng rãnh xoắn đến năng suất cấp phôi ...... 95
4.3.1.


Kết cấu và cấu hình hệ thông điều hƣớng ...................................... 105

4.4.2.

Năng suất cấp phôi .......................................................................... 106

4.4.3.

Các đại lƣợng cố định ..................................................................... 107

4.4.4.

Mô phỏng số kết cấu điều hƣớng.................................................... 108

Kết luận chƣơng 4 ............................................................................................... 110
KẾT L UẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 111
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ........................... 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 114
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 120

vii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
TT
1

Ký hiệu,
viết tắt


Application (xử lý tƣơng tác trong không gian ba

CATIA

chiều có sự trợ giúp của máy tính)
6

D

mm

Đƣờng kính phễu

7

Dd

mm

Đƣờng kính đế

8

E

Pa

module đàn hồi

9


13

NX

14

l

mm

15


α

Độ

Góc nghiêng của rãnh xoắn

Độ
Độ

Góc nghiêng của lò xo lá
Góc của lực quán tính và mặt phẳng nghiêng

mm
Nm

Hệ số ma sát giữa phôi và rãnh

Chiều dài lò xo lá

Máng dẫn hƣớng
Hệ số tần suất



Hệ số hấp thụ
Inox 304
cm/s

Vận tốc của phôi

viii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1. Thống kê phƣơng pháp thực hiện trên thế giới trong khoảng 20 năm gần
đây ............................................................................................................................ 11
Bảng 1. 2. Thống kê các nghiên cứu đánh giá sự ảnh hƣởng của biên độ rung đến
vận tốc phôi .............................................................................................................. 12
Bảng 1. 3. Thông kê các nghiên cứu đánh giá sự ảnh hƣởng của biên độ rung đến
định hƣớng phôi ........................................................................................................ 14
Bảng 1. 4. Thống kê các nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của tần số rung .............. 17
Bảng 2. 1. Phân loại các loại phôi ............................................................................ 36
Bảng 2. 2. Kích thƣớc của phễu trụ thẳng[3]. ......................................................... 40
Bảng 2. 3. Kích thƣớc phễu côn bậc[3]. .................................................................. 40
Bảng 2. 4. Bảng thông của phễu rung cấp phôi ........................................................ 52
Bảng 2. 5. Đặc điểm của các bẫy đối với phôi là nắp chai vaccine ......................... 54
Bảng 3. 1. Thông số cơ bản của phễu phôi............................................................... 59

Hình 1. 2. Cơ cấu cấp phôi rung có nam châm điện [3] ............................................. 8
Hình 1. 3. Sơ đồ lực tác dụng khi nam châm đặt tại tâm[3] ....................................... 8
Hình 1. 4. Sơ đồ lực tác dụng khi nam châm đặt vị trí đối diện lò xo lá [3] .............. 9
Hình 1. 5. Thiết bị cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động ................................ 9
Hình 1. 6. Cơ cấu cấp phôi rung động thẳng ............................................................ 10
Hình 1. 7. Kết quả thực nghiệm với một phôi duy nhất ........................................... 12
Hình 1. 8. Kết quả thực nghiệm với 200, 400, 800 phôi .......................................... 13
Hình 1. 9. Mô hình phân tích lực của phễu cấp phôi rung ....................................... 13
Hình 1. 10. So sánh chuyển vị theo phƣơng X của phôi giữa lý thuyết và mô phỏng
số ............................................................................................................................... 14
Hình 1. 11. Mối quan hệ giữa biên độ rung và tốc độ di chuyển của phôi .............. 14
Hình 1. 12. Sáu trạng thái của phôi khi thực nghiệm ............................................... 15
Hình 1. 13. Kết quả với phôi theo chiều nằm (LT) .................................................. 15
Hình 1. 14. Kết quả với phôi theo chiều đứng (UT) ................................................ 15
Hình 1. 15. Kết quả với phôi theo chiều ngang (CT) ............................................... 16
Hình 1. 16. Kết quả mô phỏng ................................................................................. 16
Hình 1. 17. Kết quả so sánh sự giữa mô phỏng và thực nghiệm .............................. 17
Hình 1. 18. Hình thái dao động của phễu bằng phƣơng pháp phần tử hữu hạn ....... 18
Hình 1. 19. Hình thái dao động của phễu bằng mô hình số ..................................... 18
Hình 1. 20. Ảnh hƣởng của tần số rung đến dịch chuyển của khối.......................... 19
Hình 1. 21. Ảnh hƣởng của tần số rung động đến gia tốc của khối ......................... 19
Hình 1. 22. Các hình thái dao động trên môi trƣờng số ........................................... 20
Hình 1. 23. Tần số dao động riêng xác nhận bằng thực nghiệm .............................. 20
Hình 1. 24. Sự phụ thuộc của vận tốc phôi vào bán kính phễu ................................ 20
Hình 1. 25. Điều hƣớng, (a)sử dụng kết cấu cơ khí, (b) sử dụng khí nén ................ 21
Hình 1. 26. Mô hình thực nghiệm ............................................................................ 21
Hình 1. 27. Biểu đồ Bode ......................................................................................... 22
Hình 1. 28. Mô hình với nam châm theo phƣơng tiếp tuyến (a) và thẳng đứng (b) 22
Hình 1. 29. Gia tốc của các chi tiết khi nam châm đặt theo phƣơng tiếp tuyến (a),
dọc trục (b), xuyên tâm (c) ....................................................................................... 23

Hình 2. 13. Kích thƣớc của phễu trụ thẳng ............................................................. 39
Hình 2. 14. Kích thƣớc của phễu côn bậc ............................................................... 41
Hình 2. 16. Hình dạng và kích thƣớc của nắp chai vaccine .................................... 41
Hình 2. 17. Thông số hình học của phễu rung ......................................................... 43
Hình 2. 18. Chuyển động của phôi bị ném lên ......................................................... 47
Hình 2. 19. Lực tác dụng lên lò xo lá [3] ................................................................. 49

xii


Hình 2. 20. Hình dạng và kích thƣớc của nắp chai vaccine ..................................... 53
Hình 2. 21. Trạng thái phôi trƣớc định hƣớng và trạng thái phôi yêu cầu ............... 53
Hình 2. 22. Hệ thống kênh phân loại cho phôi dạng (a) vành khăn và (b) trụ bậc đặc
.................................................................................................................................. 54
Hình 2. 23. Cấu hình hệ thống kênh phân loại cho nắp chai vaccine....................... 56
Hình 3.1. Hệ thống cấp nắp chai vaccine ................................................................. 59
Hình 3. 2. Phễu rung cấp nắp chai cao su ................................................................. 59
Hình 3. 3. Quá trình thực hiện mô hình hóa phễu rung ............................................ 60
Hình 3. 4. Mô hình hóa phễu rung............................................................................ 60
Hình 3.5. Các bƣớc mô hình hóa nguồn rung .......................................................... 61
Hình 3.6. Đế gá phễu rung........................................................................................ 62
Hình 3.7. Đế trên lò xo lá ......................................................................................... 62
Hình 3.8. Lò xo lá ..................................................................................................... 62
Hình 3.9. Đế máy...................................................................................................... 62
Hình 3.10. Tấm giảm chấn ....................................................................................... 62
Hình 3.11. Các bƣớc lắp ráp hệ thống ...................................................................... 63
Hình 3.12. Phễu rung và đế gá ................................................................................. 63
Hình 3.13. Cụm phễu rung ....................................................................................... 63
Hình 3.14. Cụm nguồn rung ..................................................................................... 64
Hình 3.15. Cụm điều khiển....................................................................................... 64

Hình 3. 43. Quy trình mô phỏng trên MSC ADAMS .............................................. 85
Hình 3. 44. Giao diện gán các thông số về vật liệu trên MSC ADAMS .................. 86
Hình 3. 45. Giao diện gắn liên kết giữa phễu và phôi .............................................. 87
Hình 3. 46. Cửa sổ Function Builder để gắn hàm động học ................................... 87
Hình 3. 47. So sánh giá trị vận tốc mô phỏng và vận tốc trên mô hình thực .......... 88
Hình 4. 1. Quá trình tìm giá trị góc nghiêng rãnh xoắn tối ƣu bằng mô phỏng ....... 90
Hình 4. 2. Tham số hóa giá trị trong CATIA ........................................................... 91
Hình 4. 3. Biểu đồ vị trí theo thời gian trong MSC ADAMS .................................. 91
Hình 4. 4. Sơ đồ tính vận tốc bằng mô phỏng số ..................................................... 91
Hình 4. 5. Biểu đồ sự phụ thuộc giá trị vận tốc – nghiêng rãnh xoắn với điện áp
160V ......................................................................................................................... 93
Hình 4. 6. Quy trình đánh giá sự ảnh hƣởng của điện áp đến vận tốc phôi ............. 93
Hình 4. 7. Biểu đồ vận tốc phụ thuộc điện áp với góc nghiêng rãnh xoắn 2,50 ....... 94
Hình 4. 8. Sơ đồ quá trình tối ƣu hóa ....................................................................... 96
Hình 4. 9. Quy trình lấy số liệu mô phỏng ............................................................... 98
Hình 4. 10. Biểu đồ các điểm rời rạc từ số liệu thực nghiệm ................................... 99
Hình 4. 11. Kết quả tìm hàm hồi quy trên MATLAB ............................................ 101
Hình 4. 12. Đồ thị kết quả tối ƣu ............................................................................ 102
Hình 4. 13. Biểu đồ vận tốc phụ thuộc vào điện áp với góc nghiêng 1,30 ............. 104
xiv


Hình 4. 14. Quy trình tối ƣu hóa cơ cấu điều hƣớng .............................................. 105
Hình 4. 15. Ba bẫy và các tham số hình học ảnh hƣởng đến chức năng của chúng
................................................................................................................................ 106
Hình 4. 16. Trạng thái phôi trƣớc định hƣớng và định hƣớng phôi yêu cầu .......... 107
Hình 4. 17. Quá trình mô phỏng số đánh giá cấu hình điều hƣớng........................ 108
Hình 4. 18. Cơ cấu điều hƣớng thiết bị cấp phôi dạng rung .................................. 109

xv

vaccine là cần thiết.
Từ thập niên 90 của thế kỷ trƣớc đến những năm gần đây do đặc điểm giá rẻ
của nhân công lao động nên hệ thống này chỉ đƣợc sử dụng trong các công ty liên
doanh. Ngày nay, giá nhân công ngày một tăng, để họ bắt nhịp đƣợc với công việc
phải mất thời gian đào tạo. Tính ổn định của công nhân hiện nay thấp, nhất là những
công việc có tính lặp lại.
1


Điểm mạnh của thiết bị cấp phôi là việc điều hƣớng, phối liệu đúng nhịp, đơn
giản và chính xác hơn hẳn các hệ thống truyền dẫn khác. Việc nghiên cứu, thiết kế
và chế tạo thiết bị này vẫn chƣa đƣợc quan tâm tại Việt Nam hiện nay.
Hệ thống cấp phôi tự động bao gồm, một phễu rung (bên trong có chứa các
máng dẫn) đƣợc lắp vào đế trên, đế trên kết nối với đế đế dƣới thông qua các lò xo
lá. Các lò xo lá tạo ra các chuyển động theo phƣơng thẳng đứng của phôi và đồng
thời là chuyển động quay xung quanh trục thẳng đứng. Các nam châm điện tạo ra
lực tác dụng điều khiển chuyển động của phễu. Thông thƣờng, đó là các lực dọc
trục hoặc lực pháp tuyến giữa đế và phễu. Mỗi nam châm điện có hai phần, một
phần lắp trên đế dƣới đƣợc cung cấp nguồn bởi các nguồn điện, phần còn lại đƣợc
lắp cố định vào đế trên và di chuyển cùng với phễu.
Trong hệ thống cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động, phôi di chuyển trên
đƣờng dẫn hƣớng (track) với chế độ trƣợt hoặc nhảy. Trong chế độ trƣợt, chuyển
động đƣợc tạo ra từ ma sát giữa phôi và máng dẫn. Trong chế độ nhảy, phôi nhảy
lên khỏi đƣờng dẫn theo mỗi chu kỳ và phôi sẽ rơi tự do sau đó rơi lại máng. Trong
quá trình nhảy lên và rơi xuống này, chuyển động tịnh tiến đƣợc hình thành và phôi
di chuyển lên phía trƣớc một khoảng so với vị trí cũ trên máng.
Việc tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho sản phẩm là lắp chai
thuốc vaccine bằng cao su nhằm chế tạo thiết bị phục vụ cho quá trình thực nghiệm
cần phải đƣợc tiến hành. Với các loại phôi khác nhau công việc thiết kế có sự khác
nhau nhằm đƣa ra các kết quả thiết kế tối ƣu nhất cho sản phẩm.

cấu dẫn hƣớng và phân loại đƣợc gắn cứng lên phễu). Với mỗi loại phôi khác nhau
thì phễu cũng nhau. Khi muốn thay đổi kết cấu trong quá trình thực nghiệm gần nhƣ
phải chế tạo mới dẫn đến không đảm bảo kịp sản xuất cũng nhƣ tiêu phí về thời
gian và tiền bạc. Vì vậy, xây dựng một quy trình thiết kế hệ thống đúng ngay từ lần
đầu tiên nhằm giảm thời gian thiết kế, chế tạo và điều chỉnh. Để đạt đƣợc mục đích
trên việc nghiên cứu bản chất của quá trình động lực học của quá trình cấp phôi từ
đó chỉ ra các đặc điểm về thông số kết cấu và ảnh hƣởng của nó đến quá trình cấp
phôi, qua đó đƣa ra đƣợc phƣơng án và qui trình thiết kế, kiểm định cho chế tạo cho
loại phôi đƣợc nghiên cứu và một quy trình thiết kế chế tạo theo phƣơng án chủ
động cộng hƣởng cho các dạng phôi khác.
Những đặc điểm nêu trên là định hƣớng cho việc lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu ứng dụng mô phỏng số để khảo sát động lực học và tối ưu kết
cấu điều hướng trong hệ thống cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động”

2. Đối tƣợng nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu, khảo sát động lực học quá trình di chuyển của phôi
trên phễu. Tối ƣu hóa kết cấu điều hƣớng trong hệ thống cấp phôi tự động theo
nguyên lý rung động.

3


3. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu ƣu, nhƣợc điểm và phạm vi ứng dụng của hệ thống cấp phôi tự
động theo nguyên lý rung động. Các thông số động lực học, kết cấu ảnh hƣởng đến
năng suất cấp phôi.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và tính toán hệ thống cấp phôi tự động dạng xoắn
vít theo nguyên lý rung động.
- Nghiên cứu ứng dụng phần mềm để mô phỏng số hoạt động hệ thống. Khảo
sát động lực học và tối ƣu một số thông số của phễu rung dạng xoắn vít.

suất cấp phôi, từ đó xác định đƣợc mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của luận án.
- Nghiên cứu mô phỏng: Dựa vào kết quả tính toán thiết kế hệ thống mô hình
hóa và mô phỏng. Mô hình mô phỏng đƣợc kiểm tra và xác nhận thông qua các dữ

4


liệu thực nghiệm. Sử dụng phần mềm mô phỏng động lực học đa vật thể với mô
hình số đã xác nhận để đánh giá sự ảnh hƣởng của các thông số động lực học và kết
cấu tới năng suất cấp phôi cũng nhƣ xác định tần số dao động riêng để phục vụ cho
thiết kế chủ động cộng hƣởng
- Nghiên cứu thực nghiệm: Xác định thuộc tính của phôi cần cấp và xây
dựng dữ liệu quan hệ giữa vận tốc, góc xoay, chuyển vị theo phƣơng đứng với điện
áp và chế độ cộng hƣởng của cơ hệ tƣơng ứng với tần số của điện áp đầu vào
- Nghiên cứu tối ưu: Sử dụng mô hình số đánh giá sự ảnh hƣởng của tần số,
biên độ, góc xoay, góc nghiêng rãnh xoắn, hình dáng và thứ tự đến năng suất cấp
phôi. Tối ƣu hóa giá trị nghiêng rãnh xoắn và thứ tự kênh phân loại đến năng suất
cấp phôi trong nguyên tắc làm việc chủ động công hƣởng.

7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
a. Ý nghĩa khoa học
1. Chỉ ra đƣợc bản chất động lực học của quá trình cấp phôi từ đó chỉ ra đặc
điểm của thông số động lực học, kết cấu và ảnh hƣởng của nó đến năng suất cấp
phôi.
2. Bằng lý thuyết và thực nghiệm đã xây dựng đƣợc mối quan hệ giữa một số
yếu tố công nghệ : điện áp, góc nghiêng rãnh xoắn và vận tốc (năng suất) cấp phôi
đồng thời đã xác định đƣợc vận tốc cấp phôi lớn nhất khi góc nghiêng  = 1.2560,
tại mức điện áp 170V.
3. Bằng mô phỏng số đã tối ƣu hóa hệ thống bẫy điều hƣớng để có năng suất
cao nhất cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động.

1.1. Thiết bị cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động
1.1.1. Thiết bị cấp phôi dạng phễu rung có đƣờng xoắn vít
Cơ cấu cấp phôi rung dạng phễu có máng dẫn hình xoắn vít đƣợc sử dụng
cấp các loại phôi rời có trọng lƣợng và kích thƣớc nhỏ[2][3]. Hệ thống này có thể
sử dụng cho các máy riêng biệt hoặc các dây chuyền sản xuất tự động.
Tùy thuộc vào độ ổn định trên máng dẫn phôi đƣợc chia ra làm ba nhóm [3]
-

Phôi có bề mặt phẳng (vòng đệm, nút chai cao su, tấm…) các phôi này trƣợt

-

trên máng dẫn khi di chuyển.
Phôi hình trụ. Các phôi này có thể trƣợt hoặc lăn trên máng dẫn

-

Phôi hình cầu hoặc hình trụ có bán kính cầu ở đầu, các phôi này thƣờng lăn
khi di chuyển trên máng dẫn.

Các loại phôi thuộc nhóm thứ nhất và thứ hai khi di chuyển có tính ổn định cao
hơn nhóm thứ 3.

Hình 1. 1.Cơ cấu cấp phôi rung sử dụng bánh lệch tâm [3]

Trong hệ thống này (hình 1.1) phễu rung 2 đƣợc gắn động cơ có bánh lệch
tâm tạo ra lực ly tâm. Phễu 2 đƣợc lắp lên chân 1 (lò xo lá), nó thực hiện các chuyển
động xoay (xung quanh trục thẳng đứng) và chuyển động tịnh tiến khứ hồi nhờ đó
mà phôi di chuyển theo máng dẫn dạng xoắn vít 3. Khi phôi di chuyển trên máng
dẫn sẽ có trạng thái trƣợt hoặc nhảy tùy thuộc vào biên độ dao động và góc nghiêng