MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MÁY KHOAN CẤY VÍT TỰ ĐỘNG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Tên đề tài: “Thiết kế phần cơ khí máy khoan cấy vít tự động”
- Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Năng suất: 1000 lỗ/ 1 ca 8 tiếng.
Vít có trên thị trường.
- Nội dung thuyết minh, tính toán:
Bản thuyết minh các nội dung tính toán:
- Khảo sát thị trường
- Tìm hiểu thiết bị đã có(nếu có)
- Đề xuất các phương án thiết kế phần cơ khí, chọn phương án khả thi
- Tính toán động học và động lực học các bộ truyền
- Tính toán thiết kế kết cấu toàn máy
- Tìm hiểu phần điều khiển
- Tính giá thành
- Bản vẽ các sơ đồ nguyên lý (1A0)
- Thiết kế bản vẽ lắp ( 3A0) và tập bản vẽ chi tiết ( A4)
- Thiết kế phần điều khiển A1
- Khả năng chế tạo ( chế tạo mô hình thu nhỏ để kiểm chứng nguyên lý)
- Các bản vẽ:
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
(The Project Summary)
TÊN ĐỀ TÀI: (Piece of research)
“ Thiết kế phần cơ khí máy khoan cấy vít tự động”
- Nội dung: (Content of study)
Dựa trên các kiến thức đã học ở trường, cùng với sự phân công của bộ môn chúng em có cơ hội tìm hiểu về đề tài” Thiết kế phần cơ khí máy khoan cấy vít tự động ”. Quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và thực thi, đề tài được chúng em tóm tắt như sau:
- Nghiên cứu nhu cầu thị trường về thiết bị máy khoan cấy vít tự động tự động.
- Tìm hiểu trong và ngoài nước đã có loại máy này chưa?
- Tìm ra phương án thiết kế phần cơ khí.
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết, các định nghĩa, kiến thức chuyên ngành có liên quan.
- Tính toán và thiết kế các bộ phận của máy.
- Chế tạo phần cơ khí của máy và kiểm nghiệm kết quả.
II Kết quả đạt được:
- Tiếp thu, tổng hợp được một khối lượng lớn các kiến thức thực tiễn cũng như lý thuyết.
- Tính toán thiết kế được phần cơ khí cho máy khoan cấy vít tự động.
- Chế tạo thành công mô hình máy.
- Nghiên cứu phát triển sản phẩm ra thị trường.
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. i
NHẬN XẾT CỦA GIÁO VIÊN. ii
LỜI CAM KẾTiii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN. iv
MỤC LỤC. v
DANH MỤC, SƠ ĐỒ HÌNH VẼviii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU. 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài1
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài1
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài2
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 2
1.4.1 Đối tượng. 2
1.4.2 Phạm vi2
1.5 Phương pháp nghiên cứu. 2
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận. 2
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể. 2
1.6 Kết cấu của ĐATN. 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI4
2.1 Các định nghĩa. 4
2.2 Giới thiệu về máy khoan cấy vít tự động. 5
2.3 Đặc điểm máy khoan cấy vít tự động. 7
2.4 Các tồn tại cần giải quyết của máy. 8
2.4.1 Việc cấp vít cho bộ cấy vít8
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 9
3.1 Lý thuyết chuyên ngành. 9
3.2 Lý thuyết bên ngoài thực tiễn. 16
CHƯƠNG 4 : PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP. 17
4.1 Đưa ý tưởng từ những chức năng. 17
4.1.1 Cơ cấu kẹp. 17
4.1.2 Cơ cấu dữ vít18
4.1.3 Cơ cấu bàn máy. 18
4.2 Kết hợp các cơ cấu và chọn ý tưởng. 20
CHƯƠNG 5: CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN. 21
5.1 Tính toán thiết kế cho máy. 22
5.1.1 Chọn động cơ. 22
5.1.2 Phân phối tỷ số truyền. 23
5.1.3 Bộ truyền đai25
5.2 Giới thiệu sơ lược và tính toán bộ truyền bánh răng. 28
5.2.1 Phân phối tỷ số truyền. 28
5.2.2 Ứng suất cho phép. 28
5.2.3 Chọn sơ bộ hệ số tải29
5.2.4 Chọn sơ bộ số chiều dài hệ bánh răng. 29
5.2.5 Khoảng cách trục A bánh răng trụ răng thẳng. 29
5.2.6 Vận tốc dài V của bánh răng. 29
5.2.7 Xác định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.. 30
5.2.8 Xác định modun,số răng,chiều rộng bánh răng. 30
5.2.9 Kiểm sức bền uốn của răng. 30
5.2.10 Tính kích thước lại của bộ truyền. 31
5.2.11 Lực tác dụng lên bộ truyền. 31
5.2.12 Vận tốc tịnh tiến của thanh răng và bánh răng. 31
5.2.13 Lượng dịch chuyển của bánh răng và thanh răng. 32
5.3 Tính toán lực phay và chọn động cơ. 32
5.3.1 Chọn động cơ. 32
5.4 Tính lực khoan. 34
5.5 Lựa chọn thiết bị xilanh. 36
5.5.1 Xilanh đẩy cơ khoan. 36
5.5.2 Xilanh kẹp gỗ. 38
5.5.3 Xilanh đẩy động cơ cấy vít38
5.5.4 Thiết kế phần điều khiển. 39
5.5.5 Cảm biến từ dùng cho xilanh và công tắc hành trình. 40
5.5.6 Ưu- nhược điểm khi khoan cấy vít bằng máy khoan cấy vít tự động. 41
5.6 Tính toán lực và chọn xylanh. 42
5.6.1Xác định số lượng và chức năng xylanh : 43
5.6.2 Chọn loại xylanh: 43
5.7 Chọn hệ thống van, máy nén khí 43
5.7.1 Chọn van: 43
5.7.2 Máy nén khí 44
5.7.3 Máy nén khí 45
5.8 Giới thiệu phễu rung. 47
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM NGUYÊN LÝ KHOAN CẤY VÍT TỰ ĐỘNG. 48
6.1 Chế tạo. 48
6.2 Đánh giá. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 49
DANH MỤC, SƠ ĐỒ HÌNH VẼ
Hình 2. 1:Cấu trúc của máy khoan cấy vít tự động. 5
Hình 3. 1:Gỗ xà cừ. 11
Hình 3. 2:Gỗ tràm. 11
Hình 3. 3:Gỗ thông. 12
Hình 3. 4:Ván công nghiệp. 12
Hình 3. 5:Gỗ căm xe. 14
Hình 3. 6:Cơ cấu kẹp gỗ. 16
Hình 4. 1:Cơ cấu kẹp chi tiết 17
Hình 4. 2:Khối V sẻ rãnh. 17
Hình 4. 3:Cơ cấu kẹp gỗ. 17
Hình 4. 4:Cơ cấu dữ vít18
Hình 4. 5:Bánh răng – thanh răng. 18
Hình 4. 6:Trục vít – bánh vít 19
Hình 4. 7:Trục vít – đai ốc 19
Hình 4. 8: Chọn phương án. 20
Hình 5. 1:Sơ đồ động. 21
Hình 5. 2:Sơ đồ bố trí máy 22
Hình 5. 3: Phân phối tỉ số bộ truyền đai 24
Hình 5. 4:Bánh răng – Thanh răng. 28
Hình 5. 5:Động cơ phay 32
Hình 5. 6:Động cơ khoan. 35
Hình 5. 7: Xilanh đẩy đẩy động cơ khoan. 37
Hình 5. 8: Xilanh kẹp gỗ.38
Hình 5. 9: Xilanh đẩy động cơ cấy vít39
Hình 5. 10:Cảm biến từ dùng cho xilanh và công tắc hành trình. 40
Hình 5. 11:Xilanh. 42
Hình 5. 12:Lực tác dụng lên xilanh. 43
Hình 5. 13:Van 5-2. 43
Hình 5. 14:Cấu tạo van 5-2. 44
Hình 5. 15:Máy nén khí46
Hình 5. 16:Phễu rung. 47
Hình 6. 1:Máy khoan cấy vít tự động. 48
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
- Chúng ta đã bước sang thế kỷ XXI thế kỷ của khoa học kỹ thuật hiện đại . Các thành tựu của khoa học kỹ thuật được áp dụng vào mọi mặt của cuộc sống. Điều này cũng được phản ánh một cách rõ ràng trong lĩnh vực lao động sản xuất. Ngày trước khi khoa học kỹ thuật vẫn còn lạc hậu thì lao động chân tay của con người chiếm một vị trí chủ đạo. Qua thời gian khi xã hội ngày càng phát triển nhu cầu của con người ngày càng cao không chỉ về số lượng mà còn cả chất lượng thì điều đó không còn thiết thực nữa. Lao động chân tay dần dần được thay thế bằng máy móc. Điều này có một ý nghĩa vô cùng quan trọng không chỉ giải phóng sức lao động mà còn nâng cao năng suất cũng như chất lượng của các sản phẩm làm ra. Đặc biệt là trong các ngành công nghiệp nặng nhọc và độc hại.
- Trong thời buổi kinh tế thị trường như hiện nay thì việc tự động hoá quá trình sản xuất trở thành một yếu tố sống còn của các doanh nghiệp. Sự thành công hay thất bại của một doanh nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó chất lượng sản phẩm và giá thành là hai yếu tố cơ bản nhất. Mà hai yếu tố này lại được quyết định trực tiếp bởi yếu tố công nghệ và khả năng tự động hoá của doanh nghiệp. Một khi sản phẩm được sản xuất một cách tự động hoá thì tính ổn định và chất lượng cũng như năng suất của sản phẩm sẽ tăng từ đó sẽ giảm được giá thành nâng cao khả năng cạnh tranh.
- Ngày nay, ở bất cứ nơi đâu không chỉ trong các nhà máy xí nghiệp mà trong cả đời sống sinh hoạt chúng ta có thể thấy sự hiện hữu của máy móc khắp nơi. Tuy nhiên nhu cầu của con người là vô hạn vì sinh ra từ những sinh hoạt trong lao động, trong cuộc sống của con người. Do đó máy móc có thể đáp ứng được nhu cầu của con người trong một giai đoạn hay một dây chuyền nào đó. Nhưng không vì vậy mà con người bớt đi sự tìm tòi sáng tạo. Mà ngược lại việc này còn được hưởng ứng và khuyến khích một cách rộng rãi không phân biệt giai cấp. Có thể là trí thức, học sinh- sinh viên và thậm chí là người lao động.
- Do đặc trưng của ngành nghề học tập cũng như yêu cầu của xã hội thì đồ án tốt nghiệp của sinh viên ngành chế tạo máy có quan hệ mật thiết với những điều nêu trên. Với đề tài “Thiết kế phần cơ khí của máy khoan cấy vít tự động” chúng tôi hi vọng sẽ đóng góp được một phần nào sự phát triển chung của quá trình lao động sản xuất.
- Hiện trên thị trường đã có loại máy này, nhưng chúng tôi thiết kế lại với chủ đích giảm giá thành nhưng chất lượng vẫn không đổi, đồng thời chúng tôi hy vọng sẽ tạo ta một tiền đề cho các nghiên cứu cải tiến sau này sau này. Thật vậy, trong các nhà máy sản xuất bàn ghế gỗ hiện nay có rất ít sự có mặt của các máy tự động như một dây chuyền, vẫn còn xuất hiện các công cụ sản xuất còn thô sơ chưa hiện đại
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Như đã nói ở trên thì công trình nghiên cứu này thật sự mang tính cấp thiết cao, nếu thành công như mong đợi thì đó không những giải quyết được vấn đề sản lượng và chất lượng sản phẩm, và thêm là giá thành máy có thể hạ xuống thấp, chúng ta có thể sản xuất tại Việt nam mà không cần phải nhập khẩu ở nước, mà còn mang lại một một vốn hiểu biết rộng cho người nghiên cứu.
- Tạo điều kiện, tiền đề cho người nghiên cứu có thể phát triển các kỹ năng, kiến thức của mình và ứng dụng chúng vào thực tiễn.
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Củng cố kiến thức đã học, thu thập các kiến thức thực tiễn trong quá trình làm.
- Tìm ra được phương án thiết kế phần cơ khí của máy khoan cấy vít tự động.
- Tính toán được các thông số, yêu cầu kỹ thuật của máy khoan cấy vít tự động.
- Vẽ được mô hình 3D để kiểm nghiệm nguyên lý hoạt động.
- Có được định hướng phát triển đưa sản phẩm ra thực tiễn sản xuất.
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.4.1 Đối tượng
- Chân bàn bằng gỗ, vít âm có trong thị trường.
- Máy khoan cấy vít tự động tự động cho chân bàn gỗ.
1.4.2 Phạm vi
- Do thời gian nghiên cứu ít, kiến thức của chúng em có hạn, nên đề tài xin phép được giới hạn trong Thiết kế phần cơ khí của máy khoan cấy vít tự động và tìm hiểu phần điều khiển củng như phần cài đặt của máy.
1.5 Phương pháp nghiên cứu
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận
Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt đến chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Theo định nghĩa này cần phải có những nguyên tắc cụ thể và dựa theo đó các vấn đề được giải quyết.
Nghiên cứu quy trình công nghệ và quá trình khoan cấy vít vào chân bàn, từ đó đưa ra các phương pháp, nguyên lý khoan cấy vít để giải quyết vấn đề đặt ra.
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Phương pháp khảo sát thực tế: tìm hiểu thực tế về máy khoan cấy vít tự động và nhu cầu về loại máy khoan cấy vít tự động này. Tìm hiểu thị trường các loại máy này đã có mặt ngoài thị trường chưa và đã có sự cải tiến hay giảm giá thành chưa. Và năng suất một người công nhân đứng máy khoan cấy vít tự động là bao nhiêu ?
- Phương pháp thu thập dữ liệu: tham khảo cơ cấu nguyên lý, giá thành của loại máy có chức năng giống như máy trên từ đó đưa ra phương án cải tiến.
- Phương pháp phân tích đánh giá: dựa vào dữ liệu đã thu thập được, tham khảo ý kiến của công nhân, và các chuyên gia để phân tích và đánh giá nhu cầu trong việc chế tạo một loại máy có khả năng thay thế được loại máy đang hiện hành trên thị trường nhưng vẫn đảm bảo năng suất cần thiết.Phân tích tìm ra các giải pháp công nghệ trong chế tạo, từ đó đưa ra quy trình để hoàn thiện đồ án một cách hiệu quả nhất.
- Phương pháp tổng hợp: sau khi đã có đầy đủ thông tin, số liệu cần thiết và những gì được chứng kiến trong thực tế kết hợp với kiến thức chuyên ngành của chúng em, chúng em đã đưa ra những nhận xét, đánh giá khách quan để từ đó đề xuất phương án thiết kế hợp lý, khả quan nhất và bắt tay chế tạo thành công phần cơ khí của máy khoan cấy vít tự động.
- Phương pháp mô hình hóa: là mục tiêu chính của đề tài, tạo cho chúng em có cơ hội để ôn lại kiến thức đã học và học hỏi được nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn. việc chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm được ý tưởng thiết kế, và sữa chữa những khuyết điểm mà người sử dụng đang gặp phải.
1.6 Kết cấu của ĐATN
ĐATN bao gồm 6 chương:
- Chương 1 giới thiệu về đề tài và một số phương pháp, cách thức thực hiện đề tài.
- Chương 2 trình bày tổng quan nghiên cứu của đề tài, bao gồm giới thiệu về máy kết cấu của máy, các nghiên cứu liên quan.
- Chương 3 trình bày về cơ sở lý thuyết để thực hiện đề tài
- Chương 4 đưa ra phương hướng và các giải pháp để giải quyết vấn đề, bao gồm các nguyên lý thiết kế phần cơ khí của máy và quy trình thực hiện khoan cấy vít của máy.
- Chương 5 Tính toán chi tiết công suất động cơ, các bộ phận của máy, điều kiện bền …
- Chương 6 chế tạo mô hình thử nghiệm nguyên lý máy khoan cấy vít tự động,điều chỉnh thông số cho phù hợp.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1 Các định nghĩa
- Máy bán tự động là máy bán tự động có con người cấp phôi và lấy sản phẩm ra, thao tác trên sản phẩm là máy thực hiện. Vì thế con người không phải tham gia vào quá trình thực hiện của máy, giảm được nguy hiểm lúc gia công và công việc của con người sẽ nhẹ nhàng hơn rất nhiều.
- Vai trò và ý nghĩa của tự động hóa quá trình sản xuất:
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép giảm giá thành và nâng cao năng suất lao động. Trong mọi thời đại, các quá trình sản xuất luôn được điều khiển theo các quy luật kinh tế. Có thể nói chi phí và hiệu quả sản xuất là một trong những yếu tố quan trọng xác định nhu cầu phát triển tự động hóa.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép cải thiện điều kiện sản xuất. Các quá trình sản xuất sử dụng quá nhiều lao động tay chân con người thường không đảm bảo tính ổn định về giờ giấc, chất lượng gia công và năng xuất lao động, gây khó khăn trong việc điều hành và quản lý. Các quá trình sản xuất tự động cho phép loại bỏ các nhược điểm trên. Nhưng lại đòi hỏi lao động phải có tri thức, khả năng tiếp thu và xử lý tình huống cao.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép đáp ứng cường độ sản xuất hiện đại.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép chuyên môn hóa và hoán đổi sản xuất . Chỉ một số ít các sản phẩm phức tạp là được chế tạo từ một nhà sản xuất.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép thực hiện cạnh tranh và đáp ứng điều kiện sản xuất.
2.2 Giới thiệu về máy khoan cấy vít tự động
`
Hình 2. 1:Cấu trúc của máy khoan cấy vít tự động
Sơ đồ phân tích chức năng của máy khoan cấy vít tự động:
-
|
KHOAN CẤY VÍT TỰĐỘNG |
Sơ đồ hộp đen:
Vật liệu: thanh gỗ, vít âm Vật liệu: gỗ được khoan cấy vít
Năng lượng: động cơ điện,khí Năng lượng: cơ năng
nén Năng lượng: cơ.
Điều khiển: tự động Thông tin: năng suất gỗ được gia công hoàn chỉnh
Sơ đồ chức năng con:
........................
Hoàn thiện chức năng con:
Kẹp gỗ và cấp vít:
Kẹp gỗ:
- Kẹp gỗ và cấp vít được thực hiện ngay ban đầu để có thể bắt đầu chu trình tiếp theo.
- Một chi tiết vít âm được tách khỏi ống dẫn và được pitton kẹp vào vị trí được xác định trước.
2.3 Đặc điểm máy khoan cấy vít tự động
- Kết cấu tương đối nhỏ gọn 1.5m x 1.5m x 1.5m. Trọng lượng nhẹ < 350kg.
- Được điều khiển bằng mạch điện và năng lượng sinh ra do động cơ điện và máy nén khí.
- Bán tự động
- Năng suất khoảng 60 thanh/ giờ.
- Có thể điều chỉnh để khoan và cấy vít một số thanh có chiều dài và khoảng cách lỗ khác nhau.
2.4 Các tồn tại cần giải quyết của máy
2.4.1 Việc cấp vít cho bộ cấy vít
- Vít có ren ngoài nên dễ bị nghẹt trong ống dẫn vít
- Bộ rung không đủ cường độ để đưa vít vào đầu kẹp vít.
ðHướng giải quyết:
- Dùng ống dẫn có độ cứng cao, mặt trong bóng dễ trơn trượt giúp vít di chuyển tốt hơn.
- Sử dụng cò có tính đàn hồi cao, không biến dạng cò giúp cò hoạt động được lâu dài.
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1 Lý thuyết chuyên ngành
- Vận dụng kiến thức chuyên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy để tính toán thiết kế máy. Bao gồm các loại sách như: Thiết kế máy, Tính toán hệ dẫn động cơ khí, Dung sai kỹ thuật đo, Công Nghệ chế tạo máy… (đã được trình bày ở phần tài liệu tham khảo).
- Chủ yếu sử dụng các công thức về tính toán hộp giảm tốc, tính toán chọn động cơ, tính toán bền cho chi tiết máy:
Pct = [1] ;
ut = [2] ;
V= [3] ;
B= 1,1.( + 0.05) [4] ;
F = P.A [5];
…
- Kiến thức cơ bản về liệu của gỗ:
-Gỗ có các ưu điểm như: nhẹ, cường độ cao, đàn hồi, có thể chịu đựng va đập và chấn động, lại có hoa văn đẹp. Gỗ là vật liệu không thể thiếu trong xây dựng kinh tế và đờisống.
- Gỗ là vật liệu thiên nhiên, phân biệt gỗ một cách chính xác, sử dụng gỗ một cách đúng đắn, tìm hiểu và nắm vững đặc trưng của gỗ là việc hết sức cần thiết.
- Gọi vật liệu gỗ là để chỉ bộ phận thân cây có tác dụng trong công nghệ mộc sau khi đã loại bỏ lá cành và rể.
- Tính chất vật liệu của gỗ:
- Nước và hàm lượng nước trong gỗ, thành phần nước và hàm lượng nước trong gỗ chiếm phần lớn trọng lượng gỗ. Thành phần nước này ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của gỗ. Gỗ sẽ thay đổi theo sự tăng giảm của nước.
- Phương pháp xác định hàm lượng nước:
- Gỗ tươi: hàm lượng nước 50 – 100%.
- Gỗ ướt: gỗ vận chuyển dưới nước hoặc bảo quản dưới nước thường có hàm lượng nước trên 100%.
- Gỗ tự nhiên: gỗ để khô tự nhiên hàm lượng nước khoảng 12 -18 %. Gỗ sấy khô: gỗ sấy nhân tạo hàm lượng nước khoảng 4 – 15 %.
- Phương pháp tính tỷ số nước:
Tỷ số nước là tỷ số giữa trọng lượng nước chứa trong gỗ so với trong lượng gỗ gọi là tỷ số chứa nước.
G -G
W= uot kho ´100%.
Gkho
Trong đó: Gướt : là trọng lượng gỗ ướt(gam).
Gkhô : là trọng lượng gỗ khô hoàn toàn (gam). W : tỷ số chứa nước của gỗ(%).
Các thanh gỗ dùng trong ngành sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ được lấy từ các loại cây được trồng đại trà ở nước ta như: Thông, Điều, Xà Cừ, Tràm, …
.............................
- Van 5/2 có 5 cổng làm việc vào(1), ra (2, 4) và hai cửa xả riêng cho mỗi trạng
thái (3,5), có hai trạng thái.
- Van 5/2 cũng có thể điều khiển bằng cơ khí, bằng khí nén hay điện một phía
hoặc cả hai phía. Các van điều khiển bằng khí nén hay điện cả hai phía
Van 5/2 dùng làm van đảo chiều điều khiển xilanh tác dụng kép, động cơ.
- Ký hiệu, nguyên lý cấu tạo và hoạt động của một van 5/2 xung điều khiển bằng khí nén, trạng thái ổn định hiện có được thiết lập bởi tín hiệu 12
Hình 5. 14:Cấu tạo van 5-2
5.6.2 Máy nén khí
1.1 Lý thuyết về khínén.
1.1.1 Cấu trúc của hệ thống truyền động bằng khí nén.
Các thành phần trong hệ thống truyền động bằng khí nén dù đơn giản hay phức tạp đều có thể được chia thành 4 nhóm cơ bản sau:
+ Nhóm cung cấp năng lượng, gồm các thiết bị cung cấp không khí nén như: máy nén, bình chứa, bộ điều tiết áp suất và các thiết bị xử lý khí nén ( bộ lọc, bộ sấy …).
+ Nhóm các phần tử nhập, gồm có: van điều khiển hướng, chuyển mạch giới hạn, nút nhấn và các cảmbiến.
+ Nhóm các phần tử xử lý gồm: phần tử logic, van điều khiển áp suất, …
+ Nhóm các phần tử điều khiển sau cùng và các phần tử tác động ( hay các phần tử đầu ra ) trongđó:
- Các phần tử điều khiển sau cùng có các van điều khiển hướng.
- Các phần tử tác động gồm: xylanh khí nén, động cơ khí nén, các phần tử chỉ báo (đèn chỉ thị…).
- Các phần tử trong hệ thống được biểu diển bằng các ký hiệu, các ký hiệu cũng thể hiện một cách vắn tắt chức năng của phần tử. Sự kết hợp các phần tử khí nén theo một logic sẽ thực hiện các chức năng điều khiển theo yêu cầu tương ứng, sự kết hợp các ký hiệu của các phần tử sẽ tạo nên sơ đồ mạch của hệ thống.
1.1.2 Các yêu cầu về khí nén.
Không khí nén cung cấp cho hệ thống điều khiển và các phần tử sinh công có các yêu cầu cơ bảnsau:
- Không khí nén phảisạch.
- Không khí nén phảikhô.
- Áp suất của không khí nén phải đúng yêu cầu.
Không khí nén nếu chứa chất bẩn có thể gây rối loạn hoạt động trong mạch điều khiển. Các chất bẩn từ xâm nhập vào khí nén gồm: hơi nước, bụi bẩn, dầu bôi trơn còn sót lại của máy nén khí, các lớp vảy, rỉ sét, …
Do không khí nén sẽ tiếp xúc với nhiều thiết bị làm việc khác nhau như: xilanh, các phần tử điều khiển, các phần tử tạo tín hiệu, … nên nhất thiết phải loại trừ các chất bẩn ra khỏi không khí nén. Không khí nén sạch sẽ làm tăng tuổi thọ của các thiết bị, giảm đến mức tối thiểu thời gian ngừng hoạt động do hư hỏng .
Phải lưu ý đặc biệt đến lượng hơi nước có trong không khí nén. Do không khí từ môi trường được hút vào máy nén rồi nén lại nên không khí nén cung cấp cho hệ thống sẽ có hơi nước. Lượng hơi nước phụ thuộc chủ yếu vào độ ẩm tương đối, nghĩa là phụ thuộc vào nhiệt độ và điều kiện thời tiết của môi trường. Nếu vượt qua điểm bảo hòa của không khí nén, hơi ẩm sẽ ngưng tụ thành nước.
Dầu bôi trơn còn sót lại ở máy nén khí cùng với không khí nén có thể tạo ra một hỗn hợp gồm dầu dạng sương và không khí, đây là hỗn hợp khí cháy, nó có thể gây nổ ở nhiệt độ cao ( trên 353 oK).
5.6.3 Máy nén khí
Máy nén khí.Có rất nhiều loại máy nén khí như là: máy nén khí piston, trục vít, cánh quạt. Ở đây ta chọn máy nén khí piston do một số đặc điểm sau:
Kết cấu gọn, trọng lượng máy nhỏ, chiếm diện tích lắp đặt không lớn, tiện lợi khi tháo lắp các cụm chi tiết, có thể tạo ra áp suất lớn từ 2-1000 kg/cm2 và có thể lớn hơn nữa. Do vậy máy nén khí kiểu piston trong thực tế sử dụng rộng rãi.
Do lực làm việc các xylanh là không lớn. Theo tính toán ở trên thì lực max= 0.2N vì vậy ta chọn loại máy nén khí có công suất và áp lực nhỏ:
|
Hình 5. 15: Máy nén khí |
Thông số kỹ thuật: Model: PK 200300:
Công suất (HP-KW): 20-15
Lưu lượng (l/phút):3000
Điện áp sử dụng (V):380
Số xi lanh đầu nén: 3
Áp lực làm việc (kg/cm2):8
Áp lực tối đa (kg/cm2):10
Dung tích bình chứa (L):300
1.1.3 Nguyên tắc hoạt động.
Nguyên lý thay đổi thể tích: Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích buồng sẽ nhỏ lại như vậy theo định luật Boyle – Mariotte áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Các máy nén khí hoạt động theo kiểu này như máy nén khí kiểu pittông, cánh gạt, bánh răng.
Nguyên lý động năng: Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó áp suất khí nén được tạo ra bằng động năng của bánh dẫn. Nguyên tắc hoạt động này tạo ra lưu lượng và công suất lớn. Các máy nén khí hoạt động theo kiểu này là máy nén khí kiểu litâm.
5.7 Giới thiệu phễu rung
-Phễu rung là hệ thống tự động sắp sếp chi tiết theo một hướng nhất định để đưa vào cơ cấu máy, phễu rung có thể thay thế một hay nhiều người và hoạt dộng liên tục trong một thời gian dài giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao dây truyền sản xuất.
-Bộ rung là thiết bị được cấu tạo bởi lò xo lá và nam châm điện ,bộ điều khiển và một số phụ tùng khác.
-Rãnh xoắn được bố trí nghiên một góc để phôi không bị rơi ra khỏi rãnh xoắn .Góc đáy nón của phễu nghiên một góc để đảm bảo quá trình cấp phôi không bị gián đoạn.
|
Hình 5. 16: Phễu rung |
-Để hạn chế ảnh hưởng của rung động người ta sử dụng các vật liệu có tính chất giảm chấn (lò xo,cao xu)để cách ly cơ cấu với nền nhưng phải đảm bảo không ảnh hưởng gì đến hoạt động của cơ cấu.
1. nguyên lý hoạt động của bộ rung
Khi cấp nguồn cho cuộn hút, cuộn hút sẽ trở thành nam châm điện mạch từ hở. Nam châm điện tạo ra lực điện từ hút nhả liên tục cốc phễu với tần số được điều chỉnh cho phù hợp với một bộ chỉnh tần số(bộ biến tần).Nhờ bộ lò xo được đặt nghiêng góc 150 so với mặt phẳng thẳng đứng đi qua và vuông góc với đế và cốc phễu tại chân của lò xo, nên hệ thống sẽ thực hiện dao động. Cốc phễu thực hiện đồng thời 2 dao động: Dao động tịnh tiến lên xuống T và dao động quay quanh đường tâm O tưởng tượng đi qua 2 tâm của đế trên và đế dưới.Phôi đang nằm hỗn độn trong cốc phễu chịu tác dụng của lực ly tâm sẽ tản ra thành phễu và tiếp xúc với đầu cánh xoắn. Tại cánh xoắn do sự khác biệt về giá trị của các lực tác dụng lên phôi, cụ thể là lực quán tính và lực ma sát đã được trình bày trong phần nguyên lý vận chuyển phôi bằng rung động. Phôi sẽ được vận chuyển từ đáy phễu lên đến miệng phễu và theo hệ thống máng dẫn đến nguyên công tiếp theo trong dây chuyền công nghệ. Tốc độ vận chuyển và bước nhảy của chuyển động phụ thuộc vào góc nghiêng lò xo, góc nghiêng cánh xoắn và tần số dao động.
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM NGUYÊN LÝ KHOAN CẤY VÍT TỰ ĐỘNG
6.1 Chế tạo
- Chế tạo mô hình để kiểm nghiệm nguyên lý làm việc của máy. Do thời gian nghiên cứu ít, kiến thức của chúng em có hạn, nên đề tài xin phép được giới hạn trong Thiết kế phần cơ khí của máy khoan cấy vít tự động và tìm hiểu phần điều khiển củng như phần cài đặt của máy.
Hình 6. 1:Máy khoan cấy vít tự động
6.2 Đánh giá
- Nhìn chung nguyên lý đưa ra là khá hợp lý, khoan cấy vít vào gỗ được
- Kinh phí chế tạo cũng không quá cao.
-Thứ nhất: hạ được giá thành so với máy của nước ngoài nhập vào.
- Thứ hai: chất lượng vẫn không thay đổi.
Tuy nhiên vẫn còn một số tồn động của máy: là khả năng làm việc sẽ không ổn định. Động cơ hoạt động ngắt liên tục có thể gây cháy.
