Thuyết minh máy cấp gạo tự động

Đong gạo tự động Hỗ trợ đồ án , liên hệ : https:www.facebook.comdoangiaresv Chức năng : Đong khối lượng vật liệu theo 1 khối lượng đã cài đặt sẵn Sử dụng khung băng tải bằng nhôm định hình, chắc chắn, ổn định, không trượt đai, đứt đai, có cơ cấu căng đai băng tải

Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh hiện nay, nhiều công ty và nhà xưởng lớn đã đầu tư vào dây chuyền máy móc cấp gạo, mang lại hiệu quả cao Việc chuyển đổi từ sản xuất thủ công sang sản xuất tự động bằng máy móc là điều cần thiết, hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp mũi nhọn tại Việt Nam.

Mặc dù công nghệ và máy móc thường được coi là đặc quyền của các doanh nghiệp lớn, nhưng việc áp dụng chúng trong vận hành lại rất cần thiết cho các mô hình kinh doanh nhỏ lẻ hiện nay Chúng tôi nhận thấy rằng việc tích hợp công nghệ không chỉ mang lại hiệu quả cho các công ty lớn mà còn có thể mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho mọi ngành nghề, giúp nâng cao hiệu suất và cải thiện quy trình làm việc.

Các cơ sở cung cấp gạo hiện nay đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng từ dịch bệnh Covid-19, do sự lây lan nhanh chóng giữa người mua và người bán Điều này buộc nhiều cơ sở phải tạm dừng hoạt động vì không thể thực hiện giao dịch trực tiếp.

Chúng tôi đã áp dụng kiến thức chuyên ngành kỹ thuật cơ - điện - tử để thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống phân phối gạo tự động Mô hình này nhằm giải quyết vấn đề thay thế lao động con người trong việc mua bán gạo tại các cơ sở kinh doanh nhỏ lẻ.

Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu về hệ thống cấp gạo nhằm thiết kế mô hình: “ Máy cấp gạo tự động theo khối lượng”.

Nghiên cứu và phát triển các phương pháp tối ưu cho máy hỗ trợ người dùng nhằm nâng cao hiệu suất làm việc, giảm thiểu nhân công lao động và ngăn chặn sự lây lan dịch bệnh giữa người với người.

Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu về nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp gạo.

- Nghiên cứu về vật liệu để chế tạo cho máy ( chất liệu, giá thành, và cách lắp đặt ).

- Nghiên cứu về tính năng, chi phí hoạt động và năng suất mang lại cho người dùng.

Phương pháp nghiên cứu

Chúng em thực hiện qua các bước như:

- Thiết kế, lên ý tưởng cho đề tài : Xâm nhập thị trường tìm hiểu yêu cầu cấp thiết.

- Vẽ mô hình và chạy nguyên lý: mô hình hóa với các phần mềm như: SOLIDWORKS 2018, AUTOCAD 2007 ARDUINO, PROTEUS 8.

+ Tính toán cơ khí dựa vào sách công nghệ chế tạo máy.

+ láp ráp và chế tạo máy thực tế.

+ thuyết minh và trình bày sản phẩm.

kết quả đạt được của đề tài

- Xây dựng mô phỏng được máy cấp gạo tự động và chạy nguyên lý.

- Thiết kế, lắp ráp được mô hình để đưa vào thực tế sử dụng đạt được hiệu quả như mong muốn.

kết cấu của đồ án

Báo cáo được chia bố cục gồm có 5 chương

Chương 1: Quy trình nghiên cứu và phát hiện vấn đề.

Chương 2: Cơ sở thiết kế.

Chương 3: Hiện thực hóa giải pháp - thiết kế, thi công và lắp ráp mô hình thực nghiệm.

Chương 4: Các phần mềm mô phỏng và sản phẩm thực tế.

Chương 5: Kết luận, kiến nghị và hướng dẫn phát triển.

phát hiện vấn đề

Chủ đề lớn: Sử lý phương thức cung cấp gạo thủ công trong các cơ sở cấp gạo nhỏ lẻ

Hình 1 1: Lên kế hoạch làm nhóm trong một môn học.

1.1.1 Vấn đề các cá nhân trong nhóm đề xuất:

Thành viên 1: Phạm Xuân Quý.

- Tình hình diễn biến dịch bệnh lây lan trong các cơ sở kinh doanh mặt hàng thiết yếu rất phức tạp.

- Mô hình kinh cung cấp nhỏ lẻ dựa vào sức người chưa thực sự hiệu quả.

- Hao hụt trong cách quản lý bị thất thoát trong qua trình phân phát gạo cho người nhận.

- Tình hình lây lan giữa người với người làm thiếu hụt nhân viên lao động.

- Hiện nay việc công nghệ hóa hiện đại hóa được áp dụng trong tất cả lĩnh vực.

- Thay thế con người bằng máy móc sẽ giảm thiểu lây nhiễm trong quá trình cung cấp gạo cho người dân.

Thành viên 3: Nguyễn Ngọc Hùng

- Năng suất hoạt động của máy móc ưu việt hơn việc sử dụng lao động là con người.

- Giải quyết vấn đề của bộ y tế trong việc không tiếp xúc giữa người mua và người bán.

- Giúp cho mọi người đều được đến gần hơn với công nghệ thay đổi góc nhìn về máy móc.

1.1.2 Các vấn đề cá nhân đã lựa chọn:

Thành viên 1: Phạm Xuân Quý - Tình hình diễn biến dịch bệnh lây lan trong các cơ sở phân phát mặt hàng thiết yếu rất phức tạp.

Thành viên 2: Lê Hùng - Thay thế con người bằng máy móc sẽ giảm thiểu lây nhiễm trong quá trình phân phát gạo.

Thành viên 3: Nguyễn Ngọc Hùng - Năng suất hoạt động của máy móc ưu việt hơn việc sử dụng lao động bằng sức người.

1.1.3 thu thập thông tin về những vấn đề mà các cá nhân lựa chọn.

Thành viên 1: Phạm Xuân Quý

Giữa tình hình diễn biến dịch bệnh lây lan trong các cơ sở phân phát mặt hàng thiết yếu rất phức tạp.

Hình 1 2: tình hình dịch bệnh lây lan trong các cơ sở phân phát gạo, mặt hàng thiết yếu.

Hình 1 3: Cửa hàng thiết yếu buộc phải đóng cửa vì có khách hàng nhiễm bệnh tiếp xúc trực tiếp với người bán.

- Giải thích chi tiết những thông tin đã điều tra, tìm hiểu được về vấn đề cá nhân đã chọn.

Hiện nay, các mô hình phân phát gạo nhỏ lẻ vẫn hoạt động chủ yếu theo hình thức thủ công, yêu cầu sự tiếp xúc trực tiếp giữa người nhận và người cho Tuy nhiên, tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp và bất ngờ đã gây ảnh hưởng lớn đến quá trình cấp phát của các cơ sở.

Sự lây lan nhanh chóng của dịch bệnh giữa người với người đã gây ra tác động nặng nề đến ngành kinh doanh mặt hàng thiết yếu Nhiều cửa hàng phải đóng cửa do có ca nhiễm bệnh tiếp xúc trực tiếp, trong đó mặt hàng gạo, một sản phẩm cực kỳ quan trọng, bị ảnh hưởng lớn và ảnh hưởng trực tiếp đến nhu cầu của khách hàng.

Thành viên 2: Lê Hùng - Thay thế con người bằng máy móc sẽ giảm thiểu lây nhiễm trong quá trình cung cấp gạo,

Hình 1 4: Các máy ATM gạo tự chế để thay thế cho sức người bán, đảm bảo khoảng cách giữa người với người.

Hình 1 5: Các mô hình cấp gạo khép kín trong các công ty, xí nghiệp lớn.

Trong bối cảnh dịch bệnh ngày càng lan rộng, nhiều nơi đã triển khai các cây ATM phát gạo để thay thế cho việc phát gạo truyền thống, nhằm hạn chế sự lây lan qua tiếp xúc trực tiếp giữa người với người.

Vì gạo là mặt hàng thiết yếu và không thế ngừng kinh doanh nên giải pháp này rất hưu ích và đem lại một số hiệu quả.

Các công ty nhà máy lớn đang áp dụng mô hình sản xuất khép kín để ngăn chặn lây nhiễm cộng đồng và duy trì năng suất lao động Hiện tại, nhiều công ty thực hiện biện pháp ăn ở tại chỗ trong quá trình sản xuất, giúp đảm bảo rằng tình hình dịch bệnh không ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của họ.

Thành viên 3: Nguyễn Ngọc Hùng - Năng suất hoạt động của máy móc ưu việt hơn việc sử dụng nhân viên bán hàng.

Hệ thống dây chuyền sản xuất tự động cấp gạo đang ngày càng thay thế lao động con người nhờ vào những tính năng ưu việt và cách vận hành dễ dàng Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu chi phí nhân công và các sự cố kỹ thuật Ngành công nghiệp Việt Nam hiện nay đang trong quá trình công nghệ hóa, hiện đại hóa, góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế.

Hình 1 7: GDP của các nước có nền công nghiệp hiện đại sử dụng công nghệ sản xuất hiện đại.

Khoa học công nghệ hiện nay đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, đặc biệt tại các nước phát triển như Mỹ, Nhật Bản và Trung Quốc, nơi đã chuyển từ nền công nghiệp thủ công sang nền công nghiệp hiện đại Nhiều quốc gia đang hướng tới việc áp dụng công nghệ 4.0 để nâng cao hiệu quả sản xuất và phát triển kinh tế.

1.1.4 đánh giá các đề tài đề xuất:

Hưỡng dẫn quy trình thực hiện đành giá cả vấn đề đã lựa chọn:

Nhóm trưởng dẫn dắt cuộc thảo luận với các thành viên trong nhóm để xác định các ưu điểm và nhược điểm, từ đó tạo ra ý kiến thống nhất và lựa chọn vấn đề phù hợp cho đề tài.

1) Viết các đề xuất của từng cá nhân và tên cá nhân đề tài đó.

2) Nhóm trưởng lên tiêu chí để dánh giá các vấn đề.

3) Đánh giá các vấn đề bằng cách kiểm tra xem đề xuất có phù hợp với các tiêu chi đặt ra không Và dự đoán được vấn đề.

- Không phù hợp không có dấu tích.

4) Tổng điểm của các vấn đề đặt ra.

5) Nhóm sẽ thảo luận và đưa ra các vấn đề thực tế nhất và có khả thi nhât.

Bảng 1 1: Bảng đánh giá các đề xuất của từng cá nhân.

Thay thế con người bằng máy móc trong quá trình mua bán gạo sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm Việc áp dụng công nghệ tự động hóa không chỉ tăng cường hiệu quả hoạt động mà còn bảo vệ sức khỏe cho cả người tiêu dùng và nhân viên.

Hình 1 8: Ý tưởng ban đầu vẽ bằng tay.

Bảng 1 2: Quy trình thiết kế máy.

Khảo sát thực trạng vấn đề

1.2.1 Khảo sát thực tế các bên liên quan về hiện trạng vấn đề.

- Thành viên 1: Phạm Xuân Quý.

Hình 1 9: Tình hình dịch bệnh ở các cơ sở buôn bán gạo ở thành phố Hồ Chí Minh.

Hình 1 10: Các cửa hàng buộc phải đóng của vì có ca nhiễm bệnh.

+ Nhận định của cá nhân về kết quả khảo sát:

Tình hình dịch bệnh Covid-19 đang diễn biến phức tạp tại các tỉnh phía Nam và toàn quốc, gây ảnh hưởng lớn đến việc buôn bán gạo và nhu yếu phẩm Để khôi phục hoạt động kinh doanh, các cửa hàng cần thay đổi phương thức bán hàng, bao gồm việc căng dây rào 2 mét để hạn chế tiếp xúc gần với khách hàng hoặc thậm chí tự đóng cửa để ngăn ngừa lây nhiễm Điều này đã dẫn đến tình trạng thiếu thực phẩm nghiêm trọng cho người tiêu dùng.

Hình 1 11: Các phương thức thay thế cho việc tiếp xúc thủ công.

Hình 1 12: Phương pháp cấp phát gạo trong mùa dịch bệnh.

Hiện nay, việc cấp phát gạo và thực phẩm thiết yếu vẫn đang diễn ra, nhưng trong bối cảnh dịch bệnh căng thẳng, nhiều người đã áp dụng các phương pháp tự chế để giảm thiểu tiếp xúc giữa người với người.

-Cách 1: dùng băng chuyền để đưa gạo ra cho người nhận.

-Cách 2: sử dụng bao đong sẵn và yêu cầu người dân ý thức nhận đủ số lượng.

-Cách 3: Trang bị đồ bảo hộ hoặc tạo màng chắn tiếp xúc.

- thành viên 3: Nguyễn Ngọc Hùng

Hình 1 13: Thực trạng thiếu lương thực thực phẩm trong các khu phong tỏa.

Hình 1 14: Người dân đi mua gạo và thực phẩm không tìm được cửa hàng.

Tình hình dịch bệnh lây lan cùng với sự thiếu hụt nhân công đã khiến nhiều cửa hàng không thể hoạt động, gây khó khăn trong việc cung cấp hàng hóa Sự xuất hiện của các biến chủng mới của virus COVID-19 làm cho người bán lo ngại khi tiếp xúc với khách hàng, dẫn đến việc tự đóng cửa cách ly Hệ quả là người tiêu dùng gặp khó khăn trong việc mua gạo tại những khu vực đang bùng phát dịch.

1.2.2 Khảo sát các vấn đề tương tự

Bảng 1 3: Doanh số các của hàng bán gạo trước và sau khi dịch Covid 2019.

Bảng 1 4: Tình hình dịch bệnh ở thành phố Hồ Chí Minh tháng 8 năm 2021.

+ Mô tả thực trạng của vấn đề:

Trong bối cảnh dịch bệnh phức tạp tại thành phố Hồ Chí Minh và cả nước, hoạt động sản xuất và kinh doanh bị ảnh hưởng nặng nề, đặc biệt là lĩnh vực bán lẻ Nhu cầu về hàng hóa thiết yếu, đặc biệt là gạo, vẫn rất cao và không thể thay thế Do đó, cần thay đổi phương thức bán hàng để duy trì hoạt động kinh doanh trong khi vẫn tuân thủ các biện pháp phòng dịch, nhằm bảo vệ sức khỏe của cả người mua và người bán.

Hình 1 15: Các cơ ở bán lẻ bị tạm thời ngừng hoạt động do diễn biến dịch phức tạp.

+ Mô tả thực trạng của vấn đề:

Gạo hiện nay là thực phẩm thiết yếu không thể thay thế, với khoảng 80% doanh số bán gạo tại Việt Nam đến từ các cơ sở bán lẻ nhỏ Việc duy trì các cơ sở này là rất quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh dịch bệnh, khi nhiều cơ sở kinh doanh chưa kịp thay đổi hình thức hoạt động, dẫn đến nguy cơ lây nhiễm cao trong cộng đồng Điều này làm cho tình hình dịch bệnh trở nên phức tạp hơn, gây khó khăn trong việc truy vết các ca nhiễm và F1, F2.

Khảo sát về tính cấp thiết của đề tài

1.3.1 Đối tượng khảo sát: các cơ sở phân phát gạo và người nhận.

Cơ sở phân phát gạo Người nhận

Hoạt động trong tình hình dịch bệnh

-Được hoạt động, tuân thủ các biện pháp chống lây nhiễm.

Người dân được phép mua sắm các mặt hàng thiết yếu như thuốc men và dịch vụ cấp cứu Trong quá trình này, cần tuân thủ các quy định về khoảng cách xã hội và các biện pháp phòng chống dịch bệnh Hàng hóa sẽ được giao trực tiếp đến tay khách hàng.

-Có sử dụng giao hàng tận nơi, shiper

-Hạn chế di chuyển, không ra khỏi nhà sau 18 giờ. -Giữ khoảng cách 2 mét.

Các hình thức chống lây nhiễm trong quá trình phân phát

-Căng dây 2 mét, tránh tiếp xúc gần với khách hàng.

-Thay đổi hình thức tiếp xúc, không tiếp xúc gần.

-Xịt khử khuẩn trong quá trình buôn bán.

-Trang bị khẩu trang, mắt kinh khi đi nhận hàng.

-Giữ khoảng cách với mọi người xung quanh.

-khai báo y tế nơi đến và đi khi nhận gạo.

Bảng 1 5: Các liên kết giữa các cơ sở phân phát gạo và người nhận.

1.3.2 Phương pháp khảo sát online:

Các câu hỏi đặt ra:

Bảng khảo sát đã thu thập thông tin từ 55 người dùng trên mạng xã hội Facebook, nhằm mục đích thu thập ý kiến một cách khách quan và hiệu quả.

- Đường link khảo sát: https://www.facebook.com/groups/2338934683045065.

Câu 1: Anh/chị có thường xuyên đi nhận gạo ở các cơ sở phát gạo trong khu phong tỏa hay không?

Câu 2: Anh/chị có tần suất đi chợ, mua thực phẩm thiết yếu bao nhiêu lần trong tuần?

Câu 3: Các anh/chị có tuân thủ tốt các biện pháp chống dịch mà nhà nước khuyến cáo hay không?

Câu 4 Các anh/chị có hài lòng với các hình thức cấp phát gạo hiện này trong mùa dịch hay không?

Câu 5: Các anh/chị sẽ cảm thấy như thế nào nếu có một máy cấp gạo tự động, không cần sức người, tại các cơ sở cấp phát gạo? Xin vui lòng chia sẻ ý kiến của mình để chúng tôi có thể hoàn thiện sản phẩm tốt hơn.

Khách hàng Các đóng góp ý kiến.

Nguyễn Văn Hai Cần cải thiện dây chuyền cấp phát gạo nhằm giảm thiểu lây nhiễm cộng đồng.

Hoàng Văn Thụ Hạn chế tiếp xúc giữa người trao và người nhận. Đặng Văn Thắng Sử dụng công nghệ thay thế con người.

Để phòng tránh dịch hiệu quả, mọi người cần tuân thủ các phương pháp bảo vệ sức khỏe Đồng thời, Đoàn Công Sơn đang phát triển hệ thống máy móc nhằm thay thế con người, giúp giảm thiểu tiếp xúc giữa các cá nhân.

Bảng 1 6 : Các ý kiến của khách hàng góp ý về ý tưởng của đề tài.

Xác định các nguyên nhân gây ra vấn đề

- Do tình hình dịch bệnh lây lan giữa người nhận và người phân phối.

- Do phương thức cung cấp ở các cơ sở nhỏ lẻ chưa thực sự hiệu quả.

- Chi phí để duy trì nhân viên ở các nơi cung cấp gạo cao.

- Do các cơ sở cấp gạo nằm ở khu đông dân cư nguy cơ lây nhiễm Covid 2019 cao.

- Thời gian hoạt động có giới hạn.

- Các cơ sở chưa áp dụng kĩ thuật máy móc vào dây chuyền cung cấp gạo + Biểu đồ xương cá phân tích cấu trúc nguyên nhân của vấn đề:

Hình 1 16: Biểu đồ xương cá phân tích cấu trúc nguyên nhân của vấn đề.

Minh họa giải pháp

Hình 1 17: Thiết kế máy cấp gạo tự động theo khối lượng bằng phần mềm solidworks 2018.

+ Sử dụng máy móc để thay thế con người.

+ Tích hợp hệ thống cân đảm bảo không bị thất thoát.

+ Ngăn ngừa lây lan dịch bệnh giữa người với người.

+ Hệ thống đơn giản dễ điều khiển.

+ Chưa tính hợp được nhiều tình năng như đóng gói, phân loại,…

+ Hệ thống vẫn cần người điều khiển chưa tích hợp chế độ thông minh.

+ Tốn chi phí để lắp đặt bảo trì bảo dưỡng.

Hình 1 18: Máy cấp gạo sử dụng hệ thống băng chuyền và hệ thống khí nén.

+ Có thể di chuyển gạo đến tận tay người nhận.

+ Ngăn ngừa tiếp xúc giữa người nhận và người cấp phát.

+ Thệ thống máy móc vận hàng đỡ tốn nhân công lao động.

+ Chi phí lắp đặt khá cao.

+ Cần người quản lý và vận hành.

Hình 1 19: Hệ thống có chế độ chỉnh tốc độ băng chuyền và khối lượng gạo.

+ Giúp người dùng điều khiển dễ dàng.

+ Có thể thay đổi được khối lượng gạo phát cho từng người.

+ Có thể canh chỉnh tốc độ tùy thuộc vào khoảng cách người đến nhận

+ Phải kiểm tra định kì hệ thống thường xuyên

+ Tốn chi phí cho nguồn điện

+ Các linh kiện dễ bị hư hỏng khi gặp nước và yếu tố môi trường.

Giải pháp cuối cùng của nhóm em là: “Thiết kế và chế tạo máy cấp gạo tự động theo khối lượng”

Giới thiệu các linh kiện liên quan

Arduino là một board mạch vi xử lý mở, được thiết kế để xây dựng các ứng dụng tương tác với môi trường Phần cứng bao gồm vi xử lý AVR Atmel 8bit hoặc ARM Atmel 32-bit, với 1 cổng USB, 6 chân đầu vào analog và 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng Ra mắt vào năm 2005, Arduino cung cấp một phương thức dễ dàng và tiết kiệm cho người yêu thích, sinh viên và chuyên gia để phát triển thiết bị tương tác qua cảm biến và cơ cấu chấp hành Các dự án phổ biến cho người mới bắt đầu bao gồm robot đơn giản, hệ thống điều khiển nhiệt độ và phát hiện chuyển động Arduino đi kèm với môi trường phát triển tích hợp (IDE) cho phép lập trình bằng ngôn ngữ C hoặc C++.

Dòng mạch Arduino UNO, đặc biệt là thế hệ thứ 3 (R3), là nền tảng phổ biến cho lập trình vi điều khiển Bằng cách sử dụng chip Atmega328 đã được nạp code qua Arduino, người dùng có thể thiết kế một bo mạch rời độc lập, giúp tiết kiệm chi phí mà không cần sử dụng bo mạch Arduino chính Để kết nối với máy tính, cần sử dụng mạch chuyển đổi serial – USB, trong khi giao tiếp với các chip vi điều khiển khác có thể thực hiện trực tiếp qua cổng serial.

Hình 2 1: Arduino uno R3. a Những thông số kỹ thuật và đặc điểm của mạch Arduino Uno R3:

Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit. Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB).

Tần số hoạt động 16 MHz.

Dòng tiêu thụkhoảng 30mA. Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC. Điện áp vào giới hạn 6-20V DC.

Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM).

Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit).

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA.

Dòng ra tối đa (5V) 500 mA.

Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA.

Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader.

EEPROM 1 KB (ATmega328). b Sơ đồ chân của Arduino:

Hình 2 2: Sơ đồ chân của Arduino uno R3.

2.1.2 Mạch điều khiển dòng điện sử dụng ULN 2803:

ULN2803 là một mảng transistor Darlington có khả năng chịu điện áp và dòng điện cao, thường được sử dụng để điều khiển rơ le Với tính năng vượt trội, ULN2803 có thể xử lý đồng thời 8 rơ le, mang lại hiệu quả cao trong các ứng dụng điều khiển.

Nó đi kèm với điện áp cực góp cực phát khoảng 50 V và điện áp đầu vào nằm ở 30V. a Sơ đồ chân ULN2803:

ULN2803 là một IC 18 chân có các gói khác nhau Mô tả cho mỗi chân ở bảng bên dưới:

Kết nối cực gốc cho mảng Darlington

1 1B - cực gốc của transistor thứ 1

9 GND - cực phát của tất cả các transistor

10 COM - nút cực âm chung cho flyback diode

Kết nối cực góp cho mảng Darlington

11 8C - cực góp của transistor thứ 8

Bảng 2 1: Bảng so đồ nối chân của ULN2803.

Hình 2 3: Sơ đồ chân ULN2803. b Các tính năng và thông số kỹ thuật của ULN2803.

- Điện áp tối đa cho phép giữa cực góp và cực phát của mỗi transistor Darlington: 50V.

- Dòng tối đa cho phép qua cực góp của mỗi transistor Darlington: 500mA.

- Điện áp tối đa cho phép giữa cực gốc và cực phát của mỗi transistor Darlington: 30V.

- Dòng điện tối đa cho phép qua flyback diode của mỗi transistor Darlington: 500mA.

- Thời gian tăng điển hình: 130ns.

- Thời gian giảm điển hình: 20us.

- Nhiệt độ hoạt động: -65 ° C đến 150 ° C.

- Không cần thêm nguồn điện nào cấp cho chip để làm cho nó hoạt động. c Ứng dụng:

- Trình điều khiển hiển thị (LED và Xả khí).

Công tắc hành trình, hay còn gọi là công tắc giới hạn hành trình, là thiết bị dùng để kiểm soát hành trình của các bộ phận chuyển động trong hệ thống Nó có cấu tạo tương tự như công tắc điện thông thường, với chức năng đóng và mở, nhưng bổ sung cần tác động để thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong Đặc điểm nổi bật của công tắc hành trình là không duy trì trạng thái; khi không còn tác động, nó sẽ trở về vị trí ban đầu, khác với các loại công tắc khác, vốn duy trì trạng thái cho đến khi có tác động tiếp theo.

Hình 2 4: Công tắc hành trình dạng bánh gạt.

Công tắc hành trình là thiết bị dùng để đóng cắt mạch trong lưới điện hạ áp, hoạt động tương tự như nút ấn tay, nhưng thay thế bằng cơ chế va chạm của các bộ phận cơ khí Điều này giúp chuyển đổi chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện.

Một công tắc hành trình sẽ được cấu tạo từ các bộ phận như sau:

Bộ phận nhận truyền động là một thành phần quan trọng của công tắc hành trình, tạo nên sự khác biệt so với các loại công tắc khác Bộ phận này được gắn ở đầu công tắc, có nhiệm vụ nhận tác động từ các bộ phận chuyển động để kích hoạt công tắc.

Thân công tắc là bộ phận quan trọng, bao gồm các linh kiện bên trong được bảo vệ bởi lớp vỏ nhựa Lớp vỏ này không chỉ giúp chống va đập mà còn bảo vệ các mạch điện bên trong khỏi các tác nhân vật lý bên ngoài.

Chân kết nối là phần tín hiệu ngõ ra của công tắc, có nhiệm vụ truyền tín hiệu đến các thiết bị khác khi nhận được tác động từ bộ phận truyền động.

Hình 2 5: Cấu tạo công tắc hành trình dạng bánh gạt. b Nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình:

Công tắc hành trình hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản với các bộ phận như cần tác động, chân COM, chân thường đóng (NC) và chân thường hở (NO) Trong trạng thái bình thường, chân COM và chân NC được kết nối, nhưng khi có tác động vào bộ phận truyền động, chân COM sẽ tách ra khỏi chân NC và kết nối với chân NO, kích hoạt trạng thái hoạt động và điều khiển tín hiệu ngõ ra Một số loại công tắc hành trình phổ biến bao gồm các loại khác nhau phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau.

- Công tắc hành trình thân kim loại

- Công tắc hành trình dạng bánh gạt

- Công tắc hành trình dạng lò xo

- Công tắc hành trình dạng tác động kéo d Phạm vi ứng dụng của công tắc hành trình:

Công tắc hành trình chuyển đổi chuyển động thành điện năng để kích hoạt các quá trình trong dây chuyền sản xuất, đặc biệt phổ biến trong các hệ thống khí nén Tại các nhà máy, công tắc này thường được sử dụng trên dây chuyền sản xuất, băng chuyền và băng tải để giới hạn hành trình Khi cơ cấu tác động vào công tắc, nó sẽ ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu Một số ứng dụng phổ biến của công tắc hành trình trong các nhà máy bao gồm việc kiểm soát vị trí và bảo vệ thiết bị.

- Phát hiện sự tiếp xúc của đối tượng

- Đếm tác động hoặc điểm sản phẩm

- Phát hiện phạm vi di chuyển

- Phát hiện vị trí và giới hạn chuyển động của vật thể

- Ngắt mạch khi gặp sự cố hay trục trặc nào đó

- Phát hiện tốc độ của vật thể e Các ưu nhược điểm của công tắc hành trình:

Mỗi loại cảm biến đều có những ưu nhược điểm riêng, và công tắc hành trình cũng không ngoại lệ Việc hiểu rõ các điểm mạnh và điểm yếu của chúng là rất quan trọng trong việc trang bị và đầu tư cho dây chuyền sản xuất cũng như các thiết bị hỗ trợ sản xuất Dưới đây là những ưu và nhược điểm cụ thể của công tắc hành trình.

- Tiêu thụ ít năng lượng điện.

- Có thể sử dụng hầu hết trong các ứng dụng công nghiệp.

- Có thể điều khiển nhiều tải.

- Đáp ứng tốt các điều kiện cần đến độ chính xác và có tính lặp lại.

- Hạn chế đối với những thiết bị có tốc độ chuyển động tương đối thấp.

- Phải tiếp xúc trực tiếp với thiết bị.

- Do phải tiếp xúc nên làm các bộ phận cơ khí bị mòn.

2.1.4 Cảm biến vật cản hồng ngoại:

Hình 2 6: Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK. a Thông số kỹ thuật:

- Nguồn điện cung cấp: 5VDC.

- Khoảng cách phát hiện: 3 ~ 80cm.

- Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến trở.

- Dòng kích ngõ ra: 300mA.

Ngõ ra dạng NPN với cực thu hở cho phép tùy chỉnh điện áp ngõ ra một cách linh hoạt, trong đó, trở treo được điều chỉnh lên mức nào sẽ tạo ra điện áp ngõ ra tương ứng với mức đó.

- Chất liệu sản phẩm: nhựa.

- Có led hiển thị ngõ ra màu đỏ.

- Kích thước: 1.8cm (D) x 7.0cm (L). b Sơ đồ chân:

- Màu nâu: VCC, nguồn dương 5VDC.

- Màu xanh dương: GND, nguồn âm 0VDC.

- Màu đen: Chân tín hiệu ngõ ra cực thu hở NPN, cần phải có trở kéo để tạo thành mức cao.

Hình 2 7: Sơ đồ chân của E18-D80NK. c Ứng dụng:

Ánh sáng hồng ngoại được sử dụng để xác định khoảng cách tới vật cản, mang lại độ phản hồi nhanh chóng và giảm thiểu nhiễu Phương pháp này hoạt động dựa trên việc sử dụng mắt nhận và phát tia hồng ngoại với tần số riêng biệt.

Cảm biến cho phép điều chỉnh khoảng cách báo hiệu mong muốn một cách dễ dàng thông qua biến trở Đầu ra của cảm biến ở dạng cực thu hở, do đó cần bổ sung một trở treo lên nguồn ở chân tín hiệu khi sử dụng.

2.1.5 Màn hình LCD: a Sơ đồ chân của màn hình LCD.

Hình 2 8: Sơ đồ chân của LCD 16x2.

- Chân số 1 - VSS : chân nối đất cho LCD được nối với GND của mạch điều khiển.

- Chân số 2 - VDD : chân cấp nguồn cho LCD, được nối với VCC=5V của mạch điều khiển.

- Chân số 3 - VE : điều chỉnh độ tương phản của LCD.

- Chân số 4 - RS : chân chọn thanh ghi, được nối với logic "0" hoặc logic "1":

Trong chế độ "ghi", các tín hiệu logic từ DB0 đến DB7 sẽ được kết nối với thanh ghi lệnh IR của LCD, trong khi ở chế độ "đọc", chúng sẽ nối với bộ đếm địa chỉ của LCD.

- Logic “1”: Bus DB0 - DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD

- Chân số 5 - R/W : chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write), được nối với logic “0” để ghi hoặc nối với logic “1” đọc.

Xi lanh khí nén 2 chiều

Xi lanh kép là loại thiết bị phổ biến, hoạt động nhờ lực của không khí từ máy bơm khí Chúng có chức năng đẩy ra và hút lại, thường được thiết kế với hai cổng: một cổng cho đầu ra và một cổng cho đầu vào.

Xi lanh này thường được sử dụng để tạo ra lực đẩy piston từ hai phía Nó có cấu trúc với hai lỗ, cho phép cung cấp nguồn khí nén và lưu lượng khí nén cho van Loại xi lanh này thường kết hợp với các van điện từ để chia khí.

Hình 2 15: Xilanh khí nén 2 chiều.

Hệ thống băng tải

Băng tải là thiết bị vận chuyển hiệu quả, có khả năng di chuyển các tải đơn như thùng carton, hộp, túi, hoặc khối lượng lớn vật liệu như đất, bột và thực phẩm từ điểm A đến điểm B.

Băng chuyền và băng tải là những thiết bị quan trọng trong dây chuyền sản xuất và lắp ráp, giúp tiết kiệm sức lao động, nhân công và thời gian, từ đó tăng năng suất lao động Chúng góp phần tạo ra một môi trường sản xuất năng động và khoa học, giải phóng sức lao động và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp và nhà máy.

+ Ưu điểm của băng tải.

- Băng tải cấu tạo đơn giản, có độ bền cao.

- Có khả năng vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp được cả hai với khoảng các lớn

- Không gây tiếng ồn cho xung quanh, năng suất tiêu hao nhỏ.

- Vận chuyển được hàng rời như cát, đá răm, than, than đá từ nơi này đến nơi khác. + Nhược điểm của băng tải.

- Động cơ làm việc không đểu, đặc biệt là ở tốc độ thấp (điều khiển đầy bước).

- Tiêu thụ dòng điện không phụ thuộc vào tải.

- Không có phản hồi nên có thể xảy ra các sai số.

Hình 2 16: Hệ thống băng tải sử dụng trong mô hình.

Giới thiệu về giải pháp “ Máy cấp gạp tự động theo khối lượng”

Hiện nay, các cơ sở cấp phát gạo vẫn sử dụng phương pháp thủ công, trong khi một số nơi đã chế tạo các công cụ thô sơ để giảm tiếp xúc giữa người với người Chúng tôi hy vọng rằng việc triển khai máy cấp gạo tự động sẽ nâng cao hiệu quả công việc và giảm nguy cơ lây nhiễm tại các điểm cấp phát gạo trong các khu vực phong tỏa.

Sơ đồ khối và chức năng từng khối

- Nguồn sử dụng cho mô hình máy cấp gạo tự động là nguồn 12VDC cung cấp cho toàn hệ thống trong mô hình.

3.2.2 Khối sử lý trung tâm:

Khối xử lý tín hiệu đầu vào là thành phần chính giúp các hệ thống hoạt động theo lập trình đã định Được điều khiển bởi mạch vi điều khiển Arduino, khối này đảm bảo việc xử lý tín hiệu diễn ra chính xác và hiệu quả.

3.2.3 Khối điều khiển động cơ:

-Khối điều khiển động cơ DC có chức năng điều khiển băng chuyền một chiều.

- Điều khiến xi lanh đóng mở nắp cấp gạo khi đủ khối lượng và đẩy sản phẩm ra khỏi băng chuyền.

Khối cảm biến nhận tín hiệu từ bên ngoài thông qua cảm biến hồng ngoại E18-D80NK và cảm biến Loadcell 1Kg, sau đó chuyển tín hiệu về khối xử lý trung tâm Tại đây, tín hiệu được xử lý để điều khiển khối động cơ và khối hiển thị.

-Khối hiển thị dùng màn hình LCD để hiện thị thông tin cho người dùng.

Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động

Hình 3 2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động.

+Bước 1: Khi người dùng cài đặt xong khối lượng gạo và tốc độ hoạt động của băng chuyền thông tin sẽ được chuyển về mạch hiển thị LCD.

+ Bước 2: Nhấn nút để bắt đầu cấp nguồn cho hệ thống băng tải hoạt động đưa hũ nhận gạo vào vị trí cấp gạo

+ Bước 3: cảm biến nhận tín hiệu phát hiệu hũ nhận gạo đã vào vị trí tạo tín hiệu cho khối động cơ kích hoạt xilanh mở nắp xả gạo.

Gạo được cấp đủ khối lượng và tín hiệu từ cân Loadcell sẽ được gửi về trung tâm điều khiển, giúp điều khiển xilanh đóng nắp xả gạo Sau đó, quá trình sẽ tiếp tục với băng tải di chuyển gạo đến bước tiếp theo.

+ Bước 5 hũ đựng gạo chạy trên băng tải chạm vào công tắc hành trình, khi nhận tín hiệu công tắc hành trình dừng băng tải.

Khi băng tải ngừng hoạt động, xilanh 2 sẽ phát tín hiệu để đẩy hũ nhận gạo ra khỏi băng tải, sau đó xilanh sẽ trở về vị trí ban đầu để tiếp tục quá trình hoạt động.

Hình 3 3: Bản vẽ Solidworks 2018 tên của các chi tiết.

Chúng tôi đã sử dụng phần mềm Proteus Design Suite 8.6 để thiết kế nguyên lý hoạt động và lập trình cho vi điều khiển Arduino Uno R3 Mã chương trình được phát triển trên phần mềm Arduino, chi tiết mã code có thể tìm thấy trong phần phụ lục.

Hình 3 4: Mạch điều khiển máy cấp gạo.

Lưu đồ giải thuật

Hình 3 5: Lưu đồ thuật toán.

Tính toán và thiết kế khung máy cấp gạo

Nhôm định hình là sản phẩm nhôm đã trải qua xử lý kim loại, tối ưu hóa các đặc tính vật lý của nó, phù hợp với nhu cầu của nhà thiết kế, kỹ sư và nhà sản xuất Ngày càng nhiều ngành công nghiệp ứng dụng nhôm định hình, cho thấy sự phát triển và tiềm năng của loại vật liệu này.

Nhôm định hình không chỉ thiết kế được nhiều kiểu dáng mà còn mang những ưu điểm vượt trội so với những vật liệu khác có trong tự nhiên.

Những điểu cần biết về nhôm định hình:

Cửa nhôm và vách nhôm kính lớn của R.MAX được thiết kế với profile nhôm có cầu cách nhiệt, kính dán 2 lớp, hệ gioăng EPDM và phụ kiện kim khí đồng bộ, mang lại khả năng cách âm và cách nhiệt vượt trội Đặc biệt, profile nhôm có cầu cách nhiệt giúp tăng cường khả năng cách âm hiệu quả hơn.

Các thanh profile nhôm được thiết kế hợp lý với khoang rỗng, gân tăng cứng và độ dày nhôm tối ưu, giúp tạo ra khả năng chịu lực tốt Cấu trúc với các rãnh và vách kỹ thuật được tính toán kỹ lưỡng mang lại tính năng cách âm và cách nhiệt hiệu quả Đặc biệt, hệ thống sản phẩm có cầu cách nhiệt với nhiều gân tăng cứng và khoang rỗng giúp nâng cao khả năng chịu lực của thanh profile nhôm.

Vật liệu nhôm nhẹ, bền và không bị rỉ sét, với thiết kế khoang rỗng và sống gia cường hợp lý, giúp giảm tải trọng cho toàn bộ công trình so với các vật liệu khác Profile nhôm được tính toán để đảm bảo an toàn chịu lực cao và khả năng chống lại tác động từ gió, bão, động đất, mang lại giải pháp an toàn tối ưu cho công trình.

Tiết kiệm điện năng trong các toà nhà cao tầng là rất quan trọng, đặc biệt khi có nhiều diện tích vách tiếp xúc với ánh nắng mặt trời Chi phí cho hệ thống điều hoà và thông gió để duy trì điều kiện không khí ổn định thường rất cao Sử dụng cửa nhôm và vách nhôm kính lớn với kính phản quang, cách nhiệt và kính an toàn là giải pháp hiệu quả giúp giảm thiểu chi phí điện năng.

Cửa nhôm định hình không bị cong vênh khi gặp biến động nhiệt độ cao, điều này rất quan trọng ở những khu vực có nhiều ánh nắng và nhiệt độ cao như Việt Nam.

Kết luận: Khung cơ khí được chế tạo từ nhôm định hình 20*20 là yếu tố thiết yếu để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và bền vững, đồng thời mang lại tính thẩm mỹ cao.

3.5.2 Toán bộ chuền trong máy cấp gạo: a Băng tải

Băng tải bao gồm các thành phần chính như dây đai, con lăn và thiết bị truyền dẫn Đai truyền được chế tạo từ dây PVC dày 2mm, thường có màu xanh lá, mang lại khả năng vận chuyển cao với tiếng ồn thấp Băng tải có cấu trúc đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì, đồng thời tiêu thụ điện năng hiệu quả.

Bộ truyền đai hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát, trong đó công suất được truyền từ bánh chủ động sang bánh bị động thông qua ma sát giữa dây đai và bánh đai.

Ma sát sinh ra giữa hai bề mặt xác định theo công thức :

Để tạo ra lực ma sát, cần có áp lực pháp tuyến Trong bộ truyền đai, lực pháp tuyến được tạo ra từ lực căng đai ban đầu, ký hiệu là F0 Ưu điểm của phương pháp này là

- Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau (< 15m )

- Làm việc êm , không gây ồn nhờ vào độ dẻo của đai nên có thể truyền động với vận tốc lớn

- Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tải trọng thay đổi tác động lên cơ cấu

- Nhờ vào sự trơn trượt của đai nên đề phòng sự quá tải xảy ra trên động cơ

- Kết cấu và vận hành đơn giản, giá thành hạ.

- Tỉ số chuyền thay đổi do hiện tượng trượt trơn giữa đai và bánh đai ( ngoại trừ đai răng)

- Bộ truyền có khả năng tải không cao Kích thước của bộ truyền lớn hơn các bộ truyền khác khi làm việc với tải trọng như nhau.

- Tuổi thọ của bộ truyền tương đối thấp, đặc biệt khi làm việc với vận tốc cao.

- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn, có thể gấp 2-3 lần so với bộ truyền bánh răng

- Kích thước bộ truyền đai lớn so với các bộ truyền khác; xích, bánh răng.

Phạm vi sử dụng bộ truyền đai :

Bộ truyền đai là một thành phần quan trọng trong các máy đơn giản, thường được sử dụng để truyền chuyển động giữa các trục ở khoảng cách xa Ngoài chức năng truyền động, bộ truyền đai còn được kết hợp như một cơ cấu an toàn nhằm bảo vệ động cơ khỏi các sự cố có thể xảy ra.

- Bộ truyền đai thường dùng truyền tải trọng từ nhỏ đến trung bình Tải trọng cực đại có thể đến 50 kW.

- Bộ truyền có thể làm việc với vận tốc nhỏ đến trung bình Vận tốc thường dùng không nên quá 20 m/s, vân tốc lớn nhất có thể dùng là 30 m/s.

Tỷ số truyền cho đại dẹt thường dao động từ 1 đến 3, trong khi đó, tỷ số truyền cho đai thang nằm trong khoảng từ 2 đến 6 Đối với bộ truyền đai dẹt, tỷ số truyền tối đa không nên vượt quá 5, và đối với bộ truyền đai thang, con số này không nên quá 10.

- Hiệu suất trung bình trong khoảng 0.92 đến 0.97.

Kết luận, dựa vào kết cấu mô hình, bộ truyền đai là lựa chọn tối ưu cho khối băng tải Bộ truyền đai dễ chế tạo, giá thành thấp và thuận tiện trong tính toán Nó được sử dụng để truyền động từ động cơ đến trục tang, nhờ vào những ưu điểm đã phân tích cùng một số lý do khác.

- Phổ biến trên thị trường.

- Giá thành rẻ, lắp đặt đơn giản.

Tính toán chọn xi lanh khí nén

a Cơ cấu sinh lực bằng khí nén

Khí nén là một nguồn năng lượng quan trọng trong sản xuất công nghiệp, được tạo ra từ không khí sạch được nén đến áp suất 6-7atm Khi đi qua các ống dẫn, khí nén cung cấp áp suất làm việc từ 3-4atm cho các thiết bị và đồ gá Việc sử dụng khí nén mang lại nhiều ưu điểm cho quy trình sản xuất.

- Có khả năng truyền năng lượng đi xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn nhỏ.

Không khí có khả năng chịu nén lớn, cho phép trích chứa khí nén một cách hiệu quả Điều này mở ra cơ hội ứng dụng để thiết lập các trạm trích chứa khí nén một cách thuận lợi.

- Không khí dùng để nén, hầu như có số lượng không giới hạn và có thể thải ra ngược trở lại bầu khí quyển.

- Hệ thống khí nén sạch sẽ, dù cho có sự rò rỉ không khí nén ở hệ thống dẫn, do đó không tồn tại mối đe dọa bị nhiễm bẩn.

Chi phí thiết lập hệ thống truyền động khí nén là khá thấp, do hầu hết các xí nghiệp và nhà máy đã có sẵn hệ thống đường dẫn khí nén.

Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được đảm bảo, nên tính nguy hiểm của quá tình sử dụng hệ thống bằng khí nén thấp.

Các thành phần vận hành tỏng hệ thống ( cơ cấu dẫn động, van, ) có cấu tạo đơn giản và giá thành không đắt.

Các van khí nén rất thích hợp cho các chức năng vận hành logic, cho phép điều khiển các trình tự phức tạp và các móc phức hợp một cách hiệu quả.

- Lực để truyền tải trọng đến cơ cấu chấp hành thấp.

Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, vận tốc truyền cũng sẽ thay đổi do khả năng đàn hồi lớn của khí nén, điều này dẫn đến việc không thể thực hiện các chuyển động thẳng hoặc quay đều.

- Dòng khí thoát ra ở đường dẫn ra gây nên tiếng ồn.

- Không thể điều khiển được quá trình trung gian giữa 2 ngưỡng.

Kết luận: Việc lựa chọn cơ cấu sinh lực bằng xylanh khí nén để tạo ra lực đẩy phôi lên băng tải và lực đẩy phôi khỏi băng tải vào máng dẫn phôi là một quyết định hợp lý Cơ cấu xylanh khí nén mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng hoạt động hiệu quả, độ tin cậy cao và khả năng tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận chuyển và phân loại sản phẩm.

- Sử dụng đơn giản với sinh viên.

- Dễ tìm mua trên thị trường.

Việc sử dụng xylanh khí nén kết hợp với thanh trượt bi giúp hỗ trợ dẫn hướng, mang lại sự ổn định cho hoạt động của xylanh trong khối máy dập Những ưu điểm này góp phần nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong quá trình vận hành.

- Hoạt động đơn giản, ổn định

Xi lanh khí nén ngày càng trở nên phổ biến trên thị trường Để tính toán và chọn lựa xi lanh khí nén phù hợp, cần chú ý đến các thông số kỹ thuật cơ bản nhằm đáp ứng yêu cầu vận hành Việc nắm rõ các kí hiệu liên quan là rất quan trọng trong quá trình này.

- P là áp suất khí nén được đưa vào xi lanh với đơn vị kg/cm2

- F là lực của xi lanh đơn vị N

- A là diện tích của piston trong xi lanh với đơn vị cm2

- Đường kính ống xi lanh D, đường kính cần xi lanh d

- S hành trình xi lanh, phụ thuộc vào khoảng cách công việc cụ thể

- Công thức tính đường kính:

Tính toán chọn xy lanh cho tấm chặn :

- Hành trình xy lanh L = 50mm

- Áp suất khí nén của các máy nén khí thông dụng là p = 4 bar = 4.079 kg/cm 2

- Tải trọng đáp ứng F = 25N = 2.5 (kg)

- Chọn đường kính xi lanh:

- Hành trình xi lanh L = 50mm

Hình 3 7: Xi lanh Airtac MAL 16x50-S.

Vậy với xi lanh có đường kính D = 16mm, áp suất máy khí nén cung cấp 4 bar ta có:

Vậy với xi lanh có các thông số trên sẽ có lực đẩy là 8.2 kg

Kết luận: Ta chọn xi lanh MAL16x50

Tính toán cho xi lanh đẩy sản phẩm:

- Hành trình xy lanh L = 125mm

- Áp suất khí nén của các máy nén khí thông dụng là p = 4 bar = 4.079 kg/cm 2

- Tải trọng đáp ứng F = 2N = 0.2 (kg)

- Chọn đường kính xi lanh:

- Hành trình xi lanh L = 125mm

Vậy với xi lanh có đường kính D = 16mm, áp suất máy khí nén cung cấp 4 bar ta có:

Vậy với xi lanh có các thông số trên sẽ có lực đẩy là 8.2 kg

Kết luận: ta chọn xi lanh MAL16x125

3.5.3 Chọn van điều khiển a Van đảo chiều 5/2

Van đảo chiều điều khiển dòng năng lượng bằng cách mở, đóng hoặc thay đổi vị trí các cửa van, từ đó điều chỉnh hướng dòng khí nén.

* Ký hiệu của van đảo chiều

- Vị trí của nòng van được ký hiệu bằng các ô vuông liền nhau với các chữ cái o,a ,b ,c ,… hay các chữ số 0, 1, 2, …

Vị trí ‘không’ của van là trạng thái khi chưa có tín hiệu bên ngoài tác động Đối với van 3 vị trí, vị trí ở giữa, ký hiệu ‘o’, được xác định là vị trí ‘không’ Trong trường hợp van 2 vị trí, vị trí ‘không’ có thể là ‘a’ hoặc ‘b’, thường là vị trí bên phải.

- Cửa nối van được ký hiệu như sau: ISO 5599 ISO 1219

+ Cửa nối với nguồn(từ bộ lọc khí) 1 P

+ Cửa nối tín hiệu điều khiển 12 , 14… X , Y …

Trường hợp a là cửa xả khí không có mối nối cho ống dẫn, còn cửa xả khí có mối nối cho ống dẫn khí là trường hợp b.

Trong mỗi ô vuông của từng vị trí, các mũi tên thể hiện hướng di chuyển của dòng khí nén qua van Khi dòng khí bị chặn, điều này được biểu diễn bằng các dấu gạch ngang a o b a b a b.

* Ký hiệu và tên gọi của van đảo chiều

- Hình trên là ký hiệu của van đảo chiều 5/2 trong đó:

5 : chỉ số cửa, 2 : chỉ số vị trí

- Cách gọi tên và ký hiệu của một số van đảo chiều:

Kết luận: Ta chọn van khí nén 5/2 của AIRTAC 4V210-08 để điều khiển

Van khí nén AIRTAC 4V210-08 là loại van 5/2 với 5 cổng và 2 vị trí, được trang bị 1 đầu coil điện Sản phẩm này được kích hoạt và điều khiển bằng điện, thường được sử dụng để điều khiển các xi lanh khí nén.

- Kích thước cổng: 1/4”.(ren 13mm).

Van đảo chiều 2/2Van đảo chiều 4/2Van đảo chiều 5/2

- kích thước cổng xả: 1/8″ (ren 9.6).

- Áp suất hoạt động: 0.15 – 0.8 MPa.

- Loại van hơi 5 cửa 2 vị trí (1 đầu coil điện)

- Nhiệt độ hoạt động: -20~70oC.

Van điện từ AIRTAC 4V210-08 có thiết kế phía trước với các thông số kỹ thuật rõ ràng, bao gồm model sản phẩm ở dòng trên cùng, thông số áp suất hoạt động (Pressure) và sơ đồ hoạt động Bên phải, cuộn hút điện từ được thể hiện bằng màu đen và có ghi rõ thông số điện áp.

Hình 3 10: Phía trước của van điện từ AIRTAC 4V210-08.

Dưới chiếc van có ba cổng, trong đó cổng giữa dùng để đưa áp suất vào, còn hai cổng hai bên là cổng xả Để bảo vệ van khỏi bụi bẩn và hư hỏng, chúng ta nên lắp đặt giảm thanh cho các cổng này.

Đầu coil điện, hay còn gọi là cuộn hút van điện từ, là bộ phận kích hoạt hoạt động của van AIRTAC 4V210-08 Mỗi cuộn coil có điện áp sử dụng riêng biệt, bao gồm các loại như AC220V, AC110V, DC24V và DC12V.

Hình 3 12: Đầu coil điện. b Van tiết lưu

Van tiết lưu có nhiệm vụ thay đổi lưu lượng dòng khí nén, có nghĩa là thay đổi vận tốc của cơ cấu chấp hành.

Hình 3 13: Các loại van tiết lưu.

Khung máy và tính toán thiết kế

Hình 3 15: Bản vẽ máy cấp gạo tự động theo khối lượng.

Hình 3 16: Bản vẽ bộ chuyền băng tải.

3.7.1 Tính toán bộ truyền đai:

Chúng tôi chọn sử dụng truyền động đai hình thang, loại đai này có tiết diện hình thang và tiếp xúc với các rãnh hình thang trên bánh đai, giúp tăng hệ số ma sát so với đai dẹt, từ đó nâng cao khả năng kéo Tuy nhiên, do ma sát lớn hơn, hiệu suất của đai hình thang lại thấp hơn so với đai dẹt Để thuận tiện trong việc tính toán, chúng tôi sẽ tham khảo bộ tài liệu "Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập một)" của Trịnh Chất và Lê Văn Uyển áp dụng cho đề tài này.

Chọn loại đai và tiết diện đai

Chọn tiết diện đai là O

Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

Theo bảng 4.13 chọn đường kính bánh đai nhỏ d1 = 70 mm

 Nhỏ hơn vận tốc cho phép Vmax = 25 m/s

Theo công thức 4.2, với , đường kính bánh đai lớn d2 = ud1 (1-) = 1,5.70 (1-0.02) 103 mm

Theo bảng 2.26 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 112 mm

Như vậy tỉ số truyền thực tế ut = d2/[d1(1-)] = 112/[70.(1-0,02)] 1,63% < 4%

Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a = d2 = 112 mm, theo công thức 4.4, chiều dài đai: l = 2a + 0.5(d1 + d2) + (d2 -d1) 2 /4a = 2.112 + 0,5.3,14(70 + 112) + (112 – 70) 2 /4.112

Theo bảng 4.13 chọn chiều dai tiêu chuẩn l = 500mm.

Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây v = = 1,76 m/s i = = = 3,52 < 10 (thỏa)

Tính toán trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 500 mm

 Chọn đai vải cao su

Chiều rộng bánh đai, theo 4.17 và bảng 4.21

B = (Z-1)t + 2e = (1-1).12 + 2.8 = 16 mm Đường kính ngoài của bánh đai da = d1 + 2h0 = 70 + 2.2,5 = 75 mm Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:

Trong đó Fv = qmv 2 ( định kì điều hcinhr lực căng), với: qm = 0,061 Kq/m (bảng 4.22)

Theo 4.21 lực tác dụng lên trục

Cho vận tốc băng tải là v = 0.5 m/s

Trục tang đường kính D = 10 mm

Xác định công suất động cơ

- Pt : Công suất tính toán trên trục máy công tác:

- ɳ : Hiệu suất truyền động, tra bảng 2.3, ɳ = 0,95.0,99 2

Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ nlv = 60000v/( = 6000.0,5/(3,14.10) = 955 vg/p

Từ ut và nlv có thể tính được số vòng quay sơ bộ của động cơ nsb = nlv.ut = 955.3 = 2865

Theo bảng P1.3 phụ lục với Pct = 0,25 và nđb = 2800 vg/p

Ta chọn động cơ 4AA63B2Y3 với P đc = 0.25 Kw và n đc = 2750 vg/p

Quá trình lắp ráp thi công mạch và mô hình

Hình 3 17: Quá trình gia công và làm mạch.

Hình 3 18: Mạch điều khiển mô hình máy cấp gạo đã hoàn chỉnh.

Hình 3 19: Mô hình sau khi đã hoàn chỉnh.

Giải pháp hoàn chỉnh

- Đánh giá mô hình hoạt động:

Sau khi thực nghiệm, chúng em nhận thấy máy cấp gạo hoạt động ổn định, dễ sử dụng và lắp đặt Thiết bị này giúp giải quyết những vấn đề cấp thiết mà nhóm đã nghiên cứu, và chúng em hy vọng sẽ được ứng dụng thực tế để phục vụ người dùng.

- Giúp giải quyết vấn đề thay thế con người trong mùa dịch bệnh hiệu quả.

- Máy có thể hoạt động liên tục, năng suất hơn con người và ổn định hơn.

- Dễ quản lý và sử dụng.

- Đem lại hiệu quả trong mua dịch.

- Cần kiểm tra hệ thống thường xuyên, bảo trì bảo dưỡng.

- Vẫn cần người vận hành chưa áp dụng được các phần mềm thông minh.

- Chưa kiểm tra được chất lượng gạo, sản phẩm.

- Chưa thể phân loại và đóng gói.

Bản vẽ chi tiết máy cấp gạo

Bản vẽ chi tiết sẽ được xuất ra bản vẽ A3 đóng thành quyển bản vẽ kèm với quyển thuyết minh đề tài.

Bản vẽ các chi tiết gia công.

Bản vẽ khung máy cấp gạo.

Định dạng
Số trang	89
Dung lượng	7,82 MB