TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
Khái niệm và ứng dụng
Hệ thống phân loại sản phẩm là một công cụ điều khiển tự động hoặc bán tự động, có chức năng phân chia sản phẩm thành các nhóm dựa trên các thuộc tính tương đồng Mục tiêu của hệ thống này là tối ưu hóa quy trình đóng gói và loại bỏ các sản phẩm hỏng.
Hình 1.1 Hệ thống phân loại sản phẩm tự động
Nguồn: https://bangtai.net.vn/bang-tai-phan-loai-hang-hoa/
Hệ thống phân loại sản phẩm hiện nay có rất nhiều trong ứng dụng thực tế trong các nhà máy xí nghiệp bao gồm:
Phân loại sản phẩm theo kích thước là phương pháp phân loại dựa trên kích thước của sản phẩm Phương pháp này thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp chế biến bia và nước giải khát, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và đáp ứng nhu cầu thị trường.
Hình 1.2 Hệ thống phân loại hàng hóa theo kích thước
Nguồn: https://bangtai.net.vn/bang-tai-phan-loai-hang-hoa/
Phân loại sản phẩm theo màu sắc là phương pháp hiệu quả trong việc xác định và phân loại các sản phẩm dựa trên màu sắc của chúng Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong các dây chuyền chế biến nông sản và vật liệu xây dựng, giúp đảm bảo sự chính xác trong việc phân loại sản phẩm.
Hình 1.3 Hệ thống phân loại cam theo màu sắc
Nguồn: https://thietbididong.vn/ghn-ra-mat-he-thong-phan-loai-hang-tu-dong-100-lon-nhat-tai-viet-nam.html
Phân loại sản phẩm theo khối lượng: Phương pháp này dựa vào khối lượng của sản phẩm mà phân loại, thường gặp nhiều trong chế biến thủy, hải sản.
Hình 1.4 Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng
Nguồn: http://bmaindus.com/san-pham/day-chuyen-phan-loai-san-pham-nong-san/
Phân loại sản phẩm theo vật liệu là phương pháp dựa vào loại vật liệu của sản phẩm để phân loại Phương pháp này thường sử dụng hiện tượng cảm ứng điện từ nhằm nhận dạng sản phẩm có chứa kim loại, đặc biệt được ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm.
Mã vạch là một công cụ quan trọng trong việc phân loại sản phẩm, được thiết kế riêng cho từng mặt hàng và thông tin khách hàng Phương pháp này sử dụng công nghệ laser hoặc công nghệ chụp ảnh tuyến tính, cho phép quét mã vạch bằng cách phát ra các tia sáng thẳng hoặc chùm tia sáng bao trùm, giúp xác định số lượng và loại sản phẩm một cách nhanh chóng và chính xác.
Hình 1.5 Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch của Opticon
Nguồn: http://bmaindus.com/san-pham/day-chuyen-phan-loai-san-pham-nong-san/
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng cảm biến để xác định các yếu tố phân loại Sản phẩm được di chuyển trên băng chuyền từ bộ phận tiếp nhận đến bộ phận điều khiển để tiến hành phân loại Sau khi hoàn tất, các sản phẩm sẽ được chuyển đến thùng hàng để đóng gói Quy trình này sẽ lặp lại cho đến khi tất cả sản phẩm được phân loại xong.
CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG
Băng tải
Băng tải là thiết bị công nghiệp thiết yếu, giúp di chuyển nguyên vật liệu một cách hiệu quả từ điểm này sang điểm khác mà không cần sức lao động của con người, góp phần tối ưu hóa quy trình vận chuyển trong các nhà máy và xí nghiệp.
Băng tải cần được thiết kế một cách hợp lý với kết cấu cơ khí đơn giản nhưng vẫn đảm bảo độ bền cao, nhằm đáp ứng hiệu quả các chế độ làm việc đa dạng.
Hình 1.7 Cấu tạo chung của băng tải
1 Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật
2 Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho bộ phận kéo
3 Bộ phận căng, tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo
4 Hệ thống đỡ (giá đỡ, con lăn, ) làm phần trượt cho bộ phận kéo Khi thiết kế băng vận chuyển sản phẩm đến vị trí phân loại có thể lựa chọn một trong số các loại băng tải sau:
Loại băng tải Tải trọng Phạm vi ứng dụng
Băng tải dây đai < 50 kg Vận chuyển từng chi tiết giữ các nguyên công hoặc vận chuyển thùng chứa trong gia công cơ và lắp ráp.
Băng tải con lăn 30 – 500 kg Vận chuyển các chi tiết trên các vệ tinh giữa các nguyên công với khoảng cách < 50m.
Bộ truyền đai/ xích
Các yêu cầu chung của bộ truyền động với băng tải:
Trong quá trình sản xuất tại nhà máy, thiết bị băng tải hoạt động liên tục với phụ tải ổn định Để đáp ứng yêu cầu công nghệ, các thiết bị băng tải cần duy trì tốc độ nhất định, đảm bảo nhịp độ làm việc đồng nhất với toàn bộ dây chuyền sản xuất.
Trong các hệ thống truyền động, việc khởi động đồng tải cho các thiết bị băng tải liên tục là rất quan trọng Do đó, cần lựa chọn động cơ truyền động phù hợp, ưu tiên động cơ có hệ số trượt lớn và rãnh stato sâu để đảm bảo hệ số mở máy cao, giúp băng tải vận hành hiệu quả.
So sánh bộ truyền đai và bộ truyền xích:
Nội dung Bộ truyền đai Bộ truyền xích Ưu điểm - Làm việc êm và không ồn.
- Giữ được an toàn cho các chi tiết
- Không cần bôi trơn,chi phí bảo dưỡng ít
- Không có hiện tượng trượt.
- Có thể cùng môt lúc truyền chuyển động cho nhiều trục.
- Tỉ số truyền khá ổn định
- Tuổi thọ cao Nhược điểm
- Có sự giãn nở của đai
- Tỉ số truyền không ổn định
- Làm việc ồn,gây tiếng động
- Dễ mòn khớp bản lề.
- Chi phí bảo dưỡng cao
Do thích hợp với vận tốc cao nên thường lắp ở đầu vào của hộp giảm tốc.
Thường dùng khi cần truyền động trên khoảng cách trục lớn.
Thích hợp với vận tốc thấp, thường lắp ở đầu ra của hộp giảm tốc.
Thích hợp truyền động với khoảng cách trục trung bình, yêu cầu làm việc không có trượt.
Pít tông/van khí nén
Cơ cấu phân loại sản phẩm được thiết kế sử dụng pít tông khí nén, một thiết bị cơ học hoạt động nhờ khí nén Pít tông khí nén chuyển đổi năng lượng tiềm năng thành động năng nhờ chênh áp khí nén, tạo ra áp suất lớn hơn áp suất khí quyển Sự chuyển động của pít tông trong xi lanh giúp sản phẩm hoạt động hiệu quả như một hệ thống thống kê.
Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống khí nén của cơ cấu đẩy
Nguồn: https://technicalvnplus.com/article/he-thong-phanh-khi-nen
1 Nguồn khí nén 4 Đồng hồ đo áp suất
2 Van lọc 5 Van phân phối 3/2
3 Van điều chỉnh áp suất 6 Van tiết lưu
Cấu trúc của hệ thống khí nén thường bao gồm các khối thiết bị sau:
- Trạm nguồn: Máy nén khí, bình tích áp, các thiết bị an toàn, các thiết bị xử lý khí nén (lọc bụi, lọc hơi nước, sấy khô,…)
- Khối điều khiển: các phần tử xử lý tín hiệu điều khiển và các phần tử điều khiển đảo chiều cơ cấu chấp hành.
- Khối các thiết bị chấp hành: Xi lanh, động cơ khí nén, giác hút….
Các dạng truyền động sử dụng khí nén:
Truyền động thẳng trong hệ thống khí nén mang lại nhiều ưu điểm nhờ vào cấu trúc đơn giản và tính linh hoạt của cơ cấu chấp hành Chúng thường được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị gá kẹp chi tiết trong quá trình gia công, cũng như trong các thiết bị đột dập, phân loại và đóng gói sản phẩm.
Truyền động quay là giải pháp lý tưởng khi yêu cầu tốc độ cao và công suất nhỏ, mang lại sự gọn nhẹ và tiện lợi hơn so với các dạng truyền động khác Tuy nhiên, đối với các hệ thống truyền động quay công suất lớn, chi phí đầu tư sẽ cao hơn so với truyền động điện Hệ thống khí nén có nhiều ưu điểm nổi bật, giúp tối ưu hóa hiệu suất trong các ứng dụng công nghiệp.
Không khí có khả năng chịu nén, cho phép nó được nén và lưu trữ trong bình chứa với áp suất cao, biến nó thành một nguồn năng lượng hiệu quả.
Khí nén có khả năng truyền tải hiệu quả qua hệ thống đường ống với tổn thất năng lượng tối thiểu Sau khi thực hiện công cơ học, khí nén có thể được thải ra ngoài mà không gây hại cho môi trường.
- Tốc độ truyền động cao, linh hoạt, dễ điều khiển với độ tin cậy và chính xác.
- Có giải pháp và thiết bị phòng ngừa quá tải, quá áp suất hiệu quả.
Nhược điểm của hệ thống khí nén:
Công suất truyền động khí nén không lớn, và khi nhu cầu công suất cao, chi phí cho hệ thống khí nén có thể gấp 10-15 lần so với truyền động điện cùng công suất Tuy nhiên, ưu điểm nổi bật là kích thước và trọng lượng của truyền động khí nén chỉ bằng 30% so với truyền động điện.
Khi tải trọng thay đổi, vận tốc truyền động có xu hướng biến đổi do tính đàn hồi cao của khí nén, dẫn đến khó khăn trong việc duy trì chuyển động thẳng đều hoặc quay đều.
- Dòng khí nén được giải phóng ra môi trường có thể gây tiếng ồn.
Cảm biến
Cảm biến là thiết bị điện tử quan trọng, phổ biến trong ngành công nghiệp và truyền thông, có khả năng nhận biết các yếu tố vật lý và hóa học Chức năng chính của cảm biến là chuyển đổi thông tin nhận được thành dạng mã hóa, sau đó truyền về màn hình, máy tính hoặc hệ thống PLC, giúp điều khiển các thiết bị từ xa một cách hiệu quả.
Hình 1.9 Một số loại cảm biến
Nguồn: https://tktech.vn/cam-bien/
- Cảm biến có khả năng đo chính xác các đại lượng cần đo.
- Ít bị nhiễu bởi môi trường xung quanh.
- Điện áp cấp cho cảm biến phải phù hợp với điện áp của mạch điều khiển.
Động cơ
Hình 1.10 Động cơ điện với các kích cỡ khác nhau
Nguồn: https://www.ngananhphat.com/vn/dong-co-buoc-la-gi-cau-tao-phan-loai-va-cac-phuong-phap-dieu-khien.html
Các loại động cơ điện:
Động cơ điện một chiều cùng với hệ thống động cơ - máy phát cho phép điều chỉnh mômen và vận tốc góc một cách linh hoạt, đảm bảo quá trình khởi động êm ái, hãm hiệu quả và dễ dàng đảo chiều.
Nhược điểm của chúng là đắt, riêng loại động cơ điện 1 chiều lại khó kiếm và phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt các thiết bị chỉnh lưu.
Động cơ bước và động cơ servo hoạt động dựa trên nguyên lý nhận tín hiệu xung để điều chỉnh góc quay Chúng nổi bật với độ nhạy và độ chính xác cao, cùng với khả năng hãm tốt, giúp cải thiện hiệu suất trong các ứng dụng điều khiển chính xác.
Nhược điểm : giá thành cao
Cụm cấp sản phẩm phân loại
Quá trình cấp sản phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động của các hệ thống phân loại tự động Hệ thống này cần hoạt động kịp thời và chính xác, đảm bảo số lượng sản phẩm phù hợp với vận tốc và năng suất của băng tải.
Căn cứ vào hình dạng của sản phẩm người ta chia hệ thống cấp sản phẩm thành các loại:
- Loại cấp sản phẩm dạng cuộn.
- Loại cấp sản phẩm dạng thanh hoặc tấm.
- Loại cấp sản phẩm dạng rời từng chiếc.
Hình 1.11: Hệ thống cấp phôi dạng rời từng chiếc
Nguồn:https://tailieu.vn/docview/tailieu/2015/20150807/nguyenhaisu/chuong_3_he_thong_cap_phoi_tu_dong_edit_9105_4815.pdf?rand8833
Kết luận
Phân loại sản phẩm là một vấn đề quan trọng và được áp dụng rộng rãi trong thực tế hiện nay Nhận thấy sự cần thiết này, tôi sẽ xây dựng một mô hình nhỏ trong đồ án môn học, với chức năng tương tự như trong thực tế Mô hình này sẽ bao gồm một dây chuyền băng tải dùng để vận chuyển sản phẩm.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Hệ thống băng tải
+ Thông số hình học phôi/sản phẩm trên băng:
Hình trụ: 8,6 (cm); 7,6 (cm); 4,6(cm)
Hình khối lập phương: 5 (cm); 5 (cm); 15(cm)
+ Khối lượng phôi: Q min =0.4 (kg); Q max =6 (kg)
+ Năng suất làm việc: 16sp/p
+ Nguồn lực dẫn động băng tải: động cơ điện
Hình 3.1: Kích thước, khoảng cách giữa các sản phẩm.
3.1.1 Tính các thông số hình, động học băng tải
Trong đó: n là số sản phẩm trên băng tải trong 1 thời điểm (chọn n = 4) d là đường kính sản phẩm (d = 0.06m)
Y là khoảng cách giữa 2 sản phẩm cạnh nhau (chọn Y = 0,3m)
Trong đó: Y là khoảng cách giữa 2 sản phẩm cạnh nhau (chọn Y = 0,3m) v là vận tốc băng tải v 1 là vận tốc xi lanh (ta chọn theo hãng FESTO)
M là khoảng cách từ xi lanh đến mép băng tải (chọn M=0,05m) Quãng đường 1 sản phẩm đi trong 1 phút là: s = 0,3(16 – 1) + 1 = 5,5 (m)
=> Vận tốc của băng tải là: v = 5,5 60 = 0,092 (m/s)
Tính v 1 bằng cách tra đồ thị (dựa vào catalog của hãng ta có đồ thị sau) m là khối lượng Q max = 6 (kg)
- Chọn loại băng tải phù hợp:
Chọn sơ bộ: băng tải PVC dày 3mm
Chiều dài: L = 1 m Chiều rộng: W = 0,15m Chọn loại băng tải PVC vì:
- Có tính kháng hóa tốt
- Chống dầu mỡ, chống mài mòn
- Có độ bền cao, khả năng cách điện
- Dễ dàng vệ sinh và thay thế
- Phân tích lực tác dụng lên băng tải
+ Lực ma sát giữa dây băng và bề mặt tấm đỡ, con lăn, … do khối lượng phôi và dây băng
Hình 3.4: Sơ đồ lực hệ thống băng tải.
Chia dây băng thành các đoạn từ 1 đến 4 như hình vẽ, S1 -> S4 theo thứ tự là lực căng tại các điểm đó Theo công thức S i = S i−1 + W i−1 /i
Trong đó: S i , S i−1 là lực căng tại băng thứ i và i - 1
W i−1 /i là lực cản nằm trên đoạn từ i đến i - 1 Trên sơ đồ S 0 là lực căng nhánh nhả ở tang dẫn
- Lực cản chuyển động của băng
W 0 /1 : Lực cản trên đoạn năm ngang từ điểm 0 đến điểm 1
L: chiều dài băng w: hệ số cản riêng của hệ thông đỡ dây, w=0,2 - 0,4 (chọn w = 0,4)
Băng tải PVC dày 3mm có khối lượng băng/ m 2 : 2,5 (kg/ m 2 )
W 1 /2 : Lực cản trên đoạn uốn cong qua tang bị động từ điểm 1 đến 2
W 1/2 = ξ S 1 = 0,06.( S 0 + 1,5) ξ : là hệ số cản trên tang đổi hướng, ξ = 0,03 – 0,06 (chọn ξ = 0,06)
W 2 /3 : Lực cản trên đoạn năm ngang từ điểm 2 đến điểm 3
Q t : tổng trọng lượng tải đặt trên băng ( Q t = m.g), m ta lấy là khối lượng lớn nhất mà băng tải phải chịu là 24kg
Lực kéo băng là lực được truyền từ tang dẫn sang băng
Như vậy muốn tìm F ta cần tìm S 0 Để xác định S 0ta dựa vào điều kiện đủ lực ma sát để truyền lực ở tang dẫn động:
Trong đó : α : góc ôm của băng trên tang (α = π ) f: hệ số ma sát giữa băng với tang, = 0,2 ~ 0,4 (Chọn =0,4)
- Công suất yêu cầu trên trục tang
3.1.3 Tính trục tang chủ, bị động/con lăn
Băng tải có chiều rộng W = 150mm
Chiều rộng băng tải BC = 150 mm , AB = CD = 30 mm, DE = 30 mm
Chọn băng tải PVC 3mm nên theo nhà sản xuất, đường kính trục tang nhỏ nhất là
Do đó chọn đường kính con lăn d tr c ụ tang = 60 mm
Tính toán đường kính con lăn
Trong đó : v là vận tốc băng tải (m ) n conlăn là tốc độ quay của con lăn ( vòng/phut) d con lăn là đường kính con lăn (mm)
Chọn { n con lăn d conlăn ',39 ` mm v / p
Các lực theo phương Oy :
Các lực theo phương Ox :
Lực do băng tải tác dụng lên con lăn F = 194,94 NCác phản lực ổ lăn X B và X C :
Momen của lực F gây ra
Tính toán đường kính sơ bộ : Chọn điểm nguy hiểm chính giữa trục
Tra bảng 10.5 sách chi tiết máy với đường kính 60 mm thì ứng suất cho phép của thép hợp kim
3.1.4 Tính chọn động cơ Để chọn được động cơ, chúng ta cần biết hai thông tin:
- Công suất cần thiết trên trục động cơ P ct
- Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ n sb
Hai thông tin này được tính toán từ dữ liệu đầu vào Cụ thể là từ vận tốc V của bảng tải và lực kéo của băng tải F (Hình 3.3)
Hình 3.5 Hệ dẫn động băng tải
+ Công suất cần thiết trên trục động cơ P ct được xác định theo công thức sau:
Trong đó: P lv là công suất của bộ truyền ŋ là hiệu suất của bộ truyền
Bộ truyền xích (Bộ truyền ngoài) Hộp giảm tốc (Bộ truyền trong) Động cơ
P lv = 1000 F v = 21,5 (W) ŋ = ŋ ol ŋ ol ŋ ol ŋ br ŋ x … Các giá trị này được lấy trong bảng 2.3 ŋ = 0,99.0,99.0,99.0,96.0,95 = 0,88
Số vòng quay sơ bộ n sb trên trục động cơ được tính dựa trên số vòng quay n lv của trục làm việc (băng tải hoặc xích tải) Để xác định số vòng quay sơ bộ, ta sử dụng công thức cụ thể.
Cho hệ thống băng tải với D là đường kích tang quay
Tỉ số bộ truyền chung của hệ u c = u br u x = 4 3 = 12
Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ n sb = 29,28 12 = 351,41(v/p)
Từ P ct = 26,136 W và n sb = 351,41vòng/phút nên chọn động cơ BLDC 30w GGM K6XS30N2
Nguồn : http://daihoaphu.vn/san-pham/dong-co-bldc-30w-ggm-k6ls30n2
3.1.5 Tính toán chọn bộ truyền ngoài
Biết các thông số: P ct = 26,136W, n lv = 29,28 v/p, u = 3 , góc nghiêng bộ truyền xích β = 70 0
- Chọn số răng cho đĩa xích chủ động:
Tỷ số truyền thực tế: ut = Z Z 2
- Công xuất tính toán: Pt = P1 k kz kn ≤ [P]
- Chọn bộ truyền xích thí nghiệm là bộ truyền tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc vòng đĩa xích nhỏ là: Z01% và n01 P vòng/phút kz = 25 Z
Hệ số k0 (k0 = 1,25) phản ánh ảnh hưởng của vị trí bộ truyền khi β > 60 độ Hệ số ka (ka = 1) được xác định dựa trên khoảng cách trục và chiều dài xích, với a nằm trong khoảng từ 30 đến 50 p Hệ số kđc điều chỉnh lực căng xích, đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống truyền động.
Vị trí trục được điều chỉnh thông qua một trong các đĩa xích, với hệ số kđc = 1 cho thấy ảnh hưởng của bôi trơn Trong điều kiện không bụi, hệ số kbt cũng được xác định là 1, và hệ số kđ cho biết tải trọng động.
Tải trọng va đập => kđ = 1,3 kc: Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền
Tra bảng chọn bước xích t = 12,7 mm
Chọn trục sơ bộ: a@.t = 40.12,7P8 (mm)
Chọn số mắt xích là 128
Số lần va đập của xích ống:
Kiểm nghiệm độ bền xích:
- Q là tải trọng phá hỏng Tra bảng 5.2 với t = 12,7 ta được: Q = 21200 (N), khối lượng 1 m xích là: q = 1,6 (kg)
- k đ là hệ số tải trọng động: k đ =1,2
- F v là lực căng do lực li tâm sinh ra:
- F o là lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:
- k f = 4 là hệ số phụ thuộc đọ võng của xích: do β > 40 o
- [ s ] là hệ số an toàn cho phép: Tra bảng 5.1 với t,7 và n = 29,38 v/ph
- Xác định thông số của đĩa xích
Đường kính vòng chia: d 1 t sin ( π
Đường kính đỉnh răng: d a 1 = t [0,5 + cotg ( Z π
Đường kính chân răng: d f 1 = d 1 - 2.r = 93,27 – 2 4,33 = 84,61 (mm) d f 2 = d 2 - 2.r = 287,11 – 2 4,33 = 278,45 (mm)
Với r = 0,5025 d l + 0,05 d l = 8,51 là đường kính con lăn tra bảng 5.2
- Kiểm nghiệm răng đĩa xích về độ bền tiếp xúc σ H = 0,47 √ k r ( F t K đ + F vđ ) A k E d
K đ : hệ số tải trọng động K đ = 1,2
A: Diện tích chiếu của bản lề Tra bảng 5.12 với p = 12,7mm ta được
Hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích được xác định là kr = 0,48 khi tra bảng theo số răng z1 = 23 Ngoài ra, hệ số phân bố tải không đều giữa các dãy là kd = 1 cho trường hợp 1 dãy xích.
Fvđ: Lực va đập trên m dãy xích:
Vì cả 2 đĩa xích đều làm bằng thép, thay số vào ta được: σ H = 0,47 √ 0,48 (284,1 1,2+ 0,072) 2,1.10 5
Trong bảng 5.11, vật liệu được chọn cho đĩa xích là gang xám, với đặc điểm là đĩa bị động có số răng lớn hơn 50 (z > 50) và vận tốc đĩa xích nhỏ hơn 3 m/s (v < 3 m/s) Đặc biệt, ứng suất chịu kéo [ σ H ] của vật liệu đạt 650 Mpa, vượt xa giá trị σ H yêu cầu là 308 Mpa.
- Xác định lực tác dụng lên trục
Trong đó kx: hệ số kể đến trọng lượng của xích Kx = 1,15 vì β < 40 °
Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích
Thông số Kí hiệu Giá trị
Loại xích Xích ống con lăn
Số răng đĩa xích nhỏ z 1 23
Số răng đĩa xích lớn z 2 71
Đĩa xích Gang xám có các kích thước quan trọng như sau: đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ là 93,27 mm và đường kính vòng chia đĩa xích lớn là 287,11 mm Ngoài ra, đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ đạt 98,75 mm, trong khi đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn là 366,95 mm.
Bán kính đáy r 4,33 (mm) Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ d f 1 84,61 (mm) Đường kính chân răng đĩa xích lớn d f 2 278,45 (mm)
Lực tác dụng lên trục F r 326,7 (N)
Hệ thống cấp phôi
Hiện nay, ngành công nghiệp đang ngày càng tự động hóa, đòi hỏi quy trình sản xuất phải ổn định và nhanh chóng Để đạt được điều này, việc cung cấp phôi cần phải chính xác về vị trí và thời gian, đảm bảo cấp đúng lúc và liên tục theo chu trình hoạt động của dây chuyền.
Quá trình cấp phôi đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống sản xuất tự động, giúp nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm Hệ thống cấp phôi tự động cần đảm bảo cung cấp phôi một cách kịp thời, chính xác và đủ số lượng.
Hệ thống cấp phôi tự động là một cơ cấu quan trọng trong quy trình sản xuất, giúp đưa sản phẩm vào băng tải một cách đồng đều và hiệu quả Sản phẩm được phân chia một cách chính xác, với khoảng thời gian giữa các sản phẩm được điều chỉnh phù hợp với năng suất và vận tốc của băng tải Điều này không chỉ tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn đảm bảo sự ổn định và liên tục trong hoạt động của hệ thống.
- Biến những máy bán tự động thành máy tự động Dây chuyền sản xuất thành đường dây tự động.
- Mang lại hiệu quả kinh tế nhờ giảm tổn thất về thời gian.
Cải thiện điều kiện làm việc của công nhân, đặc biệt là trong môi trường độc hại, nhiệt độ cao, phôi có trọng lượng lớn,…
Trong hệ thống phân loại sản phẩm, phôi được định nghĩa là những khối trụ có đường kính đồng nhất, với sự khác biệt chủ yếu ở chiều cao Do đó, phương án cấp phôi tự động gián đoạn theo chu kỳ là lựa chọn tối ưu.
Hệ thống xi lanh
Chọn hộp cấp phôi có 4 phôi
Khối lượng lớn nhất của phôi: 5,5 kg
Hệ số ma sát giữa phôi và băng tải: f =0,3 Hành trình của Piston: H0 m
Ta tính áp lực cần Piston tạo ra theo công thức:
Đường kính của xylanh (D) và áp suất làm việc (p1) là những yếu tố quan trọng trong hệ thống khí nén, với áp suất trong khoang làm việc dao động từ 6 đến 8 bar và áp suất khoang thoát khí tối thiểu là 1,4 bar Hệ số hiệu dụng của xylanh (à) thường được chọn là 0,5, do ảnh hưởng của tổn hao ma sát, tính đàn hồi của khí nén và sức ì của piston khi chịu tải trọng động.
Chọn bộ áp suất làm việc của hệ thống là: p= 8 bar ¿ 8 KG / c m 2 =8.10 5 N / m 2 Để Piston di chuyển được thì: F= p 1 π D 2
F – lực do xylanh tác dụng lên sản phẩm F = p 1 π D 2
F ms max – lực ma sát lớn nhất do sản phẩm gây ra
Xylanh cấp phôi tự động: ống cấp phôi chứa 4 phôi
F ms max = f 4 P max g=0,3.4 5,5 9,81d,75 N Đường kính D của xylanh:
Với đường kính xi lanh 16 mm và hành trình 200 mm, sản phẩm được lựa chọn là xi lanh CDJ2YM16-200Z, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.
Hình 3.17 Thông số kỹ thuật của xi lanh
Nguồn: http https://vn.misumi-ec.com/vona2/detail/221006300194/?
HissuCode=CJ2YM16-200Z&searchFlow=results2similartn
Thiết kế hệ thống khí nén:
Thời gian giữa 2 lần phân loại sản phẩm liên tiếp là:
Chọn thời gian xi lanh đẩy sản phẩm là t1 = 1,8 s, thời gian xi lanh trở về vị trí ban đầu là t2 = 0,5 s.
Vận tốc của xi lanh khi đẩy sản phẩm là: v 1 = S t 1 = 0,1
Vận tốc của xi lanh khi trở lại vị trí ban đầu là: v 2 = S t 2 = 0,1
Diện tích có ích của xi lanh là:
4 = 0,0003 (m 2 ) Lưu lượng khí nén cần cung cấp cho một xi lanh hoạt động trong một phút là: q = A (v1 +v2) = 0,0003 (0,1 + 0,2) = 9.10 -5 (m 3 /s)
Hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng ba xi lanh
Dung tích bình khí nén cần thiết là: V = 3.q = 3.6 (l)
Vậy cần lựa chọn bình khí nén có dung tích 69 l Chọn máy nén khí không dầu giảm âm Wing TW-OF750-25l -1HP với dung tích bình chứa là 25l.
Hình 3.7: Máy nén khí không dầu giảm âm Wing TW-OF750-25l -1HP
