đồ án môn học tự động hóa sản xuất, chương 4

Tham khảo tài liệu đồ án môn học tự động hóa sản xuất, chương 4, kỹ thuật - công nghệ, tự động hoá phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
đồ án môn học tự động hóa sản xuất, chương 4 Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁYI . T ín h đ ộ n g h ọ c m á y Năng suất của máy : khoảng 40 gói/phút . Động cơ được sử dụng là loại động cơ ba pha không đồng bộ. Do yêu cầu cần có những tốc độ khác nhau khi vận hành vàđiều chỉnh máy nên động cơ được điều chỉnh tốc độ bằng biếntần . Chọn sơ bộ vận tốc động cơ là 1420 vòng/phút . Để thuận lợi trong tính toán và thiết kế ta chọn chu vi conlăn cuốn bằng chiều dài bao tức là bằng 195 mm . Vì vậy đườngkính con lăn cuốn bao sẽ là : dcc = 0,195/  = 62,07 mm Lấy dcc = 62 mm . Sai số sẽ được bù trừ bằng hệ thống bù saisố hoạt động theo một encoder đo góc . Đường kính con lăn hàn bao : dch = 76 mm . Tỷ số truyền từ động cơ chính đến trục cuốn : ut = 1420/40= 35,5 Để phù hợp với thực tế chọn tỷ số truyền là 35 . Chọn tỷ số truyền của bộ truyền xích chính là ux = 2,5 . Suy ra tỷ số truyền của hộp giảm tốc uh = 35/2,5 = 14 . Ở đây ta sử dụng loại động cơ có gắn sẵn hộp giảm tốc vớiuh = 14 Vậy số vòng quay trục cuốn ứng với tỷ số truyền được chọnnhư sau ncc = 1420/35 = 40,57 gói/phút . Năng suất thực tế ứng với số vòng quay trục cuốn : N = 40,57×π×0,062/0,195 = 40,52 gói/phút . Thời gian đóng gói một bao cà phê T = 60/40,52 = 1,48 s Tốc độ quay của mâm gạt bột (4 tay gạt bột) bằng 1/4 tốc độquay của trục cuốn bao , được tạo bởi một động cơ tích hợp hộpgiảm tốc thứ hai hoạt động độc lập với hệ thống cuốn bao nhưngtốc độ cũng được điều chỉnh tăng giảm theo tốc độ cuốn baobằng biến tần . Vận tốc dài của bao là : v = 40,52×0,195 = 7,901 m/ph = 0,132 m/s Vận tốc quay nhỏ nhất của cuộn bao (ứng với đường kínhlớn nhất là dc = 450 mm): 7,901 nc   5,59 vòng/phút .   dc max Vận tốc quay lớn nhất của cuộn bao (ứng với đường kínhnhỏ nhất khi hết bao là dc = 125 mm): 7,901 nc   20,12 vòng/phút .   dc min Vận tốc quay của các trục căng bao và trục cán nếp (cóđường kính giống nhau dt = 28 mm) 7,901 nt   89,82 vòng/phút   dt Vận tốc quay của con lăn hàn bao (đường kính dch = 76mm) 7,901 nt   33,09 vòng/phút  dch Trục của encoder không gắn trực tiếp vào trục của con lăncuốn bao mà đuợc truyền qua một bộ truyền bánh lăn với tỷ sốtruyền ue = 5 . Vậy vận tốc của trục encoder là ne = 40,57×5 = 202,85 vòng/phút .II. Động lực học Các lực tạo ra tải trọng trong quá trình vận hành máy baogồ m : 1. Lực quán tính của cuộn bao . 2. Lực ma sát tại các ổ lăn của : trục đỡ cuộn bao , các trụccăng bao , cặp trục cán mép bao , hai cặp ổ lăn của cặp con lăncuốn bao . 3. Lực ma sát sinh ra trên các cặp ổ trượt : cặp ổ trượt củacặp con lăn dẫn bao , hai cặp ổ trượt của cặp con lăn hàn bao . 4. Trọng lượng của một trục căng bao . 5. Lực ma sát sinh ra giữa bao và bộ phận tạo hình (gồm bộphận tạo hình ban đầu và bộ phận tạo hình chính) . 6. Lực ma sát sinh ra giữa phễu cấp liệu và bao . 7. Trọng lượng của gói cà phê chưa cắt (lực này biến đổitheo chu kỳ) . 8. Hao phí trên bộ truyền xích . 9. Hao phí trên hộp giảm tốc . 1. Tính lực quán tính của cuộn bao Khi máy khởi động , động cơ cần sinh ra lực kéo đủ lớn đểthắng quán tính của cuộn bao , đây cũng là lúc tải trọng đặt lênđộng cơ là lớn nhất . Khối lượng của cuộn bao đường kính 450 mm là m = 5 kg . Suy ra trọng lượng của cuộn bao gói khoảng 50N Trọng lượng của các bộ phận chặn hai đầu trục đỡ và ống lótlà 5 9 N Vậy tổng trọng lượng cần tải là Q1 = 50 + 59 = 109N Mô hình tính toán như sau : Mqt R r m F1 F1 – lực kéo của động cơ tác động lên cuộn bao . Mqt – mômen quán tính của cuộn bao đối với tâm trục quay . m – khối lượng của cuộn bao . Từ phương trình cân bằng mômen quanh trục quay ta xácđịnh được F : Mqt Jz   Jz  a m  a  R 2 F1    2   0,72N R R R 2 R2 Trong công thức trên a là gia tốc dài của bao , vì thời gianmở máy đối với động cơ công suất nhỏ là rất nhanh nên ta lấy a= v = 0,132 m/s . ...