Đồ án thiết kế và chế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty intech group
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (11.72 MB, 122 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY KIỂM TRA
TỐC ĐỘ VÒNG QUAY ĐẠT CHUẨN CỦA CÁC DẠNG
CỐC BI TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP BĂNG TẢI CHO
CÔNG TY INTECH GROUP
GVHD: THS. PHAN THANH VŨ
SVTH: NGUYỄN TRÍ HƯNG
NGUYỄN HIẾU LỄ
NGUYỄN HỒNG VŨ
SKL01122 9
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍMINH
__________________________
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế và chế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của
các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech
Group
Giảng viên hướng dẫn:
THS. PHAN THANH VŨ
Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN TRÍ HƯNG
MSSV: 19144035
NGUYỄN HIẾU LỄ
MSSV: 19144040
NGUYỄN HỒNG VŨ
MSSV: 19144328
LỚP:
KHỐ:
19144
2019-2023
TP. Hồ ChíMinh, tháng 07/2023
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍMINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
__________________________
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế và chế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của
các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech
Group
Giảng viên hướng dẫn:
THS. PHAN THANH VŨ
Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN TRÍ HƯNG
MSSV: 19144035
NGUYỄN HIẾU LỄ
MSSV: 19144040
NGUYỄN HỒNG VŨ
MSSV: 19144328
LỚP:
KHỐ:
19144
2019-2023
Tp. Hồ ChíMinh, tháng 07/2023
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Học kỳ II. / năm học 2023
Giảng viên hướng dẫn: ThS.Phan Thanh Vũ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hiếu Lễ
MSSV: 19144040
Điện thoại: 0909205330
Nguyễn Hồng Vũ
MSSV: 19144328
Điện thoại: 0396539115
Nguyễn Trí Hưng
MSSV: 19144035
Điện thoại: 0946350391
1. Mã số đề tài:
– Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các
dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech Group.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Đường kính con lăn có gắn cốc bi: Ø38, Ø42, Ø49, Ø60.
- Kích thước máy: 1200x700x1300mm.
3. Nội dung chính của đồ án:
- Tìm hiểu tổng quan đề tài.
- Nghiên cứu – đề xuất lựa chọn phương án máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn.
- Tí
nh tốn – thiết kế hệ thống cơ khí và hệ thống điều khiển cho máy.
- Chế tạo, thực nghiệm, đánh giá về khả năng hoạt động và sự ổn định của máy.
4. Các sản phẩm dự kiến
- Tập thuyết minh
- Bản vẽ.
- Máy kiểm tra tốc độ vòng quay.
5. Ngày giao đồ án:
6. Ngày nộp đồ án:
7. Ngơn ngữ trình bày:
Bản báo cáo:
Trình bày bảo vệ:
Tiếng Anh
Tiếng Anh
i
Tiếng Việt
Tiếng Việt
TRƯỞNG KHOA
TRƯỞNG BỘ MÔN
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)
(Ký, ghi rõ họ tên)
(Ký, ghi rõ họ tên)
ii
LỜI CAM KẾT
Tên đề tài: “Thiết kế vàchế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các dạng
cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech Group”
GVHD: ThS. Phan Thanh Vũ
Họ tên sinh viên:
Nguyễn Hiếu Lễ MSSV: 19144040
Nguyễn Hồng Vũ MSSV: 19144328
Nguyễn TríHưng MSSV: 19144035
Khóa: 2019-2023
- Số điện thoại liên lạc: 0909205330 - 0396539115 - 0946350391
- Email:
- Lời cam kết: “Chúng em xin cam kết đồ án tốt nghiệp này làcơng trì
nh do chí
nh chúng em
nghiên cứu vàthực hiện. Chúng em khơng sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được cơng
bố màkhơng trích dẫn nguồn gốc. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn làtrung thực và
chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trì
nh nào khác nếu có bất kỳ một sự vi phạm
nào, chúng em xin chịu hồn tồn trách nhiệm”.
Tp. Hồ ChíMinh, ngày 08 tháng 07 năm 2023
Kýtên
iii
LỜI CẢM ƠN
Quátrì
nh thực hiện đồ án tốt nghiệp là giai đoạn rất quan trọng trong đối với tất cả mỗi sinh
viên. Đồ án tốt nghiệp làtiền đề giúp cho các sinh viên vận dụng tất cả các kiến thức đã học
trong 4 năm đại học vàđồng thời nhằm trang bị cho sinh viên những kỹ năng nghiên cứu, làm
việc nhóm, kỹ năng xây dựng kế hoạch vànhững kiến thức cần thiết trước khi ra trường.
Trong thời gian thực hiện đồ án “Thiết kế vàchế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn
của các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech Group” chúng em
đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ nhà trường, qthầy cơ, gia đình, bạn bè và đặc biệt nhất
là được hỗ trợ các anh trong công ty Intech.
Em xin trân trọng cảm ơn thầy Phan Thanh Vũ đã tận tì
nh hỗ trợ cho chúng em, cung cấp cho
chúng em những kiến thức thực tế quan trọng, những kỹ năng cần thiết khi làm việc nhóm,
những tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài, đồng thời định hướng cho chúng em cách tư
duy vàcách làm việc khoa học, đó là những góp ýhết sức qbáu khơng chỉ trong qtrì
nh
thực hiện đồ án này màcịn làhành trang tiếp bước cho chúng em trong quátrì
nh học tập và
lập nghiệp sau này.
Em xin trân trọng cảm ơn thầy Vũ Đình Cảnh – giám đốc sản xuất của Intech Group chi nhánh
Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để nhóm chúng em có cơ hội được gia
cơng chế tạo đồ án của nhóm em ngay tại xưởng của cơng ty, thầy cũng đã hỗ trợ nhóm chúng
em rất nhiều trong suốt qtrình thực hiện đồ án. Đó là những sự giúp đỡ mànhóm bọn em
hết sức trân trọng vàbiết ơn trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và
chỉ bảo nhiệt tình của thầy cơ, gia đình và bạn bè. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy
cơ giáo trong trường nói chung, các thầy cơ trong Khoa Cơ khí Chế tạo máy nói riêng đã dạy
dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các mơn chun ngành, giúp em có được
cơ sở lýthuyết vững vàng vàtạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quátrì
nh học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã ln tạo điều kiện, quan tâm,
giúp đỡ, động viên em trong suốt qtrì
nh học tập vàhồn thành khốluận tốt nghiệp.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một sinh viên, luận văn này
không thể tránh được những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến
của các thầy cơ để em có điều kiện bổ sung, nâng cao ýthức của mì
nh, phục vụ tốt hơn công
tác thực tế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
iv
LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại với sự phát triển của cơng nghệ số hóa, các dây chuyền tự động được ứng
dụng ngày càng rộng rãi trong sản xuất. Các doanh nghiệp sản xuất luôn tự cải tiến công nghệ,
hệ thống máy móc của mình để tạo ra những sản phẩm có chất lượng tốt nhất, giácả cạnh
tranh nhất. Ngày nay, tất cả máy móc từ nhỏ bécho đến to lớn đều đang ngày đêm hoạt động
vìnhu cầu của thời đại công nghệ phát triển. Chúng vận hành trên các dây chuyền sản xuất,
cũng như hoạt động ở mọi nơi. Tất cả lànhờ sự tham gia nghiên cứu vàđóng góp của những
nhàkhoa học, những kỹ sư, cán bộ kỹ thuật vàcác cơng nhân cơ khíchế tạo máy.
Một trong những hệ thống máy móc cũng được ưa chuộng nhất hiện nay trong các công
ty vận chuyển liên tục với các vật liệu trên các khoảng cách khác nhau đó làhệ thống băng
tải, băng chuyền. Băng tải, băng chuyền làhệ thống vận chuyển thơng minh được sáng tạo và
mang tính ứng dụng cao, băng tải bao gồm các thành phần cơ bản như bộ con lăn (Roller),
động cơ truyền lực vàbộ điều khiển tốc độ, khung đỡ, hệ thống dây tải hoặc con lăn. Nógiúp
tiết kiệm sức lao động, số lượng nhân cơng, giảm thời gian vàtăng năng suất an tồn lao động.
Vìvậy băng chuyền, băng tải làmột trong những bộ phận quan trọng trong dây chuyền sản
xuất, lắp ráp của các nhàmáy, xínghiệp. Vìvậy, đối với ngành cơng nghiệp nói chung và
ngành sản xuất nói riêng việc sử dụng băng tải, băng chuyền trong doanh nghiệp làđiều khơng
thể thiếu vàvai trịcủa nórất quan trọng. Tuy nhiên để hệ thống băng tải vàbăng chuyền hoạt
động hiệu quả nhất thìyêu cầu kỹ sư phải có kiến thức sâu rộng để giải quyết các vấn đề
thường gặp. Đôi khi các hệ thống băng tải, băng chuyền khơng hoạt động được tối đa năng
suất của mình thường thìcó rất nhiều yếu tố khác nhau gây ảnh hưởng tới năng suất công
việc. Một trong những vấn đề gây ảnh hưởng nhất đó làcác con lăn trong hệ thống băng tải,
băng chuyền cóđộ trơn khơng đạt u cầu dẫn đến năng suất không đạt hiệu quả như mong
muốn.
Việc kiểm tra con lăn đạt tiêu chuẩn trước khi lắp ráp làyêu cầu thiết yếu đối với các
công ty sản xuất hệ thống băng tải. Để thuận tiện cho việc kiểm tra con lăn, phải cómột thiết
bị phùhợp để việc kiểm tra đạt chất lượng tốt vàtiết kiệm thời gian nhất cóthể. Được sự cho
phép từ nhàtrường vàđại diện cơng ty làthầy Vũ Đình Cảnh - giám đốc sản xuất đã cho phép
nhóm em đến tận cơng ty để nghiên cứu vàthiết kế máy kiểm tra tốc độ vòng quay của cốc
bi cóđạt u cầu cho phép. Vìvậy nhóm em đã chọn đề tài tốt nghiệp “Thiết kế vàchế tạo
máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng
tải cho công ty Intech Group” làm đề tài để nghiên cứu vàphát triển.
v
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế vàchế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các dạng cốc bi
trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech Group
Con lăn (roller) được sử dụng trong nhiều ngành sản xuất công nghiệp hiện đại. Con lăn
được gia công chế tạo theo tiêu chuẩn Quốc tế với độ chính xác cao, đảm bảo độ bền vàan
tồn khi sử dụng. Cấu tạo con lăn bao gồm ổ bi, vỏ con lăn, trục con lăn vàmột số linh kiện
kèm theo.
Băng tải con lăn được hiểu làmột hệ thống bao gồm các con lăn được kết nối với nhau
một cách vững chắc để nâng đỡ, vận chuyển hàng hóa trong các ngành sản xuất cơng nghiệp
hiện đại. Hệ thống này cóthể sử dụng được cho các loại sản phẩm cótrọng lượng từ nhẹ đến
rất nặng. Đồng thời, nócũng hoạt động rất tốt trong mơi trường bụi bặm hoặc cóhóa chất ăn
mịn.
Khi con lăn băng tải hoạt động không đồng nhất về tốc độ sẽ gây ra tiếng ồn lớn, chói
tai vàcót két. Đồng thời sự trượt cóthể gây ra ma sát vàlàm hao mịn băng tải làm cho con
lăn khơng lăn được dẫn đến tốn chi phíbảo trì
, bảo dưỡng làm giảm hiệu suất trong công việc.
Vàmáy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp
băng tải cụ thể cho công ty Intech Group, ta cóthể loại bỏ các con lăn cógắn cốc bi khơng
đạt chuẩn ở các con lăn có đường kí
nh như sau: Ø38, Ø42, Ø49, Ø60, giúp tăng hiệu suất
công việc, giảm thiểu các rủi ro tiềm ẩn. Nội dung của đồ án sau đây gồm các phần:
- Tìm hiểu tổng quan đề tài.
- Nghiên cứu – đề xuất lựa chọn phương án máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn.
- Tí
nh tốn – thiết kế hệ thống cơ khívàhệ thống điều khiển cho máy.
- Chế tạo, thực nghiệm, đánh giávề khả năng hoạt động vàsự ổn định của máy
vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................................. i
LỜI CAM KẾT ..........................................................................................................iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ v
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU......................................................................................... xi
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ................................................................................xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... xv
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU......................................................................................... 1
1.1.
Tí
nh cấp thiết ................................................................................................. 1
1.1.1.
Lýdo chọn đề tài ................................................................................... 1
1.1.2.
Tác động xung quanh ............................................................................ 1
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 1
1.3.
Khách thể và đối tượng nghiên cứu ............................................................. 1
1.3.2.
Khách thể nghiên cứu ........................................................................... 1
1.3.2.
Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 1
1.4.
Giả thiết nghiên cứu ...................................................................................... 2
1.5.
Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................... 2
1.6.
Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 2
1.7.
Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 2
1.8.
Cấu trúc của bài báo cáo ............................................................................... 2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CON LĂN CỐC BI VÀ MÁY KIỂM TRA TỐC ĐỘ
VÒNG QUAY ĐẠT CHUẨN CỦA CÁC DẠNG CỐC BI TRONG NGÀNH CÔNG
NGHIỆP BĂNG TẢI .................................................................................................. 1
2.1.
Giới thiệu về các con lăn cốc bi ..................................................................... 1
2.1.1.
Các loại cốc bi ................................................................................................. 1
viii
2.1.2.
Con lăn cốc bi ................................................................................................. 3
2.1.3.
Một số loại con lăn có trên thị trường .......................................................... 6
2.2.
Giới thiệu máy kiểm tra tốc độ vòng quay ................................................ 16
2.2.1.
Định nghĩa .................................................................................................... 16
2.2.2.
Đơn vị đo tốc độ vòng quay ......................................................................... 16
2.3.
Phân loại thiết bị đo tốc độ vòng quay ....................................................... 17
2.4.
Ứng dụng của thiết bị đo tốc độ vòng quay ............................................... 20
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG - PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ MÁY ...................................................................................................... 21
3.1.
Xây dựng ý tưởng......................................................................................... 21
3.1.1.
Yêu cầu vànhiệm vụ thiết kế ...................................................................... 21
3.1.2.
Các tính năng cần đạt .................................................................................. 21
3.2.
Phân tích, lựa chọn phương án và các bước thiết kế máy ....................... 23
3.2.1.
Phương án 1 .................................................................................................. 23
3.2.2.
Phương án 2 .................................................................................................. 35
3.2.3.
Phương án 3 ........................................................................................ 38
3.2.4.
Đánh giá tổng quan vàlựa chọn phương án thích hợp ............................ 42
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ.................................................................... 44
4.1.
Nguyên lý, cơ cấu ......................................................................................... 44
4.2.
Thiết kế hệ thống nâng hạ. .......................................................................... 44
4.3.
Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền .................................................... 46
4.4.
Tí
nh tốn bộ truyền xí
ch ............................................................................. 50
4.5.
Tính tốn băng tải ........................................................................................ 55
4.5.1.
Tí
nh tốn chiều dài băng tải ................................................................ 55
4.5.2.
Lực vòng. ............................................................................................ 55
4.5.3.
Lực căng trên 2 nhánh băng tải. .......................................................... 55
4.5.4.
Lực kéo lớn nhất. ................................................................................ 56
ix
4.6.
Thiết kế trục băng tải vàchọn vòng bi. ..................................................... 56
4.6.1.
Trục chủ động:.................................................................................... 56
4.6.2.
Lựa chọn vòng bi theo khả năng tải động ............................................ 62
4.6.3.
Trục bị động ....................................................................................... 63
4.6.4.
Lựa chọn vòng bi theo khả năng tải động ............................................ 67
4.7.
Hệ thống gá con lăn ..................................................................................... 69
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ................................................................. 76
5.1.
Sơ đồ hệ thống điện ...................................................................................... 76
5.3.
Điều khiển bằng hệ thống PLC Q00U Mitsubishi .................................... 78
5.4.
Nguyên lýhoạt động. ................................................................................... 81
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM ........................................................... 95
6.1.
Chế tạo .......................................................................................................... 95
6.2.
Một số các hì
nh ảnh của quátrì
nh chế tạo ................................................ 95
6.3.
Kết quả chế tạo máy kiểm tra số vòng quay cốc bi................................... 98
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 101
7.1.
Kết Luận ..................................................................................................... 101
7.2.
Kiến nghị ..................................................................................................... 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO
x
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp các vật tư chính trong hệ thống điện điều khiển .......................... 33
Bảng 3.1. Bảng kết quả tính tốn bộ truyền xích .................................................................. 53
Bảng 5.1. Tổng hợp thông số kĩ thuật của máy ..................................................................... 98
xi
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hì
nh 1.1. Hình ảnh cốc bi thép ............................................................................................... 1
Hì
nh 1.2. Hình ảnh cấu tạo của cốc bi thép ............................................................................ 1
Hì
nh 1.3. Cốc bi nhựa chủ động vàcấu tạo cốc bi nhựa chủ động ......................................... 2
Hì
nh 1.4. Cốc bi nhựa bị động vàcấu tạo của cốc bi nhựa bị động........................................ 2
Hì
nh 1.5. Cấu tạo của con lăn ép cốc bi thép .......................................................................... 3
Hì
nh 1.6. Băng tải có con lăn cốc bi nhựa .............................................................................. 4
Hì
nh 1.7. Băng chuyền có con lăn bằng cốc bi nhựa .............................................................. 4
Hì
nh 1.8. Dàn con lăn tự do cốc bi nhựa................................................................................. 5
Hì
nh 1.9. Dàn con lăn xếp tự do lắp từ con lăn cốc bi nhựa ................................................... 5
Hì
nh 1.10. Con lăn cao su ....................................................................................................... 6
Hì
nh 1.11. Cấu tạo con lăn cao su ........................................................................................... 7
Hì
nh 1.12. Con lăn bọc cao su ứng dụng quan trọng trong thiết kế băng tải cao su............... 7
Hì
nh 1.13. Con lăn inox cốc bi nhựa....................................................................................... 8
Hì
nh 1.14. Con lăn inox thường được sử dụng trong môi trường thực phẩm ........................ 8
Hì
nh 1.15. Cấu tạo một số loại con lăn Inox ........................................................................... 9
Hì
nh 1.16. Con lăn inox ứng dụng quan trọng trong thiết kế băng tải inox ......................... 10
Hì
nh 1.17. Con lăn nhựa ....................................................................................................... 11
Hì
nh 1.18. Con lăn mạ kẽm .................................................................................................. 13
Hì
nh 1.19. Cấu tạo con lăn mạ kẽm ...................................................................................... 13
Hì
nh 1.20. Con lăn thép mạ kẽm ứng dụng quan trọng trong thiết kế băng tải .................... 14
Hì
nh 1.21. Con lăn nhơm ...................................................................................................... 15
Hì
nh 1.22. Dàn con lăn nhơm tự do ...................................................................................... 16
Hì
nh 1.23. Thiết bị đo vịng quay tiếp xúc ............................................................................ 17
Hì
nh 1.24. Thiết Bị do vịng quay khơng tiếp xúc ................................................................ 18
Hì
nh 1.25. Thiết bị do vịng quay tần số chớp ...................................................................... 19
Hì
nh 2.1. Tổng quan về hệ thống máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn ...................... 24
Hì
nh 2.2. Các bộ phận của máy kiểm tra tốc độ vịng quay đạt chuẩn ................................ 25
Hì
nh 2.3. Hệ thống băng tải .................................................................................................. 26
Hì
nh 2.4. Các chi tiết chính trong hệ thống băng tải ............................................................ 27
Hì
nh 2.5. Các chi tiết chính trong bộ truyền chuyển động ................................................... 28
Hì
nh 2.6. Hệ thống gá con lăn ............................................................................................... 29
xii
Hì
nh 2.7. Các chi tiết chính của hệ thống gá con lăn ............................................................ 30
Hì
nh 2.8. Hệ thống nâng hạ bằng xy lanh ............................................................................. 31
Hì
nh 2.9. Các chi tiết chính của hệ thống nâng hạ bằng xy lanh .......................................... 32
Hì
nh 2.10. Sơ đồ nguyên lýhoạt động của máy ................................................................... 35
Hì
nh 2.11. Các chi tiết chính của hệ thống truyền lực .......................................................... 35
Hì
nh 2.12. Ray trượt dẫn hướng ........................................................................................... 36
Hì
nh 2.13. Xy lanh cóvai trịchính vàquan trọng nhất trong hệ thống đẩy ........................ 36
Hì
nh 2.14. Hệ thống điều khiển PLC .................................................................................... 37
Hì
nh 2.15. Sơ đồ nguyên lýhoạt động của máy ................................................................... 38
Hì
nh 2.16. Hệ thống truyền lực ............................................................................................. 39
Hì
nh 2.17. Sơ đồ nguyên lýhoạt động của hệ thống nâng hạ............................................... 40
Hì
nh 2.18. Môphỏng 3D nguyên lýhoạt động của hệ thống nâng hạ ................................. 40
Hì
nh 2.19. Bộ điều khiển đảo chiều động cơ ........................................................................ 41
Hì
nh 3.1. Bảng tra xy lanh .................................................................................................... 45
Hì
nh 3.2. Bảng tra hành trình xy lanh ................................................................................... 45
Hì
nh 3.3. Phân tích phản lực của lịxo ................................................................................. 46
Hì
nh 3.4. Sơ đồ phân tích lực của hệ thống nâng tác dụng lên mặt belt ............................... 47
Hì
nh 3.5. Catalog tra thơng số động cơ................................................................................. 49
Hì
nh 3.6. Catalog tra thơng số hộp giảm tốc......................................................................... 50
Hì
nh 3.7. Chiều dài băng tải.................................................................................................. 55
Hì
nh 3.8. Các lực tác dụng lên trục chủ động ....................................................................... 56
Hì
nh 3.9. Hai vị trílắp gối đỡ ............................................................................................... 57
Hì
nh 3.10. Mặt trục quay 1 góc 6,28 rad .............................................................................. 57
Hì
nh 3.11. Lực kéo lớn nhất mà băng tải tác dụng lên vỏ trục chủ động là303,9 (N) ......... 58
Hì
nh 3.12. Giátrị ứng suất cho thấy trục chủ động thỏa độ bền .......................................... 59
Hì
nh 3.13. Giátrị chuyển vị lớn nhất vànhỏ nhất của trục chủ động .................................. 60
Hì
nh 3.14. Lực tác dụng lên hai gối đỡ ................................................................................. 61
Hì
nh 3.15. Chọn gối đỡ UFL003 cho cả 2 vị trílắp ............................................................. 62
Hì
nh 3.16. Các lực tác dụng lên trục bị động........................................................................ 63
Hì
nh 3.17. Hai vị trílắp bích nhơm tăng chỉnh ..................................................................... 64
Hì
nh 3.18. Lực kéo lớn nhất mà băng tải tác dụng lên vỏ trục bị động là303,9 (N) ........... 64
Hì
nh 3.19. Giátrị ứng suất cho thấy trục bị động thỏa độ bền ............................................. 65
xiii
Hì
nh 3.20. Giátrị chuyển vị lớn nhất vànhỏ nhất của trục bị động ..................................... 66
Hì
nh 3.21. Kết quả lực tác dụng của 2 ổ bi ........................................................................... 66
Hì
nh 3.22. Giátrị ổ lăn được tính như bảng trên .................................................................. 67
Hì
nh 3.23. Dựa vào bảng tra ta chọn vịng bi cómãlà6304 ................................................ 68
Hì
nh 3.24. Bản 3D hệ thống gá con lăn ................................................................................ 69
Hì
nh 3.25. Khối đỡ V dùng để đỡ các con lăn ...................................................................... 69
Hì
nh 3.26. Chi tiết thanh trượt trong hệ thống gá................................................................. 70
Hì
nh 3.27. Chi tiết khối U trong hệ thống gá........................................................................ 70
Hì
nh 3.28. Tính bền cho mặt bàn .......................................................................................... 71
Hì
nh 3.29. Tính ứng suất lớn nhất của mặt bàn .................................................................... 72
Hì
nh 3.30. Tính chuyển vị lớn nhất của mặt bàn .................................................................. 72
Hì
nh 3.31. Tính ứng suất lớn nhất của khung ....................................................................... 73
Hì
nh 3.32. Tính chuyển vị lớn nhất của khung bàn .............................................................. 73
Hì
nh 3.33. Tính bền cho khung băng tải ............................................................................... 74
Hì
nh 3.34. Tính ứng suất tác dụng lên bửng và ke NĐH...................................................... 74
Hì
nh 3.35. Tính ứng suất tác dụng lên khung NĐH ............................................................. 75
Hì
nh 3.36. Tính chuyển vị lớn nhất của khung băng tải ....................................................... 75
Hì
nh 4.1. Sơ đồ hệ thống điện ............................................................................................... 76
Hì
nh 4.2. Bản vẽ sơ đồ đấu nối điện ..................................................................................... 77
Hì
nh 4.3. Bộ điều khiển PLC Mitsubishi Q00CPU .............................................................. 78
Hì
nh 4.4. Màn hình HMI TK6070iP ..................................................................................... 79
Hì
nh 4.5. Van điện từ đơi 5 cổng 3 vị trí.............................................................................. 79
Hì
nh 4.6. Cảm biến phát hiện màu sắc TCRT5000 .............................................................. 80
Hì
nh 4.7. Bộ nguồn Omron S8VE-12024 5A 24V 120W vàbộ nguồn tổ ong 5V 24W...... 80
Hì
nh 4.8. Relay 24VDC 14 chân RXM4AB1MD vànút dừng khẩn cấp XA2ET42 ........... 81
Hì
nh 5.1. Gia cơng khung chân máy ..................................................................................... 95
Hì
nh 5.2. Gia cơng rãnh trượt nhơm ..................................................................................... 96
Hì
nh 5.3. Gia cơng khối V vàkhối U ................................................................................... 96
Hì
nh 5.4. Đặt gia cơng cắt laser tấm đỡ nhơm vàmặt bàn thép ........................................... 97
Hì
nh 5.5. Lắp đặt các thiết bị điện vào tủ điện điều khiển.................................................... 97
Hì
nh 5.6. Hệ thống máy sau khi lắp đặt hoàn chỉnh ............................................................. 98
xiv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
NĐH: Nhơm định hình
PLC: Programmable logic controller
HMI: Human Machine Interface
PVC: Polyvinylchloride (poly vinyl chloride)
RPM: Revolutions per minute
xv
CHƯƠNG 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.
Tí
nh cấp thiết
1.1.1. Lýdo chọn đề tài
Băng tải (băng chuyền) hiểu đơn giản làmột máy cơ khí dùng để vận chuyển các đồ vật
từ điểm này sang điểm khác, từ vị tríA sang vị tríB. Thay vìvận chuyển sản phẩm bằng cơng
nhân vừa tốn thời gian, chi phínhân cơng lại tạo ra mơi trường làm việc lộn xộn thì băng
chuyền, băng tải có thể giải quyết điều đó. Nó giúp tiết kiệm sức lao động, số lượng nhân
công, giảm thời gian và tăng năng suất an tồn lao động. Vìvậy băng chuyền, băng tải làmột
trong những bộ phận quan trọng trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp của các nhà máy, xí
nghiệp. Góp phần tạo nên một môi trường sản xuất hiện đại, khoa học vàgiải phóng sức lao
động mang lại hiệu quả kinh tế cao cho cơng ty.
Trong đó bộ phận quan trọng trong băng tải là con lăn có gắn cốc bi làbộ bộ phận liên
quan tới việc vận chuyển vật liệu, hàng hoá. Khi con lăn cốc bi hỏng do quátrì
nh sản xuất sẽ
gây giảm thiểu năng xuất cho người sử dụng, nên cần loại bỏ những con lăn không đạt chuẩn
ngay từ đầu trước khi lắp vào băng tải để tiết kiệm chi phíbảo trì
, bảo dưỡng, nâng cao hiệu
suất, tránh những rủi ro tiềm ẩn.
1.1.2. Tác động xung quanh
- Chi phínhân cơng, bảo trìsửa chửa
- Hiệu suất cơng việc
- Nhu cầu về sự tăng tốc trong quátrì
nh sản xuất.
- Ngăn ngừa lỗi do con người trong qtrình vận chuyển hàng hố.
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu
- Kiểm tra tốc độ các con lăn có gắn đầu cốc bi khơng đạt chuẩn.
- Giúp cho nhàmáy nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu suất.
1.3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
1.3.2. Khách thể nghiên cứu
Các cơng ty, xínghiệp nhà máy trong lĩnh vực thiết kế vàchế tạo băng tải cónhu cầu
sản xuất vàtiêu thụ các con lăn cốc bi.
1.3.2. Đối tượng nghiên cứu
-
Con lăn có gắn cốc bi với đường kính: Ø38, Ø42, Ø49, Ø60(mm).
Thiết kế vàchế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các dạng cốc bi trong
ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech Group.
1
CHƯƠNG 1
1.4.
Giả thiết nghiên cứu
- Tự động hốtrong qtrình kiểm tra, giảm nhân cơng, nâng cao hiệu suất.
- Máy cóthể hoạt động trong đa số các môi trường.
- Máy được vận hành bởi hệ thống hiện đại một cách dễ dàng.
1.5.
Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan: nghiên cứu về các con lăn cốc bi tại công ty Intech Group.
- Nghiên cứu cơ sở lýluận vàthực tiễn về máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các
dạng cốc bi: nhu cầu của công ty Intech Group về chuẩn tốc độ của con lăn cốc bi.
1.6.
Phạm vi nghiên cứu
Tại nhàmáy sản xuất băng tải cụ thể tại công ty Intech Group về nhu cầu phát sinh trong
quátrì
nh sản xuất.
1.7.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lýluận:
o Phương pháp phân tích và tổng hợp lýthuyết.
o Phương pháp mơ hình hóa.
- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
o Quan sát khoa học.
o Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động.
o Phương pháp thực nghiệm khoa học.
1.8.
Cấu trúc của bài báo cáo
- Chương mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan về máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các dạng cốc bi
trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech Group (đề tài).
- Chương 2: Xây dựng ý tưởng – phân tí
ch lựa chọn phương án thiết kế máy.
-
Chương 3: Thiết kế vàtính tốn hệ thống phần cơ khí.
Chương 4: Thiết kế hệ thống phần điều khiển.
Chương 5: Chế tạo vàthực nghiệm máy.
Chương 6: Kết luận vàkiến nghị
2
CHƯƠNG 2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CON LĂN CỐC BI VÀ MÁY KIỂM TRA TỐC ĐỘ
VÒNG QUAY ĐẠT CHUẨN CỦA CÁC DẠNG CỐC BI TRONG NGÀNH CÔNG
NGHIỆP BĂNG TẢI
2.1.
Giới thiệu về các con lăn cốc bi
2.1.1. Các loại cốc bi
Cốc bi con lăn là một trong những linh kiện chủ đạo để tạo nên hệ thống băng tải con
lăn với cấu trúc linh hoạt vỏ nhựa lõi bạc đạn giúp giảm tiếng ốn, giảm ma sát giúp hệ thống
xoay trượt trơn chu và hiệu quả. Cốc bi đóng vai trị là hệ thống xoay kết hợp với trục, ống
trục tạo thành rulo quay quanh trục, kết hợp nhiều rulo quay tạo thành băng tải con lăn.
• Cốc bi thép
Cốc bi thép làloại vịng bi cócấu tạo phần bao che giúp che chắn vòng bi tránh khỏi
các tác động từ bên ngoài và ngăn chặn dầu mỡ bên trong chảy ra ngồi. Con lăn có cấu tạo
gồm: ống, cốc bi, trục. Ống con lăn có kích thước Ø38, Ø42, Ø49, Ø60 vàcóchiều dày ống
1.2mm.
Hình 1.1. Hì
nh ảnh cốc bi thép
Hình 1.2. Hì
nh ảnh cấu tạo của cốc bi thép
1
CHƯƠNG 2
• Cốc bi nhựa
Cốc bi nhựa làmột trong những loại phụ kiện con lăn giúp con lăn quay trơn quanh trục.
Cốc bi nhựa cómẫu mã đẹp, tính năng tốt, cókhn nhựa bao kín giúp bảo vệ vịng bi khỏi
các tác nhân bên ngồi từ mơi trường.
Cốc bi băng tải chất liệu bằng nhựa bên trong có đóng bạc đạn bằng thép không rỉ như 6001,
6002, 6804, 6202 tùy vào kích thước loại cốc bi màta cóbạc đạn theo dạng đó đường kí
nh
trong của cốc bi cócác loại đường kính 8mm, 10mm, 12mm, 16mm và đường kí
nh ngồi từ
23mm đến 60mm, loại thường dùng làloại 49mm và60mm. Cốc bi nhựa cóhai loại làloại
cốc bi nhựa đầu trơn và loại cốc bi nhựa đầu răng. Loại đầu trơn đóng vai trị là loại bị động
lăn theo, còn loại cốc bi nhựa răng thì đóng vai trị là cốc bi chủ động kéo.
Hình 1.3. Cốc bi nhựa chủ động vàcấu tạo cốc bi nhựa chủ động
Hình 1.4. Cốc bi nhựa bị động vàcấu tạo của cốc bi nhựa bị động
2
CHƯƠNG 2
2.1.2. Con lăn cốc bi
• Con lăn ép cốc bi thép
Con lăn ép cốc bi thép làloại con lăn sử dụng phụ kiện cốc bi thép thay thế cho các vòng
bi trong cấu tạo của con lăn. Cốc bi thép làloại vịng bi cócấu tạo phần bao che giúp che chắn
vòng bi tránh khỏi các tác động từ bên ngoài và ngăn chặn dầu mỡ bên trong chảy ra ngoài.
Được ứng dụng chủ yếu làm con lăn đỡ cho các hệ thống băng tải hoặc các dàn con lăn
băng tải.
Con lăn có cấu tạo gồm: ống, cốc bi, trục.
Ống con lăn: Làm bằng thép SS400,
Ống con lăn có kích thước Ø38, Ø42, Ø49, Ø60 vàcóchiều dày ống 1.2mm.
Trục của con lăn làm bằng vật liệu thép CT3, có kích thước Ø12
Cốc bi thép 38/12
Hình 1.5. Cấu tạo của con lăn ép cốc bi thép
3
CHƯƠNG 2
• Con lăn ép cốc bi nhựa
Con lăn ép cốc bi nhựa cósử dụng loại bạc đạn đặc biệt làcốc bi nhựa để quay trơn trên
trục. Dùng để đỡ trên mặt băng tải: đối với các loại băng tải cóchiều dài lớn, bản rộng to và
trọng lượng hàng hóa tải trên mặt băng lớn thìbề mặt dây belt tạo ra ma sát nhiều với các tấm
đỡ belt, khi đó chúng ta cần phải sử dụng các con lăn lắp cốc bi nhựa để đỡ belt nằm giữa các
tấm đỡ belt để giảm ma sát giữa belt vàtấm đỡ từ đó làm tăng độ bền của belt vàgiảm tải
trọng cho động cơ kéo.
Hình 1.6. Băng tải có con lăn cốc bi nhựa
Dùng để đỡ đường hồi mặt băng tải: Đối với các loại băng tải dài thìtrọng lượng của
bản thân dây băng tải rất lớn (vídụ dây băng tải pvc xanh dày 2mm trọng lượng 2.5kg/m2,
PVC xanh 3mm trọng lượng 3.5kg/m2, PVC xanh 5mm trọng lượng lên tới 6.5kg/m2 …) khi
đó ta sử dụng con lăn lắp cốc bi nhựa để đỡ belt giúp triệt tiêu phần trọng lượng này làm tăng
độ bền cho dây belt vàgiảm tải trọng cho động cơ.
Hình 1.7. Băng chuyền có con lăn bằng cốc bi nhựa
4
CHƯƠNG 2
Ngoài ra con lăn ép cốc bi nhựa cũng được sử dụng nhiều trong các hệ thống dàn băng
tải con lăn tự do giúp vận chuyển hàng hóa linh hoạt trong hoạt động sản xuất.
Hình 1.8. Dàn con lăn tự do cốc bi nhựa
Đặc điểm của con lăn lắp cốc bi nhựa:
-
Con lăn cốc bi nhựa được sản xuất với cấu tạo trục bằng thép.
-
Vỏ của con lăn làm bằng inox chất lượng cao.
-
Cốc bi nhựa được được đóng vào hai đầu.
Kích thước của con lăn tùy theo yêu cầu của khách hàng.
Hình 1.9. Dàn con lăn xếp tự do lắp từ con lăn cốc bi nhựa
5
CHƯƠNG 2
2.1.3. Một số loại con lăn có trên thị trường
• Con lăn bọc cao su
Con lăn bọc cao su làsản phẩm được nhiều doanh nghiệp lựa chọn. Một hệ thống con
lăn đặt tiêu chuẩn phải đảm bảo các yêu tố sau: độ đồng tâm, thẳng, không bị võng, không
gây ra các lực ly tâm,.. Chí
nh vìvậy, để chế tạo ra được sản phẩm con lăn bọc cao su đòi hỏi
nhiều yếu tố và trình độ.
Sản phẩm con lăn bọc cao su cótuổi thọ cao, bề mặt cóđộ ma sát cao giúp qtrì
nh vận
chuyển nhanh chóng. Hệ thống con lăn có tính ổn định cao, hiệu suất vàthời gian vận hành
lâu. Đặc biệt, con lăn bọc cao su còn làm việc được trong môi trường ẩm ướt vàbụi bặm.
Con lăn bọc cao su là con lăn được bọc cao su bên ngoài vỏ con lăn, phần lõi của thường
được chế tạo bằng thép mạ kẽm. Đây là con lăn thường được ứng dụng làm băng tải con lăn
vàsử dụng rất phổ biến trong các doanh nghiệp hiện nay.
Con lăn bọc cao su được chia làm 3 loại chí
nh: bề mặt cao su xương cá, bề mặt cao su
mịn, bề mặt cao su kim cương. Mỗi loại đều có những đặc điểm riêng, được sử dụng cho
những nhu cầu khác nhau. Tuy nhiên, chúng cũng có những đặc điểm cấu tạo chung: được
chế tạo từ thép, gang đúc, trục quay làm bằng thép, vỏ được hàn kí
n.
Hì
nh 1.10. Con lăn cao su
❖ Cấu tạo con lăn bọc cao su
- Lõi con lăn được làm bằng kim loại chịu lực tốt để đảm bảo vận hành liên tục với tốc độ
cao. Trục con lăn được thiết kế với các rãnh xoắn để tạo độ ma sát cũng như giúp bụi bên
trong cóthể thốt ra ngồi trong qtrì
nh sản xuất.
- Vỏ ngồi làlớp cao su giúp tăng tuổi thọ của con lăn.
6
