Tải bản đầy đủ - 0trang
Lowe (Đức), RSK (Anh) đã chế tạo được máy tiện rơvônve dùng phôi thép thanh.

Năm 1887 Đ.G Xtôlepôp đã chế tạo được phần tử cảm quang đầu tiên, một trong

những phần tử hiện đại quan trọng nhất của kỹ thuật tự động hoá. Cũng trong giai

đoạn này, các cơ sở của lý thuyết điều khiển và điều chỉnh hệ thống tự động bắt

đầu được nghiên cứu, phát triển. Một trong những cơng trình đầu tiên về lĩnh vực

này thuộc về nhà tốn học nổi tiếng P.M.Chebưsep. Có thể nói, ơng tổ của các

phương pháp tính tốn kỹ thuật của lý thuyết điều chỉnh hệ thống tự động là I.A.

Vưsnhegratxki, giáo sư tốn học nổi tiếng của trường đại học cơng nghệ thực

nghiệm Xanh Pêtecbua. Năm 1876 và 1877 ông đã cho đăng các cơng trình “ Lý

thuyết cơ sở của các cơ cấu điều chỉnh” và “ Các cơ cấu điều chỉnh tác động trực

tiếp”.

Các phương pháp đánh giá ổn định và chất lượng của các quá trình quá độ do

ông đề xuất vẫn dùng cho tới tận bây giờ.

Không thể khơng kể tới đóng góp to lớn trong sự nghiệp phát triển lý thuyết

điều khiển hệ thống tự động của các nhà bác học A.Xtôđô người Sec, A.Gurvis

người Mỹ, A.K.Makxvell và Đ.Paux người Anh, A.M.Lapunôp người Nga và nhiều

nhà bác học khác.

Các thành tựu đạt được trong lĩnh vực tự động hoá đã cho phép trong những

thập kỷ đầu của thế kỷ 20 chế tạo các loại máy tự động nhiều trục chính, máy tổ

hợp và các đường dây tự động liên kết cứng và mềm dùng trong sản xuất loạt lớn

và hàng khối. Cũng trong thời gian này, sự phát triển mạnh mẽ của điều khiển học,

một môn khoa học về các quy luật chung của các quá trình điều khiển và truyền tin

trong các hệ thống có tổ chức đã góp phần đẩy mạnh sự phát triển và ứng dụng của

tự động hố các q trình sản xuất vào công nghiệp.

Trong những năm gần đây, các nước có nền cơng nghiệp phát triển tiến hành

rộng rãi tự động hoá trong sản xuất loạt nhỏ. Điều này phản ánh xu thế chung của

nền kinh tế thế giới chuyển từ sản xuất loạt lớn và hàng khối sang sản xuất loạt nhỏ



và hàng khối thay đổi. Nhờ các thành tựu to lớn của công nghệ thông tin và các

ngành khoa học khác, ngành công nghiệp gia công cơ của thế giới trong những

năm cuối của thế kỷ 20 đã có sự thay đổi sâu sắc. Sự xuất hiện hàng loạt các công

nghệ mũi nhọn như kỹ thuật linh hoạt (Agile engineering), hệ thống điều hành sản

xuất qua màn hình (Visual Manufacturing), kỹ thuật tạo mẫu nhanh (Rapid

Prototyping) và công nghệ Nanơ đã cho phép thực hiện tự động hố tồn phần

khơng chỉ trong sản xuất hàng khối mà cả trong sản xuất loạt nhỏ và đơn chiếc.

Chính sự thay đổi nhanh của sản xuất đã liên kết chặt chẽ công nghệ thông tin với

công nghệ chế tạo máy, làm xuất hiện hàng loạt các thiết bị và hệ thống tự động

hố hồn tồn mới như các loại máy điều khiển số, các trung tâm gia công,các hệ

thống điều khiển bằng lôgic PLC, các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS…

1.2. NHU CẦU VÀ XU THẾ PHÁT TRIỂN

Tự động hoá là một quá trình cho phép giảm giá thành sản phẩm, giảm sức

lao động của con người, nâng cao năng xuất lao động. Trong mọi thời đại, một sản

phẩm làm ra vấn đề giá thành sản phẩm là một trong những vấn đề rất được quan

tâm bởi lẽ nếu cùng một loại sản phẩm của hai nhà sản xuất đưa ra nếu giá thành

sản phẩm nào rẻ hơn nhưng với chất lượng như nhau thì dĩ nhiên người ta sẽ lựa

chọn sản phẩm rẻ hơn. Chính vì lẽ đó mà con người ln tìm tòi mọi phương pháp

để giảm giá thành sản phẩm và đó là cơ sở cho nghành tự động hoá ra đời. Một

trong những động lực cho sự phát triển của tự động hố đó là giảm sức lao động

của con người, nâng cao chất lượng sản phẩm và năng xuất lao động. Người ta từ

lâu đã nhận ra rằng lao động của con người không thể sánh bằng máy móc kể cả về

năng suất và chất lượng đặc biệt là các loại máy móc tự động.Vì vậy việc ra đời

của ngành tự động hố khơng những giảm bớt lao động của con người mà còn

nâng cao được năng suất và chất lượng sản phẩm.

Quá trình tự động hố đã làm cho việc quản lí trở nên rất đơn giản, bởi vì nó

khơng những thay đổi điều kiện làm việc của cơng nhân mà còn có thể giảm số



lượng cơng nhân đến mức tối đa. Ngồi ra tự động hố còn cải thiện được điều

kiện làm việc của công nhân, tránh cho công nhân những công việc nhàm chán, lặp

đi lặp lại, có thể thay cho con người lao động ở những nơi có điều kiện làm việc

nguy hiểm, độc hại…

Tự động hố có thể áp dụng cho nhiều loại hình sản xuất hàng loạt và đơn

chiếc với một trình độ chun mơn hố cao cũng chính vì thế mà năng suất cũng

như chất lượng sản phẩm rất cao. Ngày nay để đánh giá mức độ của một nền sản

xuất, người ta đánh giá vào mức độ tự động hố của nền sản xuất đó.

Với tầm quan trọng như thế, ngành tự động hoá rất được các quốc gia trên thế

giới quan tâm bởi đó khơng những là bộ mặt của nền sản xuất mà trong thời buổi

kinh tế thị trường việc cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường là rất khó khăn, nó

đòi hỏi khơng những về chất lượng sản phẩm mà còn cả về giá thành.

Trong thời gian gần đây, tự động hoá được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh

vực của đời sống từ kinh tế đến chính trị - xã hội, như: Trong công nghiệp, y tế,

ngân hàng, thư viện…

1.3. NHU CẦU TỰ ĐỘNG HỐ TRONG CƠNG NGHỆ LÀM BÁNH

Hiện nay dây chuyền làm bánh là một công việc lặp đi lặp lại nên không thể

tránh được sự nhàm chán trong công việc của người công nhân. Ngày nay để nâng

cao năng suất lao động, nâng cao chất lượng và ổn định chất lượng sản phẩm,

người ta đã đưa vào các thiết bị sản xuất trong công nghiệp với hệ thống điều khiển

tự động từng phần hoặc tồn bộ q trình sản xuất.

Cùng với việc sử dụng ngày càng nhiều hệ thống sản xuất tự động, con người

đã cải thiện đáng kể điều kiện lao động như giảm nhẹ sức lao động, tránh được sự

nhàm chán trong công việc, tạo cho họ được tiếp cận với sự tiến bộ của các lĩnh

vực khoa học kỹ thuật và được làm việc trong môi trường ngày càng văn minh

hơn, an tồn hơn tron cơng việc.



Trong nền kinh tế thị trường và hội nhập ngày càng sâu rộng vào nền kinh tế

thế giới, vấn đề cạnh tranh ngày càng khốc liệt hơn trong nhiều lĩnh vực như chất

lượng mẫu mã và quá giá thành sản phẩm. Có thể thấy rằng chỉ áp dụng tự động

hóa vào q trình sản xuất mới có thể có cơ hội nâng cao năng suất, tạo tiền đề cho

việc giảm giá thành sản phẩm, cũng như thay đổi mẫu mã một cách nhanh chóng.

CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ MÁY

2.1. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1.1 Phương án 1 :

Ta sử dụng hệ thống truyền động bằng thủy lực:

+ hai xi lanh thủy lực để đẩy bánh vào máng quay

+ một xi lanh thủy lực dùng để đẩy cơ cấu nặng kem

+ một xi lanh thủy lực dùng để nén bánh

* Ưu và nhược điểm của phương án 1:

- Ưu điểm:

+ truyền được cơng suất và tải trọng lớn

+ dầu có tính đàn hồi nên truyền động êm, khơng ồn ào

+ điều chỉnh được vô cấp của cơ cấu chấp hành

- Nhược điểm:

+ do dùng hệ thống thủy lực nên cần cung cấp dầu và bơm dầu cho hệ thống nên

chi phí tốn kém, khơng phù hợp với việc làm mơ hình của sinh viên

+ xi lanh và các phần tử điều khiển có giá thành cao nên khơng hiệu quả về tính

kinh tế

+ tổn thất trên trong đường ống dẫn và các phần tử thủy lực nên làm giảm hiệu

suất làm việc

+ do dầu có tính đàn hồi nên khó ổn định vận tốc khi tải thay đổi

2.1.2. Phương án 2

Ta sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén:

+ Một xi lanh khí nén để đẩy bánh vào máng

+ Một xi lanh khí nén dùng để ép bánh

+ Một xi lanh khí nén dùng để đẩy bánh ra ngồi



* Ưu và nhược điểm của phương án 2:

- Ưu điểm: độ nhớt của động học của khí nén nhỏ

Hệ thống cung cấp khí nén đơn giản rẻ tiền, dễ chế tạo khơng cần bơm dầu

nên chi phí giá thành thấp hơn so với thủy lực

Các phần tử trong hệ thống khí nén có cấu tạo đơn giản và giá thành rẻ

Lực để truyền tải trọng đến cơ câu chấp hành thấp nên phù hợp với việc làm

mơ hình của sinh viên

Hệ thống khí nén thấp khơng gây ơi nhiễm mơi trường

- Nhược điểm: Lực để truyền tải trọng đến cơ cấu chấp hành thấp

Dòng khí thốt ra ở đường dẫn gây nên tiếng ồn lớn

Dựa vào các phân tích ở trên nhóm đồ án chọn phương án 2 để thiết kế hệ thống ,

các thiết bị dùng trong hệ thống sẽ được phân tích ở các chương sau.

2.2.TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC

2.2.1. Các chuyển động chính

 Chuyển động tịnh tiến của xi lanh để ép bánh thông qua các thông số sau:

Hành trình của piston L=200mm

Vận tốc của xi lanh khi chuyển động tính tiến để tạo chuyển động quay cho

cơ cấu là

Trong đó: v- vận tốc dài của cần xi lanh

Q- lưu lượng của xi lanh, chọn Q=10.5

A-Tiết diện của xi lanh

Vậy vận tốc của chuyển động tịnh tiến do xi lanh tạo ra là:



Chuyển động tịnh tiến của cơ cấu đẩy bánh

Chiều dài của cánh tay là l=150mm

Hành trình piston L=150mm

Chuyển động tịnh tiến đi lên của xi lanh đẩy bánh

Chiều cao h=100mm

Hành trình piston L=150mm