Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ - 0trang

- Dễ dàng để điều khiển mức và vị trí.

- Khoảng cách phát hiện: 15 mm ± 10 %

- Kích thước của vật: 50x50x1mm

- Nguồn cấp: 12 – 24 VDC

- Dòng điện tiêu thụ: Max. 15mA

- Tần số đáp ứng: 50 Hz

- Hiển thị: Chỉ thị hoạt động bằng LED vàng

- Nhiệt độ môi trường: -25oC đến 70oC

- Độ ẩm môi trường: 35 đến 95%RH

- Mạch bảo vệ: Mạch bảo vệ quá áp, mạch bảo vệ chống nối ngược.

2.2 LỰA CHỌN CẢM BIẾN KHỐI LƯỢNG LOADCELL

2.2.1 Yêu cầu:

- Khối lượng tối đa của loadcell phải lớn hơn tổng khối lượng bàn cân cộng với

khối lượng đối tượng.

+ Khối lượng bàn cân: 2 kg

+ Khối lượng đối tượng cần đo: từ 0.4 kg đến 2 kg

+ Tổng khối lượng tối đa = 2 kg + 2kg = 4kg

2.2.2 Lựa chọn loadcell:

* Từ yêu cần trên, ta chọn loadcell UWE dạng thanh.



Hình 2.2 Loadcell UWE dạng thanh

* Thông số kỹ thuật:



+ Tải trọng : 0,22 – 6 kg.

+ Bảo vệ quá tải: 9 kg.

+ Điện áp ngõ ra: 2 mV/V.

+ Điện áp kích thích: 10 – 12 VDC

+ Điện áp kích thích tối đa: 15 VDC

+ Mức tuyến tính: 0.02 %FSO

+ Điện trở vào: 410 ± 10 Ohms

+ Điện trở ra: 350 ± 3 Ohms

+ Dãy nhiệt độ hoạt động: -20 to + 60 oC

+ Cấp bảo vệ: IP66

2.3 BỘ KHUẾCH ĐẠI LOADCELL CHUẨN CƠNG NGHIỆP:



Hình 2.3: Bộ khuếch đại loadcell MKcells KM02A

-



Trong thực tế và trong sản xuất công nghiệp nếu liên quan đến định lượng dung

loadcell thì thiết bị thường đi kèm với bộ khuếch đại chuẩn cho loadcell. Hoặc



có thể sử dụng bộ đầu cân chuẩn có tích hợp bộ khuếch đại cho loadcell, thông

thường giá của bộ đầu cân rất đắt tiền, nếu có ngõ ra analog thường giá rất cao,

thích hợp dung cho cơng nghiệp như: đầu cân MP30, XK3190-A9, FS1200a,

-



FS8000a,…

Bộ khuếch đại loadcell thường có 2 loại: khuếch đại cho ra dòng hoặc áp, và loại



-



chỉ cho ra áp như MKcells KM02, KM02A,…

Thông số kỹ thuật bộ khuếch đại MKcells loại KM02A



Thơng số

Dãy đầu vào

Dãy tín hiệu đầu ra

Điện áp nguồn



Giá trị

0-1mV/V, 0-2mV/V, 0-3mV/V, 0-4mV/V, 0-10mV/V,

0-20mV/V, 0-30mV/V, 0-40mV/V.

0-5V, 0 -10V, 1 -5V

12 – 24 VDC



nuôi

Điện áp nguồn



10VDC, 100mA



nuôi loadcell

Bảng 2.1:Thông số kỹ thuật KM02A

2.4 MODUL MỞ RỘNG ANALOG EM231

2.4.1 Cấu tạo

- Trong thực tế model analog được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong các nhà

máy dây chuyền sản xuất hiện đại, trong công nghiệp, trong các lĩnh vực điều

khiển liên tục. Ví dụ như điều khiển biến tần, điều khiển lưu lượng, nhiệt độ, áp

suất,…Trong đề tài này, nhóm ứng dụng modul analog EM 231 vào việc đo khối

lượng, lấy tín hiệu khuếch đại từ loadcell, biến đổi AD và truyền dữ liệu về CPU

224 xử lý sau đó xuất kết quả lên giao diện WinCC.



Hình 2.4: Modul analog EM 231

2.4.2 Thơng số kỹ thuật

- Mã code :EM231

- Module Analog Ngõ vào

- Ngõ vào Analog :4

- Loại ngõ vào : 0-10VDC

- Loại 12 bit chuyển đổi ,dùng cho CPU S7-200

2.5 ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU

* Động cơ xoay chiều có các loại sau:

+



Động cơ xoay chiều vạn năng.



+



Động cơ không đồng bộ.



+



Động cơ đồng bộ.



+



Động cơ cảm ứng.



Do yêu cầu của bài toán và những đặc điểm nổi bật của động cơ điện xoay chiều

không đồng bộ nên trong đề tài băng tải này chúng em chọn động cơ điện xoay chiều 3 pha

không đồng bộ rơto lồng sóc làm động cơ kéo băng tải.

* Những đặc điểm của động cơ điện không đồng bộ:

+



Các động cơ điện xoay chiều dùng nhiều trong sản xuất thường là những động



cơ điện khơng đồng bộ, vì loại động cơ này có những đặc điểm như: cấu tạo đơn giản, làm

việc chắc chắn, bảo quản dễ dàng và giá thành hạ.

+



Trong công nghiệp thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực



cho máy cán thép loại vừa và nhỏ, động lực cho các máy công nghiệp nhỏ, trong các hệ

thống băng truyền, băng tải….

+



Tuy nhiên máy điện khơng đồng bộ còn một số nhược điểm như: Cosφ khơng



cao, đặc tính điều chỉnh tốc độ khơng tốt nhưng ngày nay với bộ biến tần thì vấn đề đã

được giải quyết.

+



Máy điện khơng đồng bộ thích hợp hơn so với máy đồng bộ khi những ứng dụng



cần thường xuyên mở máy và điều chỉnh tốc độ



Do chế độ làm việc của động cơ kéo băng tải là liên tục, chế độ dài hạn. Theo u

cầu cơng nghệ thì hầu như các loại phụ tải này không yêu cầu điều chỉnh tốc độ ở nhiều

cấp khác nhau. Hệ truyền động các thiết bị liên tục đảm bảo khởi động đầy tải. Mômen

khởi động của động cơ Mkđ = (1,6 ÷ 1,8) Mđm. Bởi vậy, nên chọn động cơ truyền động là

động cơ có hệ số trượt lớn, rãnh stator sâu để có mơmen mở máy lớn. Nguồn cấp cho

động cơ truyền động các thiết bị này phải có dung lượng đủ lớn, đặt biệt là đối với công

suất động cơ ≥ 30 kW, để mở máy không ảnh hưởng đến lưới điện và quá trình khởi động

của động cơ được thực hiện nhẹ nhàng và dễ dàng hơn.

Việc tính chọn công suất động cơ truyền động cho băng tải theo cơng suất cản tĩnh.

Chế độ q độ khơng tính đến vì số lần đóng cắt ít, khơng ảnh hưởng đến chế độ tảo của

động cơ truyền động. Phụ tải của truyền động băng tải thường ít thay đổi trong q trình

làm việc nên khơng cần thiết phải kiểm tra theo điều kiện phát nóng và quá tải. trong điều

kiện làm việc nặng nề của thiết bị, cần kiểm tra theo điều kiện mở máy.

Khi tính chọn cơng suất động cơ truyền động băng tải thường tính theo các thành

phần sau:

+



Công suất P1 để dịch chuyển vật liệu.



+



Công suất P2 để khắc phục tổn thất do ma sát trong các ổ đỡ, ma sát giữa



băng tải và các con lăn khi băng tải không chạy.

+



Công suất P3 để nâng tải (nếu là băng tải nghiêng)



* Lực cần thiết để dịch chuyển vật liệu:

F1 = L.σ.k1.g.cosβ = L’.σ.k1.g



Với β = 0 (băng tải nằm ngang).



→ F = 1. 2000. 10. 0,05 = 1000 (N)

Với



L = 1 (m); σ = 2000(g); g = 10



Vì thành phần pháp tuyến Fn tạo ra lực cản ma sát trong các ổ đỡ và ma sát giữa

băng tải và con lăn.

Trong đó:



β = Góc nghiêng của băng tải.

L = Chiều dài băng tải.



σ = Khối lượng vật liệu trên 1m băng tải.

k1 = Hệ số tính đến khi dịch chuyển vật liệu, k1 = 0,05.

Công suất cần thiết để dịch chuyển vật liệu:

P1 = F1.v = σ.L’. k1.v.g

→ P1 = 1000. 1 = 1000 (W)

Lực cản do các loại ma sát sinh ra khi băng tải chuyển động không tải:

F2 = 2.L.σb.k2.g. cosβ

→ F2 = 2.1.5000.10.0,005=1000 (W)

Trong đó:



k2 = là hế số tính đến lực cản khi không tải. k2 =0,005

σb = khối lượng băng tải trên 1m chiều dài băng.



Công suất cần thiết để khắc phục lực cản ma sát:

P2 = F2.v = 2.L’.σb .k2 . g

→ P2 =1000.1 = 1000 (W)

Lực cần thiết để nâng vật:



F3 = ±L.σ.g.sinβ



Trong đó dấu (+) là khi tải đi lên, ( - ) khi tải đi xuống.

Công suất nâng bằng:



P3 = F3.v = ±σ.H.v.g



Công suất tĩnh của băng tải:

P = P1 + P2 + P3 = (σ.L’.k1 + 2.L’.σb. k2 ± σ.H).v.g

→ P = P1 + P2 + P3 = 1000 + 1000+ 0 = 2000 (W) = 2 (kW)

Vậy công suất động cơ truyền động băng tải được tính theo biểu thức sau:

Pđc = k3.

→ Pđc = 1,2

Trong đó:



P





2

= 2,56 (kW)

0.94



k3 = Hệ số dự trữ về cơng suất (k3 = 1,2 ÷ 1,25).



η = Hiệu suất truyền động.

Kết luận: Như vậy em sẽ chọn động cơ khơng đồng bộ 3 pha có thơng số kỹ thuật như sau:

Thơng số kỹ thuật:



Dãy

3k132S6



Kw

3,0



Hp

4,



Vg/ph

945



V

220/380



A

12,8/7,4



Ŋ%

81



Cosα

0,76



Mmax/



Mxd/



Mmin



Mdd



2,2



2,0



Lkđ/Ldd

6,0



Hình 2.5: Động cơ băng tải

2.6 XYLANH KHÍ NÉN

2.6.1 u cầu:

- Hành trình xylanh Lxl=25cm = 250 mm

- Thời gian dẫn động T=0.5s

- Tải trọng đáp ứng F=50 N

2.6.2 Tính tốn thơng số xylanh phù hợp:

- Áp suất khí nén của các máy nén khí thơng dụng là:

P = 6bar = 6,1183 kgf/cm2

- Tải trọng đáp ứng là:

F=50 N = 5 (kg)

- Chọn đường kính xi lanh:

D = sqrt ((F*4)/(p*pi)) = sprt ((665.4*4)(6.1183*3.14)) = 3.72 cm



- Hành trình xy lanh:

Lxl = 250 mm



Số

cực



0



- Chọn đường kính:

Dxl = 40 mm



Khốilượng

71,5



6



2.6.3 Chọn xylanh khí nén:

* Chọn xylanh AIRTAC MA

* Thông số lỹ thuật:

- Nhiệt độ chịu được : - 50 ~ 700 C

- Áp suất chịu được : 1 ~ 9 Bar ( kg/cm2)

- Piitông Ø



: 40 mm



- Hành trình



: 250 mm



Hình 2.6: Xylanh AIRTAC MA

2.6.4 Chọn van khí nén

Trong mơ hình đề tài sử dụng 2 van khí nén 5/2. Có tác dụng tác động lên hành trình

của xy lanh.

Đặc điểm loại van trên: Van đảo chiều 5/2 tác động trực tiếp bằng dòng khí nén vào

từ hai phía của nòng van, đây là loại van 5 cửa 2 vị trí.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×