Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Tính toán, thiết kế và chế tạo bộ phận chứa và cấp nắp tự động

1 Tính toán, thiết kế và chế tạo bộ phận chứa và cấp nắp tự động

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bảng 4.1: Bảng khảo nghiệm góc nghiêng của phễu chứa trên cụm cơ cấu lấy nắp.

Góc

nghiêng

Lần 1



Lần 2



Lần 3



Phương

ngang



150



300



450



Nắp

khơng

điền vào rãnh

định hình

Nắp

khơng

điền vào rãnh

định hình

Nắp

khơng

điền vào rãnh

định hình



Một số ít nắp

điền vào rãnh

định hình

Một số ít nắp

điền vào rãnh

định hình

Một số ít nắp

điền vào rãnh

định hình



Nắp điền vào

rãnh

định

hình

Nắp

điền

vào

rãnh

định hình

Nắp điền vào

rãnh

định

hình



Nắp

giữa

phễu

Nắp

giữa

phễu

Nắp

giữa

phễu



bị kẹt

rãnh và

bị kẹt

rãnh và

bị kẹt

rãnh và



4.1.1 Tính tốn thiết kế phễu chứa.



Hình 4.3: Biên dạng phễu chứa

Phễu chứa được thiết kế có biên dạng như Hình 4.3. Phễu được thiết kế theo hình trụ

vát xiên có đường kính đáy d = 250mm và có độ dày 1.2mm, chiều cao 2 cạnh bên lần

lượt là h1 = 150mm và h2 = 25mm. Đáy phễu được làm bằng thép dày 3mm với

đường kính bằng với than phễu là d = 250mm. Tâm đáy phễu có khoan lổ Þ10 và bên

dưới đáy phễu có hàn ống trụ rỗng Þ34 dày 3 mm. Ống trụ này được gắn 2 ổ bi nhằm

35



định tâm cho trục của đĩa lấy nắp đảm bảo cho đĩa quay được trong phễu mà khơng bị

va chạm. Mép ngồi đáy phễu có cắt rãnh theo biên dạng hình chữ nhật với kích thươc

40x50 mm để làm rãnh thốt nắp.

Hình khai triển thân phểu được thể hiện như Hình 4.4



Hình 4.4: Hình khai triển dạng tấm thân phễu.

Cơ cấu thân phễu được thể hiện trên hình 4.4, kết cấu thân phễu bao gồm các thành

phần chính là rãnh thốt 35x40, và thanh gạc nắp được hợp với phương thẳng đứng

của rãnh thốt tại rìa của thân phễu một góc 30o. Rãnh thoát và thanh gạc nắp tương

tác đồng thời với nắp chai để gạc nắp ra khỏi đĩa lấy nắp và làm nắp rớt xuống rãnh

thốt. Ngồi ra tại tâm của phễu chứa có khoan 1 lổ Þ10 và 4 lổ Þ5 để cố định động cơ

với thân phễu. Bên dưới rãnh thoát là máng dẫn nhỏ, sau khi nắp chai qua rãnh thoát sẽ

rớt vào máng dẫn này và di chuyển đến máng dẫn lớn.Bên dưới thân phễu có một khớp

nối thân phễu với trụ máy. Trên khớp nối có lổ Þ10 dùng để gắn chặt phễu chứa với

trụ máy bằng Bulong.

Phễu chứa được đặt một góc nghiêng 35o so với mặt đất.



36



4.1.2 Tính tốn thiết kế khớp nối.

Khớp nối được đùng để nối đĩa lấy nắp với động cơ để đảm bảo về cơ cấu truyền

momen từ trục đến đĩa lấy nắp và độ bền chắc của cơ cấu.



Hình 4.5: Biên dạng khớp nối

Biên dạng của khớp nối được thể hiện trên Hình 4.5 gồm 2 phần. Phần trên đĩa được

cắt bằng thép tấm với bề dày 1mm nối với phần dưới là ống trụ có đường kính Þ25 và

lổ ở tâm Þ10. Mặt trên khớp nối có khoan 3 lổ Þ3 dùng để gắn khớp nối với đĩa lấy

nắp với nhau bằng bu lông. Phần ống trụ dưới có khoan 1 lổ Þ3 dùng để cố định khớp

nối với trục đĩa. Khoảng cách giữa 2 mặt của đĩa là 7mm đảm bảo không vượt quá

chiều cao của nắp chai.

4.1.3 Tính tốn thiết kế đĩa lấy nắp.

Đĩa lấy nắp được dùng để đưa các nắp chai trong phễu chứa đã được điền vào

rãnh định hình trên đĩa đến rãnh thốt.

Đĩa được gắn với trục của bánh xích bằng khớp nối.

Biên dạng và thông số kỹ thuật của đĩa lấy nắp được thể hiện trên Hình 4.6. Đĩa

lấy nắp phải đảm bảo các yêu cầu: nắp vừa lọt vào rãnh định hình trên đĩa, khơng gây

kẹt nắp giữa đĩa và thành phễu, không gây kẹt giữa đĩa và rãnh thốt trên phễu và đồng

thời khơng được cọ xát với phễu khi quay.



37



Hình 4.6: Biên dạng và thơng số kỹ thuật của đĩa lấy nắp

Ta có: đường kính đáy phễu là 250mm. Bù trừ độ dày của thành phễu là 1.2 mm

thì khoảng trống bên trong phễu sẽ là d = 250 – 1.2*2 = 247.6mm. Dễ địa quay được

bên trong phễu thì đường kính của đĩa khơng được lớn hơn 247.6mm. Mặt khác, đĩa

khơng được nhỏ hơn 235mm vì khi khảo nghiệm thực tế thì với khoảng cách này thì

nắp sẽ bị kẹt giữa đĩa và thành phễu. Qua tính tốn thì để đảm bảo cho máy hoạt động

tốt thì ta chọn bán kính đĩa là d1 = 245mm.

Đường kính của nắp chai là 30mm. Vì thế độ rộng của rãnh trên đĩa phải lớn

hơn 30mm nhưng không được vượt quá 40mm vì khi rãnh quá lớn thì dẫn đến trường

hợp nắp chồng lên nhau mà thanh gạc không thể gạc nắp ra được và nắp sẽ bị kẹt lại

giữa rãnh thoát và đĩa. Nhưng với độ rộng 30mm của rãnh thì nắp sẽ gặp khó khăn khi

lọt vào rãnh cũng của đĩa cũng như rớt qua rãnh thoát. Do đó ta sẽ chọn độ rộng của

mỗi rãnh là 35mm và chia đều thành 6 rãnh trên bề mặt đĩa như Hình 4.5.

Đĩa lấy nắp được gắn với trục quay của đĩa thông qua khớp nối và được gắn

chặt với nhau thơng qua 3 lổ Þ3 trên 2 đĩa bằng bulong. Do khớp nối được đặt tiếp xúc

với mặt đáy của phễu nên khoảng cách giữa đĩa lấy nắp và mặt đáy phễu là 7mm. Do

đó nắp chai sẽ không bị lọt dưới mặt đĩa.

38



Chọn vận tốc quay cho của đĩa :

Năng suất yêu cầu : 30 nắp/phút (dây chuyền chai lấy nắp đi hoạt động liên

tục)

Bước rãnh trên đĩa : l = 2π*245/6 = 128.2 mm

Xác xuất điền đầy : γ = 0.5 (Chọn 0.5 vì kích thước của rãnh vừa đủ lọt nắp

nên xác xuất điền đầy sẽ thấp)

Vận tốc của đĩa là Vđĩa = Q*l/γ = 30*128,2/0.5 = 7692 mm/phút

Số vòng quay của đĩa : n = Vđĩa/( π*d) = 7692/(3.14*245) ≈ 10 vòng/ phút

4.1.4 Tính toán lực cản tác dụng lên trục

Trọng lượng của đĩa và nắp tác dụng lên trục

Fc = m * g.

m = 1Kg (khối lượng nắp không đáng kễ)

g = 9.81 m/s2

 Fc = 1*9.81 = 9.81N

Lực ma sát sinh ra giữa khớp nối và phễu:

Fms = m * g * k.

m = (1 + 0.5) (khối lượng của khớp nối là 0.5kg.

g = 9.81 m/s2

k = 0.4 ( hệ số ma sát là giữa đáy phễu và khớp nối)

 Fms = 1.5*9.81*0,4 = 5,886N

Tính momen cho trục

Tổng tất cả các lực tác động lên trục khi máy làm việc

F = Fc + Fms = 9.81 + 5.886 = 15.696 N

4.1.5 Xác định cơng suất trục quay lên đĩa:

Ta có lực cản của đĩa lên trục là F = 15,696N. Trục của đĩa có bán kính là r =

5mm = 5*10-3m, vì thế momen cản của đĩa lên trục sẽ là M = F*r = 15,696*5*10 -3 =

78.5N.m.

Do đó để quay được đĩa thì ta cần cấp cho trục một momen lớn hơn 78.5 N.m.

Tính cơng suất trên trục

N = P * v/0.102 (kW).

P = 15,696 N (lực tối thiểu cần cấp cho trục).

v = 7692/(60*10-3) = 0.128 m/s (vận tốc của đĩa).

39



N = 15.696 * 0.128 / 0.102 = 19.5W

4.1.6 Tính cơng suất dộng cơ điện.

Chọn động cơ

Tính tốn và lựa chọn động cơ: để chọn được động cơ đúng cho mục đích sử

dụng của máy, ta chọn loại động cơ có các yếu tố như sau:

Loại động cơ: Sử dụng động cơ DC

Khả năng điều chỉnh và phương pháp thực hiện điều chỉnh: Có thể điều khiển

được chiều và tốc độ bằng mạch cầu H

Chế độ hoạt động của động cơ: chế độ dài hạn, động cơ làm việc trong một

thời gian dài

Chọn công suất động cơ.

Nct = N/ƞ (kW).

Trong đó:

N = 19.5 W.

ƞ = ƞbr * ƞ3ol * ƞx.

ƞbr = 0.97 (hiệu suất bộ truyền răng).

ƞol = 0.995 ( hiệu suất của một cặp ổ lăn).

ƞx = 0.95 (hiệu suất của bộ truyền xích).

Nct = 19.5 / (0.97 * 0.995 * 0.95) = 21W

Chọn động cơ điện xoay chiều có cơng suất lớn hơn N ct = 0.021 kW nên chọn

động cơ có cơng suất 30W và số vòng quay là 1200vòng/p, nguồn cung cấp 12V

Do yêu cầu tốc độ động cơ nhỏ nên phải sử dụng bộ giảm tốc có tỷ số truyền là

ibr = 100

=> Tốc độ động cơ là 12 vòng/phút



40



4.1.7 Chọn bộ truyền xích.



Hình 4.7: Bộ truyền xích.

Tỷ số truyền chung của hệ thống:

i = ndc / n

Trong đó:

ndc = 12 vòng/phút: tốc độ của động cơ

n = 8 vòng/ phút: tốc độ của đĩa lấy nắp

i = 12 / 8 = 1.5

Chọn số bánh răng đĩa xích nhỏ:

Z1= 29 – i*2.5 = 29-1.5*2.5 = 25.25

Để răng đĩa xích mòn đều ta chọn số răng là số lẽ. Chọn Z1 = 25

Số răng đĩa xích lớn:

Z2 = Z1 * 2.5 = 25 * 2.25 = 56.25

Chọn số bánh răng đĩa xích lớn: Z2 = 56.



41



4.2 Tính tốn, thiết kế cụm cơ cấu hứng nắp và dẫn nắp.



1. Đường dẫn chính



2. Đường dẫn phụ



3. Máng hứng



4. Máng lọc



Hình 4.8: Bộ phận hứng nắp và dẫn nắp

Cơ cấu bộ phận hứng nắp và dẫn nắp được thể hiện trên Hình 4.8. Khi nắp từ

phễu chứa rớt qua rãnh thoát. Nắp sẽ rớt vào bộ phận hứng nắp. Sau đó nắp sẽ tiếp tục

trượt trên máng lọc (4). Nếu nắp ở trạng thái nằm úp, khi nắp chạy tới các rãnh định

hình thì nắp sẽ rớt xuống các rãnh định hình và lọt vào máng hứng (3). Sau đó nắp sẽ

trượt đường dẫn phụ (2) và đi đến đường dẫn chính (1) lúc này, nắp chai sẽ lật úp lại.

Nễu nắp ở trạng thái nằm ngửa, nắp sẽ khơng bị rớt xuống các rãnh định hình và tiếp

tục trượt trên máng lọc (4) và đi đến đường dẫn chính (1). Khi đi hết đường dẫn nắp

(4) này, nắp sẽ lật úp lại.

Máng hứng được đặt nghiêng xuống phía dưới một góc 25o so với phương ngang nhằm

dể năp có thể trượt được trên máng.

4.2.1 Tính tốn thiết kế máng lọc

Máng lọc dùng để hứng nắp khi nắp rớt qua rãnh thốt. Sau đó phân loại trạng

thái của nắp giúp chúng ta có thể lấy được nắp đúng chiều.

42



Phần hứng



Phần lọc



Hình 4.9: Thơng số hình học và biên dạng máng lọc

Thơng số hình học và biên dạng của máng hứng được thể hiện trên Hình 4.9,

máng cao 22mm. Máng được chia làm 2 phần là phần hứng và phần lọc. Phần hứng

có biên dạng hình thang với kích thướng 2 đáy lần lượt là 80mm và 40mm, chiều cao

75mm. Phần hứng dùng để hứng nắp rớt qua rãnh thốt. Phần lọc có biên dạng hình

chữ nhật với kích thước 2 cạnh lần lượt là 135mm và 40mm. Trên máng lọc có cắt 3

rãnh định hình với kích thước như hình vẽ. Khi nắp ở trạng thái ngửa, nắp sẽ trượt qua

3 rãnh này đến đường dẫn chính. Nếu nắp ở trạng thái nằm sấp, nắp sẽ bị lọt vào các

rãnh định hình và rớt qua máng hứng.

4.2.2 Tính tốn thiết kế máng hứng.



Hình 4.10: Thơng số hình học và biên dạng của máng hứng

43



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Tính toán, thiết kế và chế tạo bộ phận chứa và cấp nắp tự động

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×