Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Tính toán, thiết kế bộ phận cấp vít tự động.

2 Tính toán, thiết kế bộ phận cấp vít tự động.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bảng 4.1: Bảng khảo nghiệm góc nghiêng của phễu chứa vít.

00



50



100



150



200



250



300



350



400



450



500



Lần 1



0



0



0



2



0



5



2



8



12



3



5



Lần 2



0



1



2



1



3



0



7



2



5



8



2



Lần 3



0



0



1



0



0



2



2



5



7



5



3



Lần 4



0



0



0



0



1



3



1



9



10



10



2



Dựa vào kết quả khảo nghiệm góc nghiêng của phễu chứa vít được thể hiện trong

Bảng 4.1 chọn góc nghiêng của phễu khoảng 400.

Để linh động trong việc điều chỉnh tốc độ cần thiết cấp cho đĩa cấp vít để động

cơ hoạt động tốt nên ta sử dụng bộ truyền xích (1).

Để đảm bảo vít được điền đúng vào rãnh trên đĩa cấp vít, mỗi rãnh chỉ chứa

một con vít thì ta cần gắn thêm một thanh gạt (3) để gạt những con vít khơng rơi

vào đúng rãnh xuống dưới phễu chứa.

4.2.1 Tính tốn, thiết kế phễu chứa vít.



Hình 4.3: Biên dạng và thơng số kỹ thuật phễu chứa vít.



25



Phễu được thiết kế có biên dạng như (Hình 4.3). Phễu chứa vít là một hình trụ vát xiên

có đường kính d = 250mm, chiều cao h1=20mm, h2=150mm và có độ dày 1,5mm.

Đáy phễu là một tấm thép dày 4mm có đường kính d=250mm.Tâm đáy phễu có

khoan một lỗ có đường kính 10mm và hàn gắn dưới đáy một ống trụ rỗng có đường

kính 34mm, dày 3mm. Trong ống trụ này có gắn hai ổ bi nhằm định tâm cho trục quay

của đĩa cấp để đảm bảo cho đĩa quay được trong phễu. Ở mép ngoài đáy phễu có kht

một rãnh có biên dạng như hình chữ nhật có chiều dài 55mm va chiều rộng là 30mm

để làm rãnh thốt vít.

Hình khai triển chế tạo phễu chứa vít có biên dạng như hình bên dưới:



Hình 4.4: Hình khai triển phễu chứa vít.

4.2.2 Tính tốn, thiết kế đĩa cấp vít.

Đĩa phải đảm bảo các yêu cầu: bỏ đĩa cấp vít lọt vào bên trong phễu khe hở giữa

đĩa và phễu khơng q lớn để vít có thể lọt vào làm kẹt vít, đồng thời khơng được cọ

xát với phễu khi quay.

Ta có đường kính của phễu chứa d= 250mm, đường kính của thân vít 4mm. Để

đảm bảo yêu cầu trên đường kính của đĩa khơng được lớn hơn hoặc bằng 250mm

(không bỏ lọt đĩa vào phễu khi lớn hơn 250mm và không quay được khi bằng

250mm), và không thể nhỏ hơn hoặc bằng 242mm ( vít lọt vào khe hở làm kẹt vít). Từ

đó chọn đường kính đĩa nằm trong khoảng 250mm > D > 242mm.

Chọn D = 248mm.

26



Do thân vít có đường kính là 4mm nên chọn chiều rộng của rãnh là 6mm để đảm

bảo vít lọt được vào rãnh và khơng có hiện tượng hai con vít vào cùng một rãnh. Trên

bề mặt đĩa ta chia điều thành 12 rãnh để đảm bảo hiệu quả năng suất của máy.

Chiều sâu rãnh: Phải đảm bảo vít lọt vào rãnh và không rơi ra khỏi rãnh khi đĩa

quay. Cho nên chọn chiều dày của đĩa cũng như là chiều sâu của rãnh H = 4mm.



Hình 4.5: Biên dạng và thơng số kỹ thuật của đĩa cấp vít.

Vận tốc cho phép của đĩa:

Q = 20 vít/phút.

l = 64,9 mm (bước rãnh trên đĩa).

= 0,25 (chọn 0.25 vì kích thước của của rãnh vừa đủ lọt vít nên thả năng

điền đầy sẽ thấp ).

Vđĩa = Q * l / .

Vđĩa = 20*64,9 / 0,25=5192 mm/phút = 0,087 m/s.

Số vòng quay của đĩa:

n = Vđĩa / π * d

n= 5192 / (3,14*248) = 6,67 vòng/phút.

Chọn vận tốc của đĩa 7 vòng/phút.

27



4.2.3 Xác định lực cản tác dụng lên trục của đĩa.

Trọng lực của đĩa và vít tác dụng lên trục:

Fc = m * g.

m = 1 + 0,3 = 1,3 kg (khối lượng đĩa: 1 kg, khối lượng của vít bỏ vào phễu

chứa là: 0.3 kg).

g = 9,81 m/s2.

Fc = 1,3 * 9,81 = 12,75 N.

Lực ma sát sinh ra giữa vít với đĩa:

Fms = m * g * k.

m = 0,3 kg ( khối lượng của vít bỏ vào phễu).

g = 9,81 m/s2 .

k = 0,6 (hệ số ma sát giữa vít với đĩa).

Fms = 0,3 * 9,81 * 0,6 = 1,77 N.

Lực ma sát sinh ra giữa vít với phễu:

F’ms = m * g * k’.

m = 0,3 kg ( khối lượng của vít bỏ vào phễu).

g = 9,81 m/s2 .

k’ = 0,4 (hệ số ma sát giữa vít với đĩa).

F’ms = 0,3 * 9,81 * 0,4 = 1,18 N.

Lực ma sát sinh ra giữa đĩa với phễu:

F’’ms = m * g * k’’.

m = 1 kg ( khối lượng của đĩa).

g = 9,81 m/s2 .

k’’ = 0,4 (hệ số ma sát giữa phễu với đĩa).

F’’ms = 1 * 9,81 * 0,8 = 7,85 N.

Tổng tất cả các lực cản và lực ma sát tác động lên trục khi máy làm việc.

F = Fc + Fms + F’ms + F’’ms .

F = 12,75 + 1,77 + 1,18 + 7,85 = 23,55 N.

4.2.4 Xác định công suất trên trục quay đĩa.

Để đĩa quay được trong phễu thì lực cung cấp cho trục phải lớn hơn lực cản F:

28



P F = 23,55 N.

Công suất trên trục:

N = P * v/102 (kW).

P = 23,55 N (lực tối thiểu cần cấp cho trục).

v = 0,087 m/s (vận tốc của đĩa).

 N = 23,55 * 0.087 / 102 = 0,02 KW = 20 W.

4.2.5 Tính động cơ DC.

Cơng suất cần thiết.

Nct = N/ƞ (W).

Trong đó:

N = 20 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 = 20 / (0.97 * 0.995 * 0.95) = 21,81 W.

Chọn động cơ điện xoay chiều có cơng suất lớn hơn N ct = 21,81 W nên chọn

động cơ có cơng suất 30W và số vòng quay là 1800 v/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 trục động cơ DC sau hộp giảm tốc là 18 vòng/phút.



29



4.2.6 Chọn bộ truyền xích.



Hình 4.6: Bộ truyền xích.

Tỷ số truyền chung của hệ thống:

i = ndc / n

Trong đó:

ndc = 1800 v/p: Tốc độ của động cơ.

n = 7 v/p: Tốc độ đĩa cấp vít.

i = 1800 / 7 = 257,14

Mà:

i = ibr * ix

Trong đó:

i = 257,14 (tỷ số truyền chung).

ibr = 100 (tỷ số truyền của hộp giảm tốc trên động cơ).

ix (tỷ số truyền của bộ truyền xích).

 ix = i / ibr

ix= 257,14 / 100 = 2,57

Chọn số bánh răng đĩa xích nhỏ:

Z1 = 29 – ix*2

Z1 = 29-2*2,57 = 23,86

Chọn số bánh răng đĩa xích nhỏ: Z1 = 24.

30



Số răng đĩa xích lớn:

Z2 = Z1 * ix

Z2= 24 * 2,57 = 61,68

Chọn số bánh răng đĩa xích lớn: Z2 = 62.

4.2.7 Tính khoảng cách hai trục của bộ truyền xích.

Cơng suất tính tốn cho bộ truyền xích:

P 1 = K * K z * Kn * P / K x

Với:

K = K0 * Ka * Kdc * Kbt * Kd * Kc

K0 = 1 (đường nối 2 tâm đĩa xích hợp với đường nằm ngang một góc nhỏ

hơn 600).

Ka = 1 (lấy khoảng cách 2 trục a = 30 * t).

Kdc = 1 (trục được điều chỉnh).

Kbt = 1.5 (bôi trơn định kì).

Kd = 1 (tải trọng ngồi tác động lên bộ truyền tương đối êm).

Kc = 1 (bộ truyền làm việc 1ca).

Kz = 25 / Z1 = 25 / 24 = 1,04

Kn = n01 / n = 50/7 = 7,14

P = 0,02 (công suất của trục đĩa).

Kx = 1 (hệ số xét đến dãy số xích x = 1).

P1 = 1*1 * 1 * 1,5 * 1 * 1 * 1,04 * 7,14 * 0,02 / 1 = 0,22 KW.

Theo bảng 5.5 trang 81/2/với n 01 = 50 v/p, chọn bộ truyền xích có bước xích: t =

12,7 mm.

Khoảng cách hai trục:

a = 30 * t

a = 30 * 12,7 = 381 mm.

Số mắt xích:

X = 2 * a / t + (Z1 + Z2) / 2 + (Z2 – Z1)2 * t / (4 * 3.142 * a)

Trong đó:

a = 381 mm: Khoảng cách giữa hai trục.

31



Z1, Z2: Số răng trên đĩa xích.

t = 12,7: Bước xích.

X = 2 * 381 / 12,7 + (24 + 62) / 2 + (62 – 24)2 * 12,7 / (4 * 3.142 * 381) =

104,22.

Chọn số mắt xích là số chẳn nên Xc = 104.

Tính chính xác khoảng cách hai trục theo Xc:

a = 0,25 * t *{Xc – 0,5 * (Z1 + Z2) + [Xc - 0,5 * (Z1 + Z2)]2 – 2 * [(Z2 –Z1)

/ ]2 }}

a = 0,25 * 12,7 *{104 – 0,5 * (24 + 62) + [102 - 0,5 * (24 + 62)]2 – 2 * [(62

– 24) / ]2 }} = 373 mm.

Để xích khỏi chịu lực cản quá lớn, giảm bớt một lượng:

a =0,003 * a

a = 0,003 * 373 = 1,119 mm

 = 373 – 1,119 = 371,88 mm.

4.2.8 Tính đường kính các đĩa xích.

Đường kính vòng chia của đĩa xích nhỏ:

d1 = t * Z1 /

d1 = 12,7 * 24 / 3,14 = 97,1 mm.

Đường kính vòng chia của đĩa xích lớn:

d2 = t * Z2 /

d2 = 12,7 * 62 / 3,14 = 250,8 mm.

4.2.9 Thiết kế thanh gạt vít.

Thơng số hình học và biên dạng của thanh gạt được thể hiện ở (Hình 4.7). Nhiệm

vụ chính của thanh gạt là gạt những con vít khơng lọt vào các rãnh trên đĩa để khi đĩa

quay vít khơng quay theo đĩa. Nếu khơng có thanh gạt thì vít sẽ quay theo đĩa và rãi

đều trên đĩa dễ gây hiện tượng kẹt đĩa.



32



Hình 4.7: Thơng số hình học và biên dạng của thanh gạt.

4.3 Tính tốn, thiết kế bộ phận đếm vít.



1. Máng hứng;



2. Tấm chặn;



4. Cảm biến hồng ngoại;



3. Động cơ RC Servo;



5. Công tắc hành trình.



Hình 4.8: Bộ phận đếm vít.

33



Bộ phận đếm vít được thể hiện trong ( Hình 4.8 ). Sau khi vít rơi ra khỏi phễu thì

vít sẽ đi qua cảm biến hồng ngoại (4). Lúc này, cảm biến hồng ngoại (4) phát hiện có

vít đi qua đồng thời xuất tín hiệu truyền về vi điều khiển để xử lý và đếm số lượng vít

đã đi qua. Khi vít rớt qua cảm biến đếm thì xuống máng hứng (1). Tại đây, vít sẽ có xu

hướng rơi ra khỏi máng hứng (1) do máng hứng được lắp nghiêng so với phương

ngang một góc 400 nhưng khơng rơi ra khỏi máng hứng được vì có tấm chặn (2) được

lắp ở cuối máng hứng. Tấm chặn này được gắn vào một động cơ RC Servo (3) và được

điều khiển bằng động cơ RC servo.

Bên phải của máng dẫn ta gắn thêm một công tắc hành trình (5). Khi người sử

dụng tròng túi vào máng hứng đồng thời tác động vào công tắc hành trình (5) thì tín

hiệu sẽ truyền về vi điều khiển.

Vi điều khiển sẽ kích động cơ RC Servo quay kéo theo tấm chặn quay một góc

90 độ làm vít rơi xuống túi. Khi lấy túi ra khỏi máng hứng đồng nghĩa cơng tắc hành

trình khơng còn tác động thì động cơ RC Servo sẽ quay về vị trí ban đầu để chặn vít

4.3.1 Thiết kế máng hứng vít.



Hình 4.9: Thơng số hình học và biên dạng của máng hứng.

Thơng số hình học và biên dạng của máng hứng được thể hiện ở (Hình 4.9).

Máng hứng có nhiệm vụ hứng các con vít từ trên phễu rơi xuống đồng thời làm đường

dẫn cho vít rơi xuống túi.



34



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Tính toán, thiết kế bộ phận cấp vít tự động.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×