CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ HỆ DẪN ĐỘNG CỦA KHO HÀNG TỰ ĐỘNG 10 1.1- Sơ đồ bố trí, nguyên lý của hệ thống kho hàng tự động 1.1- Bổ sung hoàn chỉnh sơ đồ, thiết lập hệ tọa độ cho xe hàng a, Bổ sung hoàn chỉnh sơ đồ : -Cụm xe di chuyển hàng tự động: Nhận thấy sơ đồ động học ban đầu còn có một số phần tử, thiết bị chưa được thêm vào sơ đồ và đánh số xác định. Sau khi kiểm tra, em xin đưa ra sơ đồ động học đã được bổ sung như sau: Hình 1.1- Sơ đồ động học hệ KHTĐ (đã bổ sung) Cụ thể, các phẩn tử, chi tiết được bổ sung là: - Động cơ 15 dẫn động cho hộp giảm tốc (HGT) 5 của xe di chuyển; - Động cơ 16 dẫn động cho bộ truyền xích 13; - Cụm nối trục 17, cụm này nối trục truyền động của HGT 1 với động cơ 4; - Cụm nối trục 18, cụm này nối trục truyền động của HGT 5 với động cơ 15; - Cụm đĩa xích truyền động các con lăn, cụm này ký hiệu thứ tự 19; - Cảm biến đo khoảng cách 20; - Cụm công tắc tiếp điểm truyền điện cho động cơ trong kho chứa hàng 21; 11 Kết hợp với đó, thứ tự các phần tử, thiết bị từ 1 đến 14 đã được ký hiệu từ đề bài - Khung kho chứa các kiện hàng: Hệ khung kho là nơi chứa các kiện hàng K12. Hệ khung kho được tạo ra từ việc lắp ghép các thanh thép định hình lại với nhau (nhờ mối hàn hoặc các kết nối cơ khí). Khung kho có các ô chứa được bố trí theo phương ngang, và phương thẳng đứng, mỗi ô kho được thiết kế dạng hình hộp, có mặt đáy là các thanh con lăn được dẫn động bằng động cơ để đưa hang ra vào kho, được thiết kế căn cứ vào các kích thước ở H1.2- Kết cấu sơ bộ khung kho chứa hàng b- Thiết lập hệ tọa độ và phương di chuyển cho các bộ phận cơ bản trong xe hang tự động Để tiện lợi cho việc xác định phương, chiều khi tính toán, ta gắn hệ toạ độ Descartes Oxyz vào sơ đồ như sau (H1.4): - Gốc tọa độ O gắn vào góc chân cột sát mặt nền cố định; 12 - Trục Oz thẳng đứng, song song với đường tâm trục cột 14 chiều dương hướng lên trên; - Trục Ox phương ngang chiều dương hướng sang phải; - Trục Oy phương vuông góc với Ox và Oz chiều dương hướng vào trong kho Hình 1.3- Hệ toạ độ Oxz 13 Hình 1.4- Hệ toạ độ Oxy c- Xác định thành phần cơ bản của hệ thống kho hàng tự động - Cụm dẫn động nâng kiện hàng theo phương Oz Bao gồm các thành phần: 1, 2, 3, 4, 9, 14, 17; cụ thể là: 1- HGT 2 cấp; 2- Hệ thống con lăn giữ xe; 3- Hệ bánh răng, thanh răng; 4- Động cơ; 9- Hệ thống nâng; 14- Cột dẫn hướng; 17- Cụm nối trục.
- Cụm dẫn động di chuyển kiện hàng theo phương Ox Bao gồm các thành phần: 5, 6, 8, 11, 15, 18; cụ thể là: 5- HGT 2 cấp; 6- Bộ truyền xích; 8- Bánh xe; 11- Xe di chuyển; 15- Động cơ; 18- Cụm nối trục. - Cụm dẫn động di chuyển kiện hàng theo phương Oy Bao gồm các thành phần: 7, 13, 16, 19; cụ thể là: 7- Hệ con lăn di chuyển hàng; 13- Bộ truyền xích; 16- Động cơ; 19- Cụm đĩa xích truyền động.2- Phân tích nguyên lý hoạt động hệ kho hàng tự động Khi cất kiện hàng: lúc này hệ thống đang ở vị trí chuẩn ban đầu (vị trí này sẽ được định nghĩa sau). Bước 1- Kiện hàng K12 được đặt lên mặt sàn CL7; HGT 1 truyền chuyển động cho bộ truyền BRTR3 ứng với chiều quay dương cho HN9 đi lên (nâng cả K12 và XDN11) theo phương Oz tới độ cao yêu cầu thì dừng lại; Bước2 - HGT 5 của xe XDN11 khởi động kéo hệ bánh xe 8 (BX8) với chiều quay sao cho XDN11 di chuyển sang phải theo phương Ox đến vị trí yêu cầu sao cho cụm tiếp điểm 21 chạm vào tiếp điểm ở trên khung kho chứa hàng thì dừng lại; Bước 3- Bộ truyền xích 13 quay (nhờ khởi động động cơ 16), và truyền chuyển động cho CL7 với chiều quay dương, đồng thời khi đó mạch phụ đã đóng sẽ cung cấp 1 nguồn điện song song với động cơ 16 cho động cơ phụ ở trong kho chứa hàng để dẫn động các con lăn trong kho quay cùng chiều với CL7, K12 tiếp tục được các con lăn này đẩy vào vị trí ngăn chứa yêu cầu của khung kho chứa hàng cho tới khi cảm biến đo khoảng cách ở trong kho có tín 14 hiệu cho biết hàng đã vào đúng vị trí yêu cầu thì sẽ ngắt nguồn điện cho cả TĐX13 lẫn động cơ trong kho để chờ quá trình hoạt động tiếp theo; Bước 4- HGT 5 của XDN11 khởi động nhưng đảo chiều quay kéo hệ BX8 đưa XDN11 di chuyển sang trái theo phương ngang về vị trí ban đầu thì dừng lại và chờ; Bước 5- HGT 1 truyền chuyển động cho bộ truyền BRTR3 với chiều quay ngược lại đưa hệ thống HN9 đi xuống tới vị trí ban đầu (HN9 ở vị trí thấp nhất có thể - ví trí chuẩn ban đầu) thì dừng lại và chờ; Khi lấy kiện hàng: giả sử cần lấy K12 ở một ngăn ô chứa nào đó của kệ chứa hàng; lúc này hệ thống đang ở vị trí chuẩn ban đầu, quá trình lấy K12 như sau: Bước 1- HGT 1 truyền chuyển động cho bộ truyền BRTR3 ứng với chiều quay dương cho HN9 đi lên (nâng cả K12 và XDN11) theo phương Oz tới độ cao yêu cầu thì dừng lại; Bước 2- HGT 5 của xe XDN11 khởi động kéo hệ bánh xe 8 (BX8) với chiều quay sao cho XDN11 di chuyển sang phải theo phương Ox đến vị trí yêu cầu sao cho cụm tiếp điểm 21 chạm vào tiếp điểm ở trên khung kho chứa hàng thì dừng lại; Bước 3-khi này cảm biến sẽ báo tín hiệu để hệ thống nhận biết xem bên trong có hang hay không, nếu không có hang thì sẽ báo lỗi và gửi tín hiệu về người quản lý kho, còn nếu có hàng sẽ khởi động động cơ 13 nhưng theo chiều quay ngược lại; khi đó cả 13 và động cơ phụ bên trong cùng quay nhưng là ngược chiều dương, K12 được đẩy từ trong ngăn ô chứa của kệ chứa hàng lên mặt sàn hệ CL7, do đó K12 được lăn ra cho đến khi cảm biến 20 có tín hiệu đo được khoảng cách gần nhất định như đã lập trình (tức là kiện hàng đã được đưa lên CL7 đúng vị trí) thì mới ngắt chuyển động bộ TĐX13; Bước 4- XDN11 được đảo chiều quay, chở K12 di chuyển tới vị trí yêu cầu nằm (thuộc) trên phương ngang thì dừng lại và chờ; Bước 5- HGT1 đảo chiều quay, do đó HN9 hạ cả cụm XDN11 và K12 xuống vị trí yêu cầu nằm (thuộc) trên phương đứng thì dừng lại và chờ; Bước 6- K12 được lấy (vận chuyển) ra khỏi mặt sàn hệ CL7 của XDN11, và kết thúc quá trình lấy K12. Nếu tiếp tục cất hoặc lấy K12, các bước được thực hiện như trên; 1.2- Số liệu ban đầu; yêu cầu kỹ thuật 1.1- Xây dựng điều kiện ràng buộc về hình học 15 Các kiện hàng sau khi qua hệ thống dẫn động sẽ được đưa vào trong kho hàng.
Để các kiện hàng có thể đặt đúng vào các ngăn của khung kho thì chúng ta phải xây dựng các điều kiện ràng buộc. Từ đó mới đảm bảo kích thước như chiều dài, chiều rộng, chiều cao, độ sâu của kho, v.5- Bổ sung ký hiệu hình chiếu đứng sơ đồ KHTĐ Hình 1.6- Bổ sung ký hiệu hình chiếu ngang sơ đồ KHTĐ Điều kiện ràng buộc hình học của cụm xe nâng trong hệ Oxyz gồm có - Độ cao giới hạn tối thiểu h0 của cụm xe nâng phải thỏa mãn: Trong đó: 16 h- Chiều cao xe nâng (cho trước, mm); rcl- Bán kính con lăn xe nâng (mm). - Độ cao giới hạn tối đa h1 xe nâng phải thỏa mãn: h0 < h1 < H – (rcl + (10 ÷ 15)) Với H là độ cao khống chế hành trình nâng của cụm xe, dựa vào chiều cao của khung chứa hàng Điều kiện ràng buộc của cụm xe di chuyển theo phương ngang Ox là Với L0 là khoảng cách từ tâm O của hệ toạ độ tới vị trí trọng tâm của kiện hàng. Điều kiện kích thước khuôn khổ kiện hàng trong hệ Oxyz gồm có - Độ rộng tối đa b12 (mm) của kiện hàng (theo phương Oy): Trong đó: b12 < b Với b là độ rộng phần đặt kiện hàng (cho trước, mm).
- Chiều cao tối đa h12 (mm) của kiện hàng (theo phương Oz): h12 < H – h2 – hgh Trong đó: hgh- Độ cao an toàn của xe nâng (mm); h2- Chiều cao bánh xe và phần đặt hàng của xe (mm). Ngoài ra để đảm bảo kiện hang không bị lật khi xe di chuyển thì: h* < (h2 + h12) Trong đó: h*- Chiều cao từ mặt di chuyển của xe đến vị trí trọng tâm kiện hàng (mm). - Chiều dài tối đa L12 (mm) của kiện hàng (theo phương Ox): L12< L2 Với L2- Chiều dài phần đặt hàng xe, cho trước Điều kiện về kích thước cơ bản của kho hàng trong hệ Oxyz gồm có - Chiều cao Hkh kho hàng (mm): hgh + h + rcl < Hkh < H Thông thường sẽ bố trí kho hàng xếp thành nhiều tầng để tận dụng tối đa diện tích, không gian kho. Việc tính toán thiết kế kho hàng sẽ thực hiện ở Chương 2.
- Chiều dài Lkh kho hàng (mm): L2 < Lkh < L+ L2 - Chiều rộng Bkh kho hàng (mm): Bbn = b×n Với n- Số thực, n > 0.2- Số liệu ban đầu (VĐV 4-2) a- Cụm xe nâng hàng - Đường kính lăn bánh răng (3): d3 = 180 (mm); - Chiều cao xe nâng: h = L/4 = 325 (mm); - Chiều dài xe nâng: L = 1300 (mm); - Vận tốc cơ cấu nâng: vn = 2. b- Cụm xe di chuyển hàng hóa - Khối lượng tối đa của kiện hàng và xe di chuyển ngang (5; 6; 7; 8; 11; 12; 13): Gd = 70 (kg); - Đường kính bánh xe (8): d3 = 180 (mm); - Vận tốc xe di chuyển hàng: vx = 5,0 (m/ph); - Chiều dài xe di chuyển: L1 = 1000 (mm); - Chiều dài phần đặt hàng trên xe: L2 = 700 (mm); - Vận tốc di chuyển hàng vào kho: vn = 2. c- Số liệu chung - Thời hạn phục vụ: lh = 18000 (h); - Đặc tính tải trọng: VĐN 1.