Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí cho hệ thống phân loại sản phẩm tại Đại học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí phân loại sản phẩm. Tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành cơ khí, giúp hiểu rõ quy trình thiết kế hệ thống.

• Tác giả: Hứa Anh Hùng
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Anh Tuấn
• Trường học: Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử
• Đề tài: Thiết kế hệ thống cơ khí cho hệ thống phân loại sản phẩm
• Loại tài liệu: Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan thiết kế hệ thống cơ khí cho phân loại sản phẩm

Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, việc tự động hóa trong dây chuyền sản xuất là yếu tố then chốt để nâng cao năng suất và khả năng cạnh tranh. Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí cho hệ thống phân loại sản phẩm giải quyết bài toán này bằng cách tạo ra một hệ thống tự động, chính xác, giúp giảm thiểu sức lao động của con người. Hệ thống này có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ chế biến nông sản, thực phẩm đến lắp ráp linh kiện điện tử, đóng gói hàng hóa. Mục tiêu của việc thiết kế không chỉ là củng cố kiến thức lý thuyết mà còn tạo ra một mô hình có tính ứng dụng thực tiễn cao, liên kết chặt chẽ giữa học thuật và sản xuất công nghiệp.

1.1. Vai trò của tự động hóa trong dây chuyền sản xuất hiện đại

Sự phát triển của xã hội đặt ra yêu cầu ngày càng cao về số lượng và chất lượng sản phẩm. Để đáp ứng, các doanh nghiệp phải tìm đến các giải pháp sản xuất tối ưu, và tự động hóa là câu trả lời. Việc áp dụng các hệ thống sản xuất linh hoạt, máy CNC, và robot công nghiệp giúp tăng tốc độ sản xuất, đảm bảo độ chính xác đồng đều và giảm chi phí nhân công. Một khâu quan trọng trong đó là phân loại sản phẩm, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đầu ra. Một hệ thống phân loại sản phẩm hiệu quả giúp tách biệt các sản phẩm theo kích thước, khối lượng, màu sắc hoặc mã vạch một cách nhanh chóng, thay thế hoàn toàn các thao tác thủ công vốn tiềm ẩn nhiều sai sót và tốn kém thời gian.

1.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống phân loại sản phẩm

Nguyên lý cốt lõi của hệ thống phân loại sản phẩm dựa trên chu trình: Cảm biến - Xử lý - Chấp hành. Đầu tiên, sản phẩm được đưa vào hệ thống thông qua mô đun cấp phôi. Sau đó, hệ thống băng tải sẽ vận chuyển sản phẩm đi qua khu vực cảm biến. Tại đây, các cảm biến (ví dụ: cảm biến tiệm cận, cảm biến quang, camera) sẽ xác định đặc tính của sản phẩm (chiều cao, màu sắc, khối lượng). Dữ liệu từ cảm biến được gửi đến bộ điều khiển trung tâm (PLC). Bộ điều khiển sẽ xử lý thông tin và ra lệnh cho cơ cấu chấp hành, chẳng hạn như pít tông khí nén, để đẩy sản phẩm vào đúng vị trí chứa hàng tương ứng. Chu trình này lặp lại liên tục, đảm bảo một dòng chảy sản xuất không gián đoạn và hiệu quả.

1.3. Các thành phần chính trong một hệ thống cơ khí phân loại

Một hệ thống cơ khí hoàn chỉnh để phân loại sản phẩm bao gồm nhiều thành phần cơ bản, mỗi thành phần giữ một vai trò riêng. Hệ thống khung (thường làm từ khung nhôm định hình hoặc inox) là bộ xương của toàn bộ hệ thống, đảm bảo sự vững chắc. Băng tải (thường là băng tải PVC) chịu trách nhiệm vận chuyển sản phẩm. Hệ thống truyền động bao gồm động cơ điện, hộp giảm tốc và bộ truyền xích để cung cấp chuyển động cho băng tải. Cơ cấu chấp hành sử dụng pít tông khí nén và van khí nén (thường là van điện từ) để thực hiện thao tác phân loại. Cuối cùng, hệ thống cảm biến đóng vai trò là "mắt thần", giúp hệ thống nhận diện và đưa ra quyết định chính xác.

II. Thách thức khi thiết kế hệ thống cơ khí cho năng suất cao

Việc thiết kế hệ thống cơ khí cho hệ thống phân loại sản phẩm không chỉ đơn thuần là lắp ráp các bộ phận mà đòi hỏi sự tính toán kỹ lưỡng để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe. Các thách thức chính bao gồm việc đảm bảo năng suất làm việc theo yêu cầu, xử lý các sản phẩm có thông số hình học và trọng lượng khác nhau, đồng thời tối ưu hóa chi phí và độ bền của hệ thống. Việc lựa chọn phương án thiết kế cho từng mô đun chức năng phải dựa trên sự phân tích cẩn thận các thông số đầu vào và mục tiêu vận hành của toàn bộ dây chuyền.

2.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật và thông số đầu vào của đề tài

Bài toán thiết kế cụ thể yêu cầu một hệ thống có khả năng phân loại sản phẩm hình trụ với 3 loại chiều cao khác nhau (13cm, 15cm, 18cm) và đường kính 17cm. Trọng lượng phôi dao động từ 0.2kg đến 5kg. Yêu cầu quan trọng nhất là năng suất làm việc phải đạt N = 25 sản phẩm/phút. Các nguồn lực cũng được quy định rõ: hệ thống cấp phôi tự động và đẩy phôi sử dụng khí nén, trong khi băng tải được dẫn động bằng động cơ điện thông qua bộ truyền xích. Những thông số này là cơ sở đầu vào bắt buộc cho mọi bước tính toán thiết kế sau này, từ việc chọn công suất động cơ đến lực đẩy của piston.

2.2. Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu cho các mô đun chức năng

Để hệ thống hoạt động hiệu quả, cần phải chia nhỏ thành các mô đun chức năng và thiết kế tối ưu cho từng phần. Mô đun cấp phôi phải đảm bảo đưa sản phẩm vào băng tải một cách tuần tự và đúng thời điểm. Mô đun băng tải cần được tính toán để có vận tốc phù hợp với năng suất yêu cầu và chịu được tải trọng tối đa của sản phẩm. Mô đun phân loại, bao gồm cảm biến và piston khí nén, phải có tốc độ phản hồi nhanh và lực đẩy đủ lớn để di chuyển sản phẩm nặng nhất (5kg) ra khỏi băng tải một cách dứt khoát. Việc lựa chọn vật liệu và kết cấu cho từng mô đun cũng cần được cân nhắc để đảm bảo độ bền và giảm chi phí chế tạo.

III. Hướng dẫn tính toán thiết kế hệ thống băng tải và động cơ

Mô đun băng tải và hệ thống dẫn động là trái tim của hệ thống phân loại, quyết định trực tiếp đến tốc độ và sự ổn định của toàn bộ dây chuyền. Quá trình tính toán thiết kế hệ thống cơ khí cho cụm này bao gồm việc xác định các thông số hình học của băng tải, tính toán lực cần thiết để vận hành và từ đó lựa chọn động cơ điện cùng hộp giảm tốc có công suất và tỉ số truyền phù hợp. Mỗi bước tính toán đều phải dựa trên các công thức cơ học và các bảng tra tiêu chuẩn để đảm bảo độ chính xác và an toàn khi vận hành.

3.1. Phương pháp xác định thông số hình học và lực kéo băng tải

Dựa trên yêu cầu năng suất 25 sản phẩm/phút và kích thước sản phẩm, các thông số cơ bản của băng tải được xác định. Chiều dài băng tải được chọn là L = 1500 mm và chiều rộng W = 350 mm. Để đảm bảo năng suất, vận tốc băng tải được tính toán và lựa chọn ở mức v = 0.15 m/s. Từ đó, tính toán lực kéo băng tải là bước quan trọng tiếp theo. Lực này bao gồm các lực cản do trọng lượng của phôi, trọng lượng của chính dây băng, và ma sát tại các con lăn, tang trống. Theo tài liệu tính toán, tổng lực kéo cần thiết trên trục tang dẫn động là F = 114,24 N. Đây là thông số cốt lõi để tính toán momen và công suất cho hệ thống dẫn động.

3.2. Quy trình lựa chọn động cơ điện và hộp giảm tốc phù hợp

Sau khi có lực kéo và vận tốc băng tải, công suất làm việc trên trục được xác định: Plv = 17,14 W. Tuy nhiên, công suất cần thiết của động cơ phải lớn hơn giá trị này do tổn thất năng lượng qua các bộ truyền. Với hiệu suất tổng của bộ truyền xích và các ổ lăn là η ≈ 0,9, công suất yêu cầu trên trục động cơ là Pct = 19,04 W. Dựa trên công suất này và số vòng quay sơ bộ tính toán, động cơ điện 40W S9I40GXH-V12CE kèm hộp giảm tốc S9HC15 với tỉ số truyền 1:15 của hãng SPG được lựa chọn. Lựa chọn này đảm bảo động cơ có đủ công suất dự trữ và cung cấp số vòng quay đầu ra phù hợp cho bộ truyền xích.

IV. Bí quyết thiết kế bộ truyền xích và hệ thống khí nén tối ưu

Hệ thống truyền động và cơ cấu chấp hành là những bộ phận thực hiện công việc chính trong thiết kế hệ thống cơ khí. Bộ truyền xích có nhiệm vụ truyền momen từ động cơ đến băng tải một cách chính xác mà không bị trượt, trong khi hệ thống khí nén cung cấp lực đẩy nhanh và mạnh để phân loại sản phẩm. Việc tính toán và lựa chọn các chi tiết này đòi hỏi phải kiểm nghiệm kỹ lưỡng về độ bền để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định trong thời gian dài.

4.1. Các bước tính toán và kiểm nghiệm độ bền cho bộ truyền xích

Việc thiết kế bộ truyền xích bắt đầu bằng việc xác định tỉ số truyền yêu cầu giữa trục ra của hộp giảm tốc và trục băng tải (ux ≈ 1,4). Dựa vào đó, số răng đĩa xích được chọn là Z1 = 15 và Z2 = 21. Bước tiếp theo là chọn bước xích (p = 12,7 mm) dựa trên công suất tính toán và kiểm tra điều kiện bền mòn. Khoảng cách trục và số mắt xích cũng được xác định để đảm bảo bộ truyền hoạt động êm ái. Quan trọng nhất là bước kiểm nghiệm độ bền cho xích. Theo tính toán, hệ số an toàn S = 63,79, lớn hơn nhiều so với hệ số an toàn cho phép [S] = 7, cho thấy bộ truyền xích được thiết kế rất an toàn và bền bỉ.

4.2. Tính toán và lựa chọn pít tông van khí nén cho cơ cấu đẩy

Cơ cấu đẩy sản phẩm sử dụng năng lượng khí nén. Lực đẩy tối thiểu của pít tông khí nén phải thắng được lực ma sát giữa sản phẩm nặng nhất (5kg) và bề mặt băng tải. Lực ma sát được tính toán là Fms ≈ 9,81 N. Để đảm bảo hoạt động dứt khoát, lực đẩy của piston được chọn lớn hơn đáng kể, ở mức Fday ≥ 15 N. Dựa trên lực đẩy yêu cầu và hành trình tối thiểu bằng chiều rộng băng tải (300 mm), xy lanh khí nén AIRTAC SC32x300 đã được lựa chọn. Việc điều khiển xy lanh được thực hiện thông qua van khí nén (van điện từ), nhận tín hiệu từ bộ điều khiển để đóng mở dòng khí nén một cách chính xác.

4.3. Thiết kế trục và lựa chọn ổ lăn chịu tải trọng phức hợp

Trục tang băng tải là chi tiết chịu tải trọng phức hợp, bao gồm lực căng băng, lực từ bộ truyền xích và trọng lượng của chính nó. Quá trình thiết kế trục yêu cầu phải xây dựng biểu đồ lực cắt và momen uốn để xác định vị trí chịu tải lớn nhất. Momen tương đương tại tiết diện nguy hiểm được tính toán là Mtđ = 25348 N.mm. Dựa trên giá trị này và ứng suất cho phép của vật liệu (thép C45), đường kính trục tối thiểu được xác định. Sau khi tiêu chuẩn hóa, đường kính trục được chọn là d = 25 mm. Cùng với đó, ổ bi đỡ được lựa chọn để phù hợp với đường kính trục và các phản lực tại gối đỡ, đảm bảo trục quay trơn tru và bền bỉ.

V. Ứng dụng mô phỏng và xây dựng bản vẽ kỹ thuật chi tiết

Sau khi hoàn tất các bước tính toán lý thuyết, giai đoạn tiếp theo của đồ án thiết kế hệ thống cơ khí là hiện thực hóa ý tưởng thông qua việc tích hợp các hệ thống con và xây dựng tài liệu kỹ thuật. Việc lựa chọn và bố trí cảm biến đóng vai trò quyết định đến trí thông minh của hệ thống. Đồng thời, việc xây dựng các bản vẽ 2D/3D chi tiết là bước cuối cùng và quan trọng nhất, làm cơ sở cho việc gia công, chế tạo và lắp ráp hệ thống trong thực tế.

5.1. Vai trò của cảm biến tiệm cận trong việc nhận dạng sản phẩm

Để phân biệt ba loại sản phẩm có chiều cao khác nhau (13cm, 15cm, 18cm), giải pháp sử dụng cảm biến tiệm cận được lựa chọn vì độ tin cậy và chi phí hợp lý. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc bố trí các cảm biến ở những độ cao khác nhau dọc theo băng tải. Khi một sản phẩm đi qua, số lượng cảm biến được kích hoạt sẽ cho biết chiều cao của nó. Ví dụ, sản phẩm cao nhất (18cm) sẽ kích hoạt cả ba cảm biến, trong khi sản phẩm thấp nhất (13cm) chỉ kích hoạt cảm biến được đặt ở vị trí thấp nhất. Tín hiệu này được gửi về bộ điều khiển để ra quyết định phân loại. Đây là một phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả trong các bài toán phân loại theo kích thước.

5.2. Xây dựng bản vẽ lắp 2D 3D và bản vẽ chế tạo các chi tiết

Toàn bộ hệ thống cơ khí được mô hình hóa thành một bản vẽ lắp 3D tổng thể, cho phép kiểm tra sự tương quan, va chạm giữa các chi tiết và hình dung trực quan về cách hệ thống vận hành. Từ mô hình 3D này, các bản vẽ kỹ thuật chi tiết được xuất ra. Bản vẽ lắp 2D cung cấp cái nhìn tổng quan với các kích thước chính và danh mục vật tư. Quan trọng hơn, các bản vẽ chế tạo cho từng chi tiết (như trục, đĩa xích, các bộ phận của khung) được tạo ra với đầy đủ thông số về kích thước, dung sai, và yêu cầu kỹ thuật vật liệu. Đây là tài liệu không thể thiếu để các xưởng cơ khí có thể gia công chính xác các bộ phận của hệ thống phân loại sản phẩm.

VI. Tương lai và tiềm năng của hệ thống phân loại sản phẩm tự động

Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí cho hệ thống phân loại sản phẩm đã hoàn thành mục tiêu đề ra, tạo ra một mô hình hoàn chỉnh, đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật và năng suất. Hệ thống này không chỉ là một sản phẩm học thuật mà còn là minh chứng cho tính hiệu quả của việc áp dụng tự động hóa vào sản xuất. Kết quả của đồ án mở ra nhiều hướng phát triển và cải tiến trong tương lai, giúp các hệ thống tương tự ngày càng thông minh và linh hoạt hơn.

6.1. Đánh giá ưu điểm của hệ thống cơ khí đã được thiết kế

Hệ thống được thiết kế thành công có nhiều ưu điểm nổi bật. Về mặt kinh tế, nó giúp tăng năng suất làm việc đáng kể và giảm chi phí nhân công, từ đó hạ giá thành sản phẩm. Về mặt kỹ thuật, hệ thống hoạt động ổn định, chính xác, và tránh được các sai sót do yếu tố con người. Việc sử dụng các linh kiện tiêu chuẩn như động cơ điện, pít tông khí nén, và bộ truyền xích giúp việc lắp đặt, bảo trì và thay thế trở nên dễ dàng. Thiết kế theo dạng mô đun cũng cho phép hệ thống có thể dễ dàng nâng cấp hoặc thay đổi để phù hợp với các loại sản phẩm khác nhau trong tương lai.

6.2. Hướng phát triển và cải tiến hệ thống trong công nghiệp 4.0

Trong bối cảnh của Công nghiệp 4.0, hệ thống phân loại sản phẩm có thể được cải tiến và nâng cấp theo nhiều hướng. Thay vì dùng cảm biến tiệm cận, hệ thống có thể tích hợp công nghệ xử lý ảnh (machine vision) để phân loại sản phẩm với độ phức tạp cao hơn, chẳng hạn như nhận diện lỗi bề mặt hoặc đọc mã QR. Việc kết nối hệ thống với mạng Internet vạn vật (IoT) sẽ cho phép thu thập dữ liệu vận hành theo thời gian thực, phục vụ cho việc giám sát từ xa, bảo trì dự đoán và tối ưu hóa hiệu suất. Áp dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) cũng có thể giúp hệ thống tự học và thích ứng với các sản phẩm mới một cách linh hoạt hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Khái niệm và ứng dụng  Khái niệm chung: Hệ thống phân loại sản ph ẩm là hệ thống điều khiển tự động ho ặc bán tự động dùng thay thế con người để phân chia sản ph ẩm ra các nhóm có cùng thuộc tính với nhau để thực hiện các công việc kế tiếp như: đóng gói hay loại bỏ sản phẩm hỏng… do người sử dụng quy định.  Phân loại Các dạng hệ thống phân loại thương gặp:  Hệ thống phân loại theo kích thước: Phương pháp này dựa vào kích thước của sản phẩm để phân loại. Phương pháp này thường được ứng dụng nhiều trong các dây chuyền chế biến nông sản hay các ngành công nghiệp chế biến bia, nước giải khát, … Hình 1.1 hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước  Hệ thống phân lo ại sản phẩm theo mã vạch: Mã vạch được tạo tạo riêng cho từng loại sản phẩm. Phương pháp này sử dụng công nghệ laser hoặc công nghệ chụp ảnh tuyến tính cho phép phát ra các tia sáng th ẳng quét ngang mã vạch ho ặc các chumg tia sáng bao chùm mã vạch.

6 Hứa Anh Hùng 20184467 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí Hình 1. Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch  Phân loại sản phẩm theo khối lượng: Phương pháp này dựa vào khối lượng của sản phẩm để phân loại, thường gặp nhiều trong chế biến thủy hải sản. Hệ thống phân loại hàng hóa theo khối lượng  Phân loại sản phẩm theo màu sắc: Phương pháp này dựa vào màu sắc sản phẩm để phân loại. Phương pháp này được ứng dụng nhiều trong các dây chuyển chế biến nông sản, vật liệu xây dựng nhằm phân loại chính xác màu sắc của sản phẩm Hình 1.

Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc 1.2 Nguyên lý hoạt động  Nguyên lý hoạt động chung Hệ thống phân loại sản phẩm dựa trên nguyên lý dùng cảm biến để xác định yếu tố mang tính chất phân loại sản phẩm. Chuyển động của bộ băng chuyền đưa sản phẩm của bộ phận tiếp nhận đến bộ phận điều khiển để tiến hành phân loại. Các sản phẩm sau khi phân loại sẽ được chuyển đến thùng hàng để đóng gói. Chu kỳ này sẽ lặp lại cho đến khi hết sản phẩm 7 Hứa Anh Hùng 20184467 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí 1.3 Các thành phần cơ bản của hệ thống Hệ thống khung Để phù hợp với mỗi môi trường làm vi ệc và sản phẩm cần vận chuyển khác nhau ta có các loại khung làm băng tải như:  Khung nhôm định hình: là một vật liệu đã qua quá trình xử lý kim loại, giúp gia tăng đặc tính vật lý, loại bỏ được hoàn toàn tính năng dẫn điện.

Khung có đặc tính nhẹ, bền, không b ị oxy hóa theo thời gian. Thường được sử dụng trong công nghiệp sản xuất lắp ráp điện tử, máy tính vì kh ả năng chịu tải thấp.  Khung INOX: là một vật liệu bền có khả năng chống thấm nước, ẩm mốc, tính chống ăn mòn cao. Thường được sử dụng trong các môi trường phải chịu hóa chất, bụi bẩn như công nghiệp chế biến thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, đóng chai và đóng hộp.

 Khung sắt, thép: v ới loại khung này băng tải được sử dụng đẻ truyền tải những vật li ệu có trọng tải lớn đòi hỏi phải có khung sườn ch ắc chắn, chịu lực cao. Bề mặt khung được sơn 1 lớp sơn tĩnh điện hoặc mạ kẽm để có độ bền cao hơn, hoạt động tốt trong các môi trường khắc nghiệt.5 Khung băng tải Băng tải Băng tải là một thiết bị công nghiệp giúp di chuyển nguyên vật liệu từ điểm này sang điểm khác mà không phải tốn sức người giúp chủ nhà máy, xí nghiệp giải quyết triệt để vấn đề vận chuyển nguyên v ật liệu một cách hiệu quả nhất. Băng tải cần được thiết kế phù hợp, kết cấu cơ khí không quá phức tạp nhưng phải đảm bảo độ bền, đáp ứng được các chế độ làm việc khác nhau. Tùy theo s ản phẩm cần vận chuyển và hình dáng con đường vận chuyển người thiết kế có thể chọn m ột trong số các loại băng tải sau: 8 Hứa Anh Hùng 20184467 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí Loại băng tải Mẫu Phạm vi ứng dụng Thường được sử dụng trong các dây chuyền vận chuyển hàng hóa như: hộp Băng tải con carton, pallet, khay nhựa… Tùy theo mục lăn đích sử dụng ta có các loại con lăn với công nghệ khác nhau: inox, thép mạ kẽm, bọc cao su, nhựa, PU… Thường được dùng trong các ngành công nghiệp, sản xuất điện tử.

Theo mỗi mục Băng tải xích đích sử dụng khác nhau có các loại xích phù hợp riêng: xích bằng nhựa, xích bằng inox hay xích băng tải là dây xích. Thường được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp nặng. Nó dùng để vận Băng tải cao chuyển than, quặng, cát đá hay xi măng… su Đây là băng chuyền có độ bền cao và có thể lắp đặt trên nhiều địa hình và khoảng cách khác nhau. Là dòng băng chuyền tải được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực sản xuất.

Từ lắp ráp Băng tải PVC linh kiện điện tử đến vận chuyển hàng hóa, đóng gói sản phẩm. Với bề mặt dây đai có độ bền cao và giá thành rẻ nên rất được khách hàng tin dùng. Là loại conveyor dùng nhiều trong lĩnh vực thực phẩm. Nó giúp vận chuyển các sản Băng tải cấp phẩm dạng bột, hạt nhỏ không bị rơi ra liệu ngoài.

Điểm khác biệt của băng chuyền này là dây đai có các gân nổi để hỗ trợ vận chuyển sản phẩm. Bộ truyền đai xích Các yêu cầu chung c ủa bộ truyền động v ới băng tải:  Trong quá trình sản xuất của nhà máy thì chế độ làm việc của các thiết bị băng tải luôn diễn ra một cách liên tục với chế độ dài hạn và các phụ tải hầu như không đổi. Vì vậy để đáp ứng các yêu cầu công nghệ của hầu hết các thiết bị băng tải vận tải liên tục khi không có các yêu cầu về điều chỉnh tốc độ tại các phân xưởng sản xuất theo dây truyền có quy định tốc độ nhất đ ịnh để phù hợp nhịp độ làm việc và đồng nhất với toàn bộ dây truyền khi cần thiết.  Trong các hệ thống truyền động các thiết bị băng tải liên tục cần phải đả m bảo quá trình khởi động đồ ng tải, b ởi vậy chúng ta nên l ựa chọn động cơ truyền động cho băng tải vận hành liên tục là động cơ có hệ số trượt lớn, có rãnh stato sâu để có hệ số mở máy lớn.

9 Hứa Anh Hùng 20184467 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí So sánh bộ truyền đai và bộ truyền xích: Nội dung Bộ truyền đai Bộ truyền xích • Có khả năng truyền chuyển • Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục động giữa các trúc cách nhau ở xa nhau. tương đối lớn. • Làm việc êm và không ồn. • Kích thước nhỏ hơn so với • Giữ được an toàn cho các truyền động đai.

Ưu điểm chi tiết máy và động cơ khi bị • Không có hiện tượng trượt. quá t ải do hiện tượng trượt • Có thể cùng môt lúc truyền trơn. chuyển động cho nhiều trục. • Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn truyền động đai vì không cần căng xích.

• Khuôn khổ và kích thước • Do có sự va đập khi vào khớp lớn nên gây nhiều tiếng ồn lớn khi • Tỉ số truyền không ổn định, làm việc, không thích hợp với hiệu suất thấp do có sự trượt vận tốc cao. Nhược đàn hồi. • Đòi hỏi chế tạo, l ắp ráp chính điểm • Lực tác dụng lên trục và ổ xác hơn, yêu cầu chăm sóc, bảo lớn do phải căng đai. quản thường xuyên.

• Vận tốc và t ỷ số truyền tức thời không ổn định. • Dễ mòn khớp bản lề. • Do thích hợp với vận tốc • Thích hợp với vận tốc th ấp, cao nên thường lắp ở đầu vào thường lắp ở đầu ra của hộp giảm Phạm vi của hộp giảm tốc. sử dụng • Thường dùng khi cần truyền • Thích hợp truyền động với động trên khoảng cách trục khoảng cách trục trung bình, yêu lớn.

cầu làm việc không có trượt. Pit tông/ van khí nén 1.1 Pit tông khí nén Pit tông khí nén (xi lanh khí nén) là thiết bị cơ học, hoạt động được nhờ khí nén giúp chuyển năng lượng tiềm năng thành động năng (nhờ sự chênh áp bởi khí nén nên áp suất lớn hơn áp suất khí quyển), pít tông của xi lanh chuyển động làm cho sản phẩm hoạt động như mong muốn người dùng. 10 Hứa Anh Hùng 20184467 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí  Ưu điểm của hệ thống khí nén:  Do không khí có khả năng chịu nén (đàn hồi) nên có thể nén và trích ch ứa trong bình chứa với áp suất cao thuận lợi, xem như một kho chứa năng lượng.  Có kh ả năng truyền tải đi xa bằng hệ thống đường ống với tổn thất nhỏ, khí nén sau khi sinh công cơ học có thể thải ra ngoài mà không gây hại cho môi trường.

 Tốc độ truyền động cao, linh hoạt, dễ điều khiển với độ tin cậy và chính xác.  Có giải pháp và thi ết bị phòng ngừa quá tải, quá áp su ất hiệu quả.  Nhược điểm của hệ thống khí nén:  Công suất truyền động không lớn. Ở nhu cầu công suất truyền động lớn, chi phí cho truyền động khí nén sẽ cao hơn 10-15 lần so v ới truyền động điện cùng công suất, tuy nhiên kích thước và trọng lượng lại chỉ bằng 30% so với truyền động điện.

 Khi t ải trọng thay đổi thì vận tốc truyền động luôn có xu hướng thay đổi do khả năng đàn hồi của khí nén khá lớn, vì vậy khả năng duy trì chuyển động thẳng đều hoặc quay đều thường khó thực hiện.  Dòng khí nén được giải phóng ra môi trường có thể gây tiếng ồn.  Cấu tạo: Pit tông thường có dạng hình trụ, được chia thành 3 phần gồm: đỉnh, đầu và thân.  Đỉnh pít tông: có 3 dạng là đỉnh lồi, đỉnh lõm và đỉnh bằng.

Mỗi đỉnh piston nhận áp suất khí đốt ở nhiệt độ cao.  Phần đầu pít tông: có các rãnh xec măng dầu và xec măng khí dùng để lắp vào thiết bị. Các lỗ khoan nhỏ ở đầu rãnh xec măng dầu được thông vào bên trong đáy rãnh thực hiện nhiệm vụ cấp và thoát dầu. Số rãnh xéc măng tuỳ thuộc vào loại động cơ.