Nghiên cứu ứng dụng mô phỏng số để tối ưu động lực học kết cấu điều hướng trong hệ thống cấp phôi tự động

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Cơ Khí
• Đề tài: Nghiên Cứu Mô Phỏng Số Trong Động Lực Học Kết Cấu Điều Hướng Hệ Thống Cấp Phôi Tự Động
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• PHẦN MỞ ĐẦU
• 1. TỔNG QUAN VỀ CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG THEO NGUYÊN LÝ RUNG ĐỘNG
• 1.1. Thiết bị cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động
• 1.1.1. Thiết bị cấp phôi dạng phễu rung có đường xoắn vít
• 1.1.2. Cơ cấu cấp phôi rung dạng phễu có máng dẫn hình xoắn vít
• 1.1.3. Cơ cấu cấp phôi rung sử dụng bánh lệch tâm
• 1.1.4. Cơ cấu cấp phôi rung có nam châm điện
• 1.2. Thiết bị cấp phôi theo phương thẳng
• 1.3. Xu hướng nghiên cứu hiện nay trên thế giới

I. Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh sản xuất hiện đại, việc tự động hóa các công đoạn như gia công, lắp ráp và kiểm tra là rất cần thiết để nâng cao năng suất. Đặc biệt, hệ thống cấp phôi tự động đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguyên liệu cho các quy trình này. Các thiết bị cấp phôi hiện có rất đa dạng, từ cấp phôi dạng cuộn đến cấp phôi dạng thanh, tấm, lỏng, bột, khí, và dạng rời từng chiếc. Mỗi loại thiết bị có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phụ thuộc vào dạng phôi và yêu cầu sản xuất. Đặc biệt, công nghệ mô phỏng đã được áp dụng để tối ưu hóa thiết kế và hoạt động của các hệ thống này. Việc nghiên cứu và phát triển công nghệ cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động là cần thiết, nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện đại và giảm thiểu chi phí. Hệ thống cấp phôi tự động không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong quá trình sản xuất.

1.1. Đặc điểm của hệ thống cấp phôi tự động

Hệ thống cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động sử dụng phễu rung để điều hướng phôi. Các phôi được di chuyển nhờ lực tác động từ nam châm điện, tạo ra các chuyển động tịnh tiến và xoay quanh trục thẳng đứng. Điều này giúp phôi di chuyển một cách hiệu quả trên máng dẫn. Hệ thống này có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp, từ thực phẩm đến dược phẩm, nơi yêu cầu độ chính xác cao và môi trường sản xuất vô khuẩn. Việc tối ưu hóa thiết kế và hoạt động của hệ thống này sẽ giúp nâng cao năng suất và giảm thiểu chi phí sản xuất.

II. Đối tượng nghiên cứu

Đề tài tập trung vào việc khảo sát động lực học của quá trình di chuyển phôi trên phễu rung và tối ưu hóa kết cấu điều hướng trong hệ thống cấp phôi tự động. Nghiên cứu sẽ phân tích các thông số động lực học ảnh hưởng đến năng suất cấp phôi, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu. Việc áp dụng công nghệ mô phỏng sẽ giúp đánh giá và kiểm chứng các thiết kế trước khi chế tạo thực tế. Mục tiêu cuối cùng là xây dựng một quy trình thiết kế hiệu quả, giảm thiểu thời gian và chi phí chế tạo, đồng thời đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định trong môi trường sản xuất.

2.1. Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc khảo sát ưu, nhược điểm của các hệ thống cấp phôi tự động theo nguyên lý rung động. Nghiên cứu sẽ tập trung vào các thông số động lực học và kết cấu ảnh hưởng đến năng suất cấp phôi. Bên cạnh đó, việc ứng dụng phần mềm mô phỏng để khảo sát động lực học và tối ưu hóa các thông số của phễu rung cũng sẽ được thực hiện. Cuối cùng, nghiên cứu sẽ chế tạo thiết bị thực nghiệm nhằm đánh giá và kiểm chứng các kết quả mô phỏng.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Về mặt khoa học, nghiên cứu chỉ ra bản chất động lực học của quá trình cấp phôi, từ đó xác định được các thông số động lực học và kết cấu ảnh hưởng đến năng suất cấp phôi. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xây dựng mối quan hệ giữa các yếu tố công nghệ như điện áp, góc nghiêng và vận tốc cấp phôi. Về mặt thực tiễn, việc áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất sẽ giúp giảm thời gian thiết kế, giảm chi phí chế tạo và nâng cao hiệu quả kinh tế trong việc thương mại hóa các hệ thống cấp phôi tự động.

3.1. Ứng dụng trong sản xuất

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và dược phẩm. Việc tối ưu hóa hệ thống cấp phôi tự động sẽ giúp nâng cao năng suất, giảm thiểu chi phí và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Hơn nữa, nghiên cứu cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo trong việc đào tạo cán bộ thiết kế và kỹ thuật trong ngành cơ khí và cơ điện tử.