CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở nghiên cứu Liên hợp máy thu hoạch trái dứa là một máy hái trái dứa tự động, dựa trên phân tích ảnh để điều khiển các tay hái dứa tự động thao tác thu hoạch dứa. Liên hợp máy được kéo di chuyển bởi một đầu kéo động lực (Hình 1. Hệ thống cơ khí và hệ thống điều khiển của em đã được thiết kế và tính toán tỉ mỉ. 1-Đầu máy kéo thùng công tác; 2- khung của hệ thống cắt; 3- 03 tay cắt song song độc lập nhau; 4- hệ thống băng tải vận chuyển trái dứa sau khi cắt Hình 1.1: Mô hình hệ thống cắt và di chuyển trái dứa Qua nghiên cứu chúng ta thấy chiều cao của khung xe so với mặt đất khoảng 1,5 m và điểm thấp nhất của tay cắt cũng như gầm khung xe so với mặt đất là 1,3 m.
Điều này đảm bảo hệ thống luôn cao hơn chiều cao cây dứa. Với thiết kế khung và tay máy này, hệ thống cắt có thể di chuyển tự do trên liếp và phía trên các cây dứa, quá trình di chuyển của tay máy đến vị trí trái dứa cần cắt sẽ không gây ảnh hưởng và tác động đến các trái dứa cũng như cây dứa chưa cần cắt. Với thiết kế 2 tay cắt độc lập, hệ thống cắt trái dứa sẽ tăng năng suất thu hái lên gấp 2 lần so với chỉ dùng một tay cắt. 1 Sau khi tính toán thiết kế các bộ phận, các chi tiết thuộc hệ thống thu hoạch trái dứa, nhiệm vụ tiếp theo là gia công chế tạo, lắp ráp các chi tiết.
Để phục vụ cho việc gia công chế tạo liên hợp máy thu hoạch trái dứa, em tiến hành nghiên cứu “Lập quy trình chế tạo, lắp ráp các bộ phận cơ khí và các hệ thống điều khiển của lên hợp máy thu hoạch trái dứa” 1. Cơ sở tiến hành lập quy trình chế tạo, lắp ráp các bộ phận cơ khí và các hệ thống điều khiển của liên hợp máy thu hoạch trái dứa Sau khi tiến hành tính toán chế tạo hệ thống cơ khí và hệ thống điều khiển Nhiệm vụ tiếp theo của nghiên cứu là dựa trên các kết quả của hai phần kia em tiến hành “Lập quy trình chế tạo, lắp ráp các bộ phận cơ khí và các hệ thống điều khiển của liên hợp máy thu hoạch trái dứa” cho liên hợp máy thu hoạch dứa. 2 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. Đối tượng nghiên cứu Những bộ phận, chi tiết máy của hệ thống tự động thu hoạch trái dứa đã được nghiên cứu tính toán và thiết kế.
Trong quá trình thiết kế đã thực hiện phương án tối ưu hóa cấu trúc máy trên cơ sở tính toán lựa chọn những chi tiết đã được tiêu chuẩn hóa hoặc có sẵn trên thị trường để phục vụ tính lắp lẫn và nâng cao độ tin cậy. Đó là những chi tiết, bộ phận cơ khí của liên hợp máy như: các loại ổ lăn, puly đai, thanh răng, bánh răng, then, bulông, bánh xe, băng tải.v; và những bộ phận chi tiết của hệ thống điều khiển như: tủ điều khiển, hệ thống nút ấn và cần điều khiển, bộ điều khiển PLC, nguồn điện. Do đó, đối tượng nghiên cứu trong nội dung này là những chi tiết máy mang tính đặc thù mà nhiệm vụ cần xây dựng quy trình công nghệ chế tạo, lắp ráp các chi tiết, bộ phận máy thuộc hệ thống thiết bị bao gồm: Khung cơ khí liên hợp máy và tủ điện điều khiển cho liên hợp máy. Mục tiêu nghiên cứu -Thiết kế quy trình lắp ráp các bộ phận, các hệ thống của liên hợp máy thu hoạch trái dứa 2.
Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện mục tiêu trên các phương pháp nghiên cứu được sử dụng như sau: - Phương pháp kế thừa: Sưu tầm, thu thập các tài liệu liên quan, các kết quả nghiên cứu từ những đề tài có liên quan trước để làm cơ sở cho việc thiết kế quy trình chế tạo, lắp ráp các chi tiết. - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Vận dụng lý thuyết thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết máy và lý thuyết về công nghệ gia công các chi tiết điển hình và công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí để lập quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết của hệ thống máy thu hoạch trái dứa. - Phương pháp tham khảo ý kiến các chuyên gia: Vận dụng trong việc xác định quy trình công nghệ hợp lý. 3 CHƯƠNG 3 LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO, LẮP RÁP CÁC BỘ PHẬN CƠ KHÍ CỦA MÁY THU HOẠCH DỨA Bất cứ một sản phẩm nào trước khi đưa vào sản xuất đều phải qua giai đoạn chuẩn bị sản xuất.
Một trong những công việc chính của công tác chuẩn bị sản xuất là thiết lập quy trình công nghệ gia công cơ. Thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ là lập nên những văn kiện, tài liệu để phục vụ và hướng dẫn cho việc gia công các chi tiết trên máy, bao gồm cả việc thiết kế những trang bị cần thiết. Mục đích là nhằm hướng dẫn công nghệ, lập các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, kế hoạch sản xuất và điều hành sản xuất. Mức độ phức tạp của quy trình công nghệ phụ thuộc vào dạng sản xuất.
Trong sản xuất loạt nhỏ, đơn chiếc quy trình công nghệ chỉ bao gồm trình tự các nguyên công với một số thông số cần thiết như chỉ rõ máy, dao, thời gian gia công, bậc thợ. Còn sản xuất loạt lớn, hàng khối thì quy trình rất quy mô, tỷ mỷ, bao gồm nhiều tài liệu khác nhau. Để một quy trình công nghệ thiết kế ra được tốt thì phải có các điều kiện sau: - Phải đảm bảo chất lượng sản phẩm. - Phương pháp gia công phải kinh tế nhất.
- Áp dụng được những thành tựu mới nhất trong khoa học kỹ thuật. - Phải thích hợp với điều kiện cụ thể của nhà máy, khả năng và lực lượng cán bộ, công nhân, thiết bị. - Phải tranh thủ sử dụng các sáng kiến kinh nghiệm hợp lý hóa sản xuất. - Ứng dụng những hình thức tổ chức sản xuất tiên tiến.
Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo khung máy 3. Yêu cầu kỹ thuật của khung máy Do đặc điểm kết cấu của khung máy gồm nhiều chi tiết rời, do đó công việc hàn phải tiến hành trong nhiều nguyên công hoặc bước để hàn các cụm chi tiết với nhau sau đó mới tiến hành hàn thành tổng thể chung. Bản vẽ kết cấu khung như hình 3.Sai lệch các kích thước không ghi lấy theo H11.Các bề mặt Rz40 Hình 3.1: Kết cấu khung máy 5 3. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi Kết cấu của khung máy ở dạng khung thép hàn từ những dạng thép hình phổ biến.
Do đó, phôi là các dạng thép tấm, thép hình, thép hộp mạ kẽm được sản xuất từ các doanh nghiệp lớn trong nước như theo tiêu chuẩn TCVN 3783 – 83. Kích thước phôi được giới thiệu như trong bảng 3. Xác định thứ tự các nguyên công, cách gá đặt chi tiết, lập sơ đồ các nguyên công Hình 3.2: Kết cấu và yêu cầu kỹ thuật khung 2000×250mm a. Nguyên công 1: Gia công cắt đoạn các thanh Phôi: Thép hộp 60×30×2; 80 x 40 x 3,2.
Bước 1: Lấy dấu. - Sử dụng phương pháp lấy dấu trực tiếp, tức là dựa vào các kích thước trên bản vẽ. Đo đạc thép phải dùng thước cuộn hoặc thước lá kim loại có độ chính xác cấp 2 hoặc những dụng cụ đo có độ chính xác tương đương. - Khi lấy dấu, lưu ý đến độ hao hụt kích thước do co ngót mối hàn l mm.
Bước 2: Cắt tạo hình - Sử dụng cưa đĩa cắt tạo hình ở hai đầu các thanh theo dấu đã vạch sẵn. - Sử dụng máy mài, dũa để làm nhẵn hoặc làm sạch bavia các mép cắt (nếu cần).1: Kích thước phôi của khung máy Thứ tự Số lượng Chi tiết (mm) Chiều dài (mm) 1 4 60 x 30 x 2 750 2 4 60 x 30 x 2 2000 3 8 60 x 30 x 2 134 4 2 60 x 30 x 2 400 5 4 60 x 30 x 2 388 7 3 60 x 30 x 2 600 8 3 60 x 30 x 2 269 9 36 Gân 50 x 50 x 5 10 5 Gân 100 x 50 x 5 12 2 80 x 40 x 3,2 197 13 2 80 x 40 x 3,2 385 14 1 Lỗ chốt Ø 60 b. Hàn kết cấu hai khung 2000×250mm Phôi: Thép hộp 60×30×2(mm): L1=2000 (số lượng 4); L2=130 (số lượng 6). Gân tăng cứng 50×50×5 (số lượng 16).
Gia công 4 lỗ 10 - Sử dụng máy khoan Z5140A. - Mũi khoan HSS - Đặt phôi thanh lên bàn máy khoan, xác định vị trí khoan, kẹp chặt phôi và tiến hành khoan theo các vị trí đã xác định. Hàn khung 2000×250mm - Đường kính que hàn: 3,2mm - Sử dụng máy hàn HK 200A - Chú ý khi hàn: + Tăng tính tiếp xúc của vật hàn bằng cách trước khi hàn nên vệ sinh mối hàn tốt, chùi sạch bụi hoặc rỉ sét bám bên ngoài, cần thiết có thể mài sạch lớp kẽm ở vị trí hàn. 7 + Điều chỉnh dòng hàn 90A và hàn kiểm tra dòng, có thể điều chỉnh tăng 5 đến 10A rồi xem xét khả năng hàn cho phù hợp.
+ Hàn gá đính: Tăng cường độ dòng điện hàn lên từ (10 – 15)% so với cường độ dòng điện hàn đã chọn và điều chỉnh máy về chức năng hàn đính. Yêu cầu mối đính ngấu và chắc chắn, liên kết không biến dạng cong vênh + Duy trì khoảng cách đầu que hàn đến vật hàn bằng đường kính que hàn và góc độ nghiêng giữa que hàn và mặt phẳng hàn khoảng 70 độ. + Chuyển động dọc theo trục mối hàn duy trì và điều chỉnh độ dài hồ quang. Với vật hàn mỏng như khung máy không cần có chuyển động ngang của que hàn vì độ rộng của hồ quang đã đủ làm đầy rãnh hàn.
Hàn kết cấu hai khung 2240×250mm Phôi: Thép hộp 60×30×2(mm): L1=2240 (số lượng 4); L2=380 (số lượng 4); L3=130 (số lượng 2); L4=350 (số lượng 2). Gân tăng cứng 50×50×5 (số lượng 4). Gia công 2 lỗ Ø17 lắp gối đỡ - Sử dụng máy khoan Z5140A.3: Gia công 2 lỗ Ø17 lắp gối đỡ Bước 2. Hàn khung 2240×250mm Đường kính que hàn 3,2mm Sử dụng máy hàn HK 200A.
Chú ý khi hàn: Giống nguyên công 2 8 GHI CHÚ: 1.Sai lệch các kích thước không ghi lấy theo H11,h11 2.Các bề mặt Rz40 Hình 3.4: Kết cấu và yêu cầu kỹ thuật khung 2,24×0,25m d. Hàn liên kết tạo thành khung máy - Phôi: 2 khung 2000×250mm; 2 khung 2240×250mm và các loại phôi khác tiết trong Bảng 1. - Đường kính que hàn 3.2mm - Sử dụng máy hàn HK 200A. - Chú ý khi hàn: Giống nguyên công 2 e.