Tài liệu Thiết kế và chế tạo hệ thống xếp áo quần tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY XẾP ÁO QUẦN TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS. NGÔ THANH NGHỊ HUỲNH TẤN HUY TRƯƠNG NGỌC LỘC Đà Nẵng, 12/2019 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị LỜI NÓI ĐẦU Trải qua 3 cuộc cách mạng công nghiệp và đang trong giai đoạn thịnh vượng của cuộc cách mạng công nghiệp thứ 4, thế giới chúng ta đã chuyển mình mãnh liệt và cho thấy khả năng ngoạn mục của con người trong việc khám phá, nghiên cứu và phát minh ra các thành tựu to lớn trong tất cả các lĩnh vực, và Cơ khí nói chung cũng như Cơ điện tử nói riêng không nằm ngoài cuộc chơi đó. Tuy nhiên, khoa học ngày càng phát triển, những thiết bị và hệ thống cũ đều trở nên lạc hậu và không đáp ứng được quá trình phát triển nhanh chóng của các ngành liên quan. Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế trong chương trình đào tạo, đồ án tốt nghiệp là một yêu cầu không thể thiếu được của sinh viên khi kết chương trình đại học. Đồ án tốt nghiệp có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế,chế tạo các loại máy và thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, điện lực …vv C C R L . T Sau một thời gian tìm hiểu và với sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS. Ngô Thanh Nghị đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Trong quá trình thiết kế tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, rất mong được sự chỉ bảo và thông cảm của quý thầy cô để trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng năm 2019. U D Trương Ngọc Lộc SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy Huỳnh Tấn Huy 1 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................ 1 MỤC LỤC ...................................................................................................................... 2 DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................. 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ....................................... 8 1.1 Giới thiệu chung về tự động hóa .....................................................................8 1.2 Giới thiệu về hệ thống gấp-đóng gói áo thun tự động ..................................9 1.3 Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................................9 1.4 Nguyên lý hoạt động ......................................................................................11 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .................... 13 2.1 C C Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu thực hiện chức năng gấp .................13 R L . T 2.1.1 Phương án 1............................................................................................... 13 2.1.2 Phương án 2............................................................................................... 14 2.1.3 Kết luận .....................................................................................................15 2.2 U D Cụm băng tải và đóng gói ..............................................................................15 2.2.1 Phương án 1............................................................................................... 15 2.2.2 Phương án 2............................................................................................... 16 2.2.3 Phương án 3............................................................................................... 17 2.2.4 Phương án 4............................................................................................... 18 2.2.5 Kết luận .....................................................................................................19 2.3 Cụm chân máy ................................................................................................ 20 2.3.1 Phương án 1............................................................................................... 20 2.3.2 Phương án 2............................................................................................... 21 2.3.3 Kết luận .....................................................................................................21 2.4 Cụm điều khiển .............................................................................................. 22 2.4.1 Dùng vi điều khiển ....................................................................................22 2.4.2 Dùng PLC ..................................................................................................23 SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 2 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động 2.4.3 GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Kết luận .....................................................................................................24 CHƯƠNG 3: CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG ................................... 25 3.1 Arduino Uno R3 ............................................................................................. 25 3.1.1 Tổng quan ..................................................................................................25 3.1.2 Các thông số của Arduino Uno R3 ...........................................................25 3.1.3 Các chân nguồn và bộ nhớ ........................................................................26 3.1.4 Các cổng vào ra .........................................................................................27 3.2 Cảm biến E3F-DS30C4..................................................................................28 3.2.1 Tính năng tổng quát ..................................................................................28 3.2.2 Thông số kỹ thuật ......................................................................................29 3.2.3 Sơ đồ dây ...................................................................................................29 3.3 C C Nút nhấn .........................................................................................................30 R L . T 3.3.1 Tổng quát...................................................................................................30 3.3.2 Kích thước và thông số kỹ thuật ............................................................... 30 3.4 U D Động cơ Servo MG 996R ...............................................................................31 3.4.1 Tổng quát...................................................................................................31 3.4.2 Kích thước và thông số kỹ thuật ............................................................... 31 3.4.3 Sơ đồ dây ...................................................................................................32 3.5 Động cơ giảm tốc ............................................................................................32 3.5.1 Tổng quát...................................................................................................32 3.5.2 Cấu tạo.......................................................................................................33 3.5.2.1 Động cơ điện DC ................................................................................33 3.5.2.2 Hộp giảm tốc ......................................................................................34 3.5.3 Chức năng của hộp giảm tốc .....................................................................34 3.5.4 Nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc .....................................................35 3.6 Driver HD44780 ............................................................................................. 35 3.6.1 Chức năng tổng quát và đặc điểm ............................................................. 35 3.6.1.1 Chức năng ...........................................................................................35 SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 3 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động 3.6.1.2 GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Đặc điểm............................................................................................. 35 3.6.2 Thông số kỹ thuật ......................................................................................36 3.6.3 Sơ đồ chân .................................................................................................36 3.7 LCD 16x2 ........................................................................................................36 3.7.1 Giới thiệu chung ........................................................................................37 3.7.2 Thông số kỹ thuật ......................................................................................37 3.7.3 Sơ đồ chân .................................................................................................37 3.8 Module relay 5VDC .......................................................................................38 3.8.1 Giới thiệu chung ........................................................................................39 3.8.2 Đặc điểm và thông số kỹ thuật ..................................................................39 3.8.8.1 Đặc điểm............................................................................................. 39 3.8.8.2 Thông số kỹ thuật ...............................................................................39 3.8.9 3.9 C C R L . T Sơ đồ chân .................................................................................................40 Động cơ bơm chân không ..............................................................................40 U D 3.9.8 Giới thiệu chung ........................................................................................40 3.9.9 Nguyên lý hoạt động .................................................................................41 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ – ĐIỀU KHIỂN ......................... 43 4.1 Thiết kế hệ thống cơ khí ................................................................................43 4.1.1 Tính toán thông số cho cơ cấu gấp áo .......................................................43 4.1.2 Tính toán thông số cho băng tải ................................................................ 45 4.2 Thiết kế hệ thống điều khiển .........................................................................46 4.2.1 Sơ đồ khối tổng thể của hệ thống .............................................................. 46 4.2.2 Sơ đồ mô tả hệ thống.................................................................................47 4.2.3 Các khối trong hệ thống điều khiển ..........................................................47 4.2.3.1 Khối điều khiển trung tâm ..................................................................48 4.2.3.2 Khối hiển thị .......................................................................................49 4.2.3.3 Khối động cơ ......................................................................................52 4.2.3.4 Khối cảm biến ....................................................................................54 SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 4 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị 4.2.3.5 Khối nút nhấn .....................................................................................56 4.2.3.6 Khối nguồn .........................................................................................57 4.2.4 Sơ đồ mạch tổng thể ..................................................................................58 4.2.5 Lưu đồ thuật toán hệ thống .......................................................................59 KẾT LUẬN .................................................................................................................. 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 62 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 63 C C R L . T U D SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 5 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cánh tay Robot trong Công nghiệp .................................................................8 Hình 1.2: Dây chuyền sản xuất sửa trong công nghiệp ...................................................9 Hình 1.3: Một xưởng may tại Việt Nam .......................................................................10 Hình 1.4: Máy gấp áo thun được trưng bày ..................................................................11 Hình 1.5: Mô hình 3D của máy gấp áo thun .................................................................11 Hình 2.1: Động cơ Servo ............................................................................................... 13 Hình 2.2: Xy lanh khí nén ............................................................................................. 14 Hình 2.3: Mô phỏng 3d cơ cấu lật .................................................................................15 Hình 2.4: Sơ đồ Sơ đồ động học phương án dùng một động cơ truyền mô men cho con lăn băng tải không thông qua bộ truyền ngoài .............................................................. 16 Hình 2.5: Sơ đồ động học phương án dùng một động cơ truyền mô men cho một bánh xe thông qua một bộ truyền bánh răng ..........................................................................17 Hình 2.6: Sơ đồ động học của bộ truyền xích ............................................................... 18 Hình 2.7: Sơ đồ động học của bộ truyền đai .................................................................19 C C R L . T Hình 2.8: Thép hộp ........................................................................................................20 Hình 2.9: Nhôm định hình ............................................................................................. 21 Hình 2.10: Board Arduino Uno .....................................................................................22 U D Hình 2.11: Bộ điều khiển PLC ......................................................................................23 Hình 3.1: Arduio Uno R3 .............................................................................................. 25 Hình 3.2: Các thành phần của Arduino Uno R3............................................................26 Hình 3.3: Cảm biến E3F – DS30C4 ..............................................................................29 Hình 3.4: Sơ đồ dây cảm biến E3F – DS30C4 .............................................................. 30 Hình 3.5: Nút nhấn dùng trong mô hình........................................................................30 Hình 3.6: Servo MG 996R............................................................................................. 31 Hình 3.7: Sơ đồ dây Servo MG 996R ...........................................................................32 Hình 3.8: Động cơ giảm tốc DC ....................................................................................33 Hình 3.9: Cấu tạo động cơ giảm tốc DC ......................................................................33 Hình 3.10: Cấu tạo của hộp giảm tốc ............................................................................34 Hình 3.11: Driver HD44780 ..........................................................................................35 Hình 3.12: Sơ đồ chân Driver HD44780 .......................................................................36 Hình 3.13: LCD 16x2 ....................................................................................................37 Hình 3.14: Sơ đồ chân LCD 16x2 .................................................................................38 Hình 3.15: Module relay 5VDC ....................................................................................39 SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 6 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Bảng 3.1: Thống số kỹ thuật của Module Relay ...........................................................40 Hình 3.16: Sơ đồ chân module relay 5VDC ..................................................................40 Hình 3.17: Một loại bơm thông dụng trong gia đình ....................................................41 Hình 4. 1: Sơ đồ động học của cơ cấu gấp áo ............................................................... 43 Hình 4.2: Cơ cấu gấp áo ................................................................................................ 43 Hình 4.3: Động cơ servo................................................................................................ 44 Hình 4.4: Đĩa xoay.........................................................................................................44 Hình 4.5: Động cơ giảm tốc GH-1632T ........................................................................46 Hình 4.6 : Sơ đồ tổng thể hệ thống ................................................................................47 Hình 4.7: Sơ đồ mô tả hệ thống .....................................................................................47 Hình 4.8: Chíp điều khiển Atmega 328P-AU ............................................................... 48 Hình 4.9: Kết nối giữa LCD 16x2 với Driver HD44780 ..............................................50 Hình 4.10: Giao tiếp I2C[4]...........................................................................................51 Hình 4.11: Sơ đồ đấu nối giao tiếp I2C với LCD 16x2.................................................51 Hình 4.12: Sơ đồ đấu nối giữa động cơ và Servo ..........................................................53 C C R L . T Hình 4.13: Sơ đồ đấu nối giữa Arduino và E3F-DS30C4 .............................................55 Hình 4.14: Sơ đồ đấu nối giữa Arduino và nút nhấn.....................................................56 Hình 4.15: Mạch nguồn hệ thống thiết kế .....................................................................58 Hình 4.16: Sơ đồ mạch của hệ thống.............................................................................59 Hình 4.17: Lưu đồ thuật toán hệ thống..........................................................................60 U D SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 7 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung về tự động hóa Trong xu thế hội nhập toàn cầu, đất nước ta đang bước vào giai đoạn thực hiện công nghiệp hóa hiện đại hóa, bất cứ ngành nghề kỹ thuật nào cũng cần đến tự động hóa. Phải khẳng định rằng, hệ thống tự động hóa có mặt hầu hết trong mọi dây chuyền sản xuất của tất cả các ngành kinh tế.Vậy tự động hóa là gì? Tự động hóa hay còn gọi là điều khiển tự động, là việc sử dụng nhiều hệ thống điều khiển cho các thiết bị hoạt động như máy móc, xử lý tại các nhà máy, nồi hơi, lò xử lý nhiệt, chuyển mạch trong mạng điện thoại, chỉ đạo và ổn định của tàu, máy bay và các ứng dụng khác với con người can thiệp tối thiểu hoặc giảm. Một số quy trình đã được hoàn toàn tự động C C Lợi ích lớn nhất của tự động hóa là nó tiết kiệm lao động, tuy nhiên, nó cũng R L . T được sử dụng để tiết kiệm năng lượng và nguyên vật liệu và nâng cao chất lượng với độ chính xác cao. U D Hình 1.1: Cánh tay Robot trong Công nghiệp SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 8 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Hình 1.2: Dây chuyền sản xuất sữa trong công nghiệp C C 1.2 Giới thiệu về hệ thống gấp-đóng gói áo thun tự động Ngày nay với sự phát triển nhanh chóng về kinh tế - xã hội của Việt Nam nói R L . T riêng và thế giới nói chung. Khi đó đới sống về vật chất và tinh thần của con người được nâng cao, đặc biệt là đời sống tinh thần cùng với đời sống vật chất là một trong U D hai món ăn không thể thiếu của con người.Trong đó thời trang ăn mặc là một trong những đời sống tinh thần mà chúng ta không thể bỏ qua. Như chúng ta đã biết dân số thế giới ngày một đông cùng với sự phát triển kinh tế, khi đó nhu cầu thời trang sẽ cần một số lượng lớn đòi hỏi cần tới một lượng lao động làm trong lĩnh vực thời trang càng lớn. Tuy nhiên con người luôn hướng tới sự tiện lợi, giảm chi phí sản xuất và rút ngắn thời gian sản xuất.Việc sản xuất ra những chiếc áo , chiếc quần đặc biệt là là áo thun thì cần một giai đoạn gấp đóng gói, việc gấp và đóng gói bằng thủ công thì việc này khá tốn nhều thời gian và cần nhiều lao để đáp ứng một lượng lớn áo quần. Về lâu dài việc này tốn kém chi phí và thời gian dẫn đến ảnh hưởng đến sự phát triển của doanh nghiệp. Để tiết kiệm chi phí và thời gian sản xuất nhiều doanh nghiệp dệt may ngày nay đã áp dụng mô hình gấp áo thun tự động để hoạt động sản xuất đạt hiểu quả hơn. 1.3 Tính cấp thiết của đề tài Theo thống kê, ngành công nghiệp dệt may là một trong những ngành xuất khẩu chủ lực của Việt Nam ra thị trường thế giới, là ngành đóng góp vào cơ cấu tăng trưởng SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 9 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị kinh tế của Việt Nam.Chính vì vậy nhiều doanh nghiệp dệt may hiện nay là một trong những nhóm ngành sử dụng nhiều lao động nhất trong sản xuất. C C Hình 1.3: Một xưởng may tại Việt Nam R L . T Do vậy những dây chuyền tự động đang góp phần làm giảm số lượng lao động trong sản xuất, rút ngắn thời gian sản xuất và tạo ra lợi nhuận cho doanh nghiệp. Đồng U D thời nó cũng được ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực không riêng gì ngành dệt may như là công nhiệp ô tô, công nghiệp xây dựng, đóng tàu.... Việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào quá trình sản xuất đang thu hút rất nhiều sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp nói riêng và của các quốc gia nói chúng. Để có được máy móc, dây chuyền sản xuất tự động đó thì nhiều doanh nghiệp, quốc gia đã bỏ ra một số tiền khổng lồ. Để giải quyết được những vấn đề nêu trên nhóm chúng em đã đưa ra giải pháp”Thiết kế và chế tạo hệ thống gấp – đóng gói áo thun tự động” và mong muốn có thể cải tiến về giá thành sản xuất và thẩm mỹ, cũng như mức độ linh hoạt của cơ cấu trong tương lai gần sau này. SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 10 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Hình 1.4: Máy gấp áo thun được trưng bày C C 1.4 Nguyên lý hoạt động R L . T U D Hình 1.5: Mô hình 3D của máy gấp áo thun Khi áo thun được đặt trên các tấm lật, người sử dụng sẽ bấm nút, các tấm lật sẽ thực hiện chức năng của mình do động cơ servo truyền momen cho cơ cấu để xoay các tấm lật theo thứ tự 1 2 3 4  5 ( như trong hình 1.5). Sau đó, áo thun tại tấm số SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 11 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị 5 sẽ trượt xuống băng tải đặt ở phía dưới. Trên băng tải sẽ có các cảm biến tiệm cận để thực hiện chức năng đếm sản phẩm và đóng gói. C C R L . T U D SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 12 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Trong phần này nhóm sẽ đưa ra các phương án cho phần cơ khí từ đó phân tích ưu, nhược điểm và chọn phương án phù hợp nhất. Hệ thống bao gồm 3 cụm chính: cụm cơ cấu thực hiện chức năng gấp, cụm băng tải và đóng gói, cụm chân máy, cụm điều khiển 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu thực hiện chức năng gấp 2.1.1 Phương án 1 Sử dụng động cơ để thực hiện chức năng gấp. Động cơ được sử dụng là loại động cơ servo. Khi động cơ servo quay sẽ kéo theo cơ cấu lật quay. Tấm lật được gắn với khung qua cơ cấu bản lề. Chính vì thế, khi điều khiển động cơ servo quay theo một góc thì làm cho tấm gấp thực hiện chức năng của nó. C C R L . T U D Hình 2.1: Động cơ Servo SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 13 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị  Ưu điểm: - Có độ chính xác cao - Tạo ra momen lớn - Nhỏ gọn, đơn giản và không quá đắt - Làm việc êm, điều khiển đơn giản và dễ sử dụng  Nhược điểm: - Động cơ servo hoạt động không trùng khớp với lệnh điều khiển - Khi dừng lại, động cơ servo thường dao động tại vị trí dừng gây rung lắc. 2.1.2 Phương án 2 Sử dụng xi lanh khí nén. Khí nén được đưa vào xi lanh làm tịnh tiến piston. Cơ cấu lật được gá đặt trên cần piston. Việc tịnh tiến piston sẽ làm cho các tấm lật thực hiện chức năng gấp áo. C C R L . T U D Hình 2.2: Xy lanh khí nén  Ưu điểm: - Xi lanh khí có khả năng tác động với vận tốc 10m/s, nhanh hơn hẳn so với các thiết bị khác. - Việc lắp đặt cũng khá đơn giản và linh hoạt, không có sự giới hạn về khoảng cách. - Độ tin cậy khá cao, ít trục trặc kỹ thuật. SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 14 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị - Tuổi thọ lớn.  Nhược điểm: - Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử - Khả năng lập trình kém vi cồng kềnh so với điện tử, chỉ điều khiển theo chương trình có sẵn, khả năng điều khiển phức tạp kém - Khả năng tích hợp hệ điều khiển phức tạp cồng kềnh - Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây tiếng ồn - Chi phí lắp đặt hệ thống khí nén khá cao 2.1.3 Kết luận C C R L . T U D Hình 2.3: Mô phỏng 3d cơ cấu lật Vì mục tiêu của nhóm hướng đến là hệ thống phải làm việc ổn định, giá thành rẻ, đáp ứng nhanh, chạy êm. Chính vì vậy, nhóm quyết định chọn phướng án 1 cho cụm cơ cấu thực hiện chức năng gấp 2.2 Cụm băng tải và đóng gói 2.2.1 Phương án 1 Thiết kế một động cơ truyền mô men cho con lăn băng tải không thông qua bộ truyền ngoài (được thể hiện trên hình 2.4) Phương án này sử dụng một động cơ giảm tốc điều khiển làm quay một con lăn không thông qua bộ truyền ngoài SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 15 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Hình 2.4: Sơ đồ Sơ đồ động học phương án dùng một động cơ truyền mô men cho con lăn băng tải không thông qua bộ truyền ngoài  Ưu điểm: - Bố trí đơn giản, dễ lắp đặt. - Không cần sử dụng bộ truyền ngoài, động cơ được tích hợp bộ truyền trục vít C C bánh vít nên ít tốn kém hơn. R L . T  Nhược điểm: - Hiệu suất thấp - Nhiệt sinh nhiều do vận tốc trượt lớn nên tuổi thọ của bộ truyền thấp U D - Bánh vít sử dụng vật liệu bằng nhựa nên tuổi thọ thấp hơn dễ bị hỏng hơn so với sử dụng vật liệu đồng thanh. 2.2.2 Phương án 2 Thiết kế một động cơ truyền mô men cho con lăn qua một bộ truyền ngoài (được thể hiện trên hình 2.5) Phương án này sử dụng 1 động cơ điều khiển làm quay con lăn băng tải thông qua một bộ truyền ngoài, ví dụ ở đây ta sử dụng bộ truyền bánh răng thì ta có sơ đồ động như sau: SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 16 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Hình 2.5: Sơ đồ động học phương án dùng một động cơ truyền mô men cho một bánh xe thông qua một bộ truyền bánh răng  Ưu điểm: - Bô truyền bánh răng có kích thước nhỏ gọn hơn các bộ truyền khác, khi làm việc với - công suất, số vòng quay và tỷ số truyền như nhau. C C - Bộ truyền bánh răng có khả năng tải cao hơn so với các bộ truyền khác, khi R L . T có cùng kích thước - Tỷ số truyền không thay đổi, số vòng quay ổn định. - Hiệu suất truyền động cao hơn các bộ truyền khác U D - Làm việc chắc chắn, tin cậy có tuổi bền cao.  Nhược điểm: - Bộ truyền bánh răng yêu cầu gia công chính xác cao, cần phải có dao chuyên dụng giá thành tương đối đắt. - Bộ truyền làm việc có nhiều tiếng ồn, nhất là khi vận tốc làm việc cao. - Khi sử dụng cần phải bôi trơn đầy đủ 2.2.3 Phương án 3 Thiết kế động cơ truyền momen cho con lăn băng tải qua bộ truyền xích SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 17 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Hình 2.6: Sơ đồ động học của bộ truyền xích  Ưu điểm: - Không có hiện tượng trượt, hiệu suất cao hơn, có thể làm việc khi có quá tải đột ngột. - Không đồi hỏi phải căng xích, lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn bộ truyền C C đai. - Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu truyền cùng công suất và số R L . T vòng quay. - Bộ truyền xích truyền công suất nhờ vào sự ăn khớp giữa xích và bánh xích , U D do đó góc ôm không có vị trí quan trọng như trong bộ truyền đai và do đó có thể truyền công suất và chuyển động cho nhiều đĩa xích bị dẫn.  Nhược điểm: - Khi hoạt động sẽ gây ra tải trọng động phụ, ồn khi làm việc ,có tỷ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị dẫn thay đổi, cần phải bôi trơn thường xuyên và phải có bộ phận chỉnh xích. - Ít sử dụng cho vận tốc nhỏ. 2.2.4 Phương án 4 Thiết kế động cơ truyền momen cho con lăn băng tải qua bộ truyền đai: SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 18 Thiết kế và chế tạo máy xếp áo quần tự động GVHD:T.S Ngô Thanh Nghị Hình 2.7: Sơ đồ động học của bộ truyền đai  Ưu điểm: - Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau (<15m). C C - Làm việc êm, không gây ồn nhờ vào độ dẻo của đai nên có thể truyền động R L . T với vận tốc lớn. - Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tải U D trọng thay đổi tác dụng lên cơ cấu. - Nhờ vào sự trượt trơn của đai nên đề phòng sự quá tải xảy ra trên động cơ. - Kết cấu và vận hành đơn giản.  Nhược điểm: - Kích thước bộ truyền đai lớn so với các bộ truyền khác: xích, bánh răng. - Tỉ số truyền thay đổi do hiện tượng trượt trơn giữa đai và bánh đai (ngoại trừ đai răng). - Tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn (thường gấp 2-3 lần so với bộ truyền bánh răng) do phải có lực căng đai ban đầu (tạo áp lực pháp tuyến lên đai tạo lực mà sát). - Tuổi thọ của bộ truyền thấp. Hiện nay, bộ truyền đai thang được sử dụng rộng rãi, đai dẹt ngày càng ít sử dụng. Khuynh hướng dùng bộ truyền đai răng ngày càng phổ biến vì tận dụng được ưu điểm của bộ truyền bánh răng và bộ truyền đai 2.2.5 Kết luận SVTH: Trương Ngọc Lộc Huỳnh Tấn Huy 19