ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY CÂN ĐỊNH LƯỢNG MỰC IN THEO THỂ TÍCH
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
TÊN ĐỀ TÀI: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY CÂN ĐỊNH LƯỢNG MỰC IN THEO THỂ TÍCH
- Tên đề tài: “ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY CÂN ĐỊNH LƯỢNG MỰC IN THEO THỂ TÍCH”
- Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Năng suất: 160-200Kg/ ca 8 tiếng.
- Nội dung thuyết minh, tính toán:
Bản thuyết minh các nội dung tính toán:
- Khảo sát thị trường
- Tìm hiểu thiết bị đã có(nếu có)
- Đề xuất các phương án cân đo, chọn phương án khả thi nhất.
- Tính toán động học và động lực học các bộ truyền
- Tính toán thiết kế kết cấu toàn máy
- Thiết kế phần điều khiển
- Các bản vẽ:
- Bản vẽ các sơ đồ nguyên lý (1A0)
- Thiết kế bản vẽ lắp ( 3A0) và tập bản vẽ chi tiết ( A4)
- Thiết kế phần điều khiển A1
- Khả năng chế tạo ( chế tạo mô hình thu nhỏ để kiểm chứng nguyên lý)
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY CÂN ĐỊNH LƯỢNG MỰC IN THEO THỂ TÍCH
TÊN ĐỀ TÀI:
“ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY CÂN ĐỊNH LƯỢNG MỰC IN THEO THỂ TÍCH”
- Nội dung:
Dựa trên các kiến thức đã học ở trường, cùng với sự phân công của bộ môn chúng em có cơ hội tìm hiểu về đề tài” ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY CÂN ĐỊNH LƯỢNG MỰC IN THEO THỂ TÍCH”. Quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và thực thi, đề tài được chúng em tóm tắt như sau:
- Nghiên cứu nhu cầu thị trường về thiết bị máy cân định lượng mực in.
- Tìm hiểu trong và ngoài nước đã có loại máy cân định lượng mực in theo thể tích này chưa?
- Tìm ra nguyên lý cân mực theo thể tích.
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết, các định nghĩa, kiến thức chuyên ngành có liên quan.
- Tính toán và thiết kế các bộ phận của máy.
- Chế tạo mô hình và kiễm nghiệm kết quả.
II Kết quả đạt được:
- Tiếp thu, tổng hợp được một khối lượng lớn các kiến thức thực tiễn cũng như lý thuyết.
- Tính toán thiết kế được máy cân định lượng mực in theo thể tích.
- Chế tạo thành công mô hình máy.
- Nghiên cứu phát triển sản phẩm ra thị trường.
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. ii
LỜI CẢM ƠN.. iv
TÓM TẮT ĐỒ ÁN.. v
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.. 10
1.1 Tính cấp thiết của đề tài10
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài10
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài11
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 11
1.4.4 Đối tượng. 11
1.4.2Phạm vi11
1.5 Phương pháp nghiên cứu. 11
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận. 11
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể. 11
1.6 Kết cấu của ĐATN.. 12
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI. 13
2.1 Các định nghĩa. 13
2.2 Giới thiệu về máy cân định lượng mực in theo thể tích.14
2.2 Giới thiệu về máy cân định lượng mực in theo thể tích.14
2.3 Đặc điểm máy cân định lượng mực in.15
2.4 Các tồn tại cần giải quyết của máy. 15
2.4.1 Việc cấp bột mực in :15
CHƯƠNG 3 : NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.. 17
3.1 Cụm điều kiển :17
3.2 Một số phương án cân mực in để chọn phương án tối ưu :19
- Phương án 1 : Trục vít tải kết hợp cân điện tử :19
- Phương án 2 : Cân thể tích sử dụng Ru-lô bằng thép có phay hốc :20
- Phương án 3 : Cân thể tích sử dụng ru-lô bằng nhựa dẻo có phay hốc :21
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN MÁY.. 22
4.1 Chọn vật liêu cho trục :22
4.2 Tính phản lực ở các gối trục:22
4.3 Tính đường kính trục:23
4.4 Biểu đồ lực của trục chính:24
CHƯƠNG 5 : CỤM ĐIỀU KIỂN.. 25
5.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điện :25
5.2 Nguyên lý hoạt động :27
5.3 Một số thiết bị điện. 28
5.3.1 Cảm biến quang NPN.. 28
5.3.2 Counter28
5.4 Cơ cấu rung. 28
KẾT LUẬN.. 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 30
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
- Chúng ta đã bước sang thế kỷ XXI thế kỷ của khoa học kỹ thuật hiện đại. Các thành tựu của khoa học kỹ thuật được áp dụng vào mọi mặt của cuộc sống. Điều này cũng được phản ánh một cách rõ ràng trong lĩnh vực lao động sản xuất. Ngày trước khi khoa học kỹ thuật vẫn còn lạc hậu thì lao động chân tay của con người chiếm một vị trí chủ đạo. Qua thời gian khi xã hội ngày càng phát triển nhu cầu của con người ngày càng cao không chỉ về số lượng mà còn cả chất lượng thì điều đó không còn thiết thực nữa. Lao động chân tay dần dần được thay thế bằng máy móc. Điều này có một ý nghĩa vô cùng quan trọng không chỉ giải phóng sức lao động mà còn nâng cao năng suất cũng như chất lượng của các sản phẩm làm ra. Đặc biệt là trong các ngành công nghiệp nặng nhọc và độc hại.
- Trong thời buổi kinh tế thị trường như hiện nay thì việc tự động hoá quá trình sản xuất trở thành một yếu tố sống còn của các doanh nghiệp. Sự thành công hay thất bại của một doanh nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó chất lượng sản phẩm và giá thành là hai yếu tố cơ bản nhất. Mà hai yếu tố này lại được quyết định trực tiếp bởi yếu tố công nghệ và khả năng tự động hoá của doanh nghiệp. Một khi sản phẩm được sản xuất một cách tự động hoá thì tính ổn định và chất lượng cũng như năng suất của sản phẩm sẽ tăng từ đó sẽ giảm được giá thành nâng cao khả năng cạnh tranh.
- Hiện trên thị trường chưa có loại máy này, vì vậy việc bắt tay vào nghiên cứu nó xem như là một cơ hội cũng như thách thức cho bản thân, đồng thời chúng tôi hy vọng sẽ tạo ta một tiền đề cho các nghiên cứu sau này. Thật vậy, tại phân xưởng, công ty nhỏ lẻ thì đang cân mực in theo phương pháp thủ công bằng tay và các thiết bị máy đơn giản như cân đồng hồ, cân điện tử…, rất mất thời gian cũng như công sức, chi phí cũng theo đó mà tăng lên. Vì vậy yêu cầu cấp thiết hiện nay là có một loại máy có thể làm được công việc trên, với năng suất cao, chúng tôi tin rằng đó sẽ là một sáng kiến rất cần thiết cho ngành in ấn, photocopy.
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Như đã nói ở trên thì công trình nghiên cứu này thật sự mang tính cấp thiết cao, nếu thành công như mong đợi thì đó không những giải quyết được công việc tay chân của những công nhân thường làm khi cân mực in bằng thủ công, mà còn mang lại một một vốn hiểu biết rộng cho người nghiên cứu.
- Tạo điều kiện, tiền đề cho người nghiên cứu có thể phát triển các kỹ năng, kiến thức của mình và ứng dụng chúng vào thực tiễn.
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Củng cố kiến thức đã học, thu thập các kiến thức thực tiễn trong quá trình làm.
- Tìm ra được nguyên lý cân mực in bằng thể tích.
- Tính toán được các thông số, yêu cầu kỹ thuật của máy cân mực.
- Chế tạo được mô hình để kiểm nghiệm nguyên lý cân mực theo thể tích.
- Có được định hướng phát triển đưa sản phẩm ra thực tiễn sản xuất.
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.4.4 Đối tượng
- Mực in và các nguyên lý cân mực in theo thể tích.
- Máy cân định lượng mực in theo thể tích.
1.4.2Phạm vi
- Do thời gian nghiên cứu ít, kiến thức của nhóm chưa chuyên sâu, nên đề tài xin phép được giới hạn trong tìm hiểu thiết kế máy cân định lượng mực in theo thể tích.
1.5 Phương pháp nghiên cứu
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận
Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt đến chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Theo định nghĩa này cần phải có những nguyên tắc cụ thể và dựa theo đó các vấn đề được giải quyết.
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Phương pháp khảo sát thực tế: tìm hiểu thực tế về công việc cân mực in thủ công và nhu cầu về một loại máy cân định lượng mực in. Tìm hiểu thị trường loại máy này đã có mặt trên thị trường hay không. Và năng suất một người công nhân cân mực thủ công là bao nhiêu?
- Phương pháp thu thập dữ liệu: lấy số liệu về năng suất làm việc của công nhân khi cân mực thông qua việc khảo sát thực tế. Bấm thời gian để lấy số liệu về các công đoạn của việc đóng gói từ đó tính toán được năng suất cần thiết để một máy cân định lượng mực in phải đạt được.
- Phương pháp phân tích đánh giá: dựa vào dữ liệu đã thu thập được, tham khảo ý kiến của công nhân, và các chuyên gia để phân tích và đánh giá nhu cầu trong việc chế tạo một loại máy có khả năng thay thế được sức lao động của người công nhân nhưng vẫn đảm bảo năng suất cần thiết. Phân tích tìm ra các giải pháp công nghệ trong chế tạo, từ đó đưa ra quy trình để hoàn thiện đồ án một cách hiệu quả nhất.
- Phương pháp tổng hợp: sau khi đã có đầy đủ thông tin, số liệu cần thiết và những gì được chứng kiến trong thực tế kết hợp với kiến thức chuyên ngành của chúng em, chúng em đã đưa ra những nhận xét, đánh giá khách quan để từ đó đề xuất quy trình hợp lí để cân mực in, và chế tạo thành công mô hình với nguyên lý cân mực hợp lý nhất.
- Phương pháp mô hình hóa: là mục tiêu chính của đề tài, tạo cho chúng em có cơ hội để ôn lại kiến thức đã học và học hỏi được nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn. việc chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm được lý thiết, và sửa chữa những chỗ sai mà phương pháp lý thuyết không thể thấy được.
1.6 Kết cấu của ĐATN
ĐATN bao gồm 6 chương:
- Chương 1 giới thiệu về đề tài và một số phương pháp, cách thức thực hiện đề tài.
- Chương 2 trình bày tổng quan nghiên cứu của đề tài, bao gồm giới thiệu về máy kết cấu của máy, các nghiên cứu liên quan.
- Chương 3 trình bày về cơ sở lý thuyết để thực hiện đề tài
- Chương 4 đưa ra phương hướng và các giải pháp để giải quyết vấn đề, bao gồm các nguyên lý cân mực in và quy trình thực hiện cân.
- Chương 5 Tính toán chi tiết các bộ phận của máy
- Chương 6 trình bày về việc chế tạo mô hình và kiểm nghiệm tính toán, điều chỉnh thông số cho phù hợp.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1 Các định nghĩa
- Máy tự động là máy tự động hoàn toàn từ khâu cấp phôi, thao tác trên sản phẩm đến lấy sản phẩm ra. Chính vì thế con người không phải tốn công sức trong quá trình hoàn thiện sản phẩm.
- Vai trò và ý nghĩa của tự động hóa quá trình sản xuất:
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép giảm giá thành và nâng cao năng suất lao động. Trong mọi thời đại, các quá trình sản xuất luôn được điều khiển theo các quy luật kinh tế. Có thể nói chi phí và hiệu quả sản xuất là một trong những yếu tố quan trọng xác định nhu cầu phát triển tự động hóa.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép cải thiện điều kiện sản xuất. Các quá trình sản xuất sử dụng quá nhiều lao động sống thường không đảm bảo tính ổn định về giờ giấc, chất lượng gia công và năng xuất lao động, gây khó khăn trong việc điều hành và quản lý giờ giấc. Các quá trình sản xuất tự động cho phép loại bỏ các nhược điểm trên.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép đáp ứng cường độ sản xuất hiện đại.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép chuyên môn hóa và hoán đổi sản xuất. Chỉ một số ít các sản phẩm phức tạp là được chế tạo từ một nhà sản xuất.
- Tự động hóa quá trình sản xuất cho phép thực hiện cạnh tranh và đáp ứng điều kiện sản xuất.
2.2 Giới thiệu về máy cân định lượng mực in theo thể tích.
Hình 2.1: Nguyên lý cơ bản của máy cân định lượng mực in theo thể tích.
2.2 Giới thiệu về máy cân định lượng mực in theo thể tích.
Sơ đồ phân tích chức năng của máy cân định lượng mực in theo thể tích:
..................................
5.2 Nguyên lý hoạt động :
- Động cơ sử dụng nguồn 220V thông qua bộ chuyển nguồn giảm xuống 24V
- Khi bật contac nguồn toàn bộ hệ thống mạch điện hoạt động.
- Khi ta ấn nút Reset động cơ hoạt động, cho đến khi cảm biến nhận tín hiệu thì dừng lại. Khi đó hốc trên ru-lô ở ngay vị trí của phểu trên cho bột mực in đi xuống điền đầy hốc.
- Khi ta ấn nút Start động cơ tiếp tục quay, kéo ru-lô mang bột mực in quay theo. Khi cảm biến (NPN) nhận tín hiệu, động cơ dừng timer bắt đầu đếm 4s, đồng thời bột mực in từ hốc rơi xuống phểu dưới và ra ngoài. Hết 4s động cơ tiếp tục quay cho đến khi cảm biến nhận tín hiệu, máy hoạy động như thế cho đến khi ngắt nguồn điện.
- Muốn dừng động cơ ta tắt contac nguồn toàn bộ hệ thống mạch điện dừng hoạt động. Khi cho máy hoạt động trở lại bắt buộc phải ấn nút Reset để hốc trên ru-lô trùng với vị trí của phểu cấp liệu.
5.3 Một số thiết bị điện
5.3.1 Cảm biến quang NPN
- Sử dụng cảm biến quang NPN nguồn 24V có 4 chân :
Trong đó : Màu xanh : Nối với dây 0V
Màu nâu : Nối với nguồn 24V.
Màu đen : Dây tín hiệu.
Màu hồng : Nối với dây nguồn 24V.
5.3.2 Counter
- Sử dụng nguồn nuôi 12V DC có sẵn bộ chuyển nguồn tích hợp sẵn trong Counter.
- Nhiệm vụ đếm số lần nhận tín hiệu từ cảm biến
5.4 Cơ cấu rung
- Gồm 1 động cơ 24V 40W và thanh truyền lệch tâm.
- Khi cấp điện cho động cơ thì động cơ hoạt động trục chính động cơ quay kéo theo thanh truyền lệch tâm quay làm cho cụm máy rung theo nhịp.
KẾT LUẬN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẢI TIẾN THIẾT KẾ MÁY CÂN ĐỊNH LƯỢNG MỰC IN THEO THỂ TÍCH
Thông qua quá trình làm đồ án. Chúng em đã đạt được những kết quả sau:
- Hoàn thành thuyết minh tính toán và chế tạo được mô hình kiểm nghiệm một bộ phận của máy.
- Hoàn thanh QTCNGC chi tiết : Trục chính, Trục 60, Đĩa cảm biến.
- Trích luỹ được nhưng kinh nghiệm quý báo trong quá trình chế tạo, gia công lắp ráp máy.
- Khả năng tính toán và hoạch định được kinh phí làm đồ án.
- Tìm hiểu được thị trường, cách mua một số chi tiết máy.
- Vì đây là loại máy chưa có trên thị trường Việt Nam nên có thể đây là tiền đề cho chúng em phát triển sản phẩm sau này.
