Thiết Kế Hệ Thống Tự Động Đẩy Phôi Cho Máy Phay Mộng Ngón Fj 100 Tại Trung Tâm Cnr Trường Đại Học Lâm Nghiệp

1

Lời nói đầu

Đối với ngành công nghiệp chế biến gỗ vấn đề cơ giới hóa, tự động hóa các

quá trình công nghệ gia công có ý nghĩa đặc biệt quan trọng bởi tính đặc thù

của nguyên liệu (gỗ và vật liệu từ gỗ) cũng như sự đa dạng, phong phú của các

loại hình sản phẩm. Chỉ trên cơ sở các thiết bị công nghệ có trình độ kỹ thuật

cao mới đáp ứng được yêu cầu của các quá trình công nghệ.

Nhằm góp phần giải quyết một vấn đề cụ thể từ thực tiễn sản xuất sau khi

được trang bị những kiến thức cơ bản về lí thuyết trong chương trình đào tạo,

em thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế hệ thống tự động đẩy

phôi cho máy phay mộng ngón FJ-100 tại Trung tâm CNR Trường Đại học

Lâm Nghiệp”. Báo cáo khóa luận bao gồm các nội dung chính:

Chương 1: Những vấn đề chung

Chương 2: Cơ sở thiết kế

Chương 3: Nội dung thiết kế

Cùng với sự cố gắng của bản thân và sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo

TS. Hoàng Việt em đã hoàn thành khoá luận tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên

do kiến thức và khả năng của bản thân còn nhiều hạn chế nên trong đề tài

không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong sẽ nhận được các ý kiến

đánh giá, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để khoá luận tốt

nghiệp của em được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo Khoa Chế biến Lâm

sản, các cán bộ, nhân viên tại Trung tâm CNR, các cán bộ nhân viên Trung tâm

thông tin khoa học thư viện đã tạo điều kiện cho em thực hiện Khoá luận tốt

nghiệp này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Hoàng Việt

người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn cho em thực hiện đề tài này.

Em chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Hoàng Văn Toàn

2

Mục lục

Lời nói đầu...........................................................................................................1

Mục lục................................................................................................................2

Chương 1. Những vấn đề chung.......................................................................4

1.1. Đặt vấn đề......................................................................................4

1.2. Mục tiêu của đề tài........................................................................5

1.2.1. Mục tiêu chung................................................................................5

1.2.2. Mục tiêu cụ thể................................................................................5

1.3. Nội dung cơ bản............................................................................5

1.4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................6

1.5. Phạm vi nghiên cứu......................................................................6

Chương 2. Cơ sở thiết kế...................................................................................7

2.1. Cơ sở lí luận...................................................................................7

2.1.1. Hệ thống điều khiển tự động...........................................................7

2.1.2. Hệ thống điều chỉnh tự động.........................................................12

2.1.3. Chức năng của của thống điều khiển tự động...............................16

2.1.4. Các thiết bị thường dùng trong hệ thống tự động.........................16

2.1.5. Nhiệm vụ phân tích và thiết kế hệ thống tự động.........................17

2.1.6. Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển và điều chỉnh tự động 17

2.2. Kết quả khảo sát thực tiễn.........................................................18

2.2.1. Tổng quan về máy phay mộng ngón.............................................18

2.2.2. Cơ cấu đẩy bàn tiếp phôi của máy phay mộng ngón FJ-100........24

2.2.3. Nguyên liệu của máy phay mộng ngón........................................24

2.3. Cơ cấu đẩy và di chuyển phôi của máy chế biên gỗ................25

Chương 3. Nội dung thiết kế...........................................................................28

3.1. Các phương án và lựa chọn phương án hợp lí.........................28

3.1.1. Hệ thống tự động đẩy bàn tiếp phôi.............................................28

3.1.2. Hệ thống điều chỉnh tốc độ đẩy bàn tiếp phôi..............................35

3.2. Tính toán, thiết kế mạch điều khiển tự động............................40

3

3.2.1. Tính toán áp suất và lưu lượng.....................................................40

3.2.2. Tính toán hệ số khuyếch đại.........................................................44

3.2.3. Tính toán sai số điều khiển của hệ thống.....................................45

3.3. Lựa chọn các phần tử, thiết bị của hệ thống............................47

3.3.1. Phần tử cảm biến..........................................................................47

3.3.2. Phần tử van servo.........................................................................48

3.3.3. Bộ khuyếch đại.............................................................................50

3.3.4. Bộ điều khiển................................................................................51

3.4. Sơ đồ các phần tử thiết bị của hệ thống tự động điều khiển tốc

độ.......................................................................................................................52

3.4.1. Sơ đồ nguyên lí của hệ thống.......................................................52

3.4.2. Sơ đồ chức năng của các phần tử.................................................53

3.4.3. Sơ đồ nối ghép các phần tử...........................................................54

3.4.4.Sơ đồ mạch điều khiển của hệ thống.............................................54

Kết luận và kiến nghị.......................................................................................56

Tài liệu tham khảo............................................................................................58

4

Chương 1

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1.1. Đặt vấn đề

Tự động hoá là ngành khoa học kỹ thuật nghiên cứu những nguyên tắc thành

lập các hệ thống tự động và các phần tử cần thiết đối với hệ thống; nghiên cứu

những phương pháp phân tích và tổng hợp các hệ thống đó.

Triển vọng của tự động hoá rất lớn. Lý thuyết tự động hoá đang được phát

triển và ứng dụng ở đỉnh cao trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người. Tự

động hoá thâm nhập ngày càng sâu và đan chéo với các ngành khoa học kỹ

thuật khác và ngược lại nó cũng lĩnh hội, kế thừa các thành tựu mới của các

ngành khoa học lân cận và giáp ranh nhờ nguyên tắc thích nghi.

Trong các ngành kỹ thuật đó, ngành Chế biến Lâm sản cũng đã có những

bước phát triển để nâng cao trình độ tự động hoá, từng bước giải phóng con

người khỏi những lao động nặng nhọc và độc hại.

Những trang thiết bị có trình độ cao trong lĩnh vực này đã được chuyển giao

công nghệ vào Việt Nam, một số máy móc thiết bị được sản xuất trong nước

cũng bước đầu đáp ứng được mức độ tự động hoá sản xuất. Các trang thiết bị

này đang được khai thác tối ưu, được nghiên cứu thích nghi, hoàn thiện và mở

rộng để đảm bảo quá trình sản xuất ổn định có hiệu quả kinh tế cao, có sức

cạnh tranh ở thị trường trong nước, khu vực và quốc tế.

Trong quá trình cắt gọt gỗ quá trình đẩy phôi là một trong những yếu tố ảnh

hưởng rất lớn đến năng suất, chất lượng của sản phẩm và trực tiếp ảnh hưởng

đến hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất. Trong đó vận tốc đẩy phôi chính là

yếu tố quyết định đến quá trình đẩy phôi. Đối với mỗi quá trình công nghệ, mỗi

loại gỗ, mỗi loại sản phẩm,... khác nhau thì yêu cầu một vận tốc đẩy khác nhau.

Vì vậy trong quá trình sản xuất việc điều chỉnh và ổn định vận tốc đẩy phôi là

một yêu cầu quan trọng để tạo ra tốc độ đẩy phù hợp với từng yêu cầu cụ thể

của quá trình sản xuất nhằm tạo ra các sản phẩm có chất lượng và tạo ra năng

suất cao trong sản xuất.

5

Tại TTCNR Trường Đại học Lâm nghiệp cũng như nhiều doanh nghiệp và

công ty chế biến lâm sản ở nước ta, thời gian gần đây đã trang bị các thiết bị,

máy móc, các dây chuyền tự động tương đối hiện đại có trình độ cơ giới hóa và

tự động hóa ở mức độ cao. Đặc biệt trong dây chuyền sản xuất ván ghép thanh,

các máy phay mộng ngón hiện nay rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên cơ cấu

đẩy phôi của các máy còn những tồn tại, hạn chế: vận tốc đẩy phôi theo cấp,

quá trình theo dõi và điều chỉnh tốc độ nặng về thủ công, việc ổn định tốc độ

đẩy phôi còn khó khăn…

Để có thể khắc phục những tồn tại, hạn chế đã nêu trên ở máy phay mộng

ngón FJ-100 tại Trung tâm CNR -Trường Đại học Lâm Nghiệp em thực hiện đề

tài “Thiết kế hệ thống đẩy phôi tự động cho máy phay mộng ngón FJ-100 tại

Trung tâm CNR trường Đại học Lâm nghiệp”. Kết quả nghiên cứu của đề tài

có thể là giải pháp kỹ thuật hiệu quả để nâng cao mức độ tự động hóa và tính

năng công nghệ của thiết bị gia công, góp phần tăng năng suất và chất lượng

sản phẩm trong quá trình sản xuất.

1.2. Mục tiêu của đề tài

1.2.1. Mục tiêu chung

Mục tiêu của đề tài là thiết kế được hệ thống tự động đẩy phôi cho máy

phay mộng ngón, đảm bảo điều chỉnh tốc độ vô cấp nhằm nâng cao tính năng

công nghệ cho máy và góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị.

1.2.2. Mục tiêu cụ thể

- Lựa chọn được các phần tử, thiết bị phù hợp cho hệ thống tự động đẩy bàn

tiếp phôi và hệ thống điều chỉnh tốc độ;

- Xây dựng được chương trình điều khiển các hệ thống phù hợp với thực tế

sản xuất;

- Bố trí được các thiết bị của hệ thống trên máy đang hoạt động tại phân

xưởng.