BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT MÁY KIỂM TRA ĐỘ CONG VÊNH CỦA NGÓI Họ tên sinh viên : CÙ NHẬT PHÚ Ngành: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Niên khóa: 2007-2011 Tháng 05 năm 2011 KHẢO SÁT MÁY KIỂM TRA ĐỘ CONG VÊNH CỦA NGĨI Tác giả : CÙ NHẬT PHÚ Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư nghành : Điều Khiển Tự Động Giáo viên hướng dẫn : Th.s Bùi Chấn Thạnh Tháng 05 năm 2011 i LỜI CẢM ƠN Trong năm học tập trường Đại Học Nơng Lâm TP.Hồ Chí Minh – Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ - Bộ mơn Điều Khiển Tự Động, em nhận quan tâm dạy dỗ tận tình, đầy trách nhiệm q Thầy, Cơ giúp đỡ nhiệt tình bạn bè Qua khoảng thời gian em tích lũy cho thân kiến thức chuyên môn định kinh nghiệm sống mẽ Những kiến thức đó, kinh nghiệm hành trang vững giúp em bước vào sống Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến : - Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh - Ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ - Tồn thể q Thầy, Cơ tận tình giảng dạy, giúp đỡ em trình học tập, đặc biệt Thầy, Cô Bộ môn Điều Khiển Tự Động - Thầy Lê Văn Bạn, người giới thiệu em đến nơi làm đề tài, giúp đỡ em kiến thức việc làm đề tài - Thầy Bùi Chấn Thạnh, người trực tiếp hướng dẫn tận tình, truyền đạt kinh nghiệm q giá tạo điều kiện thuận lợi cho em thực tốt đề tài - Tất bạn quan tâm giúp đỡ em trình thực đề tài Trong trình thực đề tài em cố gắng nhiều với kinh nghiệm non yếu khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong thơng cảm đóng góp ý kiến q Thầy, Cô bạn để đề tài em tốt Gửi lời chúc sức khỏe đến quý Thầy, Cô bạn Em xin chân thành cám ơn ! Tp.Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2011 Sinh viên thực ii TÓM TẮT Tên đề tài : - Khảo sát phần cứng Máy kiểm tra độ cong ngói Thời gian địa diểm : - Thời gian : từ tháng 03 – 2011 đến tháng 05 – 2011 - Địa điểm : Công ty cổ phần kỹ thuật cơng nghệ Hồng Việt Mục đích đề tài : - Tìm hiểu ngun lí cấu tạo : phần khí, phần điện, phần khí nén Máy kiểm tra độ cong ngói - Tìm hiểu nguyên lí hoạt động máy - Khảo sát hoạt động thực tế hệ truyền động - Tính suất máy Phương tiện làm việc : - Máy kiểm tra độ cong ngói - Máy vi tính - Phần mềm vẽ mơ khí ( autoCAD 2007, solidwork 2009 ) - Phần mềm vẽ mơ khí nén ( Festo pluidsim ) - Đồng hồ VOM - Thước kẹp, thước pan-me - Và số phương tiện hỗ trợ khác Kết : - Đề tài hoàn thành đưa nguyên lý cấu tạo nguyên lý hoạt động Máy kiểm tra độ cong vênh ngói - Đã khảo sát hoạt động thực tế hệ truyền động Tính suất làm việc máy - Đề tài tài liệu hỗ trợ cho q trình vận hành sử dụng cơng tác nghiên cứu, chế tạo Máy kiểm tra độ cong vênh ngói iii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH SÁCH CÁC HÌNH viii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tầm quan trọng đề tài, lí chọn đề tài, mục đích đề tài 1.2.1 Tầm quan trọng đề tài 1.2.2 Lí chọn đề tài 1.2.3 Giới hạn đề tài 1.2.4 Mục đích đề tài Chương TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu ngói 2.1.1 Khái niệm phân loại ngói 2.1.2 Quy trình sản xuất ngói 2.2 Giới thiệu Máy kiểm tra độ cong vênh ngói 2.3 Cơ sở lý thuyết số linh kiện có máy 2.3.1 Thiết bị điều khiển khả trình (PLC) 2.3.2 Cảm biến vị trí (Encoder) 10 2.3.3 Cơng tắc hành trình (Limit Switch) 13 2.3.4 Rơ-le (Relay) 14 2.3.5 Động 14 Chương 15 PHƯƠNG PHÁP - PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 15 iv 3.1 Địa điểm thời gian thực đề tài 15 3.1.1 Địa điểm 15 3.1.1.1 Giới thiệu địa điểm thực đề tài 15 3.1.1.2 Q trình hình thành phát triển cơng ty 15 3.1.2 Thời gian 16 3.2 Phương pháp nghiên cứu 16 3.2.1 Phương pháp lý thuyết 16 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm (khảo sát, kiểm tra máy) 16 3.3 Phương tiện thực 16 Chương 17 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17 4.1 MÁY KIỂM TRA ĐỘ CONG VÊNH CỦA NGÓI 17 4.1.1 Giới thiệu 17 4.1.2 Thông số kỹ thuật Máy kiểm tra độ cong vênh ngói (kiểu KT - 2010)18 4.1.3 Sơ đồ khối 18 4.1.4 Một số chi tiết máy 20 4.2 TÌM HIỂU CHI TIẾT CÁC KHỐI 22 4.2.1 NƠI CẤP LIỆU 22 4.2.2 HỆ TRUYỀN ĐỘNG 23 4.2.2.1 Động cơ-hộp giảm tốc 24 4.2.2.2 Ly hợp từ 25 4.2.2.3 Bộ truyền đai 25 4.2.2.4 Bộ truyền đai 26 4.2.2.5 Bộ truyền đai tròn 26 4.2.2.6 Bộ truyền xích 26 4.2.2.7 Bộ truyền đai tròn 26 4.2.2.8 Tính tốn vận tốc góc vận tốc dài hệ truyền động 27 4.2.2.9 Cách lắp trục hệ truyền động 28 4.2.3 CƠ CẤU KẸP 30 v 4.2.3.1 Cấu tạo cấu kẹp khí nén 30 4.2.3.2 Sơ đồ mạch khí nén cấu kẹp 30 4.2.3.3 Nguyên lý hoạt động cấu kẹp khí nén 31 4.2.3.4 Một số chi tiết mạch khí nén 32 4.2.4 BỘ PHẬN KIỂM TRA 35 4.2.4.1 Cấu tạo phận kiểm tra 35 4.2.4.2 Hoạt động phận kiểm tra 36 4.2.4.3 Encoder Omron E6CP – AG5C 37 4.2.5 TỦ ĐIỆN CHÍNH - TỦ ĐIỆN PHỤ - BỘ NÚT ĐIỀU KHIỂN 38 4.2.5.1 Tủ điện 38 4.2.5.2 Tủ điện phụ 41 4.2.5.3 Bộ nút điều khiển 42 4.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: 42 4.4 MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN 43 4.4.1 Mạch động lực 43 4.4.2 Nối dây cho PLC 44 4.5 VẬN HÀNH AN TỒN VÀ BẢO TRÌ MÁY 45 4.5.1 Vận hành máy an toàn 45 4.5.2 Bảo trì máy 45 Chương 46 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 46 5.1 Kết luận 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 48 vi DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT PLC : Programmable Logic Controller (thiết bị điều khiển khả trình) TP HCM : Thành phố Hồ Chí Minh CNC : Computer Numerical Control (điều khiển máy tính) VAC : Volts Alternating Current (dòng điện xoay chiều) VDC : Volts Direct Current (dòng điện chiều) VOM : Volts - Ohm - Miliampere (đồng hồ vạn năng) CTHT : Công tắc hành trình I/O : Input/Output (ngõ vào/ngõ ra) RAM : Random Access Memory 10 EPROM : Electrically Programmable Read Only Memory (bộ nhớ đọc) 11 EEPROM : Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (bộ nhớ đọc ghi) 12 CMOS : Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (thuật ngữ loại công nghệ dùng để chế tạo vi mạch tích hợp) 13 RS232 : Recommended Standard 232 (cổng nối tiếp 232) 14 CPU : central processing unit 15 LED : light-emitting diode vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Ngói số cơng trình sử dụng ngói 5  Hình 2.2 Quy trình sản xuất ngói 6  Hình 2.3 Máy ép ngói xi măng 6  Hình 2.4 Máy nghiền đất sét 6  Hình 2.5 Máy kiểm tra độ cong ngói 7  Hình 2.6 Thiết bị điều khiển khả trình (PLC) 8  Hình 2.7 Cảm biến vị trí (encoder) 10  Hình 2.8 Cấu tạo encoder 11  Hình 2.9 Ví dụ giải mã encoder 11  Hình 2.10 Đĩa encoder tuyệt đối 12  Hình 2.15 Cơng tắc hành trình (Limit Switch) 13  Hình 4.1 Máy kiểm tra độ cong vênh ngói (KT – 2010) - Viên ngói 17  Hình 4.2 Sơ đồ khối 18  Hình 4.3 Vị trí kết nối khối 19  Hình 4.4 Một số chi tiết máy 20  Hình 4.5 Hình ảnh thực tế số chi tiết máy 21  Hình 4.6 Nơi cấp liệu 22  Hình 4.7 Hệ thống truyền động 23  Hình 4.8 Vị trí đặt động máy 24  Hình 4.9 Dây động 24  Hình 4.10 Ly hợp từ 25  Hình 4.11 Cấu tạo truyền xích 26  Hình 4.12 Chiều dài hệ truyền động 27  Hình 4.13 Vị trí trục hệ truyền động 28  Hình 4.14 Cấu tạo trục 28  Hình 4.15 Cấu tạo trục 2,3 29  viii Hình 4.16 Cấu tạo trục 29  Hình 4.17 Cơ cấu kẹp 30  Hình 4.18 Sơ đồ mạch khí nén cấu kẹp 31  Hình 4.19 Nguồn cấp khí nén máy 32  Hình 4.20 Vị trí lắp xử lý khí nén máy 33  Hình 4.21 Vị trí lắp xi lanh khí nén máy 34  Hình 4.22 Bộ phận kiểm tra 35  Hình 4.23 Trục gắn Encoder 36  Hình 4.24 Vị trí lắp Encoder máy 37  Hình 4.25 Dây Encoder 37  Hình 4.26 Một số linh kiện tủ điện 38  Hình 4.27 Bộ nguồn cấp cho PLC (Omron-S82H-3324) 39  Hình 4.28 Khởi động từ (contactor) Omron J7T-E170-1 39  Hình 4.29 Rơ-le (relay) Omron-MY2N 40  Hình 4.30 Các nút tủ điện 40  Hình 4.31 Tủ điện phụ 41  Hình 4.32 PLC (MELSEC-FX1N-24MR-ES/UL) 41  Hình 4.33 Bộ nút điều khiển 42  Hình 4.34 Mạch động lực 43  Hình 4.35 Nối dây cho PLC 44  Hình 5.1 Bộ phận cấp liệu (mới) 46  ix 4.5 VẬN HÀNH AN TOÀN VÀ BẢO TRÌ MÁY 4.5.1 Vận hành máy an tồn - Trong trình vận hành sử dụng máy vấn đề an toàn lao động phải đặt lên hàng đầu Vì trước vận hành máy cần quan tâm yếu tố sau : - Vị trí đặt máy phải phẳng, không gian rộng rãi, khô ráo, khả tiếp đất máy cao - Kiểm tra nguồn điện cung cấp, tình trạng máy trước vận hành ( kiểm tra có vật cản rơi vùng công tác máy hay không, xi lanh vị trí hay chưa… - Trong q trình máy hoạt động không nên đưa tay vào vùng công tác máy - Khi có cố phải nhanh tay nhấn nút “stop” để dừng máy tạm thời ngắt nguồn cấp cần thiết - Sau sử dụng máy phải ngắt nguồn cấp, vệ sinh máy 4.5.2 Bảo trì máy - Với tính chất thiết bị tự động hóa, thiết bị kết hợp khí điện tử vấn đề hỏng hóc gặp phải q trình sử dụng nhiều việc bảo trì vấn đề cần thực định kỳ, nhằm kịp thời sử lý cố gặp phải vận hành máy, giúp máy làm việc với độ xác cao tăng tuổi thọ máy - Quá trình bảo trì máy kiểm tra độ cong vênh ngói cần làm việc sau : - Làm định kỳ mạch điện – điện tử ( khí nén ) lần/tháng - Kiểm tra hệ thống khí nén ( kiểm tra ống dẫn khí, lọc…) lần/tuần - Kiểm tra độ dãn dây đai lần/tháng - Kiểm tra, bôi trơn định kỳ ổ lăn, trục lần/tháng - Qua thời gian sử dụng đèn báo, led đễ bị cháy nên cần phải kiểm tra thường xuyên để kịp thời thay lần/tháng - Thường xuyên kiểm tra khả sử dụng nút nhấn, đặc biệt nút “stop” 1lần/tuần - Kiểm tra độ chặt dắc cắm để tránh trường hợp chập điện, không truyền điện lần/tuần - Kiểm tra dây nối đất lần/tuần 45 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Tuy thời gian hạn hẹp nhờ hướng dẫn tận tình Th.s Bùi Chấn Thạnh với cố gắng thân, em hoàn thành đề tài thời gian quy định nhà trường Sau hoàn thành đề tài em thực công việc sau: - Khảo sát cấu tạo phần cứng Máy kiểm tra độ cong vênh ngói ( Phần khí khí, phần khí nén, phần điện ) - Hiểu nguyên lý hoạt động máy - Tìm hiểu nắm vững kiến thức thiết bị điều khiển khả trình (PLC), cảm biến vị trí (encoder), cơng tắc hành trình (Limit Switch) ứng dụng thực tế chúng - Qua đề tài, em thấy tự động hóa ứng dụng rộng rãi đa dạng nhiều lĩnh vực sản xuất, công nghiệp 5.2 Đề nghị Sau hoàn thành đề tài, em đề nghị thiết kế lại phận cấp liệu theo kiểu tự động thay cho kiểu cấp liệu tay Hình 5.1 Bộ phận cấp liệu (mới) 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO GIÁO TRÌNH [1] TS.Vũ Ngọc Pi, Trần Thọ, Ths.Nguyễn Thị Hồng Cẩm,Nguyễn Thị Quốc Dung.Giáo trình: Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy Trường ĐH Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên 2001 [2] PGS.TS.Nguyễn Phương, Th.S Nguyễn Thị Phương Giang Giáo trình: Cơ sở tự động hóa nghành khí Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội-2005 DANH SÁCH CÁC WEBSIDE Định nghĩa ngói: http://vi.wikipedia.org/wiki/Ng%C3%B3i Hình viên ngói: http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp_tin:Anh_cac_loai_ngoi.jpeg Thiết bị điều khiển khả trình: http://4tech.com.vn/forums/showthread.php/593-PLC-la-giLinh kiện điện: http://www.tienphat-automation.com/ Máy ép ngói: http://www.trungtamcongnghe.com.vn/?vnTRUST=mod:product|act:detail|pID:353 47 PHỤ LỤC  ĐẶC TÍNH & HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM NGĨI LỢP: 1- Khái niệm chung ngói đất sét nung: Ngói đất sét nung sản phẩm sản xuất từ nguyên liệu tự nhiên Nguyên liệu 100% đất sét có nguồn gốc tự nhiên khai thác từ mỏ sét Sau xử lý nguyên liệu, tạo hình, mộc nung nhiệt độ thích hợp để tạo sản phẩm ngói đạt mức kết khối cần thiết Ngói dùng để lợp dạng mái che cơng trình xây dựng như: mái nhà, mái cổng, mái viền cửa, mái hắt ban cơng… Ngồi tác dụng che mưa, nắng ngói phải thoả mãn yêu cầu thẩm mỹ cơng trình 2- Đặc tính ngói lợp đất sét nung Để đánh giá mức chất lượng sản phẩm ngói lợp đất sét nung, Tiêu chuẩn Việt Nam dựa vào tiêu sau: - Chỉ tiêu tính chất lý: Tải trọng uốn gãy tính theo chiều rộng viên ngói, độ hút nước, khối lượng 1m2 ngói bão hồ nước, thời gian xun nước - Chỉ tiêu kích thước hình học ngoại quan: Sai lệch kích thước, sai lệch khối lượng, khuyết tật ngoại quan - Ngói có nhiều màu sắc theo yêu cầu khách hàng, màu tạo từ men, nung nhiệt độ cao nên màu của ngói bền vững với thời gian 2.1- Chỉ tiêu lý 2.1.1- Độ hút nước (%): khả hút nước giữ nước lỗ rỗng vật liệu áp lực thường Đặc tính thể mức độ kết khối (độ bền) sản phẩm, tính chất sít đặc sản phẩm TT 10 Tên sản phẩm Ngói 22 – XN2;4 (N01) Ngói vảy cá (N07) Ngói mũi hài (N09) Ngói âm dương (N05) Ngói tiểu (N04) Ngói mắt rồng (N08) Ngói sò (N06) Ngói 10 (N10) Ngói (N03) Ngói 22 – Việt Đức Màu đỏ nhạt (N01-LR) Màu đỏ sậm (N01-DR) 11 Ngói 20 (N02) KQT N 9,7÷11,2 10,6÷10,9 11,1÷11,7 13,8÷14 Chưa TN Chưa TN Chưa TN 11,9÷12 Chưa TN TCCS (%) < 12 < 13 < 12,5 < 14 < 13 < 14 < 14 < 12 < 12 TCVN (%) 8 49 TCCS (giờ) TCVN (giờ) >8 >7 >8 >8 >8 >8 >8 >8 >8 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >2 >8 >8 >8 >2 >2 >2 2.1.4- Tải trọng uốn gãy tính theo chiều rộng viên ngói (N/cm): Là lực lớn để phá hủy hồn toàn viên mẫu đơn vị chiều rộng hữu ích TT Tên sản phẩm Ngói 22 – XN2;4 (N01) Ngói vảy cá (N07) Ngói mũi hài (N09) Ngói âm dương (N05) Ngói tiểu (N04) Ngói mắt rồng (N08) Ngói sò (N06) Ngói 10 (N10) Ngói (N03) Ngói 22 – Việt Đức Màu đỏ nhạt (N01-LR) Màu đỏ sậm (N01-DR) 11 Ngói 20 (N02) 10 Tải trọng (N/cm) 132 75,6 113 39,4 K.Cách gối đỡ (mm) 250 180 100 25 Chưa TN Chưa TN 81,1 250 156 157 171 250 250 250 TCCS (N/cm) >100 >50 >50 >25 không >35 >35 >35 không >120 >120 >100 2.2- Một số tính chất khác sản phẩm đất sét nung TT Thông số Hệ số truyền nhiệt Độ hút nước sau chống thấm Ngói đất sét nung (0.7-0.8) kcal/mol.0C < 7% Ngói khơng nung (ximăng…) (1,1-1.3) kcal/mol.0C (lớn 37%) (khơng có số liệu) >5 năm ( khơng thể vượt qua vị trí giới hạn) + Hành trình tự động: Kết hợp với rơ-le,