Thiết kế và chế tạo máy lưu hóa lốp ô tô

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN CÔNG HÙNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY LƯU HÓA LỐP Ô TÔ Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy Mã số : 60.52.04 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT - Đà Nẵng, 2011 - 2 Công trình ñược hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS.ĐINH MINH DIỆM Phản biện 1: TS. NGUYỄN XUÂN HÙNG Phản biện 2: PGS.TS. TĂNG HUY Luận văn ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm Luận văn tốt ghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 08 năm 2011 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng. 3 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong sự cạnh tranh mạnh mẽ của ngành công nghiệp sản xuất lốp Ô tô, việc hạ giá thành sản phẩm và nâng cao chất lượng ñóng vai trò quyết ñịnh sự thành công của các doanh nghiệp. Trong bối cảnh ñó, Công ty cổ phần cao su Đà Nẵng không ngừng ñầu tư nghiên cứu, chế tạo thiết bị, cải tiến thiết bị, ñể hiện ñại hóa qui trình sản xuất là ñiều tất yếu. Trước nhu cầu cấp thiết ñó nên việc nghiên cứu chế tạo máy lưu hóa lốp và lập trình ñiều khiển PLC và ứng dụng phần mềm WinCC Flexible ñể xây dựng hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) giám sát ñiều khiển thiết bị thông qua máy vi tính, mà tại ñó ta có thể thay ñổi ñược chương trình trên máy, tăng ñược vị thế cạnh tranh cho công ty. Với những yêu cầu như vậy, tôi chọn hướng nghiên cứu của ñề tài là: “Thiết kế và chế tạo máy lưu hoá lốp Ô tô”. Nội dung ñề tài mang tính khoa học và thực tiễn, ñáp ứng yêu cầu luận văn thạc sĩ. 2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - Mục ñích của ñề tài góp phần thúc ñẩy việc nghiên cứu, chế tạo các thiết bị phục vụ cho sản xuất. - Phát triển lĩnh vực ñiều khiển tự ñộng thiết bị, xây dựng hệ thống SCADA giám sát ñiều khiển thiết bị thông qua máy vi tính vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, ñể giảm thiểu những sự cố, làm ngưng trệ sản xuất. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng: Máy lưu hoá lốp Ô tô. Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu thiết bị và công nghệ qui trình sản xuất lốp Ô tô. 4 - Tính bền khung máy bằng phần mềm RDM và tính toán hệ thống thuỷ lực. - Hệ thống ñiều khiển tự ñộng sử dụng lập trình ñiều khiển PLC loại S7-300 của hãng Siemens. - Ứng dụng phần mềm WinCC Flexible xây dựng hệ thống SCADA giám sát ñiều khiển thiết bị thông qua máy vi tính. - Chế tạo mô hình thực nghiệm 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Dựa trên các thông số kỹ thuật yêu cầu của máy và công nghệ lưu hóa lốp, kết hợp với lý thuyết ñể tính toán thiết kế máy. 5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN - Thiết kế, chế tạo và lắp ñặt thiết bị phục vụ sản xuất, nghiên cứu khoa học và ñào tạo. - Phát triển lĩnh vực ứng dụng ñiều khiển tự ñộng vào thực tế sản xuất. 6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN Ngoài phần mở ñầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục cấu trúc luận văn gồm 4 chương như sau : Chương 1: “Tổng quan về quy trình công nghệ sản xuất lốp Ô tô” chủ yếu ñề cập ñến quy trình công nghệ sản xuất lốp Ô tô. Chương 2: “Tính toán thiết kế máy lưu hoá lốp Ô tô” bao gồm chọn máy, tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực và tính toán bền khung máy, giới thiệu hệ thống van màng. Chương 3: “Thiết kế hệ thống ñiều khiển cho máy” Giới thiệu về PLC SIEMENS họ PLC S7-300, lập trình PLC ñiều khiển thiết bị và giới thiệu phần mềm WinCC Flexible, xây dựng hệ thống SCADA giám sát ñiều khiển cho thiết bị. 5 Chương 4: “Thiết kế và chế tạo mô hình thực nghiệm” Xây dựng mô hình thực nghiệm bằng khí nén. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LỐP Ô TÔ VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LỐP Ô TÔ 1.1. TỔNG QUAN VỀ LỐP Ô TÔ 1.1.1. Lịch sử ra ñời và phát triển của lốp Ô tô 1.1.2. Kết cấu và tác dụng của các thành phần lốp Ô tô 1.2. NGUYÊN VẬT LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT LỐP 1.2.1. Cao su 1.2.2. Các chất phối hợp cho cao su 1.2.3. Vải mành 1.2.4. Vật liệu kim loại 1.2.5. Vật liệu phụ 1.3. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LỐP 1.3.1. Quy trình công nghệ sản xuất lốp Ô tô Hình1.1: Sơ ñồ quy trình công nghệ sản xuất lốp Ô tô. 6 Quy trình công nghệ sản xuất lốp Ô tô sẽ qua các công đoạn như sau: 1.3.1.1. Ép ñùn mặt lốp 1.3.1.2. Cán tráng vải 1.3.1.3. Gia công vòng tanh 1.3.1.4. Cắt vải 1.3.1.5. Dán cao su lên vải 1.3.1.6. Dán ống 1.3.1.7. Thành hình 1.3.1.8. Lưu hoá 1.3.1.9. Kiểm tra chất lượng sản phẩm (KCS) và nhập kho CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LƯU HÓA LỐP Ô TÔ 2.1. CHỌN MÁY 2.1.1. Các phương án Dựa vào hệ thống truyền ñộng và hệ thống tạo lực ñóng mở khuôn, ta ñưa ra các phương án sau: 2.1.1.1. Máy lưu hoá ñóng mở máy bằng cơ Sử dụng hộp giảm tốc truyền ñộng qua cặp bánh răng và truyền qua dầm liên ñộng thực hiện quá trình ñóng mở máy. Nguyên lý hoạt ñộng: Khi ñộng cơ ñiện (1) quay sẽ truyền chuyển ñộng hộp giảm tốc trục vít bánh vít (2) và làm quay bánh răng nhỏ (3) gắn trên trục vít hộp giảm tốc, tiếp tục truyền ñộng qua bánh răng lớn (4) và truyền ñộng qua dầm liên ñộng (5) ñể thực hiện quá trình ñóng mở máy. Kiểu máy này kết cấu phức tạp, yêu cầu ñộ chính xác gia công cao, chế tạo một số chi tiết ñòi hỏi phải có thiết bị chuyên dùng ñể gia công. 7 Hình 2.1: Hình và sơ ñồ máy lưu hoá ñóng mở bằng cơ. 1.Động cơ ñiện 4.Bánh răng lớn 2.Hộp giảm tốc bánh vít trục vít 5.Dầm liên ñộng 3.Bánh răng nhỏ 6.Dầm trên máy 7. Gối ñỡ 2.1.1.2. Máy lưu hoá ñóng mở máy bằng trục vít bánh vít Hình 2.2: Máy lưu hoá ñóng mở máy bằng trục vít bánh vít Nguyên lý hoạt ñộng: ñộng cơ ñiện quay sẽ truyền chuyển ñộng qua hộp giảm tốc và truyền chuyển ñộng quay qua ñai ốc làm cho vít me sẽ tịnh tiến lên xuống, thực hiện quá trình ñóng mở máy. 1 2 3 4 6 57 8 Kiểu máy này thiết kế ñóng mở máy bằng vít me ñai ốc, kết cấu kiểu này rất dễ chế tạo, nhưng khi ñóng máy dễ gây ra hiện tượng quá tải cho ñộng cơ (vì mômen mở máy rất lớn). 2.1.1.3. Máy lưu hoá ñóng mở bằng Xilanh pittiông dầu thuỷ lực Hình 2.3: Hình và sơ ñồ Máy lưu hoá ñóng mở bằng thuỷ lực dầu 1: Xilanh pitông thủy lực 4: Bao hơi dưới 2: Khung máy 5: Cơ cấu trung tâm 3: Bao hơi trên Nguyên lý hoạt ñộng: Dầu ñược cấp vào xilanh pitông (1) áp lực dầu sẽ ñẩy pitông chạy lên chạy xuống, thực hiện quá trình ñóng mở máy. Do ñóng mở máy bằng XiLanh pittông thuỷ lực nên kiểu máy loại này kết cấu máy ñơn giản, dễ gia công chế tạo, nên giá thành thấp. Phù hợp với ñiều kiện của Việt Nam. Qua phân tích ba phương án ta chọn phương án “Máy lưu hoá ñóng mở bằng Xilanh pittiông dầu thuỷ lực”. 2.1.2. Thông số kỹ thuật của máy Lưu Hóa Lốp Ô tô - Quy cách lốp lưu hoá: 12”→16”, tương ñương với ñường kính ngoài của lốp là Φ580→Φ740 mm - Lực ñóng khuôn lớn nhất 210.000 Kg 1 3 2 4 5 9 - Đường kính bao hơi 1100 mm - Chiều cao khuôn lưu hoá 180→300 mm - Áp suất hơi tối ña trong màng 28 Kg/cm2 - Áp suất tối ña trong bao hơi 10 Kg/cm2 2.2. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THUỶ LỰC 2.2.1. Sơ ñồ hệ thống thủy lực của máy lưu hóa Hinh 2.4: Sơ ñồ hệ thống thủy lực Các phần tử trong sơ ñồ thủy lực: 1-Bộ lọc 7-Van chặn lưu lượng 15-Van một chiều kích mở 2-Động cơ ñiện 8,9- Đồng hồ áp lực 16-Cụm Pittông, xilanh ép 3-Bơm lưu lượng 10-Van một chiều 19-Van tiết lưu 4-Bơm cao áp 11-Van tiết lưu 20-Cụm Pittông kẹp dưới 5-Bộ làm mát dầu 12,13,18-Van ñiện từ 6-Van chặn cao áp 14,17-Van tràn 2.2.3. Thiết kế các phần tử thủy lực của máy 2.2.3.1. Xi lanh thủy lực a. Tính chọn ñường kính Xilanh và áp suất làm việc: Từ sơ ñồ tính toán ta viết phương trình cân bằng lực của cụm piston xét ở hành trình ñóng máy: 300 L/min 15 L/ m in PH PL T PH PL T PH PL T 24 3 1 6 79 8 12 13 14 16 20 18 17 19 15 5 11 10 C DBA E F 10 P1.A1-P2.A2-Fmsc-Fmsp-Ft=0 (2.1) Trong sơ ñồ trên gồm có các thành phần: P1: Áp suất dầu ở buồng ñóng máy P2: Áp suất dầu ở buồng mở máy A1: Diện tích Piston ở buồng ñóng máy; A1=pi.D2/4 A2: Diện tích Piston ở buồng mở máy; A2=pi.(D2-d2)/4 m: Khối lượng của khuôn và Piston, m = 400+520 = 920 Kg Fmsp: Lực ma sát của Phớt làm kín và xilanh Fmsc: Lực ma sát giữa Piston và vòng phớt làm kín. Trong bài toán này vì tiết diện tiếp xúc của phớt làm kín với xilanh và piston nhỏ nên ta bỏ qua 2 lực ma sát này. Sơ ñồ tính toán Xilanh: Hình 2.5: Sơ ñồ phân tích lực của máy Ft: Lực do áp suất nước quá nhiệt sinh ra trong quá trình lưu hóa. Trong sơ ñồ, như hình 2.6 Pnqn: Áp suất nước quá nhiệt, Pnqn=25 Kg/cm2 Dk: Đường kính bên trong của lốp Do ta thiết kế máy lưu hóa này ñể lưu hóa quy cách lốp nhất là 7.50-16 nên ta có kích thước này là Dk=740 mm=74 cm Như vậy ta có lực Ft sẽ ñược tính như sau: d D Q 1 Q 2 P 1 P 2 A 1 A 2 mF t F m sp F m s c 11 Ft= 2.pi.Rk2 .Pnqn= 2.pi.(Dk/2)2.Pnqn=2.3,1416.(74/2)2.25=215042 Kg Sơ ñồ tính lực Ft như sau: Hình 2.6: Sơ ñồ phân tích lực lúc lưu hóa Ở hành trình ñóng máy, buồng mang cần Piston thông với bể dầu nên P2 xem như ≈ 0. Thay vào phương trình (2.1) ta có: P1.pi.D2/4 – 215042 = 0 Nếu ta chọn áp suất P1=200 Kg/cm2, ta tính ñược: D = 37 cm = 370 mm Ta chọn ñường kính Xilanh là: D = 400 mm. Từ sơ ñồ tính toán ta viết phương trình cân bằng lực của cụm piston xét ở hành trình mở máy: P2.A2 – m.g = 0 (2.2) Do chỉ làm việc không tải, chịu áp lực nhỏ, ñể ñảm bảo ñiều kiện làm việc ta chọn ñường kính Piston d = 0,7 D = 0,7 . 400 = 280 mm. Ta tính ñược P2 = (920 x 9.8)/[pi(D2-d2)/4] = 14,355 Kg/cm2 Chọn áp suất làm việc P2= 20 Kg/cm2 b.Tính lưu lượng cần thiết cung cấp cho xilanh: Phương trình lưu lượng: Q1 = vct.A1 + λ.P1 + (V/2B).(dP1/dt). Dk Pnqn Ft 12 Trong ñó: Q1: Lưu lượng cần cung cấp Vct: Vận tốc làm việc 3~5 mm/s P1: Áp suất tác dụng lên bề mặt Piston λ: Hệ số tổn thất năng lượng B: Môñun ñàn hồi của dầu Với vận tốc lớn nhất vmax=5 mm/s, thì lưu lượng lớn nhất cung cấp cho xilanh là: Qmax = vmax.A1= 5 . 125663,7 = 628318,5 mm3/s = 37,7 lít/phút c. Tính toán kiểm tra sức bền và ổn ñịnh của xilanh: Trong quá trình làm việc, các xilanh thủy lực truyền lực, chịu tác dụng của áp lực làm việc bên trong của dầu và tải trọng nên ngoài. Bề dày của thành xilanh t ñược tính theo công thức: t ≥ 0,5D C PCF CF +        − − 1 73.1.100 .100 σ σ Trong ñó: P: áp suất chất lỏng làm việc Kg/cm2 D: Đường kính trong của xilanh mm c : Đại lượng bổ sung cho chiều dày tối thiểu của thành xilanh, chọn c=2mm. σCF : Ứng suất cho phép trên thành xy lanh, Kg/mm2 σCF = ησ n b Kg/mm2 σb : Giới hạn bền, ñối với thép σb=70 Kg/mm2 n : Hệ số an toàn, thường n=3; η : Hệ số ñộ bền mối hàn, hàn tay có ñệm lót với thép: η = 0,9 Ta có: σCF = 219,0.3 70 = Kg/mm2 Vậy bề dày thành xilanh t là: 13 t = =+        − − 21 200.73,121.100 21.100 .400.5,0 90,823 mm. Chọn t=100 mm, ñể ñảm bảo Dn/D = 600/400=1,5>1,2 Biến dạng hướng kính của mặt trong xilanh ∆D ∆D =        − − − + 22 2 22 22 .. DD D DD DD E PD nn n µ mm Trong ñó : E = 2,1.107(N/cm2) =2,1.106 Kg/cm2 µ : Hệ số Poát xông, thép µ = 0,29 Dn : Đường kính ngoài của xilanh Dn = 400 + 100.2 = 600 mm ∆D = = − − − +         240260 240 .29,0 240260 240260 . 610.1,2 40.200 0,009021 cm Biến dạng hướng kính của mặt ngoài Xilanh ∆Dn ∆Dn=        − − )2(.. 22 2 µ DD D E DP n n ∆Dn= =       − − )29,02( 4060 40 10.1,2 60.200 22 2 6 0,007817 cm Chiều dày xilanh có ñáy phẳng δ ñược tính theo công thức: c Pkd CF ñ +≥ σ δ ..1,0min mm k : Hệ số phụ thuộc vào hình dạng của ñáy, ở ñây ta thiết kế ñáy liền phẳng nên k=0,25 d : Đường kính của ñáy, dñ = 600 mm =+≥ 2 21 200.25,0 .600.1,0minδ 94,582 mm Chọn δ = 100 mm 14 Lực tới hạn, ñược tính theo : Fth=ξ.Fa Với: ξ : Hệ số tính ñến sự thay ñổi của tiết diện xilanh, ta chọn ξ=0,4 Fa : Lực tới hạn ñối với xilanh quy ước có tiết diện không thay ñổi Fa = c. l JE..2pi Trong ñó: J: Mômen quán tính của xilanh ñược tính theo công thức J= 8,510508)4060.( 64 1416.3)( 64 4444 =−=− DDn pi cm4 l : Chiều dài toàn bộ xilanh cùng với cần piston; l=2300 mm c : Hệ số tính ñến sự ghép nối của xilanh cùng với cần Piston và ñầu cần Piston, chọn c=0,5. Ta có: Fa=c. l JE..2pi = =2 62 230 8,510508.10.1,2.1416.3 .5,0 100008429 Kg Fth=ξ.Fa=0,4.100008429 = 40003371,6 Kg Ta thấy rằng lực ép tối ña Ft= 215042 Kg < 40003371,6 Kg Nên xilanh lực làm việc hoàn toàn ổn ñịnh Các thông số của xilanh ép: Đường kính trong của xilanh: D=400 mm Đường kính ngoài của xilanh là : Dn=600 mm Đường kính cần Piston là: d=250 mm Hành trình ép là: L=1100 mm Diện tích bề mặt ở buồng công tác là: A1=125663,7 mm2 Thể tích lớn nhất khi làm việc : Vmax = 138230,077 cm3 2.2.3.2.Tính chọn bơm thủy lực và công suất ñộng cơ: a. Chọn bơm và tính lưu lượng và áp suất của bơm: Lưu lượng lý thuyết lớn nhất mà bơm có thể cung cấp cho xilanh ép: Qmax = vmax.A1= 5 . 125663,7 = 628318,5 mm3/s =37,7 lít/phút Trong thực tế, do sự rò rỉ qua khe hở giữa các khoang, nên lưu lượng thực tế của bơm nhỏ hơn lưu lượng lý thuyết, ta chọn bơm 15 bánh răng, nên hiệu suất ñạt khoảng η=70% do ñó lưu lượng thực tế là: Qtt= 86,537,0 7,37max == η Q lít/phút Do thiết kế trạm thủy lực này, ñể cấp cho 2 xilanh piston, nên chọn lưu lượng bơm là 150 lít/phút. Tính áp suất làm việc: theo trên ta chọn áp suất làm việc của bơm là 200 Kg/cm2 Như vậy ta chọn bơm theo các số liệu ñã tính toán: Chọn bơm lưu lượng với thông số: Lưu lượng QLL =150 lít/phút và áp suất PLL= 20 Kg/cm2 Chọn bơm cao áp với thông số: Lưu lượng QCA =20 lít/phút và áp suất PCA= 250 Kg/cm2 b. Tính công suất ñộng cơ truyền ñộng cho bơm: Tính công suất cho bơm cao áp: NCA= 612 . CACA Qp KW Trong ñó: NCA: Công suất cần thiết ñể quay bơm, (tức là công suất cần thiết thiết ñể ñảm bảo lưu lượng QCA và áp suất pCA của dầu. NCA= 17,8612 20.250 = KW Công suất ñộng cơ ñiện dẫn ñộng bơm: NñcCA= bñc CAN ηη Trong ñó : ηb: Hiệu suất của bơm, ηb=(0,6~0,9), chọn ηb=0,85 ηñc: Hiệu suất truyền ñộng từ ñộng cơ qua bơm, chọn ηñc=0,985. NñcCA= 7582,9985,0.85,0 17,8 = KW Tính công suất cho bơm lưu lượng: 16 NLL= 612 . LLLL Qp KW NLL= 9,4612 150.20 = KW Công suất ñộng cơ ñiện dẫn ñộng bơm Lưu Lượng: NñcLL= bñc LLN ηη Trong ñó : ηb: Hiệu suất của bơm, ηb=(0,6~0,9), chọn ηb=0,85 ηñc: Hiệu suất truyền ñộng từ ñộng cơ qua bơm, chọn ηñc=0,985 NñcLL= 852,5985,0.85,0 9,4 = KW Việc dẫn ñộng hai bơm bằng một ñộng cơ ñiện nhưng khi bơm này làm việc thì bơm kia chạy không, nên chọn ñộng cơ ñiện có công suất lớn: Nñc=10 KW 2.2.3.3. Một số van sử dụng cho hệ thống: - Van tràn - Van ñảo chiều - Van tiết lưu - Van một chiều kích 2.3.TÍNH TOÁN BỀN THÂN MÁY: Dựa vào kết cấu của máy và lực tác dụng lên khung máy, ñể ñơn gian cho việc tính toán ta chọn một bên ñể tính (vì hai bên giống nhau) ta có mô hình tính bền của máy như hình 2.7. Từ sơ ñồ tính bền, ñể việc tính toán ñơn giản, ta phân tích thành 2 sơ ñồ ñơn giản ñể tính như hình 2.8 và hình 2.9 17 Hình 2.7: Khung máy lưu hóa Hình 2.8: Sơ ñồ phân tích lực 2.3.1.Kéo ñúng tâm: Ta có sơ ñồ tính như hình 2.9, Với: Ft= 215042 Kg , h=2000 mm. Ta chọn vật liệu thép là CT31 với các thông số của vật liệu là: Ứng suất cho phép của thép: [σ]th =310 Mpa = 31 kN/cm2. Môñun ñàn hồi: E=2.104 kN/cm2, Trọng lượng riêng của thép: γ = 7800 Kg/m3 = 0,0078 Kg/cm3 Hệ số dãn nở thép: αth =12,5.10-6, Vì khi làm việc trong môi trường nóng, kiểm tra thực tế nhiệt ñộ trên khung máy là 500C, như vậy so với nhiệt ñộ tính ở 300C, thì nhiệt ñộ tăng lên : ∆T=200C Đầu tiên ta ñi tính chọn mặt cắt của khung thẳng ñứng: Gọi F là tiết diện của mặt cắt ta có: Lực dọc trục: Nmax = Ft/2 + γ.h.F = 215042/2 + 0,0078.200.F Với: σmax= [ ]tht hF F F N σγ ≤+= . .2 max 1 5 4 5 60 0 34 35 H àn h tr ìn h= 11 00 20 00 1 3 2 7 . 5 F t 1 1 1 0 F t 18 Hình 2.9: Sơ ñồ tính bền kéo ñúng tâm Ta chọn hệ số an toàn: n=3 Ta có: σmax= [ ] n h F F F N tht σγ ≤+= . .2 max Rút F ra ta có: [ ] 5,135)3.200.0078,03100.(2 215042.3 )...(2 . = − = − ≥ nh FnF th t γσ cm2 Dựa vào giá trị F, do vật liệu làm việc trong môi trường nhiệt gia tăng 200C ta chọn mặt cắt F có kích thước lơn hơn so với tính, chọn mặt cắt là hình chữ nhật có chiều rộng là 45 cm và tầm dày là 5 cm, như vậy: F=45 x 5 =225 cm2 Tính chuyển vị: Ta có : ∆l = == 225.10.200.2 200.215042 ..2 . 4FE hFt 0,04778 cm =0,4778 mm Tính ñến chuyển vị do gia tăng nhiệt lên 200C ta có: ∆lT = α.h.∆T=12,5.10-6 . 200.20=0,05 cm = 0,5 mm Như vậy chuyển vị tổng cộng là: Σ∆l =∆l + ∆lT =0,4778 + 0,5 = 0,9778 mm Dùng phần mềm RDM tính kiểm tra lại và kết qủa: F t/2 19 Kết quả tính chuyển vị bằng RDM lớn nhất là: 0,4779 mm 2.3.2.Dầm chịu uốn: Dùng phần mềm RDM tính Hình 2.10: Sơ ñồ tính bền dầm chịu uốn 2.4. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG VAN MÀNG 2.4.1. Một số van màng - Van màng hai ngã: là loại van có một ngã vào và một ngã ra. - Van màng ba ngã: là loại van có 2 ngã vào và một ngã ra. - Van màng chỉnh áp: là loại van ñiều chỉnh ñược áp lực ngã ra. 2.4.2. Quy trình hoạt ñộng của hệ thống van màng khi lưu hóa CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY Chương này giới thiệu về PLC SIEMENS họ S7-300 và lập trình ñiều khiển PLC trên CPU314 FM, giới thiệu phần mềm WinCC Flexible, xây dựng dự án (Scada) ñiều khiển máy. 3.1. GIỚI THIỆU VỀ PLC SIEMENS HỌ S7-300 3.1.1. Giới thiệu chung về PLC S7_300 3.1.1.1. Cấu trúc chung của một PLC Khối ñiều khiển trung tâm (CPU) gồm 3 phần: bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hệ thống nguồn cung cấp. F t 20 3.1.1.2. Cấu trúc, chức năng PLC S7_300 3.1.1.3. Module CPU 3.1.1.4. Module mở rộng 3.1.1.5. Ngôn ngữ lập trình Có 3 ngôn ngữ lập trình cơ bản sau: Ngôn ngữ “liệt kê lệnh”, ký hiệu là STL, ngôn ngữ “hình thang”, ký hiệu là LAD, Ngôn ngữ “hình khối”, ký hiệu là FBD. 3.1.2. Giới thiệu PLC S7_300 CPU314 3.1.2.1. Cấu trúc bộ nhớ 3.1.2.2. Tập lệnh (sử dụng dạng STL) 3.1.3. Giải pháp mạng 3.2. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC 3.2.1. Yêu cầu công nghệ Cài ñặt các thông số theo yêu cầu, cấp bán thành phẩm (BTP) vào máy, sau ñó ấn ñịnh hình và ấn nút ñóng máy tự ñộng máy sẽ ñóng máy tự ñộng và ñạt áp lực dầu theo thông số cài ñặt, quá trình lưu hóa ñầu thực hiện theo chế ñộ thời gian cài ñặt trong chương trình như: hơi vào bao hơi, hơi vào màng, nước quá nhiệt vào màng, nước lạnh vào màng làm mát, hút chân không, sau khi hết chế ñộ thời gian lưu hóa cài ñặt, máy sẽ tự ñộng mở máy, mở ñến công tắc hành trình mở máy, kẹp màng sẽ nâng lốp lên, lấy lốp ñã lưu hóa ra và thực hiện chu trình tiếp theo. 3.2.2. Các cụm ñiều khiển của máy Các cụm ñiều khiển của máy lưu hóa lốp Ô tô bằng thủy lực, ñược xây dựng như sơ ñồ, như hình 3.2. 21 Hình 3.2: Các cụm ñiều khiển của máy 3.2.3. Các biến ñịa chỉ ngõ vào ra 3.2.4. Các bước lập trình trên S7-300 3.3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM WINCC FLEXIBLE WinCC Flexible viết tắt của Windows Control Center, là phần mền của hãng Siemens dùng ñể quan sát, ñiều khiển và thu thập dữ liệu trong quá trình sản xuất. 3.3.1. Chức năng của WinCC Flexible - Chức năng giám sát. - Chức năng ñiều khiển. - Chức năng trao ñổi dữ liệu. 3.3.2. Một số phần trong WinCC Flexible 3.3.2.1. Thiết lập giao thức kết nối 3.3.2.2. Tags và Tags group 3.3.2.3. Thiết kế giao diện (Screen) 3.3.2.4. Tạo mã (Script) 3.3.2.5. Một số hàm hay sử dụng trong chương trình 3.4. XÂY DỰNG DỰ ÁN (SCADA) ĐIỀU KHIỂN MÁY 3.4.1. Khởi ñộng WinCC Flexible 22 3.4.2. Tạo một Project 3.4.3. Trình tự thiết kế giao diện, thiết lập ñiều khiển cho project 3.4.3.1. Thiết lập kết nối 3.4.3.2 .Tạo các biến (Tag) 3.4.2.3. Thiết kế giao di