Đồ án tốt nghiệp Cơ điện tử Máy cán tôn, dập cắt tự động

1. LOGO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHƯƠNG ĐÔNG
KHOA ĐIỆN – CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY CÁN
TÔN SÓNG VUÔNG
GVHD: TH.S PHẠM HẢI YẾN
SVTH: NGUYỄN VĂN PHƯƠNG 508122021
LÊ BẢO YẾN 508122035
LỚP: 508122
HÀ NỘI 2013

2. LOGO
MỞ ĐẦU
 Ngày nay nhu cầu sử dụng các tấm lợp để làm bao che cho các
công trình dân dụng và công nghiệp ngày càng cao do đó đòi
hỏi một lượng lớn các tấm lợp, trong đó có tấm lợp bằng tôn.
 Tôn ngày càng được sử dụng nhiều để thay thế cho các loại vật
liệu như: đất sét, phêroximăng, nhựa PVC…
 Với nhu cầu thiết thực như vậy, đề tài “Nghiên cứu và chế tạo
mô hình máy cán tôn sóng vuông” sẽ đóng góp thêm một
hướng nghiên cứu nhỏ trong sự phát triển khoa học công nghệ
của nước nhà.

3. LOGO
CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ TỔNG QUAN
1.1. CÁC LOẠI SẢN PHẨM TÔN
1.1.1. Các loại sản phẩm tôn
- Tôn sóng vuông - Tôn sóng ngói - Tôn sóng tròn
1.1.2. Vật liệu
- Vật liệu được sử dụng phổ biến là
những tấm thép cacbon
- Tôn nhôm nhẹ, dẻo, dễ cán, uốn, bền
trong không khí, nhưng giá thành cao và
hiệu lực kém.
- Tôn đen có thể được mạ kẽm, mạ
nhôm-kẽm.

4. LOGO
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ
MÁY CÁN TÔN SÓNG VUÔNG
2.1. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CÁN
2.1.1. Biến dạng dẻo của kim loại
2.1.2. Giới thiệu về cán
2.1.3. Nguyên lý cán
- Cán dọc:
trong đó:
Biểu đồ biến dạng kim loại
Sơ đồ cán dọc Sơ đồ cán ngang
1: Trục cán trên
2: Phôi cán
3: Trục cán dưới
- Cán ngang:

5. LOGO
2.2. LÝ THUYẾT VỀ CÁN TÔN
2.2.1. Hình dạng của sóng tôn
Tôn sóng vuông 7 sóng và 9 sóng
2.2.2. Cở sở tạo hình sóng tôn
Thành lập biên dạng sóng tôn
2.3. THIẾT BỊ CÁN TÔN
Sơ đồ nguyên lý máy cán tôn tạo sóng

6. LOGO
MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH
2.3.3.1. Máy tách cuộn 2.3.3.2. Phần máy cán
2.3.3.3. Giá truyền động
Máy tách cuộn Hình ảnh thiết bị cán
Phần cho tôn vào giá lắp thiết bị cán
2.3.3.4. Phần cắt guillotine
dao cắt

7. LOGO
Sơ đồ nguyên lý máy cán tôn
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
CƠ KHÍ
3.1. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH

8. LOGO
3.2. THIẾT KẾ MỘT SỐ BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG
3.2.1. Lô cuốn
Lô cuốn phôi
3.2.2. Băng tải
Băng tải
3.2.3. Tháp cấp
Tháp cấp
3.2.4. Thiết kế trục cán
Lô cán trên và dưới Kích thước của một cặp lô cán
trong đó:
1. Lô cán trên (cối).
2. Phôi cán
3. Lô cán dưới (chày).

9. LOGO
3.3. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY
3.3.1. Tính toán áp lực máy
Áp lực máy được tính:
2
( )
b S n
b
P N
B
σ
× × ×
=
( . )
M M M M Nmm
ms c
msl
= + +
3.3.2. Tính mômen cán
Mômen cần thiết:
Mômen ma sát sinh ra tại cổ trục: 1
. . ( . )
2
d
M F f Nmm
ms ct
=
Mômen ma sát lăn giữa tôn và con lăn cán: 2
( . )
. .
2
L
N mm
D
M P f
msl
=
Mômen cán để làm biến dạng kim loại: . . ( . )
L
M P a L N mm
c =
3.3.3. Tính công suất động cơ
Ta có:
.
N N M
tr
dc
ω
= =
  trong đó:
2. .
60
1000.
.
n
V
n
D
π
ω
π
=
=
3.3.4.Tính toán lực cắt
Lực cắt được tính như sau: 2
1,2
2
S c
P
tg
τ
α
× ×
=

10. LOGO
3.5. TÍNH CHỌN MỐI GHÉP THEN
Mối ghép then
3.6. TÍNH TOÁN CHỌN Ổ ĐỠ VÀ GỐI ĐỠ
3.6.1. Gối đỡ
Gối đỡ trục của máy cán 2 trục D = 200:
1. Bulông; 2. Gối đỡ trục; 3. Bạc lót;
4. Lỗ chốt định vị
3.6.2. Ổ đỡ
a/ Các loại vòng bi dùng trong máy cán;
b/ Vòng bi đũa đỡ trục con lăn trên máy
cán phôi
3.4. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH
Sơ đồ bộ truyền xích

11. LOGO
3.7. THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH KHE HỞ TRỤC CÁN
3.8. THIẾT KỂ THÂN MÁY CÁN
Sơ đồ cơ cấu điều chỉnh khe hở trục cán
Kết cấu thân máy cán uốn tôn

12. LOGO
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN
4.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Mô hình tổng quan bố trí các phần tử
điện trên máy cán
Mô hình điều khiển

13. LOGO
4.2. MẠCH ĐIỀU KHIỂN
4.2.1. Các linh kiện trong mạch
STT Tên linh kiện Số lượng
linh
kiện
1 Atmega 8 1
2 74HC14 1
3 74LS74 1
4 Lcd 16x2 1
6 diode 7
6 led 7
7 Biến trở 1
8 Nút nhấn 1
9 Điện trở 16
10 Transistor NPN 8
11 Tụ phân cực 6
12 Tụ không phân cực 7
13 IC 7805 1
14 Cách ly quang (OPTO) 4
15 Trở băng 1
16 Thạch anh 1
17 Jack CON 2 x200 7
18 Encoder 100 xung 1
Sơ đồ khối điều khiển hoạt
động của mô hình

14. LOGO
ATMEGA 8 Sơ đồ các chân kết nối của ATMEGA 8
Sơ đồ nguyên lý của LCD 16x2 và LCD thực tế
Encoder kiểu quay
4.2.2. Các phần tử trong hệ thống
4.2.2.1. ATMEGA 8
4.2.2.2. LCD 4.2.2.3. ENCODER

15. LOGO
4.2.3.Sơ
đồ
nguyên
lý
PC6(RESET)
1
PD0(RXD)
2
PD1(TXD)
3
PD2(INT0)
4
PD3(INT1)
5
PD4(XCK/T0)
6
VCC
7
GND
8
PB6(XTAL1/TOSC1)
9
PB7(XTAL2/TOSC2)
10
PD5(T1)
11
PD6(AIN0)
12
PD7(AIN1)
13
PB0(ICP)
14
PB1(OC1A)
15
PB2(SS/OC1B)
16
PB3(MOSI/OC2)
17
PB4(MISO)
18
PB5(SCK)
19
AVCC
20
AREF
21
GND
22
PC0(ADC0)
23
PC1(ADC1)
24
PC2(ADC2)
25
PC3(ADC3)
26
PC4(ADC4/SDA)
27
PC5(ADC5/SCL)
28
U4
ATmega8-16PC
MOSI
MISO
SCK
XT1
XT2
CW
CCW
RESET
VCC
GND
S4
8K2
R12
10uF
C10
GND
GND
VCC
RESET
1
2
3
4
5
6
J5
GND
VCC
RESET
SCK
MISO
MOSI
1 2
U2A
74HC14AN
4
CLK
3
D
2
1
Q
5
Q
6
CLR
PR
U3A
DM74ALS74AN
VCC
14
G
N
D
7
P
R
1
0
CLK
11
D
12
C
L
R
1
3
Q
9
Q
8
CLR
PR
U3B
DM74ALS74AN
VDD
14
G
N
D
7
A
3
Y
4
U2B
74HC14AN
VCC
VCC
D5
D6
104p
C5
1K
R3
104p
C6
1K
R10
VCC
1K
R4
ENC1
GND
1K
R11
GND
ENC2
VCC
1
2
3
4
J2
VCC
GND
ENC1
ENC2
CW
CCW
GND
GND
1K
R5
1K
R9
VCC
GND
ADC
104p
C8
G
N
D
1
V
C
C
2
V
E
E
3
R
S
4
R
W
5
E
6
D
0
7
D
1
8
D
2
9
D
3
1
0
D
4
1
1
D
5
1
2
D
6
1
3
D
7
1
4
A
1
5
K
1
6
LCD16x2
LCD1
LCD16x2
GND
GND
VCC
VCC
D
0
D
1
D
2
D
4
D
5
D
6
D
7
D3
D-iode
D4
D-iode
V
E
E
VCC
GND
VEE
10K
R2
LCD1602A
RXD1
TXD1
D5
D6
D7
D2
D1
D0
D4
IN
1
2
OUT
3
GND
U1
LM78XX
D1
10uF
C1
104p
C2
1
2
J1
10uF
C3
104p
C4
D2
VCC
GND
1K
R1
22p
C7
22p
C9
1
2
xxxMHz
Y1
GND
XT1
XT2
Power
Reset,Clock&Programer
lv5
1
2
3
4
J? VCC
GND
PWM1
PWM2
PWM3
PWM4
RL1
RL2
RL3
RL4
1
2
J2
Con2x300
1 2
D3
FR207
+12
OP2
4k7
R11
+12
100
R10
VCC
D8
LED-RED
12-24V
Q2
IRFP250
Q1
C945
Q3
A1015
GND_EARTH GND_EARTH
15
R5
+12
OP1
Q5
C945
GND_EARTH
+12
100
R7
1 2
D7
FR207
GND_EARTH
4k7
R6
GND_EARTH
VCC
D2
LED-RED
+12
4k7
R4
Q4
C945
1k
R2
GND_EARTH
1
2
J4
Con2x300
1 2
D10
FR207
+12
OP4
4k7
R19
+12
100
R18
VCC
D12
LED-RED
12-24V
Q7
IRFP250
Q6
C945
Q8
A1015
GND_EARTH GND_EARTH
15
R15
+12
OP3
Q10
C945
GND_EARTH
+12
100
R17
1 2
D11
FR207
GND_EARTH
4k7
R16
GND_EARTH
VCC
D9
LED-RED
+12
4k7
R14
Q9
C945
1k
R13
GND_EARTH
1
2
J11
Con2x300
1 2
D14
FR207
+12
OP6
4k7
R26
+12
100
R25
VCC
D16
LED-RED
12-24V
Q12
IRFP250
Q11
C945
Q13
A1015
GND_EARTH GND_EARTH
15
R22
+12
OP5
Q15
C945
GND_EARTH
+12
100
R24
1 2
D15
FR207
GND_EARTH
4k7
R23
GND_EARTH
VCC
D13
LED-RED
+12
4k7
R21
Q14
C945
1k
R20
GND_EARTH
1
2
J12
Con2x300
1 2
D18
FR207
+12
OP8
4k7
R33
+12
100
R32
VCC
D20
LED-RED
12-24V
Q17
IRFP250
Q16
C945
Q18
A1015
GND_EARTH GND_EARTH
15
R29
+12
OP7
Q20
C945
GND_EARTH
+12
100
R31
1 2
D19
FR207
GND_EARTH
4k7
R30
GND_EARTH
VCC
D17
LED-RED
+12
4k7
R28
Q19
C945
1k
R27
GND_EARTH
104p
C5
104p
C14
104p
C19
104p
C24
cs1
cs2
cs3
cs4
cs5
cs6
cs7
cs8
cs9
cs10
cs11
cs12
1
2
J13
conecter
1
2
J14
conecter
GND_EARTH
+12
+12
10uF
C28
+12
1000uf/16V
C30
+12
GND_EARTH
F1
12-24V ab
ab
1
2
3
4
5
6
7
8
K?
1
2
3
4
5
6
7
8
K?
1
2
3
4
5
6
7
8
K?
1
2
3
4
5
6
7
8
K?
PWM1
PWM2
PWM3
PWM4
Mạch
nguyên
lý
đo
chiều
dài
tôn
cán
và
số
lượng
tôn
cán
vào
thùng

16. LOGO
4.2.4. Lưu đồ thuật toán

17. LOGO
CHÚNG EM XIN CHÂN THÀNH
CẢM ƠN!