Man_Ebook

1. THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2023
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY KIỂM TRA
TỐC ĐỘ VÒNG QUAY ĐẠT CHUẨN CỦA CÁC DẠNG
CỐC BI TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP BĂNG TẢI CHO
CÔNG TY INTECH GROUP
GVHD: THS. PHAN THANH VŨ
SVTH: NGUYỄN TRÍ HƯNG
NGUYỄN HIẾU LỄ
NGUYỄN HOÀNG VŨ
S K L 0 1 1 2 2 9

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍMINH
__________________________
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế và chế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của
các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech
Group
LỚP: 19144
KHOÁ: 2019-2023
TP. Hồ Chí
Minh, thá
ng 07/2023
Giảng viê
n hướng dẫn: THS. PHAN THANH VŨ
Sinh viê
n thực hiện: NGUYỄN TRÍ HƯNG MSSV: 19144035
NGUYỄN HIẾU LỄ MSSV: 19144040
NGUYỄN HOÀNG VŨ MSSV: 19144328

3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍMINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
__________________________
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế và chế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của
các dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech
Group
Giảng viên hướng dẫn: THS. PHAN THANH VŨ
Sinh viê
n thực hiện: NGUYỄN TRÍ HƯNG MSSV: 19144035
NGUYỄN HIẾU LỄ MSSV: 19144040
NGUYỄN HOÀNG VŨ MSSV: 19144328
LỚP: 19144
KHOÁ: 2019-2023
Tp. Hồ Chí
Minh, thá
ng 07/2023

4. i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Học kỳ II. / năm học 2023
Giảng viên hướng dẫn: ThS.Phan Thanh Vũ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hiếu Lễ MSSV: 19144040 Điện thoại: 0909205330
Nguyễn Hoàng Vũ MSSV: 19144328 Điện thoại: 0396539115
Nguyễn Trí Hưng MSSV: 19144035 Điện thoại: 0946350391
1. Mã số đề tài:
– Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của các
dạng cốc bi trong ngành công nghiệp băng tải cho công ty Intech Group.
2. Cá
c số liệu, tài liệu ban đầu:
- Đường kính con lăn có gắn cốc bi: Ø38, Ø42, Ø49, Ø60.
- Kích thước máy: 1200x700x1300mm.
3. Nội dung chính của đồ án:
- Tìm hiểu tổng quan đề tài.
- Nghiên cứu – đề xuất lựa chọn phương án máy kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn.
- Tí
nh toá
n – thiết kế hệ thống cơ khí và hệ thống điều khiển cho máy.
- Chế tạo, thực nghiệm, đánh giá về khả năng hoạt động và sự ổn định của máy.
4. Các sản phẩm dự kiến
- Tập thuyết minh
- Bản vẽ.
- Máy kiểm tra tốc độ vòng quay.
5. Ngày giao đồ án:
6. Ngày nộp đồ án:
7. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt 
Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt 

5. ii
TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)

6. iii
LỜI CAM KẾT
Tê
n đề tà
i: “Thiết kế vàchế tạo má
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay đạt chuẩn của cá
c dạng
cốc bi trong ngà
nh cô
ng nghiệp băng tải cho cô
ng ty Intech Group”
GVHD: ThS. Phan Thanh Vũ
Họ tê
n sinh viê
n:
Nguyễn Hiếu Lễ MSSV: 19144040
Nguyễn Hoà
ng Vũ MSSV: 19144328
Nguyễn Trí
Hưng MSSV: 19144035
Khó
a: 2019-2023
- Số điện thoại liê
n lạc: 0909205330 - 0396539115 - 0946350391
- Email: 19144040@student.hcmute.edu.vn
- Lời cam kết: “Chúng em xin cam kết đồ á
n tốt nghiệp nà
y làcô
ng trì
nh do chí
nh chú
ng em
nghiê
n cứu vàthực hiện. Chú
ng em khô
ng sao ché
p từ bất kỳ một bà
i viết nà
o đã được cô
ng
bố màkhô
ng trí
ch dẫn nguồn gốc. Cá
c số liệu, kết quả nê
u trong luận văn làtrung thực và
chưa từng được ai cô
ng bố trong bất kỳ cô
ng trì
nh nà
o khá
c nếu cóbất kỳ một sự vi phạm
nà
o, chú
ng em xin chịu hoà
n toà
n trá
ch nhiệm”.
Tp. Hồ Chí
Minh, ngà
y 08 thá
ng 07 năm 2023
Kýtê
n

7. iv
LỜI CẢM ƠN
Quátrì
nh thực hiện đồ á
n tốt nghiệp là giai đoạn rất quan trọng trong đối với tất cả mỗi sinh
viên. Đồ á
n tốt nghiệp làtiền đề giú
p cho cá
c sinh viê
n vận dụng tất cả cá
c kiến thức đã học
trong 4 năm đại học vàđồng thời nhằm trang bị cho sinh viê
n những kỹ năng nghiên cứu, là
m
việc nhó
m, kỹ năng xây dựng kế hoạch vànhững kiến thức cần thiết trước khi ra trường.
Trong thời gian thực hiện đồ án “Thiết kế vàchế tạo má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn
của cá
c dạng cốc bi trong ngà
nh cô
ng nghiệp băng tải cho công ty Intech Group” chúng em
đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ nhà trường, quýthầy cô, gia đình, bạn bè và đặc biệt nhất
là được hỗ trợ cá
c anh trong cô
ng ty Intech.
Em xin trâ
n trọng cảm ơn thầy Phan Thanh Vũ đã tận tì
nh hỗ trợ cho chú
ng em, cung cấp cho
chú
ng em những kiến thức thực tế quan trọng, những kỹ năng cần thiết khi là
m việc nhó
m,
những tà
i liệu tham khảo liên quan đến đề tài, đồng thời định hướng cho chúng em cách tư
duy vàcá
ch là
m việc khoa học, đó là những gó
p ýhết sức quýbá
u khô
ng chỉ trong quátrì
nh
thực hiện đồ á
n nà
y màcò
n làhà
nh trang tiếp bước cho chú
ng em trong quátrì
nh học tập và
lập nghiệp sau nà
y.
Em xin trâ
n trọng cảm ơn thầy Vũ Đình Cảnh – giám đốc sản xuất của Intech Group chi nhá
nh
Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để nhóm chúng em có cơ hội được gia
cô
ng chế tạo đồ á
n của nhó
m em ngay tại xưởng của cô
ng ty, thầy cũng đã hỗ trợ nhó
m chú
ng
em rất nhiều trong suốt quátrì
nh thực hiện đồ án. Đó là những sự giú
p đỡ mànhó
m bọn em
hết sức trâ
n trọng vàbiết ơn trong thời gian thực hiện đồ á
n tốt nghiệp.
Trong thời gian làm đồ á
n tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và
chỉ bảo nhiệt tì
nh của thầy cô, gia đình và bạn bè. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy
cô giáo trong trường nó
i chung, cá
c thầy cô trong Khoa Cơ khí Chế tạo máy nói riêng đã dạy
dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được
cơ sở lýthuyết vững và
ng vàtạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quátrì
nh học tập.
Cuối cù
ng, em xin châ
n thà
nh cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâ
m,
giúp đỡ, động viê
n em trong suốt quátrì
nh học tập vàhoà
n thà
nh khoáluận tốt nghiệp.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm cò
n hạn chế của một sinh viê
n, luận văn này
khô
ng thể tránh được những thiếu só
t. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến
của cá
c thầy cô để em có điều kiện bổ sung, nâ
ng cao ýthức của mì
nh, phục vụ tốt hơn công
tá
c thực tế sau nà
y.
Em xin châ
n thà
nh cảm ơn!

8. v
LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại với sự phá
t triển của cô
ng nghệ số hó
a, cá
c dâ
y chuyền tự động được ứng
dụng ngà
y cà
ng rộng rã
i trong sản xuất. Cá
c doanh nghiệp sản xuất luô
n tự cải tiến cô
ng nghệ,
hệ thống má
y mó
c của mì
nh để tạo ra những sản phẩm cóchất lượng tốt nhất, giácả cạnh
tranh nhất. Ngà
y nay, tất cả má
y mó
c từ nhỏ bécho đến to lớn đều đang ngà
y đêm hoạt động
vì
nhu cầu của thời đại cô
ng nghệ phá
t triển. Chú
ng vận hà
nh trê
n cá
c dâ
y chuyền sản xuất,
cũng như hoạt động ở mọi nơi. Tất cả lànhờ sự tham gia nghiê
n cứu vàđóng gó
p của những
nhàkhoa học, những kỹ sư, cá
n bộ kỹ thuật vàcá
c cô
ng nhâ
n cơ khí
chế tạo má
y.
Một trong những hệ thống má
y mó
c cũng được ưa chuộng nhất hiện nay trong cá
c cô
ng
ty vận chuyển liê
n tục với cá
c vật liệu trê
n cá
c khoảng cá
ch khá
c nhau đó làhệ thống băng
tải, băng chuyền. Băng tải, băng chuyền làhệ thống vận chuyển thô
ng minh được sá
ng tạo và
mang tí
nh ứng dụng cao, băng tải bao gồm cá
c thà
nh phần cơ bản như bộ con lăn (Roller),
động cơ truyền lực vàbộ điều khiển tốc độ, khung đỡ, hệ thống dâ
y tải hoặc con lăn. Nógiú
p
tiết kiệm sức lao động, số lượng nhâ
n cô
ng, giảm thời gian vàtăng năng suất an toà
n lao động.
Vì
vậy băng chuyền, băng tải làmột trong những bộ phận quan trọng trong dâ
y chuyền sản
xuất, lắp rá
p của cá
c nhàmá
y, xínghiệp. Vìvậy, đối với ngà
nh cô
ng nghiệp nó
i chung và
ngà
nh sản xuất nó
i riê
ng việc sử dụng băng tải, băng chuyền trong doanh nghiệp làđiều khô
ng
thể thiếu vàvai tròcủa nórất quan trọng. Tuy nhiê
n để hệ thống băng tải vàbăng chuyền hoạt
động hiệu quả nhất thìyê
u cầu kỹ sư phải cókiến thức sâ
u rộng để giải quyết cá
c vấn đề
thường gặp. Đôi khi cá
c hệ thống băng tải, băng chuyền khô
ng hoạt động được tối đa năng
suất của mì
nh thường thìcórất nhiều yếu tố khá
c nhau gâ
y ảnh hưởng tới năng suất cô
ng
việc. Một trong những vấn đề gâ
y ảnh hưởng nhất đó làcá
c con lăn trong hệ thống băng tải,
băng chuyền cóđộ trơn khô
ng đạt yê
u cầu dẫn đến năng suất khô
ng đạt hiệu quả như mong
muốn.
Việc kiểm tra con lăn đạt tiê
u chuẩn trước khi lắp rá
p làyê
u cầu thiết yếu đối với cá
c
cô
ng ty sản xuất hệ thống băng tải. Để thuận tiện cho việc kiểm tra con lăn, phải cómột thiết
bị phùhợp để việc kiểm tra đạt chất lượng tốt vàtiết kiệm thời gian nhất cóthể. Được sự cho
phé
p từ nhàtrường vàđại diện cô
ng ty làthầy Vũ Đình Cảnh - giá
m đốc sản xuất đã cho phé
p
nhó
m em đến tận cô
ng ty để nghiê
n cứu vàthiết kế má
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay của cốc
bi cóđạt yê
u cầu cho phé
p. Vì
vậy nhó
m em đã chọn đề tà
i tốt nghiệp “Thiết kế vàchế tạo
má
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay đạt chuẩn của cá
c dạng cốc bi trong ngà
nh cô
ng nghiệp băng
tải cho cô
ng ty Intech Group” làm đề tài để nghiê
n cứu vàphá
t triển.

9. vi
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế vàchế tạo má
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay đạt chuẩn của cá
c dạng cốc bi
trong ngà
nh cô
ng nghiệp băng tải cho cô
ng ty Intech Group
Con lăn (roller) được sử dụng trong nhiều ngà
nh sản xuất cô
ng nghiệp hiện đại. Con lăn
được gia cô
ng chế tạo theo tiê
u chuẩn Quốc tế với độ chí
nh xá
c cao, đảm bảo độ bền vàan
toà
n khi sử dụng. Cấu tạo con lăn bao gồm ổ bi, vỏ con lăn, trục con lăn vàmột số linh kiện
kè
m theo.
Băng tải con lăn được hiểu làmột hệ thống bao gồm cá
c con lăn được kết nối với nhau
một cá
ch vững chắc để nâ
ng đỡ, vận chuyển hà
ng hó
a trong cá
c ngà
nh sản xuất cô
ng nghiệp
hiện đại. Hệ thống nà
y cóthể sử dụng được cho cá
c loại sản phẩm cótrọng lượng từ nhẹ đến
rất nặng. Đồng thời, nócũng hoạt động rất tốt trong mô
i trường bụi bặm hoặc cóhó
a chất ăn
mò
n.
Khi con lăn băng tải hoạt động khô
ng đồng nhất về tốc độ sẽ gâ
y ra tiếng ồn lớn, chó
i
tai vàcó
t ké
t. Đồng thời sự trượt cóthể gâ
y ra ma sá
t vàlà
m hao mò
n băng tải là
m cho con
lăn khô
ng lăn được dẫn đến tốn chi phí
bảo trì
, bảo dưỡng là
m giảm hiệu suất trong cô
ng việc.
Vàmá
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay đạt chuẩn của cá
c dạng cốc bi trong ngà
nh cô
ng nghiệp
băng tải cụ thể cho cô
ng ty Intech Group, ta cóthể loại bỏ cá
c con lăn cógắn cốc bi khô
ng
đạt chuẩn ở cá
c con lăn cóđường kí
nh như sau: Ø38, Ø42, Ø49, Ø60, giú
p tăng hiệu suất
cô
ng việc, giảm thiểu cá
c rủi ro tiềm ẩn. Nội dung của đồ á
n sau đây gồm cá
c phần:
- Tì
m hiểu tổng quan đề tà
i.
- Nghiê
n cứu – đề xuất lựa chọn phương á
n má
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay đạt chuẩn.
- Tí
nh toá
n – thiết kế hệ thống cơ khí
vàhệ thống điều khiển cho má
y.
- Chế tạo, thực nghiệm, đánh giávề khả năng hoạt động vàsự ổn định của má
y

10. viii
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP............................................................................. i
LỜI CAM KẾT ..........................................................................................................iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ v
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP............................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU......................................................................................... xi
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌ
NH VẼ ................................................................................xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... xv
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.........................................................................................1
1.1. Tí
nh cấp thiết .................................................................................................1
1.1.1. Lýdo chọn đề tà
i...................................................................................1
1.1.2. Tác động xung quanh............................................................................1
1.2. Mục tiê
u nghiê
n cứu ......................................................................................1
1.3. Khá
ch thể và đối tượng nghiê
n cứu .............................................................1
1.3.2. Khá
ch thể nghiê
n cứu ...........................................................................1
1.3.2. Đối tượng nghiê
n cứu............................................................................1
1.4. Giả thiết nghiê
n cứu ......................................................................................2
1.5. Nhiệm vụ nghiê
n cứu.....................................................................................2
1.6. Phạm vi nghiê
n cứu .......................................................................................2
1.7. Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................2
1.8. Cấu trú
c của bà
i bá
o cá
o...............................................................................2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CON LĂN CỐC BI VÀ MÁY KIỂM TRA TỐC ĐỘ
VÒNG QUAY ĐẠT CHUẨN CỦA CÁC DẠNG CỐC BI TRONG NGÀNH CÔNG
NGHIỆP BĂNG TẢI..................................................................................................1
2.1. Giới thiệu về các con lăn cốc bi.....................................................................1
2.1.1. Cá
c loại cốc bi.................................................................................................1

11. ix
2.1.2. Con lăn cốc bi .................................................................................................3
2.1.3. Một số loại con lăn có trên thị trường..........................................................6
2.2. Giới thiệu má
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay ................................................16
2.2.1. Định nghĩa ....................................................................................................16
2.2.2. Đơn vị đo tốc độ vò
ng quay.........................................................................16
2.3. Phâ
n loại thiết bị đo tốc độ vò
ng quay.......................................................17
2.4. Ứng dụng của thiết bị đo tốc độ vò
ng quay...............................................20
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG - PHÂN TÍ
CH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ MÁY......................................................................................................21
3.1. Xâ
y dựng ý tưởng.........................................................................................21
3.1.1. Yê
u cầu vànhiệm vụ thiết kế......................................................................21
3.1.2. Các tính năng cần đạt..................................................................................21
3.2. Phâ
n tí
ch, lựa chọn phương án và các bước thiết kế má
y .......................23
3.2.1. Phương án 1..................................................................................................23
3.2.2. Phương án 2..................................................................................................35
3.2.3. Phương án 3........................................................................................38
3.2.4. Đánh giá tổng quan vàlựa chọn phương án thích hợp............................42
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ....................................................................44
4.1. Nguyên lý, cơ cấu .........................................................................................44
4.2. Thiết kế hệ thống nâ
ng hạ...........................................................................44
4.3. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền....................................................46
4.4. Tí
nh toá
n bộ truyền xí
ch.............................................................................50
4.5. Tính toán băng tải........................................................................................55
4.5.1. Tí
nh toá
n chiều dài băng tải................................................................55
4.5.2. Lực vò
ng. ............................................................................................55
4.5.3. Lực căng trên 2 nhánh băng tải...........................................................55
4.5.4. Lực ké
o lớn nhất. ................................................................................56

12. x
4.6. Thiết kế trục băng tải vàchọn vò
ng bi. .....................................................56
4.6.1. Trục chủ động:....................................................................................56
4.6.2. Lựa chọn vò
ng bi theo khả năng tải động ............................................62
4.6.3. Trục bị động .......................................................................................63
4.6.4. Lựa chọn vò
ng bi theo khả năng tải động ............................................67
4.7. Hệ thống gá con lăn .....................................................................................69
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .................................................................76
5.1. Sơ đồ hệ thống điện......................................................................................76
5.3. Điều khiển bằng hệ thống PLC Q00U Mitsubishi ....................................78
5.4. Nguyê
n lýhoạt động. ...................................................................................81
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM ...........................................................95
6.1. Chế tạo ..........................................................................................................95
6.2. Một số cá
c hì
nh ảnh của quátrì
nh chế tạo................................................95
6.3. Kết quả chế tạo má
y kiểm tra số vò
ng quay cốc bi...................................98
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................101
7.1. Kết Luận .....................................................................................................101
7.2. Kiến nghị.....................................................................................................101
TÀI LIỆU THAM KHẢO

13. xi
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp cá
c vật tư chính trong hệ thống điện điều khiển ..........................33
Bảng 3.1. Bảng kết quả tí
nh toá
n bộ truyền xí
ch ..................................................................53
Bảng 5.1. Tổng hợp thô
ng số kĩ thuật của má
y.....................................................................98

14. xii
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌ
NH VẼ
Hì
nh 1.1. Hì
nh ảnh cốc bi thé
p ...............................................................................................1
Hì
nh 1.2. Hì
nh ảnh cấu tạo của cốc bi thé
p ............................................................................1
Hì
nh 1.3. Cốc bi nhựa chủ động vàcấu tạo cốc bi nhựa chủ động.........................................2
Hì
nh 1.4. Cốc bi nhựa bị động vàcấu tạo của cốc bi nhựa bị động........................................2
Hì
nh 1.5. Cấu tạo của con lăn ép cốc bi thé
p..........................................................................3
Hì
nh 1.6. Băng tải có con lăn cốc bi nhựa ..............................................................................4
Hì
nh 1.7. Băng chuyền có con lăn bằng cốc bi nhựa..............................................................4
Hì
nh 1.8. Dàn con lăn tự do cốc bi nhựa.................................................................................5
Hì
nh 1.9. Dàn con lăn xếp tự do lắp từ con lăn cốc bi nhựa...................................................5
Hì
nh 1.10. Con lăn cao su .......................................................................................................6
Hì
nh 1.11. Cấu tạo con lăn cao su...........................................................................................7
Hì
nh 1.12. Con lăn bọc cao su ứng dụng quan trọng trong thiết kế băng tải cao su...............7
Hì
nh 1.13. Con lăn inox cốc bi nhựa.......................................................................................8
Hì
nh 1.14. Con lăn inox thường được sử dụng trong môi trường thực phẩm ........................8
Hì
nh 1.15. Cấu tạo một số loại con lăn Inox...........................................................................9
Hì
nh 1.16. Con lăn inox ứng dụng quan trọng trong thiết kế băng tải inox .........................10
Hì
nh 1.17. Con lăn nhựa .......................................................................................................11
Hì
nh 1.18. Con lăn mạ kẽm ..................................................................................................13
Hì
nh 1.19. Cấu tạo con lăn mạ kẽm......................................................................................13
Hì
nh 1.20. Con lăn thép mạ kẽm ứng dụng quan trọng trong thiết kế băng tải....................14
Hì
nh 1.21. Con lăn nhôm ......................................................................................................15
Hì
nh 1.22. Dàn con lăn nhôm tự do......................................................................................16
Hì
nh 1.23. Thiết bị đo vòng quay tiếp xú
c............................................................................17
Hì
nh 1.24. Thiết Bị do vò
ng quay khô
ng tiếp xú
c................................................................18
Hì
nh 1.25. Thiết bị do vò
ng quay tần số chớp......................................................................19
Hì
nh 2.1. Tổng quan về hệ thống má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn ......................24
Hì
nh 2.2. Cá
c bộ phận của má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn................................25
Hì
nh 2.3. Hệ thống băng tải ..................................................................................................26
Hì
nh 2.4. Cá
c chi tiết chí
nh trong hệ thống băng tải ............................................................27
Hì
nh 2.5. Cá
c chi tiết chí
nh trong bộ truyền chuyển động ...................................................28
Hì
nh 2.6. Hệ thống gá con lăn...............................................................................................29

15. xiii
Hì
nh 2.7. Cá
c chi tiết chí
nh của hệ thống gá con lăn............................................................30
Hì
nh 2.8. Hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh.............................................................................31
Hì
nh 2.9. Cá
c chi tiết chí
nh của hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh..........................................32
Hì
nh 2.10. Sơ đồ nguyê
n lýhoạt động của má
y ...................................................................35
Hì
nh 2.11. Cá
c chi tiết chí
nh của hệ thống truyền lực..........................................................35
Hì
nh 2.12. Ray trượt dẫn hướng ...........................................................................................36
Hì
nh 2.13. Xy lanh cóvai tròchí
nh vàquan trọng nhất trong hệ thống đẩy........................36
Hì
nh 2.14. Hệ thống điều khiển PLC....................................................................................37
Hì
nh 2.15. Sơ đồ nguyê
n lýhoạt động của má
y ...................................................................38
Hì
nh 2.16. Hệ thống truyền lực.............................................................................................39
Hì
nh 2.17. Sơ đồ nguyê
n lýhoạt động của hệ thống nâ
ng hạ...............................................40
Hì
nh 2.18. Môphỏng 3D nguyê
n lýhoạt động của hệ thống nâ
ng hạ .................................40
Hì
nh 2.19. Bộ điều khiển đảo chiều động cơ........................................................................41
Hì
nh 3.1. Bảng tra xy lanh ....................................................................................................45
Hì
nh 3.2. Bảng tra hà
nh trì
nh xy lanh...................................................................................45
Hì
nh 3.3. Phâ
n tí
ch phản lực của lòxo .................................................................................46
Hì
nh 3.4. Sơ đồ phâ
n tí
ch lực của hệ thống nâ
ng tá
c dụng lê
n mặt belt...............................47
Hì
nh 3.5. Catalog tra thô
ng số động cơ.................................................................................49
Hì
nh 3.6. Catalog tra thô
ng số hộp giảm tốc.........................................................................50
Hì
nh 3.7. Chiều dài băng tải..................................................................................................55
Hì
nh 3.8. Cá
c lực tá
c dụng lê
n trục chủ động.......................................................................56
Hì
nh 3.9. Hai vị trí
lắp gối đỡ ...............................................................................................57
Hì
nh 3.10. Mặt trục quay 1 gó
c 6,28 rad ..............................................................................57
Hì
nh 3.11. Lực ké
o lớn nhất mà băng tải tá
c dụng lê
n vỏ trục chủ động là303,9 (N).........58
Hì
nh 3.12. Giátrị ứng suất cho thấy trục chủ động thỏa độ bền ..........................................59
Hì
nh 3.13. Giátrị chuyển vị lớn nhất vànhỏ nhất của trục chủ động ..................................60
Hì
nh 3.14. Lực tá
c dụng lê
n hai gối đỡ.................................................................................61
Hì
nh 3.15. Chọn gối đỡ UFL003 cho cả 2 vị trí
lắp .............................................................62
Hì
nh 3.16. Cá
c lực tá
c dụng lê
n trục bị động........................................................................63
Hì
nh 3.17. Hai vị trí
lắp bích nhôm tăng chỉnh.....................................................................64
Hì
nh 3.18. Lực ké
o lớn nhất mà băng tải tá
c dụng lê
n vỏ trục bị động là303,9 (N) ...........64
Hì
nh 3.19. Giátrị ứng suất cho thấy trục bị động thỏa độ bền.............................................65

16. xiv
Hì
nh 3.20. Giátrị chuyển vị lớn nhất vànhỏ nhất của trục bị động.....................................66
Hì
nh 3.21. Kết quả lực tá
c dụng của 2 ổ bi...........................................................................66
Hì
nh 3.22. Giátrị ổ lăn được tính như bảng trê
n..................................................................67
Hì
nh 3.23. Dựa và
o bảng tra ta chọn vò
ng bi cómãlà6304................................................68
Hì
nh 3.24. Bản 3D hệ thống gá con lăn ................................................................................69
Hì
nh 3.25. Khối đỡ V dùng để đỡ các con lăn......................................................................69
Hì
nh 3.26. Chi tiết thanh trượt trong hệ thống gá
.................................................................70
Hì
nh 3.27. Chi tiết khối U trong hệ thống gá
........................................................................70
Hì
nh 3.28. Tí
nh bền cho mặt bà
n..........................................................................................71
Hì
nh 3.29. Tí
nh ứng suất lớn nhất của mặt bà
n ....................................................................72
Hì
nh 3.30. Tí
nh chuyển vị lớn nhất của mặt bà
n..................................................................72
Hì
nh 3.31. Tí
nh ứng suất lớn nhất của khung.......................................................................73
Hì
nh 3.32. Tí
nh chuyển vị lớn nhất của khung bà
n..............................................................73
Hì
nh 3.33. Tí
nh bền cho khung băng tải...............................................................................74
Hì
nh 3.34. Tí
nh ứng suất tá
c dụng lê
n bửng và ke NĐH......................................................74
Hì
nh 3.35. Tí
nh ứng suất tá
c dụng lên khung NĐH .............................................................75
Hì
nh 3.36. Tí
nh chuyển vị lớn nhất của khung băng tải.......................................................75
Hì
nh 4.1. Sơ đồ hệ thống điện...............................................................................................76
Hì
nh 4.2. Bản vẽ sơ đồ đấu nối điện .....................................................................................77
Hì
nh 4.3. Bộ điều khiển PLC Mitsubishi Q00CPU ..............................................................78
Hì
nh 4.4. Mà
n hì
nh HMI TK6070iP.....................................................................................79
Hì
nh 4.5. Van điện từ đôi 5 cổng 3 vị trí
..............................................................................79
Hì
nh 4.6. Cảm biến phá
t hiện mà
u sắc TCRT5000 ..............................................................80
Hì
nh 4.7. Bộ nguồn Omron S8VE-12024 5A 24V 120W vàbộ nguồn tổ ong 5V 24W......80
Hì
nh 4.8. Relay 24VDC 14 châ
n RXM4AB1MD vànú
t dừng khẩn cấp XA2ET42...........81
Hì
nh 5.1. Gia cô
ng khung châ
n má
y.....................................................................................95
Hì
nh 5.2. Gia công rãnh trượt nhô
m .....................................................................................96
Hì
nh 5.3. Gia cô
ng khối V vàkhối U ...................................................................................96
Hì
nh 5.4. Đặt gia cô
ng cắt laser tấm đỡ nhô
m vàmặt bà
n thé
p ...........................................97
Hì
nh 5.5. Lắp đặt cá
c thiết bị điện và
o tủ điện điều khiển....................................................97
Hì
nh 5.6. Hệ thống má
y sau khi lắp đặt hoà
n chỉnh .............................................................98

17. xv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
NĐH: Nhôm định hì
nh
PLC: Programmable logic controller
HMI: Human Machine Interface
PVC: Polyvinylchloride (poly vinyl chloride)
RPM: Revolutions per minute

18. CHƯƠNG 1
1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Tí
nh cấp thiết
1.1.1. Lýdo chọn đề tà
i
Băng tải (băng chuyền) hiểu đơn giản làmột máy cơ khí dùng để vận chuyển các đồ vật
từ điểm này sang điểm khá
c, từ vị trí
A sang vị trí
B. Thay vì
vận chuyển sản phẩm bằng cô
ng
nhâ
n vừa tốn thời gian, chi phínhâ
n cô
ng lại tạo ra môi trường là
m việc lộn xộn thì băng
chuyền, băng tải cóthể giải quyết điều đó. Nó giúp tiết kiệm sức lao động, số lượng nhâ
n
cô
ng, giảm thời gian và tăng năng suất an toàn lao động. Vì
vậy băng chuyền, băng tải làmột
trong những bộ phận quan trọng trong dâ
y chuyền sản xuất, lắp rá
p của cá
c nhàmá
y, xí
nghiệp. Gó
p phần tạo nê
n một môi trường sản xuất hiện đại, khoa học vàgiải phó
ng sức lao
động mang lại hiệu quả kinh tế cao cho cô
ng ty.
Trong đó bộ phận quan trọng trong băng tải là con lăn có gắn cốc bi làbộ bộ phận liê
n
quan tới việc vận chuyển vật liệu, hàng hoá. Khi con lăn cốc bi hỏng do quátrì
nh sản xuất sẽ
gâ
y giảm thiểu năng xuất cho người sử dụng, nê
n cần loại bỏ những con lăn không đạt chuẩn
ngay từ đầu trước khi lắp vào băng tải để tiết kiệm chi phí
bảo trì
, bảo dưỡng, nâ
ng cao hiệu
suất, trá
nh những rủi ro tiềm ẩn.
1.1.2. Tác động xung quanh
- Chi phí
nhâ
n cô
ng, bảo trì
sửa chửa
- Hiệu suất cô
ng việc
- Nhu cầu về sự tăng tốc trong quátrì
nh sản xuất.
- Ngăn ngừa lỗi do con người trong quátrì
nh vận chuyển hà
ng hoá
.
1.2. Mục tiê
u nghiê
n cứu
- Kiểm tra tốc độ các con lăn có gắn đầu cốc bi không đạt chuẩn.
- Giú
p cho nhàmá
y nâ
ng cao chất lượng sản phẩm, nâ
ng cao hiệu suất.
1.3. Khá
ch thể và đối tượng nghiê
n cứu
1.3.2. Khá
ch thể nghiê
n cứu
Cá
c cô
ng ty, xí
nghiệp nhà máy trong lĩnh vực thiết kế vàchế tạo băng tải cónhu cầu
sản xuất vàtiê
u thụ các con lăn cốc bi.
1.3.2. Đối tượng nghiê
n cứu
- Con lăn có gắn cốc bi với đường kí
nh: Ø38, Ø42, Ø49, Ø60(mm).
- Thiết kế vàchế tạo má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của cá
c dạng cốc bi trong
ngà
nh cô
ng nghiệp băng tải cho cô
ng ty Intech Group.

19. CHƯƠNG 1
2
1.4. Giả thiết nghiê
n cứu
- Tự động hoátrong quátrì
nh kiểm tra, giảm nhâ
n cô
ng, nâ
ng cao hiệu suất.
- Má
y cóthể hoạt động trong đa số cá
c môi trường.
- Máy được vận hà
nh bởi hệ thống hiện đại một cá
ch dễ dà
ng.
1.5. Nhiệm vụ nghiê
n cứu
- Nghiê
n cứu tổng quan: nghiê
n cứu về các con lăn cốc bi tại cô
ng ty Intech Group.
- Nghiê
n cứu cơ sở lýluận vàthực tiễn về má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của cá
c
dạng cốc bi: nhu cầu của cô
ng ty Intech Group về chuẩn tốc độ của con lăn cốc bi.
1.6. Phạm vi nghiê
n cứu
Tại nhàmá
y sản xuất băng tải cụ thể tại cô
ng ty Intech Group về nhu cầu phá
t sinh trong
quátrì
nh sản xuất.
1.7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lýluận:
o Phương pháp phân tích và tổng hợp lýthuyết.
o Phương pháp mô hình hóa.
- Nhóm phương phá
p nghiê
n cứu thực tiễn:
o Quan sá
t khoa học.
o Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động.
o Phương pháp thực nghiệm khoa học.
1.8. Cấu trú
c của bà
i bá
o cá
o
- Chương mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan về má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của cá
c dạng cốc bi
trong ngà
nh cô
ng nghiệp băng tải cho công ty Intech Group (đề tà
i).
- Chương 2: Xây dựng ý tưởng – phâ
n tí
ch lựa chọn phương án thiết kế má
y.
- Chương 3: Thiết kế vàtí
nh toá
n hệ thống phần cơ khí.
- Chương 4: Thiết kế hệ thống phần điều khiển.
- Chương 5: Chế tạo vàthực nghiệm má
y.
- Chương 6: Kết luận vàkiến nghị

20. CHƯƠNG 2
1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CON LĂN CỐC BI VÀ MÁY KIỂM TRA TỐC ĐỘ
VÒNG QUAY ĐẠT CHUẨN CỦA CÁC DẠNG CỐC BI TRONG NGÀNH CÔNG
NGHIỆP BĂNG TẢI
2.1. Giới thiệu về các con lăn cốc bi
2.1.1. Cá
c loại cốc bi
Cốc bi con lăn là một trong những linh kiện chủ đạo để tạo nê
n hệ thống băng tải con
lăn với cấu trú
c linh hoạt vỏ nhựa lõ
i bạc đạn giú
p giảm tiếng ốn, giảm ma sá
t giú
p hệ thống
xoay trượt trơn chu và hiệu quả. Cốc bi đóng vai trò là hệ thống xoay kết hợp với trục, ống
trục tạo thà
nh rulo quay quanh trục, kết hợp nhiều rulo quay tạo thành băng tải con lăn.
• Cốc bi thé
p
Cốc bi thé
p làloại vò
ng bi cócấu tạo phần bao che giú
p che chắn vò
ng bi trá
nh khỏi
cá
c tá
c động từ bên ngoài và ngăn chặn dầu mỡ bê
n trong chảy ra ngoài. Con lăn có cấu tạo
gồm: ống, cốc bi, trục. Ống con lăn có kích thước Ø38, Ø42, Ø49, Ø60 vàcóchiều dà
y ống
1.2mm.
Hì
nh 1.1. Hì
nh ảnh cốc bi thé
p
Hì
nh 1.2. Hì
nh ảnh cấu tạo của cốc bi thé
p

21. CHƯƠNG 2
2
• Cốc bi nhựa
Cốc bi nhựa làmột trong những loại phụ kiện con lăn giúp con lăn quay trơn quanh trục.
Cốc bi nhựa cómẫu mã đẹp, tính năng tốt, cókhuô
n nhựa bao kí
n giú
p bảo vệ vò
ng bi khỏi
cá
c tá
c nhâ
n bê
n ngoà
i từ môi trường.
Cốc bi băng tải chất liệu bằng nhựa bên trong có đóng bạc đạn bằng thé
p khô
ng rỉ như 6001,
6002, 6804, 6202 tùy vào kích thước loại cốc bi màta cóbạc đạn theo dạng đó đường kí
nh
trong của cốc bi cócá
c loại đường kính 8mm, 10mm, 12mm, 16mm và đường kí
nh ngoà
i từ
23mm đến 60mm, loại thường dù
ng làloại 49mm và60mm. Cốc bi nhựa cóhai loại làloại
cốc bi nhựa đầu trơn và loại cốc bi nhựa đầu răng. Loại đầu trơn đóng vai trò là loại bị động
lăn theo, còn loại cốc bi nhựa răng thì đóng vai trò là cốc bi chủ động ké
o.
Hì
nh 1.3. Cốc bi nhựa chủ động vàcấu tạo cốc bi nhựa chủ động
Hì
nh 1.4. Cốc bi nhựa bị động vàcấu tạo của cốc bi nhựa bị động

22. CHƯƠNG 2
3
2.1.2. Con lăn cốc bi
• Con lăn ép cốc bi thé
p
Con lăn ép cốc bi thé
p làloại con lăn sử dụng phụ kiện cốc bi thé
p thay thế cho cá
c vò
ng
bi trong cấu tạo của con lăn. Cốc bi thé
p làloại vò
ng bi cócấu tạo phần bao che giú
p che chắn
vò
ng bi trá
nh khỏi các tác động từ bê
n ngoà
i và ngăn chặn dầu mỡ bê
n trong chảy ra ngoà
i.
Được ứng dụng chủ yếu làm con lăn đỡ cho cá
c hệ thống băng tải hoặc các dàn con lăn
băng tải.
Con lăn có cấu tạo gồm: ống, cốc bi, trục.
Ống con lăn: Làm bằng thé
p SS400,
Ống con lăn có kích thước Ø38, Ø42, Ø49, Ø60 vàcóchiều dà
y ống 1.2mm.
Trục của con lăn làm bằng vật liệu thép CT3, có kích thước Ø12
Cốc bi thé
p 38/12
Hì
nh 1.5. Cấu tạo của con lăn ép cốc bi thé
p

23. CHƯƠNG 2
4
• Con lăn ép cốc bi nhựa
Con lăn ép cốc bi nhựa cósử dụng loại bạc đạn đặc biệt làcốc bi nhựa để quay trơn trên
trục. Dùng để đỡ trê
n mặt băng tải: đối với cá
c loại băng tải cóchiều dà
i lớn, bản rộng to và
trọng lượng hà
ng hó
a tải trê
n mặt băng lớn thì
bề mặt dâ
y belt tạo ra ma sá
t nhiều với cá
c tấm
đỡ belt, khi đó chúng ta cần phải sử dụng các con lăn lắp cốc bi nhựa để đỡ belt nằm giữa cá
c
tấm đỡ belt để giảm ma sá
t giữa belt vàtấm đỡ từ đó làm tăng độ bền của belt vàgiảm tải
trọng cho động cơ kéo.
Hì
nh 1.6. Băng tải có con lăn cốc bi nhựa
Dùng để đỡ đường hồi mặt băng tải: Đối với cá
c loại băng tải dà
i thìtrọng lượng của
bản thân dây băng tải rất lớn (ví
dụ dâ
y băng tải pvc xanh dà
y 2mm trọng lượng 2.5kg/m2,
PVC xanh 3mm trọng lượng 3.5kg/m2, PVC xanh 5mm trọng lượng lê
n tới 6.5kg/m2 …) khi
đó ta sử dụng con lăn lắp cốc bi nhựa để đỡ belt giú
p triệt tiê
u phần trọng lượng này làm tăng
độ bền cho dâ
y belt vàgiảm tải trọng cho động cơ.
Hì
nh 1.7. Băng chuyền có con lăn bằng cốc bi nhựa

24. CHƯƠNG 2
5
Ngoài ra con lăn ép cốc bi nhựa cũng được sử dụng nhiều trong cá
c hệ thống dàn băng
tải con lăn tự do giú
p vận chuyển hà
ng hó
a linh hoạt trong hoạt động sản xuất.
Hì
nh 1.8. Dàn con lăn tự do cốc bi nhựa
Đặc điểm của con lăn lắp cốc bi nhựa:
- Con lăn cốc bi nhựa được sản xuất với cấu tạo trục bằng thé
p.
- Vỏ của con lăn làm bằng inox chất lượng cao.
- Cốc bi nhựa được được đóng vào hai đầu.
- Kích thước của con lăn tùy theo yêu cầu của khá
ch hà
ng.
Hì
nh 1.9. Dàn con lăn xếp tự do lắp từ con lăn cốc bi nhựa

25. CHƯƠNG 2
6
2.1.3. Một số loại con lăn có trên thị trường
• Con lăn bọc cao su
Con lăn bọc cao su làsản phẩm được nhiều doanh nghiệp lựa chọn. Một hệ thống con
lăn đặt tiê
u chuẩn phải đảm bảo cá
c yê
u tố sau: độ đồng tâ
m, thẳng, khô
ng bị võ
ng, khô
ng
gâ
y ra cá
c lực ly tâ
m,.. Chí
nh vì
vậy, để chế tạo ra được sản phẩm con lăn bọc cao su đòi hỏi
nhiều yếu tố và trình độ.
Sản phẩm con lăn bọc cao su cótuổi thọ cao, bề mặt cóđộ ma sá
t cao giú
p quátrì
nh vận
chuyển nhanh chó
ng. Hệ thống con lăn có tính ổn định cao, hiệu suất vàthời gian vận hà
nh
lâu. Đặc biệt, con lăn bọc cao su cò
n là
m việc được trong môi trường ẩm ướt vàbụi bặm.
Con lăn bọc cao su là con lăn được bọc cao su bê
n ngoà
i vỏ con lăn, phần lõ
i của thường
được chế tạo bằng thé
p mạ kẽm. Đây là con lăn thường được ứng dụng làm băng tải con lăn
vàsử dụng rất phổ biến trong cá
c doanh nghiệp hiện nay.
Con lăn bọc cao su được chia là
m 3 loại chí
nh: bề mặt cao su xương cá
, bề mặt cao su
mịn, bề mặt cao su kim cương. Mỗi loại đều cónhững đặc điểm riêng, được sử dụng cho
những nhu cầu khác nhau. Tuy nhiên, chúng cũng có những đặc điểm cấu tạo chung: được
chế tạo từ thép, gang đúc, trục quay là
m bằng thé
p, vỏ được hà
n kí
n.
Hì
nh 1.10. Con lăn cao su
❖ Cấu tạo con lăn bọc cao su
- Lõi con lăn được là
m bằng kim loại chịu lực tốt để đảm bảo vận hà
nh liê
n tục với tốc độ
cao. Trục con lăn được thiết kế với cá
c rã
nh xoắn để tạo độ ma sát cũng như giúp bụi bê
n
trong cóthể thoá
t ra ngoà
i trong quátrì
nh sản xuất.
- Vỏ ngoà
i làlớp cao su giúp tăng tuổi thọ của con lăn.

26. CHƯƠNG 2
7
Hì
nh 1.11. Cấu tạo con lăn cao su
❖ Điểm nổi bật
- Cókhả năng chống bá
m dí
nh, mà
i mò
n, í
t hệ số ma sá
t vàcóthời gian sử dụng lâ
u.
- Khả năng chống tĩnh điện và lão hóa độ bền cơ học.
- Khô
ng gâ
y ra tiếng ồn, thời gian vận hà
nh lâ
u.
- Là
m việc trong nhiều môi trường khá
c nhau.
- Chi phí đầu tư thấp, tăng năng suất lao động.
❖ Ứng dụng của con lăn bọc cao su
- Ứng dụng con lăn vào sản xuất giú
p nâ
ng cao hiệu quả sản xuất, đẩy nhanh tiến độ cô
ng
việc vàgiảm sức lao động.
- Con lăn cao su được sử dụng trong ngà
nh in ấn, sản xuất bao bì
, may mặc. Ngoà
i ra, cò
n
được sử dụng trong cá
c ngà
nh cô
ng nghiệp nặng như ép nhựa, sản xuất kí
nh.
- Tù
y và
o từng mặt hà
ng cần vận chuyển cũng như nhu cầu lắp đặt của khá
ch hà
ng màlựa
chọn kích thước con lăn phù hợp.
Hì
nh 1.12. Con lăn bọc cao su cóứng dụng quan trọng trong việc thiết kế băng tải cao su

27. CHƯƠNG 2
8
• Con lăn inox
Con lăn băng tải inox thường được lựa chọn trong các băng tải hà
ng vì
độ bền của chú
ng.
Vật liệu inox dễ là
m sạch, chống ăn mòn và là sự lựa chọn phổ biến cho các môi trường
có điều kiện vệ sinh nghiê
m ngặt.
Vì
vậy, con lăn băng tải inox vượt trội hơn đáng kể so với cá
c loại con lăn khác trong
cá
c ứng dụng cô
ng nghiệp nặng.
Hì
nh 1.13. Con lăn inox cốc bi nhựa
Sử dụng con lăn inox làm băng tải với đặc tí
nh khô
ng rỉ sé
t nê
n cóthể là
m việc trong
môi trường ăn mòn cao. Băng tải con lăn inox thường xuất hiện trong các kho hàng, nơi đóng
gó
i sản phẩm, hoặc chuyển hà
ng lê
n xuống xe tải. Sức chịu tải tốt của con lăn làm cho nó có
thể vận chuyển được khối lượng hà
ng hó
a lớn dễ dà
ng, thay thế sức lao động của con người.
Ngoài ra chúng còn được lắp ghé
p thà
nh một dàn con lăn để di chuyển hà
ng hó
a bằng
trọng lực giú
p doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí
sản xuất.
Hì
nh 1.14. Con lăn inox thường được sử dụng trong môi trường thực phẩm

28. CHƯƠNG 2
9
❖ Cấu tạo của con lăn inox
- Vỏ ngoà
i con lăn bằng inox
- Trục, gối đỡ vò
ng bi.
- Vò
ng bi chí
nh xá
c.
- Kẹp C
- Hệ thống phớt
- Đường kính con lăn: 89, 108, 133, 159, 194 (mm)
- Phi con lăn: 76, 102, 114, 127, 140, 152, 168 (mm)
- Trục con lăn: 20, 25, 30, 40 (mm)
Hì
nh 1.15. Cấu tạo một số loại con lăn inox
❖ Điểm nổi bật
- Con lăn inox cóhệ số ma sá
t thấp, chống thấm nước vàkhô
ng bá
m bụi.
- Được là
m bằng chất liệu inox nê
n cókhả năng chống rỉ sé
t vàkhô
ng bị mà
i mò
n.
- Khả năng chịu lực tốt, vận hà
nh linh hoạt vàkhô
ng gâ
y tiếng ồn khi vận hà
nh.
- Thiết kế đơn giản, dễ dà
ng sử dụng.
- Con lăn inox được gia cô
ng tỉ mỉ giảm độ rung vàồn với độ đồng tâ
m chí
nh xá
c
- Con lăn inox luôn đảm bảo an toà
n vệ sinh trong ngà
nh thực phẩm.
- Giáthà
nh phùhợp.
❖ Ứng dụng con lăn inox:
- Con lăn inox được sử dụng trong cá
c nhàmá
y chế biến thực phẩm, do nócókhả năng chịu
nước vàchịu sự ăn mòn cao. Ứng dụng trong cá
c nhàmá
y sản xuất linh kiện điện tử.
- Được sử dụng nhiều trong cá
c hệ thống băng tải giú
p vận chuyển hàng hóa đơn giản hơn,
sự chuyển động chí
nh xá
c của con lăn băng tải inox giú
p quátrì
nh sản xuất diễn ra thuận
tiện. Làthiết bị chí
nh hỗ trợ cá
c chức năng của băng tải, vận hà
nh vàsử dụng một cá
ch dễ
dà
ng.

29. CHƯƠNG 2
10
- Băng tải con lăn inox với đặc tí
nh khô
ng rỉ sé
t nê
n cóthể là
m việc trong môi trường ăn
mòn cao, được sử dụng phổ biến cho cá
c ngà
nh nghề thực phẩm, thủy sản, nô
ng sản, dược
phẩm...
- Dò
ng sản phẩm băng tải con lăn inox được nhiều doanh nghiệp tin dù
ng với kết cấu đơn
giản, dễ dà
ng kết hợp với cá
c dâ
y truyền má
y mó
c hiện đại.
- Ứng dụng con lăn inox còn dùng để làm dàn con lăn inox trong sản xuất giú
p nâ
ng cao
hiệu quả cô
ng việc đem lại doanh thu lớn cho doanh nghiệp.
Hì
nh 1.16. Con lăn inox cóứng dụng quan trọng trong việc thiết kế băng tải inox

30. CHƯƠNG 2
11
• Con lăn nhựa
Con lăn nhựa với ưu điểm nhẹ, độ cơ động cao vàchi phíthấp làlựa chọn của nhiều
doanh nghiệp sản xuất.
Ứng dụng con lăn nhựa trong việc là
m băng tải con lăn để vận chuyển hà
ng hó
a nhanh
chó
ng vàthuận tiện.
Con lăn băng tải nhựa với độ ma sá
t cao sẽ giú
p cho hà
ng hó
a khi di chuyển khô
ng bị
lệch khỏi băng tải.
Con lăn nhựa được thiết kế để truyền tải cá
c sản phẩm cótrọng lượng nhẹ, khi kết hợp
với vò
ng bi vàtrục bằng thé
p khô
ng gỉ, chú
ng hoà
n hảo để sử dụng trong môi trường ẩm ướt
hoặc tẩy rửa.
Hì
nh 1.17. Con lăn nhựa

31. CHƯƠNG 2
12
❖ Cấu tạo con lăn nhựa:
- Vỏ nhựa chịu mà
i mòn và ăn mòn
- Trục thé
p, gối đỡ vò
ng bi
- Vò
ng bi chí
nh xá
c
- Nửa phớt Zigzag trong
- Bọc trục tí
ch hợp nửa phớt Zigzag ngoà
i
❖ Ưu điểm của con lăn nhựa:
- Con lăn nhựa cótrọng lượng nhẹ, dễ dà
ng lắp đặt vàsử dụng
- Chi phí
thấp thay thế cho các con lăn kim loại
- Con lăn nhựa hoạt động êm hơn so với cá
c loại con lăn khác
- Con lăn nhựa cósẵn mà
u xanh, xá
m
- Lý tưởng cho môi trường ẩm ướt, hó
a chất
- Khả năng chịu va đập tốt, chống mà
i mò
n
- Dễ dà
ng vệ sinh, sửa chữa vàbảo trì
❖ Chất liệu làm con lăn nhựa:
- Con lăn nhựa PVC: với khả năng chống kiềm vàaxit tốt
- Con lăn nhựa Teflon (PTFE): khô
ng bị bá
m dí
nh sản phẩm vàhệ số ma sá
t thấp.
- Con lăn nhựa Nylon: khả năng chịu mài mòn và độ bền cao.
- Con lăn nhựa PA (Polyamid): bề mặt nhẵn, khả năng chịu lực tốt vàí
t bị ăn mòn.
- Con lăn nhựa POM (polyoxy methylene resin): có độ bó
ng cao vàbề mặt con lăn mịn.
- Con lăn nhựa PU: Khả năng chịu tải tốt, chịu mà
i mò
n cao
❖ Ứng dụng:
- Băng tải con lăn nhựa được ứng dụng phổ biến trong cá
c nhàmá
y sản xuất cóquy trì
nh
khép kín như các nhà máy sản xuất bia, nước ngọt để tải cá
c khung chứa nhằm tải thù
ng
hà
ng hay cá
c khung chứa.
- Ứng dụng trong cá
c nhàmá
y sản xuất bao bì
, thù
ng carton.
- Ngoà
i ra nócóthể kết hợp với cá
c loại băng tải khác để tải hà
ng lê
n xe tải hoặc container
một cá
ch hiệu quả.

32. CHƯƠNG 2
13
• Con lăn thép mạ kẽm
Con lăn thép mạ kẽm làloại con lăn làm bằng ống thé
p mạ kẽm vàtrục mạ kẽm, với
loại vò
ng bi chuyê
n sử dụng giữ được dầu vàmỡ tốt nên con lăn rất bền bỉ trong khi sử dụng.
Với đặc tí
nh nhẹ của thé
p nê
n việc di chuyển con lăn dễ dà
ng vàthuận tiện
Hì
nh 1.18. Con lăn mạ kẽm
❖ Cấu tạo vàthô
ng số kỹ thuật:
- Con lăn được là
m bằng thé
p chống rỉ.
- Gối đỡ vò
ng bi
- Vò
ng bi chí
nh xá
c
- Kẹp C
- Nắp nhớt Zigzag
- Lắp chắn đá
- Đường kí
nh: 32, 38, 42, 50, 60, 76
- Chiều dài: con lăn được chế tạo theo kích thước phùhợp
- Trục: thé
p trò
n đặc
- Vò
ng bi: Nhật, vò
ng bi Ấn Độ
Hì
nh 1.19. Cấu tạo con lăn mạ kẽm

33. CHƯƠNG 2
14
❖ Điểm nổi bật:
- Làmột loại con lăn được gia cô
ng chế tạo bằng ống thé
p vàtrục mạ kẽm, với loại vò
ng bi
chuyê
n dụng giữ được dầu vàmỡ tốt nên con lăn rất bền khi sử dụng
- Về kích thước thì
chú
ng cócá
c loại đường kí
nh 32, 38, 42, 50, 60 và76. Về chiều dà
i thì
sản xuất theo kích thước quýkhá
ch hà
ng yê
u cầu, cóthể lên đến độ dà
i là1500mm.
- Với đặc tí
nh nhẹ của thé
p nê
n việc di chuyển con lăn dễ dà
ng vàthuận tiện
❖ Ứng dụng:
- Được sử dụng làmột bộ phận khô
ng thể thiếu trong băng tải con lăn, dàn con lăn truyền
động.
- Ứng dụng của con lăn thép làm băng tải chuyển hà
ng giú
p việc vận chuyển hà
ng hó
a dễ
dà
ng với độ bền cao.
- Cótá
c dụng là
m giảm thiểu tối đa lực ma sá
t bằng cá
ch chuyển đổi ma sát trượt của 2 dâ
y
băng và bề mặt con lăn tiếp xú
c nhau khi chuyển động.
- Ống thép làm con lăn băng tải phải đạt độ đồng tâm và độ quay trơn đều, đường kí
nh của
con lăn thép và độ dày được tí
nh toá
n phùhợp để khi sử dụng trong băng tải con lăn có
được hiệu quả tốt nhất.
Hì
nh 1.20. Con lăn thép mạ kẽm cóứng dụng quan trọng trong việc thiết kế băng tải

34. CHƯƠNG 2
15
• Con lăn nhôm
Con lăn nhôm là loại con lăn được xem làí
t phổ biến hơn so với các con lăn bên trên do
việc chế tạo, nguyê
n vật liệu chế tạo khô
ng phổ biến như các loại con lăn khác. Tuy nhiên với
một số ngà
nh sản xuất việc sử dụng con lăn nhôm là cần thiết.
Con lăn nhôm được chế tạo bằng tấm nhô
m cuộn với cường độ cao, trọng lượng nhẹ bề
vàbề mặt bóng sáng được sử dụng rộng rã
i trong ngà
nh cô
ng nghiệp. Cấu tạo của con lăn
nhôm có độ bền và độ cứng cao, chịu mà
i mò
n tốt.
❖ Cấu tạo vàthô
ng số kĩ thuật của con lăn nhôm:
- Con lăn: con lăn thẳng Ø32- Ø168 (thường sử dụng Ø42, Ø49, Ø60), con lăn côn Ø32-
Ø168
- Vật liệu: ống kẽm, inox 201, inox 304, nhô
m và nhựa
- Trục con lăn: Ø12- Ø25 vật liệu: sắt mạ kẽm, inox 201, inox 304 và nhô
m
- Con lăn Ø42, Ø49, Ø60, Ø76, Ø114 theo chiều dài từ 0.1-1.8m chịu lực trê
n 1 mét tới là
0-60kg, 0-100kg, 0-160kg, 0-240kg, 0- 400kg
Hì
nh 1.21. Con lăn nhôm
❖ Ứng dụng của con lăn nhôm:
- Ứng dụng phổ biến trong cá
c nhàmá
y sản xuất cá
c sản phẩm đóng thùng, đóng phi, bình
ga, két bia…
- Sử dụng trong cá
c kho chứa giấy bán thành phẩm, giấy thành phẩm, đưa giấy vào đầu máy
in trong các nhà máy sản xuất bao bì.
- Con lăn nhôm có khả năng chống gỉ tốt, thí
ch hợp sử dụng trong các môi trường có độ ẩm
cao.

35. CHƯƠNG 2
16
Hì
nh 1.22. Dàn con lăn nhôm tự do
2.2. Giới thiệu má
y kiểm tra tốc độ vò
ng quay
2.2.1. Định nghĩa
Tốc độ vò
ng quay làmột trong cá
c yếu tố quan trọng. Nhằm giúp đánh giá chất lượng
sự chuyển động của động cơ trong các thiết bị, má
y mó
c. Do vậy, việc kiểm tra tốc độ vò
ng
quay làcô
ng việc cần thiết. Để đo được tốc độ nà
y cần phải sử dụng máy đo tốc độ vò
ng
quay. Thiết bị nà
y cóthể đo được chí
nh xá
c tốc độ vò
ng quay của cá
c loại động cơ và máy
mó
c.
Thiết bị đo tốc độ vòng quay được sử dụng để kiểm tra và đánh giá chất lượng má
y mó
c
thông qua đo tốc độ vòng quay. Điều nà
y sẽ giú
p bạn dễ dàng đưa ra những thay đổi để hoà
n
thiện sản phẩm hoặc phương pháp sửa chữa má
y mó
c hoặc thiết bị động cơ.
2.2.2. Đơn vị đo tốc độ vò
ng quay
Hiện nay, tốc độ vòng quay được xác định bằng RPM được hiểu theo nghĩa số vò
ng
quay mỗi phút. Đơn vị đo của RPM được tí
nh bằng (vòng/phút). RPM được coi là đơn vị phổ
biến để tính được cá
c chuyển động dạng trò
n hoặc tốc độ di chuyển của một vật thể trong
vò
ng 1 phú
t.
1 RPM = 16,67 mHz
Khi chỉ số RPM cà
ng lớn khi động cơ đang hoạt dộng ngà
y cà
ng nhiều, tốc độ động
cơ hoạt động cà
ng nhanh. Tốc độ vò
ng quay của động cơ để chỉ khả năng hoạt động của động
cơ. Đặc biệt, việc kiểm tra tốc độ vò
ng quay sẽ giúp người dù
ng kiểm soát được tì
nh trạng
hoạt động của thiết bị.

36. CHƯƠNG 2
17
2.3. Phân loại thiết bị đo tốc độ vòng quay
Trê
n thị trường hiện nay, cá
c loại máy đo tốc độ vòng quay được phâ
n chia là
m nhiều
dò
ng sản phẩm khá
c nhau. Cụ thể:
• Thiết bị đo tốc độ vò
ng quay tiếp xú
c
Hì
nh 1.23. Thiết bị đo vòng quay tiếp xú
c
Đây là thiết bị sử dụng đầu dòcảm biến tiếp xú
c trực tiếp trê
n bề mặt thiết bị, động cơ
để tiến hành đo tốc độ động cơ đơn giản và nhanh chóng. Máy đo được những thiết bị cótốc
độ vò
ng quay thấp từ 20 rpm – 20.000 rpm.

37. CHƯƠNG 2
18
• Thiết bị đo tốc độ vò
ng quay khô
ng tiếp xú
c
Hì
nh 1.24. Thiết Bị do vò
ng quay khô
ng tiếp xú
c
Thiết bị đo này hoạt động dựa trên phương pháp dùng miếng dá
n phản quang trê
n trục
hoặc cánh để tiến hành đo tốc độ vò
ng quay thô
ng quámiếng dá
n.

38. CHƯƠNG 2
19
• Thiết bị đo tốc độ tần số chớp
Hì
nh 1.25. Thiết bị do vò
ng quay tần số chớp
Thiết bị nà
y cho phé
p bạn khô
ng cần phải đo trực tiếp cũng không cần phải dù
ng miếng
dá
n phản quang. Má
y vẫn mang đến khả năng đo chính xác hoạt động với độ bền, tiết kiệm
thời gian và chi phí. Máy được gắn với nguồn chiếu sáng là ánh đèn led và chiếu và
o thiết bị
đang quay. Đầu đo cảm biến sẽ thực hiện đo dựa và
o số lần đếm tần số chớp trê
n thiết bị. Sau
đó, các tín hiệu đo được cũng sẽ chuyển thà
nh tí
n hiệu điện đến bộ xử lý trung tâm để xử lý
dữ liệu vàcung cấp kết quả đo trên màn hình hiển thị. Má
y cóthể đo tốc độ vò
ng quay lê
n
tới 99,999 vò
ng/phú
t.
• Cấu tạo của thiết bị đo vò
ng quay
Mỗi dò
ng thiết bị đo tốc độ vò
ng quay lại cócấu tạo khá
c nhau. Nhưng xét về mặt cấu
tạo cơ bản thì
hầu như tất cá
c cá
c thiết bị đo tốc độ vòng quay đều cócá
c thà
nh phần sau: đầu
dòcảm biến vàthâ
n má
y chí
nh.
Đầu dòcảm biến: được dùng để tiếp nhận các rung động trước khi chuyển về bộ xử lý
tại thân máy chính. Đối với cá
c loại máy đo tốc độ vò
ng quay khô
ng tiếp xúc thì đầu đo được

39. CHƯƠNG 2
20
tí
ch hợp với nguồn sáng để chiếu sá
ng và
o miếng dá
n phản quang để đo được các rung động
chí
nh xá
c nhất.
Thâ
n má
y: là nơi đặt bộ xử lýdữ liệu để tiến hà
nh phâ
n tí
ch những tí
n hiệu cảm biến
thà
nh tí
n hiệu điện. Sau đó, máy thực sẽ chuyển kết quả đến mà
n hì
nh hiển thị để bạn cóthể
đọc kết quả dễ dà
ng.
Mà
n hì
nh hiển thị cá
c kết quả đo cho người dù
ng cóthể đọc hoặc ghi ché
p dễ dà
ng.
Hiện nay, cóhai loại mà
n hì
nh phổ biến là màn hình LED, màn hình LCD có độ phâ
n giải
cao, hiển thị kết quả rõné
t. Cá
c nú
t phí
m bấm được thiết kế dạng mềm để cài đặt cá
c chế độ
đo, chuyển đổi đơn vị đo nhanh chóng, sử dụng dễ dà
ng.
2.4. Ứng dụng của thiết bị đo tốc độ vòng quay
Thiết bị đo tốc độ vòng quay được sử dụng rộng rã
i trong nhiều lĩnh vực khá
c nhau của
cuộc sống. Nókhô
ng chỉ được sử dụng trên các phương tiện giao thông mà còn được sử dụng
để kiểm tra trê
n nhiều má
y mó
c vàhệ thống kỹ thuật để có được chỉ bá
o về sự cố hoặc để tối
ưu hóa tốc độ và tăng hiệu quả.

40. CHƯƠNG 3
21
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG - PHÂN TÍ
CH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ MÁY
3.1. Xâ
y dựng ý tưởng
3.1.1. Yê
u cầu vànhiệm vụ thiết kế
• Yê
u cầu
Tốc độ vò
ng quay của cốc bi phải đạt trê
n 40 (vò
ng/phú
t), mỗi lần kiểm tra í
t nhất từ 2
con lăn trở lê
n vàtối đa là 4 con. Các con lăn có đường kí
nh khá
c nhau cho nê
n hệ thống điều
khiển phải thí
ch hợp với đường kí
nh từng con lăn. Với chiều dà
i của mỗi con lăn rất đa dạng
vì
thế giá đỡ phải linh hoạt cho từng chiều dài con lăn khác nhau.
• Nhiệm vụ
- So sá
nh, thiết kế sơ bộ hì
nh dạng vàkết cấu hệ thống môhì
nh.
- Tí
nh toá
n chọn điều khiển, động cơ băng chuyền và động cơ bị động.
- Thiết kế hệ thống má
y ở dạng 3D
- Xuất bản vẽ sang 2D rồi tiến hà
nh gia cô
ng
- Lắp rá
p hoà
n chỉnh phần cơ khí và đi dâ
y hệ thống điện, điều khiển
- Tiến hà
nh chạy thử vàkhắc phục lỗi (nếu có
).
3.1.2. Các tính năng cần đạt
Thiết kế môhì
nh phải thoả mãn các tiêu chí như: độ chí
nh xá
c cao, tự động, kiểm tra
được đa dạng sản phẩm con lăn khác nhau, tính năng an toàn trong kỹ thuật, tiết kiệm năng
lượng, tí
nh kinh tế cao.
- Độ chí
nh xá
c cao
Độ chí
nh xá
c cao ở đây là khả năng kiểm tra sản phẩm về độ chính xác tương quan được
đánh giá theo sai số giữa tốc độ quay giữa cá
c cốc bi so với tiê
u chuẩn.
- Tự động
Má
y phải hoạt động nhẹ nhà
ng, tự động đẩy con lăn cho đến khi con lăn chạm vào băng
tải, gá con lăn vào và lấy ra bằng tay.
Cóthể vận hà
nh với nhiều sản phẩm với hì
nh dạng tương tự trong phạm vi đường kí
nh
cho phép và gá đỡ linh hoạt với từng chiều dà
i khá
c nhau của mỗi con lăn.

41. CHƯƠNG 3
22
- Kiểm tra được đa dạng sản phẩm con lăn khác nha
Mỗi con lăn đều cóchiều dài và các đường kí
nh khá
c nhau, cảm biến đóng vai trò quan
trọng cho việc các đường kính con lăn khác nhau. Gá đỡ cũng đóng vai trò quan trọng cho
việc chiều dà
i của mỗi con lăn.
- Tính năng an toàn trong kỹ thuật
Cần xem xé
t cẩn thận cá
c bộ phận chuyển động có đạt yê
u cầu kỹ thuật. Cá
c thiết bị tự
động hay điều khiển bằng tay cần cósự hướng dẫn trước khi sử dụng vàcá
c gó
c phải bo trò
n
để tạo cảm giá
c an toà
n khi sử dụng.
- Tiết kiệm năng lượng
Nguồn năng lượng được sử dụng cấp cho má
y là
m việc gồm năng lượng điện để chạy
các động cơ điện, nguồn năng lượng thứ hai làkhí
né
n vàcá
c cảm biến.
Vận hà
nh má
y vàcá
c thiết bị phải đồng bộ, đúng quy trình đặt ra hạn chế tổn thất năng
lượng do vận hà
nh, giảm kinh tế.
- Tí
nh kinh tế
Nguồn năng lượng được sử dụng để cho má
y là
m việc chất lượng bao gồm năng lượng
điện để cung cấp cho các động cơ điện vànguồn năng lượng thứ hai làkhí
né
n.
Vận hà
nh má
y vàcá
c thiết bị phải đúng quy trình đặt ra để hạn chế tổn thất năng lượng
do vận hà
nh. Tí
nh tự động hó
a cao, giảm thiểu lao động châ
n tay trực tiếp và
o quátrì
nh vận
hà
nh má
y.
Trê
n thị trường córất nhiều con lăn khác nhau từ chất liệu đến kích thước. Tuy nhiê
n con
lăn có chiều dà
i tối đa máy kiểm tra đó là 1200mm và đường kí
nh tối đa là 60mm. Theo nhu
cầu con lăn trên thị trường vàyê
u cầu của công ty đề ra sẽ thiết kế kiểm tra hai loại cốc bi đó
làcốc bi thé
p vàcốc bi nhựa. Cụ thể hơn là kiểm tra cốc bi được é
p và
o con lăn. Kiểm tra tốc
độ quay của con lăn khi được é
p cốc bi là công đoạn cuối để kiểm tra chất lượng con lăn. Vì
thế các con lăn được đảm bảo đúng theo yêu về độ đồng trục và độ trò
n, cho nê
n tốc độ quay
của cốc bi khi kiểm tra sẽ khô
ng bị ảnh hưởng bởi cá
c yếu tố khá
c.
Thông thường chiều dà
i của con lăn giao động từ 15mm đến 1200mm và đường kí
nh từ
38mm đến 60mm. Chiều dà
i của con lăn không ảnh hướng tới thời gian kiểm tra tốc độ quay.
Đường kính con lăn khác nhau sẽ là
m cho thời gian của mỗi loại con lăn khá
c nhau.
- Những khó khăn trong việc kiểm tra tốc độ quay cốc bi:
Vật liệu khá
c nhau của mỗi con lăn sẽ làviệc khó khăn trong việc kiểm tra. Khi mặt băng
tải tiếp xú
c với mỗi con lăn, một số vật liệu có độ ma sá
t thấp sẽ khô
ng nhận lực đủ để xoay.
Các lăn được gátrê
n khối V rất dễ rơi khi con lăn tiếp xúc băng tải khálâ
u.

42. CHƯƠNG 3
23
3.2. Phâ
n tí
ch, lựa chọn phương án và các bước thiết kế má
y
Đối tạo má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn của cá
c dạng cốc bi thì
cómột số yê
u
cầu sau đây:
- Dễ sử dụng vàtiết kiệm thời gian trong cô
ng việc.
- Kiểm tra được đa dạng với mỗi loại con lăn khác nhau từ kích thước, vật liệu vàhì
nh dá
ng.
- Vận hành đơn giản vàtiết kiệm nhâ
n lực.
- Phùhợp với xu hướng nền cô
ng nghiệp 4.0 của đất nước.
3.2.1. Phương án 1
- Tó
m tắt sơ lược nguyên lý phương án 1:
Xy lanh trong hệ thống nâ
ng hạ sẽ đẩy các con lăn thử nghiệm lê
n chạm và
o bề mặt belt
của băng tải khi đó động cơ sẽ quay là
m cho bộ truyền xí
ch quay. Bộ truyền xí
ch quay tạo
moment giúp băng tải hoạt động. Băng tải sẽ tạo một moment lên các con lăn giúp con lăn
quay. Sau một khoảng thời gian nhất định thì
hệ thống nâ
ng hạ sẽ hạ các con lăn thử nghiệm
xuống để các con lăn quay tự do, khi đó cảm biến sẽ đo được số vò
ng quay tự do của cá
c con
lăn và hiển thị lê
n mà
n hì
nh.

43. CHƯƠNG 3
24
• Hệ thống má
y
Má
y bao gồm cá
c hệ thống sau: 1. Hệ thống băng tải, 2. Hệ thống gá con lăn, 3. Hệ
thống nâ
ng hạ bằng xy lanh và4. Hệ thống điện điều khiển.
Hì
nh 2.1. Tổng quan về hệ thống má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn

44. CHƯƠNG 3
25
Hì
nh 2.2. Cá
c bộ phận của má
y kiểm tra tốc độ vòng quay đạt chuẩn

45. CHƯƠNG 3
26
• Hệ thống băng tải
Hệ thống băng tải bao gồm: một động cơ, một bộ truyền xí
ch, rulo chủ động vàbị động
có đường kí
nh phi 60, hai gối đỡ FL003, một băng tải belt PVC.
Hì
nh 2.3. Hệ thống băng tải

46. CHƯƠNG 3
27
Hì
nh 2.4. Cá
c chi tiết chí
nh trong hệ thống băng tải
Băng tải belt W230xL650mm [1] bao gồm:
Mâm đỡ belt (1), Nhôm định hình 30x30mm (2), Bích nhôm tăng chỉnh belt (3), Gối đỡ
FL003 (4), Rulo chủ động D60mm (5), Rulo bị động D60mm (6), Dâ
y belt PVC xanh dà
y
2mm (7).
Nguyê
n lýhoạt động của hệ thống băng tải: Sau khi bộ truyền chuyển động tác động
là
m rulo chủ động quay trò
n, nhờ tá
c dụng của lực ma sá
t khi belt PVC tiếp xú
c với rulo chủ
động đang quay kéo theo belt PVC chuyển động về phí
a trước. Rulo bị động ở cuối băng tải
giúp làm căng dây belt và tạo ra ma sá
t giữa bề mặt rulo vàbelt PVC.

47. CHƯƠNG 3
28
Hì
nh 2.5. Cá
c chi tiết chí
nh trong bộ truyền chuyển động
Bộ truyền chuyển động [2] bao gồm:
- Nhô
ng dà
nh cho trục motor 35B – Z12 (1).
- Xí
ch cô
ng nghiệp 35B (2).
- Nhô
ng dà
nh cho trục rulo chủ động 35B – Z12 (3).
- Motor + hộp giảm tốc Wanshin (4).
- Cover cụm chuyển động (5).
Nguyê
n lýhoạt động của bộ truyền chuyển động: sau khi motor quay, trục motor chuyển
động sẽ là
m cho nhô
ng gắn trê
n trục motor quay. Từ đó sẽ là
m cho bộ truyền xí
ch quay. Vì
nhông được gắn trê
n trục rulo chủ động nê
n là
m cho rulo chủ động quay với tốc độ tương tự
với động cơ (tỉ số truyền 1:1).

48. CHƯƠNG 3
29
• Hệ thống gá con lăn
Hì
nh 2.6. Hệ thống gá con lăn

49. CHƯƠNG 3
30
Hì
nh 2.7. Cá
c chi tiết chí
nh của hệ thống gá con lăn
Hệ thống gá con lăn bao gồm:
- Thanh trượt (1)
- Bạc đạn trượt (2)
- Khối V đỡ con lăn (3)
- Con trượt U (4)
Nguyê
n lýhoạt động của hệ thống gá: Thanh trượt cónhiệm vụ di chuyển những khối
V theo phương nhất định giú
p cho khối V cógánhững con lăn với chiều dà
i khá
c nhau. Khối
U cóchức năng cố định khối V vào thanh trượt vàkhối V là nơi đặt các con lăn cần kiểm.

50. CHƯƠNG 3
31
• Hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh
Hì
nh 2.8. Hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh

51. CHƯƠNG 3
32
Hì
nh 2.9. Cá
c chi tiết chí
nh của hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh
Hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh bao gồm:
- Xy lanh Airtac mãCDQ2A50-100DMZ-M9BWL (1).
- Mặt đỡ hạn chế lực (2).
- Thanh dẫn hướng (3).
- Chi tiết kết nối xy lanh với mặt đỡ (4).

52. CHƯƠNG 3
33
Nguyê
n lýhoạt động của hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh: Khi kí
ch hoạt, xy lanh đẩy
toà
n bộ hệ thống gá con lăn lên cho đến khi các con lăn chạm và
o bề mặt belt của hệ thống
băng tải, sau một khoảng thời gian nhất định sau khi con lăn quay thì xy lanh sẽ tự động hạ
hệ thống gá con lăn xuống để con lăn quay tự do, cảm biến sẽ đếm số vò
ng quay tự do của
các con lăn và hiển thị trê
n mà
n hì
nh.
• Hệ thống điện điều khiển
Mọi chức năng của hệ thống băng tải, bộ truyền chuyển động, hệ thộng nâ
ng hạ bằng
xy lanh đều được điều khiển, vận hà
nh bằng màn hình HMI được gắn trê
n tủ điện, cá
c số liệu,
kết quả màhệ thống máy đo được sẽ hiển thị trê
n mà
n hì
nh.
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp cá
c vật tư chính trong hệ thống điện điều khiển
STT Tê
n vật tư điện Mãvật tư Hã
ng xuất xứ
1 Mà
n hì
nh HMI TK6070iP TK6070iP Weinview
2 Cá
p GT01-C30R2-6P kết nối
HMI Mitsubishi
GT01-C30R2-6P Mitsubishi
3 PLC CPU Q00U Q00UCPU Mitsubishi
4 Power Supply Q Q61P Mitsubishi
5 Main Base Q Q35B Mitsubishi
6 Input MODULE Q QX41 Mitsubishi
7 Output MODULE Q QY40P Mitsubishi
8 Cảm biến Xy lanh SMC D-M9B SMC
9 Cảm biến phá
t hiện mà
u trắng
đen
Omron Omron
10 Nú
t dừng khẩn cấp XA2ET42 Schneider
11 Nhã
n nú
t nhấn EMG Phi 60 - 22 Schneider
12 Vanl điện từ đôi 5 cổng 3 vị trí Vanl 5/3

53. CHƯƠNG 3
34
- Nguyê
n lýkiểm tra
Băng tải sẽ tạo cho các con lăn một moment khi cả hai tiếp xú
c với nhau. Các con lăn
được gátrê
n khối V, và đồng thời hệ thống lòxo sẽ hạ xuống trong trường hợp lực khálớn
làm con lăn rơi ra.
- Nguyê
n lýhoạt động
Sau khi người vận hà
nh nhấn nút “Chạy” trên màn hình điều khiển, hệ thống nâ
ng hạ
bằng xy lanh sẽ đẩy các con lăn đang được gátrê
n khối V của hệ thống gálê
n chạm tới bề
mặt belt của hệ thống băng tải. Sau khi các con lăn đã chạm tới bề mặt belt thìbộ truyền
chuyển động tạo moment giúp băng tải hoạt động. Băng tải sẽ tạo một moment lê
n cá
c con
lăn giúp con lăn quay. Sau một khoảng thời gian nhất định thì
hệ thống nâ
ng hạ bằng xy lanh
sẽ tự động hạ xuống sao cho các con lăn không còn tiếp xú
c với bề mặt belt, do đó các con
lăn sẽ quay tự do. Lú
c nà
y cảm biến sẽ đếm số vò
ng quay tự khi các con lăn đang trong trạng
thá
i quay tự do rồi hiển thị kết quả lên màn hình điều khiển.
❖ Đánh giá phương án
Ưu điểm
- Tí
nh ứng dụng cao, phùhợp cho cá
c cô
ng ty, doanh nghiệp trong lĩnh vực cô
ng nghiệp
băng tải.
- Cóthể dễ dà
ng kiểm tra cá
c loại con lăn có đường kí
nh khá
c nhau nhờ và
o hệ thống nâ
ng
hạ bằng xy lanh.
- Hiệu suất kiểm tra khácao vì
cóthể kiểm tra được tối đa 4 con lăn cùng một thời điểm.
- Kết quả kiểm tra khálàchí
nh xá
c.
- Sản phẩm sau khi kiểm tra khô
ng bị ảnh hưởng.
- Cóthể ứng dụng vào các con lăn có vật liệu khá
c nhau, hì
nh dá
ng khá
c nhau vàcả chiều
dà
i khá
c nhau.
- Tí
ch hợp hệ thống điều khiển má
y và
o mà
n hì
nh HMI khiến cho việc vận hà
nh má
y khá
dễ dà
ng vàtiện lợi.
Nhược điểm
- Chi phí
gia cô
ng chế tạo cao.

54. CHƯƠNG 3
35
3.2.2. Phương án 2
• Hệ thống má
y
Hì
nh 2.10. Sơ đồ nguyê
n lýhoạt động của má
y
Ghi chú
:
1: Động cơ.
2: Bộ truyền đai.
3: Thanh dẫn hướng.
4: Con lăn thử nghiệm.
5: Xy lanh.
Má
y bao gồm cá
c hệ thống sau: 1. Hệ thống truyền lực, 2. hệ thống dẫn hướng, 3. hệ
thống xy lanh đẩy và4. hệ thống điều khiển.
• Hệ thống truyền lực
Hệ thống bao gồm: động cơ chân đế (1), bộ điều chỉnh tốc độ động cơ (2), bộ bánh đai răng
(3), bộ căng đai (4).
Hì
nh 2.11. Cá
c chi tiết chí
nh của hệ thống truyền lực

55. CHƯƠNG 3
36
• Hệ thống dẫn hướng
Hệ thống bao gồm: 2 thanh ray trượt dẫn hướng với vai trò giúp con lăn tiếp xú
c với bề
mặt dây đai, hai thanh ray trượt dẫn hướng cò
n lại được gắn lê
n 2 gối đỡ V giú
p linh hoạt hơn
cho việc gánhững loại con lăn có chiều dà
i khá
c nhau.
Hì
nh 2.12. Ray trượt dẫn hướng
- Hệ thống xy lanh đẩy
Hệ thống bao gồm xy lanh được kết nối với thanh ray trượt dẫn hướng cótá
c dụng di
chuyển con lăn thử nghiệm.
Hì
nh 2.13. Xy lanh cóvai tròchí
nh vàquan trọng nhất trong hệ thống đẩy

56. CHƯƠNG 3
37
• Hệ thống điều khiển
Má
y kiểm tra tốc độ vòng quay được điều khiển bằng PLC
Hì
nh 2.14. Hệ thống điều khiển PLC
- Nguyê
n lýkiểm tra:
Dưới gối V cógắn cảm biến đếm số vòng quay, các con lăn trước khi kiểm tra cần đánh
dấu bằng bú
t lô
ng tại vị trí
cảm biến tiếp xú
c.
- Nguyê
n lýhoạt động:
Động cơ hoạt động sẽ tạo moment vào bánh đai được gắn lê
n trục động cơ, từ đó làm
bộ truyền đai hoạt động, cảm biến xy lanh sẽ nhận được tí
n hiệu vàsẽ đẩy hệ thống gátheo
phương nằm ngang để giúp con lăn chạm và
o bề mặt đai. Moment chuyển động từ dây đai sẽ
tạo moment cho con lăn. Sau khoảng thời gian nhất định xy lanh sẽ ké
o hệ thống gávề vị trí
ban đầu. Cảm biến ở dưới gối V sẽ bắt đầu hoạt động để đếm số vò
ng quay của con lăn và kết
quả được đưa ra màn hình sau đó.
❖ Đánh giá phương án:
Ưu điểm:
- Nguyê
n lýhoạt động đơn giản.
- Dễ gia cô
ng, chế tạo.
- Chi phí
gia cô
ng thấp.
Nhược điểm:
- Không đảm bảo được sự an toàn cho người sử dụng.
- Bề mặt đai có thể gâ
y trầy xước con lăn gây ảnh hưởng đến mỹ quan con lăn.
- Các thanh trượt dẫn hướng cần được tra dầu liê
n tục khi sử dụng.
- Số lượng con lăn hạn chế: kiểm tra mỗi lần chỉ cómột con lăn.

57. CHƯƠNG 3
38
3.2.3. Phương án 3
• Hệ thống má
y:
Hì
nh 2.15. Sơ đồ nguyê
n lýhoạt động của má
y
Ghi chú
:
1: Động cơ
2: Nối trục
3: Băng tải
4: Con lăn thử nghiệm
5: Bộ gáphô
i
6: Hệ thống nâ
ng
Má
y gồm cá
c hệ thống sau: 1. Hệ thống truyền lực, 2. hệ thống đồ gá
, 3. hệ thống nâ
ng
hạ, 4. hệ thống điều khiển.

58. CHƯƠNG 3
39
• Hệ thống truyền lực
Hệ thống bao gồm: trục động cơ và trục rulo chủ động được nối với nhau nhau bằng nối
trục.
Hì
nh 2.16. Hệ thống truyền lực
Động cơ biến thiê
n cóthể thay đổi tốc độ cho phùhợp với mỗi loại con lăn yêu cầu.
Đông cơ hoạt động sẽ truyền cho rulo chủ động một moment giúp cho băng tải hoạt động.
- Hệ thống gá con lăn
Hệ thống gábao gồm:
+ Mặt bàn được gắn trên đó những thanh trượt.
+ Khối V là nơi đặt những con lăn thử nghiệm và
o.
+ Khối U cóchức năng cố định khối V vào thanh trượt.
+ Thanh trượt cónhiệm vụ di chuyển những khối V theo phương nhất định giú
p cho khối V
cógánhững con lăn với chiều dà
i khá
c nhau.
+ Bộ cảm biến sẽ đếm số vò
ng quay của con lăn được gắn dưới khối V.

59. CHƯƠNG 3
40
• Hệ thống nâ
ng hạ
Hệ thống bao gồm: trục ví
t me (1), Bộ truyền bánh răng (2), Trục cố định (3), Động cơ
(4)
Hì
nh 2.17. Sơ đồ nguyê
n lýhoạt động của hệ thống nâ
ng hạ
Hì
nh 2.18. Môphỏng 3D nguyê
n lýhoạt động của hệ thống nâ
ng hạ

60. CHƯƠNG 3
41
• Hệ thống điều khiển
Điều khiển bằng bộ điều khiển đảo chiều động cơ
Hì
nh 2.19. Bộ điều khiển đảo chiều động cơ
- Nguyê
n lýkiểm tra
Dưới gối V cógắn cảm biến đếm số vòng quay, các con lăn trước khi kiểm tra cần đánh
dấu bằng bú
t lô
ng tại vị trí
cảm biến tiếp xú
c.
- Nguyê
n lýhoạt động
Hệ thống nâng được sử dụng bằng động cơ với mạch đảo chiều giúp cho động cơ có thể
đổi chiều. Bánh răng được lắp chặt với ốc vít me, khi đó bánh răng bắt đầu chuyển động sẽ
giú
p ốc ví
t me chuyển động theo vàtrục ví
t me sẽ nâ
ng lê
n hạ xuống tù
y thuộc và
o chiều
động cơ. Hệ thống nâng giúp cho các con lăn thử nghiệm chạm và
o mặt băng tải. Vận tốc
chuyển động của mặt belt băng tải sẽ tạo moment vào các con lăn. Khi hệ thống nâ
ng hạ hạ
xuống, cảm biến sẽ đếm số vò
ng quay của các con lăn. Kết quả sẽ thể hiện qua mà
n hì
nh.
❖ Đánh giá phương án
Ưu điểm:
- Cóthể sử dụng đa dạng với tất cả cá
c loại con lăn.
- Gia cô
ng cá
c chi tiết khô
ng quáphức tạp.
- Thao tá
c vận hành đơn giản.

61. CHƯƠNG 3
42
Nhược điểm
- Chi phí
vật tư và gia công rất cao
- Các con lăn dễ bị rớt khỏi khối V nếu tốc độ chuyển động của băng tải cao
- Hệ thống lập trình cho động cơ khá phức tạp
3.2.4. Đánh giá tổng quan và lựa chọn phương án thích hợp
Phương
á
n
Ưu điểm Nhược điểm
1 • Cóthể dễ dà
ng kiểm tra cá
c loại
con lăn có đường kí
nh khá
c nhau
nhờ và
o hệ thống nâ
ng hạ bằng
xy lanh.
• Hiệu suất kiểm tra khácao vì
có
thể kiểm tra được tối đa 4 con
lăn cùng một thời điểm.
• Kết quả kiểm tra khálàchí
nh
xá
c.
• Sản phẩm sau khi kiểm tra
khô
ng bị ảnh hưởng.
• Cóthể ứng dụng vào các con lăn
cóvật liệu khá
c nhau, hì
nh dá
ng
khá
c nhau vàcả chiều dà
i khá
c
nhau.
• Chi phí
gia cô
ng chế tạo cao.
2 • Nguyê
n lýhoạt động đơn giản.
• Dễ gia cô
ng, chế tạo.
• Chi phí
gia cô
ng thấp.
• Không đảm bảo được sự an
toàn cho người sử dụng.
• Bề mặt đai có thể gâ
y trầy xước
con lăn gây ảnh hưởng đến mỹ
quan con lăn.
• Các thanh trượt dẫn hướng cần
được tra dầu liê
n tục khi sử
dụng.
• Số lượng con lăn hạn chế: kiểm
tra mỗi lần chỉ cómột con lăn.
3 • Cóthể sử dụng đa dạng với tất
cả cá
c loại con lăn.
• Chi phí
vật tư và gia công rất
cao

62. CHƯƠNG 3
43
• Gia cô
ng cá
c chi tiết khô
ng quá
phức tạp.
• Thao tá
c vận hành đơn giản.
• Các con lăn dễ bị rớt khỏi khối
V nếu tốc độ chuyển động của
băng tải cao
• Hệ thống lập trình cho động cơ
kháphức tạp
- Sau khi tổng hợp, so sánh ưu nhược điểm của 3 phương án, cũng như đối chiếu với
tính ứng dụng, tính cần thiết của sản phẩm đối với ngành công nghiệp băng tải nói
chung và với các công ty băng tải nói riêng thì nhóm em nhận thấy được phương án 1
là phù hợp nhất nên nhóm quyết định chọn phương án 1 để tiến hành nghiên cứu và
thiết kế sản phẩm máy.

63. CHƯƠNG 4
44
CHƯƠNG 4: TÍ
NH TOÁN, THIẾT KẾ
4.1. Nguyên lý, cơ cấu
Sau khi gá con lăn lên hệ thống gá
, hệ thống nâ
ng hạ bao gồm xy lanh vàđộng cơ sẽ tạo
lực đẩy hệ thống gá lên cho đến khi băng tải và con lăn tiếp xú
c với nhau. Động cơ của băng
tải bắt đầu hoạt động vàbộ truyền đai tạo moment giúp băng tải hoạt động. Băng tải sẽ tạo
một moment lên các con lăn giúp con lăn quay. Lúc này cảm biến sẽ đóng vai trò quan trọng
giú
p kiểm tra số vò
ng quay của từng con lăn và đưa kết quả lê
n bản.
Tốc độ tiê
u chuẩn cho hầu hết các băng tải là 19,8 m/phút, tương đương với tốc độ trung
bì
nh màmột người đi bộ khi mang hộp 23 kg [6]. Trong đó tuỳ và
o từng tải trọng màthiết kế
kí
ch cỡ vò
ng bi phùhợp, đáp ứng yê
u cầu vận hà
nh liê
n tục vàổn định. Con lăn tự do thí
ch
hợp trong cá
c yê
u cầu là
m việc tốc độ cao, tốc độ cóthể thay đổi theo chiều dài con lăn và
đường kí
nh. Tốc độ cóthể đạt lớn nhất là120 m/phú
t.
4.2. Thiết kế hệ thống nâ
ng hạ.
- Thô
ng số cơ bản:
+ Khối lượng con lăn cần kiểm tra lớn nhất (D60): 𝑚 = 6 𝑘𝑔
+ Khối lượng con lăn cần kiểm tra nhỏ nhất (D38): 𝑚 = 0.6181𝑘𝑔
+ Khối lượng của gối đỡ (thé
p ct 38): 𝑚 = 0,52𝑘𝑔
+ Khối lượng của con trượt đồ gá(thé
p ct38): 𝑚 = 0.11𝑘𝑔
+ Khối lượng của thanh nâng con lăn (nhôm): 𝑚 = 1,74𝑘𝑔
+ Khối lượng của bà
n nâ
ng (nhô
m): 𝑚 = 9,64 𝑘𝑔
+ Khối lượng của thanh dẫn hướng 𝑚 = 1.01 𝑘𝑔
+ Tổng khối lượng lớn nhất : 𝑚 = 49,68 𝑘𝑔 ≈ 50 𝑘𝑔 = 500𝑁
+ Tổng khối lượng nhỏ nhất: 𝑚 = 28,2 𝑘𝑔
Khối lượng lớn nhất xy lanh cần nâ
ng là50kg
Chuyển động ở tốc độ thấp nê
n hệ số tải là0,7
Áp suất khí
né
n p = 0,6 N/𝑚𝑚2
.
- Lực xy lanh:
F = p. A
Trong đó:
F làlực của Cylinder

64. CHƯƠNG 4
45
p = 0,6 N/𝑚𝑚2
: á
p suất khí
né
n
A: Diện tí
ch của Piston theo mm2
Ta cóF > F𝑦𝑐 = 500 𝑁
 p.A > 500
 0.6.𝜋. (
𝐷
2
)2
> 500
 D > 32.6 mm
Hì
nh 3.1. Bảng tra xy lanh
Hì
nh 3.2. Bảng tra hà
nh trì
nh xy lanh

65. CHƯƠNG 4
46
Dựa và
o bản tra ở trên ta suy ra được màxy lanh cần lựa chọn phùhợp với má
y là
SC63x150_000
Lực đàn hồi của lòxo:
−𝐹𝑑ℎ + 𝐹𝐾𝑛 − 𝑃 = 0
⇒ 𝐹𝑑ℎ = 𝐹𝐾𝑛 − 𝑃 = 1178 − 50. 10 = 678 𝑁. (𝐷60)
- Lực đàn hồi của lòxo cho cốc bi D38:
𝐹𝑑ℎ = 1178 − 28,2 ∗ 10 = 896 𝑁
Lưu ý: Ma sát lăn giữa con lăn và băng tải bỏ qua vì không đáng kể.
- Chiều dà
i lòxo: Theo [10] trang 25
𝑙 = 𝜋. 𝐷𝑚. (𝑖 + 2) = 𝜋. 20. (10 + 2) = 753,6 𝑚𝑚
- Lực tác động trê
n lòxo theo cô
ng thức [12], trang 25
Hì
nh 3.3. Phâ
n tí
ch phản lực của lòxo
Ta sẽ lấy khối lượng lớn nhất màlòxo sẽ chịu lớn nhất:
𝑚 = 6 + 0,52.2 + 0,11.2 + 1,74 + 0,111.2 = 9,222 𝑘𝑔
𝐹𝑙𝑥 =
𝑃𝑐𝑙
2
=
9,222.10
2
= 46,11 𝑁
4.3. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền
Thô
ng số:
- Đường kí
nh của rulo dẫn vàrulo bị dẫn: ∅60
- Tốc độ tiê
u chuẩn của băng tải
- Khối lượng băng tải (belt): m2 = 0,574 kg
Ma sát trượt giữa 4 con lăn và mặt băng tải:
𝐹𝑚𝑠𝑡 = 𝜇𝑡. 𝐹𝑑ℎ = 4. 0,3. 89,04 = 106,848 𝑁

66. CHƯƠNG 4
47
Tổng hợp lực tá
c dụng trên băng tải:
Hì
nh 3.4. Sơ đồ phâ
n tí
ch lực của hệ thống nâ
ng tá
c dụng lê
n mặt belt
Ta có
:
tan(𝛼) =
𝐹𝑚𝑠𝑡
𝐹𝑑ℎ
=
106,848
89,04
=
6
5
cos
(arctan (
6
5
)) =
𝐹𝑑ℎ
𝐹
⇒ 𝐹 ≈ 139,085 𝑁
Tải trọng mà băng tải phải chịu là
:
𝑚1 =
𝐹𝑑ℎ
𝑔
=
89,04
9,8
≈ 9,086 𝑘𝑔
D60: m = m1 + m2 ≈ 9,68 𝑘𝑔
D38: m = m1 + m2 ≈ 1,85 𝑘𝑔
- Cô
ng suất truyền dẫn băng tải
Cô
ng suất là
m trục con lăn kéo băng tải được tí
nh theo cô
ng thức sau:
𝑃 = 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 + 𝑃𝑡 (𝐾𝑊)
Trong đó, 𝑃1 làcô
ng suất cần thiết kéo băng tải khô
ng tải hà
ng chuyển động theo
phương
ngang; 𝑃2 làcô
ng suất cần thiết kéo băng tải cóchất tải chuyển động theo phương ngang; 𝑃3
làcô
ng suất kéo băng tải cótải chuyển động theo phương đứng (nếu băng tải có độ dốc đi
lê
n; nếu băng tải vận chuyển vật phẩm đi xuống, P3 mang giátrị â
m);
Pt làcô
ng suất dẫn động cơ cấu gạt vật phẩm.
Do đây là băng tải cótá
c dụng kiểm tra con lăn nên 𝑃2 = 𝑃3 = 𝑃𝑡 = 0
𝑃 = 𝑃1 =
𝑓(𝑙 + 𝑙0). 𝑊. 𝑉
6120

67. CHƯƠNG 4
48
Trong đó:
+ 𝑓: làhệ số ma sá
t của cá
c ổ lăn đỡ con lăn.
+ W: làkhối lượng cá
c bộ phận chuyển động của băng tải, khô
ng tí
nh khối lượng
vật phẩm được vận chuyển (kg).
mLcd = 2,08 kg; mLbd = 1,87 kg ⇒ W ≈ 4kg
+ V : Vận tốc băng tải (m/phú
t).
+ l : Chiều dài băng tải theo phương ngang (m).
+ l0 : Chiều dài băng tải theo phương ngang được điều chỉnh (m).
P = P1 =
f(l + l0). W. V
6120
=
0,006(669 + 46). 4.19,8
6120
= 0,055KW = 55 W
Do đó: Pdc = 60W
- Tí
nh chọn động cơ theo tốc độ băng tải:
+ Chu vi con lăn có gắn cốc bi: Ø38, Ø42, Ø49, Ø60.
𝐶𝐷38 = 𝜋𝐷 = 119,32 𝑚𝑚; 𝐶𝐷42 = 131,88 𝑚𝑚; 𝐶𝐷49 = 153,86 𝑚𝑚;
𝐶𝐷60 = 188,4 𝑚𝑚
+ Quãng đường belt (tức vật thể) di chuyển được khi Roller quay 1 vò
ng:
C=𝜋.D=3.14 x 60 = 188.4 mm/ vò
ng
+ Trong 1 phút đi hết 19,8 m, vậy Roller cần quay để vật đi hết 19,8 mé
t là
:
n = 19800/188.4 = 105 vò
ng
+ Động cơ thường chạy ở 50Hz cótốc độ là1300 vò
ng / phú
t
+ Ta sử dụng hộp số có𝑖 = 10 khi đó tốc độ băng tải đang là 130 vò
ng/ phú
t. Đồng
thời sử dụng bộ nhô
ng cótỷ số tryuền u=1 nê
n tốc độ của băng tải không thay đổi.
+ Sử dụng bộ điều chỉnh giảm tốc (speed control) với mức 80.
- Moment xoắn của động cơ: (trang 760 MISUMI Việt Nam 2017)
𝑇 =
1
2
. 𝐷(𝐹 + 𝜇𝑊𝑔) (𝑁. 𝑚)
Trong đó:
- D là đường kính con lăn (m)- W làtổng khối lượng vật (kg)
- g làgia tốc trọng lượng, g=10 (m/s2
)
- 𝜇 làhệ số ma sá
t, chọn là1,2~1,5
- F làngoại lực tác động (N)

68. CHƯƠNG 4
49
+ Moment tải của cho cốc bi D38 là
:
T =
1
2
0.06(0 + 1,3. 1,85. 10) = 0,7215 (Nm) = 721,5 mNm
+ Moment tải của cho cốc bi D60 là
:
T =
1
2
0.06(0 + 1,3. 9,68. 10) = 3,7752 (Nm) = 3775,2 mNm
- Tốc độ động cơ:
vm =
V
𝐶 ∗ 𝑖
=
19800
𝜋. 60.1
= 105
𝑣ò𝑛𝑔
𝑝ℎú𝑡
Trong đó:
V: làvận tốc băng tải (mm/ phú
t)
C: là chu vi con lăn chủ động
i: làtỷ số truyền sơ bộ bộ truyền xí
ch
Chọn sơ bộ động cơ:
Với mã động cơ hãng Wanshin: 90YT60GV22
𝑃𝑑𝑐 = 60𝑊
Đồng thời sử dụng hộp số với tỷ số truyền 𝑖 = 10 để moto thoả mã
n với yê
u cầu
trê
n.
Hì
nh 3.5. Catalog tra thô
ng số động cơ

69. CHƯƠNG 4
50
Hì
nh 3.6. Catalog tra thô
ng số hộp giảm tốc
- Sai số động cơ tra trong catalog WANSHSIN Micro Grear Motor Contents: ± 8%
Do đó tốc độ thực tế của động cơ:
𝑣 = 𝑣𝑙𝑡 ± 𝛥. 𝑣𝑙𝑡 = 130 ± 130.8% = 119,6 ÷ 140,4 (𝑟/𝑚𝑖𝑛) = 22,5 ÷ 26,5(𝑚/𝑚𝑖𝑛)
4.4. Tí
nh toá
n bộ truyền xí
ch
- Sử dụng xích con lăn
Tỷ số truyền của bộ truyền xí
ch: u = 1
Cô
ng suất của động cơ: 60W
- Moment xoắn của trục xí
ch:
Tx = 9,55. 106
.
Pdc
ndc
= 9,55. 106
.
0,06
130
= 4407,69 Nmm
- Xác định cá
c thô
ng số của xí
ch vàbộ truyền:
Với u=1 chọn số răng đĩa xích dẫn 𝑧1=12 .
Số răng đĩa xích bị dẫn: 𝑧2 = 1.12 = 12(Răng) < 𝑧maх= 120 (Răng).
- Xác định bước xí
ch p:
Cô
ng suất tí
nh toá
n:
𝑃𝑡 = 𝑃. 𝑘. 𝑘𝑧. 𝑘𝑛 ≤ [𝑃] (Cô
ng thức 5.3, trang 81, [7])
Trong đó:
P = 0,06 (kW)
𝑘𝑧 =
25
𝑍1
=
25
12
= 2,08
𝑘𝑛 =
𝑛01
𝑛1
=
200
130
= 1,54

70. CHƯƠNG 4
51
𝑘0 = 1 (Đường nối tâm 2 đĩa xích so với phương ngang < 60°
)
𝑘𝑎 = 1,25 (Khoảng cá
ch trục a ≤ 25p)
𝑘𝑑𝑐 = 1 (Vị trí
trục được điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích)
𝑘𝑐 = 1,25 (Bộ truyền là
m việc 2 ca)
𝑘𝑏𝑡 = 1 (Môi trường là
m việc khô
ng bụi)
𝑘𝑑 = 1 (Tải là
m việc êm, ít va đập)
𝑘 = 1. 1,25. 1. 1,25. 1 .1 = 1,5625
𝑃𝑡 = 0,06. 1,5625. 2,08. 1,54 = 0,3003 (𝑘𝑊)
Tra bảng 5.5, trang 81, [7] với 𝑛01 =200 (v/ph) chọn [𝑃𝑡] = 0,68 (Kw), p = 12,7 (mm) Thỏa
ĐK bền mò
n : 𝑃𝑡 < [𝑃𝑡] = 0,6
Khoảng cá
ch trục a thỏa điều kiện:
amin ≤ a ≤ amax
Khi thiết kế thường sơ bộ chọn
a = (30 ÷50) p
𝑎 = (30 ÷ 50). 12,7 = 381 ÷ 635
Do u=1 nê
n:
𝑎𝑚𝑖𝑛 =
𝑑𝑎1 + 𝑑𝑎2
2
+ (30 ÷ 50) =
55 + 55
2
+ (30 ÷ 50) = (85 ÷ 105)
Trong đó:
da1 và da2 là đường kính vòng đỉnh của xích dẫn và xích bị dẫn
Từ khoảng cá
ch tục a chọn theo (4.12) xác định số mắt xí
ch x
2 2
1 2 2 1
x = 2.a/p + (z +z )/2 + (z -z ) .p/(4π a)
(4.13)
𝑋 = (25,3 ÷ 28,5)
Chọn 𝑋 = 30
Tí
nh lại khoảng cá
ch trục a.
𝑎 = 0,25𝑝 (𝑥 −
𝑍1 + 𝑍2
2
+ √(𝑥 −
𝑍1 + 𝑍2
2
)
2
− 8 (
𝑍1 − 𝑍2
2𝜋
)
2
) = 115 𝑚𝑚
- Để xí
ch khô
ng chịu lực căng quá lớn, khoảng cá
ch trục a tí
nh được cần giảm bớt một
lượng
∆a = (0,002 ÷ 0,004)a = (0,2286 ÷ 0,4572)𝑚𝑚
Do đó: 𝑎 = 114,7714 ÷ 114,5428 mm

71. CHƯƠNG 4
52
- Số lần va đập i của bản lề xí
ch trong 1 giâ
y:
Theo cô
ng thức 5.14, trang 85, [7]:
𝑖 =
𝑍1𝑛1
15𝑥
=
12. 130
15.30
= 3,47 < [𝑖] = 60 (𝑡ℎ𝑒𝑜 𝑏ả𝑛𝑔 5.9, 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑔 85, [7])
4.4.1. Kiểm nghiệm xí
ch về độ bền:
Theo cô
ng thức 5.15, trang 85, [7]:
𝑠 =
𝑄
𝑘đ. 𝐹𝑡 + 𝐹𝑜 + 𝐹𝑣
≥ [𝑠]
Theo bảng 5.2, trang 78, [7]: Tải trong pháhỏng Q = 9 (kN), khối lượng 1 m xí
ch ql =
0,35 kg.
- Lực vò
ng:
𝐹𝑡 = 1000
𝑃
𝑣
𝑣 =
𝑍1. 𝑛1. 𝑝
60000
=
12.130.12,7
60000
= 0,3302 (
𝑚
𝑠
)
⇒ 𝐹𝑡 =
1000. 0,06
0,3302
= 181,7(𝑁)
- Lực căng do lực ly tâ
m sinh ra:
𝐹𝑣 = 𝑞𝑣2
= 0,35. 0,33022
= 0,038 (𝑁)
- Lực căng do trong lượng nhá
nh xí
ch bị động sinh ra:
𝐹𝑜 = 9,81. 𝑘𝑓𝑞𝑎 = 9,81. 4. 0,35. 0,115 = 1,58 (𝑁)
𝑘𝑓 = 4 (𝑏ộ 𝑡𝑟𝑢𝑦ề𝑛 𝑛𝑔ℎ𝑖ê𝑛 𝑚ộ𝑡 𝑔ó𝑐 𝑑ướ𝑖 40°
 Hệ số an toà
n:
𝑠 =
9.1000
1.181,7 + 1,58 + 0,038
= 49 ≥ 7,8 (đả𝑚 𝑏ả𝑜 độ 𝑏ề𝑛)
4.4.2. Cá
c thô
ng số đĩa xích:
- Đường kính vòng chia đĩa xích:
𝑑1 = 𝑑2 =
𝑝
sin
𝜋
𝑍1
=
12,7
𝑠𝑖𝑛
𝜋
12
= 49,07 𝑚𝑚
- Đường kính vòng đỉnh răng:
𝑑𝑎2 = 𝑑𝑎1 = 𝑝 (0,5 + 𝑐𝑜𝑡𝑔
𝜋
𝑍1
) = 12,7 (0,5 + 𝑐𝑜𝑡𝑔
𝜋
12
) = 53,75 𝑚𝑚
- Đường kính vòng chân răng:
Với bán kính đáy:
𝑟 = 0,5025𝑑𝑙 + 0,05 = 0,5025. 7,75 + 0,05 = 3,94 𝑚𝑚

72. CHƯƠNG 4
53
(Tra bảng 5.2, trang 78, [7] ta có đường kihs con lăn xích:𝑑𝑙 = 7,75 𝑚𝑚)
𝑑𝑓2 = 𝑑𝑓1 = 𝑑1 − 2𝑟 = 49,07 − 2. 3,94 = 41,19 (𝑚𝑚)
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xú
c của xí
ch:
Theo cô
ng thức 5.18, trang 87, [7]:
𝜎𝐻 = 0,47√𝑘𝑟(𝐹𝑡. 𝐾đ + 𝐹𝑣𝑑).
𝐸
𝐴𝑘𝑑
≤ [𝜎𝐻]
kr1 = kr2 = 0,656 hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích (Z1 = Z2 = 12)
Ft = 181,7N
kđ = 1 tải ít va đập
kd = 1 xích 1 dãy
Fvd = 13. 10−7
. n1. p3
. m = 13. 10−7
. 130. 12,73
. 1 = 0,35 (N)
E = 2,1. 105
(MPa)
A = 39,6 (mm2) diện tích chiếu mặt tựa bản lề A
⇒ 𝜎𝐻2 = 𝜎𝐻1 = 0,47√
0,656(181,7. 1 + 0,35). 2,1. 105
39,6.1
= 374,03 (𝑀𝑃𝑎)
Tra bảng 5.11, trang 86, [7] ta cần dù
ng thé
p C45 tô
i cải thiện có[𝜎𝐻] = 500 (𝑀𝑃𝑎)
Lực tá
c dụng lê
n trục
Theo (5.20) 𝐹𝑟 = 𝑘𝑥. 𝐹𝑡 = 1,15. 181,7 = 208,955 (𝑁)
kx = 1,15 (hệ số kể đến trọng lượng xích khi bộ truyền ngang hoặc nghiêng góc < 40°)
Bảng 3.1. Bảng kết quả tí
nh toá
n bộ truyền xí
ch
Thô
ng số Kí
hiệu Trị số
Khoảng cá
ch trục 𝑎 115 mm
Số răng đĩa xích dẫn 𝑍1 12
Số răng đĩa xích bị dẫn 𝑍2 12
Tỉ số truyền 𝑢 1
Số mắt xí
ch 𝑋 30

73. CHƯƠNG 4
54
Đường kính vòng chia đĩa xích dẫn 𝑑1 49,07 mm
Đường kính vòng chia đĩa xích bị dẫn 𝑑2 49,07 mm
Đường kính vòng đỉnh răng đĩa xích
dẫn
𝑑𝑎1 53,75 mm
Đường kính vòng đỉnh răng đĩa xích
bị dẫn
𝑑𝑎2 53,75 mm
Đường kính vòng chân răng đĩa xích
dẫn
𝑑𝑓1 41,19 mm
Đường kính vòng chân răng đĩa xích
bị dẫn
𝑑𝑓2 41,19 mm
Bước xí
ch 𝑝 12,7 mm
Số dã
y xí
ch 1
Đường kính con lăn xích dl 7,75
Lực tá
c dụng lê
n trục 𝐹𝑟 208,955 N
Lực vò
ng tá
c dụng lê
n trục 𝐹𝑡 181,7 N
Moment xoắn trục xí
ch 𝑇𝑥 4407,69 Nmm