Thiết kế và chế tạo máy vắt ly tâm dùng trong thực phẩm (Nguyễn Anh Tú) Full
20 thg 11, 2024 | 14:43

Thiết kế và chế tạo máy vắt ly tâm dùng trong thực phẩm (Nguyễn Anh Tú) Full



Đồ án là máy vắt ly tâm dùng trong thực phẩm.  Máy hoạt động dựa  trên nguyên lý ly tâm với chức năng làm ráo nƣớc các loại rau củ sau khi rửa hay ngâm nƣớc.

Với đề tài này, nhóm tiến hành thiết kế và chế tạo cơ khí cho máy. Cơ khí đƣợc thiết kế gọn nhẹ với các thanh thép ống vuông hàn lại với nhau. Bộ truyền đai đƣợc sử dụng để truyền động lực từ động cơ đến lồng vắt.

Mạch điểu khiển là kit STM32F407VG với tốc độ xử lý cao. Nhiệm vụ mạch điều khiển là nhận tín hiệu điều khiển từ nút nhấn và tính toán, xử lý theo chƣơng trình sau đó xuất tín hiệu điều khiển vận tốc động cơ DC Servo.

Máy hoạt động ở hai chế độ tự động và bằng tay. Ở chế độ tự động có ba chế độ vắt với ba tốc độ khác nhau. Ở chế độ bằng tay, ngƣời vận hành có thể điều chỉnh vận tốc của lồng vắt bằng biến trở.



NỘI DUNG:


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  .................................................................................   i

LỜI CAM KẾT   ................................................................................................................   ii

LỜI CÁM ƠN   .................................................................................................................  iii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN   ..........................................................................................................  iv

ABSTRACT  .....................................................................................................................   v

MỤC LỤC   ......................................................................................................................   vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU   .......................................................................................... viii

DANH MỤC SƠ ĐỒ, H NH V   .....................................................................................  ix

DANH MỤC T  VIẾT TẮT  ..........................................................................................   xi

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI   .......................................................................   1

1.1   Tính cấp thiết của đề tài   ........................................................................................   1

1.2   Mục tiêu của đề tài  .................................................................................................   2

1.3   Giới hạn của đề tài  .................................................................................................   2

1.4   Đối tƣợng nghiên cứuvà giới hạn của đề tài  ..........................................................   2

1.4.1   Đối tƣợng nghiên cứu  ............................................................................................   2

1.4.2   Giới hạn của đề tài   ................................................................................................   2

1.5   Phƣơng pháp nghiên cứu  .......................................................................................   2

1.6  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài  ................................................................  2

1.7  Tình hình trong và ngoài nƣớc  ...............................................................................  3

CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT  .................................................................................   4

2.1  Giới thiệu lực ly tâm   .............................................................................................   4

2.1.1   Lực ly tâm  ..............................................................................................................   4

2.1.2   Lực ly tâm tƣơng đối  .............................................................................................   4

2.2  Đo tốc độ động cơ bằng encoder  ...........................................................................   4

2.3  Điều chế độ rộng xung PWM  ................................................................................   7

2.4  Bộ điều khiển PID   ................................................................................................   8

2.4.1  Giới thiệu bộ điều khiển PID.  .................................................................................  8

2.4.2  Điều chỉnh bộ PID bằng phƣơng pháp Ziegler–Nichols.  .......................................  9

2.5  Vi điều khiển STM32F407VG  .............................................................................  10

2.5.1  Giới thiệu vi điều khiển ARM  ..............................................................................  10

2.5.2  Mạch vi điều khiển STM32F407VG.  ...................................................................  11

CHƢƠNG 3:THIẾT KẾ CƠ KHÍ  ...................................................................................  13

3.1  Lựa chọn phƣơng án thiết kế kết cấu máy  ...........................................................   13

3.2  Thiết kế lồng vắt  ..................................................................................................   14

3.3   Thiết kế khớp nối  ..................................................................................................  16

3.4  Tính toán và lựa chọn động cơ  ............................................................................   17

3.5  Lựa chọn và tính toán bộ truyền  ..........................................................................   18 

vii

3.6  Tính toán và thiết kế trục chính   ..........................................................................   19

3.7   Thiết kế đồ gá động cơ  .........................................................................................  22

3.8  Thiết kế khung máy  ..............................................................................................  23

3.8.1  Phần khung chịu lực chính  ...................................................................................  23

3.8.2   Thiết kế phần lắp gối đỡ vòng bi trên khung máy  ................................................  24

3.8.3  Thiết kế phần gá đặt động cơ trên khung máy .....................................................  25

3.9  Thiết kế đế cao su giảm rung  ................................................................................  25

3.10   Mô hình thiết kế  ....................................................................................................  26

CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN  ...............  27

4.1  Sơ đồ khối mạch điều khiển   ...............................................................................   27

4.2  Bộ điều khiển   ......................................................................................................   27

4.3  Mạch nút nhấn  .....................................................................................................   28

4.4  Mạch hiển thị   ......................................................................................................   29

4.5  Mạch công suất   ...................................................................................................   29

4.6  Mạch ổn áp 5V  ...................................................................................................   30

4.7  Mạch ổn áp 24V ...................................................................................................  31

4.8   Thiết kế panel điều khiển  ......................................................................................  31

4.9   Thuật toán điều khiển  ...........................................................................................  32

4.9.1   Thuật toán điều khiển chính  .................................................................................  32

4.9.2   Thuật toán xác định chế độ vắt và hiển thị  ...........................................................  33

4.9.3   Thuật toán xác định thời gian vắt và hiển thị  .......................................................  33

4.9.4   Thuật toán chƣơng trình tự động  ..........................................................................  35

CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM  ............................................................   37

5.1  Kết quả   ................................................................................................................   37

5.2  Thực nghiệm   .......................................................................................................   40

CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN  ...............................................   45

6.1  Kết luận   ................................................................................................................  45

6.2  Hƣớng phát triển   .................................................................................................   45

TÀI LIỆU THAM KHẢO  ..










LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)



Đồ án là máy vắt ly tâm dùng trong thực phẩm.  Máy hoạt động dựa  trên nguyên lý ly tâm với chức năng làm ráo nƣớc các loại rau củ sau khi rửa hay ngâm nƣớc.

Với đề tài này, nhóm tiến hành thiết kế và chế tạo cơ khí cho máy. Cơ khí đƣợc thiết kế gọn nhẹ với các thanh thép ống vuông hàn lại với nhau. Bộ truyền đai đƣợc sử dụng để truyền động lực từ động cơ đến lồng vắt.

Mạch điểu khiển là kit STM32F407VG với tốc độ xử lý cao. Nhiệm vụ mạch điều khiển là nhận tín hiệu điều khiển từ nút nhấn và tính toán, xử lý theo chƣơng trình sau đó xuất tín hiệu điều khiển vận tốc động cơ DC Servo.

Máy hoạt động ở hai chế độ tự động và bằng tay. Ở chế độ tự động có ba chế độ vắt với ba tốc độ khác nhau. Ở chế độ bằng tay, ngƣời vận hành có thể điều chỉnh vận tốc của lồng vắt bằng biến trở.



NỘI DUNG:


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  .................................................................................   i

LỜI CAM KẾT   ................................................................................................................   ii

LỜI CÁM ƠN   .................................................................................................................  iii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN   ..........................................................................................................  iv

ABSTRACT  .....................................................................................................................   v

MỤC LỤC   ......................................................................................................................   vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU   .......................................................................................... viii

DANH MỤC SƠ ĐỒ, H NH V   .....................................................................................  ix

DANH MỤC T  VIẾT TẮT  ..........................................................................................   xi

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI   .......................................................................   1

1.1   Tính cấp thiết của đề tài   ........................................................................................   1

1.2   Mục tiêu của đề tài  .................................................................................................   2

1.3   Giới hạn của đề tài  .................................................................................................   2

1.4   Đối tƣợng nghiên cứuvà giới hạn của đề tài  ..........................................................   2

1.4.1   Đối tƣợng nghiên cứu  ............................................................................................   2

1.4.2   Giới hạn của đề tài   ................................................................................................   2

1.5   Phƣơng pháp nghiên cứu  .......................................................................................   2

1.6  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài  ................................................................  2

1.7  Tình hình trong và ngoài nƣớc  ...............................................................................  3

CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT  .................................................................................   4

2.1  Giới thiệu lực ly tâm   .............................................................................................   4

2.1.1   Lực ly tâm  ..............................................................................................................   4

2.1.2   Lực ly tâm tƣơng đối  .............................................................................................   4

2.2  Đo tốc độ động cơ bằng encoder  ...........................................................................   4

2.3  Điều chế độ rộng xung PWM  ................................................................................   7

2.4  Bộ điều khiển PID   ................................................................................................   8

2.4.1  Giới thiệu bộ điều khiển PID.  .................................................................................  8

2.4.2  Điều chỉnh bộ PID bằng phƣơng pháp Ziegler–Nichols.  .......................................  9

2.5  Vi điều khiển STM32F407VG  .............................................................................  10

2.5.1  Giới thiệu vi điều khiển ARM  ..............................................................................  10

2.5.2  Mạch vi điều khiển STM32F407VG.  ...................................................................  11

CHƢƠNG 3:THIẾT KẾ CƠ KHÍ  ...................................................................................  13

3.1  Lựa chọn phƣơng án thiết kế kết cấu máy  ...........................................................   13

3.2  Thiết kế lồng vắt  ..................................................................................................   14

3.3   Thiết kế khớp nối  ..................................................................................................  16

3.4  Tính toán và lựa chọn động cơ  ............................................................................   17

3.5  Lựa chọn và tính toán bộ truyền  ..........................................................................   18 

vii

3.6  Tính toán và thiết kế trục chính   ..........................................................................   19

3.7   Thiết kế đồ gá động cơ  .........................................................................................  22

3.8  Thiết kế khung máy  ..............................................................................................  23

3.8.1  Phần khung chịu lực chính  ...................................................................................  23

3.8.2   Thiết kế phần lắp gối đỡ vòng bi trên khung máy  ................................................  24

3.8.3  Thiết kế phần gá đặt động cơ trên khung máy .....................................................  25

3.9  Thiết kế đế cao su giảm rung  ................................................................................  25

3.10   Mô hình thiết kế  ....................................................................................................  26

CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN  ...............  27

4.1  Sơ đồ khối mạch điều khiển   ...............................................................................   27

4.2  Bộ điều khiển   ......................................................................................................   27

4.3  Mạch nút nhấn  .....................................................................................................   28

4.4  Mạch hiển thị   ......................................................................................................   29

4.5  Mạch công suất   ...................................................................................................   29

4.6  Mạch ổn áp 5V  ...................................................................................................   30

4.7  Mạch ổn áp 24V ...................................................................................................  31

4.8   Thiết kế panel điều khiển  ......................................................................................  31

4.9   Thuật toán điều khiển  ...........................................................................................  32

4.9.1   Thuật toán điều khiển chính  .................................................................................  32

4.9.2   Thuật toán xác định chế độ vắt và hiển thị  ...........................................................  33

4.9.3   Thuật toán xác định thời gian vắt và hiển thị  .......................................................  33

4.9.4   Thuật toán chƣơng trình tự động  ..........................................................................  35

CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM  ............................................................   37

5.1  Kết quả   ................................................................................................................   37

5.2  Thực nghiệm   .......................................................................................................   40

CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN  ...............................................   45

6.1  Kết luận   ................................................................................................................  45

6.2  Hƣớng phát triển   .................................................................................................   45

TÀI LIỆU THAM KHẢO  ..










LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: