›

Khóa luận Nghiên cứu hệ thống điều khiển của máy dệt HENQUN FX798 MODEL-2003

pdf 58 trang thiennha21 14/04/2022 4210
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu hệ thống điều khiển của máy dệt HENQUN FX798 MODEL-2003", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_nghien_cuu_he_thong_dieu_khien_cua_may_det_henqun.pdf

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu hệ thống điều khiển của máy dệt HENQUN FX798 MODEL-2003

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY DỆT HENQUN FX798 MODEL-2003 NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CĐT Giảng viên hướng dẫn : Trần Kim Khuê Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tấn Thủy Lớp : K61_CĐT Khoá học : 2016 – 2020 Hà Nội , 2020
  2. LỜI MỞ ĐẦU Để làm ra những chiếc khăn mặt với mẫu mã khác nhau, các hộ gia đình phải thực hiện một quy trình sản xuất đủ các công đoạn khác nhau như mắc sợi, dệt, tẩy, nhuộm, máy. Tại xưởng sản xuất của công ty mỗi công đoạn làm lúc nào cũng duy trì 5-6 công nhân làm việc liên tục với mức lương thu nhập hàng tháng từ 3-4 triệu đồng/người. Đến nay ở Phùng Xá có hơn 70% các hộ gia đình làm sản xuất khăn và kinh doanh hàng khăn mặt, không chỉ cung cấp các sản phẩm khăn mặt ra thị trường các tỉnh, thành phố trong cả nước mà còn xuất khẩu sang các nước Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan . Cùng với duy trì và phát triển nghề truyền thống, đến nay nghề dệt khăn mặt ở Phùng Xá không chỉ tạo công ăn việc làm cho hàng trăm lao động địa phương ở hai thôn Hạ và thôn Thượng của xã mà còn cho lao động các vùng lân cận. Nhằm cải thiện khả năng nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm của hệ thống máy dệt HEQUN FX798 MODEL-2003. Đây là sản phẩm thực tế, ứng dụng trong công việc sau này của em và em muốn cải tiến và nâng cao năng suất, đáp ứng được những tiêu chuẩn, đủ điều kiện suất khẩu sang các nước phát triển như EU góp phần đẩy mạch phát triển kinh tế ở địa phương tạo thêm việc làm cho người dân tại địa phương hoặc người dân lân cận. Xuất phát từ nhận thức trên và dựa trên kiến thức học được, em đã lựa chọn đi sâu nghiên cứu rõ hơn về đề tài : “Nghiên cứu hệ thống điều khiển của máy dệt HENQUN FX798 Model-2003” Cấu trúc khóa luận tốt nghiệp bao gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Nghiên cứu hệ thống mạch động lực của máy dệt HENQUN FX798 Model-2003 Chương 3: Nghiên cứu các chế độ hoạt động và hệ thống điều khiển của máy dệt HEQUN FX798 Model-2003 Chương 4: Một số đề xuất cải tiến, nâng cao hiệu quả sử dụng
  3. Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, nên không tránh khỏi có những sai sót. Em rất mong nhận được sự nhận xét, đánh giá, đóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa và bạn bè để đề tài này của em được hoàn thiện hơn. Hà Nội, ngày 20 tháng 6 năm 2020 Sinh viên thực hiện đề tài Nguyễn Tấn Thủy Đỗ Văn Long
  4. NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Chữ ký, họ tên)
  5. NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (họ tên và chữ ký)
  6. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1 NỘI DUNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CỦA BÁO CÁO 3 Chương 1: Tổng quan 3 1.1. Lịch sử phát triển và thực trạng của máy dệt 3 1.2. Xu hướng phát triển và sử dụng máy dệt trên thế giới 5 1.2.1. Máy dệt vải sợi RF50N 5 1.2.2. Máy dệt vải PP 6 1.2.3. Máy dệt LG798 7 1.2.4. Máy dệt khí JAT 810 7 1.2.5. Máy dệt nước SD822 8 1.3. Xu hướng phát triển và thực trạng sử dụng máy dệt công nghiệp trong nước 9 1.4. Ưu và nhược điểm 13 Chương 2: Nghiên cứu hệ thống mạch động lực của máy dệt HENQUN FX798 Model-2003 14 2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 Model-2003. 14 2.2. Các thiết bị trong tủ điện 15 2.2.1. Nút nhấn 15 2.2.3. Công tắc tơ 18 2.2.4. Aptomat 19 2.2.5. Quạt hút 19 2.2.6. Biến tần 20 2.2.7. Các loại cảm biến trên máy dệt công nghiệp 21 2.2.8. Biến áp 23 2.3 Hệ thống động cơ 24 2.3.1. động cơ ba pha chính của máy 24 2.3.2. Động cơ nhả, cuộn dọc của máy 25 2.3.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống động cơ 26 2.4. Hệ thống biến tần 26
  7. Chương 3: Nghiên cứu các chế độ hoạt động và hệ thống điều khiển của máy dệt HETQUN FX798 model-2003 27 3.1. Các chế độ hoạt động của máy dệt công nghiệp 27 3.2. Chế độ chạy trơn 27 3.3. Chế độ chạy tự động dừng theo kích thước đặt sẵn 28 3.4. Nghiên cứu hệ thống điều khiển của máy dệt công nghiệp 28 3.4.1. Sơ đồ hệ thống nút nhấn 28 3.4.2. Hệ thống Aptomat cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống 28 3.4.3. Hệ thống nút điều khiển và chức năng của từ nút điều khiển 29 3.4.4. Các bước vận hành máy dệt công nghiệp 31 3.4.5. Các bước tắt máy dệt công nghiệp 31 3.5. Nghiên cứu hệ thống đèn báo của máy khi hoạt động và báo lỗi 32 3.5.1. Sơ đồ hệ thống đèn báo lỗi 32 3.5.2. Đèn báo lỗi màu vàng 32 3.5.4. Đèn báo lỗi màu đỏ 33 3.5.5. Đèn báo lỗi màu trắng (dừng nhả sợi ngang) 34 3.5.6. Các cảm biến điều khiển lỗi hệ thống 35 Chương 4: Một số đề xuất cải tiến, nâng cao hiệu quả sử dụng 37 4.1. Lựa chọn và so sánh thông số kỹ thuật của hệ thống khi làm việc với một số sản phẩm 37 4.2 Đề xuất cải tiến và nâng cấp hệ thống điều khiển tự động dừng động cơ 3 pha khi máy dừng quá lâu mà không được sử lý các lỗi báo đèn. 38 4.2.1. Biện pháp cải tiến 1: Lắp thêm hệ thống dao cắt biên. 38 4.2.2. Biện pháp cải tiến 2: Hệ thống chốt điện từ, kẹp(kẹp khí nén) và cắt khi máy dừng và báo đủ kích thước. 39 4.3 Quy trình kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ các thiết bị điều khiển của máy dệt HENQUN FX798 Model 2003 48 4.3.1. Mục đích kiểm tra định kỳ và thời gian kiểm tra định kỳ 48 KẾT LUẬN 49
  8. DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Thị phần các loại máy dệt trên thế giới 5 Hình 1.2: Máy dệt vải sợi RF50N 6 Hình 1.3: Máy dệt vải PP 6 Hình 1.4: Máy dệt LG798 7 Hình 1.5: Máy dệt khí nén 7 Hình 1.6: Máy dệt nước SD822 8 Hình 1.7: Khung dệt chuyền thống của dân tộc Việt Nam 10 Hình 1.8: Sử dụng máy dệt công nghiệp của người dân làng nghề Phùng Xá 12 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý dệt kiếm+thoi kẹp 14 Hình 2.2: Nút nhấn 16 Hình 2.3: Nút dừng khẩn cấp 16 Hình 2.4: Rơle đóng ngắt 18 Hình 2.5: Công tắc tơ 19 Hình 2.6: Aptomat 19 Hình 2.7: Quạt làm mát 20 Hình 2.8: Biến tần 21 Hình 2.9: Cảm biến từ trường 22 Hình 2.10: Cảm biến lực căng 23 Hình 2.11: Máy biến áp 24 Hình 2.12: Động cơ ba pha của máy 24 Hình 2.13: Động cơ phụ của máy 25 Hình 3.1: Aptomat tổng và Aptomat nhánh 28 Hình 3.2: Nút điều khiển động cơ ba pha ON/OFF mặt bên phải tủ điện 29 Hình 3.3: Nút điều khiển hoạt động của máy được gắn ở xà ngang trên máy 30 Hình 3.4: Nút điều khiển động cơ phụ quay thuận/nghịch được gắn ở xà ngang trên máy 30 Hình 3.5: Hệ thống đèn báo lỗi các khuyết sợi ngang và cò ngang 32 Hình 3.6: Hình ảnh cảm biến sức căng và đèn báo lỗi 33 Hình 3.7: Hệ thống (pen) nhận biết đứt dọc và đèn báo lỗi 34
  9. Hình 3.8: Đèn báo lỗi màu trắng 34 Hình 3.10: Hình ảnh mô phỏng cảm biến load cell trên máy dệt công nghiệp 36 Hình 3.11: Hình ảnh mô phỏng cảm biến load cell báo đứt dọc(đèn màu đỏ) 36 Hình 4.1: Hệ thống dao cắt khổ vải trực tiếp trên máy 39 Hình 4.2: Van điện từ điều khiển khẹp 40 Hình 4.3: Kẹp khí nén 41 Hình 4.4: Chốt điện từ 42 Hình 4.5: Bản vẽ mô phỏng hệ thống chốt, kẹp và cắt 42
  10. TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu Hệ thống điều khiển máy dệt HENQUN FX798 Model-2003: - Hệ thống điều khiển trung tâm (tủ điện). - Hệ thống điều khiển phụ (các nút nhấn điều khiển ). - Hệ thống thiết bị trường gồm, hệ thống thiết bị điện, hệ thống động cơ, vv, được trang bị trong máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 MODEL 2003. 2. Mục tiêu nghiên cứu Để xây dựng được quy trình sử dụng và điều khiển của máy dệt công nghiệp (công nhân, nhân viên kỹ thuật vận hành dây chuyền), nghiên cứu này đặt ra các mục tiêu sau: - Đưa ra được kiến thức cơ bản về máy dệt công nghiệp. - Đưa ra quy trình sử dụng hệ thống điều khiển gồm các bước:đóng điện dây chuyền; vận hành dây chuyền; dừng hoạt động dây chuyền. - Đưa ra các bước kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ thiết bị điều khiển dây chuyền gồm: Các thiết bị cần phải kiểm tra bảo dưỡng; chu kỳ thời gian để tiến hành kiểm tra và bảo dưỡng. 3. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện các nội dung trên các phương pháp nghiên cứu được sử dụng như sau: 1
  11. 3.1 Phương pháp kế thừa Sưu tầm, thu thập các tài liệu liên quan.Tính toán thiết kế các hệ thống điều khiển bộ phận và hệ thống điều khiển trung tâm cho toàn bộ hoạt động của hệ thống. để làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình công nghệ sử dụng hệ thống điều khiển, cải tiến và lang cao hiệu quả làm việc của máy. 3.2 Phương pháp thực nghiệm Thông qua quá trình làm thực nghiệm việc điều khiển hoạt động của máy để từ đó đưa ra được quy trình sử dụng hệ thống điều khiển bộ phận và trung tâm của máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 Model 2003 tự động. 4. Đối tượng nghiên cứu Máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 Model-2003. - Hệ thống điều khiển. - Hệ thống thiết bị gồm cảm biến, hệ thống thiết bị điện, được trang bị trên máy dệt công nghiệp. 5. Phạm vi nghiên cứu - Về nội dung nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu cách vận hành của máy dệt tự động. - Về không gian: Đề tài được nghiên cứu tại xưởng sản xuất khăn mặt bông. - Về thời gian: Bắt đầu từ tháng 1/2020 đến tháng 5/2020. 6. Kết quả dự kiến đạt được - Nắm rõ cách thức vận hành và kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống máy và các linh kiện điện tử. 7. Cấu trúc luận văn khóa luận tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan. Chương 2: Nghiên cứu hệ thống mạch động lực của máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 Model-2003. Chương 3: Nghiên cứu các chế độ hoạt động và hệ thống điều khiển của máy dệt HENQUN FX798 Model-2003. Chương 4: Đề xuất cải tiến và lâng cao chất lượng hiệu quả. 2
  12. NỘI DUNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CỦA BÁO CÁO CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ THỰC TRẠNG CỦA MÁY DỆT Trong thời kỳ cổ đại, may dệt cũng tuỳ thuộc vào thổ nhưỡng và sinh hoạt kinh tế: các dân tộc sống về chăn nuôi dùng len (Lưỡng Hà, Trung Đông và Trung Á), vải lanh phổ biến tại Ai Cập và miền Trung Mỹ, vải bông tại Ấn Độ và lụa (tơ tằm) tại Trung Quốc. Các dân tộc Inca, Maya, Tolteca, v.v. tại châu Mỹ thì dùng các sợi chuối (abaca) và sợi thùa (sisal). Theo Kinh Thi của Khổng Tử, tơ tằm được tình cờ phát hiện vào năm 2640 trước Công nguyên. Sau khi vua Phục Hy, vị hoàng đế đầu tiên của Trung Quốc, khuyến khích dân chúng trồng dâu nuôi tằm, tơ lụa trở thành một ngành phồn thịnh, một trong những hàng hoá đầu tiên trao đổi giữa Đông 0hay từ thực vật như da, sợi len, tơ tằm, v.v. Vì thế sản xuất bị giới hạn, vải vóc vẫn là sản phẩm quý, những y phục gấm vóc dành cho giai cấp quý tộc, thượng lưu, đại đa số dân chúng chỉ mặc vải thô, quanh quẩn với một vài màu mè kiểu cọ. Mãi đến giữa thế kỷ 18, với cuộc cách mạng kỹ nghệ bên Anh và sự ra đời của các máy dệt cơ khí hoá, chạy bằng hơi nước (steam loom), ngành dệt mới thật sự ra khỏi sản xuất thủ công để trở thành một kỹ nghệ. Tuy nhiên, con người vẫn còn lệ thuộc vào thiên nhiên, và nhiều nhà khoa học ở Âu Châu tìm tòi cách làm ra một loại sợi nhân tạo có thể sản xuất hàng loạt, với giá rẻ. Phải đợi đến năm 1884, một người Pháp, bá tước Hilaire Bernigaud de Chardonnet mới phát minh một cách chế tạo tơ nhân tạo, sau 6 năm nghiên cứu, song song với nhà khoa học Louis Pasteur, để tìm cách khắc phục các bệnh dịch tàn phá các cơ sở nuôi tằm. Năm 1889, ông Chardonnet trưng bày tại Hội chợ triển lãm thế giới Paris một máy kéo sợi nhân tạo và những tấm lụa nhân tạo đầu tiên. Năm sau, ông khánh thành nhà máy sợi nhân tạo, bắt đầu sản xuất năm 1892. Nhưng lúc ấy các phương pháp chưa hoàn chỉnh và giá thành còn cao nên phải đợi đến đầu thế kỷ 20, cơ sở này mới hoạt động với quy mô lớn và thành công. Năm 1900, trên thế giới có 1,6 tỷ người, tiêu thụ 3,8 triệu tấn sợi, hầu như toàn bộ là các sợi tự nhiên - bông (81%) và len (19%), số sợi hoá học dưới 1000 tấn. Năm 1975, thế giới tiêu thụ 26 triệu tấn sợi, trong đó 50% bông, 6% len và 44% sợi 3
  13. hoá học. Như thế, chỉ trong 3 phần tư thế kỷ, số lượng tiêu thụ đã nhân lên 4,3 lần cho sợi bông, 2,2 lần cho sợi len, và 11 000 lần cho sợi hoá học. Mức tăng trưởng phi thường này tuy thế khựng lại sau năm 1973, vì cuộc khủng hoảng về dầu lửa và giai đoạn kinh tế suy thoái sau đó. Ngoài ra, vì dầu hoả là nguyên liệu chính của sợi hoá học, khuynh hướng thay thế các sợi tự nhiên bằng sợi hoá học cũng chậm lại và ngày nay sợi tự nhiên, chủ yếu là bông, vẫn tồn tại trên thị trường, và sợi hóa học chỉ chiếm đa số với khoảng 60% . Sản phẩm của ngành dệt may không chỉ là quần áo, vải vóc và các vật dụng quen thuộc như khăn bàn, khăn tắm, chăn mền, nệm, rèm, thảm, đệm ghế, ô dù, mũ nón v.v. mà còn cần thiết cho hầu hết các ngành nghề và sinh hoạt: lều, buồm, lưới cá, cần câu, các loại dây nhợ, dây thừng, dây chão, các thiết bị bên trong xe hơi, xe lửa, máy bay, tàu bè (một chiếc xe hơi trung bình dùng đến 17 kí sợi vải), vòng đai cua-roa, vỏ săm lốp, ống dẫn, bao bì, và nói chung mọi vật liệu dùng để đóng gói, bao bọc, để lót, để lọc, để cách nhiệt, cách âm, cách điện, cách thuỷ, và cả những dụng cụ y khoa như chỉ khâu và bông băng. Có thể hiểu tại sao ngành dệt may đã đi liền với sự phát triển của các nước công nghiệp, cùng với sắt thép là hai ngành vừa được ưu tiên thừa hưởng những phát minh kỹ thuật vừa là động cơ chuyển biến cả nền kinh tế từ thủ công sang công nghiệp trong thời kỳ cách mạng kỹ nghệ. Điều này cũng giải thích tại sao các nước công nghiệp vẫn quyết tâm bảo vệ ngành dệt may nội địa trước sự cạnh tranh của các nước nghèo, từ thập niên 1970 trở đi, khi các nước này tập trung xây dựng ngành này thành trọng điểm của chiến lược phát triển. Và tại sao đó cũng là một trong những mối tranh chấp căng thẳng từ nhiều năm trong quan hệ thương mại giữa các nước giàu và nghèo. 4
  14. 1.2. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ SỬ DỤNG MÁY DỆT TRÊN THẾ GIỚI Hình 1.1: Thị phần các loại máy dệt trên thế giới Thế giới ngày một phát triển, công nghệ ngày càng được cải thiện và tốc độ làm việc của máy móc cũng được đẩy nhanh hơn, giảm sức lao động của con người làm tăng năng suất, tạo ra được những sản phẩm có mẫu mã đẹp và phong phú đáp ứng được nhu cầu của thị trường.Với việc sử dụng rất nhiều loại máy dệt khác nhau như ( Máy dệt nước, máy dệt khí, máy dệt kiếm + thoi kẹp) hiện nay máy dệt kiếm + thoi kẹp được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới. Sau đây là một số loại máy dệt công nghiệp trên thế giới mà em tìm hiểu và biết đến: 1.2.1. Máy dệt vải sợi RF50N Máy dệt vải sợi RF50N loạt có cấu trúc nổi tiếng mạnh mẽ, thành phần nhỏ gọn và mô đun loạt trong thiết kế, kết quả trong máy này là sự lựa chọn đầu tiên của khách hàng. Thông qua động cơ điện từ với biến tần, tốc độ có thể được lập trình. Hệ thống phanh điện từ đảm bảo phanh chính xác, ổn định và ít tiếng ồn. Các thiết bị biến tần có thể tiết kiệm điện năng tiêu thụ lên đến 20% - 35%, tốc độ của máy vượt trội hơn các máy đời cũ , khích thước nhỏ gọn. Máy được sử đụng để sản xuất các loại khăn mặt, khăn tắm, thảm, bao bì 5
  15. Hình 1.2: Máy dệt vải sợi RF50N 1.2.2. Máy dệt vải PP Hình 1.3: Máy dệt vải PP Đây là máy dệt vải có xuất sứ từ Nhật Bản có kích thước nhỏ, tốc độ làm việc cao, năng suất lao động cao hơn so với việc dệt vải theo cách truyền thống, giảm bớt được một công đoạn sau tách khổ vải sau này. 6
  16. 1.2.3. Máy dệt LG798 Hình 1.4: Máy dệt LG798 Máy dệt công nghiệp có thể được sử dụng để dệt vải địa kỹ thuật, vải lọc, vải, vải điện tử, lưới vải, vải xe, vải máy bay, lưới sợi thủy tinh 1.2.4. Máy dệt khí JAT 810 Hình 1.5: Máy dệt khí nén Có xuất sứ từ Nhật Bản, giảm được 20% lượng khí nén tiêu thụ so với các model cũ nhờ đổi mới hệ thống chèn sợi ngang. Tăng năng suất luôn được đảm bảo, dưới hình thức kỹ thuật số tự động tạo ra được thiết lập tối ưu, cho phép máy tính thực hiện như một nhân viên có tay nghề cao. 7
  17. 1.2.5. Máy dệt nước SD822 Hình 1.6: Máy dệt nước SD822 Khổ máy: từ (150-380) cm. Tốc độ: (500-1000) rpm, tùy theo cấu hình vải dệt. Máy dệt nước SD822 có khả năng để dệt sợi siêu mịn và vải mật độ (pick) cao. Hệ thống chọn sợi ngang điện tử, tùy biến giúp tạo ra vải giá trị gia tăng cao. Sử dụng dệt tối đa 4 màu, đáp ứng tốt nhu cầu thực tế hiện nay. Take-up điện tử & Let-off điện tử đảm bảo kiểm soát chính xác độ căng sợi dọc. Chiều rộng dệt tối thiểu lên đến 40 inch. Thiết kế chống rung có hiệu quả cải thiện tuổi thọ của các bộ phận máy cũng như tránh khuyết tật vải. SD822 dùng hệ thống bôi trơn tập trung, giảm thời gian bảo dưỡng định kỳ và hoạt động dễ dàng. Thiết kế trang bị đà dầm tam giác hoặc năm cạnh đảm bảo hỗ trợ back-up tốt, làm giảm đáng kể độ rung khi đập sợi. 8
  18. 1.3. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ THỰC TRẠNG SỬ DỤNG MÁY DỆT CÔNG NGHIỆP TRONG NƯỚC Nghề dệt thổ cẩm là nét văn hóa độc đáo của người một số dân tộc và địa phương. Nghề dệt thổ cẩm một nghề đã tồn tại từ lâu đời và đem đến những lợi ích cho đồng bào dân tộc thiểu số cũng là nét văn hoá riêng của đồng bào dân tộc. Những tấm thổ cẩm được dệt với nhiều hoa văn, họa tiết thể hiện bàn tay khéo léo của người phụ nữ đồng bào dân tộc và làm nên các trang phục đẹp nhiều màu sắc. Hiện nay có rất nhiều làng nghề dệt thổ cẩm được lưu giữ và phát triển như: Bon tại xã Đắk Nia, thị xã Gia Nghĩa; bon Đăk Sô, xã Quảng khê; và một số làng tại huyện Cư Jút; xã Phùng xá, huyện Mỹ Đức, thành phố Hà Nội. Theo truyền thống của một số đồng bào dân tộc người ta thường chọn nền vải là màu đen, tượng trưng cho đất; màu đỏ tượng trưng cho sự dũng cảm, sức mạnh siêu nhiên, khát vọng tình yêu; màu xanh tượng trưng cho màu của trời, sông núi; màu vàng tượng trưng cho sự hài hoà, mơ ước, khát vọng trong cuộc sống của con người Việt Nam. Nguyên liệu thường được dùng để dệt váy, áo thổ cẩm của người là những nguyên liệu có sẵn trong thiên nhiên như bông, vỏ cây, rễ cây Hoa văn trang trí đường viền ở chân váy, cổ áo, tay áo có dạng hình thoi, tam giác được kết lồng vào nhau và điểm xuyến bằng nhiều hình ảnh từ thiên nhiên, hoa, chim, thú thể hiện mối quan hệ cộng đồng giữa con người với con người và con người với thiên nhiên. Đây là một nghề truyền thống đã có từ lâu đời, tồn tại và phát triển cùng với sự phát triển của buôn, làng. Khi làm nghề này, người ta đã sử dụng được nguồn nguyên liệu tại chỗ, tạo công ăn việc làm, mang lại thu nhập cho gia đình tại địa phương. Tuy nhiên, trong những năm gần đây do nhiều nguyên nhân khác nhau đã khiến cho nghề dệt thổ cẩm cũng như nhiều nét văn hóa khác bị mai một dần. Khôi phục các làng nghề truyền thống gắn với phát triển du lịch cũng là một định hướng phát triển ngành du lịch của tỉnh nhà. Những chiếc khăn, khố, váy, áo choàng được thêu hoa văn, màu sắc sặc sỡ từ chất liệu thổ cẩm góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm du lịch của địa phương, níu giữ du khách khi đến với vùng đất hình chữ S để chiêm ngưỡng tìm hiểu, khám phá nét độc đáo trong từng trang phục và chọn cho mình những món quà lưu niệm độc đáo, ý nghĩa sau một chuyến đi xa. 9
  19. Sau đây là đôi nét về lịch sử phát triển của làng nghề dệt xã Phùng Xá nơi em sinh ra và lớn lên, em chọn đề tài nghiên cứu này là góp một phần sức của mình để phát triển quê hương. Xã Phùng Xá, huyện Mỹ Đức, Thành phố Hà Nội là một trong số rất nhiều làng nghề truyền thống vẫn còn gìn giữ và phát triển nghề dệt thổ cẩm của cha ông ta để lại và kế thừa từ thế hệ này đến thế hệ khác. Từ bao đời nay làng nghề Phùng Xá đã nổi tiếng với nghề dệt truyền thống, trải qua hơn 80 năm gìn giữ và phát triển truyền thống, dệt khăn mặt,khăn tắm v.v đã trở thành nghề mang lại thu nhập ngồn thu nhập chính cho người dân nơi đây bên cạnh việc phát triển kinh tế nông nghiệp. Hình 1.7: Khung dệt chuyền thống của dân tộc Việt Nam Nghề dệt Phùng Xá được hình thành từ năm 1929, được gìn giữ, duy trì và phát triển cho đến ngày nay. Theo thuyết xưa truyền lại thì cụ tổ làng nghề là cụ Hoàng Tiến Gan. Cụ xuất thân trong một gia đình nông dân nghèo, quanh năm bán mặt cho đất bán lưng cho trời, hơn nữa lại là người con của làng quê có nghề chăn tằm ươm tơ mà vẫn khổ cực áo chẳng đủ mặc, vì thế tâm thức cụ đã nung nấu nghề dệt. Năm 1928, cụ rời làng đi học hỏi nghề dệt ở Bắc Ninh, Hà Đông. Năm 1929, cụ mang nghề dệt về làng, cụ tổ chức một nhóm thợ, vừa làm vừa truyền nghề, vừa đóng máy vừa dựng giá thành khung. Để ghi nhớ công đức cụ, dân làng đã lấy ngày mồng 02 tháng 03 âm lịch hàng năm làm ngày giỗ ông tổ làng nghề. 10
  20. Trước cách mạng tháng 8 năm 1945, thậm chí đến giải phóng năm 1954, cả làng đã dệt theo hình thức cá thể, tự sản tự tiêu, chủ yếu là dệt tơ tằm, the, đũi với số lượng ít. Sau đó quy mô phát triển hơn thành các hợp tác xã tiểu thủ công nghiệp dệt các mặt hàng như lụa, satanh và đặc biệt là khăn mặt bông để xuất khẩu sang Liên Xô (cũ). Lúc bấy giờ, hình thức sản xuất là thủ công bởi máy móc còn rất thô sơ, nguyên liệu dệt là sợi tơ tằm, tơ bông và sợi còn. Năm 1992, hợp tác xã giải thể do không thích nghi được với cơ chế đổi mới. Tuy vậy, người dân xã Phùng Xá còn nặng lòng với nghề dệt lắm, các hộ gia đình đã mạnh dạn tự đầu tư mua máy dệt, nguyên liệu, một mặt duy trì được nghề truyền thống, mặt khác lại đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng. Sản phẩm dệt khăn mặt của làng rất đa dạng về mẫu mã, kiểu cách, nào khăn mặt, khăn nhỡ, khăn tắm, nào khăn trơn, khăn hoạ tiết, nào khăn nhuộm màu, phun màu , bởi thế mà làng nghề Phùng Xá có được tiếng thơm cho đến ngày nay. Quy mô làng dệt cũng theo đà đó mà phát triển, đến nay trong làng nghề đã có 28 doanh nghiệp tư nhân, 13 công ty cổ phần với quy mô sản xuất lớn, ngoài ra còn có các hộ sản xuất tư nhân, nghệ nhân, thợ giỏi và các thợ kĩ thuật phục vụ cho ngành dệt, đặc biệt có 3 nghệ nhân được Nhà nước phong tặng danh hiệu nghệ nhân năm 2006. Làng nghề có 2000 máy dệt, trong đó có 220 máy dệt tự động, 3 công ty tẩy, nhuộm, hấp sợi, 1 lò nhuộm mobin hiện đại và 1 máy mắc công nghiệp. Phùng Xá được tỉnh Hà Tây công nhận là làng nghề truyền thống từ năm 2002. Qua hơn 80 năm xây dựng và phát triển, nghề dệt khăn đã trở thành nghề chính mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân bên cạnh trồng trọt và chăn nuôi. Quá trình sản xuất ra sản phẩm khăn Chỉ với nguyên liệu đầu vào là những cối sợi trắng, bằng đôi bàn tay khéo léo cùng với óc sáng tạo, người dân xã Phùng Xá đã làm ra những chiếc khăn với đủ mẫu mã, kiểu dáng, màu sắc, kích cỡ để đến tay người tiêu dùng trong và ngoài nước. Đối với làng nghề dệt khăn truyền thống Phùng Xá, quá trình sản xuất ra sản phẩm khăn trải qua 5 công đoạn: từ mắc sợi, cho đến dệt, tẩy, nhuộm, máy biên mép, cuối cùng là in phun hoa văn, có thể nói đây là quá trình kết hợp giữa lao động thủ công và sự trợ giúp của máy móc. 11
  21. Hình 1.8: Sử dụng máy dệt công nghiệp của người dân làng nghề Phùng Xá Hiện nay ở một số tỉnh như Hà Nội, Bắc Ninh, Thái Bình, Nam Định người dân đã mạnh dạng đầu tư nâng cấp máy móc từ để nhằm cải thiện về mẫu mã, tăng năng suất, giảm sức lao động. Đặc biệt là không chỉ cung cấp các sản phẩm khăn mặt, khăn tắm ra thị trường các tỉnh, thành phố trong cả nước mà còn xuất khẩu sang các nước Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan Cùng với duy trì và phát triển nghề truyền thống, đến nay nghề dệt khăn mặt ở các địa phương không chỉ tạo công ăn việc làm cho hàng trăm lao động địa phương mà còn tạo việc làm cho lao động các vùng lân cận với mức thu nhập bình quân mỗi tháng 5-7 triệu/người/tháng. Hầu hết các loại máy dệt công nghiệp đều được nhập khẩu nguyên chiếc từ Trung Quốc như máy dệt HEQUN FX 798, GA 788, ĐPA 2000 có giá mỗi chiếc từ 200-600 triệu. 12
  22. 1.4. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM Ưu điểm: - Tốc độ làm việc của máy nhanh hơn so với việc dệt bằng máy dệt khung gỗ. - Năng suất đạt được cao hơn so với máy dệt tryền thống. - Thời gian làm việc của máy có thể đạt được 24/23. - Mẫu mã, khích thước sản phẩm cuối cùng đạt được những tiêu chuẩn của các nước Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Nhật Bản - Có thể dệt được hầu hết các loại sợ có kích thước khác nhau. - Giảm sức lao động của con người (1 người có thể đứng vận hành từ 2-3 máy). - Đem lại hiệu quả cao về kinh tế cho các doanh nghiệp và các xưởng sản xuất nhỏ. - Cơ cấu ba tăng đơn giản và nhẹ, hành trình chuyển động của ba tăng ngắn, khổ vải rộng. - Cơ cấu tha màu sợi ngang đơn giản. - Không cần chuẩn bị công đoạn đánh suốt so với dệt thủ công. - Sức căng sợi ngang đều. Nhược điểm: - Giá thành máy dệt công nghiệp quá cao so với các xưởng sản xuất nhỏ. - Tổn hao quá nhiều điện năng gây láng phí. - Trong quá trình sử dụng máy hay xảy ra những trục trặc về các kết cấu thép. - Chi phí bỏ ra cho mỗi lần bảo dưỡng và sửa chữa cao. - Gây ô nhiễm tiếng ồn và ô nhiễm không khí. - Hầu hết các linh kiện, chi tiết của máy đều phải nhập khẩu từ nước ngoài. - Biên vải không chắc chắn và không đẹp. - Tiêu tôn sợi ngang do dùng biên phụ, đầu thừa sợi ngang. 13
  23. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG MẠCH ĐỘNG LỰC CỦA MÁY DỆT HENQUN FX798 MODEL-2003 2.1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY DỆT CÔNG NGHIỆP HENQUN FX798 MODEL-2003. Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý dệt kiếm+thoi kẹp Nguyên lý hoạt động: Sau khi cấp nguồn cho tủ điện và khởi động động cơ ba pha ta ấn nút START để máy hoạt động, lúc này sẽ có một tín hiệu được gửi từ bộ vi xử lý đến động cơ trục dọc làm cho động cơ quay và trục sợi dọc sẽ nhả sợi ra theo chiều kim đồng hồ đồng thời khung go có dây go và mắt go sẽ di chuyển lên xuống (mục đích của việc lên xuống khung go là để tạo bông đều cả hai mặt của khăn) khi khung go một di chuyển lên thì khung go hai di chuyển xuống các khung go di chuyển luân phiên nhau khung go chẵn thì là sợi bông dọc, khung go lẻ thì là sợi nền dọc . Lúc này thoi kẹp và dây kiếm kẹp ngang sẽ di chuyển đồng thời hai cả bên trái/phải, thoi kẹp bên trái thì là thoi đưa còn thoi kẹp bên phải thì là thoi nhận sao cho sợi ngang trong mỗi lượt đưa và nhận phải hết chiều rộng của một tấm khăn. Sau khi thoi khẹp sợi ngang di chuyển một nhịp thì lược ép vào và tạo một khoảng trống khi hết hai nhịp đưa và nhận khung go di chuyển bốn nhịp lên và xuống. Cho đến lượt thứ ba của thoi kẹp và khung go miếng lược sẽ dập vào hẳn và tạo lên chiều cao bông. Xà trước có nhiệm vụ giữ cho khổ khăn luôn được căng và lằm trên một mặt phẳng. 14
  24. Nhiệm vụ của trục vải là quấn theo chiều ngược chiều kim đồng hồ để quận những khổ khăn thành thành phẩm lại và tạo thành một tấm. Que tách có nhiệm vụ là tách riêng lẻ từ sợi ra tránh không làm cho sợi bị dối lại với nhau, nếu như không có que tách sẽ khiến cho quá trình sản xuất ra bị lối rất nhiều. Trong quá trình máy hoạt động bộ vi xử lý sẽ xử lý tín hiệu từ các cảm biến, đồng thời bộ vi xử lý sẽ đếm số lượt nhả ra của trục sợi dọc để biết được khoảng cách chiều dài khổ bông (khoảng cách chiều dài khổ bông thì do ta cài đặt theo mẫu) sau khi bộ vi xử lý đếm hết chiều dài khổ bông thì đến chiều dài khổ nền lúc này lại có một tín hiệu từ vi xử lý gửi đến động cơ trục sợi dọc làm động cơ quay trậm lại làm tăng lực căng của sợi khiến cho sợi không thể lên bông để tạo thành lền khăn, các cơ cấu go và khung go, lược vẫn hoạt động bình thường. 2.2. CÁC THIẾT BỊ TRONG TỦ ĐIỆN Tủ điện công nghiệp phục vụ cho các nhu cầu về điện sử dụng ở các nhà máy, công trình, nhà xưởng, nhà ở, bên trong nó chứa các phụ kiện như công tắc, cầu dao v.v, nhằm đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn về điện. Điều khiển đóng cắt nguồn điện, điều khiển máy ON/OFF. 2.2.1. Nút nhấn – Nút nhấn điều khiển là một thiết bị được dùng để đóng hoặc ngắt dòng điện trong mạch. Hầu hết, các máy móc đều phải sử dụng nút nhấn điều khiển để thực hiện thao tác điều khiển. – Ở mạch điện một chiều, điện áp đến 440V và mạch điện xoay chiều điện áp 500V, tần số 50Hz, 60Hz, nút nhấn thông dụng để khởi động, đảo chiều quay động cơ điện bằng cách đóng và ngắt các cuộn dây của Contactor nối cho động cơ. – Ở mạch điều khiển, nút nhấn cung cấp tín hiệu điều khiển cho PLC, các bộ xử lí để máy hoạt động theo yêu cầu tác động của người vận hành. – Nút nhấn thường được nghiên cứu, chế tạo làm việc trong môi trường không ẩm ướt, không có hơi hoá chất và bụi bẩn. Khái quát và công dụng: + Là 1 khí cụ dùng để đóng ngắt các thiết bị điện. + Thường đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút nhấn + Khi thao tác cần dứt khoát để mở hoặc đóng mạch điện. 15
  25. Cấu tạo: + Nút nhấn gồm hệ thống đầu nhấn lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở, thường đóng có thể tháo lắp, đế, và đèn tín hiệu nếu loại có đèn. + Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khi không có tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu nhờ lò xo. Nút nhấn có thể bền tới 1.000.000 lần đóng không tải và 200.000 lần đóng ngắt có tải. Khi thao tác nhấn nút cần phải dứt khoát để mở hoặc đóng mạch điện. Hình 2.2: Nút nhấn Ngoài ra còn có nút dừng khẩn cấp (Hình 2.3) được sử dụng trong trường hợp hệ thống xảy ra sự cố, đóng cắt toàn bộ mạch điện. Hình 2.3: Nút dừng khẩn cấp 16
  26. 2.2.2. Rơle điện từ Rơ le trung gian sử dụng trong hệ thống điện của máy dệt là một kiểu nam châm điện có tích hợp thêm hệ thống tiếp điểm. Rơle trung gian còn gọi là rơ le kiếng là một công tắc chuyển đổi hoạt động bằng điện. Gọi là một công tắc vì rơ le có hai trạng thái ON và OFF. Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le hay không. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le trung gian: - Cấu tạo của rơ le trung gian Thiết bị nam châm điện này có thiết kế gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh và cuộn dây. Cuộn dây bên trong có thể là cuộn cường độ, cuộn điện áp, hoặc cả cuộn điện áp và cuộn cường độ. Lõi thép động được găng bởi lò xo cùng định vị bằng một vít điều chỉnh. Cơ chế tiếp điểm bao gồm tiếp điểm nghịch và tiếp điểm nghịch. - Nguyên lý hoạt động: + Khi có dòng điện chạy qua rơ le, dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dây bên trong và tạo ra một từ trường hút. Từ trường hút này tác động lên một đòn bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thay đổi trạng thái của rơ le. Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là một hoặc nhiều, tùy vào thiết kế. + Rơ le có hai mạch độc lập nhau họạt động. Một mạch là để điều khiển cuộn dây của rơ le: Cho dòng chạy qua cuộn dây hay không, hay có nghĩa là điều khiển rơ le ở trạng thái ON hay OFF. Một mạch điều khiển dòng điện ta cần kiểm soát có qua được rơ le hay không dựa vào trạng thái ON hay OFF của rơ le. - Công dụng của rơle trung gian: Công dụng của Rơle trung gian là làm nhiệm vụ "trung gian" chuyển tiếp mạch điện cho một thiết bị khác, ví như bộ bảo vệ tủ lạnh chẳng hạn-khi điện yếu thì rơle sẽ ngắt điện ko cho tủ làm việc còn khi điện hoẻ thì nóp lại cấp điện bình thường.Trong bộ nạp ắc quy xe máy, ô tô thì khi máy phát điện đủ khoẻ thì rơ le trung gian sẽ đóng mạch nạp cho ác quy 17
  27. Hình 2.4: Rơle đóng ngắt 2.2.3. Công tắc tơ Công tắc tơ là một thiết bị sử dụng để đóng ngắt tạo nên dòng điện kích hoạt điều khiển các động cơ; máy phát có công suất lớn hoặc nhỏ bằng các tiếp điểm tích hợp trên bản thân thiết bị. Mà các tiếp điểm này hoạt động dựa trên nguyên lý co đẩy của chiếc lò xo tích hợp bên trong thiết bị. Các công tắc thường thấy như công tắc tơ 25A / 16A / 32A / 40A. Contactor có công dụng quan trọng trong việc điều khiển dạng ON/OFF tạo nguồn cho các thiết bị có công suất nhỏ – trung bình – lớn. Chúng ta thường thấy công tắc tơ một pha trong các sơ đồ điện gia đình. Còn đối với nhà máy; tải điện cao thế Đều sử dụng công tắc tơ ba pha. Đặc biệt tại các dây chuyền sản xuất trong nhà máy thì công tắc tơ là thiết bị điều khiển dùng để vận hành các thiết bị điện hoặc các động cơ một cách tự động với mức độ ổn định rất cao. Giúp ích rất nhiều trong công cuộc tự động hóa hệ thống nhà máy sản xuất. Điểm chung của các loại công tắc tơ so với công tắc hành trình đó chính là những thiết bị làm thay đổi sơ đồ mạch điện và điều khiển các thiết bị động cơ khác. 18
  28. Hình 2.5: Công tắc tơ 2.2.4. Aptomat Aptomat (Hình 2.6) là thiết bị bảo vệ đa năng, có chức năng bảo vệ sự cố ngắn mạch, quá tải, sự cố dòng điện dò, sự cố quá áp. Trên thực tế Aptomat được sử dụng chủ yếu bảo vệ sự cố ngắn mạch, quá tải cho các động cơ điện. Trên thị trường hiện nay đặc biệt đối với các kỹ sư điện đều năm rõ chức năng của loại thiết bị này, Aptomat đang dần thay thế các thiết bị khác như cầu dao hay cầu chì, vận hành tủ tốt hơn so với 2 loại kia. Hình 2.6: Aptomat 2.2.5. Quạt hút Quạt hút (Hình 2.7) giúp làm mát các phụ kiện bên trong tủ điện. Các thiết bị bảo vệ khác như role nhiệt, role bảo vệ pha, đèn báo 19
  29. Hình 2.7: Quạt làm mát 2.2.6. Biến tần Biến tần (Hình 2.8) là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được. - Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều một pha hay ba pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn một chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. 20
  30. Hình 2.8: Biến tần 2.2.7. Các loại cảm biến trên máy dệt công nghiệp Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi các đại lượng vật lý và các đại lượng không có tính chất điện cần đo thành các đại lượng điện có thể đo và xử lý được. Người ta gọi (s) là đại lượng đầu ra hoặc là phản ứng của cảm biến, (m) là đại lượng đầu vào hay kích thích (có nguồn gốc là đại lượng cần đo). 2.2.7.1. Cảm biến tiệm cận Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là “PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensors) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Trong hầu hết các trường hợp, khoảng cách này chỉ là vài mm. Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy. Đặc biệt cảm biến này hoạt động tốt ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt. Cảm biến tiệm cận chuyển đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện. Có 3 hệ thống phát hiện để thực hiện công việc chuyển 21
  31. đổi này: hệ thống sử dụng dòng điện xoáy được phát ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ, hệ thống sử dụng sự thay đổi điện dung khi đến gần vật thể cần phát hiện, hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ. Đặc điểm: - Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm. - Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt. - Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch). - Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi. - Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. Nguyên lí hoạt động: Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm và gặp vật thể thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý. Phân loại: Có hai loại cảm biến tiệm cận chính có thể kể đến. Đó là loại cảm ứng từ và loại điện dung. Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ - Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường được tập trung trước mặt sensor nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách đo ngắn đi. - Cảm ứng từ loại không có bảo vệ (Un-Shielded): Không có bảo vệ từ trường xung quanh mặt sensor nên khoảng cách đo dài hơn, tuy nhiên dễ bị nhiễu của kim loại xung quanh. Hình 2.9: Cảm biến từ trường 22
  32. 2.2.7.2. Cảm biến lực căng Loadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện. Loadcell thường được sử dụng để cảm ứng các lực lớn, tĩnh hay các lực biến thiên chậm. Một số trường hợp loadcell được thiết kế để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào thiết kế của Loadcell. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: + Cấu tạo Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là "Strain gage" và thành phần còn lại là "Load". Strain gage là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên “Load” - một thanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi. + Nguyên lý hoạt động Hoạt động dựa trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstone. Giá trị lực tác dụng tỉ lệ với sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở, và do đó trả về tín hiệu điện áp tỉ lệ. Hình 2.10: Cảm biến lực căng 2.2.8. Biến áp Hệ thống điều khiển có nhiều cấp áp khác nhau, để bảo vệ các thiết bị hoạt động ổn định ta phải dùng biến áp trên mạch. Biến áp có chức năng làm giảm dòng điện mỗi thiết bị trong tủ điện đều phải có biến áp để có một dòng điện ổn định và phù hợp với thết bị đó. VD: Động cơ 220V trên hệ thống máy lại sử dụng nguồn ba 23
  33. pha 360V thì ta phải có một cái biến áp từ 360V xuống 220V để cấp nguồn cho động cơ. Hình 2.11: Máy biến áp 2.3 HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ 2.3.1. động cơ ba pha chính của máy Hình 2.12: Động cơ ba pha của máy Thông số kỹ thuật của động cơ: - Động cơ sử dụng trong khóa luận là động cơ ba pha có công suất Pđm = 1.8 KW. - Khối lượng: 60kg. - Tốc độ động cơ: 960 r/min (vòng /phút). - Điện áp định mức: 380V/220V. - Dòng điện định mức: 3.8A. - Trọng lượng: 60kg. 24
  34. 2.3.2. Động cơ nhả, cuộn dọc của máy Hình 2.13: Động cơ phụ của máy Thông số của động cơ: - Động cơ sử dụng trong khóa luận là động cơ một pha có công suất 370W, 50HZ. - Số vòng quay trong 1 phút: 1400 r/min. - Trọng lượng: 5.7kg. - Điện áp định mức 220V. Để có thể điều khiển tốc độ nhả và cuộn sợi thì mỗi động cơ phụ đều có một hộp giảm tốc dùng để giảm tốc độ vòng quay. Đây là thiết bị trung gian giữ động cơ và các bộ phận khác của máy trong dây chuyền sản xuất với chức năng điều trỉnh tốc độ của động cơ sao cho phù hợp với yêu cầu. Động cơ điện thường có số vòng quay rất lớn nhưng khi trong sản xuất cần tốc độ chậm hơn vận lên ta cần phải có hộp giảm tốc trong điều kiện cần tốc độ chậm và hộp giảm tốc cũng làm tăng tải trọng của động cơ. 25
  35. 2.3.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống động cơ Sau khi cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống lúc này ấn nút khởi động động cơ ba pha, động cơ ba pha hoạt động nhưng máy không hoạt động. Khi ta ấn nút START để khởi động hệ thống lúc này sẽ có tín hiệu điều khiển từ nút nhấn START chuyền đến máy biến áp, máy biến áp có nhiệm vụ giảm dòng điện từ 230V giảm xuống ~16V và chuyền đến bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ xử lý tín hiệu để điều khiển biến tần hoạt động. Khi biến tần có lệnh điều khiển sẽ làm cho hai động cơ phụ hoạt động quay nhả sợi và đồng thời toàn bộ hệ thống cùng hoạt động, khi ta ấn nút dừng thì cũng sẽ có một tín hiệu điện được chuyền đến biến tần lúc này máy sẽ dừng lại và hai động cơ trục dọc đều sẽ dừng lại. 2.4. HỆ THỐNG BIẾN TẦN Biến tần của hệ thống sử dụng nguồn vào INPUT: 230V 50/60HZ, được dùng để điều khiển động cơ trục dọc nhả, cuộn nhanh hay chậm. Nguyên lý hoạt động của hệ thống biến tần: Sau khi cấp nguồn cho hệ thống, ta bấm nút Start để khởi động máy. Lúc này biến tần sẽ đưa ra một lệnh điều khiển làm cho hai động cơ phụ hoạt động quay nhả sợi và làm thay đổi tốc độ động cơ sao cho phù hợp với tiêu chuẩn của từng loại sản phẩm, khi ta ấn nút dừng thì cũng sẽ có một tín hiệu điện được chuyền đến biến tần lúc này máy sẽ dừng lại và hai động cơ trục dọc đều sẽ dừng lại. 26
  36. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY DỆT HETQUN FX798 MODEL-2003 3.1. CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY DỆT CÔNG NGHIỆP Một số câu lệnh cần thiết cho người sử Câu lệnh 1: ESC→4. Sync Funotion→1. Bấm số 000→Enter→2. Bấm số 000→Enter→ấn Start để máy hoạt động. Chú ý: Máy chạy hết hai đầu lền của hai khăn thì dừng lạ vào nhập tiếp câu lệnh một lần nữa. Mục đích của câu lệnh này là để tạo ra một khoảng cách quận khăn khi bó có chỗ để viết tên chủ khăn, số khăn, số kg Khi mày máy tự động dừng và không báo lỗi, ở tủ điện sẽ hiện lên dòng chữ Arrive In Total Production (Đến tổng cấu trúc). Câu lệnh 2: ESC (2lần )→1.Loom date→4.Prodution Reset→1. Loom date→2.để Reset hết khích thước về 0→Enter→ sau đó bấm tiếp câu lệnh 1. Chú ý: Khi máy dừng và báo ở tủ điện mà trên máy vẫn chưa đủ một khổ khăn thì ta phải bấm câu lệnh 2 và ấn Start để máy chạy hết khổ khăn rồi mới ấn Pause để dừng máy lại, lúc này ta mới dùng tiếp câu lệnh 1. 3.2. CHẾ ĐỘ CHẠY TRƠN Ở chế độ này máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 model-2003 hoạt động hoàn toàn theo như trương trình của máy, người sử dụng chỉ cần mắc trục,thăm go lấy khít và sử dụng. Chiều dài của một quận khăn hoàn toàn phụ thuộc vào kinh nghiệm của người vẫn hành, khi đó sẽ có một số vấn đề xẩy ra đó là quận khăn đó quá to hoặc quá nhỏ sẽ dẫn đến sự sai lệch về trọng lượng của từng tấm. Khiến cho tấm khăn đó Không đạt tiêu chuẩn. Chế độ này máy hoạt động ở tốc độ 176RPM. Tổng khối lượng sản phẩm trong một ngày làm việc của máy mày hoạt động ổn định không có những lỗi hỏng hóc phát sinh thì sẽ đạt được sản lượng khoảng 45→50kg hàng mộc tùy theo từng loại sợi ( chưa qua các công đoạn hoàn thiện ). Số lượng khăn phụ thuộc vào khích thước khăn khăn và tốc độ máy. 27
  37. 3.3. CHẾ ĐỘ CHẠY TỰ ĐỘNG DỪNG THEO KÍCH THƯỚC ĐẶT SẴN Ở chế độ này máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 model-2003 chiều dài của một quận khăn hoàn toàn do người sử dụng cài đặt, thường thì đối với mẫu khăn mặt (35x70cm) sẽ cài khoảng 2896cm khoảng 192 chiếc khăn/1tấm, khăn tắm (100x50cm) sẽ cài khoảng 2543cm khoảng 24 chiếc khăn/1 tấm. Ở chế độ này người sử dụng hoàn toàn không phải lo về việc tấm khăn đó quá to hay quá nhỏ và còn đạt được về độ sai số và trọng lượng một cách giảm thiểu nhất. Cách tính trọng lượng: số kg/số khăn 3.4. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY DỆT CÔNG NGHIỆP 3.4.1. Sơ đồ hệ thống nút nhấn 3.4.2. Hệ thống Aptomat cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống Việc đóng điện cho hệ thống được thực hiện thông qua các Atomat theo thứ tự sau: Hình 3.1: Aptomat tổng và Aptomat nhánh Bước 1: Kiểm tra nút dừng khẩn cấp (Hình 2.2) trên bàn điều khiển trung tâm, các nút điều khiển đều phải mở ra. Bước 2: Bật atomat tổng lên ON (Hình 3.3). 28
  38. Bước 3: Bật các atomat nhánh lên ON (Hình 3.3). Việc bật các atomat nhánh được tiến hành lần lượt từ bên trong ngăn tủ ưu tiên các atomat có dòng điện tải lớn trước rồi đến các atomat có dòng điện tải nhỏ sau. 3.4.3. Hệ thống nút điều khiển và chức năng của từ nút điều khiển Sau khi cấp điện cho hệ thống điều khiển của máy dệt ta vận hành máy bằng các nút điều khiển sau: Hình 3.2: Nút điều khiển động cơ ba pha ON/OFF mặt bên phải tủ điện - Nút màu xanh bên phải ở trên dùng để khởi động động cơ ba pha. - Nút màu đỏ dùng để ngắt nguồn cho động cơ ba pha. - Nút màu đen khi ở góc 120 khi máy dừng hoạt động ta ấn nút màu xanh thứ hai để cấp nguồn cho động cơ trục bông, lúc này trục bông quay thuận chiều kim đồng hồ, khi quay nút đen một góc 70o thì trục bông quay ngược, khi không tác động đến nút nhấn thì động cơ sẽ dừng lại. 29
  39. Hình 3.3: Nút điều khiển hoạt động của máy được gắn ở xà ngang trên máy - Nút Pause dùng để tạm dừng hoạt động. - Nút Single Weft dùng để chạy đơn 1 lần rồi dừng lại. - Nút Start dùng để khởi động hệ thống. Hình 3.4: Nút điều khiển động cơ phụ quay thuận/nghịch được gắn ở xà ngang trên máy - Nút màu xanh dùng để cấp nguồn cho động cơ trục nền giúp cho động cơ quay lúc này trục lền sẽ quay theo chiều khim đồng hồ. - Nút màu vàng đảo chiều dòng điện, trục nền quận theo chiều ngược lại. 30
  40. - Ngoài ra còn có nút dừng khẩn cấp được sử dụng trong trường hợp hệ thống xảy ra sự cố, đóng căt toàn bộ mạch điện. 3.4.4. Các bước vận hành máy dệt công nghiệp Bước 1: Bật Aptomat nhánh phía ngoài bên phải nhánh lên để cấp điện cho tủ điện. Bước 2: Khiểm tra các hệ thống nút và nút dừng khẩn cấp xem có đóng lại không, nếu đóng thì phải mở ra. Bước 3: Bật nút xanh bên phải để khởi động động cơ ba pha. Bước 4: Ấn nháy nút đen (PAUSE) để kiểm tra xem máy có hoạt động không. Bước 5: Ấn nút (START) để máy chạy tự động. 3.4.5. Các bước tắt máy dệt công nghiệp Bước 1: Nếu máy đang trong quá trình hoạt động ta phải ấn nút (PAUSE) để máy dừng lại, nếu máy dừng thì chuyển sang bước 2. Bước 2: Ấn nút màu đỏ phía bên ngoài tủ điện (Hình 3.3) để dừng động cơ ba pha. Bước 3: Đóng aptomat nhanh xuống về trạng thái off để ngắt nguồn điện. Chú ý: trong điều khiện thời tiết mưa có sấm trớp sau khi tắt hết aptomat nhánh về trạng thái off thì ta cần ngắt luôn cả aptomat tổng về off. Chú ý an toàn: Trong quá trình bật atomat, tuyệt đối không được luồn tay vào giữa thanh cái và miếng cách điện (bộ phận bảo vệ an toàn được gắn phía trước thanh cái). Tuyệt đối không để tay chạm vào thanh cái phân phối điện của tủ. Trong trường hợp xẩy ra sự cố mà muốn dừng máy một cách nhanh nhất ta ấn nút dừng khẩn cấp để máy dừng lại. 31
  41. 3.5. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐÈN BÁO CỦA MÁY KHI HOẠT ĐỘNG VÀ BÁO LỖI 3.5.1. Sơ đồ hệ thống đèn báo lỗi Hệ thống đèn báo lỗi nằm ở vị trí tủ điện thận tiện cho việc quan sát cua người công nhân, nhằm thông báo các lỗi hệ thống cho người vận hành biết. 3.5.2. Đèn báo lỗi màu vàng Đèn báo lỗi hết ngang (màu vàng): Lợi dụng sức căng của sợi chỉ ngang được sỏ qua các khuyết trên cò ngang, các khuyết có chức năng làm tăng sức căng và giữ sức căng, trong đó có 1 khuyết đặc biệt như 1 công tắc đóng mở cò (khuyết thứ 2). Khi có hệ thống hoạt động sức căng của sợi chỉ dữ cho khuyết đó không bị đóng lại, khi hết 1 cối ngang khi đó không còn sức căng để giữ khuyết đó mở ra nữa, lúc này khuyết sẽ đóng lại và gửi 1 tín hiệu về bộ vi xử lý, bộ vi sử lý sẽ xử lý tín hiệu và dừng hệ thống máy dệt lại và báo đèn màu vàng. Để có thể sử dụng lại máy ta cần lấy 1 cối sợi ngang mới thay vào chỗ cối sợi đã hết và sỏ qua các khuyết sau đó lỗi hai đầu sợi ở cò và sợi ngang ở cối sợi ngang mới lại với nhau sau đó ta ấn nút dừng khẩn cấp xuống để Reset lại hệ thống, tất cả các nút đang đóng thì mở ra (nút Start) sau đó say nút dừng khẩn cấp theo chiều kim đồng hồ để trở lại lúc ban đầu. Ta ấn nút Start để hoạt kích hoạt hệ thống hoạt động. Hình 3.5: Hệ thống đèn báo lỗi các khuyết sợi ngang và cò ngang 3.5.3. Đèn báo lỗi màu xanh Đèn báo lỗi đứt ngang: Lợi dụng sức căng của sợi để tạo ra ma sát, lúc này sợi ngang đi qua một hệ thống cảm biến ma sát, khi máy hoạt động sợi ngang đi qua và tạo ra ma sát đèn báo nháy liên tục tức và liên tục gửi tín hiệu về bộ vi xử lý. Trong 32
  42. quá trình hoạt động bỗng dừng sợi ngang đó bị đứt lúc này không còn ma sát nữa đèn báo ở cảm biến sẽ không nháy và gửi tín hiệu về bộ vi xử lý, bộ vi xử lý sẽ xử lý tín hiệu và dừng hệ thống lại và hiển thị đèn báo lỗi màu xanh. Để chạy lại hệ thống ta chỉ cần rút hết sợi ngang đứt ra và bấm nút màu vàng (Single Weft) bấm đến khi hai bàn go ba và bốn lên sau đó ta nhả máy quận ra một chút và kéo lại sợi ngang vào lại bên trong khăn và ấn nút Start để hoạt động. Hình 3.6: Hình ảnh cảm biến sức căng và đèn báo lỗi 3.5.4. Đèn báo lỗi màu đỏ Đèn báo lỗi đứt dọc: Ở trên máy có hệ thống (pen cảm biến đứt dọc) của cả hai trục bông và nền gồm bốn thanh thép hai trong và hai ngoài, hai thanh bên trong cách hai thanh bên ngoài một khoảng 70 cm. Hai thanh bên trong dùng để cảm biến dọc bông, hai thanh bên ngoài dùng để cảm biến dọc nền. Cả bốn thanh đều được cấp một dòng điện rất nhỏ khoảng 5V được lối về bộ sử lý bên trong tủ điện, ở trên các thanh có rất nhiều lá thép nhỏ được gọi là (pen) ở mỗi pen đều có một lượng nam châm nhỏ để có thể thay đổi dòng điện và được sỏ qua mỗi thanh thép, mỗi pen có một sợi chỉ đi qua đó là lâng pen lên để pen không hạ xuống chạm vào thanh thép. Trong quá trình hoạt động của máy lợi dụng sức căng của sợi chỉ, khi có một sợi nào đó bị đứt làm cho pen hạ xuống và chạm vào thanh sắt làm thay đổi dòng điện lúc này máy dệt sẽ dừng lại và báo đèn đỏ. Để hệ thống hoạt động ta cần tìm 33
  43. pen hạ xuống và sỏ lại sợi vào go và khít đến khi đèn báo nháy, sau đó ấn nút Start để hoạt động hệ thống. Hình 3.7: Hệ thống (pen) nhận biết đứt dọc và đèn báo lỗi 3.5.5. Đèn báo lỗi màu trắng (dừng nhả sợi ngang) Đèn báo lỗi căng ngang: Báo cho công nhân biết khi sợi ngang quá căng thì hệ thống sẽ gửi tín hiệu về mạch xử lý và báo lỗi đèn màu trắng. Muốn máy hoạt động lại ta chỉ cần chỉnh xoay khuyết theo chiều ngược chiều kim đồng hồ để giảm sức căng, sau đó ấn nút Start để hoạt động lại máy. Hình 3.8: Đèn báo lỗi màu trắng 34
  44. 3.5.6. Các cảm biến điều khiển lỗi hệ thống 3.5.6.1 Cảm biến phát hiện dứt ngang(cảm biến load cell kiểu diện dung) Load cell kiểu điện dung làm việc dựa trên sự thay đổi của dung kháng. Đối với tụ điện phẳng gồm hai bản cực phẳng song song. Điện dung tỉ lệ thuận với tiết diện bản cực và hằng số điện môi của chất điện môi nằm giữa hai bản cực và tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản cực. Trong thực tế phổ biến nhất là các load cell có sẵn dựa trên nguyên tắc thay đổi điện trở để đáp ứng với một tải áp dụng. Vì thế ở đây, ta sẽ nói về load cell sử dụng điện trở (strain gauge). Hình 3.9: Cảm biến load cell Strain gauge là thành phần cấu tạo chính của loadcell, nó bao gồm một sợi dây kim loại mảnh đặt trên một tấm cách điện đàn hồi.Để tăng chiều dài của dây điện trở strain gauge, người ta đặt chúng theo hình ziczac, mục đích là để tăng độ biến dạng khi bị lực tác dụng qua đó tăng độ chính xác của thiết bị cảm biến sử dụng strain gauge. - Khi dây kim loại bị lực tác động sẽ thay đổi điện trở. - Khi dây bị lực nén, chiều dài strain gauge giảm, điện trở sẽ giảm xuống. - Khi dây bi kéo giãn, chiều dài strain gauge tăng, điện trở sẽ tăng lên. Điện trở thay đổi tỷ lệ với lực tác động. - Khi có sợi chỉ đi qua sẽ làm thay đổi giá trị điện trở, điện trở tăng lên. - Khi sợi chỉ bị đứt và không còn lực căng nữa điện trở sẽ giảm về 0 lúc này bộ vi xử lý sẽ xử lý và dừng hoạt động của máy và báo lỗi đèn màu xanh. 35
  45. Đèn báo khi có sợi Khuyết qua khuyết Giá đỡ Hình 3.10: Hình ảnh mô phỏng cảm biến load cell trên máy dệt công nghiệp Thanh dẫn điện Thanh nhiễm điện Giá đỡ Hình 3.11: Hình ảnh mô phỏng cảm biến load cell báo đứt dọc(đèn màu đỏ) 36
  46. CHƯƠNG 4: MỘT SỐ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN, NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG 4.1. LỰA CHỌN VÀ SO SÁNH THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG KHI LÀM VIỆC VỚI MỘT SỐ SẢN PHẨM KHÍCH TÊN SẢN CHẤT THƯỚC STT THÔNG SỐ KỸ THUẬT PHẨM LIỆU SẢN PHẨM Tốc độ của biến tần bông: 16.60-20.23F Tốc độ của biến tần lền: 1 Khăn lau đầu cotton 35x75cm 068-073F Tốc độ máy: 174-176 RPM Tốc độ của biến tần bông: 18.63-25.35F Tốc độ của biến tần lền: 2 Khăn tắm cotton 100x50cm 057-067F Tốc độ máy: 165-170 RPM Tốc độ của biến tần bông: 15.26-18.23F 3 Khăn mặt Cotton 29x47cm Tốc độ của biến tần lền: 072-080F Tốc độ máy:169-171RPM Tốc độ của biến tần bông: 18.72-26.43F 4 Khăn lau đầu cotton 35x70cm Tốc độ của biến tần lền: 055-063F Tốc độ máy: 168-169 RPM Tốc độ của biến tần bông: 16.24-20.37F 5 Khăn mặt dài cotton 25x50cm Tốc độ của biến tần lền: 066-072F Tốc độ máy: 170-172 RPM Tốc độ của biến tần bông: 15.76-18.72 6 Khăn mặt cho bé Sợi tre 30x30cm Tốc độ của biến tần lền:079- 082 Tốc độ máy: 173-175 RPM 37
  47. CHÚ Ý : - Tốc độ của cả 2 biến tần đều tự động thay đổi theo sản phẩm làm ra, các số liệu về biến tần trên đều được lấy từ lúc có trục bông đầy (200kg) và trục lền đầy (250kg). - Tốc độ của máy thì hầu như không đổi, tốc độ máy khi chạy không tải 178RPM. Kết quả đạt được sau khi so sánh những mẫu khăn có khích thước và trọng lượng khác nhau : - Các mẫu khăn có khích thước nhỏ thì tốc độ biến tần bông chậm hơn so với biến tần bông của mẫu khăn có khích thước lớn hơn vì chiều cao bông của các mẫu khăn nhỏ thường thấp hơn so với chiều cao bông của các mẫu khăn có kích thước lớn và khoảng cách giữa các nhát dập vào cả mẫu khăn khích thước lớn giầy hơn những mẫu khích thước nhỏ. - Các mẫu khăn có khích thước lớn có tốc độ biến tần nền chậm hơn so với những mẫu khăn có khích thước nhỏ hơn vì các mẫu khăn có khích thước lớn tỉ lệ dập vào sẽ giầy hơn so với mẫu khăn nhỏ để tạo độ cao cho bông và độ giầy cho khăn. 4.2 ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN VÀ NÂNG CẤP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DỪNG ĐỘNG CƠ 3 PHA KHI MÁY DỪNG QUÁ LÂU MÀ KHÔNG ĐƯỢC SỬ LÝ CÁC LỖI BÁO ĐÈN. Trong quá trình nghiên cứu, quan sát và sử dụng máy dệt công nghiệp HENQUN FX798 model-2003 em nhận thấy một số vẫn đề phát sinh và cần được cải tiến. Vậy lên em xin đưa ra một số biện pháp cải tiến như sau: 4.2.1. Biện pháp cải tiến 1: Lắp thêm hệ thống dao cắt biên. Đối với một số loại máy dùng để dệt một số loại vải thô như vải pp, vải lanh, vải kaki v.v. Với chiều rộng mỗi khổ là tương đương nhau phù hợp với khích thước của máy mỗi khổ vải đều có một khoảng cách (biên). Ta sẽ lợi dụng khoảng cách biên giữa hai khổ. Lợi dụng lúc máy hoạt động và lực quận vào của máy quận ta lắp thêm một hệ thống dao cắt, cắt trực tiếp biên luôn trên máy. Hệ thống dao cắt hoạt động bằng cách kết hợp với vòng quay của máy quận bằng hệ thống xích bánh răng chuyền chuyển động, lúc này trục chính của máy quận sẽ quay và đồng thời làm dao cắt chuyển động. 38
  48. Hình 4.1: Hệ thống dao cắt khổ vải trực tiếp trên máy Kết quả đạt được sau cải tiến: Ưu Điểm: Qua quá trình cải tiến thì em nhận thấy hệ thống dao cắt trực tiếp trên máy làm tăng thời gia hoàn thành sản phẩm và giảm quá trình cũng như nhân công cho 1 số công đoạn tiếp theo. Nhược Điểm: Nhưng đối với một số loại máy dệt khăn và thảm thì còn liên quan đến công đoạn sau hấp màu, tẩy, nhuộm lên không thể áp dụng được hệ thống cắt tự động vì nếu cắt ra sẽ làm mất nhiều thời gian và sức lực cho dai đoạn sau. 4.2.2. Biện pháp cải tiến 2: Hệ thống chốt điện từ, kẹp(kẹp khí nén) và cắt khi máy dừng và báo đủ kích thước. a) Một số linh kiện được sử dụng trong hệ thống chốt, kẹp, cắt. + Van điện từ khí nén là một thiết bị điều khiển của hệ thống khí nén, chúng được dùng để điều khiển các chuyển động của thiết bị cũng như điều khiển áp lực và lưu lượng cung cấp cho cơ cấu chấp hành, van khí nén cũng chia làm nhiều loại theo từng chức năng riêng biệt gồm các loại cơ bản. Đây thiết bị van dùng để điều tiết dòng lưu chất là khí nén trong các hệ thống khí nén, tùy vào vị trí được lắp đặt mà van có nhiệm vụ cấp hay ngắt khí nén. Chính vì vậy, đây là loại thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống máy nén khí, song còn tùy vào vị trí, mục đích sử dụng cụ thể mà ta có thể lựa chọn sản phẩm cho phù hợp. 39
  49. Hình 4.2: Van điện từ điều khiển khẹp Phân loại chung: - Van điện từ khí nén 2/2: Là loại van có 2 cửa 2 vị trí - Van điện từ khí nén 3/2: Là loại van có 3 cửa 2 vị trí - Van điện từ khí nén 5/2: là loại van có 5 cửa 2 vị trí Mô hình: 3V210-08 Loại: 2 Vị Trí 3 Chiều Chất liệu: Kim Loại, Nhựa Điện Áp làm việc: D12V DC24V AC110V AC220V Áp Suất hoạt động: 0.15-0.8MPa Cửa hút gió/Ổ Cắm Cổng Đường Kính: 1/4'' Tổng Kích Thước (Xấp Xỉ.) : 110*65*22mm + Xy lanh kẹp khí nén thích ứng cho chuyển động đóng mở nhanh của gá kẹp. Vì tính chịu nén của không khí nên phẩn lớn kẹp khí nén được kết hợp với đòn bẩy khuỷu tự hãm. Qua việc sử dụng bộ xử lý (trợ lực) áp lực không khí/dẩu, khí nén của thiết bị thí dụ nhưõ bar có thể chuyển đổi thành áp suất dầu lên đến 500 bar. Kết hợp với xy lanh kẹp thủy lực như vậy có thể đạt được những lực kẹp cao ở tốc độ làm việc nhanh. Bộ trợ lực thích hợp cho kẹp chi tiết, cho vận hành dập và dập 40
  50. khuôn và ởthiết bị lắp ráp. Sự cung cấp năng lượng với khí nén cho phép sử dụng trong môi trường nguy hiểm dễ nổ. Hình 4.3: Kẹp khí nén + Khóa chốt điện tử là một bộ phận gần như không thể thiếu trong một hệ thống kiểm soát cửa ra vào dùng đầu đọc thẻ . Bài viết sau sẽ giúp chúng ta hiểu khóa chốt điện tử là gì và tại sao khóa chốt lại là một trong những loại khóa điện tử được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Khóa chốt điện tử hay còn được gọi là khóa chốt rơi, khóa chốt thả tiếng anh là Electric bolt lock, là loại khóa điện tử sử dụng "miếng chốt" để đóng mở cửa. Khóa chốt có thể sử dụng đơn lập hoặc kết nối với các thiết bị nhận dạng như máy vân tay, đầu đọc thẻ cảm ứng, đầu đọc thẻ từ, thiết bị nhận dạng khuôn mặt để quản lý cửa ra vào. Về cấu tạo thì khóa chốt điện tử được chia làm 3 bộ phận cơ bản gồm: - Giá đỡ khóa: là phần bọc bên ngoài để bảo vệ mạch điện bên trong. - Chốt khóa: Đây là bộ phận có tác dụng bật lên/đóng xuống để mở/đóng cửa. - Bộ chỉnh thời gian: chúng ta có thể cài đặt thời gian trễ đóng/mở của khóa trong khoảng : 0,3,6,9s Về nguyên tắc hoạt động, khóa chốt được kết nối với đầu đọc kiểm soát cửa ( vân tay/thẻ từ/khuôn mặt) bằng NO/NC. Bình thường khóa luôn ở trạng thái đóng, khi có tín hiệu quét từ máy kiểm soát cửa thì chốt khóa sẽ tự động bật lên để mở 41
  51. cửa. người ta thường lắp khóa chốt cho cửa kính (cửa kính temper) vì tính thẩm mỹ và có thể đóng mở được 2 chiều. Hình 4.4: Chốt điện từ + Ngoài ra còn có cảm biến Sensor (Cảm biếm tiệm cận) nếu ra cấu tạo, công dụng, ứng dụng ở mục 2.2.7.1. Trục quay thuận Dao Cắt Động Cơ Kẹp Khí Nén Chạy Dao Trục quay ngược chiều Tp Chốt Điện Hình 4.5: Bản vẽ mô phỏng hệ thống chốt, kẹp và cắt 42
  52. Kết quả thu được sau khi cải tiến: Ưu Điểm: Làm giảm thời gian thay trục quấn hàng thành phẩm mới và giảm sức lao động. Vì một số bất tiện và điều kiện về máy móc không cho phép lên biện pháp cải tiến này vẫn chưa được thử nghiệm lên vẫn chưa đưa ra được nhược điểm cuả hệ thống. 4.2.2.1. Hệ thống cải tiến tự động cắt khăn thành phẩm 4.2.2.2. Xây dựng thuật toán điều khiển 4.2.2.3. Xây dựng bài toán tự động cắt khăn thành phẩm Khi máy dừng và báo đủ khích thước ta bấm các câu lệnh để tạo khoảng trống ghi số lượng, trọng lượng 1 tấm khăn thi ta bấm máy chạy. Khi máy chạy và quận đến chỗ người công nhân bấm để đổ thì người công nhân sẽ ấn nút PAUSE để dừng máy sau đó bấm nút T1 điều khiển hệ thống chốt, kẹp, cắt. Lúc này hệ thống kẹp sẽ kẹp lại và giữ căng trong khoảng thời gian là 5s . . .Sa 5s dao cắt tịnh tiến cắt đứt rời khổ khăn khỏi máy. Động cơ dao cắt quay thuận đẩy dao cắt di chuyển tịnh tiến và cắt, đến khi gặp Sensor1. Sa 5s thì động cơ đảo chiều đưa dao lui về, dao lui về cho đến khi gặp Senso 2 thì dừng động cơ chạy dao. Chốt điện từ liền co về người công nhân chỉ việc lấy quận khăn thành phẩm ra khỏi máy. Sau khi lấy quận khăn thành phẩm ra xong ta lại cho 1 trục mới vào và lấy đầu khổ khăn ở mỏ kẹp quận vào trục từ 1 đến 2 vòng sau đó ấn nút T2 để chốt điện từ khóa lại dao cắt về vị trí ban đầu, mỏ kẹp nhả ra ta ấn nút START trên máy để hoạt động bình thường. 4.2.2.4. Lựa chọn PLC trong tự động cắt khăn thành phẩm Giới thiệu sơ lược: PLC S7-200 hiện đang là sản phẩm phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất. PLC là từ viết tắt của Programable Logic Controller, đây là thiết bị điều khiển logic - lập trình được, nó cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua, một ngôn ngữ lập trình., PLC S7-200 là thiết bị của hãng Siemens, cấu trúc theo kiểu modul có các modul mở, rộng.Thành phấn cơ bản của PLC S7-200 là khối CPU222, CPU224, CPU 224XP, CPU226 Thông thường PLC S7-200 được chia ra làm 2 loại chính: 43
  53. Loại PLC S7-200 cấp điện áp 220VAC : . Ngõ vào: tích cực mức 1 ở cấp điện áp +24VDC ( 15VDC – 30VDC) . Ngõ ra rơ le: - Ưu điểm của loại này là ngõ ra rơ le, do đó có thể sử dụng ngõ ra ở nhiều cấp điện áp (có thể sử dụng ngõ ra 0V,24V,220V . ). - Nhược điểm của nó : do ngõ ra rơ le nên thời gian đáp ứng của rơ le không được nhanh cho ứng dụng điều rộng xung , hoặc output tốc độ cao. Loại PLC S7-200 dùng nguồn 24VDC : . Ngõ vào: tích cực mức 1 ở cấp điện áp +24VDC ( 15VDC – 30VDC) . Ngõ ra : Ngõ ra transistor - Ưu điểm của loại này là ngõ ra Transistor, do đó có thể sử dụng ngõ ra này để điều rộng xung, hoặc output0V,24V,220V . ) - Nhược điểm của nó : do ngõ ra transistor nên ngõ ra chỉ có một cấp điện duy nhất là +24VDC, do vậy sẽ gặp rắc rối trong những ứng dụng có cấp điện áp ra là 0VDC, Trong trường hợp này buộc ta phải thông qua 1 rơ le 24V DC đệm. Qua phân tích em chọn PLC S7 – 200 có ngõ ra rơ le do có dòng qua cổng điều khiển lớn, khả năng hoạt động bền bỉ, phù hợp với hoạt động công nghiệp và giá thành cũng rẻ hơn loại đầu ra Transitor. Về giá thành: PLC S7 – 200 có giá mua mới trên dưới 3 triệu đồng nên phù hợp với việc nâng cấp tự động hóa quá trình sản xuất với mục tiêu hệ thống hoạt động ổn định, giá thành hợp lý. 44
  54. 4.2.2.5. Gán các địa chỉ vào ra cho PLC S7 – 200 . Các địa chỉ đầu vào của PLC STT Thiết bị Nguyên lý hoạt động Địa chỉ ngõ vào Khi nhấn nút nhấn địa chỉ I0.0=1. Khi 1 Nút nhấn T1 I0.0 ở trạng thái ban đầu địa chỉ I0.0=0 Khi nhấn nút nhấn địa chỉ I0.1=1. Khi 2 Nút nhấn T2 I0.1 ở trạng thái ban đầu địa chỉ I0.1=0 Sensor cảm Khi vị trí dao cắt ở vị trí gốc I0.2=1. 3 I0.2 biến tiệm cận 1 Khi dao rời khỏi vị trí gốc I0.2=0. Khi vị trí dao cắt ở vị trí cuối hành Sensor cảm trình I0.3=1. 4 I0.3 biến tiệm cận 2 Khi vị trí dao cắt rời vị trí cuối hành trình I0.3=0. . Các địa chỉ đầu ra của PLC STT Thiết bị Nguyên lý hoạt động Địa chỉ ngõ ra 1 Van điện từ khí Khi cuộn dây van điện từ khí nén có Q0.0 nén điện thì van điện từ mở ra chốt kẹp khí nén hoạt động kẹp khổ khăn vải. 2 Chốt điện Khi chốt điện có điện thì chốt điện mở Q0.1 ra để công nhân có thể lấy trục khăn thành phẩm ra ngoài 3 Rơ le trung gian Khi rơ le trung gian thuận có điện thì Q0.2 thuận tiếp điểm thường mở đóng lại điều khiển cuộn dây khởi động từ thuận đóng, dao cắt chạy thuận cắt cuộn khăn. 4 Rơ le trung gian Khi rơ le trung gian nghịch có điện thì Q0.3 nghịch tiếp điểm thường mở đóng lại điều khiển cuộn dây khởi động từ nghịch đóng, dao cắt chạy ngược về vị trí ban đầu. 45
  55. 4.2.4. Lập trình cho PLC S7 – 200 . Tạo symbol địa chỉ vào/ra; Hình 4.6: Các địa chỉ vào/ra cả hệ thống chốt, kẹp, cắt Code chương trình: 46
  56. Hình 4.7: CODE Chương trình của hệ thống chốt, kẹp, cắt 4.3 QUY TRÌNH KIỂM TRA VÀ BẢO DƯỠNG ĐỊNH KỲ CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY DỆT HENQUN FX798 MODEL 2003 4.3.1. Mục đích kiểm tra định kỳ và thời gian kiểm tra định kỳ Mục đích của việc kiểm tra định kỳ là nhằm phát hiện sớm các hỏng hóc, lão hóa, các trường hợp có thể xảy ra hỏng hóc đối với các thiết bị của hệ thống điều khiển. Nhằm đảm bảo tăng tuổi thọ hoạt động của các thiết bị trong hệ thống, đảm bảo tình trạng vận hành tốt của máy dệt công nghiệp. Ngoài ra việc bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế các thiết bị hỏng hỏng để đảm bảo dây chuyền hoạt động liên tục đáp ứng nhu cầu sản xuất của doanh nghiệp. Tùy theo chức năng của từng loại thiết bị của hệ thống điều khiển mà chúng ta tiến hành kiểm tra và bảo dưỡng theo các khoảng thời gian cố định như: theo tuần; theo tháng, theo quý. VD: Các chi tiết dạng bạc lót sẽ phải thay thế sau khoản một thời gian sử dụng, việc thay thế và bảo dưỡng định kỳ những chi tiết như vậy sẽ làm máy hoạt động ổn định tăng tuổi thọ của các chi tiết dạng trục đảm bảo cho nhu cầu sản xuất luôn được ổn định. - Ngoài việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ thì trong thời gian sử dụng thì người vận hành máy, đứng máy thường xuyên phải tra dầu vào các chi tiết có lỗ tra dầu ( chi tiết dạng trục, gối đỡ, bánh răng, ổ bi vv). 48
  57. KẾT LUẬN Kết luận Sau 4 tháng làm việc với sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS. TRẦN KIM KHUÊ cùng các thầy cô giáo trong khoa, khoá luận của em đã hoàn thành đúng thời gian đã định. Khoá luận đã đề cập đến vấn đề “Nghiên cứu và phá triển hệ thống máy dệt HENQUN FX 798 Model -2003”. Đã thu được kết quả như sau: Tìm hiểu cấu tạo cụ thể các thiết bị điện và hệ thống điện cũng như hệ thống điều khiển của máy dệt. Nắm vững nguyên lý hoạt động của máy và các chi tiết và cơ cấu vận hành của máy . Tìm hiểu được những nguyên nhân, hư hỏng tồn tại và cách khắc phục những hư hỏng của máy dệt công nghiệp. Xây dựng được quy trình tháo lắp, kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa các thiết bị. Kiến thức trong khoá luận có thể khuyến cáo, người sử dụng tham khảo để sử dụng, chăm sóc, bảo dưỡng, sửa chữa và sử dụng sẽ an toàn và hiều quả hơn. Kiến nghị Nhằm cung cấp kiến thức đầy đủ và sâu rộng hơn chúng ta cần tiếp tục có những nguyên cứu xây quy trình chăm sóc, bảo dưỡng, sửa chữa cho các chi tiết và tất cả hệ thống máy . Tiếp tục có những nghiên cứu xây dựng quy trình có nội dung tương tự như trong khoá luận cho các máy công nghiệp đã và đang được doanh nghiệp, nhà máy sử dụng rộng rãi. Do kinh nghiệm, năng lực và trình độ của bản thân có hạn nên khoá luận của em không khó tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo và hướng dẫn của thầy cô để khoá luận được hoàn thiện hơn. Đồng thời em được củng cố, bổ sung thêm kiến thức trước khi ra trường. Em xin chân thành cảm ơn! 49