BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
------o0o-----CƠNG TRÌNH THAM DỰ
GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” CẤP VIỆN
NĂM 2018-2019
Tên cơng trình: Tính tốn thiết kế máy in 3D nhiều màu
Mã số:
Họ và tên sinh viên: Mai Anh Kiệt
Tel:
Phạm Đức Dương
Tel:
Nguyễn Duy Khánh
Tel: 0976798624
Lớp, khóa: K59
Khoa/Viện: Cơ khí
Giảng viên hướng dẫn: TS. Bùi Tuấn Anh

Nội dung:

- Trang 1: Tóm tắt cơng trình (1 trang)
- Trang 2 trở đi: I. Đặt vấn đề; II. Kết quả nghiên cứu; III. Kết luận;
- IV. Tài liệu tham khảo; V. Phụ lục (nếu có)

Tối đa 50 trang đánh máy trên khổ A4 căn lề Normal, sử dụng font chữ Times New Roman,
cỡ chữ 12pt, giãn dòng đơn, cách đều hai bên, đầu dòng thụt 1,27cm.

1


Tóm tắt cơng trình ................................................................................................................ 3

1. ĐẶT VẤN ĐỀ: ........................................................................................................... 4
1.1 Tiềm năng và ứng dụng của máy in 3D: ............................................................... 4
1.2 Các nhược điểm còn tồn tại và phương hướng giải quyết: ..................................... 5
2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: ......................................................................................... 6
2.1 Lựa chọn cơng nghệ in: ........................................................................................ 6
2.2 Tính tốn hệ thống cơ khí: .................................................................................... 7
Hiệu chỉnh số bước/mm động cơ .................................................................................. 29
2.3 Tính tốn hệ thống điều khiển: ........................................................................... 32
Phần mềm cắt lớp ......................................................................................................... 33
Arduino Mega 2560 ....................................................................................................... 8
Board Ramps 1.4 .......................................................................................................... 12
Điều khiển động cơ bước A4988 .................................................................................. 14
2.4 Sản phẩm: .......................................................................................................... 17
3. KẾT LUẬN:.............................................................................................................. 18
4. DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO: .................................................................. 21

2


Tóm tắt cơng trình
In 3D hiện nay là một trong những phương pháp tạo mẫu nhanh rất có triển vọng phát
triển trong tương lai. Cơng nghệ này có khả năng tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp,
đồng thời rất linh hoạt và dễ dàng thay đổi mô hình sản phẩm khác nhau nên có rất nhiều ứng
dụng trong thực tiễn. Trong các công nghệ tạo mẫu nhanh hiện nay thì cơng nghệ mơ hình hố
lắng đọng nóng chảy FDM là có ưu điểm hơn cả về mặt kinh tế, với chi phí thấp. Mặc dù vậy,
phương pháp tạo mẫu này cũng tồn tại rất nhiều hạn chế, chẳng hạn như thời gian tạo mẫu cịn
chậm, độ chính xác và độ bóng bề mặt cịn chưa cao, khả năng chịu lực và độ bền cịn kém.
Bên cạnh đó, phương pháp này gặp nhiều khó khăn với việc in các mẫu nhiều màu vì rất dễ xảy
ra tắc nhựa, lớp chuyển màu khơng đẹp, hệ thống vịi phun cồng kềnh.
Để khắc phục các nhược điểm trên, đề tài tính tốn thiết kế một máy in 3D FDM hồn

chỉnh có khả năng in 3 màu với vật liệu được sử dụng trong quá trình in là nhựa PLA, ABS.
Nội dung chủ yếu của đề tài là tính tốn, lựa chọn các phần tử, cơ cấu di chuyển, điều chỉnh các
thông số phù hợp sao cho thiết bị luôn hoạt động trong trạng thái ổn định, hạn chế rung động
và tiếng ồn, cải thiện thời gian tạo mẫu, sản phẩm tạo ra có độ chính xác và độ bóng đạt u
cầu, có lớp chuyển màu đẹp, cân bằng được các yếu tố năng suất, chất lượng và giá thành

Nhóm sinh viên thực hiện:

Mai Anh Kiệt

Phạm Đức Dương

3

Nguyễn Duy Khánh


1.

ĐẶT VẤN ĐỀ:
1.1 Tiềm năng và ứng dụng của máy in 3D:
Công nghệ in 3D hiện nay đã phát triển đến mức có thể ứng dụng trong rất
nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong kỹ thuật thì in 3D giúp tạo nên các mẫu vật thể
một cách nhanh chóng và chính xác. Đặc biệt trong y học đã ứng dụng rất nhiều
vào việc tạo ra các mẫu bộ phận cơ thể con người, giúp cho q trình chữa bệnh
thành cơng hơn. Với những người khuyết tật, in 3D có thể giúp tạo ra những bộ
chân tay giả với chi phí tiết kiệm hơn rất nhiều. Trong tương lai, máy in 3D có thể
sẽ dần trở thành một thiết bị trong gia đình, nó cho phép người sử dụng sản x́t
bất cứ thứ gì họ muốn ngay trong căn nhà riêng của mình.


Hình 1. 1. Ứng dụng cơng nghệ in 3D trong thực phẩm

Hình 1. 2 Bộ xương bằng titan dùng trong lĩnh vực y tế

4


Hình 1. 3 Nhân vật trong phim được in 3D
Với những ứng dụng rộng rãi như thế chúng em đã lựa chọn nghiên cứu máy in
3D để thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học của mình.
Chúng em đã cố gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã học ở trường cùng
với sự tìm tịi nghiên cứu, thu lượm kiến thức trong tài liệu, sách báo và internet để
có thể hoàn thành tốt đề tài này. Kết quả là những sản phẩm đạt được trong ngày
hôm nay tuy không lớn lao nhưng nó là thành quả của những năm tháng học tại
trường là thành công đầu tiên của bản thân trước khi ra trường.
Chúng em muốn bày tỏ lòng biết ơn đối với sự giúp đỡ của Trường, Viện, Bộ
môn, đặc biệt đối với Tiến sĩ Bùi Tuấn Anh, người hướng dẫn và giúp đỡ chúng
em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Thầy đã ln khuyến khích nghiên
cứu tài liệu và các sản phẩm chất lượng, ngồi việc cung cấp các nhận xét chi tiết,
chính nhờ vào sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy mà chúng em đã hoàn thiện đề tài với
chất lượng đạt yêu cầu.
1.2 Các nhược điểm còn tồn tại và phương hướng giải quyết:
Có rất nhiều phương pháp in 3D khác nhau như SLA, SLS, FDM, LOM,..

Công nghệ

Cách thức hoạt động

Vật liệu


SLA

Sử dụng tia động đăch polime nhựa quang

Polime nhựa quang

SLS

Sử dụng tia laser để thêu kết vật liệu

Bột kim loại, thạch cao

FDM

Vật liệu được đùn qua đầu phun gia nhiệt

Nhựa ABS,PLA,…

Bảng 1.1 Tóm tắt các phương pháp in 3D

5


2.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU:
2.1 Lựa chọn công nghệ in:
In ấn là bước cuối cùng trong sơ đồ chế tạo ra một sản phẩm in 3D, nó cũng là
khâu quan trọng nhất và có rất nhiều phương án khác nhau để thực hiện như: SLS,
SLS, FDM, LOM,… Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng và

phù hợp trong một hồn cảnh nhất định.

Hình 2. 1. Sơ đồ tạo ra sản phẩm in 3D

Căn cứ vào các công nghệ in 3D đã tìn hiểu được và căn cứ theo yêu cầu của đề tài
nghiên cứ, thiết kế máy in 3D cỡ nhỏ sao cho phù hợp với khả năng. Do đó nhóm quyết
định lựa chọn thiết kế máy in 3D nhiều màu dạng Cartesian theo công nghệ FDM, sử
dụng vật liệu in ABS, PLA… trên cơ sở sau:

•

Cơng nghệ đơn giản hơn các phương pháp khác (SLA, SLS, LOM…) phù hợp với
khả năng tiếp cận của sinh viên.

•

Phần mềm điều khiển mở dễ dàng tiếp cận với đối tượng sinh viên Cộng đồng
in3D đông đảo dễ dàng trao đổi kinh nghiệm.
6


•

Giá thành thấp, vận hành đơn giản, linh kiện sẵn vận hành tại chỗ (cả phần cơ
khí và điều khiển).

•

Dựa vào khảo sát các loại máy in 3D mini hiện có trên thị trường, tham khảo
kết cấu các mẫu máy kể trên và kết hợp với các điều kiện có sẵn (vật liệu, khả

năng công nghệ chế tạo). Đề tài quyết định phương án thiết kế khung máy
dạng lắp ghép cơ sở chính nhơm tấm, cùng với các phụ kiện lắp ghép đi kèm
(con ốc, ke góc) có sẵn trên thị trường.

2.2 Tính tốn hệ thống cơ khí:

Máy in 3D dạng Cartesian có ba trục chuyển động theo phương ngang, dọc và thẳng
đứng tướng ứng với 3 trục tọa độ xyz của hệ tọa độ descartes. Trên trục sẽ có hệ thống
chuyển động giúp di chuyển đầu in theo những gì lập trình trên máy tính thơng qua các
phần mềm hỗ trợ.

a. Ưu điểm:
•

Bộ phận điều khiển dễ dàng, diện tích làm việc rộng

•

Độ chính xác cao, lắp ráp, căn chỉnh và bảo dưỡng dễ dàng.

•

Cộng đồng mã nguồn mờ lớn, phù hợp với người mới bắt đầu làm quen cơng
nghệ in 3D.

b. Nhược điểm:
•

Tốc độ chậm, khối lượng các cơ cấu đi động lớn, nên tốc độ in không cao và
gây ồn.


•

Khi hoạt động máy thường bị rung và do vậy làm giảm độ chính xác.

•

Kích thước ngang lớn, thường bị hạn chế chiều cao vật in.

Thiết kế cơ bản hệ thống khung và hướng chuyển động của các trục :
•

Trục Z: Sử dụng 2 trục vitme với đai ốc để di chuyển lên xuống bàn nhiệt

•

Trục X và Y: Dùng cơ cấu core XY phối hợp 2 động cơ để chuyển động.

7


Các cơ chế của từng trục được điều khiển bởi động cơ bước. Các trục máy
được thể hiện trong sơ đồ dưới đây:

Hình 2. 2. Trục toạ độ của máy

Thơng thường động cơ NEMA17 sử dụng loại đai răng GT2 và đai MXL. Đây là các loại
đai đã được tiêu chuẩn hóa đi kèm puly tiêu chuẩn dễ dàng mua được phù hợp với khả
năng tiếp cận của sinh viên. So với MXL puly GT2 chống phản ứng dữ dội (anti-backlash)
tốt hơn. Vì vậy, ta chọn loại đai răng GT2.


Hình 2. 3. Sơ đồ bộ truyền đai
8


9


2.2.1 Tính tốn đai:
-

Lực kéo cần thiết: Fu = FA +FR + FH

Trong đó:

FA=(mt+ml).a
FR=  (mt+ml).g
FH=(mt+ml).g.sin 

PL= PL 

-

Tính cơng suất bộ truyền:

-

Xác định mô đun theo công thức:

m  35 3


Fu .v
(kW)
1000

PL
NL

Trong đó: PL : Cơng suất bánh đai chủ động [kW]
NL : Số vòng quay bánh chủ động [rpm/min]
m : Mơ đun [mm].
-

Tính chiều dài đai l [mm] và khối lượng đai MR [kg]:

l  2e  zt  2e   D

với i=1

t  Z 2  Z1 
1  t  Z 2  Z1  
l
 2e  

2
4e 



2


với i  1

m'R .l
mR 
với m'R tra bảng:
1000

Bảng 2. 1. Tra thông số khối lượng đai Mr

Tính tốn bánh đai:
-

Tính số răng: Chọn theo tiêu chuẩn
10


Đường kính vịng chia:

-

D  mz 

p



z

Tính các thơng số của bộ truyền:

Sau khi có mơ đun của bộ truyền. Ta tiến hành tính thơng số cịn lại của bộ
truyền:
-

Tính số răng bánh bị động thông qua tỉ số truyền: Z 2  i.Z1

-

Số răng đai: Z d 

-

Số răng đồng thời ăn khớp trên bánh đai nhỏ: Z0 

l
p
Z1 . 1
360 o

  Z  Z1  
o
Trong đó:  1 góc ơm trên bánh đai nhỏ:  1  180 o   m 2
 .57,3
a


Sau khi tính xong số răng ăn khớp trên bánh đai nhỏ mà nhỏ hơn 6 có thế tính
lại với
việc chọn lại khoảng cách trục lớn hơn.
Kiểm nghiệm lực, đánh giá khả năng tải của bộ truyền đai:

Fu: lực kéo cần thiết [N]

mt: khối lượng tải

C1 : hệ số ăn khớp bánh răng

FA : lực quán tính [N]

ml: khối lượng đai

C2 : hệ số hoạt động

FH : lực nâng hệ thống
[N]
Fumax : lực kéo cực đại
[N]
F’ureq : lực kéo yêu cầu
[N]

sơ bộ
mr: khối lượng đai

C3 : hệ số tăng tốc
e: khoảng cách trục [mm]

sau khi đã tính tốn

 : hệ số ma sát
m’r : khối lượng trên
một đơn vị dài của


z: số răng puley.(khi 2 bánh

đai [kg/m]

bằng nhau)
Z1: số răng bánh nhỏ

FV: lực yêu cầu [N]
Z2 : số răng bánh lớn
FB : lực do sự lựa chọn
d0 : đường kính ngồi

đai quyết định [N]

B0: bề rộng đai [mm]

11


Fper: lực căng cho phép

Stooth : hệ số ăn khớp cơ bản

trên một thành phần tải

đai

trọng [N]


Stm : hệ số bảo dưỡng thành
phần lực căng
Bảng 2. 2. Kí hiệu sử dụng

Tính lực kéo cần thiết:
Fu=FA+FR+FH+…

Trong đó:

FA=(mt+ml).a
FR=  (mt+ml).g
FH=(mt+ml).g.sin 

Tính lực kéo cực đại:
Fumax=Fu(C2+C3)

Giá trị C2:

Bảng 2. 3. Giá trị hệ số hoạt động C2

Giá trị C3:

12


Bảng 2. 4. Giá trị hệ số tăng tốc C3

Tính hệ số ăn khớp bánh răng nhỏ C1:

C1 


Z
khi i=1.
2

C1 

Z1
( Z  Z1 )t
khi i  1.
arccos 2
180
2 e

Trong đó:
Z : số răng của puley
Z1 : số răng bánh nhỏ
Z2 : số răng bánh lớn
e : khoảng cách giữa hai trục
t : bước đai
Tính lực kéo yêu cầu cực đại:

Giá trị trên cũng có thể tra bảng:

13


Bảng 2. 5. Tra lực kéo yêu cầu
Kiểm tra các thông số:
Fu và FA

Hệ số ăn khớp đai cơ sở:

Thỏa mãn khi:

Kết quả tính tốn:
Do các trục được thiết kế tương đồng nhằm phục vụ cho mục đích:
chế tạo và lắp ghép dễ dàng cũng như tải trọng cần mang của từng trục chênh
lệch không đáng kể nên sử dụng thông số của bộ truyền đai trục X làm thông
số cho 2 trục Y Z. Cho nên việc tính chọn bộ truyền đai các trục trong phạm vi
14


đồ án này được thực hiện giống nhau đối với từng trục và chỉ thay đổi chiều
dài của đai.
Kết quả tính tốn đối với trục X:
Sơ đồ thời gian tăng tốc của hệ thống:

Hình 2. 4. Sơ đồ thời gian tăng tốc của hệ thống
Chọn sơ bộ thông số ban đầu:

Hình 2. 5. Bộ truyền đai với thơng số sơ bộ.

Quãng đường chuyển động: Sv=250mm
Vận tốc cắt: 5m/phút
Gia tốc: 0,75 m/s2
Khối lượng tải: mt=3kg
Hệ số ma sát:

15



Khối lượng đai sơ bộ:
Chọn sơ bộ đường kính bánh đai:
Tỉ số truyền:
Tốc độ quay bánh chủ động:
Các khoảng cách trục sơ bộ được lấy kích thước trên hình vẽ.

Tính chọn đai:
-

Bước đai:

Tham khảo catolog của hãng SDP/SI chọn p=2mm
-

Bề rộng đai:

Tham khảo catolog của hãng SDP/SI chọn b=6mm
-

Chiều dài đai:

Chiều dài đai sẽ được tùy chỉnh sao cho phù hợp với hành trình của từng trục

l  2e  zt  2e   D
Trong đó: Dt được lấy sau khi chọn puley.
Để phù hợp với cơ cấu và các thơng số tính tốn trên ta sẽ chọn loại đai như hình
dưới:

16



Hình 2. 6. Chọn dây đai

Chọn puley đai:
-

Bước pulley = bước đai p=2mm

-

Đường kính vịng chia:
Theo như sơ bộ: Ta chọn D=12mm Bước puley p=2mm nên ta tính được

số răng sơ bộ z=18 răng
Suy ra ta chọn z=20 theo tiêu chuẩn mà hãng SPD/SI đã thiết kế
Tính lại đường kính vòng chia:

17


Hình 2. 7.Chọn pulley

2.2.2 Tính tốn trục vít:
a. Chọn kiểu lắp vít me
Máy in 3D có tốc độ quay của vitme không lớn hay tốc độ dịch chuyển
của bàn máy là không lớn nhưng để đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng
sản phẩm cao khi gia công trên máy thì hệ thống dẫn hướng u cầu độ
chính xác cao. Do đó lựa chọn kiểu lắp ổ đỡ chung cho vitme dẫn động 2
bàn là kiểu lắp 1 đầu lắp đỡ chặn và 1 đầu đỡ (fix- support):

Với loại trên, 2 hệ số f và  có giá trị:
f = 15.1 and L = 3.92
b. Điều kiện làm việc:
Di chuyển không tải:
18


fx= à ì Gxmax = 0.1 ì 1 = 0.1kG
Di chuyn cú ti:
f = à ì (Gxmax + Pmax) = 0.1 × (1+ 0.1) = 0.11kG
Tốc độ quay cao nhất của động cơ: n = 2000 (rpm)
𝑙≥

𝑉𝑚𝑎𝑥
16000
=
= 8𝑚𝑚
𝑛𝑚𝑎𝑥
2000

Theo PMI thì l=8mm hoặc l=10m là hợp lí
Vậy chọn l=8mm.
c. Tính tốn lực dọc trục:
Tăng tốc (lên):

Fa1= 𝜇mg + ma + f

Tốc độ không đổi (lên): Fa2= 𝜇mg + f
Làm việc (lên):
Giảm tốc (lên):

Tăng tốc (xuống):

Fa3= + 𝜇 mg+ f
Fa4 = 𝜇mg – ma + f
Fa5= - (𝜇mg + ma + f)

Tốc độ không đổi (xuống): Fa6 = - (𝜇mg + f)
Làm việc (xuống):

Fa7= - (𝜇 mg + f)
Fa8= - (𝜇mg – ma + f)

Giảm tốc (xuống):
Với

𝜇: hệ số ma sát : 𝜇 = 0.1
𝑚: khối lượng lên vít me mx = Pmax + Gxmax = 1+0.1 = 1.1kg
𝑎: gia tốc, a= Vmax/𝛥𝑡 = 4 m/s2
f : lực không tải f= fx= 0.1kG = 1N

Vì vậy,
Fa1= 𝜇mg + ma + f = 0,1×1,1×9,8 + 1,1×4 + 1 = 6,478N
Fa2= 𝜇mg + f = 0,1×1,1×9.8 + 1 = 2,078N
Fa3= 𝜇mg + f = 0,1×1,1×9,8 + 1 = 2,078N
19


Fa4 = 𝜇mg – ma + f = 0,1×1,1×9,8 – 1,1×4 + 1 = -2.232N
Fa5= - (𝜇mg + ma + f) = - (0,1×1,1×9,8 + 1,1×4 + 1) = -6,478N
Fa6 = - (𝜇mg + f) = - (0,1×1,1×9,8 + 1) = -2,078N

Fa7= - (𝜇mg + f) = - (0,1×1,1×9,8 + 1) = -2.078N
Fa8= - (𝜇mg – ma + f) = - (0,1×1,1×9,8 – 1,1×4 + 1) = 2,232

Lực lớn nhất khi không gia công:
Famax = max (Fa1, Fa2, Fa4, Fa5, Fa6, Fa8) = 6,478N
Lực lớn nhất khi gia công:
Famax = max (Fa3, Fa7) = 2,078N

Tính tốn

Axial load (kG)

Quy trình

Tốc độ

Thời gian

mm/min

%

Chạy nhanh

F1 = 6.478

1600

30


Gia công

F2 = 2.078

80

70

Bảng 2. 6. Tải trọng tác dụng lên vitme

Lực trung bình:
3

𝐹𝑎𝑚 = √

𝐹13 × 𝑛1 𝑡1 + 𝐹23 × 𝑛2 𝑡2 + ⋯ + 𝐹𝑖3 × 𝑛𝑖 𝑡𝑖
𝑛1 𝑡1 + 𝑛2 𝑡2 + ⋯ + 𝑛𝑖 𝑡𝑖
Tải trọng tĩnh:
𝐶0 = 𝑓𝑠 × 𝐹𝑎𝑚𝑎𝑥

𝐹𝑎𝑚𝑎𝑥 : là lực dọc trục lớn nhất

Tải trọng động
𝐶𝑎 = √60 × 𝑛 × 𝐿𝑡 × 𝐹𝑎𝑚 × 𝑓𝑤 × 10−2
3

20


Trong đó:

➢ 𝐹𝑎𝑚 là lực dọc trục
➢ 𝑛 tốc độ quay thực: 𝑛 = 𝑛1 × 0.7𝑡 + 𝑛2 × 0.3𝑡
➢ Tốc độ quay của động cơ khi gia công:
𝑛2 =

𝑉2
80
=
= 10𝑡𝑢𝑟𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑙
8

➢ Tốc độ quay của động cơ khi không gia công:
𝑛1 =

𝑉1
1600
=
= 200 𝑡𝑢𝑟𝑛/𝑚𝑖𝑛
𝑙
8

➢ 𝑓𝑠 hệ số bền tĩnh, 𝑓𝑠 = 1.5 ÷ 3 , select 𝑓𝑠 = 2.5
➢ 𝑓𝑤 hệ số bền động, được tính theo bảng sau:

Bảng 2. 7. Hệ số bền động fw

Select 𝑓𝑤= 1,
𝐿𝑡 tuổi thọ (Tổng thời gian hoạt động)
-


Tốc độ quay thực:

𝑛 = 𝑛1 × 0.7𝑡 + 𝑛2 × 0.3𝑡 = 200 × 0.7 + 10 × 0.3 = 143 𝑟𝑝𝑚
-

Vận tốc thực:
V= n× 𝑙 = 143 × 8 = 1144𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛

-

Tuổi thọ:
106

𝑠

𝐿𝑡 = 𝑣 = 50 × 1144 =43706 minutes = 728h
Từ đó ta có kết quả:
Fam(kG)

n(rpm)

21

C0(kG)

Ca(kG)


6.25


143

15.63

5.65

Bảng 2. 8. Bảng kết quả lực tải trọng động

Lực tải trọng động phải Ca  5.65kG

d. Chọn và đánh giá
Chọn loại đai ốc:
Ta chọn loại đai ốc vít me thường với đường kính 8mm (dễ mua và dễ
gia cơng)
Chọn đường kính trục:
-

Tổng chiều dài trục L = 350mm

-

Đường kính trục

Chọn loại fixed-support: f = 15.1

dr 

n.L2
143.850 2


 0,7mm
f .107 15,1.107

Chúng ta chọn trục có đường kính là 8mm.
Đánh giá

-

Tuổi thọ
3

 Ca 
1
1
 5.65 
6
6
Ltd  

 50h  15km>10km
 .10 .
 .10 .
60n  6.251.2 
60.143
 Fam. f w 
3

Tốc độ quay cho phép
Chọn loại fixed-support: f = 15,1

n f.

dr
8
.107  15,1.
.107  9861rpm  2000
2
2
L
350

Vậy thỏa mãn yêu cầu đề ra.

22


2.2.3 Chọn động cơ:
a. Các bước tính tốn chọn động cơ bước:
Chọn sơ bộ thơng số
m=3kg
µ=0.05
l=250mm
t0=2.67s

Các bước tính tốn chọn động cơ
Yêu cầu tính ra moomen xoắn của động cơ:
Bước 1. Vẽ sơ đồ hoạt động của máy

Bước 2. Tính số xung


l: Quãng đường chuyển động [m]
lrev: Quãng đường dịch chuyển trên 1 vịng động cơ
: Bước góc
Bước 3. Tính tần số hoạt động f2
Thời gian tăng tốc :

t1=t0.0.125
23


Tần số hoạt động:
Tốc độ tăng tốc, giảm tốc :

Bước 4. Tính tốc độ hoạt động của động cơ
Nm(r/min)
Bước 5. Tính Mơmen tải
TL tùy thuộc vào từng dạng kết cấu cơ khí
Bước 6. Tính Mơmen tăng tốc Ta [N.m]
Cơng thức tính cho tất cả các loại động cơ :

: Mơmen qn tính quay
: Mơmen qn tính tải
: Tỉ số truyền
: Thời gian tăng giảm tốc
: Tốc độ hoạt động
Bước 7. Tính Mơmen u cầu: Tm= Sf .(TL+TA)
Sf : Hệ số an toàn.

Bước 8. Kiểm tra
Kiểm tra tải trọng yêu cầu:


24


Kiểm tra tốc độ tải trọng yêu cầu được chỉ ra bởi tốc độ hoạt động và
mômen yêu cầu.
Lấy Sf =2 đối với động cơ bước.

Kiểm tra chu kì cơng suất:

Bảng 2. 9 . Kiểm tra tỉ lệ tăng giảm tốc
*  TRS .

s
.i
B

TRS: Tỉ lệ tăng giảm tốc (ms/kHz).

 s : Bước góc động cơ vi bước.

 B Hệ số tra bảng

25