Đang tải... (xem toàn văn)
NỘI DUNG ĐỀ TÀI Thiết kế gầu tải; Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn; Thiết kế bộ truyền ngoài hộp và khớp nối; Thiết kế trục và tang dẫn động; Lập quy trình công nghệ gia công trục tang chủ động.Với các số liệu đầu bài:Năng suất 6 (tấnh). Chiều cao 8 m.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP Khoa: Cơ khí Bộ mơn: Kỹ thuật khí ĐỀ ÁN KĨ THUẬT THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG GẦU TẢI DÙNG ĐỂ TẢI THÓC Giáo viên hướng dẫn : GVC.TS Vũ Ngọc Pi KS Nguyễn Văn Trang Sinh viên MSSV thực : Thái Nguyên – Năm 2013 : Trần Văn Cộng DTK0851010155 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI NỘI DUNG ĐỀ TÀI Thiết kế gầu tải; Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn; Thiết kế truyền hộp khớp nối; Thiết kế trục tang dẫn động; Lập quy trình công nghệ gia công trục tang chủ động Với số liệu đầu bài: Năng suất (tấn/h) Chiều cao m Nội dung cụ thể đề tài Nội dung cụ thể đề tài 1 Giới thiệu gầu tải Tính tốn gầu tải Tính tốn động học hệ thống dẫn động 44 Tính toán phần tử hệ thống Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng trục tang chủ động CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG GẦU TẢI Giới thiệu trạm dẫn động gầu tải 3 6 3 6 8 8 a) b) 5 7 c) d) e) Hình 1.2 Cấu tạo guồng tải a Guồng tải dùng băng vải; b Guồng tải dùng xích; c Guồng tải dùng cáp; d Guồng tải đặt nghiêng kín; e Guồng tải đặt nghiêp hở 1.Tang (hoặc đĩa xích, rịng rọc) dẫn động Băng vải (hoặc xích, cáp) Gầu chứa tải Tang (đĩa xích rịng rọc) bị động Cơ cấu cấp tải Cơ cấu dỡ tải Cơ cấu căng băng Khung đỡ * Phân loại hệ thống gầu tải - Theo phận kéo (có băng xích), có gắn gầu, uốn vịng qua tang Hình 1.2 Gầu tải băng Gầu tải băng sử dụng để vận chuyển vật liệu dạng than cám hay vật liệu dạng khối than, xi măng, quặng, sắt, thép, đất sét…Dùng công nghiệp Ngồi gầu tải cịn sử dụng để vận chuyển vật phẩm nơng nghiệp thóc, ngơ… Hinh 1.3 Gầu tải xích Gầu tải xích cịn ứng dụng vận chuyển cấp liệu cho lị có nhiệt độ cao sử dụng gầu tải xích CHƯƠNG II TÍNH TỐN GẦU TẢI 2.1 Tính tốn thông số gầu tải 2.1.1 Bộ phận kéo Cơ cấu kéo dùng băng cấu kéo dùng xích Hình 2.1 Băng tải cao su Hình 2.2 Cơ cấu dùng xích Căn vào vật liệu yêu cầu vận chuyển thóc ta chọn gầu tải băng với số lớp vải cao su Chiều rộng băng đuợc chọn phụ thuộc loại băng Dựa vào bảng 5.9 [1] ta chọn chiều rộng băng B ≤ 300 mm 2.1.2 Gầu tải A A B B L a) b) A-A B d) B B c) e) b.Cơ cấu dùng băng Hình 2.4 Cơ cấu dùng xích Gầu tải xích: Vận chuyển vật liệu thơ năng, vận tốc chuyển động xích khơng q 1,25 m/s -Ưu điểm: lực kéo lớn, bị mài mịn, khả chiệu nhiệt tốt, làm việc điều kiên môi trường nhiệt độ cao, thường dùng việc tải quạng sắt cấp phôi liệu nhà máy cán hay lị phơi đúc nhiệt độ cao - Nhược điểm: làm việc ồn, hệ thống công kềnh, vận tốc chậm, khơng thích hợp làm với vận tốc lớn T 0, 2.[τ ] d ≥ = 21932,88 = 17, 63 0, 2.20 Chọn d=20 mm +Mô men xoắn tính tốn Tt = K T = 1,8.21932,88 = 39479,184 4.2.2.Chọn khớp nối tiêu chuẩn 4.2.2.1 Tại vị trí nối động trục I Ta có thơng số : Tt = 4140, 666 N mm d=10 mm Để chọn kích thước khớp nối Tt = 4140, 666 ≤ [T ] N.mm Tra bảng ta có thơng số khớp nối trục đàn hồi là: T d D dm L l d1 Do Z nmax B B1 l1 D3 l2 10 67 20 51 24 22 45 8800 20 16 17 12 Nm 6,3 Tra bảng ta có :Kích thước vịng đàn hồi là: T N.m 6.3 dc d1 D2 l l1 l2 l3 h M6 12 28 14 10 4.2.2.2 Tại vị trí nối trục III trục IV Ta có thơng số : Tt = 39479,184 N.mm d=20 mm Để chọn kích thước khớp nối Tt = 39479,184 ≤ [T ] Tra bảng Ta có thông số khớp nối trục đàn hồi là: T d D dm L l d1 Do Z nmax B B1 l1 D3 l2 20 100 36 104 50 36 71 5700 28 21 20 20 Nm 63 Tra bảng ta có: Kích thước vịng đàn hồi là: T N.m 63 dc d1 D2 l l1 l2 l3 h 10 M8 15 42 20 10 15 1,5 a Kiểm nghiệm điều kiện bền dập vòng đàn hồi * Với khớp nối nối động trục I: Điều kiện bền dập vòng đàn hồi tính theo cơng thức : σd KT = ≤ [σ ]d ZD0 d c l3 2.1,8.2300, 37 ⇒ σd = = 0, 77 3.45.8.10 Vậy σ d ≤ [σ ]d = (2 ÷4) MPa) Kết luận: Khớp nối nối trục động trục I trục đảm bảo điều kiện bền dập * Với khớp nối nối trục đầu hộp giảm tốc với trục cơng tác vít tải Điều kiện bền dập vịng đàn hồi tính theo cơng thức : σd KT = ≤ [σ d ] ZD0 d c l3 2.1,8.21932,88 ⇒ σd = = 1, 23 6.71.10.15 Vậy σ d ≤ [σ d ] = (2 ÷4) (MPa) Kết luận: Khớp nối nối trục đầu hộp giảm tốc với trục cơng tác vít tải đảm bảo điều kiện bền dập b Kiểm nghiệm điều kiện bền chốt * Với khớp nối nối động trục I: +) Điều kiện bền chốt tính theo cơng thức: σu = KTl0 ≤ [σ u ] 0,1.d c D0 Z 1,8.2300,37.18 ⇒ σu = = 10, 78( MPa) 0,1.8 45.3 Vậy σu < [σ ]u = (60 ÷ 80) (MPa) Kết luận: Khớp nối chọn động trục I thỏa mãn điều kiện làm việc * Với khớp nối nối trục đầu hộp giảm tốc với trục cơng tác vít tải +) Điều kiện bền chốt tính theo cơng thức: σu KTl0 = ≤ [σ u ] 0,1.d c D0 Z 1,8.21932,88.25 ⇒ σu = = 23,17( MPa) 0,1.10 71.6 Vậy σu < [σ ]u = (60 ÷ 80) (MPa) Kết luận: Khớp nối chọn trục đầu hộp giảm tốc với trục công tác vít tải thỏa mãn điều kiện làm việc 4.3 Tính tốn thiết kế phần tử thiết bị vận chuyển /máy cơng tác 4.3.1 Tính tốn thiết kế bu lông bệ máy F2 a=125 Fz r1 Fr' r2 FM1 F3 Fz r4 F4 FM4 M r3 Fz FM3 b=70 b=70 FM2 F1 L=81 Fz Fr Từ điều kiện bền kéo: 1,3.4.V → σ = ≤ σ → d3 ≥ k k π.d d3 ≥ Chọn 1,3.4.k.Fmax = π.f σ k 1,3.4.V π σ k 1,3.4.2.19,58 = 0,94(mm) 3,14.0, 2.370 d = 10(mm) 4.3.2 Tính tốn trục vít 4.3.2.1 Cơng suất cần thiết vít xoắn Cơng suất vít tải : P = 0,292 (KW) 4.3.2.2 Momen xoắn trục vít: Momen xoắn trục vít: Tv = 21932,88 (Nmm) = 21,93( Nm) 4.3.2.3 Lực dọc trục vít Ta có : dw aw 2.100 = = = 33, 33(mm) um + +1 ⇒ Ft = ⇒ 2T 2.21932,88 = = 1316,12( N ) dw 33,33 Fa = Fa = Ft tg β =1316,12tg16,26 = 383,86 N) Vậy lực dọc trục vít : Fav=Fa=383,86 (N) 4.3.2.4 Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt gối đỡ Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt gối đỡ xác đinh sau: Pn = 2.Tv l 2.21,93.3 = = 62, 66 (N) k.D.L 0, 7.0, 2.15 4.3.2.5 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít: a.Sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít T gây ra: v T=21,93(Nm) Mo=1,5(N) 3m 15 m T=21,93(Nm) b.Sơ đồ tải trọng dọc phân bố trục vít Pd gây Td=25,59N 15 m Fav=386,86N a.Sơ đồ tải trọng hướng tâm phân bố lên trục vít Pn gây ra: Pn=20,89N 3m 1515 m 15 15m 4.3.2.6 Tính tốn chọn đường kính vít theo điều kiện bền + Tại gối 0: Mơ men xoắn: Tv = 21,93 N.m Lực dọc trục: Fav = 386,86 N Tải trọng hướng tâm: Pn = 20,89 N Theo lý thuyết bền (CT 8.20 [7]) st4 = Wx Dn = 3 M td M + M + Mz = £ [s ] Wx x y Mx Mx 21,93.103 =3 =3 =18,85 4 0,2[s ](1 - h ) 0,2[s ](1 - h ) 0,2.48.(1 - 0,8 ) Chọn đường kính ngồi trục vít Dn = 20 mm Đường kính trục vít là: d = 0,8.Dn = 0,8.20 = 16 mm Chọn d = 16 mm 4.3.2.7 Kiểm tra trục vít có xét đến ảnh hưởng Nz: Theo công thức: 2 ổ ổ ỗM u + N z ữ + ỗM x ữ Ê [ s ] ữ ỗ ữ s td = ỗ ữ ỗW ữ ữ ố ữ F ứ ỗWx ứ ố u 2 ổ ổ 386,86 ữ ỗ21,93.103 ữ = 23,46 s td = ỗ + ữ ữ +ỗ ỗ ữ ữ ố ç9822,8 113,04 ø ç 944,64 ø ÷ è Vậy kích thước trục vít chọn thỏa mãn điều kiện bền 4.3.2.8 Kiểm tra trục vít theo hệ số an tồn cho phép: Hệ số an tồn tính theo cơng thức sau: n= n s n t ³ [n] ns + nt 12,88.0,98 => n = = 3,39 > [ n ] 12,88 + 0,98 Vậy trục vít thiết kế đảm bảo điều kiện an toàn cho phép CHƯƠNG LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG KHỚP N ... thiệu gầu tải Tính tốn gầu tải Tính tốn động học hệ thống dẫn động 44 Tính tốn phần tử hệ thống Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng trục tang chủ động CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG GẦU... ĐỘNG GẦU TẢI Giới thiệu trạm dẫn động gầu tải 3 6 3 6 8 8 a) b) 5 7 c) d) e) Hình 1.2 Cấu tạo guồng tải a Guồng tải dùng băng vải; b Guồng tải dùng xích; c Guồng tải dùng cáp; d Guồng tải đặt... sét? ?Dùng cơng nghiệp Ngồi gầu tải sử dụng để vận chuyển vật phẩm nơng nghiệp thóc, ngơ… Hinh 1.3 Gầu tải xích Gầu tải xích cịn ứng dụng vận chuyển cấp liệu cho lị có nhiệt độ cao sử dụng gầu tải