Thiết kế băng tấm ngang vận chuyển hàng đơn chiếc 45m

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế băng tấm ngang vận chuyển hàng đơn chiếc 45m

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC

Đề tài:

THIẾT KẾ BĂNG TẤM NGANG

VẬN CHUYỂN HÀNG ĐƠN CHIẾC CÓ CHIỀU DÀI BĂNG 45 (m),KHỐI LƯỢNG HÀNG 200(kg), KÍCH THƯỚC HÀNG 700 X 500,

PHẦN I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BĂNG TẤM NGANG

- Băng tấm là loại máy vận chuyển liên tục với bộ phận kéo bằng xích cógắn các tấm lát tạo thành bàn nâng tải Lực cản trên băng tấm nhỏ.

- Băng tấm được sử dụng trong các ngàng công nghiệp mỏ, khai thác vậtliệu xây dựng, khai thác vận chuyển hàng rời khô ở các dây chuyền trong cáccông ty, xí nghiệp.

* Ư u điểm của băng tấm ngang :

- Băng tấm ngang có tấm làm bằng vật liệu kim loại có độ bền và độcứng lớn, điều đó cho phép nó vận chuyển hàng rời có kích thước lớn.

- Bộ phận kéo của băng tấm ngang là xích nên có độ bền kéo lớn do đóbăng tấm có chiều dài lớn, năng suất cao.

- Băng tấm chuyển động với vận tốc không lớn do đó công việc đưa tảilên băng dễ dàng.

* N hược điểm của băng tấm ngang :

- Trọng lượng băng nói chung và trọng lượng truyền động lớn, kết cấu củabăng tương đối phức tạp, vốn đầu tư lớn Trong băng có nhiều con lăn và bánhrăng đòi hỏi phải chăm sóc, bảo dưỡng thường xuyên nên chi phí rất cao.

+ b1 = 700 (mm) kích thước lớn nhất theo phương ngang của hàng.+ Chọn A = 100 (mm) kích thước dự trữ chiều rộng tấm.

- Vậy chọn B = 800 (mm)theo OCT 588-54

(Bảng 7.3/TTMNC).

II Xích kéo.

- Bước xích:

t = 400 (mm) (Bảng 7.4/TTMNC).- Tốc đđộ băng:

v = 0.2 (m/s) (Bảng 7.5/TTMNC).

- Số răng của đĩa xích: z = 7.

III Thiết bị căng băng.

Hàng trình của thiết bị căng băng chọn là 600 (mm) (Bảng 7.7/TTMNC).

Chọn lực kéo của thiết bị căng băng lấy theo điều kiện đảm bảo sao cholực căng nhỏ nhất của một xích là 2000 (N).

IV Máng vào tải.

- Kích thước cơ bản máng vào tải của băng tấm theo (Bảng 7.8/TTMNC):+ Chiều rộng tấm là 800 (mm) nên chọn:

+ Khoảng cách giữa các thành máng: Bm = 580 (mm).+ Chiều dài thành máng: lm = 2000 (mm).

V Ký hiệu quy ước băng tấm.

Theo  OCT 2035-54 chọn băng tấm (Bảng 7.1/TTMNC) chọn: băng tảiloại phẳng khôn thành có bộ phận dẫn hướng, chiều rộng tấm lát là 800 (mm).

Ký hiệu: KH-40-  OCT 2035-54.

VI Chọn bộ phận kéo.

Theo  OCT 588-64 (Bảng III.12/TTMNC) chọn:Xích kiểu BK  loại II:

+ Bước xích: t = 400 (mm).

+ Khoảng cách giữa các tấm trong cùng: Bt = 60 (mm).+ Chiều rộng tấm: Bx = 75 (mm).

+ Tải trọng phá hủy là: 50 (T).

+ Khối lượng 1 mét xích với các tấm bình thường: 29.6 (kg).+ Có má xích chuyên dùng kiểu 3.

+ Ký hiệu: Xích kéo BK  II 400-50-3-  OCT.

VII Chọn đĩa xích.

(Bảng 13.2/MNC-T3) TCVN 1588-74:+ Bước: t = 400 (mm).

+ Đường kính bạc: d1 = 50 (mm).+ Chiều rộng má: Bđ = 90 (mm).

+ Khoảng cách giữa các má trong: Btr = 70 (mm).+ Tải trọng phá hủy: Q = 70 (T).

+ Số răng của đĩa xích: z = 7.+ Đường kính vòng chia:

(mm).+ Bán kính đỉnh răng:

R = t - (e + r).

e: khoảng cách tâm chân răng:

r: bán kính chân răng:

r = 0.5*d1 = 0.5*50 = 25 (mm).Do đó: R = 400 – (1 + 25) = 374 (mm).+ Vòng đỉnh răng: {d >75 (mm)}:

+ Vòng chân răng:

Di    1  (mm).+ Chiều rộng răng:

b1 = 0.9*Btr = 0.9*80 = 63 (mm).

CHƯƠNG II

TÍNH TOÁN SƠ BỘ BĂNG TẤM

I Khối lượng hàng trên một đơm vị chiều dài.

(CT 5.12/TTMNC)

A = 60 chọn ở (Bảng 7.10/TTMNC) – tấm lát trung bình.qb = 60*0.8 + 60 = 108 (kG/m).

IV Lực kéo của băng.

 : là góc nghiêng của băng.

+ Lx = 45 (m): chiều dài hình chiếu lên phương ngang của nhánh băngkhông tải.

+ Wt = 0: lực cản ma sát của hàng đối với thành cố định.+ Wd = 0: lực cản của thiết bị dở tải kiểu tấm chặn.

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN KIỂM TRA BĂNG TẤM

I Tính toán xác định lực căng tại các điểm đặc trưng của băng theophương pháp đi vòng theo chu kỳ băng.

564

5 Giá trị chính xác lực kéo của băng.

Wo = S4 – S1 = 1678 -100 = 1578 (kG).

II Tính toán chính xác bộ phận kéo và kiểm tra xích.

1 Lực cản tĩnh lớn nhất của xích.

k = 1.5: hệ số quy đổi khối lượng.

Sđ = *(1671.5*108)18581

S 0.6*Stt = 0.6*1947 = 1168 (kG).

5 Tải trọng phá hỏng xích.

(CT 7.15/TTMNC)Sđt = k* 1

k = 8: hệ số dự trữ độ bền của xích.

 Sđt = 8*1168 = 9344 (kG) = 9.3 (T) < 50 (T).Vậy xích làm việc an toàn.

III Tính chọn động cơ.

(CT 7.10/TTMNC)

2 Công suất cần thiết của động cơ

(CT 6.15/TTMNC)

+ k = 1.2: hệ số dự trữ.

+  = 0.94: hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến trục truyền động theo(Bảng 5.1/TTMNC).

3 Chọn động cơ.

Theo (Bảng III19.2/TTMNC)

Chọn động cơ không đồng bộ loại A02-51-8:

+ Công suất định mức trên trục: 4 (kW).+ Tốc độ quay của trục: 720 (vg/ph).+ Hiệu suất: 84%.

+ Khối lượng động cơ điện: 90 (kg).+ Đường kính trục ra: d = 26 (mm).

IV Tốc độ quay trục truyền động băng.

(CT 7.16/TTMNC)

V Tỷ số truyền cần thiết giữa trục động cơ và trục truyền động.

(CT 6.17/TTMNC)

VI Tính chọn hộp giảm tốc.

i = 180 nên dựa vào (Bảng III.27/TTMNC) chọn hộp giảm tốc bánh răngnón trụ ba cấp đặt ngang K-750 có:

+ Tỉ số truyền: i = 182.

+ Công suất trên trục quay nhanh: NN = 4.2 (kW).

+ Mô men lớn nhất cho phép trong thời gian ngắn trên trục quay chậm:Mmax = 3000 (kG).

+ Tốc độ quay của trục quay nhanh: nN = 1000 (vg/ph).+ Hiệu suất: 0.94.

(CT 7.17/TTMNC)

+ Nk = 4 (kW): công suất động cơ.+ 0.94: hiệu suất tính toán.

+ kM = 1.3: hệ số giữa mômen khởi động và mômen động cơ.+ Sr = S1: lực căng ở nhánh dây băng đi ra khỏi đĩa xích.

IX Kiểm tra độ bền xích kéo trong thời gian khởi động.

(CT 7.20/TTMNC)S1

nên 1.5*{S} = 1.5*6.25 = 9.38 (T)mà S1

kđ = 0.6*Skđ = 0.6*2724 = 1634 (kG) = 1.63 (T) < 9.38 (T).

X Tính chọn khớp.

1 Tính chọn khớp giữa trục động cơ với trục vào hộp giảm tốc.

(CT 9.1/TKCTM)

4*2.1*10*55.9

S = 24 bu lông cỡ M10x4.Khối lượng nối trục: 2.6 (kg).Vật liệu thép đúc 35 

2 Tính chọn khớp giữa trục ra hộp giảm tốc với trục đĩa xích.

(CT 9.1/TKCTM)

i*M 182*6.37M

S = 24 bu lông cỡ M10x4.Khối lượng nối trục: 5.8 (kg).Vật liệu thép đúc 35 

XI Tính toán trục và kiểm tra trục đĩa xích truyền động.

1 Tính đường kính trục.

Đĩa xích được lắp trên trục của nó bằng then, do vậy trục vừa chịu uốn dotải trọng từ lực kéo của xích, vừa chịu uốn do tải trọng từ lực kéo của xích, vừachịu xoắn do quá trình truyền mômen quay từ hộp giảm tốc qua đĩa xích.

Ta đưa về một dầm đơn giản đặt trên hai gối tựa là hai ổ đỡ trục đĩa xích.Hai vị trí đặt lực tập trung là chỗ lắp mayơ của đĩa xích với trục.

+ Tính phản lực gối:RA = RB = S1

kđ = 1634 (kG) = 16340 (N).+ Mômen uốn cực đại:

Mu = RA*200 = 16340*200 = 3268000 (Nmm).

+ Mômen xoắn cực đại:

+ M được tính theo (CT 10.14/CSTKM)

x2

+   = 70 (N/mm2): ứng suất cho phép chọn ở (Bảng 10.1/CSTKM) théptôi 40 Cr.

Chọn d = 110 (mm) theo tiêu chuẩn.

2 Tính kiểm tra trục tại tiết diện chịu tải lớn nhất có ứng suất tập trung.

Theo (CT 7.5/TKCTM)

Theo (CT 7.6/TKCTM)

Theo (CT 7.7/TKCTM)

M2 o

xmax

Hệ số tăng độ bền: 1

Tra (Bảng 7.4/TKCTM)

Tra (Bảng 7.8/TKCTM)

Tỷ số:

Do đó tính được:

 n2.58

Vậy đường kính trục d = 110 (mm) thỏa mãn điều kiện bền.

XII Chọn then và kiểm tra độ bền của then.

Để cố định xích theo phương tiếp tuyến, nói cách khác là để truyềnmômen và chuyển động từ trục đến đĩa xích hoặc ngược lại ta dùng then.

1 Chọn then đầu bằng.

Theo (Phụ lục 13.1/BTCTM): chọn then dựa vào đường kính trục cácthông số cơ bản của then như sau:

+ d = 110 (mm), chọn: b = 28(mm), h = 20 (mm)

Chiều dài của then: l = 0.8*lm = 0.8*1.5*d = 0.8*1.5*110 = 132 (mm).

2 Kiểm nghiệm then.

Kiểm nghiệm then theo sức bền dập (CT 7.11/TKCTM)

M*2 x

= 140 (N/mm2) <  d 200 (N/mm2) (Bảng 7.22/TKCTM).Kiểm nghiệm sức bền cắt:

M*2 x

= 47 (N/mm2) <  c 54(N/mm2).Vậy then đã chọn thỏa mãn điều kiện.

XIII Chọn ổ đở chặn.

Theo (Phụ lục 9.3/BTCTM) chọn ổ đỡ chặn có cácthông số sau:

d = 110 (mm).D = 240 (mm).B = 50 (mm).T = 50 (mm).r = 4 (mm).

III Thiết bị căng băng 4

IV Máng vào tải 4

V Ký hiệu quy ước băng tấm 4

VI Chọn bộ phận kéo 5

VII Chọn đĩa xích 5

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN SƠ BỘ BĂNG TẤMI Khối lượng hàng trên một đơm vị chiều dài 7

II Khoảng cách hàng đặt trên băng: 7

III Tải trọng trên 1 đv chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng 7

IV Lực kéo của băng 7

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN KIỂM TRA BĂNG TẤMI Tính toán xđ lực căng theo phương pháp đi vòng theo chu kỳ băng 9

1 Lực cản tĩnh lớn nhất của xích 10

2 Tải trọng động của xích 10

3 Lực căng tính toán của bộ phận kéo 10

4 Lực căng tính toán của một xích 10

5 Tải trọng phá hỏng xích 10

III Tính chọn động cơ 11

1 Công suất trên trục truyền động của băng 11

2 Công suất cần thiết của động cơ 11

3 Chọn động cơ 11

IV Tốc độ quay trục truyền động băng 12

V Tỷ số truyền cần thiết giữa trục động cơ và trục truyền động 12

VI Tính chọn hộp giảm tốc 12

VII Tốc độ phần hành trình 13

VIII Lực ở bộ phận kéo trong thời gian khởi động 13

IX Kiểm tra độ bền xích kéo trong thời gian khởi động 13

X Tính chọn khớp 14

1 Tính chọn khớp giữa trục động cơ với trục vào hộp giảm tốc 14

2 Tính chọn khớp giữa trục ra hộp giảm tốc với trục đĩa xích 15

XI Tính toán trục và kiểm tra trục đĩa xích truyền động 15

1 Tính đường kính trục 15

2 Tính kiểm tra trục tại tiết diện chịu tải lớn nhất có ứng suất tập trung 17

XII Chọn then và kiểm tra độ bền của then 18

1 Chọn then đầu bằng 19

2 Kiểm nghiệm then 19