PBL1 THIẾT kế hệ THỐNG cơ KHÍ đề cát ướt năng suất 162( tấnh) chiều cao nâng 9m

PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ (Thầy Tào Quang Bảng) Nhóm 2: Phan Ngọc Gia Bảo Đồng Phước Thuật Đề: Cát ướt Năng suất :162( tấn/h) Chiều cao nâng :9m Chiều dài băng tải theo phương ngang: 38m Thời gian phục vụ :7h số ngày làm việc năm : 285 ngày Số ca làm việc: Thời gian làm ca :8 h P1=Plv=P P2=0.8P , P3=0,9P t1=60 , t2=30, t3=14 B= 450 β = 20° H βtt= arctan ( L ) =13,32° < β góc nâng thực tế đảm bảo yêu cầu: Vận tốc băng tải: V= Qt 60 A.Y S Qt= 162(tấn/h) , nhómA => Vmax = 210(m/phút) Tiết diện cắt ngang : A = K(0,9B − 0,05) chọn góc mái 30°, góc máng 20 °=> K=0,1488  A= 0,01875 m Ta có γ=1.92 (tấn/m ) Với βtt =13,32° ta chọn S= 0,91 162  vận tốc băng tải V= 60.0,01875.1,92 0,91 =82,4(m/ph) =1,37 (m/s) V b = 0,80 Chiều dài băng tải : L L1= cos βtt =39,05 m Chiều dài vít tải tính tốn: Lvít= L1.1,5%= 0,59m > 0,45m => ta chọn căng băng đối trọng Cơng thức tính lực căng cần thiết : Ft=F2+Fr Wr Băng tải chiều Công suất phận cơng tác : Số vịng quay trục puli: Fr=f(l+lo).(W1+ Lr ) –H.W1 =0,022.(38+66).(7+5,4/3)- 9.7=-42,86 N  Ft = 2825-42,86=2782,14 N Ft Vlv Plv= 1000 =3,81 KWŋ V nlv=60000 πD =104,66 vg/ph nđc=3000 Chọn sơ vòng quay động với băng tải chiều ta chọn Tỷ số truyền chung : μht = nlv Giả sử chọn HGT cấp nđc = 28,66 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Sơ đồ bố trí: Hiệu suất chung: Công suất động cơ: Động K132M2 DK52-2 4A100L2Y3 Ta chọn động : Cơng suất trục: Số vịng quay trục: n đc=2900 (vg/ph) n I= nđc = 2900 =838,1 vg/ph u 3,46 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat n II= n III = Momen xoắn trục : nI = 838,1 vg/ph ubr nII = =253,9 3,30 253,9 vg/ph ubr T đc=9,55.106 = 104,66 2,42 Pđc =23051,7 nđc T I=9,55.10 T II=9,55.10 T III=9,55.10 PI =48519,1 nI PII =154139 nII PIII =358330,3 nIII T IV =9,55.106 Plv nlv =347654,3 Bảng thông số truyền động: Công suất(KW) Tỷ số truyền Số vòng quay (vg/ph) Momen xoắn (Nmm) Thiết kế truyền đai dẹt, truyền nằm ngang , truyền động thường khơng có bánh căng Vật liệu làm đai: Vải cao su Đường kính bánh đai nhỏ : d 1=(1100÷1300) √ n p1 =(1100÷1300) √ 4,258 838,1 =189,10÷223,5 chọn d1theo tiêu chuẩn d1= 200 mm Tính vận tốc : v1= πd n 1 60000 = π 200 838,1 = 8,77 m/s < vmax 60000 Chọn hệ số tương đối ε=(0.01÷0,02), Đường kính d2 d 2=d1(1-0,01)uđ =200.(1-0,01).3,46 =685,08 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d2=710mm Tỷ số truyền thực tế : Sai lệch tỷ số truyền : Chọn khoảng cách trục: utt =d2/(d1(1 -ε))=3,58 ∆ u=(utt −¿u)/u =0,034 αmin =150° Chiều dày dây đai δ theo tỉ lệ →δ= mm Từ bảng tra , chọn đai vải cao su loại ƃ-800 , lớp khơng có lớp lót Ứng suất cho phép : [σ t] = [σt ]0 Cα Cv Co Cr Ứng suất cho phép thuật nghiệm [σt ]0= k 1− k2 δ d1 Vì truyền nằm ngang, căng đai định kì nên ứng suất căng ban đầu σ o = 1,8 MPa Theo bảng: Với k 1=2,5 Hệ số ảnh hưởng vận tốc Cv v1=8,77 m/s (8,77 – 5)/(10 – 8,77) = (Cv – 1,03)/(1 - Cv) Tra hệ số ảnh hưởng truyền :Co= Tra hệ số chế độ làm việc: Cr= 0,8 ( hệ thống làm việc ca dao động nhẹ) →[σ t] = [σt ]0 Cα Cv Co Cr = 2,25.0,94.1,007.1.0,8 = 1,7 Mpa Chiều rộng đai băng tải b : Chọn d=1,1 Theo bảng ta chọn bề rộng đai b=63mm Theo bảng ta chọn bánh đai B=71mm Lực căng đai ban đầu : Lực tác dụng Vì khơng dùng bánh căng, nên ta có: Do khơng có u cầu đặt biệt F nên chọn vật liệu cấp bánh theo bảng 6.1 chọn: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat [ σ H ]2=530 × 1,1 =481,8 MPa ; Với cấp nhanh sử dụng nghiêng, theo (6.12) [σH]= Với cấp chậm dùng thẳng tính N [ σ H ]'=[σ H ]2=481,8 MPa đềulớnhơn NHonên K HE HL=1 ,do Theo (6.7): N FE=60 × c×∑ N FE =60 ×1 × Vì N (TT ) ×n ×T max i i i 2900 6 3,3 ×31920 × (0,15 ×0,57+ 0,31 × 0,28+1 × 0,134)=22,5 ×10 FE2=22,5 ×107 > N FO=4 ×106 KFL 2=1tương tự KKL 1=1 Do theo (6.2a) với truyền quay chiều K ×1 ×1 [ σ F ]=441 × 1,75 [ σ F ]=414 × 1,75 FC=1 ¿ 257,14 MPa ¿ 246,86 MPa Ứng suất tải cho phép: Theo (6.13) (6.14) [σ H ]max =¿ 2,8σ ch2=¿ [σ F ]max =¿ 0,8σ ch1=¿ [σ F ]max =¿ 0,8σ ch 2=¿ 2,8×450 ¿ 1260 MPa 0,8×580 ¿ 464 MPa 0,8×450 ¿ 360 MPa Tính tốn cấp nhanh : Bộ truyền bánh trụ nghiêng aw 1=¿ Ka × (u1 +1 ¿ × √ ¿ 43×(3,3+¿1) × TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Trong theo bảng 6.6, chọn ψba=0,3 ; với nghiêng Ka =43(bảng 6.5); theo (6.16) ψbd =¿ 0,5ψba(u+¿1) ¿ 0,5×0,3×(3,3+¿1) ¿0,645, theo bảng 6.7,K 1=¿ Hβ ¿ 1,07 (sơ đồ 2); T 9,55 × 106 × Pđc ¿ 9,55×106 × nđc2900 4,527 ¿ 14907,8 Nmm Lấy aw 1=75 mm b) Xác định thông số ăn khớp Theo (6.17) m=(0,01 ữ 0,02) aw=(0,01 ữ 0,02)ì 75=0,75ữ 1,5 mm Theo bảng 6.8 chọn môđun pháp m ¿ 1,5 Chọn sơ β=10 ° ,dođó cos β=0,9848 ,theo (6.31) số bánh nhỏ 2× aw z ¿ Lấy z1 ¿ 23 Số bánh lớn: z2 ¿ u × z1 ¿ 3,3 ×23 ¿ 75,9 Lấy z2 ¿ 76 Do tỷ số truyền thực um ¿ 82 25 =3,304 cos β=¿ m× ° ° ' ⇒ β=8,1 =8 34,61 c ¿ Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: - Theo bảng 6.5, ZM=274 MP a /3 - Theo 6.35 β b ¿ arctg (cos αt ×tgβ)=arctg ¿ Với αt =αtw=arctg Do theo (6.34) Z H= √ (cosβtgα )=arctg (tg0,9920 )=20,18 m×(u+1) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat - Theo (6.37) b εβ = sin w× = 0,3 ×75 ×sin (8,1)=0,67 β πmπ ×1,5 √ √ Do theo Z = ε [ = ε α (z1 Mà ε α= 1,88−3,2× =1,22 1,67 1 + z )] × cos β=¿ [ ( 1,88−3,2× 23 + 76 )]×0,99=1,68¿ - Đường kính vịng lăn nhỏ d w 1= aw ×75 = =34,86 um +1 3,304+1 - Vận tốc vòng v= Với v=5,29 K Hα=1,09 Theo (6.42) vH =δH × g0 × v × theo bảng 6.15 σ K √ H =0,002, theo bảng 6.16 g0 =56 Do theo (6 41) Hv=1+ Theo (6.39) K H =K Hβ × KHα × K Hv=1,07 ×1,09 ×1,063=1,217 Ứng suất tiếp mặt làm việc (theo 6.33) = σH ZM ×ZH ×Zε √ 2×T1× KH × ¿ 768,7 MPa - Xác định xác ứng suất tiếp xúc cho phép: Theo (6.1) với v=5,29 m m s > s Zv=1 ; với cấp xác động học chọn cấp xác mức tiếp xúc 7, cần gia công đạt độ nhám Ra =2,5 … 1,25 μm, ZR=0,95; vớida [σ σ H ]=[ σH ] × Zv × ZR × KxH =495,4 × 1× 0,95 ×1=470,63 ] ,dođócầntăngthêm khoảng cáchtrục aw tiến hành kiểm tra lại Kết thu được: H a w=80 mm,σ H =446,017 MPa< [σ H ]=470,63 MPa d Kiểm nghiệm độ bền uốn Theo bảng 6.7 K Fβ=1,17 Theo bảng 6.14 với v > m/s cấp xác 8, K Fα=1,27 Theo bảng 6.15 δF =0,006 Theo bảng 6.16 g0 =56 Theo (6.47): √ v F =δF × g0 × v × Do theo (6.46) K Fv=1+ Do K F=K Fv a w u ¿ 0,006 ×56 × 5,29× √ 3,3 75 =8,47 vF ×bw × × KFβ × K Fα=1,16 ×1,17 ×1,27=1,723 - Với ε α=1,68 ,Y ε= - Với β=8,1 ° ,Y β =1− 12,84 ° 140 =0,942 - Số tương đương z v 1= z v 2= z1 23 z2 76 = =23,7=24 cos3 β cos3 8,1 = =78,3=78 cos3 β cos 8,1 Theo bảng 6.18 ta Y Với m ¿ 1,5mm, Y S F 1=3,9 ,Y F 2=3,61 =1,08−0,0695 ln (1,5 )=1,051;Y R =1 (bánh phay) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat K xF=1 (da < 400 mm) , theo (6.2) (6.2a): [ σ F [ σ F ]=[σ F ]× Y R ×Y S × K xF=257,14 ×1 ×1,051 ×1=270,25 MPa ]=[σ F ]× Y R ×Y S × K xF=246,86 ×1 ×1,051× 1=259,5 MPa ×T × K × Y ×Y ×Y σF1 = F ε β F1 = 2×14907,8 ×1,723 × 0,6 ×0,942 ×3,9 =96,24 MPa bw ×dw × m22,5× 34,86 ×1,5 σ F1< [σF 1] σ σ F1 = F2 e) Kiểm nghiệm tải T Theo (6.48) với Kqt = Tmax =¿ g) Các thông số kích thước tryền Khoảng cách trục a w 1=80 mm Môđun pháp m¿1,5 mm Chiều rộng vành b w=24 mm Tỉ số truyền um =3,304 Góc nghiêng β=17 ° Số bánh z 1=24 z2=78 Hệ số dịch chỉnh x1=0 ; x2=0 Theo cơng thức bảng 6.11: Đường kính vịng chia d1=37,64 Đường kính đỉnh da 1=40,64 da 2=125,24 Đường kính đáy rang df 1=33,89 df 2=118,6 Tính truyền cấp chậm d 2=122,34 YF1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat aw 2=¿ Ka × (u2 +1 ¿ × ¿ 49,5×(2,427+¿1) Trong theo bảng 6.6, chọn ψba=0,35 ; với thẳng Ka =49,5(bảng 6.5); theo (6.16) ψbd =¿ 0,5ψba(u+¿1) ¿ 0,5×0,35×(2,421+¿1) ¿0,5985, theo bảng 6.7,K u= Hβ ¿ 1,03 (sơ đồ 2); =2,421 3,304 Tính đến tổn thất ma sát cấp nhanh (η=0,97) tổn thất cặp lăn ¿0,99) công suất trục bánh chủ động cấp chậm P1=0,97 × 0,99 ×5,08=4,347 kW Do T 1=¿ 9,55×10 Lấy aw 2=106 mm b) Xác định thông số ăn khớp m=¿ (0,01…, 0,02)aw 2=¿ 1,06 …2,12 mm Theo quan điểm thống hóa thiết kế, chọn môđun tiêu chuẩn bánh rang cấp chậm môđun cấp nhanh m ¿ 1, z1 ¿ Lấy z1=42 Do aw= Lấy aw 2=¿ 106mm cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 105,75mm lên 106mm Tính hệ số dịch tâm theo (6.22) y= a w2 106 m −0,5× ( z1+ z2 )= 1,5 −0,5× (42+99 )=0,17 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Theo (6.23) k y= Theo bảng 6.10a tra k x=0,02 theo (6.24) hệ số giảm đỉnh ∆y = k ×Z x t = 0,02×141 =0,0028 10001000 Theo (6.25) tổng hệ số dịch chỉnh x t = y+ ∆ y=¿0,17282 Theo (6.26) hệ số dịch chỉnh bánh [ x1=0,5 × xt − y ] ] [ ( z2− z 1) y z =0,5× xt − t ( z2− z ) z t =¿0,052 Và hệ số dịch chỉnh bánh 2: x2=xt− x1=¿0,1262 Theo (6.27) góc ăn khớp α =z cos tw t c) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Theo (6.33) σ H =Zm × Z H √ × Zε × Theo bảng 6.5 Zm=274 MPa ×T × KH × b w × u ×d m um +1 w1 /3 Theo 6.34 ZH = √ 2cos βb =¿1,712 sin 2αtw Trong đó: tgβb = cosαt tgβ Với bánh thẳng, dung (6.36a) để tính Zε √ Z ε= Trong (4−εα ) =¿ 0,86 ( + Z1 )cosβ=¿ 1.77 ε α=1,88−3,2 Z TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đường kính vịng lăn bánh nhỏ dw = Theo (6.40) v=π× dw × Theo bảng (6.13), chọn độ xác cấp 8, theo bảng 6.16 g0 =¿ 56Theo (6.42) : vH =δH Trong theo bảng 6.15 δH =0,002 Do đó: K Hv=1 K H =K Hβ × KHv × K Hα =1,0506 Thay giá trị vừa tính vào (6.33) σ H =¿433 MPa Theo với (6.1) với v=2,7m/s, Zv=1 với cấp xác động học chọn cấp xác mức tiếp xúc 8, cần gia cơng đạt độ nhám Rz=10 … μm, ZR=0,9, với da 0,45m => ta chọn căng băng đối trọng Cơng thức tính lực căng cần thiết : Ft=F2+Fr Wr Băng tải chiều Cơng suất phận cơng tác : Số vịng quay trục puli: Fr=f(l+lo).(W1+ Lr ) –H.W1... bảng: Với k 1=2,5 Hệ số ảnh hưởng vận tốc Cv v1=8,77 m/s (8,77 – 5)/(10 – 8,77) = (Cv – 1,03)/(1 - Cv) Tra hệ số ảnh hưởng truyền :Co= Tra hệ số chế độ làm việc: Cr= 0,8 ( hệ thống làm việc ca