Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Cơ Khí Đề Tài Thiết Kế Hệ Thống Cơ Khí Cho Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm.pdf

Trang 1

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ N I ỘTRƯỜNG CƠ KHÍ KHOA CƠ ĐIỆN TỬ

Trang 2

Hứa Anh Hùng 20184467 Đồ án thiết kế hệ thống cơ khí

2

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ Mã HP: ME4503 -11 Thời gian thực hiện: 15 tuần; Mã đề: HTSXTĐ01

Ngày …/…/20… ĐƠN VỊ CHUYÊN MÔN

(ký, ghi rõ họ tên)

Ngày …/…/20… NGƯỜI RA ĐỀ (ký, ghi rõ họ tên)

Ngày …/…/20… CB Hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên)

Ngày giao nhiệm vụ: …/…/20… Ngày hoàn thành: …/…/20…Họ và tên sv:……….……… MSSV: … … Mã lớp: …… Chữ ký sv: …… I Nhiệm vụ thiết kế: Thiết k h th ng phân lo i sế ệ ố ạ ản ph m ẩ

II Số liệu cho trước:

1 Hệ thống cấp phôi tự động

2 Nguồn lực cấp phôi và đẩy phôi: Khí nén 3 Nguồn lực quay băng tải: Động cơ điện 4 B ộ truyền ngoài: Xích

5 Thông số hình học phôi:

Hình trụ : h1= 15cm, = 18cm, = 13cm h2 h3 = 17cm, = 17cm, = 17cm d1 d2 d36 Trọng lượng phôi: Qmin = 0,2 kg; Qmax = 5 kg 7 Năng suất làm việc: N = 25 sp/ph

III Nội dung thực hiện:

1 Phân tích nguyên lý và thông số kỹ thuật - Tổng quan về hệ thống

Trang 3

3 2 Tính toán và thiết kế

Thiết kếcác mô đun chức năng của hệ thống: - Mô đun cấp phôi tựđ ộng

- Mô đun băng tải

- Mô đun phân loại: pít tong khí nén, van từ, sensor, 3 Thiết kế chi tiết và xây dựng bản vẽ lắp

- Xây dựng bản vẽ lắp 2D/3D

- Xây dựng các bản vẽchế tạo các chi tiết chính4 Mô phỏng nguyên lý hoạt độ ng (động học)

Trang 4

4

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 6

1.1 Khái niệm và ứng d ng 6ụ1.2 Nguyên lý hoạt động 7

1.3 Các thành phần cơ bản của hệ thống 8

H th ng khung 8 ệ ố Băng tải 8

B truyộ ền đai xích 9

Pit tông/ van khí nén 10

C m bi n 14 ả ế Động cơ 15

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG 16

Xác định thông s cố ủa đĩa xích 24

Ki m nghiể ệm độ ền răng đĩa xích về độ ề b b n ti p xúc 25 ế Tính toán lực tác d ng lên tr c 25 ụ ụ T ng h p các thông s cổ ợ ố ủa bộ truyền xích: 26

2.4 Tính toán lăn và đường kính trục 27

2.5 Tính toán h th ng pít tông khí nén 29ệ ố2.6 Thiết k ch n c m bi n 30ế ọ ả ế2.7 Lựa ch n h th ng c p phôi 31ọ ệ ố ấCHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BẢN VẼ HỆ THỐNG 32 KẾT LU N 36ẬPHỤ L C 37Ụ

Trang 5

5 LỜI NÓI ĐẦU

Xã h i ngày càng phát tri n, nhu c u v t ch t và tinh th n cộ ể ầ ậ ấ ầ ủa con người ngày càng tăng cao, vì thế bài toán cung – cầu đang được các nhà s n xu t tìm cách gi i quyả ấ ả ết Tự động hóa trong đây chuyền sản xuất là một phương án tối ưu, nó đòi hỏi sự nhanh chóng, chính xác và gi m thiả ểu được nhân công lao động Quá trình s n xuả ất càng được tự động hóa cao càng nâng cao năng suất, giảm chi phí sản xuất tăng thêm tính cạnh tranh cho doanh nghi p ệ

Xét điều kiện c th ụ ể ở nước ta trong công cu c công nghi p hóa, hiộ ệ ện đại hóa vi c ệsử dụng ngày càng nhi u thi t b hiề ế ị ện đại để điều khiển tự động các quá trình sản xuất, gia công, ch bi n và phân lo i s n phế ế ạ ả ẩm… Điều này đã dẫn đến việc hình thành các h ệthống s n xu t linh ho t, cho phép t ả ấ ạ ự động hóa ở mức độ cao v i vi c s n xu t hàng lo t ớ ệ ả ấ ạở mức độ vừa và nh ỏ trên cơ sở sử dụng các máy CNC, robot công nghiệp Trong đó có một khâu quan tr ng ọ ảnh hưởng đến chất lượng hàng hóa bán ra là h th ng phân lo i ệ ố ạsản ph m ẩ

Đồ án “ Thiết kế hệ thống SXTĐ” được nghiên cứu nhằm c ng c kiến thức cho ủ ốsinh viên, đồng thời giúp cho h c sinh sinh viên thấy được mối liên hệ giữa những kiến ọthức đã học ở trường và những ứng dụng bên ngoài thực tế Đề tài có nhiều ứng dụng quan tr ng trong nhiọ ều lĩnh vực như vận chuyển sản phẩm, đếm sản ph m và phân lo i ẩ ạsản ph m ẩ

Với h th ng tệ ố ự động hóa này chúng ta có th gi m thi u nhân công d n t i gi m ể ả ể ẫ ớ ảchi phí s n xu t V i m t khả ấ ớ ộ ối lượng ki n th c t ng h p l n và có nhi u phế ứ ổ ợ ớ ề ần em chưa nắm v ng mữ ặc dù đã tham khảo thêm nhi u tài liêu Khi th c hiề ự ện đồ án “ THIẾT K H THẾ Ệ ỐNG SXTĐ” trong tính toán không thể tránh được còn nh ng thi u ữ ếsót, h n ch Em kính mong nhạ ế ận đượ ực s ch bỉ ảo góp ý giúp đỡ ừ t quý th y cô và các ầbạn

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguy n Anh Tuễ ấn đã hướng d n t n tình, t o ẫ ậ ạđiều kiện thuận l i và cho em nhiều kiến thức quý báu cho viợ ệc hoàn thành đồ án môn học này Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Hứa Anh Hùng

Trang 6

6

LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Khái niệm và ứng d ng ụ

Khái niệm chung:

Hệ th ng phân lo i s n ph m là h thố ạ ả ẩ ệ ống điều khi n tể ự động ho c bán tặ ự động dùng thay thế con người để phân chia s n ph m ra các nhóm có cùng thu c tính v i ả ẩ ộ ớnhau để thực hiện các công việc k tiế ếp như: đóng gói hay loại bỏ sản phẩm hỏng… do người sử dụng quy định

Phân loại

Các dạng h th ng phân loệ ố ại thương gặp:

Hệ th ng phân loố ại theo kích thước: Phương pháp này dựa vào kích thước của s n phả ẩm để phân loại Phương pháp này thường được ứng dụng nhiều trong các dây chuy n ch bi n nông s n hay các ngành công nghi p ch biề ế ế ả ệ ế ến bia, nước giải khát, …

Hình 1.1 h th ng phân lo i s n phệ ố ạ ả ẩm theo kích thước

Hệ th ng phân lo i s n ph m theo mã v ch: Mã vố ạ ả ẩ ạ ạch đượ ạ ạc t o t o riêng cho từng lo i s n phạ ả ẩm Phương pháp này sử d ng công ngh laser ho c công ngh ch p ụ ệ ặ ệ ụảnh tuyến tính cho phép phát ra các tia sáng th ng quét ngang mã vạch ho c các ẳ ặchumg tia sáng bao chùm mã v ch ạ

Trang 7

7 Hình 1.2 Hệ th ng phân lo i s n ph m theo mã v ch ố ạ ả ẩ ạ

Phân lo i s n ph m theo khạ ả ẩ ối lượng: Phương pháp này dựa vào khối lượng của sản phẩm để phân loại, thường g p nhi u trong ch bi n th y h i s n ặ ề ế ế ủ ả ả

Hình 1.3 H th ng phân lo i hàng hóa theo khệ ố ạ ối lượng

Phân lo i s n ph m theo màu sạ ả ẩ ắc: Phương pháp này dựa vào màu sắc sản phẩm để phân loại Phương pháp này được ứng dụng nhiều trong các dây chuyển chế bi n nông s n, v t li u xây d ng nh m phân lo i chính xác màu s c c a s n ế ả ậ ệ ự ằ ạ ắ ủ ảphẩm

Hình 1.4 H th ng phân lo i s n ph m theo màu s c ệ ố ạ ả ẩ ắ1.2 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động chung

Hệ th ng phân lo i s n ph m d a trên nguyên lý dùng c m biố ạ ả ẩ ự ả ến để xác định yếu tố mang tính ch t phân lo i s n ph m Chuyấ ạ ả ẩ ển động của bộ băng chuyền đưa sản phẩm c a b ph n ti p nhủ ộ ậ ế ận đến b phộ ận điều khiển để ti n hành phân lo i Các s n ế ạ ảphẩm sau khi phân lo i s ạ ẽ được chuyển đến thùng hàng để đóng gói Chu kỳ này sẽ lặp lại cho đến khi h t s n ph m ế ả ẩ

Trang 8

8 1.3 Các thành phần cơ bản của hệ thống

Khung INOX: là m t v t li u b n có khộ ậ ệ ề ả năng chống thấm nước, ẩm m c, ốtính chống ăn mòn cao Thường được s dử ụng trong các môi trường ph i ch u hóa ả ịchất, b i bụ ẩn như công nghiệp ch bi n th c phế ế ự ẩm, dược phẩm, hóa chất, đóng chai và đóng hộp

Khung s t, thép: v i loắ ớ ại khung này băng tải được sử dụng đẻ truyền tải những v t li u có tr ng t i lậ ệ ọ ả ớn đòi hỏi phải có khung sườn ch c ch n, chắ ắ ịu l c cao ựBề mặt khung được sơn 1 lớp sơn tĩnh điện ho c mặ ạ kẽm để có độ bền cao hơn, hoạt động tốt trong các môi trường khắc nghiệt

Hình 1.5 Khung băng tải

Băng tải

Băng tải là một thiết bị công nghiệp giúp di chuyển nguyên vật liệu từ điểm này sang điểm khác mà không ph i t n sả ố ức người giúp ch nhà máy, xí nghi p gi i quy t ủ ệ ả ếtriệt để vấn đề vận chuyển nguyên v t li u mậ ệ ột cách hi u qu nhệ ả ất Băng tải cần được thiết k phù h p, k t cế ợ ế ấu cơ khí không quá phức tạp nhưng phải đảm bảo độ ền, đáp bứng được các chế độ làm việc khác nhau

Tùy theo s n ph m c n v n chuyả ẩ ầ ậ ển và hình dáng con đường v n chuyậ ển người thiết k có th ch n m t trong s các loế ể ọ ộ ố ại băng tải sau:

Trang 9

9

Băng tải con lăn

Thường được sử dụng trong các dây chuyền vận chuyển hàng hóa như: hộp carton, pallet, khay nhựa… Tùy theo mục đích sử dụng ta có các loại con lăn với công nghệ khác nhau: inox, thép mạ kẽm, bọc cao su, nhựa, PU…

Băng tải xích

Thường được dùng trong các ngành công nghiệp, sản xuất điện tử Theo mỗi mục đích sử dụng khác nhau có các loại xích phù hợp riêng: xích bằng nhựa, xích bằng inox hay xích băng tải là dây xích.

Băng tải cao su

Thường được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp nặng Nó dùng để vận chuyển than, quặng, cát đá hay xi măng… Đây là băng chuyền có độ bền cao và có thể lắp đặt trên nhiều địa hình và khoảng cách khác nhau.

Băng tải PVC

trong rất nhiều lĩnh vực sản xuất Từ lắp ráp linh kiện điện tử đến vận chuyển hàng hóa, đóng gói sản phẩm Với bề mặt dây đai có độ bền cao và giá thành rẻ nên rất được khách hàng tin dùng.

Băng tải cấp liệu

Là loại conveyor dùng nhiều trong lĩnh vực thực phẩm Nó giúp vận chuyển các sản phẩm dạng bột, hạt nhỏ không bị rơi ra ngoài Điểm khác biệt của băng chuyền này là dây đai có các gân nổi để hỗ trợ vận chuyển sản phẩm

Bộ truyền đai xích

Các yêu c u chung c a b truyầ ủ ộ ền động với băng tải:

Trong quá trình s n xu t c a nhà máy thì chả ấ ủ ế độ làm vi c c a các thi t bệ ủ ế ị băng tải luôn di n ra m t cách liên tễ ộ ục với chế độ dài h n và các ph t i hạ ụ ả ầu như không đổi Vì vậy để đáp ứng các yêu cầu công nghệ của hầu hết các thiết bị băng tải vận tải liên t c khi không có các yêu c u v ụ ầ ề điều chỉnh tốc độ ại các phân xưở t ng s n ảxuất theo dây truyền có quy định tốc đ nhất độ ịnh để phù hợp nhịp độ làm việc và đồng nhất v i toàn bộ dây truyền khi cần thiết ớ

Trong các h th ng truyệ ố ền động các thi t b ế ị băng tải liên t c c n phụ ầ ải đảm b o ảquá trình khởi động ng t i, b i v y chúng ta nên l a chđồ ả ở ậ ự ọn động cơ truyền động cho băng tả ậi v n hành liên tục là động cơ có hệ số trượt lớn, có rãnh stato sâu để có hệ s mố ở máy l n ớ

Trang 10

10 So sánh b truyộ ền đai và bộ truyền xích:

Nội dung Bộ truyền đai Bộ truy n xích ề

Ưu điểm

• Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục ở xa nhau

• Làm việc êm và không ồn • Giữ được an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi bị quá t i do hiả ện tượng trượt trơn

• Có khả năng truyền chuy n ểđộng giữa các trúc cách nhau tương đối lớn

• Kích thước nhỏ hơn so với truyền động đai

• Không có hiện tượng trượt • Có thể cùng môt lúc truyền chuyển động cho nhiều trục • Lực tác dụng lên trục nh hơn ỏtruyền động đai vì không cần căng xích

Nhược điểm

• Khuôn khổ và kích thước lớn

• Tỉ ố s truyền không ổn định, hiệu su t th p do có sấ ấ ự trượt đàn hồi

• Lực tác dụng lên tr c và ụ ổlớn do phải căng đai.

• Do có sự va đập khi vào khớp nên gây nhi u ti ng n l n khi ề ế ồ ớlàm vi c, không thích h p v i ệ ợ ớvận tốc cao

• Đòi hỏi chế tạo, l p ráp chính ắxác hơn, yêu cầu chăm sóc, bảo quản thường xuyên

• Vận tốc và t số truyền tức ỷthời không ổn định

• Dễ mòn khớp bản lề

Phạm vi sử d ng ụ

• Do thích hợp với vận t c ốcao nên thường lắp ở đầu vào của hộp gi m t c ả ố

• Thường dùng khi c n truyầ ền động trên khoảng cách tr c ụlớn

• Thích hợp v i v n t c th p, ớ ậ ố ấthường lắp ở đầu ra c a h p gi m ủ ộ ảtốc

• Thích hợp truyền động với khoảng cách tr c trung bình, yêu ụcầu làm việc không có trượt Pit tông/ van khí nén

1.3.4.1 Pit tông khí nén

Pit tông khí nén (xi lanh khí nén) là thi t b ế ị cơ học, hoạt động được nh khí nén ờgiúp chuyển năng lượng tiềm năng thành động năng (nhờ sự chênh áp bởi khí nén nên áp su t lấ ớn hơn áp suất khí quy n), pít tông c a xi lanh chuyể ủ ển động làm cho sản ph m hoẩ ạt động như mong muốn người dùng.

Trang 11

11 Ưu điểm của hệ thống khí nén:

Do không khí có khả năng chịu nén (đàn hồi) nên có th nén và trích ch a ể ứtrong bình chứa với áp su t cao thu n lấ ậ ợi, xem như một kho chứa năng lượng

Có khả năng truyề ải đi xa bằn t ng h thệ ống đường ng v i t n th t nh , khí ố ớ ổ ấ ỏnén sau khi sinh công cơ học có th th i ra ngoài mà không gây hể ả ại cho môi trường Tốc độ truyền động cao, linh hoạt, dễ điều khiển với độ tin c y và chính xác ậ Có gi i pháp và thi t b phòng ng a quá t i, quá áp su t hi u qu ả ế ị ừ ả ấ ệ ả

Nhược điểm của hệ thống khí nén:

Công su t truyấ ền động không l n nhu c u công su t truyớ Ở ầ ấ ền động l n, chi ớphí cho truyền động khí nén s ẽ cao hơn 10-15 l n so v i truyầ ớ ền động điện cùng công suất, tuy nhiên kích thước và trọng lượng lại ch b ng 30% so v i truyỉ ằ ớ ền động điện Khi t i trả ọng thay đổi thì vận tốc truyền động luôn có xu hướng thay đổi do khả năng đàn hồi của khí nén khá lớn, vì vậy khả năng duy trì chuyển động thẳng đều hoặc quay đều thường khó thực hiện

Dòng khí nén được giải phóng ra môi trường có thể gây tiếng ồn Cấu t o: ạ

Pit tông thường có dạng hình trụ, được chia thành 3 phần gồm: đỉnh, đầu và thân Đỉnh pít tông: có 3 dạng là đỉnh lồi, đỉnh lõm và đỉnh bằng Mỗi đỉnh piston nhận áp suất khí đốt ở nhiệt độ cao

Phần đầu pít tông: có các rãnh xec măng dầu và xec măng khí dùng để lắp vào thiết bị Các lỗ khoan nhỏ ở đầu rãnh xec măng dầu được thông vào bên trong đáy rãnh thực hiện nhiệm vụ cấp và thoát dầu Số rãnh xéc măng tuỳ thuộc vào loại động cơ

Thân pít tông: có các lỗ ngang, thực hiện nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xi lanh để truyền lực làm quay trục khuỷu khi liên kết với thanh truyền để thực hiện chức năng lắp chốt liên kết piston và thanh truyền

Hình 1.6 C u t o c a Pit tông ấ ạ ủ

Trang 12

12 Nguyên lý hoạt động:

Để pít tông được nén ở nhiệt độ và một mức áp suất nhất định, piston vận hành một cách tự động thông qua cấp khí nén Nhờ sự chênh lệch giữa áp suất ở môi trường bên ngoài với mức áp suất trong piston tác dụng cấp khí cho pít tông

Nguồn khí nén là năng lượng giúp cho pít tông hoạt động Pít tông có thể đi hết hành trình đòi hỏi lượng khí trong pít tông phải được thải ra ngoài Khi trong pít tông có một loại van điện từ khí nén làm cho không khí bị giãn nở ra và năng lượng khí nén được chuyển đổi thành động năng

Trong lòng pít tông, không khí sẽ được nén khi cung cấp nguồn khí cho pít tông Năng lượng được tạo ra và thực hiện sự chuyển đổi Lượng khí này sinh ra công giúp cho các thiết bị hoạt động Đồng thời chiếm trọn không gian bên trong pít tông làm cho pít tông di chuyển

Do đó, tùy thuộc vào khả năng vận hành của thiết bị mà pít tông hoạt động theo nhiều phương pháp để điều chỉnh các điểm dừng trung gian Đồng thời kiểm soát lượng mở rộng hoặc rút lại của cần pít tông

Hình 1.7 C u t o và nguyên lý hoấ ạ ạt động v a xy lanh khí nén ủ1.3.4.2 Van khí nén

Van điều chỉnh bằng núm vặn hoặc bằng vít

Van khí nén cho phép dòng chảy tự do ở 1 phía, phía ngược lại sẽ bị hạn chế

Trang 13

13

Điều khiển hướng: Chức năng của nó là điều khiển và phân phối hướng khí nén cung cấp kịp thời cho nhu cầu hoạt động của các thiết bị có liên quan như: xi lanh, bộ lọc khí nén,…

Mỗi hệ thống sẽ có cấu tạo và quy mô khác nhau nên số lượng và loại van điều khiển hướng cũng sẽ không giống nhau

Trang 14

14 Cảm bi n ế

Cảm bi n là m t thi t bế ộ ế ị được s d ng khá phử ụ ổ bi n hiế ện nay, đặc bi t trong ệlĩnh vực công nghiệp và truyền thông Cảm bi n ế là một thiết bị điện tử có chức năng nhận biết các yếu tố vật lý, yếu tố hóa học hoặc yếu tố sinh học nơi nó được đặt vào sau đó chuyển thành dạng thông tin mã hóa và chuyển về màn hình hoặc máy tính, h thệ ống PLC để có thể điều khi n các thi t b khác t xa ể ế ị ừ

Hình 1.10 M t s lo i c m bi n ộ ố ạ ả ếYêu c u kầ ỹ thu t: ậ

Cảm bi n có khế ả năng đo chính xác các đại lượng cần đo Ít b nhi u bị ễ ởi môi trường xung quanh

Độ nhạy cao

Điện áp c p cho c m bi n ph i phù hấ ả ế ả ợp với điện áp c a mủ ạch điều khi n ể

Trang 15

15 Động cơ

Các loại động cơ điện:

Động cơ điện một chiều: Và hệ thống động cơ – máy phát cho phép thay đổi mômen và v n t c góc trong ph m vi rậ ố ạ ộng, đảm b o khả ởi động êm, hãm và đảo chi u ềdễ dàng Nhược điểm của chúng là đắt, riêng loại động cơ điện 1 chi u l i khó ki m ề ạ ếvà phải tăng thêm vốn đầu tư để đặ t các thi t b chế ị ỉnh lưu.

Động cơ xoay chiều: Bao gồm động cơ xoay chiều một pha và động cơ xoay chiều ba pha Động cơ một pha có công suất tương đối nhỏ, có thể mắc vào mạng điện chiếu sáng

Hình 1.11 Động cơ kèm hộp gi m t c ả ố

Trang 16

16

2.1 Hệ thống băng ải tThông số đầu vào:

Trọng lượng phôi: Qmin = 0,2 kg; Qmax = 5kg => Ch n Q = 5 kg ọ Năng su t làm vi c: N = 25 sp/phút ấ ệ

Nguồn lực dẫn động băng tải: Động cơ điện Thông s hình hố ọc băng tải

Hình 2.1 Sơ đồ băng tải Chiều dài băng tải: Chọn L = 1500 mm Chiều cao băng tải: Chọn H = 700 mm

Chiều rộng băng tải: Ch n W = 350 (L y ọ ấ ≥ 200% kích thướ ớn nh t c a c l ấ ủphôi trên băng tải)

Chọn kho ng cách 2 v t là 300mm -> có tả ậ ối đa 5 s n phả ẩm trên băng tải vào 1 thời điểm

Để đảm bảo năng suất 25 sản phẩm/1 phút, th i gian 1 sản phẩm đi hết băng ờ

tải là: 60* 5 1225

Vận tốc băng tải : 1, 5 0,125( / )12

Chọn vân tốc băng tải là 0,15 (m/s) Đề số

Năng suất

làm vi c ệ Trọng lượng phôi Kích thước hình học phôi (cm) [N,sp] 𝑄𝑚𝑖𝑛, 𝑘𝑔 𝑄𝑚𝑎𝑥, 𝑘𝑔 ℎ 𝑑1; 1 ℎ2;𝑑2 ℎ3;𝑑3

Trang 17

17 Tính lực kéo băng tải

Ta lựa chọn băng tải Vi t Phát 3XCB ệ

Hình 2.2 Thông s k thuố ỹ ật băng tải 3XCB Tổng khối lượng phôi l n nhớ ất trên băng tải Q t

Chọn Q = 5(kg) = 5*9.81 = 49,05(N) * 5 * 49.05 245, 25( )t

2.3 Sơ đồ ự l c h thệ ống băng tải

Trong h th ng ệ ố băng t i, dây ả băng được u n vòng qua các puly d n ố ẫ động, b ịđộng; phần gi a ữ 2 puly này băng được dẫn hướng và đỡ ởi các các con lăn và tấm trượ b t tùy thu c vào k t c u và lo i dây L c c n chuy n ộ ế ấ ạ ự ả ể động băng khác nhau t i m i ạ ỗ đoạn đặ trưng,c trên mỗi đoạn này có cùng tính ch t l c c n L c ấ ự ả ự căng dây t i m i ạ ỗ điểm đặ trưngc (i) sẽ bằng lực căng tại điểm ngay trư c nó (i-1) cộng v i lực cản chuyển ớ ớđộng của dây trên đoạ ừ (i-n t 1) đến i

Trên sơ đồ ực như Hình 3.7 l ta có lực căng băng tại các điểm đặc trưng Si (I = 0 - 3), với S0 là lực căng tại nhánh nhả ở tang d n ẫ

W

Trang 18

18 Các lực cản chuyển động c a ủ băng:

W0/1: Lực cản trên đoạn n m ngang tằ ừ điểm 0 đến 1 W0/1 = q0.L.w = 10,64 x 1,5 x 0,4 = 6,38 • q0 là trọng lượng 1 m dài băng

• L là chiều dài băng (m)

• w là h s c n riêng cệ ố ả ủa hệ ống đỡ th dây được xác định b ng th c nghi m ằ ự ệ w = 0,2 – 0,4 (ch n w = 0,4) ọ

W1/2: Lực cản trên đoạn u n cong qua tang bố ị động t ừ điểm 1 đến 2.

• q0: là trọng lượng 1 m dài băng

• Qt: là t ng trổ ọng lượng tả ặi đ t trên bang (N)

• Lực kéo băng là l c đưự ợc truyền từ tang dẫn sang băng (N) 3–0 i1/i

= W0/1 + W1/2 + W2/3 = 6,38 + 0,06.S + 104,48 1

= 110,86 + 0,06.S 1 (1) L i có S = S + ạ 10 W0/1 = S + 6,38 0 thay vào (1) được: F = 110,86 + 0,06 x ( S + 6,38) 0

= 111,24 + 0,06.S 0 (2)Như vậy để xác định được lực kéo F ta cần biết giá trị của LS0 ực S0 có thể xác định từ điều kiện đủ lực ma sát để truy n lực ở tang dề ẫn động:

S3 ≤ S0.e fαF = S3 - S0 ≤ S0.(efα - 1)

S0 ≥ F / (efα 1)– S0 min = F / (efα - 1)

S0 min - F / (efα - 1) = 0 (3) α: góc ôm của băng trên tang (α = )

f: h s ma sát giệ ố ữa băng với tang, = 0,2 ~ 0,4 (ch n ọ f = 0,4)

Trang 19

19 Từ (2) và (3) ta có h : ệ

=> 045, 34113, 96S

F => ch n ọ 050 N114, 24 NS

2.2 Tính toán chọn động cơ

Xác định công suất động cơ cần thiết

Chọn đường kính Tang D = 60 mm => Rtang = 0,03 m n: tốc độ quay c a tang (vòng/phút) ủ

: tốc độ góc c a tang (rad/s) ủ

30n

P ( : hi u su t cệ ấ ủa cả ộ b truy n) ề• Bộ truy n xích: ề ol.br x

ol: hi u su t ệ ấ ổ lăn ố lượ (s ng ổ lăn) - bi br: hi u su t b truyệ ấ ộ ền bánh răng trụ - kín x : hi u su t b truyệ ấ ộ ền xích kín

• Tra bảng 2.3 Ph l c Ch n ụ ụ ọ ol 0,99; br 0,96; x 0,95 0, 99 0, 96 0, 95 0, 9

ctP

Trang 20

20 Xác định số vòng quay sơ bộ

Số vòng quay sơ bộ (nsb) trên trục động cơ:.

Tra bảng 2.4 ph l c: ụ ụ

Ch n h p gi m tọ ộ ả ốc 2 cấ – bánh răng trụp rang th ng: ẳ=>ubr tv( )(8 40)

Ch n truyọ ền động xích: ux (2 5) =>u c (16200)

=>nsb n ulv.c nsb (764;9550)vòng phút / Chọn động cơ:

(764;9550) /ct

Điều ki n chệ ọn động cơ: dkctsbdc

Vận tốc trục đầu ra h p gi m t c: ở ộ ả ố

66, 67/18

nvòng phútu

Hình 2.4 Động cơ 40W S9I40GXH V12CE (SPG)–

Trang 21

21 2.3 Tính toán ch n b truy n ngoài ọ ộ ề

n Số răng đĩa xích bé:

Do công su t làm vi c bé, t i không lấ ệ ả ớn nên bánh răng cần nh gỏ ọn để thi t k ế ếnhìn thuân hơn ta chọn số rắng bánh nhỏ Z =15 1

211, 415

x sb

t mu

Xác định bước xích

Chọn góc nghiêng b truy n xích ộ ề =30 so vo ới phương nằm ngang Để đả m bảo ch tiêu về bền mòn của bộ truyền xích, công suất tính toán phải ỉ độthỏa mãn điều kiện:

1 .tzn

Vớiklà h s , tính t các h s thành phệ ố ừ ệ ố ần và được tra trong bảng 5.6 (Ph lụ ục)

k k k k k k k Trong đó:

1 1 1 1, 2 1, 25 0,8 1, 2oadcdcbt

k k k k k k k