Bộ truyền đai _ Bảo trì bảo dưỡng công nghiệp

Cùng với sự phát triển của thế giới với nền công nghiệp 4.0 hiện đại, ngành cơ khí nói chung và các ngành tự động hóa trong sản xuất công nghiệp cũng phát triển song song. Để các ngành sản xuất hoạt động với năng suất cao và phát triển thì ngành cơ khí kỹ thuật có nhiệm vụ phát triển, chế tạo, gia công các máy móc công cụ để phục vụ hoạt động cũng như các dây chuyền của ngành sản xuất. Để vận chuyển các nguyên vật liệu, các thiết bị, các sản phẩm từ khâu này qua khâu khác cũng như trong việc khai thác các nguyên liệu thô thì cũng cần có những máy móc vận chuyển, khai thác chuyên dụng. Điều đó đồng nghĩa với việc rất cần những bộ truyền động trong công nghiệp, và cụ thể là bộ truyền động dây đai (dây curoa) được ứng dụng rất nhiều từ trong công nghiệp và trong đời sống như trong các băng tải, trong xe tay ga,...Cùng với đó thì các hoạt động bảo trì, bảo dưỡng cũng không hề đơn giản. Chính vì lẽ đó, để tìm hiểu về bộ truyền động dây đai, nghiên cứu về nguyên lý hoạt động, công dụng, cấu tạo và phân loại cũng như các hoạt động bảo trì bảo dường, sửa chữa bộ truyền này, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài “bộ truyền dây đai” làm tiểu luận cho môn học bảo trì và bảo dưỡng công nghiệp.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

TIỂU LUẬN

BỘ TRUYỀN DÂY ĐAI

Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023

GVHD : Trần Thái Sơn

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG 2

2.1 Giới thiệu bộ truyền đai 2

2.2 Công dụng bộ truyền đai 2

2.3 Cấu tạo 3

2.4 Nguyên lý hoạt động 8

2.5 Phân loại 9

2.5.1 Dựa trên năng lượng truyền 10

2.5.2 Dựa trên hình dạng đai 10

2.5.3 Dựa trên phương pháp truyền động 16

2.6 Các yếu tố lựa chọn bộ truyền đai 23

2.7 Ứng dụng thực tiễn 23

2.8 Ưu nhược điểm 24

CHƯƠNG 3 BẢO TRÌ VÀ BẢO DƯỠNG BỘ TRUYỀN ĐAI 25

3.1 Tổng quan về bảo trì 25

3.1.1 Khái niệm 25

3.1.2 Các định nghĩa về bảo trì 26

3.1.3 Nhiệm vụ của công tác quản lý bảo trì 26

3.1.4 Nhiệm vụ của công tác bảo trì kỹ thuật 27

3.2 Tổng quan về bảo dưỡng 29

3.2.1 Nhiệm vụ của bảo dưỡng 29

3.2.2 Chu kỳ của bảo dưỡng định kỳ 30

3.3 Các dạng hư hỏng của bộ truyền đai 30

3.4 Sửa chữa bánh đai 31

3.5 Sửa chữa đai truyền 32

KẾT LUẬN 35

DANH MỤC HÌNH Ả

Hình 2.1.1: Bộ truyền dây đai [1] 2

- YHình 2.3.1: Cấu tạo bộ truyền động đai [2] 3

Hình 2.3.2: Các loại dây đai thường dùng trên thị trường [4] 3

Hình 2.3.3: Puly đai thang [8] 5

Hình 2.3.4: Puly đai dẹp [8] 6

Hình 2.3.5: Puly măng song [8] 6

Hình 2.3.6: Puly đai côn [8] 7

Hình 2.5.3.5: Bộ truyền động có căng đai [5] 21

Hình 2.5.3.6: Bộ truyền động đai vuông góc [5] 22

Hình 2.5.3.7: Bộ truyền động đai phức hợp [5] 22

-Hình 3.5.1: Dây đai bị hỏng [6] 32

Hình 3.5.2: Đai cam bị nứt [7] 33

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU1.1 Lý do chọn đề tài

Cùng với sự phát triển của thế giới với nền công nghiệp 4.0 hiệnđại, ngành cơ khí nói chung và các ngành tự động hóa trong sảnxuất công nghiệp cũng phát triển song song Để các ngành sản xuấthoạt động với năng suất cao và phát triển thì ngành cơ khí kỹ thuậtcó nhiệm vụ phát triển, chế tạo, gia công các máy móc công cụ đểphục vụ hoạt động cũng như các dây chuyền của ngành sản xuất.

Để vận chuyển các nguyên vật liệu, các thiết bị, các sản phẩmtừ khâu này qua khâu khác cũng như trong việc khai thác cácnguyên liệu thô thì cũng cần có những máy móc vận chuyển, khaithác chuyên dụng Điều đó đồng nghĩa với việc rất cần những bộtruyền động trong công nghiệp, và cụ thể là bộ truyền động dây đai(dây curoa) được ứng dụng rất nhiều từ trong công nghiệp và trongđời sống như trong các băng tải, trong xe tay ga, Cùng với đó thìcác hoạt động bảo trì, bảo dưỡng cũng không hề đơn giản

Chính vì lẽ đó, để tìm hiểu về bộ truyền động dây đai, nghiêncứu về nguyên lý hoạt động, công dụng, cấu tạo và phân loại cũngnhư các hoạt động bảo trì bảo dường, sửa chữa bộ truyền này, nhómchúng em quyết định chọn đề tài “bộ truyền dây đai” làm tiểu luậncho môn học bảo trì và bảo dưỡng công nghiệp.

1.2.Mục tiêu

Tìm hiểu về bộ truyền dây đai

Tìm hiểu về các hư hỏng của bộ truyền đai

Tìm hiểu về việc bảo trì và bảo dưỡng bộ truyền dây đai

1.3.Mục đích

Dùng làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên khóa sau.

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG

2.1 Giới thiệu bộ truyền đai

Máy hay các thiết bị cần có cơ cấu truyền chuyển động vìcác bộ phận của máy thường đặt xa nhau và có tốc độ quaykhông giống nhau song đều được dẫn động từ một chuyển độngban đầu Nhiệm vụ của các bộ truyền chuyển động là Truyền vàbiến đổi tốc độ cho phù hợp với tốc độ của các bộ phận trongmáy.

Truyền động ma sát hay truyền động đai là là cơ cấu truyềnchuyển động quay nhờ lực ma sát giữa các mặt tiếp xúc của vậtdẫn và vật bị dẫn Trong hai vật nối với nhau bằng khớp độngngười ta gọi vật truyền chuyển động (cho vật khác) là vật dẫn,còn vật nhận chuyển động là vật bị dẫn.

2.2 Công dụng bộ truyền đai

Bộ truyền đai dùng để truyền chuyển động giữa hai trụckhá xa nhau, đảm bảo êm và bảo vệ được khi quá tải Bộ truyềnđai được sử dụng nhiều trong ngành cơ khí chế tạo và một sốmáy công nghiệp nhẹ Bộ truyền đai gồm có hai bánh đai (bánhdẫn và bánh bị dẫn) và dây đai.

2.3 Cấu tạo

Cấu tạo bộ truyền động đai gồm 3 bộ phận, đó là bánh dẫn,bánh bị dẫn và dây đai mắc căng trên hai bánh đai Trong đó:

Hình 2.3.1: Cấu tạo bộ truyền động đai [2]

Dây đai (dây curoa): làm bằng vật liệu tạo ma sát tốt như

da thuộc, vải dệt nhiều lớp hoặc bằng vải đúc với cao su.

Hình 2.3.2: Các loại dây đai thường dùng trên thị trường [4]

Dây curoa là một phụ kiện quan trọng của truyền độngcông nghiệp, loại dây này có khả năng kết nối để truyền nănglượng cho bánh răng và hệ thống máy móc thiết bị Hơn nữa,việc tăng giảm kich thước puly có tác dụng điều chỉnh tốc độvòng quay của puly Dây curoa có hình dạng đường dài liên tụckhép kín (làm từ cao su tự nhiên hoặc nhân tạo) Bề mặt bênngoài mịn màng có thể được tùy chỉnh và bên trong có độnhám hoặc gập ghềnh để tăng ma sát với puly Dây đai (curoa)được gọi là tốt với độ giãn dài thấp, chịu ma sát lớn, nhiệt độcao và hoạt động ổn định trong điều kiện khắc nghiệt.

Dây curoa được làm từ cao su tổng hợp và có nguồn gốc

Công nghệ sản xuất thì cao su được lưu hóa và thêm thànhphần phụ gia phù hợp theo công nghệ của từng nhà sản xuất.chính vì vậy độ bền và chất lượng dây phụ thuộc rất nhiều đến

Dây Curoa có 2 phần chính:

Phần Bố dây là phần dây đai bằng sợi tổng hợp có chứcnăng chống kéo dãn dây và chịu lực kéo, chống sinh nhiệt Độbền và tuổi thọ của dây curoa phụ thuộc vào phần dây đai tổnghợp này, nó làm cho dây không thay đổi chiều dài trong quátrình làm việc và giảm nhiệt cho dây giúp dây bền và khôngsinh nhiệt khi chạy tốc độ cao và tải trọng lớn

Phần Cao Su là thành phần cấu tạo chính của dây đaicuroa Chất liệu cao su tổng hợp từ nguồn gốc dầu mỏ, có trảiqua quá trình lưu hóa và bảo quản tốt Đối với mỗi nhà sản xuấtthì cao su của dây có độ bền khác nhau do quá trình sử lý, lưuhóa, phụ gia, công nghệ và chất lượng nguyên liệu Dây curoacó bền hay không thì phụ thuộc tương đối 50% vào chất lượngcao su của dây, nếu loại dây có chất lượng cao su tốt sẽ có tuổithọ hơn cho những chuyển động tốc độ cao hoặc chuyển độngcó tải trọng lớn.

Hướng dẫn cách tra mã dây curoa, đọc thông số ký hiệudây curoa

Kích thước tiết diện dây curoa thang chia làm các loại gọi làbản FM, M, A, B, C, D, E,

Chiều dài trên dây curoa thể hiện bằng số phía sau trênlưng dây curoa

Chúng ta quy đổi dây curoa theo kích thước tiêu chuẩn mmnhư ví dụ bên dưới

Còn số “25” thể hiện chiều dài 25 inch

Muốn quy ra tiêu chuẩn hệ “cm” thì lấy 25×2,54 = 63,5 cm

Bánh đai: Kim loại, gỗ…vv

Hình 2.3.3: Puly đai thang [8]

Hình 2.3.4: Puly đai dẹp [8]

Hình 2.3.5: Puly măng song [8]

Hình 2.3.6: Puly đai côn [8]

Hình 2.3.7: Puly ghép [8]

Hình 2.3.8: Puly đai răng [8]

2.4 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lí làm việc: Bánh đai dẫn (đường kính d) quay vớitốc độ quay n1 (vòng/phút), nhờ lực ma sát giữa dây đai vàbánh đai làm bánh đai bị dẫn (đường kính D), quy theo tốc độquay n2 (vòng/phút).

Hình 2.4.1: Nguyên lí hoạt động bộ truyền đai

Lưu ý khi sử dụng bộ truyền động đai

Trục phải được lót đúng cách để đảm bảo độ căng đồng đềutrong phần đai.

Các ròng rọc không được quá gần nhau để cung tiếp xúctrên ròng rọc nhỏ càng lớn càng tốt.

Ròng rọc không được đủ xa để gây nặng lên trục đai, làmtăng tải trọng ma sát lên các ổ trục.

Một dây đai dài quay từ bên này sang bên kia, làm cho dâyđai thoát ra khỏi ròng rọc, gây ra các điểm cong vênh trong dâyđai.

Mặt thắt chặt của dây đai phải ở phía dưới sao cho bất kỳđộ võng nào xuất hiện ở mặt bị lỏng sẽ làm tăng cung tiếp xúctrên ròng rọc.

Để đạt được kết quả tốt với đai dẹt, khoảng cách tối đa giữacác trục không được vượt quá 10 m và tối thiểu không được nhỏhơn 3,5 lần đường kính của các puli lớn hơn.

2.5 Phân loại

2.5.1.Dựa trên năng lượng truyền

Truyền động nhẹ: Chúng được dùng làm máy nông nghiệpvà máy công cụ nhỏ để truyền lực nhỏ ở tốc độ dây đai khoảng10 m / s.

Truyền động trung bình: Chúng được sử dụng để truyền lựctrung bình ở tốc độ dây đai hơn 10 m / s nhưng lên đến 22 m / sgiống như máy công cụ.

Truyền động nặng: Chúng được sử dụng trong máy nén vàmáy phát điện để truyền lực lớn với tốc độ dây đai trên 22 m /s.

2.5.2.Dựa trên hình dạng đai

Bộ truyền đai dẹt (phẳng), Bộ truyền đai có rãnh hoặc dạngPoly V-Belt, Bộ truyền đai đồng bộ (đai răng), Bộ truyền đai bảnV-belt

Những loại đai này được làm từ các vật liệu cơ bản như da, caosu hoặc nhựa, da gia cố và vải.

Hầu hết các loại dây đai da được làm bằng các lớp dây đailiên kết với nhau hay sử dụng các sợi dây gia cường và mặt saubằng vải Các loại đặc biệt cũng được sản xuất riêng cho cácứng dụng cụ thể.

Dây đai da có hệ số ma sát tốt, linh hoạt, tuổi thọ cao và dễsửa chữa.

Chi phí đầu tư ban đầu cao, các phương pháp làm sạch vàbảo dưỡng đều cần thiết.

Chúng có thể kéo dãn và co lại tùy thuộc vào điều kiện môitrường.

Chúng được sử dụng chủ yếu để tải tốc độ chậm đến trungbình và tối đa là 35 m/s, áp dụng cho tải trung bình đến nặng.

Những cải tiến bao gồm lớp vật liệu căng tổng hợp đượcphủ lên một hoặc cả hai mặt bằng da chrome hoặc cao su tổnghợp Khi chỉ cần một chịu tải, bề mặt còn lại thường là vải mịn.Lớp vật liệu chịu căng là superpolyamide (nylon) hoặc polyester(terylene) có độ khỏe, độ đàn hồi hấp thụ sốc, sự dẻo dai và ổnđịnh kích thước.

Nhược điểm của đai dẹt (phẳng)

Không có tính truyền động chủ động, có khả năng trượt đaivà lệch đai

Kéo dài dây đai phải dùng một thiết bị căng.

Kích thước tương đối lớn, tỷ lệ vận tốc không nhất quán,không thể được sử dụng khi cần thời gian hoặc tỷ lệ vận tốcchính xác.

Bộ truyền đai có rãnh hoặc dạng Poly V-Belt

Về cơ bản đây là một dạng đai phẳng với bề mặt dưới tiếpxúc với puly có gân dọc Phần vành đai phẳng đóng vai trò làthành phần mang tải và các sườn hai bên cung cấp lực kéotrong các rãnh cắt ở mặt trong.

Hình 2.5.2.1: Đai có rãnh hoặc dạng Poly V-Belt [3]

Dạng đai này giống với dạng đai V thông thường, hoạt độngtheo một nguyên tắc khác, thay vì phụ thuộc vào quá trình nêmđể truyền năng lượng, nó chỉ phụ thuộc vào ma sát giữa puly vàdây đai Công suất phụ thuộc vào chiều rộng vành đai Có độcăng lớn hơn đai V thông thường và nhỏ hơn so với đai phẳng.Đai có gân có hiệu quả cao khi được sử dụng trên các dây nhỏ.

Bộ truyền đai đồng bộ (đai răng)

Những đai này còn được gọi là đai Timing hoặc đai răng.Puly đai răng được chế tạo với các bánh răng giống như răngtham gia ăn khớp với các rãnh mặt trong của dây đai Đây làđặc biệt mạnh mẽ và khả năng chống suy giảm từ dầu máy.

Hình 2.5.2.2: Đai răng [3]

Kiểu đai này có răng theo kích thước mô-đun chuẩn tạo rasự ăn khớp chủ động với các răng trên bánh đai, đi vào và racác rãnh một cách trơn tru, lăn với ma sát tối thiểu.

Răng được bao phủ bởi một lớp nylon chống mài mòn Saumột thời gian vận hành ngắn, bề mặt trở nên bóng mịn với thấtthoát từ ma sát thấp Chúng loại bỏ sự trượt, kim loại tiếp xúcvới kim loại, kéo dãn và bôi trơn.

Đai răng phải chạy cùng với pully theo đúng loại mô đun Vídụ, một dây đai có mô đun là 1 không thể được sử dụng với

Ưu điểm của bộ truyền đai răng

Tốc độ không đổi Không trượt, lệch hay xộc xệch.Đai có hệ số đàn hồi lớn sẽ không bị kéo dãn.Không cần căng đai Giảm tải và tăng tuổi thọ.

Nhỏ gọn, vành đai bánh răng cho phép pully nhỏ hơn,khoảng cách tâm ngắn hơn, đai hẹp hơn.

Hiệu suất cơ học cao cho tốc độ và sức mạnh ổn định.Gọn nhẹ, tỷ lệ công suất trên khối lượng cao.

Khả năng tải tốc độ cao Tốc độ dây đai lên đến tối đa 30m/s

Độ ồn thấp Không rung, không có hiện tượng va chạm răngPhạm vi tải trọng rộng.

Ít tạo nhiệt hơn vì hầu như không có ma sát.

Ống lót côn giữ puly trên trục bằng kẹp như tạo áp lực Nhanh chóng, dễ dàng lắp đặt hay tháo rời.

Hệ thống nhẹ, sạch sẽ và nhỏ gọn.Không cần bôi trơn.

Một tỷ lệ được xác định trước luôn được duy trì.

Mối quan hệ góc liên tục giữa puly chủ động và puly bịđộng được duy trì vô thời hạn.

Nhược điểm của bộ truyền đai răng:

Chi phí cần cân nhắc và puly phải có rãnh răng phù hợp

Do lực đẩy nhẹ của dây đai trong chuyển động, một pulytrong bộ truyền phải được gắn mặt bích.

Khi khoảng cách giữa hai tâm quay lớn hơn tám lần đườngkính của puly nhỏ hoặc khi ổ đĩa hoạt động trên trục dọc, cả haipuly phải được lắp mặt bích.

Bộ truyền đai bản V-belt

Đai bản V được cấu tạo từ 4 thành phần:Sợ dây căng

Chất phụ gia cao suLớp cao su cơ sởVỏ bọc ngoài

Hình 2.5.2.3: Đai bản V [3]

Sợi dây căng có lẽ là yếu tố quan trọng nhất vì nó kiểm soátchiều dài dây đai Nó được cấu thành từ sợi polyester, tạo thànhcác cấu hình sợi khác nhau, mỗi cấu hình xác định các tính chấtvật lý của dây có thể phù hợp với các ứng dụng đai cụ thể Để

nó được ngâm tẩm hóa chất để nó hoàn toàn tương thích vớicao su và sau đó được phun Quá trình này đảm bảo một liênkết hoàn toàn đồng nhất với lớp cao su cơ sở.

Cao su có công thức đặc biệt được sử dụng cho các đai nàyđược ép đùn Quá trình này tạo ra một dạng định hình chínhxác, cần thiết cho lớp cao su cơ sở và tính đồng nhất của trọnglượng dây đai trên mỗi đơn vị chiều dài, đây là một tính năngquan trọng hàng đầu để chạy mà không rung.

Ưu điểm của bộ truyền đai bản V-belt:

Cho phép tỷ số tốc độ lớn và tuổi thọ làm việc lâu dài.

Có thể dễ dàng lắp đặt và tháo gỡ, độ ồn thấp, ít yêu cầubảo trì.

Có khả năng hấp thụ sốc giữa trục động và trục bị độngKhả năng truyền tải năng lượng cho nhiều trục bị động từmột trục chủ động duy nhất mà không cần sử dụng bộ căngđai.

Lỗi của một đai không làm mất khả năng truyền động vì đaiV chịu được quá tải đáng kể.

Khả năng biến đổi vô cấp của vận tốc góc.Giới hạn của bộ truyền đai bản V-belt:

Chúng phải chịu một độ rão nhất định và không nên dùngkhi cần tốc độ đồng bộ.

Căng đai không đúng cách và không khớp với chiều dài đaicó thể làm giảm tuổi thọ.

Tuổi thọ của đai ở nhiệt độ trên 80 độ C và dưới -50 độ C bịrút ngắn đáng kể.

Lực ly tâm cản trở việc sử dụng đai V ở tốc độ trên 55 m/s.Không thể được sử dụng với khoảng cách tâm lớn.

2.5.3.Dựa trên phương pháp truyền động

Bộ truyền động đai hở

Bộ truyền động đai kín/chéoPuli động

Bộ truyền động bậc tốc độBộ truyền động có căng đaiBộ truyền động đai vuông gócBộ truyền động đai phức hợp

Bộ truyền động đai hở (Open belt drive)

Bộ truyền động đai hở được sử dụng với các trục bố trí songsong và quay cùng chiều Trong trường hợp đó, puli chủ độngchịu trách nhiệm kéo dây đai từ bên này và chuyển nó sangbên kia Như vậy, lực căng ở đai bên dưới sẽ cao hơn đai bêntrên Đai bên dưới được gọi là đai bền chặt trong khi đai bêntrên được gọi là đai bên chùng.

Khi các trục quá xa nhau, mặt dưới của đai phải là mặt chặtvà mặt trên phải là mặt chùng Khi hoạt động, mặt trên sẽ giãnra do trọng lượng của chính nó và do đó làm tăng cung tiếpxúc.

Bộ truyền động đai kín/chéo (Closed or crossed beltdrive)

Hình 2.5.3.2: Bộ truyền động đai kín/chéo [5]

Truyền động đai chéo hoặc đai xoắn được sử dụng với cáctrục quay song song và ngược chiều nhau Trong trường hợpnày, puli chủ động kéo dây đai từ bên này và chuyển nó sang

bên kia, tương tự như bộ truyền động đai hở, bộ truyền độngđai chéo cũng có phần đai phía trên chùng và phía dưới căng.

Loại truyền động đai này sử dụng một dây đai khi 2 trụcsong song phải quay ngược chiều Tại chỗ giao nhau của dâyđai, nó cọ xát với chính nó và bị mòn Để tránh mài mòn quámức, các trục nên được giữ ở khoảng cách tối đa với nhau vàvận hành ở tốc độ rất thấp

Xem xét một chút sẽ thấy rằng tại một điểm mà dây đaigiao nhau, nó cọ xát vào nhau và sẽ bị mòn và rách quá mức.Để tránh điều này, trục phải được đặt ở khoảng cách tối đa là20 lần chiều rộng của đai và tốc độ của đai phải nhỏ hơn 15 m /s.

Puli động (Fast And Loose Cone Pulley)