Một số ưu điểm của băng tải đai: - Phù hợp với các chu tuyến vận chuyển, giá thành công trình không lớn do kết cấu phần nâng băng theo đường vận chuyển đơn giản và nhẹ, năng lượng tiêu t
Phạm vi ứng dụng và các bộ phận chính của băng tải đai
Băng tải được hiểu một cách đơn giản là một thiết bị vận chuyển các đồ vật nhẹ như thùng carton, hộp giấy, túi, … và vận chuyển một lượng lớn vật nặng như thực phẩm, các linh kiện điện tử,… từ nơi này đến nơi khác, từ điểm A đến điểm B
Băng tải là một sự sáng tạo đặc biệt mang tính ứng dụng rất cao Thay vì vận chuyển bằng sức người vừa tốn thời gian lại vừa tốn kém chi phí nhân công lại tạo khung cảnh lộn xộn cho nơi làm việc Hiểu được điều đó, nên hiện nay băng tải đang được ứng dụng rất nhiều trong đời sống công nghiệp hiện đại Ứng dụng công nghệ băng tải vào sản xuất đã giúp tiết kiệm được rất nhiều thời gian, công sức, tiền của cho nhà sản xuất
Ngày nay người ta đã sản xuất bang tải với chiều rộng tới 3m, như vậy vận tốc chuyển tới 4m/s và hơn nữa công suất của bang tải có thể đạt tới vài nghìn tấn trong một giờ Trên thực tế chiều dài của băng tải không bị giới hạn tùy thuộc vào mục đích sử dụng
Ví dụ: Băng tải có chiều rộng 1,8m với vận tốc 3m/s có thể vận chuyển đến 9000 tấn vật liệu trong một giờ, đều đó tương đương với việc vận chuyển bằng 180 toa xe chứa vật liệu với trọng tải 50 tấn 1 toa
Một số ưu điểm của băng tải đai:
- Phù hợp với các chu tuyến vận chuyển, giá thành công trình không lớn do kết cấu phần nâng băng theo đường vận chuyển đơn giản và nhẹ, năng lượng tiêu tốn không cao, người phục vụ khi thiết bị hoạt động không nhiều và điều khiển dễ dàng ( băng tải có chiều dài lớn thì yêu cầu có 1 người phục vụ trên đoạn băng dài 1-1,5km)
Bộ phận chính của băng tải đai:
+ Băng tải đai mền khép kín
+ hệ thống con lăn đỡ
+ trạm dẫn động, trạm kéo căng, bộ phận chuyển hướng, bộ phận nạp liệu và dỡ liệu, khung hoặc cột đỡ thiết bị
Nhiều băng tải có sử dụng thêm các thiết bị an toàn:
+ Tự động dừng các băng nghiêng mang tải khi tắc động cơ
+ Tự động tắc động cơ khi băng trượt trên tang do quá tải hay không đủ căng cần thiết + Tự động dừng khi nhiệt độ băng tăng quá cao
+ Tự động bắt giữ băng khi băng bị đứt
2 Để các loại băng nghiêng với bề mặt phẳng làm việc tin cậy thì góc nghiêng lớn nhất ᵦ nhỏ hơn góc ma sát giữa vật liệu và bằng từ 7 - 10 0 do tính đến độ võng của băng…
Dưới đây là các giá trị ᵦ
Băng Tải Đai Vải
Lựa chọn vận tốc băng
Giá trị vận tốc băng được chọn phụ thuộc vào tính chất của vật liệu vận chuyển và chiều rộng băng được dẫn ra ở bảng 4.2 Vận tốc đồng thời còn phụ thuộc vào phương pháp dữ liệu, như khi tháo liệu bằng thanh gạt thì nên lấy u = 3,3a + 200mm - đối với vật liệu đã phân loại,
Trong đó a là kích thước tuyến tính lớn nhất của cục vật liệu Cuối cùng chiều rộng bằng được tính tròn đến tiêu chuẩn kích thước gần nhất (xem bảng 3.4).
-Phương pháp thực hiện tương tự như phương pháp đã sử dụng cho băng vải cao su, tuy nhiên có tính đến 1 số điểm riêng của băng thép
1 Lực kéo để nâng lên khi băng nằm nghiên
Trong đó: q – trọng lượng của vật liệu và băng trên 1m dài
2 Trọng lượng băng tải có thể được tính theo công thức: qb=7.85 B ᵟ
Trong đó: B – chiều rọng của băng (m) ᵟ - chiều dày của băng (mm)
3 Lực cản chuyển động của băng trên các con lăn tựa:
Trong đó: Gel – trọng lượng các phần quay của con lăn tựa (kg)
Lel – khoảng cách giữa các con lăn tựa
L – chiều dài băng ω – hệ số cản chuyển động băng
4 Trường hợp băng trượt trên các mặt đỡ lực cản
5 Trường hợp các mặt đỡ được bố trí dưới thanh gạt đỡ liệu thì lực cản chuyển động đi qua đó sẽ nhỏ hơn vật liệu dường như chỉ nằm theo 1 nửa chiều dài mặt đỡ
6 Lực cản tại vị trí nạp liệu của băng bao gầm lực quán tính của vật liệu và lực ma sát của băng, và vật liệu với các phần của bộ phận nạp liệu Cho rằng lực cản này bằng với lực nâng qvl (kg/m) lên 1 độ cao tương đương htd
• Trong đó: htd=0.7m, khi vận tốc băng nhỏ hơn 1m/s htd=0.9 m, khi vận tốc băng lớn hơn 1m/s
7 Lực cản của thiết bị làm sạch
• Trong đó: qd – phụ thuộc vào mức độ dính của vật liệu , qd0÷50 kg/m
8 Lực cản dữ liệu bằng thanh gạt
9 Lực cản ở tang đổi hướng hoặc con lăn đổi hướng
Trong đó: S – lực kéo băng tại vị trí uốn cong (kg)
14 α – góc uốn cong băng, ωdt – hệ số cản ωdt=0,025÷0,05 đối với tang đổi hướng trong ổ trượt ωdt=0,1÷0,015 đối với tăng trong ổ lăn
10 Lực căng dây cho phép lớn nhất Smax
11 Tổng lực cản bằng lực kéo P
12 Lực căng băng nhỏ nhất tại thời điểm ở nhánh ra từ tang dẫn động
13 Với trạm dẫn động đặt trên không và độ cao nâng băng là H, Sra cần phải không nhỏ hơn lực kéo băng cho phép
14 Ở những băng tải nghiêng với trạm dẫn động đặt dưới
15 Năng suất băng tải với đai thép không có thành bân cho hàng rời
• Trong đó: B – chiều rộng băng (m), v – vận tốc chuyển động của băng ᵧ - trọng lượng riêng của vật liệu rời
C – hệ số gần đúng lấy theo bảng 4.7
16 Năng suất của băng tải với băng có thành bên
• Trong đó: b – khoảng cách giữa các thành (m) h – độ cao trung bình của lớp vật liệu tơi (m)
17 Công suất yêu cầu trên trục tang dẫn động
18 Công suất trên cần được bổ sung thêm phần công suất để thắng lực cản của tang dẫn động Toàn bộ công suất cần thiết (không tính đến hiệu suất mất mát cảu bộ phận truyền động)
BĂNG TẢI VỚI ĐAI THÉP
Đặc điểm riêng, phân loại
Các chi tiết bộ phận chính của băng tải với đai thép, về mặt ý nghĩa và nguyên tắc làm việc, cũng giống như các chi tiết của băng tải đai cao su, nhưng về kết cấu thì cơ bản là khác do băng thép có độ cứng lớn hơn theo phương dọc và phương ngang
Dựa vào kết cấu thành bên của bộ phận kéo, người ta phân băng thành các loại:
- Băng tải có hai thành bên đặt cố định cách nhau một khoảng nhỏ hơn chiều rộng băng (H.4.20), băng được dùng để vận chuyển vật liệu hạt và vật liệu cục cỡ nhỏ
- Băng tải có hai thành bên cố định đặt cách nhau một khoảng lớn hơn chiều rộng băng (H.4.21), băng được dùng để vận chuyển vật liệu cục cỡ lớn có độ cứng thấp và trung bình
Băng tải có thành đứng hoặc nghiêng di động theo phương dọc (H.4.22) Băng khi chạy lệch về một phía sẽ tựa vào thành và di chuyển song song với thành bên Sự chuyển động của thành sẽ tránh cho các tấm bảng gắn ở thành khỏi bị mài mòn, và đảm bảo giữ vật liệu trên băng
Băng tải có thành bên lắc quanh trục (H.4.23), băng được dùng để vận chuyển vật liệu bột, dính; dưới tác dụng của trọng lượng bản thân thành luôn luôn ép vào hai mép của băng
Dựa vào các dạng tựa cho băng mà băng tải được phân thành các loại sau:
- Băng phẳng tựa trên các con lăn thẳng các kết cấu khác nhau (H.4.24)
- Băng lòng máng tựa trên các con lăn đặt nghiêng (H.4.25)
- Băng tải tựa trên mặt trượt từ gỗ hoặc thép (H.4.26)
- Băng tải tựa trên các con lăng và bệ trượt (H.4.27)
Thông thường ở những băng tải có thành bên thì nhánh trên mang băng tải có bệ trượt, còn nhánh dưới không tải là con lăn, đôi khi ở dưới cửa nạp liệu và dở liệu là các mặt trượt tựa còn trên toàn bộ phần kéo còn lại là con lăn.
KẾT CẤU
- Các con lăn tựa có đĩa côn và con lăn có gờ (H.4.24)
- Cụm ép trọng trường với vật nặng (H.4.29)
- Các con lăn cạnh bên đặt đứng có lực ép lò xo (H.4.30)
- Các con lăn đỡ định tâm (với các con lăn ở cạnh bên và không có con lăn nào ở cạnh bên) được đặt cao hơn các con lăn lân cận một khoảng nhỏ (H.4.2b và H.4.3 ở phần trên)
- Hình 4.31 là kết cấu trạm dẫn động phổ biến có đường kính tang 800, 1000, 1200m
Một trong những loại trạm dẫn động chuyên dùng cuả băng tải với đai thép là dẫn động một hoặc vài truyền động đai được liên kết tới mặt trong của băng Trong trường hợp này thay vì tang lồi thông thường, người ta sử dụng các bánh đai Dây ma sát đảm bảo cho băng đi đúng hướng, đảm bảo lực kéo cần thiết, thậm chí cả ở những bộ phận đổi hướng Việc sử dụng băng thép có các dây đai ma sát sẽ tránh làm mòn các mép băng
Trạm kéo căng của các đai thép thường dùng là loại đối trọng và vít lò xo Thiết bị vít không được khuyên dùng Hành trình dịch chuyển của trạm kéo căng cho băng thép thường được lấy từ 250mm ÷ 500mm
Khung của băng tải với đai thép được thiết kế sao cho khe hở của các mép của phần băng chuyển động của mọi phần lồi ra của khung không nhỏ hơn 100mm, vì sự va chạm với khung sẽ làm cho băng đai thép không thể làm việc bình thường
Băng tải với đai là dây kim loại
Băng tải với đai là dây kim loại được phân thành các loại cơ bản như sau:
- Băng tải với loại băng đai phẳng tựa trên các con lăn thẳng (H.4.33a)
- Băng tải với loại băng đai phẳng có tấm lót mặt: nhánh trên của băng tựa trên các con lăn thẳng thông thường còn nhánh dưới tựa trên các con lăn định hình (H.4.33b)
- Băng tải với loại băng đai phẳng tựa trên các mặt đỡ trượt không có thành bên (H.4.33c), hoặc có thành bên (H.4.33d)
- Băng tải với băng là một máng có thành bên di động (H.4.33e)
- Băng tải với băng có nhiều máng dọc (H.4.33f)
Bộ phận đỡ của các loại băng đai dây kim loại cũng là các loại con lăn đặt ở các khoảng cách giống như trong loại băng vải cao su hoặc là các mặt tựa trượt
Việc dỡ liệu giữa quãng đường vận chuyển của băng tải dây kim loại được thực hiện nhờ các thanh gạt bố trí theo góc nghiêng vào khoảng 25 0 (thay vì 30-45 0 như ở băng vải cao su) do lực cản chuyển động của vật liệu theo phương cắt ngang trên băng sợi thép lớn hơn nhiều so với băng vải cao su Bước đan của các dây xoắn theo mặt cắt ngang càng lớn thì việc dỡ liệu vận chuyển kích thước nhỏ càng khó khăm Trong những điều kiện thông thường vận tốc băng tải sợi kim loại là: v = (1 – 1,25) Đối với những băng tải trong dây chuyền công nghệ thì vận tốc băng được xác định theo nhịp điệu của dây chuyền
Chiều cao các tấm thành bên của băng tải dây kim loại nên lấy lớn hơn 70÷100mm cho loại bước của thanh 35÷50mm và cho bước dây xoắn không nhỏ hơn 25mm
Khi thiết kế các tấm thành bên của băng tải với dây băng kim loại cần phải để khoảng cách khe hở từ mỗi cạnh của băng đến mặt các thành là 50÷100mm
Hệ số ma sát tính toán của băng đai dây kim loại trên tang dẫn động được lấy như sau:
- Trên tang thép trong không khí ẩm: 0.15
- Trên tang thép trong môi trường khô: 0,20
- Trên tang bọc cao su trong môi trường khô: 0,35
- Trên tang bọc gỗ trong môi trường khô: 0,30
Năng suất của băng tải với dây kim loại cũng được xác định theo công thức như đối với băng vải cao su Đối với loại băng sợi kim loại có thành bên thì năng suất cũng được xác định như băng thép có thành bên theo công thức (4.32) Lực kéo cho phép được trình bày ở bảng (3.9) và (3.10)
Các tang dẫn động và đổi hướng cho các băng tải với băng là dây kim loại cần đảm bảo đúng hình trụ, vì khi băng dây kim loại uốn qua các tang lồi hoặc tang côn trụ sẽ làm các thanh nối lưới thép đan bị uốn, như vậy băng trở lên lồi và thời gian làm việc của băng bị giảm đi
Chiều rộng tang lấy lớn hơn chiều rộng băng khoảng 50÷100mm, đường kính tang nên lấy theo công thức sau: D ≥ (10÷15)α
Trong đó α là bước của thanh liên kết sợi kim loại đan (xem bảng 3.10)
Trường hợp lực kéo lớn, bề mặt của tang dẫn động được phủ bằng gỗ hoặc bằng cao su Các thiết bị kéo căng được sử dụng gồm: loại dung đối trọng, vít hoặc lò xo Lực kéo được tính giống như cho loại băng vải cao su
Khi băng tựa trên mặt đỡ thì hệ số ma sát tính toán có thể được lấy theo bảng 4.8
PHÁT TRIỂN KẾT CẤU BĂNG TẢI
Băng tải để vận chuyển đi xa
- Ở Mỹ, để vận chuyển quặng từ các bể chứa quặng thép vào bể than (và vận chuyển than theo hướng ngược lại) đã có những đường băng chính có chiều dài đến 208km với năng suất 3,5-5,5 nghìn tấn/giờ, chiều dài từng đoạn băng riêng lẻ là 1,2km
Một băng tải than ở Bắc Mĩ
Sơ đồ các đường truyền tải chính với loại băng tải khung cao su
- Các trạm dẫn động kéo căng và thiết bị quá tải được bố trí ở tòa nhà 2 tầng nằm trên đường vận chuyển của băng tải với khoảng cách 4-5km
Vị trí các trạm dẫn động kéo căng và thiết bị quá tải
Băng tải với góc nghiêng lớn
Cách bố trí các gân mặt
- Các gân mặt sẽ không cho vật liệu bị trượt trong quá trình vận chuyển
- Việc sử dụng những loại băng như vậy cho phép giảm chiều dài của băng tải, từ đó giá thành máy được giảm tới 30%.>
< Băng (5) được tựa trên con lăn (1), các xe này chuyển động trên thanh thép hình chữ U và gắn chặt vào khung (3)
- Các xe di chuyển được nhờ xích tháo lắp (4)
- Băng (5) được ép chặt tới xe bằng các bulông với sự trợ giúp của các tấm lót đệm (6)
- Băng được tọa thành máng khi xe (1) và tấm lót đệm (6) có dạng lượn sóng Trên các góc lượn, các đường dẫn hướng cũng được uốn cong
Mặt cắt của băng tải dạng lòng máng>
- Vận tốc chuyển động không lớn
- Khả năng phá hủy mối liên kết tiêu chuẩn giữa băng và các tấm tựa của xích do bụi bẩn, mài mòn do trượt, do thay đổi độ ẩm của môi trường điều đó làm băng tải làm việc rất khó khăn.>
Băng tải cáp kéo
- Những băng tải có cả bộ phận kéo (cáp) và bộ phận mang riêng biệt
- Trên phần cuối băng tải:
+ các cáp uốn quanh ròng rọc dẫn động và kéo căng
+ băng uốn quanh tang đổi hướng, một trong những tang đó là tang kéo căng
Sơ đồ băng tải cáp kéo
- Băng tải gồm hai cáp kéo (2), băng mang liệu (1), trạm dẫn động (3), bộ phận kéo căng (4), gối tựa trung gian (5), các con lăn - ròng rọc (6) để đỡ cáp Các đại thép ngang được phủ cao su lưu hóa có mặt cắt 50,6mm, được đặt vào bằng vải cao su một lớp theo một bước 750+1200mm (tùy thuộc vào chiều rộng của băng)
Minh họa băng tải cáp kéo Các băng tải loại này có thể có chiều dài lớn (đến 3km) và năng suất cao Nhược điểm của chúng là các cục vật liệu to có thể rớt vào giữa cáp và mép băng, làm cho băng bị mài mòn nhanh hơn Ngoài ra, việc băng bị võng giữa hai đầu thanh thép làm cho vật liệu trào ra ngoài và làm bẩn trục puly giữ cáp
- Để tránh những nhược điểm, này trong băng cao su, người ta đặt thanh thép làm từ thép lò xo có chiều rộng 6,4mm, dài không vượt quá mép băng theo phương ngang, cách nhau một khoảng 1020mm Các thanh này giúp tạo độ cứng theo phương ngang cho băng
Băng được tựa trên các cáp kéo nhờ các dải cao su đặc, các dải cao su này được gắn với băng bằng phương pháp lưu hóa Khi góc nghiêng của đường băng chuyển gần 30°, trong dải cao su ở mép băng người ta tạo các rãnh dọc có dạng hình thang cho phép tăng độ tiếp xúc và để tránh sự trượt tương đối giữa băng và cáp Độ cong lòng máng khi vận chuyển bị tăng dần dưới tác dụng của tải trọng, điều đó cản không cho vật liệu tràn qua thành Những băng tải như vậy cũng có chiều dài đến 3km và năng suất đạt tới 800T/giờ.>
Trạm dẫn động của băng tải bao gồm hai puly, liên kết bằng bộ vi sai Từng sợi trong hai cáp có trạm kéo căng riêng biệt, cụm kéo căng thứ 3 dùng để kéo căng băng.
Các băng tải năng suất cao
- Ngoài những hình dạng trên, băng có thể có dạng phẳng hoặc lòng máng, và trong trường hợp băng hình lòng máng, tải trọng trên một mét dài còn tăng lên hơn
- Băng tải với loại băng ống gồm ba băng làm từ vải cao su cũng được sử dụng để nâng cao năng suất
- Băng phẳng ở dưới là đáy, còn ở bên là hình vòm, những băng này liên kết với nhau bằng phương pháp lưu hóa Việc liên kết các mép trên của băng bên với nhau được thực hiện bằng phương pháp dây kéo( nên các mép băng có các răng cưa) Dây kéo được đóng và mở nhờ các con lăn dẫn hướng.>
- Đường chuyền của băng tải có thể có các đoạn nằm ngang, nghiêng và thẳng đứng
- Việc nạp liệu được thực hiện ở phần mở dây kéo, còn việc dỡ liệu là trên tang quay ở trạng thái mở
- Trên nhánh ngược lại, băng chuyển động trong trạng thái đóng (ngoại trừ các đoạn để làm sạch bề mặt bên trong của băng)
- Những băng tải như vậy có thể vận chuyển các vật liệu nhẹ, rời, nhưng không thích hợp đối với các vật liệu dính và các vật liệu gây hại cho cao su Trên phần quay vòng lại, một phần các vật liệu nhỏ, bụi sẽ rớt ra qua kẽ các răng dây kéo, do mặt cắt của ống bị giảm và xuất hiện áp lực bên trong ống.
