Đề án kỹ thuật Thiết kế băng tải vận chuyển đá răm 2014

Hệ dẫn động vận chuyển vật liệu rời là một loại máy được dùng khá rộng rãi trong nhà máy, công trường.. có đặc điểm là số lượng vận chuyện lớn, kết cấu đơn giản, sửa chữa thuật tiện, linh kiện tiêu chuẩn hoá, được sử dựng trong nhiều lĩnh vực, có thể dụng để vận chuyển, dây chuyền sản xuất, công trình xây dựng trạm thủy điện và bến càng vv, phòng sản xuất trong khai thác mỏ, luyện kim ,hoá chất, …

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Vũ Ngọc Pi - Tính toán băng tải

Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên (6/2001)

[2] PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển

Tính toán hệ dẫn động cơ khí - (Tập I)

[3] PGS.TS Vũ Ngọc Pi - Hộp giảm tốc tiêu chuẩn Trường đại học kỹ thuật công

nghiệp thái nguyên

[4] PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển - Tính toán hệ dẫn động cơ khí - (2

Tập).

[5] PGS.TS Vũ Ngọc Pi; TS Nguyễn Văn Dự - Hướng dẫn thiết kế đồ án chi tiết

máy Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

[6] PGS.TS Vũ Ngọc Pi - Trần Thọ - Nguyễn Thị Quốc Dung - Nguyễn Thị

Hồng Cẩm - Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, 2001

[7] Bài giảng máy nâng chuyển Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Thái

Nguyên, 2009

[8] PGS.TS VÕ QUANG PHIÊN – TH.S CAO TRỌNG KHUÔNG – TH.S ĐẶNG

TRẦN VIỆT – T.S ĐINH VĂN CHIẾN – At lát máy nâng chuyển Trường ĐH Mỏ

http://thegioimay.net/san-pham/903935-May-bua-dung-khi-nen-loai-than-[13] xoan- vit.html?p=131255#post131255 và

http://www.meslab.org/mes/threads/24276-Xin-hoi-cach-gia-cong-http://www.youtube.com/watch?

v=fZewUbxYhlI&NR=1&feature=endscreen

[14] TS Nguyễn Văn Dự - Hướng dẫn tính toán băng tải

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của thế giới và xu huớng hội nhập kinh tế quốc tế,đất nước ta đang dần đổi mới và buớc vào thời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá,vừa xây dựng cơ sở vật chất – kỹ thuật vừa phát triển nền kinh tế đất nuớc Hiệnnay, nước ta đang mở rộng việc xây dựng và phát triển các khu công nghiệp, nhàmáy, các cơ sở sản xuất….từ đó, hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến

và từng bước thay thế sức lao động của con người … Do đó, ngành Cơ khí chếtạo máy không thể thiếu và có vai trò rất quan trọng trong quá trình xây dựng vàphát triển đất nước

Trong các trương trình giảng dạy bậc Đại học của các khối ngành kỹ thuậtviệc thiết kế đồ án môn học là một nhiệm vụ quan trọng đối với tất cả mọi ngànhnghề Giúp cho sinh viên hiểu sâu, hiểu kỹ và tổng hợp được những kiến thức

cơ bản của môn học Đối với ngành Cơ khí, đây là một công việc thiết thực,không những giúp cho sinh viên được hòa mình vào thực tế, tích lũy kinhnghiệm, được khẳng định những kiến thức đã học trên lý thuyết, mà còn hìnhthành tác phong và khả năng ngề nghiệp của một kỹ sư cơ khí thực thụ trongtương lai

Đề án kỹ thuật là học 1 phần nằm trong chương trình đào tạo kỹ sư Cơ khí

trường ĐHKT Công nghiệp Thái Nguyên Đây là 1 học phần mới nằm trong cáchọc phần tự chọn trong trương trình đào tạo Mục đích của học phần là nhằmcho sinh viên tìm hiểu nghiên cứu về một số các loại dây truyền , kết cấu máynâng chuyển cơ khí thông dụng trong thực tế như các trạm dẫn động băng tải,

xích tải , gầu tải, cầu trục v.v Đề tài thiết kế của em được giao là “Tính toán

thiết kế băng tải vận chuyển đá răm” Sau một quá trình tìm hiểu, nghiên cứu

và thiết kế, đặc biệt nhờ có sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy giáo Vũ

Ngọc Pi-Nguyễn Văn Trang cùng các thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật Cơ khí,

đến nay em đã hoàn thành đề tài đồ án của mình với một bản thuyết minh và cácbản vẽ theo yêu cầu đề tài

Trong quá trình làm đề án, mặc dù em cố gắng để đề án hoàn thiện nhất,nhưng do điều kiện thời gian và kinh nghiệm hạn chế, nên đồ án không tránhkhỏi những thiếu sót Kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề áncủa nhóm được hoàn thiện nhất

Em xin trân thành cám ơn !

Sinh viên thực hiện

Lê Mạnh Đức-Trần Văn Duẩn

PHẦN 1 GIỚI THIỆU1.1 Giới thiệu về các hệ thống vận chuyển vật liệu rời

Hệ dẫn động vận chuyển vật liệu rời là một loại máy được dùng khá rộngrãi trong nhà máy, công trường có đặc điểm là số lượng vận chuyện lớn, kếtcấu đơn giản, sửa chữa thuật tiện, linh kiện tiêu chuẩn hoá, được sử dựng trongnhiều lĩnh vực, có thể dụng để vận chuyển, dây chuyền sản xuất, công trình xâydựng trạm thủy điện và bến càng vv, phòng sản xuất trong khai thác mỏ, luyệnkim ,hoá chất, …

a,Băng tải

Băng tải là một máy vận chuyển vật liệu rời theo phương ngang bằng cáchcho vật liệu nằm trên một mặt băng chuyển động Vật liệu sẽ được mang từ đầunày tới đầu kia của băng và được tháo ra ở cuối băng

Băng tải gồm một băng bằng cao su hoặc vải hoặc bằng kim loại được mắcvào hai puli ở hai đầu Bên dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không bịchùng khi mang tải Một trong hai puli được nối với động cơ điện con puli kia làpuli căng băng Tất cả được đặt trên một khung bằng thép vững chắc Khi pulidẫn động quay kéo băng di chuyển theo

Hình 1.1 Băng tải

Ưu điểm

- An toàn cao, cấu tạo đơn giản, bền, làm việc không ồn

- Có khả năng vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hướng nằmngang, nằm nghiêng và kết hợp cả hai

- Không làm hư hỏng vật liệu do vật liệu không có chuyển động tương đối với mặt băng

- Vốn đầu tư và chế tạo không lớn; có thể tự động hóa

- Vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng

- Tiêu hao năng lượng ít

- Năng suất vận chuyển lớn có thể đạt 500 tấn/h

Nhược điểm

- Băng tải có độ dốc cho phép không cao, thường từ 16-24° tùy theo vật liệu;

- Không thể vận chuyển theo đường cong;

- Không vận chuyển được vật liệu dẻo, dính kết

- Tốc độ vận chuyển không cao

Ưu điểm

- Chiều cao nâng có thể đạt được H = 50÷55 m

- Năng suất vận chuyển lớn có thể đạt 500 tấn/h

- Phương vận chuyển thẳng đứng.Vận chuyển nghiêng với góc nhiêng>50°

- Hoạt động ổn định, độ tin cậy cao, dễ bảo dưỡng, tuổi thọ cao

- Cấu tạo đơn giản

- Có thể nạp liệu ở vị trí tùy thích

Nhược điểm

- Kích thước và khối lượng lớn nên khó vận chuyển lắp đặt, chiếm nhiềudiện tích

- Nếu vật liệu vận chuyển lớn gây va đập, dễ sinh tiếng ồn

- Dễ bị quá tải nếu tiếp liệu không đều, nên cần nạp liệu một cách đều đặn

- Chiều cao bị hạn chế do cấu tạo động học

- Không vận chuyển theo phương ngang được.Khi vận chuyển nghiêng gócnghiêng phải >50°

Phạm vi sử dụng

- Gầu tải sử dụng để vận chuyển vật liệu dạng than cám hay vật liệu dạngkhối như than, xi măng, quặng, sắt, thép, đất sét…dùng trong công nghiệp.Ngoài ra gầu tải còn được sử dụng để vận chuyển các vật phẩm trong nôngnghiệp như thóc, ngô…

- Cơ cấu gầu tải dùng để vận chuyển một khối lượng nguyên vật liệu lớn ởcác độ cao khác nhau theo chiều thẳng đứng hay chiều nghiêng, đổ thành đốngkhông gây bụi

c,Vít tải

Là một loại máy vận chuyển liên tục không có bộ phận kéo

Hình 1.3 Vít tải đặt ngang.

Vít tải dùng để vận chuyển vật liệu có chiều dài đến 40 m, chủ yếu dùng

để vận chuyển vật liệu hạt rời và mịn như xi măng, sỏi, cát, đá dăm và các loạihỗn hợp ẩm nước như bê tông, vữa Dùng làm cơ cấu cấp liệu cưỡng bức , trongcác trạm trộn bê tông, máy san hỗn hợp làm đường nhựa

Năng suất vận chuyển có thể đạt 20  30 m3/h, đối với loại vít có kíchthước lớn có thể đạt 100m3/h

Kích thước đường kính ngoài của vít tải thường được tiêu chuẩn hoá vàđược quy định theo dãy kích thước: 150, 200, 250, 30, 400; 500; 600mm.thường đặt đứng, nghiêng hoặc ngang

Vận chuyển vật liệu bằng vít tải có nhiều ưu điểm

- Vật liệu chuyển động trong hộp kín, nhận và dỡ tải bất cứ vị trí nào nênkhông bị tổn thất, rơi vãi, an toàn

- Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, có thể vừa vận chuyển vừa trộn

- Diện tích chiếm chỗ lắp đặt nhỏ, khả năng thao tác dễ dàng thuận tiện.Tuy nhiên vít tải cũng có một số nhược điểm như

- Do có khe hở giữa lòng máng và cánh vít nên dễ nghiền nát một phần vậtliệu

- Vì có ma sát lớn và chủ yếu là ma sát trượt nên chóng mòn cánh xoắn vàlòng máng Cũng chính nguyên nhân này mà tổn thất năng lượng lớn.

- Chỉ vận chuyển được vật liệu rời, không vận chuyển được các vật liệu cótính dính bám lớn hoặc dạng sợi do bị bám vào trục gây kẹt

Phạm vi sử dụng

Do có những ưu điểm nhất định và thích hợp với một số loại vật liệu vàcông nghệ vận chuyển nên vít tải được sử dụng trong ngành xây dựng và cácngành công nghiệp hoá chất, thực phẩm

KẾT LUẬN:

Từ yêu cầu của đề án đưa ra để vận chuyển đá răm thì lựa chọn hệ thống vận chuyển băng tải là tối ưu nhất do:

- Năng suất cao thích hợp với vận chuyển ngoài trời

- Vật liệu chuyển động trong hộp kín của vít tải vật liệu sẽ bị nghiền mắc cánh vít tải hoặc mòn cánh vít tải => chất lượng không được đảm bảo

- Đảm bảo vận chuyển theo phương ngang với góc nghiêng nhỏ mà gầu tải không thể vận chuyển được

1.2 Giới thiệu về hệ thống băng tải

a, Cấu tạo chung của hệ dẫn động băng tải

Hình 1.4 Cấu trúc một hệ băng tải

- Tail pulley: pu-ly bị động

- Feed chute: máng cấp vật phẩm

- Loading skirt: vùng cấp vật phẩm lên băng tải

- Tripper: Cơ cấu gạt vật phẩm

- Head pulley and drive: Pu ly dẫn động

- Discharge chute: máng nhả vật phẩm

- Snub and bend pulley: puly căng và dẫn hướng băng tải

- Return idler: con lăn nhánh quay về (nhánh không làm việc)

- Carrying idler: con lăn đỡ nhánh mang tải

- Troughing carrying idler: con lăn tạo máng

Góc máng (Trough angle) Có thể bố trí dây băng tải nằm ngang (Flat belt),

tương tự như ở bộ truyền đai dẹt Tuy nhiên, người ta thường sử dụng thêm cáccon lăn đặt nghiêng (con lăn máng – Troughing idlers) để uốn dây băng tảithành dạng máng lõm, nhằm vận chuyển vật phẩm được ổn định hơn

Hình 1.5 Tạo dạng máng cho băng tải nhờ các con lăn máng

Hình 1.6 Con lăn phẳng và các con lăn máng

Góc đỗ

Khi vật phẩm được đổ thành đống, góc ở đỉnh đống vật liệu được gọi là gócmái (Surcharge angle)

Góc mái khi vận chuyển

nhỏ đi so với khi đứng

Băng tải chế tạo ra phải đảm bảo các thông số đầu vào, các chỉ tiêu kinh

tế và kĩ thuật cũng như khả năng làm việc trong thời gian nhất định

Mục tiêu thiết kế băng tải trong đề án: Tính toán thiết kế hệ thống cơ khícho băng tải để vận chuyển đá răm

Các số liệu ban đầu như sau:Năng suất vận chuyển: 120 tấn/ giờ.Chiều dàibăng tải: 100m.Chiều cao nâng: 3m

PHẦN 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI

2.1 Chọn loại dõy băng

Băng là chi tiết chủ yếu của băng tải, vừa đóng vai trò là bộ phận kéo, vừa là

bộ phận vận chuyển vật liệu Do vậy băng tải vừa phải chắc dẻo, có độ giãn nhỏ

và độ bền so với môi trờng xung quanh tốt Dựa vào điều kiện làm việc và nhucầu chủ yếu là vận chuyển đất, mặt khác dựa vào yêu cầu kỹ thuật- kinh tế chungcủa băng tải, ta chọn loại băng tải của hãng dongil rubber Co Ltd[1]

- Chiều dày lớp vỏ dới:  d = 2 (mm)

- Chiều dày tổng cộng của băng:   = 8,4 (mm)

- Vật liệu lớp sợi bọc: Nylon

- Vật liệu lớp bọc ngang: Nylon

Hỡnh 2.1 Kết cấu dõy băng tải

2.2 Xỏc định gúc nõng hạ () của băng tải

Gúc nõng hay hạ của băng tải (gúc dốc) được quyết định bởi đặc tớnh và

hỡnh dạng cỏc hạt vật liệu được vận chuyển Cỏc vật liệu dạng hạt, ổn định cú thể sử dụng băng tải cú độ dốc lớn; cỏc vật liệu khụng ổn định như than, cỏt cần xỏc lập gúc dốc nhỏ.

Theo bảng 2[1] ta xỏc định được gúc dốc lớn nhất của băng tải là max=150

Hỡnh 2.1: Gúc dốc thực tế của băng tải

Theo đề bài, chiều dài băng tải là L = 100m, chiều cao nõng là H = 3m nờn ta cú gúc dốc thực tế của băng tải được xỏc định như sau:

2.3 Tính tiết diện ngang dòng vật liệu

Có 3 dạng băng tải là dạng phẳng,hình máng với 3 con lăn và hình mángvới 5 con lăn.Ta sử dụng loại băng tải hình máng với 3 con lăn đỡ vì : Diệntích ngang của dòng vật liệu lớn  năng suất tải cao, giảm đợc đáng kể đợc

sự rơi vãi của vật liệu Với 3 con lăn đỡ đảm bảo đợc độ căng của băngtải.Dùng loại 5 con lăn chế tạo phức tạp,cơ cấu dẫn và căng phức tạp hơnnên không dùng

Hình 2.2 : Băng tải dạng phẳng



Hình 2.3 : Băng tải hỡnh mỏng với 3 con lăn đỡ

Hình 2.4 : Băng tải hỡnh mỏng với 5 con lăn đỡ

Nh vậy tiết diện ngang F của dòng vật liệu đợc tính nh sau:( H.2.2)

b B

.b2.C tgđ (2.2)

Với : b = 0,8B = 0,8.500 = 400 (mm) ; B- là chiều rộng đai (mm)

F2 : Là tiết diện của hình thang cân, F2 = ( b+l ).h2/2

Theo [ 1 ] đáy lớn b= 0,8B , đáy nhỏ l = 0,4B , góc của đáy hình thang làgóc nghiêng của trục lăn

Góc nghiêng trục lăn thờng chọn  thờng chọn các giá trị sau:   20 0 ;

Vậy: F2 = 0,12.B2.sin = 0,12.5002.sin200 = 9750 (mm2) (2.3)

Vậy tiết diện ngang của dòng vật liệu:

Q - là năng suất tải (t/h) theo yêu cầu ta có Q = (120tấn/h)

F - tiết diện dòng vật liệu (m2) Theo tính toán phần trên ta có

Theo [ 1 ], đờng kính tang đợc xác định theo công thức:

2.6 Tính toán con lăn đỡ băng

Do yêu cầu vận chuyển đỏ dăm dới dạng rời nên với nhánh có tải ta sửdụng loại con lăn đỡ lòng máng gồm 3 con lăn đặt nằm nghiêng, với gúcnghiờng của hai con lăn 2 bờn là   20 Còn nhánh không tải sử dụng con lăn

Đờng kính con lăn dcl phải lấy theo tiêu chuẩn Ta lấy theo tiêu chuẩn DIN22101.

Đờng kính con lăn dcl chọn theo chiều rộng băng tải

Với B = 500 (mm) thì lấy dcl = 63,5 hoặc 89 (theo [ 1 ])

Chọn dcl = 89 (mm)

Khoảng cách giữa hai hàng con lăn trên nhánh có tải xác định theo công thức:

l'cl = A – 0,625.B (mm) ( theo [ 1 ] ) (2.8)

Trong đó: B – chiều rộng băng tải (mm)

A – hằng số phụ thuộc vào khối lợng riêng của vật liệu vận chuyển  :Với  = 1200 kg/m3  (1000  1500) kg/m3 lấy A = 1640 (mm)

 Băng không bị trợt trên tang dẫn động trong thời kì khởi động có chất đầytải.

 Để đảm bảo điều kiện độ võng cho phép của băng thì lực căng nhỏ nhấttrên nhánh có tải cũng phải lớn hơn bình thờng của băng

Ta chọn điểm xuất phát để tính toán lực căng băng là tại điểm ra khỏi tang dẫn

động Để xác định Sr , ta dựa vào phơng trình Ơ-le [5]:

ST Kc = Sr efα (1.10)Mặt khác, dựa vào công thức tính lực căng theo chu trình khép kín củabăng ta có: S2 = Sr + WKT

S3 = S2 kcl

ST = S3 + WCT

 ST = (Sr + WKT) kcl + WCT (1.11)Kết hợp (1.10) và (1.11) ta có hệ phơng trình:

 ST - lực căng tại điểm đi tới tang dẫn động

 α1 - góc ôm của băng vào tang Theo cách bố trí thì α1 = 180o = 3,1416

 Sr - lực căng tại điểm đi ra khỏi tang dẫn động

 Kcl - hệ số cản trên tang đổi hớng, Kcl phụ thuộc vào góc ôm α1

Tra bảng 1.3 [6] ta có Kcl = 1,05

 WKT - sức cản chuyển động trên nhánh không có tải (N) Theo [6] ta có:

WKT = g.L [(qb + q”cl).W’.cosα – qb sinα ] (1.13)Với: W’ – hệ số sức cản chuyển động của băng

Theo bảng 1.4 [7] ta tra đợc W’ = 0,03

g – gia tốc trọng trờng g = 9,81 (m/s2)

L – chiều dài vận chuyển (m) Theo đề tài thì L = 150 (m)

qb – khối lợng của băng trên 1 mét chiều dài Ta có qb = 5,3 (kg/m)

q’’cl – khối lợng thành phần quay của các con lăn trên nhánh không tảitrên chiều dài 1 mét băng Theo [5] ta có:

q’’cl = "

''

cl cl

m

l (kg/m).

Với m”cl – khối lợng phần quay của 1 hàng con lăn trên nhánh không tải (kg).Tra bảng 1.5 [1] với B = 500; dcl = 89 và bố trí 1 con lăn trên 1 hàng của nhánhkhông tải ta đợc m”cl = 6 (kg)

l”cl : khoảng cách giữa hai hàng con lăn trên nhánh không tải (m)

 WCT - sức cản chuyển động trên nhánh có tải (N) Theo [5] ta có:

WCT = g.L [(q + qb + q’cl).W’.cosα + (q + qb).sinα ] (1.15)Với q – khối lợng phân bố trên 1 mét chiều dài của vật liệu vận tải (kg/m), theo

m

l   (kg/m).

Thay vào (1.15) ta đợc:

WCT = 9,81.100.[(45,2 + 5,3 + 6,32).0,03.cos1,72o+ (26,04 + 5,3).sin1,72o ] =1576 N

* Kiểm tra lực căng nhỏ nhất trên nhánh có tải:

Để đảm bảo độ võng của băng giữa hai hàng con lăn nằm trong giá trị chophép, lực căng nhỏ nhất trên nhánh có tải phải thoả mãn điều kiện [5]:

Sct min ≥ [Sct min]Trong đó: [Sct min] = (5 ữ 8).(q + qb) g l’cl = (5ữ 8).(45,2 + 5,3) 9,81.1,4

 [Sct min] = (3467,8 ữ 5548,5)

Nh vậy, Sct min =1608,3<[Sct min] nên không thoả mãn điều kiện

Ta lấy Sct min = S3= 3467,8(N) cho thoả mãn điều kiện lực căng nhỏ nhất, sau đótính toán lại ST , Sr :

ST = S3 + WCT = Sct min + WCT = 3467,8+ 1576 = 5043,8(N)Theo (1.10): 1, 20,3*3,14159 1, 2.5043,80,3*3,14159

2358, 4

T r

S

S2 = Sr + WKT = 2358,4 + 290,9 = 2649,3 (N)

Vậy

+ ST: lực căng tối thiểu trờn nhỏnh căng ST = 5043,8 (N)

+ Sr: lực căng tối thiểu trờn nhỏnh trựng Sr = 2358,4 (N)

Lực kộo lớn nhất được sủ dụng để tớnh toỏn chọn dõy băng tải theo độ bền Theo bảng 14[1] ta cúFmax  S T  Sr  5043,8 2358, 4 7402, 2   (N)

2.8 Kiểm tra độ bền của băng

Độ bền của băng đợc kiểm nghiệm theo công thức

TC b

S B

S m

] [

[m] : Hệ số dự trữ độ bền cho phép,( theo bảng 1.6) [ 1 ], với góc

nghiêng băng tải

 =00 và lõi băng tải là vải sợi bông nên [m] = 10

B: Chiều rộng băng tải (cm), B = 500 (mm) = 50 (cm) [S b]: Lực kéo cho phép ứng với 1cm chiều rộng 1 lớp băng (kg/cm)

Cú 2 loại cơ cấu căng băng thường dựng là cơ cấu căng băng dựng vớt và

cơ cấu căng băng dựng đối trọng

a) Cơ cấu căng băng dựng trục vớt

Hình 2.4: Cơ cấu căng băng dùng trục vít [1].

Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ, kích thước khuôn khổ và trọng lượng nhỏ.Loại này thường dùng cho băng tải có chiều dài không lớn lắm và trong quátrình làm việc băng bị giãn nhiều lần đòi hỏi phải căng băng nhiều lần Hànhtrình làm việc của vít phụ thuộc vào chiều dài băng tải (thường lấy khoảng 1-1,5% chiều dài băng tải nhưng không lấy được > 400 mm).Sử dụng với L<150m

b) Cơ cấu căng băng dùng đối trọng.

Hình 2.9: Cơ cấu căng băng dùng đối trọng

Cơ cấu căng băng dùng đối trọng có khả năng tạo ra lực căng cố địnhnhưng phải bố trí không gian phức tạp, không gọn nhẹ Loại cơ cấu này thường

sử dụng cho những băng tải có chiều dài lớn

Kết luận: Với hệ thống băng tải đề bài cho cú chiều dài vận chuyển 100m Vỡ

vậy cần sử dụng cơ cấu căng băng dựng trục vớt cho hệ băng tải này

a, Xác định lực trên trạm kéo căng

Vì ở đây trạm kéo căng băng đợc bố trí ở đầu phía tang bị dẫn

nên để đảm bảo độ căng của băng thì lực kéo băng phải băng tổng

hai lực căng của băng đến và đi của tang kéo căng, ta có:

PHẦN 3 TÍNH CHỌN HỘP GIẢM TỐC TIÊU CHUẨN 3.1.Chän hộp giảm tốc

a) Hộp giảm tốc đồng trục b) Hộp giảm tốc côn- trụ c) Hộp giảm tốc trục vít-bánh vít

a.Hộp giảm tốc bánh răng trụ

Hộp giảm tốc loại này được sử dụng rộng rãi nhờ các các ưu điểm: tuổi thọ

và hiệu suất cao, kết cấu đơn giản,vận tốc và tải trọng có phạm vi sủ dụng dãi.Loại bánh răng là: răng thẳng , nghiêng, chữ V, phần lớn các hộp giảm tốc cócông dụng chung dùng răng nghiêng nhờ khả năng tải lớn và vận tốc làm

việc cao so với răng thẳng Bánh răng chữ V do khó chế tạo nên ít sử dụnghơn, phần lớn dùng trong trường hợp tải nặng và không cho phép lực dọc trụclớn tác dụng lên ổ Số cấp của hộp giảm tốc được chọn tùy thuộc vào tỉ sốtruyền chung của hộp.

b Hộp giảm tốc bánh răng côn trụ

Hộp giảm tốc bánh răng côn được sử dung khi cần truyền mô men xoắn vàtruyền động quay giữa các trục giao nhau, góc giữa các trục

thường là 900 Khi tỉ số truyền u ≤ 3 dùng bánh răng côn răng thẳng, với tỉ sốtruyền lớn hơn u ≤ 6 thường dung bánh răng côn răng nghiêng hoặc cung tròn.Hộp giảm tốc bánh răng côn-trụ hai cấp thường được sử dụng khi tỉ số truyền

u = 8 15, hộp giảm tốc côn – trụ ba cấp thường dùng u = 25…75

Nhược điểm của hộp giảm tốc bánh răng côn- trụ là giá thành chế tạo đắt phải

có dao và máy chuyên dùng để chế tạo bánh rưng côn, ngoài dung sai về kíchthước và răng còn phải đảm bảo dung sai về góc giữa hai trục

c Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít

Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít được dùng để truyền chuyển động giữu các

trục chéo nhau, và được sử dụng khi tỉ số truyền u = 50…130, đặc biệt có thể lấy

u =480.So với hộp giảm tốc bánh răng thì hộp giảm tốc trục vít – bánh vít có ưuđiểm: kích thước nhỏ hơn do đó tiết kiệm được diện tích Có khả năng tự hãmchuyển động Nhưng vật liệu thương là kim loại mầu

Việc lựa chọn sơ đồ của hộp giảm tốc có ảnh hưởng trực tiếp đến kết cấucủa hệ dẫn động, cũng như khả năng làm việc và chi phí thiết kế Qua việc phântích các sơ đồ của hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp, ta nhận thấy:So với sơ đồphân đôi, thì sơ đồ hộp giảm tốc khai triển có kết cấu và chế tạo đơn giản hơnnhất là việc chế tạo ổ, gối đỡ ổ cũng như việc bố trí ổ Mặt khác, chiều rộng củahộp giảm tốc khai triển nhỏ hơn nên việc bố trí lắp đặt dễ dàng hơn Ngoài ra, sốlượng chi tiết và khối lượng gia công của hộp giảm tốc phân đôi tăng dẫn đếngiá thành cao hơn và chưa được sử dụng phổ biến như hộp giảm tốc khaitriển.So với hộp giảm tốc đồng trục, thì hộp giảm tốc khai triển cồng kềnh hơn.Tuy nhiên, kết cấu hộp đơn giản và vẫn đảm bảo khả năng làm việc Mặt khác,kết cấu của hộp giảm tốc đồng trục phức tạp: khả năng tải ở hai cấp không đều,kết cấu gối đỡ phức tạp, đòi hỏi trục phải lớn để đảm bảo độ cứng và độ bền…

Vậy ta chọn hộp giảm tốc bỏnh răng trụ hai cấp khai triển để phự hợp với

cơ cấu làm việc và giảm vật liệu chế tạo

Ta xõy dựng được sơ đồ hệ thống trạm dẫn động băng tải như sau:

F t

3

4

5 6 7

1 2

Hỡnh 3.4 Sơ đồ khai triển trạm dẫn động băng tải

1 Động cơ 2 Bộ truyền đai.

3 Bỏnh răng chủ động bộ truyền cấp nhanh 4 Bỏnh răng bị động bộ truyền cấp nhanh.

5.Bỏnh răng bị động bộ truyền cấp chậm 6.băng tải.

Động cơ điện một chiều : loại động cơ này có u điểm là có thể thay đổi trị số của mômen và vận tốc góc trong phạm vi rộng , đảm bảo khởi động êm , hãm

và đảo chiều dễ dàng nhng chúng lại có nhợc điểm là giá thành đắt , khó kiếm và phải tăng thêm vốn đầu t để đặt thiết bị chỉnh lu , do đó đợc dùng trongcác thiết bị vận chuyển bằng điện , thang máy , máy trục , các thiết bị thí

nghiệm

Động cơ điện xoay chiều : bao gồm 2 loại : một pha và ba pha Động cơ một pha có công suất nhỏ do đó chỉ phù hợp cho các dụng cụ gia đình Trong công

nghiệp sử dụng rộng rãi động cơ ba pha :đồng bộ và không đồng bộ.So với độngcơ ba pha không đồng bộ , động cơ ba pha đồng bộ có u điểm hiệu suất và cos cao , hệ số tải lớn nhng có nhợc điểm : thiết bị tơng đối phức tạp , giá thành cao vì phải có thiết bị phụ để khởi động động cơ , do đó chúng đợc dùng cho các tr-ờng hợp cần công suất lớn (100kw) , khi cần đảm bảo chặt chẽ trị số không đổi của vận tốc góc Động cơ ba pha không đồng bộ gồm hai kiểu : rôto dây cuốn

và rôto ngắn mạch Động cơ ba pha không đồng bộ rôto dây cuốn cho phép

điều chỉnh vận tốc trong một phạm vi nhỏ ( khoảng 5) , có dòng điện mở máythấp nhng cos thấp ,giá thành đắt , vận hành phức tạp do đó chỉ dùng thích hợptrong một phạm vi hẹp để tìm ra vận tốc thích hợp của dây chuyền công nghệ

đã đợc lắp đặt Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch có u diểm là kếtcấu đ giản , giá thành hạ , dễ bảo quản , có thể trực tiếp vào lới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện song hiệu suất và hệ số công suất thấp so với

động cơ ba pha đồng bộ , không điều chỉnh đợc vận tốc

Từ những u, nhợc điểm trên, cùng với yêu cầu làm việc của thiết bị cần đợc dẫn động.Hệ dẫn động băng tải và đặc tính, phạm vi sử dụng của loại động cơ,

ta chọn động cơ ba pha không đồng bộ rô to ngắn mạch.Loại động cơ này có u

điểm: kết cấu đơn giản, giá thành thấp, dễ bảo quản, làm việc tin cậy.Tuy nhiên loại này có nhợc điểm là hiệu suất và cos() thấp (so với động cơ đồng bộ), không điều chỉnh vận tốc đợc

3.2.2 Chọn động cơ điện

Công suất động cơ đợc chọn theo điều kiện nhiệt độ, đảm bảo cho động cơkhi làm việc nhiệt độ sinh ra không quá mức cho phép Muốn vậy điều kiện sau phải thoả mãn

Pđm  Pdt (KW) (3.1)

Pđm: Công suất định mức động cơ

Pđt : Công suất đẳng trị trên trục động cơ, đợc xác định nh sau

Với tải là không đổi trong quá trinh làm việc, ta có:

Pđt  dc

lv

P (3.2)

dc lv

P : Công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ

dc lv

P =





ct lv

Tra bảng 2.3 [3], ta có:

1: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ 1= 0,97

2: Hiệu suất một cặp ổ lăn 2 = 0,995

3: Hiệu suất khớp nối 3 = 1

4: Hiệu suất bộ truyền đai 4 = 0,96

  = 0.972.0,9954.1.0,96 = 0,885

dc lv

nđb = 1500(v/ph)

vậy ta chọn loại động cơ sau

Theo bảng P 1.3[3] ,chọn động cơ 4A có các thông số kỹ thuật sau:

Ký hiệu Cụng suất

P(kw)

dn

TT

max

dn

TT

3.2.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ

 Kiểm tra điều kiện mở máy của động cơ.

Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn đểthắng sức ỳ của hệ thống khi có tải Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ theo công thức:

mm

P  dc

bd

P thoả mãn

 Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ.

Với sơ đồ tải khụng đổi, quay một chiều thỡ khụng cần kiểm tra quỏ tải cho động cơ vỡ trong quỏ trỡnh làm việc tải khụng lớn hơn được cụng suất cho phộp

 Như vậy động cơ 4AX90L4Y3 thỏa món điều kiện làm việc yều cầu

3.2.4 Phõn phối tỉ số truyền

Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống được xỏc định theo cụng thức:

Trong đó: Uh: tỷ số truyền của hộp giảm tốc.

Ung: tỷ số truyền của bộ truyền đai

Chọn theo tiêu chuẩn Uh= 12,5

Σ ng

Chọn loại hộp giảm tốc khai triển theo tiêu chuẩn nga có kí hiệu: II2Y-125

3.2.5 Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hộp

Vậy tính chính xác tỉ số truyền của bộ truyền đai