Đề án kĩ thuật Thiết kế trạm dẫn động vận chuyển thóc

Phần I: GIỚI THIỆU CHUNGPhần II: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ GẦU TẢIPhần III: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG DẪN ĐỘNGPhần IV: TÍNH TOÁN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG Đề tài Thiết kế trạm dẫn động vận chuyển thócGầu tải là thiết bị vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển vật liệu rời theo hướng thẳng đứng hoặc góc nghiêng mặt đáy lớn (hình 1.1). Gầu tải có các bộ phận chính: tang (hoặc đĩa xích, ròng rọc) dẫn động 1, băng vải (hoặc xích, cáp) 2; gầu chứa tải 3, tang (đĩa xích hoặc ròng rọc) bị động 4, cơ cấu cấp tải 5; cơ cấu dỡ tải 6, cơ cấu căng băng 7 và khung đỡ 8.

   NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  1     LỜI NÓI ĐẦU. Đất nước ta đang trên con đường Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá theo đnh hướng XHCN, trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người. Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phi tìm tòi nghiên cứu rất nhiều. Nhiệm vụ làm một Đề án kỹ thuật là một công việc rất quan trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu, hiểu kỹ và đúc kết được những kiến thức cơ bn của môn học. “Đề án kỹ thuật” là một đề tài khoa học mới với vừa ứng dụng của kinh nghiệm thực tế vừa kết hợp với cơ sở nghiên cứu về phương pháp tính toán và thiết kế các chi tiết máy từ đó giúp sinh viên có những kiến thức về các các sn phẩm cơ khí, cũng như việc hiểu cơ bn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy làm cơ sở để vận dụng vào việc thiết kế máy, vì vậy Đề án kỹ thuật là công việc quan trọng và rất cn thiết . Nội dung đề tài thiết kế của em được giao là “Thiết kế trm dn đng vận chuyển thóc” Với những kiến thức đã học và sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ tận tình của thy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của cô giáo Th.S Trn Th Phương Th!o, với sự góp ý trao đổi xây dựng của các bạn, đến nay em đã hoàn thành được đề án này. Đề án gồm 4 phn: Phn I:  Phn II:  Phn III:  !" Phn IV: #$%&  Song với những hiểu biết còn hạn chế, cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thy cô trong bộ môn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! '()*+,-*.,/'(*0123014 Sinh viên thực hiện 56)'7#'89* SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  2  PHN 1 GII THIU V GU TI 1.1Cỏc h thng vn chuyn a. Gii thiu h dn ng v=t ti Vớt ti l mt loi mỏy vn chuyn liờn tc khụng cú b phn kộo. Cu to ca vớt ti th hin trờn hỡnh 1-1. A-A 1 2 3 4 5 11 10 7 8 9 6 A A a) b) Hình 1-1. a) Vít tải đặt ngang: 1- Động cơ, 2 - Hộp giảm tốc, 3 - Khớp nối, 4 - Trục vít xoắn, 5- Gối treo trung gian, 6 - Gối đỡ hai đầu, 7 - Cơ cấu dỡ tải, 8 - Cánh vít, 9 - Vỏ hộp, 10- Cơ cấu cấp tải, 11 - Nắp hộp. b) Vít tải đặt đứng. ng c 1 truyn chuyn ng qua hp gim tc 3 n khp ni 4v trc vớt xon :. B phn cụng tỏc chớnh ca vớt ti l cỏnh vớt xon ; chuyn ng quay trong mt v hp kớn < cú tit din trũn phớa ỏy. Trc vớt xon c chn hai u nh cỏc gi =. i vi trc di quỏ 4 m cú thờm cỏc gi treo trung SVTK: Mai Th Phng GVHD: Th.S Trn Th Phng Tho 3    gian >. Khi vít chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển tnh tiến dọc trong lòng vỏ máng. Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh là nhờ trọng lượng bn thân vật liệu và ma sát giữa vật liệu và vỏ máng, do đó vật liệu chuyển động trong máng theo nguyên lý vít đai ốc; vai trò đai ốc ở đây là vật liệu vận chuyển. Vít ti có thể có một hoặc nhiều cánh xoắn. Cánh xoắn càng nhiều vật liệu chuyển động càng êm. Vật liệu được cấp vào đu máng từ cơ cấu 10 và lấy ti ra khỏi máng bằng cơ cấu ?. Để bo đm an toàn, vít ti có thêm nắp 11. Vận chuyển vật liệu bằng vít ti có nhiều ưu điểm: Vật liệu chuyển động trong hộp kín, nhận và dỡ ti bất cứ v trí nào nên không b tổn thất, rơi vãi, an toàn. Loại này sử dụng tốt nhất cho vật liệu nóng và độc hại. Kết cấu đơn gin, rẻ tiền, có thể vừa vận chuyển vừa trộn. Diện tích chiếm chỗ lắp đặt nhỏ. Tuy vậy cũng có những nhược điểm và hạn chế nhất đnh: Do có khe hở giữa lòng máng và cánh vít nên dễ nghiền nát một phn vật liệu. Vì có ma sát lớn và chủ yếu là ma sát trượt nên chóng mòn cánh xoắn và lòng máng. Cũng chính nguyên nhân này mà tổn thất năng lượng lớn, không dùng cho vật liệu dính nhiều. Do có những ưu điểm nhất đnh và thích hợp với một số loại vật liệu và công nghệ vận chuyển nên vít ti được sử dụng trong ngành xây dựng và các ngành công nghiệp hoá chất, thực phẩm. Vít ti dùng để vận chuyển vật liệu có chiều dài đến 40 m, chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu hạt rời và mn như xi măng, sỏi, cát, đá dăm và các loại hỗn hợp ẩm nước như bê tông, vữa Dùng làm cơ cấu cấp liệu cưỡng bức, trong các trạm trộn bê tông, máy san hỗn hợp làm đường nhựa Năng suất vận chuyển có thể đạt 20 ÷ 30 m 3 /h, đối với loại vít có kích thước lớn có thể đạt 100m 3 /h. Kích thước đường kính ngoài của vít ti thường được tiêu chuẩn hoá và được quy đnh theo dãy kích thước: 150, 200, 250, 30, 400; 500; 600mm. Thường đặt đứng, nghiêng hoặc ngang b. Giới thiệu hệ dẫn động băng tải  @AB)CAD6'EFGB*H2*/I) SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  4     Hệ dẫn động băng ti 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 gin, sửa chữa thuật tiện, linh kiện tiêu chuẩn hoá, được sử dựng trong nhiều lĩnh vực, có thể dụng để vận chuyển, dây chuyền sn xuất, công trình xây dựng trạm thủy điện và bến càng vv, phòng sn xuất trong khai thác mỏ, luyện kim ,hoá chất, đúc, vật liệu xây dựng, vv, có thể vận chuyển vật liệu rời hoặc vật phẩm thành kiện, để đáp ứng từng yêu cu dây chuyền sn xuất về hình thức phân bố và căn cứ yêu cu công nghệ vận chuyển, có thể chỉ dụng một máy vận chuyển, cũng có thể tổ hợp nhiều băng ti cao su hoặc cấu hành với thiết b băng chuyền khác hoặc hệ thống băng ti ngang hoặc băng ti nghiờng, để thực hiện tính liên tục và tự động hoá trong khâu sn xuất, nâng cao năng xuất và gim bớt cường độ lao động Để vận chuyển những vật phẩm có dạng cục, hạt, bột, như: Quặng, đá, than, cát, sỏi, hoặc dạng vật phẩm có tính chất đặc biệt như bao xi măng, bao đường, bao gạo Băng ti làm việc được nhờ lực ma sát giữa bề mặt đai và tang dẫn, một băng ti thường được cấu tạo bởi ba bộ phận chính: Động cơ truyền lực và mô men xoắn, hộp gim tốc và băng ti. Hộp gim tốc thường dùng cho băng ti là hộp gim tốc bánh răng trụ một, hai cấp, bánh vít – trục vít, bánh răng – trục vít. Ưu nhược điểm của hệ dẫn động băng ti: Băng ti cấu tạo đơn gin, bền, có kh năng vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng (hay kết hợp c hai) với khong cách lớn, làm việc êm, năng suất tiêu hao không lớn. Nhưng băng ti còn có một số hạn chế như: Tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng ti nhỏ (< 24 0 ), không vận chuyển được theo hướng đường cong. SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  5     c. Giới thiệu về hệ thống dẫn động gầu tải 6@AB)CA'+*AD6*J+/I) Kĩ thuật cơ khí luôn là một trong những ngành then chốt đối với sự phát triển kinh tế - xã hội trên toàn thế giới. Máy móc đã được con người phát minh, chế tạo ra từ rất sớm nhằm phục vụ cho sn xuất và sự phát triển kinh tế. Bên cạnh những máy móc truyền thống thì các thiết b mang tính chất tự động như băng ti, gu ti cũng được phát minh và xuất hiện sớm từ những niên trước đây. Với kết cấu nhỏ gọn, kh năng làm việc êm, năng suất cao những thiết b này được dùng rộng rãi trong sn xuất hàng loạt và hàng khối không chỉ trong các nhà máy xí nghiệp, các hm mỏ mà ngoài công trường và các nới khác. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 6 6 6 6 6 8 4 7 5 a) 5 7 4 8 b) 5 c) 7 4 8 5 8 4 7 4 5 8 d) e) Hình 1.1. Cấu tạo gu ti a. Gu ti dùng băng vi; b. Gu ti dùng xích; c. Gu ti dùng cáp Gu ti là thiết b vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển vật liệu rời theo hướng thẳng đứng hoặc góc nghiêng mặt đáy lớn (hình 1.1). Gu ti có các bộ phận chính: tang (hoặc đĩa xích, ròng rọc) dẫn động 1, băng vi (hoặc xích, cáp) 3; gu chứa ti 4, tang (đĩa xích hoặc ròng rọc) b động :, cơ cấu cấp ti >; cơ cấu dỡ ti =, cơ cấu căng băng ?và khung đỡ ;. SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  6     A A-A a) b) c) A Hình 1.2. Các dạng khác của cơ cấu gu ti Khi cơ cấu dẫn động truyền chuyển động cho tang chủ động, tang chủ động quay làm cho băng có gắn gu ti chuyển động theo. Trong chu kỳ làm việc gu ti sẽ đến v trí cấp ti >, ti sẽ điền đy gu và được chuyển động cùng băng lên trên. Sau khi quay vòng qua tang chủ động vật liệu được đổ ra ngoài hướng theo cơ cấu dỡ ti. HK+'8LAB)CM.N'OM)PQFR* • Ưu điểm: - Chiều cao nâng có thể đạt được H = 50÷55 m. - Năng suất vận chuyển lớn có thể đạt 500 tấn/h. - Hoạt động ổn đnh, độ tin cậy cao, dễ bo dưỡng, tuổi thọ cao. - Cấu tạo đơn gin. • Nhược điểm: - Kích thước và khối lượng lớn nên khó vận chuyển lắp đặt, chiếm nhiều diện tích. - Chiều cao b hạn chế do cấu tạo động học. • Phạm vi sử dụng: - Cơ cấu gu ti dùng để vận chuyển một khối lượng nguyên vật liệu lớn ở các độ cao khác nhau theo chiều thẳng đứng hay chiều nghiêng, đổ thành đống không gây bụi. SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  7     Hình 1.4 Ứng dụng gàu ti trong ti thóc - Gu ti sử dụng để vận chuyển vật liệu dạng than cám hay vật liệu dạng khối như than, xi măng, quặng, sắt, thép, đất sét…dùng trong công nghiệp. Ngoài ra gu ti còn được sử dụng để vận chuyển các vật phẩm trong nông nghiệp như thóc, ngô…(hình 1.4) - Gu ti còn ứng dụng trong vận chuyển các vật liệu có nhiệt độ cao khi dùng chuyền động là chuyền động xích (hình 1.5) SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  8     Hình 1.5 Gu ti dùng chuyền động xích K•T LUƒN: Từ đặc điểm cấu tạo, ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của từng loại hệ thống dẫm động, trong trường hợp này ta thấy sử dụng gu ti là phù hợp nhất bởi yêu cu thiết kế trong trường hợp này là vận chuyển thóc theo phương thẳng đứng, chiều dài vận chuyển 8m. Như vậy sử dụng gu ti là hoàn toàn có thể đáp ừng yêu cu làm việc mà cấu tạo lại đơn gin, độ bền cao 1.2 Mục tiêu thiết kế Việc đưa các thiết b máy móc như gu ti vào trong lĩnh vực khai thác, vận chuyển chế biến sn xuất nhằm làm gim sức chi phí nhân công, giá thành rẻ, làm việc ổn đnh, đm bo về yêu cu kĩ thuật, tăng năng suất lao động và nâng cao hiệu qu sn xuất kinh doanh. Hiện nay trên thế giới có nhiều nước có nền kinh tế công nghiệp phát triển và đang phát triển, như Liên Xô, Ba lan, Trung Quốc, Pháp, Anh, Đan mạch, Brazil, Hà Lan Đã tự thiết kế và chế tạo ra thiết b gu ti có năng suất cao để sử dụng sn xuất hoặc xuất khẩu. Vì vậy việc thiết kế và chế tạo thiết b gu ti trong nước là một nhu cu cn thiết và thách thức. Gu ti chế tạo ra phi đm bo các thông số đu vào, đu ra của thiết b và các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật cũng như kh năng làm việc trong thời gian nhất đnh. Mục tiêu thiết kế gu ti trong đề án: Thiết kế hệ dẫn động gu ti dùng để thóc. Các số liệu ban đu như sau: + Năng suất 60 tấn/h. + Chiều cao ti 8m. PHẦN 2 TÍNH TOÁN GẦU TẢI 2.1 T=nh toán các thống số của gầu tải 2.1.1 Bộ phận kéo: Gồm 2 loại: Cơ cấu kéo dùng băng và dùng xích. SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  9     - Băng: Băng kéo được làm là băng vi cao su có số lớp i ≥4 nối 2 đu bằng đinh tán hoặc gấp chìm. Chiều rộng được chọn phụ thuộc vào loại băng. - Xích: Trong trường hợp điều kiện làm việc chu ti trọng lớn thì ta dùng xích vì nó có đặc điểm lực kéo lớn, ít b mài mòn. Căn cứ vào vật liệu yêu cu vận chuyển là thóc thì ta chọn cơ cấu kéo là băng với số lớp vi cao su là 6. Chiều rộng băng đuợc chọn phụ thuộc loại băng. Dựa vào bng 5.9 [1] ta chọn được chiều rộng băng B = 500÷700 mm. 2.1.2 Gu: Gu ti được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Theo phương pháp lắp đặt: guồng ti đứng, guồng ti nghiêng β = 60 ÷ 75 0 . Theo bộ phận kéo: băng vi, xích công nghiệp và cáp. Theo phương pháp chất ti và dỡ ti của gu: dỡ ti bằng lực ly tâm và dỡ ti bằng trọng lượng bn thân vật liệu, dỡ ti hỗn hợp… Hình 1.3: Một số kiểu gu cơ bn Do tính chất của vật liệu vận chuyển ngày càng phức tạp và khác nhau nên kết cấu gu cũng có nhiều thay đổi tương xứng. Ngày nay gu có kết cấu tương đối ổn đnh và thường được tiêu chuẩn hóa. Một số loại điển hình như gu sâu đáy tròn, gu nông đáy tròn, gàu sâu đáy nhọn (hình 1.3). Gu được chế tạo bằng phương pháp hàn, tán hoặc đúc. Gn đây người ta chế tạo gu bằng chất dẻo. Gu được kẹp chặt với băng bằng bu lông, mũ SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  10  [...]...  Bộ môn: KỸ THUẬT CƠ KHI Ổ trượt 0.05-0.06 Băng Ổ lăn 0.03-0.04 Chọn ổ lăn ⇨ ξ = 0.04 Thay vào công thức (2.13) ⇨ Wd = 0.04*2000 = 80 (N) Lực cản xúc vật liệu xác định như sau Wx = k1.q (2.14) k1 = 2 ÷ 5 là hệ số phụ thuộc vào các loại gầu tải, vận tốc và kích thước hạt(nếu vận tốc càng lớn,kích thước hạt càng lớn thì chọn k càng lớn) Vận tốc v = 4 m/s và vật liệu vận chuyển là thóc kh« vậy ta... loại này đơn giản nhất nhưng có nhược điểm là bánh răng bố trí không đối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều tải trọng trên chiều dài răng Vì vậy cần thiết kế trục đủ cứng, đặc biệt là trong trường hợp các bánh răng được nhiệt luyện đạt độ rắn cao và chịu tải trọng thay đổi, vì khi đó khả năng chạy mòn của bánh răng rất kém Tuy nhiên vì kết cấu đơn giản nên sơ đồ này được sử dụng... đỡ phức tạp - Khó bôi trơn cho các ổ bên trong vỏ hộp - Kết cấu trục trung gian lớn - Kích thước chiều rộng lớn SVTK: Mai Thế Phương  23  GVHD: Th.S Trần Thị Phương Thảo  Bộ môn: KỸ THUẬT CƠ KHI Hình 3.3: Sơ đồ hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp dạng đồng trục [2] Nhận xét Dựa vào cơ cấu gầu tải theo yêu cầu thiết kế với phương vận chuyển là phương thẳng đứng, chiều cao 8m, năng suất cần... vật liệu xuống đáy gầu và dùng gầu múc vận chuyển lên trên Vì vậy đối với vật liệu là thóc ta chọn phương pháp nhập liệu bằng cách đổ liệu xuống đáy gầu và dùng gầu múc vận chuyển lên trên Cơ cấu tháo liệu: Ta chọn phương pháp tháo liệu hỗn hợp Việc lựa chọn phương pháp tháo liệu phụ thuộc vào khoảng cách từ tâm 0 đến cực tháo liệu A Khi gầu cùng vật liệu chuyển động trên bề mặt tang dẫn động nó... khí sau đây Bộ môn: KỸ THUẬT CƠ KHI 3.1.1 Hộp giảm tốc bánh răng trụ 3.1.1.1 Hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp Được sử dụng khi tỉ số truyền u ≤ 7÷8 (nếu dùng bánh răng trụ răng thẳng thì u ≤ 5) Nếu dùng tỉ số truyền lớn hơn, kích thước và khối lượng hộp giảm tốc một cấp sẽ lớn hơn hộp giảm tốc 2 cấp Hình 3.1: Sơ đồ hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp [2] 3.1.1.2 Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp Được... cao, mau hỏng hơn động cơ xoay chiều, đòi hỏi cần phải có thiết bị chỉnh lưu - Phạm vi sử dụng: Hay dùng trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy, máy trục… b Động cơ điện xoay chiều: gồm loại 1 pha và 3 pha • Động cơ 1 pha: Loại động cơ này có công suất tương đối nhỏ có thể mắc vào mạng điện chiếu sáng, nên thường dùng cho các thiết bị dân dụng như quạt, máy giặt • Động cơ 3 pha Động... phải to và phải là mặt côn để giảm ứng suất tập chung Gầu gồm có Bộ môn: KỸ THUẬT CƠ KHI nhiều loại: gầu đáy tròn sâu, gầu đáy tròn nông và gầu đáy nhọn A h B R Hình 2.1 Cấu tạo gầu CÊu t¹o gÇu Căn cứ vào đặc tính của vật liệu vận chuyển đầu bài cho là thóc và theo bảng 5.14 [1] ta chọn loại gầu tải là gầu tải băng vận tốc cao, gầu sâu đáy tròn gắn cố định Thống số được tra theo bảng 5.10... Phương  34  GVHD: Th.S Trần Thị Phương Thảo Bộ môn: KỸ THUẬT CƠ KHI Loại HGT Џ2Y125 Tỉ số truyền danh nghĩa 16 SVTK: Mai Thế Phương  Mô men xoắn trên trục ra(Nm) 500  35  Tải trọng hướng tâm (N) Đầu trục vào 750 Hiệu suất Đầu trục ra 5600 0,98 GVHD: Th.S Trần Thị Phương Thảo  4.2 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài hộp Bộ môn: KỸ THUẬT CƠ KHI 3 5 4 III Ft4 Fa3 Ft3 Fr3 Fr3 Fa4 II Fa1 Ft1... gầu tải 4.2.1 Thiết kế bộ truyền đai 4.2.1.1 Chọn loại đai Với công suất động cơ và các thông số đã cho ban đầu kết hợp với thực tế ta chọn đai hình thang (đai thang được sử dụng rộng rãi) Chọn đai thang vì nó có ưu điểm sau: - Loại đai này có tiết diện hình thang, mặt làm việc là 2 mặt bên tiếp xúc với các rãnh hình thang tương ứng trên bánh đai nên dẫn tới hệ số ma sát giữa đai và bánh đai lớn nên... giảm tốc phân ra: hộp giảm tốc bắng răng trụ, hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc côn – trụ, hộp giảm tốc trục vít, trục vít- bánh răng hoặc bánh răng trục vít, hộp giảm tốc bánh răng hành tinh, hộp SVTK: Mai Thế Phương  20  GVHD: Th.S Trần Thị Phương Thảo  giảm tốc bánh răng sóng và động cơ – hộp giảm tốc Hộp giảm tốc được sử dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí luyện kim, hóa chất, trong .    NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  1     LỜI NÓI ĐẦU. Đất. thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người. Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phi tìm tòi nghiên cứu. ơn! '()*+,-*.,/'(*0123014 Sinh viên thực hiện 56)'7#'89* SVTK: Mai Thế Phương GVHD: Th.S Trn Th Phương Tho  2  PHN 1 GII THIU V GU TI 1.1Cỏc h thng vn chuyn a.