Đề án kĩ thuật Thiết kế hệ thống dẫn động vít tải để tải xi măng

đề tài: “Thiết kế hệ thống dẫn động vít tải để tải xi măng, năng suất 40m3h; chiều dài vận chuyển 10m.”.Vít TảiLà một loại máy vận chuyển liên tục không có bộ phận kéo. Cấu tạo của vít tải thể hiện trên hình 1.1. Động cơ 1 truyền chuyển động qua hộp giảm tốc 2 đến khớp nối 3 và trục vít xoắn 4. Bộ phận công tác chính của vít tải là cánh vít xoắn 8 chuyển động quay

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khoa học kỹ thuật trên thế gới và trong nước đang không ngừngphát triển, sự phát triển đó nhằm phục vụ chính những lợi ích ngày càng cao củacon người Để bắt kịp với thế gới, Đảng và nhà nước ta đã đề ra mục tiêu đến

năm 2020 “ Đất nước ta chính thức trở thành nước công nghiệp” Muốn thực

hiện được tốt điều đó thì cần quan tâm phát triển mạnh ngành công nghiệp nóichung và cơ khí chế tạo nói riêng vì cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trongviệc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân, tạo điềukiện cần thiết để các ngành này phát triển mạnh hơn

Đêd án môn học là 1 học phần đóng vai trò quan trọng trong quá trình đàotạo trở thành người kỹ sư Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viêntổng hợp được các kiến thức, hiểu rõ hơn, thực tế hơn với những kiến thức lýthuyết của môn học trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vậndụng sáng tạo những kiến thức này trong quá trình làm đề án cũng như công tácsau này

Sau 5 năm học tập tại trường, nay em được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế hệ thống dẫn động vít tải để tải xi măng, năng suất 40m3/h; chiều

dài vận chuyển 10m.”.

Với sự cố gắng của bản thân, cùng với sự hướng dẫn tận tình của cô giáo

Th.S Trần Thị Phương Thảo cùng nhiều thầy cô giáo khac, các bạn trong khoa

đến nay em đã hoàn thành đề tài Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô, các bạn đã giúp đỡ chỉ bảo em trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thành tốt đề tài được giao.Tuy nhiên, do trình độ cũng như kiến thức thực tế còn nhiều hạn chế do vậy đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Bởi vậy, em rất mong sự góp ý chỉ bảo tận tình của các thầy cô và ý kiến của các bạn sinh viên.

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên ngày tháng năm 2013

Sinh viên

Nguyễn Văn Quỳnh

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 3

CHƯƠNG 1 LỰA CHỌN HỆ DẪN ĐỘNG VẬN CHUYỂN XI MĂNG CHO TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 5

1.1 Giới thiệu về đặc điểm các hệ thống vận chuyển vật liệu rời 5

1.1.1.Băng tải 5

1.1.2.Gầu tải 6

1.1.3.Vít Tải 7

1.2 Mục tiêu thiết kế 11

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN VÍT TẢI 13

2.1 Tính toán thiết kế vít tải 13

2.1.1 Cánh xoắn 13

2.1.2 Kết cấu Máng 14

2.1.3 Xác định đường kính vít tải 14

2.1.4 Xác định số vòng quay của vít tải 15

2.1.5 Xác định công suất trên vít tải 15

2.1.6 Xác định mô men xoắn trên vít tải 16

2.1.6 Xác định lực dọc trục trên vít tải 16

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG 17

3.1.Chọn loại hộp giảm tốc 17

3.2 Tính chọn động cơ điện 21

3.2.1 Chọn kiểu loại động cơ 21

3.2.2 Chọn công suất động cơ 22

3.2.3 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ 22

3.2.4 Chọn động cơ thực tế 23

3.3 Kiểm tra điều kiện quá tải, điều kiện mở máy cho động cơ 24

3.3.1 Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ 24

3.3.2 Kiểm nghiệm điều kiện quá tải cho động cơ 24

3.4 Phân phối tỉ số truyền 24

3.5 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc 25

3.2.5 Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hộp 26

3.7 Tính toán các thông số trên các trục 26

3.7.1 Tốc độ quay của các trục 26

3.7.2 Tính công suất trên các trục 27

3.7.3 Tính mômen xoắn 27

3.7.4 Lập bảng kết quả 28

3.7.5 Kiểm nghiệm hộp giảm tốc tiêu chuẩn theo momen xoắn trên trục đầu ra 28

3.7.6 Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn 29

PHẦN 4 TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP VÀ KHỚP NỐI 30

4.2 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài hộp 30

4.2.1 Chọn loại đai thang 30

4.2.2 Xác định các thông số 31

4.2.3 Xác định số đai 32

4.2.4 Tính chọn khớp nối 35

Phần 5 THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ DẪN ĐỘNG 38

5.1 Tính toán trục vít tải 38

5.1.1 Công suất cần thiết của vít xoắn 38

5.1.2 Mômen xoắn trên trục vít 38

5.1.3.Lực dọc trục vít 38

5.1.4 Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối đỡ 38

5.1.5 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít 39

5.1.6 Tính toán vào chọn đường kính vít theo điều kiện bền 43

5.1.7 Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của lực dọc trụcF a : 45

5.1.8 Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn cho phép: 46

5.2 Cách tạo cánh vít xoắn 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

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 nằm

ngang, 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.

Nhược điểm

- Băng tải cú độ dốc cho phộp khụng cao, thường từ 16-24° tựy theo vật liệu;

- Khụng thể vận chuyển theo đường cong;

- Khụng vận chuyển được vật liệu dẻo, dớnh kết.

1 2 3

1 2 3

1 2 3

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

Hỡnh 1.2 Cấu tạo gầu tải

Cấu tạo guồng tải: a-.Guồng tải dùng băng vải, b- Guồng tải dùng xích, Guồng tải dùng cáp, d- Guồng tải đặt nghiêng kín, e-.Guồng tải đặt nghiêng hở.

Ưu điểm

- Chiều cao nõng cú thể đạt được H = 50ữ55 m

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

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

- Cấu tạo đơn giản

- Cú thể nạp liệu ở vị trớ tựy thớch

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

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

1.1.3.Vít Tải

Là một loại máy vận chuyển liên tục không có bộ phận kéo Cấu tạo của vít

tải thể hiện trên hình 1.1 Động cơ 1 truyền chuyển động qua hộp giảm tốc 2 đến khớp nối 3 và trục vít xoắn 4 Bộ phận công tác chính của vít tải là cánh vít xoắn 8 chuyển động quay

Trong một vỏ hộp kín 9 có tiết diện tròn ở phía đáy Trục vít xoắn được đỡ

chặn hai đầu nhờ

1 2 3 4 5

11 10

7 8 9 6

A

A

a)

b)

Hình 1.3 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.

các gối 6 Đối với trục dài quá 3m có thêm các gối đỡ treo trung gian 5 Khi vít

chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển tịnh tiến dọc trong lòng vỏmáng Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh là nhờ trọng lượng bản thân vậtliệu và ma sát giữa vật liệu và vỏ máng, do đó vật liệu chuyển động trong mángtheo nguyên lý vít đai ốc; vai trò đai ốc ở đây là vật liệu vận chuyển Vít tải cóthể có một hoặc nhiều cánh xoắn Cánh xoắn càng nhiều vật liệu chuyển động

càng êm Vật liệu được cấp vào đầu máng từ cơ cấu 10 và lấy tải ra khỏi máng bằng cơ cấu 7 Để bảo đảm an toàn, vít tải có thêm nắp 11.

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 cú thể đạt 20  30 m3/h, đối với loại vớt cú kớchthước lớn cú thể đạt 100m3/h.

Kớch thước đường kớnh ngoài của vớt tải thường được tiờu chuẩn hoỏ vàđược quy định theo dóy kớch thước: 150, 200, 250, 30, 400; 500; 600mm.thường đặt đứng, nghiờng hoặc ngang

Vận chuyển vật liệu bằng vớt tải cú nhiều ưu điểm

- Vật liệu chuyển động trong hộp kớn, nhận và dỡ tải bất cứ vị trớ nào nờnkhụng bị tổn thất, rơi vói, an toàn

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

- Diện tớch chiếm chỗ lắp đặt nhỏ, khả năng thao tỏc dễ dàng thuận tiện

Tuy nhiờn vớt tải cũng cú một số nhược điểm như

- Do cú khe hở giữa lũng mỏng và cỏnh vớt nờn dễ nghiền nỏt một phần vậtliệu

- Vỡ cú ma sỏt lớn và chủ yếu là ma sỏt trượt nờn chúng mũn cỏnh xoắn vàlũng mỏng Cũng chớnh nguyờn nhõn này mà tổn thất năng lượng lớn

- Chỉ vận chuyển được vật liệu rời, khụng vận chuyển được cỏc vật liệu cútớnh dớnh bỏm lớn hoặc dạng sợi do bị bỏm vào trục

Phạm vi sử dụng

Do cú những ưu điểm nhất định và thớch hợp với một số loại vật liệu vàcụng nghệ vận chuyển nờn vớt tải được sử dụng trong ngành xõy dựng và cỏcngành cụng nghiệp hoỏ chất, thực phẩm

1.2.Phõn loại trạm dẫn động vớt tải

a.Theo phương vận chuyển vật liệu:

- Hệ thống vớt tải đứng

- Hệ thống vớt tải ngang

b.Theo dạng cỏnh xoắn ta phõn loại vớt tải ra thành:

+Loại cỏnh xoắn liờn tục liền trục (hỡnh 1.5 a)

Khi vận chuyển các loại vật liệu có dạng bột, hạt nhỏ và trung bình rờikhô min nh: xi măng, tro, bột, cát khô thì dùng vít có cánh xoắn liền trục Loạinày cho năng suất vận chuyển cao Hệ số điền đầy  = 0,125  0,45 và tốc độquay của vít từ n = 50  120 vg/ph

+Loại cỏnh xoắn liờn tục khụng liền trục (hỡnh 1.5 b)

Dùng vận chuyển hạt cỡ lớn nh: sỏi thô, đá vụn .Hệ số điền đầy của loạinày đạt  = 0,25  0,40, và tốc độ quay của vít từ n = 40  100 vg/ph

+Loại cỏnh xoắn dạng lỏ (hỡnh 1.5 c,d)

-Vít tải dạng lá liền trục (hình 1.5-c) dùng cho vật liệu dính, dùng vừatrộn, tẩm vừa vận chuyển nh: đất sét ẩm, bê tông, xi măng Hệ số điền đầy củaloại này đạt  = 0,150,3

c.Theo hướng vận chuyển vật liệu :

- Sang phải (hỡnh 1.5e)

g)

Hỡnh 1.5 Cỏc dạng vớt tải: a- vớt cú cỏnh xoắn liền trục, b- vớt cú cỏnh xoắn

liờn tục khụng liền trục, c- vớt dạng lỏ liờn trục, c- vớt cú cỏnh xoắn dạng lỏ khụng liờn trục Sơ đồ vận chuyển: e- Sang trỏi, f- Sang phải, g- Đẩy sang hai phớa, h- Dồn vào giữa

KẾT LUẬN:

Từ yêu cầu của đề án đưa ra để vận chuyển bột mỳ thì lựa chọn hệ thống vận chuyển vít tải là tối ưu nhất do:

- Dùng vít tải sẽ không gây tổn thất do rơi vãi bột, gây bụi không làm tổn thất nguyên liệu

- Vật liệu chuyển động trong hộp kín đảm bảo sạch sẽ không có bụi bẩn => chất lượng được đảm bảo

- Vừa vận chuyển vừa trộn đảm bảo cho bột ít bị vón cục, mịn hơn

- Vật liệu vận chuyển là dạng bột nên không gây nghiền nát vật liệu

- Đảm bảo vận chuyển vật liệu liên tục với góc nghiêng rất nhỏ ( theo yêu cầu

150)

1.2 Mục tiêu thiết kế

Với yêu cầu thiết kế hệ thống vít tải nghiêng dẫn động để vận chuyển xi

Do vậy vít tải cần đạt được các chỉ tiêu sau:

sản xuất, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ lắp ráp và vận hành Ngoài ra máyphải đảm bảo các yêu cầu sau:

Thiết kế hệ thống vít tải xi măng rời với yêu cầu

CHƯƠNG 2

Chiều dài vận chuyển:

L=10(m)

Hệ số làm việc/năm: Kn=2/3

chiềuThời gian phục vụ: 6 (năm)

Hình 2.2 Xác định kích thước vít xoắn: a- Tạo

cánh xoắn và trục, b- Triển khai góc nâng theo đường kính ngoài, c- Triển khai góc nâng theo đường kính trong

TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN VÍT TẢI

2.1 Tính toán thiết kế vít tải

2.1.1 Cánh xoắn

Hình dạng và kết cấu của cánh xoắn phụ thuộc vào mục đích sử dụng đểvận chuyển các loại vật liệu khác nhau.Kích thước của trục vít xoắn và bướcxoắn vít thường được tiêu chuẩn hoá: Đường kính d = 100 ÷ 320 mm, bướcxoắn từ 80 ÷ 320 mm Theo tiêu chuẩn trên bước xoắn thường bằng 0,8 ÷ 1

=>Như vậy để đảm bảo được các yêu cầu đề ra với vật liệu cần chuyển là

xi măng rời, chọn loại cánh vít liền trục.

cửa dỡ tải đặt ở những vị trí cần thiết theo yêu cầu.

Kết cấu của máng và nắp phải đảm bảo không cho bụi hoặc khí độc thoát

ra ngoài khi vận chuyển vật liệu có bụi hoặc chất độc

Máng của vít tải có các ống cấp tải và dỡ tải các ống này có tiết diệnvuông Chúng được hàn với nắp (cấp tải) và với đáy máng (dỡ tải) Để quan sát

sự làm việc của các ổ treo, các ổ chặn hai đầu vít xoắn cũng như quan sát sựphân bố vật liệu vận chuyển ở đoạn máng có ổ treo, người ta hàn các lố quansát có nắp ở trên nắp máng gần các ổ treo vít xoắn

D- Đường kính vít tải (m);

kv- Hệ số phụ thuộc vật liệu với xi măng khô lấy k =30.v

=> Chọn D theo tiêu chuẩn lấy D= 300(mm)

2.1.4 Xác định số vòng quay của vít tải.

2.1.5 Xác định công suất trên vít tải

Công suất trên vít tải được xác định theo công thức:

Với vít tải nằm ngang

Q- Năng suất của vít tải (tấn/giờ)

L- Chiều dài vận chuyển của vật liệu theo phương nằm ngang (m)

C0- Hệ số lực cản.Với Vật liệu là xi măng khô C0=4

2.1.6 Xác định mô men xoắn trên vít tải

Mô men xoắn tác dụng lên vít tải Tv (Nmm) Xác định theo công thức:

6 v

P- Công suất trên vít tải (Kw)

nv- Vòng quay của vít tải (Vòng/phút)

TF

- Góc ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít (độ): tgf

Với f hệ số ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít

Với vật liệu vận chuyển là xi măng khô chọn f=0,65

3.1.Chọn loại hộp giảm tốc

Trong các hệ dẫn động cơ khí thường sử dụng các bộ truyền bánh rănghoặc trục vít dưới dạng một tổ hợp biệt lập được gọi là hộp giảm tốc Hộp giảm

tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không đổi vàđược dùng để giảm vận tốc góc và tăng mômen xoắn.

Tùy theo loại truyền động trong hộp giảm tốc, người ta phân ra: hộp giảmtốc bánh răng trụ; hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc côn – trụ; hộp giảm tốc trụcvít, trục vít – bánh răng hoặc bánh răng – trục vít; hộp giảm tốc bánh răng hànhtinh…So với các loại hộp giảm tốc khác thì hộp giảm tốc bánh răng trụ có các

ưu điểm: tuổi thọ và hiệu suất cao; kết cấu đơn giản; có thể sử dụng trong mộtphạm vi rộng của vận tốc Vì vậy, sử dụng hộp giảm tốc bánh răng trụ được coi

là phương án tối ưu nhất

Loại bánh răng trong hộp giảm tốc bánh răng trụ có thể là: răng thẳng, răngnghiêng, hoặc răng chữ V Tuy nhiên, phần lớn các hộp giảm tốc có công dụngchung dùng răng nghiêng So với răng thẳng, truyền động bánh răng nghiênglàm việc êm hơn, khả năng tải và vận tốc cao hơn, va đập và tiếng ồn giảm Còn

so với răng chữ V, răng nghiêng dễ chế tạo và giá thành rẻ hơn Vì vậy, ở đây ta

sử dụng bánh răng nghiêng để năng cao khả năng ăn khớp, truyền động êm, vừađảm bảo chỉ tiêu về kỹ thuật vừa đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế

Tùy theo tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc, người ta phân ra hộp giảmtốc một cấp và hộp giảm tốc nhiều cấp Trong đó, hộp giảm tốc bánh răng trụhai cấp được sử dụng nhiều nhất, vì tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc thườngbằng từ 8 đến 40 Chúng được bố trí theo ba sơ đồ sau đây:

Hình 3.1 Sơ đồ hộp giảm tốca) Sơ đồ khai triển, b) sơ đồ đồng trục, c) sơ đồ phân đôi

- Sơ đồ khai triển: Hộp giảm tốc kiểu này đơn giản nhất và dễ chế tạo Do

đó được sử dụng rất nhiều trong thực tế Tuy nhiên, các bánh răng bố trí khôngđối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều trên chiều rộng vànhrăng Do đó, khi thiết kế, đòi hỏi trục phải đủ cứng thì sẽ đảm bảo được khảnăng làm việc

- Sơ đồ phân đôi: Khi sử dụng sơ đồ này cần phải chú trọng đến việc bố trí

ổ Phải đảm bảo sao cho tải trọng dọc trục không được cân bằng ở cặp răng kềbên, không được tác dụng vào trục tùy động của cấp phân đôi nếu không thì sựcân bằng của tải trọng dọc trục ở cấp phân đôi sẽ bị phá vỡ và công suất sẽ phân

bố không đều cho các cặp bánh răng phân đôi này

- Sơ đồ đồng trục: Loại này có đặc điểm là đường tâm của trục vào và trục

ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giảm tốc giúp cho việc

bố trí cơ cấu gọn hơn Tuy nhiên, sơ đồ đồng trục có một số nhược điểm như:Khả năng tải của cấp nhanh không dùng hết vì tải trọng tác dụng vào cấp chậmlớn hơn khá nhiều so với cấp nhanh, kết cấu gối đỡ phức tạp, gây khó khăn choviệc bôi trơn các ổ, do khoảng cách giữa các trục trung gian lớn, nên trục khôngđảm bảo độ bền và độ cứng nếu không tăng đường kính trục Từ những nhượcđiểm này mà phạm vi sử dụng của hộp giảm tốc đồng trục bị hạn chế

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 đồ phân đôi, thì sơ đồ hộp giảm tốc khai triển có kết cấu và chế

tạo đơn giản hơn nhất là việc chế tạo ổ, gối đỡ ổ cũng như việc bố trí ổ Mặtkhác, chiều rộng của hộp giảm tốc khai triển nhỏ hơn nên việc bố trí lắp đặt dễdàng hơn Ngoài ra, số lượng chi tiết và khối lượng gia công của hộp giảm tốcphân đôi tăng dẫn đến giá thành cao hơn và chưa được sử dụng phổ biến nhưhộp giảm tốc khai triển

+ 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 Mặtkhác, kết cấu của hộp giảm tốc đồng trục phức tạp: khả năng tải ở hai cấp khôngđều, kết cấu gối đỡ phức tạp, đòi hỏi trục phải lớn để đảm bảo độ cứng và độbền…

Theo tính toán ở phần trước ta có

+ Công suất truyền dẫn vít tải PCT =5,3 (KW)

+ Lực dọc trục trên vít tải Fa= 6753(N),

+ Số vòng quay trên trục công tác là: nCT= 55 (vòng/phút).

Ta xây dựng được sơ đồ hệ thống trạm dẫn động Vít tải như sau:

12

6.Vít tải

7 Bánh răng chủ dộng bộ truyền cấpchậm

3.2.1 Chọn kiểu loại động cơ

a Động cơ điện 1 chiều

- Ưu điểm: Khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng, có thể điều chỉnh vô

cấp số vòng quay và trị số mô men trong phạm vi rộng

- Nhược điểm: Giá thành 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:

- Động cơ 1 pha: Loại động cơ này có công suất tương đối nhỏ có thể mắcvào mạng điện chiếu sáng, nên thường dùng cho các thiết bị dân dụng như quạt,máy giặt

- Động cơ 3 pha: Động cơ 3 pha được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp,gồm 2 loại:

- Ưu điểm: Có tốc độ quay không đổi, không phụ thuộc vào trị số tải trọng

và không điều chỉnh được So với động cơ không đồng bộ thì loại này có hiệusuất và cos cao, hệ số quá tải lớn

- Nhược điểm: Giá thành của chúng tương đối cao và phải có thiết bị khởiđộng động cơ, do vậy thường dùng khi công suất động cơ lớn (trên 100 kw)

sóc

- Động cơ 3 pha không đồng bộ rôto dây cuốn: Cho phép điều chỉnh vận tốc

trong phạm vi ngắn (khoảng 5%) có dòng mở máy nhỏ nhưng cos thấp, đắt,kích thước lớn và vận hành phức tạp, thường dùng khi điều chỉnh vận tốc trongmột phạm vi hẹp

- Động cơ 3 pha không đồng bộ rô to lồng sóc (còn gọi là rô to ngắn mạch):

Có kết cấu đơn giản, giá thành thấp, dễ bảo quản làm việc tin cậy Tuy nhiênloại này có nhược điểm là hiệu suất và hệ số cos thấp hơn (so với động cơđồng bộ) không điều chỉnh được vận tốc

 Nhờ có các ưu điểm trên, động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc được sửdụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp Với hệ dẫn động cơ khí (hệ dẫnđộng băng tải, xích tải, gầu tải … dùng với các hộp giảm tốc) nên sử dụng loại

động cơ này Vậy chọn động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ rô to lồng sóc.

3.2.2 Chọn công suất động cơ

Theo [II]

- Động cơ được chọn phải có công suất Pđc và số vòng quay đồng bộ thoảmãn điều kiện :

nđb  nsb

+ Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo công thức

t CT Σ

P

P =η

Pct : là công suất cần thiết trên trục động cơ

Pt : là công suất tính toán trên trục máy công tác

 : hiệu suất truyền động chung của toàn hệ thống

2 4

1 2 3 4

η = η η η η 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

Như vậy, động cơ cần chọn phải có công suất Pđc ≥ 5,99(kw)

3.2.3 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ

Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:

suất (cos›) và hiệu suất càng tăng Vì vậy người sử dụng mong muốn động cơ

có số vòng quay cao

Tuy nhiên nếu vận tốc làm việc thấp mà sử dụng động cơ với số vòng quaycao ( số đôi cực ít) sẽ phải giảm tốc nhiều lần hơn, tức là phải sử dụng hệ số dẫnđộng với tỷ số truyền lớn hơn, dẫn đến kích thước và giá thành các bộ truyềntăng lên Vì vậy trong thiết kế cần phải phối hợp hai yếu tố vừa nêu, đồng thờicần căn cứ vào sơ đồ hệ dẫn động để chọn số vòng quay thích hợp cho động cơ

p là số đôi cực tra bảng P1.3[II] ta có 2p=4 p=2

Số vòng quay của trục công tác là:n =55 vòng/phútCT  

Ký hiệu Công suất

P(kw)

dn

TT

max dn

TT

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

3.3.1 Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ

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

3.3.2 Kiểm nghiệm điều kiện quá tải cho động cơ

3.4 Phân phối tỉ số truyền

Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống được xác định theo công thức: