đồ án môn học máy vận tải

Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Máy vận tải là một đồ án chuyên ngành của ngành Máy và Thiết bị mỏ .Qua đồ án này sẽ giúp sinh viên nắm chắc được những kiến thức đã được học và dần tiếp cận với công việc thực tế tính toán thiết kế các máy vận tải trong vận tải mỏ . Trong đồ án môn học này em đã được giao nhiệm vụ tính toán thiết kế băng tải với các thông số: - Năng suất yêu cầu : Q yc = 500 ( t/h ) - Chiều dài làm việc : L(m) = 700 m - Vận tải xuống dốc :(độ) = 6 0 - Khối lượng riêng của vật liệu vận tải :(t/m 3 ) = 0,95 Đồ án được thực hiện với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS.Nguyễn Hữu Việt .Tuy nhiên do trình độ bản thân còn hạn chế nên trong quá trình tính toán không tránh khỏi những sai sót , vì vậy em mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy giáo và những ý kiến đóng góp của các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn . Qua đây em bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến PGS.TS. Nguyễn Hữu Việt đã tận tình hướng dẫn em để em có thể hoàn thành được đồ án môn học này . Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội , ngày 1 tháng 11 năm 2013 Nguyễn Văn Xuân Sv : Nguyễn Văn Xuân 1 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 PHẦN 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BĂNG TẢI 1.1 Chức năng nhiệm vụ và đặc tính kỹ thuật và lĩnh vực ứng dụng . Khoáng sản hữu ích, vật liệu xây dựng đang chiếm tỉ lệ quan trọng trong nền kinh tế quốc dân .Việc cơ giới hóa vận tải sẽ đảm bảo năng suất yêu cầu ngày càng tăng cao ,giảm sức lao động cho công nhân vận tải. Việc đưa các quy trình công nghệ mới , cơ giới hóa toàn bộ , đòi hỏi phải hoàn thiện các sơ đồ và các biện pháp vận tải , về kết cấu các chế độ vận hành . Muốn được như vậy phải áp dụng chế độ vận tải liên tục đảm bảo năng suất cao ,chất lượng tốt .Một trong những thiết bị đó là băng tải . Băng tải là thiết bị vận tải liên tục có năng suất cao ,được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành kinh kế quốc dân.Trong công ngiệp nó dùng để vận chuyển đất đá thải ,khoáng sản hữu ích (than đá,quặng ) vật liệu , chèn lò, các chi tiết, cụm chi tiết của các máy móc, thiết bị. Trong các nhà máy cơ khí sản xuất dây truyền để vận chuyển các chi tiết thành phẩm. Bên cạnh đó băng tải còn được ứng dụng trong các dây truyền sản xuất xi măng hay còn ứng dụng vận chuyển hàng hóa tại các sân bay, cửa khẩu, nhà máy bánh kẹo. Trong các mỏ hầm lò băng tải được sử dụng trong các lò vận tải chính và trong các giếng nghiêng. Trong các đường lò nối với chợ người ta cũng lắp đặt các băng tải bán cố định có kết cấu thích hợp cho việc thay đổi chiều dài liên tục hay định kỳ. Đối với quặng cứng cần đập vỡ trước khi vận chuyển lên băng tải chỉ dung trong các lò bằng, trong giếng nghiêng và trên mặt bằng mỏ. Tiền đầu tư các thiết bị băng tải lúc đầu không lớn lắm so với các thiết bị vận tải khác dụng trong công nghiệp mỏ, giá thành vận tải tính theo tấn/km rẻ hơn rất nhiều so với ô tô trừ đường sắt. Ngày nay nhiều nước trên thế giới có công nghiệp phát triển đã tự thiết kế và chế tạo băng tải dùng hoặc xuất khẩu. Trước đây chúng ta vẫn thường nhập băng tải của các nước trên thế giới có công nghiệp mỏ : Liên Xô, Ba Lan ,Trung Quốc, Nhật Bản…. nhưng trong giai đoạn hiện nay chúng ta đã chế tạo được băng tải có B = 800 1000 mm, i = 4 5 lớp . 1.2 Giới thiệu kết cấu băng tải Băng tải gồm có trạm dẫn động, trạm kéo căng và hệ thống con lăn đỡ băng, tấm băng và hệ thống dỡ tải. Băng có thể đặt và làm việc trên mặt phẳng nằm ngang hay nghiêng. Vật liệu trên băng tải được dỡ ra đầu cuối của hành trình băng hoặc giữa băng. Lực kéo băng được truyền từ tang dẫn động bằng ma sát và lực Sv : Nguyễn Văn Xuân 2 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 kéo đó phụ thuộc nhiều vào hệ số ma sát, góc ôm của băng với tang dẫn động và sức căng ban đầu của băng. Những thông số cơ bản của băng tải là năng suất, chiều rộng băng, tốc độ chuyển động băng và công suất động cơ. Băng tải có các loại cố định , nửa cố định và di động. Băng tải sẽ thiết kế là băng tải cố định, Có : Q yc = 500 ( t/h ) , L(m) = 700 m , (độ) = 6 0 Trạm dẫn động của băng tải gồm tang dẫn động , hộp giảm tốc, khớp nối và cơ cấu làm sạch băng. Tất cả các bộ phận trên đây phục vụ mục đích dẫn động băng tải. Trạm dẫn động hoạt động bằng cách trạm truyền lực kéo bằng ma sát vì sự nén bằng vào tang dẫn động nhờ sức căng của nó Sv : Nguyễn Văn Xuân 3 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Hình 2 : Trạm dẫn động Trong các bộ phận cấu thành băng tải thì tấm băng là một bộ phận chủ yếu làm nhiệm vụ kéo tải và đồng thời làm nhiệm vụ chứa đựng vật liệu tải Hình 3: Băng tải Trạm kéo căng làm nhiệm vụ tạo ra lực căng ban đầu cần thiết để truyền lực kéo từ tang sang cho băng, hạn chế độ võng quá mức cho phép giữa hai hang con lăn trên nhánh có tải, bù trừ độ giãn dài của băng tải trong quá trình làm việc. Sv : Nguyễn Văn Xuân 4 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Hình 4: trạm kéo căng 1.3.Sơ đồ động học của máy. 2 3 4 1 6 5 Dây băng 2 vòng qua các tang chủ động ở đầu 1 vat tang kéo căng phía đuôi 4 rồi được nối thành còng kín. Các con lăn của nhánh có tải 3 và nhánh không tải 5 dùng để đỡ dây băng, được lắp trên cả chiều dài băng tải. Để tăng góc ôm trên tang chủ động ( tăng khả năng kéo ) người ta lắp them con lăn ép băng 6. Sv : Nguyễn Văn Xuân 5 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 1.4. Ưu nhược điểm của băng tải Băng tải có ưu điểm như cấu tạo và chế tạo tương đối đơn giản, vận hành và sửa chữa dễ dàng, năng suất khá cao ,vốn đầu tư ban đầu và giá thành vận tải trung bình, áp dụng được nơi có địa hình phức tạp nhờ các hệ cột ,giá đỡ Nhược điểm là giá thành tấm băng khá cao,có thể chiếm 25 30 ( với tấm băng lõi thép có thể đến 35 )giá toàn bộ băng tải Sv : Nguyễn Văn Xuân 6 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI 2.1. Tính toán lựa chọn các thông số ban đầu. 2.1.1.Tính toán chiều rộng băng. Chọn băng là băng Máng có góc nghiêng của con lăn bên hông (tấn/h ) :năng suất yêu cầu k = 470 : Hệ số năng suất của băng. = 0,95(t/m 3 ) :khối lượng riêng vật liệu vận tải mỏ. v = 2 m/s : Là vận tốc băng chọn theo tiêu chuẩn. = 0,9:Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ dốc đặt băng tới năng suất vận tải Chọn chiều rộng băng tiêu chuẩn với B tc > B Vậy chọn sơ bộ chiều rộng băng tải : B = 1000 ( mm ) Kiểm tra chiều rộng băng theo kích cỡ hạt. độ cục lớn nhất của vật liệu vận tải. Vậy ta chọn chiều rộng băng tiêu chuẩn : B =1000 ( mm) Để đảm bảo năng suất yêu cầu cho trước (tấn/h ) khi lấy chiều rộng băng là B = 1m thì vận tốc băng là : Do sai lệch vận tốc so với chọn trước không lớn nên ta lấy theo vận tốc chọn theo tiêu chuẩn 2.1.2 Kiểm tra năng suất thiết kế : Sv : Nguyễn Văn Xuân 7 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Ta tính năng suất thiết kế theo công thức: Q tt = 3600.F.v. (t/h) Với v =2 (m/s) là tốc độ chuyển của băng = 0,95 (t/m 3 ) khối lượng riêng vật liệu vận tải F diện tích lòng máng Trong đó : Góc chảy tự nhiên của vật liệu Góc nghiêng của con lăn bên hông l = 300 (mm) = 0,3 (m) chiều dài trung bình con lăn. Năng suất thiết kế lớn hơn năng suất yêu cầu là hợp lý 2.1.3.Xác định khối lượng phân bố trên 1 mét chiều dài của băng. Căn cứ vào chiều rộng băng B = 1000 mm ta chọn loại băng 2K – 300 Khối lượng phân bố trên 1 mét chiều dài của băng Khối lượng một mét băng. Với B = 1000 mm = 1 m :chiều rộng băng tải n 1 = 6 : số lớp vải trong băng , phụ thuộc vào chiều rộng băng B = 3 6 mm .chiều dày lớp cao su có bề mặt trên tiếp xúc vật liệu vận tải . Chọn = 4 mm Sv : Nguyễn Văn Xuân 8 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 = 1 2 mm .chiều dày lớp cao su có bề mặt không tiếp xúc vật liệu vận tải . Chọn = 2 mm = 1 3 mm .chiều dày mỗi lớp vải. Chọn = 2 mm .Khối lượng riêng của vật liệu làm băng Thay số ta có : 2.1.4.Khối lượng phần quay của các con lăn Khối lượng phân bố của phần quay con lăn trên nhánh có tải kg/m kg/m Khối lượng phân bố của phần con lăn trên nhánh không tải kg/m kg/m :là khoảng cách giữa hai hàng con lăn trên nhánh có tải và không tải ,chọn : Khối lượng phần quay của con lăn tương ứng nhánh có tải và không tải ,(kg) Với B = 1000 mm , . Nên ta có : Thay vào ta có : kg/m kg/m Xác định sức cản chuyển động (N) Sv : Nguyễn Văn Xuân 9 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Trong đó : Sức cản nhánh có tải và không tải q, q b ,q cl ’ , q cl ’’ : Khối lượng phân bố trên 1m vật liệu vận tải ,tấm băng cao su, phần con lăn trên nhánh có tải và không tải , kg/m . chọn bằng 0,05 L = 700 m . Chiều dài băng tải. góc nghiêng đặt băng tải g = 9,81 m/s 2 Với Động cơ làm việc ở chế độ máy phát 2.2.Tính toán và vẽ biểu đồ sức căng băng. :Nên trạm dẫn động ta đặt ở phía dưới như hình vẽ, động cơ làm việc bình thường ở chế độ máy phát. Để tính toán sức căng băng ta dùng phương pháp đuổi điểm. S max :lực căng lớn nhất kiểm tra sức bền S min : Lực căng nhỏ nhất để kiểm tra độ võng Sv : Nguyễn Văn Xuân 10 [...]... kiện bền đứt 2.4.Tính toán lựa chọn động cơ - Trạm dẫn động phải tạo ra lực kéo đủ lớn khắc phục tất cả sức cản chuyển động của băng Tổng công suất tính toán động cơ có trạm dẫn động là W 0> 0 nên tính công suất theo công thức sau (*) Ta có do động cơ làm việc chế độ máy phát nên ta tính công suất động cơ làm việc chế độ không tải: Sv : Nguyễn Văn Xuân 12 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54... : 2.6 Kiểm tra chiều dài băng tải theo công suất đã chọn Kiểm tra chiều dài băng tải theo công thức : N = 90 ( kW ) Công suất động cơ Vậy với chiều dài làm việc là L = 700 m thì công suất lắp đặt đủ đáp ứng yêu cầu 2.7 Tính bộ truyền động trung gian Vận tốc của băng là : vb = 2 m/s nên vận tốc của tang là vtang = vb = 2 m/s Sv : Nguyễn Văn Xuân 14 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Mà Tỉ số... căng là không đổi, tự động thay đổi Sv : Nguyễn Văn Xuân 16 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 chiều dài của bộ phận kéo do thay nhiệt độ và mòn, giảm được tải trọng lớn khi bị quá tải, đây là ưu điểm lớn nhất của nó - Vì sức căng tại điểm 2 là nhỏ nhất nên ta bố trí thiết bị kéo căng tại điểm 2 Dựa vào sơ đồ kết cấu trong át lát Vì sơ đồ băng có bốn điểm nên lực cần kéo căng ở đuôi băng tính... loại hộp giảm tốc bánh răng trụ Sơ đồ hộp giảm tốc như sau : - Công suất trục ra của hộp giảm tốc : Trong đó: : Công suất động cơ : Hiệu suất khớp nối : Hiệu suất bộ truyền đai : Hiệu suất bộ truyền bánh răng Vậy ta tính được công suất trục ra của hộp giảm tốc : = 55.0,98.0,99.0,98 = 52 ( kW ) Mô men xoắn trên trục ra của hộp giảm tốc : Sv : Nguyễn Văn Xuân 15 Đồ án Máy Vận Tải - Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ... Máy Vận Tải Bề rộng tang : Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Bt = 1150 mm Chiều dài trục tang : L = 1989 mm - Các lực tác dụng vào trục tang : Mô men xoắn trên trục ra của hộp giảm tốc tác dụng lên : Lực vòng tác dụng vào trục tang : Lực uốn do trọng lượng bản than của tang dẫn: g : Gia tốc trọng trường ,g = 9,81 m/s2 vật liệu thép C45 nên lấy Từ hình trên ta tính được: Sv : Nguyễn Văn Xuân 19 Đồ án Máy Vận. .. m/s2 vật liệu thép C45 nên lấy Từ hình trên ta tính được: Sv : Nguyễn Văn Xuân 19 Đồ án Máy Vận Tải R Ay R Ax Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 , P1 , P2 P1 120 P2 R By R Bx 120 1150 M un 6519076,6 M ud 1169790 Mx 15.10 Tính phản lực trên gối đỡ: Từ 1 và 2 ta tìm được : Sv : Nguyễn Văn Xuân 20 6 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Thay vào (3) ,(4) ta tìm được : Vậy ta tính được các phản lực tại gối... CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ Ở CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI : (**) Ta so sánh (*) và (**) ta có công suất ở chế độ động cơ > chế độ máy phát.Nên ta chọn động cơ dựa vào (*) Nđc : Chọn động cơ ký hiệu Với công suất định mức 55 kW ,vận tốc n =1470 vòng/phút kdt = 1,2 : Hệ số dự trữ công suất động cơ v’= 1,05 v = 2,1 : Tốc độ chuyển động băng tải ở chế độ máy phát : Hiệu suất chuyển động băng tải 2.5.Tính chọn kích thước của... Thay vào công thức trên ta có : Tính toán xác định trọng lượng đối trọng Khối lượng đối trọng tính theo công thức : Trong đó : Fkc = P : Lực kéo căng cần thiết : Hiệu suất palang : Bội suất palang g = 9,81 : Gia tốc trọng trường - Hành trình kéo căng : Trong đó : E0 : Độ cứng của băng L : Chiều dài làm việc của băng, Sv : Nguyễn Văn Xuân 17 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 : Độ giãn dài tương... Wct | =| 33254 + (- 64050) |= 30796 N S3 =k S2 =1,03 30796 = 31719 N 2.3.Kiểm tra độ võng băng : Smin = S1 phải thõa mãn điều kiện do băng tải dài 1000mm nên áp dụng công thức :  S4 = 9449 > 6965 Vậy thõa mãn điều kiện Sv : Nguyễn Văn Xuân 11 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Kiểm tra độ bền Trong đó : pd = 300 : Cường độ kéo đứt B = 1000 ( mm ) : Chiều rộng băng n1 = 6 : Số lớp vải trong.. .Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 Sr : lực căng tại điểm rời khỏi tang dẫn động St : Lực căng tại điểm tới tang dẫn động Mà ta có f =0,3 : Hệ số ma sát : Góc ôm trên tang : Nhân tố kéo tang chủ động Nhưng ta có S1 = S r S2 = |Sr + W12 | = |S1 + Wct | S3 = k S2 = k.S1 + k.Wct , với k = 1,021,03 S4 = St = S3 + W34 = k.S1 + k.Wct + Wkt Do động cơ làm chế chộ máy phát nên : mà . Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Máy vận tải là một đồ án chuyên ngành của ngành Máy và Thiết bị mỏ .Qua đồ án này sẽ giúp sinh viên. thức đã được học và dần tiếp cận với công việc thực tế tính toán thiết kế các máy vận tải trong vận tải mỏ . Trong đồ án môn học này em đã được giao nhiệm vụ tính toán thiết kế băng tải với các. em có thể hoàn thành được đồ án môn học này . Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội , ngày 1 tháng 11 năm 2013 Nguyễn Văn Xuân Sv : Nguyễn Văn Xuân 1 Đồ án Máy Vận Tải Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K54 PHẦN