THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Đề số: 2A PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I. CHỌN ĐỘNG CƠ 1. Xác định công suất cần thiết của động cơ a.Công suất cần thiết P ct : P ct = KW Trong đó: P lv : công suất trên trục công tác β : hệ số tải trọng tương đương η : hiệu suất truyền động Công suất trên trục công tác : P lv = 1000 .vF KW F=2000N : Lực kéo băng tải v=1,9m/s : Vận tốc băng tải P lv = =3,8 KW Hệ số tải trọng tương đương : β β = 2 2 2 2 i i 1 ck P t 1 .2 (0,7) .3 (0,5) .2 . 0,7044 P t 8   + + ∑ = =  ÷   Hiệu suất truyền động : η η = η đ η br η³ ol η k η đ = 0,955 : Hiệu suất bộ truyền đai để hở ( Tra bảng 2-3) η br = 0,96 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng, để kín. ( Tra bảng 2-3) η ol = 0,993 : Hiệu suất của một cặp ổ lăn ( Tra bảng 2-3) η x = 0,92 : Hiệu suất bộ truyền xích ( Tra bảng 2-3) Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ Vậy hiệu suất của toàn bộ hệ thống : η = 0,955.0,96. 0,993 3 .0.92 = 0,826 Công suất cần thiết P ct bằng : P ct = = 3,8.0,7044 3,24KW 0,826 = 2. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ : Số vòng quay sơ bộ của động cơ là : n Sb = n lv .u ht Trong đó n lv : là số vòng quay của trục công tác u ht : là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống Số vòng quay của trục công tác : n lv n lv = D v . 6000 π = 60000.1,9 95,49 .380 π = (v/p) với D=380mm : đường kính băng tải Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống : u ht u ht = u đ u br u x Tra bảng 2.4/t21/q1- ta chọn : u đ = 2,5 ; u br = 3,5 ; u x = 3 Suy ra : u ht = 2,5.3,5.3=26,25 Số vòng quay sơ bộ của động cơ là : n Sb = n lv .u ht =95,49.27 = 2506,6 (v/p) 3. Chọn động cơ : Động cơ cần chọn làm việc ở chế độ dài với tải trọng va đập vừa nên động cơ phải có P đm ≥ P ct = 3,24KW N đc ~ n sb = 1145,88 (vòng/phút) -Theo bảng 1.1-Phụ lục/234/q1.Ta chọn động cơ có số hiệu 4A100S2Y3 có thông số kỹ thuật + Công suất định mức : P đc = 4,0 (KW) + Tốc độ quay : n đc = 2880(v/p)ω + Hệ số quá tải : T k /T dn =2,0 + cosφ =0,89 II. Phân phối tỷ số truyền : - Với động cơ đã chọn , ta có : P đc = 4,0 (KW) n đc = 2880 (v/p) Theo công thức tính tỷ số truyền ta có : = = 2880 30,16 95,49 = Mà ta có : u ht = u đ u br u x Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ Trong đó : u x =3: tỷ số truyền của bộ truyền đai thang u br = 3,5: tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng => u d = u ht /(u x u br ) =30,1/(3.3,5)=2,87 6. Tốc độ quay và công suất động cơ trên các trục : - Tốc độ quay trên trục động cơ : n đc = 2880 ( v/p) - Tốc độ quay trên trục I là: 2880 1003,5( / ) 2,87 v p = = - Tốc độ quay trên trục II là: 1003,5 286,7( / ) 3,5 v ph= = - Tốc độ quay trên trục công tác là: 286,7 95,56( / ) 3 v ph= = - Công suất trên trục động cơ là: P đc = P ct = 3,24 KW - Công suất trên trục I là : P I = P đc η đ η ol = 3,24.0,955.0,993=3,07 KW - Công suất trên trục II là : P II = P I η br η ol = 3,07.0,96.0,993 = 2,92 KW - Công suất trên trục công tác : P lv = P II η x η ol = 2,92.0,92.0,993 = 2,66 KW 7. Xác định momen xoắn trên các trục : Momen xoắn trên trục động cơ là: 6 6 3,24 9,55.10 9,55.10 . 10743,75( . ) 2880 dc dc dc P T N mm n = = = Momen xoắn trên trục I là : 6 6 3,07 9,55.10 9,55.10 . 29216,24( . ) 1003,5 I I I P T N mm n = = = Momen xoắn trên trục II là : 6 6 2,92 9,55.10 9,55.10 . 97265, 43( . ) 286,7 II II II P T N mm n = = = Momen xoắn trên trục công tác là : 6 6 2,66 9,55.10 9,55.10 . 265832,98( . ) 95,56 lv lv lv P T N mm n = = = ♦ Ta có bảng thông số sau : Thông số/Trục Động cơ I II Công tác u đ =2,87 u br =3,5 u x =3 P (KW) 4,0 3,07 2,92 2,66 n (v/ph) 2880 1003,5 286,7 95,56 T (N.mm) 10743,75 29216,24 97265,43 265832,98 PHẦN II : TÍNH TOÁN CÁC BỘ TRUYỀN Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ I .Bộ truyền đai thang 1.Chọn loại đai : a.Các thông số đầu vào : Công suất trên trục chủ động ( trục bánh đai nhỏ ) : P 1 = P đc =4 KW Tốc độ quay của bánh đai nhỏ : n 1 =n đc =2880V/P Momen xoắn trên trục chủ động : T 1 = T đc =10743,75 (N.mm) Số ca làm việc : 1 ca Đặc tính làm việc : Êm b.Chọn loại đai Thiết kế bộ truyền đai gồm các bước : – Chọn loại đai. – Xác định kích thước và thông số các bộ truyền . – Xác định các thông số của đai theo chỉ tiêu và khả năng kéo của đai. – Xác định lực căng dây đai và lực tác dụng lên trục. Theo hình dạng tiết diện đai , phân ra : Đai dẹt ,đai thang ,đai nhiều chêm và đai răng. Với : Công suất của bộ truyền đai : P 1 =4 KW Số vòng quay trục chủ động : n 1 =2880V/P – Theo hình 4.1/T59/q1 .Ta chọn tiết diện đai hình thang loại A. Dựa vào bảng 4.13/T59/q1 .Ta chọn loại thang thường .Theo đó , thông số kích thước cơ bản của đai thang thường loại A như sau : Loại đai Kích thước tiết diện đai (mm) b t b h y 0 A 11 13 8 2,8 2.Xác định đường kính bánh đai : a.Xác định đường kính bánh đai nhỏ : Theo công thức (4.1)/t53/q1,đường kính bánh đai nhỏ được xác định : d 1 = ( 5,2 6,4). 3 1 T = (5,2 6,4). 3 10743,75 = 114,74 141,22mm Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 4 b b y 40 0 h t o TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ Theo bảng 4.21/t63/q1 chọn đường kính bánh đai nhỏ d 1 =140mm theo tiêu chuẩn . Vận tốc đai : v = v < v max = 25 (m/s) ( thỏa mãn ) b.Xác định đường kính bánh đai lớn d 2 Theo công thức (4.2)/t53/q1 ta có đường kính bánh đai lớn : d 2 =u đ .d 1 .(1- ε ) Trong đó : u đ =2,87 : hiệu suất bộ truyền đai : ε Hệ số trượt bộ truyền đai ε = 0,01 → d 2 = 2,87.140.(1- 0,01) = 397,782 mm Chọn theo tiêu chuẩn : d 2 =400 mm Tỷ số truyền bộ truyền đai trong thực tế : Ut Sai số của tỷ số truyền : < 4% (thoả mãn) 3.Xác định khoảng cách trục sơ bộ: –Dựa vào bảng 4.14/t60/q1 ,ta có : Với : u d ~ 3 nên a/d 2 = 1,5 Vậy ta có : a = 1,5. = 1,5.400 = 600 mm Đk : 0,55(d 1 + d 2 ) ≤ a ≤ 2(d 1 + d 2 ) → 297 ≤ 600 ≤ 1808 ( thỏa mãn ) Chiều dài đai, theo công thức (4.4)/t54/q1 : l = 2a+0,5 .( = 2.600 + 0,5 .(400+140) + (400-140)²/(4.600) = 2076,4 mm Tra bảng 4.13/t59/q1, chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn l= 2240 mm – Nghiệm số vòng chạy của đai trong một giây ,theo công thức (4.15)/t60/q1,ta có : i = ( ) Vậy ta có : i = 9,4 < = 10 ( thỏa mãn ) –Tính lại khoảng cách trục a: 2 2 8 4 a λ λ + − ∆ = (mm) Trong đó : 1 2 .( ) 2 d d l π λ + = − Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ .(140 400) 2240 1391,76 2 π λ + ⇒ = − = 2 1 400 140 130 2 2 d d mm − − ∆ = = = Vậy khoảng cách trục thực : a = 2 2 1391,76 1391,76 8.130 683,5 4 + − = mm 4.Xác định góc ôm trên bánh nhỏ và bánh lớn: Theo công thức 4.7/t54/q1 ,ta có : Góc ôm 0 0 0 0 0 2 1 1 0 0 0 0 0 2 1 2 400 140 180 .57 180 .57 158,3 683,5 400 140 180 .57 180 .57 201,68 683,5 d d a d d a α α − − = − = − = − − = + = + = Kiểm tra điều kiện : 0 0 1 min 158,3 120 α α = > = ( thỏa mãn ) 5.Xác định số đai cần thiết Z : Theo công thức (4-16)/t60/q1 ta cã: z = P 1 = 3,24 (KW) : công suất trên trục bánh đai nhỏ : hệ số tải trọng động .Tra bảng 4.7/t55/q1,ta được =1,1 ]: công suất cho phép .Tra bảng 4.19/t62/q1, ta được ]=3,75 (KW) (với v=21,11m/s và d 1 = 140 ) => =, tra bảng 4.18/t61/q1, ta được :Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm Ta có : C α = 1- 0,0025.(180 – 158,3) = 0,945 : Hệ số kể tới ảnh hưởng của chiều dài đai. Tra bảng 4.19/t62/q1 với tiết diện đai loại A ta có : l 0 = 1700 => = ,tra bảng 4.16/t61/q1 ta được ,07 C u : Hệ số kể tới ảnh hưởng của tỉ số truyền Tra bảng 4.17/t61/q1 với u=2,87 =>C u = 1,1355 Vậy ta có sồ đai cần thiết là : Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ Z 3,24.1,1 0,827 3,75.0,945.1,07.1,1355.1 = = Lấy số đai z = 1đai < 6 đai => thoả mãn. 6. Xác định chiều rộng, đường kính ngoài của bánh đai : B , Theo công thức (4.17) và bảng 4.21/t63/q1, ta có : Chiều rộng bánh đai : B= (z –1).t + 2.e Đường kính ngoài của bánh đai : Tra bảng 4.21/t63/q1 ta có : =3,3 , t=15 ,e =10 Vậy : B = ( 1 - 1).15 + 2.10 = 20 (mm) 140 +2.3,3 =146,6 ( mm) 7.Xác định lực tác dụng lên trục : – Lực căng trên một đai được xác định theo công thức 4.19/t63: + : Lực căng do lực li tâm sinh ra Theo công thức 4.20/t64/q1 ,ta có : Khối lượng 1m chiều dài đai .Tra bảng 4.22/t64/q1 ta được :=> F v = q m .v 2 = 0,105.(21,11) 2 = 46,79 (N) Vậy ta có : 0 3,24.1,1 780 46,79 186,14( ) 21,11.0,945.1 F N = + = –Lực tác dụng lên trục , công thức 4.21/t64/q1. Tacó : = 2. = 2.186,14.1.sin 158,3 2 = 365,62 N .cosα =365,62.cos30 0 =316,6 N .sinα = 365,62.sin30 0 = 182,81 N với α = là góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ 8.Bảng kết quả tính toán : Thông số Đai thang thường Đường kính bánh đai nhỏ : 140mm Đường kính bánh đai lớn : 400mm Chiều rộng bánh đai : B 20mm Chiều dài đai : l 2240mm Số đai : z 1 Tiết diện đai : A 81 Khoảng cách trục : a 683,5mm Góc ôm : 158, 30 Lực căng ban đầu : 186,14N Lực tác dụng lên trục 316,16 N 182,81 N Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt Lớp : CĐTK7 8 . ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY KHOA: CƠ KHÍ THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Đề số: 2A PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I. CHỌN ĐỘNG CƠ 1. Xác định công suất cần thiết của động cơ a.Công. trên trục công tác : P lv = 1000 .vF KW F=2000N : Lực kéo băng tải v=1,9m/s : Vận tốc băng tải P lv = =3,8 KW Hệ số tải trọng tương đương : β β = 2 2 2 2 i i 1 ck P t 1 .2 (0,7). Số vòng quay sơ bộ của động cơ là : n Sb = n lv .u ht =95,49.27 = 2506,6 (v/p) 3. Chọn động cơ : Động cơ cần chọn làm việc ở chế độ dài với tải trọng va đập vừa nên động cơ phải có P đm ≥