Thiết kế hệ thống dẫn động gầu tải để tải quặng kẽm vói năng suất 30 tấn h

THUYẾT THUYẾT MINH MINH ĐÒ ĐÒ ÁN ÁN TÓT TÓT NGHIỆP NGHIỆP Bộ GIÁO DỤC VÀ DÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ********** ĐỘC lập - Tự - Hạnh phúc KHOA Cơ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẢT - -000—-—— CÔNG NGHIỆP THÁI Bộ NGUYÊN MÔN: KỲ THUẬT KHÍ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP : Lê Khắc Vĩ Líp: LT08M Người thiết kế : Cơ khí - Chế tạo máy Ngành : Lý Việt Anh Cán hướng dẫn ĐỎ ÁN tốt nghiệp : 28/04/2011 Ngày giao đề tài Ngày hoàn thành đề tài: 18/06/2011 Đe tài thiết kế : Thiết kế hệ thống dẫn động gầu tải để tải quặng kẽm vói suất Q=30tấn/giò’ Dùng hộp giảm tốc bánh trụ cấp, phân đôi cấp chậm Hướng Giáo vận chuyển phưong chiều caoAnh H=10m viên theo hưóng dẫnthẳng đứng,Lý Việt Lê Khắc Vĩ 2, sản lượng 200 Lập quy số Sinhtrình viêncông thưcnghệ hiên gia công bánh chi tiết/năm Líp •• : LT08 Sư đô tải trọng - Thời gian phục vụ : năm - Ti lệ số giò' làm việc ngày : 2/3 - Tỉ lệ số ngày làm việc năm : 3/4 -Kbđ‘=l/4, Tổ trưởng môn ( Ký tên ) Cán hưóng dẫn (Kỷ tên) T/L Hiệu trưỏTig Chủ nhiệm khoa (Kỷ tên đóng Lý Việt Anh Thái Nguyên 2011 SV: Lê Khắc Vì Vĩ 21 Lớp: LT0H LTOS CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP NỘI DUNG Sè trang: trang Số vẽ đồ thị (ghi rõ loại, kích thước): 04 vẽ A0 01 vẽ lắp gầu tải 01: Bản vẽ hộp giảm tốc trụ hai cấp phân đôi cấp chậm 01: Bản vẽ tiết lồng phôi 03: Bản vẽ sơ đồ nguyên công NỘI DƯNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN - Phần I : Thiết kế gầu tải - Phần II: Tính toán động học hệ dẫn động gầu tăi - Phần III: Thiết kế hộp giảm tốc - ứng dụng phần mền excell tính thiết kế hộp giảm tốc bánh trụ phân đôi cấp chậm - Phần IV : Thiết kế quv trình công nghệ gia công bánh số Bản thuyết minh thiết kế tốt nghiệp thông qua Ngày tháng năm 2011 TỔ TRƯỞNG Bộ MÔN (Kỷ tên) CÁN Bộ HƯỚNG DẢN (Kỷ tên) TL/HIỆU TRƯỞNG Chủ nhiệm khoa (Kỷ tên đóng dấu) Lý Việt Anh SV: Lê Khắc Vĩ Lớp: LTOS CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẢN SV: Lê Khắc Vĩ Lớp: LTOS CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM SV: Lê Khắc Vĩ Lớp: LTOS CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP Tài liệu tham khảo [1 ]: Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động CO’ khí - Tập I, II NXB GD Hà Nội 1998 - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển [2Ị: Co' học vật liệu ròi - Tập II NXB KHKT Hà Nội 1998 - Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam [3] : Máy nâng chuyển , át lát kết cấu Truông ĐH Mỏ Địa Chất Hà Nội 1985 [4] : Máy nâng chuyển -Tập I, II, III NXB KHKT Hà Nội 1986 - Đào Trọng Thưcmg, Nguyễn Đăng Hiếu [5] : Thiết kế chi tiết máy NXB ĐH THCN Hà Nội 1979 - Nguyễn Trọng Hiệp , Nguyễn Văn Lầm [6| : Tối ưu hoá phân phối tỷ số truyền cho động CO’ - hộp giảm tốc bánh trụ Báo cáo Hội Nghị Khoa Học Trưòng ĐHKTCN Thái Nguyên 1999 Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự, Nguyễn Đăng Bình [7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy trường ĐHBK Hà NỘÍ1976 - Tập I, II [8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy trường ĐHBK Hà Nội 2000 [9] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy NXB KHKT - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần XuânViệt Công nghệ chế tạo máv - Tập I, II Truông ĐHBK Hà Nội [11] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Trần Văn Địch [12| : Sổ tay nhiệt luyện [131 : Hưóng dẫn thiết kế đồ án môn học dao cắt Trưòng ĐHKTCN Thái Nguyên - Trịnh Khắc Nghiêm SV: Lê Khắc Vì Lớp: LT0S CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP Lời nói Đầu Trong công công nghiệp hoá đại đất nước, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cán kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng phải biết vận dụng sáng tạo kiến thức học đế giải vấn đề thường gặp thực tế Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò quan trọng trình đào tạo trở thành người kỹ sư Qua trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiếu rõ kiến thức tiếp thu trình học tập, đồng thời nâng cao khả vận dụng sáng tạo kiến thức đế làm đồ án công tác sau Là mét sinh viên chuyên ngành khí Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em giao nhiệm vụ: “Thiết kế hệ thống dẫn động guồng tải đế tải quặng mangan với suất Q = 20 tấn/giờ Dùng hộp giảm tốc bánh trụ phân đôi cấp chậm Hướng vận chuyến theo phương thang đứng, chiều cao H = 15m Lập quy trình công nghệ gia công bánh số 2, sản lượng 500 chi tiết/năm” Đây đề tài khó đổi với em Tuy nhiên thời gian thực tập làm đồ án tốt nghiệp bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn: Thầy giáo Lý Việt Anh Đồ án tốt nghiệp em gồm có phần thuyết minh phần vẽ mà trình bày đầy đủ quy trình công nghệ gia công, chế độ cắt đồ gá dùng đế gia công Tuy nhiên trình độ hiểu biết lý thuyết thực tế hạn chế, đồ án không tránh khỏi sai sót Vậy em mong nhận bảo thầy bạn đế em hiểu sâu môn học phương án khác họp lý Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lý Việt Anh thầy giáo khoa khí - Trường ĐHKTCNTN tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án thời hạn Đồng thời bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy cô giáo bạn giúp đỡ em suốt năm học qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp Thái Nguyên, ngày tháng năm 201 ì Sinh viên Lê Khắc Vĩ SV: Lê Khắc Vì Lớp: LTOS CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP Mục lục Phần THIẾT KẾ GẦU TẢI I Giói thiệu chung gầu tải II Ket cấu phận gầu tải III Tính toán guồng tải 12 PHẦN II 15 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG co KHÍ 15 C họn động CO' điện 15 P hân phối tỷ số truyền: 19 Xác định thông số trục: .20 3.1 Ký hiệu trục động cơ: 20 3.2 Tính công suất danh nghĩa trục: 20 Phần III: 22 TÍNH CÁC Bộ TRUYỀN 22 ì Truyền động bánh răng: 22 1.2 ửng suất cho phép: 22 1.3 Tính toán cấp nhanh: (Bánh trụ thắng) 25 Phần IV: 38 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT GỐI ĐỠ 38 Thiết kế trục: 38 Tính chọn lăn: 64 Tính chọn then: 69 SV: Lê Khắc Vĩ Lớp : L T08 CCM ồng kí hiệu guồng Chiều Bướcrộng gầu gầu (mm) Vận tốc (mm) Số lượng (m/s) đai Gầu 320 500 Tirbăng vận THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP 320 tốc cao Gầu tải băng: cấu kéo băng Loại Phần I dùng để vận chuyển vật liệu nhẹ õm phần kim loại xung quanh chỗ Đôi vớivào gâubăng băt người ta đập THIẾT KÉ GẦU TẢI vận tốc băng đạt tới 3,5 m/s I Gâu Giớitải thiệu chung kéo gầu tảixích Loại dùng đê vận chuyên vật liệu có kích xích: câu o -0-C máy, xíđộng nghiệp sản xuất nhưl,25m/s đơn vị thi công thước thôTrong nặng Vậnnhà tôc chuyên xích khôngcũng lớn công trường công nghiệp mỏ Gầu tải mụt thiết bị vận chuyên có Các chi tiết CO’ guồng tải suất cao ứng dụng rộng rãi Trong công nghiệp mỏ gầu tải dùng để vận a Bộ phận kéo chuyền than, đỏ, cỏt, sỏi, quặng khai thác Băng: băng kéo làm băng vải cao su có số lớp vải i > nối hai đầu Trong nhà máy khí nhà máy sản xuất gầu tải bàng đinh tán hặc hấp chìm Gầu kẹp chặt với băng bàng bu lông, mũ bu lông dùng để vận chuyển thành phẩm bán thành phẩm từ nơi đến nơi khác phải to phải có mặt côn để giảm ứng suất tập chung cách gián đoạn hay liên tục b Gầu Gầu tải thường dùng đế vận chuyến vật liệu rời chuyến động theo Gầu chế tạo hàn, tán đúc Gần người ta chế tạo gầu phương thăng đứng hay phương nghiêng (góc nghiêng > 50°) chất dẻo Gâu gồm loại: Gõu đỏy trùn sõu, gầu đỏy trùn nụng, gầu đáy nhọn Sử dụng gầu tải có ưu điềm: cấu tạo đơn giản, kích thước gọn, có khả vận Căn vào bảng hướng dẫn chọn loại gầu tải (Bảng 5.14 [1] T 205), với vật liệu chuyển vật liệu lên độ cao lớn (50 - 70 mm), suất cao (700 m3/h) vận chuyên than mùn, với đặc tính dạng bụi khô, bột khô, hạt nhỏ khô, có tính Kinh phí đầu tư đê chế tạo gầu tải không cao sở có kết cấu đơn mài mòn ít, cở hạt < 20mm ta chọn gầu tải băng, vận tốc cao, gầu sâu, gắn cố định giản không dùng nhiều vật liệu đắt tiền So với thiết bị vận chuyên khác sau theo phương thẳng đứng gầu tải có uu hẳn Kết cấu phận gầu tải Cấu tạo phân loại gầu tải Cấu tạo gầu tải gồm phận sau: Bộ phận kéo (có thể băng xích), có gắn gầu, uốn bắt vít, đê ghép gầu tang với hay băng, mặtở băng đầu vòng qua đĩa xích máy bu lông nằm mặt phăng, băngChõn ụmmáy khớtgồm vào tang có tang hay đĩa xích, cấu căng băng, hộp nạp liệu Đầu A B máy gồm có tang dẫn động hay đĩa xích, động hộp giảm tốc, phận tháo liệu Phần bao che xung quanh bao gồm che, cửa vệ sinh, chân đờ Khi làm việc gầu tải xúc vật liệu khu vực chõn mỏy vận chuyền lên phía máy Ở tác dụng trọng lực lực quán tính vật liệu rờ từ gầu vào phận tháo liệu vận chuyển tới nơi sử dụng Vật liệu cần vận chuyên đồ vào phận nhập liệu phớa chõn mỏy Theo kết cấu phận kéo ta chia gầu tải làm hai loại: SV: Lê Khắc Vĩ Lớp: LT0S CCM = G = mg = gT r p V2 V2 THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP m— c r Tang động Tang gầu tải băng chế tạo cách đúc hàn Đường kính tang phụ thuộc vào lóp vải băng xác định theo công thức: D = (125 - 150).i (mm) i - Số lớp vải băng Chọn i = theo bảng 5.9 [1] T 199 => D = (125-M50).4 = (625750) (mm) Sau xác định ta lấy đường kính tang theo tiêu chuẩn: 250, 320, 400, 500, 630, 800 1000 mm Chọn theo tiêu chuẩn D = 630 (mm) Đe định tâm băng người ta chế tạo tang mặt trống, phần mặt trụ hai phần đầu mặt côn với góc nghiờng khoảng 1° chiều dài tang phụ thuộc chiều rộng gầu Chiều dài tang lấy theo chiều rộng băng d Cơ cấu nhập liệu tháo liệu Việc nhập liệu vào gầu tải có hai cách: - Nhập liệu trực tiếp vào gầu Phương pháp sử dụng vận chuyền vật liệu thụ cú bề mặt ma sát lớn - Đổ vật liệu xuống đáy gầu dùng gầu để múc vật liệu để chuyển lên Phương pháp thường sử dụng đê vận chuyên vật liệu mịn, có bê mặt masat nhỏ Khi gầu vật liệu chuyến động bề mặt tang dẫn động chịu hai lực tác động G = m.g - lực khối lượng khối lượng gầu vật liệu sinh p = m.v2/r - lực ly tâm sinh gầu vật liệu chuyền động bề mặt tang dẫn động với vận tốc V, r khoảng cách tù' tâm quay tới trọng tâm gầu khối vật liệu Lực R họp lực hai lực p G Khi gầu chuyển động quanh tang dẫn đông, lực R thay đối giá trị phương tác dụng Nhưng đường nối phương tác dụng lực R qua điểm A, gọi cực tháo liệu nằm cỏch tõm khoảng Hình Cấu tạo gầu SV: Lê Khắc Vĩ Vì 11 10 Lớp: LT0S LTOSCCM CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP Rút ra: gr2 = —-— Nếu thay V v = ^-.r 30 n Như khoảng cách phụ thuộc vào số vòng quay n tang dẫn động Khi / < r0 ( r0 - bán kính tang dẫn động) tức lực p > G, vật liệu chảy khỏi gầu lực ly tâm Phương pháp tháo gọi phương pháp tháo liệu lực ly tâm Nó sử dụng để thỏo cỏc loại vật liệu có độ ẩm Khi l> ( - tầm với gầu), tức lực G > p, vật liệu rớt khỏi gầu tác dụng trọng lực Phương pháp tháo liệu gọi phương pháp tháo liệu trọng lực Phương pháp chủ yếu sử dụng cho loại vật liệu dạng cục Khi r0[...]... - Công suất động cơ N = (1,1 - l,2)Nt = (1,02-1,1 l)(Kw SV: Lê Khắc Vĩ 14 Lớp: LT0S CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP PHẦN II TÍNH TOÁN ĐỘNG H C H DẪN ĐỘNG cơ KHÍ I Chọn động CO’ điện Chọn động cơ điện đê dẫn động máy hoặc các thiết bị là giai đoạn đầu tiên trong quá trình thiết kế h dẫn động cơ khí Chọn động cơ bao gồm các công việc sau: - Chọn kiểu loại đông cơ - Chọn công suất động cơ - Chọn tốc... với động cơ đồng bộ) không điều chỉnh được vận tốc Nhờ có các ưu điểm trên, động cơ xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp Với h dẫn động cơ khí (h dẫn động băng tải, xích tải, gầu tải dùng với các h p giảm tốc) nên sử dụng loại động cơ này Vậy chọn động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ rô to lồng sóc Sơ đồ khai triên h dẫn động như sau: Công suất động. .. đó: : H số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc Z y : H số xét đến ảnh h ởng của vận tốc vòng k X H : H số xét đến ảnh h ởng của độ kích thước bánh răng Y R : H số xét đến ảnh h ởng của độ nhám mặt lượn chân răng Y s : H số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất k X F : H số xét đến kích thước bánh răng ảnh h ởng đến độ bền uốn Trong bước tính thiết kế sơ bộ ta lấy: SV: Lê Khắc... động cơ - Chọn động cơ sử dụng thực tế - Kiêm tra điều kiện mở máy quá tải cho động cơ 1 Chọn kiêu loại động cơ a Động cơ điện 1 chiều - ưu điểm: Khởi động ờm, h m và đảo chiều dễ dàng, có thể điều chỉnh vô cấp số vòng quay và trị số mô men trong phạm vi rộng - Nhuợc diêm: Giá thành cao, mau h ng h n động cơ xoay chiều, đòi h i cần phải có thiết bị chỉnh lưu - Phạm vi sử dụng: Hay dùng trong các thiết. .. điều chỉnh được So với động cơ không đồng bộ thì loại này có hiệu suất và cosọ cao, h số quá tải lớn Tuy nhiên giá thành của chúng tương đối cao và phải có thiết bị khởi động động cơ, do vậy thường dùng khi công suất động cơ lớn (trên 100 kw) + Động cơ 3 pha không đồng bộ: có 2 loại: Rô to dây cuốn và Rô to lồng sóc Động cơ 3 pha không đồng bộ rụto dõy cuốn cho phép điều chỉnh vận tốc trong phạm vi... ngắn (khoảng 5%) cú dũng mở máy nhỏ nhưng cosọ thấp, đắt, kích 15 Lớp: LTOS CCM THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP thước lớn và vận h nh phức tạp, thường dùng khi điều chỉnh vận tốc trong một phạm vi h p Động cơ 3 pha không đồng bộ rô to lồng súc (cũn gọi là rô to ngắn mạch) có kết cấu đơn giản, giá thành thấp, dễ bảo quản làm việc tin cậy Tuy nhiên loại này có nhược điếm là hiệu suất và h số cosọ thấp h n... (MPa) < ỊơHmax ] THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP h 3 V I cos J3 Vì ta dùng răng không dịch chỉnh nên h số dịch chỉnh: X = 0 Tra bảng “Trị số của h số dạng răng”, ta được: Y F Ị = 3,90; Y F 2 = 3,60 Tra bảng “Trị số của h số phân bố không đều tải trọng cho cỏc đụi răng đồng thời ăn khớp khi tính và uốn với bánh răng thẳng”, ta có: k F = 1 Tra bảng “Trị số của h số phân bố không đều tải trọng trên chiều... 2,5.2 = 67 (mm) ^ H ^ Hp Ha HV : H số kể đến sự phândbố không đều tải trọng trên chiều rộng J 2 =d2 - 2,5.777 = 188 - 2,5.2 = 183 (mm) Chiều rộng vành răng: = 1,07 K = ¥ba-aw2 - 0,3. 130( mm) kHa.vó : H trùng số kếkhớp đến sự phân bố không đều tải trọng cho cỏc đụi H ngang: bánh răng đồng thời ăn khớp với bánh răng nghiêng (bảng 6.14) mtv SV:SV: Lê Lê Khắc Khắc Vĩ Vĩ ,rv 3 130 Lớp: LT 0H CCM Lớp: LTOk... (MPa) Ơ H H 2 = 2.HB2 + 70 = 2. 230 + 70 = 530 (MPa) = 1,8 HB, = 1,8.425 =441 (MPa) ơ°Fiu 2 = 1,8.HB2 = 1,8. 230 = 414 (MPa) Bộ truyền quay một chiều và tải trọng đặt một phía nên h số xét đến ảnh huởng đặt tải: kFC =1 Ta có: Số chu kỳ thay đối ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc: N m = Ỉ 0 H2 /B (H HB: Độ rắn Brinen) N~0' =30. 2452'4 = 1,6.107 NHO = 30. 2302 4 = 1.39.107 SỐ chu kỳ thay đổi khi thử về uốn:...THUYẾT MINH ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP chọn: D = 630 (mm) ; V = 2 (m/s) - Kích thước của vật liệu chuyển không được lớn h n 0.85A (với vật liệu phân cờ h t) Trong đó A là chiều rộng miệng gầu trên chiều dài băng tải H nh2 Biêu đo lực căng bâng tại các diêm trên chiều dài băng tải - Bộ phận kéo được tính chọn theo lực căng lớn nhất Lực căng lớn nhất ở điểm vào tang dẫn, không kể tải trọng động xác định theo ... tiết lồng phôi 03: Bản vẽ sơ đồ nguyên công NỘI DƯNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN - Phần I : Thiết kế gầu tải - Phần II: Tính toán động h c h dẫn động gầu tăi - Phần III: Thiết kế h p giảm... dụng phần mền excell tính thiết kế h p giảm tốc bánh trụ phân đôi cấp chậm - Phần IV : Thiết kế quv trình công nghệ gia công bánh số Bản thuyết minh thiết kế tốt nghiệp thông qua Ngày tháng năm... DẪN ĐỘNG KHÍ I Chọn động CO’ điện Chọn động điện đê dẫn động máy thiết bị giai đoạn trình thiết kế h dẫn động khí Chọn động bao gồm công việc sau: - Chọn kiểu loại đông - Chọn công suất động