Thiết kế Băng tấm

bằng xích có gắn các tấm lát tạo thành bàn máng tải. Băng tấm chuyển động trên các con lăn do đó lực cản và lực tiêu hao năng lượng nhỏ.

1 2 3 4 567 8 9 Phần I:GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ BĂNG TẤM I. Giới thiệu chung về băng tấm 1.KHÁI NIỆM: Băng tấm là loại máy vận chuyển liên tục với bộ phận kéo bằng xích có gắn các tấm lát tạo thành bàn máng tải. Băng tấm chuyển động trên các con lăn do đó lực cản và lực tiêu hao năng lượng nhỏ. Băng tấm được sử dụng trong cá ngành công nghiệp mỏ, chế tạo máy hố chất, khai thác vật liệu xây dựng. Băng tấm dùng để vật liệu dạng cục kích thước lớn, nặng, sắc cạnh. Ưu điểm: +Băng tấm kim loại có độ bền và dộ cứng lớn. Nên nó cho phép vận chuyển vật liệu dạng cục lớn , nặng và sắc cạnh. +Bộ phận kéo của băng tấm là xích nên có độ bền kéo lớn do đó băng tấm có chiều dài lớn, chiều cao băng lớn dẫn đến năng suất của băng lớn. Khi dùng băng tấm dạng hộp có gơ,ø góc nghiêng đặt băng có thể đạt tới 70 0 . +Băng tấm chuyển động với vận tốc không lớn do đó chất tải cho băng dễ dàng thuận tiện cho việc cấp liệu. +Khi dùng cơ cấu di động ta có thể đặt băng cong trong mặt phẳng thẳng đứng và mặt phẳng ngang. Nhược điểm: +Trọng lượng băng nói chung và trọng lượng truyền động lớn. +Kết cấu của băng tương đối phức tạp, vốn đầu tư lớn . +Trong băng tấm có nhiều con lăn và bánh răng nên đòi hỏi phải chăm sóc và bảo dưỡng thường xuyên do đó chi phí vận hành lớn so với các băng khác. 2.CẤU TẠO BĂNG TẤM:  Sơ đồ kết cấu băng tấm: Cấu tạo: 1.Đĩa xích chủ động. 2.Ray đỡ nhánh băng dỡ tải. 3.Bộ phận mang hàng 4. Ray chữ C đỡ nhánh băng không tải. 5.Khung đỡ băng. 6.Vít căng băng. 7.Đĩa xích bị động. 8. Bộ phận kéo của băng. 9. Máng vào tải Bộ phận kéo thường sử dụng hệ hai dây xích hoặc hệ một dây xích quấn vòng qua hai đĩa xích. Giữa hai dây xích có gắn các tấm lát để chứa vật liệu, trên xích có lắp các con lăn. Các con lăn này chạy trên hai đường ray ở hai bên của băng . Hầu hết ở băng tấm sử dụng thiết bị căng băng kiểu trục vít . Các tấm lát của băng được gia công dập hoặc đúc. Chất hàng lên băng người ta sử dụng phễu vào hoặc có thể cấp liệu cho băng trực tíêp. 1 3.PHÂN LOẠI BĂNG TẤM: +Phân loại theo tiết diện ngang gồm có: -Băng tấm phẳng -Băng tấm có thành cố định. -Băng tấm có thành di động. +Phân loại theo chiều dọc băng gồm có: -Băng tấm phẳng không liên tục. (vận chuyển hàng đơn chiếc) -Băng tấm phẳng liên tục. -Băng tấm phẳng có thành. -Băng tấm phẳng dạng hình hộp. -Băng tấm nhấp nhô dạng sóng. -Băng tấm có thành sâu. +Phân loại theo bộ truyền động gồm có: -Băng tấm dẫn động bằng một động cơ. -Băng tấm dẫn động bằng nhiều động cơ. +Phân loại theo cấu tạo xích kéo gồm có: -Băng tấm dùng một xích. -Băng tấm dùng hai xích. +Phân loại theo cấu tạo xích kéo gồm có: -Băng tấm theo xích hàn mắt tròn. -Băng tấm theo xích bản. -Băng tấm theo xích bản mắt cong. +Phân loại theo cấu tạo băng gồm có: -Băng tấm ngang. -Băng tấm nghiêng. -Băng tấm nghiêng- ngang. -Băng tấm nghiêng –ngang- nghiêng. II. Các thông số cơ bản của băng tấm nghiêng: 1. Động cơ điện 2,5. Khớp nối 4. Hộp giảm tốc 5. Băng tấm -Năng suất của băng :Q = 120 T/h. -Chiều dài của tồn băng: L = 40 m. Tra bảng 4.1[I]: Đặc trưng tính chất hàng rời Vì hàng than cốc cục vừa nên chọn: 2 1 2 3 4 5 6 -Khối lượng riêng của hàng: 48,0 = γ T/m 3 -Góc dốc tự nhiên: (PL2)[II] +Trạng thái tĩnh: 0 50 = ϕ +Trạng thái động: 0 35 = d ϕ -Hệ số ma sát ở trạng thái tĩnh: f = 0,57 -Gần đúng có thể lấy: d ϕϕ = -Tính mài mòn của hàng rời là tính chất các phần tử hàng bị mòn do tiếp giáp giữa các bề mặt của chúng trong thời gian chuyển động. Chọn nhóm mài mòn loại D( mài mòn nhiều). -Tính dính kết của hàng rời là tính chất của nhiều loại hàng hố mà các phần tử của nó mất tính linh động khi hàng để lâu một chỗ. Vì vậy lực cản di chuyển của hàng rời trên bề mặt vật cứng được đặt trưng bằng hệ số ma sát của hàng hố đó. Vì hàng than cốc cục vừa nên: Theo công thức 4.7[I]: f đ = (0,7 ÷ 0,9)f 0 Trong đó: f 0 : hàng ở trạng thái tĩnh. f đ :hàng ở trạng thái chuyển động tương đối. -Hệ số ma sát :f = tg ρ ρ :góc ma sát. ⇒ ρ =30 0 Phần 2: CHỌN SƠ BỘ CÁC CHI TIẾT CỦA BĂNG TẤM 1.CHỌN LOẠI TẤM LÁT: +Theo bảng 7.1[I]: Chọn loại tấm lát phẳng có thành chắn loại nhẹ +Theo bảng 7.2[I]: Chiều rộng tấm lát khi vận chuyển hàng rời: B t ≥ k.a+200 mm Vì đây là than cốc cục vừa nên kích thước cục điển hình : 160 >a>60 Trong đó: 66,2 60 160 min max 0 === a a k Vì k o >2,5 nên đây là hàng thông thường Chọn a = a max =160 mm:là kích thước lớn nhất của cục hàng điển hình. k = 1,7 hệ số hàng bình thường ⇒ B t ≥ 1,7.160+200 = 472 mm. +Tra bảng 7.3[I]: Chọn chiều rộng tiêu chuẩn của tấm lát: B = 500 mm. +Tra bảng 7.5[I]: Vậy chọn chiều cao nhỏ nhất của thành h = 100 mm. +Tra bảng 7,4[I]: 3 Ta chọn tốc độ băng v=0,3 m/s Tóm Lại : chọn loại băng tấm theo ΓΟ CT 2035 – 54 và phạm vi sử dụng là loại băng phẳng có thành và con lăn. Dỡ tải ở cuối nhánh băng. Điều kiện làm việc trung bình. 2.CHỌN XÍCH KÉO: Tra bảng III.12 : Chọn bộ phận kéo là hai xích tấm – ống lót – con lăn có thể tháo lắp được kiểu BK Γ II - 320 –30 – 3 Γ OCT, có má xích chuyên dùng kiểu 3 +Bước xích: t = 320 mm +Tải trọng phá huỷ: S P =30 T . 3.LỰC CĂNG CỦA BĂNG: a.Khối lượng hàng trên 1 đơn vị chiều dài: Theo công thức: 5.12[I]: v Q q .6,3 = Trong đó: -Năng suất của băng: Q = 120 T/h -Vận tốc của băng: v = 0,3 m/s 112 3,0.6,3 120 ==⇒ q KG/m b.Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài do khối kượng phần hành trình của băng: Theo công thức7.7[I]: b q = 60.B+A Trong đó: -Chiều rộng của tấm : B = 500 mm =0,5 m -Tra bảng 7.10 [I] vì chọn tấm lát trung bình nên kích thước dự trữ chiều rộng của tấm: A = 60 mm. ⇒ 90605,0.60 =+= b q KG/m Tra bảng 7.11[I]: -Chọn hệ số cản chuyển động của băng : 09,0 = ω -Giả thiết đường kính chốt xích lớn hơn 20 mm. -Lấy lực căng xích nhỏ nhất tại điểm đi vào khỏi đĩa xích truyền động: S min = 100 KG (Theo công thức: 5.30[I]) Lực kéo của băng: Theo công thức 7.8[I]: 4 dtnb WWHqLqqSW +++++= }.).2[({05,1 min0 ω Trong đó: -Lực cản tại vị trí dỡ tải: W d = 0 -Vì đây là thành di động nên lực ma sát của hàng với thành : 0 = t W -Chiều dài của băng: L n =40 m -Chiều cao vậb chuyển H=2 m -Khối lượng hàng trên một đơn vị chiều dài: q=125KG/m. -Khối lượng phần hành trình của băng: q b = 90 KG/m. Thay số vào: W o =1.05[100+0,09(2.90+112)40+112.2] =>W o =1256 KG c.Tải trọng động của xích: Theo công thức 7.12[I]: ).( 60 1 2 2 b n d qkq gtz Lv S += Trong đó: -Vận tốc của băng: v =0,3 m/s. -Chiều dải cảu băng: L n = 40 m. -Số răng của đĩa xích: z = 6. -Bước xích: t = 320 mm =0,32 m. -Gia tốc trọng trường: g = 9,81 m/s 2 . -Khối lượng trên một đơn vị chiều dài của băng: q=112 KG/m. -Khối lượng phần hành trình của băng: q b =90 KG/m. -Hệ số qui đổi khối lượng : k = 1,5 (vì không phải tất cả khối lượng băng chuyển động với gia tốc lớn nhất và cả sự ảnh hưởng đàn hồi của xích – tra bảng 7.12) Thay số vào ta được: 472)90.5,1112( 81,9.32,0.6 40.3,0.60 2 2 =+= d S KG Phần 3: TÍNH KIỂM TRA I.TÍNH CHÍNH XÁC LỰC CĂNG TẠI CÁC ĐIỂM ĐẶC TRƯNG CỦA BĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐI VÒNG THEO CHU VI BĂNG VÀ TÍNH CHÍNH XÁC GIÁ TRỊ W 0 1.TÍNH CHÍNH XÁC LỰC CĂNG CỦA BĂNG TẠI CÁC ĐIỂM: +ĐIỂM 1: -Bắt đầu điểm có lực căng nhỏ nhất: Theo công thức 5.30[I]: S min = S 1 = 100 KG -Lực cản trên đoạn băng không tải: Theo công thức 5.20[I]: W k = ω Lq b 5 1 2 3 4 = 90.30.0,12 =⇒ k W 324KG -Lực cản trên đoạn băng có tải: Theo công thức 5.17[I]: ( ) HLqqW nbh ++= ω )( = (112+90)(40.0,92+2) =⇒ c W 1131,2 KG +ĐIỂM 2: -Lực cản tại điểm đi đến đĩa xích căng băng: S 2 = S 1 +W k = 100 + 324 ⇒ S 2 =424 KG Lực cản tại đĩa xích căng băng: W q = S v (k-1)=0,05.S 2 =0,05.424=22 KG +ĐIỂM 3: Lực căng xích tại điểm đi ra khỏi đĩa xích căng băng: S 3 =S 2 +W q =424+22=446 KG +ĐIỂM 4: -Lực căng xích tại điểm nhánh xích chịu tải chạy đến đĩa xích truyền động: S 4 =S 3 +W 1 =446+1131,2=1576 KG 2. GIÁ TRỊ CHÍNH XÁC LỰC KÉO CỦA BĂNG: Theo công thức 13.15[V]: W 0 =S 4 – S 1 Trong đó: Vậy: W 0 =1576-100 ⇒ W 0 =1476 KG Do đó độ sai lệch của W 0 không quá10%.Thoả mãn điều kiện yêu cầu. Vì vậy ta chọn W 0 =1476 KG là hợp lí. II.KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA XÍCH 1.LỰC CĂNG LỚN NHẤT CỦA XÍCH: Theo công thức 7.11[I]: S max = 1,05(S min +W 0 ) ⇒ S max = 1,05(100+1470) ⇒ S max =1648,5 KG 2.TẢI TRỌNG ĐỘNG TRÊN XÍCH: S đ =472 KG 3.LỰC CĂNG TÍNH TỐN CỦA MỘT XÍCH KÉO: Theo công thức 7.13[I]: S t tt =0,6(S max +S đ ) ⇒ S t tt = 0,6(1281+472) ⇒ S t tt =1273 KG 4.TẢI TRỌNG PHÁ HỦY CỦA MỘT XÍCH: Theo công thức 7.15[I]: S đx ≥ k.S t tt Vì đọan băng nghiêng nên k = 10: là hệ số dự trữ độ bền của xích. ⇒ 10.1273 =12730 KG< 30 000 KG Vậy xích thoả điều kiện bền. III.TÍNH CHỌN ĐĨA XÍCH Kết cấu đĩa xích phụ thuộc vào loại xích: TCVN 1788 – 76 chọn xích tấm có kích thước hình học . 6 Các thông số cơ bản sau: Bước xích t=0,32m Số răng đĩa xích: z = 6 +Đường kính vòng chia: m z t d c 64,0 6 180 sin 32,0 180 sin 0 === +Bán kính chân răng: r = 0,5.d 1 = 0,5.0,05 = 0,25m,với đường kính bạc d 1 = 0,05m. +Đường kính vòng phụ: D R = d c - 0,2.t = 0,64 – 0,2.0,32 = 0,576m. +Khoảng cách tâm chân răng: e = 0,03.t =0,03 .0,32=0,0096 m. +Bán kính đỉnh răng: R = t – (e+r) = 0,32 - (0,0096+0,25)=0,0604m +Vòng đỉnh răng: D e = d c + 2.m =0,64 + 2.0,2 ⇒ D e = 0,84 m. +Chiều rộng răng: b 1 = 0,9.B tr = 0,9.0,07 = 0,063 m Trong đó : khoảng cách giữa các má trong :B tr = 0,07 +Chiều rộng đỉnh răng: b 2 = B tr – 0,16.t ⇒ b 2 =0,0188 m. IV.TÍNH CHỌN - KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1.TÍNH CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ: +Công suất cần thiết trên trục truyền động của băng: Theo công thức 7.10[I]: N o = 102 3,0.1470 102 . 0 = vW N o = 4,32 KW + Công suất cần thiết của động cơ: Theo công thức 6.12[I]: N = η 0 .Nk Trong đó: -Hệ số dự trữ: k = 1,2. -Hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến trục truyền động: 0,95(Tra bảng 5.1[I]). ⇒ N = 95,0 32,4.2,1 ⇒ N = 5,45 KW 2.CHỌN ĐỘNG CƠ: 7 L b t d +Tra bảng 2P [III] Chọn động cơ điện cần trục loại A02 – 52 – 8. +Các thông số cơ bản của động cơ như sau : Công suất: 5,5 kW Vận tốc :720 v/p Hiệu suất: 85% L :888 mm d : 60 mm t : 65,5 mm b : 18 mm 3.KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN: +Thời gian mở máy của động cơ: Theo công thưc1.57[I]: t kđ = d qd M nGD .375 .)( 2 Trong đó: 2 )( qd GD = 0,65 KG.m 2 :Mô men đà tương của hệ thống cơ cấu, qui đổi tới trục động cơ(Tra bảng 1.10[I]). n =720v/p: số vòng quay của trục động cơ. Mô men dư của động cơ(Tra công thức 1.58[I]). M d = M kđ . TB – M T Mô men khởi động trung bình của động cơ Với : 74,12,1. 2 1,18,1 2 minmax . = + = + = dmTBkd MM ψψ KG.m:. M T = 0:Mô men cản tĩnh của cơ cấu trên trục động cơ.(Tra công thức 1.18[I]).(do động cơ làm việc băng tấm ở trạng thái tĩnh , lực cản chuyển động ổn định ) ⇒ M d =1,74 KG.m Vậy: t kđ = 71,0 74,1.375 820.65,0 = s V.TÍNH CHỌN HỘP GIẢM TỐC 1.TỐC ĐỘ QUAY CỦA TRỤC TRUYỀN ĐỘNG BĂNG: Theo công thức 7.16[I]: Trong đó: -Tốc độ của băng : v = 0,3 m/s -Số răng của đĩa xích : z = 6 răng. -Bước xích: t = 0,32 m. 8 tz v n t . .60 = ⇒ n T = 375,9 32,0.6 3,0.60 = v/p 2.XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN GIỮA TRỤC ĐỘNG CƠ VÀ TRỤC TRUYỀN ĐỘNG BĂNG +Theo công thức 6.17[I]: 8,76 375,9 720 === T d n n i + Chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ ba cấp, đặt nằm ngang K∏2-750 Các thông số kỹ thuật như sau: -Công suất trên trục quay nhanh: N N = 6,4kW. -Mô men lớn nhất cho phép trong thời gian ngắn trên trục quay chậm: M max = 3000 KGm -Tốc độ quay của trục quay nhanh: n N = 1000 v/p. -Khối lượng ( không có dầu) :m = 1270 kg -Hiệu suất tình tốn: η = 0,94. Các kích thườc cơ bản (mm): A A 1 B B 1 D 300 450 550 550 21 H o L L 1 L 2 L3 335 1883 1260 625 470 . Kích thước đầu trục hộp giảm tốc: Trục quay nhanh d 1 l l 1 t b c 50 85 25 28 16 3 Trục quay chậm d l 2 t 1 b 1 d 3 d 4 d d l 4 l 5 b 2 m z 90 176 104 24 140 240 224 350 380 35 4 56 3.KIỂM TRA VẬN TỐC CỦA BĂNG +Tính chính xác tốc độ dây băng theo tỷ số truyền: Theo công thức 7.17[I]: 9 i ntz v t .60 = m/s Trong đó : -i = 73 :là giá trị tỉ số truyền của băng. -n = 720 v/p: số vòng quay của động cơ. -z = 6 :số răng của đĩa xích. -t = 0,32 : bước xích. 31,0 73.60 720.32,0.6 ==⇒ t v m/s. Vận tốc kiểm tra không khác nhiều so với vận tốc ban đầu. Vậy vận tốc đã chọn v = 0,3 m/s là phù hợp. KIỂM TRA LỰC CĂNG CỦA XÍCH TRONG THỜI GIAN KHỞI ĐỘNG 1.LỰC CĂNG CỦA XÍCH LÚC KHỞI ĐỘNG: Theo công thức 6.23[I]: S kđ = r M S v kN + .102 η KG Trong đó: -Công suất định mức của động cơ: N = 5,5 KW. -Hiệu suất của bộ truyền động từ động cơ đến trục truyền động của băng : 94,0 = η (Tra bảng 5.1) -Hệ số tỷ số giữa mô men khởi động và mô men định mức của động cơ theo ka ta lô: k= 1,2. -Vận tốc của dây băng: v = 0,3m/s -Lực căng của nhánh băng khi ra vào tang: S r = S 1 = 100 KG. Thay số vào : ⇒ S kđ = 100 3,0 2,1.94,0.5,5.102 + ⇒ S kđ = 2209 KG 2.LỰC CĂNG TRÊN MỘT XÍCH TRONG THỜI GIAN KHỞI ĐỘNG: Theo công thức 7.14[I]: KGSS kdkd 6,13252209.6,0.6,0 ' === 3.TẢI TRỌNG CHO PHÉP CỦA XÍCH : Khi hệ số an tồn k = 7 Theo công thức7.21[I]: [S] = KG k s dx 4286 7 30000 == 4.ĐỘ BỀN CỦA XÍCH TRONG THỜI GIAN KHỞI ĐỘNG: Theo công thức 7.20[I]: S ’ kd = 1325,6 KG < 1,5.[S] = 6428 KG Vậy xích thoả mãn điều kiện bền trong thời gian khởi động 5.KIỂM TRA NĂNG SUẤT CỦA BĂNG Theo công thức 7.19[I]: Năng suất của băng: Q = [ ] ) 4.4,0( .900 ψϕγ β htgkBvB + T/h. 10 [...]... THIẾT BỊ CĂNG BĂNG: +Thiết bị căng nhằm làm giảm độ võng của băng và tạo ra lực căng băng ban đầu của băng +Chọn thiết bị căng băng kiểu trục vít -Tra bảng 7.4[I]: Chọn bước xích t = 320 mm -Tra bảng 7.7[I]: Chọn hành trình của thiết bị căng băng là 500 mm -Lực kéo của thiết bị căng băng lấy theo điều kiện đảm bảo sao cho lực căng của băng nhỏ nhất của xích Lấy Smin = 100 KG 2.XÁC ĐỊNH LỰC CĂNG Ở THIẾT... căng băng là : Sc = 2300 KG Vậy vít căng băng đã chọn đảm bảo an tồn XI MÁNG VÀO TẢI Kích thước máng vào tải của băng tấm Tra bảng 7.8[I]: Chọn kích thước cơ bản máng vào tải của băng tấm phụ thuộc vào chiều rộng của tấm -Khoảng cách giữa các thành máng: Bm = 340 mm -Chiều dài thành máng: Lm = 1200 mm 17 MỤC LỤC Lời mở đầu 1.Giới thiệu sơ lược về băng tấm 2.T1nh các thông số cơ bản của băng tấm 3.Chọn... các chi tiết của băng tấm 4.Tính tốn băng tấm 5.Tính chính xác lực căng tại các điểm đặc trưng của băng theo phương pháp đi vòng theo chu vi băng và tính chính xác giá trị W0 6.Kiểm tra điều kiện làm việc của xích 7.Kiểm tra vận tốc của băng 8.Kiểm tra lực căng của xích trong thời gian khởi động 9.Tính chọn đĩa xích 10.Kiểm tra năng suất của băng 11.Sơ đồ động hệ truyền động của băng tấm 12.Tính chọn... THIẾT BỊ CĂNG BĂNG: Theo công thức 3.14[IV]: Sc =K(T+ Sv +Sr ) Trong đó: +Lực căng băng ở điểm đi vào đĩa xích căng băng: Sv = 446KG +Lực căng băng ở điểm đi ra đĩa xích căng băng: Sr =1576KG +Tổn thất di chuyển của con trượt xe con của thiết bị kéo căng : T = 0 +Hệ số tính đến tổn thất ở tang nghiêng : K=1,1 Vậy Sc =1,1( 446+1576) = 2224 KG =2,224 T Do đó tra bảng III.56[I] chọn thiết bị căng băng bằng... kiểm tra độ bền của then 18.Chọn và kiểm tra ổ lăn 19.Kiểm tra thiết bị căng băng dùng trục vít 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO I.Tính Tóan Máy Nâng Chuyển – Trường Đại Học Hàng Hải- Khoa Cơ Giới Hố Xếp Dỡ PHẠM ĐỨC II.Máy Nâng Chuyển Tập III – Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật ĐÀO TRỌNG THƯỜNG NGUYỄN ĐĂNG HIẾU TRẦN DỖN TRƯỜNG VÕ QUANG PHIÊN III .Thiết Kế Chi Tiết Máy – Nhà Xuất Bản Giáo Dục NGUYỄN TRỌNG HIỆP NGUYỄN... tải trọng động phụ thuộc vào xích KG.m -Các thông số cơ bản của khớp răng kiểu M3 : (Tra bảng III.31) d dk D M n (mm) (mm) (mm) KG.m (v/ph) . -B ng t m theo xích b n m t cong. +Phân loại theo cấu t o b ng g m có: -B ng t m ngang. -B ng t m nghi ng. -B ng t m nghi ng- ngang. -B ng t m nghi ng. ta có thể đ t b ng cong trong m t ph ng th ng đ ng và m t ph ng ngang. Nhược đi m: +Tr ng lư ng b ng nói chung và tr ng lư ng truyền đ ng lớn. +K t