Thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 60m3h (thuyết minh+bản vẽ)

1.Tổng quan về công tác sản xuất BTXM và công nghệ trộn 2. Đề xuất và luqạ chọn phương án thiết kế 3.tính toán, thiết kế tổng thể trạm trộn BTXM 4. Tính toán thiết kế bộ máy trộn 5.Tính toán hệ thống cấp liệu(đá,cát) 6. Quy trình lắp dựng, vận hành trạm. 7.Tính toán viét tải cấp xi măng 8. Tính toán xiclô chứa xi măng 9. Tính toán hệ thống nước 10. Tính toán một số chi tiết và kết cuấ thép theo chỉ định 11.Xây dựng sơ đồ điện cho trạm

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP LIỆU ĐÁ CÁT

*) Hệ thống cấp liệu đá cát gồm có:

+) Phễu chứa cốt liệu đá cát ( hay còn gọi là Bunke)

+) Xe skip, có nhiệm vụ chứa và chở cốt liệu lên thùng trôn

+) Hệ thống cân định lương

+) Hệ thống dẫn động xe skip gồm (Động cơ, hộp giảm tốc, tang cuốn cáp và cápkéo)

+) Đường chạy xe skip

2.1 ĐỊNH MỨC THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VÀ THỜI GIAN CHO MỘT

MẺ TRỘN.

2.1.1 ĐỊNH MỨC THÀNH PHẦN CẤP CHO MỘT MẺ TRỘN

Trong xây dựng có nhiều mác bê tôn khác nhau, tuỳ thuộc vào thành phần cấp phối

và đặc tính của thành phần cấp phối đó Ta đã chọn mác bê tông M300, đây là mác

bê tông phổ biến nhất trên thị trường Việt Nam hiện nay, với thành phần cấp phốinhư sau:

Đá ( 1 – 2 ) : 1571,3 (kg)Cát ( 0,05 ) : 756,2 (kg)

Xi măng : 410 (kg)Nước + phụ gia 246 (kg)

 Vậy ta sẽ tính toán hệ thống cấp liệu trên cơ sở nhứng thông số của mác bêtông M300

2.1.2 THỜI GIAN CHU KỲ CHO MỘT MẺ TRỘN

Theo tính toán, thời gian chu kỳ cho một trộn là : Tck = 64 (s)

2.1.3 TÍNH SỐ MẺ TRỘN VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA MỘT MẺ TRỘN

+) Số mẻ trộn trong 1 (giờ)

N = 56 25

64

3600 3600

2.2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHỄU CẤP LIỆU

2.2.1 CHỌN HÌNH DÁNG VÀ KÍCH THƯỚC CỦA PHỄU.

– Trọng lượng của đá cát trong một mẻ cấp liệu là:

72 °

62 °

1600

400 6°

b1 = 400 mm α1 (góc nghiêng của bản phễu ngắn, qua tham khảo thực tế các trạm cócùng năng suất α1 = 400)

từ đó ta tính được chiều cao phễu là H = 2670 (mm)Các phễu trên thực tế có nghiêng 1 góc 60 so với phương thẳng đứng để thận lợicho việc cấp đá cát, do đó gọi α1, α2 là góc nghiêng của 2 bản phễu dài như (hìnhvẽ) Tính α1, α2 của 2 vỏ phễu như sau:

Từ hình vẽ ta có:

c = H × tg60 = 2670 ×tg60 = 280 (mm)

1407 280 2

400 2655 2

400 2655 2

V = 19 × 1,1 = 20,9 m

2.2.2 TÍNH TOÁN PHỄU:

– Cấu tạo các phần chính của phễu

1

2 3

Hình 2.2- cấu tạo phễu Trong đó: 1 – Vỏ phễu; 2 – Gân tăng cứng; 3 – Dầm đỡ phễu.

– Ở đây, vỏ phễu đựoc tính toán với sự tác động đồng thời của thanh chống,

mô men uốn và lực căng bổ sung trọng lượng của các hạt trong phễu Các gờngang được tính toán theo mô men uốn do áp lực của các hạt tác dụng theo phươngvách trong phạm vi cho phép của các đầu gờ Còn dầm phễu được tính toán vớithẳng đứng do trọng lượng của các hạt chứa trong phễu và khối lượng của phễu.Trong quá trình tính toán nếu đại lượng nào liên quan đến khối lượng riêng của vậtliệu thì ta lấy theo  max là   2000 (Kg/m3); còn nếu đại lượng nào liên quan đếngóc dốc tự nhiên của vật liệu thì ta lấy theo vật liệu có độ dốc 0

1600 96 , 7

q1 q2 q3

q1 q2

Hình 2.3- biểu đồ áp lực tác dụng lên vỏ phễu (bên trái) và

tác dụng lên gân tăng cứng (bên phải)

Xét tiết diện 1- 1 cắt ngang phễu,cách đáy phễu 1 đoạn:

6

5 6

vỏ phễu tại tiết diện 1-1 là:

qtc = .z.(k.sin2  cos2 ) (Kg/cm2)trong đó:

+) : khối lượng trên một đơn vị thể tích hạt ( = 1 ÷4,2 lấy  = 2 t/

45

0 2

0

Thay vào biểu thức ta có:

qtc = 2×2,225×(0,217.sin2400 + cos2400) = 3 (T/m2)= 0,3 (Kg/cm2)

Áp lực tính toán theo phương vưông góc với vỏ phễu

q = n.qtc (n là hệ số vượt tải, lấy n = 1,2)Thay vào ta có:

q = 1,2.0,3 = 0,36 (Kg/cm2)

Sơ bộ lấy chiều dày vỏ:  = 8 (mm) = 0,8 (cm)

 Tham số v để xác định các hệ số u,x, được tính theo công thức

138

8 , 0 100 36 , 0

37

100



Tra trong (bảng 42) tài liệu  4 ta tìm được : u = 5 ,  = 0,079

- Thể tích của hạt gây nên ứng suất kéo bổ sung trong vỏ (tại bản đang xét)

V1 = 1  1 0 1 0

3 z H h z F F F F

Trong đó: F0, F1 lần lượt là diện tích tiết diện ngang của 2 đáy phễu, trong đó:

+) F1 = 0,776 × 2,66 = 2,06 (m3)+) F0 = 0,4 × 1,6 = 0,64 (m3)

 V1=2,06×2,225× ( 2 , 06 0 , 64 2 , 06 0 , 64 ) 2 , 62

3

225 , 2 67 , 2

62 , 2 2000 2

, 1 079 , 0 8 , 0

138 36

, 0 75 , 0 138

8 , 0 100 5

2 2

, 0

37 100

138 8

, 0 3 , 0 77 , 6 100

4 4

f

( l f  độ võng cho phép của vỏ phễu)

Vậy phễu đảm bao yêu cầu vê độ võng

- Ta lấy bản dưới để tính toán vì qua biểu đồ ta thấy áp lực tác dụng vuông góc với

vỏ phễu thì bản dười chịu tác dụng của áp lực lớn hơn

- Xét tiết diện (1-1) nằm ngang cách miệng phễu 1 đoạn z1

z1 = 2670 2225 6

q’tc = δ×z×(k×sin2α + cos2α)trong đó: k là tỷ số áp lực ngang trên vách và áp lực đứng trên vách

2

62 45 2

q’ = n ×q’tc (n là hệ số vượt tải lấy n = 1,2)thay vào ta có:

37 100



Tra bảng 42 tài liệu [9] ta có: u = 2,5; χ = 0,268

- Thể tích của hạt gây lên ứng suất kéo bổ sung trong vỏ (tại bản đang xét) là:

z h H z

Trong đó: F0, F1 là diện tích tiết diện ngang của 2 đáy phễu:

F1 = 0,776 × 2,6 = 2,06 (m2)F0 = 0,4 × 1,6 = 0,64 (m2)Thay số ta có:

V1 = 2 , 06 0 , 64 2 , 06 0 , 64 2 , 62

3

225 , 2 67 , 2 225 , 2 06 ,

687 8 , 0

62 , 2 2000 2

, 1 268 , 0 8 , 0

100 14

, 0 75 , 0 100

8 , 0 100 5

,

2

2 2

, 0

37 100

100 8

, 0 12 , 0 77 , 6 100

4 4

f

( l f độ võng cho phép của vỏ phễu).Vậy phễu đảm bao yêu cầu vê độ võng

2.2.2.2 Tính gờ cứng

- Theo phân tích lực như trên ta thấy tải trọng tác dụng lên vỏ theo phương vuônggóc với vỏ sẽ được phân tích thành 2 thành phần: 1 thành phần tác dụng dọc theothành gờ, thành phần còn lại tác dụng theo mặt phễu Ở đây gờ chịu tác dụng mômen uốn do áp lực của các hạt tác dụng theo phương vuông góc với vách và lựccăng do phạm vi áp lực của các hạt tác dụng lên phần vách trong phạm vi các đầu

85 , 1 1 , 0 2 , 1

85 , 1 12 , 0

- chiều dài gờ thứ 2 ở mặt phễu nhỏ la:

lg = 2,665 - 1 , 9

2

400 665 , 2 3

1 2

9 , 1 1 096 , 0 sin

1 2

lg

0 1

-) kiểm tra ứng suất cho phép của gờ:

- mô men quán tính của gờ với trục x’-x’ (đi qua trọng tâm tiết diện và vuông gócvới vỏ phễu)

Jx’ = Jx × cos2α + Jy × sin2α – Jxy × sin2αVới

Jx = Jy = 119 cm4;Jxy = 0 ;

α = 450 ;Vậy Jx’ = Jx ×( cos2α + sin2α) = 119,4 cm3

- khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt đến điểm xa nhất của gờ : (nghiên cứu lại)

2.2.2.3 Tính toán dầm phễu

a) định hình dáng và kích thước cho khung đỡ chính.

8715 7960

1600

2656 2909

40°

2206 7107

*) Yêu cầu đối với khung chính:

Kết cấu khung đỡ chính phải đủ vững để có thể chị được các tải trọng sau :

- Trọng lượg bản thân của phễu chứa

- Trọng lượng của vật liệu chứa đầy trong phễu

- Trọng lượng của bản thân kết cấu khung đỡ chính

*) Định sơ bộ hình dáng và kích thước cho khung đỡ chính:

Để phù hợp với hình dáng, kích thước và đặc điểm cấp liệu của máy bốc xúc cũngnhư phễu chứa liệu đã được đã được thiết kế ở trên và qua tham khảo thực tế cáctrạm có cùng năng suất ta định hình dáng và kích thước cho khung chính như hình

vẽ trên

b) Tính toán kết cấu thép của khung.

+) Qd trọng lượng bản thân dầm (sơ bộ lấy Qd = 0)+) Qv trọng lượng của vỏ phễu,được tính như sau:

Qv = γ1× δ × ΣF (kg)với +) γ1 = 7800 (kg/m3) là khối lượng riêng của thép

+) δ = 0,008 (m) chiều dày tấm vỏ phễu

+) F tổng diện tích bề mặt của phễu

Chiều dài vỏ phễu với góc nghiêng α2 = 720 là:

8 , 2 96 , 7 6 , 1 2

3 96 , 7 6 , 1

Qv = 7800×0,008×40,4 = 2521 (kg) = 25210 (N)-) Trọng lượng của vật liệu đá cát chứa đầy trong phễu là:

Qvl = Vvl×γ2 = 20,9×2000 = 41800 (kg) = 418000 (N)Vậy có tải trọng tác dụng lên 1 đơn vị chiều dài dầm la:

) 6 , 220 7 , 710 ( 2

418000 25210

Sử dụng SAP 2000 để tính toán mô men và nội lực tác dụng lên dầm:

Ta có: biểu đồ mômen lực tác dụng lên dầm đỡ như hình vẽ trên

Hình 2.8a – Biểu đồ mômen khi không kể đến tải bản thân của dầm.

Từ biểu đồ mômen (hinh 2.8a) ta thấy, mô men uốn lớn nhất là:

Mu = 2014143 (N.cm)

- Ứng suất uốn lớn nhất:

x W

Chọn thép chữ [ số hiệu 18 có các thông số mặt cắt như sau:

+) Mô men chống uốn Wx = 152 (cm3)

- Mô men uốn lớn nhất của dầm là: Mu = 1098531 (N.cm)

- Mô men chống uốn cần thiết:

M

- Tính chọn mặt cắt, ta cũng chọn thep chữ [ số hiệu 18, có các thông số mặt cắt:

+) Mô mem chống uốn Wx = 152 (cm3)

+) Diện tích mặt cắt ngang F = 23,4 (m2)

*) Kiểm tra mặt cắt ( có kể đến tác dụng của trọng lượng bản thân dầm)

- Trọng lượng toàn bộ của dầm

G = 22,6×2×7,107 +21×2× 2,206 = 414 (kg)Tải trọng tác dụng trên 1 đơn vị dài là:

q = 240

) 6 , 220 7 , 710 ( 2

4140 25210 418000

Q vl v d

(N/cm2)

Mô men uốn lớn nhất ứng với tải trọng q = 240 (N/cm2)xác định qua biểu đồmômen sau:

Hình 2.8b – Biểu đồ mômen có kể đến tải bản thân dầm.

- Từ biểu đồ mô men của dầm đỡ ta thấy mô men uốn lớn nhất trên chiều dài vàchiều rộng của dầm là: (hình 2.8b)

Mu = 2031069 (N.cm)

Mu = 1107762 (N.cm) Suy ra ứng suất uốn xuất hiện trong dầm:

13363 152

M

 (N/cm2) < [σ] = 21000 (N/cm2)

7288 152

1107762

M u

 (N/cm2) < [σ] = 21000 (N/cm2)

 Vậy mặt cắt dầm đã chọn đảm bảo điều kiện bền

*) kiểm tra điều kiện độ võng

- Từ kết quả tính SAP2000 ta cũng độ võng lớn nhất của dầm là:

f = 0.042 cm

So sánh kết quả: 3550.042.4  501

l

f l

f

, vậy dầm đảm độ võng

2.2.2.4 Tính mặt cắt chân cột và các thanh rằng

a) tính chọn mặt cắt của chân.

Xem các cột là chịu nén đúng tâm

-) Tải trọng tác dụng lên các cột bao gồm:

+) tải trọng của vật liệu chứa đầy trong phễu: Qvl = 418000 (N)

+) tải trọng của vỏ phễu: Qv = 25210 (N)

+) tải trọng bản thân của các dầm đỡ chính Qd : Qd = 4140 (N)

Hình 2.9- biểu đồ lực dọc trục tác dụng lên chân đỡ.

- Từ biểu đồ lực dọc trục và biểu đồ mô men ta thấy, chân cột vừa chị uốn vừa chịunén, với: Mu max = 2030434 (N.cm)

N = 45977 (N)Ứng suất trong chân cột:

σ =   

F

N W

M umax

4 , 23

45977 152

+) Mô men chống uốn: Wx = 93,4 (cm3)

*) Kiểm tra

σ =   

F

N W

M umax

8 , 28

78 , 80787 4

, 93

1195564



 (N/cm2) <   = 21000 (N/cm2)Vậy thanh đảm bảo điều kiện bền

2.3 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XE KIP

2.3.1 Xác định công suất động cơ dẫn động xe kíp

Quá trình vận chuyển cốt liệu của xe kíp được chia làm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: xe kíp đứng ở vị trí cửa xả của phễu, nhận cốt liệu đá cát vàbắt đầu được keo lên

- Giai đoạn 2: xe kíp được kéo lên day nghiêng 600 để xả cốt liệu vào buồngtrộn

- Giai đoạn 3: khi xe kíp bắt đầu xả côt liệu vào buồng trộn

Công suất tĩnh cần thiết để kéo xe kíp lên được tính theo công thức (3.60- [2]):

Nt = 601000Fa v (kW) (1)Trong đó:

- F: lực kéo xe kíp đi lên (N)

- Nt: công suất tĩnh cần thiết (kW)

- v: vận tốc di chuyển của xe kíp (m/ph) tham khảo các trạm có cùng năngsuất v = 18,5 (m/ph)

- β: góc kéo cáp

- η: hiệu suất của bộ truyền và cơ cấu di chuyển

- a: bội suất cáp (a = 2)

-) Wt: tổng lực cản tĩnh khi xe kip di chuyển ổn định (N)

được tính theo công thức ( 3.43-[1]):

Wt = W1 + W2 + W4Trong đó:

+) W1: lực cản do ma sát lăn và ma sát ở ổ trục, và được tính toán theo công thức(5.48- [2]) như sau:



(kg) (2)Trong đó:

- G: trọng lượng của cốt liệu, (phần được nâng), N;

- Q: trọng lượng của xe kip (phần di chuyển), N;

- μ: là hệ số ma sát ổ trục quy về đường kính ngỗng trục; theo (bảng [1]), μ = 0,015

3.8 f: hệ số cản lăn, mm; theo (bảng 3.73.8 [1]), f = 0,3

- d: đường kính ngỗng trục của bánh xe, mm;

- D: đường kính của bánh xe, mm;

- α: góc nghiêng của ray

+) W2: lực cản do độ dốc của ray, được tính toán theo công thức (5.49-[2]) nhưsau:

W2 = (G + Q) × sinα (kg) (3)+) W4: lực cản do ma sát thành bên vào gờ ray;

W4 = (G + Q)×μ1× r h (kg) (4)Với:

- μ1: là hệ số ma sát trượt của bánh xe trên ray, μ1 = 0,15- 0,2;

- h: khoảng cách từ điểm tiếp xúc thành bánh xe với ray đến điểm lăn củabánh xe, cm;

- r: bán kính trung bình của bánh xe, cm;

theo số liệu kính nghiệm thì  0  , 4 0 , 7

r h

, (chọn = 0,6);

*) Ta tính toán cho từng giai đoạn.

a) Giai đoạn 1: (xe kíp ở vị trí nhận cốt liệu).

+) G: trọng lượng của cốt liệu chưa trong xe kip, theo tính toán ở trên ta có:

F1 ≥ Wt = W1 +W2 +W3 = 370+6530+731 = 7631 (N)

 F×cos β ≥ Wt

60 cos

7631 cos   

t W

(N) (β là hóc nghiêng của cáp kéo khi

xe kip còn ở vị tri nhận cốt liệu)

Thay F vào công thức (1) ta được:

98 , 0 2 1000 60

5 , 18 15262

W2 W1

F F1

Hình 2.11- xe kíp ở giai đoạn trên đường chạy nghiêng 60 0

+)Thay các số vào công thức (2) ta có:

135

3 , 0 2 50 015 , 0

W2 = (25600+12000)×sin600 = 32500 (N)+) Thay vào công thức (4) ta có:

W3 = (25600+12000)×0,182×0,6 = 7300 (N)Vậy để kéo được xe kíp lên thì ta có:

F1 ≥ Wt

 F×cosβ ≥ W1+W2+W3 = 188+32500+7300 = 33420 (N)

10 cos

33420

( Ở vị trí này góc nghiêng của cáp so với phương đường ray là β = 100)

Thay giá trị của F vào công thức (1) ta có:

98 , 0 2 1000 60

5 , 18 33900

có lực động tác động lên xe, do vậy ta phải nhân thêm hệ số kd,

W2 = (25600+12000)×sin600 = 32500 (N)+) Thay vào công thức (4) ta có:

W3 = (25600+12000)×0,182×0,6 = 7300 (N)Vậy để kéo được xe kíp lên thì ta có:

F1 ≥ Wt

 F×cosβ ≥ W1+W2+W3 = 188+32500+7300 = 33420 (N)

30 cos

33420

( Ở vị trí này góc nghiêng của cáp so với phương đường ray là β = 100)

Thay giá trị của F vào công thức (1) ta có:

98 , 0 2 1000 60

5 , 18

Vì vậy công suất tĩnh cần thiết là:

N3 = Nt ×1,4 = 6,82×1,4 = 9,56 (kW)

*) Chọn động cơ và hộp giảm tốc.

Ta thấy trong 3 giai đoạn tính toán trên thì trường hợp xe kíp ở vị trí xả cốt liệu sẽtốn nhiều công suất tĩnh hơn cả Căn cứ vào công suất ở trường hợp đó ta chọncông suất động cơ dẫn động xe kip:

- Chọn động cơ điện và hộp giảm tốc thỏa mãn yếu cầu:

+ Công suất dẫn động cơ ≥ N3

+ Số vòng quay đầu ra của hộp giảm tốc phải phù hợp với vân tốc di chuyển của xekíp.

+ Trạng thái lắp đặt động cơ, hộp giảm tốc phai phù hợp để có thêt bôi trơn được

dễ dạng

Căn cứ vào đó ta chọn động cơ điện liền hộp giảm tốc có thông số kỹ thuật sau:nước sản xuất German,công suất 11 (Kw) sản xuất năm 2001-2002, vận tốc đầu racủa hộp của giảm tốc 42 (vòng/phút)

Smax – lực kéo tối đa của nhánh cáp khi làm việc;

F – lực kéo làm xe kíp đi lên,ở giai đoạn (2), F = 43620 (N);η

a – bội suất cáp, a = 2;

ηp - là hiệu suất của puly, ηp = 0,98;

Thay các giá trị trên vào công thức ta có:

98 , 0 2

Sđ – lực kéo đứt của cáp được chọn;

Smax – lực kéo tối đa của nhánh cáp khi làm việc; Ta có:

Sđ = Smax × 5,5 = 22255 × 5,5 = 122402 (N) = 122,4 ( kN)

- Như vậy cáp được chọn phải đảm bảo lực kéo đứt lớn hơn giá trị Sđ

Tra theo tài liệu [4] ta chọn loại cáp ПK – 3, có thông số sau:K – 3, có thông số sau:

+) Đường kính cáp d = 14 (mm)

+) Lực kéo đứt cáp không nhỏ hơn 128,5 (kN)

+) Độ bền giới hạn của thép là 170 daN/mm2

*) tính chọn ròng rọc

Đường kính ròng rọc được tính chọn theo đường kính của cáp để đảm bảo cho tuổithọ của cáp được bền Theo công thức (3.8- [2]) ta có:

D0r = (16  30)×dc D0r = (16  30)×14 = (224  420) (mm)Chọn đường kính ròng rọc D0r = 232 (mm), và từ đương kính cáp ta tra bảng trongtài liệu [4], ta có các thông số của ròng rọc tương ứng với đường kính D0r = 260 :

Hình 2.13 – Ròng rọc cuốn cáp

R = 8 mm

H = 22 mm

B = 28 mmB1 = 40 mm

Dr = 260 mm

2.3.3 Tính toán tang tời cuốn cáp

- Tham khảo thực tế ở các trạm trộn BTXM, tang được sử dụng để kéo xe kip làloại tang đơn cuốn 1 lớp cáp, bề mặt tang có rãnh xoắn,ta sẽ lựa chọn loại tang này

để tính toán

Ưu điểm của tang này la: dây cáp được cuốn đều, cáp không bị chồng lên nhau do

đó cáp không bị kẹt đồng thời đảm bảo tuổi thọ của cáp được lâu

- Kết cấu cơ bản của tang như hình vẽ:

*) Tính đương kính D 0 của tang

- Đường kính của tang tính toán để đảm bảo tốc độ nâng lên của xe kip la:

D0 – đường kính của tang tời (m);

v – vận tốc di chuyển của xe kip, v = 0,3 (m/s);

Từ công thức trên suy ra:

Thay số vào công thức trên ta có:

42 14 , 3

3 , 0 2 60

- theo kinh nghiệm đường kính tang được tính chọn theo công (3.8 - [2]):

D0 = (16  30)×dc, để đảm bảo tuôi thọ cho cáp

Ta có: D0 = (16  30)×14 = (224  420) (mm)

Ta thấy: 274  (224  420) (mm),là phù hợp, đảm bảo tuổi thọ của cáp

- Đường kính Dt của tang được tính theo đường kính D0:

r = (0,60,7)×dc = (0,60,7)×14 = (8,4 9,8) (mm);

chọn r = 8,5 (mm)

+) chiều sâu rãnh xoắn e: e < r lấy e = 5 (mm) < 8,5 (mm)

*) Tính chiều dài làm việc của tang

-) chiều dài làm việc của tang L0, được tính toán theo công thức (3.60-[2]):

D d

T L

t c

(1,52)×t – là đoạn tang dùng để cuốn cáp dự trữ;

L – chiều dài cáp cuốn vào tang, L được tính như sau:

L = sin 60 0

a

H 

(với H là chiều cao nâng xe kíp, H = 6650 mm);

600 – góc nghiêng của đường chạy xe kip;

a – bội suất cáp;

Thay vào ta có:

60 sin

2 65 , 6

0 



(m) = 15350 (mm)Thay các giá trị: t = 17 (mm); dc = 14 (mm); Dt = 260 (mm) vào công thức tính L0

ta có:

260 14 14 , 3

17 15350

- Chiều dày thành tang La, lấy La = 20 (mm);

- Vậy chiều dài toàn bộ của tang: \

LΣ = L0 + 2La + 2tTrong đó: 2t – chiều dài tang dùng để kẹp cáp

Thay số: LΣ = 337 + 2×20 + 2×17 = 411 (mm)

- Bề dày thành tang δ tính theo công thức kinh nghiệm:

δ = 0,02 × Dt + (6 ÷ 10) (mm)

δ = 0,02 × 260 + (6 ÷ 10) = (11,2 ÷ 15,22) (mm); chọn δ = 14.

*) Kiểm tra điều kiện làm việc của tang

- kiểm tra điều kiện làm việc của tang theo ứng suất nén, (bỏ qua ứng suất xoắn vàuốn)

22931



Chọn vật liệu làm tang là thép CT3, có [σn] = 160 (N/mm2)

- Vậy với chiều dày đã chọn, tang đảm bảo điều kiện làm việc

*) Tính cặp đầu cáp trên tang.

Ta lựa chọn phương pháp cặp đầu cáp trên tang đợn giản và phổ biến nhất hiện nay

là dùng tấm cặp và vít, vít chặt trên tang Do trên tang luôn có số vòng dự trữkhông dùng đến, do đó lực tác dụng trực tiếp lên cặp sẽ không phải là lực lớn nhất

do có ma sát giữa cáp với các vòng cáp an toàn đó

- Lực tính toán với cặp đầu cáp trên tang được xác địn theo công thức (2.16-[1])

22931

14 , 0

4  (N)

- Lực kéo cần thiết (P) của bu lông để ép giữ cáp là:

P = S f

 (f – hệ số ma sát giữa cáp với tấm kẹp, lấy f = 0,1)

1 , 0 14 , 0

2

1 0 , 1 4

d z

d P d

z

Trong đó: d1- Đường kính bu lông;

z – số bu lông, ta dùng 2 tấm kẹp, mỗi tấm 2 bu lông  z = 4;

1 , 0

14 8 , 1645 4

16458 4

3 1

2 1

Giải bất phương trình trên ta được nghiệm d1 ≥ 10,88

Vậy ta chọn đường kính bu lông d1 = 12 (mm), đảm bảo điều kiện làm việc

*)Tính toán trục tang:

*) Sơ đồ tính trục tang:

(mm)Trong đó:

+) T – mô men xoắn trên trục tang; T = 9,55×106×

t

lv n





v F

(kW)

nt – vận tốc làm việc của tang (trục tang), nt = 42 (vòng/phút)

Thay số vào công thức tính T, ta có:

L1 L2

Thay số ta có:

L1 = 13 , 5 95

2

120 2

Hình 2.18- Biểu đồ nội lực của trục tang.

Qua biểu đồ ta thấy đoạn trục BC chịu uốn lơn nhất

- Mô men tương đương tính theo công thức (10.16-[6])

Chiều dài may ơ liên kết tang với trục:

lm = (1,2 ÷ 1,5)d = (1,2 ÷ 1,5)×90 = (108 ÷ 125) mm, chọn lm = 120 (mm)

Suy ra chiều dài then:

lt = (0,8 ÷ 0,9)lm = (0,8 ÷ 0,9)×120 = (96 ÷ 108) mm, chọn lt = 100 (mm)

- Ta có kích thước cơ bản của then được tra trong bảng (9.1a- [6]), có các thông số

cơ bản của then như sau:

Với đường kính trục d = 90, ta có:

+) Chiều rộng b = 25 (mm);

+) Chiều cao h = 14 (mm);

+)Chiều sâu rãnh then: trên trục t1 = 9 (mm); trên lỗ t2 = 5,4 (mm)

2.4 TÍNH TOÁN XE KÍP VÀ ĐƯỜNG RAY DẪN HƯỚNG

56 , 2

Vc - thể tích khố khối cốt liệu trong một lần vận chuyển

γc – là khối lượng riêng của hỗn hợp cốt liệu, γc = 1,5 (T/m3);

Xe kíp thiết kế ra phải đảm bảo thỏa mãn 2 giá trị: Gc = 5,56 tấn, Vxe ≥ Vc = 1,7(m3)

Tham khảo xe kíp của các trạm có cùng năng suất hình dáng xe kíp như sau: