Máy xây dựng
Chương Máy vận chuyển liên tục 8.1 Những vấn đề 8.1.1 Các loại máy vận chuyển liên tục Máy vận chuyển liên tục loại máy dùng để vận chuyển vật liệu rời vụn, mà vật liệu vận chuyển tạo thành dòng liên tục quãng theo hướng định Máy vận chuyển liên tục làm việc công đoạn trung gian nhằm chuyển tải sản phẩm theo quy trình công nghệ sản xuất xí nghiệp, công trình xây dựng Khi làm việc độc lập, máy vận chuyển liên tục làm nhiệm vụ giới hoá khâu nặng nhọc Máy vận chuyển liên tục có khả thay đổi hướng vận chuyển sử dụng địa hình, không cần có móng vững chắc, tự thay đổi độ dốc, vị trí dỡ tải, chất tải Như máy vận a) c) d) b) e) f) g) Hình 8-1 Các loại máy vận chuyển liên tục: a) Băng tải cao su, b) Băng bản, c) Vít tải, d) Băng lăn, e) Băng chuyền lắc, f) Guồng tải, g) Vận chuyển khí nén chuyển liên tục đóng vai trò quan trọng dây chuyền giới hoá, tự động hoá sản xuất Các máy loại lắp đặt nhà máy khí, nhà máy thực phẩm, xi măng, bến cảng, hầm mỏ, công trình xây dựng v v 191 Máy vận chuyển liên tục đa dạng, phụ thuộc vào mục đích sử dụng, chủng loại vật liệu vận chuyển, tính chất công nghệ sản xuất mà lựa chọn máy vận chuyển liên tục thích hợp Vì loại vật liệu có yêu cầu dây chuyền riêng biệt Trong trình làm việc, nối dài thêm cắt ngắn thiết bị cho phù hợp với điều kiện chất tải, dỡ tải vị trí đặt máy Dựa vào kết cấu, tính chất vật liệu vận chuyển, nguyên lý mục đích sử dụng mà ta có số dạng máy vận chuyển liên tục tiêu biểu: băng tải cao su, băng bản, vít tải, băng lăn, guồng tải, băng chuyền lắc, băng chuyền rung, vận chuyển khí nén, vận chuyển thuỷ lực (hình 8-1) 8.1.2 Vật liệu vận chuyển Vật liệu vận chuyển có ảnh hưởng lớn tới máy vận chuyển Do cần nghiên cứu kỹ vật liệu vận chuyển để lựa chọn máy vận chuyển thích hợp, nâng cao hiệu quả, suất, nâng cao tuổi thọ máy, hạ giá thành sản phẩm Vật liệu vận chuyển rời, vụn nhỏ đá, sỏi, cát, than đá, vôi bột, xi măng, loại ngũ cốc v.v Nhưng vận chuyển vật liệu rời bao gói bao xi măng, hàng cục lớn đá tảng Như đặc trưng vật liệu cần nghiên cứu vấn đề sau: Kích thước hạt vật liệu vận chuyển Nhóm cục vật liệu có kích thước hạt từ a max ÷ 0,8 amax gọi nhóm lớn Nếu amax, amin kích thước lớn nhỏ đống vật liệu vận chuyển mà tỷ số a max/amin > 2,5 vật liệu nguyên khai chưa phân loại (hình 8-2b), tỷ số a max/amin< 2,5 vật liệu tuyển chọn (hình 8-2c) Đặc trưng vật liệu vận chuyển kích thước hạt trung bình: a= a max + a 2 Khối lượng riêng khối lượng vật liệu vận chuyển đơn vị thể tích T/m phụ thuộc vào độ ẩm, loại vật liệu, độ nén tính chất lý khác Tỷ số khối lượng riêng vật liệu dạng nguyên khối γ’ khối lượng riêng vật liệu khai thác (ở dạng rời) γ gọi hệ số tơi xốp: k tx = γ' >1 γ Đối với đất đá mềm than: ktx= 1,1 ÷ 1,4; Đối với đất đá cứng: ktx= 1,6 ÷ 1,8 192 Có thể vào khối lượng riêng vật liệu để phân loại vật liệu: nhẹ γ ≤ 0,6 T/m3, vật liệu trung bình γ = 0,6 ÷1,1 T/m3, vật liệu nặng γ = 1,1 ÷ T/m3, loại nặng γ > T/m3 Góc nội ma sát Vật liệu rơi chảy thành đống tạo với mặt phẳng ngang góc ρ gọi góc chảy tự nhiên hay góc nội ma sát Góc nội ma sát phụ thuộc loại vật liệu, độ ẩm, hình dạng kích thước hạt, độ dính kết Khi vận chuyển vật liệu máy vận chuyển liên tục, góc chảy tự b) c) 1m a) ρ ρ e) d) Hình 8-2 Vật liệu vận chuyển tính chất chúng: a) Vật liệu sàng phân loại, b) Vật liệu chưa phân loại, c) Vật liệu phân liệu nhiên vật liệu nhỏ lực động vận chuyển gọi góc chảy tự nhiên động hay nội ma sát động Góc nội ma sát động nhỏ góc nội ma sát tĩnh (hình 8-2d, e): ρđ2 = (0,35 ÷ 0,7)ρt1 Tính mài mòn Mỗi loại vật liệu có tính mài mòn khác Độ mài mòn ảnh hưởng tới bề mặt thiết bị vận chuyển Do cần lựa chọn máy vận chuyển thích hợp để nâng cao tuổi thọ máy bảo đảm tốt kỹ thuật vận chuyển Độ ẩm lượng nước chứa vật liệu Độ ẩm xác định: 193 ω= G1 − G2 100% G2 G1 - khối lượng vật liệu trước sấy, kg; G2 - khối lượng vật liệu sau sấy, kg; Độ ẩm vận chuyển than vùng mỏ không vượt ω = ÷ 3%; xi măng, bột ω = 1,5 ÷ 2%; vật liệu rời dễ đóng cục ω = ÷ 3% Tính dính bám tính chất hoá học khác Một số loại vật liệu có tính chất dính kết tự nhiên đóng thành tảng, có loại dính kết vào máy vận chuyển Nhiều vật liệu vận chuyển có tính chất ăn mòn hoá học Do cần phân tích kỹ để lựa chọn thiết bị vận chuyển chống đặc tính hoá học 8.2 Các thông số máy vận chuyển 8.2.1 Năng suất máy vận chuyển Năng suất vận chuyển tính theo công thức: Q = Vγ , T/h; (8-1) đó: V - suất vận chuyển, m3/h; γ - trọng lượng riêng vật liệu, T/m3 Năng suất có ba loại: Năng suất tính toán hay suất lý thuyết số lượng vật liệu lớn chuyển qua thiết bị đơn vị thời gian Tuỳ theo điều kiện có hệ số tiếp nhận không kkđ theo suất ca: Q tt = k kd A ca k kd = Q tb T k tg Hệ số sử dụng tính theo thời gian: k tg = T ≤1 Tca Năng suất trung bình ca: 194 A ca ,t / h Tca Q tb = Đối với máy vận chuyển liên tục: Qtt = 3600 Fv, m3/h (8-2) Khi vận chuyển khối vật liệu phân bố đều: Qtt = 3600 qvlv, kg/h; (8-3) đó: kkđ - hệ số cấp liệu không đều; Aca- sản lượng kế hoạch yêu cầu ca, t/ca; T - thời gian làm việc thực máy, h; Tca - thời gian làm việc ca, h; F - diện tích tiết diện dòng vật liệu, m2; v - vận tốc vận chuyển máy, m/s; qvl - khối lượng vật liệu m dài Năng suất kỹ thuật khả vận chuyển theo kết cấu máy hay gọi suất lý lịch máy Khi chọn phương tiện vận chuyển : Qkt ≥ Qtt Năng suất vận hành suất thực máy làm việc thực tế công trình có tính tới điều kiện cụ thể lắp đặt máy: k sd = Q vh < Q kt 8.2.2 Bộ phận truyền lực kéo Từ đặc điểm loại máy vận chuyển liên tục người ta sử dụng hình thức truyền chuyển động từ trạm dẫn động đến công tác (mang tải) sau: 195 Truyền động ma sát, ăn khớp xích, lực quán tính, thuỷ lực khí nén Thông dụng đơn giản dùng truyền động ma sát dính bám băng tải cao su, guồng tải Trong số máy vận chuyển liên tục người ta sử dụng truyền động xích máng cào, băng bản, guồng tải xích Đặc điểm loại máy vận chuyển phận chất tải thường kim loại liên kết lại thành máng dài từ ngắn xếp liền 8.3 Băng tải cao su 8.3.1 Cấu tạo chung nguyên lý hoạt động Băng tải cao su máy vận chuyển liên tục mà công tác băng cao su làm việc theo nguyên lý ma sát Cấu tạo chung băng tải cao su bao gồm (hình 8-3): z 10 Hình 8-3 Băng tải cao su: 1- Tang chủ động, 2- Thiết bị làm sạch, 3- Băng cao su, 4- Cơ cấu dẫn động, 5- Các lăn đỡ trên, 6- Các lăn đỡ dưới, 7- Khung, 8- Bộ phận cấp liệu, 9- Tang bị động, 10- Cơ cấu căng băng Tang chủ động liên kết với cấu dẫn động xích, dây cu roa bánh Băng tải cao su có cấu tạo dạng mỏng vòng khép kín lắp vòng qua tang chủ động bị động Nhờ phận căng băng số 10 mà băng cao su kéo căng với độ căng định băng ôm chặt vào tang Để chống võng băng tải, người ta sử dụng lăn đỡ đỡ Tuỳ theo phương pháp đặt lăn mà phía băng có tải phẳng, hình lòng máng có dạng khác Khung thép làm nhiệm vụ gắn kết chịu lực tất phận khác băng tải truyền lực xuống đất Bộ phận cấp liệu dùng để gom hướng dòng vật liệu cấp cho băng tải Thiết bị làm làm cho băng luôn không bị vật liệu vận chuyển bám vào, nâng cao tuổi thọ suất máy Khi làm việc, cấu dẫn động truyền chuyển động đến băng tải qua tang ma sát Vật liệu cấu cấp liệu rơi xuống băng Nhờ ma sát 196 băng vật liệu mà băng chuyển động chở vật liệu đến nơi dỡ tải định Do yêu cầu suất, khoảng cách vận chuyển điều kiện khác mà băng tải cao su có chiều rộng chiều dài có kích thước khác cách truyền động khác 8.3.2 Sử dụng băng tải cao su Băng tải cao su dùng để vận chuyển vật liệu rời, vụn cát, sỏi (hình 84), than đá, đá dăm, xi măng sử dụng rộng rãi dây chuyền sản xuất công Hình 8-4 Sử dụng băng tải nghiệp, hoá chất, công nghiệp chè, cà phê công trình v.v Trong trình sử dụng, ghép băng nối tiếp để tăng khoảng cách vận chuyển thay đổi hướng vận chuyển tuyến 8.3.3 Các phận băng tải cao su a) 1,5 Băng phải bảo đảm yêu cầu kỹ thuật định: bảo đảm độ bền chịu kéo uốn, độ giãn dài đàn hồi nhỏ, có khả chống cháy, hỏng mỏi mài mòn, không bị tách lớp, xuyên thủng chở vật liệu nặng sắc cạnh; chống lão hoá, ẩm ướt tác dụng học 1,5 Băng cao su (hình 8-5) phận công tác băng tải Giá thành băng gần nửa giá thành máy Vì cần lựa chọn kết cấu đặc tính kỹ thuật hợp lí để kéo dài tuổi thọ máy Phần lõi phần cao su phủ bọc bên (hình 8-5) Phần lõi thường vải dán lại thành lớp, nhiều sợi thép, sợi mành làm nhiệm vụ chống giãn dài, bảo đảm b) độ bền kéo, chống va đập Các lớp vải làm lõi Hình 8-5 Cấu tạo băng tải cao su: thường dệt tơ nhân tạo có độ bền 1- Lớp cao su, 2- Lớp vải bố lõi thép, cao, có chiều dày lớp 0,2 ÷ 0,5mm Giới 3- Lớp vải bọc hạn bền 1mm chiều rộng vải băng đạt 600 ÷ 800N/mm Loại lõi thép, đặt dọc theo chiều dài băng đan với thành tấm, có nhiều ưu điểm: độ bền cao, uốn dọc uốn ngang tốt, độ giãn dài nhỏ 197 0,1 ÷ 0,5% Có thể truyền lực kéo với tốc độ cao, tuổi thọ đến ÷ 8năm Đường kính sợi thép từ 2,1 ÷ 11,5mm, giới hạn bền từ 500 ÷ 6300N/mm2 Phần cao su làm nhiệm vụ chống mòn liên kết phần lại với bảo vệ cho lớp lõi không bị phá hỏng tác dụng học môi trường bên Lực cản kéo đứt > 20N/mm2, chịu mài mòn không 500cm 3/kW-h Chiều dày lớp cao su phía tiếp xúc vật liệu thường thay đổi từ ÷ 5mm có đến 6mm tuỳ thuộc điều kiện vận hành, chiều dày mặt đối diện từ ÷ 2mm Khi dùng lõi thép lớp cao su dày từ 3,5 ÷ 10mm - Chiều rộng băng tải thông số máy: thông thường kích thước chiều rộng băng tải tiêu chuẩn hoá theo số giá trị kích thước định, theo tiêu chuẩn liên bang Nga kích thước cho bảng 8-1 Chiều rộng băng tải phụ thuộc suất máy, theo kích thước vật liệu vận chuyển vận tốc vận chuyển Năng suất băng tải khối lượng vật liệu chuyển sau đơn vị thời gian xác định công thức: Q = 3600 F.v ; đó: F - diện tích tiết diện dòng vật liệu (m2) Giá trị F phụ thuộc vào phương pháp tạo lòng máng mặt băng vận chuyển (hình 8-6); v - tốc độ vận chuyển băng, (m/s) Từ suất cho trước tiến hành xác định tiết diện dòng vật liệu F: F= Q , (m2) 3600vγ Theo hình 8-6a tiết diện dòng vật liệu tính: F = F1= 1 b bh = b tgρd = b2 tgρd 2 Theo hình 8-6b: F = F1+ F2 = b tgρd + bh1 Theo hình 8-6c: F = F1+ F3 = b+l b tgρd + h2 198 B B b b ρ® F1 ρ® h2 h h F1 α a) c) l F3 b ρ® h1 h F1 F2 d) b) v F Hình 8-6 Mặt cắt ngang băng tải dòng vật liệu đó: b - chiều rộng dòng vật liệu băng tải Thông thường lấy: b = 0,9B - 0,05, m; (8-4) ρđ - góc nội ma sát động vật liệu, góc nội ma sát tĩnh phụ thuộc nhiều yếu tố phân tích; góc nội ma sát động phụ thuộc tải động vận tốc Thông thường giá trị cho trước Đối với loại băng tải dùng lăn lấy ρđ =(0,5 ÷ 0,55)ρt Góc nội ma sát (hay góc chảy tự nhiên vật liệu) B- chiều rộng băng, m - Năng suất kỹ thuật băng: Qkt = kb (0,9 B - 0,05)2 v γ, T/h; Khi vật liệu chuyển động mặt băng đặt có độ nghiêng: Qkt = kb kG (0,9 B - 0,05)2 v γ, T/h; kG - hệ số giảm suất độ dốc đặt máy (bảng 8-1); kb - hệ số phụ thuộc hình dạng băng (bảng 8-2) Chiều rộng băng tải xác định từ công suất kỹ thuật cho biết trước: 199 Q B = 1,1 + 0,05 k b k G vγ (8-5) Chiều rộng băng cần kiểm tra theo kích thước hạt vật liệu lớn trung bình: B = 2amax + 200, mm; B = 3,3atb + 200, mm Bảng 8-1 Hệ số giảm suất độ dốc đặt máy kG Góc nghiêng đặt 10 12 16 18 20 22 băng β kG 0,99 0,98 0,97 0,94 0,93 0,89 0,81 0,81 0,76 Bảng 8-2 Hệ số phụ thuộc hình dạng băng kb Các Hình dạng lòng máng đại Dùng Dùng lăn (hình 8-6a) lăn (hình 8-6b) 10 15 20 15 10 15 20 20 10 15 20 30 10 15 20 36 10 15 20 16 24 32 375 450 530 39 47 55 480 550 625 520 585 655 0 0 α(độ) ρđ Dùng lăn (hình 8-6c) (độ) kb Bảng 8-3 Kích thước băng tiêu chuẩn hạt vật liệu cho phép Kích thước chiều Kích thước hạt vật liệu a max, mm; loại hạt chiếm tỷ lệ % theo rộng băng theo trọng lượng 10 200 160 270 220 350 300 450 360 500 450 600 500 650 550 700 600 750 650 tiêu chuẩn, mm 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 20 150 200 250 350 400 450 500 550 600 50 120 160 220 300 350 400 450 500 550 80 100 140 200 250 300 350 400 450 500 90 90 130 170 220 280 330 350 400 450 100% 90 120 160 200 250 300 320 350 400 Đối với băng tải, việc lựa chọn vận tốc băng hợp lý yếu tố quan trọng, định suất mang ý nghĩa kinh tế định Khi có suất theo yêu cầu, vận tốc băng lớn diện tích tiết diện dòng vật liệu tải phân bố mét chiều dài nhỏ, làm giảm lực căng băng, lựa chọn băng nhỏ giá thành rẻ Tuy nhiên vận tốc băng lớn dễ sinh tải trọng động làm cho băng ổn định, vật liệu 200 dễ bị vung vãi, băng dễ bị lệch phía Khi bị ép phía lăn chóng mòn, cong vênh, gây rung động mạnh gây nhiều bụi Cơ cấu căng băng Băng tải muốn làm việc phải có lực căng ban đầu để băng ôm chặt vào tang chủ động bị động, lúc mômen truyền từ cấu dẫn động qua tang chủ động truyền qua băng nhờ mômen ma sát Mặt khác bị kéo căng, băng không bị võng lớn Cơ cấu căng nhằm tạo lực căng băng ban đầu Trong thực tế người ta sử dụng hai loại kéo căng băng: cấu cưỡng cấu tự động điều chỉnh Trên hình 8-7a cấu dùng vít - đai ốc dạng cưỡng Khi đai ốc định vị khung, vặn cho vít quay đẩy trục tang di chuyển quãng L làm căng băng Kết cấu kiểu đơn giản, chắn, có độ tin cậy cao Nhược điểm loại trình làm việc băng bị kéo giãn dài có đàn hồi biến dạng làm cho tiếp xúc băng tang bị giảm gây trượt trơn Mặt khác kết cấu cứng nên lực căng băng thay đổi theo bước nhảy nên tuổi thọ băng giảm Người ta dùng tời để kéo căng băng thuộc dạng cưỡng Nguyên lý cấu căng băng dạng tự động trình bày L L1 hình 8-7b, c, d Tuỳ theo kết cấu độ lớn a) b) băng để dùng hệ thống cáp ròng rọc, đầu cáp treo đối trọng làm căng băng Kiểu kéo căng băng tự động tạo chế độ căng băng hợp lý, tự động bù trừ độ đàn hồi độ giãn dài băng Khi tải băng c) d) thay đổi, băng bị kéo chùng đối trọng chuyển động lên xuống, lực căng Hình 8-7 Cơ cấu căng băng trì giá trị định Tuy kết cấu kiểu có nhược điểm cồng kềnh, phức tạp giá thành cao Trạm kéo căng băng tự động chia ra: - Theo nguyên lý hoạt động: kéo căng liên tục hay theo chu kỳ - Theo thông số điều khiển: một, hai hay ba thông số Các thông số có liên quan đến Sv, Sr, W0 vận tốc băng 201 - Theo kiểu dẫn động: điện, thuỷ lực khí nén Tuỳ thuộc quy luật thay đổi 4 lực căng điều chỉnh nhánh ra: định, tăng dần hay hỗn hợp Để đảm bảo khởi động 3 tượng trượt 2 trơn băng 1 tang làm việc a) b) c) định, cần tăng lực Hình 8-8 Cơ cấu dẫn động băng tải căng nhánh 1,3 1,5 lần lớn so với lực căng băng làm việc chế độ ổn định ổn ổn ÷ Cơ cấu dẫn động Cơ cấu dẫn động phận quan trọng băng tải cao su, phận phát lực truyền qua cấu truyền động đến băng tải nhằm thắng lực cản chuyển động băng, thực công việc vận chuyển vật liệu Tuỳ theo suất đặt ra, kết cấu vị trí lắp đặt, môi trường chế độ làm việc mà kết cấu cấu dẫn động có khác Sơ đồ cấu dẫn động băng tải không khác nhiều so với sơ đồ cấu nâng (hình 88) Sơ đồ gồm có: động 1, khớp đàn hồi có bánh phanh 2, hộp giảm tốc 3, tang chủ động băng tải Có thể dùng động dẫn động cho nhiều tang nhiều động dẫn Hình 8-9 Động hộp số đặt tang động cho tang 1- Động cơ, 2- Hộp số, 3- Tang Sự truyền lực cho tang dẫn qua hệ thống cứng hệ thống vi sai Đối với băng tải nhỏ vừa sử dụng động hộp số đặt lòng tang hình 8-9 202 Sự truyền động từ tang chủ động sang băng nhờ ma sát, cần nghiên cứu để tăng khả làm việc truyền động a) Để tăng khả dẫn động băng tải người ta sử dụng nhiều cách: dùng lăn nén băng, tăng chân không để băng dính chặt vào tang, tăng hệ số ma sát f, tăng góc ôm tang băng Việc phủ bề mặt tang dẫn động vật liệu tăng hệ số ma sát có hiệu b) c) d) Đối với băng tải nhỏ, người ta sử dụng tang chủ động Loại e) có kết cấu đơn giản, băng không Hình 8-10 Một số phương án lắp đặt tang chủ động bị uốn gập nhiều, độ bền băng tải băng tăng lên Trong trường hợp lại, người ta sử dụng hai tang nhiều tang chủ động Trên hình 8-10 giới thiệu số phương án lắp tang hai tang chủ động làm tăng góc ôm truyền động Một cách áp dụng để tăng khả kéo cấu dẫn động băng tải sử dụng cấu hút tạo chân không bề mặt tang băng, nhờ tạo chênh lệch áp suất hai bề mặt băng Hiệu áp suất có tác dụng áp chặt mặt băng vào mặt tang Kết thực nghiệm cho thấy khả kéo tăng lên ÷ lần so với tang dẫn động bình thường Hình 8-11 Con lăn trục không quay 203 φ90 φ20 Khung đỡ phận kết cấu thép nhằm đỡ toàn cấu khác, lăn, làm điểm tựa cho băng hoạt động Kết cấu thường hàn theo khung không gian từ thép định hình thành mô đun cho tiện lắp đặt vận chuyển Các lăn gắn khung đỡ theo suốt chiều dài băng với cự ly định φ18 Hệ thống lăn khung đỡ φ190 φ35 φ159 Tại trạm chất tải khoảng cách đặt lăn có dày để chống va đập vật liệu vận chuyển rơi xuống dùng lăn giảm chấn cao su φ60 Trên nhánh có tải, lăn xếp tạo thành lòng máng, hai lăn phía đặt nghiêng 200÷300 phía so với mặt nằm ngang, để chứa vật liệu vận chuyển Nhánh không tải đỡ băng cao su nên dùng hai lăn đủ Con lăn phận quan trọng băng tải cao su Các lăn chế tạo lắp đặt xác làm a) b) giảm lực cản quay, tăng tuổi Hình 8-12 Con lăn trục thọ cho băng phận lăn Các lăn phải chế tạo đơn giản, có khối lượng riêng nhỏ, dễ lắp ráp vận hành Chúng ta biết lực tác dụng mặt lăn mômen cân với mômen cản ổ bi phận chắn dầu mỡ Tuổi thọ lăn tối thiểu hai năm làm việc liên tục Số lượng lăn băng tải lớn, người ta tính băng tải có chiều dài 1km cần đến 4000 lăn Kết cấu lăn thể hình 8-11, 8-12 thường dùng ổ bi đỡ trục vỏ lăn Đối với lăn có công suất lực nhỏ dùng bạc trượt Có thể chia lăn thành ba loại: - Con lăn với trục không quay; - Con lăn có trục quay; - Con lăn trục (có moăy-ơ đầu lắp với lăn) Vỏ lăn thường ống thép Cơ cấu chất tải Cơ cấu chất tải lên băng tải thoả mãn điều kiện: phải hướng dòng vật liệu chảy đường tâm băng tải, vật liệu rời khỏi cấu chất tải xuống băng có chiều cao rơi nhỏ để giảm mòn cho băng, tạo vận tốc vật liệu gần vận tốc băng, ngăn ngừa vật liệu có khối lượng lớn rơi xuống băng từ cao, cung cấp vật liệu cho băng cách đặn nhất, không làm vụn vật liệu qua cấu cấp liệu 204 Để hướng dòng vật liệu chảy tâm băng tải người ta sử dụng máng có lòng dạng parabôn có cao su chắn hai bên Để giảm va đập vật liệu xuống băng, thường sử dụng lăn giảm chấn loại lăn ghép nhiều đĩa cao su lại với ghép nhiều vòng cao su rỗng trục lăn Trường hợp suất vận chuyển lớn, kích thước hạt trọng lượng riêng lớn, phải dùng cấu cấp liệu cưỡng hay gọi máy cấp liệu Cơ cấu làm băng tải Khi vật liệu vận chuyển băng tải, chất dính kết vào băng Để làm băng nhằm nâng cao tuổi thọ băng tải, đồng thời tránh tượng trượt băng tang người ta lắp cấu phía nhánh không tải gọi cấu làm băng Thông thường cấu làm băng đặt vị trí phía tang sau dỡ tải (hình 8-13a, b) Kết cấu cấu làm có nhiều loại khác nhau, có hiệu dùng A-A 40° A A a) b) B B-B φ250 c) B Hình 8-13 Sơ đồ kết cấu cấu làm băng chổi lắp hình trụ (hình 8-13b), dùng cạo (hình 8-13a) nhiều cạo lắp hình trụ dạng xoắn hình 8-13c 8.4 Vít tải 8.4.1 Cấu tạo chung nguyên lý làm việc Vít tải loại máy vận chuyển liên tục phận kéo Cấu tạo vít tải thể hình 8-14 Động truyền chuyển động qua hộp giảm tốc đến khớp nối trục vít xoắn Bộ phận công tác vít tải cánh vít xoắn chuyển động quay vỏ hộp kín có tiết diện tròn phía đáy Trục vít xoắn đỡ chặn hai đầu nhờ gối Đối với trục dài 3m có thêm gối đỡ treo trung gian Khi vít chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển tịnh tiến dọc lòng vỏ máng Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh nhờ trọng lượng thân vật liệu ma sát vật liệu vỏ máng, vật liệu chuyển động máng theo nguyên lý vít đai ốc; vai trò đai ốc vật liệu vận chuyển Vít tải có nhiều cánh xoắn Cánh xoắn nhiều vật liệu chuyển 205 a) A 11 10 A A-A b) Hình 8-14 Vít tải: a) Vít tải đặt ngang, b) Vít tải đặt đứng 1- Động cơ, 2- Hộp giảm tốc, 3- Khớp nối, 4- Trục vít xoắn, 5- Gối treo trung gian, 6- Gối đỡ hai đầu, 7- Cơ cấu dỡ tải, 8- Cánh vít, 9- Vỏ hộp, 10- Cơ cấu cấp tải, 11- Nắp hộp động êm Vật liệu cấp vào đầu máng từ cấu 10 lấy tải khỏi máng cấu Để bảo đảm an toàn, vít tải có thêm nắp 11 Vận chuyển vật liệu vít tải có nhiều ưu điểm: Vật liệu chuyển động hộp kín, nhận dỡ tải vị trí nên không bị tổn thất, rơi vãi, an toàn Loại sử dụng tốt cho vật liệu nóng độc hại Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, vừa vận chuyển vừa trộn Diện tích chiếm chỗ lắp đặt nhỏ Tuy có nhược điểm hạn chế định: Do có khe hở lòng máng cánh vít nên dễ nghiền nát phần vật liệu Vì có ma sát lớn chủ yếu ma sát trượt nên chóng mòn cánh xoắn lòng máng Cũng nguyên nhân mà tổn thất lượng lớn, không dùng cho vật liệu dính nhiều Do có ưu điểm định thích hợp với số loại vật liệu công nghệ vận chuyển nên vít tải sử dụng ngành xây dựng ngành công nghiệp hoá chất, thực phẩm 206 Vít tải dùng để vận chuyển vật liệu có chiều dài đến 40m, chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu hạt rời mịn xi măng, sỏi, cát, đá dăm loại hỗn hợp ẩm nước bê tông, vữa Vít tải dùng làm cấu cấp liệu cưỡng (hình 8-14b), trạm trộn bê tông, máy san hỗn hợp làm đường nhựa a) b) c) d) e) g) f) h) Hình 8-15 Các dạng vít tải: a) Vít có cánh xoắn liền trục, b) Vít có cánh xoắn liên tục không liền trục, c) Vít dạng liên tục, d) Vít có cánh xoắn dạng không liên tục.Sơ đồ vận chuyển: e) Sang trái, f) Sang phải, g) Đẩy sang hai phía, h) Dồn vào Năng suất vận chuyển vít tải đạt 20 ÷ 30m3/h, loại vít có kích thước lớn đạt 100m3/h Kích thước đường kính vít tải thường tiêu chuẩn hoá quy định theo dãy kích thước: 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600mm Thường đặt đứng, nghiêng ngang (hình 8-14) 8.4.2 Kết cấu phận Hình dạng kết cấu cánh xoắn phụ thuộc vào mục đích sử dụng để vận chuyển loại vật liệu khác Dựa vào tính chất vật liệu vận chuyển người ta sử dụng loại vít xoắn: - Khi vận chuyển loại vật liệu có dạng bột, hạt nhỏ trung bình rời khô mịn như: xi măng, tro, bột, cát khô dùng vít có cánh xoắn liền trục (hình 8-15a) Loại cho suất vận chuyển cao 207 - Vít liên tục không liền trục (hình 8-15b) dùng vận chuyển hạt cỡ lớn như: sỏi thô, đá - Vít tải dạng liền trục (hình 8-15c) dùng cho vật liệu dính; dùng để vừa trộn, tẩm vừa vận chuyển loại đất sét ẩm, bê tông, xi măng - Vít tải dạng không liên tục (hình 8-15d) dùng để vận chuyển hạt thô, có độ ẩm Kích thước trục vít xoắn bước xoắn vít thường tiêu chuẩn hoá: đường kính trục d = 100 ÷ 320mm, bước xoắn từ 80 ÷ 320mm Theo tiêu chuẩn trên, bước xoắn thường 0,8 ÷1 lần đường kính cánh xoắn Tốc độ quay thường từ 10 ÷ 300 vg/ph Trên hình 8-15 e ÷ h sơ đồ hướng vận chuyển vật liệu: Vận chuyển sang trái, sang phải, phân sang hai phía, hai đầu dồn vào Đối với vít tải đặt đứng thường vận chuyển vật liệu tơi vụn sử dụng cánh xoắn liên tục liền trục, trình vận chuyển có xuất ma sát vật liệu cánh xoắn Dưới tác dụng lực ly tâm, vật liệu áp sát vào thành máng bị vỏ máy hãm chuyển động quay lại nhờ cánh xoắn đẩy nâng vật liệu đè lên máng Muốn vật liệu chuyển động quay đến thành máng lực ly tâm phải lớn Vì vít tải đặt đứng có tốc độ quay lớn nhiều so với tốc độ vít tải đặt nằm ngang Vít tải đặt đứng tiết kiệm diện tích, kín dỡ tải vị trí cần thiết Tuy loại tốn lượng, chóng mòn cánh Chiều cao máy bị hạn chế không lắp gối đỡ trung gian 8.4.3 Kích thước suất Các kích thước vít tải bao gồm đường kính vít D, bước vít t, tốc độ quay trục vít n, hệ số điền đầy ε, hệ số ảnh hưởng góc nghiêng đặt máy c β (cβ = ÷ 0,65 β = ÷ 200) γ trọng lượng riêng vật liệu vận chuyển Năng suất máy vận chuyển liên tục tính theo công thức: Q = Vγ = 3,6 Fvγ, T/h; (8-6) Diện tích trung bình dòng vật liệu vít tải: F= επD = 0,785εD , m2 (8-7) Vận tốc dòng vật liệu máng tính: v= tn , m/s; 60 (8-8) đó: 208 ε - hệ số điền đầy vật liệu vào máng vít; n - tốc độ quay vít, vg/ph t- bước vít tính: t = πDtgα = ξD từ v = ξ.Dn 60 Thay vào công thức suất: Q = Vγ = 3,6 Fvγ = 3,6 0,785.ε.D ξDn γ = 0,047 ε ξ n D3γ 60 (8-9) Năng suất vít tải phụ thuộc vào góc nghiêng đặt máy β, cần thêm vào công thức hệ số cβ 8.5 Guồng tải 8.5.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc guồng tải Guồng tải máy vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển vật liệu rời, vụn theo hướng thẳng đứng góc nghiêng đặt máy lớn (hình 8-16) Guồng tải có phận chính: tang (hoặc đĩa xích, ròng rọc) dẫn động 1, băng vải (hoặc xích, cáp) 2, gầu chứa tải 3, tang (đĩa xích ròng rọc) bị động 4, cấu cấp tải 5, cấu dỡ tải 6, cấu căng 3 6 6 8 4 8 7 b) 5 a) d) c) e) Hình 8-16 Cấu tạo guồng tải: a) Guồng tải dùng băng vải, b) Guồng tải dùng xích, c) Guồng tải dùng cáp, d) Guồng tải đặt nghiêng kín, e) Guồng tải đặt nghiêng hở Khi cấu dẫn động truyền chuyển động cho tang chủ động, tang chủ động quay làm cho băng có gắn gầu tải chuyển động theo Trong chu kỳ làm việc gầu tải đến vị trí cấp tải 209 5, tải điền đầy gầu chuyển động băng lên Sau quay vòng qua tang chủ động vật liệu đổ hướng theo cấu dỡ tải A A A-A a) c) b) Hình 8-17 Các dạng khác guồng tải Năng suất guồng tải đạt 500T/h, chiều cao máy đạt H = 50 ÷ 55 m Bộ phận dẫn động tương tự cấu dẫn động băng tải, vít tải Cấu tạo bao gồm động cơ, phanh hãm, hộp giảm tốc trục liên kết với tang chủ động Cơ cấu dẫn động lắp lên khung đặt đỉnh guồng tải Phần chất tải bố trí phía đáy guồng; người ta cho vật liệu chảy theo máng cấp liệu ngược dòng với gầu chuyển động cho chảy đầy xuống đáy máng, gầu chuyển động qua điền đầy Guồng tải sử dụng nhiều xí nghiệp hoá chất, phân xưởng sản xuất vật liệu xây dựng, trạm trộn bê tông, xí nghiệp chế tạo máy, công nghiệp than nhiều nhà máy xí nghiệp công nghiệp khác Kết cấu guồng tải gọn gàng, chắn, choán diện tích công nghiệp, vận hành đơn giản Guồng tải phân loại theo nhiều cách khác Theo phương pháp lắp đặt: guồng tải đứng, guồng tải nghiêng (β = 60 ÷ 750) Theo phận kéo: băng vải, xích công nghiệp cáp Theo phương pháp chất tải dỡ tải gầu: dỡ tải lực ly tâm dỡ tải trọng lượng thân vật liệu Do vật liệu có nhiều kích thước khác nhau, tính chất hoá học vật lý khác nên kết cấu gầu phải có nhiều loại khác Ngày gầu có kích thước hình dạng tương đối ổn định, thường tiêu chuẩn hoá Ngày người ta thường sử dụng loại: gầu đáy tròn, gầu sâu, gầu nông gầu có thành dẫn hướng Theo nguyên lý kiểu guồng tải, người ta chế tạo nhiều dạng công tác khác để chuyên chở vật 210 liệu như: gỗ tròn, phôi thép (hình 8-17) 8.5.2 Kết cấu phận Băng : Băng kéo thường vải cao su có lớp vải i ≥ 4, băng nối thành vòng khép kín Mối nối đinh tán hấp chín Gầu kẹp vào băng bu lông (hình 818a) Bulông không lồi khỏi mặt băng để không ảnh hưởng băng qua tang Đối với gầu có kích thước nhỏ chiều rộng B nhỏ dùng bulông, kích thước lớn dùng hai bu lông Tuỳ theo suất dạng vật liệu có hai dãy gầu lắp băng 45° A A 65 ° B B L a) b) A-A 50° B d) 55° 50° 45° B c) B e) Hình 8-18 Kẹp gầu vào băng xích tải Xích dùng rộng rãi guồng tải Do có lực kéo lớn, mòn, độ cứng dọc vừa phải, không bị trượt (hình 8-18c, d, e) Có thể dùng xích lề xích hàn Xích hàn có ưu điểm vật liệu bị kẹt, dễ uốn không gian Nhưng có nhược điểm chóng mòn, độ cứng chiều dọc xích nhỏ nên thường gắn gầu cố định với xích Đường kính thép làm xích d = 16 ÷ 25mm, chiều dài mắt xích t = 50 ÷ 75mm Chiều cao nâng loại đến 25m Gầu chế tạo từ thép có chiều dày ÷ 4mm theo phương pháp hàn, đinh tán đúc từ thép gang Nếu sử dụng cho dây chuyền thực phẩm gầu chế tạo nhựa, thép không rỉ Khi miệng gầu B > 8000mm phải hàn thêm gân tăng cứng phía Tang dẫn động thường chế tạo gang, thép đúc phương pháp lốc hàn 211 tuỳ theo kích thước đường kính chiều rộng băng Tỷ lệ đường kính tang chiều dày băng lấy: D = (100÷125)i, i số lớp vải băng Đường kính tang làm tròn theo dãy: 250, 320, 400, 500, 800, 1000mm Đĩa xích thường đúc thép Số bánh xích thường z = ÷12 phụ thuộc vào bước xích Giá trị nhỏ cho xích bước dài, giá trị lớn cho xích bước ngắn 8.5.3 Chọn kích thước gầu tải Căn vào vật liệu vận chuyển suất yêu cầu để chọn gầu: Q q = ; 3,6vε t k (8-10) Q - suất yêu cầu máy, m3/h; v - vận tốc phận kéo, m/s: Đối với guồng tải vận tốc cao chọn v =1 ÷ 3m/s; guồng tải vận tốc thấp chọn vận tốc kéo v = 0,32 ÷ 0,63m/s Guồng tải thẳng đứng chọn vận tốc theo dãy số: 0,32 ; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; m/s q - dung tích gầu, lít; tk - bước gầu, m; ε - hệ số điền đầy gầu: gầu đáy sâu: ε = 0,6; đáy tròn ε = 0,4; đáy nhọn ε = 0,74; hình thang ε = 0,85 Từ dung tích gầu, kết hợp kích thước hạt để xác định chiều rộng A miệng gầu a = 0,25A vật liệu phân cấp; a = 0,5A vật liệu chưa phân cấp Câu hỏi cuối chương 1.Đặc điểm vật liệu vận chuyển liên quan tới máy vận chuyển liên tục? Phân loại máy vận chuyển liên tục, ưu nhược điểm loại 3.Các phương pháp nâng cao suất băng tải Những ảnh hưởng làm giảm suất băng tải Vì băng tải lớn phải dung hệ căng băng tự động 212 ... mm; B = 3,3atb + 200, mm Bảng 8- 1 Hệ số giảm suất độ dốc đặt máy kG Góc nghiêng đặt 10 12 16 18 20 22 băng β kG 0,99 0, 98 0,97 0,94 0,93 0 ,89 0 ,81 0 ,81 0,76 Bảng 8- 2 Hệ số phụ thuộc hình dạng... (hình 8- 6a) lăn (hình 8- 6b) 10 15 20 15 10 15 20 20 10 15 20 30 10 15 20 36 10 15 20 16 24 32 375 450 530 39 47 55 480 550 625 520 585 655 0 0 α(độ) ρđ Dùng lăn (hình 8- 6c) (độ) kb Bảng 8- 3 Kích... thức: Q = Vγ = 3,6 Fvγ, T/h; (8- 6) Diện tích trung bình dòng vật liệu vít tải: F= επD = 0, 785 εD , m2 (8- 7) Vận tốc dòng vật liệu máng tính: v= tn , m/s; 60 (8- 8) đó: 2 08 ε - hệ số điền đầy vật liệu