Bản vẽ autocad thiết kế cấu tạo chi tiết băng tải

Bản vẽ autocad thiết kế cấu tạo chi tiết băng tải Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN Chương 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TỔNG THỂ BĂNG TẢI Chương 3 : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN MỘT SỐ BỘ PHẬN CỦA BĂNG TẢI Chương 4 : TÍNH TOÁN MỘT SỐ BỘ PHẬN TRUYỀN ĐỘNG CỦABĂNG TẢI Chương 5 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP CỦA BĂNG TẢI ĐAI Chương 6 : BẢO DƯỠNG – SỬA CHỮA

MỤC LỤC Chương : TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN Chương : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TỔNG THỂ BĂNG TẢI Chương : THIẾT KẾ TÍNH TỐN MỘT SỐ BỘ PHẬN CỦA BĂNG TẢI Chương : TÍNH TỐN MỘT SỐ BỘ PHẬN TRUYỀN ĐỘNG CỦABĂNG TẢI Chương : TÍNH TỐN KẾT CẤU THÉP CỦA BĂNG TẢI ĐAI Chương : BẢO DƯỠNG – SỬA CHỮA 10 Thay giá trị vào công thức (4.26) ta tìm đường kính trục tương ứng với tiết diện : - Tiết diện C : dC  433163,5 39,5 0,1.70 (mm) 678289 46 0,1.70 (mm) 770305,5 48 0,1.70 (mm) - Tiết diện D : dD  Lấy dD = (mm) - Tiết diện B : dB  Lấy dB = 50 (mm) Căn vào kết tính tốn ta chọn đường kính trục sau : dC = dD =56 (mm) dA = dB = 50 (mm) (Đường kính ngõng trục lắp ổ ) Các kích thước lại chọn hình vẽ (4.4) 4.4.3 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn Phần ta tiến hành kiểm nghiệm trục tiết diện D trục chịu mơ men tổng cộng lớn ( MDtđ = 1387833,5 N.mm) Hệ số an toàn tính theo cơng thức sau : n n n= n2  n2 (4.29) ( Công thức 11-11 trang 79 - sách CTM -ĐHGTVT - 1979) Trong : -n : Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp 50  1 K  a     m    n = (4.30) -n : Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp 1 K  a     m    n = (4.31) -1,-1 : Giới hạn mỏi uốn mỏi xuắn ứng với chu kì đối xứng Có thể lấy gần : -1 = ( 0,4  0,5 ) b -1 = ( 0,4  0,5 ) b a,a : Biên độ ứng suất pháp ứng suất tiếp sinh tiết diện trục :  max   a =  max   a = m,m : trị số trung bình ứng suất pháp ứng suất tiếp Là thành phần khơng đổi chu kì ứng suất :  max   m =  max   m = , : Hệ số xét đến ảnh hưởng trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi Chọn , theo vật liệu chế tạo trục.Đối với thép 45 có  = 0,1 ;  = 0,05 , : Hệ số kích thước xét đến ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi (theo bảng 14.6 sách CTM- ĐHGT- ĐS-ĐB – 1979) ta tra : 51  = 0,76 ;  = 0,65  : Hệ số tăng bền bề mặt :  = (không dùng phương pháp tăng bền ) k,k : Hệ số tập trung ứng suất thực tế uốn xuắn k = 1,85 ; k = 1,45 Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kì đối xứng nên ta có : 566502,5 Mu 46,18 a = max = min = w ; m =  a = 12266 (N/mm2) Vậy : 1 K  a    n = Bộ truyền làm việc chiều nên ứng suất tiếp ( xuắn ) biến đổi theo chu kì mạch động ,nên ta có : a = m Mx 602711  max 12,3 W o 24531 = = ; a = (N/mm2) Vậy : 1 K  a     m    n = Giới hạn mỏi uốn xuắn : -1 = 0,45.b = 0,45.600 = 270 (N/mm2) -1 = 0,25.b = 0,25.600 = 150 (N/mm2) Biên độ ứng suất pháp ứng suất tiếp : M tdD a = W ; M tdD  = Wo Trong : 52 W : mô men cản uốn tiết diện trục ( tiết diện D )  d W = 32 W : mô men cản xuắn tiết diện trục ( tiết diện D )  d Wo = 16 3,14.503 12266 W = 32 (mm3) 3,14.503 24531 Wo = 16 (mm3) Thay trị số vừa tìm vào cơng thức tính n n ta : 270 2,4 1,85 46,18 , 76 n = 150 1,45 n = 0,65.1 5,347 12,3  0,05.12,3 Thay n , n vào công thức (4.26) ta : 5,347.2,4 n= 5,3472  2,4 2,4  n  n thường lấy 1,5  2,5 4.5 Tính chọn ổ lăn (ổ đỡ trục tang trống ) Tuỳ theo điều kiện sử dụng cụ thể để chọn ổ lăn chọn loại ổ lăn cần xét đến tiêu kinh tế Vì số loại ổ thoả mãn yêu cầu sử dụng ta nên chọn loại ổ rẻ Căn vào trị số phương , chiều ,đặc tính tải trọng ,vận tốc ,thời gian phục vụ ổ để chọn loại ổ cho phù hợp Đối với trường hợp ,tải trọng tác dụng lên ổ tải trọng hướng tâm ,do ta chọn ổ bi đỡ trục loại ổ bi đỡ dãy Đây loại ổ bi đỡ rẻ ,được dùng rộng rãi ngành chế tạo 53 máy Sai lệch cho phép vòng 1,4 o Vì so với ổ đũa ổ làm việc độ cứng trục bé +) Sơ đồ tính chọn ổ cho trục tang RA RB Hình 4.4 : Sơ đồ tính chọn ổ đỡ trục Xác định tổng phản lực gối đỡ (tải trọng hướng tâm ): - RA = 2 RAx  RAy 2 = 654  5773,5 5810,4 (N) RA = 581 (daN) - RB = 2 RBx  RBy 2 = 4037,6  8482 9394 (N) RB = 939,4 (daN) Vì gối đỡ A B dùng loại ổ bi đỡ dãy tải trọng hướng tâm gối A B lại khác để chọn kích thước ổ ta chọn theo tải trọng lớn ( tức theo RB = 843,9 daN ) Chọn kích thước ổ lăn theo hệ số khả làm việc C : Hệ số khả làm việc C xác địng theo công thức sau : C = Q.(nh)0,3 (4.32) Trong : Q – Tải trọng tương đương (daN) n – Số vòng quay ổ n = 45 (v/p) h – Thời gian phục vụ ổ h = 12500 (giờ) Tải trọng tương đương Q xác định theo công thức : Q = (kv.R + m.A ).kn.kt (daN) (4.33) Trong : R – Tải trọng hướng tâm : R =RB = 939,4 (daN) A – Tải trọng dọc trục :A= 54 m - Hệ số chuyển tải trọng dọc trục tải trọng hướng tâm (m=0) kt – Hệ số tải trọng động : kt = 1,2 (bảng - sách TKCTM Nxb Giáo Dục 1999) kn– Hệ số nhiệt độ : kn = kv – Hệ số xét đến vòng ổ bi vòng quay Lấy : kv = -Thay giá trị vào công thức (4.33) ta có : Q = RB.kv.kn.kt = 939,4.1.1.1,2 = 1127,28 (daN) -Thay giá trị Q, n , h vào cơng thức (4.32) ta tìm hệ số khả làm việc C : C = 1127,28.(45.12500)0,3 = 59850,6 Căn vào đường kính ngõng trục lắp ổ d= 55(mm) ta chọn loại ổ bi đỡ dãy ( cỡ trung ) có số hiệu No : 311 có thơng số sau : + Hệ số khả làm việc : C = 72000 + Kích thước ổ : - Đường kính ngồi : D = 110 (mm) - Chiều rộng ổ : B = 27 (mm) - Đường kính lắp trục : d = 50 (mm) + Cách lắp ổ : -Lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ,vào gối đỡ theo hệ trục H6 -Kiểu lắp ổ lăn vào trục lắp trung gian : K Js6 -Kiểu lắp ổ lăn vào gối ổ lắp trung gian lắp trung gian : h5 4.6 Bôi trơn ổ lăn Bộ phận ổ bôi trơn mỡ Có thể dùng mỡ loại M ứng với nhiệt độ < 600 C Mỡ phải chứa 2/3 chỗ rỗng phận ổ Dùng vòng chắn để mỡ khơng chảy ngồi 55 Che kín ổ lăn : Để che kín đầu trục tránh xâm nhập bụi bặm tạp chất vào ổ Cũng ngăn ngừa mỡ chảy ta dùng vòng phớt nắp kim loại lắp bu lơng 4.7 Tính chọn then lắp đĩa xích trục chủ động Theo đường kính trục lắp then d = 48 (mm) (tra bảng - TKCTM) ta chọn then có kích thước sau : - Chiều rộng : b = 16 (mm) - Chiều cao : h = 10 (mm) - Chiều dài : l = 56 (mm) = 0,8.lm (trong lm chiều dài moay ) +) Kiểm ngiệm sức bền dập then theo công thức : 2.M x    d d k l d = (4.34) : -Mx = 60271 (N.mm) : Mô men xuắn trục -d = 48 (mm) ; k=6,2 (mm) ; l = 56 (mm) - d = 150 (N/mm) – ứng suất dập cho phép Thay số vào (4.3) ta : 2.602711 72,3 d = 48.6,2.56 (N/mm2)  d +) Kiểm ngiệm sức bền cắt then theo công thức : 2.M x  c  c = d b.l (4.31) : - d = 48 (mm) ; k = 16 (mm) ; l = 56 (mm) Thay số vào (4.31) ta có : 2.160 28 48 16 56 c = (N/mm2) c  c = 120 (N/mm2) 56 Vậy với kích thước then chọn trên, then có đủ khả làm việc Chương TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP CỦA BĂNG TẢI ĐAI Kết cấu thép băng tải đai bao gồm khung chân đỡ ,có nhiệm vụ nâng tồn trọng lượng vật liệu vận chuyển băng tải trọng lượng phận băng tải lắp 5.1 Tính tốn khung đỡ băng tải 5.1.1 Phân tích lựa chọn hình thức kết cấu khung đỡ Kết cấu khung đỡ băng tải thường có loại dược dung phổ biến băng tải sử dụng xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, bến bãi ,nhà ga ,hầm mỏ Đó khung đỡ kiểu dàn kiểu dầm tổ hợp 1) Khung đỡ kiểu dàn 57 Khung đỡ kiểu dàn tổ hợp từ nhánh thép góc định hình L với giằng liên kết phương pháp hàn Khung đỡ kiểu dàn có ưu điểm độ cứng lớn ,khả chịu lực động cao ,trọng lượng nhẹ có nhược điểm gia công chế tạo phức tạp tốn nhiều thời gian giá thành chế tạo cao Kết cấu khung đỡ dạng dàn thể hình vẽ 5.1 Hình 5.1 :Kết cấu khung đỡ dạng dàn 2) khung đỡ kiểu dầm Khung đỡ kiểu dầm cấu từ thép định hình C giằng ngang liên kết với nhánh thép C mối ghép hàn Ưu điểm loại khung đỡ kết cấu gọn ,gia công chế tạo đơn giản ,giá thành chế tạo đơn giản Hình 5.2 :Kết cấu khung đỡ Dạng dầm Qua phân tích ưu nhược điểm loại khung đỡ ta chọn đợc loại khung đỡ kiểu dầm để thiết kế vị trí băng tải cần thiết kế cố định ,chiều dài suất không lớn 5.1.2 Tính tốn khung đỡ +)Vật liệu chế tạo khung đỡ thép CT3 có : -ứng suất cho phép :  = 1500 (KG/cm2) - Giới hạn chảy : ch = 2400 (KG/cm2) +) Chiều dài khung đỡ : L = 26 (m) 1) Hệ thống lực tác dụng lên khung đỡ 58 a) Lực phân bố q : + Lực phân bố bao gồm lực sau : - Trọng lượng vật liệu chứa băng tải : qvl - Trọng lượng băng tải : qbt - Trọng lượng cụm lăn đỡ : qcl - Trọng lượng thân khung : qk b) Lực tập trung + Lực tập trung bao gồm lực sau : - trọng lượng tang trống chủ động : Qcđ - trọng lượng tang trống bị động : Qbđ - Trọng lượng động cơ, hộp giảm tốc ,giá đặt động truyền động : F - Trọng lượng máng cấp liệu : K 2) Xác định giá trị lực tác dụng lên khung a) Lực phân bố : q Bao gồm : - Trọng lượng vật liệu chứa băng tải : qvl = 147 (N/m) - Trọng lượng băng tải : qbt = 57 (N/m) - Trọng lượng lăn đỡ : qcl = 77 (N/m) - Trọng lượng thân khung đỡ băng tải : qk = 206 (N/m) Giả định khung chế tạo từ thép C 10 Mỗi dài 25,5 (m) 20 thép C 6,5 dài 0,74 (m) làm giằng ngang Ta có : 0,74.20.5,9  25., 5.2.8.59 10 206( N / m) 25 , qk = Với: -trọng lượng mét dài thép C 10 : 8,59 (kg/m) -trọng lượng mét dài thép C 6,5 : 5,9 (kg/m) Vậy giá trị lực phân bố : q = qvl + qbt + qcl + qk = 147 + 57 + 77 + 206 = 487 (N/m) b) Lực tập trung - Trọng lượng tang trống : Theo tính tốn : Qcđ = 654 (N) Qbđ = 654 (N) - Trọng lượng động ,giá đặt động ,bộ truyền : F bao gồm : + Trọng lượng động liền hộp giảm tốc : Fđ/c = 1030 (N) + Trọng lượng đĩa xích nhỏ : Fđn = 50 (N) + Trọng lượng đĩa xích lớn : Fđ/c = 90 (N) + Trọng lượng giá đỡ động : Fđ/c = 200 (N) + Trọng lượng xích : Fđ/c = 50 (N) 59 -Trọng lượng gối lăn qg = 14 (kg) = 140 (N/m) 2) Sơ đồ tính tốn khung đỡ Để tính nội lực khung ta phải đưa kết cấu thực giản đồ tính tốn hình 5.3 : Các kích thước lực thể hình vẽ : Để thuận tiện vận chuyển lắp đặt ta chia khung băng tải làm đoạn cách nối ghép từ đoạn thép (giả sử thép C 10 ) có chiều dài đoạn sau : AM = 6,5 (m) NP = 6,5 (m) MN = 6,5 (m) PQ = (m) Khung liên kết với chân đỡ thông qua mối ghép bu lông hàn Các chân đỡ liên kết với thơng qua mặt bích ,bu lơng.Ở ta giả sử chân đỡ thép chữ C 10 đứng độc lập Như với cách liên kết khung đỡ chân đỡ sơ đồ tính toán tạo kết cấu siêu tĩnh Do để giải tốn ta phải sử dụng phương pháp lực học kết cấu Tuy nhiên việc tính tốn theo phương pháp tương đối phức tạp khơng cho kết xác ,và nhiều thời gian Do để đơn giản hố q trình tính tốn đảm bảo kết thu xác ta áp dụng chương trình phần mềm tính tốn kết cấu thép xây dựng “SAP –2000”để tính tốn ,xác định biểu đồ nội lực khung ,chân đỡ băng tải chịu tải Đây chương trình tính tốn kết cấu tương đối thuận tiện Tuy nhiên kết xác ta phải giả định sơ đồ tính tốn cho sát với sơ đồ thực bố trí lực khung hợp lí Trên sơ đồ ta coi sơ đồ tính tốn khung cứng ,các liên kết coi liên kết ngàm Các lực tác dụng lên khung ta chuyển thành lực tập trung bố trí sơ đồ sau : Fcđ Ftđ1 Ftđ2 khung 0.25 m 0,16 m 0,5 m Đoạn đầu khung KP1 60 KP2 Ftbđ Đoạn cuối khung 0,5 m FG1 FG2 0,3 m 0,3 m FG3 Bố trí lực đỡ lăn Các lực có giá trị sau : Fcđ1 = (Qtangcđ+ Qxích+ Qđĩa xích to+ Qgối )= 0,5( 65,4 + 2,5 + + 5).10 = 492 (N) Fbđ1 = (Qtangbđ+ Qvít )= 0,5( 64,5 + 20 +).10 = 445 (N) 1 Ftđ1 = (Qđc+ Qhộpgt+Qkhung+Qđĩa xích+0,5Qxích) 10 = (41 + 62 + 20 +9 +2,5).10 = 465 (N) 233 (N) 465 (N) Lực truyền động phân cho Dầm băng tải Lực phễu cấp liệu tác dụng lên khung : KP1 = KP2 = 160 (N) 160 (N) 160 (N) 0,74 m 61 0,5 m 160 (N) 160 (N) Sau nhập số liệu mặt cắt thép C 10 (cả khung chân đỡ ),nhập số liệu thép đỡ gối lăn chạy chương trình ta có biểu đồ nội lực sau : - Biểu đồ mô men khung - Biểu đồ lực dọc trục - Biểu đồ lực cắt 5.2 Tính chọn mối ghép bu lơng nối ghép đoạn khung 5.2.1 Tính đường kính bu lơng Căn vào biểu đồ nội lực ta thấy nội lực cuối đoạn AM có giá trị lớn Do ta tính đường kính bu lơng nối ghép theo điểm nối Có : - N = -86,83 (N) - Q = 426,77 (N) Căn vào giá trị lực cắt lực dọc trục vị trí nối ghép khung (hình 5.4) ta thấy bu lơng hồn tồn chịu cắt Ở ta chọn loại bu lông cường độ cao để nối ghép có ưu điểm :Lắp ghép nhanh ,khi chịu tải trọng chấn động không bị bong loại bu lông thường Cường độ mối nối cao đồng thời tiết kiệm thép Chúng đợc chế tạo từ thép cacbon huặc thép hợp kim thấp sau xử lí nhiệt Về mặt chịu lực ,bu lông cường độ cao truyền lực chủ yếu nhờ vào lực ma sát thép bu lông xiết chặt Vì để đảm bảo cho mối ghép chắn chịu lực tổng thể thống ,khi lắp loại bu lông ta phải dùng cờ lê lực để xiết thật chặt mũ ốc nhằm tạo bu lông lực căng ban đầu lớn Lực ép chặt thép với tạo mặt tiếp xúc lực ma sát lớn Để đảm bảo truyền lực mối ghép ta phải làm cho bề mặt tiếp xúc thật ,khơng để có han gỉ hay dầu mỡ ,đất bụi bám Sơ đồ tính tốn bu lơng thể hình 5.8 62 Hình 5.8 : Sơ đồ tính tốn bu lông 63 ... nhiều Kết cấu băng cần đơn giản Mặt khác theo yêu cầu thiết kế băng tải cao su ta lựa chọn băng tải cao su cốt vải để sử dụng 2.1.2 Kết cấu thép Chọn loại thép thông thường để chế tạo kết cấu. .. suất yêu cầu thiết kế ,ta thiết kế băng tải có suất N=30 m3/h ( = 1,5 tấn/h)  N=45 tấn/h 2.2.2 Chi u dài băng tải : L(m) Qua việc nghiên cứu vị trí làm việc ta xác định chi u dài băng tải L =25... tốc độ băng tải ta chọn loại băng lòng máng lăn đỡ để thiết kế 23 Hình 2.1 :Băng lòng máng lăn đỡ Chi u rộng băng tải B xác định thơng qua diện tích tiết diện dòng vật liệu vận chuyển băng F