Hướng dẫn tính toán thiết kế băng tải công nghiệp

Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Mở đầu Tài liệu biên tập từ hướng dẫn tính tốn băng tải sau đây: ™ ™ ™ ™ Bridgestone, Conveyor Belt Design Manual; Funner Dunlop, Conveyor Handbook Funner Dunlop, Selecting the Proper Conveyor Belt; CSMA, Belt Conveyors for Bulk Materials Nội dung tóm lược nhằm trợ giúp q trình tính tốn khí để lựa chọn thành phần hệ thống băng tải Các nội dung tính tốn trình bày bao gồm: Xác định chiều rộng băng tải; Xác định vận tốc băng tải; Tính tốn cơng suất dẫn động băng tải; Tính lực kéo phân bố dây băng tải; Lựa chọn dây băng tải; Xác định kết cấu cách bố trí puly, lăn Các nội dung trình bày theo thứ tự sau Nội dung Trang Mở đầu .1 Giới thiệu thuật ngữ .2 Độ rộng tối thiểu băng tải Góc nâng/ hạ băng tải 4 Vận tốc băng tải .5 4.1 Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy .7 4.2 Góc mái 4.3 Khối lượng riêng tính tốn 4.4 Hệ số ảnh hưởng độ dốc băng tải .9 Tính tốn cơng suất truyền dẫn băng tải Lực căng dây băng tải 13 6.1 Tính tốn thơng thường .13 6.2 Tính tốn băng tải nhiều pu-ly truyền dẫn 17 Tính chọn dây băng tải .22 Cấu trúc hệ thống băng tải 24 8.1 Xác định đường kính puly 24 8.2 Kết cấu puly 26 8.2 Khoảng cách lăn .26 Tài liệu tham khảo 30 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA Bấm Xem www.cokhimha.com Hướng dẫn tính toán băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Giới thiệu thuật ngữ Các chi tiết quan trọng hệ thống băng tải minh họa hình Hình Cấu trúc hệ băng tải - Tail pulley: pu-ly phía sau; - Feed chute: máng cấp vật phẩm - Loading skirt: vùng cấp vật phẩm lên băng tải - Tripper: Cơ cấu gạt vật phẩm - Head pulley and drive: Pu ly phía trước kiêm dẫn động - Discharge chute: máng nhả vật phẩm - Snub and bend pulley: puly căng dẫn hướng băng tải - Return idler: lăn nhánh quay (nhánh không làm việc) - Carrying idler: lăn đỡ nhánh mang tải - Troughing carrying idler: lăn tạo máng Có thể hình dung băng tải truyền đai có kích thước lớn Các vật phẩm cần vận chuyển đổ trực tiếp lên dây băng tải đóng gói, đựng thùng gắn cố định băng tải (Bucket conveyor) Băng tải dùng để vận chuyển khối lượng vật liệu lớn khoảng cách độ cao lớn Một băng tải thường vận chuyển vật liệu hay đối tượng loại Thông thường, đối tượng đặt lên băng tải theo dạng tự do, hay nói cách khác, đổ liên tục lên băng chuyển động Trong tài liệu này, ta thống sử dụng thuật ngữ “vật phẩm” để đối tượng vận chuyển Góc máng (Trough angle) Có thể bố trí dây băng tải nằm ngang (Flat belt), tương tự truyền đai dẹt Tuy nhiên, người ta thường sử dụng thêm lăn đặt nghiêng (con lăn máng – Troughing idlers) để uốn dây băng tải thành dạng máng lõm, nhằm vận chuyển vật phẩm ổn định (Xem minh họa hình 2) CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Hình Tạo dạng máng cho băng tải nhờ lăn máng Hình Con lăn phẳng lăn máng Góc mái Khi vật phẩm đổ thành đống, góc đỉnh đống vật liệu gọi góc mái (Surcharge angle) Góc mái vận chuyển nhỏ so với đứng yên (xem hình 4) Hình Góc mái đống vật phẩm CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Độ rộng tối thiểu băng tải Độ rộng băng tải phụ thuộc lưu lượng cần vận chuyển kích cỡ vật phẩm (hay kích thước “hạt” vật liệu) cần vận chuyển băng Nếu kích cỡ vật phẩm lớn độ rộng băng tải phải rộng Bảng trình bày độ rộng tối thiểu băng tải cho giá trị kích cỡ vật phẩm khác Cột A dùng cho vật phẩm có kích thước đồng nhất; cột B cho dạng vật phẩm có kích thước khơng – “hạt” to khơng q 10% thể tích khối Bảng Độ rộng tối thiểu băng tải Độ rộng tối thiểu (mm) 400 450 500 600 650 750 800 900 1.000 1.050 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 3.150 A (Đồng nhất) 64 75 85 110 125 145 157 180 203 215 250 297 345 380 440 500 550 600 650 700 750 Kích cỡ hạt (mm) B (Lẫn lộn) 100 125 150 200 225 275 300 350 400 425 500 600 700 800 900 1,000 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 Góc nâng/ hạ băng tải Góc nâng hay hạ băng tải (góc dốc) định đặc tính hình dạng hạt vật liệu vận chuyển Các vật liệu dạng hạt, ổn định sử dụng băng tải có độ dốc lớn; vật liệu khơng ổn định than, cát cần xác lập góc dốc nhỏ Góc dốc lớn băng tải có bề mặt nhẵn cho bảng Khi bề mặt băng bị ướt bẩn, giá trị bảng cần giảm đến độ CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Bảng Góc dốc lớn cho phép vận chuyển vật phẩm Vật liệu Than đá Than cốc Bê tông vụn Đá Quặng Đá vôi Vôi Xi măng Lưu huỳnh Quặng phốt phát Sỏi Cát Đất Gỗ Kích cỡ hạt Trên 100 mm Dưới 100 mm Không xác định Ướt, mịn Khô, mịn Đồng Không đồng Mịn 150 mm 100 mm 50 mm Trên 100 mm 10 - 100 mm Dưới 10 mm Trên 100 mm Dưới 100 mm Trên 100 mm Dưới 100 mm Mịn Mịn Mịn Trên 100 mm Dưới 100 mm Mịn Sạch, đồng Bẩn, không đồng Không đồng Khô Ướt Để làm khuôn đúc Khô Ướt Dăm Hộp Góc dốc lớn băng tải(độ) 15 16 18 20 22 17 18 20 12 20 24 15 16 - 18 20 18 20 18 20 23 22 23 15 25 30 12 15 18 15 20 24 20 22 27 15-25 20 Muối Vận tốc băng tải Vận tốc băng tải cần giới hạn tùy thuộc dung lượng băng, độ rộng băng đặc tính vật liệu cần vận chuyển Sử dụng băng hẹp chuyển động với vận tốc cao kinh tế nhất; vận hành băng tải có độ rộng lớn lại dễ dàng so với băng tải hẹp CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Bảng cho giá trị vận tốc lớn băng tải tùy thuộc độ rộng băng cho nhóm vật phẩm khác nhau: nhóm A: Các loại vật liệu hạt; nhóm B: Than mỏ vật liệu có tính bào mòn; nhóm C vật phẩm gồm quặng cứng, đá vật liệu có cạnh sắc Bảng Vận tốc lớn băng tải Độ rộng băng (mm) 400 450 500 600 650 750 800 900 1.000 1.050 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 - 3.000 A (m/phút) 180 210 240 240 240 270 270 300 300 300 330 360 360 - B (m/phút) 150 180 180 210 210 240 240 250 250 250 300 330 330 360 360 360 C (m/phút) 150 180 180 200 200 220 220 240 240 24C 270 270 270 300 300 300 Vận tốc băng tải thường tính tốn nhằm đạt lưu lượng vận chuyển theo yêu cầu cho trước Lưu lượng vận chuyển băng tải xác định qua cơng thức: Qt = 60 A.V γ s (1) Trong đó, Qt: Lưu lượng vận chuyển, tấn/ giờ; - A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m2) γ: Khối lượng riêng tính tốn khối vật liệu (tấn/ m3) V: Vận tốc băng tải (m/phút) s: Hệ số ảnh hưởng góc nghiêng (độ dốc) băng tải Từ đó, tính vận tốc băng tải theo công thức sau: V= Qt (m/phút) 60 A.γ s (2) Sau tính vận tốc băng tải, cần kiểm tra đảm bảo vận tốc không vượt giá trị lớn cho bảng Nếu không, cần chọn chiều rộng băng tải lớn lên tính lại CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Các đại lượng cơng thức tính vận tốc xác định 4.1 Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy xác định sau: A = K (0,9 B − 0,05) (3) Với - A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m2) K: Hệ số tính tốn B: Độ rộng băng tải (m) Hệ số K cho bảng Bảng Hệ số tính tốn mặt cắt dòng chảy Dạng Góc băng tải máng Phẳng 10 15 20 25 30 Máng, 35 lăn 40 45 50 55 60 30 40 Máng, 50 lăn 60 70 Góc mái (Surcharge Angle) độ) 10 20 30 0,0295 0,0591 0,0906 0,0649 0,0945 0,1253 0,0817 0,1106 0,1408 0,0963 0,1245 0,1538 0,1113 0,1381 0,1661 0,1232 0,1488 0,1754 0,1348 0,1588 0,1837 0,1426 0,1649 0,1882 0,15 0,1704 0,1916 0,1538 0,1725 0,1919 0,157 0,1736 0,1907 0,1568 0,1716 0,1869 0,1128 0,1399 0,1681 0,1336 0,1585 0,1843 0,1495 0,1716 0,1946 0,1598 0,179 0,1989 0,1648 0,1808 0,1945 4.2 Góc mái Góc mái đống vật phẩm góc hình thành đường nằm ngang mái dốc đống vật phẩm Các giá trị thông thường cho bảng CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Bảng Góc mái số dạng vật liệu vận chuyển Góc mái (độ) Dạng vật liệu 10 Vật liệu mịn, khô 20 Các vật liệu hạt (than, sỏi, quặng…) vận chuyển dụng cụ thơng thường 30 Các vật liệu hạt lớn cấp lên băng dụng cụ đặc biệt, đảm bảo tính đồng khối Có thể tham khảo thêm minh họa giá trị góc mái cho số dạng vật phẩm khác hình Hình Góc mái số vật phẩm [4] 4.3 Khối lượng riêng tính tốn Khối lượng riêng tính tốn khối vật phẩm có tính đến khoảng cách hạt hay đối tượng vận chuyển Lưu ý giá trị khác với giá trị khối lượng riêng thực vật liệu Khối lượng riêng tính tốn số vật liệu cho bảng Bảng Khối lượng riêng tính tốn số vật liệu CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Vật liệu Cát khô Cát ướt Đá mềm Đá tráp, vỡ Đá vôi Đất khô Đất sét khô Đất sét ướt Đất ướt Gỗ Lúa mạch Muối mỏ Nguyễn Văn Dự - 2011 Khối lượng riêng tính tốn (tấn/m ) 1,44 - 1,68 1,84 - 1,6 - 1,76 1,68 - 1,76 1,52 - 1,6 1,12 - 1,28 - 1,2 1,52 - 1,68 1,66 - 1,79 0,61 - 0,75 0,61 0,72 - 0,82 Khối lượng riêng tính tốn (tấn/m ) Muối nghiền 1,12 - 1,28 Nhôm hạt 0,8-0,96 Nhôm tán mịn 0,72 - 0,8 Quặng đồng 1,92 - 2,56 Quặng nhôm 0,88 - 0,93 Quặng sắt 2,08 - 2,88 Than cốc dạng cám 0,4 - 0,54 Than cốc tinh 0,56 - 0,64 Than đá 0,83 - 0,96 Than mỏ 0,64 - 0,72 Xi măng Cơ-lanh-ke 1,28 - 1,52 Xi măng Porlan, khô 1,41 - 1,6 Vật liệu 4.4 Hệ số ảnh hưởng độ dốc băng tải Băng tải dốc lưu lượng vận chuyển vật liệu thấp Hệ số giảm lưu lượng độ dốc, s, cho bảng Bảng Hệ số độ dốc băng tải Góc dốc (độ) Hệ số s Góc dốc (độ) Hệ số s 21 0,78 0,99 22 0,76 0,98 23 0,73 0,97 24 0,71 10 0,95 25 0,68 12 0,93 26 0,66 14 0,91 27 0,64 16 0,89 28 0,61 18 0,85 29 0,59 20 0,81 30 0,56 Tính tốn cơng suất truyền dẫn băng tải Công suất làm quay trục lăn kéo băng tải tính theo cơng thức sau: P = P1 + P2 + P3 + Pt (KW) (4) Trong đó, P1 cơng suất cần thiết kéo băng tải không tải chuyển động theo phương ngang; P2 cơng suất cần thiết kéo băng tải có chất tải chuyển động theo phương ngang; P3 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 công suất kéo băng tải có tải chuyển động theo phương đứng (nếu băng tải có độ dốc lên; băng tải vận chuyển vật phẩm xuống, P3 mang giá trị âm); Pt công suất dẫn động cấu gạt vật phẩm Các thành phần cơng suất tính toán sau: f (l + lo ).W V P1 = 6120 f (l + lo )Qt f (l + lo )Wm V P2 = = 367 6120 H Qt H Wm V P3 = = 367 6120 (5) (6) (7) Trong cơng thức này, đại lượng tính tốn bao gồm: • • • • • • • F hệ số ma sát ổ lăn đỡ lăn; W khối lượng phận chuyển động băng tải, khơng tính khối lượng vật phẩm vận chuyển (kg); Wm: Khối lượng vật phẩm phân bố đơn vị dài băng tải (kg/m); V : Vận tốc băng tải (m/phút) H : Chiều cao nâng (m) l : Chiều dài băng tải theo phương ngang (m) lo : Chiều dài băng tải theo phương ngang điều chỉnh (m) Các công thức tính phụ trợ: WC Wr + + 2W1 lC lr H = l tan α Qt Wm = 0,06.V W= Với: • • • • • • (8) (9) (10) Wl : Khối lượng phân bố băng tải (kg/m) Wc : Khối lượng chi tiết quay cụm lăn đỡ tải (kg); Wr : Khối lượng chi tiết quay cụm lăn đỡ nhánh băng tải về; Pc : Bước lăn đỡ tải (m) Pr : Bước lăn đỡ nhánh chạy khơng (m) α: Góc dốc băng tải Các số liệu tra cứu cho bảng 10 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Bảng 15 Góc ơm số dạng truyền dẫn Dạng truyền dẫn Minh họa (*) Góc ơm (độ) 180 (A) Truyền dẫn đơn (B) Truyền dẫn đơn có bánh căng 200 - 220 (C) Truyền dẫn đơn, puly kép 220 ~ 240 (D) Truyền dẫn kép 400 - 440 (E) Truyền dẫn puly Puly 1: 170 ~ 220 Puly 2: 190 - 220 (*) Puly truyền dẫn ký hiệu vòng tròn tơ đầy góc phần tư Bảng 16 Hệ số ma sát dây băng tải puly Điều kiện bề mặt tiếp xúc dây băng tải puly Bẩn ướt Puly thép Ẩm Khô Dirty & Wet Puly có rãnh puly bọc Moist cao su Dry Dạng puly truyền dẫn Hệ số ma sát μ 0.1 0.1-0.2 0.3 0.2 0.2-0.3 0.35 6.1.5 Ví dụ minh họa Tính công suất truyền dẫn lực căng băng tải cho sơ đồ hình vẽ, số liệu cho trước: B = 1.200 mm; Qt = 2.400 tấn/ giờ; V = 150 m/ phút; l = 234 m; lr = m; f = 0,022; μ = 0,3; θ = 210° 16 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải h = 30 m; lC = m; Wr = 21,1 kg/m; Nguyễn Văn Dự - 2011 W1 = 26 kg/m; WC = 23,6 kg/m; 23,6 21,1 + = 86,2 • Cơng suất truyền dẫn 0,022(234 + 66).86,2.150 P1 = = 13,9 (KW) 6120 0,022(234 + 66).86,2.2400 P2 = = 43,2 (KW) 367 30.2400 P3 = = 196,2 (KW) 367 P = 19,9 + 43,2 + 196,2 = 253,3 KW • Các lực căng 253.6120 = 10335 (kg) FP = 150 F2 = 10335.0,499 = 5157 (kg) 21,1 ⎞ ⎛ F3 = 26.30 − 0,022(234 + 66)⎜ 26 + ⎟ = 539 kg ⎠ ⎝ Tính đơn giản: F3 = 26.30 − 0,022.26.234 = 646 kg F4C = 6,255.1.(26 + 266,7) = 1829 (kg) F4 r = 6,25.2.26 = 325 (kg) Fmax = 10335 + 5,157 = 15,492 (kg) 15492.12 = 297 (kg/cm.ply) TS = 117.4 W = ⋅ 26 + 6.2 Tính tốn băng tải nhiều pu-ly truyền dẫn Khi tính tốn theo cách thức thơng thường trên, nhiều ta gặp phải tình lực căng dây băng tải, công suất cần thiết động kéo băng tải, chí hai thơng số lớn Lời giải cho vấn đề sử dụng nhiều hệ động cơ- puly truyền dẫn 17 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Các cơng thức tính tốn cho hệ thống puly truyền dẫn đơn giản (xem hình 4) ⎛ ⎞ W FC = f (l + lo )⎜⎜W1 + C + Wm ⎟⎟ + h(W1 + Wm ) lC ⎝ ⎠ ⎛ W ⎞ Fr = f (l + lo )⎜⎜W1 + r ⎟⎟ − hW1 lr ⎠ ⎝ FP = FC + Fr = FP1 + FP (19) (20) (21) Ghi chú: Với băng tải “xuống dốc”, đổi dấu số hạng có chứa h cơng thức 6.2.1 Tính theo lý thuyết lực vòng FP1 = FP − FP FP = e e μ 2θ { ( )} −1 FP + Fr e μ1θ1 − −1 μ1θ1 + μ 2θ Khi μ1 = μ = μ ;θ1 = θ = θ FP = (22) { ( )} FP + Fr e μθ − e +1 F21 = FP1 μ1θ1 e −1 F22 = FP μ 2θ e −1 μθ (23) (24) (25) 6.2.2 Phương pháp phân phối lực căng động Khi M / M = / FP1 = FP = FP / Khi M / M = / FP1 = / 3FP ; FP = / 3FP (26) (27) Trong cơng thức trên, đại lượng có ý nghĩa sau: 18 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải • • • • • • • • • • • • Nguyễn Văn Dự - 2011 M1: Công suất định mức động puly (KW); M2: Công suất định mức động puly (KW); M: Công suất tổng động (KW); FP: Tổng lực vòng (kg); FP1: Lực vòng vị trí puly (kg); FP2: Lực vòng vị trí puly (kg); F11: lực kéo nhánh căng vị trí puly (kg); F12: lực kéo nhánh căng vị trí puly (kg); F21: lực kéo nhánh chùng vị trí puly (kg); F22: lực kéo nhánh chùng vị trí puly (kg); FC: Lực kéo nhánh căng để thắng ma sát (kg); Fr: Lực kéo nhánh chùng để thắng ma sát (kg); 6.2.3 Ví dụ tính tốn nhiều puly dẫn động Các số liệu cho trước: B = 1400 mm; Qt = 6000 tấn/ giờ; V = 250 m/ phut; l = 3900 m; h = m; W1 = 33 kg/m; WC = 36,6 kg; Wr = 32,6 kg; lC = m; lr = m f = 0,022; μ1 = μ2 = 0,25; θ1 = θ2 = 210° = 3,67 rad; Wm = 400 kg/m; F c = 0,022 (3900 + 66) (33 + 36,6/1 + 400) = 40974 (kg) F r = 0,022 (3900+ 66) (33 + 32,6/2) = 4302 (kg) F n = 40974 + 4302 = 45276 (kg) F3 = F 4c = 6,25 x (33 + 400) = 2706 (kg) F 4r = 6,25 x x 33 = 413 (kg) Tính theo lý thuyết: FP = 0, 25*3, 67 45276 + 4302 e 0, 25*3, 67 − = 13869 (kg) e +1 FP1 = 45276 − 13869 = 31407 (kg) { ( )} 19 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải F21 = 31407 * F22 = 13869 * e , 25*3, 67 e , 25*3, 67 −1 −1 Nguyễn Văn Dự - 2011 = 20938 (kg) = 9246 (kg) Tính theo phương pháp phân phối lực căng động FP1 = FP = 45276 / = 22638 (kg) F21 = F22 = 22638 0, 25*3, 67 = 15092 (kg) e −1 Các biểu đồ phân bố lực: * Phương pháp lý thuyết * Phương pháp phân phối động So sánh kết quả: 20 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 6.2.4 Kết cho số sơ đồ bố trí puly dẫn động Số liệu cho trước tương tự ví dụ Nếu số lượng puly dẫn động cách bố trí khác dẫn đến lực căng dây băng tải khác Các kết tính tốn tóm tắt sơ đồ để tham khảo, so sánh Một puly dẫn động, đặt phía trước Một puly dẫn động, đặt phía sau Puly dẫn động kép, đặt trước Hai puly dẫn động, đặt trước 21 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Hai puly dẫn động, trước, sau (ví dụ 6.2.3) Hai puly dẫn động trước, hai puly dẫn động sau Tính chọn dây băng tải Trước hết, cần lưu ý vật liệu dây băng tải Dây băng tải cần chọn phù hợp với mơi trường làm việc, cho tránh ăn mòn hóa học Các loại dây băng tải thông dụng bao gồm: dây sợi thép (Steel Cord); loại dây dệt nhiều lớp (Multi-ply Fabric) Các băng tải sợi thép ký kiệu ST kèm theo số Ví dụ ST-500; ST-1250 Giá trị số ký hiệu độ bền cho phép (kg/cm) tính đơn vị chiều rộng dây Các dây băng tải dệt ký hiệu tên vật liệu dây, kèm theo hai số liệu giá trị độ bền số lớp dệt Ví dụ EP 160/2 Nếu ký hiệu có giá trị, ví dụ NF-75, nghĩa số giá trị độ bền lớp dệt Thông số đánh giá sức bền dây băng tải tính theo giá trị lực kéo lớn tác dụng lên dây Fmax theo công thức sau: Với đai sợi thép: ST − No = Fmax * SF B (28) Trong đó, Fmax lực kéo lớn (kg); SF hệ số an toàn; B chiều rộng dây băng tải tính centimetre 22 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Sau tính lực kéo đơn vị ST-No, tiến hành tra bảng chọn dây có giá trị lực kéo đơn vị lớn gần với giá trị tính Bảng tra trình bày Bảng 17 Các loại băng tải sợi thép tiêu chuẩn ST-400 ST-800 ST-1600 ST-3150 ST-500 ST-1000 ST-2000 ST-4000 ST-630 ST-1250 ST-2500 ST-5000 Với đai dệt nhiều lớp: F TS = Fmax * SFz Be (29) Trong đó, Fmax lực kéo lớn (kg); SFz hệ số an toàn; Be chiều rộng hữu ích dây đai (tính cm) Chiều rộng hữu ích tính chiều rộng thực dây trừ phần mép bọc cao su Phần mép bọc thường có chiều rộng cm Sau tính F.TS, tra bảng chọn dây có giá trị lớn gần với giá trị tính Bảng 18 Các dây băng tải dệt nhiều lớp Polyester Fabric EP160/2 EP200/2 EP250/2 EP315/2-3 EP400/2-4 EP500/2-4 EP6 30/3-4 EP800/3-5 EP1000/4-5 EP1250/4-5 EP1600/5 Nylon Fabric NF160/2 NF200/2 NF250/2 NF315/2-3 NF400/2-4 NF500/2-4 NF630/3-4 NF800/3-5 NF1000/4-5 NF1250/4-5 NF1600/4-5 NF2000/4-5 NF2500/5-6 NF3150/6 23 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính toán băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Bảng 19 Hệ số an toàn cho băng tải sợi thép Vật phẩm A B Cỡ hạt 30mm 30mm Chu kỳ (phút) Dưới 3,0 3,0 – 10,0 Trên 10,0 6,7 6,7 6,7 6,7 Bảng 20 Hệ số an toàn cho băng tải dệt Vật phẩm A B Cỡ hạt 30mm 30mm Chu kỳ (phút) Dưới 1,0 1,0 – 3,0 3,0 – 10,0 Trên 10,0 11 10 11 11 11 11 10 12 11 10 Nhóm vật phẩm A bao gồm vật liệu mềm như: Thóc, bột giấy, giấy, phoi gỗ, tro, đất sét, than củi, vơi, cát, muối, xi măng, bơ rắc Nhóm vật phẩm B bao gồm vật liệu cứng, có cạnh sắc: Than mỏ, gỗ cây, đá vôi, cờ lanh ke, than cốc, kính vỡ, loại quặng Cấu trúc hệ thống băng tải 8.1 Xác định đường kính puly Các puly chia thành nhóm A, B C bảng 21 Xem minh họa hình Hình Minh họa loại puly 24 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Bảng 21 Quan hệ đường kính puly Nhóm puly Đường kính tối thiểu Phạm vi ứng dụng A D Puly dẫn động B 0,8D Puly căng dây Dạng ứng dụng Puly phía trước Trên Lực kéo dây vị trí puly 80% Puly phía sau Từ 60 đến 80% C 0,6D Puly dẫn hướng Dưới 60% Đường kính puly tối thiểu cho loại dây băng tải cho bảng sau Bảng 22 Đường kính puly cho băng tải sợi thép Khoảng Đường Độ bền kéo cách Ký hiệu kính sợi sợi sợi thép (mm) (kg) (mm) ST-500 2,5 12,0 675 ST-630 2,5 10,0 675 ST-800 2,9 10,0 858 ST-1000 3,6 12,0 1.281 ST-1250 4,1 12,0 1.601 ST-1500 4,4 12,0 1.900 ST-1600 4,6 12,0 2.050 ST-2000 5,4 12,0 2.690 ST-2500 6,2 15,0 4.000 ST-3000 6,8 15,0 4.690 ST-3150 7,1 15,0 4.956 ST-3500 7,5 15,0 5.570 ST4000 8,1 15,0 6.400 ST-4500 8,6 15,0 7.070 ST-5000 9,2 15,0 8.060 Đường kính puly tối thiểu (mm) A B C 500 550 600 700 750 850 900 950 1.250 1.350 1.400 1.450 1.650 1.850 2.050 400 440 480 560 600 680 720 760 1.000 1.080 1.120 1.160 1.320 1.480 1.640 300 330 360 420 450 510 540 570 750 810 840 870 990 1.110 1.230 Bảng 23 Đường kính puly tối thiểu cho băng tải dệt (mm) Loại dây 160/2 200/2 250/2 315/2 Mức độ chịu tải Chịu kéo 60-100% Chịu kéo 30-60% 315/3 400/3 500/3 khả cho phép A B C 250 200 160 250 200 160 320 250 200 400 320 250 khả cho phép A B C 200 160 125 200 160 125 250 200 160 320 250 200 Chịu kéo < 30% khả cho phép A B C 160 160 125 160 160 125 200 200 160 250 250 200 25 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Loại dây Nguyễn Văn Dự - 2011 Mức độ chịu tải Chịu kéo 60-100% Chịu kéo 30-60% khả cho phép A B C 400/2 630/4 500/4 630/3 500 400 320 630/5 800/4 1000/3 630 500 400 800/5 1250/4 1000/4 800 630 500 1000/5 1600/4 1600/5 1000 800 630 khả cho phép A B C 400 320 250 500 400 320 630 500 400 800 630 500 Chịu kéo < 30% khả cho phép A B C 320 320 250 400 400 320 500 500 400 630 630 500 8.2 Kết cấu puly Trong hầu hết trường hợp, dùng puly hình trụ Puly hai đầu (Crown pulleys) dùng số trường hợp đặc biệt để chỉnh hướng băng tải, băng tải dạng gầu (Bucket elevator), căng băng tải chiều dài căng băng lớn Puly côn không dùng cho dây băng tải sợi thép có kết cấu dẫn động kép Kết cấu puly cho hình Độ lấy 1: 10 lấy kích thước d = D – 0,008D Hình Kết cấu puly 8.2 Khoảng cách lăn Các lăn đỡ nhánh chùng dây băng tải thường đặt cách mét Các lăn đỡ nhánh căng thường đặt cách nhau, bố trí không theo hướng dẫn 26 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính toán băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Bảng 24 Khoảng cách trung bình lăn đỡ nhánh căng (m) Độ rộng băng tải (mm) 300-400 450-500 600 650 750 800 900 1000 1050 1200 1350 1400 1500 1600 1700 1800 2000 Khối lượng riêng tính tốn vật phẩm (kg/m3) 480 800 1200 1600 2000 2400 1,7 1,7 1,7 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,7 1,7 1,7 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,4 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,4 1,4 1,2 1,2 1,0 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 1,5 1,5 1,4 1,4 1,4 1,4 1,2 1,2 1,0 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 1,4 1,3 1,3 1,2 1,2 1,0 1,0 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0,6 0,6 0,6 0,6 Bố trí lăn đỡ khơng Trong hệ thống băng tải có tải trọng lớn, khoảng cách vận chuyển xa, bố trí khoảng cách khơng lăn vùng khác Vì lực kéo dây băng thay đổi dọc theo chiều dài, vậy, khoảng cách lăn chịu tải nhỏ vùng dây có lực kéo bé tăng dần lực kéo tăng Có thể tính tốn khoảng cách lăn sau: L= 0,02 * *10 * T (m) Ml (30) Trong đó, T lực kéo dây đai vùng tính tốn (kg); Ml khối lượng dây tải vận chuyển (kg/m) Giá trị tải vận chuyển tính theo cơng thức: Qlive = 1000 * Qt (kg/m) 60 *V (31) 27 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Tuy vậy, cần lưu ý tính tốn cẩn thận, xem xét tình lực kéo có trước định bố trí lăn khơng Bảng 25 Khoảng cách tối đa tối thiểu lăn máng Chiều rộng đai, mm Khoảng cách tối đa, mm Khoảng cách tối thiểu, mm 450 3400 700 600 3000 600 750 3000 600 900 3000 500 1050 1200 1350 1500 1800 2800 2800 2800 2400 2400 450 450 450 450 400 Có thể sử dụng hướng dẫn nhanh sau để xác định khoảng cách lăn: - Con lăn đỡ nhánh chùng: lấy khoảng mét; Con lăn nạp liệu động (Impact idlers): lấy bng khong ẳ hoc ẵ khong cỏch gia cỏc lăn mang tải (con lăn nhánh căng); Con lăn đỡ vùng lượn dây băng: tối đa ½ khoảng cách lăn đỡ thông thường nhánh tương ứng Khoảng cách chuyển tiếp lăn cuối với puly Với băng tải có lăn tạo thành máng, cần có khoảng cách định lăn cuối với puly đủ để dây băng tải chuyển thành dạng phẳng vào puly Hình Khoảng cách chuyển tiếp b lăn cuối với puly 28 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 Trên hình bên trái, mặt puly nằm ngang với đường trung bình máng dẫn vật phẩm Còn hình bên phải, mặt puly nằm độ cao với đáy máng Khoảng cách tối thiểu lăn cuối puly tham khảo nhanh bảng Bảng 26 Tham khảo nhanh khoảng cách chuyển tiếp Tỷ lệ lực kéo vùng chuyển tiếp với lực kéo lớn Khoảng cách chuyển tiếp Trên 80% b 80 - 60% 0,8b Dưới 60% 0,6b Bảng 27 Khoảng cách chuyển tiếp cho băng tải sợi thép, tính số lần chiều rộng băng tải Vị trí mặt puly Góc máng Ỉ 600 650 750 800 900 1.000 Chiều 1.050 1.200 rộng 1.400 băng tải 1.600 (mm) 1.800 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 3.150 20° 0,55 0,60 0,70 0,75 0,85 0,95 1,00 1,10 1,30 1,45 1,65 1,85 2,00 2,20 2,40 2,55 2,75 2,90 Ngang tâm máng 30° 35° 0,80 0,95 0,90 1,05 1,00 1,20 1,10 1,25 1,20 1,45 1,35 1,60 1,45 1,65 1,65 1,90 1,90 2,20 2,15 2,55 2,45 2,85 2,70 3,15 2,95 3,50 3,25 3,80 3,50 4,10 3,80 4,45 4,05 4,75 4,30 5,00 45° 1,20 1,30 1,50 1,60 1,80 2,00 2,10 2,40 2,80 3,20 3,65 4,05 4,45 4,85 5,25 5,65 6,05 6,40 20° 1,10 1,20 1,40 1,50 1,65 1,85 1,95 2,20 2,55 2,95 3,30 3,65 4,05 4,40 4,75 5,15 5,50 5,80 Ngang đáy máng 30° 35° 1,65 1,90 1,75 2,05 2,05 2,40 2,15 2,55 2,45 2,85 2,70 3,15 2,85 3,35 3,25 3,80 3,80 4,45 4,30 5,05 4,85 5,70 5,40 6,35 5,90 6,95 6,45 7,60 7,00 8,25 7,55 8,85 8,05 9,50 8,60 10,00 45° 2,40 2,60 3,00 3,20 3,65 4,05 4,25 4,85 5,65 6,45 7,25 8,05 8,85 9,65 10,45 11,25 12,05 12,70 Bảng 28 Khoảng cách chuyển tiếp cho băng tải dệt, tính số lần chiều rộng băng tải Vị trí mặt puly Góc máng Ỉ 600 Chiều rộng 650 băng 750 tải 800 20° 0,30 0,30 0,35 0,40 Ngang tâm máng 30° 35° 0,40 0,50 0,45 0,55 0,50 0,60 0,55 0,65 45° 0,60 0,65 0,75 0,80 20° 0,55 0,60 0,70 0,75 Ngang đáy máng 30° 35° 0,80 0,95 0,90 1,05 1,00 1,20 1,10 1,25 45° 1,20 1,30 1,50 1,60 29 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Vị trí mặt puly Góc máng Ỉ 900 (mm) 1.000 1.050 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 2.400 2.600 2.800 3.000 20° 0,40 0,45 0,50 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 Nguyễn Văn Dự - 2011 Ngang tâm máng 30° 35° 0,60 0,70 0,70 0,80 0,70 0,85 0,80 0,95 0,95 1,10 1,10 1,25 1,20 1,45 1,35 1,60 1,50 1,75 1,60 1,90 1,75 2,05 1,90 2,20 2,05 2,40 45° 0,90 1,00 1,05 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 20° 0,85 0,95 0,95 1,10 1,30 1,45 1,65 1,85 2,00 2,20 2,40 2,55 2,75 Ngang đáy máng 30° 35° 1,20 1,45 1,35 1,60 1,40 1,65 1,60 1,90 1,90 2,20 2,15 2,55 2,45 2,85 2,70 3,15 2,95 3,50 3,25 3,80 3,50 4,10 3,75 4,45 4,05 4,75 45° 1,80 2,00 2,10 2,40 2,80 3,20 3,60 4,00 4,40 4,80 5,20 5,60 6,00 Tài liệu tham khảo [1] Bridgestone, Conveyor Belt Design Manual; [2] Funner Dunlop, Conveyor Handbook [3] Funner Dunlop, Selecting the Proper Conveyor Belt; [4] CSMA, Belt Conveyors for Bulk Materials 30 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Lơ số 3, KCN Di Trạch, Hồi Đức, Hà Nội Sưu tầm ... 0,56 Tính tốn cơng suất truyền dẫn băng tải Cơng suất làm quay trục lăn kéo băng tải tính theo công thức sau: P = P1 + P2 + P3 + Pt (KW) (4) Trong đó, P1 cơng suất cần thiết kéo băng tải không tải. .. P2 công suất cần thiết kéo băng tải có chất tải chuyển động theo phương ngang; P3 CTCP CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY MHA www.cokhimha.com Hướng dẫn tính tốn băng tải Nguyễn Văn Dự - 2011 cơng suất kéo băng. .. tải có tải chuyển động theo phương đứng (nếu băng tải có độ dốc lên; băng tải vận chuyển vật phẩm xuống, P3 mang giá trị âm); Pt công suất dẫn động cấu gạt vật phẩm Các thành phần công suất tính