3. Tài liệu huong dan tom tắt

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY Tp HCM, Tháng 10 năm 2020 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 1|P a g e A Xác định lực cản kỹ thuật phận công tác I Tính tốn thùng trộn D Giới thiệu Máy trộn dùng để đạtcác mục đích sau: - Tạo thành hổn hợp đồng chất rắn chất lỏng - Tạo thành hổn hợp đồng hai hay nhiều chất rắn - Tăng cường trình phản ứng trao đổi nhiệt chất rắn chất khí q trình đốt, nung Một loại máy trộn sử dụng phổ biến công nghiệp dạng máy trộn thùng quay đặt nằm ngang Sinh viên u cầu tính tốn hệ thống dẫn động thùng trộn với điều kiện cụ thể sau: Thùng trộn quay liên tục, có nghiêng thùng so vớ phương ngang  = 3o, vật liệu trộn có khối lượng riêng  =1300 kg/m3, bán kính R0 =1/3D Cho trước a) Năng suất trộn Q (kg/h) b) Đường kính (trong) thùng trộn D c) Trọng lượng vật liệu thùng Gv (N) d) Góc nâng vật liệu:  (độ) e) Các hệ số:  = 1/3; m = 1/3; K = 200 Tính a) Chiều dài thùng trộn L (m): 𝐿 = 𝑚 𝐾 𝐷 𝑡𝑔𝛽(tài liệu [3], 17.4) b) Tốc độ quay thùng n (v/ph): Năng suất trộn 𝑄 = 60 𝐹𝑡   𝐿 𝑚 𝑛 𝑡𝑔 (tài liệu [3], 17.6) 𝑄 𝑛= 60 𝐹𝑡   𝐿 𝑚 𝑡𝑔 Trong đó: 𝐹𝑡 = 𝜋 𝐷 /4làtiếtdiệnngangcủa thùng c) Công suất cần cung cấp cho thùng: Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 2|P a g e 𝑃𝑡ả𝑖 = 𝑃1 + 𝑃2 + 𝑃3 Trong đó: - 𝑃1 (kW): công suất nâng vật liệu lên độ cao thích hợp 𝐺𝑣 𝑅𝑜 − cos 𝛼 𝜔 −3 𝑃1 = 10 𝛼 𝜋 𝑛 𝜔= 30 - 𝑃2 (kW): Công suất trộn vật liệu 𝑃2 = 𝐺𝑣 𝑅𝑜 𝜔 sin 𝛼 10−3 (tài liệu [3], 17.13) - 𝑃3 (kW): công suất mát ma sát ổ trục thùng trộn 𝑃3 = 0,1 𝑃1 + 𝑃2 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 3|P a g e Bảng số liệu Thơng số Năng suất Q(kg/h) Đường kính thùng trộn D(m) Trọng lượng vật liệu trộn Gv (N) Góc nâng vật liệu  (độ) Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 17000 0,6 2475 80 19000 0,65 2500 81 23000 0,7 2700 82 15000 0,6 2200 83 Phương án 17000 17000 0,6 0,6 2600 2800 84 83 16000 0,6 2500 82 14800 0,6 2400 81 18500 0,65 2900 80 10 17000 0,65 2800 85 4|P a g e II Tính tốn vít tải Giới thiệu chung Vít tải máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang Ngồi vít tải dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng lên tới 90 độ nhiên góc nghiêng lớn hiệu suất vận chuyển thấp Vít tải a Ưu điểm: - Khơng gian chiếm chỗ ít, với suất diện tích tiết diện ngang vít tải nhỏ nhiều so với tiết diện ngang máy vận chuyển khác - Bộ phận cơng tác vít nằm máng kín, nên hạn chế bụi làm việc với nguyên liệu sinh nhiều bụi - Giá thành thấp so với nhiều loại máy vận chuyển khác b Nhược điểm: - Chiều dài suất bị giới hạn, thông thường không dài 30m với suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ - Chỉ vận chuyển liệu rời, không vận chuyển vật liệu có tính dính bám lớn dạng sợi bị bám vào trục - Trong trình vận chuyển vật liệu bị đảo trộn mạnh phần bị - Nghiền nát khe hở cánh vít máng Ngồi qng đường vận chuyển dài, vật liệu bị phân lớp theo khối lượng riêng - Năng lượng tiêu tốn đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn so với máy khác Cho trước a) Loại vật liệu vận chuyển b) Năng suất Q (tấn/h) c) Đường kính vít tải D (m) d) Chiều dài vận chuyển L (m) e) Góc nghiêng vận chuyển  (độ) Tính a Tốc độ quay vít tải Năng suất vít tải tính theo cơng thức: 𝑄 = 60 Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 𝐷 𝑆 𝑛   𝑐 (tấn/h) (tài liệu [2], 12.1) 5|P a g e Từ ta suy số vịng quay trục vít: 4𝑄 𝑛= (𝑣/𝑝ℎ) 60 𝜋 𝐷 𝐾 𝜌  𝑐 Trong đó: 𝑆: bước vít, 𝑆 = 𝐾 D D(m): đường kính vít tải K: Hệ số phụ thuộc vào bước vít trục vít, + Trong điều kiện bình thường lấy K= S=D, + Vật liệu khó vận chuyển mài mịn, hạt lớn vận chuyển vật nghiêng 80 lấy K= 0,8); : Khối lượng riêng vật liệu, tra theo bảng 2.1 : Hệ số điền đầy, tra bảng 2.2 c: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng () vít tải, tra theo bảng 2.3 Bảng 2.1: Khối lượng riêng () số vật liệu rời thường dùng cho vít tải Stt Tên gọi Ghi Khối lượng riêng (-tấn/m3) Xi măng 0,961,6 Cát 1,92,05 Đá mịn 1,51,8 Thạch cao 1,251,5 Tro, xỉ 0,91 Muối 1,121,28 Bảng 2.2: Hệ số điền đầy Stt Loại vật liệu Vật liệu nặng, mài mòn  0,125 Cát, đá Ghi Vật liệu nặng, mài mịn 0,25 Muối, xi măng, phân bón,… Vật liệu nhẹ, mài mịn 0,32 Bột, ngủ cốc, Vật liệu nhẹ, khơng mài mịn 0,40 Tro xỉ Bảng 2.3: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng vít tải c Góc nghiêng vít tải,  (độ) 𝑐 0,9 10 0,8 15 0,7 20 0,65 b Cơng suất vít tải tính theo cơng thức: 𝑄 𝑄𝐿 𝑃= 𝐿  + 𝐻 =  + 𝑠𝑖𝑛 (kW) (tài liệu [2], 12.5) 367 367 Trong đó: Q(tấn/h): Năng suất vít tải L(m): Chiều dài vít tải : Hệ số cản chuyển động vật liệu,tra bảng 2.4 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 6|P a g e Bảng 2.4: Hệ số cản chuyển động vật liệu Vật liệu vận chuyển Khơ, khơng mài mịn (bột, ngủ cốc, hạt cưa, bụi than )  1,2 Ẩm, khơng mài mịn (mạch nha ẩm, hạt bơng) 1,5 Nửa mài mịn ( xơ đa, than cục, muối ăn) 2,5 Mài mòn (đá dăm, cát, xi măng) 3,2 Mài mịn mạnh dính (tro, đất khn, vơi sống, lưu huznh) 4,0 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 7|P a g e Bảng số liệu Phương án STT Thông số 10 Xi măng Xi măng Tro xỉ Tro xỉ Muối Muối Thạch cao Thạch cao Cát Đá mịn Loại vật liệu vận chuyển Năng suất Q (Tấn/h) 40 30 35 45 60 35 27 30 55 55 Đường kính vít tải D (m) 0,3 0,3 0,25 0,3 0,4 0,3 0,3 0,25 0,4 0,4 Chiều dài vận chuyển L(m) 13 14 11 10 10 15 15 15 10 10 Góc nghiêng vận chuyển (độ) 20 10 15 10 20 20 10 20 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 8|P a g e III Tính tốn băng tải Cho trước a) Loại vật liệu vận chuyển b) Băng phẳng đặt nằm ngang c) Chiều rộng băng tải B (mm) d) Năng suất Q (tấn/h) e) Chiều dài băng tải L (m) f) Đường kính tang dẫn động D(mm) g) Vận tốc băng tải v(m/s) Tính tốn a Cơng suất tang dẫn băng tải tính theo cơng thức: 𝑃𝑡ả𝑖 = 𝑘 𝑐 𝐿 𝑣 + 0,00015 𝑄 𝐿 (kW) (tài liệu [5], 1.18) Trong đó: k:Hệ số phụ thuộc vào chiều dài băng tải - k= 1.10 L = (16 ÷ 30)m - k= 1.05 L = (30 ÷ 45)m c: Hệ số phụ thuộc chiều rộng băng tải, tra bảng 3.1 L: Chiều dài băng tải (m) v: Vận tốc băng tải (m/s) Q(tấn/h): Năng suất băng tải Bảng 3.1: Hệ số phụ thuộc chiều rộng băng tải B(mm) 500 650 800 1000 1200 c 0.018 0.023 0.028 0.038 0.048 b Tốc độ quay tang dẫn động băng tải tính theo cơng thức: 6.10 𝑣 ntải = (v/ph) 𝜋.𝐷 Trong đó: v(m/s) : Vận tốc băng tải D(m) : Đường kính tang dẫn động băng tải Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 9|P a g e Bảng số liệu Thông số Phương án Than Than nhỏ nhỏ 80 120 38 40 1200 1200 Đá dăm 130 36 1200 Đá dăm 140 45 1000 Đá dăm 150 38 1000 10 Đá dăm 160 42 1200 Loại vật liệu vận chuyển Cát Cát Cát Năng suất, Q (tấn/h) Chiều dài băng tải, L(m) Chiều rộng băng tải, B(mm) Đường kính tang dẫn động, D (mm) Vận tốc băng tải, v(m/s) 120 45 650 100 42 1000 90 40 1000 Than nhỏ 140 45 1000 320 320 400 250 320 250 320 250 320 320 2,5 1,9 2,2 1,5 1,6 1,55 1,6 1,5 1,9 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 10|P a g e IV Tính tốn xích tải Giới thiệu Xích tải sử dụng vận chuyển chủ yếu ngành công nghiệp khai thác mỏ, chế tạo máy, nhà máy hóa chất, hay khai thác, sản xuất vật liệu xây dựng Xích tải có nhiều loại: xích tải tấm, xích tải cào, xích tải có gàu, xích tải treo Xích tải đặt ngang đặt nghiêng góc Ở xét xích tải tấm, đặt ngang Xích tải vận chuyển vật đúc nóng hình trụ Sinh viên u cầu tính tốn hệ thống dẫn động xích tải với điều kiện cụ thể sau: Cho trước a) Bước xích tải p (mm) b) Số đĩa xích dẫnZ c) Chiều rộng xích tải B (mm) d) Chiều dài xích tải L (m) e) Vận tốc xích tải v (m/s) f) Trọng lượng vật đúc G (kG) g) Năng suất số lượng sản phẩm Qsp (cái/h) h) Trọng lượng m dài xích tải: q = 160 kG/m i) Hệ số nạp liệu không đều: k = Tính a) Cơng suất trục đĩa xích dẫn tính theo cơng thức: 𝑃 = 0,0024 𝑞 𝑣 𝐿 + 0,00033 𝑄 𝐿 + 0,006 𝑄 𝐵 (𝑘𝑊) (tài liệu [2], 5.8) Trong đó: q= 160 (kG/m): trọng lượng mét dài xích tải B(m): chiều rộng đỡ v(m/s): vận tốc xích tải L(m): chiều dài xích tải Q(tấn/h): suất khối lượng xích tải, tính theo cơng thức: Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 11|P a g e 𝐺 𝑘 𝑄𝑠𝑝 1000 G(kG): trọng lượng vật đúc k = 2: hệ số nạp liệu không 𝑄= b) Tốc độ quay đĩa xích dẫnđược tính theo cơng thức: 104 𝑣 𝑛= (𝑣/𝑝ℎ) 𝑍 𝑝 Trong đó: v(m/s): vận tốc xích tải Z: số đĩa xích tải dẫn p(mm): bước xích tải Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 12|P a g e Bảng số liệu Thông số Bước xích tải p (mm) Số đĩa xích dẫn Z Chiều rộng băng xích tải B (mm) Chiều dài xích tải L (m) Vận tốc xích tải v (m/s) Trọng lượng vật đúc G (kG) Năng suất số lượng vật đúc Qsp (cái/h) Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 100 800 10 0.78 100 125 800 15 0.76 110 100 800 20 0.75 120 125 800 20 0.72 100 60 60 60 60 Phương án 100 125 800 800 20 15 0.7 0.68 100 150 100 800 20 0.7 140 125 800 15 0.64 130 100 800 10 0.72 120 10 125 800 15 0.75 110 60 60 60 60 60 60 13|P a g e B Tính tốn, thiết kế hộp giảm tốc Sẽ cung cấp SV theo tiến độ thực đồ án Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1, 2, NXB Giáo dục, 2012 [2] Nguyễn Hồng Ngân, Nguyễn Danh Sơn, Kỹ thuật nâng chuyển – Tập 2: Máy vận chuyển liên tục, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2004 [3] Hồ Lê Viên, Các máy gia công vật liệu rắn & dẻo – Tập 1, NXB KHKT, 2003 [4] Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam, Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học & thực phẩm – Tập 2: Cơ học vật liệu rời, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2017 [5] Nguyễn Hồng Ngân, Bài tập máy nâng chuyển, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2012 [6] Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí tập 1, 2, NXB Giáo dục, 2005 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 14|P a g e ... điền đầy Stt Loại vật liệu Vật liệu nặng, mài mòn  0,125 Cát, đá Ghi Vật liệu nặng, mài mịn 0,25 Muối, xi măng, phân bón,… Vật liệu nhẹ, mài mịn 0,32 Bột, ngủ cốc, Vật liệu nhẹ, khơng mài mịn...