thiết kế máy rửa chai trong hệ thống dây chuyền sản xuất nước tinh khuyết, chương 18

Chương 18: Xác đònh công suất của cụm băng tải 2.1 Xác đònh công suất băng tải cụm rửa Các số liệu ban đầu: -Năng suất làm việc: Q=10800 chai/h -Vận tốc băng tải: v=0.2(m/s) -Chiều dài tấm băng: L=5m -Khối lượng vật liệu vâïn chuyển không đáng kể -Chiều rộng băng: B=100 mm Tính toán lực kéo băng tải: -Lực cản của băng được chia làm:lực cản chuyển động trên nhánh có tải (nhánh làm việc) và nhánh không tải(nhánh không là việc), lực cản ở các cơ cấu làm sạch băng, con lăn tăng góc ôm. -Lực kéo sơ bộ có thể tính bằng tổng lực cản 2 nhánh có tải và nhánh không tải, lực cản ở các đoạn cong được tính đến bằng cách nhân thêm hệ số cản. Tổng lực kéo (hay lực cản của băng tải) được xác đònh theo công thức : W c = W ct + W kt ,(N) -Với : W c là lực kéo chung (N); W ct là lực kéo ở nhánh có tải (N); W kt là lực kéo ở nhánh không tải (N) ; Ta có: W ct = k.(q + q b + q cl ).L..cos  (q +q b )L.sin + L.q.sin  , (N) W kt = k.(q b + q cl )L..cos  q b .L.sin , (N) Với k hệ số tính đến lực cản phụ khi băng tải đi qua các tang đuôi và tang dỡ tải tang phụ và phụ thuộc chiếu dài đặt băng : L (m) 6 10 20 30 50 80 100 200 300 480 600 850 1000 1500 k 6 4,5 3,2 2,6 2,2 1,9 1,75 1,45 1,3 1,2 1,15 1,1 1,08 1,05 với L = 5m chọn k = 6. q ,q b : trọng lượng phân bố trên một mét dài của vật liệu và của tấm nhựa(vật liệu băng tải ). (N/m); q  cl , q cl : trọng lượng phần quay của các con lăn phân bố trên một mét chiều dài nhánh có tải và nhánh không tải (N/m);  , : hệ số cản chuyển động của băng tải với các con lăn trên nhánh có tải và không tải .  : góc nghiêng đặt băng (độ) ;  = 0 0 . Dấu (+) tương ứng với đoạn chuyển động đi lên và dấu (-) khi đi xuống Trọng lượng vật liệu phân bố trên 1m chiều dài được xác đònh : Chiều dài mỗi chai L = 68 mm. Năng suất 180 chai/p Tốc độ tải 22 m/p Số chai trên một mét băng tải : n = 8 (chai) Mỗi chai có khối lượng : m =0.1kg. Ta có trọng lượng phân bố trên chiều dài 1m băng tải là : q= 0.8x10=8 (N/m) Trọng lượng phân bố trên 1m chiều dài của tấm nhựa : q b = 2 kg/m = 20 (N/m) Trọng lượng phần quay các con lăn nhánh có tải và nhánh không tải phân bố cho 1m được xác đònh: q’ cl = cl cl l G ' ' ; q” cl = cl cl l G '' '' . Do tải trọng vận chuyển của băng tải nhỏ nên không cần đến các con lăn đỡ ở cả hai nhánh, có tải và không tải. q’ cl = 0 (N/m) ; q” cl = 0 (N/m). Tang dẫn động Sơ đồ lực tác dụng trên băng tải Ta có: S v = S r . dt k e  . Với : S v lực căng băng tải tại điểm vào của tang dẫn. - S r lực căng băng tải tại điểm ra của tang dẫn . -  là hệ số ma sát giữa băng và tang dẫn ; bề mặt tang dẫn phủ cao su ma sát :  = 0.4 . -  là góc ôm của băng tải trên tang dẫn động:  =180  - k dt là hệ số ma sát dự trữ giữa băng và tang : k =1.15 – 1,2 , chọn k = 1,15.  S v = 3.05. S r  Trên nhánh không tải ta có:S 3 =S 2 +W kt . W ct = 6.(8+20).5.0.4=336 (N). Chọn  ’=  ”= : do băng tải trượt trên thành cố đònh (vật liệu thép ) -Trên nhánh có tải: S 1 =S 4 +W ct và S 3 =k.S 4 W kt = 6.20.5.0.4 =240 (N). Với k là hệ số cản khi băng đi qua tang đuôi hay tang dẫn hướng,với góc ôm của băng trên tang đuôi =180 0 ta chọn k=1,05.  S 3 =1,05.S 4 (N). S 1 =S 4 +336 (N). S 3 =S 2 +240 (N) S 1 =3.05.S 2. Giải hệ phương trình : Ta có :S 1 = 821 N. S 2 = 269 N. S 3 = 509 N S 4 = 485 N. Lực kéo của băng tải được xác đònh: W= S v - S r = S 1 - S 2 =821 – 269 =552(N). Công suất làm việc : P = W.v/1000 = 552x0.2/1000 = 0.11 (KW). 2.2 Xác đònh công suất động cơ băng tải cụm đóng nắp. Tính toán hoàn toàn tương tự như cụm chiết trong đó : Các số liệu ban đầu: -Năng suất làm việc: Q=10800 (chai/h) -Vận tốc băng tải: v=0.378(m/s) -Chiều dài tấm băng: L=5m -Khối lượng vật liệu vâïn chuyển khi chai đã có nước:m=1kg/chai. -Chiều rộng băng: B=100 mm Tổng lực kéo (hay lực cản của băng tải) được xác đònh theo công thức : W c = W ct + W kt ,(N) Trọng lượng vật liệu phân bố trên 1m chiều dài được xác đònh : Chiều dài mỗi chai L = 68 mm. Năng suất 180 chai/p Tốc độ tải 22.7 m/p Số chai trên một mét băng tải : n = 8 (chai) Mỗi chai có khối lượng : m =1kg. Ta có trọng lượng phân bố trên chiều dài 1m băng tải là : q=n.m.g = 8 x 1 x 10 = 80 (N/m) Trọng lượng phân bố trên 1m chiều dài của tấm nhựa : q b = 2 kg/m = 20 (N/m) Do tải trọng vận chuyển của băng tải nhỏ nên không cần đến các con lăn đỡ ở cả hai nhánh, có tải và không tải. q’ cl = 0 (N/m) ; q” cl = 0 (N/m). Ta có: S v = S r . dt k e  . Với : S v lực căng băng tải tại điểm vào của tang dẫn. - S r lực căng băng tải tại điểm ra của tang dẫn . -  là hệ số ma sát giữa băng và tang dẫn ; bề mặt tang dẫn phủ cao su ma sát :  = 0.4 . -  là góc ôm của băng tải trên tang dẫn động:  =180  - k dt là hệ số ma sát dự trữ giữa băng và tang : k =1.15 – 1,2 , chọn k = 1,15.  S v = 3.05. S r  Trên nhánh không tải ta có:S 3 =S 2 +W kt . W ct = 6(80+20).5.0.4=1200(N). Chọn  ’=  ”= : do băng tải trượt trên thành cố đònh (vật liệu thép ) -Trên nhánh có tải: S 1 =S 4 +W ct và S 3 =k.S 4 W kt = 6.20.5.0.4 =240 (N). Với k là hệ số cản khi băng đi qua tang đuôi hay tang dẫn hướng,với góc ôm của băng trên tang đuôi =180 0 ta chọn k=1,05.  S 3 =1,05.S 4 (N). S 1 =S 4 +1200 (N). S 3 =S 2 +240 (N) S 1 =3.05.S 2. Giải hệ phương trình : Ta có :S 1 = 2077 N. S 2 = 681 N. S 3 = 921 N S 4 = 877 N. Lực kéo của băng tải được xác đònh: W= S v - S r = S 1 - S 2 =2077 – 681 =1396(N). Công suất làm việc : P = W.v/1000 = 1396x0.378/1000 = 0.53 (KW). Chọn động cơ : RF40 DT63L4 ( P = 0.75 KW, n = 63 (vòng/phút)). 3. Tính trục và ổ bi đỡ trên hệ thống băng tải. Vì tải trọng và tốc độ của băng tải cụm đóng nắp có công suất và tốc độ lớn hơn băng tải cụm rửa. Nên để đơn giản hệ thống ta lấy hệ thống trục và ổ bi đỡ của băng tải cụm rửa giống như băng tải cụm đóng nắp mà vẫn đảm bảo được độ cứng vững và bền của hệ thống. . xác đònh : Chiều dài mỗi chai L = 68 mm. Năng suất 180 chai/ p Tốc độ tải 22 m/p Số chai trên một mét băng tải : n = 8 (chai) Mỗi chai có khối lượng : m =0.1kg xác đònh : Chiều dài mỗi chai L = 68 mm. Năng suất 180 chai/ p Tốc độ tải 22.7 m/p Số chai trên một mét băng tải : n = 8 (chai) Mỗi chai có khối lượng : m