Đề tài thiết kế hệ dẫn động băng tải

O GIAO THONG VAN TAI TRUONG DAIJHOC CONG NGHE GIAO THONG VAN TAI KHOA CO KHI ụ UNIVERSITY w wl" wa ^ A a DO AN \ Dé tai: Thiét ké ‡ OF TRANSPORT TECHNOLOGY CHI TIET MAY dong bang tai Họ tén sinh|pién >: Bui Xuan Tung Lop : — 67DCOT25 Mã Sinh Viên : — 67DCOT20299 Giảng viên hưởng dân : Ths: Nguyén Thi Nam @=e SK ee Hanoi, nam 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNGTVT KHOACO KHL CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Doc lap - Tw - Hanh phic ——sos C — -s - DO AN MON HOC CHI TIET MAY Thiết kế hệ thông dân động băng tải hình sau: et h ty | te | ty Sơ đổ tải trọng GVHD: Ths NGUYEN THI NAM 1— Động điện; 2-Khóp nồi; — Hộp giảm tốc; 4— Bộ truyễn dai; — Bang tai SỐ liệu thiết kế : + Lực vòng dai tai : P = 3400 N; + Vận tốc đai tải : v = 1,8 m/s; + Thời gian phục vụ : L = § nam; + Cho Ï năm làm việc 300 ngày ca làm việc 8h; + Băng tải : D = 320 mm; + Chế độ tải : T,=T; T;=0.9T; T:=0,7T; t=15s; t;=45s; t;=20s; CHUONG TINH TOAN DONG HOC HE DAN DONG CO KHI 1.1 Chon dong co dién 1.1.1 Chọn kiểu loại động a Dong điện chiêu - Kích từ mắc song song, nói tiếp hỗn hợp hệ thống động — máy phát cho phép thay đổi trị số mơ men vận tốc góc phạm vi rộng đảm bảo khởi động êm, hãm đảo chiều dễ dàng, dùng rộng rãi thiết bị vận chuyển điện, thang máy, máy trục, thiết bị nghiệm v v b Động điện xoay chiêu - Động ba pha gồm hai loại: Động ba pha đồng động ba pha không đồng (Động ba pha khơng đồng lại gồm có kiểu rơto dây kiểu rơto lồng sóc) - Với hệ dẫn động khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải, dùng với hộp giảm tốc) nên sử dụng loại động điện xoay chiều ba pha réto léng soc 1.1.2 Xác định công suất động Công suất trục động điện P¿ tính theo cơng thức: P, P„=— h Trong : P„ - công suất cần thiết trục động (KW) P, - cơng suất tính tốn trục máy công tác ( kW) n - hiệu suất truyền động tồn hệ thống a Tinh tốn P, - Trường hợp tải trọng không đổi : Page GVHD: Ths NGUYEN THI NAM P=p = P.v "1000 _ 3400.1.8 1000 =6,12(kW) - Trường hợp tải trọng thay đổi : p=p { = td Pit +Po.t+P3.ty — t,+t,+t, Trong đó: P¡ — Cơng suất lớn cơng suất tác dụng lâu dải trục máy cong tac (kW) ; P¡— Công suất tác dụng thời gian f, Theo chế độ tải có : P=T.œ Ma vận tốc góc œ@ khơng đối — P ty 18 voi T (Momen quay) Thay số ta có : _ P.v 1000 _ 3400.1,8 | 15+(0,9) 45+(0,7).20 _ 325 qayy, ~ 1000 15+45+20 2 b Tinh hiệu suất truyền động" Dựa vào bảng 2.3 trang 19 Trị số hiệu suất loại truyền va ta chon: + Hiệu suất truyền đai (để hở) : nạ= ¿ 0,95; + Hiệu suất cặp bánh trụ (được che kín) : n„y=éẻ 0,97; + Hiệu suất cặp Ơ lăn : đn„=¿ 0,99; + Hiệu suất khớp nỗi trục : 1,=¿l; Vậy ta tính hiệu suất toàn hệ thống n theo cong thức : N= Ne-Nor- MoM = 0,95 0,97°.0,99°.1 = 0,86 5,355 => P,= 7P 086 6,22 |kWl 1.1.3 Xdéc dinh so bé sé vong quay dong động Tỉ số truyền toàn ư, toàn hệ thống tính theo cơng thức: U, ~Hạ Trong đó: + tạ— ¿ tỉ số truyền truyền động đai ta chọn uạ=3; + uUr„r—¿ tỉ số truyền bánh trụ hộp giảm tốc cấp ta chọn u„¿r= 8; => U, = Uy User = 3.8 = 24 Gọi n„ số vòng quay trục máy cơng tác tính theo cơng thức : Ne 60000 v n5 Page (vòng/phút) GVHD: Ths NGUYEN THI NAM Trong do: v — van tốc băng tải xích tai (m/s); = Ne, D— đường kính tang quay (mm); 60000 v _ 60000.1,8 = ¬D —=107.4 ¬ 320 (vì it) (vòng/phút) Vậy số vòng quay sơ động (n,„,¿là: n„=n,.u, = n,,=107,4.24 = 2577(vong/phut): Chon s6 vong quay déng b6 cua dong co N4,=3000(vong/phit) 1.1.4 Chọn động thực tỄ Động chọn phải có cơng suất số vòng quay thỏa mãn đồng thời điều kiện: Pac Pa Ng Np Tim —— T Tk < — Ton Dựa vào bảng PI.3 thông số kỹ thuật động 4A với P„=6,22(kW) va nạ„„=3000 (vịng/phút) ta dùng động 4A112M2Y3 có thông số: Công suất Van toc quay (kW) (vong/phit) 7,5 2922 Ta thay: P=7,5>P=6,22 03 co ” 0,88 87.5 Ty ^~ — Tự Tụ, Tạ, 2.2 2,0 > Thoa mãn 1.1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động a Kiểm tra điều kiện mở máy cho động Khi khởi động, động cân sinh công suất đủ lớn đề thăng lực ỳ hệ thống Điều kiện mở máy động thỏa mãn công thức sau đảm bảo: Phim Pha Trong : +P,—¿ Cơng suất mở máy động (KW); 1c p% dc =|—* | p®dc =2,0.7,5=15(kW) Imm Ton m +T,,T4,—¢ momen khoi d6ng va momen danh nghia cua déng co; + Pye cong suất cản ban đầu trục động cơ; P= PY = 0,86.6,22= 5,394 (kW) Từ đó, ta thấy động thỏa mãn điều kiện mở máy b Kiểm tra điều kiện tải động Page GVHD: Ths NGUYEN THI NAM 1.2 Phân phối tý số truyền Tỷ số truyền chung hệ thống truyền động tính theo công thức : u,= n = 222 = 97,99 Na 107.4 Trong dd: Ny — s6 vong quay cua déng co da chon (vong/phut): n, — số vòng quay cua truc may céng tac (vong/phut); 1.2.1.Tỷ số truyền truyền hộp giảm toc - Tính tý số truyền cấp nhanh (u; ¿ tỷ số truyền cấp chậm (u¿¿ 2) ¿ Tỷ số truyền hộp giảm tốc tính theo cơng thức: tư " — oe = 9,06 - Với hộp giảm tốc cấp bánh trụ : trxzr—Mị.U› - Đối với hộp giảm tốc đồng trục ta có: uy, é uy = V Uhet Suy : Uị 63;u,=3 L2.2.Tỷ số truyền cdc bé truyén hộp giảm tốc Tinh lại uạ theo u¡ U2: Hạ—— u, _ 27,20 = 3,02 U,.U> 33° 1.3 Tính tốn thơng số trục 1.3.1.Tỉnh cơng suất trục Pa= Pia = 6,22 (kW) Py _ 6,22 P.=— =-““="7n “gas 6.54 (#W) P; 6,54 _ P,=-——= =6,81 ? nạ.nạ 0,99.0,97 (KW) P2 6,81 Pp = =_—~`›>— _ T.Ti„ 0,99.0,97 P = 29 ® n rny 0,99.1 =1 7.09 (kW) —723(KW) Page GVHD: Ths NGUYEN THI NAM 1.3.2.SỐ vòng quay trục, Nae= 2922 (vong/phut) N= Nae= 2922 (vong/phit) n n, =1L-222- 974 (vong/phut) u, n n,=2=24uy Ma 324,67 (vong/phut) Us _302 324,67 _ ` 107,5 (vong/phiit) 1.3.3 Tính momen xoăn T trục P, Ta có : Tị = 9,55.10°,-— (vớii=1;2;3) Do ta tính được: Tye & = 9,55.105 = 9,55, 10°, 22 = 4512.32 (Nmm) ’ 2922 an 7,09 P, T, =9,55.10°— a, = 9,55 10°10" 55 = 23172,31 (Nmm) T, =9,65.10',-2P, = 9,55.10 a =66771,56 (Nmm) 6,54 — = P T, =9,55.10°— 394,67 192370,71 (Nmm) 9,55.10 2°" a =9,55.10° = 9,55.10° =nụ 6,22 = 9,55, 10 1075 = 552567,44(Nmm) Page GVHD: Ths NGUYEN THI NAM 1.3.4.Lập bang két qua Bảng thông số _ ‘True | ĐỘNG CƠ Céng tac 7.59 7.29 6.72 Thong so Céng suat P 7.67 (kW) » Tỷ số truyền u » » SỐ (vòng/phút) vòng quayn| Mỡmen xoăn T (Nmm) » 4999 2922 974 24512,32 23172,31 66771,56 3,02 324,67 107.5 | 192370,71 552567,44 CHUONG THIET KE CAC CHI TIET TRUYEN DONG Sơ đồ truyền đai: a — Khoảng cách hai trục; ¡đa — góc ơm hai đai bánh nhỏ bánh lớn; y— góc hai nhánh dây: dị, — Đường kính bánh đai lớn đường kính bánh đai nhỏ 2.1 Thiết kế truyền đai Do chế độ làm việc yêu cầu với truyền đai làm việc ỗn định § h Cho nên đai phải có độ bền phù hợp thêm vào phải bảo đảm yêu cầu kinh tế giá thành phải tối thiểu Cho nên ta lựa chọn dai thang 2.1.1 Chọn loại đai tiết diện đai ` Chon dai thang thuong b bự me : = | Ẫ SS “3 2000 $ 1250 | 500 â 40 & 3150 | Đai hình thang thường = Ệ 395 ‘ 209 ? 35 15 20 35 — 5Ú ap 125 200 400 Công sud cẩn truyẾn P, KW Đồ thị chọn loại tiết diện đai hình thang Page § GVHD: Ths NGUYEN THI NAM Dựa vào đồ thị,với thông số: P; = (kW), ns = 324,67 (vong/phit), ta chon dai hình thang thường loại B có thơng số : Kích thước tiết diện (mm) A (mm) (mm) (mm) b, b h Vo 19 22 13,5 4,8 230 2.1.2 Xác định thông số truyền 200 — 400 1800 — 10600 q Tính dường kính bánh đai ( d: d›;) Chọn d, theo bang 4.13 — Tr 59 [1], theo tiết diện đai: Ta chon d; =260 (mm) Từ đường kính đai, xác định vận tốc bánh đai: _m.dịn _n.260.324,67 =_ 4.41(m/s) ~ 60000 60000 Ta thay : v= 4,41 (m/s) thoa man “42 - Xac dinh lai khoang cach truc a: oA2 a = ABA" d,+d Trong đó:A =1 - m2 = 4000- 3,145 =2335,8 A =fzGi _800 - 260 5 @g= 2335,8 + = 270(mm) 2335.8" - 8.2707 y2335,8° - 8.270 =1135,8 (mm) Vay chon a= 1135,8 (mm) d Xac dinh géc 6m a, trén banh dai nhỏ Vì góc ơm bánh đai nhỏ trường hợp ln nhỏ góc ơm bánh đai lớn góc ơm bánh đai nhỏ thỏa mãn góc ơm bánh đai lớn thỏa mãn điều kiện không trượt trơn tị dị).57” (800 -260).57° poo 5y: =1809-„ (d;(C271 *927 -—1gg.„ (ĐUÔ -“0U)2/ a 1135,8 = Thỏa mãn điều kiện không trượt trơn đai bánh đai 2.1.3 Tính số đai Z - Số đai Z tính theo cơng thức: _ P.k, [P,| C„.C„.C,.C, Trong đó: +) P— Cơng suất trục bánh đai chủ động (kW); P =5,355 (kW); +) [Po] — Cong suat cho phép (kW); Tra bang 4.19-Tr62_[1] theo tiét dién dai B: [Po] = 3,54 (kW); lo = 3750 (mm); +) Kz— Hệ số tải trọng động: Tra bảng 4.7-Tr55 [1] ta được: Ka= 1.1 +) C„— Hệ số ảnh hưởng góc ơm ơi; Theo bang 4.15-Tr61_ [1]: Cu = - 0,0025.(180 - a1) = — 0,0025.(180 — 152,54) = 0,93 +) C 7:Hệ sô ảnh hưởng chiêu dài đai 7; A KR 2 on xe ° Page 10 GVHD: Ths NGUYEN THI NAM Tra bang 4.16-Tr61_ [1] voi = so =1,06 =ta duoc: C;= 1,04; +) C, :Hé sé xét dén anh huéng cua ty sé truyén w; C, = 1,14 (bang 4.17 tr61) +) C, :Hệ số phân bố không tải trọng dây đai; P 5,355 Tra bang 4.18-Tr61_[1] ta dugc : Z’ = [P1] T354 =Z= P.Kạ _ 5,355.11 P, C„.C¡ C,.C,_ 3,54.0,93.1,04.1,14.0,95 > 151> C ~7=0,95 = 1,58 LayZ =2 2.1.4 Các thông số bánh đai a Chiêu rộng bánh đai B Chiều rộng bánh đai B tính theo cơng thức: B=(Z-I).t+2e ` họ=5,76mm) Tra bang 4.21-Tr63_ [1] ta duoc : t=25,5é4mm) e=17¿mm) H=21émm) =B=(Z-—1)t+2e=(2— (mm) ~ ; mm) â =40đ b Gúc chộm cua moi ranh dai: =40° c Duong kính ngồi bánh đai: đại = dị + 2.họ = 260 + 2,5,7 = 271,4 (mm); daz = + 2.ho = 800 + 2.5,7 = 811.4 (mm); d Dwong kính đáy bánh dai: = dai - H= 271,4 — 21 = 250,4(mm); dp = da - H = $11,4— 21= 790,4 (mm) 2.1.4 Xác định lực căng ban đâu lực tác dụng lên trục - Lực căng l đai xác định theo công thức sau: _780.P ky ° v.Œ,.Z Trong đó: Fy — Lực căng lực li tam sinh ra; Page 11 1).25,5 + 2.17 = 59,5 GVHD: Ths NGUYEN THI NAM — F,~dm‹V (fm: khối lượng 1(m) đai) Tra bang 4.22 Tr64 [64] ta duoc: In — 0,3 (kg/m) => F Gn Ví = 0,3.4.41° = 5,83 (kg.m/s’) bo deka 50:P-ku„ COO v.C,.Z — 780.5,355.1,1 ~441.0,93.2 28° 965.96 (N) - Luc tác dụng lên trục bánh đai: F,=2 F,.Z sin|^ |=2.565,96.2.sin 254 2199,15 (N) 2.1.6 Tổng kết thông số truyền dai P=5,355 (kW) n = 389,18(vong/phut) Ua = 3,2 Thông số Ký hiệu Giá trị A 230 Đường kính bánh đai nhỏ d,| mm| 260 Đường kính bánh đai lớn 4,| mm 800 Vận tốc đai v (m/s) 4.41 1; 3,07 Đường kính đỉnh bánh đai nhỏ d_,,| mm| 271,4 Đường kính đỉnh bánh đai lớn đ,„| mmi 811.4 Tiết diện đai Ty s6 truyén thuc té Page 12 GVHD: Ths NGUYEN THI NAM Đường kính chân bánh đai nhỏ d | mm 250.4 Đường kính chân bánh đai lớn dự,| mm 790.4 Góc chêm rãnh đai p 40“ Công suất cho phép [Po] (kW) 3,54 Z Chiéu rong dai B | mm) 59,5 Chiêu dài tính tốn l[ mm] 3737, Chiêu dài đai tiêu chn l[ mm] 4000 Khoảng cách trục a | mm 1135,8 Goc 6m banh dai nho °) 152°54’ Lực căng ban đầu Fy MỊ 565,96 Lực tác dụng lên trục F,| N) 2199,15 Số đai Page 13