Các thông số đầu vào:
- Công suất động cơ P=550W, - Số vòng quay n= 90 vòng/phút. Thông số xích:Xích con lăn
Loại xích rulo và chốt đơn
Dải bƣớc xích: 4.76 - 76.20 mm Đƣờng kính rulo: 2.48 - 47.63 mm Khoảng cách má trong: 2.38 - 47.35 mm Đƣờng kính chốt: 1.62 - 23.81 mm Chiều dài chốt (Max): 6.90 – 103.00 mm Chiều sâu lòng xích: 4.30 - 72.39 mm Chiều dày má: 0.60 - 9.50 mm
Độ bền kéo giới hạn min: 1.8 – 510.3 KN (409 - 115977 LB) Cƣờng độ kéo trung bình: 2.0 – 622.5 KN
Trọng lƣợng / mét 0.08 – 23.2 kg/m Bảng 2.2 Bảng thông số xích Xích con lăn đƣợc lựa chọn có thông số
Bƣớc xích Pc=12.7mm, đƣờng kính rulo 8.51 mm, đƣờng kính chốt 4.45mm. Lựa chọn thông số cho bánh xích:
- Bánh dẫn: Số răng: 20 răng - Bánh bị dẫn: Số răng: 20 răng
- Đƣờng kính (đƣợc tính từ đỉnh răng): 88 (cm) Xác định tỉ số truyền cho bộ truyền động:
Z2=uZ1 với điều kiện Z2<=Z2max. (2.4) Vậy tỉ số truyền u=Z2/Z1=20/20=1.
Z1: số răng bánh dẫn Z2: số răng bánh bị dẫn
26
u: tỉ số truyền
Ta có tốc độ động cơ là 90 vòng/phút; f=90 vòng/phút Suy ra f=1.5 vòng/s, suy ra T=1/f =2/3s, w=2π/T=3π (rad/s) Tính toán các hệ số điều kiện sử dụng xích theo công thức:
K= K0KaKdcKbKrKlv (2.5)
Trong đó: K0- hệ số xét đến ảnh hƣởng của vị trí bộ truyền: khi đƣờng nối hai tâm đĩa xích hợp với đƣờng nằm ngang một góc nhỏ hơn 600 thì K0=1; nếu lớn hơn 600 thì K0 =1,25. Trong bộ truyền sử dụng trong cơ cấu nâng bìa đƣờng nối hai tâm đĩa xích hợp với đƣờng nằm ngang một góc lớn hơn 600 nên ta chọn K0=1.25
Ka- hệ số xét đến ảnh hƣởng của khoảng cách trục hay chiều dài xích, xích càng dài thì số lần ăn khớp của mỗi mắt xích trong một đơn vị thời gian càng ít, do đó xích sẽ ít mòn hơn. Khi:
a <25Pc (30÷50)Pc (60÷80)Pc Ka 1.25 1 0.8
Bảng 2.3 Bảng hệ số Ka a= 32Pc nên chọn Ka=1
Với a là khoảng cách trục là khoảng cách giữa hai bánh xích.
Kdc- hệ số xét đến ảnh hƣởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích: nếu trục điều chỉnh đƣợc thì Kdc = 1; nếu điều chỉnh bằng đĩa căng xích hoặc rulo căng xích thì Kdc = 1.1; nếu trục không điều chỉnh đƣợc hoặc không có bộ phận căng xích thì Kdc =1.25. Trục tuyền động của cơ cấu nâng bìa tự động không điều chỉnh đƣợc nên Kdc= 1.25.
Kb - hệ số xét đến điều kiện bôi trơn: nếu bôi trơn liên tục Kb =0.8; nếu bôi trơn nhỏ giọt Kb =1 ; nếu bôi trơn định kỳ (gián đoạn) thì Kb =1.5 . Sau khi cơ cấu nâng bìa tự động hoạt động một thời gian sẽ tiến hành bôi trơn (bôi trơn theo định kì) nên Kb=1.5.
Kr- hệ số tải trọng động: nếu dẫn động bằng động cơ điện và tải trọng ngoài tác động lên bộ truyền tƣơng đối êm thì Kr =1 ; nếu tải trọng có va đập thì Kr =1.2 ÷1.5 ; nếu có va đập mạnh thì 1.8 Kr =1.8 . Phần nâng bìa đƣợc dẫn động bằng động cơ điện và tải trọng tác động lên bộ truyền động tƣơng đối êm nên Kr=1.
Klv- hệ số xét đến chế độ làm việc: làm việc một ca bằng 1; làm việc hai ca
bằng 1,12; làm việc ba ca bằng 1,45. Chế độ làm việc của cơ cấu cấp bìa là ba ca nên Klv=1.45
27
Dựa vào công thức ta có hệ số điều kiện sử dụng xích
K= K0KaKdcKbKrKlv=1.25*1*1.25*1.5*1*1.45=3.398 Xác định vận tốc trung bình v của xích theo công thức:
V= (n1*Pc*Z1)/60000 = (90*12.7*20)/60000 =0,381 (m/s) (2.6)
Chọn khoảng cách trục sơ bộ từ a= (30÷ 50)*Pc, xác định số mắt xích X theo công thức:
(2.7) Sau khi chọn số mắt xích, phải tính lại khoảng cách trục a theo công thức: Khoảng cách trục a=32Pc= 406.4 (mm)
Vậy X=84 mắt xích.
Tính toán lại khoảng cách trục a, a=406.4 (mm) Xác định chiều dài xích L=Pc*X=12.7*84=1066.8(mm) Với X: Số mắt xích.
Để nhánh xích bị dẫn không quá căng, phải giảm khoảng cách trục một lƣợng: ∆a= (0,002÷0,004)*a chọn ∆a= 0,003*a= 1.2192 (mm) (2.9)
Lực vòng có ích đƣợc tính công thức: Ft=(1000P)/V=1443(N) (2.10) Lực trên nhánh căng: F1 gần bằng Ft bằng 1443(N)
Fv-lực căng do lực ly tâm gây nên: Fv=qmV2. (2.11) Trong đó: qm – khối lƣợng của một mét xích, kg/m.
V - vận tốc vòng (m/s) Fv=0,65*0,32=0,0585 (N)
Lực căng ban đầu của xích F0: F0=Kfaqmg (2.12) Trong đó: a - chiều dài của đoạn xích tự do gần bằng khoảng cách trục, m. g – gia tốc trọng trƣờng (m/s2)
Kf – hệ số phụ thuộc vào độ võng của xích.
Kf=6 khi xích nằm ngang, Kf =3 khi góc nghiêng giữa đƣờng tâm trục và phƣơng ngang nhỏ hơn 400, Kf=1 khi xích thẳng đứng.
Chọn Kf =1, ta có F0=1*0.406*0.65*10=2.639 (N) Lực tác dụng lên trục: Fr=Km*Ft (2.13) 𝑋 =2𝑎 𝑃𝑐+ 𝑍1 + 𝑍2 2 + ( 𝑍2 − 𝑍1 2𝜋 ) 2+𝑃𝑐 𝑎 a = 0,25𝑃𝑐[𝑋 −𝑍1+𝑍2 2 + (𝑋 −𝑍1+𝑍2 2 )2 − 8(𝑍2−𝑍1 2𝜋 )2 (2.8)
28
Trong đó: Km – hệ số trọng lƣợng xích, Km=1.15 khi xích nằm ngang hoặc góc nghiêng giữa đƣờng tâm trục và phƣơng ngang nhỏ hơn 400, Kf=1 góc nghiêng giữa đƣờng tâm trục và phƣơng ngang lớn hơn 400 đến xích thẳng đứng
Ft – lực vòng (N) Fr=1*1443=1443(N)
Tƣơng tự việc tính toán chọn xích tải cho việc nâng hạ bìa. Với Z=20 răng.
Số mắc xích: X=336 mắc xích.
Hình 2.23Bộ xích nâng bìa