CHƢƠNG 3 : MÁY CHUYỂN LIÊN TỤC
3.1. Máy chuyển có bộ phận kéo
3.1.2. Phép tính về lực kéo
a. Tính gần đúng
Khi cần nâng vật liệu lên cao H (m) với năng suất Q (t/g) yêu cầu công suất động cơ phải có:
H
10000QH 10000QH
N = (Nm/s) = (kw)
3600 3600
Khi cần di chuyển vật liệu trên đoạn ngang dài L (m) với năng suất Q t/g u cầu cơng suất động cơ phải có:
o
L o
Q.10000 C QL
N = C L = (kw)
3600.10000 360
Co – hệ số cản riêng, phụ thuộc vào loại máy, loại băng, chất lƣợng chế tạo, … Trị số Co thƣờng phải xá định bằng thí nghiệm.
Cơng suất yêu cầu của trạm dẫn trên trục tang o
H L
QH C QL
N = N + N = + (kw) 360 360
Từ đây có thể tính đƣợc lực kéo trên tang: 1000N
P = (N)
v
Lực kéo dùng để tính lực căng lớn nhất và nhỏ nhất, …
Cách tính trên đây là gần đúng vì tất cả các loại lực cản chuyển động của máy đƣợc tính gộp chung thể hiện qua hệ số Co.
132
b. Tính chính xác
Phƣơng pháp tính chính xác dựa trên phân tích lực căng tại từng điểm đặc trƣng của sơ đồ máy phụ thuộc vào các lực cản chuyển động của máy. Theo nguyên tắc này thì: lực căng tại một điểm i bằng lực căng tại điểm (i - 1) trƣớc nó cộng với lực cản chuyển động của máy trên đoạn (i - 1) đến i.
Si = Si-1 + Wi-1/i
Ta áp dụng cho sơ đồ băng tải nhƣ ở hình 3.5.
H L L v So S = S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 qo q coso q sino 1 2
Hình 3.5: Sơ đồ băng tải để tính lực kéo
Ký hiệu: qo – trọng lƣợng 1m băng
q – trọng lƣợng 1m vật liệu đƣợc chuyển trên băng c - hệ số cản chuyển động của băng
θ – góc nghiêng
So – lực căng tại nhánh nhả ở trạng thái dẫn
S1, S2, …, S7 – lực căng băng tại các điểm đặc trƣng.
Vật liệu đƣợc di chuyển từ trạm căng lên dốc (góc nghiêng β), qua đoạn ngang đến tang dẫn; nhánh trên có tải, nhánh dƣới khơng tải. Các đoạn băng đặc trƣng bởi các kích thƣớc H – độ cao nâng; L1, L2 – độ dài chuyển theo phƣơng ngang.
Áp dụng cơng thức tính lực căng tại các điểm ở trên, ta có: S1 = S0 + W0/1 S2 = S1 + W1/2 S3 = S2 + W2/3 S4 = S3 + W3/4 S5 = S4 + W4/5 S6 = S5 + W5/6 S7 = S6 + W6/7 = S
Sau đây ta phân tích các dạng lực cản chuyển động của băng
W0/1 – Lực cản trên đoạn từ điểm O đến điểm 1 là lực cản chuyển động băng trên đoạn ngang. Với W – hệ số cản riêng của hệ thống đỡ, tính đƣợc:
W0/1 = qoL1W
133 - đối với băng tải: W = 0,02 ÷ 0,04
- đối với xích tải dùng ở lăn W = 0,06 ÷ 0,1 dùng ổ trƣợt W = 0,1 ÷ 0,3 W1/2 – Lực cản trên đoạn uốn cong qua tang đổi hƣớng:
W1/2 = θS1
Trong đó θ – hệ số cản trên tang đổi hƣớng, phụ thuộc góc đổi hƣớng. θ = 0,03 – tang lắp ổ lăn
θ = 0,06 – tang lắp ổ trƣợt
W2/3 – Lực cản ở nhánh băng không tải trên đoạn xuống dốc, gồm 2 thành phần: 1) do qocosα vng góc với phƣơng chuyển động, tính với hệ số W; 2) do qocosα song song với phƣơng chuyển động, hƣớng cùng chiều chuyển động, có tác dụng làm giảm lực căng băng. 2 2 2/3 o o o 2 o L L W = q cosβ. W - q sinβ. = q L W - q H cosβ cosβ W3/4 tƣơng tự W1/2: W3/4 = θS3
W4/5 – Lực cản ở nhánh có tải trên đoạn lên dốc, cũng gồm 2 thành phần nhƣ đã phân tích trên, ở đây thành phần (qo + q)cosβ hƣớng ngƣợc chiều chuyển động sẽ làm tăng lực căng băng.
Tƣơng tự W2/3 ta có thể viết:
4/5 o 2 o
W = (q + q)L W - (q + q)H
W5/6 – Lực cản trên đoạn uốn cong qua dãy con lăn, với γ – góc đổi hƣớng (ở đây γ = β) ta có:
5/6 3
γ W = 2S sin
2
W6/7 – Lực cản trên đoạn ngang ở nhánh có tải W6/7 = (qo + q)L1W
Lực kéo băng là lực đƣợc truyền từ tang dẫn sang băng: o i-1/i
P = S - S = W
tức là bằng tổng lực cản chuyển động trên tất cả các đoạn băng. Công suất yêu cầu trên trục tang:
y/c Pv
N = (KW)
1000
Để thực hiện đƣợc phép tính lực kéo ta cần có số liệu ban đầu về lực So ở nhánh ra tang dẫn. Lực So có thể xác định xuất phát từ những điều kiện sau:
134
* S3 > 0 – đảm bảo băng ở mọi điểm đều căng, khơng bị chùng. Vì ở đây (hình 3.5) có đoạn dốc. * Đủ ma sát để truyền lực ở tang dẫn: S ≤ So.efα P = (S - So) ≤ So(efα - 1) o fα P S e - 1 c
Ở đây: α – góc ơm của băng trên tang.
f – hệ số ma sát giữa băng với tang, theo bảng 3.2
Bảng 3.2. Hệ số ma sát giữa băng với tang
Vật liệu mặt tang Trạng thái môi trƣờng làm việc
Khô Ẩm Ƣớt
Gang 0,30 0,2 0,1
Gỗ 0,35 - 0,15
Bọc lớp vải cao su 0,40 0,15 0,15
* Đối với xích tải truyền lực kéo bằng ăn khớp Smax = 1,25P
Smin = 0,25P
Thông thƣơng ta lấy 1 giá trị So theo kinh nghiệm, tính qua 1 vòng và kiểm tra lại, nếu các điều kiện nêu trên chƣa đạt thì điều chỉnh lại giá trị So và tính lại vịng 2…