a. Thiết kế sơ bộ đường kính trục tang:
Trong quá trình hoạt động, trục tang vừa có nhiệm vụ đỡ tang vừa truyền mômen xoắn. Do đó, trục tang chủ động vừa chịu uốn và vừa chịu xoắn.
Đường kính trục tang tính theo công thức sau
[ ] [ ] 3 3 t N mm ; d C 0, 2 n x x M d C τ ≥ ≥ [mm]. Trong đó: Trục làm bằng thép CT5. d: Đường kính trục tang [mm]. Mx: Mômen xoắn [N.m].
N = 35 [KW]: Công suất truyền của động cơ [KW]. [τ]x = (10 ÷ 13) [N/mm2
]: Ứng suất xoắn cho phép [N/mm2]. C = (120 ÷ 150): Hệ số tính toán phụ thuộc vào [τ]x.
nt: Số vòng quay tang dẫn động: 60.1000. 60 1000 3 159 . 3,14 360 t t v n D π × × = = = × [v/ph]. 3 35 110 66, 5 159 d ⇒ ≥ = [mm]. Ta chọn d = 70 [mm].
b. Tính gần đúng trục tang chủ động:
Khi tính gần đúng trục tang ta có thể giả thuyết coi băng tải như bộ truyền đai dẹt.
+ Gọi So là lực căng băng ban đầu khi chưa làm việc: 2021 8404 5212, 5 2 2 v r o S S S + + = = = [N] + Lực tác dụng lên tang chủ động: 3. .sin 2 o R= S α
; Với α = 200o (góc ôm của băng). ⇒ R = 3.5212,5.sin100o
= 15400 [N] + Mômen uốn lớn nhất trên trục:
1 max . 15400.1.1 8470 2 2 u R l M = = = [N.m].
Biểu đồ lực, mômen của trục tang:
Trong quá trình hoạt động trục tang dẫn động truyền mômen xoắn: 1975
x
M = [N.m]
+ Mômen tương đương:
2 0, 75 2 84702 0, 75.19752 8640
td u x
M = M + M = + = [N.m]
+ Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm được xác định theo công thức:
[ ] 3 0,1 td M d σ ≥ [mm] Trong đó: [σ] = 48 [N/mm2
]: Ứng suất cho phép của thép CT5 [12, bảng 56] 3 864000 56, 4 0,1 48 d ⇒ ≥ = × [mm]
Biểu đồ lực, mômen của trục tang: q=139/12(N/mm) 1694062,5(N.mm) RD=5212,5 (N) RA=5212,5 (N) A B C D Q=q.Lt 100mm Lt=900mm 100mm Mu(N.mm) Qy(N) 521250(N.mm) 521250(N.mm) 5212,5(N) 5212,5(N) 5212,5(N) 5212,5(N) Mx(N.mm) 1975434(N.mm) 5. Tính chọn ổ bi đỡ cho tang dẫn.
Đường kính trục tại vị trí lắp vòng bi là d = 55 (mm), trong quá trình làm việc trục chỉ chịu lực hướng tâm nên ta chọn loại ổ bi đỡ lồng cầu hai dãy.
Hệ số C được tính theo công thức: C = Q.(n.h)0,3. Trong đó:
Q: Tải trọng tương đương [N]. h = 1000 [giờ]: Thời gian phục vụ.
n = 159 [v/ph]: Số vòng quay ngoài của ổ bi bằng số vòng quay của trục tang.
+ Xác định tải trọng tương đương Q: Q = (KvR’ + mA)KnKt [N]
Trong đó: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
A = 0: Tải trọng dọc trục.
m: Hệ số chuyển tải trọng tâm dọc trục về tải trọng hướng tâm.
Kv = 1,1: Hệ số xét đến vòng nào của ổ bi là vòng quay (trường hợp này là vòng ngoài).
Kn = 1: Hệ nhiệt độ làm việc < 1000o Kt = 1: Hệ số tải trọng tĩnh
R’: Tải trọng hướng tâm:
' 352 2 R R = = [daN]. Vậy ta có: Q = 1,1.352.1.1 = 387,2 [N]. ⇒ C = 387,2(159.1000)0,3 = 14071
Tra theo [12, bảng 72, trang 116] ta chọn ổ bi đỡ 2 dãy mang số hiệu 1211 có [C] = 33000 cỡ nhẹ.
Nhằm thuận tiện cho việc lắp đặt và mua sắm, nên chọn ổ bi mang số hiệu SKF – UCP210 được lắp với vỏ đỡ mang số hiệu IB – P210. Loại ổ bi được lắp với vỏ này hiện đang được bán đại trà trên thị trường do nhiều nước sản xuất, rất thuận tiện cho việc lựa chọn và mua sắm, ổ bi này có các thông số sau:
+ Đường kính trong: d = 55 [mm]. + Đường kính ngoài: D = 100 [mm]. + Bề dày: B = 22 [mm].
Ổ bi được lắp với hai vòng phớt chắn bụi nhằm tăng tuổi thọ của vòng bi. Trên bề mặt vỏ ngoài có hệ thống rãnh và lỗ thuận tiện cho việc tra dầu mỡ, ổ được cố định theo phương dọc trục bởi hai vít cấy được lắp trên vỏ trong.
VI.2 Tính tang bị động.
Hình 4.29: Kết cấu tang bị động 1. Các thông số vỏ tang.
+ Đường kính vòng ngoài tang: Dn = 360 [mm] +Đường kính vòng trong tang: Dt = 340 [mm]. + Chiều dày vỏ tang: δt = 10 [mm].
+ Chiều dài tang: Lt = 900 [mm]. 2. Các thông số trục tang.
+ Đường kính trục tang: dt = 50 [mm].
+ Khoảng cách giữa hai ổ đỡ: Lổ = 900 [mm]. + Chiều dài trục bị động: l2 = 1100 [mm]. 3. Ổ bi và vỏ đỡ.
+ Ổ bi mang kí hiệu: SKF – UCP210. + Vỏ đỡ mang kí hiệu: IB – P210. VI.3. Phương pháp gia công tang.
Tang được làm từ thép tấm CT3 có độ dày δt = 10mm, được cuộn tròn và liên kết với nhau bằng phương pháp hàn hồ quang. Vỏ tang cũng được liên kết với trục bằng phương pháp hàn.
Hình 4.30: Tang bị động VI.4. Tính thiết bị căng băng.
Thiết bị căng băng nhằm tạo ra lực căng ban đầu trong băng, hạn chế độ võng của băng. Theo nguyên lý hoạt động gồm có hai loại:
+ Kéo căng cứng. + Kéo căng tự động.
- Trạm kéo căng cứng không có khả năng duy trì lực căng băng cố định. * Ưu điểm:
+ Cơ cấu kéo băng đơn giản. + Kết cấu chắc chắn.
+ Đảm bảo tính tin cậy khi làm việc. * Nhược điểm:
+ Khi băng bị giảm lực căng mà không kịp kéo căng dễ dẫn tới hiện tượng trượt băng trên tang dẫn động.
+ Khi kéo căng làm cho lực căng trong băng thay đổi theo bước nhảy, do đó làm giảm tuổi thọ băng.
- Trạm kéo căng tự động. *Ưu điểm:
+Tạo ra chế độ căng băng hợp lý.
+ Tự động bù trừ độ đàn hồi và độ giãn dài băng.
* Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, kích thước lớn, có độ nhạy lớn khi băng bẩn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Qua hai loại trạm kéo băng và kéo tự động trình bày ở trên, và qua khảo sát thực tế tại các xí nghiệp lớn đang hoạt động thì trạm kéo căng tự động, dùng đối trọng được dùng phổ biến hơn cả, bởi các ưu điểm rất lớn của thiết bị trên. Trạm kéo căng tự động chế tạo tuy không đơn giản, nhưng khả năng tự đông căng băng là 100%, độ chính xác cao.