Đang tải... (xem toàn văn)
Giới thiệu chung Kết cấu một số loại máy nghiền con lăn Tính toán thiết kế Đặc tính kỹ thuật Cấu tạo Xác định góc ôm Xác định tỷ số đường kính con lăn và vật ghiền Xác định năng suất Xác định công suất nghiền Xác định công suất động cơ Xác định tỷ số truyền hệ dẫn động cơ khí Tính toán kích thước bánh răng côn Thiết kế bộ truyền đai Tính chọn đường kính trục
ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN MỤC LỤC Phần : .Giới thiệu chung I : Tổng quan chung II : Kết cấu số loại máy nghiền lăn Phần : Tính toán thiết kế I : Đặc tính kỹ thuật II : Cấu tạo III : Xác định góc ôm IV :Xác định tỷ số đường kính lăn vật ghiền V : Xác định suất VI : Xác định công suất nghiền .9 VII: Xác định công suất động 11 VIII: Xác định tỷ số truyền hệ dẫn động khí 12 IX : Tính toán kích thước bánh côn 13 X : Thiết kế truyền đai 18 XI : Tính chọn đường kính trục 20 Tài liệu tham khảo 26 GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại ngày mà khoa học kỹ thuật ngày phát triển việc xây dựng phát triển sở hạ tầng yếu tố hàng đầu để có kinh tế công nghiệp phát triển.Trong giai đoạn lúc hết cần có nhiều nguồn nhân lực vât lực để phát triển,những máy móc thiết bị phục vụ cho công xây dựng ngày cần thiết trở nên quan trọng.Việc đời máy sản xuất vật liệu xây dựng cần thiết có ý nghĩa.Trong công chung đó, chúng em kỹ sư tương lai phân công nhiệm vụ nghiên cứu tìm tòi đời máy hữu dụng thiết thực đưa vào sản xuất mong đem lại nhiều lợi ích đất nước Trong suốt thời gian tìm tòi nghiên cứu chúng em nhận quan tâm hướng dẫn thầy cô môn đặc biệt thầy Vũ Như Phan Thiện, chúng em xin chân thàng cảm ơn tận tình dạy kinh nghiệm qúy báu mà giúp chúng em vững bước đường khoa học kỹ thuật.Mặc dù cố gắng tránh thiếu xót mong thầy cô tận tình góp ý rộng lòng bỏ qua TP.HCM ngày… tháng… năm2005 Sinh viên thực hiện: Trần Minh Luân GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG I Khái niệm chung phân loại máy nghiền lăn: Trong sản xuất vật liệu xây dựng máy nghiền lăn dùng để nghiền thô loại vật liệu( kích thước cuối ÷ 8mm ) nghiền nhỏ( kích thước đến 0,2 ÷ 0,5mm ) vật liệu SiO ), sa mot ( vật liệu chịu lửa ) đất sét ướt, khô, thạch anh ( Về phương diện nghiền, máy nghiền lăn hiệu so với loại máy nghiền khác (vi dụ máy nghiền trục) tiêu hao lượng nhiều,cấu tạo cồng kềnh phức tạp, chi phí lắp đặt,bảo dưỡng, sửa chữa lớn.Nó dùng công nghệ sản xuất yêu cầu vừa nghiền vừa trộn vừa làm chặt lam dẻo vật liệu Các máy nghiền lăn phân loại theo kết cấu, đặc điểm công nghệ, khả tác dụng Theo kết cấu: Gồm có loại máy: * Có chậu đứng yên lăn quay xung quanh trục thẳng đứng * Có chậu quay lăn đứng yên trục thẳng đứng, lại quay quanh trục nhờ lực ma sát chậu lăn * Có trạm dẫn động đặt đặt dưới, lăn làm từ kim loại từ vật liệu phi kim loại * Loại có lực ép bổ sung lực ép bổ sung * Loại lăn đá dùng cho việc nghiền loại vật liệu kim loại, chậu máy phủ không đá( granit, kvarsit, đá đúc … ) Theo đặc điểm công nghệ có: * Loại máy để nghiền ướt: độ ẩm vật liệu vượt 15% ÷ 16% * Loại nghiền khô hay bán khô: độ ẩm vật liệu không vượt 10% ÷ 11% * Loại nghiền trộn cho hỗn hợp có độ ẩm không vượt 10% ÷ 12% Theo chế độ làm việc * Loại làm việc liên tục vật liệu nạp lấy liên tục * Loại làm việc theo chu kỳ vật liệu nạp vào máy (tuỳ theo kích thước máy) nghiề khoảng 5-15phút kết thúc môt( chu kỳ làm việc GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN II Kết cấu máy nghiền lăn: Máy nghiền ướt: Dùng để nghiền vật liệu có độ ẩm 15% ÷ 16% Kết cấu máy loại máy làm việc liên tục dẫn động dưới, chậu đứng yên Máy nghiền lắp cào để gạt vật liệu ướt dính vào lăn Vật liệu nghiền nén qua lỗ cửa chặn, lỗ khỏi bị bít người ta làm lỗ hình côn rộng dần phía dưới, đĩa rơi có dao gạt đưa vật liệu cửa tháo Bộ phận công tác máy gồm hai lăn nghiền, lăn mặt phẳng đó, lăn nhờ sức nặng mà mà nghiền vật liệu nằm đường lăn Hình sơ đồ nguyên lý làm việc máy nghiền dùng để nghiền ướt Phía đầu cũa trục có gắn khớp trục truyền (2) có lắp khối lăn nghiền (3) (4) Khi trục (1) quay làm khối nghiền lăn mâm cố định (5) đồng thời chúng tự quay trục truyền (2) Do gắn khớp trục truyền (2) nên khối nghiền dễ dàng nâng lên, hạ xuống gặp cục vật liệu cứng không nghiền nhỏ tránh cho trục nghiền (2) bị gãy Ngoài khối nghiền nâng lên nâng lên, hạ xuống để đảm bảo chiều dày cần thiết vật liệu mâm, nhờ cấu cánh tay đòn phụ GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Máy nghiền khô: Thường loại máy làm việc liên tục với chậu quay trạm dẫn động đặt phía trên.Dùng để nghiền loại vật liệu khô( bán khô ), sét, samot, thạch anh… Do lực quán tính phát sinh lăn quay theo trục thẳng nên không cho phép máy quay với tốc độ lớn nên suất máy thấp Do có loại nghiền khô với kết cấu chặn quay, vật liệu nghiền xong lực li tâm Với loại máy nghiền vật liệu chưa khỏi lỗ tháo gạt đưa lại vào máy Các khối nghiền (3) (4) lắp trục ngang ( 2) quay quanh trục (2) (5) lực ma sát tạo mâm quay Các đầu trục khối nghiền chuyển động lên xuống thay đổi chiều dày lớp vật liệu vật liệu cứng lẫn nhờ cấu dẫn hướng (7 ) Đầu trục (1) giảm tốc Đầu trục có lắp cặp bánh côn (1) (6) nhận chuyển động từ động qua hộp lắp moay mâm Nửa trong, gần tâm mâm chế tạo liền, nửa (8) có lỗ dạng lưới sàng Các cánh gạt có tác dụng hướng vật liệu chưa nghiền tới vùng nghiền khối nghiền (8) hướng vật liệu nghiền tới sàng Lượng vật liệu không lọt qua mắt sàng lại cánh gạt hướng tới vùng nghiền Vật liệu qua sàng rơi vào mâm cố định để từ nhờ cánh gạt đưa vào máng gom liệu GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN 12 11 10 0,9vg / s Hình sơ đồ nguyên lý máy nghiền có mâm quay tốc độ quay tới Máy loại dùng để nghiền khô Sản phẩm lấy nhờ lực li tâm Vật liệu qua khe hở (9) (10) mâm thành bên , khe hở điều chỉnh Các hạt vật liệu không lọt qua khe hở cánh gạt đưa vào vùng nghiền Năng suất loại máy đạt tới 75T / h chi phí lượng (3) ( 4) 0,7 ÷ 1kWh / T , khối lượng nghiền ÷ 6,5T Trục (11) giá máy qua khối nghiền (13) lắp với giá treo (12) , giá (12) liên kết với lò xo, độ cứng lò xo tính chọn cho không tải khe hở mâm thành chắn chiếm khoảng ÷ 10mm Khi làm việc, khối nghiền nâng lên lò xo tự do( không chịu kéo ) Thiết kế máy dễ dàng khởi động, giảm tải trọng trục khối nghiền (3) ( 4) GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Ngoài loại máy có loại máy nghiền có khối lượng lăn nghiền nhỏ, lực nghiền phụ tạo nhờ lò xo, hệ thống thuỷ lực hay khí nén Hình sơ đồ nguyên lý, cánh tay đòn lanh ( 2) (4) Trên (2) đầu lắp khớp với giá cố định lắp ổ đỡ khối nghiền (1) , đầu gắn với trục pittông xi (3) Mâm quay (5) ( 6) nhận chuyển động từ động qua hộp giảm tốc cặp bánh côn Ưu điểm loại máy có kích thước gọn hơn, khối lượng nhỏ loại trên, thay đổi dễ dàng áp lực tác dụng lên vật nghiền Phần 2: TÍNH TOÁN I Đặc tính kỹ thuật máy nghiền lăn khô: Kích thước lăn: Đường kính: D = 1,4 m b = 0,4 m Chiều rộng: Khối lượng lăn: m = 2,13/2,2 n = 0,2 Số vòng quay trục thẳng đứng: vg/giây Khoảng cách từ tâm trục đến điểm lăn: Con lăn trong: R1 = 0,52m Con lăn ngoài: R2 = 0,9 m GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Các kích thước bao: Dài: L = 3,8 m Rộng: B = 2,74 m H = 2,33 m Cao: Năng suất: N = 0,5 tấn/h Công suất: 14 kw III Các phận máy: IV Xác định góc ôm: 1: Trục 2: Trục truyền 3: Con lăn 4: Con lăn 5: Chậu 6: Bánh côn 7: Cơ cấu dẫn hướng 8: Lưới sàng GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN T α α Psinα fPcosα fP1 fP P P1 Pcosα fPsinα Sơ đồ xác định góc ôm Góc ôm góc α tạo đường tiếp tuyến T với phương ngang cần phải lớn giá trị đảm bảo điều kiện để nghiền Để xác định điều kiện góc ôm ta có lực tác dụng sau: P : áp lực lên cục vật liệu, chia thành hai thành phần P sin α Pf P cos α : lực ma sát cục vật liệu lăn sinh áp lực, chia thành hai thành phần Pf sin α Pf cos α P1 : áp lực cục vật liệu lên đáy chậu Điều kiện để cục vật liệu vào máy P sin α ≤ fP cosα + fP1 Chiếu lực lên phương đứng P1 − P cos α − fP sin α = ⇒ P1 = P(cos α + f sin α ) P1 vào ta P sin α ≤ fP (cos α − f sin α ) + fP cos α f = tgϕ ( ϕ : góc ma sát ) Cuối ta có: Chia hai vế cho P cos α thay Thay giá trị tgα ≤ 2tg ϕ = tg 2ϕ ⇒ α ≤ 2ϕ − tg 2ϕ GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 10 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG z1 = SVTH:TRẦN MINH LUÂN d m1 220,7 = = 42,9 z = 44 mm 5,145 lấy Số bánh lớn z2 = uc z1 = 6.44 = 264 Góc côn chia z 44 δ1 = arctg ( ) = arctg ( ) = 9, 460 z2 264 δ = 900 − δ1 = 900 − 9,460 = 80,540 Chiều dài côn ngoài: Re = 0,5.me z12 + z22 = 0,5.6 442 + 2642 = 802,9 ⇒ b = Reψ be = 802,9.0,285 = 229 Các thông số truyền bánh côn Chiều dài côn ngoài: Re = 802,9 mm Môđun: me = mm Tỉ số truyền: uc = Số bánh nhỏ: z1 = 44 Số bánh lớn: z2 = 264 Đường kính chia bánh nhỏ: d e1 = mte z1 = 6.44 = 264 mm Đường kính chia bánh lớn: de = mte z2 = 6.264 = 1584mm δ1 = 9,460 , δ = 80,540 Góc côn chia: Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc σ H = Z M Z H Z ε 2M K H u c2 + 0,85 bd m21u c ≤ [σ H ] (cth 6.56 [II]) Trong đó: Z M : hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 19 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Z M = 274MPa1 / (bảng 6.5, [II]) Z H : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc x1 + x = ⇒ Z H = 1,76 (bảng 6.12, [II]) Z ε : hệ số kể đến trùng khớp 4− εa − 1,78 = = 0,86 3 Zε = 1 1 ε a = 1,88 − 3, 2( + ) = 1,88 − 3, 2( + ) = 1,78 z1 z2 44 120 với K H : hệ số tải trọng tính tiếp xúc K H = K Hα K Hβ K Hv K Hα : hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đôi đồng thời ăn khớp K Hα = : bánh côn thẳng K Hβ : hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành K Hβ = 1,07 (bảng 6.21, [II]) K Hv : hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp K Hv = + ν H bd m1 /( 2M K Hβ K Hα ) Trong đó: với: ν H = δ H g o v v= d m1 ( u + 1) u = 0,006.61.0,83 π d m1 n1 π 220,7.72 = = 0,83 m / s 60000 60000 K Hv = + 5,3.90.220,7 = 1,03 2.1826437,5.1,07.1 K H = K Hα K H β K Hv = 1.1,07.1,03 = 1,1 GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 20 220,7 ( + 1) = 5,3 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG σ H = Z M Z H Zε SVTH:TRẦN MINH LUÂN uc2 + 2M 1K H 0,85bd m21uc σ H = 274.1,76.0,86 2.1826437,5.1,1 σ = 299,4 Mpa < [σ ] = 499,1 Mpa H Vậy: H Kiểm nghiệm độ bền uốn σ F1 = 2.M 1.k F Yε Yβ YF 0,85.b.mtm d m1 2, 7222 + = 299, MPa 0,85.90.220, 72.6 nên thoả điều kiện bền tiếp xúc ≤ [σ F ] σ F = σ F1YF / YF ≤ [σ F ] (CT 6.65[II]) (CT 6.66[II]) Trong đó: M = 1826437,5 Nmm : mômen xoắn trục bánh chủ động mtm = 5,145 mm : môđun trung bình b = 229 mm : bề rộng vành d m1 = 220,7 mm : đường kính trung bình bánh chủ động Yβ : hệ số kể đến độ nghiên Yβ = : thẳng ε = 1,714 ⇒ Yε = = 0,583 1,714 K F : hệ số tải trọng tính uốn K F = K Fα K Fβ K Fv Trong đó: K Fα : hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đôi đồng thời ăn khớp K Fα = (bảng 6.14, [II]) GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 21 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG K Fβ SVTH:TRẦN MINH LUÂN : hệ số kể đến phân bố không tải trọng vành K Fv : hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp Với: Kbe = b / Re = 0,25 Kbe uc 0, 25.6 = = 0,86 − Kbe − 0, 25 Theo (bảng 6.21, [II]) ν F = δ F go v K Fβ = 1,13 d m1 ( uc + 1) uc = 0,016.61.0,9 220,7 ( + 1) Trong đó: δ F = 0,016 (bảng 6.15, [II]) g o = 61 (bảng 6.16, [II]) v = 1,43m / s K Fv = + vF b.d m1 15,7.90.233,78 = 1+ = 1,12 M 1.K F β K Fv 2266198.1,13.1 K F = K Fα K F β K Fv = 1.1,13.1,12 = 1,26 YF , YF : hệ số dạng zv1 = z1 44 = = 46,86 cos δ1 cos 20,130 zv = z2 120 = = 348,68 cos δ cos 69,870 x1 = 0,0317 x2 = − 0,0317 Theo (bảng 6.18, [II]) YF = 3,6 GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 22 = 14,1 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN YF = 3,4 σ F1 = 2.M 1.K F Yε Yβ YF1 0,85.b.mtm d m1 σ F1 = 2.2266198.1, 26.0,583.3, = 120,56 Mpa p [ σ F ] = 236, 25 Mpa 0,85.90.5, 25.233,78 σF2 = σ F 1.YF 120,56.3, = = 113,86 MPa < [σ F ] = 218,75MPa YF 3,6 Vậy thoả điều kiện bền uốn XI Thiết kế truyền đai: Số liệu: Công suất: Pct = 14 KW Số vòng quay: nđc = 600 v/p Tỷ số truyền: ud = 8,3 Chọn loại đai : Theo bảng 4.6[3] chọn đai thang Theo hình 4.22 trang 152 [3] ta chọn loại đai thang B Từ bảng 4.3 trang 128 [3] ta có thông số đai loại B là: bp = 14 mm bo = 17 mm h = 10,5 mm d = 140 – 280 mm l = 800 – 6300 mm A = 138 mm2 Đường kính bánh đai nhỏ: Theo bảng chọn đường kính bánh đai nhỏ d1 = 140mm Vận tốc đai: π d1.n π 140.600 = = 4, 60000 60000 v= m/s 10 Đường kính bánh đai lớn: d = ud1.(1 − ε ) = 8,3.140.(1 − 0,02) = 1138 mm ε = 0,02 Với : hệ số trượt tương đối Theo tiêu chuẩn chọn d2 = 1120 mm GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 23 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG 11 SVTH:TRẦN MINH LUÂN Tỷ số truyền: d2 1120 = = 8,16 d1 (1 − ε ) 140.(1 − 0,02) u= Sai lệch so với trước: 3,4% 12 Khoảng cách trục: 2(d1 + d ) ≥ a ≥ 0,55(d1 + d ) + h ⇒ 2.(140 + 1120) ≥ a ≥ 0,55.(140 + 1120) + 10,5 ⇒ 2520 ≥ a ≥ 703,5 Chọn a = 0,9 d2 => a = 1008 mm 13 Chiều dài đai: Công thức 4.4 [3] π (d1 + d ) (d1 − d ) + 4a π (140 + 1120) (1120 − 140) = 2.1008 + + 4.1008 = 4233, 4(mm) Theo bảng 4.3 trang 128 [3] Chọn L = 5000mm 14 Số vòng chạy đai 1s: L = 2a + i= 15 v 4, = = 1,1 s − < [i] = 10s − L CT 4.32 [3] Điều kiện thỏa Tính lại khoảng cách trục a: k + k − 8∆ a= (4.5a) [3] Với: π ( d1 + d ) π (140 + 1120) = 5000 − 2 = 3020,8(mm) d − d 1120 − 140 ∆= = = 490 ( mm ) 2 k = L− 3020,8 + 3020,82 − 8.4902 = 1426, 2(mm) ⇒a= GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 24 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG 16 SVTH:TRẦN MINH LUÂN Góc ôm a1 bánh đai nhỏ: α = 180 − 57 ( d − d1 ) a = 140,8 ; 2,5rad = 180 − 57 ( 1120 − 140 ) 1426 o 17 Số dây đai z: Z≥ P1 [ Po ].Cα Cu CL CZ Cr Cv Với: Hệ số xét ảnh hưởng góc ôm đai: −α1 110 Cα = 1,24.(1 − e ) = 1, 24.(1 − e − 140,8 110 ) = 0,95 Hệ số xét ảnh hưởng vận tốc: Cv = − 0,05.( 0,01.v − 1) = − 0,05 ( 0,01.5,352 − 1) = 1,03 Hệ số xét ảnh hưởng tỷ số truyền: Cu = 1,14 Hệ số xét ảnh hưởng phân bố không tải trọng dây C Z = 0,95 Hệ số xét ảnh hưởng chế độ tải trọng: Cr =0,85 (bảng 4.8 trang 148 [3] tải va đập nhẹ) Hệ số xét ảnh hưởng chiều dài đai: CL = L 5000 = = 1,14 LO 2240 Pct = 14 [Po ]= KW ( đồ thị 4.21c [3]) Z≥ 14 = 3, 27 3.0,95.1,14.1,14.0,95.0,85.1,03 Ta có: Chọn : Z = đai XII Tính chọn đường kính trục: Ta tính sơ đường kính đoạn trục trục kiểm nghiệm để đảm bảo đủ bền cho điều kiện làm việc Chọn vật liệu:thép C 45 cải thiện σ b = 750MPa;σ ch = 450MPa (bảng 6.1, [II]) Ứng suất xoắn cho phép: [τ ] = 15 30MPa GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 25 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Xác định sơ đường kính trục Trục nằm ngang lắp bánh côn dẫn động d≥ M1 1826437,5 =3 = (67,3 ÷ 84,8) 0, 2.[ τ ] 0, 2.(15 ÷ 30) mm Ta chọn: d = 90 mm Trục thẳng đứng ≥ M 11141667 =3 = (123 ÷ 155) 0, 2.[ τ ] 0, 2.(15 ÷ 30) mm Ta chọn: d = 160 mm Tính thiết kế trục nằm ngang: Ta có: 2.T 2.1826437,5 = = 16551 N d m1 220,7 Ft1 = Fr1 = Ft1.tgα cos δ1 = 16551.tg 200.cos9,460 = 5942 N Fa1 = Ft1.tgα sin δ1 = 16551.tg 200.sin 9,460 = 990 N M a1 = Fa1.dm1 = 990.220,7 = 218493 Nmm Fr = 1583 N Trong mặt phẳng Oyz ta có : ∑M A = M a1 − Fr1.120 − YB 850 + Fr 1050 = M a1 − Fr1.120 + Fr 1050 = 1572 N 850 YB = ∑F Y = YA + YB − Fr1 − Fr = ⇒ YA = Fr1 + Fr − YB = 1584 N Trong mặt phẳng oxz: ∑M A = Ft1.120 − X B 850 = XB = Ft1.120 = 1249 N 850 ∑F = X A + X B + Ft1 = X ⇒ X A = − Ft1 − X B = − 11714 N Tại vị trí : GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 26 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG M td = d1 ≥ (M x SVTH:TRẦN MINH LUÂN + M 2y + 0,75T ) = 362545 Nmm M td = 37, 27 mm 0,1.[ σ ] Tại vị trí A : M td = (M x + M 2y + 0,75T ) = 1166995 Nmm dA ≥ M td 1166995 =3 = 55,03 mm 0,1.[ σ ] 0,1.70 Tại vị trí B : M td = dB ≥ (M x + M 2y + 0,75T ) = 478216 Nmm M td 478216 =3 = 40,9 mm 0,1.[ σ ] 0,1.70 Tại vị trí : M td = d0 ≥ (M x + M 2y + 0,75T ) = 358407 Nmm M td 358407 =3 = 37,13 mm 0,1.[ σ ] 0,1.70 Chọn đường kính đoạn trục theo tiêu chuẩn: d1 = 45 mm d A = 60 mm d B = 60 mm d = 45 mm Biểu đồ moment: GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 27 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG 18 Ta có: SVTH:TRẦN MINH LUÂN Tính thiết kế trục đứng: Ft = Ft1 = 2.T 2.413853 = = 8849 N d m1 93,53 Fr = Fr1 = Ft1.tgα cos δ1 = 8849.tg 200.cos10,460 = 3167 N Fa = Fa1 = Ft1.tgα sin δ1 = 8849.tg 200.sin10,460 = 584 N M a1 = Fa1.dm1 = 584.549,5 = 320908 Nmm Áp lực lăn lên đáy chậu : Fcl = k.G = 2.8000 = 16000N k : số lăn G : trọng lượng lăn Trong mặt oyz ta có Kích thước đoạn trục 90;1230;330mm ∑M c = Fr1.540 − M − Dy 1830 = GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 28 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG Dy = SVTH:TRẦN MINH LUÂN Fr1.540 − M 6625.540 − 772594 = = 2377 N 1830 1830 Fr1 − C y − Dy = ⇒ C y = Fr1 − Dy = 6625 − 2377 = 4248 N Trong mặt 0xz ta có ∑M Dx = c = Ft 540 − Dx 1830 = Ft 540 19390.540 = = 13669 N 1830 1830 Ft − Cx − Dx = ⇒ Cx = Ft − Dx = 19390 − 13669 = 5721 N Biểu đồ moment: GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 29 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN 1830 540 C D x yz Dy z y Fr Cy Ft Fa Fr M 3066330 Nmm 2293920 Nmm Mx Cx Dx Ft x z My 3089340 Nmm T 6156058 Nmm 19 Kiểm nghiệm trục: a Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : S σ Sτ 2 S + S σ τ S1= ≥ [S] ; [s] = 1,5 … 2,5 :hệ số an toàn cho phép S σ ,Sτ : hệ số an toàn theo ứng suất pháp, ứng suất tiếp cac điểm nguy hiểm σ −1 σ k σ + Ψ σ σ m1 S = σ d a1 GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 30 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN τ −1 τ k τ + Ψ τ τ m1 S = σ d a1 Trong : σ −1 ,τ − : giớn hạn uốn xoắn với chu kỳ đối xứng Vì chọn vật liệu trục thép bon nên σ −1 = 0,436 τ −1 = 0,58 Với σb σ aj σb σ −1 = 327 (Mpa) = 189.66 (Mpa) = 750 (Mpa) σ max − σ = : biên độ ứng suất tiết diện σ max + σ σ mj = ; biên độ ứng suất pháp trung bình tiết diện τ aj τ mj , : biên độ tiếp biên độ ứng suất trung bình tiết diện Do trục quay chiều ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động τ τ a1 ⇒ m1 = Trục có then = τ max 1/2 = T1 /2Wo1 ⇒ Wo1 = (Π D13/16) = 431380 mm3 14579000 τ ⇒ m1 = 431380.2 = 16,9 (N/mm2 ) Trong đó: d1 = 130 (mm): Đường kính trục k σ d1 = (k σ /ε σ + k x –1)/ky = Với k x = 1,1 σ m = 750MPa (bảng 10.8 [1]) ky = 1,5 1,7 (theo bảng 10.9[1]) ε σ = 0,9 (theo bảng 10.10[1]) ε τ = 0,89 k σ /ε σ=3.125 d [s] ⇒ S1 = ⇒ đảm bảo độ bền mỏi Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh σ tđ = σ + 3.τ ≤ [ σ ] σ = Mmax /0,1 d3 (cth 10.28[II]) τ = Tmax /0,2 d3 (cth 10.29[II]) 2 29521627 τ = 0,2.130 = 67,18 4327680 σ = 0,1.130 =19,7 ⇒ σ tđ = 118,015 MPa Ta chọn trục có vật liệu C45 cải thiện σ ch = 450 MPa ⇒ 0,8.σ ch = 360 MPa > σ tđ max Vậy trục đảm bảo độ bền tĩnh TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 32 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Tính toán máy trục – Huỳnh Văn Hoàng – Đào Trọng Thường – NXB Khoa học kỹ thuật Máy nâng chuyển (1,2,3) – Đào Trọng Thường – Nguyễn Đăng Hiếu – NXB Khoa học kỹ thuật Máy sản xuất vật liệu cấu kiện xây dựng – Nguyễn Hồng Ngân – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM Bài tập Máy Xây dựng – Nguyễn Hồng Ngân – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển- NXB Giáo Dục Chi tiết máy – Nguyễn Hữu Lộc – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM Atlas máy xây dựng GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 33 [...]... lượng của con lăn Qγ = 2,15.2,13.2.0,2 = 1,83 [t/h] VII Xác định công suất nghiền : Xác định khối lượng các con lăn Ta có: m1 + m2 = 2,13 và m1.R1 = m2 R2 GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 11 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Trong đó: R1 = 0,52 m : khoảng cách từ tâm trục quay đến tâm con lăn trong R2 = 0,9 m : khoảng cách từ tâm trục quay đến tâm con lăn ngoài m1 = 1,35 T , m2 = 0,78 T Công suất nghiền N... Trong đó: N1 : công suất tiêu tốn làm con lăn quay N 2 : công suất để thắng lực cản ma cát trượt N 3 : công suất tiêu tốn cho thanh cào Lực kéo cần thiết để làm một con lăn quay P = G.µ Trong đó G : áp lực( trọng lượng ) của con lăn lên đáy chậu µ = 0,1 : hệ số kéo Lực kéo cần thiết để làm con lăn trong quay P1 = G1.µ = 1350.9,81.0,1 = 1324,35 N Lực kéo cần thiết để làm con lăn ngoài quay P2 = G2 µ = 780.9,81.0,1... 32 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN 1 Tính toán máy trục – Huỳnh Văn Hoàng – Đào Trọng Thường – NXB Khoa học kỹ thuật 2 Máy nâng chuyển (1,2,3) – Đào Trọng Thường – Nguyễn Đăng Hiếu – NXB Khoa học kỹ thuật 3 Máy sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng – Nguyễn Hồng Ngân – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM 4 Bài tập Máy Xây dựng – Nguyễn Hồng Ngân – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM 5 Tính toán thiết kế hệ dẫn... PHAN THIỆN 27 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG 18 Ta có: SVTH:TRẦN MINH LUÂN Tính thiết kế trục đứng: Ft 2 = Ft1 = 2.T 2.413853 = = 8849 N d m1 93,53 Fr 2 = Fr1 = Ft1.tgα cos δ1 = 8849.tg 200.cos10,460 = 3167 N Fa 2 = Fa1 = Ft1.tgα sin δ1 = 8849.tg 200.sin10,460 = 584 N M a1 = Fa1.dm1 = 584.549,5 = 320908 Nmm Áp lực con lăn lên đáy chậu : Fcl = k.G = 2.8000 = 16000N k : số con lăn G : trọng lượng con lăn Trong mặt... tiêu tốn để làm con lăn quay N1 = k.k1.P1.v = k.k1.P1.2π Rtb n Trong đó: k1 = 4,5 k = 2 : số con lăn n = 0,2 vg/giây: số vòng quay của trục Rtb = (0,9 + 0,52)/2 = 0,71m GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 12 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN N1 = 4.2.1324,35.2.3,14.0,71.0,2 = 9448 W Công suất để thắng lực cản ma sát trượt N 2 = k.G1.vtr f Trong đó: k = 2 : số con lăn f = 0,3 : hệ số ma sát của con lăn với vật... n − 2π rb n vtr = 0 + π b.n π b.n = 2 2 GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 13 a và b với c ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Như vậy giá trị trượt tuyệt đối càng lớn nếu con lăn càng rộng Do đó con lăn càng rộng thì càng chóng mòn Giá trị trượt tuyệt đối sẽ thay đổi từ 0 tại điểm giữa con lăn đến giá trị lớn nhất ở mép con lăn Như vậy giá trị trượt trung bình sẽ được xác định vtr = 0 + π b.n π b.n = 2 2... Công suất nghiền N = N1 + N 2 + N3 = 9448 + 998 + 352 = 10798W VIII Xác định công suất động cơ: Hiệu suất tổng: Trong đó: η = ηc ηol3 ηd = 0,97.0,983.0,95 = 0,87 η c = 0,97 : hiệu suất bộ truyền bánh răng côn η ol = 0,98 : hiệu suất cặp ổ lăn η d = 0,95 : bộ truyền đai Công suất cần thiết của động cơ N dc = N 10798 = = 12411 η 0,87 kw GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 14 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Chọn... 0,583 1,714 K F : hệ số tải trọng khi tính về uốn K F = K Fα K Fβ K Fv Trong đó: K Fα : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp K Fα = 1 (bảng 6.14, [II]) GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 21 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG K Fβ SVTH:TRẦN MINH LUÂN : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên vành răng K Fv : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp Với: Kbe = b... [II]) YF 1 = 3,6 GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 22 = 14,1 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN YF 2 = 3,4 σ F1 = 2.M 1.K F Yε Yβ YF1 0,85.b.mtm d m1 σ F1 = 2.2266198.1, 26.0,583.3, 4 = 120,56 Mpa p [ σ F 1 ] = 236, 25 Mpa 0,85.90.5, 25.233,78 σF2 = σ F 1.YF 2 120,56.3, 4 = = 113,86 MPa < [σ F 2 ] = 218,75MPa YF 1 3,6 Vậy thoả điều kiện bền uốn XI Thiết kế bộ truyền đai: Số liệu: Công suất: Pct = 14 KW Số vòng... [τ ] = 15 30MPa GVHD:VŨ NHƯ PHAN THIỆN 25 ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG SVTH:TRẦN MINH LUÂN Xác định sơ bộ đường kính trục Trục nằm ngang lắp bánh răng côn dẫn động d≥ M1 1826437,5 =3 = (67,3 ÷ 84,8) 0, 2.[ τ ] 0, 2.(15 ÷ 30) 3 mm Ta chọn: d = 90 mm Trục thẳng đứng do ≥ M 11141667 =3 = (123 ÷ 155) 0, 2.[ τ ] 0, 2.(15 ÷ 30) 3 mm Ta chọn: d = 160 mm 1 Tính thiết kế trục nằm ngang: Ta có: 2.T 2.1826437,5 = = 16551