Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế băng gầu nghiêng Q=130T
TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng MỤC LỤCA. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BĂNG GẦU: 2B. TÍNH TOÁN THẾT KẾ BĂNG GẦU NGHIÊNG: 3PHẦN I: tính toán sơ bộ băng gầu nghiêng. 3I.Tính sơ bộ gầu nghiêng. 31.Dung tích cần thiết của gầu trên một đơn vò chiều dài. 3 2.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu. 4II.Tính toán kiểm tra băng gầu nghiêng. 61.Tính chính xác lực kéo của băng gầu theo phương pháp đi vòng theo chu vi của băng. 62.Chọn động cơ điện. 73.Chọn hộp giảm tốc. 84.Kiểm tra năng suất băng. 95.Kiểm tra số lớp màng cốt của dây băng trong điều kiện khởi động. 106.Chọn phanh. 107.Chọn khớp nối. 118.Kiểm tra điều kiện dỡ tải và tính số gầu cần thiết. 139.Chọn tang chủ động và tang bò động. 1310.Chọn thiết bò căng băng. 1411.Tính toán thiết kế trục tang. 1512.Chọn ổ lăn. 17 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO1. Tính toán máy nâng chuyển. (PHẠM ĐỨC)2. Cơ sở thiết kế máy. (Nguyễn Hữu Lộc)3. Thiết kế chi tiết máy. (Nguyễn Trọng Hiệp)SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 1 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn HùngA.Giới thiệu chung về băng gầu: Băng gầu là một loại máy vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển vật liệu ở dạng tơi vụn như cát, sỏi, đá, xi-măng,… Theo phương thẳng đứng hoặc phương nghiêng với góc nghiêng lớn so với phương ngang. Chúng thường được sử dụng trong các xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, xí nghiệp khái thác than, xí nghiệp hóa chất,… *Đặc điểm:+Ưu điểm: -Có kết cấu và vận hành đơn giản. -Choáng ít diện tích trong hình chiếu bằng.+Nhược điểm: -Vốn đầu tư ban đầu cao. -Năng suất bò hạn chế. *Phân loại:+Theo phương vận chuyển: -Băng gầu vận chuyển hàng theo phương thẳng đứng. -Băng gầu vận chuyển theo phương nghiêng (với góc nghiêng lớn).+Theo bộ phận kéo: -Băng gầu dùng bộ phận kéo là xích. -Băng gầu dùng bộ phận kéo là dây băng cao su. -Băng gầu dùng bộ phận kéo là cáp.+Theo phương pháp dỡ tải: -Băng gầu dỡ tải theo phương pháp ly tâm (ở loại băng gầu có tốc độ cao). -Băng gầu dỡ tải tự chảy (ở loại băng gầu có tốc độ thấp).*Cấu tạo chung của băng gầu nghiêng và các thông số cơ bản:(Sẽ thêm vào sau)+Các thông số cơ bản:Thiết kế băng gầu nghiêng, vận chuyển đá dăm khô, năng suất Q=100 3m/h, góc nghiêng 085=β, chiều cao 25m.*Nguyên lý hoạt động:SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 2 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn HùngBộ phận vận chuyển vật liệu thông thường có bộ phận truyền động đặt ở phía trên, gầu được gắn trực tiếp vào bộ phận kéo thường là xích hoặc dây băng, vật liệu được kéo từ bộ phận vào tải ở phía dưới và được dỡ tải ở cửa ra tải đặt ở phía trên.Vật liệu được rót trực tiếp vào gầu thông qua cửa vào tải. Tùy theo dạng vật liệu và tốc độ băng mà người ta bố trí cho gầu dỡ tải theo phương pháp ly tâm, tự chảy hoặc hỗn hợp.Thông thường để tránh vật liệu dội ngược trở lại trong quá trình vận chuyển khi xảy ra các sự cố bất thường thì người ta bố trí các thiết bò hãm ở phía trên trục chủ động; thiết bò hãm có thể là phanh hoặc bánh cóc.Sau một thời gian hoạt động, bộ phận kéo thường bò chùng. Do đó, người ta sử dụng các thiết bò căng băng, chúng thường được lắp đặt ở nhánh bò động ( nhánh chủ động luôn được kéo căng) đối với thiết bò căng băng dùng đối trọng; và được bố trí ở tang bò động đối với thiết bò căng băng dùng vít (không gian thuận lợi hơn so với tang chủ động).B.Tính toán thiết kế băng gầu nghiêng:I.Tính sơ bộ băng gầu nghiêng:1.Dung tích cần thiết của gầu trên một đơn vò chiều dài: gi=γψ***6,3 vQ (8.14)+Trong đó:-Q: năng suất tính toán của băng gầu. (T/h) Ta có: V=1003m/h => Q=V.γ=100.1,3=130 T/h. Vì vật liệu vận chuyển là đá dăm khô, tra theo bảng 4.1: γ=1,2÷1,8.-V:tốc độ gầu, tra bảng 8.5: ta chọn được loại gầu dùng dây băng 0 có: hệ số điền đầy gầu trung bình là ψ=0,8 ;tốc độ gầu là v=0,8 m/s.Thay tất cả vào 8.14: gi=γψ***6,3 vQ=3,1.8,0.8,0.6,3130=43,4 (l/m)Theo bảng 8.7 lấy gi=40 l/m ; 0i=16l ;bước gầu gt=400 mm.Theo bảng 8.1, đối với loại gầu có ký hiệu 0, chọn kích thước gầu là: gB=500mm; gl=280 mm; gh=390mm; chiều rộng dây băng rộng hơn chiều SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 3 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùngrộng gầu từ 25÷150mm nên ta chọn chiều rộng của dây băng là B=600mm.2.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu:a.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài của khối lượng hàng:q==vQ6,3 8,0.6,3130=45, 138 (KG/m) (5.12)b.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài của khối lượng phần chuyển động của băng:bq = Q.k= 130.0,5= 65 (KG/m) với k là hệ số, tra bảng 8.9 đối với loại băng gầu 0π.c.Lực cản do múc hàng:mmkqW .= =45.1,5= 67.5 (KG) với mk=1.5 là hệ số được tra từ bảng 8.10 đối với hàng cục nhỏ.d.Công suất cần thiết trên trục truyền động để băng làm việc: N= 0,003*Q*H(1+Qcvqb**+ Hkm) (8.15) =0,003.130.25(1+255,11305,1.8,0.65+) =16,185 (kw). với c=1,5 là hệ số được tra từ bảng 8.11 đối với gầu dùng dây đai.e.Lực vòng trên tang truyền động:P=VN*102=8,0185,16.102= 1100,58 (KG). (8.16) Theo bảng 6.6, lấy hệ số bám của tang và dây băng là µ=0,3 (không khí khô), góc ôm của dây băng trên tang πα=.1.−=µαµαeePSmã=1100,58.156,256,2−=1806,08 (KG) (8.17) Theo bảng 8.12 xác đònh được µαe=2,56.f.Tính số lớp màng cốt cần thiết:Theo bảng 6.18 lấy hệ số an toàn 0n=9 (giả thiết rằng số lớp màng cốt trong dây băng là 4 lớp). Dựa vào bảng 4.7, chọn được vật liệu làm màng cốt là vải bạt Bπ0-5 có giới hạn bền là ck=115 (KG/cm).=> Số lớp màng cốt cần thiết trong dây băng:SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 4 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùngi=00 .kBknScmã=9,0.60.1159.08,1806=2,12 (8.18) chọn số lớp màng cốt là i =3. Với 0k=0,9 là hệ số làm yếu dây băng ở chỗ lắp gầu.g.Tính sơ bộ đường kính tang truyền động:tD≥ 0,6. 2v= 0,6. 28,0= 0,384 (m). (8.12) (đối với băng gầu thấp tốc dỡ tải tự chảy) Theo OCTΓ 10624 lấy tD=400mm. So sánh điều kiện 8.19:i≤ 10. tD ⇔3 ≤ 10. 0,4 (thỏa điều kiện)h.Khối lượng của 1m dây băng: theo công thức 4.11 và 4.12) (.1,1kmclbiBqδδδ++= Trong đó:+lδ=6mm: chiều dài lớp bọc cao su ở mặt dây băng làm việc (đối với dây băng loại 1) tra ở bảng 4.6.+kδ=2mm: chiều dài lớp bọc cao su ở mặt dây băng không làm việc (đối với dây băng loại 1) tra ở bảng 4.6.+mcδ=2,3mm: chiều dày một lớp màng cốt tra theo bảng 4.5 Thay tất cả vào, ta được:=bq1,1.0,6.(6+3.2,3+2)= 9,834 (KG/m).i.Khối lượng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng gầu:ktGqggg.==14,1.4.07,14=41,895 (KG/m) (8.6) với: + Theo bảng 8.8,lấy gần đúng khối lượng của một gầu: gG=14,7KG +gt=0,4: bước gầu. +k=1,14: hệ số tính đến khối lượng các chi tiết để lắp gầu.j.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu:gbbgqqq +== 9,834 + 41,895 = 51,729 (KG/m).II.Tính toán kiểm tra băng gầu nghiêng:1.Tính chính xác lực kéo của băng gầu theo phương pháp đi vòng theo chu vi của băng:SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 5 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn HùngS3=2601,225KGS4=1403,225KGS1=110KGS2=183KGH.1a.Bắt đầu từ điểm 1:1S=minSb.Lực căng ở điểm 2:2S=mqWSk +1.=1,05. 1S+67,5 với qk=1,05: hệ số lực căng của bộ phận kéo do lực cản tại chi tiết quay, với góc ôm của bộ phận kéo trên tang: α=0180 => qk=1,05÷1,07, chọn qk=1,05.c.Lực căng tại điểm 3:3S=2S+(q+bq).H=1,05. 1S+67,5+(45+51,729).25 =2485,725+1,05. 1Sd.Lực căng tại điểm 4:4S=1S+bq.H=1S+51,729.25=1S+1293,225e.Điều kiện để tránh hiện tượng trượt dây băng trên tang cần thỏa mãn điều kiện:µαeSSnn.1≤−⇔2485,725 + 1,051S ≤ (1S + 1293,225).2,56⇔1S≥-546,311 (KG)Theo điều kiện 5.30: minS≈0,1P > 100 (KG)Chọn minS=110 KG mà 1S=minSSVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 6 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn HùngVậy lực căng trong các nhánh băng còn lại sẽ là:2S=1,05.110 + 67,5= 183 KG.3S=1,05.110 +2485,725 = 2601,225 KG.4S=110 + 1293,225 = 1403,225 KG. Vì 3S=mãS=2601,225 > mãS=1806,08 KG ở bước tính sơ bộ. Do đó ta sử dụng kết quả mãS=2601,225 KG để tính lại các kết quả.+Số lớp màng cốt:i=9,0.60.1159.225,2601=3,76chọn i=4 lớp màng cốt. Điều này vẫn thỏa mãn điều kiện 8.19.+Khối lượng của 1 lớp dây băng:=bq1,1.0,6.(6+4.2,3+2)=11,352 (KG/m)+Tải trọng trên một đơn vò phần hành trình của băng gầu:gbbgqqq +==11,352+41,895= 53,247 (KG/m). Sai số này không đáng kể so với bước tính sơ bộ, do đó ta không cần tính lại kết quả độ lớn lực căng, sai số sẽ được bù trừ vào việc chọn các hệ số an toàn.2.Chọn động cơ điện:+Lực kéo trên tang:qkW =0.3S-4S= 1,05.2601,225-1403,225 (7.8) =1328,06 (KG).+Công suất trên trục truyền động của băng gầu:0N=102*0vw=1028,0.06,1328=10,41 (KW) (7.10)+Công suất cần thiết của động cơ:N=η0* Nk=96,041,10.2,1=13,0125 (KW) Với: +k=1,2: hệ số dự trữ.+η=0,96: hiệu suất của hộp giảm tốc 2 cấp. Theo bảng III.19.2 ta chọn động cơ điện A02-71-6 có công suất 17 kw; đcn=970 v/p; đcη=90%; đcm=200 (kg).SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 7 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng 393450653H.23.Chọn hộp giảm tốc:+Xác đònh tốc độ quay của tang truyền động:tn=tDv 60π=4,0.8,0.60π=38,19 v/p. (6.16)+Tỷ số truyền của bộ truyền cần thiết:i=tđcnn==19,3897025,399 Theo bảng III.22.2 chọn hộp giảm tốc 2π-300 có tỷ số truyền: gi=24,9; công suất cho phép trên trục quay nhanh là 18,3 kw.SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 8 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng505264380150250286805H.34.Kiểm tra năng suất băng:+Dựa vào tỷ số truyền của hộp giảm tốc, tính chính xác tốc độ của dây băng:gđcttinDv.60 π==9,24.60970.4,0.π=0,81 m/s (6.18)+Dựa vào công thức 8.29, tính chính xác năng suất của băng gầu:Q=3,6.0i.tv.ψ.γ.gt1(8.29) =3,6. 16. 0,81. 0,8. 1,3. 4.01=121,3 (T/h) Trong đó:+0i=16l: dung tích gầu.+ψ=0,8: hệ số đầy gầu trung bình.+γ=1,3 T/3m: trọng lượng riêng của hàng.+gt=0,4m: bước gầu.+Sai số năng suất của băng:Q∆=1303,121130 −.100%=6,69%Sai số nằm trong giới hạn cho phép, không quá 10%. Vậy băng gầu thiết kế thỏa mãn yêu cầu.SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 9 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng5.Kiểm tra số lớp màng cốt của dây băng trong điều kiện khởi động:+Xác đònh lực căng của dây băng trong thời gian khởi động:rmkkđSvkNS += .102η =81,03,1.96,0.17.102+1403,225=4074,865 KG (6.23) Trong đó:+rS:lực căng ở nhánh dây băng đi ra khỏi tang truyền động+Mk=1,3: hệ số lấy theo catalog.+Dựa vào điều kiện độ bền của dây băng trong thời gian khởi động, ta xác đònh được số lớp màng cốt cần thiết trong dây băng trong thời gian khởi động:kđi=đnckđkkBkS 5,1=88,0.75,0.60.115865,4074.5,1=1,34 Trong đó:+nk=0,75: tra bảng 6.20 đối với dây băng dán nguội.+đk=1-0,03.i=1-0,03.4=0,88: hệ số làm việc không đều giữa các lớp màng cốt trong dây băng.+ck=115: giới hạn bền của 1 lớp màng cốt trong dây băng tra theo bảng 6.20.6.Tính chọn phanh:+Mômen phanh cần thiết trên trục truyền động của băng gầu:2)) .( (0DHqWCHqMTT−−=η(5.36) =0,96(45.25-0,6(1328,06-45.20)).0,4/2 =166,68 KGm Trong đó:+TC=0,6: giảm nhỏ có thể lực cản của băng gầu.+η: hiệu suất của tang truyền động.+q:khối lượng hàng trên một đơn vò chiều dài (KG/m)+D:đường kính tang truyền động. Tra bảng III.39.1 chọn loại phanh ΓTKT-500M có mômen phanh là 200KG, hành trình má phanh là 1,05mm; khối lượng phanh là 210 kg.SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 10 [...]... Hùng H.6 8.Kiểm tra điều kiện dỡ tải và tính số gầu cần thiết: +Khoảng cách cực của băng gầu: 895 895 l= n 2 = 38,19 2 =0,61 (m) t D Vậy l=0,61 (m) > rt = t = 0,2 (m) Nên gầu được dỡ tải theo phương pháp 2 tự chảy Do gầu là loại có thành dẫn hướng nên gầu được dỡ tải theo phương pháp tự chảy có dẫn hướng +Số gầu cần thiết: ng = 2 H 2.25 t g = 0,4 =125 (gầu) 9.Chọn tang chủ động và tang bò động: a.Chọn... trống căng băng Thay vào: S c = S vc + S rc =110 + 183= 293 KG Tra bảng III.55, chọn được thiết bò căng băng có kí hiệu là 6550-80-50 có lực kéo lớn nhất ở tang căng băng là 2,15T chiều rộng dây băng là 650mm, khối lượng của thiết bò là 217kg 11.Tính toán, thiết kế trục tang: (tính toán dựa theo chương 10- Cơ sở thiết kế máy, Nguyễn Hữu Lộc) a.Tính sơ bộ đường kính trục tang: +Momen xoắn đầu trục tang:... 1040 H.8 10.Lựa chọn thiết bò căng băng: Việc lựa chọn thiết bò căng băng được tính chính xác theo công thức: SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 14 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng S c = S vc + S rc Trong đó: c + S v = S1 =110 (KG): lực căng dây băng ở điểm đi vào tang trống căng băng c + S r = S 2 =183 (KG): lực căng dây băng ở điểm đi ra khỏi tang trống căng băng Thay vào: S c = S vc + S rc =110... rộng dây băng B=600mm Tra bảng III.48 chọn loại băng đai: 6550-80, ký hiệu tang 6550-80; chiều rộng dây băng 650mm SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 13 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng 500 650 270 1260 350 H.7 400 b.Chọn tang bò động: Tra bảng III.49 chọn loại tang bò động có đường kính tang: d bđ = d cđ =400mm, ký hiệu tang 6550-80, chiều rộng dây băng 650mm 210 650 320 1040 H.8 10.Lựa chọn thiết. .. toàn: S σ Sτ 2,57.4,08 S= S 2 + S 2 = 2,57 2 + 4,08 2 =2,17 > [s]=1,5 σ τ Vậy điều kiện bền mỏi của trục tại mặt cắt (1-1) được thỏa mãn 12.Tính toán chọn ổ lăn: (Tính toán dựa theo chương 11 – Cơ sở thiết kế máy, Nguyễn Hữu Lộc) Ở đây ta chọn loại ổ bi đỡ vì trên trục không tồn tại lực dọc (lực dọc không đáng kể) với đường kính vòng trong của ổ bi là d=90 (mm) (đã hạ bậc trục) (hình vẽ) +Tải trọng qui... =18,3312 (triệu vòng) 10 6 10 6 + Lh : thời gian làm việc tính bằng giờ +n: số vòng quay của ổ +Khả năng tải động tính toán: C t =Q m L = =2002,225 3 18,3312 =5279,3 KG Vậy, tra bảng 15P, trang340-sách Thiết Kế CTM (Nguyễn Trọng Hiệp), ta chọn loại ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy có d=80mm, Q=2400(KG) 1 SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 18 TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng H.10 HẾT SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang . VỀ BĂNG GẦU: 2B. TÍNH TOÁN THẾT KẾ BĂNG GẦU NGHIÊNG: 3PHẦN I: tính toán sơ bộ băng gầu nghiêng. 3I.Tính sơ bộ gầu nghiêng. 31.Dung tích cần thiết của gầu. đối với thiết bò căng băng dùng vít (không gian thuận lợi hơn so với tang chủ động).B.Tính toán thiết kế băng gầu nghiêng: I.Tính sơ bộ băng gầu nghiêng: 1.Dung