ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC KTCN                    CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập – Tự do – Hạnh phúc                    ðỀ TÀI ðỀ ÁN KỸ THUẬT Sinh viên thiết kế: Lâm Ngọc Tiến ; Lớp: Hè 2011 Mã số SV: 11510911239 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Ngày giao đề tài: 19/7/2011 Ngày hoàn thành: NỘI DUNG DỀ TÀI Thiết kế trạm dẫn ñộng băng tải vận chuyển than ñá Số liệu ñề tài: Năng suất: Q;120 tấn/h Hệ số làm việc / năm: K n =0.70 Băng tải làm việc theo phương ngang Hệ số cản ban ñầu: K bd =1.5 Chiều dài vận chuyển: L= 100 m Thời gian phục vụ: 7 năm Hệ số làm việc / ngày: K ng =0.71 Tải trọng không ñổi,quay 1 chiều Nội dung cụ thể: - Thiết kế băng tải - Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn - Thiết kế bộ truyền ngoài hộp và khớp nối - Thiết kế trục và tang dẫn động - Thiết cụm con lăn đỡ nhánh có tải YÊU CẦU THIẾT KẾ 1 - 01 thuyết minh trình bày tính toán thiết kế trên khổ giấy A 4 2 - 02 bản vẽ A 0 , 02 bản vẽ chế tạo A 1 3 - 01 file Powpoint trình diễn khi bảo vệ Cán bộ hướng dẫn Trưởng bộ môn Ngày tháng năm 2011 T/L Hiệu trưởng (Chủ nhiệm khoa) ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 2 NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Bản vẽ không thể up lên ñược. Bạn nào cần ñồ án này thì pm mình nhé 0974059455 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 3 MỤC LỤC LỜI NÓI ðẦU 8 PHẦN I 9 GIỚI THIỆU SƠ BỘ HỆ DẪN ðỘNG BĂNG TẢI 9 1.1 Giới thiệu về trạm dẫn động băng tải 9 1.2 Mục tiêu thiết kế 11 PHẦN II 13 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI 13 2.1 Xác định độ rộng tối thiểu của băng tải 13 2.2 Xác định vận tốc của băng tải 13 2.2.1 Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy 14 2.2.2 Góc mái 14 2.2.3 Khối lượng riêng tính toán 14 2.2.4 Hệ số ảnh hưởng của độ dốc băng tải 14 2.3 Tính toán công suất truyền dẫn băng tải 15 2.4 Lực căng dây băng tải 16 2.4.1 Lực vòng 16 2.4.2 Lực căng trên 2 nhánh băng tải 16 2.4.3 Lực căng tối thiểu 17 2.4.4 Lực kéo lớn nhất 18 2.5 Tính tiết diện ngang dòng vật liệu 18 2.6 Tính chọn dây băng 18 2.7 Cấu trúc hệ thống băng tải 19 2.7.1 Tang dẫn động 19 2.7.2 Con lăn đỡ băng 20 PHẦN III 25 CHỌN VÀ TÍNH HỘP GIẢM TỐC TIÊU CHUẨN 25 3.1 Chọn loại hộp giảm tốc 25 3.2 Chọn động cơ điện 27 3.2.1. Chọn kiểu loại động cơ 27 3.2.2 Chọn công suất động cơ 28 3.2.3 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ 29 3.2.4 Chọn động cơ thực tế 29 3.2.5 Kiểm tra điều kiện mở máy và điều kiện quá tải cho động cơ 29 3.3 Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn 30 3.3.1 Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn 30 3.3.2 Xác định phối tỷ số truyền ngoài hộp 31 3.4 Công suất trên các trục 32 3.5 Tính số vòng quay trên các trục 32 3.6 Tính mômen xoắn trên các trục 33 3.7 Các thông số cơ bản của hộp giảm tốc tiêu chuẩn 34 PHẦN IV 35 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 4 TÍNH KIỂM TRA BỀN CHO CÁC CHI TIẾT TRONG HỘP 35 4.1 Kiểm tra bền cho các bộ truyền bánh răng 35 4.1.1 Bộ truyền cấp nhanh 35 4.1.2 Bộ truyền cấp chậm 43 4.2 Tính và kiểm nghiệm trục 51 4.2.1 Định các kích thước cơ bản của trục 51 4.2.2 Định kết cấu cho các trục 52 4.2.3. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 54 PHẦN V 71 TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP VÀ KHỚP NỐI 71 5.1. Truyền động đai 71 5.1.1.Chọn loại đai 71 5.1.2.Tính toán các thông số cơ bản của đai 71 5.1.3. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 74 5.2. Tính chọn khớp nối 75 5.2.1 Tính toán sơ bộ đường kính trục tại các vị trí lắp khớp nối 76 5.2.2. Chọn khớp nối tiêu chuẩn 77 PHẦN VI 79 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN 79 6.1. Tính toán thiết kế trục tang dẫn động 79 6.1.1. Chọn vật liệu 79 6.1.2. Tính sơ bộ trục 79 6.1.3. Tính gần đúng trục 79 6.1.4. Tính kiểm nghiệm trục 83 6 1.5. Tính chọn then 86 6.1.6. Tính chọn ổ lăn 87 6.2 Tính toán thiết kế cụm con lăn đỡ nhánh có tải 90 6.2.1 Tính lực tác dụng giữa 2 hàng con lăn 90 6.2.3 Tính trục của con lăn 94 PHẦN VII 98 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 98 7.1. Kết luận 98 7.2. Đề nghị 98 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1 Thông số tang dẫn động……………………………………. 20 Bảng 2.2 Thông số tang bị động……………………………………… 20 Bảng 2.3. Thông số con lăn nhánh có tải…………………………… 22 Bảng 2.4. Thông số con lăn nhánh có tải…………………………… 22 Bảng 3.1 Chọn động cơ……………………………………………… 29 Bảng 3.2 Hộp giảm tốc khai triển theo tiêu chuẩn Nga 31 Bảng 3.3 Thông số P,n,T trên các trục……………………………… 33 Bảng 3.4 Kích thước cơ bản của hộp giảm tốc……………………… 34 Bảng 4.1 Thông số cơ bản của bộ truyền cấp nhanh…………………. 35 Bảng 4.2 Thông số cơ bản của bộ truyền cấp chậm………………… 43 Bảng 5.1 Thông số cơ bản đai thang 71 Bảng 5.2 Các thông số bộ truyền đai…………………………………. 75 Bảng 5.3 Khớp nối động cơ và trục III……………………………… 77 Bảng 5.4 Kích thước cơ bản của vòng đàn hổi của khớp nối trục III… 77 Bảng 6.1 Kích thước mặt cắt then vát và rãnh then (TCVN 4214-86) 87 Bảng 6.2: Kích thước ổ bi lòng cầu 2 dãy……………………………. 88 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 6 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Cấu tạo băng tải 10 Hình 2.1 Góc mái 14 Hình 2.2: Sơ đồ lực căng dây băng tải 16 Hình 2.6 Tiết diện ngang dòng vật liệu 15 Hình 2.3 Cấu tạo tang dẫn động 19 Hình 2.4: Cấu tạo con lăn nhánh có tải 21 Hình 2.5 Cấu tạo con lăn nhánh có tải 22 Hình 3.1: Sơ đô hệ dẫn động băng tải 27 Hình 4.1. Sơ đồ bố trí hộp giảm tốc 51 Hình 4.2: Kết cấu trục I 52 Hình 4.3: Kết cấu trục II 53 Hình 4.4: Kết cấu trục III 54 Hình 4.5 Biểu đồ mômen trục I 58 Hình 4.6 Biểu đồ mômen trục II 63 Hình 4.7 Biểu đồ mômen trục III 69 Hình 5.1 : Đai thang 72 Hình 5.2 . Cấu tạo khớp nối vòng đàn hồi 77 Hình 6.1. Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang dẫn động…………………. 80 Hình 6.2 Then 87 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Dự Hướng dẫn tính toán băng tải 2011 [2] Vũ Ngọc Pi Hộp giảm tốc tiêu chuẩn [3] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( Tập 1) Nhà xuất bản Giáo dục 2005 [4] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( Tập 2) Nhà xuất bản Giáo dục , 1999 [5] Vũ Ngọc Pi Tính toán băng tải 2001 [6] FMC Technologies Belt Conveyor Idlers Catalog - FMC Technologies [7] Beltmaster_berekeningen-transport [8] http://118.69.77.170/ebook/ VeKyThuat [9] Conveyor Belt Design Manual - Bridgestone ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 8 LỜI NÓI ðẦU Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hướng XHCN trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người . Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều . Là một sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em luôn thấy được tầm quan trọng của những kiến thức mà mình được tiếp thu từ thầy cô . Nhiệm vụ thiết kế đề án là một công việc rất quan trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho người sinh viên nắm được các hệ dẫn động, hiểu sâu, hiểu kỹ và đúc kết được những kiến thức cơ bản của của môn học. Vì vậy thiết đề án là công việc quan trọng và rất cần thiết . Đề tài thiết kế của em được giao là “Thiết kế trạm dẫn ñộng băng tải vận chuyển than ñá” .Đề án gồm 7 phần: PHẦN I . GIỚI THIỆU SƠ BỘ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI PHẦN II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI PHẦN III.CHỌN VÀ TÍNH HỘP GIẢM TỐC TIÊU CHUẨN PHẦN IV. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP VÀ KHỚP NỐI PHẦN V. TÍNH KIỂM TRA BỀN CHO CÁC CHI TIẾT TRONG HỘP PHẦN VI. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN PHẦN VII. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Với những kiến thức đã học và sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn ðình Ngọc cùng với sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn chúng em đã hoàn thành được đề án được giao. Đề án được em thực hiện tại trường chủ yếu mang tính lý thuyết mà không có sản phẩm thực tế. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để đề án của em được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên , Ngày 30 tháng 09 năm 2011 Sinh viên thực hiện Lâm Ngọc Tiến ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 9 PHẦN I GIỚI THIỆU SƠ BỘ HỆ DẪN ðỘNG BĂNG TẢI Phần I nhằm mục đích giới thiệu cho chúng ta nắm được cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm… của hệ thống dẫn động băng tải than đá. 1.1 Giới thiệu về trạm dẫn ñộng băng tải Hệ dẫn động băng tải được sử dụng để vận chuyển các vật liệu rời từ rất lâu nhờ những ưu điểm là có cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang, nghiêng với khoảng cách lớn, làm việc êm, năng suất cao và tiêu hao năng lượng không cao, số lượng vận chuyện lớn, kết cấu đơn giản, sửa chữa thuật tiện, linh kiện tiêu chuẩn hoá. Hệ dẫn động băng tải được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như: dùng để vận chuyển, dùng trong các dây chuyền sản xuất, dùng trong các công trình xây dựng trạm thủy điện và bến cảng, trong sản xuất trong khai thác mỏ, luyện kim ,hoá chất, đúc, vật liệu xây dựng, có thể vận chuyển vật liệu rời hoặc vật phẩm thành kiện. Để đáp ứng từng yêu cầu dây chuyền sản xuất về hình thức phân bố và căn cứ yêu cầu công nghệ vận chuyển, có thể chỉ dụng một máy vận chuyển, cũng có thể tổ hợp nhiều băng tải cao su hoặc cấu hành với thiết bị băng chuyền khác hoặc hệ thống băng tải ngang hoặc băng tải nghiêng. Để vận chuyển những vật phẩm có dạng cục, hạt, bột, như: quặng, đá, than,than đá, cát, sỏi, hoặc dạng vật phẩm có tính chất đặc biệt như bao xi măng, bao đường, bao gạo Vì vậy hệ dẫn động băng tải được dùng khá rộng rãi trong nhà máy, công trường Băng tải làm việc được nhờ lực ma sát giữa bề mặt đai và tang dẫn. Một băng tải thường được cấu tạo như sau (Hình 1.1). ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 10 B B 1 5 0 0 A A 8 10 6 R100 R100 R100 117 1 32 3 Hình 1.1 Cấu tạo băng tải 1. Cơ cấu kéo băng 2. Tang bị dẫn 3. Dây băng 4. Cụm con lăn trên 5. Cụm con lăn dưới 6. Hộp giảm tốc 7. Động cơ điện 8. Tang dẫn động 9. Khung đỡ băng tải 10. Khớp nối 11. Bộ truyền đai Ưu điểm của hệ dẫn động băng tải: Băng tải cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng (hay kết hợp cả hai) với khoảng cách lớn, làm việc êm, năng suất tiêu hao không lớn. Nhược điểm của hệ dẫn động băng tải: + Có hao hụt vật liệu vận chuyển do rơi vãi trên đường vận chuyển làm dơ bẩn và gây ô nhiễm môi trường. + Khi vận chuyển ở những khoảng cách dài và không thẳng đòi hỏi phải có thêm những trạm trung chuyển tốn kém. + Tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng tải nhỏ (< 24 0 ), không vận chuyển được theo hướng đường cong. [...]... kéo căng băng Cơ c u kéo căng băng có nhi m v t o ra s c căng c n thi t cho băng, ñ m b o cho băng bám ch t vào tang d n và gi m ñ võng c a băng theo chi u dài Có 2 lo i cơ c u căng băng thư ng dùng là cơ c u căng băng dùng vít và cơ c u căng băng dùng ñ i tr ng a) Cơ c u căng băng dùng vít t i C u t o ñơn gi n, giá thành h , kích thư c khuôn kh và tr ng lư ng nh Lo i này thư ng dùng cho băng t i... t” v t li u) c n v n chuy n trên băng N u kích c v t ph m càng l n thì ñ r ng băng t i càng ph i r ng V i lo i v t li u c n v n chuy n là than ñá, ta ch n lo i băng có b r ng t i thi u B = 500mm (Tra b ng 1[1]) 2.2 Xác ñ nh v n t c c a băng t i V n t c băng t i c n gi i h n tùy thu c dung lư ng c a băng, ñ r ng c a băng và ñ c tính c a v t li u c n v n chuy n S d ng băng h p chuy n ñ ng v i v n t c... t b an toàn ñ b o v cho ngư i s d ng T t c các b ph n c a băng t i c n ñư c che ch n ñ ñ m b o an toàn cho ngư i s d ng và thi t b xung quanh - Băng t i v n chuy n than ñá s d ng thép k t c u hàn, các con lăn ñ băng t i cao su, các tang b ñ ng, ch ñ ng và căng b ng Than ñá ñư c v n chuy n b ng băng t i cao su - B r ng băng t i cao su 500 mm - Băng t i b theo phương ngang - Năng su t : 120 t n/h GVHD:... n ð án k thu t Thi t k tr n d n ñ ng băng t i PH N II TÍNH TOÁN THI T K BĂNG T I Trong tính toán thi t k băng t i chúng ta c n ph i tính toán xác ñ nh v n t c băng t i, ñ r ng t i thi u, di n tích m t c t ngang, công su t, dây băng và c u trúc h th ng băng t i T t c nh ng công vi c này ñư c gi i quy t chương II 2.1 Xác ñ nh ñ r ng t i thi u c a băng t i ð r ng băng t i ph thu c lưu lư ng c n v n chuy... làm vi c băng b giãn nhi u l n ñòi h i ph i căng băng nhi u l n Hành trình làm vi c c a vít ph thu c vào chi u dài băng t i (thư ng l y kho ng 1-1,5% chi u dài băng t i nhưng không l y ñư c > 400 mm) b) Cơ c u căng băng dùng ñ i tr ng Cơ c u căng băng dùng ñ i tr ng có kh năng t o ra l c căng c ñ nh nhưng ph i b trí không gian ph c t p, không g n nh Lo i cơ c u này thư ng s d ng cho nh ng băng t i... Trong ñó B là chi u r ng băng B=500 (mm) Lt C D B Hình 2.3 C u t o tang d n ñ ng C=60÷70 (mm) Ch n C=65 (mm) V y Lt=500+2.65=630 (mm) GVHD: Th.S Nguy n ðình Ng c 19 Sinh viên: Lâm Ng c Ti n ð án k thu t Thi t k tr n d n ñ ng băng t i 2.7.2 Con lăn ñ băng Công d ng c a con lăn ñ là ñ m b o v trí c a t m băng theo chi u dài v n chuy n và hình d ng c a t m băng trên nhánh có t i V i băng v n chuy n v t li... c băng t i Băng t i càng d c thì lưu lư ng v n chuy n v t li u ñư c càng th p Theo b ng 7[1] ta có h s nh hư ng c a ñ d c băng t i s = 1 Thay vào (2) ta có, v n t c c a băng t i là: GVHD: Th.S Nguy n ðình Ng c 14 Sinh viên: Lâm Ng c Ti n ð án k thu t V= Thi t k tr n d n ñ ng băng t i 120 =90,334 ( m/ph ) = 1,506 ( m / s ) 60.0,0246.0,9.1 ð m b o không vư t quá tr s v n t c b ng 3 [1] v y b r ng băng. .. m2 ) (12) A: Di n tích m t c t ngang dòng v n chuy n (m2) B: ð r ng băng t i (m) K: H s tính toán Theo b ng 4[1] ta có: K=0,1538 2.6 Tính ch n dây băng V i lo i v t li u c n v n chuy n là than ñá, ñây là lo i v t li u không có ph n ng hóa h c v i dây băng nên ta ch n lo i dây băng t i d t nhi u l p Thông s ñánh giá s c b n c a dây băng t i ñư c tính theo giá tr l c kéo l n nh t tác d ng lên dây Fmax... án k thu t Thi t k tr n d n ñ ng băng t i Theo ñ tài, tính toán thi t k băng t i có 1 puly d n ñ ng ñ t ñ u băng t i và băng t i v n chuy n v t li u theo phương ngang Do ñó, d a vào Table51[9] ta xác ñ nh ñư c l c căng trên tr m kéo căng như sau: FT=F2 +Fr Trong ñó: F2: l c căng trên nhánh không t i, F2= 2727,54 N Fr: l c c n do ma sát gi a băng t i và con lăn ñ nhánh băng t i ñi v Theo m c 4.1.5[9]... V y l c căng băng c n thi t là 2762,112 N tương ng v i 276,2112 kg c a qu ñ i tr ng ñ căng băng K t lu n: D a vào v t li u, lưu lư ng v n chuy n t ñó ta xác ñ nh ñư c v n t c, GVHD: Th.S Nguy n ðình Ng c 23 Sinh viên: Lâm Ng c Ti n ð án k thu t Thi t k tr n d n ñ ng băng t i công su t, ch n dây băng, tang d n ñ ng, con lăn theo tiêu chu n, cơ c u căng băng. Sau khi thi t k các chi ti t băng t i ta ti . - Băng tải vận chuyển than đá sử dụng thép kết cấu hàn, các con lăn đỡ băng tải cao su, các tang bị động, chủ động và căng bằng. Than đá được vận chuyển bằng băng tải cao su. - Bề rộng băng. cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm… của hệ thống dẫn động băng tải than đá. 1.1 Giới thiệu về trạm dẫn ñộng băng tải Hệ dẫn động băng tải được sử dụng để vận chuyển các vật liệu rời. dẫn động băng tải, chúng ta sẽ đi thiết kế băng tải. ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 13 PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT