Đang tải... (xem toàn văn)
Máy vận chuyển liên tục được dùng ở các khu mỏ, bến cảng, trong các nhà máy, xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, bến bãi để vận chuyển hàng rời, hàng cục thuần nhất liên tục với những cự ly không lớn lắm , hoặc trong giới hạn của một vài công trường sản xuất có liên quan với nhau với cự ly khoảng 10 km
GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG SƠ LƯỢC VỀ BĂNG GẦU 1. Giới thiệu chung về máy vận chuyển liên tục: Máy vận chuyển liên tục được dùng ở các khu mỏ, bến cảng, trong các nhà máy, xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, bến bãi để vận chuyển hàng rời, hàng cục thuần nhất liên tục với những cự ly không lớn lắm , hoặc trong giới hạn của một vài công trường sản xuất có liên quan với nhau với cự ly khoảng 10 km 2. Giới thiệu băng gầu: Băng gầu la loại máy vận chuyển liên tục có bộ phận kéo dùng để vận chuyển vật liệu ở thể tơi vụn như cát, đá, sỏi… phương vận chuyển theo phương nghiêng hoặc phương nghiêng. Băng gầu được sử dụng trong các xí nghiệp hóa chất, vật liệu xây dựng,xí nghiệp chế tạo máy, xí nghiệp thực phẩm, các công ty khai thác…… * Ưu điểm: + Diện tích chiếm chỗ nhỏ + Sử dụng và vận hành đơn giản, chắc chắn * N hược điểm: + Vốn đầu tư cao, năng suất băng gầu hạn chế. + Băng gầu gồm các bộ phận chính sau: tang dẫn hoặc đĩa xích được lắp phía trên.tang bị dẫn hay đĩa xích bị dẫn thường lắp ở phía dưới. Bộ phận kéo có thể là dây băng hay dây xích trên đó có gắn các gầu. + Trục của tang được nối với trục ra của hộp giảm tốc và dẫn động cho tang hoặc đĩa xích. Chất tải cho gầu ở phần dưới của máy có thể rót trực tiếp vào gầu hay rót vào đáy sau đó gầu chuyển động qua đó và xúc vật liệu nhờ bộ phận kéo nâng gầu lên. Tùy theo vận tốc của gầu ứng với từng loại vật liệu ta có cách dỡ tãi khác nhau. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 1: động cơ điện; 2: phanh; 3: hộp giảm tốc; 4: khớp nối; 5: ổ đỡ; 6: xích kéo 7: gầu xúc vật liệu; 8: cửa ra tải; 9: cửa vào tải; 10: thiết bị căng xích SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 1 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 2 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ BĂNG GẦU 1. Các thông số cơ bản. Năng suất của băng :Q = 70 (T/h). Chiều cao vận chuyển: H = 40 (m). Khối lượng riêng của hàng : 6,125,1 →= γ (T/m 3 ) [bảng 4.1] Lấy 5,1 = γ (T/m 3 ). 2. Xác định loại băng, loại gầu. a) Xác định loại băng gầu, loại gầu. Theo bảng [8.2] và bảng [8.5] quy định đối với trường hợp đã cho: - Sử dụng băng gầu dùng dây xích cao tốc. - Lắp gầu đáy tròn sâu, dỡ tải ly tâm. - Ký hiệu : + Loại băng gầu : Ц Γ + Loại gầu : Γ - Hệ số đầy gầu trung bình : 8,0 =Ψ - Tốc độ xích: v = 1 ÷ 1,6 (m/s) . Lấy v = 1,5 (m/s). b) Dung tích gầu cần thiết trên một đơn vị chiều dài. )m/l(5,18 5,1*8,0*5,1*6,3 70 **V*6,3 Q i g == γψ = Q=70 (T/h) : năng suất gầu V=1,5 (m/s) : vận tốc xích Ψ =0,8 : hệ số đầy gầu trung bình γ =1,5 (T/m 3 ) : khối lượng riêng của hàng -Tra bảng [8.7] lấy i g = 19 (l/m) i 0 = 12 ( l) t g = 630 (mm) : bước gầu -Tra bảng [8.4] ta có: + B g = 650 (mm): chiều rộng gầu + Số lượng xích : 2 xích - Tra bảng [8.1] ta tìm được các thông số còn lại của gầu như sau: SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 3 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m l=250 (mm); h= 275 (mm) ; r = 80 (mm) 3. Tính chọn sơ bộ xích kéo. a) Tải trọng trên một đơn vị chiều dài của khối lượng hàng. q = V Q *6.3 = 5,1*6,3 70 = 22,2 (KG/m) [CT 5.12] b) Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu. q b =q x +q g [CT 8.5] Trong đó: + q g = g g t G *k= 63,0 15 *1,14 = 27 (KG/m) [CT 8.6] G g = 15 (KG) : khối lượng một gầu [bảng 8.8] t g = 0,63 (m) : bước gầu k = 1,14 : hệ số tính đến khối lượng các chi tiết lắp ghép + Từ t g = 630 (mm), theo bảng [8.6] ta chọn: Bước xích t x = 603 (mm) Số răng đĩa xích truyền động là 6 Số răng đĩa xích căng băng là 6 Từ bước xích t x = 603 (mm) ta tra bảng [3.12] chọn xích kiểu BKΠ loại 1 có: Khối lượng một mét xích là q x = 18,6 (KG/m) Tải trọng phá huỷ là : 30000 (KG) Khoảng cách giữa các mắt xích là : B t = 62 (mm) Chiều rộng tấm xích là : B = 60 (mm) Vậy: q b = q x + q g = 27 +18,6 = 45,6 (KG/m) c) Lực cản múc hàng là. W m = q * k m = 22,2 * 3 = 66,6 (KG) k m = 3 : hệ số múc 1kg hàng [bảng 8.10] q = 22,2 (KG/m) : tải trọng của khối lượng hàng trên một đơn vị chiều dài. d) Công suất cần thiết trên trục truyền động để xích làm việc. N = 0,003*Q*H*(1+ H k Q CVq mb + ** ) [CT 8.15] SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 4 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m N = 0,003*70*40*(1+ 5,24) 40 3 70 1,1*5,1*6,45 =+ (kW) Trong đó : Q = 70 (T/h) : năng suất của gầu H = 40 (m) : chiều cao vận chuyển v = 1,5 (m/s) : vận tốc băng gầu q b = 45,6 (KG/m): tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu k m =3 :hệ số múc 1kg hàng C = 1,1 : hệ số tính đến chi phí năng lượng để khắc phục lực cản do trọng tâm gầu và hàng đặt công-son so với bộ phận kéo [bảng 8.11] e ) Lực vòng trên vòng tròn cơ sở của đĩa xích. P= V N*102 = 5,1 5,24*102 = 1666 (KG) [CT 8.16] N = 24,5 (kW) : công suất cần thiết trên trục truyền động để xích làm việc V =1,5 (m/s) : vận tốc của băng gầu SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 5 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m f ) Chọn sơ bộ xích kéo của băng 2 xích được tính theo lực đứt. S d = (1,5 ÷ 17,5)* P = 16*1666 = 26656 (KG) [CT 8.20] P d = 0,6.S = 0,6*26656 = 15993,6 (KG) [CT 8.21] Tra bảng [III.12] chọn sơ bộ xích BKΠ loại 1 có P đ = 30000 (KG) 4. Xác định lực căng của bộ phận kéo bằng phương pháp đi vòng chu vi. a) Lực căng tại điểm 1. Đối với băng gầu dùng xích, ta có: S min ≥ 5q>50 (KG ) [CT 5.31] q = 22,2 (KG/m) : khối lượng hàng trên một đơn vị chiều dài Ta chọn :S 1 = S min = 120 (KG) (vì S min ≥ 5q = 5*22,2 = 111 KG) b) Lực căng tại điểm 2. S 2 =K q *S 1 +W m [CT 8.23] Trong đó: + W m = 66,6 (KG) : lực cản múc hàng + k q =1,03 ÷ 1,05, chọn k q =1,04 : hệ số lực căng của lực kéo bộ phận kéo do lực cản tại chi tiết quay + S 1 =120 (KG) : lực căng tại điểm 1 ⇒ S 2 = 1,04*120 + 66,6 = 191,4 (KG) c) Lực căng tại điểm 3. S 3 = S v = S 2 + (q b +q )*H [CT 8.24] Trong đó : + S 2 = 191,4 (KG) :lực căng tại điểm 2 + q = 22,2 (KG) :tải trọng trên một đơn vị chiều dài của khối lượng hàng + H = 40 (m) : chiều cao vận chuyển + q b =q x +q g =45,6 (KG/m) :tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu ⇒ S 3 = 191,4+(45,6+22,2)*40 = 2903,4 (KG) d) Lực tại điểm 4. SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 6 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m S 4 = S R = S 1 + q b *H = 120 + 45,6*40 = 1944 (KG) [CT 8.2] e) Lực căng tính tốn của bộ phận kéo. S tt = S max + S đ [CT 7.13] + S max = S 3 = 2903,4 (KG) : lực căng tại điểm 3 + S đ : tải trọng động trên xích [CT 7.12] =∗+ ∗∗ ∗∗ =+= )6,455,12,22.( 81,9603,06 405,160 )*(* ** **60 2 2 1 2 2 b x d qkq gtz HV S 2297,4 (KG) Trong đó : V =1,5 (m/s) : tốc độ băng H = 40 (m) : chiều cao băng gầu Z = 6 : số răng đĩa xích truyền động g = 9,81 (m/s 2 ) : gia tốc trọng trường q = 22,2 (KG/m) : tải trọng trên một đơn vị chiều dài của khối lượng hàng q b = 45,6 (KG/m) : tải trọng trên một đơn vị chiều dài của phần hành trình của băng gầu k 1 = 1,5 :hệ số quy đổi khối lượng [bảng 7.12] ⇒ S tt = S max + S đ = 2903,4 + 2297,4 = 5200,8 (KG) f) Nếu bộ phận kéo dùng 2 xích thì lực căng tính tốn của một xích lấy bằng: S 1 tt = 0,6*S tt = 0,6*5200,8 = 3120,48 (KG) [CT 7.14] g) Tải trọng phá huỷ của xích không được nhỏ hơn: P ph ≥ k.S 1 tt [CT 7.15] k = 8 ÷ 10 : hệ số dự trữ độ bền xích , chọn k = 9 P ph ≥ 9* 3120,48 = 28087,2 (KG) Thoả mãn vì : P ph = 30000 (KG) Vậy chọn xích kiểu BKΠ, loại 1 5. Tính chọn động cơ. +Lực kéo của đĩa xích có tính đến lực cản của đĩa: W 0 = k q *S n-1 - S n = k q *S 3 - S 4 =1,04*2903,4 –1944 = 1075,5 (KG) [CT 8.28] +Công suất trên trục truyền động : SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 7 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m N 0 = 8,15 102 5,1*5,1075 102 * 0 == VW (kW) [CT 7.10] +Công suất động cơ để truyền động: )(6,20 96,0 8,15*25,1 . 0 kW Nk N === η Trong đó : k = 1,25 : hệ số dự trữ η= 0,96 : hiệu suất [bảng 5.1] Từ đây tra bảng [III19.2] chọn động cơ điện :A02 -72 –6 + Công suất động cơ : 22 (kW) + Tốc độ quay trục : 970 (vòng /phút) + Hiệu suất : 90,5 % + Khối lượng động cơ : 230 (kg) 6. Tính chọn hợp giảm tốc. +Tốc độ quay của trục truyền động 2587,24 603,0*6 5,1*60 * *60 ≈=== x t tz v n (vòng/phút) [CT 7.16] Trong đó: v = 1,5 (m/s) : vận tốc của băng z = 6 : số răng đĩa xích t x = 0,603 (mm) : bước xích +Xác định tỷ số truyền cần thiết giữa trục động cơ và trục truyền động 8,38 25 970 == i [CT 6.17] + Tra bảng III.22.2 chọn được hộp giảm tốc 5002 −Π SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 8 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m Tỷ số truyền : i = 41,34 Công suất cho phép của trục : 27,5 (kW) * Từ tỷ số truyền tìm được chính xác tốc độ dây xích là t dcx t i ntZ V *60 ** = 34,41.60 970*603,0*6 = =1,41 (m/s) [CT 6.18] * Tính chính xác năng suất của băng gầu: Q=3,6*i o *V t *ψ *γ* g t 1 =3,6.*12 *1,41*0,8*1,5* 63,0 1 = 116 (T/h) [CT 8.29] Với : i o = 12 (l) γ = 1,5 (T/m 3 ) ψ = 0,8 V t = 1,46 (m/s) t g = 0,63 (m) Cho phép sai lệch so với năng suất qui định trong giới hạn là 10% %3,3%100* 120 116120 = − (thoả mãn) 7. tính chính xác độ bền dây xích trong thời gian khởi động. Theo bảng III.12 thì xích kiểu BKΠ loại 1 mới thoả điều kiện tính như trên : Khối lượng một mét xích là q x = 18,6 (KG/m) Tải trọng phá huỷ là : 30000 (KG) Khoảng cách giữa các mắt xích là : B t = 62 (mm) Chiều rộng tấm xích là : B = 60 (mm) a) Tính chính xác độ bền xích trong bộ phận kéo: * Tải trọng trên một đơn vị chiều dài của khối lượng hàng: q = V Q *6.3 = 41,1*6,3 116 = 22,8 (KG/m) [CT 5.12] SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 9 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m Lực cản múc hàng là: W m = q * k m = 22,8 * 3 = 68,4 (KG) k m = 3 : hệ số múc 1kg hàng [bảng 8.10] q = 22,8 (KG/m) : tải trọng của khối lượng hàng trên một đơn vị chiều dài * Lực căng tại điểm 1: Đối với băng gầu dùng xích, ta có: S min ≥ 5q>50 (KG ) [CT 5.31] q = 22,8 (KG/m) : khối lượng hàng trên một đơn vị chiều dài Ta chọn :S 1 = S min = 120 (KG) ( vì S min ≥ 5q = 5*22,8 = 114 KG) * Lực căng tại điểm 2: S 2 =K q *S 1 +W m [CT 8.23] Trong đó: + W m = 68,4 (KG) : lực cản múc hàng + k q =1,03 ÷ 1,05, chọn k q =1,04 : hệ số lực căng của lực kéo bộ phận kéo do lực cản tại chi tiết quay + S 1 =120 (KG) : lực căng tại điểm 1 ⇒ S 2 = 1,04*120 + 68,4 = 193,2 (KG) * Lực căng tại điểm 3: S 3 = S v = S 2 + (q b +q )*H [CT 8.24] Trong đó : + S 2 = 193,2 (KG) :lực căng tại điểm 2 + q = 22,8 (KG) :tải trọng trên một đơn vị chiều dài của khối lượng hàng + H = 40 (m) : chiều cao vận chuyển + q b =q x +q g =45,6 (KG/m) :tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu ⇒ S 3 = 193,2+(45,6+22,8)*40 = 2929,2 (KG) * Lực tại điểm 4: S 4 = S R = S 1 + q b *H = 120 + 45,6*40 = 1944 (KG) [CT 8.26] * Lực căng lớn nhất trong bộ phận kéo : S max = S 3 = 2929,2 (KG) SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 10 [...]... do vận tốc quay chậm ( dưới 1500 v/p ) có thể chọn mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ 60 -100 0 C + H = 40 (m) : chiều cao vận chuyển SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 20 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m MỤC LỤC PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG SƠ LƯỢC VỀ BĂNG GẦU 1 Giới thiệu chung về máy vận chuyển liên tục: 1 2 Giới thiệu băng gầu: 1 PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ... dây băng ở điểm đi ra khỏi tang căng băng Tra bảng III.55 chọn thiết bị vít căng băng + Lực kéo lớn nhất của tang băng : 0,9 (tấn) SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 14 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m + Kiểu thiết bị căng băng : 4032-50-50 SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 15 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m PHẦN III TÍNH CHỌN TRỤC, THEN,Ổ 1 Tính đường... TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m + Tra bảng III.39.1 chọn kiểu phanh TK Π -500 - Đường kính bánh phanh :500 (mm) - Chiều rộng má phanh : 200 (mm) - Mômen phanh : 250 (KGm) - Hành trình của nam châm điện : 2,3 (mm) - Hành trình của má phanh : 1,15 (mm) - Khối lượng phanh không kể nam châm điện : 379 (kg) - Kiểu thiết bị đẩy: ΤΓΜ -80 11 Tính chọn thiết bị căng băng Lực kéo lớn nhất ở thiết bị căng... TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m k1 = 1,2 : hệ số tính đến mức độ quan trọng của cơ cấu [bảng 1-21-TTMT] k2 = 1,2 : hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu [bảng 1-21-TTMT] Theo bảng [III.36] chọn khớp nối trục đàn hồi chốt – ống lót có bánh phanh 10 Tính chọn thiết bị phanh + Lực kéo của băng : Wo = SR – SV = S3 – S4 = 2929,2 – 1944 = 985,2 (KG) [CT 5.4] + Mômen phanh cần thiết trên trục... Nguyễn Thiều Hiền Mai 21 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m a) Tính chính xác độ bền xích trong bộ phận kéo: 10 b) Tính chính xác độ bền dây xích trong thời gian khởi động 12 8 Tính chọn đĩa xích .12 9 Tính chọn khới nối 13 10 Tính chọn thiết bị phanh 14 11 Tính chọn thiết bị căng băng 15 PHẦN III TÍNH CHỌN TRỤC, THEN,Ổ... Avà B : ∑M A = P1 * 110 + P2 * 890 − R b * 1000 = 0 ⇒ Rb = 24366 * 110 + 24366 * 890 = 24366(N) 1000 Ta có :Rb = Ra = 24366 (N) SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 16 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m P 1 A P2 n m Rb Ra 275 B m 275 n 780 d) Tính momen uốn tại tiêt diện nguy hiểm:n-n và m-m + Tại tiết diện n-n : M uy = Ra*110 = 24366*110 = 2680260 (Nmm) ⇒ M un −n = 2 M uy = M uy... chịu tải trọng lớn Ta có : d =120mm Vì trục lắp có then nên ta chọn sơ bộ: Then co ù : b = 28 (mm); h = 16 (mm); t = 8 ; t SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 1 = 8,2 17 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m Mômen cản uốn: W= 3,14 * 120 3 28 * 8 * (120 − 8) 2 − = 157852(mm 3 ) 32 2 * 120 Mômen cản xoắn: W0= 3,14 * 120 3 28 * 8 * (120 − 8) 2 − = 327412(mm 3 ) 16 2 *120 • Ở đây ta kiểm... + Chọn các hệ số kα ; k t ; εσ ; ετ Theo bảng 7.4 chọn : ε σ = 0,7; ε τ = 0,57 Theo bảng 7.8 chọn : kσ = 1,5 ; kτ = 1,4 SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 18 GVHD: Nguyễn Văn Hùng + Tỷ số TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m kσ k 1,5 1,4 = = 2,14; τ = = 2,46 ε σ 0,7 ε τ 0,57 Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3, áp suất sinh ra trên bề mặt lắp ghép ≥30 (N/mm2) Tra bảng 7.10, ta có... = 10 (mm) l = 96 (mm) [ σd ] = 150 (N/mm2) Suy ra : σd = SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai [bảng 7.20-TKCTM] 2 * 6035600 = 104,8( N / mm 2 ) [σ d ] 120 *10 * 96 19 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m + Kiểm nghiệm sức bền cắt : Theo công thức [7.12] ta có : τ c = [ τc ]=150 (N/mm2) Suy ra : τc = 2*M x ≤ [τ c ] l * d *t [bảng 7.21-TKCTM] 2 * 6035600 = 131( N / mm 2 ) [τ c ]... ≤ 1,5* Trong đó : ⇒ S S = [CT 7.20] S ñ 30000 = = 3000( KG ) = 3(T ) k 10 Skđ = 2,358(T) ≤ 1,5*3 = 4,5 (T) (điều kiện này thoả) SVTH: Nguyễn Thiều Hiền Mai 11 GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Tính toán thiết kế Băng gầu cao 40m 8 Tính chọn đĩa xích Theo bảng [8.6] ta trọn số răng đĩa xích truyền dộng bằng số răng đĩa xích căng băng là 6 răng + Đường kính vòng chia của đĩa xích : tx 603 = = 1206( mm) = 1,206( . GVHD: Nguy n V n Hùng TKMH: T nh to n thi t k Băng gầu cao 4 0m SVTH: Nguy n Thi u Hi n Mai 2 GVHD: Nguy n V n Hùng TKMH: T nh to n thi t k Băng. li n t c: M y v n chuy n li n t c đư c dùng ở c c khu m , b n c ng, trong c c nhà m y, xí nghiệp s n xu t v t li u x y dựng, b n bãi để v n chuy n hàng rời,