Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Tìm hiểu cấu tạo,nguyên lí hoạt động của máy nghiền. quy trình công nghệ sản xuất ximăng
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNGCHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU4.1. Cơ cấu nâng cần 4.1.1. Xy lanh nâng hạ cần phụ 4.1.1.1. Khi duỗi cần phụ - Xy lanh cần nhỏ có nhiệm vụ nâng cần nhỏ và trọng lượng gầu đầy tải, nó chòu tải lớn nhất khi cần ở vò trí nằm ngang vì lúc này nó chòu lực kéo lớn nhất Hình 4.1: Sơ đồ lực tính toán cần phụ- Mômen với điểm C ta có 1 21 1 2 2( )* ( )* * 0xlc p p xl pM P N l P N l P l= + + + − =Trong đó : P1, P2 là trọng lượng của gầu đầy tải và của cần nhỏ N1, N2 là lực quán tính tương ứng1pl, 2pl, xlpllà các cánh tay đòn tương ứng Với các thông số tham khảo từ máy trục thực tế ta có được các giá trò ( ) ( )1 212.5 , 6P T P T= =SVTH: LÊ THANH CẢNHP1P2PxlCN1N2 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG( ) ( ) ( )1 28,5 ; 3,5 ; 0,76xlp P pl m l m l m= = =* Lực quán tính khi nâng hạ cần max**iiQ vNg t=Với Qi là khối lượng nâng, Nvmax là vận tốc nâng, m/st là thời gian mở máy, t = 6 (s)g là gia tốc trọng trường, m/s2 Vậy ta có ( )1 max1*125000*0,651380* 9,81*6Q vN Ng t= = =( )1 max1*60000*0.65663* 9,81*6Q vN Ng t= = = vậy ta có : ( ) ( )125000 1380 *8,5 60000 663 *3,5 *0,76 0c xlM P= + + + − ==> ( ) ( )( )125000 1380 *8,5 60000 663 *3,516928290,76xlP N+ + += =- Chọn xy lanh có thông số sau : D = 320 (mm), d = 220 (mm), ta tính được áp lực dầu cần thiết là :( )2 24**xlPPD dπ=− Trong đó : P là áp lực cần thiết D, d lần lượt là đường kính xy lanh và pittôngVậy ta có :( )22 24*169282939934645* 0,32 0,22NPmπ = = − SVTH: LÊ THANH CẢNH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG( )400P bar≈Vậy ta cài đặt áp suất ở van an toàn giữ cần là 400 (bar)4.1.1.2. Khi hạ cần phụ - Khi hạ cần thì lực hạ cần phải thắng được áp suất cài đặt ở van an toàn và đẩy xi lanh đi với vận tốc v- Khi đó ta có 1 1 2 2* *P S P S=Vậy ta có ( )( )2 21 1222400* 4* * 0,32 0, 22*210,94* *0,32P SP barSππ−= = =( )2211P bar≈Vậy ta cài đặt áp suất ở van an toàn là 211 (bar).4.1.2. Xy lanh cần chính4.1.2.1. Khi nâng cần chính - Xy lanh cần lớn chòu tác dụng của trọng lượng gầu, tải, cần nhỏ và cần lớn, tuy nhiên nó được giảm tải bởi đối trọng vì vậy nó giảm được áp lực dầu và công suất bơm dầu không quá lớn. Sơ đồ lực tác dụng như hình :- Mômen tại điểm D ta có 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4( )* ( )* ( )* * cos * ( )* 0D xlM P N l P N l P N l P l P N lα= + + + + + − − + =SVTH: LÊ THANH CẢNHP1P2PxlS1S2v THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNGTrong đó : 1 2 3 4, , ,P P P P là trọng lượng gầu đầy tải, trọng lượng cần nhỏ, trọng lượng cần lớn, trọng lượng đối trọng.1 2 3 4, , ,l l l l là cánh tay đòn tương ứngxlP là lực tác dụng lên xy lanh 1 2 3 4, , ,N N N N là các lực quán tính tương ứng Hình 4.2: Sơ đồ lực tính toán cần chính* Tính lực quán tính + Tương tự ta có ( ) ( )3 max3*200000*13398 0,3398* 9,81*6Q vN N Tg t= = = =( ) ( )4 max4*265000*14502 0, 45* 9,81*6Q vN N Tg t= = = =Vậy ta có :1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 43( )* ( )* ( )* ( )*cos *xlP N l P N l P N l P N lPlα+ + + + + − +=* Khi cần ở vò trí nằm ngang : α = 680 SVTH: LÊ THANH CẢNHP1P2P3NP4PxlP1P2P3PxlNP4αABCEDl1l2l3l4N1N2N3N4N1N2N3N4P1P2P3NP4PxlP1P2P3PxlNP4αABCEDl1l2l3l4N1N2N3N4N1N2N3N4 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG+ ( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 415 ; 10 ; 4 ; 4, 2l m l m l m l m= = = =, thay số vào ta có 0(12,5 0,138)*15 (6 0,0663) *10 (20 0.3398)* 4 (26,5 0,45)* 4,2cos 68 * 4xlP+ + + + + − +=( )145,8xlP T=* Khi cần ở vò trí cao nhất : α = 290 + ( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 413, 258 ; 8,897 ; 2.25 , 4,976l m l m l m l m= = = =( )67,7xlP T=* Khi cần ở vò trí thấp nhất có tầm với ngắn nhất : α = 820 + ( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 46,5 ; 9,55 ; 3,197 ; 4,99l m l m l m l m= = = =( )158.7xlP T=Vậy ta lấy Pxl = 158.7 (T) để tính áp lực dầu - Chọn xy lanh có thông số sau : D = 320 (mm), d = 220 (mm)- Áp lực dầu cần thiết khi hạ cần chính là :42 24*158, 7*1019742735*0,32NPmπ = = ( )200P bar≈Vậy ta cài đặt áp suất van an toàn 200 (bar)4.1.2.2. Khi hạ cần chính SVTH: LÊ THANH CẢNH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG- Khi hạ cần thì lực hạ cần phải thắng được áp suất cài đặt ở van an toàn và đẩy xi lanh đi với vận tốc v. - Khi đó ta có 1 1 2 2* *P S P S=Vậy ta có ( )( )22 212 21* 200* 4* *0,32379,24* * 0,32 0, 22P SP barSππ= = =−( )1380P bar≈Vậy ta cài đặt áp suất ở van an toàn là 380 (bar).4.2 . Cơ cấu quay 4.2.1. Sơ đồ động của cơ cấu :Trong đó :1 : động cơ2 : hộp giảm tốc3 : con lăn4 : bánh răng bò động 5 : bánh răng chủ động6 : trục chínhHình 4.3:Sơ đồ động của cơ cấu quay4.2.2. Tính toán SVTH: LÊ THANH CẢNHP1P2PxlS1S2v123456 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG4.2.2.1. Tính trục chính- sơ đồ lực tác dụng lên trục Hình 4.4: Sơ đồ lực tính trục chínhTrong đó Pg là tổng lực tác dụng của gió lên toàn bộ cơ cấuPqt là tổng lực quán tính khi cơ cấu quay hoạt động Phl là hợp lực tác dụng lên trục chính- Tổng lực tác dụng của gió( )1 2 3 4g gP P F F F F= + + +Với 1 2 3 4, , ,F F F F lần lượt là diện tích chắn gió của gầu tải, cần nhỏ, cần lớn, đối trọng. Vậy ( ) ( ) ( )25,34 2,353 8,54 30, 2 3, 294 1124,8 11248gP kg N= + + + = =- Tổng lực tác dụng của lực quán tính 1 2 3 4qtP P P P P= + + −Với 1 2 3 4, , ,P P P P lần lượt là lực quán tính tiếp tuyến của gầu tải, cần nhỏ, cần lớn, đối trọng. Vậy ( )8224 8764 3681 4877 15792qtP N= + + − =- Tổng hợp lực là ( )2 2 2 211248 15792 19388hl g qtP P P N= + = + =SVTH: LÊ THANH CẢNHZXzPqtPhlPg THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG- Tính đường kính trục * sơ đồ lực tác dụng Hình 4.5: Biểu đồ momen uốn trục chính* Mômen uốn tại A là ( )*500 15792*500 7896000A hlM P Nmm= = =* Đường kính trục[ ]30,1*AMdσ=Với vật liệu là thép CT3 có [ ]2800( )ukgcmσ=Vậy ta có :( )37896000106.60,1*800d mm= =Chọn d = 110 (mm)- Kết cấu trục như hình :SVTH: LÊ THANH CẢNHAPhl500Þ70Þ85Þ70145 285 70 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNGHinh 4.6: Kết cấu trục chính4.2.2.2. Tính con lăn tại vòng tựa lăn - Kết cấu bố trí con lăn như hình vẽ :Hình 4.7: Kết cấu con lăn- Cọn chiều dài con lăn là l = 50 (mm), số con lăn là n = 20 - Tải trọng tác dụng lên con lăn là :( )814,0520 20GP T= = =Trong đó G = 82 (T) là trọng lượng của phần quay tác động lên con lăn Vậy ta có ( )1*cos 45 4,05*cos 45 2,8637P P T= = =- Trong quá trình hoạt động con lăn chòu tác động của tải trọng thay đổi mạch động và nó phân bố trên chiều dài của chốt.Nghóa là 1*P q l= với q là tải trọng phân bố, l là chiều dài của chốt.- Mômen uốn lớn nhất tại tiết diện giữa của chốt là SVTH: LÊ THANH CẢNHPP1 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG( )2 4* 2,8637 *50*101789868 8q lM Nmm= = =- Chốt được chế tạo bằng thép 35 với giớ hạn bền là [ ]2520( )bNmmσ=, giớ hạn chảy là [ ]2270chNmmσ = , giớ hạn mỏi [ ]12200Nmmσ− = . Ứng suất uốn với chu kỳ mạch động xác đònh theo công thức sau :[ ][ ][ ]1' 21, 4*1,4 * 200117* 1,5*1,6Nn k mmσσ− = = = Với n = 1.5, k’ = 1.6 là hệ số an toàn và hệ số tập trung ứng suất lấy theo bảng 1.5 và 1.8 [thiết kế máy trục]- Ta có đường kính con lăn là :[ ]( )3317898624,80,1* 0,1*117Md mmσ= = =Chọn d = 25 (mm)- Kết cấu con lăn :4.2.2.3. Tính mômen cản quay - Mômen cản quay của cơ cấu quay bao gồm mômen do lực ma sát giữa vòng lăn và bộ phận quay, do lực quán tính các bộ phận quay.+ Mômen cản tại vòng lăn12 0 11* * * * *2rtD dM R R f kDµ = + SVTH: LÊ THANH CẢNH2x45°2x45°50Þ50 [...]... 0,97*0,72 là hiệu suất của cơ cấu quay - Ta có khi cơ cấu quay hoạt động thì động cơ hoạt động theo chế độ gián đoạn đóng mở liên tục nên các thông số của động cơ ta lấy theo chế độ gián đoạn Như vậy ta có Tint = 22791( Nmm ) lớn hơn Tdc vì thế động cơ chọn thỏa mãn - Lưu lượng thực tế của động cơ thủy lực Qtt = l Dint * n2 265*784 = = 230,8 ηt *1000 0,9*1000 ph - Công suất thực SVTH: LÊ... 230,8* 270 = = 103,86 ( kw ) 600 600 N tt ≈ 104 ( kw ) 22 - Kết cấu bơm : Hình 4.9: Kết cấu bơm 4.2.2.5 Phân phối tỉ số truyền - Cơ cấu quay của máy được dẫn động qua hộp giảm tốc và bộ truyền bánh răng ngoài Vì thế ta phân phối tỉ số truyền như sau : i = ihgt * ibr = 80* 4,9 - Ta chọn hộp giảm tốc bánh vít trục vít có số hiệu рч -1 00 theo át lát máy trục Với các thông số sau : n = 1000 (vg/ph) T = 524000... tải động : - Cd = Q m L - Bậc đường cong mỏi m = 3 (đối với ổ bi ) -Tuổi thọ tính theo triệu vòng quay L 60nLh 10 6 L Lh = ⇒L= 10 6 60.n Lh = (10…25)103 h - Ta chọn Lh = 25*103 h N = 784 (vòng/phút ) 60*784* 25*103 ⇒L= = 1176 (triệu vòng quay ) 106 - Q: Tải trọng động quy ước Q =( XVFV + YFa)kt.kđ + Lực hướng tâm SVTH: LÊ THANH CẢNH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG Khi cơ cấu hoạt động. .. 623949 ( Nmm ) 4.2.2.4 Chọn động cơ và kiểm tra - Chọn động cơ thủy lực N0 10000 của hãng sản xuất EATON HYDRAULICS có thông số sau : l l Dcont = 170 , Dint = 265 , Pcont = 200 ( bar ) , Pint = 270 ( bar ) ph ph vg Tcont = 2700 ( Nmm ) , Tint = 3440 ( Nmm ) , n = 784 ph - Tỷ số truyền toàn bộ i= n 784 = = 392 nq 2 - Mômen xoắn yêu cầu tại đầu ra động Tdc = Trong đó Mc... 28637(N) tải trọng tác dụng lên con lăn µ = 0,25 hệ số ma sát của con lăn trên vòng ray Dr = 1000 (mm) là đường kính trung bình của vòng răng D1 = 25 (mm) là đường kính trung bình của con lăn R1 = 19388 (N) là tải trọng ngang tác dụng lên trục chính f = 0,015 hệ số ma sát trượt d1 = 90 (mm) là đường kính của ngõng trục kt =1,4 hệ số kể đến ma sát của thành bên con lăn, với con lăn trụ vậy ta có : 1000 90... 378*1*1/1,75 = 216 MPA [ σ F]2 = 360*1*1/1,75 = 206 MPA chọn [ σ F] = 206 MPA - Truyền động bánh răng trụ SVTH: LÊ THANH CẢNH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG + hệ số chiều rộng vành răng ϕ ba phụ thuộc vào cách bố trí hộp giảm tốc, ứng với cách bố trí không đối xứng ta có : ϕ ba chọn = 0,2 5- 0,4 (HB 350) ϕ bảng 6.6[1] = 0,25 ba - Khoảng cách trục aw1 aw1 = ka * ( u − 1) 3 T1 K H β / ϕba [σ H ]2... tính của các thành phần quay 15000 10000 4000 G2 G1 N2 N1 4200 G3 N3 G4 N4 Mq Hình 4.8:Sơ đồ lực tính toán momen cản quay Trong đó N1 , N 2 , N 3 , N 4 là lực quán tính của các bộ phận khi quay G1 , G2 , G3 , G4 là áp lực gió tác động SVTH: LÊ THANH CẢNH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG M q = (G1 + N1 )15000 + (G2 + N 2 )*10000 + (G3 + N 3 )4000 − (G − N 4 )* 4200 M q = 204709 ( Nmm ) -. .. NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG Khi cơ cấu hoạt động ổ lăn chòu tác động của lực hướng tâm do mômen xoắn tác động, lực hướng tâm : Fv = T * 2 382222* 2 = = 6164 ( N ) Dbr 124 ⇒ Fv = 6164 (N) + Fa = 0 (bánh răng trụ răng thẳng nên lực dọc trục = 0) + V :hệ số kể đến vòng nào quay Vòng trong quay ⇒ V = 1 + kt :hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ + kt = 1 với nhiệt độ < 105oC + kđ :hệ số kể đến đặc tính... TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN HƯỮ QUẢNG do đó ta chọn Ra = 10 40 µ m + hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng Zv + hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng KXH theo tính toán sơ bộ : ZR Zv KXH = 1 + hệ số an toàn SH = 1,1 (bảng 6.2 [1]) Vậy : [ σ H1] = 445 Mpa [ σ H2] = 427 MPA => [ σ H] = 427 MPA - Ứng suất uốn cho phép [ σ F] = ( σ 0limKFLKFCYRYSYX)/SF + σ 0Flim 1 = 1,8HB 1 = 378 (MPA) +... Z2/Z1 = 152/31 = 4,903 * Bảng thông số sơ bộ của bộ truyền 1 khoảng cách trục aw = 366 (mm) 2 đøng kính vòng chia d1 = mZ1 = dw1 = 4*31 = 124 (mm) d2 = mZ2 = dw2 = 4*152 = 608 (mm) Z2 152 3 tỉ số truyền u = Z = 31 = 4,903 1 5 góc áp lực α = α tw = 200 6 bề rộng bánh răng bw = ϕba* aw1 = 0.25*366=91,5 (mm) chọn bw = 100 (mm) 100 Þ720 Þ608 Þ124 105 Hình 4.11:Kết cấu bánh răng SVTH: LÊ THANH CẢNH THIẾT KẾ . 680 SVTH: LÊ THANH CẢNHP1P2P3NP4PxlP1P2P3PxlNP4αABCEDl1l2l3l4N1N2N3N4N1N2N3N4P1P2P3NP4PxlP1P2P3PxlNP4αABCEDl1l2l3l4N1N2N3N4N1N2N3N4 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP . hiệu suất của cơ cấu quay - Ta có khi cơ cấu quay hoạt động thì động cơ hoạt động theo chế độ gián đoạn đóng mở liên tục nên các thông số của động cơ ta
![Với n= 1.5, k’ = 1.6 là hệ số an toàn và hệ số tập trung ứng suất lấy theo bảng 1.5 và 1.8 [thiết kế máy trục] - Tìm hiểu cấu tạo,nguyên lí hoạt động của máy nghiền. quy trình công nghệ sản xuất ximăng - P2.4](https://media.store123doc.com/figures/000/079/toan-tap-trung-ung-suat-bang-thiet-truc-79458.png)
![SH = 1,1 (bảng 6.2 [1]) Vậy : - Tìm hiểu cấu tạo,nguyên lí hoạt động của máy nghiền. quy trình công nghệ sản xuất ximăng - P2.4](https://media.store123doc.com/figures/000/079/sh-bang-vay-79462.png)
