Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:1 ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN  CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập – Tự do – Hạnh phúc  ĐỀ TÀI ĐỀ ÁN KỸ THUẬT ðề số 07-2011 Sinh viên thiết kế: Lớp: Ngành: Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao đề tài: Ngày hoàn thành: Tên đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống cơ khí cho băng tải ñể vận chuyển ñá răm. Số liệu đầu vào: - Năng suất vận chuyển: 200 tấn/ giờ; - Chiều cao nâng: 10 mét; - Chiều dài băng tải: 150 mét; Các yêu cầu nội dung: - Xác định các thông số cơ bản của băng tải: - Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn; - Tính thiết kế bộ truyền ngoài hộp và khớp nối; - Tính thiết kế một vài chi tiết trong hệ thống (do giáo viên chỉ định); Các bản vẽ thiết kế: - Bản vẽ chung hệ thống, bao gồm cả Hộp giảm tốc; - Bản vẽ hộp giảm tốc, có các thông số kích thước đủ để xác định không gian, kích thước và chế độ lắp với các chi tiết ngoài hộp và bố trí bu lông nền; - Bản vẽ chế tạo các chi tiết đã tính toán. Giáo viên hướng dẫn Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:2 LỜI NÓI ðẦU Trong công cuộc xây dựng đất nước ngành cơ khí nói chung và ngành cơ khí chế tạo máy nói riêng là một ngành then chốt trong nền kinh tế quốc dân. Phạm vi sử dụng của ngành chế tạo máy rất rộng rói. Ngành chế tạo mỏy là nền tảng của của công nghiệp chế tạo máy. Trong sự nghiệp Công nghiệp hoá - Hiện ñại hoá ñất nước, muốn có những sự tiến bộ vượt bậc thì không thể không coi trọng ngành này. Với các kiến thức đó được trang bị, nay em được giao đề tài đề án kỹ thuật " Thiết kế trạm dẫn ñộng băng tải vận chuyển ñá răm " Băng tải là thiết bị vận chuyển cú nhiều tính năng ứng dụng vào các dây chuyền sản xuất, vận chuyển nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm. Đây là loại thiết bị vận chuyển tĩnh tại có khả năng vận chuyển sản phẩm xa tới hàng trăm mét và lên cao tới hàng chục mét. Chi phí cho vận chuyển so với tất cả các loại thiết bị vận chuyển tĩnh tại (kể cả lưu động) là một trong những loại có chi phí vận chuyển thấp nhất. Với đề tài đề án kỹ thuật " Thiết kế trạm dẫn ñộng băng tải vận chuyển ñá răm " mà em được giao đó mang lại cho em nhiều điều bổ ích, giúp em phần nào củng cố thêm được kiến thức đã tích luỹ trong mấy năm học vừa qua. Trong thời gian làm đề án, được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo:Ts Nguyễn Văn Dự và các thầy cô giáo trong bộ môn, cùng với sự nỗ lực cố gắng của bản thân đến nay đề án của em đã được hoàn thành. Tuy nhiên với kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn thiếu cho nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong dưới sự đóng góp ý kiến của các thầy cụ giáo và các bạn để đề án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2011 Sinh viên: Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:3 PHẦN 1 GIỚI THIỆU SƠ BỘ HỆ DẪN ðỘNG BĂNG TẢI 1.1 Giới thiệu hệ dẫn ñộng băng tải * ðặc ñiểm của hệ dẫn ñộng băng tải Hệ dẫn động băng tải là một loại máy được dùng khá rộng rãi trong nhà máy, công trường có đặc điểm là số lượng vận chuyện lớn, kết cấu đơn giản, sửa chữa thuật tiện, linh kiện tiêu chuẩn hoá, được sử dựng trong nhiều lĩnh vực, có thể dụng để vận chuyển, dây chuyền sản xuất, công trình xây dựng trạm thủy điện và bến càng vv, phòng sản xuất trong khai thác mỏ, luyện kim ,hoá chất, đúc, vật liệu xây dựng, vv, 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 phừn 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 nghiờng, để thực hiện tính liên tục và tự động hoá trong khâu sản xuất, nâng cao năng xuất và giảm bớt cường độ lao động . Để vận chuyển những vật phẩm có dạng cục, hạt, bột, như: Quặng, đá, than, cát, sỏi, hoặc dạng vật phẩmcó tính chất đặc biệt như bao xi măng, bao đường, bao gạo Băng tải làm việc được nhờ lực ma sát giữa bề mặt đai và tang dẫn, một Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:4 băng tải thường được cấu tạo bởi ba bộ phận chính: Động cơ truyền lực và mô men xoắn, hộp giảm tốc và băng tải. Hộp giảm tốc thường dùng cho băng tải là hộp giảm tốc bánh răng trụ một, hai cấp, bánh vít – trục vít, bánh răng – trục vít. Ưu nhược 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. Nhưng băng tải còn có một số hạn chế như: Tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng tải nhỏ (< 24 0 ), không vận chuyển được theo hướng đường cong. Bản vẽ mình không up lên ñc. Bạn nào cần pm 0974059455 Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:5 * Cấu tạo chung của hệ dẫn ñộng băng tải Hình 1.4 Cấu trúc một hệ băng tải - Tail pulley: pu-ly bị ñộng - Feed chute: máng cấp vật phẩm - Loading skirt: vùng cấp vật phẩm lên băng tải - Tripper: Cơ cấu gạt vật phẩm - Head pulley and drive: Pu ly dẫn ñộng - Discharge chute: máng nhả vật phẩm - Snub and bend pulley: puly căng và dẫn hướng băng tải - Return idler: con lăn nhánh quay về (nhánh không làm việc) - Carrying idler: con lăn ñỡ nhánh mang tải - Troughing carrying idler: con lăn tạo máng Góc máng (Trough angle). Có thể bố trí dây băng tải nằm ngang (Flat belt), tương tự như ở bộ truyền đai dẹt. Tuy nhiên, người ta thường sử dụng thêm các con lăn đặt nghiêng (con lăn máng – Troughing idlers) để uốn dây băng tải thành dạng máng lõm, nhằm vận chuyển vật phẩm được ổn định hơn. Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:6 Hình 1.5 Tạo dạng máng cho băng tải nhờ các con lăn máng Hình 1.6 Con lăn phẳng và các con lăn máng Góc ñỗ Khi vật phẩm được đổ thành đống, góc ở đỉnh đống vật liệu được gọi là góc mái (Surcharge angle). Góc mái khi vận chuyển nhỏ đi so với khi đứng yên. Hình 1.7 Góc mái của ñống vật phẩm 1.2 Mục tiêu thiết kế Hiện nay nhiều nước trên thế giới có nền công nghiệp phát triển đã tự thiết kế và chế tạo băng tải có năng suất cao để sử dụng hoặc xuất khẩu. Chúng ta đã phải nhập nhiều loại băng tải của nhiều nước trên thế giới để dùng trong công nghiệp mỏ như Liên Xô, Ba lan, Trung Quốc Vì vậy việc thiết kế và chế tạo băng tải trong nước là một nhu cầu cần thiết. Băng tải chế tạo ra phải đảm bảo các thông số đầu vào, các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật cũng như khả năng làm việc trong thời gian nhất định. Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:7 Mục tiêu thiết kế băng tải trong đề án: Tính toán thiết kế hệ thống cơ khí cho băng tải để vận chuyển đá răm. Các số liệu ban đầu như sau: + Năng suất vận chuyển: 200 tấn/ giờ + Chiều dài băng tải: 150m. + Chiều cao nâng: 10m Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:8 PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI 2.1 Xác ñịnh ñộ rộng (B) tối thiểu của băng tải Độ rộng băng tải phụ thuộc lưu lượng cần vận chuyển và kích cỡ vật phẩm (hay kích thước của các “hạt” vật liệu) cần vận chuyển trên băng. Nếu kích cỡ vật phẩm càng lớn thì độ rộng băng tải càng phải rộng. Với loại vật liệu cần vận chuyển là đá răm, ta chọn loại băng có bề rộng tối thiểu B = 500mm ( Tra bảng 1[1]). 2.2 Xác ñịnh góc nâng hạ (β ββ β) của băng tải Góc nâng hay hạ của băng tải (góc dốc) được quyết định bởi đặc tính và hình dạng các hạt vật liệu được vận chuyển. Các vật liệu dạng hạt, ổn định có thể sử dụng băng tải có độ dốc lớn; các vật liệu không ổn định như than, cát cần xác lập góc dốc nhỏ. Theo bảng 2[1] ta xác định được góc dốc lớn nhất của băng tải là β max =15 0 Hình 2.1: Góc dốc thực tế của băng tải Theo đề bài, chiều dài băng tải là L = 150m, chiều cao nâng là H = 10m nên ta có góc dốc thực tế của băng tải được xác định như sau: 0 t t H H 10 tg β = β = arctg = arctg =3,82 L L 150 ⇒ 2.3 Xác ñịnh vận tốc (V) của băng tải Vận tốc băng tải cần giới hạn tùy thuộc dung lượng của băng, độ rộng của băng và đặc tính của vật liệu cần vận chuyển. Sử dụng băng hẹp chuyển động với vận tốc cao là kinh tế nhất; nhưng vận hành băng tải có độ rộng lớn lại dễ dàng hơn so với băng tải hẹp. Vận tốc băng tải thường được tính toán nhằm đạt được lưu lượng vận chuyển theo yêu cầu cho trước. Lưu lượng vận chuyển của một băng tải có thể L H β t Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:9 được xác định qua công thức: t Q =60.A.V. γ.s (tấn/giờ) (2.1) Vận tốc của băng tải được tính theo công thức: t Q V= 60.A. .s γ (m/ph) (2.2) Trong đó: Q t : Lưu lượng vận chuyển tấn/ giờ; A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m 2 ) V: Vận tốc băng tải (m/ph) γ : Khối lượng riêng tính toán của khối vật liệu (tấn/ m 3 ) s: Hệ số ảnh hưởng của góc nghiêng (độ dốc) của băng tải Các đại lượng trên được xác định như sau: - Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy h2 h1 b B 2 0 ° F 2 F 1 ϕ ® l Hình 2.2: Mặt cắt tiết diện ngang của bang tải Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy có thể được xác định như sau: ( ) 2 A=K 0,9B-0,05 (m 2 ) (2.3) Trong đó: A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m 2 ) B: Độ rộng băng tải (m) K: Hệ số tính toán Theo bảng 4[1] ta có: K=0,1538 Đề án kỹ thuật  Bộ môn Kỹ thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:10 ( ) ( ) 2 2 A=0,1538 0,9.0,5-0,05 =0,0246 m - Góc mái Góc mái của một đống vật phẩm là góc hình thành giữa đường nằm ngang và mái dốc của đống vật phẩm. Theo bảng 5[1] ta có góc mái ϕ = 30 0 - Khối lượng riêng tính toán Khối lượng riêng tính toán của các khối vật phẩm có tính đến khoảng cách giữa các hạt hay các đối tượng khi vận chuyển. Theo bảng 6[1] ta có khối lượng riêng tính toán γ = 1,68 – 1,76 (tấn/m 3 ) Chọn γ = 1,7 (tấn/m 3 ) - Hệ số ảnh hưởng của ñộ dốc băng tải Băng tải càng dốc thì lưu lượng vận chuyển vật liệu được càng thấp. Theo bảng 7[1] ta có hệ số ảnh hưởng của độ dốc băng tải s = 0,99 Thay vào (2) ta có, vận tốc của băng tải là: ( ) 200 V= =80,512 m/ph 60.0,0246.1,7.0,99 = 1,34(m/s) Theo bảng 3[1] ta có vận tốc lớn nhất của băng tải là V max =180m/ph Ta thấy V < V max , do đó loại băng có bề rộng B = 500mm thoả mãn điều kiện làm việc. 2.4 Tính toán công suất truyền dẫn băng tải Công suất làm quay trục con lăn kéo băng tải được tính theo công thức sau: 1 2 3 t P=P +P +P +P (kW) (2.4) Trong đó: P 1 : Công suất cần thiết kéo băng tải không tải theo phương ngang P 2 : Công suất cần thiết kéo băng tải có tải theo phương ngang P 3 : Công suất cần thiết kéo băng tải có tải theo phương đứng P t : Công suất cần thiết dẫn động cơ cấu gạt vật phẩm Các thành phần công suất được tính toán như sau: [...]... 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 có chi u dài không l n l m và trong quá trình làm vi c băng b giãn... Công nghi p Thái Nguyên L p LT09CCM04 Trang:28 ð án k thu t 3.4.4 L p b ng k t qu B môn K thu t cơ khí Các k t qu tính trên là s li u ñ u vào cho các ph n tính toán sau này, ta l p b ng th ng kê các k t qu ñã tính toán như trong b ng 3.3 sau ñây: B ng 3.3: Các k t qu tính toán ñ ng l c h c các tr c ð ng cơ U Tr c I 2,86 Tr c II 2 Tr c III 5 Tr c IV 1 P (kW) 14,17 13,54 13,07 12,62 12,56 n(v/ph) 2930... kéo l n nh t B môn K thu t cơ khí L c kéo l n nh t ñư c dùng ñ tính ch n dây băng t i theo ñ b n Theo b ng 14[1] ta có Fmax =FP +F4r =8486,9+1046,25=9533,15 ( N ) 2.6 Tính ch n dây băng V i lo i v t li u c n v n chuy n là ñá răm, 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... thu t cơ khí Hình 2.5: Kho ng cách chuy n ti p b gi a con lăn cu i cùng v i puly V i các băng t i có các con lăn t o thành máng, c n có kho ng cách nh t ñ nh gi a các con lăn cu i cùng v i puly ñ ñ dây băng t i chuy n thành d ng ph ng và ñư c cu n vào puly Trên hình 2.5, th hi n m t puly n m cùng ñ cao v i ñáy máng Theo b ng 28[1] ta có b = 0,55m 2.8 Tính toán cơ c u kéo căng băng Cơ c u kéo căng băng. .. n nh Lo i cơ c u này thư ng s d ng cho nh ng băng t i có chi u dài l n K t lu n: V i h th ng băng t i c n thi t k có k t c u tương ñ i c ng k nh nên ñ ñam b o vi c căng băng ñư c t i ưu nh t ta s d ng cơ c u căng băng dùng ñ i tr ng 2.8.1 Xác ñ nh l c trên tr m kéo căng L c căng trên tr m kéo căng có th ñư c xác ñ nh chính xác d a vào sơ ñ phân b l c m t cách chi ti t trên cơ c u căng băng, nhưng... d n ñ ng băng t i như sau: 1 ð ng cơ 5.Kh p n i 2 B truy n ñai 6 Tang quay 3 B truy n c p nhanh 7 Băng t i 4 B truy n c p ch m 7 Ft 6 5 4 3 2 1 Hình 3.1 Sơ ñ khai tri n tr m d n ñ ng băng t i Trư ng ð i h c K thu t Công nghi p Thái Nguyên L p LT09CCM04 Trang:21 ð án k thu t B môn K thu t cơ khí P PKbd P t Hình 3.2 Sơ ñ t i tr ng làm vi c, 3.2 Tính ch n ñ ng cơ ñi n 3.2.1 Ch n ki u lo i ñ ng cơ - V i... trình 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 11,5% 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 Trư ng ð i h c K thu t Công nghi p Thái Nguyên L p LT09CCM04 Trang:16 ð án k thu t B môn K thu t cơ khí Cơ c u căng băng dùng ñ i tr ng có kh năng t o ra l c căng c ñ... m ñi u ki n quá t i cho ñ ng cơ P P.Kb® Plv t - V i sơ ñ t i tr ng có tính ch t không ñ i và quay m t chi u, nên không c n ki m tra ñi u ki n quá t i cho ñ ng cơ ⇒ Như v y ñ ng cơ 4A112M4Y3 th a mãn ñi u ki n làm vi c ñã ñ t ra 3.3 Tính t s truy n T s truy n chung c a toàn h th ng ñư c xác ñ nh theo công th c (2.18)[3]: UΣ = n dc n ct (3.3) Trong ñó : ndc: S vòng quay c a ñ ng cơ ñã ch n; nñc =2930... Ch n ñ ng cơ th c t Pñc ≥ Pct = 14,17(Kw) D a vào ñi u ki n: nñb = 3000(v/ph) Tra b ng ph l c 1.3[3] ta có : B ng 3.1 : Thông s k thu t c a ñ ng cơ 4A160M2Y3 Ki u ñ ng cơ Công T cñ su t(kW) quay(v/ph) 4A160M2Y3 18,5 2930 Cos ϕ η% Tmax/Tdn Tk/Tdn 0,92 88,5 2,2 1,4 3.2.5 Ki m tra ñi u ki n quá t i, ñi u ki n m máy cho ñ ng cơ 3.2.5.1.Ki m tra ñi u ki n m máy cho ñ ng cơ - Khi kh i ñ ng , ñ ng cơ c n sinh... ñ nh ðK vòng chân ðK vòng cơ s S răng H s d ch ch nh Góc nghiêng Z4 Z4 = u2 Z3 mm 77 X3 +0,24 X4 -0,24 β 16015’37’’ Trư ng ð i h c K thu t Công nghi p Thái Nguyên L p LT09CCM04 ð Trang:31 ð án k thu t 4.2 .Tính ki m tra b n cho các chi ti t trong h p B môn K thu t cơ khí 4.2.1 B truy n bánh răng c p nhanh 4.2.1.1 ng su t cho phép ng su t ti p xúc cho phép [σH], ng su t u n cho phép [σF] ñư c xác ñ nh . thuật cơ khí Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Lớp LT09CCM04 Trang:7 Mục tiêu thiết kế băng tải trong đề án: Tính toán thiết kế hệ thống cơ khí cho băng tải để vận chuyển đá răm. . 07-2011 Sinh viên thiết kế: Lớp: Ngành: Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao đề tài: Ngày hoàn thành: Tên đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống cơ khí cho băng tải ñể vận chuyển ñá răm. Số liệu đầu. án kỹ thuật " Thiết kế trạm dẫn ñộng băng tải vận chuyển ñá răm " Băng tải là thiết bị vận chuyển cú nhiều tính năng ứng dụng vào các dây chuyền sản xuất, vận chuyển nguyên liệu,