Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Thiết kế đồ án môn máy vận chuyển liên tục
GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-1- BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP _ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ----oOo---- THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Môn học: MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC Đề tài: TTTK Băng con lăn vận cuyển hàng hòm có Q = 80hòm/h, m=25kg, kích thước hòm 550x550, chiều dài băng l= 25m, khoảng cách giửa hai hòm hàng ( bước hàng ) 8m. Nhiệm vụ: A.Phần thuyết minh: Giới thiệu chung về loại máy vận chuyển trong đè tài Tính toán thiết kế bộ trền độëng băng B.phần bản vẻ: Một bản vẻ tổng thể : khổ A 0 Một bản vẻ lắp bộ truyền động : khổ A 0 Sinh viên thực hiện : Trần Đình Tònh Lớp :XD03 Mã số sinh viên : ghành :Cơ giới hoá Xếp dỡ Ngày giao đề : Ngày nộp đồ án: Tp. Hồ Chí Minh, Ngày Tháng năm 2006 Chủ nhiệm bộ môm : Giáo viên hướng dẫn : Ths. Phạm Văn Giám Ths. Nguyễn Văn Hùng GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh THIẾT KẾ BĂNG CON LĂN TRUYỀN ĐỘNG BẰNG XÍCH Lời mở đầu Trong quá trình sản xuất ở các xí nghiệp công nghiệp, máy chuyển đóng vai trò quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất liên tục hoặc sản xuất độc lập. Máy chuyển thực hiện các công đoạn trung gian nhằm chuyển tải các sản phẩm theo quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp. Các máy chuyển có thể lắp đặt và vận hành trong các nhà máy cơ khí, trên các bến cảng, các công trường và trong các xí nghiệp mỏ. Căn cứ vào nhu cầu sản xuất mà chúng có thể khác nhau. Theo công dụng, có thể chia máy chuyển thành hai loại: máy chuyển liên tục và máy chuyển theo chu kỳ.Tùy theo tính chất vật liệu chuyển và điều kiện làm việc của máy mà có những yêu cầu riêng biệt đối với từng loại máy chuyển. Từ những yêu cầu đặc biệt của điều kiện làm việc đối với máy chuyển dẫn tới thay đổi kết cấu, kích thước hình học của máy, lựa chọn vật liệu nâng cao vật liệu chế tạo, nâng cao độ cứng vững của máy,độ tin cậy của máy và tính an toàn cao trong quá trình vận hành. Vật liệu được chuyên chở trên các máy chuyển có thể ở thể rời hoặc vật liệu đònh hình dưới những hình dạng kích thước khác nhau: vật liệu rời như đất, đá than, quặng, cát, các loại vật liệu xây dựng khác nhau; vật liệu đã được đònh hình như: các phôi liệu dùng trong nhà máy chế tạo, các chi tiết máy thành phẩm, các vật liệu được đóng thành bao gói như xi măng bao, bột, gạch, ngói. Trong phần thiết kế này, em chỉ trình bày quá trình làm việc, cũng như kết cấu của băng con lăn truyền động bằng bánh răng vận chuyển hàng hòm. Hiện nay, loại băng này được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy sản Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-2- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh xuất nước giải khát, các bến cảng,… nói riêng và các xí nghiệp, công xưởng trong quá trình vận chuyển khâu cuối cùng của giai đoạn thành phẩm đóng vào thùng để xuất. Trong quá trình thiết kế, còn nhiều sai xót em kính mong quý Thầy Cô hướng dẫn chỉ bảo thêm. Em xin chân thành cảm ơn. Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-3- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh PHẦN I : GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ BĂNG CON LĂN I. Khái niệm: Băng con lăn là loại máy vận chuyển có bộ phận mang hàng là con lăn được truyền chuyển động nhờ bộ truyền xích Băng con lăn được sử dụng để vận chuyển hàng kiện, hàng hòm, hàng có hình dáng dài. Khung đỡ của băng con lăn được bố trí thành hàng dài, thẳng hàng nhau hoặc theo tuyến cong. Khoảng cách giữa các con lăn được bố trí sao cho nó phải ở dưới vật liệu ít nhất ba con lăn. • Ưu điểm: + Băng con lăn có độ bền và độ cứng lớn. Nó cho phép vận chuyển hàng hòm lớn, nặng. + Băng con lăn truyền động bằng xích có kích thước nhỏ gọn, làm việc tin cậy. + Có thể vận chuyển hàng theo tuyến thẳng hoặc tuyến cong. + Có kết cấu đơn giản, thuận tiện cho việc chất tải và dỡ tải. • Nhược điểm: + Trong băng con lăn có nhiều con lăn nên đòi hỏi phải chăm sóc và bảo dưỡng thường xuyên, do đó chi phí vân hành lớn. + Băng con lăn truyền động bằng xích rất nhạy cảm với sự không cân bằng giữa các trục. II.Cấu tạo và phân loại: 1. Cấu tạo: Băng con lăn bao gồm các con lăn xếp cạnh nhau trên một cung băng. Các con lăn được truyền động từ độâng cơ qua hộp giảm tốc tới trục truyền và truyền chuyển động qua các cặp xích và đóa xích. 2. Phân loại: a. Theo truyền động: + Băng con lăn truyền động. + Băng con lăn không truyền động. b. Theo mức độ cơ động của băng: + Băng con lăn cố đònh. + Băng con lăn di động. c. Theo hướng vận chuyển: Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-4- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh + Băng con lăn thẳng. + Băng con lăn cong. + Băng con lăn nghiêng. + Băng con lăn hình xoắn ốc. d. Theo cấu tạo của khung băng: + Băng con lăn khung liền. + Băng con lăn khung gián đoạn. Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-5- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh PHẦN II: TÍNH TOÁN BĂNG CON LĂN I. Tính toán, lựa chọn các thông số cơ bản: 1. Các số liệu ban đầu: _ Hàng vận chuyển: Hàng hòm. _ Khối lượng: G = 25 Kg/1 hòm. _ Năng suất khối lượng của băng:Q = 80hòm/h _Chiều dài vận chuyển của băng: L = 25m. _ Kích thước của khối hàng: 550x550 mm. 2. Cấu tạo và sơ đồ động cơ cấu truyền động: 1- Động cơ. 2- Khớp nối. 3- Hộp giảm tốc. 4- Đóa xích chủ động 5- Đóa xích bò động. 6- Con lăn. 7- Ổ đỡ. H1: Sơ đồ cơ cấu truyền động 3. Tính toán lựa chọn các thông số cơ bản: a)Kích thước hình học của con lăn: Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-6- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh • Chiều dài con lăn: l = 650â(lấy rộng hơn chiều rộng hàng 100mm) • Đường kính con lăn: D = 60mm (chọn theo bảng 10.2 “TTMNC” ) • Khối lượng một con lăn: P = 4.8kg (chọn theo bảng 10.4 “TTMNC” ) • Đường kính ngõng trục con lăn :d = (0.2÷0.25)D , lấy d = 0.25D = 13 mm b)Năng suất khối lượng của băng: Q = z.G Với: _ z = 80 chiếc/giờ: năng suất tính theo chiếc. _ G = 25Kg: khối lượng 1 chiếc hàng. => Q = 80x25 = 2000( Kg/h ) Q = 2000 ( T/h ) c) Bước hàng(t h ) Theo công thức 10-1 “ TTMT ”: Trong đó : _ v : tốc độ chuyển động của hàng (m/s ). _ t h : khoảng cách giữa các khối hàng ( bước hàng ) ( m ). Τ Vậy bước hàng: == 25.6,3 2.8 v 0,177 (m) d) Tính bước con lăn: Với: _ l h : chiều dài của khối hàng, l h = 0,64 (m). _ Z’= 3: số con lăn đỡ một khối hàng. => e)Tính số con lăn trên băng truyền động Từ công thức 10.5 “ TTMNC “, ta có: L = 25 m: chiều dài băng. => 137 183.0 25 == n (con lăn) f) Số hàng đồng thời nằm trên băng: [ công thức 10.3 “TTMNC “ ]: Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-7- G Qt v h .6,3 . = h t G v 6,3 = Q 'Z l t h c = )(183,0 3 55,0 mt c == c t L n = GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh 177.03600 2580 3600 . 0 x x v Lz z == =3.13 vậy z 0 = 3.13 (chiếc ) II. Tính toán bộ truyền động: 1. Lực cản chuyển động của tất cả các khối hàng nằn trên băng [Công thức 10.8 “ TTMNC “]: Trong đó: _ f: Hệ số ma sát của hàng trên con lăn. f phụ thuộc vào vật liệu của hàng, ta chọn f = 0,1. _ D: Đường kính con lăn, D = 6 (cm) _ p: khối lượng một con lăn p = 4.8 (Kg). _ µ số ma sát ở ngõng trục con lăn. Theo bảng 10.5 “TTMNC”, với chế độ làm việc trung bình ta chọn µ = 0.04 _ d: đường kính ngõng trục con lăn. d = 1.9 cm. Vậy: = 17.8 Kg W = 17.8(Kg) 2. Tính chọn kiểm tra động cơ điện : a. Xác đònh công suất động cơ truyền động của băng: Công suất tónh yêu cầu đối với động cơ điện [ Công thức 10.9 “TTMNC"]: N t = 0,08 (Kw) Công suất cần thiết của động cơ [ công thức 6.15 “TTMNC” ]: Trong đó : _ k: hệ số dự trữ độ bền, k = 1,2 _η : hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến con lăn. η = η 1 . η 2 + η 1 = 0,96 : hiệu suất của hộp giảm tốc. + η 2 = 0,75 : hiệu suất của bộ truyền xich => η = 0,96 . 0,75 = 0,72 Vậy: Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-8- D .d p.n. d 2.f G.Z W 0 µµ + += D d. µ ÷ 6 0.04x1.3 4.8x137 1.3 2x0.1 25x3,13 W + += 6 3.104.0 x 03.0 === 102 0.177 17.8x 102 W.v N t η t Nk N . 0 = GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh 72.0 03.0 0 = N =0.0416(Kw) b. Chọn động cơ: Chọn chế độ làm việc trung bình CĐ = 25%. Tương ứng với chế độ này, tra bảng 2P “TKCTM” ta chọn đông cơ điện A02(A0π 2 )11-6, có các đặc tính sau: _ Công suất đònh mức :N đc = 0,4 Kw _ Số vòng quay đònh mức : n đc = 910 vg/ph _ Hiệu suất động cơ : 68% _ Đường kính trục động cơ: 18 mm _ Khối lượng động cơ: 15Kg Các kích thước chính cuả động cơ điện A02(A0π 2 )11-6: Kích thước ( mm ) L B 1 B 5 H l 3 l 2C 2C 2 d d 4 h b t 1 298 183 94 188 56 40 140 100 18 9 90 5 20 Hình vẽ [ Bảng 8P “TKCTM”]: Kiểm tra động cơ khi quá tải đột ngột: + Thời gian mở máy của động cơ: Theo công thức 1-57 [TTMNC] : Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-9- d qd kd M nGD t .375 .)( 2 = GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh Trong đó: (GD) qd 2 = 0,65 Kg.m 2 : Momen đà tương đương của hệ thống cơ cấu, quy đổi tới trục động cơ [bảng 1.10 TTMNC]. n= 910 vg/ph : số vòng quay của trục động cơ. Momen dư của động cơ( công thức 1-58 TTMNC ): Md= M kdTB – M T Momen khởi động trung bình của động cơ: M T = 0:momen tónh của cơ cấu trên trục động cơ (công thức 1.18 [TTMNC] ), do động cơ làm việc ở trạng thái tónh,lực cản ổn đònh: M d = 0.6235 KG.m Vậy : 3. Chọn khớp nối: Momen đònh mức của động cơ [ công thức 1.62 “TTMNC” ]: M đm = 0.43(Kg.m ) N đm công suất đònh mức của động cơ n-tốc độ quay dònh mức của động cơ Momen tính toán để chọn khớp nối [công thức 16-5 “TTMNC” ]: M k = M đm . k 1 .k 2 Trong đó: _ k 1 :hệ số tính đến mức độ quan trọng của cơ. Tra bảng 1-21 “TTMT”, ta chọn k 1 = 1,2. _ k 2 : hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu. Tra bảng 1-21 “TTMT”, chọn k 2 = 1,2. Vậy: M k = 0.43x1,2.1,2 = 0.6192(Kg.m) Theo bảng III-36 “TTMNC”, chọn khớp trục đàn hồi chốt – ống lout có mô men đà lớn nhất là 2.5KGm 2 , có các kích thước cơ bản [bảng III-36(I)]: D 3mm D 1 mm l mm l k mm d mm d k mm L mm Momen đà Kg.m 300 190 110 105 60 69.5 60 2.5 Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-10- mKg nM N dm dm .43.0 975 ===⇒= 910 0.4 975. n N 975. M đc đc đm mKGMM dmkdTB .6235.043.0. 2 1,18,1 . 2 minmax = + = + = ϕϕ 52.2 6235.0.375 910.65,0 == kd t [...]... = 50N/ mm2 Lực vòng : Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-16- GVHD: Nguyển Văn Hùng P= SVTK: Trần Đình Tònh 2 xM x 2 x38.48 = 1.28 N = d cl 60 Phản lực ở các gối trục: R R R Sơ đồ lực tác dụng lên trục ∑M => = 0 ⇒ Rd 60 − P / 2.710 + Rby 710 = 0 R By = = 8.9( N ) => ∑ Y => Ay R =0 ⇒ By +RAy - 2x11.75-Rd =0 RAy = 1082.4 N ∑Ax =0 ⇒ RBx710 + P/2 = 0 Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-17- GVHD:... bi đỡ một dãy 36019 có các kích thước chính sau: +Đường kính trong: d = 25 mm + Đường kíng ngoài: D = 52 mm + Bề rộng ổ: B = 15mm Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-22- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh Cấu tạo ổ bi đỡ một dãy 36205: HẾT Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-23- ... thức 6-16 “ Thiết kế chi tiết máy ) -Z =30 số răng của đóa xích n dc - Số vòng quay của đóa xích : n = i HGT = 910 = 56.8 (vg/ph) 16 30 x56.8 u = 15 x108 =1.05 ≤ [u ] = 60 (bảng 6-7 “ Thiết kế chi tiết máy ) Vậy xích được bảo đảm *) Tính chính xác trục A: A 2 2 Z + Z2 Z + Z2 t Z − Z1 X − 1 + X − 1 2 − 8 2 =4 2 2π ( công thức 6-3 “ Thiết kế chi tiết máy ) A=...GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh Hình vẽ: khớp đàn hồi chốt- ống lót Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-11- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh 4 Tính chọn hộp giảm tốc: Tốc độ quay của con lăn để đảm bảo tốc độ vận chuyển hàng [ công thức 616 “TKMNC” ]: n cl = 60.v 60x0.177 = = 56.4 π D 3.14x 0.06 ncl = 56.4 (vg/ph) i= n đc 910 = = 16.1... Vậy trục được bảo đảm 3 Tính then: Để cố đònh con lăn theo phương tiếp tuyến, nói một cách khác là để truyền momen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then Theo đường kính trục chỗ lắp then là 25 mm.Các số liệu về then tìm đựơc ở trên: Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-20- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh b = 6 mm; h = 6 mm; t = 3,5 mm; t1 = 2,6 mm; k = 2,9 mm Chiều... quay của đóa xích n = 56.8 vg/ph R= 6 x10 7 x1.15 x0.288 = 918.3 N 30 x12.7 x56.8 III Tính chọn và kiểm tra trục con lăn: Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-14- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh 1 Tính chọn đường kính trục: Sơ đồ trục con lăn lắp với các bộ phận khác và sơ đồ phân tích lực được biểu diễn trên hình vẽ: Con lăn và đóa xích được lắp cứng trên trục bằng then, trục đặt trên ổ lăn,... vậy Con lăn được lắp cố đònh vào trục tại hai vò trí lắp then nên lực tác dụng lên trục chỉ tác dụng tại hai vò trí lắp then do Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-15- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh G/650 P/650 RBx RAx E R A RA y 60 30 50 C D 550 B 50 30 RB y Sơ đồ lực tác dụng lên con lăn a Tính sơ bộ trục Từ công thức 7.1 (TKCTM) D≥ 3 Mx 0.2 x τ x Với Mx : mô men xoắn Nmm [τ ] x :... “TTMNC”]: Khoảng cách trục Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-12- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh AT1 AT2 100 150 115 165 330 200 100 250 250 23 n d1 H0 H L L2 L4 L5 M 6 30 160 310 520 230 170 220 150 Khối lượng (không có dầu) kg 85 Công suất của hộp giảm tốc: Nhgt = N0 ηk η2br η3ol Trong đó : _ ηk = 1 :hiệu suất khớp nối _ ηbr = 0,97 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng _ηol... bình thường của xích, tránh cho xích khỏi bò căng quá, ta giảm khoảng cách trục A một khoảng ∆A = 0.003A = 1.5mm vậy cuối cùng ta chọn A = 194mm Đường kính vòng chia cùa đóa xích: tx 12.7 = = 122mm 0 180 180 0 sin sin 30 30 dc - ( công thức trang 109 “ Thiết kế chi tiết máy ) dc1=dc2 = dc = 122mm T ính lực tác dụng lên trục: 6.10 7 k t N R = kt.P = ( Công thức 6-17 Thiết kế chi máy ) Zt x n -kt : hệ... Sức bền cắt của then: Tc = 2.38,48 = 0,04 N / mm 2 ≤ [T ] c 25.6.13 4 Tính chọn ổ lăn: Trục con lăn có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ bi đỡ chặn Sơ đồ R 1 R 2 P a3 P a1 S 1 S 2 Dự kiến chọn trước góc β = 160 (kiểu 3600) Thiết kế môn học máy vận chuyển trang-21- GVHD: Nguyển Văn Hùng SVTK: Trần Đình Tònh Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức 8-1 “TKCTM”: C = Q (n.h)0,3 ≤ Cbảng Với h: Thời