đồ án thiết kế băng tải cao su

D d
360 344
=
= 8 (mm)
2
2

b) Tính chọn vỏ thành tang
Vật liệu chế tạo là thép CT3 :
– Bề dày thành tang : t = 10 (mm)
– Đờng kính ngoài : 1 = d = 344 (mm)
-Đờng kính trong 2 lấy bằng đờng kính trục

Hình 3.4 :Cấu tạo thành tang

c) Tính toán thiết kế trục tang trống chủ động và chọn ổ
Phần này đợc trình bày ở chong tính toán và thiết kế bộ truyền động

3.2 Tính toán thiết kế tang trống bị động
3.2.1 Công dụng của tang trống bị động
Tang trống bị động dùng để kéo căng băng và điều chỉnh sức căng của băng .

10

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

3.2.2 Xác định chiều dài và đờng kính tang trống bị động

Đờng kính của tang trống bị động dợc xác định từ quan hệ sau :
Dbt

2 c
D t (3.9)
3

Trong đó :
Dct : Đờng kính tang trống chủ động (mm)
Dbt : Đờng kính tang bị động

(mm)

Do đó :
Dbt

2
.360 = 240 (mm)
3

Để thuận tiện cho việc gia công chế tạo ta thiết kế tang bị động giống nh tang
chủ động nhng có trục ngắn hơn trục tang chủ động ( do trục tang chủ động
còn phải lắp thêm bánh đai huặc (đĩa xích ) của bộ truyền động đai (huặc
xích ) dẫn động băng tải .
Nh vậy các kích thớc của tang bị động sẽ là :
L = 600 (mm) ; v = 8 (mm)
Dct = 360 (mm) ; t = 10 (mm)

3.3 Tính mối hàn giữa vỏ tang và thành tang
Sử dụng phong pháp hàn hồ quang cho mối hàn góc .

Hình 3.5 : Mối hàn liên kết vỏ
tang với thành tang.

Dới tác dụng của lực kéo băng tải (Wc) làm cho trong mối hàn xuất hiện
mô men xuắn Mx .Đồng thời gây ra ứng suất cắt trong mối hàn .Do vậy ta
xem mối hàn chịu tác dụng của mô men xuắn Mx để làm cơ sở tính toán .
Mô men xuắn Mx đợc xác định theo công thức :
11

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

W .D
(N.mm)
2

Mx =

(3.10)

Trong đó :
W = 3342 (N) – Lực kéo căng băng tải
D = 360 (mm) – Đờng kính tang trống
Thay số vào (3.10) ta đợc giá trị của Mx :
3342.360
= 601560 (N.mm)
2

Mx =

-ứng suất cắt do Mx sinh ra trong mối hàn :
Mx

c = W <>c (N/mm2) (3.11)

Trong đó :
Wo = 0,2.d3.(1-4) – Mô men chống xuắn của mối hàn (Mối hàn có
mặt cắt là hình vành khuyên ).
=

d1
, d =344 (mm) – Đờng kính của vỏ tang
d

– ứng suất cho phép của mối hàn .Tra bảng ta tìm đợc :
= 90 (N/cm2)
Từ (3.11) ta có :
W0
Hay :

Mx
d14
)

< c >
d4

0,2.d3.(1-

4
d1 d

Mx
< c >

M x .d
0,2.

Xem thêm: Đồ Án Về Tinh Dầu Từ Lá Quất, Nghiên Cứu Trích Ly Tinh Dầu Vỏ Bưởi Năm Roi

< c >

Thay số ta đợc : d 343,9 (mm).
Lấy d = 334 (mm)
Do đó chiều dài cạnh của mối hàn k là :

12

Đồ án tốt nghiệp
k=

Phạm Trung Thành MXDB K38

d d1
344 334
=
= 5 (mm)
2
2

chiều dày mối hàn là :

= k.sin45o = 5.

2
= 3,53 (mm).
2

3.4 Thiết kế và tính chọn cụm con lăn đỡ băng ,con lăn
đứng (chặn)
3.4.1 Phân loại cụm con lăn đỡ băng.
Các con lăn đỡ băng đợc đặt theo suốt chiều dài băng có tác dụng làm giảm
bớt độ võng của băng .Cụm con lăn đỡ nhánh làm việc có các loại sau :
+ loại 1 con lăn đỡ
+ loại 2, 3 con lăn đỡ huặc có thể đến 4 huặc 5 con lăn đỡ
Nh ở chơng 2 ta đã dùng 2 con lăn đỡ để thiết kế .
Các con lăn đỡ ở nhánh không làm việc chỉ có loại thẳng .
Con lăn đứng ( chặn ) có nhiệm vụ chống lệch băng ra khỏi quỹ đạo chuyển
động của nó .
Các loại cụm đỡ con lăn đợc thể hiện trên hình 3.6
a) Cụm đỡ con lăn chỉ có 1 con lăn thẳng
b) Cụm con lăn đỡ hình lòng máng bao gồm 2 huặc 3 con lăn đỡ
c) Cụm con lăn đứng (chặn ).

13

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

3.4.2 Tính toán cụm con lăn đỡ nhánh làm việc .
Các con lăn đỡ nhánh làm việc chỉ chịu tác dụng do trọng lợng của băng và
vật liệu trên băng tác dụng lên .Lực này đợc xác định nh sau :
Rcl = (q + qb) .L.cos (N)

(3.11)

Do đó lực tác dụng lên 1 cụm con lăn sẽ là :
R1cl =

Rcl
(N) (3.12)
n

Trong đó :
-Rcl : Lực tác dụng lên hệ thống con lăn đỡ nhánh có tải (N).
-q,qb : Trọng lợng vật liệu và trọng lợng tấm băng phân bố trên 1
mét chiều dài :
q=

Q.g
45.10
=
= 147 (N) (3.13)
3,6.v 3,6.0,85

– qb = 114 (N/m)
-R1cl : Lực tác dụng lên 1 cụm con lăn đỡ nhánh làm việc
-n

: Số cụm con lăn đỡ nhánh làm việc n = 20 theo thiết kế.

–

: Góc ngiêng đặt băng = 11,5o

-L

: Chiều dài băng tải

L = 25 (m)

Thay các giá trị này vào công thức (3.11),(3.12) ta đợc :
14

Đồ án tốt nghiệp
R1cl =

Phạm Trung Thành MXDB K38

(114 + 147).25. cos 8,5
= 322,6 323 (N)
20

Theo thiết kế cụm con lăn đỡ nhánh làm việc gồm 2 con lăn đặt theo hình
chữ V nên khi tính toán ta coi tải trọng phân bố đều cho 2 con lăn .Do đó để
tính toán đơn giản ta coi nh mỗi con lăn chịu tác dụng 1 lực : R 1cl =

323
=
2

161,5 (N)
1) Tính chọn vỏ con lăn đỡ nhánh làm việc
– Vật liệu chế tạo :Thép CT3 có <3> = 150 (N/cm2)
Qua tham khảo thực tế các con đỡ tơng tự và tính toán căn cứ vào chiều rộng
của băng ta có thể chọn kích thớc con lăn nh sau :
+) Đờng kính : D = 75 (mm)
+) Chiều dài

: L = 306 (mm)

+) Bề dày vỏ

: = 3 (mm)

– Kiểm tra bền vỏ con lăn
Tơng tự nh tính vỏ tang trống chủ động ta cũng xem nh vỏ con lăn làm việc
nh 1 dầm giản đơn .Khẩu độ bằng chiều dài con lăn chịu lực phân bố đều :
q=

161,5
Rcl1
= 0,52 (N/mm)
=
306
L

Biểu đồ mô men uốn của vỏ con lăn dới tác dụng của lực q đợc thể hiện trên
hình vẽ sau :

15

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

Hình 3.7 : Sơ đồ tính vỏ con lăn đỡ nhánh làm việc
– ứng suất uốn lớn nhất sinh ra trên vỏ con lăn dới tác dụng của lực phân bố q
đợc xác định theo công thức sau :
max =

M max
< u > (N/mm2) (3.14)
Wu

– Mmax : Mô men uốn lớn nhất trên vỏ con lăn
Trong đó :
q.L2 0,52.306 2
=
= 6086,3 (N.mm)
Mmax =
8
8

– Wu : Mô men chống uốn của vỏ con lăn
Wu = 0,1.

D4 d 4
D

(mm3)

Với D = 75 (mm) d = D – 2 = 75 – 2.3 = 69 (mm)
Vậy :
75 4 69 4
Wu = 0,1.
= 11965 (mm3)
75
Do đó :
max =

6086,3
= 0,51 (N/mm2)
11965

Vậy vỏ con lăn đảm bảo yêu cầu làm việc

16

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

2) Tính trục con lăn đỡ nhánh làm việc
Vật liệu chế tạo trục : Thép 45 có <> = 63 (N/mm2)

Chiều dài trục : L = 360 (mm)
Vì 2 đầu trục của con lăn đỡ gối trên 2 gối do vậy ta xem trục nh là 1 dầm
giản đơn và các gối đỡ chịu các lực sau :
– Trọng lợng của vật liệu trên băng và băng : q = 0,52 (N/mm)
– Trọng lợng của vỏ con lăn

: qv = 0,1 (N/mm)

– Trọng lợng của nắp ổ ,cối ổ ,ổ

: G = 10 (N)

Sơ đồ tính trục đợc thể hiện trên hình vẽ :
Các kích thớc trên sơ đồ có giá trị nh sau : – l1 = 32 (mm)
– l2 = 306 (mm)

Hình 3.8 : Sơ đồ tính trục con lăn
Đờng kính trục đợc xác định theo công thức:
M max
<> d
0,1.d 3

3

M max
0,1.< >

(3.15)

Trong đó:

Mmax = 12771 (N.mm) – Mô men uốn lớn nhất xuất hiện trên trục .
<> = 63 (N/mm2)

– ứng suất cho phép của thép làm trục (Thép
45)

Thay số vào (3.15) ta có :

17

Đồ án tốt nghiệp
d

3

Phạm Trung Thành MXDB K38

12711
= 12,65 (mm)
0,1.63

Lấy d = 20 (mm) – (tiết diện giữa trục ). Tại vị trí lắp ổ bi đỡ ta chọn đợc đờng kính trục d = 17 (mm).
Kết cấu trục đợc thể hiện trên hình 3.9

Hình 3.9 : Kết cấu trục
3) Tính chọn ổ bi đỡ trục
Ta tính chọn ổ bi đỡ trục theo hệ số khả năng làm việc C
Sơ đồ tính chọn ổ bi đỡ cho trục con lăn đỡ ( hình 3.10 )

Hình 3.10 : Sơ đồ chọn ổ
– Xác định phản lực RA ,RB tác dụng lên ổ :
RA = RB =

( q + qv ).L
2

= 114,75 (N) = 115 (N)

Hệ số khả năng làm việc C đợc xác định theo công thức sau :
C = Q.(nh)0,3 (3.16)
Trong đó :
Q = (kvR + m.A).kn.kt – Tải trọng tơng đơng (daN)
R- Tải trọng hớng tâm ( R =RA=RB ) (daN)
A- Tải trọng dọc trục
18

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

m- Hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng hớng tâm m = 0
kt- Hệ số tải trọng động : kt = 1,2 (tra bảng 8-3 sách TKCTM-Nxb GD -1999)
kn- Hệ số nhiệt độ kn = 1
kv- Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay kv = 1,35
h- Thời hạn phục vụ : h = 12500 (h) ( 5 năm )
n- Số vòng quay của ổ bi (v/p)
n=

60.1000.v
(v/p ) (3.17)
.D

ở đây : v = 0,85 (m/s) – vận tốc di chuyển của băng
D = 75 (mm) – Đờng kính con lăn đỡ
Thay các giá trị trên vào công thức (3.16) ta tìm đợc giá trị của n :
n=

60.1000.0,85
= 217 (v/p)
3,14.75

Thay các giá trị trên vào công thức (3.17) ta có :
C = Q.(nh)0,3 = R.kv.kt.kn.(nh)0,3
C = 115.1,35.1,2.(217.12500)0,3 = 15857
Căn cứ vào giá trị của C tra bảng 14P (cỡ trung ) (Sách thiết kế chi tiết máy
-NXB Giáo Dục-1999) ta chọn đợc loại ổ bi đỡ 1 dãy có kích thớc nh sau :
– Đờng kính ngoài : D = 47 (mm)
– Đờng kính trong : d = 17 (mm)
– Bề rộng ổ

: B = 14 (mm)

– Đờng kính bi : d = 9,52(mm)

3.4.2 Con lăn đỡ nhánh không làm việc
Con lăn đỡ nhánh không làm việc có dạng nh hình (3.6.a)
Trong thực tế khi băng tải làm việc con lăn chỉ chịu lực tác dụng thẳng đứng
do trọng lợng bản thân tấm băng .Giá trị lực này rất nhỏ .Do vậy để thuận

tiện trong gia công chế tạo ,lắp ráp nhng vẫn bảo đảm đợc yêu cầu làm việc
của băng tải .Ta định kích thớc con lăn đỡ nhánh không làm việc nh sau :
+) Vỏ con lăn :
– Đờng kính : D = 75 (mm)
19

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38
-Chiều dài

: L = 620 (mm)

-Bề dày vỏ

: = 3 (mm)

+) Trục đỡ :
-Chiều dài trục : L = 680 (mm)
-Tiết diện trục : dmax = 20 (mm)
– Tiết diện trục lắp ổ : dổ = 17 (mm)
+) ổ bi đỡ :
– Đờng kính ngoài : D = 47 (mm)
– Đờng kính trong : d = 17 (mm)
– Bề rộng ổ

: B = 14 (mm)

3.4.3 Con lăn đứng (chặn băng )

Khi làm việc mép của băng tải luôn tì sát vào vỏ con lăn đứng .Do ma sát
giữa vỏ con lăn đứng và băng tải làm cho vỏ con lăn quay theo có tác dụng
làm cho tấm băng chuyển động đúng tâm tránh hiện tợng lệch băng .Cũng
nh con lăn đỡ nhánh không làm việc .Giá trị lực tác dụng vào con lăn đứng
rất nhỏ cho nên ta chọn các kích thớc con lăn đứng nh sau :
+) Vỏ con lăn :
– Đờng kính : D = 60 (mm)
-Chiều dài

: L = 100 (mm)

-Bề dày vỏ

: = 3 (mm)

+) Trục đỡ :
-Chiều dài trục : L = 130 (mm)
-Tiết diện trục : dmax = 20 (mm)
– Tiết diện trục lắp ổ : dổ = 17 (mm)
Kết cấu trục con lăn nhánh không làm việc và con lăn chặn băng đợc thể hiện
trên hình vẽ 3.11

20

§å ¸n tèt nghiÖp

Ph¹m Trung Thµnh MXDB – K38

Ch¬ng 4

21

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

Tính Toán Bộ Phận Truyền Động
Băng Tải
4.1 Chọn sơ đồ động học
Vì số vòng quay của tang chủ động nhỏ nên cần chọn nhiều bộ truyền để có
đợc tỉ số truyền tơng đối lớn .
Ta có thể tính đợc vận tốc quay của tang theo công thức sau :
n=

60.1000.v
(v/p) (4.1)
.D

Với D = 360 (mm) ; v = 0,85 (m/s) ta đợc :
n=

60.1000.0,85
= 45 (v/p)
3,14.360

Ta chọn sơ đồ động học nh sau :

1 : Động cơ điện
2 : Bộ truyền xích

3 : Hộp giảm tốc
4 : Khớp nối
5 : Tang chủ động
6 : Tấm băng
7 : Gối đỡ (ổ bi )

4.2 Tính chọn động cơ
22

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

ở chơng 2 ta đã tính đợc công suất trên băng tải là N = 2,8 (Kw)
Gọi : – là hiệu suất truyền động chung
Nct – là công suất cần thiết thì :
Nct =

N 2,84
=
(Kw) (4.2)

Trong đó : = 12334

(4.3)

1 : Hiệu suất của bộ truyền xích 1 = 0,95

2 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng 2 = 0,97
3 : Hiệu suất một cặp ổ lăn 3 = 0,995
4 : Hiệu suất khớp nối 4 = 1
= 0,95.0,97.0,9953.1 = 0,908
2,84

Nct = 0,908 = 3,13 (Kw)
Căn cứ vào công suất tính toán và vị trí lắp đặt bộ truyền động ta chọn loại
động cơ liền hộp giảm tốc của công ty Cơ khí Duyên Hải Hải Phòng chế tạo
với động cơ điện do công ty Chế Tạo Máy Điện Việt Nam – Hungary
(VIHEM) chế tạo có các thông số sau :
+) Động cơ điện :
– Kiểu : 3K112M4
– Đặc điểm : che kín ,có quạt gió
– Điện áp : 3 pha (220/380 ) V
– Công suất : 4 (Kw)
– Số vòng quay : n = 1435 (v/p)
– Trọng lợng : W = 41 (kg)
+) Hộp giảm tốc :
– Kiểu : GM315
– Tỉ số truyền : i = 20
– No : 1- 8
-Trọng lợng :62 (kg)

23

Đồ án tốt nghiệp

Phạm Trung Thành MXDB K38

4.3 Phân phối tỉ số truyền
– Tỉ số truyền động chung : i =

nd / c
1435
=
= 31,9
nt
45

(4.4)

Trong đó :
– ih: tỉ số truyền của hộp giảm tốc : ih = 20
Tỉ số truyền của bộ truyền của bộ truyền động xích:
ix =

i
31,9
=
= 1,6
ih
20

4.4 Thiết kế bộ truyền động xích
4.4.1 Chọn loại xích
Vì vận tốc bộ truyền nhỏ cho nên ta chọn loại xích ống con lăn để thiết kế .

4.2 4. Chọn số răng đĩa nhỏ và tính số răng đĩa lớn

Theo bảng 12.5 (sách CTM F2 -Đại Học Giao Thông Đờng Sắt Đờng Bộ
-1979) Ta chọn số răng đĩa nhỏ Z1 = 27 .Khi đó số răng đĩa xích lớn đợc tính
theo công thức sau :
Z2 = i.Z1 = 1,6.27 = 43 (răng ) (4.5)

4.4.3 Tính bớc xích t
Theo công thức (12- 35) Xác định công suất tính toán
Công suất truyền qua đĩa xích dẫn .
N =

N
2,84
=
= 2,99 (Kw) 3 (Kw) (4.6)
x
0,95

Lấy:
– kđ = 1 : vì tải trọng êm
– kA = 1 : vì lấy A 30t
– k0 = 1 : vì bộ truyền ngiêng 1 góc < 60o so với phơng nằm ngang - kđ/c =1 : hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích ,ở đây xích có thể điều chỉnh sức căng đợc . 24 Đồ án tốt nghiệp
Phạm Trung Thành MXDB K38

– kc = 1,25 : do băng tải làm việc 2 ca
– kb = 1 : hệ số xét đến điều kiện bôi trơn
Hệ số điều kiện sử dụng đợc xác định theo công thức :
k = kđ.kA.ko.kđ/c.kb.kc (4.7)

k = 1.1.1.1.1,25.1 = 1,25

Hệ số răng đĩa xích dẫn:
kz =

Z 01 27
=
=1
Z1 27

(4.8)

Số vòng quay n1 của đĩa dẫn :
n1 =

nd
1435
=
= 71,5 (v/p) (4.9)
ih
20

Hệ số vòng quay ( lấy n01 = 200 v/p )
kn =

n01
200
=
= 2,79 2,8 (4.10)
n1
71,5

Công suất tính toán :
N t = 3.1,25.2,8.1 = 10,5 (Kw)
Theo bảng 12.8(sách CTM F2 -Đại Học Giao Thông Đờng Sắt Đờng Bộ1979) với n01 = 200 v/p chọn bớc xích t = 25 (mm) (OCT 586 – 41 bảng
12.1 ) & có = 12,1 (Kw)
Trị số bớc xích t nhỏ hơn trị số giới hạn

4.4.4 Xác định khoảng cách trục A ,số mắt xích và kiểm nghiệm
số lần va đập trong 1 giây u của bản lề xích.
1) Xác định khoảng cách trục A
Sơ bộ lấy khoảng cách trục A = 30.t = 30.25 = 750 (mm)Tính số mắt xích
(Công thức 12-13 sách CTM F2- Đại Học Giao Thông ĐS- ĐB -1979) .
Z1 + Z 2 2 A ( Z 2 Z1 ) 2 t
X=
+
+
. (4.11)
2
t
2
A

X=

27 + 43 2.750 (43 27) 2 25
+
+
.
= 95,2
2
25
2
750
25

Tài liệu liên quan

Tính toán thiết kế băng cao su nghiêng ngang 22 2 22

Tính toán thiết kế băng tấm có thành 23 1 6

Tính toán thiết kế băng tấm nghiêng 23 975 2

xác định phụ tải tính toán, thiết kế mạng điện cao áp, hạ áp 96 1 2

Tài liệu Báo cáo ” Sử dụng ANSYS trong môi trường Inventor để tính toán thiết kế chi tiết máy ” pot 11 746 0

Tài liệu Báo cáo ” Xây dựng quy trình tính toán thiết kế máy cắt bằng tia nước thuần khiết ” pdf 10 798 5

Luận văn công nghệ môi trường Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải mủ cao su nhà máy hào hải trảng bàng tỉnh tây ninh công suất 330m3 ngàyđêm 110 692 5

Báo cáo khoa học: Quy trình tính toán thiết kế hệ thống băng tải ống pptx 15 679 0

đồ án môn học máy vận tải, tính toán thết kế băng tải trong vận tải mỏ khac linh 26 1 5

những vấn đề mới trong tinh toán thiết kế cầu – ­ báo cáo hội thảo khoa học việt-đức 2006 9 619 2