TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] PGS.TS Vũ Ngọc Pi - Tính toán băng tải
Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên (6/2001).
[2]. PGS. TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển
Tính toán hệ dẫn động cơ khí - (Tập I).
[3] PGS.TS Vũ Ngọc Pi - Hộp giảm tốc tiêu chuẩn Trường đại học kỹ thuật công
nghiệp thái nguyên.
[4] PGS. TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển - Tính toán hệ dẫn động cơ khí - (2
Tập).
[5] PGS.TS. Vũ Ngọc Pi; TS Nguyễn Văn Dự - Hướng dẫn thiết kế đồ án chi tiết
máy. Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên
[6]. PGS.TS Vũ Ngọc Pi - Trần Thọ - Nguyễn Thị Quốc Dung - Nguyễn Thị
Hồng Cẩm - Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy Trường đại học kỹ thuật công
nghiệp Thái Nguyên, 2001
[7] Bài giảng máy nâng chuyển Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Thái
Nguyên, 2009
[8] PGS.TS VÕ QUANG PHIÊN – TH.S CAO TRỌNG KHUÔNG – TH.S ĐẶNG
TRẦN VIỆT – T.S ĐINH VĂN CHIẾN – At lát máy nâng chuyển Trường ĐH Mỏ
Địa Chất Hà Nội –2002.
[9] Bài giảng sức bền vật liệu Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Thái
Nguyên, 2010
[10] http://www.vinapipe.vn/Menu.aspx?m=60 và
http://www.hcsteel.vn/vi/tin-hot-ng/69-thep-ong-han-cao-tan.html
[11] Screw Conveyor Catalog & Engineering Manual
[12] http://thegioimay.net/san-pham/903935-May-bua-dung-khi-nen-loai-than-
roi aspx
[13] http://www.meslab.org/mes/threads/24276 -Xin-hoi-cach-gia-cong-
xoan- vit.html?p=131255#post131255 và
http://www.youtube.com/watch?
v=fZewUbxYhlI&NR=1&feature=endscreen
[14] TS. Nguyễn Văn Dự - Hướng dẫn tính toán băng tải

nhưng do điều kiện thời gian và kinh nghiệm hạn chế, nên đồ án không tránh
khỏi những thiếu sót. Kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề án
của nhóm được hoàn thiện nhất.
Em xin trân thành cám ơn !
Sinh viên thực hiện
Lê Mạnh Đức-Trần Văn Duẩn
2
PHẦN 1
GIỚI THIỆU
1.1 Giới thiệu về các hệ thống vận chuyển vật liệu rời
Hệ dẫn động vận chuyển vật liệu rời 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, …
a,Băng tải
Băng tải là một máy vận chuyển vật liệu rời theo phương ngang bằng cách
cho vật liệu nằm trên một mặt băng chuyển động. Vật liệu sẽ được mang từ đầu
này tới đầu kia của băng và được tháo ra ở cuối băng.
Băng tải gồm một băng bằng cao su hoặc vải hoặc bằng kim loại được mắc
vào hai puli ở hai đầu. Bên dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không bị
chùng khi mang tải. Một trong hai puli được nối với động cơ điện con puli kia là
puli căng băng. Tất cả được đặt trên một khung bằng thép vững chắc. Khi puli
dẫn động quay kéo băng di chuyển theo.
Hình 1.1. Băng tải
3
Ưu điểm
- An toàn cao, cấu tạo đơn giản, bền, làm việc không ồn.
- Có khả năng vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hướng nằm

- Không vận chuyển theo phương ngang được.Khi vận chuyển nghiêng góc
nghiêng phải >50°.
Phạm vi sử dụng
- Gầu tải sử dụng để vận chuyển vật liệu dạng than cám hay vật liệu dạng
khối như than, xi măng, quặng, sắt, thép, đất sét…dùng trong công nghiệp.
Ngoài ra gầu tải còn được sử dụng để vận chuyển các vật phẩm trong nông
nghiệp như thóc, ngô…
- Cơ cấu gầu tải dùng để vận chuyển một khối lượng nguyên vật liệu lớn ở
các độ cao khác nhau theo chiều thẳng đứng hay chiều nghiêng, đổ thành đống
không gây bụi.
c,Vít tải
Là một loại máy vận chuyển liên tục không có bộ phận kéo.
5
Hình 1.3 Vít tải đặt ngang.
Vít tải dùng để vận chuyển vật liệu có chiều dài đến 40 m, chủ yếu dùng
để vận chuyển vật liệu hạt rời và mịn như xi măng, sỏi, cát, đá dăm và các loại
hỗn hợp ẩm nước như bê tông, vữa Dùng làm cơ cấu cấp liệu cưỡng bức , trong
các trạm trộn bê tông, máy san hỗn hợp làm đường nhựa
Năng suất vận chuyển có thể đạt 20 ÷ 30 m
3
/h, đối với loại vít có kích
thước lớn có thể đạt 100m
3
/h.
Kích thước đường kính ngoài của vít tải thường được tiêu chuẩn hoá và
được quy định theo dãy kích thước: 150, 200, 250, 30, 400; 500; 600mm.
thường đặt đứng, nghiêng hoặc ngang.
Vận chuyển vật liệu bằng vít tải có nhiều ưu điểm
- Vật liệu chuyển động trong hộp kín, nhận và dỡ tải bất cứ vị trí nào nên
không bị tổn thất, rơi vãi, an toàn.

- 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 đỡ nhánh mang tải
- Troughing carrying idler: con lăn tạo máng
7
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.
Hình 1.5 Tạo dạng máng cho băng tải nhờ các con lăn máng
Hình 1.6 Con lăn phẳng và các con lăn máng8
Góc đỗ
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 đống vật phẩm
1.3 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.

= 2 (mm)
- Chiu dày tổng cộng của băng:


= 8,4 (mm)
- Vật liệu lớp sợi bọc: Nylon.
- Vật liệu lớp bọc ngang: Nylon
- Số lớp của băng: 3 lớp
- Lực kéo cho phép: 180 (Kg/cm
2
)
- Trọng lợng một mét chiều dài: 5,3 (Kg/m)
10
Kt cu ca bng ti hỡnh 2.1:

t

d


Hỡnh 2.1. K t c u dõy b ng t i
2.2 Xỏc nh gúc nõng h () ca bng ti
Gúc nõng hay h ca bng ti (gúc dc) c quyt nh bi c tớnh v
hỡnh dng cỏc ht vt liu c vn chuyn. Cỏc vt liu dng ht, n nh cú
th s dng bng ti cú dc ln; cỏc vt liu khụng n nh nh than, cỏt cn
xỏc lp gúc dc nh.
Theo bng 2[1] ta xỏc nh c gúc dc ln nht ca bng ti l
max
=15
0

2
(2.1)
12
h2 h1
b
B
2
0

F
2
F
1

đ
l
Hình 2.4: Sơ đồ tính tiết diện ngang dòng vật liệu
Trong đó theo [ 1 ]: F
1
= C.
2
1
b.h
1
=
4
1
.b
2
.

= 28008,3 (mm
2
)
F
2
: Là tiết diện của hình thang cân, F
2
= ( b+l ).h
2
/2
Theo [ 1 ]. đáy lớn b= 0,8B , đáy nhỏ l = 0,4B , góc của đáy hình thang là
góc nghiêng của trục lăn.
Góc nghiêng trục lăn thờng chọn

thờng chọn các giá trị sau:
0
20=

;
25
0
; 30
0
; 35
0
; 40
0
và 45
0
Chọn góc nghiêng của trục lăn

F = F
1
+ F
2
= 28008,3 + 9750 = 37758,3(mm
2
)
2.4. Tính vận tốc băng tải
Từ năng suất ban đầu cần đạt là Q t/h , theo [ 1 ] ta có:
Q = 3600.F.

.v.k (t/h) (2.4)
Do đó : v =
kF
Q
3600

(m/s) (2.5)
Trong đó: v - là vận tốc băng tải (m/s)
Q - là năng suất tải (t/h). theo yêu cầu ta có Q = (120tấn/h)
F - tiết diện dòng vật liệu (m
2
). Theo tính toán phần trên ta có
F = 37758,3 (mm
2
) = 0,037758,3(m
2
)

- khối lợng riêng của vật liệu vận chuyển (theo bảng 1.2 [ 1 ] ) ta có:

L
t
= B + 2C

(2.7)
Trong đó : B chiều rộng băng (mm)
C = 60
ữ
70 (mm), lấy C = 70 (mm)
Vậy : L
t
= 500 + 2.70 = 640 (mm)
2.6. Tính toán con lăn đỡ băng
Do yêu cầu vận chuyển ỏ dm dới dạng rời nên với nhánh có tải ta sử
dụng loại con lăn đỡ lòng máng gồm 3 con lăn đặt nằm nghiêng, vi gúc
nghiờng ca hai con ln 2 bờn l
20

=
o
. Còn nhánh không tải sử dụng con lăn
đỡ thẳng.
2
0
0
Hình 2.5: Bng ti hỡnh mỏng vi 3 con ln
Đờng kính con lăn d
cl
phải lấy theo tiêu chuẩn. Ta lấy theo tiêu chuẩn DIN
22101.


l
'
cl
= 1640 0,625.500 = 1327,5 (mm)
nhánh không tải khoảng cách giữa hai con lăn lấy bằng
l
cl
= 2 l
'
cl
= 2.1327,5 = 2655 (mm) (2.9)
Tại vị trí nhập vật liệu để giữa cho băng tải không bị trùng do động năng
của vật liệu gây ra khi rơi xuống băng tải, ta chọn khoảng cách giữa hai con lăn
đỡ là: l
t
= 400
ữ
500 (mm), chọn l
t
= 500 (mm) = 0,5 (m)
2.7 Xác định lực căng băng
Để tính toán lực căng băng ta vẽ biểu đồ lực căng băng tại các điểm trên
chiều dài băng tải nh sau:
O
2
O
1
n
1

Hình 2.3: Biểu đồ lực căng băng
Lực căng băng phải thoả mãn các điều kiện:
Băng không bị trợt trên tang dẫn động trong thời kì khởi động có chất đầy
tải.
Để đảm bảo điều kiện độ võng cho phép của băng thì lực căng nhỏ nhất
trên nhánh có tải cũng phải lớn hơn bình thờng của băng.
Ta chọn điểm xuất phát để tính toán lực căng băng là tại điểm ra khỏi tang dẫn
động. Để xác định S
r
, ta dựa vào phơng trình Ơ-le [5]:
S
T
. K
c
= S
r
. e
f

(1.10)
16
Mặt khác, dựa vào công thức tính lực căng theo chu trình khép kín của
băng ta có: S
2
= S
r
+ W
KT
S
3

S S W k W


=


= + +


(1.12)
Trong đó:
K
c
- hệ số an toàn, theo [5] thì K
c
= 1,2.
f - hệ số ma sát giữa băng và tang quay. Theo [5], với tang bằng gang
(hoặc thép), bề mặt tiếp xúc khô ta có f = 0,3.
e - cơ số tự nhiên. e = 2,7183.
S
T
- lực căng tại điểm đi tới tang dẫn động.

1
- góc ôm của băng vào tang. Theo cách bố trí thì
1
= 180
o
= 3,1416.
S

q
b
khối lợng của băng trên 1 mét chiều dài. Ta có q
b
= 5,3 (kg/m).
q
cl
khối lợng thành phần quay của các con lăn trên nhánh không tải
trên chiều dài 1 mét băng. Theo [5] ta có:
q
cl
=
"
''
cl
cl
m
l
(kg/m).
17
Với m
cl
khối lợng phần quay của 1 hàng con lăn trên nhánh không tải (kg).
Tra bảng 1.5 [1] với B = 500; d
cl
= 89 và bố trí 1 con lăn trên 1 hàng của nhánh
không tải ta đợc m
cl
= 6 (kg).
l

] = 290,9
(N)
W
CT
- sức cản chuyển động trên nhánh có tải (N). Theo [5] ta có:
W
CT
= g.L . [(q + q
b
+ q
cl
).W.cos + (q + q
b
).sin ] (1.15)
Với q khối lợng phân bố trên 1 mét chiều dài của vật liệu vận tải (kg/m), theo
[5] ta có : q =
3,6.
Q
v
(kg/m).
Mà Q = 200 tấn/h là năng suất băng tải; v = 1,23 m/s là vận tốc băng tải. Thay
vào ta đợc q =
120
3,6.1,23
=45,2 (kg/m).
q
cl
khối lợng phần quay của các con lăn trên nhánh có tải trên chiều dài
1m băng (kg/m). Theo [6] ta có: q
cl

cl
cl
m
l
= =
(kg/m).
Thay vào (1.15) ta đợc:
W
CT
= 9,81.100.[(45,2 + 5,3 + 6,32).0,03.cos1,72
o
+ (26,04 + 5,3).sin1,72
o
]
=1576 N.
18
Thay vào hệ phơng trình (1.12) ta đợc :

0,3*3,14159
.1,2 .2,7183
( 290,9).1,05 1576
T r
T r
S S
S S

=

= + +


= (1240,8 + 290,9).1,05 = 1608,3(N)
* Kiểm tra lực căng nhỏ nhất trên nhánh có tải:
Để đảm bảo độ võng của băng giữa hai hàng con lăn nằm trong giá trị cho
phép, lực căng nhỏ nhất trên nhánh có tải phải thoả mãn điều kiện [5]:
S
ct min
[S
ct min
]
Trong đó: [S
ct min
] = (5 ữ 8).(q + q
b
) .g .l
cl
= (5ữ 8).(45,2 + 5,3) .9,81.1,4


[S
ct min
] = (3467,8 ữ 5548,5)
Nh vậy, S
ct min
=1608,3<[S
ct min
] nên không thoả mãn điều kiện.
Ta lấy S
ct min
= S
3

2
= S
r
+ W
KT
= 2358,4 + 290,9 = 2649,3 (N).
Vy
+ S
T
: lc cng ti thiu trờn nhỏnh cng S
T
= 5043,8 (N)
+ S
r
: lc cng ti thiu trờn nhỏnh trựng S
r
= 2358,4 (N)
Lc kộo ln nht c s dng tớnh toỏn chn dõy bng ti theo bn.
Theo bng 14[1] ta cú
max T
S S 5043,8 2358,4 7402,2
r
F = + = + =
(N)
2.8. Kiểm tra độ bền của băng
Độ bền của băng đợc kiểm nghiệm theo công thức.
TC
b
tt
Z

S
: Lc cng ln nht ca bng
Ta cú
axm
S
=
max
F
=7545,5 N
Thay vo (1.20) ta c:
max
[ ].
.[ ]
tt
b
m S
Z
B S
=
=
10.7545,5
50.120
=1,257<3
=> Vy bng m bo bn
2.9 Xác định công suất trên tang dẫn động
Công suất trên tang dẫn động đợc tính theo công thức.
1000
.vF
N
t

Cơ cấu kéo căng băng có nhiệm vụ tạo ra sức căng cần thiết cho băng,
đảm bảo cho băng bám chặt vào tang dẫn và giảm độ võng của băng theo chiều
dài.
Có 2 loại cơ cấu căng băng thường dùng là cơ cấu căng băng dùng vít và
cơ cấu căng băng dùng đối trọng.
a) Cơ cấu căng băng dùng trục vít
Hình 2.4: Cơ cấu căng băng dùng trục vít [1].
Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ, kích thước khuôn khổ và trọng lượng nhỏ.
Loại này thường dùng cho băng tải có chiều dài không lớn lắm và trong quá
trình làm việc băng bị giãn nhiều lần đòi hỏi phải căng băng nhiều lần. Hành
trình làm việc của vít phụ thuộc vào chiều dài băng tải (thường lấy khoảng 1-
1,5% chiều dài băng tải nhưng không lấy được > 400 mm).Sử dụng với L<150m
b) Cơ cấu căng băng dùng đối trọng.
0
2
S
3
S
2
F
r0
2
F
T
B¨ng t¶i
Pu ly
tang bÞ dÉn
§èi träng
21
Hỡnh 2.9: C cu cng bng dựng i trng

T
F
F = =2129 N
2
a
22
[ ] 340( )
ch
MPa
σ
=
mà
[ ]
[ ]=
ch
k
k
σ
σ
với k là hệ số an toàn chọn k=1,5
=>
340
[ ]= 226,67( )
1,5
k
MPa
σ
=
Bu lông chịu kéo ta có điều kiện bền của bu lông là:
4

trong công nghiệp đóng tàu v.v Dưới đây em trình bày một số loại hộp giảm
tốc thường dùng để có thể tham khảo lựa chọn phù hợp cho hệ thống gầu tải cần
thiết kế.
a) Hộp giảm tốc đồng trục b) Hộp giảm tốc côn- trụ c) Hộp
giảm tốc trục vít-bánh vít
a.Hộp giảm tốc bánh răng trụ
Hộp giảm tốc loại này được sử dụng rộng rãi nhờ các các ưu điểm: tuổi thọ
và hiệu suất cao, kết cấu đơn giản,vận tốc và tải trọng có phạm vi sủ dụng dãi.
Loại bánh răng là: răng thẳng , nghiêng, chữ V, phần lớn các hộp giảm tốc có
công dụng chung dùng răng nghiêng nhờ khả năng tải lớn và vận tốc làm
24
việc cao so với răng thẳng. Bánh răng chữ V do khó chế tạo nên ít sử dụng
hơn, phần lớn dùng trong trường hợp tải nặng và không cho phép lực dọc trục
lớn tác dụng lên ổ. Số cấp của hộp giảm tốc được chọn tùy thuộc vào tỉ số
truyền chung của hộp.
b. Hộp giảm tốc bánh răng côn trụ
Hộp giảm tốc bánh răng côn được sử dung khi cần truyền mô men xoắn và
truyền động quay giữa các trục giao nhau, góc giữa các trục
thường là 90
0
. Khi tỉ số truyền u ≤ 3 dùng bánh răng côn răng thẳng, với tỉ số
truyền lớn hơn u ≤ 6 thường dung bánh răng côn răng nghiêng hoặc cung tròn.
Hộp giảm tốc bánh răng côn-trụ hai cấp thường được sử dụng khi tỉ số truyền
u = 8 15, hộp giảm tốc côn – trụ ba cấp thường dùng u = 25…75
Nhược điểm của hộp giảm tốc bánh răng côn- trụ là giá thành chế tạo đắt phải
có dao và máy chuyên dùng để chế tạo bánh rưng côn, ngoài dung sai về kích
thước và răng còn phải đảm bảo dung sai về góc giữa hai trục.
c. Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít
Hộp giảm tốc trục vít – bánh vít được dùng để truyền chuyển động giữu các
trục chéo nhau, và được sử dụng khi tỉ số truyền u = 50…130, đặc biệt có thể lấy