Thuyết minh đề án kỹ thuật
MC LC
MC LC 1
LA CHN H THNG VN CHUYN PH HP 2
1.1.La chn h thng vn chuyn 2
Hình 1.1 Các loại máy vận chuyển liên tuc: a- Băng tải cao su, b- Băng bản, c- Vít tải, 3
d-Băng con lăn, e- Băng chuyền lắc, f- Guồng tải, g- Vận chuyển bằng khí nén 3
1.2.Phõn loi trm dn ng vớt ti 7
1.3.Gii thiu v mc tiờu thit k 9
TNH THIT K H THNG VN CHUYN 10
2.1. Kt cu ca vớt ti 10
TNH TON NG HC H THNG DN NG 14
3.1. Chn hp gim tc tiờu chun 14
3.2. Tớnh chn ng c in 18
3.2.1. Chn kiu loi ng c 18
3.2.2. Chn cụng sut ng c 18
3.2.3. Chn s vũng quay ng b ca ng c 19
3.2.4. Chn ng c thc t: 20
3.2.5 . Kim tra iu kin m mỏy , iu kin quỏ ti cho ng c : 20
3.3. Phõn phi t s truyn 21
T s truyn ca b truyn ngoi hp gim tc: 21
3.4: Tớnh toỏn thụng s trờn cỏc trc 22
TNH TON CC PHN T CA H THNG DN NG VT TI 25
4.1.Tớnh chn hp gim tc tiờu chun 25
4.2.1. u, nhc im v phm vi s dng ca b truyn ai 29
4.2.2. u, nhc im v phm vi s dng ca b truyn xớch 29
4.2.3. Thit k b truyn ai 30
4.2.3.1. Chn loi ai 30
4.2.3.2.Tớnh toỏn cỏc thụng s c bn ca ai 31
4.2.3.3. Xỏc nh s ai z : 32
4.2.3.4.Xỏc nh lc cng ban u v lc tỏc dng lờn trc 34
-Vật liệu ở dạng tinh bột, có đường kính hạt nhỏ, mịn, vật liệu nhẹ có khối lượng
riêng
3
/6,0 mt≤
ρ
.
-Do vật liệu vận chuyển ở dạng tinh bột nên khả năng mài mòn ảnh hưởng đến
thiết bị vận chuyển là không cao do hệ số ma sát thấp (f=0,4 với cánh vít tải)/
-Độ ẩm ω = 1,5 ÷ 2% .
-Ở trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp hạt rất tơi xốp không bị vón
cục .Không bám dính vào hệ thống vận chuyển và không gây an mòn hóa học .
-Vật liệu vận chuyển cần đảm bảo vệ sinh sạch sẽ tránh bụi bẩn và các yếu tố
gây giảm chất lượng vật liệu .
Ta có một số dạng máy vận chuyển liên tục tiêu biểu : Băng tải cao su, băng
bản, vít tải, băng con lăn, guồng tải, băng chuyền lắc, băng chuyền dung, vận
chuyển bằng khí nén, vận chuyển bằng thủy lực ( hình 1.1) .
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 2 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn
Thuyết minh đề án kỹ thuật
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 3 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
e)
g)
f)
b)
d)
c)
a)
Hình 1.1 Các loại máy vận chuyển liên tuc: a- Băng tải cao su, b- Băng bản, c- Vít tải,
d-Băng con lăn, e- Băng chuyền lắc, f- Guồng tải, g- Vận chuyển bằng khí nén
- u im: Kh nng n nh cao, nng sut ln, tnh n nh cao.
- Nhc im: C cu phc tp, chiu di vn chuyn nh.
b. Vớt ti .
H thng vớt ti l mt loi mỏy vn chuyn liờn tc khụng cú b phn kộo, s
nguyờn lý cu to ca h thng c th hin nh hỡnh v (hỡnh 1.3) :
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 4 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
Hình 1.2. 1- Tang chủ động, 2- Thiết bị làm sạch, 3- Băng cao su, 4- Cơ cấu dẫn động,
5- Các con lăn đỡ trên, 6- Các con lăn đỡ dới, 7- Khung, 8- Bộ phận cấp liệu, 9- Tang bị động,
10- Cơ cấu căng băng.
Thuyết minh đề án kỹ thuật
Nguyờn lý hot ng: Vớt ti l loi mỏy vn chuyn liờn tc khụng cú b phn
kộo. Chi tit chớnh ca vớt ti l vớt cỏnh xon chuyn ng quay trong v hp
kớn cú tit din trũn di. Khi vớt chuyn ng, cỏnh xon y vt liu di
chuyn trong v. Vt liu chuyn ng khụng bỏm vo cỏnh xon l nh trng
lng ca nú v lc ma sỏt gia vt liu v v mỏng, do ú vt liu chuyn ng
trong mỏng theo nguyờn lý truyn ng vớt ai c.
Vt liu c cp vo c cu 10 v ly ti ra khi mỏng bng c cu 7. m
bo an ton vớt ti cú thờm lp 11.
+ u im:
-Vt liu chuyn ng trong hp kớn nờn khụng b tn tht ri vói, an ton.
-Cú th nhn v d ti bt kỡ v trớ no trong gii hn chiu di vớt ti.
- Din tớch chim ch lp t nh.
- Kt cu n gin r tin, cú th va vn chuyn va trn.
+Nhc im:
- Nghin nỏt mt phn vt liu do khe h gia long mỏng v cỏnh dn nh.
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 5 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
A-A
1 2 3 4 5
2
3
1
2
3
1
2
3
6 6
6
6
6
8
4
7
5
a)
5
7
4
8
b)
5
c)
7
4
8
5
8
4
cao khỏc nhau theo chiu thng ng hay chiu nghiờng, thnh ng khụng
gõy bi.
KT LUN:
T yờu cu ca ỏn a ra vn chuyn bt m thỡ la chn h thng
vn chuyn vớt ti l ti u nht do:
- Dựng vớt ti s khụng gõy tn tht do ri vói bt, gõy bi khụng lm tn tht
nguyờn liu.
- Vt liu chuyn ng trong hp kớn m bo sch s khụng cú bi bn =>
cht lng c m bo.
- Va vn chuyn va trn m bo cho bt ớt b vún cc, mn hn.
- Vt liu vn chuyn l dng bt nờn khụng gõy nghin nỏt vt liu.
- m bo vn chuyn vt liu liờn tc vi gúc nghiờng rt ln ( theo yờu cu
gn 73
0
).
1.2.Phõn loi trm dn ng vớt ti
a.Theo phng vn chuyn vt liu:
- H thng vớt ti ng .
- H thng vớt ti ngang .
b.Theo dng cỏnh xon ta phõn loi vớt ti ra thnh:
+Loi cỏnh xon liờn tc lin trc (hỡnh 1.5 a)
Khi vận chuyển các loại vật liệu có dạng bột, hạt nhỏ và trung bình rời khô min
nh: xi măng, tro, bột, cát khô thì dùng vít có cánh xoắn liền trục .Loại này cho
năng suất vận chuyển cao. Hệ số điền đầy = 0,125 ữ 0,45 và tốc độ quay của
vít từ n = 50 ữ 120 vg/ph.
+Loi cỏnh xon liờn tc khụng lin trc (hỡnh 1.5 b)
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 7 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
Thuyết minh đề án kỹ thuật
Dùng vận chuyển hạt cỡ lớn nh: sỏi thô, đá vụn. . .Hệ số điền đầy của loại
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 8 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
Thuyết minh đề án kỹ thuật
c cu to, u nhc im ca h thng dn ng vớt ti, chỳng ta s i thit
k vớt ti. Vn ny s c gii quyt trong chng II.
1.3.Gii thiu v mc tiờu thit k.
Tớnh toỏn thit k trm dn ng vn chuyn bt m vi cỏc ch tiờu t c
nh sau :
- Nng sut: Q = 15 tn/h .
- Chiu cao vn chuyn : 3m .
- Chiu di vn chuyn : 10m .
- Thi hn phc v : 10 nm .
- T l s gi lm vic/ngy: 2/3 .
- T l s ngy lm vic/nm: 2/3 .
- Tớnh cht ti trng: Khụng i, quay mt chiu .
Ni dung c th :
- La chn h thng vn chuyn phự hp.
- Tớnh thit k h thng vn chuyn .
- Tớnh chn hp gim tc tiờu chun .
- La chn v thit k b truyn ngoi hp, khp ni .
- Tớnh thit k trc vớt ngang .
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 9 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
ThuyÕt minh ®Ò ¸n kü thuËt
- PHẦN 2
TÍNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN
2.1. Kết cấu của vít tải.
Kết cấu của vít tải cố định công dụng chung phải thoả mãn các yêu cầu sau:
Thuận tiện cho việc kiểm tra xem xét, bôi trơn các bộ phận quay dễ dàng,
tháo lắp bộ phận dẫn động và vit xoắn độc lập với nhau. Các chi tiết và các bộ
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 10 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn
Thuyết minh đề án kỹ thuật
nng lng, chúng mũn cỏnh. Chiu cao mỏy b hn ch bi khụng lp c gi
trung gian.
=>Nh vy m bo c cỏc yờu cu ra vi vt liu cn chuyn l
bt m ta chn loi vớt lin trc.
b.Mỏng vớt.
Mỏng ca vớt ti c ch to bng phng phỏp dp t thộp tm cú chiu dy
= 4 ữ 8 mm, mi on cú chiu di n 4m (Hỡnh 1.6). Dung sai khe h gia
mỏng v cỏnh xon khụng quỏ 60% khe h bỡnh thng gia cỏnh xon v
mỏng. Na di ca mt ct ngang mỏng cú dng na hỡnh trũn ng dng vi
kớch thc ng kớnh ca cỏnh xon; na trờn cú dng hỡnh ch nht cú chiu
rng bng ng kớnh ỏy lp t trc cỏnh xon v d dng trong vic
ch to np y. Trờn np u mỏng ti cú ca cp ti tit din vuụng; cũn
ỏy mỏng cng cú cỏc ca d ti t nhng v trớ cn thit theo yờu cu.
Kt cu ca mỏng v np phi m bo khụng cho bi hoc khớ c thoỏt ra
ngoi khi vn chuyn vt liu cú bi hoc cht c
Mỏng ca vớt ti cú cỏc ng cp ti v d ti cỏc ng ny cú tit din vuụng.
Chỳng c hn vi np (cp ti) v vi ỏy mỏng (d ti). quan sỏt s lm
vic ca cỏc treo, cỏc chn hai u vớt xon cng nh quan sỏt s phõn b
vt liu vn chuyn on mỏng cú treo, ngi ta hn cỏc l quan sỏt cú np
trờn np mỏng gn cỏc treo vớt xon.
Hỡnh 1.6.Mỏng vớt ti
2.2. Xỏc nh ng kớnh vớt ti.
Nng sut ca vớt ti c xỏc nh theo cụng thc sau:
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 11 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
ThuyÕt minh ®Ò ¸n kü thuËt
n =
v
D
k
với kv phụ thuộc vào vật liệu: vật liệu nhẹ không sắc cạnh kv = 60.
Thay các thông số vào (1) ta có :
277,0
6,0.683,0.4,0.60.7,37
15
7,37
5/2
5/2
≈
=
=
Trong đó: Q - Năng suất vít tải (Q = 15 tấn / h)
L - Chiều dài vận chuyển của vật liệu theo phương nằm ngang ( L=
10m)
H- Chiều cao vận chuyển của vật liệu theo phương thẳng đứng
(H=3m)
c
0
– Hệ số lực cản (c
0
=1,2) bảng 2 [1].
Vậy:
lv
p
)(625,0
360
10.15
2,1
360
3.15
Kw=+=
d. Xác định mô men xoắn trên vít tải:
Mô men xoắn tác dụng lên vít tải Tv (N.mm) xác định theo công thức:
).(741,54486
545,109
625,0
.10.55,9.10.55,9
66
mmN
2
p
tg
R
α
π
=
(10) [1]
Vậy : tg α =
382,0
100.14,3.2
240
=
→ α =
0
907,20
0
21≈
tg γ = 0,4 → γ =
00
22801,21 ≈
Fav
)(299,584
)2221(.100
741,54486
N
tg
=
+
động êm, vừa đảm bảo chỉ tiêu về kỹ thuật vừa đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế.
Tùy theo tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc, người ta phân ra hộp giảm
tốc một cấp và hộp giảm tốc nhiều cấp. Trong đó, hộp giảm tốc bánh răng trụ
hai cấp được sử dụng nhiều nhất, vì tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc thường
bằng từ 8 đến 40. Chúng được bố trí theo ba sơ đồ sau đây:
- Sơ đồ khai triển: Hộp giảm tốc kiểu này đơn giản nhất và dễ chế tạo. Do
đó được sử dụng rất nhiều trong thực tế. Tuy nhiên, các bánh răng các bánh răng
bố trí không đối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều trên chiều
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 14 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn
ThuyÕt minh ®Ò ¸n kü thuËt
rộng vành răng. Do đó, khi thiết kế, đòi hỏi trục phải đủ cứng thì sẽ đảm bảo
được khả năng làm việc.
3
4
2
1
Hình 3.1.Sơ đồ hộp giảm tốc khai triển
- Sơ đồ phân đôi: Khi sử dụng sơ đồ này cần phải chú trọng đến việc bố trí
ổ. Phải đẩm bảo sao cho tải trọng dọc trục không được cân bằng ở cặp răng kề
bên, không được tác dụng vào trục tùy động của cấp phân đôi nếu không thì sự
cân bằng của tải trọng dọc trục ở cấp phân đôi sẽ bị phá vỡ và công suất sẽ phân
bố không đều cho các cặp bánh răng phân đôi này.
3
4
2
1
hình 3.2.Sơ đồ hộp giảm tốc phân đôi
- Sơ đồ đồng trục: Loại này có đặc điểm là đường tâm của trục vào và trục
ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giảm tốc giúp cho việc
u, kt cu gi phc tp, ũi hi trc phi ln m bo cng v
bn
+ Ngoi ra da trờn vic tỡm hiu v tớnh toỏn ban u cho h thng dn
ng vớt ti vn chuyn bt m ta thy: õy l mt h thng vn chuyn vi
nng sut 15tn/h, kớnh thc tng i nh vi chiu di vn chuyn 10
m,chiu cao vn chuyn 3m, cụng sut truyn ti trờn trc vớt thp, momen xon
trc vớt T = 54486,741 N.mm.
Cn c vo phõn tớch trờn ta chn hp gim tc bỏnh rng tr 2 cp
khai trin loi 2Y-100.
+ u im: - Kt cu n gin nờn vic ch to n gin.
+ Nhc im: - S phõn b ti trng khụng u vỡ vy phi ch to cỏc b
truyn m bo cng vng.
- truyn ng t ng c vo hp gim tc ta chn khp ni trc n hi.
Loi khp ni ny cú kh nng gim va p v chn ng, phũng cng hng
v dao ng xon gõy nờn v bự li lch trc (lm vic nh mt trc bự). Ni
trc cú b phn n hi lm bng vt liu khụng kim loi r v n gin , vỡ vy
nú c dựng truyn mụmen xon ln, thng dựng trc cú b phn n hi
l kim loi gim kớch thc.
Ta cú s b trớ h thng dn ng nh hỡnh v:
1
2
3
4
6
5
Hỡnh 3.4.S b trớ h dn ng
P
đm
≥ P
dt
(KW) (2.1)
P
đm
: Công suất định mức động cơ.
P
đt
: Công suất đẳng trị trên trục động cơ, được xác định như sau:
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 18 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn
ThuyÕt minh ®Ò ¸n kü thuËt
Với tải là không đổi trong quá trình làm việc, ta có:
P
đt
≥
dc
lv
P
(2.2)
dc
lv
P
: Công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ.
dc
lv
P
dbrnok
K
η
: Hiệu suất của khớp nối.
O
η
: Hiệu suất của một cặp ổ lăn.
BRN
η
: Hiệu suất của bánh răng nghiêng.
d
η
: Hiệu suất của bộ truyền đai.
Tra bảng 2.3 [2 ]: Trị số hiệu suất của các bộ truyền và ổ được che kín.
K
η
= 1;
O
η
= 0,995;
BRN
η
= 0,98; η
d
= 0,95
∑
η
= 1. 0,995
hai cấp khai triển nằm trong khoảng 8 ÷ 40 (tỷ số truyền của khớp lấy bằng 1)
=>
)408.(545,109 ÷=
db
n
= 876,360
÷
4381,800 (v/ph)
chọn .
)/(1500 phvn
db
=
.
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 19 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn
ThuyÕt minh ®Ò ¸n kü thuËt
3.2.4. Chọn động cơ thực tế:
Căn cứ vào công suất cần thiết trên trục động cơ ta tiến hành chọn động cơ
thoả mãn điều kiện:
dc
ct
dc
dm
PP ≥
==
dc
lv
p
0,696 (Kw)
Theo bảng P1.3- I với, tốc độ đồng bộ : n = 1500( v/ph ). Ta chọn động cơ
P
: công suất mở máy của động cơ
mm
K
=
dn
k
T
T
= 2,0 : Hệ số mở máy của động cơ
dc
mm
P
=
dc
dmmm
PK .
= 2,0 .0,75 = 1,5(KW)
dc
cbd
P
: Công suất cản ban đầu trên trục động cơ :
dc
cbd
P
=
dc
ct
P
.
Vì sơ đồ tải trọng không đổi nên không cần kiểm tra quá tải cho động cơ.
3.3. Phân phối tỉ số truyền.
3.3.1. Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống.
dc
ct
n
u
n
∑
=
Trong đó :
n
dc
số vòng quay của động cơ đã chọn (v/ph)
n
ct
số vòng quay của trục công tác (v/ph)
=>
u
∑
=
506,12
545,109
1370
=
.
3.3.2. Tỷ số truyền của hộp giảm tốc .
- Chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng sơ đồ khai triển Ц2Y theo tiêu
4
b
100 2 16 80 +0,48 -0,48 25
• Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hộp giảm tốc:
Phân tỉ số truyền của hệ dẫn động u
thn
uuu .=
∑
Mặt khác:
21
.uuu
h
=
Trong đó: u
1
- Tỉ số truyền của bộ truyền cấp nhanh
u
2-
Tỉ số truyền của bộ truyền cấp chậm
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 21 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn
Thuyết minh đề án kỹ thuật
Theo hp gim tc tiờu chun ta cú :
03,2
33
67
1
251,1
15,10
506,12
===
h
ng
u
u
u
.
Vi h dn ng gm HGT 2 cp bỏnh rng ni vi 1 b truyn ngoi hp thỡ u
n
phi tho món iu kin sau:
( ) ( )
n h
u = 0,15ữ0,1 u = 1,875ữ1,25
)15,1()1,015,0( ữ=ữ=
hn
uu
Vy, t s truyn ca b truyn ai l u
d
=1,251.
3.4: Tớnh toỏn thụng s trờn cỏc trc.
3.4.1. Tớnh cụng sut trờn cỏc trc .
- Cụng sut danh ngha trờn trc ng c:
)(696,0 KwPP
lv
dcdc
KwPP
IVIIIIIIIV
===
+
3.4.2 Tớnh s vũng quay trờn cỏc trc:
- S vũng quay trờn trc ng c:
)/(1370 phvn
dc
=
- S vũng quay trờn trc I:
)/(124,1095
251,1
1370
phv
u
n
n
d
dc
I
===
GVHD:Th.S Bựi Thanh Hin 22 SVTH: H c Thỏi
K.S ng Anh tun
ThuyÕt minh ®Ò ¸n kü thuËt
- Số vòng quay trên trục II:
47,539
03,2
124,1095
1
6
mmN
n
P
T
dc
lv
dc
dc
===
- Mômen xoắn trên trục I:
).(072,5738
124,1095
10.55,9.658,010.55,9.
66
mmN
n
P
T
I
I
I
===
- Mômen xoắn trên trục II:
).(562,10798
47,539
10.55,9.610,010.55,9.
66
n
P
T
IV
IV
IV
===
Bảng các thông số
Động cơ Trục I Trục II Trục III Trục IV
u 1,251 2,03 5 1
P (kW) 0,696 0,658 0,610 0,589 0,586
n(v/ph) 1370 1095,124 539,47 107,894 107,894
T (Nmm) 4851,679 5738,072 1079,562 52134,039 51868,501
3.4.4. Kiểm nghiệm hộp giảm tốc tiêu chuẩn theo momen xoắn trên trục đầu ra
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 23 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn
ThuyÕt minh ®Ò ¸n kü thuËt
- Ta kiểm nghiệm hộp giảm tốc tiêu chuẩn theo momen xoắn trên trục đầu ra
theo tiêu chí sau: T
CT
≤ T
h
- Trong đó:
+
IV
T
: là momen xoắn trên trục đầu ra của hệ thống (bao gồm cả bộ truyền đai)
T
CT
= 51,869(Nm)
1
H
2
L
1
L
2
L
3
L
4
80
10
0
290 109 145 155 112 224 18 136 165 380 130
L
5
L
6
L
7
b
1
b
2
d
1
d
2
d
32 45
6 8 32 36 58 50 80 3,5 5,0 1,5 35
GVHD:Th.S Bùi Thanh Hiền 25 SVTH: Hà Đức Thái
K.S Đặng Anh tuấn