BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA: CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Thiết Kế, Chế Tạo Băng Tải Đai Ứng Dụng Trong Vận
Chuyển Phân Vi Sinh
GVHD: PGS.TS TRẦN THỊ THANH
SVTH: ĐỖ DUY LƯƠNG
Tháng 07/2008
Để có thể vận dụng những kiến thức đã được trao dồi cũng như hoàn
thành tốt chuyên đề tốt nghiệp này, trước tiên, em xin cảm ơn trường ĐH Nông
Lâm Tp Hồ Chí Minh, BCN khoa Cơ Khí, các thầy cô đã giảng dạy em trong và
ngoài khoa cơ khí.
Em xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Thanh – PGS.TS. Trưởng khoa Cơ
Khí, trường ĐH Nông Lâm Tp HCM đã tận tình dìu dắt và truyền đạt kiến thức
giúp em hoàn thành tốt đề tài.
Trong suốt thời gian thực tập tại Phân Xưởng Sau Thu Hoạch của Khoa
Cơ Khí, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của anh chị và các bạn trong lớp
DH04CC. Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến anh chị đã cho em những kinh
nghiệm quý báu và những kiến thức hữu ích giúp em thực hiện tốt chuyên đế tốt
nghiệp này.
Với một thời gian ngắn tiếp xúc thực tế sản xuất, quá trình hoàn thành
chuyên đề tốt nghiệp sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được
sự góp ý và thông cảm của quý thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2008
SV ĐỖ DUY
LƯƠNG
TÓM TẮT
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG TẢI ĐAI ỨNG DỤNG TRONG VẬN
CHUYỂN PHÂN VI SINH
• Chiều cao lớp vật liệu trên băng: h = 51,7 mm.
• Lực cản trên nhánh không tải: W
kt
= 2,81 kG.
• Lực cản trên nhánh có tải: W
3-4
= 26,85 kG.
• Lực cản của thanh gạt: W
tg
= 7,5 kG.
• Tổng lực cản trên nhánh có tải: W
ct
= 34,35 kG.
• Lực căng nhánh vào: S
vào
= 170,60 kG.
• Lực căng nhánh ra: S
ra
= 124,53 kG.
• Đô võng băng trên nhánh không tải: f = 0,01 m.
• Lực kéo W
T
= 60,84 kG.
Các kết quả tính các bộ phận làm việc:
• Đường kính tang D
tg
= 160 mm.
• Số vòng quay trong một phút của tang: n = 48,7 vg/phút.
• Tỉ số truyền của bộ truyền i
t
DESIGN, MANUFACTURE BELT CONVEYOR FOR TRANSPORTING
MANURE MICROORGANISM
Productivity of the belt conveyor 10 ton/hour
Length of belt conveyor is 4 m
Hight to raise H = 0,8 m
Working regulations is 1 shift. The period working is 5 years, working of one
year is 350 day.
Parameters basic of the belt conveyor:
• Belt is canvas rubber
• Speed of driving belt v = 0,4 m/s
• Width of belt B
p
= 400 mm.
• Number of buffer in belt i = 3
• Thick of belt δ = 9 mm
Parameters worked out of loading capacity, force:
• Weigth unit: q
b
= 2,75 kG
• Weigth useful of materials on the unit length belt q
vl
= 6.94 kG
• Weigth of the belt conveyor roller on the unit length without loading
capacity
0
cl
q
= 1,7 kG
• Area cross face of class materials on belt F
0
per minute
• Ratio transmit general i
t
= 29,7
• Power necessary of motor N = 0,6 kW
• Electric motor 3 phase have included gearbox with rated motor power 1
kW
• Extensive force S
c
= 314,16 kG
• Station pull extensive 2 crew M20
Parameters of transmit chain:
• Ratio transmit i
x
= 1
• Number gears on the disc chain
• Power work out for transmit chain N
t
= 0,98 kW
• Chain pitch t = 19,05 mm
• Revoletions limit n = 1350 revolution/ revs per minute
• Distance axis of transmit chain A = 571,5 mm
• Number links of chain X = 85 link
• Diameter round to split disc chain d
c
= 152 mm
• Force effect on axis R = 1890 N
Tank supply raw materials have volume 0,86 m
3
. Length of edge on is 1,5 m.
4.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 36
5. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37
5.1. Các dữ liệu thiết kế ban đầu và yêu cầu kỹ thuật của băng tải đai trong vận
chuyển phân vi sinh 37
5.1.1 Các dữ liệu thiết kế 37
5.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của thiết bị băng tải 37
5.2 Lựa chọn mô hình máy thiết kế 37
5.3 Tính toán thiết kế băng tải đai 39
5.3.1 Tính toán lựa chọn các thông số cơ bản của băng tải 39
5.3.2 Xác định tải trọng trên mét dài 39
5.3.3 Xác định lực cản và lực kéo căng băng 40
5.3.4 Xác định lực kéo 42
5.3.5 Tính toán bộ phận dẫn động 43
5.3.6 Tính thiết bị kéo căng băng 44
5.4 Thiết kế bộ truyền xích 45
5.4.1 Chọn loại xích 45
5.4.2 Định số răng đĩa xích 45
5.4.3 Định bước xích 45
5.4.4 Định khoảng cách trục và số mắt xích 46
5.4.5 Tính đường kính vòng chia của đĩa xích 47
5.4.6 Tính lực tác dụng lên trục 47
5.5 Tính toán thiết kế các trục tang 47
5.5.1 Trục tang chủ động 47
5.5.2 Tính trục bị động 55
5.6 Tính then 55
5.7 Tính chọn ổ lăn 56
5.8 Tính toán thiết kế máng cấp liệu 56
5.9 Chế tạo 59
5.9.1 Chế tạo các chi tiết dạng vỏ 59
5.9.2 Chế tạo các chi tiết dạng trục 60
Hình 5.2 Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang dẫn động
Hình 5.3 Biểu đồ lực tác dụng và biểu đồ momen xoắn nội lực
Hình 5.4 Cấu tao trục chủ động
Hình 5.5 Cấu tạo trục bị động
Hình 5.6 Sơ đồ tính lực chọn ổ lăn
Hình 5.7 Sơ bộ máng cấp liệu
Hình 5.8 Cấu tạo máng cấp liệu
1. MỞ ĐẦU
Việt nam là một nước nông nghiệp, với gần hai phần ba dân số sống bằng
nghề nông. Tuy nhiên, mức độ cơ giới hoá nông nghiệp chưa cao, kể cả ở các
ngành sản xuất kinh tế khác có liên quan đến sản xuất nông nghiệp như các ngành
sản xuất phân bón. Theo dự kiến phải đến năm 2020, nước ta mới hoàn toàn tự
chủ trong việc sản xuất phân bón. Ngoại trừ, ở các nhà máy sản xuất phân bón do
có sự hợp tác của nước ngoài, có mức độ cơ giới hoá và tự động hoá khá cao, còn
lại, nhất là ở những nhà máy sản xuất phân vi sinh thì lao động ở các khâu trung
gian như vận chuyển hãy còn chủ yếu là thủ công. Vì vậy, cường độ lao động của
công nhân, trong các nhà máy này cao, nhưng lại cho năng suất lao động thấp, thu
nhập của người lao động thấp hơn nhiều so với các nhà máy có vốn đầu tư của
nước ngoài.
Điểm đặc biệt là ngành sản xuất phân bón là ngành có mức độ độc hại cao.
Việc ứng dụng cơ giới hoá vào sản xuất sẽ góp phần cải thiện môi trường làm việc
cho người lao động.
Băng tải là thiết bị vận chuyển có nhiều tính năng ứng dụng vào dây
chuyền sản xuất phân vi sinh như tham gia các quá trình định lượng, 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.
Trước yêu cầu cấp thiết, được sự đặt hàng trong sản xuất và sự chấp thuận
của khoa Cơ khí – Công nghệ trường đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh,
Hình 3.1: Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh.
Hỗn hợp
phân
ủ Phơi khô
Nghiền
sàng
Nghiền lạiĐịnh lượng
Trộn
Đóng bao
Vo viên
Đóng bao
3.1.2. Các tính chất cơ lý của phân hữu cơ vi sinh
Phân bón vi sinh là một dạng hỗn hợp rời, ướt với độ ẩm tương đối cao.
Khối lượng thể tích: 550-650 kg/m
3
.
Góc tự chảy 30-45
0
. Trong một số trường hợp góc tự chảy lớn hơn 60
0
.
Theo Lương Đức Phẩm và Hồ Sướng thì trong bã bùn gồm có các thành
phần sau:
Màu sắc: có màu nâu thẫm do sự có mặt của caramen và melanoit.
Chất khô chiếm 75-80%. Trong đó, đường khử: 6-9%; rafinoza 1-2%, tổng
N là 0,4-2,88%, chất khoáng 3-4%.
Ngoài ra còn có các vitamin B
1
, B2, PP và axit pantotenic, mezoinozit.
3.2. Cơ sớ lý thuyết tính toán lựa chọn băng tải đai
lớn nhất
3÷4 3÷5 3÷6 3÷7 4÷8 5÷10 5÷12 7÷12 8÷12
Trọng lượng một mét dài của băng được xác định một cách gần đúng theo
công thức sau:
q
b
= 1,1.B.(1,25.i + δ
1
+δ
1
), (kG/m) (3.1)
Trong đó: B – chiều rộng băng, m;
i – số lớp đệm trong băng;
δ
1
, δ
1
– chiều dày các lớp vỏ bọc cao su của băng ở phía mặt
làm việc và không làm việc, mm.
Số lớp đệm cần thiết trong băng I được xác định theo công thức:
i ≥
đ
KB
KS
.
max
(3.2)
Trong đó: S
max
– lực căng tính toán lớn nhất của băng, kG;
lượng
Cát, đất làm khuôn, xi măng,
than đá, đá dăm, than cốc
1,5÷3,0
1,0
Cục trung bình ít mài mòn.
Trung bình và nặng theo trọng
lượng
Than đá, bánh than bùn 3,0 1,0
Cục lớn nặng Quặng măng gan, quạng sắt 6,0 1,5
Cục nhỏ mài mòn
Đá dăm, clinke, đá, đất dồi
núi, muối nhỏ
4,5 1,5
Vật liệu dạng kiện
Vật nhẹ, bao bì bằng giấy và vải Bưu kiện nhỏ, gói… 1,0 1,0
Vật trong bao bì mềm Túi, bao, kiện
1,5÷3,0
1,0
Vật trong bao bì cứng có trọng
lượng đến 15kG
Thùng, hòm, giỏ
1,5÷3,0
1,0
Vật trong bao bì cứng có trọng
lượng trên 15kG
Thùng, hòm, giỏ
1,5÷4,5 1,0÷1,5
Vật không bao bì
Chi tiết máy, sản phẩm gốm
Q=
.
1000
3600
q
v
.v = 3,6.q
v
.v, (T/h) (3.4)
Trong đó: q
v
– tải trọng đơn vị trên một mét chiều dài, kG;
v – tốc độ chuyển động của bộ phận kéo, m/s.
Năng suất tính theo thể tích của máy khi tỉ trọng của vật liệu γ (T/m
3
) là:
V=
γ
Q
, (m
3
/h) (3.5)
Đối với băng tải vận chuyển vật liệu rời thì tải trọng đơn vị là:
q
v
= 1000.F.γ.ψ.v, (kG/m) (3.6)
Trong trường hợp này năng suất trọng lượng là:
Q= 3600.F.γ.ψ.v, (T/h) (3.7)
Năng suất thể tích là:
V= 3600.F.ψ.v, (m
suất tính toán
Q
tb
=
K
Q
(T/h) (3.12)
Với K là hệ số kể đến sự không đều cấp liệu cho máy, K>1.
3.2.3.2. Tính toán chiều rộng băng
Trên những băng phẳng, mặt cắt của vật liệu rời có dạng gần với hình tam
giác cân. Để tránh cho vật liệu khỏi tràn ra khỏi băng, người ta thường lấy đáy của
tam giác b= 0,8B và góc ở đáy ϕ
1
=0,35ϕ, trong đó ϕ là góc xoãi tự nhiên của vật
liệu ở trạng thái tĩnh.
Diện tích của mặt cắt của vật liệu trên băng phẳng
F
1
=
c
tgBBx
c
bh
.
2
.4,08,0
2
1
ϕ
=
, F
1
=0,16B
2
.tg(0,35ϕ)c;
F
2
– diện tích hình thang với các đáy là 0,4B và 0,8B và
đường cao h
1
. Với:
h
1
=
0
20
2
4,08,0
tg
BB +
(3.15)
tg20
0
=0,364 (3.16)
Đáy 0,4B lấy băng chiều dài của con lăn ở giữa. Góc 20
0
- lấy bằng góc
nghiêng của con lăn ngoài.
F
2
(3.19)
Q
ph
=
γϕ
).35,0(.576
2
vctgB
p
,(T/h) (3.20)
Trong đó: γ – tỉ trọng của vật liệu rời, (T/m
3
)
V – vận tốc băng, m/s.
Năng suất băng tải trường hợp lòng máng
Q
lm
=3600.F
lm
.v.γ (3.21)
Q
lm
=160.
γϕ
vctgB
lm
]1)35,0(6,3[
2
+
, (T/h) (3.22)
, (T/h) (3.25)
Q
lm
=342
cvB
lm
2
γ
, (T/h) (3.26)
B
p
=
γ
7,12
1
cv
Q
p
, (m) (3.27)
B
lm
=
γ
18
1
cv
Q
lm
, (m). (3.28)
khi vật liệu bị
Than nguyên
khai, muối, cát,
than bùn phay
1,0÷1,6 1,25÷ 2,0 1,6÷ 2,5
nát vụn
Vật liệu kích
thước cục nhỏ
và trung bình
gây mài mòn
(a<160mm)
Đá xanh quặng,
xỉ, đá dăm
1,0÷ 1,25 1,0÷ 1,6 1,25÷ 2,0
Vật liệu kích
thước cục lớn
gây mài mòn
(a>160mm)
Nham thạch,
quặng, đá
1,0÷ 1,6 1,0÷ 1,6
Vật liệu giòn
chất lượng vật
liệu giảm khi bị
nghiền nát
Than cốc, than
đá được phân
loại tốt, than
củi
1,0÷ 1,25 1,0÷ 1,6 1,25÷ 1,6