Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN
Sấy là phương pháp thường dùng trong công nghiệp và đời sống. Kết quả
của quá trình sấy làm cho hàm lượng chất khô trong vật liệu tăng lên. Điều đó có ý
nghóa quan trọng trên nhiều phương diện khác nhau. Ví dụ: đối với các nông sản
và thực phẩm nhằm tăng cường tính bền vững trong bảo quản, đối với các nhiên
liệu ( than, củi) được nâng cao lượng nhiệt cháy, đối với gốm sứ làm tăng độ bền
cơ học, giảm chi phí vận chuyển…
Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi
trạng thái của pha lỏng trong vật liệu thành hơi. Hầu hết các vật liệu trong quá
trình sản xuất đều chứa pha lỏng là nước nên người ta thường gọi là ẩm.
Tùy theo quá trình cấp nhiệt cho ẩm mà người ta phân ra các phương pháp
sấy khác nhau: cấp nhiệt bằng đối lưu gọi là sấy đối lưu, cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt
gọi là sấy tiếp xúc, cấp nhiệt bằng bức xạ gọi là sấy bức xạ…
Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy hạt, cục nhỏ.
Hệ thống sấy thùng quay cũng là hệ thống sấy đối lưu. Trong đồ án này, em xin
trình bày về qui trình công nghệ và thiết bò sấy thùng quay dùng để sấy đường với
năng xuất đầu ra là 1200kg/h.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU.
Nước ta là một nước nhiệt đới nên đường được sản xuất chủ yếu từ cây mía.
Đường được đem đi sấy là những tinh thể saccharose, có kích thước trung bình là
0,8 mm.
Saccarose là một đường kép có công thức phân tử là C
12
H
22
O
11
vào thùng và ra khỏi thùng để đạt được độ ẩm theo yêu cầu kó thuật. Ở cuối thùng
sấy, đường sau khi được tách ẩm sẽ được tháo liệu ra ngoài, được vận chuyển bằng
1.
Đường sau
sấy
Băng tải
Thùng sấy
Cơ cấu nhập liệu
Đườn
g
Gầu tải
Calorife
Quạt đẩy
Nước ngưng
XyclonXyclon
Quạt hút
Bụi
đường
Hơi
nước
Không khí
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
hệ thống băng tải. Nhiệt độ đầu ra của đường khá cao ( khoảng40
0
C) nên phải
được làm nguội. Có 2 cách để thực hiện quá trình làm nguội đường:
Dùng luồng không khí lạnh, khô thổi cưỡng bức để làm nguội.
2
=1200 kg/h
Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: u
1
=2%=0.02
Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: u
2
=0.4%=0.004
Khối lượng riêng thể tích của đường :ρ
v
=990+27u kg/m
3
(CT2.84,tr100-[2])
Nhiệt dung riêng của đường:C
đ
= 996+1.6T (J/kg.K) ( tr 100-[2])
Đường kính tương đương hạt đường: d=0,8 mm
Chọn quá trình sấy xuôi chiều.
Chọn cường độ sấy A=9 (kg/m
3
h) (Bảng 6.2,tr 179- [6])
CÔNG THỨC DÙNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TÁC
NHÂN SẤY:
Áp suất hơi bão hòa:
(bar).
Hàm ẩm:
(kg ẩm/kg kkk).
(CT VII.11-tr95-[11])
Trong đó: P
a
+
−=
)(5.235
42.4026
12exp
0
Ct
P
b
b
b
PP
P
x
*
*
622.0
ϕ
ϕ
−
=
+
b
- áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa của hơi nước trong
không khí (N/m
2
).
Khối lượng riêng của không khí ẩm:
(kg/m
3
)
(CT VII.9-tr95-[2])
Trong đó:
P, P
b
lấy đơn vò là N/m
2
.
T
o
– nhiệt độ tiêu chuẩn: T
o
= 273 K
ρ
o
– khối lượng riêng không khí khô ở điều kiện chuẩn: ρ
o
= 1,293
kg/m
3
.
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI TÁC NHÂN SẤY
Không khí ngoài trời từ trạng thái (A) được đưa vào calorife nhờ quạt hút và
được đốt nóng đẳng ẩm đến trạng thái B(x
1
, t
1
) (nghóa là x
1
= x
0
= 0,0188
kgẩm/kgkk) để đưa vào thùng sấy.
Rõ ràng, nhiệt độ t
1
tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, được
quy đònh bởi tính chất của vật liệu sấy và chế độ công nghệ và được chọn ở phần
trên. Do đường bò ngả màu khi nhiệt độ trên 105
0
C nên ta cần nhiệt độ tác nhân
sấy dưới nhiệt độ này. Chọn:
Tại điểm B: t
1
= 90
o
C; x
1
= x
0
= 0.0188 kg ẩm/kgkk.
Khi đó áp dụng các công thức đã nêu ở phần III.1., các thông số khác của
tác nhân sấy ở trạng thái B được xác đònh như sau:
o
o
o
.378.0
1
ϕ
ρρ
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Độ ẩm tương đối: ϕ
1
= 0.043 = 4.3 %.
Enthalpy: I
1
= 140.2 kJ/kg.
Thể tích riêng của không khí ẩm: v
1
= 2.45 m
3
/kgkk.
Khối lượng riêng : ρ
1
= 0.784 kg/m
3
Thông số trạng thái của tác nhân sấy ra khỏi thùng sấy (C):
Không khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bò sấy để thực hiện quá trình
sấy.
Nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi thùng sấy t
2
Thể tích riêng của không khí ẩm: v
2
= 0.94535 m
3
/kgkk.
Khối lượng riêng : ρ
1
= 1.1386 kg/m
3
.
Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết tóm tắt ở Bảng 1.
Bảng1: Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết:
Đại lượng Trạng thái không
khí ban đầu
(A)
Trạng thái không
khí vào thiết bò sấy
(B)
Trạng thái không khí
ra khỏi thiết bò sấy (C)
t (
o
C) 27 90 40
ϕ
0.85 0.043 0,8179
x (kg/kgkk) 0.0188 0.0188 0,03896
I (kJ/kgkk) 74.87 140.2 140.2
P
b
(bar) 0.03548 0.6908 0,073
tác nhân tiêu hao riêng:
kgkk/kg ẩm.
XÁC ĐỊNH
CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA TÁC NHÂN SẤY TRONG QUÁ
TRÌNH THỰC TẾ:
Cân bằng năng lượng chung cho quá trình sấy:
Vì quá trình sấy không có bổ sung nhiệt lượng và thiết bò sấy thùng quay
không có thiết bò chuyển tải ⇒ Q
bs
= Q
vc
= 0. Như vậy:
Nhiệt lượng đưa vào thiết bò sấy gồm:
Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong caloriphe: L(I
1
– I
0
).
Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: [(G
1
- W)C
v1
+ WC
a
].t
v1
.
Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bò sấy gồm:
Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi: L(I
2
= t
2
– (5
o
C) = 40 – 5 = 35
o
C.
C
v
- nhiệt dung riêng của vật liệu sấy với độ ẩm u:
C
v
= C
vk
(1 - u) + C
a
.u
(kJ/kg.K).
C
a
- nhiệt dung riêng của ẩm (nước): C
a
= C
n
= 4180 J/kg.K.
C
k
- nhiệt dung riêng của vật liệu khô: C
vk
12
=
−
=
−
=
xx
W
L
603.49
0188,003896,0
11
12
=
−
=
−
==
xxW
L
l
kgJTC
vk
/08.1384)35273(26,199626,1996
22
=++=+=
{
KkgJuCuCC
akv
./26.1395004,0.4180)004,01(08.1384.)1(
Đặt Q
v
- tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi: Q
v
= G
2
C
v2
(t
v2
–t
v1
)
Mặt khác:
G
2
= G
1
– W
Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy thực:
Q = L(I
1
– I
0
) = L(I
2
– I
0
) + Q
bc
v
= G
2
C
v2
(tv
2
–t
v1
) = 1200*1395.26*(35 − 27)
= 13394496 J/h = 13394.5 kJ/h.
kJ/kg ẩm.
Nhiệt do ẩm
trong vật liệu đưa vào:
W.C
a
.t
v1
= 19.59*4.18*27 = 2210.9 kJ/h.
C
a
.t
v1
= 4.18*27 = 112.86kJ/kg ẩm.
Tổn thất nhiệt qua cơ cấu bao che:
Q
bc
= (0.03 4 0.05)*Q
hi
.
hi
= 0,040 * 48085.614 = 1923.42 kJ/h.
kJ/kg ẩm.
Đặt ∆ − nhiệt lượng
riêng cần bổ sung cho quá trình sấy thực (là đại lượng đặc trưng cho sự sai khác
giữa quá trình sấy thực tế và sấy lý thuyết): ∆ = C
a
t
v1
– q
bc
– q
v
Với quá trình sấy lý thuyết: ∆ = 0
Với quá trình sấy thực tế: ∆ ≠ 0 và được tính như sau:
∆ = C
a
.t
v1
– q
bc
– q
v
= 112.86 – 98.18 – 672.57 = –657.89 kJ/kg ẩm.
1.
W
Q
q
bc
q
bc
bc
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Vì ∆ < 0 C
a
t
v1
< q
bc
+ q
v
I
2
< I
1
trạng thái tác nhân sấy sau quá trình
sấy thực nằm dưới đường I
1
(đường sấy thực tế nằm dưới đường sấy lý thuyết)
Xác đònh hàm ẩm x
2
ứng với quá trình sấy thực thông qua t
2
đã biết:
kgẩm/kgkk
(CT VII.26-tr105-[11])
p dụng các công thức tương ứng đã nêu, các thông số khác của tác nhân
v1
= 1220.56*(140.2 -98.894) + 1923.42 + 13394.5 – 2210.9
= 63523.47 kJ/h.
Lượng nhiệt cung cấp riêng:
(kJ/kg ẩm).
Hiệu suất sấy:
.
Trạng thái tác
nhân sấy trong quá
trình sấy thực tế được tóm tắt trong
Bảng2: Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực tế:
Đại lượng Trạng thái không Trạng thái Trạng thái không
1.
⇒⇒⇒
03485,0
)40*97,12493(89.657
40*.10188,0)89.657(2.140
)(
*
2
21
'
2
=
+−−
+×−+−
=
+−∆
+∆+−
=
−
=
−
=
xx
W
L
3.62
0188,003485,0
11
1
'
2
'
'
=
−
=
−
==
xx
W
L
l
3242064
59.19
47.63523
'
===
W
pb (bar)
0,03548 0,6908
0,073
v (m3/kgkk)
0,878 1.45
0,972
ρ (kg/m
3
) 1,202 0,784
1,11
1.3. TÍNH THỜI GIAN SẤY:
Tính thời gian sấy
(CT 6.44 tr178-[6])
PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
1.4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH:
Thiết bò sấy đường sử dụng cánh nâng. (Bảng 6.2 tr179-[6])
Chọn hệ số chứa đầy β=0.18 (Bảng 6.1 tr177-[6])
Chọn tốc độ quay của thùng: n=1 vòng/ph
Chọn góc nghiêng của thùng =5
0
Thể tích thùng sấy tính theo lý thuyết:
(CT 6.42- tr178-[6])
Thời gian lưu
của vật liệu trong thùng:
Trong đó:
k
1
- hệ số lưu ý đến
đặc tính chuyển
3
1767.2
9
59.19
m
A
W
V
T
≈==
α
τ
tgDn
Lkm
T
T1
1
=
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Để quá trình sấy đạt yêu cầu về các thông số đầu ra của vật liệu thì
o Chọn
=>
Mà
⇒ đường
kính thùng .
Tốc độ tác nhân sấy đi trong thùng:
1.
ττ
≥
1
ph20
1
==
ττ
1
1
.
km
tgDn
L
T
T
ατ
=
1
1
32
4
4
.
km
tgnD
56.4555.4
78.0*14,3
1767.2*4
4
22
====
π
31.26.4
4
8.0.
4
.
2
2
===
π
π
L
D
V
T
T
ph
tgtgDn
Lkm
T
T
5.19
5*8.0*1
56.4*6,0*5,0
38.11868.1769
2
'
3
21
_
hm
VV
V =
+
=
+
=
)(412,0
4
8.0.
)18,01(
4
.
)18,01()1(
2
2
2
m
D
FF
T
T
=
Π
Tỷ lệ chứa đầy vật liệu trong thùng:
=0.18
Với F
1
- tiết diện ngang của thùng :
Và F
cđ
- tiết diện
chứa đầy:
F
cđ
= β.F
l
= 0,18*0.503 =0.09 m
2
.
Do:
( ( =
57.98o=58o
Chiều cao chứa đầy vật liệu trong thùng:
h = R(1 –cosα) = 0,4*(1 –cos 58
o
) ≈ 0,188 m = 188 mm.
Diện tích vật liệu tác dụng lên thùng:
Khối lượng khối vật liệu trong thùng:
M
nl
F
T
l
===
π
π
5625,0
4,0
09,0
2
2sin
180
.
2
2sin.
180
2/
2
22
==−⇒−=
απαααπ
RR
F
28616.1180/)6.4.4,0.58.(
1
mLRF =Π==
α
1
τ
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
Bảng4: Các hệ số bổ sung kích thước cho bề dày thùng:
STT
Hệ số
bổ sung kích
thước
Kí
hiệu
Giá trò
(mm)
Ghi chú
1
Hệ số bổ sung
do ăn mòn hóa
học
Ca 0
Đối với vật liệu bền trong môi trường có độ ăn
mòn hóa học không lớn hơn 0.05mm/năm.
2
Hệ số bổ sung
do bào mòn cơ
học
Cb 1
Do nguyên liệu là các hạt rắn chuyển động, va đập
trong thiết bò ( giá trò Cb chọn theo thực nghiệm.
3
Hệ số bổ sung
do sai lệch khi
chế tạo
Cc 0.5
Phụ thuộc vào chiều dày của tấm thép làm thùng.
].[2
.
===
′
ϕσ
⇒
0065,0
800
05
=
−
=
−
T
a
D
CS
1,0<
−
T
a
D
CS
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
(CT 5.10/p131,[8])
Áp suất lớn nhất cho phép trong thân thiết bò:
N/mm
2
Tr
ở lực của dòng tác nhân đi qua lớp vật liệu trong thùng sấy:
(mmH
2
O)
(CT 10.19/p,[12])
Trong đó:
a - hệ số thủy động.
(CT
10.20/p,[12])
C -
hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt
1.
56956.1
)05(800
)05(95,01332
)(
).(].[2
][ =
−+
−×××
=
−+
−
=
aT
ah
CSD
CS
p
ρ
)/(42.31
31.2275,0
18.0)120095.1219(25,0
3
mkg
dx
=
××
×+×
=⇒
ρ
dg
CvLa
P
kk
hạt
2
2
ρ
=∆
36.35
3.37
100
3.37
490
85,5
Re
100
2
= 0.122*0.8
2
= 0,078 m
2
.
1.
2
1
ζ
ζ
−
=C
968,0
990
42.31990
=
−
=
−
=
v
dxv
ρ
ρρ
ζ
0342,0
968.0
968.011
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Hình : Ký hiệu các kích thước cánh đảo.
Theo các kí hiệu kích thước trên hình của cánh đảo trộn, ta có:
Chọn các thông
số cho cánh:
o a = 100 mm.
o b = 130mm.
o d = 5 mm.
=>
Chọn :
o c = 340 mm
o Số cánh trên một mặt cắt : 12 cánh.
Với chiều dài thùng sấy L
T
= 4.6 m ta lắp 13 đoạn cánh dọc theo chiều dài
thùng. đầu nhập liệu của thùng lắp cánh xoắn để dẫn vật liệu vào thùng với
chiều dài :
l
o
= L
T
– n*c = 4.6 – 13*0.34 = 0,18 m.
Khối lượng một cánh nâng:
1.
( )
C
F a c b c a b c= × + × = +
.339.0
15.0100.0
4 Độ nhớt (k Ns/m2 2,03.10-5
5 Khối lượng riêng (k kg/m3 1,008
6 Độ nhớt động (k m2/s 2,01.10-5
Chuẩn số Reynolds:
. (CT
V.36/p13-[11])
Vì Re > 10
4
⇒ dòng
tác nhân chảy rối trong
thùng sấy. Quá trình truyền nhiệt trong thùng xem như là quá trình truyền nhiệt
trong ống có dòng chảy xoáy rối, có thể bỏ qua sự truyền nhiệt do đối lưu tự
nhiên.Vậy quá trình truyền nhiệt giữa tác nhân sấy và thành thiết bò là truyền
nhiệt do đối lưu cưỡng bức, dòng chảy trong ống có .
Chuẩn số Nusselt:
Nu = 0,018.ε
l
.Re
0,8
(CT V.42/p16-[11])
Trong đó: = 1.252
Với: Re = 39801 và
⇒ Nu =
0,018*1,252*(39801)
0,8
= 107.84 (Bảng V.2/p15-[11])
Hệ số cấp nhiệt α
1
:
W/m
L
f
l
Re,
ε
7.5=
D
L
8.3
8.0
0283,0*84,107
1
===
T
k
D
Nu
λ
α
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
trường xung quanh α
2
:
Do thùng sấy đặt trong phân xưởng sản xuất, quá trình truyền nhiệt từ thành
ngoài của thùng đến môi trường xung quanh là quá trình truyền nhiệt do đối lưu tự
nhiên (bỏ qua quá trình truyền nhiệt do bức xạ nhiệt). Hệ số cấp nhiệt α
2
được xác
t
o
t
w4
t
w1
δ
1
δ
2
δ
3
t
k
δ
1
: bề dày thân thùng
δ
2
: bề dày lớp cách
nhiệt
δ
3
: bề dày lớp bảo vệ
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
( (W/mK)
1
Bề dày
Chuẩn
số
Nusselt:
Nu = 0.47 Gr
0,25
= 0,47* (9,43.10
8
)
0,25
= 82.36
(CT V.78/p25,[11])
Hệ số cấp nhiệt α
2
:
W/m
2
K. (CT
V.135/p41,[11])
Tính hệ số truyền nhiệt của thùng K:
Hệ số truyền nhiệt K đối với tường hình ống có chiều dày không dày lắm so
với đường kính, khi bỏ qua nhiệt trở của lớp cáu:
W/m
2
.K
(CT V.5/p3,[11])
Tính bề mặt truyền nhiệt của thùng F:
04
3
2
0
3
+
−
=
∆
=
t
ttDgTgD
Gr
wngng
νν
β
8
25
3
10*43.9
)27273(*)10.5710,1(
)2740(*818.0*81,9
=
+
−
=⇒
−
Gr
7,2
818.0
=
++
=
∑
=
αλ
δ
α
i
i
i
K
809,0
2
818.08.0
2
=
+
=
+
=
ngT
tb
DD
D
7.12
4
809,0
26.4809,0
4
2đ
= t
2c
= t
o
= 27
o
C
Hiệu số nhiệt độ của 2 dòng lưu chất ở đầu vào và ra của thùng sấy:
∆t
đ
= t
1đ
– t
2đ
= 90 – 27 = 63
o
C
∆t
c
= t
1c
– t
2c
= 40 – 27 = 13
o
C
Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên
ngoài:
o
.α.n.ρ
v
(kW) (CT VII.54/p123,[11])
Với:
D
T
- đường kính trong của thùng: D
T
= 0.8 m.
L
T
- chiều dài thùng: L
T
= 4.6 m.
α - hệ số phụ thuộc vào dạng cánh.
Với cánh nâng, hệ số chứa đầy β = 0,18:
α = 0,059 (Bảng VII.5/p123,[11])
n - tốc độ quay của thùng: n = 1 vòng/ph.
ρ
v
- khối lượng riêng thể tích của vật liệu: ρ = 990 kg/m
3
.
( N
thùng
= 0,0013.0,8
3
.4,6.0,059.1.990 = 0.18 kW
Để quay được thùng thì công suất làm việc của động cơ phải lớn hơn công
suất cần thiết để quay thùng một lượng nhất đònh để có thể thắng lực ma sát giữa
=
W
tFK
q
tb
xq
%9.4
25.103
18.9825.103
=
−
=
−
=
xq
bcxq
q
qq
ε
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
truyền không đạt 100%,…Ngồi ra, cơng suất động cơ còn dùng để thắng lực ma sát
nghỉ ban đầu hay mơmen mở máy nên sẽ chọn dư nhiều so với cơng suất quay thùng.
Theo Bảng 2P-tr32-[5], chọn động cơ kiểu A02-41-8 là động cơ xoay chiều ba pha
không đồng bộ rôto ngắn mạch, có các số liệu kỹ thuật sau:
o Công suất động cơ: N
đc
= 2,2 kW.
o Vận tốc quay: n
bánh răng trụ i
b.rg
= (0,03 – 0,06) i
h
o Chọn i
b.rg
= i
12
= 0,03i
h
= 0,03.120 = 4
Tỉ số truyền động từ động cơ sang trục vít:
Vận tốc quay:
(vòng/ph)
Công suất:
(kW)
Công suất cần để quay
thùng:
(kW)
Theo bảng 2.1/tr27-[5],
ta chọn hiệu suất các bộ truyền như sau:
o Bộ truyền bánh răng
trụ hở:
o Bộ truyền bánh răng
trụ kín trong hộp
giảm tốc:
1.
720
i
,1
1-j
j
n
n
−
=
jj ,1
1-j
j
N
N
−
=
η
22.0
81,0
18,0
'
===
dc
N
N
η
93,0=
ho
η
96,0=
kin
2
) (CT 3.1/tr38,[5])
Trong đó:
-ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài
(N/mm
2
)
-hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc, tính theo công thức:
(CT 3.2/tr42-[5])
N
o
-số chu kì cơ sở
của đường cong tiếp
xúc mỏi.
N
tđ
-số chu kì tương đương.
Trường hợp bánh răng chòu tải trọng không đổi N
tđ
= N = 60unT.
Với:
1.
91,0
96,0.93,0
81,0
.
===
hokin
dc
tv
Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn Ghi chú
§
2,6 HB 2,6 HB Bảng 3.9/tr43-[5]
No 107 107 Bảng 3.9/tr43-[5]
n (vòng/ph) 6 1 Bảng 9
T (giờ) 26400 26400 Giả sử làm việc 10 năm, 330
ngày/năm và 8 giờ/ngày
u (lần) 1 1 Bánh răng trụ răng thẳng
Ntđ 9504000 1584000 Trường hợp bánh răng chòu tải trọng
không đổi Ntđ = N = 600unT
§
1,0085 1,36 Ntđ >No: § tính theo CT 3.2/tr42,
[5]
§ (N/mm2)
524,42 565.76 CT 3.1/tr38-[5]
Vì < ⇒ ta chọn = = 524.42 N/mm
2
để tính toán.
Ứng suất uốn cho phép:
Khi răng làm việc hai mặt (răng chòu ứng suất thay đổi đổi chiều):
(N/mm
2
)
(CT 3.5/tr42-[5])
Trong đó:
σ
-1
-ứng suất mỏi uốn trong chu kì đối xứng (N/mm
2
), có thể
k
'
N
k
[ ]
tx
σ
[ ]
1tx
σ
[ ]
2tx
σ
[ ]
tx
σ
[ ]
1tx
σ
[ ]
( )
''
1
''
1
5,16,14,1
NN
u
k
nK
Hệ số an
tòan n
1,5 1,5 Bánh răng bằng thép rèn thường hóa
n (vòng/ph) 6 1 Bảng 11
T (giờ) 26400 26400 Giả sử làm việc 10 năm, 330
ngày/năm và 8 giờ/ngày
kσ 1,8 1,8 Bánh răng bằng thép thường hóa
M 6 6 Bánh răng bằng thép thường hóa
u (lần) 1 1 Bánh răng trụ răng thẳng
Ntđ 9504000 1584000 Trường hợp bánh răng chòu tải trọng
không đổi Ntđ = N = 60unT
§
0,9 1,21 CT 3.7/tr44,[5]
[(]u
(N/mm2)
116 134,4 CT 3.6/tr42,[5]
Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K:
Có thể chọn sơ bộ K = 1,3 ÷ 1,5 (trong đó trò số nhỏ dùng cho các bộ truyền
có khả năng chạy mòn). Chọn K
sơ bộ
= 1,4.
Chọn hệ số chiều rộng cho bánh răng:
Đối với bánh răng trụ răng thẳng chòu tải trọng trung bình: ψ
A
= = 0,3 ÷
0.45.
o Chọn ψ
A
= 0,3.
Xác đònh khoảng cách trục A:
n
KN
i][
10.05,1
)1i(
ψ
σ
+≥
05,308
1.3,0
1964,0.4,1
6.4,524
10.05,1
)16(
3
2
6
=