CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG
3.5. Tính toán thiết kế băng tải
Hình 3.11 Hệ thống băng tải đai Số liệu ban đầu ( tự chọn):
+ Chiều dài băng tải L = 20 (m)
+ Trọng lượng kiện hàng Gv = 10 (kg), bước bố trí a = 0,5( m) + Trọng lượng 1 m băng 1,2 (kg)
+ Trọng lượng phần quay con lăn đỡ: Gcl = 0,8 (kg) + Bước đặt con lăn trên nhánh có tải: t = 0,5 (m);
trên nhánh không tải: t’ = 0,9 (m) + Hệ số cản chuyển động của băng trên các con lăn: c = 0, 025 + Hệ số cản khi băng vòng qua các tang: k = 2,2
+ Tốc độ vận chuyển v = 1,2 (m/s) + Hiệu suất trạm dẫn η = 0,75
3.5.1.Tính chiều rộng tấm băng (B):
Chiều rộng tấm băng được xác định trên cơ sở đảm bảo năng suất yêu cầu.
Đối với dạng vật liệu đang xét là dạng đơn chiếc nên chiều rộng tấm băng được lấy lớn hơn kích thước lớn nhất của vật liệu vật vận chuyển từ 100 ÷ 200 (mm).
⇒ B = 200 + 100 = 300 (mm).
a
t
t’
L
3.5.2.Xác định lực kéo băng tải (Wo):
Wo = k × [( qvl + 2×qb+ qcl + q'cl ) ×cosβ× L×c + qvl ×L×sinβ] Trong đó:
Wo:lực kéo băng tải
k : hệ số cản chuyển động khi vòng qua các đoạn cong, k = 2,2 qvl : trọng lượng 1 đơn vị dài vật liệu trên băng, qvl = 200 (N/m) qb : trọng lượng 1 đơn vị dài tấm băng, qb = 12 (N/m)
qcl : trọng lượng phân bố trên 1 đơn vị dài của các con lăn trên nhánh có tải, qcl = 16(kg/m)
q'cl : trọng lượng phân bố trên 1 đơn vị dài của các con lăn trên nhánh không có tải, q'cl = 8,89(N/m)
β : góc nghiêng đặt băng, β = 0 L : chiều dài băng tải, L = 20 (m) c : hệ số cản chuyển động, c = 0,025
⇒ Wo = 2,2× [( 200 + 2×12+ 16 + 8,89) × 20×0,025 ] = 273,779 (N/m)
3.5.3.Tính chọn động cơ:
Công suất cần có trên băng tải:
Nt =
η
×
× 1000
0 v
W =
75 , 0 1000
2 , 1 779 , 273
×
× = 0,44 (kW) Hiệu suất của hệ thống :
+η = ηđ ×ηk2 =0,94×0,992 = 0,921 Với:
+ ηk = 0,99: hiệu suất khớp
+ η đ = 0,94: hiệu suất bộ truyền đai + Công suất cần thiết trên trục động cơ:
Nct = 921 , 0
44 ,
0 = 0,478 (kw)
Như vậy ta chọn loại động cơ không đồng bộ ba pha có rôto đoản mạch loại AO2(AOЛ2)11-4 có:
- Công suất: N = 0,6 kW
- Số vòng quay: n = 1500 vg/ph - Ở tải trọng định mức
+ Vận tốc: nđm = 1350 vg/ph + Hiệu suất: H = 72%
- Tỉ số: Mm/Mđm = 1,8 (Mm – mômen mở máy) Mmax/Mđm = 2,2 (Mmax – mômen lớn nhất) Mmin/Mđm = 1,2 (Mmin – mômen nhỏ nhất) (Mđm – mômen định mức) - Khối lượng của động cơ: mđc = 15 kg.
3.5.4.Thiết kế bộ truyền đai:
1.Chọn loại đai
Giả thiết vận tốc của đai v < 5 m/s, ta chọn loại đai thang vì truyền được momen xoắn lớn, công suất truyền ổn định, giá thành rẻ hơn các loại đai khác như đai da, đai vải …
Theo bảng 5-13, trang 93 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, ta chọn loại đai A.
Kích thước tiết diện đai a×h, mm và diện tích tiết diện F [mm2 ]
Theo bảng 5-11, trang 92 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, ta chọn
Bảng 3.2 Thông số đai
Các thông số tính toán Các số liệu tính được
Loại đai A
a×h ,(mm) 13×8
F , (mm2) 104
2.Định đường kính bánh đai nhỏ D1
Theo bảng 5-14 và bảng 5-15, trang 93 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp- Nguyễn Văn Lẫm, ta chọn được
D1 = 100 (mm) Kiểm nghiệm vận tốc của đai :
v = 7,85 (mm) Vậy thoả mãn điều kiện v < vmax = (30 ÷ 35 )m/s
3.Tính đường kính D2 của bánh lớn Dựa vào công thức ta tính được:
D2 = 326(mm)
Theo bảng 5-15, trang 93 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, lấy đường kính bánh lớn theo tiêu chuẩn:
D2 = 360(mm) - Kiểm nghiệm số vòng quay thực n2’ của trục bị dẫn
n2 = 448,33 vg/ph Ta thấy n2’ sai lệch rất ít so với yêu cầu (< 5%).
- Tính lại tỉ số truyền: ' n2
ing = ndc = 3,35
33 , 448
1500 =
4.Chọn sơ bộ khoảng cách trục A
Theo bảng 5-16, trang 94 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, ta có
với i =4 thì A = 0,95 D2 = 342 (mm)
5.Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ
Theo công thức 5-1, trang 83 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp- Nguyễn Văn Lẫm, ta có
L = 1445 (mm)
Theo bảng 5-12, trang 92 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm, lấy L theo tiêu chuẩn :
L = 1500 (mm) Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây :
u = 5,23
5 , 1
85 ,
7 =
L = v Ta thấy u < umax =10⇒Thoả điều kiện.
6.Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn
A = 383 (mm) Tính khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai:
Amin = A-0,015×L=383-0,015×1500=360,5 (mm)
Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng: Amax = A + 0,03×L =383+0,03×1500 =428 (mm) 7.Tính góc ôm α1
α1 = 1440
Vậy ta thấy góc ôm α thoả mãn điều kiện α1≥1200 8.Xác định số đai Z cần thiết.
Z = 3,34 Chọn z = 4
9.Định các kích thước chủ yếu của bánh đai - Chiều rộng của bánh đai B:
Theo công thức 5-23, trang 96 sách Thiết kế chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp- Nguyễn Văn Lẫm, ta có
B = (z-1) ×t + 2×s = (4-1) ×16 + 2×10=68(mm) - Đường kính ngoài của bánh đai :
Dn1 = 107(mm) Dn2 = 349(mm)
10.Tính lực căng ban đầu S0.
S0 = 124,8(N) - Tính lực tác dụng lên trục R: