Thiết kế băng cao su ngang tải muối Q=50T

GVHD : Nguyễn Văn Hùng SVTK : Nguyễn Trường Duy
Chương 1 : GIỚI THIỆU VỀ BĂNG ĐAI CAO SU
G 1 . Giới thiệu .
Băng tải là một trong những loại máy vận chuyển được sử dụng rất phổ biến
hiện nay . Nó được sử dụng trong nhiều ngành kinh tế quốc dân . Đặc biệt là trong
các cảng biển , xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng ,phân bón …
Băng tải có nhiều ưu điểm như : khối lượng vận chuyển lớn , tính liên tục cao , sử
dụng lượng nhân công ít . Bên cạnh những ưu điểm đó nó cũng có những nhược
điểm như là : diện tích chiếm chỗ lớn , thiết bò cồng kềnh , không vận chuyển được
các loại hàng có khối lượng lớn .
Băng đai cao su là loại máy vận chuyển liên tục với bộ phận kéo bằng tang có
gắn dây băng cao su tạo thành máng mang tải , trong đó vật liệu vận chuyển không
có chuyển động tương đối, đối với băng nên khi vận chuyển không bò nghiền nát .
Băng đai cao su được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp như :khai khoáng ,
vật liệu xây dựng,vận chuyển than,vận chuyển muối cơng nghiệp …
Người ta dùng băng đai cao su để vận chuyển hàng rời , hàng kết dính hoặc hàng
đơn chiếc ( có khối lượng không lớn ) .
đ 2 . Các thông số kỹ thuật của băng cao su .
Băng cao su vận chuyển muối công nghiệp có các thông số sau :
- Năng suất : Q =50 T/h .
- Chiều dài vận chuyển theo phương ngang : L
n
=90 m .
- Tốc độ chuyển động của dây băng : v = 1.6 m/s .
- Khối lượng riêng của hàng : γ = 0.75 T/m
3
.
Theo phân loại ở bảng 4.2,[ I ] , hàng thuộc nhóm hàng hạt nhỏ .
- Thiết bò dỡ tải kiểu gạt .
- Hệ thống cấp liệu bằng phễu .
THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG Trang1

GVHD : Nguyễn Văn Hùng SVTK : Nguyễn Trường Duy
Chương 2 : TÍNH TOÁN BĂNG CAO SU
Tính toán băng cao su ngang để vận chuyển muối công nghiệp dỡ tải kiểu gạt với
các thông số sau :
- Q = 60 T/h .
- L
n
= 80 m .
Cơ sở tính toán dựa trên tài liệu tính toán MÁY NÂNG CHUYỂN [ I ].


1 . Tính toán chiều rộng của băng cao su .
Theo bảng ( 7.1,[ I ]) vật liệu vận chuyển làmuối công nghiệp, ta chọn loại băng
phẳng, có thành, có con lăn kiểu ΠPK .
Đối với hàng rời yêu cầu tấm băng phải khít , đòi hỏi che chắn phần hành trình
tránh rơi vãi hàng hóa .
Tra bảng ( 4.1 , [ I ] ) ta có :
Khối lượng riêng : γ = (0,72 : 1.28) T/m
3
chon γ=0.75
* Chiều rộng dây băng :
Trong đó :
- Q = 50 (T/h) : Năng suất của băng.
- v = 1,6 (m/s) : Tốc độ dây băng.
- γ = 0,8 (T/m) : Khối lượng riêng của hàng. Tra bảng ( 2.2,[ I ] ).
- k = 535 : Hệ số phụ thuộc góc dốc tự nhiên của hàng. Tra bảng ( 6.13,[ I ]).
- k
β
= 1 : Hệ số phụ thuộc góc nghiêng của băng. Tra bảng (6.14,[ I ]).
Theo qui đònh ở bảng 4.2 [ I ] và từ bảng 4.3 [ I ] ta chọn dây băng công dụng chung

loại 2 .
Theo bảng 4.4 [ I ] chọn loại dây băng có B = 500 mm , có 3 lớp màng cốt bằng vải
bạt B–820 , có bọc cao su ở hai mặt làm việc dày 3 mm và mặt không làm việc dày 1
mm ( Bảng 4.6 , [ I ] ) .
Ký hiệu dây băng đã chọn : L2 – 500 –4B – 820 – 3 – 1 ΓOCT 20 – 60 .
* Chiều rộng nhỏ nhất của dây băng :( 6.1 , [ I ] ) .
B
min
= 2 .1.6 + 200 = 2 .1,6 +200 = 203.2 ( mm ) < 500 ( mm );


2 . Tính toán các lực căng băng .
THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG Trang2
] ]
;)(37,005,0
1.535.75,0.6,1
50
*1,105,0
...
*1,1 m
kkv
Q
B
=+



=+





=
β
γ
GVHD : Nguyễn Văn Hùng SVTK : Nguyễn Trường Duy
* Tải trọng trên một đơn vò do khối lượng hàng :
* Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng dây băng :
q
b
= 1,1 . B . δ ( công thức 4.11,[ I ] );
Trong đó :
B = 500 mm : Chiều rộng dây băng .
Chiều dày dây băng :
δ = δ
1
+ i.δ
m
+ δ
k ;
( 4.1 , [ I ] )
δ
m
= 1,5 mm : Chiều dày một lớp màng cốt ( 4.5 , [ I ] ).
δ
1
= 3 mm : Chiều dày lớp bọc cao su mặt làm việc của dây băng .
δ
k
= 1 mm : Chiều dày lớp bọc cao su mặt không làm việc của dây băng.

i = 3 : Số lớp màng cốt .
⇒ δ = 3 + 3×1,5 +1 =8,5 (mm) .
Suy ra : q
b
= 1,1 . 0,5 . 8,5 = 3,74 ( kg/m );


Theo qui đònh ở bảng 6.8,[ I ] lấy đường kính con lăn đỡ bằng 102 mm .
Theo số liệu ở bảng 6.9 ,[ I ] lấy khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh băng làm
việc l
t
= 1500 mm , khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh băng không tải l
k
=
3000 mm.
Từ bảng 6.15 [ I ] , ta tìm được khối lượng phần quay của các con lăn đỡ nằm ngang
G
t
= 10 (kg ).
Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng phần quay của các con lăn :
- Ở nhánh có tải :
- Ở nhánh không tải :
Như vậy phù hợp với số liệu cho trong bảng 6.10 , [ I ] .
Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do phần chuyển động của băng tải :
q
bt
= 2×q
b
+ q
t

+ q
k
= 2×3,74 + 6,7 +3,3 = 17,48 ( KG/m ) ; ( 6.7 , [ I ] )
Để xác đònh sơ bộ lực kéo của băng , đầu tiên ta tìm :
+ Hệ số cản : ω = 0,06 ; tra bảng 6.16 , [ I ] .
+ Chiều dài của dây băng theo phương ngang : L = L
n
=90 ( m) .
+ Hệ số : m = m
1
× m
2
× m
3
× m
4
× m
5
= 1,1 × 1 × 1 × 1.05 × 1 =1,155 ; ( 6.8 , [ I ]) .
+ Lực cản của thiết bò dỡ tải kiểu thanh gạt :
W
g
= ( 2,7 ÷ 3,6 ) × q × B = ( 2,7 ÷ 3,6 ) × 17,48 × 0,5 = 24 ÷ 32 ( KG ); ( 5.27 , [ I ] ) .
Lấy W
g
= 32 ( KG ) .
THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG Trang3
]);[,12.5()/(68.8
6,16,3
50

6,3
ImKG
v
Q
q
=
×
=
×
=
)./(67,6
5,1
10
mKG
l
G
q
t
t
t
===
;)/(3,3
3
10
mKG
l
G
q
k
k

k
===
GVHD : Nguyễn Văn Hùng SVTK : Nguyễn Trường Duy
Lực kéo của băng :
W
o
= [ ω.L .( q + q
b
) +q.H ].m +W
g
; ( 6.8 , [ I ] ) .
= [ 0,06 . 40 .( 17,48 + 3,74 ) ]. 1.155 + 32 = 133,61 ( KG ) .
Từ bảng 6.6 lấy hệ số bám giữa dây băng cao su với tang thép trong không khí ẩm :
µ =0,25
Lấy góc ôm của dây băng trên tang bằng 180° , theo bảng 6.19 ,[ I ] tìm được hệ số:
k
s
= 1,75.
Lực căng tónh lớn nhất của dây băng :
S
max
=

k
s

. W
o
= 1,75 . 133,61 = 233,85 ( KG ).
Theo bảng 6.18,[ I ] dự trữ độ bền tiêu chuẩn qui đònh của dây băng n = 9 .

Theo bảng 4.7,[ I ] , giới hạn bền của lớp màng cốt trong dây băng đã chọn :
k = 55 ( KG/cm ) .
Kiểm tra số lớp màng cốt cần thiết trong dây băng :
Như vậy là thỏa mãn .
Đường kính cần thiết của tang truyền động :
D
t
≥ a.i = 125 . 3 = 375 (mm) ; ( 6.10,[ I ] ).
Ở đây hệ số a = 125 lấy theo bảng 6.5,[ I ] , còn đường kính D
t
= 400 (mm) Phù hợp
với dãy tiêu chuẩn của ΓOCT 10624 – 63 .
Đường kính tang căng băng lấy bằng 0,8.D
t
= 0,8.400 = 320 (mm).
Chiều dài của tang truyền động và tang căng băng lấy theo qui đònh :
L
t
= B + 80 = 500 + 80 = 580 (mm) ;
3 . Tính toán chính lực ở các điểm trên băng .
Băng được phân chia ra thành từng đoạn , giới hạn của chúng được đánh số thứ tự
như hình 1.1 .
3 4 5 6
THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG Trang4
;)][,10.6(;376,0
5055
985,233
max
I
B

i
k
nS
c
o
<=
×
×
=
×
×
=
GVHD : Nguyễn Văn Hùng SVTK : Nguyễn Trường Duy
Tang truyền
động
2 1
Xác đònh lực căng của dây băng tại từng điểm riêng của băng theo phương pháp đi
vòng theo chu vi . Bắt đầu từ điểm 1, lực căng tại đây là S
1
chưa biết .
Lực căng tại điểm 2 :
S
2
= S
1
+ W
k
= S
1
+ q

b
.L
n
.ω
= S
1
+ 3,74.90.0.06 = S
1
+ 20.196;
Lực căng tại điểm 3 :
S
3
= S
2
+ W
q
= S
2
+ S
v
.(k
q
– 1)
= S
2
+ S
2
.(k
q
– 1) = S

1
+ 20.196 + ( S
1
+ 20.196 ).(1,05 – 1)
= 1,05. S
1
+21.2 ;
Lực cản tại điểm vào tải để truyền cho hàng có tốc độ của bộ phận kéo:( 5.24,[ I ] )
Lực cản do thành dẫn hướng của máng vào tải :
W
m
= 5 . l = 5 . 2 = 10 (KG); ( công thức 2.25,[ I ] ).
Tổng lực cản khi vào tải :
W
vt
= W
t
+ W
m
= 2,77 + 10 = 12,77 (KG ) ;
Lực căng tại điểm 4 :
S
4
= S
3
+ W
vt
= 1,05. S
1
+ 33.97 ;

Lực cản trên đoạn 4 – 5 :
W
4-5
= ( q + q
b
) .ω.L
4-5
= ( 17,48 + 3,74 ) .0,01.88
= 18,6 ( KG ) ;
Lực căng tại điểm 5 :
S
5
= S
4
+ W
4-5
= 1,05. S
1
+ 33.97+18.6;
= 1,05. S
1
+ 52.57 ;
Lực cản trên đoạn 5 – 6 :
W
5-6
= W
g
= 32 ( KG ) ;
Lực căng tại điểm 6 :
S

6
= S
5
+ W
5-6
= 1,05. S
1
+ 52.57 + 32
= 1,05. S
1
+ 84.57; (*)
Dùng biểu thức Ơle quan hệ giữa lực căng của nhánh đi vào và nhánh đi ra khỏi tang
truyền động :
S
6
= S
1
.e
µ
.
α
= S
1
.e
0,25.3,14

= 2,19.S
1
; (**)
Trong đó :

+ µ = 0,25 : Hệ số bám giữa dây băng cao su với tang thép .
+ α = 180° = 3.14 rad : Góc ôm của dây băng trên tang .
Từ (*) và (**) suy ra :
1,05. S
1
+84.57 = 2,19.S
1
THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG Trang5
).(22.2
36
6,1.50
36
.
KG
vQ
W
t
===
GVHD : Nguyễn Văn Hùng SVTK : Nguyễn Trường Duy
⇒ S
1
= 74.18 ( KG ) ;
Suy ra : S
6
= 1,05. S
1
+84.57 = 1,05.74.18 + 84.57 ;
⇒ S
6
= 162.45 ( KG ) ;

Giá trò các lực căng dây băng ở các điểm còn lại :
S
2
= S
1
+ 20.19 = 94.37 ( KG ) ;
S
3
= 1,05. S
1
+ 21.2 = 1,05. 74.18 + 21.2= 99 ( KG ) ;
S
4
= 1,05. S
1
+ 33,97 =1,05. 74.18 + 33.97 = 111.9 ( KG ) ;
S
5
= 1,05. S
1
+ 32.57 = 1,05. 74.18 + 32.57 = 130.5 ( KG ) ;
Xây dựng biểu đồ lực căng dây băng :H 2.1 6
5
4
2 3
1
Hình 2.1 : Biểu đồ lực căng dây băng .
Giá trò chính xác S
max
= S

6
= 119,75 ( KG ) .
Ta kiểm tra độ bền dây băng , số lớp màng cốt cần thiết :
Như vậy là thỏa mãn .
Kiểm tra đường kính tang truyền động theo áp lực dây băng lên tang :
Trong đó :
W
o
= S
6
- S
1
= 119,75 – 54,68 = 65,07 ( KG ) ;
p
t
= 10000 ( KG ) ;
α = 180° ;
µ = 0,25 ;
Như vậy là thỏa mãn .

4 . Tính toán chọn động cơ điện và hộp giảm tốc .
THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG Trang6
.353,0
50.55
9.45,162
.
.
max
<===
B

i
k
nS
c
o
);(4,004,0
25,0.180.14,3.10000.5,0
27,88.360
....
.360
m
B
p
W
D
t
o
t
<===
µαπ