Thiết kế băng gầu nghiêng Q=130T

TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng
MỤC LỤC
A. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BĂNG GẦU: 2
B. TÍNH TOÁN THẾT KẾ BĂNG GẦU NGHIÊNG: 3
PHẦN I: tính toán sơ bộ băng gầu nghiêng. 3
I.Tính sơ bộ gầu nghiêng. 3
1.Dung tích cần thiết của gầu trên một đơn vò chiều dài. 3
2.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng phần hành trình
của băng gầu. 4
II.Tính toán kiểm tra băng gầu nghiêng. 6
1.Tính chính xác lực kéo của băng gầu theo phương pháp đi vòng
theo chu vi của băng. 6
2.Chọn động cơ điện. 7
3.Chọn hộp giảm tốc. 8
4.Kiểm tra năng suất băng. 9
5.Kiểm tra số lớp màng cốt của dây băng trong điều kiện khởi
động. 10
6.Chọn phanh. 10
7.Chọn khớp nối. 11
8.Kiểm tra điều kiện dỡ tải và tính số gầu cần thiết. 13
9.Chọn tang chủ động và tang bò động. 13
10.Chọn thiết bò căng băng. 14
11.Tính toán thiết kế trục tang. 15
12.Chọn ổ lăn. 17

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tính toán máy nâng chuyển. (PHẠM ĐỨC)
2. Cơ sở thiết kế máy. (Nguyễn Hữu Lộc)
3. Thiết kế chi tiết máy. (Nguyễn Trọng Hiệp)
SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 1
TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng

A.Giới thiệu chung về băng gầu:
Băng gầu là một loại máy vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển
vật liệu ở dạng tơi vụn như cát, sỏi, đá, xi-măng,… Theo phương thẳng
đứng hoặc phương nghiêng với góc nghiêng lớn so với phương ngang.
Chúng thường được sử dụng trong các xí nghiệp sản xuất vật liệu xây
dựng, xí nghiệp khái thác than, xí nghiệp hóa chất,…
*Đặc điểm:
+Ưu điểm:
-Có kết cấu và vận hành đơn giản.
-Choáng ít diện tích trong hình chiếu bằng.
+Nhược điểm:
-Vốn đầu tư ban đầu cao.
-Năng suất bò hạn chế.
*Phân loại:
+Theo phương vận chuyển:
-Băng gầu vận chuyển hàng theo phương thẳng đứng.
-Băng gầu vận chuyển theo phương nghiêng (với góc nghiêng
lớn).
+Theo bộ phận kéo:
-Băng gầu dùng bộ phận kéo là xích.
-Băng gầu dùng bộ phận kéo là dây băng cao su.
-Băng gầu dùng bộ phận kéo là cáp.
+Theo phương pháp dỡ tải:
-Băng gầu dỡ tải theo phương pháp ly tâm (ở loại băng gầu có tốc
độ cao).
-Băng gầu dỡ tải tự chảy (ở loại băng gầu có tốc độ thấp).
*Cấu tạo chung của băng gầu nghiêng và các thông số cơ bản:(Sẽ
thêm vào sau)
+Các thông số cơ bản:
Thiết kế băng gầu nghiêng, vận chuyển đá dăm khô, năng suất

Q=100
3
m
/h, góc nghiêng
0
85=
β
, chiều cao 25m.
*Nguyên lý hoạt động:
SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 2
TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng
Bộ phận vận chuyển vật liệu thông thường có bộ phận truyền động
đặt ở phía trên, gầu được gắn trực tiếp vào bộ phận kéo thường là xích
hoặc dây băng, vật liệu được kéo từ bộ phận vào tải ở phía dưới và được
dỡ tải ở cửa ra tải đặt ở phía trên.
Vật liệu được rót trực tiếp vào gầu thông qua cửa vào tải. Tùy theo
dạng vật liệu và tốc độ băng mà người ta bố trí cho gầu dỡ tải theo
phương pháp ly tâm, tự chảy hoặc hỗn hợp.
Thông thường để tránh vật liệu dội ngược trở lại trong quá trình vận
chuyển khi xảy ra các sự cố bất thường thì người ta bố trí các thiết bò hãm
ở phía trên trục chủ động; thiết bò hãm có thể là phanh hoặc bánh cóc.
Sau một thời gian hoạt động, bộ phận kéo thường bò chùng. Do đó,
người ta sử dụng các thiết bò căng băng, chúng thường được lắp đặt ở
nhánh bò động ( nhánh chủ động luôn được kéo căng) đối với thiết bò căng
băng dùng đối trọng; và được bố trí ở tang bò động đối với thiết bò căng
băng dùng vít (không gian thuận lợi hơn so với tang chủ động).
B.Tính toán thiết kế băng gầu nghiêng:
I.Tính sơ bộ băng gầu nghiêng:
1.Dung tích cần thiết của gầu trên một đơn vò chiều dài:

g
i
=
γψ
***6,3 v
Q
(8.14)
+Trong đó:
-Q: năng suất tính toán của băng gầu. (T/h)
Ta có: V=100
3
m
/h => Q=V.
γ
=100.1,3=130 T/h.
Vì vật liệu vận chuyển là đá dăm khô, tra theo bảng 4.1:
γ
=1,2
÷
1,8.
-V:tốc độ gầu, tra bảng 8.5: ta chọn được loại gầu dùng dây băng 0
có: hệ số điền đầy gầu trung bình là
ψ
=0,8 ;tốc độ gầu là v=0,8 m/s.
Thay tất cả vào 8.14:

g
i
=
γψ

***6,3 v
Q
=
3,1.8,0.8,0.6,3
130
=43,4 (l/m)
Theo bảng 8.7 lấy
g
i
=40 l/m ;
0
i
=16l ;bước gầu
g
t
=400 mm.
Theo bảng 8.1, đối với loại gầu có ký hiệu 0, chọn kích thước gầu là:
g
B
=500mm;
g
l
=280 mm;
g
h
=390mm; chiều rộng dây băng rộng hơn chiều
SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 3
TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng
rộng gầu từ 25
÷

150mm nên ta chọn chiều rộng của dây băng là
B=600mm.
2.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng phần hành trình
của băng gầu:
a.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài của khối lượng hàng:
q=
=
v
Q
6,3 8,0.6,3
130
=45, 138 (KG/m) (5.12)
b.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài của khối lượng phần chuyển động
của băng:
b
q
= Q.k= 130.0,5= 65 (KG/m)
với k là hệ số, tra bảng 8.9 đối với loại băng gầu
0
π
.
c.Lực cản do múc hàng:
mm
kqW .=
=45.1,5= 67.5 (KG)
với
m
k
=1.5 là hệ số được tra từ bảng 8.10 đối với hàng cục nhỏ.
d.Công suất cần thiết trên trục truyền động để băng làm việc:

N= 0,003*Q*H(1+
Q
cvq
b
**
+
H
k
m
) (8.15)
=0,003.130.25(1+
25
5,1
130
5,1.8,0.65
+
)
=16,185 (kw).
với c=1,5 là hệ số được tra từ bảng 8.11 đối với gầu dùng dây đai.
e.Lực vòng trên tang truyền động:
P=
V
N*102
=
8,0
185,16.102
= 1100,58 (KG). (8.16)
Theo bảng 6.6, lấy hệ số bám của tang và dây băng là
µ
=0,3 (không khí

khô), góc ôm của dây băng trên tang
πα
=
.
1
.
−
=
µα
µα
e
e
PS
mã
=1100,58.
156,2
56,2
−
=1806,08 (KG) (8.17)
Theo bảng 8.12 xác đònh được
µα
e
=2,56.
f.Tính số lớp màng cốt cần thiết:
Theo bảng 6.18 lấy hệ số an toàn
0
n
=9 (giả thiết rằng số lớp màng cốt
trong dây băng là 4 lớp). Dựa vào bảng 4.7, chọn được vật liệu làm màng
cốt là vải bạt

B
π
0
-5 có giới hạn bền là
c
k
=115 (KG/cm).
=> Số lớp màng cốt cần thiết trong dây băng:
SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 4
TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng
i=
0
0
..
.
kBk
nS
c
mã
=
9,0.60.115
9.08,1806
=2,12 (8.18)
chọn số lớp màng cốt là i =3.
Với
0
k
=0,9 là hệ số làm yếu dây băng ở chỗ lắp gầu.
g.Tính sơ bộ đường kính tang truyền động:
t

D
≥
0,6.
2
v
= 0,6.
2
8,0
= 0,384 (m). (8.12)
(đối với băng gầu thấp tốc dỡ tải tự chảy)
Theo
OCTΓ
10624 lấy
t
D
=400mm.
So sánh điều kiện 8.19:
i
≤
10.
t
D

⇔
3
≤
10. 0,4 (thỏa điều kiện)
h.Khối lượng của 1m dây băng: theo công thức 4.11 và 4.12
)..(.1,1
kmclb

iBq
δδδ
++=
Trong đó:
+
l
δ
=6mm: chiều dài lớp bọc cao su ở mặt dây băng làm việc (đối
với dây băng loại 1) tra ở bảng 4.6.
+
k
δ
=2mm: chiều dài lớp bọc cao su ở mặt dây băng không làm việc
(đối với dây băng loại 1) tra ở bảng 4.6.
+
mc
δ
=2,3mm: chiều dày một lớp màng cốt tra theo bảng 4.5
Thay tất cả vào, ta được:
=
b
q
1,1.0,6.(6+3.2,3+2)= 9,834 (KG/m).
i.Khối lượng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng gầu:
k
t
G
q
g
g

g
.=
=
14,1.
4.0
7,14
=41,895 (KG/m) (8.6)
với: + Theo bảng 8.8,lấy gần đúng khối lượng của một gầu:
g
G
=14,7KG
+
g
t
=0,4: bước gầu.
+k=1,14: hệ số tính đến khối lượng các chi tiết để lắp gầu.
j.Tải trọng trên một đơn vò chiều dài do khối lượng phần hành trình của
băng gầu:
gbbg
qqq +=
= 9,834 + 41,895 = 51,729 (KG/m).
II.Tính toán kiểm tra băng gầu nghiêng:
1.Tính chính xác lực kéo của băng gầu theo phương pháp đi vòng theo
chu vi của băng:
SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 5
TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng
S
3
=2601,225KG
S

4
=1403,225KG
S
1
=110KG
S
2
=183KG
H.1
a.Bắt đầu từ điểm 1:
1
S
=
min
S
b.Lực căng ở điểm 2:
2
S
=
mq
WSk +
1
.
=1,05.
1
S
+67,5
với
q
k

=1,05: hệ số lực căng của bộ phận kéo do lực cản tại chi tiết quay,
với góc ôm của bộ phận kéo trên tang:
α
=
0
180
=>
q
k
=1,05
÷
1,07, chọn
q
k
=1,05.
c.Lực căng tại điểm 3:
3
S
=
2
S
+(q+
b
q
).H=1,05.
1
S
+67,5+(45+51,729).25
=2485,725+1,05.
1

S
d.Lực căng tại điểm 4:
4
S
=
1
S
+
b
q
.H=
1
S
+51,729.25=
1
S
+1293,225
e.Điều kiện để tránh hiện tượng trượt dây băng trên tang cần thỏa mãn
điều kiện:
µα
eSS
nn
.
1
≤
−
⇔
2485,725 + 1,05
1
S

≤
(
1
S
+ 1293,225).2,56
⇔
1
S
≥
-546,311 (KG)
Theo điều kiện 5.30:
min
S
≈
0,1P > 100 (KG)
Chọn
min
S
=110 KG mà
1
S
=
min
S
SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 6
TKMH: MVC Liên Tục GVHD: Nguyễn Văn Hùng
Vậy lực căng trong các nhánh băng còn lại sẽ là:
2
S

=1,05.110 + 67,5= 183 KG.
3
S
=1,05.110 +2485,725 = 2601,225 KG.
4
S
=110 + 1293,225 = 1403,225 KG.
Vì
3
S
=
mã
S
=2601,225 >
mã
S
=1806,08 KG ở bước tính sơ bộ. Do đó ta sử
dụng kết quả
mã
S
=2601,225 KG để tính lại các kết quả.
+Số lớp màng cốt:
i=
9,0.60.115
9.225,2601
=3,76
chọn i=4 lớp màng cốt. Điều này vẫn thỏa mãn điều kiện 8.19.
+Khối lượng của 1 lớp dây băng:
=
b

q
1,1.0,6.(6+4.2,3+2)=11,352 (KG/m)
+Tải trọng trên một đơn vò phần hành trình của băng gầu:
gbbg
qqq +=
=11,352+41,895= 53,247 (KG/m).
Sai số này không đáng kể so với bước tính sơ bộ, do đó ta không cần tính
lại kết quả độ lớn lực căng, sai số sẽ được bù trừ vào việc chọn các hệ số
an toàn.
2.Chọn động cơ điện:
+Lực kéo trên tang:
q
kW =
0
.
3
S
-
4
S
= 1,05.2601,225-1403,225 (7.8)
=1328,06 (KG).
+Công suất trên trục truyền động của băng gầu:
0
N
=
102
*
0
vw

=
102
8,0.06,1328
=10,41 (KW) (7.10)
+Công suất cần thiết của động cơ:
N=
η
0
* Nk
=
96,0
41,10.2,1
=13,0125 (KW)
Với: +k=1,2: hệ số dự trữ.
+
η
=0,96: hiệu suất của hộp giảm tốc 2 cấp.
Theo bảng III.19.2 ta chọn động cơ điện A02-71-6 có công suất 17 kw;
đc
n
=970 v/p;
đc
η
=90%;
đc
m
=200 (kg).
SVTH: Huỳnh Trung Hiếu Trang 7