Tính toán thiết kế băng tấm nghiêng

1
2
3
4
56
7
8
9
Phần I:GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ BĂNG TẤM
I. Giới thiệu chung về băng tấm
1.KHÁI NIỆM:
Băng tấm là loại máy vận chuyển liên tục với bộ phận kéo bằng xích có gắn các tấm
lát tạo thành bàn máng tải. Băng tấm chuyển động trên các con lăn do đó lực cản và
lực tiêu hao năng lượng nhỏ.
Băng tấm được sử dụng trong cá ngành công nghiệp mỏ, chế tạo máy hoá chất, khai
thác vật liệu xây dựng.
Băng tấm dùng để vật liệu dạng cục kích thước lớn, nặng, sắc cạnh.
Ưu điểm:
+Băng tấm kim loại có độ bền và dộ cứng lớn. Nên nó cho phép vận chuyển vật liệu
dạng cục lớn , nặng và sắc cạnh.
+Bộ phận kéo của băng tấm là xích nên có độ bền kéo lớn do đó băng tấm có chiều dài
lớn, chiều cao băng lớn dẫn đến năng suất của băng lớn.
Khi dùng băng tấm dạng hộp có gơ,ø góc nghiêng đặt băng có thể đạt tới 70
0
.
+Băng tấm chuyển động với vận tốc không lớn do đó chất tải cho băng dễ dàng thuận
tiện cho việc cấp liệu.
+Khi dùng cơ cấu di động ta có thể đặt băng cong trong mặt phẳng thẳng đứng và mặt
phẳng ngang.
Nhược điểm:
+Trọng lượng băng nói chung và trọng lượng truyền động lớn.

+Kết cấu của băng tương đối phức tạp, vốn đầu tư lớn .
+Trong băng tấm có nhiều con lăn và bánh răng nên đòi hỏi phải chăm sóc và bảo
dưỡng thường xuyên do đó chi phí vận hành lớn so với các băng khác.
2.CẤU TẠO BĂNG TẤM:
 Sơ đồ kết cấu băng tấm:
Cấu tạo:
1.Đóa xích chủ động.
2.Ray đỡ nhánh băng
dỡ tải.
3.Bộ phận mang hàng
4. Ray chữ C đỡ
nhánh băng không tải.
5.Khung đỡ băng.
6.Vít căng băng.
7.Đóa xích bò động.
8. Bộ phận kéo của
băng.
9. Máng vào tải

1
Bộ phận kéo thường sử dụng hệ hai dây xích hoặc hệ một dây xích quấn vòng qua hai
đóa xích. Giữa hai dây xích có gắn các tấm lát để chứa vật liệu, trên xích có lắp các con
lăn. Các con lăn này chạy trên hai đường ray ở hai bên của băng . Hầu hết ở băng tấm
sử dụng thiết bò căng băng kiểu trục vít .
Các tấm lát của băng được gia công dập hoặc đúc. Chất hàng lên băng người ta sử dụng
phễu vào hoặc có thể cấp liệu cho băng trực tíêp.
3.PHÂN LOẠI BĂNG TẤM:
+Phân loại theo tiết diện ngang gồm có:
-Băng tấm phẳng
-Băng tấm có thành cố đònh.

-Băng tấm có thành di động.
+Phân loại theo chiều dọc băng gồm có:
-Băng tấm phẳng không liên tục. (vận chuyển hàng đơn chiếc)
-Băng tấm phẳng liên tục.
-Băng tấm phẳng có thành.
-Băng tấm phẳng dạng hình hộp.
-Băng tấm nhấp nhô dạng sóng.
-Băng tấm có thành sâu.
+Phân loại theo bộ truyền động gồm có:
-Băng tấm dẫn động bằng một động cơ.
-Băng tấm dẫn động bằng nhiều động cơ.
+Phân loại theo cấu tạo xích kéo gồm có:
-Băng tấm dùng một xích.
-Băng tấm dùng hai xích.
+Phân loại theo cấu tạo xích kéo gồm có:
-Băng tấm theo xích hàn mắt tròn.
-Băng tấm theo xích bản.
-Băng tấm theo xích bản mắt cong.
+Phân loại theo cấu tạo băng gồm có:
-Băng tấm ngang.
-Băng tấm nghiêng.
-Băng tấm nghiêng- ngang.
-Băng tấm nghiêng –ngang- nghiêng.
II. Các thông số cơ bản của băng tấm nghiêng:
2
1
2 3
4
5
6

1. Động cơ điện
2,5. Khớp nối
4. Hộp giảm tốc
5. Băng tấm
-Năng suất của băng :Q = 80 T/h.
-Chiều dài của toàn băng: L = 40 m.
Tra bảng 4.1[I]: Đặc trưng tính chất hàng rời
Vì hàng quặng sắt cục vừa nên chọn:
-Khối lượng riêng của hàng:
48,0=
γ
T/m
3
-Góc dốc tự nhiên: (PL2)[II]
+Trạng thái tónh:
0
50=
ϕ
+Trạng thái động:
0
35=
d
ϕ
-Hệ số ma sát ở trạng thái tónh: f = 1.2
-Gần đúng có thể lấy:
d
ϕϕ
=
-Tính mài mòn của hàng rời là tính chất các phần tử hàng bò mòn do tiếp giáp giữa các

bề mặt của chúng trong thời gian chuyển động. Chọn nhóm mài mòn loại D( mài mòn
nhiều).
-Tính dính kết của hàng rời là tính chất của nhiều loại hàng hoá mà các phần tử của nó
mất tính linh động khi hàng để lâu một chỗ. Vì vậy lực cản di chuyển của hàng rời trên
bề mặt vật cứng được đặt trưng bằng hệ số ma sát của hàng hoá đó.
Vì hàng than cốc cục vừa nên:
Theo công thức 4.7[I]: f
đ
= (0,7
÷
0,9)f
0
Trong đó:
f
0
: hàng ở trạng thái tónh.

f
đ
:hàng ở trạng thái chuyển động tương đối.
-Hệ số ma sát :f = tg
ρ
ρ
:góc ma sát.
⇒
ρ
=50
0
Phần 2: CHỌN SƠ BỘ CÁC CHI TIẾT CỦA BĂNG TẤM
3

1.CHỌN LOẠI TẤM LÁT:
+Theo bảng 7.1[I]:
Chọn loại tấm lát phẳng có thành chắn loại nhẹ
+Theo bảng 7.2[I]:
Chiều rộng tấm lát khi vận chuyển hàng rời:
B
t
≥

k.a+200 mm
Vì đây là quặng sắt cục vừa nên kích thước cục điển hình :360 >a>160
Trong đó:
max
0
min
360
2,66
160
a
k
a
= = =
Vì k
o
>2,5 nên đây là hàng thông thường
Chọn a = a
max
=160 mm:là kích thước lớn nhất của cục hàng điển hình.
k = 1,7 hệ số hàng bình thường
⇒

B
t

≥
1,7.160+200 = 472 mm.
+Tra bảng 7.3[I]:
Chọn chiều rộng tiêu chuẩn của tấm lát: B = 800 mm.
+Tra bảng 7.5[I]:
Vậy chọn chiều cao nhỏ nhất của thành h = 100 mm.
+Tra bảng 7,4[I]:
Ta chọn tốc độ băng v=0,3 m/s
Tóm Lại : chọn loại băng tấm theo
ΓΟ
CT 2035 – 54 và phạm vi sử dụng là loại băng
phẳng có thành và con lăn. Dỡ tải ở cuối nhánh băng. Điều
kiện làm việc trung bình.
2.CHỌN XÍCH KÉO:

Tra bảng III.12 :
Chọn bộ phận kéo là hai xích tấm – ống lót – con lăn có thể tháo lắp được kiểu BK
Γ
II
- 320 –30 – 3
Γ
OCT, có má xích chuyên dùng kiểu 3
+Bước xích: t = 320 mm
+Tải trọng phá huỷ: S
P
=30 T .
3.LỰC CĂNG CỦA BĂNG:

a.Khối lượng hàng trên 1 đơn vò chiều dài:
4
Theo công thức: 5.12[I]:

v
Q
q
.6,3
=
Trong đó:
-Năng suất của băng: Q = 80T/h
-Vận tốc của băng: v = 0,3 m/s

80
74
3,6.0,3
q⇒ = =
KG/m
b.Tải trọng trên 1 đơn vò chiều dài do khối kượng phần hành trình của băng:
Theo công thức7.7[I]:

b
q
= 60.B+A
Trong đó:
-Chiều rộng của tấm : B = 800 mm =0,8 m
-Tra bảng 7.10 [I] vì chọn tấm lát trung bình nên kích thước dự trữ chiều rộng của
tấm: A = 60 mm.

⇒ 60.0,8 60 108

b
q = + =
KG/m
Tra bảng 7.11[I]:
-Chọn hệ số cản chuyển động của băng :
09,0=
ω
-Giả thiết đường kính chốt xích lớn hơn 20 mm.
-Lấy lực căng xích nhỏ nhất tại điểm đi vào khỏi đóa xích truyền động:
S
min
= 100 KG (Theo công thức: 5.30[I])
Lực kéo của băng:
Theo công thức 7.8[I]:
dtnb
WWHqLqqSW +++++= }.).2[({05,1
min0
ω
Trong đó:
-Lực cản tại vò trí dỡ tải: W
d
= 0
-Vì đây là thành di động nên lực ma sát của hàng với thành :
0=
t
W
-Chiều dài của băng: L
n
=40 m
-Chiều cao vận chuyển H=2 m

-Khối lượng hàng trên một đơn vò chiều dài: q=74KG/m.
-Khối lượng phần hành trình của băng: q
b
= 108 KG/m.
Thay số vào:
W
o
=1.05[100+0,09(2.108+74)40+74.2]
=>W
o
=1356 KG
c.Tải trọng động của xích:
Theo công thức 7.12[I]:
).(
..
..60
1
2
2
b
n
d
qkq
gtz
Lv
S +=
Trong đó:
-Vận tốc của băng: v =0,3 m/s.
-Chiều dải cảu băng: L
n

= 40 m.
5
-Số răng của đóa xích: z = 6.
-Bước xích: t = 320 mm =0,32 m.
-Gia tốc trọng trường: g = 9,81 m/s
2
.
-Khối lượng trên một đơn vò chiều dài của băng: q=74 KG/m.
-Khối lượng phần hành trình của băng: q
b
=108 KG/m.
-Hệ số qui đổi khối lượng : k = 1,5 (vì không phải tất cả khối lượng băng chuyển động
với gia tốc lớn nhất và cả sự ảnh hưởng đàn hồi của xích – tra bảng 7.12)
Thay số vào ta được:
2
2
60.0,3 .40
(74 1,5.108) 360
6 .0,32.9,81
d
S = + =
KG

Phần 3: TÍNH KIỂM TRA

I.TÍNH CHÍNH XÁC LỰC CĂNG TẠI CÁC ĐIỂM ĐẶC TRƯNG CỦA BĂNG
THEO PHƯƠNG PHÁP ĐI VÒNG THEO CHU VI BĂNG VÀ TÍNH CHÍNH
XÁC GIÁ TRỊ W
0
1.TÍNH CHÍNH XÁC LỰC CĂNG CỦA BĂNG TẠI CÁC ĐIỂM:

+ĐIỂM 1:
-Bắt đầu điểm có lực căng nhỏ nhất:
Theo công thức 5.30[I]: S
min
= S
1
= 100 KG
-Lực cản trên đoạn băng không tải:
Theo công thức 5.20[I]: W
k
=
ω
..Lq
b
= 108.30.0,12

=⇒
k
W
388KG
-Lực cản trên đoạn băng có tải:
Theo công thức 5.17[I]:
( )
HLqqW
nbh
++=
ω
)(
= (74+108)(40.0,92+2)

=⇒
c
W
1019KG
+ĐIỂM 2:
-Lực cản tại điểm đi đến đóa xích căng băng:
S
2
= S
1
+W
k
= 100 + 388

⇒
S
2
=488 KG
Lực cản tại đóa xích căng băng:
W
q
= S
v
(k-1)=0,05.S
2
=0,05.488=24.4 KG
+ĐIỂM 3:
6
1
2

3
4
Lực căng xích tại điểm đi ra khỏi đóa xích căng băng:
S
3
=S
2
+W
q
=488+24=512 KG
+ĐIỂM 4:
-Lực căng xích tại điểm nhánh xích chòu tải chạy đến đóa xích truyền động:
S
4
=S
3
+W
1
=512+1019=1531 KG
2. GIÁ TRỊ CHÍNH XÁC LỰC KÉO CỦA BĂNG:
Theo công thức 13.15[V]: W
0
=S
4
– S
1
Trong đó:
Vậy: W
0
=1531-100

⇒
W
0
=1431 KG
Do đó độ sai lệch của W
0
không quá10%.Thoả mãn điều kiện yêu cầu.
Vì vậy ta chọn W
0
=1431 KG là hợp lí.
II.KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA XÍCH
1.LỰC CĂNG LỚN NHẤT CỦA XÍCH:
Theo công thức 7.11[I]: S
max
= 1,05(S
min
+W
0
)

⇒
S
max
= 1,05(100+1430)

⇒
S
max
=1605 KG

2.TẢI TRỌNG ĐỘNG TRÊN XÍCH:
S
đ
=472 KG
3.LỰC CĂNG TÍNH TOÁN CỦA MỘT XÍCH KÉO:
Theo công thức 7.13[I]:
S
t
tt
=0,6(S
max
+S
đ
)

⇒
S
t
tt
= 0,6(1605+472)

⇒
S
t
tt
=1273 KG
4.TẢI TRỌNG PHÁ HỦY CỦA MỘT XÍCH:
Theo công thức 7.15[I]:
S
đx

≥
k.S
t
tt
Vì đọan băng nghiêng nên k = 10: là hệ số dự trữ độ bền của xích.

⇒
10.1273 =12730 KG< 30 000 KG
Vậy xích thoả điều kiện bền.
III.TÍNH CHỌN ĐĨA XÍCH
Kết cấu đóa xích phụ thuộc vào loại xích: TCVN 1788 – 76 chọn xích tấm có kích
thước hình học .
Các thông số cơ bản sau:
Bước xích t=0,32m
Số răng đóa xích: z = 6

+Đường kính vòng chia:
7

m
z
t
d
c
64,0
6
180
sin
32,0
180

sin
0
===

+Bán kính chân răng: r = 0,5.d
1
= 0,5.0,05 = 0,25m,với đường kính bạc d
1
= 0,05m.
+Đường kính vòng phụ:
D
R
= d
c
- 0,2.t = 0,64 – 0,2.0,32 = 0,576m.
+Khoảng cách tâm chân răng:
e = 0,03.t =0,03 .0,32=0,0096 m.
+Bán kính đỉnh răng:
R = t – (e+r) = 0,32 - (0,0096+0,25)=0,0604m
+Vòng đỉnh răng:
D
e
= d
c
+ 2.m =0,64 + 2.0,2

⇒
D
e
= 0,84 m.

+Chiều rộng răng:
b
1
= 0,9.B
tr
= 0,9.0,07 = 0,063 m
Trong đó :
khoảng cách giữa các má trong :B
tr
= 0,07
+Chiều rộng đỉnh răng:
b
2
= B
tr
– 0,16.t

⇒
b
2
=0,0188 m.
IV.TÍNH CHỌN - KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN
1.TÍNH CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ:
+Công suất cần thiết trên trục truyền động của băng:
Theo công thức 7.10[I]:
N
o
=
0
. 1430.0,3

102 102
W v
=
N
o
= 4,2 KW
+ Công suất cần thiết của động cơ:
Theo công thức 6.12[I]:
N =
η
0
.Nk
Trong đó:
-Hệ số dự trữ: k = 1,2.
-Hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến trục truyền động: 0,95(Tra bảng 5.1[I]).

⇒
N =
1,2.4,2
0,95

⇒
N = 5,3 KW
2.CHỌN ĐỘNG CƠ:
8
L
b
t
d

+Tra bảng 2P [III] Chọn động cơ điện cần trục loại A02 – 52 – 8.
+Các thông số cơ bản của động cơ như sau :
Công suất: 5,5 kW
Vận tốc :720 v/p
Hiệu suất: 85%
L :888 mm
d : 60 mm
t : 65,5 mm
b : 18 mm
3.KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN:
+Thời gian mở máy của động cơ:
Theo công thưc1.57[I]:
t
kđ
=
d
qd
M
nGD
.375
.)(
2
Trong đó:

2
)(
qd
GD
= 0,65 KG.m
2

:Mô men đà tương của hệ thống cơ cấu, qui đổi tới trục động
cơ(Tra bảng 1.10[I]).
n =720v/p: số vòng quay của trục động cơ.
Mô men dư của động cơ(Tra công thức 1.58[I]).
M
d
= M
kđ
.
TB
– M
T
Mô men khởi động trung bình của động cơ Với :
74,12,1.
2
1,18,1
2
minmax
.
=
+
=
+
=
dmTBkd
MM
ψψ
KG.m:.
M
T

= 0:Mô men cản tónh của cơ cấu trên trục động cơ.(Tra công thức 1.18[I]).(do động
cơ làm việc băng tấm ở trạng thái tónh , lực cản chuyển động ổn đònh )

⇒
M
d
=1,74 KG.m
Vậy: t
kđ
=
71,0
74,1.375
820.65,0
=
s
V.TÍNH CHỌN HỘP GIẢM TỐC
1.TỐC ĐỘ QUAY CỦA TRỤC TRUYỀN ĐỘNG BĂNG:
9