Chiet nhot

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

ĐỒ ÁN MƠN HỌC TỰ ĐỘNG HĨA SẢN XUẤT

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH HUỚNG VÀ CHIẾT
NHỚT CHO BÌNH KHƠNG ĐỐI XỨNG
Sinh viên thực hiện: Kiều Nhân Nguyễn
MSSV: 20601643
Nguyễn Văn Thùy
MSSV: 20603047
Người hướng dẫn : Võ Anh Huy
Ký tên:
Ngày bắt đầu: 08/03/2010 Ngày kết thúc: ……………………
Ngày bảo vệ: ………………………………….
Hệ thống thiết kế bao gồm:
(1) Hệ thống cấp phôi.
(2) Nguyên lý làm việc các bộ phận cơ khí.
(3) Thiết kế, tính toán hệ thống truyền động cho các cụm làm việc.
(4) Bố trí các biến, vị trí, vận tốc …
(5) Chọn bộ điều khiển (nếu có).
Các thành phần thiết kế cho theo yêu cầu sau:
Dựa trên yêu cầu về sản phẩm, chi tiết cần định hướng hoặc cấp phơi lựa
chọn, tính toán và thiết kế nguyên lý các cụm máy hoặc thiết bị làm việc theo yêu
cầu.
KẾT QUẢ YÊU CẦU:
1. 01 tập thuyết minh (khổ A4, 30 đến 40 trang)
2. 01 đến 02 bản vẽ (A3), sơ đồ nguyên lý và sơ đồ động học.

3. 01 file *.avi mô phỏng hoạt động.
NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
N
Tuần lễ
Nội dung thực hiện
1. Tổng quan tìm hiểu về phương án sản xuất được
1
02-03
giao
2
04-05
2. Lên phương án và chọn phương án khả thi
3
06
3. Thiết kế sơ đồ nguyên lý
4
07
4. Thiết kế sơ đồ động học
5
08-09
5. Thiết kế phần điều khiển (nếu có)
6
10-11
6. Tính tốn động học
7. Mơ phỏng chuyển động 2D, 3D (autocard, Solid
7
12-13
work,…) và kết luận.(nếu có)
8
14

8. Chuẩn bị bảo vệ.
1




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………...3

I. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ
TÀI........................................................................................................4
II. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐỊNH HƯỚNG VÀ CHIẾT
NHỚT………………………………………………………………..6
III. TÍNH TỐN THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ
THỐNG………………………………………………….…………...18
IV.

TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………..…..50

2




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

LỜI NÓI ĐẦU
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển giúp tiện ích trong sinh hoạt , linh
hoạt trong sản xuất. Do đó, hầu hết trong các nhà máy công nghiệp đều ứng
dụng khoa học nhằm tăng năng suất , chất lượng sản phẩm đảm bảo. Muốn
làm được điều đó khơng thể khơng thực hiện tự động hóa , vì tự động hóa là
phương án duy nhất nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm.
Từ thực tế đó, bộ mơn tự động hóa ra đời cùng với mơn đồ án tự động
hóa nhằm nâng cao nhận thức và kiến thức sinh viên tạo những hành trang
vững chắc bước vào đời.
Đồ án hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của q thầy cơ bộ mơn nói
chung, cùng sự tận tụy thầy Võ Anh Huy nói riêng . Chúng em chân thành
cảm ơn những tình cảm, những kiến thức q báo của q thầy cơ dành cho
chúng em trong suốt q trình làm đồ án.
Nhóm sinh viên thực hiện

3




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

Chương I : Giới
1.

thiệu về hệ thống và nhiệm vụ của đề tài.

Hệ thống định huớng bình khơng đối xứng (bình nhớt Castrol)
Các chai Castrol sau khi sản xuất ở nhiều nơi hay do tại cơ sở sản xuất luôn ở

trang thái lộn xộn không theo thứ tự nhất định trên dây chuyền cung cấp cho hệ thống
chiết và đống nắp.Do đó để tăng năng suất cho hệ thống chiêt,đống nắp thì cần có một
hệ thống tự động hay bán tự động định hướng các chai đó theo thứ tự nhất định.Dây
chuyền tự động định hướng chai thường sử dụng rộng rải trong các công ty lớn như
Peis,Nhớt Catrol,bia……..
Trong đề tài chúng em làm hệ thống định hướng cho bình khơng đối xứng cụ thể
là chai Castrol 1 lit có nhiều phương pháp định hướng như dùng băng tải,cơ cấu cơ
khí,cảm biến……Ở đây chỉ giới hạn dùng cơ cấu cơ khí,thủy lực khí nén.
2.

Hệ thống chiết chất lỏng .
Các sản phẩm dưới dạng lỏng sau khi được sản xuất, chế biến cần phải được

chứa trong những bình chứa có dung tích nhất định. Trong các ngành như ngành
dược, ngành sản xuất thực phẩm dưới dạng lỏng, ngành khai thác và chế biến dầu
khí thì việc ứng dụng chiết tự động là rất cần thiết, đảm bảo độ chính xác về thể
tích, giữ vệ sinh cho sản phẩm, tăng năng suất . Có nhiều loại hình dáng bình chứa:
Tuỳ theo năng suất yêu cầu cũng như đặc tính của loại chất lỏng cần chiết ta
có các thiết bị chiết khác nhau.
Khi cần chiết với năng suất cao thì các máy chiết tự động có thể có 2, 3, ..6, 8
vòi chiết đồng thời và sử dụng thiết bị vận chuyển chai là băng tải, hoặc nếu kích
thước thùng chứa lớn có thể dùng hệ thống các con lăn để vận chuyển.

4

GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

Hình 1.3. Hệ thống chiết 2 vòi phun

Hình 1.4. Hệ thống chiết 4 vòi phun
3.

Nhiệm vụ của đề tài:
Trong phạm vi đồ án của mình, em thực hiện thiết kế hệ thống tự động.
Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống chiết nhớt tự động:

-

Năng suất : 1000 chai/ giờ.

-

Dung tích bình chứa 1 lít.
5




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

Chương II: Phân Tích Và Lựa Chọn Hệ Thống Định Hướng Và
Chiết Nhớt
1. Phaân tích quy trình của hệ thống.
Từ yêu cầu kỹ thuật của hệ thống chiết, qua phân tích hệ thống chiết phải
gồm có các bộ phận sau:
¾ Cụm vận chuyển định hướng chai.
¾ Cụm định lượng nhớt (1 lít).
¾ Cụm chiết nhớt .
Ngoài ra hệ thống cần phải có bộ phận điều khiển, các công tắc hành trình, cảm
biến đếm chai…

2 Quy trình thiết bị của hệ thống.

Hình 2.1. Quy trình thiết bị của hệ thống

2. Sơ đồ khối ngun lý của hệ thống định hướngchai:

6




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX
3. Sơ bộ nguyên lý hoạt động của hệ thống chiết

Cảm biến đếm chai
Xy lanh 2

Xy lanh 1
Hệ thống băng tải

Hình 2.2. Sơ đồ hoạt động của hệ thống
Sau khi khởi động, chai được cấp lên băng tải, băng tải chuyển động vận
chuyển chai đến cụm chiết, khi cảm biến đếm đầu tiên phát hiện chai xy lanh khí
nén thứ 2 sẽ đẩy tấm chặn chai làm chai dừng lại. Trong lúc đó các chai phía sau
vẫn tiếp tục chuyển động trên băng tải (băng tải chuyển động liên tục ), khi cảm
biến đếm đủ 6 chai, xy lanh thứ nhất sẽ đẩy tấm chặn chai còn lại nhằm cố định vị
trí của 6 chai, các chai phía sau sẽ chuyển động trượt trên băng tải, sau đó cơ cấu
định vị cổ chai được tác động, đồng thời với quá trình này thì tại cụm định lượng,
dầu đã được chảy xuống xy lanh định lượng, khi dầu đã được định lượng xong, piston
trong xy lanh định lượng sẽ chuyển động đi lên, đẩy dầu từ xy lanh định lượng sang
cụm chiết, thông qua van phân phối và vòi phun bên cụm chiết, dầu chảy vào chai.
Khi chiết xong, xy lanh thứ 2 lui lại để các chai tiếp tục chuyển động tới cụm cấp
nắp, khi đi qua cụm cấp nắp chai sẽ được chuyển sang cụm đóng nắp và sau đó sẽ
đến bộ phận khác (kiểm tra, đóng gói..).

4. Phân tích và lựa chọn phương án cho các cụm định hướng chai.
Trong thực tế có rất nhiều phương an để lựa chọn cho việc dịnh hướng chai nhớt không
đối xương.Trong đề tài này theo tìm hiểu của chúng em đã lựa chọn các phương án sau:
a) Phiểu cấp phôi:

7




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX
Phương án 1:

Dùng đỉa quay để cấp phôi xuống băng tải:
Nguyên lý:các chai được thả tự do vào trong thùng ở trạng thái tự do nhờ công
nhân với số lượng lớn.Các chai được nằm tự do trên đỉa quay.Khi động cơ hoặt
động sẻ kéo đỉa quay theo.Khi quay các chai nằm trên đỉa sẽ chiệu lực li tâm đẩy
các chai ra phía ngồi thành và bị đẩy xuống máng trược và cấp cho băng tải dẩn
tới cơ cấu định hướng tiếp theo.Đối với các chai đứng thì khi đỉa xoay các chai
sẽ bị gạt nằm xuống nhờ càng gạt cố dịnh trên thành thùng.
Ưu điểm :
Tổng quát cơ cấu dể chế tạo.Cơ cấu đơn giản.
Nhược điểm:
Khi lực li tâm lớn quá hay vận tốc quay lớn thì lực li tâm tác dụng lên chai lớn sẽ
đẩy chai sát vào thành ép chặt đỉa quay không thể kéo chai đến máng trượt được.
Việc thiết kế định vị máng vào phần cố định của đỉa sẻ khó khăn phức tạp hơn.
Phương án 2:

8




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

Dùng đỉa quay để đua các chai đến rảnh định hướng:
Nguyên lý:

Cai được cấp như phương án trên.Nhưng trên đỉa quay được tạo các rảnh lớn
hình chử nhật có kích thướt lớn hơn kích thướt chai theo chiều rộng 5mm và
theo chiều dài là 15mm và chỉ có thể chứa một chai,trên đỉa quay tạo 8 khoan
như thế.Đỉa cố định bên dưới cũng tạo một khoan như thế ở ngồi rìa và lớn hơn
theo chiều rộng 10mm và theo chiều dài là 30mm.phía dưới đỉa cố định lấp một
máng dẩn xuống băng tải.Khi đỉa quay lực li tâm tác dụng vào chi tiết,khi đủ lớn
sẻ đẩy chi tiết ra ngoài thành thùng,lúc này một khoan sẽ chứa một chai và khi
trùng khoan dưới thì chai sẽ được lọt vào máng và cấp cho băng tải.khoảng cách
đỉa cố định và dỉa quay là 35mm.
Ưu điểm: dể chế tạo năng suất cao,một vòng cấp được 8 chai.dể thiết kế máng
dẩn lấp vào đỉa cố định.
Nhược điểm :
Vận tốc càng nhanh cấp chai càng nhiều.
Theo như phân tích trên ta chọn phương án 2.
9




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX
b) Tách từ bốn trạng thái thành hai trạng thái:

120

A

Nguyên lý:
Áp dụng trọng lượng của vật và một điểm để tạo một moment xoay nhằm

loại bỏ 2 trạng thái.
Phôi sau khi được cấp sẽ được định hướng nhờ vào hộp định hướng với
chiều cao h=70 và chiều rộng l=120.trên đầu hộp sẽ có hai vị trí được khoét vào
với chiều sâu l=25.
Một thanh đỡ được hàn vào một thành với khoảng cách là l =210.
Khi trạng thái đầu chai trịn đi trước thì sẽ được gác lên thanh đỡ nhằm tạo
moment xoay trở ngược lại, cịn trạng đít chai đi trước, do trọng lượng tập trung
phần dưới nên sẽ được đi thẳng xuống và được băng tải tải đi sang dây chuyền
khác.

10




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX

c) Tách hai trạng thái thành một trạng thái :
A
B

C

B

C

D

D

A

Nguyên lý hoạt động:
Dùng con lăn có đường kính là d=20 để tách hai đầu của chai.
Trước tiên ta dùng hai thanh chắn để dẫn hướng các chai cho đúng hướng,
và có khoảng cách hợp lý. sau đó nhờ vào gia tốc và lực của băng tải để đẩy chai
qua, lực này nhờ vào quán tính tạo ra do vận tốc của băng tải và gờ băng tải có tác
dụng đẩy chai qua vị trí con lăn. Nhờ có con lăn d=20 nên sẽ tách 2 trạng thái qua
hai bên.
Dùng hệ thống thêm hai thanh dẫn hướng để tách hẳn hai trạng thái sang
hai bên của băng tải. sau đó nhờ thêm hai băng tải chạy ngược chiều để lấy một
trạng thái duy nhất dẫn sang hệ thống chiết.
Ưu điểm: lợi dụng khoảng cách giữa hai nắp chai nên cơ cấu đơn giản, dễ
chế tạo và lắp ráp, chi phí vận chuyển và bảo trì thấp.sử dụng vật liệu rẻ.

11




GVHD : VÕ ANH HUY
ĐỒ ÁN TĐHSX
Nhược điểm: băng tải phải yêu cầu có độ bền cao, vận tốc hợp lý để tránh hiện
tượng băng tải bị đùn lên

d) Đưa chai trạng thái nằm thành trạng thái đứng:

Nguyên lý: sử dụng hai thanh giữ để chuyển từ trạng thái nghiêng sang
trạng thái đứng.
Sau khi phôi đi qua băng tải sẽ được dựng nghiêng nhờ hai thanh
nghiêng,sau đó băng tải di chuyển giúp phôi chuyển trạng thái từ nghiêng sang
đứng.
Hai thanh giữu giúp cho phôi không bị nghiêng đổ khi di chuyển trên băng tải.
5. Phân tích và lựa chọn phương án cho các cụm chiết.
a) Cơ cấu vận chuyển chai.

12




GVHD : VÕ ANH HUY
ĐỒ ÁN TĐHSX
Hiện nay có rất nhiều các thiết bị vận chuyển liên tục ( băng tải, gầu tải, xích
tải…) với nhiều kích thước khác nhau, chế tạo bởi các loại vật liệu khác nhau, phù
hợp cho các dạng vận chuyển vật liệu rời, vật liệu nóng, các sản phẩm đơn chiếc,
các thùng sản phẩm… trong đề tài cần vận chuyển chai nên sử dụng băng tải là phù
hợp.
Phương án .

3
2

1

4
5

Hình 2.4. Sơ đồ truyền động 3
1.Động cơ, 2.Hộp giảm tốc, 3. Con lăn trục dẫn động, 4. Băng tải, 5.
Con lăn trục bị động.
Ưu điểm : Ưu điểm lớn nhất của phương án này là bộ truyền gọn.
Nhược điểm : Chế tạo khó khăn.
Tuy nhiên hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại động cơ mà trong đó đã
chế tạo sẵn hộp giảm tốc, chính vì thế việc sử dụng rất tiện lợi, ta không cần chế tạo
hộp giảm tốc riêng, hay sử dụng các bộ truyền khác để nhằm giảm tốc độ trục ra
của động cơ. Yêu cầu của hệ thống chiết là đảm bảo được năng suất, nhưng không
cần thiết phải có một giá trị vận tốc băng tải thật chính xác mà tốc độ băng tải có
thể nằm trong một phạm vi cho phép, chính vì thế ta có thể dễ dàng trong việc lựa

13




GVHD : VÕ ANH HUY
ĐỒ ÁN TĐHSX
chọn động cơ trên thị trường . Từ những phân tích trên em quyết định chọn phương
án , tức là sử dụng động cơ đã có hộp giảm tốc .

b) Các phương án thiết kế vòi phun.
™ Phương án . Vòi phun ngắn.

Hình 2.5. Vòi phun ngắn
Phạm vi sử dụng: phù hợp khi chiết các loại chất lỏng như : Nước uống, sữa,
dầu ăn (edible oil), mực (ink), hoá chất, mật ong..
Qua phân tích các phương án, phương án thiết kế vòi phun được lựa chọn.

c) Các phương án thay đổi khoảng cách từ vòi phun đến miệng chai.
™ Phương án 2.
Nguyên lý hoạt động: khi cần di chuyển vòi phun lên hoặc xuống, ta xoay
trục vít theo chiều tương ứng ( do đai ốc được dữ cố định nên trục vít sẽ phải di
chuyển ).Phương án này chí phí thấp hơn so với phương án 1, độ cứng vững cao, kết

14




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX
cấu gọn hơn.

Từ hai phương án trên có thể thấy phương án 2 phù hợp hơn nên phương án 2
được lựa chọn.

5

3

4

6

7

2

1

Hình 2.8. Di chuyển bằng trục vít.
1. thanh đỡ van phân phối và vòi phun, 2. van phân phối, 3. vòi phun, 4.
khung đỡ các kết cấu cụm chiết, 5. đai ốc, 6. Trục vít, 7. Giá đỡ.
d) Các phương án di chuyển cơ cấu định vị cổ chai và máng hứng dầu.
a. Phương án 1.
4

5

6

3

7

8

2

15

1




ĐỒ ÁN TĐHSX

GVHD : VÕ ANH HUY
Hình 2.9. Cơ cấu di chuyển dùng bánh răng-thanh răng.

1.xy lanh khí nén, 2. khung đỡ xy lanh, 3. bánh răng, 4. thanh răng,
5.trục vít , 6. khối V định vị cổ chai, 7. khung đỡ khối V,
8. máng hứng dầu.
Hoạt động : Khi chưa chiết máng hứng dầu có nhiệm vụ hứng những giọt
nhớt từ các vòi phun. Khi các chai đã ở vị trí chuẩn bị chiết, xilanh khí nén tác động,
các bánh răng lăn trên thanh răng, đưa các khối V tiến vào định vị cổ chai.
Ưu, nhược điểm : Định vị chính xác , tuy nhiên chi phí cao .
e) Cụm định lượng.
Yêu cầu: Đảm bảo định lượng chính xác ở tất cả các chai trong quá trình
chiết.
Các phương án :
™ Phương án 1.

4

3

1
2

Hình 2.11. Định lượng trực tiếp.
1. Van phân phối, 2. vòi phun, 3. Van, 4. thùng chứa dầu.
Hoạt động : Khi các chai đã được định vị, van phân phối mở để dầu thông từ
bình chứa dầu sang vòi phun chảy xuống chai. Khi đủ thể tích yêu cầu van phân
phối sẽ đóng lại.
16

GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX
Ưu điểm : Kết cấu đơn giản.

Nhược điểm : Do mức dầu trong bình chứa thay đổi liên tục, dẫn đến
tốc độ dòng chảy từ bình chứa sang chai cũng thay đổi, vì thế việc điều khiển đóng
mở van phân phối trong trường hợp này là rất khó, chính vì thế độ chính xác không
cao, và năng suất thấp.
™ Phương án 2.
Hoạt động: Trong khi các chai được định vị, Dầu từ thùng chứa qua van phân
phối 1 được nối thông với xy lanh, nhờ trọng lượng dầu chảy xuống xy lanh, khi dầu
đã được chứa đầy trong xy lanh, van phân phối 1 đóng lại, làm cho dầu thông từ xy
lanh qua ống dẫn dầu sang bộ phận chiết. Khi piston chuyển động đi lên sẽ đẩy dầu
sang bộ phân chiết.
Ưu, nhược điểm : Định lượng chính xác, dễ điều chỉnh, tuy nhiên kết cấu phức
tạp hơn so với phương án 1.

6

5

1
2
3

4

Hình 2.12. Định lượng dùng xy lanh.
1. Van phân phối, 2. ống dẫn dầu, 3. xilanh chứa dầu, 4. piston của
xilanh, 5. van khoá, 6. thùng chứa dầu.

17




GVHD : VÕ ANH HUY
ĐỒ ÁN TĐHSX
Từ những phân tích trên, do yêu cầu về độ chính xác khi định lượng là rất cần
thiết nên phương án 2 được lựa chọn.

Chương III: Tính Tốn Thơng Số Kỉ Thuật Của Hệ Thống
1. Xác định các thông số của cụm băng tải.
a) Vận tốc băng tải tại cụm chiết.
Năng suất : Q = 1000 chai/h.
Kích thước chai( theo chiều di chuyển ) : L = 110 mm.
Sơ bộ thời gian tác động của các xy lanh:
t1 = 0.5s.

Xy lanh chặn chai :

Xy lanh đóng mở vòi phun: t2 = 0.5s.
Xy lanh định vị cổ chai :

t3 = 2s.

Xy lanh đẩy dầu:

t4 = 10s.

Số vòi phun : n = 6.
Số lần chiết trong 1 h :
m = Q/n = 1000/6 = 167 (lần).
Vậy thời gian cho mỗi lần chiết là :
18




ĐỒ ÁN TĐHSX

GVHD : VÕ ANH HUY

T = 3600/167 = 22 s.

Quy trình phun dầu như đã được trình bày sơ bộ ở phần trước. Khi cảm biến
đếm chai thứ nhất đếm đủ 3 chai, xy lanh chặn chai phía sau đi ra để chặn chai. Khi
đủ 6 chai, xy lanh chặn chai phía trước đi ra chặn chai lại. Sau đó xy lanh định vị cổ
chai tác động, xy lanh đóng, mở vòi phun được mở, xy lanh đẩy dầu từ cụm định
lượng hoạt động, đẩy dầu vào chai. Sau khi chai được điền đầy, xy lanh chặn chai
phía sau lui lại để các chai chứa dầu tiếp tục chuyển động trên băng tải, khi cảm
biến đếm chai phía sau đếm đủ 3 chai, xy lanh chặn chai phía trước sẽ lui lại, cho
phép các chai phía sau chuyển động vào vị trí phun. Quá trình tiếp tục .
T là thời gian tổng cộng của các cơ cấu tác động trong 1 lần chiết.
T = t + 3t1 + 2t2 + 2t3 + t4

Trong đó t : là thời gian cần thiết để di chuyển 6 chai vào vị trí định vị.
T = t + 1.5 + 1 + 4 + 10
⇒

t = T – 16.5 = 22 – 16.5 = 5s.

Như vậy thời gian t chính là thời gian di chuyển của 6 chai trên quãng đường :
S = 9 x 110 = 990 mm = 0.99 m.
Vaän tốc băng tải cần thiết :
V = S/ t = 0.99/5= 0.2 m/s.
Đường kính con lăn băng tải :
D = 120 mm .
Ta có số vòng quay của trục băng tải :
n=

60000.V 60000.0.2
=
≈ 32 (vòng/phút).
π .D
π .120

19




GVHD : VÕ ANH HUY
ĐỒ ÁN TĐHSX
b) Xác định công suất động cơ băng tải cụm chiết.
Các số liệu ban đầu:

-Năng suất làm việc: Q=1(tấn/h)
-Vận tốc băng tải:

v=0.2(m/s)

-Chiều dài tấm băng: L=5m
-Khối lượng vật liệu vâïn chuyển:m=1kg/chai.
-Chiều rộng băng: B=100 mm
Tính toán lực kéo băng tải:
-Lực cản của băng được chia làm:lực cản chuyển động trên nhánh có tải
(nhánh làm việc) và nhánh không tải(nhánh không là việc), lực cản ở các cơ cấu
làm sạch băng, con lăn tăng góc ôm.
-Lực kéo sơ bộ có thể tính bằng tổng lực cản 2 nhánh có tải và nhánh
không tải, lực cản ở các đoạn cong được tính đến bằng cách nhân thêm hệ số cản.
Tổng lực kéo (hay lực cản của băng tải) được xác định theo công thức :
Wc = Wct + Wkt ,(N)
-Với : Wc là lực kéo chung (N);
Wct là lực kéo ở nhánh có tải (N);
Wkt là lực kéo ở nhánh không tải (N) ;
Ta có:
Wct = k.(q + qb + qcl′).L.ω′.cosβ ± (q +qb)L.sinβ + L.q.sinβ , (N)
Wkt = k.(qb + qcl′)L.ω′′.cosβ μ qb.L.sinβ , (N)
Với k hệ số tính đến lực cản phụ khi băng tải đi qua các tang đuôi và tang dỡ
tải tang phụ và phụ thuộc chiếu dài đặt băng :

20

GVHD : VÕ ANH HUY
ĐỒ ÁN TĐHSX
L (m) 6 10 20 30 50 80 100 200 300 480 600 850 1000 1500
k 6 4,5 3,2 2,6 2,2 1,9 1,75 1,45 1,3 1,2 1,15 1,1 1,08 1,05

với L = 5m chọn k = 6.
q ,qb : trọng lượng phân bố trên một mét dài của vật liệu và của tấm nhựa(vật
liệu băng tải ). (N/m);
q′cl , q′′cl: trọng lượng phần quay của các con lăn phân bố trên một mét chiều
dài nhánh có tải và nhánh không tải (N/m);
ω′ , ω′′: hệ số cản chuyển động của băng tải với các con lăn trên nhánh có
tải và không tải .
β : góc nghiêng đặt băng (độ) ; β = 00.
Dấu (+) tương ứng với đoạn chuyển động đi lên và dấu (-) khi đi xuống
Trọng lượng vật liệu phân bố trên 1m chiều dài được xác định :
Chiều dài mỗi chai L = 110 mm.
Số chai trên một mét băng tải : n = 6 (chai)
Mỗi chai có khối lượng : m =1kg.
Ta có trọng lượng phân bố trên chiều dài 1m băng tải là :
q=n.m.g = 6 x 1 x 10 = 60 (N/m)
Trọng lượng phân bố trên 1m chiều dài của tấm nhựa :
qb = 2 kg/m = 20 (N/m)
Trọng lượng phần quay các con lăn nhánh có tải và nhánh không tải phân bố
cho 1m được xác định:

21

GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX
q’cl

G'
= cl
l ' cl

;

q”cl

G ' ' cl
=
l ' ' cl

.

Do tải trọng vận chuyển của băng tải nhỏ nên không cần đến các con lăn đỡ
ở cả hai nhánh, có tải và không tải.
q’cl = 0 (N/m) ; q”cl = 0 (N/m).

Tang dẫn động

Hình 3.1. Sơ đồ lực tác dụng trên băng tải

Ta có:

Sv = Sr .

e αμ
k dt

.

Với :

Sv lực căng băng tải tại điểm vào của tang dẫn.

-

Sr lực căng băng tải tại điểm ra của tang dẫn .

-

μ là hệ số ma sát giữa băng và tang dẫn ; bề mặt tang dẫn phủ cao su

ma sát : μ = 0.4 .
- α là góc ôm của băng tải trên tang dẫn động: α =180

ο

- kdt là hệ số ma sát dự trữ giữa băng và tang : k =1.15 – 1,2 , chọn k = 1,15.
⇒

Sv= 3.05. Sr

⇒

Trên nhánh không tải ta có:S3=S2+Wkt.
Wct = 6(60+20).5.0.4=960 (N).

22




GVHD : VÕ ANH HUY
ĐỒ ÁN TĐHSX
Choïn ω ’= ω ”= μ: do băng tải trượt trên thành cố định (vật liệu thép )
-Trên nhánh có tải: S1=S4+Wct và S3=k.S4
Wkt = 6.20.5.0.4 =240 (N).
Với k là hệ số cản khi băng đi qua tang đuôi hay tang dẫn hướng,với góc ôm của
băng trên tang đuôi θ=1800 ta chọn k=1,05.
⇒

S3=1,05.S4 (N).
S1=S4+960 (N).
S3=S2+240 (N)
S1=3.05.S2.

Giải hệ phương trình :
Ta có :S4 = 770 N.
S1 = 1730 N.
S2 = 570 N.
S3 = 810 N
Lực kéo của băng tải được xác định:
W= Sv- Sr= S1- S2=1730 – 570 =1160(N).
Công suất làm việc : P = W.v/1000 = 1160x0.2/1000 = 0.23 (KW).

Chọn động cơ : RF40 DT63L4 ( P = 0.25 KW, n = 33 (vòng/phút)).
c) Tính sức bền trục :
a. Tính sơ bộ trục :
d≥

3

Mx
0,2.[τ x ]

23




GVHD : VÕ ANH HUY

ĐỒ ÁN TĐHSX
Với T : Mô men xoaén.
T = 9,55.106 .

P.
0.23
= 9,55.106 .
= 60.103 Nmm.
n
32

+ [τx] : Ứng suất xoắn cho phép. [τx] = 20 N/mm2.
Vậy :

d≥

60.10 3
= 24 mm.
0,2.20

3

b. Tính các phản lực trên các ổ bi :
90

140

40
Fy1

Fkn

Fy2

Fx1

F

Fx2

Hình 3.2. Sơ đồ tính các phản lực tại ổ đỡ trục dẫn động băng tải.
Lực tại khớp noái :
Ft = 2.T/ D = 2. 60.103 / 50 = 2,4 . 103 N.
Fkn = (0,2 ÷0,3) Ft = 600 N.

24




ĐỒ ÁN TĐHSX
Trong đó D là đường kính của khớp nối.

GVHD : VÕ ANH HUY

Lực tác dụng lên trục : F = 1730 + 570 = 2300 N.
♦Trong mặt phẳng ZY :

Fy1

Fy2

A
Fkn
Hình 3.3. Sơ đồ tính phản lực trong mặt phẳng ZY.
+ Phương trình cân bằng mô men đối với điểm A :
Fkn.40 + FY2.100 = 0.
Vậy :
FY2 = -

Fkn.40
600.40
==- 240 N.
100
100

+ Phương trình cân bằng lực đối với trục Y :
Fkn – FY1 – FY2 = 0.
FY1 = Fkn – FY2 = 600 + 240 = 840 N.
♦Trong maët phẳng ZX :
Fx1

Fx2

A
F

Hình 3.4. Sơ đồ tính phản lực trong mặt phẳng ZX

25