thiết kế hệ thống chiết nhớt tự động, chương 7 ppsx

Chương 7:
TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ
THUẬT
3.1. Xác đònh các thông số của cụm băng tải.
3.1.1 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:
Xy lanh chặn chai : t
1
= 0.5s.
Xy lanh đóng mở vòi phun: t
2
= 0.5s.
Xy lanh đònh vò cổ chai : t
3
= 2s.
Xy lanh đẩy dầu: t
4
= 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 :
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 đònh vò cổ chai tác động, xy lanh đóng,
mở vòi phun được mở, xy lanh đẩy dầu từ cụm đònh

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 vò trí phun. Quá trình tiếp tục .
T là thời gian tổng cộng của các cơ cấu tác động trong 1
lần chiết.
T = t + 3t
1
+ 2t
2
+ 2t
3
+ t
4
Trong đó t : là thời gian cần thiết để di chuyển 6 chai
vào vò trí đònh vò.
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.
Vận 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 =
D

V
.
.60000

=
120
.
2.0.60000

 32 (vòng/phút).
3.1.2 Vận tốc băng tải tại cụm đóng nắp.
Vấn đề : Dây chuyền chiết hoạt động đồng bộ, từ quá
trình chiết đến quá trình đóng nắp. Để tránh tình trạng
ùn tắc chai ở phía trước cụm đóng nắp thì tốc độ đóng
nắp phải nhanh, tức là có thể đóng xong 6 chai ngay
sau mỗi lần chiết.
Số xy lanh đóng nắp : n = 2.
Thời gian sơ bộ các xy lanh tác động ở cụm đóng nắp:
Thời gian xy lanh chặn chai : t
1
= 0.5 s.
Thời gian đóng nắp : t
2
= 1.5 s.
Thời gian cho mỗi lần đóng nắp :
T = t + 3t
1
+ 2t
2
= t + 1.5 + 3 = t + 4.5.

Trong đó T < 22/3 = 7s.
Chọn T = 6 s.
t = 6- 4.5 = 1.5 s.
t : thời gian cần thiết để đưa 2 chai vào vò trí đóng nắp.
Đây chính là thời gian để 2 chai di chuyển trên quãng
đường :
S = 3 x 110 = 330 mm = 0.33 m.
Vậy tốc độ băng tải :
V = S/t = 0.33/1.5
 0.2 m/s .
Ta có số vòng quay của trục băng tải :
n =
D
V
.
.60000

=
120
.
2.0.60000

 32 (vòng/phút).
3.1.3 Xác đònh 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
đònh theo công thức :
W
c
= W
ct
+ W
kt
,(N)
-Với : W
c
là lực kéo chung (N);
W
ct
là lực kéo ở nhánh có tải (N);
W
kt
là lực kéo ở nhánh không tải (N) ;
Ta có:
W
ct
= k.(q + q

b
+ q
cl
).L..cos

(q
+q
b
)L.sin + L.q.sin , (N)
W
kt
= k.(q
b
+ q
cl
)L..cos

q
b
.L.sin , (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 :
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 ,q
b

: 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);
 , : hệ số cản chuyển động của băng tải với các
con lăn trên nhánh có tải và không tải .
 : góc nghiêng đặt băng (độ) ;  = 0
0
.
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 đònh :
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 :
q
b
= 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 đònh:
q’
cl
=
cl
cl
l
G
'
'
; q”
cl
=
cl
cl
l
G
''
''
.
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: S
v
= S
r
.
dt
k
e

.
Với : S
v
lực căng băng tải tại điểm vào của tang
dẫn.
- S
r
lực căng băng tải tại điểm ra của tang dẫn .
-
 là hệ số ma sát giữa băng và tang dẫn ; bề
mặt tang dẫn phủ cao su ma sát :
 = 0.4 .
-

là góc ôm của băng tải trên tang dẫn động:

=180

- k
dt
là hệ số ma sát dự trữ giữa băng và tang : k

=1.15 – 1,2 , chọn k = 1,15.


S
v
= 3.05. S
r


Trên nhánh không tải ta có:S
3
=S
2
+W
kt
.
W
ct
= 6(60+20).5.0.4=960 (N).
Chọn

’=

”= : do băng tải trượt trên thành cố đònh
(vật liệu thép )
-Trên nhánh có tải: S
1
=S
4
+W

ct
và S
3
=k.S
4
W
kt
= 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
=180
0
ta chọn k=1,05.

S
3
=1,05.S
4
(N).
S
1
=S
4
+960 (N).
S
3
=S
2
+240 (N)
S

1
=3.05.S
2.
Giải hệ phương trình :
Ta có :S
4
= 770 N.
S
1
= 1730 N.
S
2
= 570 N.
S
3
= 810 N
Lực kéo của băng tải được xác đònh:
W= S
v
- S
r
= S
1
- S
2
=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)).