CHƯƠNG 12: MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC docx

Ch¬ng 12
M¸y vËn chuyÓn liªn tôc
12.1. Nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n
12.1.1. C¸c lo¹i m¸y vËn chuyÓn liªn tôc
82
Máy vận chuyển liên tục là các loại máy móc dùng để vận chuyển vật liệu rời vụn, mà vật liệu
vận chuyển tạo thành dòng liên tục hoặc từng quãng đều nhau theo một hớng nhất định.
Máy vận chuyển liên tục làm việc ở các công đoạn trung gian nhằm chuyển tải các sản
phẩm theo quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp, nhà máy. Khi làm việc độc lập,
máy chuyển liên tục làm nhiệm vụ cơ giới hoá một khâu nặng nhọc. Máy
vận chuyển liên tục có khả năng thay đổi hớng vận chuyển và sử dụng đợc trong mọi địa
hình, không cần có nền móng vững chắc, có thể tự thay đổi độ dốc, vị trí dỡ tải, chất tải.
Nh vậy máy vận chuyển liên tục đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền cơ giới hoá, tự
động hoá sản xuất. Các máy loại này có thể lắp đặt trong các nhà máy cơ khí, nhà máy
thực phẩm, xi măng, trên bến cảng, hầm mỏ, các công trờng xây dựng.v. .v.
Máy vận chuyển liên tục rất đa dạng, phụ thuộc vào mục đích sử dụng, chủng loại vật liệu
vận chuyển, tính chất công nghệ của sản xuất mà lựa chọn máy vận chuyển liên tục thích hợp vì
vậy mỗi loại vật liệu có yêu cầu dây chuyền riêng biệt. Trong quá trình làm việc, có thể nối dài
thêm hoặc cắt ngắn thiết bị cho phù hợp với điều kiện chất tải, dỡ tải và vị trí đặt máy.
83
Hình 12-1. Các loại máy vận chuyển liên tuc: a- Băng tải cao su, b- Băng bản, c- Vít tải,
d-Băng con lăn, e- Băng chuyền lắc, f- Guồng tải, g- Vận chuyển bằng khí nén
e)
g)
f)
b)
d)
c)
a)
Dựa vào kết cấu, tính chất vật liệu vận chuyển, nguyên lý và mục đích sử dụng mà ta có
một số dạng máy vận chuyển liên tục tiêu biểu: Băng tải cao su, băng bản, vít tải, băng con lăn,

guồng tải, băng chuyền lắc, băng chuyền rung, vận chuyển bằng khí nén, vận chuyển bằng thuỷ
lực (hình 12-1).

12.1.2. Vật liệu vận chuyển.
Vật liệu vận chuyển có ảnh hởng rất lớn tới máy vận chuyển. Do vậy cần nghiên cứu kỹ
vật liệu vận chuyển để
lựa chọn máy vận
chuyển thích hợp, nâng
cao hiệu quả, năng suất,
nâng cao tuổi thọ máy,
hạ giá thành sản phẩm.
Vật liệu vận
chuyển có thể là rời,
vụn nhỏ nh đá, sỏi, cát,
than đá, vôi bột, xi
măng, các loại ngũ cốc
v v. Nhng cũng có thể
vận chuyển vật liệu rời
đã đợc bao gói nh bao
xi măng, hàng cục lớn
nh phôi đúc, một bộ
phận máy.
Nh vậy đặc trng
của vật liệu cần nghiên
cứu những vấn đề sau:
1. Kích thớc hạt
vật liệu vận chuyển.
Nếu kích thớc của các cục vật liệu là a
1
, a

2
, a
3
, thì kích thớc danh nghĩa của hạt có thể tính
theo công thức:
a=
3
321
aaa
(12-1)
Nhóm cục vật liệu có kích thớc hạt từ a
max
đến 0,8 a
max
thì gọi đó là nhóm lớn nhất.
Nếu a
max
, a
min
là kích thớc lớn nhất và nhỏ nhất của đống vật liệu vận chuyển mà tỷ số
5,2
a
a
min
max
>
là vật liệu nguyên khai cha phân loại (hình 12-2b), tỷ số
5,2
a
a

min
max
<
là vật liệu đã đ-
ợc tuyển chọn (hình 12-2 c). Đặc trng của vật liệu vận chuyển là kích thớc hạt trung bình:
84
Hình 12-2. Vật liệu vận chuyển & tính chất của chúng: a- Vật liệu
sàng phân loại, b- Vật liệu cha phân loại, c- Vật liệu đã phân loại, d,
e - Xác định góc chảy tự nhiên của vật liệu

2
aa
a
minmax
+
=
2. Khối lợng riêng
Là khối lợng vật liệu vận chuyển trên một đơn vị thể tích t/m
3
phụ thuộc vào độ ẩm, loại
vật liệu, độ nén và các tính chất cơ lý khác. Tỷ số giữa khối lợng riêng của vật liệu ở dạng
nguyên khối
'
và khối lợng riêng vật liệu đã đợc khai thác (ở dạng rời)

đợc gọi là hệ số tơi
xốp:

1
'

k
tx
>


=
Đối với đất đá mềm và than: k
tx
= 1,1 ữ 1,4;
Đối với đất đá cứng: k
tx
= 1,6 ữ 1,8.
Có thể căn cứ vào khối lợng riêng của vật liệu để phân loại vật liệu: nhẹ 0,6 T/m
3
, vật
liệu trung bình = 0,6 ữ 1,1 T/m
3
, vật liệu nặng = 1,1 ữ 2 T/m
3
, loại rất nặng > 2 T/m
3
.
3. Góc nội ma sát
Vật liệu khi rơi chảy thành đống tạo với mặt phẳng ngang một góc gọi là góc chảy tự
nhiên hay góc nội ma sát. Góc nội ma sát phụ thuộc loại vật liệu, độ ẩm, hình dạng và kích thớc
hạt, độ dính kết. Khi vận chuyển vật liệu trên các máy vận chuyển liên tục, góc chảy tự nhiên
của vật liệu sẽ nhỏ đi do lực động khi vận chuyển và gọi là góc chảy tự nhiên động hay nội ma
sát động. Góc nội ma sát động nhỏ hơn góc nội ma sát tĩnh (hình 12-2d, e):

đ2

= (0,35 ữ 0,7)
t1
4. Tính mài mòn.
Mỗi loại vật liệu có tính mài mòn khác nhau. Độ mài mòn ảnh hởng tới bề mặt thiết bị vận
chuyển. Do đó cần lựa chọn máy vận chuyển thích hợp để nâng cao tuổi thọ của máy và bảo
đảm tốt đợc kỹ thuật vận chuyển.
5. Độ ẩm
Là lợng nớc chứa trong vật liệu. Độ ẩm đợc xác định:

%100
G
GG
2
21

=
trong đó:
G
1
- khối lợng vật liệu trớc khi sấy, kg;
G
2
- khối lợng vật liệu sau khi sấy, kg;
Độ ẩm vận chuyển than ở vùng mỏ không vợt quá = 2 ữ 3%; xi măng, bột = 1,5 ữ
2%; vật liệu rời dễ đóng cục = 2 ữ 3%.
85
6. Tính dính bám và các tính chất hoá học khác
Một số loại vật liệu có tính chất dính kết tự nhiên đóng thành từng tảng, cũng có loại dính
kết vào máy vận chuyển. Nhiều vật liệu vận chuyển có tính chất ăn mòn hoá học. Do vậy cần
phân tích kỹ để lựa chọn thiết bị vận chuyển chống đợc những đặc tính hoá học này.

12.2. Các thông số của máy vận chuyển
12.2.1. Năng suất máy vận chuyển
Năng suất vận chuyển đợc tính theo công thức:
Q = V , t/h; (12-2)
trong đó:
V - năng suất vận chuyển m
3
/h;
- khối lợng riêng của vật liệu, t/m
3
.
Năng suất có ba loại:
1. Năng suất tính toán hay năng suất lý thuyết là số lợng vật liệu lớn nhất đợc chuyển qua
thiết bị trong một đơn vị thời gian. Tuỳ theo điều kiện có hệ số tiếp nhận không đều k
tđ
và
theo năng suất ca:

tb
tg
kdca
kdtt
Q
k
k
T
A
kQ ==
Hệ số sử dụng tính theo thời gian:

1
T
T
k
ca
tg
=
Năng suất trung bình trong một ca:

h/t,
T
A
Q
ca
ca
tb
=
Đối với máy vận chuyển liên tục:
Q
tt
= 3600 F v ; m
3
/h. (12-3)
khi vận chuyển khối vật liệu phân bố đều:
Q
tt
= 3600 q
vl
v , kg/h; (12-4)
trong đó:

k
tđ
- hệ số cấp liệu không đều;
A
ca
- sản lợng kế hoạch yêu cầu trong một ca, t/ca
86
T
m
- thời gian làm việc thực của máy, h;
F - diện tích tiết diện cuả dòng vật liệu, m
2
;
v - vận tốc vận chuyển của máy, m/s;
q
vl
- khối lợng vật liệu trên một m dài.
2. Năng suất kỹ thuật là khả năng vận chuyển theo kết cấu của máy hay còn gọi năng
suất lý lịch máy.
Khi chọn phơng tiện vận chuyển thì : Q
kt
Q
tt
.
3. Năng suất vận hành là năng suất thực của máy khi làm việc thực tế trên công trình.
ở đây có tính tới những điều kiện cụ thể khi lắp đặt máy:

1
Q
Q

k
kt
vh
sd
<=
.
12.2.2. Lực cản chuyển động
Là lực cản lại quá trình chuyển động của máy. Lực cản phụ thuộc nhiều yếu tố: Kết cấu
máy, độ nghiêng đặt máy, bán kính góc lợn của tuyến, tốc độ chuyển động của máy v.v. Nh
vậy trạm dẫn động phải tạo ra đợc lực kéo đủ lớn để thắng lực cản chuyển động để vận chuyển
vật liệu đi một quãng đờng và độ cao nhất định. Đối với máy vận chuyển liên tục, lực cản
chuyển động chủ yếu là lực ma sát tỷ lệ với trọng lợng vật liệu vận chuyển, do vậy trong tính
toán thờng sử dụng hệ số cản riêng.
1. Lực cản chuyển động khi trợt:
W
c
= G f = F
ms
(12-6)
2. Lực cản chuyển động trong các ổ bánh xe và khớp. Trong trờng hợp bộ phận di
chuyển là bánh xe thì (hình 12-3):

2
d
W
2
d
NeN
2
d

"F
2
d
'Fk'NMM
2
D
W
coLc
à+à+=++=+=
Từ đó:

dD
de2
NW
c
à
à+
=
Vì D >> d nên

D
de2
NW
c
à+

= N w
c

(12-7)

Đối với bánh xe có thành, ma sát giữa thành với
87
v
e
W
N
N
c
F
F"
D
d
đờng ray đợc đa vào hệ số c; vậy:

c
D
de2
NW
c
à+
=
= N
c
, N; (12-8)
trong đó:
G - trọng lợng vật liệu lên bề mặt, N;
N - phản lực của nền lên bánh xe, N;
f - hệ số ma sát trợt;
e - hệ số ma sát lăn của bánh xe lên đờng, m;
Hình 12-3. Lực cản chuyển động

c - hệ số cản của thành bánh xe lên ray;
à - hệ số ma sát trợt của ổ trục;
D - đờng kính của bánh xe, m;
d - đờng kính ngỗng trục, m;

c
- hệ số cản riêng của chuyển động chính.
Hệ số cản phụ thuộc vào kết cấu, mức độ chất tải, tình trạng kỹ thuật của máy, độ ẩm của
môi trờng. Một số giá trị hệ số cản của một số máy chuyển trên tuyến cố định và di động:
Băng chuyền đặt cố định:
c
= 0,02
ữ
0,03
Băng chuyền đặt nửa cố định:
c
= 0,03
ữ
0,04
Băng chuyền cáp đặt nửa cố định:
c
=0,04
Băng chuyền xích:
c
= 0,0
ữ
0,12
Băng bản đặt trên tuyến thẳng:
c
= 0,02

ữ
0,03
3. Lực cản khi vận chuyển vật liệu lên dốc
Khi vận chuyển vật liệu rời lên dốc bằng băng tải cao su, máng cào hoặc băng bản thì
lực cản đợc tính theo tổng nhánh có tải và không có tải trên suốt chiều dài đó.
- Lực cản trên nhánh có tải:
W
ct
= [(q
vl
+q
b
) (
b1
cos
Lg]q)sin
1c1c
+
=[(q
vl
+q
b
+q
cl
) cos
Lg]sin)qq(
bvl
+
, N; (12-9)
- Lực cản trên nhánh không có tải:

W
kt
= [q
b
(


b2
cos
Lg]q)sin
cl2c
+
=[(q
b
+q
cl
)cos
Lg]sinq
b

, N; (12-10)
trong đó:
- hệ số cản chuyển động của nhánh có tải và không tảI;

cl
- hệ số cản của con lăn.
88

bl
,

b2
- hệ số cản chuyển động của băng trên nhánh có tải và không tải. Thực tế
tính toán thờng lấy các hệ số cản này có giá trị bằng nhau, do vậy các công thức chung tính lực
cản của nhánh có tải và không tải chỉ lấy một ký hiệu hệ số lực cản .


là xác định chiều chuyển động lên dốc và xuống dốc của máy vận chuyển;
q
b
- khối lợng của băng tải trên một mét dài, kg/m;
q
v l
- khối lợng của vật liệu trên một mét dài, kg/m;
q
c1
, q
c2
- khối lợng của phần các con lăn tham gia chuyển động trên một mét dài, kg/m;
L - chiều dài tuyến vận chuyển của máy, m;
- góc nghiêng đặt máy, độ.
4. Lực cản khi đi qua hai đầu tang, bánh xe, ròng rọc, dẫn hớng:
Lực cản của bộ phận chuyển động khi đi qua đoạn cong đợc tính theo công thức:
W
c
= k (W
ct
+W
kt
), N; (12-11)
trong đó: k- hệ số kể đến lực cản của băng tải khi đi qua đoạn cong;

L- chiều dài băng (m) ;
g- gia tốc trọng trờng, Nm/s
2
.
12.2.3. Bộ phận truyền lực kéo
Từ đặc điểm của loại máy vận chuyển liên tục ngời ta sử dụng các hình thức truyền
chuyển động từ trạm dẫn động đến bộ công tác ( mang tải) nh sau:
Truyền động bằng ma sát, bằng ăn khớp xích, bằng lực quán tính, thuỷ lực hoặc khí nén.
Thông dụng và đơn giản nhất là dùng truyền động bằng ma sát dính bám và xích ăn khớp.
1. Truyền lực bằng ma sát
a) Lý thuyết cơ bản
Khi nghiên cứu truyền động bằng ma sát trong dây đai thang, đai dẹt, dây cáp trên ròng
rọc trong máy trục và thang máy, phanh đai trong chơng 4 ta đã gặp hình thức truyền động
bằng ma sát này. Trong máy vận chuyển liên tục, hình thức truyền động bằng ma sát sử dụng
các tấm băng cao su uốn theo mặt tang và trên mặt băng mang theo vật liệu vận chuyển đợc sử
dụng rất phổ biến. Đó là các loại băng tải ngắn và băng tải dài, các guồng tải. Đặc điểm của
loại truyền động này là làm việc rất êm, có tốc độ lớn và rất đơn giản, không thật đòi hỏi độ
chính xác quá cao trong chế tạo và rất phù hợp điều kiện vận chuyển hàng rời.
Trong phần phanh đai ở chơng 4, chúng ta đã nghiên cứu bản chất của công thức Ơ le.
Công thức này cho ta mối quan hệ của lực vào S
v
và lực ra S
r
khi đang làm việc của một tấm
băng dẻo bất kỳ áp sát trên bề mặt tang không chuyển động bằng một góc ôm nào đó và đợc
thể hiện:
89
S
ra
= S

vao
e
f


(12-12)
Khi tang cha chuyển động, dới tác
dụng của hai lực căng trên hai nhánh của
băng S
A
và S
B
mà trên cung ôm xuất hiện
sự biến dạng đàn hồi từ hai đầu tiếp xúc
của băng và tang đến một điểm C nào đó
trên cung ôm. Theo công thức Ơ le có thể
viết (hình 12-4):
S
A
= S
C

A
f
e

S
B
= S
C

B
f
e

Hay có thể viết:
S
B
= S
A

)(f
AB
e


Khi S
A
không thay đổi ta có thể viết:


=
f
A
max
B
eSS
(12-13)

==
f
A
f
A
min
B
e
S
eSS
(12-14)
Nếu giảm tiếp S
B
thì xuất hiện trợt
trơn giữa băng và tang.
Trên tang dẫn động, trong quá
trình truyền lực kéo từ tang sang băng,
lực căng băng ở nhánh vào tang bao
giờ cũng lớn hơn lực ở nhánh ra khỏi
tang ( S
V
> S
r
); đồng thời giữa băng và
tang có sự trợt đàn hồi. Hiện tợng trợt
đàn hồi xẩy ra theo hớng từ chỗ có lực
căng nhỏ đến chỗ có lực căng lớn trên
cung ôm của băng với tang.
Trên cung ôm thờng có hai

thành phần: cung tĩnh
t
(trên nhánh
Hình 12-5. Biểu đồ quan hệ lực căng giữa hai nhánh
vào tang lực căng trong băng không thay đổi) và cung trợt đàn hồi
tr
(lực căng băng giảm dần
theo chiều quay):
=
t
+
tr
Theo nghiên cứu của N.E. Giucôvski và N. P. Pêtrôv có thể viết:

)(f
r
f
rv
trtr
eSeSS

=
(12-15)
90
Hình 12-4.
Biểu đồ lực căng băng trên cung ôm của
tang dẫn
B
A
B

S
A
S
B
A
C




A
B
S
A
B
S
t
r
t
S
P
S
S
t
r
t
m
a
x
m

a
x

b) Tăng lực kéo
Lực kéo hay lực vòng mà tang truyền cho băng bằng ma sát đợc xác định từ công thức:
P = S
v
- S
r
= S
r
e
f(

-

t )
=
D
M2
(12-16)
Trong đó:
e
f(

-

t )
- Thành phần lực kéo của trạm dẫn động;
Khi S

v
= S
r
thì lực kéo bằng không; S
v
< S
r
thì lực kéo âm, trạm dẫn động làm việc ở chế độ
phanh hãm ( khi đó động cơ làm việc ở chế độ máy phát.
Nh vậy lực kéo đạt giá trị cực đại khi lực căng băng tại thời điểm rời khỏi tang dẫn động
không thay đổi và =
tr
hay:

)1e(S
e
1e
SSSP
f
r
f
f
max
vr
max
vmax
=

==

Trên hình 12-5 là biểu đồ lực cằn băng khi truyền lực kéo cực đại P
max
và lực kéo bình th-
ờng P.
Khả năng dự trữ lực ma sát đợc biểu thị bằng hệ số an toàn k:
k=
1e
1e
P
P
)(f
f
max
t


=


(12-17)
Hệ số k có thể chọn trong khoảng 1,2
ữ
1,8. Khi 1 < k < 1,2 trạm dẫn động làm việc
không ổn định. Khi k
1
khả năng dự trữ lực ma sát của trạm dẫn động không có do trợt trơn
trên tang. Nh vậy việc tăng khả năng kéo của băng phụ thuộc vào S
r

, hệ số ma sát f và góc ôm

. Trong thực tế ngời ta dùng mọi biện pháp để tăng lực kéo tập trung vào hai nguyên nhân f
và

. Còn nếu tăng S
r
thì dẫn đến tăng kích thớc tiết diện băng sẽ không kinh tế.
2. Truyền lực bằng ăn khớp
Trong một số máy vận chuyển liên tục, ngời ta thờng sử dụng truyền động xích nh ở
máng cào, băng bản, guồng tải xích. Đặc điểm của loại máy vận chuyển này là bộ phận chất tải
thờng bằng kim loại và liên kết lại thành máng dài từ những tấm ngắn xếp liền nhau.
Xích dùng truyền động trong máy vận chuyển liên tục cũng là các loại xích hàn, xích bản lề
và xích bản. Bớc xích hàn dùng trong máy vận chuyển thờng có t
x
= 50, 64, 80, 86; đối với
xích dập t
x
= 80 và xích bản lề t
x
= 100, 125, 160, 200 mm.
a) Động học của xích kéo:
Chuyển động của xích kéo là chuyển động không điều hoà, v
tb

v hoạt động của xích. Sự
thay đổi các bán kính quay tức thời bánh xích dẫn động làm cho xích cũng uốn theo trong quá
trình ăn khớp. Khi biết z mắt xích chuyển động sau một vòng quay, bớc xích t và vận tốc quay
n thì vận tốc trung bình đợc tính:
91

60
Znt
v
tb
=
, m/s; (12-18)
ở đây vận tốc vòng là:
v=
R
(12-19)
Tại một thời điểm bất kỳ của góc

( kể từ đỉnh vào khớp) ta có vận tốc của xích theo x
và y (hình 12-6):
v
x
= vcos

=
R

cos
t
(12-20)
Khi mắt xích chuyển động từ điểm 1 đến điểm 3 một góc thì góc giữa mắt xích ở vị trí 1
và trục y biến đổi từ - đến + ; còn tại điểm 2 góc = 0.
Hình 12-6. Sơ đồ xác định động học và động lực học xích kéo
Góc

phụ thuộc số răng z, vận tốc góc và thời gian t hay có thể viết:
z
t

=
. (12-21)
Gia tốc đợc tính:
a
x
=
==

=

= sinR
dt
d
sinR
dt
cosRd
dt
dv
2
x
)
z
tsin(R
2

Nh vậy tại điệm 1 và 3 thì = và sin = sin.
Tại điểm 2 thì góc = 0, sin = 0 dẫn đến a
x
= 0.
Khi kích thớc bớc xích t
x
tính bằng mét, bán kính R bằng mét thì sin =
R2
t
x
. Từ đó xác định
gia tốc từ điểm 1 đến điểm 3:
92
t
y
v
x
a
x
0
t
b)
x
dx
S (x,t)
2
L

c)

v
x
y
v
v
R

0
3
2
1
t
a)
R
180
tn
2.900
tn
2
t
R2
t
Ra
222
22
x

===
(12-22)
Nếu thay
Zt
v60
n
tb
=
vào công thức 12-22 thì:
tz
v20
a
2
tb
x

(12-23)
Đại lợng gia tốc cực đại của xích phụ thuộc vào vận tốc quay của bánh xe dẫn động, chiều
dài mắt xích hay bớc xích. Để giảm tải trọng động xuất hiện trong xích ngời ta hay sử dụng
xích bớc ngắn. Việc xuất hiện tải trọng động trong xích gây hỏng xích do mỏi. Trên hình 12-6b
là biểu đồ vận tốc và gia tốc xích kéo theo bớc xích.
b) Động lực học của xích kéo:
Tải trọng động xuất hiện trong xích kéo do chuyển động không điều hoà của xích. Khi gia
tốc xích thay đổi từ +a
max
đến - a
max
đợc thể hiện trên hình 12-6a thì lực quán tính của xích cũng
đợc thay đổi theo các giá trị khác nhau. Khi gia tốc dơng thì lực quán tính ngợc với chiều
chuyển động và xích bị căng. Ngợc lại khi gia tốc âm thì lực quán tính cùng chiều chuyển động

với xích và xích bị chùng. Nh vậy tải trọng động ở đây luôn luôn đổi dấu và gây ra va đập giữa
bánh xe và xích. Khi dùng hệ số tải trọng động k
đ
có thể tính tải trọng động trong xích kéo:
S
đ
= k
đ
m a (12-24)
Sự khảo sát chuyển vị hỗn hợp s của bộ phận kéo tại một thời điểm bất kỳ có thể tổng hợp từ
hai thành phần:
s = s
1
(t) + s
2
(t)

L
)t(R
x
)t,x(s
2

=
Từ đó: s
2
(x,t) =
)t(x
L
R

Động năng của hệ thống: E = E
1
+ E
2
Trong đó E
1
là động năng của khối lợng chuyển động tịnh tiến:
E
1
=
2
dm
)
t
s
(
2
L
0



(12-25)
E
2
là động năng của khối lợng chuyển động quay:
E
2
=

2
)
R
1
t
s
dt
d
(
2
J


+

(12-26)
Thế năng của hệ thống với độ cứng C của cơ cấu kéo:
93

2.2
T
R
2
C
E =
(12-27)
Phơng trình vi phân của quá trình dao động:

)t(ap
dt

d
0
2
2
2
=+

(12-28)
Trong đó:

m
C3
p =

2
0
3
2
=
và a = -
2
Rsin(t - /z)
Giải phơng trình tìm đợc:

+








=
z
sin
)
z
t(sin
z
psin
)
z
t(psin
p
z
sin

2
3
22
2
S
đ
= C R =
0000
22
2
tsinptsina(Atsinptsin
z
psin
z
psin
p
CR
2
3
+=

+





) (12-29)
Trong đó:

z
tt
0


=
a =
z
p
sin
z
sin



Tải trọng động có giá trị lớn nhất khi giá trị sint = 1

+



=
2
2
2
max
d
m
C.3
z
sin
z
sin
1
)
C3

m
1(2
mR
S
(12-30)
Khi sử dụng xích để truyền chuyển động cho máng cào, băng bản thì khối lợng tham gia
vào tải trọng động của xích có tính cả khối lợng vật liệu.
94
Trong trờng hợp chiều dài tuyến vận chuyển là L, khối lợng tham gia chuyển động theo
vòng khép kín, băng không dài có thể tính khối lợng gây ra tải trọng động:

g
)qq(L
m
xichvl
+
=
(12-31)
Trong thực tế gia tốc cực đại không thể truyền tức thời cho tất cả khối lợng tham gia chuyển
động, bởi vì xích có tính đàn hồi ăn khớp với bánh xe dẫn động bằng khớp có độ hở, vật liệu
kéo theo không phải là cứng tuyệt đối. Do vậy khi xác định lực quán tính cực đại chỉ tính nhữnh
khối lợng nào trực tiếp tham gia tải trọng động. Vì vậy khối lợng đợc xác định theo công thức:

g
)q2''kq'k.(L
m
xichvl
+
=
(12-32)

k' và k" là các hệ số kể đến ảnh hởng các khối lợng vật liệu và xích trực tiếp gây ra tải
trọng động. Đối với băng bản k' = 0,8 ữ 0,9, guồng tải k = 1. Còn k" phụ thuộc chiều dài thiết
bị: k"= 1 khi L 25m; k"= 0,75 khi L = 26 ữ 60m; k" = 0,5 khi L > 60m.
Độ cứng của xích kéo có ảnh hởng đến vận tốc lan truyền dọc sóng đàn hồi. Vận tốc đó trong
trờng hợp chung có thể xác định theo công thức:

xich
q
Eg
c =
(12-33)
E - độ cứng của vật liệu chi tiết làm xích N/m
2;
Trong trờng hợp cụ thể máy vận chuyển có chiều dài trung bình tốc độ lan truyền sóng đàn
hồi dọc có thể xác định:
xichvl
q"k2q'k
Eg
c
+
=
, m/s. (12-34)
c = 600 m/s cho xích bản uốn cong có bớc t
x
= 0,07m;
c = 1000 ữ 1200 m/s cho xích dập có t
x
= 0,08m; khi không tính đến độ võng. Trong thực
tế vì có độ võng của xích giữa 2 gối tựa nên trong xích xuất hiện những giao động ngang. Do
đó năng lợng bị mất mát trong các khớp nối xích và vận tốc lan truyền sóng đàn hồi dọc

trong
xích bị giảm.
c) Cộng hởng trong xích kéo
Các công thức tính trên chỉ dùng cho xích ngắn vì không tính đến dao động đàn hồi. Khi
máy vận chuyển có tuyến lớn, lực căng xích lớn, với một giá trị nhất định về vận tốc, chiều dài
bớc xích có khả năng sinh ra cộng hởng nếu chu kỳ dao động riêng của xích bằng chu kỳ cỡng
bức của xích. Tải trọng động khi cộng hởng sẽ có giá trị lớn gấp bội nên dễ gây ra đứt xích. Vì
vậy cần kiểm tra điều kiện làm việc của xích để không xẩy ra cộng hởng.
Có thể tính chiều dài tới hạn của máy khi xuất hiện cộng hởng:
95

C
L4
z.
2
v
t
tb
x
=


=
, s; (12-35)
trong đó hai giá trị đầu là chu kỳ dao động cỡng bức từ ngoài của xích kéo bằng chu kỳ ăn
khớp một răng của bánh dẫn. Giá trị sau là chu kỳ dao động riêng của xịch.
t
x
- bớc xích, m;
Từ đó chiều dài tới hạn:

z2
C
v4
Ct
L
tb
x
th


==
, m. (12-36)
Tơng tự tính đợc
tb
'
x
th
L4
Ct
v =
, m/s. (12-37)

tb
'
th
L2
C
z

=
(12-38)

C
vL4
t
tbth
th
x
=
(12-39)
Từ đó loại trừ cộng hởng bằng cách điều chỉnh một trong những thông số trên.
Hệ số dự trữ bền của xích kéo đợc xác định:
Khi tính toán tĩnh

6
S
S
n
t
d
=
(12-40)
Khi tính toán động

6
SS
S
n
dgt

d

+
=
(12-41)
S
đ
- lực kéo đứt xích, N;
S
t
- lực kéo tĩnh, N;
S
dg
- lực kéo động trong xích kéo, N;
96