THIẾT KẾ BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU

Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
Lời nói đầu
Đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung quan trọng đối với
sinh viên sắp tốt nghiệp .Ngoài mục đích kiểm tra sát hạch kiến
thức lần cuối đối với sinh viên trớc khi ra trờng ,nó còn giúp cho
bản thân mỗi sinh viên hệ thống lại toàn bộ những kiến thức đã học
qua 5 năm đại học .Tập dợt cho mỗi sinh viên làm quen với thực tế
sản xuất .Với ý nghĩa đó trong đề tài thiết kế của mình bản thân
Em đã đợc giao đề tài thiết kế băng tải vận chuyển vật liệu cho
nhà máy gạch Cầu Ngà .Đây có thể nói là đề tài không mới nhng
nó có ý nghĩa thực tiễn đối với bản thân em khi ra làm việc,khi mà
hiện nay đất nớc ta đang cố gắng tự nghiên cứu sản xuất các thiết
bị máy móc trong nớc thay thế hàng nhập khẩu nhằm giảm chi phí
đầu t .
Đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo hớng dẫn :
- Thạc sĩ : Nguyễn Lâm Khánh
- Kỹ s : Nguyễn Văn Trung
Cùng tập thể các Thầy ,Cô giáo trong bộ môn Máy Xây Dựng & Xếp Dỡ tr-
ờng Đại Học GTVT Hà Nội cộng với sự nỗ lực của bản thân .Em đã hoàn
thành thiết kế đợc giao.
Do thời gian và kiến thức có hạn, mặc dù đã rất cố gắng .Song trong quá
trình thiết kế không tránh khỏi những thiếu sót .Vì vậy Em kính mong các
Thầy ,Cô giáo trong bộ môn nhận xét ,chỉ bảo để giúp Em hoàn thiện hơn đồ
án của mình .Giúp cho buổi bảo vệ đồ án đạt kết quả tốt.
Một lần nữa Em xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo hớng dẫn cùng toàn
thể các Thầy, Cô giáo trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội ngày 15/5/2002
Sinh viên thực hiện
Phạm Trung Thành

Mục lục
Chơng 1 : Tổng Quan Về Máy Và Thiết Bị Vận Chuyển
Chơng 2 : tính toán thiết kế tổng thể băng tảI
Chơng 3 : Thiết kế tính toán một số bộ phận của
băng tải
Chơng 4 : tính toán một số bộ phận truyền động
củabăng tải
1
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
Chơng 5 : Tính toán kết cấu thép của băng tảI đai
Chơng 6 : bảo dỡng sửa chữa
2
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
Chơng 1
Tổng quan về máy và thiết bị
vận chuyển
1.1 Phạm vi ứng dụng của máy và thiết bị vận chuyển
Cùng với sự phát triển đi lên của nền kinh tế đất nớc các ngành công nghiệp
và xây dựng cũng có những bớc phát triển đáng kể . Cùng với sự phát triển đó
thì ngành Máy Xây Dựng và Xếp Dỡ cũng không ngừng phát triển cả về số l-
ợng và chất lợng . Trong đó phải kể đến sự phát triển của lĩnh vực máy và
thiết bị vận chuyển .Trong các nhà máy và xí nghiệp sản xuất (nhà máy chế
biến thực phẩm, nhà máy ,xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng .v.v ). Máy và
thiết bị vận chuyển đóng vai trò quan trọng trong quy trình công nghệ sản
xuất liên tục huặc gián đoạn .Muốn vận chuyển những vật liệu dời ,đóng túi ,

những kiện hàng huặc những vật liệu đơn chiếc theo hớng thẳng đứng huặc
nằm ngiêng thì chủ yếu ngời ta dùng máy và thiết bị vận chuyển liên tục .
Khác với các máy và thiết bị vận chuyển gián đoạn (cẩu,pa lăng ,cần trục
,thang máy .v.v ). Những máy và thiết bị vận chuyển liên tục có thể làm việc
trong thời gian không giới hạn.Chuyên chở vật liệu theo hớng đã định
.Không dừng khi nạp và tháo liệu .Nhờ có đặc điểm này mà chúng có năng
suất tơng đối lớn so với các máy và thiết bị vận chuyển gián đoạn .Các máy
và thiết bị vận chuyển liên tục hiện nay có thể chia ra làm 2 nhóm chính :
Nhóm máy có bộ phận kéo và máy không có bộ phận kéo .Thuộc nhóm thứ
nhất có băng tải đai ,băng gầu ,băng tấm .v.vThuộc nhóm máy thứ hai có
3
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
các loại vít tải ,máy vận chuyển quán tính ,các hệ thống vận chuyển bằng
không khí và vận chuyển bằng thuỷ lực.
1.2 Đặc điểm làm việc của băng tải cao su
Trong các máy vận chuyển liên tục thì băng tải đai là loại máy đợc sử dụng
nhiều nhất .Nó đợc sử dụng rộng rãi trong các hầm mỏ xí nghiệp sản xuất
,trên các công trờng xây dựng ,bến bãi nhà ga ,kho chứa để vận chuyển các
loại hàng hoá ,vật liệu xốp dời ,vật liệu có cục nhỏ (nh xi măng ,ngũ cốc,
than đá ,cát sỏi v.v ). Vật liệu dính ớt (nh hỗn hợp vữa ,bê tông ,đất sét ớt ).
Các loại hàng kiện (nh vật liệu dời đợc đóng trong thùng hòm ), bọc gói
.v.v
ở các hầm mỏ ,xí nghiệp sản xuất đá băng tải đợc sử dụng để vận chuyển vật
liệu từ chỗ khai thác đến nơi tập kết huặc vào các phơng tiện vận chuyển
khác (nh ô tô ,tàu hoả ,tàu thuỷ ).Trong các kho bến bãi chúng đợc dùng để
vận chuyển từ chỗ dỡ hàng đến nơi bảo quản và sử dụng .
Băng tải đợc sử dụng nhiều nh vậy là do chúng có những u điểm nh :Cấu tạo
đơn giản ,độ an toàn cao ,bền , có khả năng vận chuyển vật liệu rời và đơn

chiếc theo các hớng nằm ngang và nằm ngiêng huặc kết hợp (nằm ngang và
nằm ngiêng ). Vốn đầu t và chế tạo không lớn lắm.Có thể tự động hoá đợc
,vận hành đơn giản ,bảo dỡng dễ dàng ,làm việc không ồn ào ,năng suất
cao .Tiêu hao năng lợng so với các máy vận chuyển khác không lớn lắm .Tuy
vậy phạm vi sử dụng của băng tải cũng bị hạn chế vì chúng có độ dốc cho
phép vận chuyển không cao (thờng từ 16

-24

tuỳ theo tính chất vật liệu đợc
vận chuyển ) và không thể vận chuyển theo đờng cong đợc).
1.3 Cấu tạo tổng thể và nguyên lí hoạt động
1.3.1 Cấu tạo tổng thể
Cấu tạo tổng thể của băng tải đai đợc mô tả ở hình vẽ 1.1
Cấu tạo tổng thể của băng tải đai bao gồm các bộ phận cơ bản sau :
1 : Động cơ dẫn động băng tải
2 : Bộ truyền động đai
3 : Tang trống chủ động
4 : Khung đỡ băng tải
5 : Con lăn đỡ nhánh không tải
6 : Cơ cấu căng băng
7 : Tang trống bị động
4
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
8 : Máng cấp liệu ( Phễu cấp liệu ).
9 : Tấm băng tải
10 : Con lăn đỡ nhánh có tải
11 : Con lăn đứng

12 : Giá đỡ động cơ
13 : Chân đỡ băng tải
14 : Hộp giảm tốc
5
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
1.3.2 Nguyên lí hoạt động
khi động cơ điện 1 hoạt động sẽ truyền chuyển động quay qua bộ truyền đai (
huặc xích) 2 tới tang trống chủ động 3 làm tang trống quay và nhờ có ma sát
giữa tang trống chủ động và tấm băng 9 mà tấm băng tải chuyển động
theo.Vật liệu qua máng cấp liệu 8 đợc rót vào tấm băng tải đai cùng chuyển
động theo tấm băng tải đai và đợc dỡ ra khỏi bằg qua tang trống chủ động 3
huặc bằng thiết bị dỡ vật liệu .Các con lăn đỡ nhánh băng có tác dụng đỡ
băng ở nhánh làm việc và nhánh không làm việc .Thiết bị căng băng 6 có tác
dụng làm cho băng không bị chùng để tránh làm ảnh hởng tới sự làm việc
của băng . Khi băng tải làm việc theo phơng ngiêng 1góc nào đó cần phải
có thiết bị an toàn để đề phòng băng quay ngợc lại làm đổ vỡ hàng hoá và
gây tai nạn cho con ngời .
1.4 Phân loại băng tải
Trong thực tế băng tải đai thờng có 2 loại thờng đợc dùng trong thực tế phổ
biến là :băng tải cố định và băng tải di động
1.4.1 Băng tải cố định
Loại băng tải này chỉ thực hiện công việc tại một vị trí nhất định trong dây
chuyền công nghệ . Nó vận chuyển vật liệu theo phơng ngang huặc theo ph-
ơng ngiêng 1 góc không lớn lắm .Có vị trí tháo liệu và nạp liệu cố định .Loại
này kết cấu thép giá đỡ thờng đợc bắt cố định vào nền thông qua các bu lông
nền nên đơn giản .Việc khai thác băng tải loại này phụ thuộc hoàn toàn vào
nhu cầu công nghệ .Ưu điểm của nó là có thể vận chuyển đợc trong một
khoảng cách xa .

Kết cấu loại này đợc thể hiện trên hình 1.2
1.4.2 Băng tải di động
Loại băng tải này có thể thực hiện công việc tại nhiều vị trí trong dây chuyền
công nghệ .Kết cấu thép đỡ băng đợc đặt trên các chân đỡ có lắp bánh xe di
chuyển . Có thể thay đổi chiều cao vận chuyển thông qua cơ cấu thay đổi góc
ngiêng đặt băng . Loại băng tải này đợc sử dụng nhiều trong các xí nghiệp
nghiền sàng đá ,trong các kho vật liệu ,trong các xí nghiệp sản xuất muối
Kết cấu loại này đợc thể hiện trên hình 1.3
6
§å ¸n tèt nghiÖp Ph¹m Trung Thµnh MXD
B
– K38
7
§å ¸n tèt nghiÖp Ph¹m Trung Thµnh MXD
B
– K38
1.5 CÊu t¹o mét sè bé phËn chÝnh cña b¨ng t¶i
8
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
1.5.1 Tấm băng
Là bộ phận chủ yếu của băng tải . Nó thực hiện chức năng kéo và tải vật
liệu .So với các bộ phận khác của băng tải thì tấm băng là bộ phận nhanh
hỏng hơn .Giá thành của nó cao .Bởi vậy việc lựa chọn kết cấu băng hợp lí và
đặc tính kỹ thuật phù hợp với điều kiện vận hành sẽ kéo dài thêm thời hạn
làm việc của băng và có ý nghĩa thực tế về kỹ thuật và kinh tế .
Băng cao su cấu tạo gồm 2 phần : phần lõi và phần cao su phủ bên ngoài
.Phần lõi đảm bảo độ bền kéo ,chống tải trọng va đập ,đợc cấu tạo bằng nhiều
lớp vải dán lại với nhau huặc do nhiều sợi cáp thép đặt dọc theo chiều dài

băng huặc đan với nhau lại thành tấm .Phần cao su bọc ngoài nhằm bảo vệ
cho phần lõi bên trong khỏi h hỏng do các tác dụng cơ học và môi trờng bên
ngoài .
Tấm băng phải thoả mãn các yêu cầu :đảm bảo đủ bền khi chịu kéo và chịu
uốn ,độ đàn hồi nhỏ và độ dãn dài nhỏ .Có khả năng chống cháy ,ít hỏng vì
mỏi và ít bị mài mòn .Không bị tách lớp và không bị xuyên thủng khi chở
các loại vật liệu mỏng ,sắc cạnh .Độ uốn dọc tấm băng đủ lớn nhng không
cần tăng đờng kính của tang quá mức .Độ uốn của băng trong mặt cắt ngang
đảm bảo tạo thành lòng máng dễ dàng tiếp xúc với các hàng con lăn. Bền
,chống mục nát , ít bị già hoá .Có khả năng duy trì độ bền do tác dụng cơ học
và tác dụng do khí hậu môi trờng ẩm ớt , nhiệt độ quá cao huặc quá thấp .
1.5.2 Bộ phận dẫn động
Bộ phận dẫn động gồm có các tang dẫn, cơ cấu truyền động từ động cơ đến
tang, và động cơ.Bộ phận dẫn động là bộ phận quan trọng trong kết cấu băng
tải .Tuỳ theo năng suất yêu cầu ,vị trí lắp đặt và môi trờng làm việc khác
nhau mà nó có kết cấu khác nhau .Có kết cấu tang dẫn có nén con lăn ,nén
băng ,nén chân không ,tăng nam châm điện từ nhằm tăng khả năng dính bám
kéo của trạm dẫn nhờ tăng hệ số ma sát ,tăng hệ số dính bám giữa bề mặt
tang với băng .Ngời ta thờng đặt bộ phận dẫn động mà ở đó nhánh cuốn của
tấm băng trên bề mặt tang là căng nhất .Để cho tấm băng đợc định tâm lớn
nhất thì cần chế tạo mặt trụ tang hơi lồi ,(thờng bằng 0,005 chiều dài
tang ) .Muốn băng không bị uốn đột ngột gây ra các hiện tợng phá hỏng ,phải
chọn kích thớc của tang theo chiều dày và số lớp đệm của tấm băng .Chiều
dài tang cần phải lớn hơn chiều rộng tấm băng 100 mm .Tang có thể đợc chế
tạo bằng gang huặc bằng thép hàn CT3.
Muốn tăng lực kéo thông thờng ngời ta nâng cao hệ số ma sát giữa băng và
tang huặc tăng góc ôm giữa băng và tang .Để tăng hệ số ma sát ngời ta thờng
9
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B

K38
bọc bên ngoài tang 1 lớp băng vải cao su ,có thể làm tăng hệ số ma sát từ 0,3
ữ0,5 trong một số trờng hợp hệ số ma sát này có thể tăng tới 0,65 .Kết quả là
làm tăng lực kéo băng tải và mở rộng phạm vi ứng dụng có hiệu quả khi đạt
băng trên độ dốc lớn huặc trên chiều dài lớn .Ngoài ra còn cho phép dùng
băng tải với một tang dẫn .Kết cấu không bị uốn gập nhiều .Do vậy độ bền
của băng đợc tăng lên .Trong phần lớn trờng hợp khi tuyến băng kéo dài ,để
giảm bớt số lợng thiết bị đặt trên tuyến ngời ta có thể thay thế 1 tang dẫn
bằng 2 hay nhiều tang dẫn .Sử dụng phổ biến bộ phận dẫn động 2 tang với 2
động cơ riêng biệt .Trờng hợp băng tải công suất nhỏ có thể dùng sơ đồ động
học với bộ truyền cứng truyền động cho 2 tang từ một động cơ .Để tăng góc
ôm của băng trên tang dẫn ngời ta thờng chọn những sơ đồ có kết cấu hợp lí
để tăng góc ôm theo yêu cầu .Tuỳ theo sơ đồ đặc tính ngời ta có thể tăng góc
ôm = 180
o
ữ510
o
Trên hình 1.4 là một số sơ đồ đặc tính của bộ phận dẫn động .
Sơ đồ dẫn động với góc ôm nhỏ ( hình 1.4.a,b ) dùng cho những băng tải có
năng suất trung bình và thấp .Với những sơ đồ có góc ôm lớn thì dùng cho
băng tải có năng suất cao ( hình 1.4 c,d,e ).
Để truyền động từ động cơ đến tang chủ động ngời ta có thể sử dụng bộ
truyền động đai huặc xích thông qua 1 hộp giảm tốc .

10
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
1.5.3 Bộ phận căng băng
Bộ phận căng băng có nhiệm vụ tạo ra lực căng cần thiết cho tấm băng, đảm

bảo cho tấm băng bám chặt vào tang dẫn và khử bớt độ võng của băng giữa
các giá đỡ trục lăn .Không nên làm cho băng căng quá vì nh vậy thì các chi
tiết của băng tải sẽ bị bào mòn nhanh chóng và năng lợng tiêu hao cũng tăng
lên .Mặt khác cũng không nên để cho lực căng của băng quá yếu vì nếu lực
căng không đủ thì băng tải sẽ không làm việc đợc huặc chuyển động không
điều hoà .Ngoài ra độ võng của tấm băng lớn cũng làm cho nó va chạm vào
các chi tiết cố định của khung băng tải. Theo nguyên lí hoạt động của bộ
phận kéo căng có 2 loại :
+) Kéo căng cứng ( Còn gọi là bộ phận kéo căng cơ khí ).
+) Kéo căng tự động
a) Bộ phận kéo căng cứng : Dùng cho những băng tải có chiều dài không
lớn lắm ( khoảng 40ữ 50 m ). Vì trong quá trình băng tải làm việc tấm
băng bị dãn ra đòi hỏi phải điều chỉnh nhiều lần .Bộ phận kéo căng
căng cứng khi dùng dây cáp có thể gắn trên đó đồng hồ lực kế huặc
cản kế để kiểm tra lực căng băng .Bộ phận căng băng cứng không có
khả năng duy trì lực căng băng cố định .Ưu điểm của cơ cấu kéo căng
này là đơn giản ,kết cấu chắc chắn ,đảm bảo tin cậy khi làm việc .Nhợc
điểm của nó là lực căng băng bị giảm do đàn hồi và biến dạng của
11
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
băng .Khi băng bị giảm lực căng mà không kịp kéo căng dễ dẫn đến
hiện tợng trợt băng trên tang dẫn .Do kết cấu căng băng kiểu cứng làm
cho lực căng trong băng thay đổi theo bớc nhảy do vậy làm giảm tuổi
thọ của băng .
Kết cấu loại này đợc thể hiện trên hình 1.5
b) Bộ phận kéo căng tự động
Bộ phận căng băng tự động khắc phục đợc những nhợc điểm của bộ
phận căng băng cơ khí .Kiểu kéo căng tự động tạo ra chế độ căng băng

hợp lí .Tự động bù trừ độ đàn hồi và độ dãn dài của băng .Nhng kiểu
kéo căng này có nhợc điểm là kết cấu khá phức tạp .Kích thớc lớn và
có độ nhạy lớn khi băng bị bẩn .
Kết cấu loại này đợc thể hiện trên hình 1.6


12
§å ¸n tèt nghiÖp Ph¹m Trung Thµnh MXD
B
– K38
13
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
1.5.4 Hệ thống con lăn và khung đỡ
Hệ thống con lăn và khung đỡ có tác dụng đỡ dải băng theo suốt chiều dài
băng tải .Công dụng của khung đỡ và hệ thống con lăn của băng tải là đảm
bảo vị trí của tấm băng theo chiêù dài vận chuyển và hình dạng của tấm băng
đó trên nhánh có tải .Tât cả các con lăn đợc gắn trên khung dọc theo suốt
chiều dài băng theo các cự li nhất định .Trên nhánh có tải tuỳ theo chiều rộng
băng và tải trọng chất đầy trên nó mà có thể lắp đặt 1, 2, 3 huặc 5 con lăn
.Trên nhánh không tải lắp đặt 1 con lăn .Con lăn ở vị trí bộ phận tiếp liệu đợc
đặt dày hơn so với khoảng giữa băng . Trên nhánh không tải có thể lắp đặt
các con lăn ghép nhiều đĩa cao su có tác dụng làm sạch băng
14
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
Ngời ta thờng dùng 2 loại giá đỡ trục con lăn : Loại lòng máng và loại
thẳng .Loại giá đỡ trục lòng máng chỉ lắp trên nhánh có tải của băng . Còn

loại giá đỡ trục lăn thẳng thì có thể dùng cả ở nhánh có tải huặc nhánh không
tải .Các loại kết cấu con lăn đợc thể hiện trên hình vẽ (H 1.7)
Tuỳ thuộc vào năng suất , vận tốc, và độ ngiêng của băng tải mà ngời ta lựa
chọn các loại giá đỡ trục lăn . Đối với các loại băng tải có năng suất nhỏ ngời
ta thờng sử dụng loại giá đỡ trục lăn 1 con lăn ( hình 1.7.a ) .Đối với các loại
băng tải có năng suất trung bình , vừa phải thì ngời ta sử dụng loại giá đỡ 2
con lăn nhằm tăng diện tích mặt cắt dòng vật liệu trên băng (hình 1.7.b) .Đối
với các loại băng tải có năng suất cao ,tốc độ lớn ngời ta sử dụng loại giá đỡ
3 con lăn (hình 1.7.c) .Các con lăn đỡ tạo thành hình lòng máng sao cho các
con lăn ngoài cùng có góc ngiêng khoảng 15 ữ 20
o
.Khi băng làm việc với
tốc độ lớn và năng suất cao thì góc ngiêng có thể lên tới 30
o
Các con lăn có thể chế tạo bằng thép ống huặc là đúc .Con lăn đợc đặt trên ổ
lăn huặc ổ trợt và quay quanh trục cố định gắn chặt trên giá đỡ của băng .
15
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
1.6 Lựa chọn phơng án thiết kế
Dựa vào kết cấu các loại băng tải trên và căn cứ vào yêu cầu thực tế của băng
tải cần thiết kế là :
- Năng suất của băng tải là 30 m
3
/h (45 T/h ) thuộc loại năng suất trung
bình .
- Vận chuyển theo phơng ngiêng
- Vị trí làm việc là cố định
- Vị trí làm việc chật hẹp

- Đảm bảo giá thành chế tạo thấp
Do đó ta lựa chọn phơng án băng tải cố định để thiết kế .Băng tải đợc bố trí
theo phơng ngiêng với dạng mặt cắt hình chữ V sử dụng 2 con lăn đỡ làm
tăng sự tiếp xúc của vật liệu với băng .Đảm bảo vật liệu không bị trợt theo
phơng ngiêng .
- Chiều dài băng tải theo đo đạc tại nhà máy là L = 25 (m) ,góc ngiêng
là : =11,5
o
.
- Sử dụng cơ cấu căng băng kiểu vít nhằm làm cho kết cấu đơn giản ,giá
thành hạ.
Sơ đồ tổng thể của phơng án lựa chọn đợc thể hiện trên hình vẽ (hình 1.8).

16
§å ¸n tèt nghiÖp Ph¹m Trung Thµnh MXD
B
– K38
17
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
Chơng 2
Tính Toán Thiết Kế Băng Tải
2.1 Chọn vật liệu chế tạo băng tải.
2.1.1 Tấm băng
Căn cứ vào điều kiện làm việc thực tế của băng là vận chuyển vật liệu đất ẩm
( = 1,5 tấn /m
3
) ,chiều dài vận chuyển dài ,vật liệu không có độ nhám
nhiều .Kết cấu băng cần đơn giản .Mặt khác theo yêu cầu là thiết kế băng tải

cao su do đó ta lựa chọn băng tải cao su cốt vải để sử dụng .
2.1.2 Kết cấu thép
Chọn loại thép thông thờng để chế tạo kết cấu thép (thép CT3). Sau đó sơn
bảo vệ bên ngoài bởi vì nó đáp ứng đợc khả năng làm việc trong điều kiện
chịu đợc tác dụng trực tiếp của môi trờng bên ngoài ,dễ gia công chế tạo và
giá thành hợp lí.
2.1.3 Hệ thống tang dẫn và các con lăn đỡ ,con lăn đứng.
Các tang trống đợc chế tạo bằng thép hàn CT3. Bề mặt tang trống đợc gia
công cẩn thận .Đối với loại băng tải cao su .Để tăng hệ số ma sát giữa băng
và tang trống ngời ta thờng bọc cao su .Loại tang trống làm bằng thép hàn
CT3 có u điểm là dễ gia công chế tạo và giá thành hợp lí .Các con lăn thờng
đợc chế tạo bằng thép ống CT3. Con lăn đợc đặt trên ổ lăn huặc ổ trợt và
quay quanh trục gắn chặt trên giá đỡ băng (khung đỡ băng )
2.2 Xác định các thông số cơ bản của băng tải
2.2.1 Năng suất yêu cầu: N (T/h)
Căn cứ vào năng suất yêu cầu thiết kế ,ta thiết kế băng tải có năng suất N=30
m
3
/h ( = 1,5 tấn/h) N=45 tấn/h
2.2.2 Chiều dài băng tải : L(m)
Qua việc nghiên cứu vị trí làm việc ta xác định đợc chiều dài băng tải L =25
(m)
2.2.3 Góc ngiêng đặt băng :

(độ)
Do góc chảy tự nhiên của vật liệu đợc vận chuyển
t
= 45

nên góc ngiêng

đặt băng lớn nhất của băng tải phải đảm bảo sao cho vật liệu trong suốt quá
trình vận chuyển sẽ không bị tụt xuống dới .Với góc chảy vật liệu nh trên ta
18
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
chọn đợc
max
=18

. Tuy nhiên theo vị trí làm việc của băng ta xác định đợc
= 11,5

2.2.4 Vận tốc băng tải
Để đảm bảo năng suất làm việc ,việc lựa chọn vận tốc hợp lí có ý nghĩa kinh
tế rõ rệt .Vận tốc càng lớn thì tiết diện dòng vật liệu huặc tải trọng phân bố
trên 1 mét chiều dài băng càng nhỏ , giảm đợc lực căng băng , do đó có thể
chọn đợc chiều rộng băng nhỏ hơn ,độ bền băng thấp tức là đã chọn đợc loại
băng có giá thành rẻ hơn .Tuy nhiên vận tốc băng cao quá cũng không có
lợi ,vì với vận tốc cao ,chiều rộng băng nhỏ ,chuyển động của băng cũng kém
ổn định dẫn đến vật liệu trong băng văng ra ngoài ,băng dễ bị lệch về một
phía .Hiện tợng này dẫn đến làm cong vênh con lăn ,tăng độ mòn của băng ở
nơi chất tải dẫn đến làm giảm khả năng làm việc và tuổi thọ của băng .Trong
thực tế vận tốc của băng nơi vận chuyển vật liệu có hạt nhỏ và vừa thờng có
giá trị từ 0,8 ữ 1.25 m/s .Ta chọn vận tốc băng tải thiết kế là v = 0,85 m/s
2.2.5 Xác định chiều rộng băng tải :B (mm).
Để đảm bảo năng suất và tốc độ băng tải ta chọn loại băng lòng máng 2 con
lăn đỡ để thiết kế .
Hình 2.1 :Băng lòng máng 2 con lăn đỡ
Chiều rộng băng tải B đợc xác định thông qua diện tích tiết diện của dòng vật

liệu đợc vận chuyển trên băng F
b
.Diện tích tiết diện F
b
đợc xác định theo
công thức :
F
b
=2F
t
Trong trờng hợp này diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu là 2 tam giác
có góc ở đáy là
3
và cạnh đáy là B
0
:

3
0,5
2
0,35
1
-
1
: Góc tự nhiên khi chuyển động
-
2
: Góc tự nhiên ở trạng thái tĩnh
19
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD

B
K38
Nếu đặt
K
B
Bo
=
và C là hệ số tính đến sự giảm diện tích trên băng khi băng
chuyển động theo phơng ngiêng ta sẽ có: Khi góc ngiêng của băng 10
0
thì
C = 1 Khi đó diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu sẽ đợc tính nh sau :
F
b
=2F
t
=2.
2
1
B
o
.
2
Bo
.tg
3
.C = 0,5.C.B
o
2
.tg

3
Hay F
b
= 0,5.C.K
2
B
2
.tg
3
C = 1
K =
B
Bo
= 0,85

3
0,35
1
0,35.40 = 13,5
o
tg
3
= tg13,5
o
= 0,24
Do vậy ta có : F
b
= 0,5.1.0,85
2
.B

2
.0,24
F
b
= 0,0867.B
2
(m
2
) (2.1)
Mặt khác năng suất của băng tải đợc xác định theo công thức sau :
N = 3,6.F
b
.v. (T/h) (2.2)
Trong đó :
-N = 30 ( m
3
/h) = 45 (T/h) :-năng suất băng tải
-v = 0,85 (m/s) : -vận tốc băng tải
- = 1500 kg/m
3
: trọng lợng riêng của vật liệu đợc vận chuyển. Từ
đó ta có :
F
b
=
.v.6,3
N
(m
2
) (2.3)

Thay số ta đợc :
F
b
=
0098,0
1500.85,0.6,3
45
=
(m
2
)
Từ công thức (2.1) ta có chiều rộng B:
B =
0087,0
Fb
(m) (2.4)
Thay giá trị F
b
= 0,0098 vào (2.4) ta đợc B = 0,335 (m)
Tra bảng tiêu chuẩn bề rộng băng tải tơng ứng với loại vật liệu đợc vận
chuyển là loại có hạt nhỏ và vừa ta chọn chiều rộng băng B = 500 (mm).
Ta sử dụng loại băng - 150 của Nga có :
20
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
- [] = 150 (daN/cm) : ứng suất cho phép
- q = 114 (N/m) : trọng lợng trên 1 m chiều dài
- B = 500 (mm) : bề rộng băng
2.3 Xác định công suất dẫn động băng tải

Công suất dẫn động băng tải có thể xác định theo công thức sau :
N = (k
1
.L
n
.v + 15.10
-4
.Q.L + 24.10
-4
.Q.H).k
2
(KW) (2.5).
( Trang 55 sách Máy và thiết bị vận chuyển -Đại học Bách Khoa Hà Nội
2000).
Trong đó :
L
n
: Hình chiếu độ dài vận chuyển (L
n
=Lcos).
H : Chiều cao vận chuyển vật liệu (m) (Nếu băng tải đặt nằm ngang thì H=0).
Q : năng suất của băng tải (T/h) Q = 45 (T/h)
v : vận tốc của băng (m/s) v = 0,85 (m/s).
k
1
: hệ số phụ thuộc vào chiều rộng băng . Với B = 500 (mm) thì k
1
=0,015
k
2

: hệ số phụ thuộc vào chiều dài vận chuyển .Với L =25 m thì k
2
= 1,12
ở đây ta có : H = 5,15 m
L
n
= 25.cos11,5
o
= 24,5 (m).
N = (0,015.24,5.0,85 + 15.10
-4
.45.25 + 24.10
-4
.45.5,15 ).1,12 = 2,86
(Kw).
2.4 Xác định lực kéo của băng : W (tổng lực cản ).
Từ công thức :
N =
1000
vW .
(Kw). (2.6)
W =
v
N 1000.
=
85,0
1000.86,2
= 3342 (N).
2.5 Xác định lực căng băng nhánh vào và nhánh ra của tang
trống chủ động :

Hình 2.2:Sơ đồ xác định lực căng băng
Lực căng băng trên nhánh vào và nhánh ra đợc xác định theo công thức sau:
S
v
=
1
à
à
e
eW .
(2.7)
S
r
=
1
à
e
W
(2.8).
Trong đó W = 3342 (N) (Lực kéo băng tải ).
21
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
à : Hệ số ma sát .Đối với tang làm việc trong môi trờng bụi thì : à = 0,25
: = 180
o
( Góc ôm ).
e
à

=2,19 (Bảng 10.3 sách Máy trục- Vận chuyển - Đại học GTVT- 2000)
S
v
=
1192
1923342
,
,.
= 6150,4 (N).
S
r
=
1192
3342
,
= 2808,4 (N)
2.6 Kiểm tra lực căng băng
Điều kiện để không có hiện tợng trợt băng trên tang trống chủ động là :
S
v
S
r
.e
à
6151 (N) 2809.2,19 = 6151,7 = 6152 (N).
Băng có thể làm việc bình thờng .
Chơng 3
Thiết Kế Tính Toán Một Số Bộ Phận
Của Băng Tải
3.1 Tính toán thiết kế tang trống chủ động

3.1.1 Công dụng của tang trống chủ động
Tang trống chủ động có nhiệm vụ truyền chuyển động cho băng .Nhờ có ma
sát giữa băng và tang trống chủ động làm cho băng chuyển động theo .
3.1.2 Xác định chiều dài ,đờng kính tang trống chủ động
Chiều dài L và đờng kính D
c
t
của tang trống chủ động phụ thuộc vào loại
băng .Đối với loại băng đã chọn ở trên là băng cao su cốt vải thì chiều dài và
đờng kính chọn tang trống chủ động đợc xác định nh sau :
D
c
t
= B + 100 (mm). (3.1)
D
c
t
= (120 ữ 150 ).i (mm). (3.2)
Trong đó :
B = 500 (mm) :Chiều rộng băng
i = 3 : Số cốt vải
Do đó :
L = 500 + 100 = 600 (mm).
D
c
t
= (120 ữ 150 ).3 = 360 ữ 450 (mm)
Lấy D
c
t

= 360 (mm)
22
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
3.1.3 Tính toán thiết kế các chi tiết của tang trống chủ động
Cấu tạo tang trống chủ động đợc mô tả trên hình vẽ 3.1
a) Tính chọn vỏ tang trống
Chọn vật liệu là thép CT3 có cơ tính nh sau :
- ứng suất cho phép về uốn : []
u
= 1500 (KG/cm
2
)
- giới hạn chảy : []
ch
= 2400 (KG/cm
2
).
+) Sử dụng phơng pháp hàn để liên kết vỏ tang với thành bên của tang .
23
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
Khi băng tải làm việc dới tác dụng của lực kéo băng (W
c
) làm phát sinh lực
căng trong băng .Tại mỗi vị trí ( điểm ) trên băng có một lực căng xác
định .Lực căng có giá trị lớn nhất ở điểm cuối nhánh dẫn ( nhánh có tải ) vào
tang trống chủ động và có giá trị nhỏ nhất ở điểm cuối nhánh bị dẫn ( nhánh

không có tải ) khi vừa ra khỏi tang trống chủ động
- Lực tác dụng lên vỏ tang đợc xác định theo công thức :
R = 2S
v
.sin
2


(N) (3.3)
Trong đó :
R - Lực tác dụng lên vỏ tang (N)
S
v
- Lực căng lớn nhất của băng trên
nhánh vào ( nhánh dẫn ) (N).
S
v
= 6151 (N)

o
: Góc ôm của băng
o
= 180
o
Thay số vào công thức (3.3) ta có :
R = 2.6151.sin
2
180

= 12302 (N). Hình : 3.2

Để xác định chiều dày vỏ tang (
v
) ta có thể coi vỏ nh một dầm đơn giản chịu
tải trọng phân bố đều trên suốt chiều dài vỏ tang (L) mà gối đỡ là các thành
bên của tang .
Lực phân bố Q đợc xác định theo công thức :
q =
L
R
(N/mm) (3.4).
q =
600
12302
= 20,5 (N/mm).
Hình 3.3 : Sơ đồ tính vỏ tang trống
24
Đồ án tốt nghiệp Phạm Trung Thành MXD
B
K38
Hình 3.3 : Sơ đồ tính vỏ tang trống
Theo sơ đồ tính vỏ tang trống (hình 3.3 ) .Mô men lớn uốn lớn nhất xuất hiện
trên vỏ tang khi chịu lực phân bố q là :
M
u
max
=
8
2
qL
(Nmm). (3.5)

Trong đó : q = 20,5 (N/mm) -Lực phân bố trên chiều dài vỏ tang
L = 600 (mm) -Chiều dài vỏ tang
Do đó :
M
u
max
=
8
2
qL
=
8
600520
2
.,
= 922500 (Nmm).
-ứng suất uốn lớn nhất sinh ra trong vỏ tang :
max
(N/mm).

u
max
=
u
W
M
max
[
u
] (3.6).

M
u
max
: - Mô men uốn sinh ra trên vỏ tang (N.mm)
W
u
: - Mô men chống uốn của vỏ tang
W
u
= 0,1.
D
dD
44

D,d : Đờng kính ngoài và trong của vỏ tang
[
u
] : ứng suất uốn cho phép của vật liệu làm vỏ tang (Thép CT3 )
Từ công thức (3.6) suy ra :
W
u

[ ]
u
u
M

max
(3.7)
Hay: 0,1.

D
dD
44


[ ]
u
u
M

max
d
[ ]
[ ]
4
10
10
u
u
u
MD


.,
,
max

(3.8)
ở đây D = 360 (mm) ; [
u

] = 150 (N/mm
2
)
M
u
max
= 922500 (N.mm)
Thay các giá trị này vào công thức (3.8) ta đợc giá trị của d :
25