Báo Cáo Thí Nghiệm Kỹ Thuật Nâng Chuyển

Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5

BÀI THÍ NGHỆM
BÀI 1&2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ LÀM
VIỆC CỦA BÁI THÍ NGHIỆM MÁY NÂNG CHUYỂN
I.Mục đích:
+Hiểu được cơ cấu nâng vật ,cơ cấu thay đổi tầm với .
+Tính toán các lực tác dụng lên cần .
II.Cơ sở lý thuyết:
1.Cơ cấu nâng vật:
-Palăng đơn có nhánh cáp ra khỏi palăng từ puli cố định phía trên.
1
.
1
a
p
a
η η
η
η
−
=
−
-Palăng đơn có nhánh cáp ra khỏi Palăng từ puli di động phía dưới.
1
.
1
a
p
a
η η

η
η
−
=
−
-Palăng kép được xem là hai Palăng đơn tạo thành .
Trong công thức trên :
a-là bội xuất của Palăng được xác định bằng tỉ số giữa số nhánh cáp teo vật và số
nhánh cáp quấn qua tang.
η
-hiệu xuất của một puli
η
=0.98
-Chọn cáp :Máy nâng trong xây dựng dùng thông dụng nhất loại cáp bện képcó
tiếp xúc đường giữa các sợi thép.Cáp được chọn theo lực kéo phá huỷ cáp [S] do
nhà chế tạo xác định:
[ ]
max
.k S S≤
Trong đó : k- hệ số an toàn bền của cáp phụ thuộc vào chế độ làm việc của máy
max
S
-lực căng cáp lớn nhất
-Đối với Palăng đơn :
max
9.81.
.
t
r
p

Q
S
a
η η
=
-Đối với Palăng kép:

max
9.81.
2 .
t
r
p
Q
S
a
η η
=
Trong đó : Q
t
=Q-tải trọng nâng (đối với cần trục)
Q
t
=Q+m
n
(đối với máy vận thăng) với m
n
-khối lượng bàn nâng lấy bằng
150Kg ; r-số puli đổi hướng cáp nằm ngoài Palăng.
-Tính tang :

.Đường kính danh nghĩa :D
t
=(e-1)d
c
Trong đó : d
c
-đường kính cáp
e=18 chế độ làm việc trung bình CD25%
1
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
e=20chế độ làm việc trung bình CD40%
.Chiều dài làm việc của tang :L
t
=z.t
Trong đó : t-bước cáp trên tang
z-số vòng cáp quấn lên tang
Tang nhiều lớp :
. .( )
c
t c
L
Z
m D d
π
=
+
Tang một lớp cáp :
. .( )
c
t c

L
Z
m D d
π
=
+
Trong đó : m-số cáp quấn lên tang
Tang đơn :
( )
. 2
c t c
L H a D d
π
= + +
( )
. 2
c t c
L H a D d
π
= + +
Tang kép:
( )
. 2
c t c
L H a D d
π
= + +
Số lớp cáp :
'
2

2.
t t
c
D D
m
d
−
= −
2.Cơ cấu nâng hạ cần :
. . . .
c v c
c
Q L G b W S e W c
T
h
+ + − +
=
Trong đó: T
c
- Lực nâng
G
c
- Trọng lượng cần
W
v
-Lực gió của vật
W
c
- Lực gió của cần
S-Lực căng cáp nâng vật

-Lực căng cáp tại tang :
.
c
b t
T
S
a
η η
=
Trong đó :
b
η
:Hiệu suất Palăng
t
η
:Hiệu suất Puli đổi hướng
-Công suất :
.S v
N
y
=
Trong đó : y- là hiệu suất của bộ truyền
-Vận tốc trung bình của động cơ :
( )
max min
.
tb
L L a
v
t

−
=
Trong đó : a-là bội suất của Palăng
-Công suất trung bình :
2
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
2 2 2
1 1 2 2
. . .
n n
tb
i
N t N t N t
N
t
+ + +
=
∑
Công suất của hệ thống thay đổi tuỳ theo từng vị trí của cần
III.Nội dung và trình tự thí nghiệm :
Sử dụng các dụng cụ đo gồm có :thước dây ,thước góc đồng hồ đo
1)Xác định thông số kết cấu của bản thí nghiệm máy nâng :Kích thước dài x rộng x
cao :Chiều dài cần ,kích thước tâm cơ cấu đến tâm xoay cần
2)Xác định sơ đồ mắc cáp cơ cấu nâng vật .
-Vẽ sơ đồ mắc cáp của phương án được giao.
-Xác định các thông số chính của thiết bị gồm :bội suất ,hiệu suất ,loại cáp và các
thông số của cáp
-Xác định chiều cao nâng H theo phương án góc nghiêng cho trước
-Tính tang.
2)Tìm hiểu số đo hình học của cần ,số đo động học của cơ cấu nâng.Lập bảng tính

mối quan hệ giữa góc nghiêng cần và tầm với
-Xác định lực căng cáp tang nâng cần và tang nâng vật theo tải trọng và góc
nghiêng &.
-Thành lập bảng kế họach và tính toán .
III.Kết quả thí nghiệm :
1)Xác định sơ đồ hiện trạng:
*Các thông số cơ bản:
-Chiều dài cần:L =5,4m
-Chiều cao nâng:H = L.sin& + y
-Khoảng cách từ tâm đối trọng tâm lật của máy :l =1,75m
-Góc nghiêng nhỏ nhất :& = 25
0
*Sơ đồ mắc cáp của cơ cấu nâng vật và cần :
3
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
4
l
y
&
H
Sơ đồ bàn thí nghiệm máy nâng
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
*Xác định vận tốc nâng hạ vật :
-Vận tốc nâng :
V
1
= (H
1
-H
0

/ t = (141-17)/5 = 0.248m/s
V
2
= (H
3
-H
2
)/ t = (1425-20.5)/5 = 0.244m/s
V
3
= (H
5
-H
4
)/ t = (144.5-23)/5 = 0.243m/s
Vậy V
ntb
= (V
1
+V
2
+V
3
)/3= (0.248+0.244+0.243)/3 = 0.245m/s
-Vận tốc hạ:
V
1
= (H
1
-H

2
)/t = (141-20.5)/5 = 0.241m/s
V
2
= (H
3
-H
4
)/t = (142.5-23)/5 = 0.239m/s
V
3
= (H
5
-H
6
)/t = (1445-28) /5 = 0.233m/s
Vậy V
htb
= (V
1
+V
2
+V
3
)/3= (0.241+0.239+0.233)/3 = 0.238m/s
*Nhận xét :Từ kết quả trên ta thấy V
ntb
> V
htb
thông thường thì vận tốc nâng phải

nhỏ hơn vận tốc hạ do tác dụng của tang lực nhưng ở đây thì vận tốc nâng lại lớn hơn vận
tốc hạ . Điều nay là do thao tác đo .
5
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
2) Thực hiện phương án được giao:
Sơ đồ c
-Từ sơ dồ ta có :
+Số ròng rọc động :2
+Số ròng rọc cố định:2
+Số ròng rọc đổi hướng :1
+Bội suất:4
-Tải trọng tối đa cho phép theo góc nghiêng cần:
+Khối lượng đối trọng :G=6M=6.40=240Kg
+Góc nghiêng cần &=25
o
+Chiều dài cần:L=5.4m
+Khoảng cách từ tâm đối trọng đến tâm lật:l=1.75m
Vậy tải trọng tối đa mà cần có thể nâng:
Q
max
=G.l/L.cos25
o
=240.1.75/5.5.cos15
o
=85.8Kg
6
Q
S
1A
2A

3A
Động cơ
3 pha
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
Bài 3.XÁC DỊNH THÔNG SỐ KẾT CẤU
VÀ LÀM VIỆC CỦA BĂNG TẢI
I.Cơ sở lý thuyết :
1.Sơ đồ băng tải
2.Xác định chiều rộng của băng tải theo năng suất cho trước :
3600.0,045. . .( 1)
N
B
c
ν γ
=
+
Trong đó : N-năng suất tải (t/h)
γ
-khối lượng riêng trung bình của vật liệu (t/m
3
)
c-hệ số tính đến sự giảm năng suất do góc nghiêng của băng tải.
v-vận tốc vận chuyển (m/s)
3.Xác định lực căng băng tại điểm đặc trưng:
Lực căng lớn nhất S
max
được xác định bằng phương pháp tính lực căng băng từng
điểm trên toàn bộ chiều dài theo hình 3.1
Trên sơ đồ là các điểm đặc trưng 1,2,3,4.
-Ở điểm 1 là lực căng nhánh nhả tang dẫn .

S
2
=S
1
+ W
1-2
-Từ điểm 2-3 băng cuốn qua tang cuối :
S
3
=k
2
.S
2
= k
2
.( S
1
+ W
1-2
)
-Lực căng băng ở điểm cuối nhánh băng có tải S
4
là nhánh cuốn vào tang dẫn
S
4
=S
3
+ W
3-4
= k

2
.( S
1
+ W
1-2
) + W
3-4
Trong đó : k
2
- hệ số cản khi băng cuốn qua tang
W
1-2
-lực cản trong nhánh băng không tải
( )
'
1 2 1
.cos . . .sin
b b
W q q L q L
β ω β
−
= + −
W
3-4
-lực cản trong nhánh băng có tải
( ) ( )
3 4 1
.cos . .sin
b b
W q q q L q q L

β ω β
−
= + + + + 
 
Với : q
b
-trọng lượng 1 m chiều dài băng
q
1
,q
1
’
-trọng lượng của phần quay con lăng đỡ trên 1m chiều dài của
nhánh không tải và có tải
q-trọng lượng của 1m chiều dài của dòng vật liệu chuyển động của
băng tải trên con lăn.
q
b
=(245-340)B
o
q
1
’
=9,81m/l
o
q
1
=9,81m/l
c
q=9,81N/3,6.v

t
Trong các công thức trên :
B-chiều rộng chọn theo tiêu chuẩn
N-năng suất băng tải T/h
m-khối lượng phần quay của con lăn
l
o
=2,5-3,0 -khoảng cách của các con lăn ở nhánh không tải
l
c
=1,1-1,5-khoảng cách giữa các con lăn ở nhánh có tải
Hệ số cản chuyển động
ω
lấy theo điều kiện làm việc sau:
7
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
Trong xưởng sạch không bụi ,khô: 0,02
Trong xưởng có độ ẩm trung bình ,có ít bụi :0,25
Trong điều kiện làm việc tốt :băng tải di động :0,03
Trong xưởng có độ ẩm cao hoặc ngoài trời ,bụi :0,04
Lực căng S
1
,S
4
còn là lực căng của các nhánh nhả và nhánh cuốn của tang dẫn
Theo Euler ta có :
4 1
.S S e
µα
≤

Trong đó :
µ
-hệ số ma sát giữa băng và mặt tang dẫn
α
-góc ôm của băng trên tang
e
µα
=2,56
Có thể tính S
1
và S
4
theo hệ phương trình sau:
4 1
.S S e
µα
=
( )
4 1 1 2 2 3 4
S S W k W
− −
= + +
4.Xác định số lớp vải cần thiết trong băng :
Số lớp vải Z trong băng được xác định từ điều kiện bền theo kéo :
max
'
1,1
o
S
Z

B
σ
=
 
 
Trong đó :
S
max
=S
4
=5909-lực căng băng lớn nhất
B
o
-chiều rộng băng tiêu chuẩn đã chọn
'
1
/ k
σ σ
 
=
 
k
1
-hệ số an toàn lấy theo chiều rộng băng và lớp vải cho phép
5.Chọn động cơ :
3
. .
1000.
r
dc

W v k
N
η
=
Trong đó: W=S
4
-S
1
-lực kéo cần thiết trên tang dẫn
V
t
-tốc độ chuyển thực tế của băng tải m/s
8
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
η
=0,7-0,8-hiệu suất của cơ cấu dẫn động k
3
=1,1-1,5-
hệ số dự trữ công suất .
6.Xác định các kích thước cơ bản của tang:
-Đường kính tang dẫn : D
td
=(120-150)Z
-Đường kính tang cuối căng băng :D
tc
=100Z
-Chiều dài tang :L
t
=B
o

+100
7.Chọn hộp tốc độ :
Tỷ số truyền của hộp giảm tốc :
tc
t
n
i
n
=
Với : n
dc
-tốc độ quay của động cơ đã chọn
n
t
-tốc độ quay của tang
60
.
t
t
td
v
n
d
π
=
Trong đó : v
t
-vận tốc chuyển thực tế của băng
D
td

-đường kính tang dẫn
II.Trình tự thí nghiệm :
-Đo vận tốc chuyển của băng tải .
-Đo các thông số hiện trạng :dài ,rộng, đường kính puli , đường kính tang
-Xác định tỉ số truyền .
M
1
2
3
4
4
Hình 3.2.Sơ đồ dẫn động băng tải
động cơ
hộp giảm tốc
băng
tang dẫn
9
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
-Thực hiện tính toán theo các phương án .
III.Báo cáo thí nghiệm :
1)Xác định vận tốc của băng tải ,và tốc độ của động cơ :
-Vận tốc của băng tải:
V
1
= L
1
/t
1
=1/3.9 =0.25m/s
V

2
= L
2
/t
2
=1.5/6.19 =0.24m/s
V
3
= L
3
/t
3
=2/8.92 =0.22m/s
VậyV
t
=(0.25+0.24+0.22)/3 =0.236m/s
-Đưòng kính tang D=28cm
-Tỉ số truyền của hộp giảm tốc :i
gt
=60
-Số vòng quay của băng tải :
. .
60
gt
D n
V
π
=
( )
60 60 0.236

16.09 /
. .28
gt
V x
n v ph
D
π π
⇒ = = =
Tacó:
dc
gt
bt
n
i
n
=
( )
. 60 16.09 965.8 /
dc gt bt
n i n x v ph⇒ = = =
Vậy động cơ sử dụng để quay băng tải có số vóng quay là 1000v/ph
2)Tính toán phương án được giao :
*Sơ đồ băng tải:
*Chiều rộng băng cần thiết:
( )
3600.0,045. . . 1
N
B
V c
γ

=
+
( )
160
0.625( )
3600.0,045.0,9.0,9. 0,95 1
B m= =
+
10
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
Với: N=160t/h
γ
=0.9t/m
3
C=0.95
V=0.9m/s
Chiều rộng của băng tải phải tương ứng với kích thước cục lớn nhất d
max
của
vật liệu vận chuyển:
'
max
3,3. 0,2 3,3.0,025 0.2 0.2825B d m≥ + = + =
Vậy chiều rộng băng tải phải lớn hơn B vàB
’
.Theo tiêu chuẩn ta chọn 0.65m.
*Tốc độ vận chuyển thực tiễn:
2
2
0.625

0.96( )
0.65
t
t
o
B
V m
B
= = =
*Lực căng tại điểm đặc trưng:
-Lực căng trong nhánh không tải
( )
'
1 2 1
.cos . . .sin
b b
W q q L q L
β ω β
−
= + −
Với q =(245-340)B
o
=159.25-221 Chọn q
b
=300
q
1
’
=9,81m/l
o

=9,81.12,5/3 =40,87
q
1
=9,81m/l
c
=9,81.12.5/1.5 =81.75
q =9,81N/3,6.v
t
=9,81.160/3,6.0.96 =454,17
w =0.02
( )
1 2
300.cos12 40,87 .50.0.02 300.50.sin12 2743,5W N
−
= + − = −
-Lực căng trong nhánh có tải:
( ) ( )
3 4 1
.cos . .sin
b b
W q q q L q q L
β ω β
−
= + + + + 
 
=[(454,17+300)cos12 +40,87].50.0,04+(454,17+300)50.sin12
=8615.6N
-Lực căng nhánh nhả:
4 1
.S S e

µα
=
( )
4 1 1 2 2 3 4
S S W k W
− −
= + +
2 1 2 3 4
1
2
.
1,05.2743,1 8615,6
6994,3
1,87 1,05
K W W
S N
e K
µα
− −
+
− +
⇒ = = =
− −
4 1
.S S e
µα
=
=6994,3.1,87 =13079N
S
3

=S
1
+W
1-2
=6994,3+8615,6 =15610N
S
2
=K
2
(S
1
+W
1-2
) =1,05(6994,3-2743,5) =4463,4N
Vậy S
max
=max(S
1
,S
2
,S
3
,S
4
)
*Số lớp vải cần thiết trong băng :
max
'
1,1
o

S
Z
B
σ
=
 
 
=1,1.13079/0,65.1300/11=1.87
Chọn số lớp vải là 2
*Chọn động cơ:
3
. .
1000.
r
dc
W v k
N
η
=
=13079.0,96.1,1/1000.0,8=17,26Kw
11
Thí nghiệm kỹ thuật nâng vận chuyển Nhóm 5
*Xác định các kích thước cơ bản của tang
-Đường kính tang dẫn : D
td
=(120-150)Z=0.3m
-Đường kính tang cuối căng băng :D
tc
=100Z=0.2m
-Chiều dài tang :L

t
=B
o
+100=0.75m
*Chọn hộp giảm tốc:
60
.
t
t
td
v
n
d
π
=
=60.0,96/3,14.0.3=61,1v/ph
dc
gt
bt
n
i
n
=
=1000/61.1=16.36
Vậy chọn hộp giảm tốc U2-250
12