Thiết kế băng gầu vận chuyển than cốc

GIỚI THIỆU BĂNG GẦU NGHIÊNG
 
Băng gầu nghiêng là 1 loại máy vận chuyển liên tục chúng gồm bộ phận kéo vô
tận (ở dạng dây băng hay 1 hay 2 dây xích kéo) được lắp với gầu ,thiết bị căng
băng,thiết bị truyền động, nắp vào tải dỡ tải và vỏ băng.Truyền động được thực
hiện từ động cơ qua hộp giảm tốc rồi truyền qua trục dẫn tới đĩa xích (tang) qua
xích (băng) làm xích (băng) chuyển động từ đó kéo theo gầu chuyển động vận
chuyển hàng hố .Phanh hoặc hãm dùng để khắc phục sự tự chuyển động tuỳ tiện
của bộ phận công tác hoặc theo chuyển động theo hướng ngược lại.
Phương vận chuyển của băng gầu theo phương đứng hoặc phương nghiêng với góc
nghiên nhỏ so với trục thẳng đứng
Vật liệu vận chuyển như la:ø cát, dá sỏi, xi măng, than…
Băng gầu được sử dụng phổ biến trong các xí nghiệp hố chất, các xí nghiệp xi măng, than,
các tram nghiền thức ăn gia súc...
TÍNH TOÁN BĂNG GẦU NGHIÊNG
Tính toán thiết kế băng gầu vận chuyển than cốc có các thông số cơ bản:
Năng suất của băng gầu: Q=100 T/h
Chiều cao nâng hàng:h=30m
Góc nghiêng β=75
0

1.Tính toán chọn loại băng gầu và gầu
Do hàng vận chuyển là than cốc có đặc tính là giòn và không được vỡ vụn nên
theo bảng 8.5và 8.2 ta chọn được băng gầu dây xích tốc độ chậm, dỡ tải tự chảy có
hướng, lắp gầu đáy tròn (Gầu loại C), lắp vào bộ phận kéo bằng thành bên.
Hệ số trung bình điền đầy gầu ψ=0,6 tốc độ dây xích quy định 0,4-0,63 m/s
chọn tốc độ v=0,5m/s.
Theo bảng 4.1 (T.T.M.N.C – Phạm Đức) ta có:
Đối với vật liệu là than cốc cục vừa có:
o Khối lượng riêng:
γ

=0.48 ÷ 0.53 (T/m
3
)
o Góc dốc tự nhiên:
+ Trạng thái tự nhiên

: 35 ÷ 50ْ
+ Trạng thái chuyển động: 30ْ
o Hệ số ma sát ở trạng thái tĩnh: Với thép 0.84
o Nhóm mài mòn: D (Nhóm mài mòn nhiều).
Dung tích cần thiết của gầu trên 1 đơn vị chiều dài:
i
g
=
185.185
5.0*6.0*5.0*6.3
100
***6,3
==
γψ
v
Q
(l/m)
Trong đó:
o Q: Năng suất tính toán của băng gầu ( T/h)
o v: Tốc độ gầu (m/s)
o
ψ
: Hệ số đầy gầu
o

γ
: Khối lượng riêng của hàng
Theo bảng 8.7 (TTMNC)lấy i
g
=187 dung tích cần thiết của gầu i
0
=118 (l), bước
gầu t
g
= 630 mm.
Theo bảng 8.1 ta có các thông số của gầu:
B = 800 mm ; l = 435 mmm ; h = 615 mm ; r = 160 mm.
2. Tính toán chọn xích kéo :
Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài của khối lượng hàng:
q=
mKGi
g
/5.555.06.0185
=××=××
γψ
Tải trọng trên một đơn vị chiều dài của khối lượng phần chuyển động của xích
Công thức (8.7)
q
b
= Q.k =100 *0.8 = 80 KG/m
Vớùi k=0.8 hệ số lấy theo bảng (8.9_TTMNC_Phạm Đức) ứng với loại dây
xích là 2 xích ПГ:ПМ
Lực cản múc hàng (CT 8.13):
W
m

=q*k
m
=55.5*1.7 = 94.35KG
2
Với k
m
=1.7: Hệ số múc. Theo bảng (8.10) ứng với hàng cục vừa và lớn với v
= 0.5m
Công suất cần thiết trên trục truyền động để băng làm việc (8.15):
N= 0,003*Q*H(1+
Q
cvq
b
**
+
H
k
m
)
= 0,003*100*30(1+
100
1,1*5,0*80
+
30
7.1
)
= 10.66 KW
c =1,1: là hệ số tính đến chi phí năng lượng để khắc phục lực cản do trọng tâm
gầu và hàng đặt công son so với bộ phận kéo (lấy theo bảng (8.11)).
Lực vòng trên vòng tròn cơ sở của đĩa xích:

p=
V
N*102
=
5,0
66.10*102
= 2174.64 KG
Ta chọn sơ bộ sức kéo của băng gầøu 2 xích kéo được tính theo lực đứt
P
d1
= 0,6*S
d
⇒
S
d
=
6,0
1d
P
=
6,0
6.2174
= 3624.64 KG
Đường kính cơ sở của đĩa xiùch đối với đĩa xích truyền động thấp tốc, dỡ tải tự
chảy (8.12):
D
t
≥ 0,6*v
2
=0,6*0,5

2
=0,15(m)
Ta có bước gầøu =630 mm nên theo bảng (8.6) ta được bước xích là 320mm.
Số răng đĩa xích truyền động là 6
Số răng đĩa xích cân bằng là 6
Lấy gần đúng khối lượng của gàu G
g
=45,5kg
Theo công thức (8.6) ta tìm được tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng gầu:
q
g
=
g
g
t
G
* k =
14,1*
63,0
5,45
=82.3 KG/m
t
g
=0,63 bước gầøu
k= 1,14 hệ số tính đến khối lượng các chi tiết để lắp gầu.
Theo bảng III.12 dùng xích bk∏ loại 1 ta tìm được các thông số của xích theo bước
xích:
Bước xích t= 320 mm
Khoảng cách giữa 2 tấm trong cùng B= 52mm
Chiều rộng tầm l = 60 mm

Tải trọng phá huỷ không nhỏ hơn 30.000 KG.
Khối lượng xích trên 1 mét chiều dài không lớn hơn 28.8 kg (q
x
=28.8kg).
Khối lượng trên 1 đơn vị chiều dài của phần hành trình băng:
q
bg
= q
x
+q
g
= 82.3 + 28.8 = 111 KG/m
3.Tính chính xác lực kéo của dây xích:
Theo phương pháp quay vòng theo chu vi băng bắt đầu từ điểm 1. Lực căng tại
điểm 1 là lực căng nhỏ nhất S
1
=S
min
.
3
Theo biểu thức (5.31)
Lấy S
min
=S
1
≥ 5q>50 KG
 S
1
≥ 5* 55.5 = 277.5 KG
q: Trọng lượng hàng trên một đơn vị chiều dài.

Lực căng ở điểm 2(công thức 8.23)
S
2
=k
q
*S
1
+W
n
=1,05*S
1
+94.35
k
q
=1,05: Hệ số tăng lực căng của bộ phận kéo do lực cản tại chi tiết quay (theo
công thức 5.23)
W
n
= 94.35(lực cản múc hàng)
=>S
2
=1,05*S
1
+ 94.35=1,05* 277.5 + 94.35= 385.725 KG
lực căng tại điểm 3(công thức 8.24)
S
3
=S
2
+(q+q

c
)*H
S
3
= 385.75 + 4995 = 5380.725 KG
Lực căng ở điểm 4
S
4
=S
1
+q
c
*H
S
4
= 277.5 + 111*30 = 3607.5 KG
Tải trọng động của băng gàu
S
đ
=
gtz
qqHv
g
b
**
)(**60
2
2
+
=

8.9*1,0*6
)1115.55(30*05*60
2
2
+
= 663.66 KG
Lực căng tính tồn của bộ phận kéo
S
tt
=S
max
+S
đ
=5380.725 + 663.66 = 6044.38 KG
Bộ phận kéo dùng 2 xích thì lực căng tính tồn 1 xích lấy:
S
tt
1
=0,6*S
tt
=0,6*6044.38 = 3626.6 KG
Tair trọng phá huỷ xích không được nhỏ hơn (CT 7.15)
S
pháhuỷ
=KS
tt
1
S
pháhuỷ
≥ 8*3626.6 = 29013.048 KG

K: hệ số dự trữ độ bền xích lấy K = 8
S
PH
=30.000 > 29013.048 KG
Xác địnhlực kéotrên đĩa xích có tính đến lực cản của đĩa xích (công thức 8.28)
W
0
= k
q
*S
n-1
-S
w
= 1,05*5380.725 – 3607.5 = 2042.26KG
4.Tính toán chọn động cơ:
a. Công suất trên trục truyền động của băng gàu (công thức 7.9)
N
0
=
102
*
0
vW
=
102
5,0*26.1042
= 10.01 (KW)
b. Công xuất cần thiết để truyền động băng gàu (công thức 6.15)
N=
η

0
* Nk
=
96,0
01.510*2,1
= 12.5 (KW)
Với k = 1.2 hệ số dự trữ.
c. Theo ГОСТ_184_71 chọn động cơ điện д32 có các thông số cơ bản :
Công suất : N = 14.5 KW
Số vòng quay: n= 600 v/p
4
Hiệu suất :η= 89%
d. Xác định công suất quay của trục truyền động băng gầu (công thức 7.16)
n
t
=
x
tz
v
*
*60
=
32,0*6
5,0*60
=15.625 (vòng/phút)
Thông số cơ bản của động cơ điện:
L = 707.5 mm
H = 451 mm
5.Tính toán chọn hợp giảm tốc :
a. tỷ số truyền cần thiết của bộ truyền

i =
t
ñc
n
n
=
625.15
600
= 38.4
Công suất trên trục quay nhanh của hộp giảm tốc:
N
t
= k
t
* N
dc
= 1* 14.5 KW
Với hộp giảm tốc của máy vận chuyển liên tục chọn k
t
= 1
- Từ bảng III 22.2 chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đặt ngang: ∏2-350 có:
Tỷ số truyền: i = 41,34
Công suất cho phép trên trục quay nhanh N= 16.3 KW
Số vòng quay cho phép : n= 1000v/p
- Từ tỷ số truyền tìm được ta tính chính xác tốc độ dây xích (công thức 6.17)
v
t
=
t
ñcx

i
ntz
*60
**
=
34,41*60
600*32,0*6
=0,464 m/s
Tính chính xác của băng gầøu (công thức 8.29):
5
Q= 3,6*i
0
* v
t
*ψ* γ *
g
t
1
=
63,0
5,0*6,0*464,0*118*6,3
= 93.86 (T/h)
Với :i
0
= 118 (l): dung tích cần thiết của gầu
v
t
= 0,464 : vận tốc thực của xích
ψ = 0,6 : hệ số điện đầy
γ = 0,5 :khối lượng riêng của hàng

t
g
= 0,63m :bước gầu
Vậy sai lệch trong giới hạn cho phép ≤ 10% : thỗ mãn
Thông số cơ bản của hộp giảm tốc kiểu Π
2
-350:
6. Tính chọn xích – Đĩa xích:
- Như trên ta đã chọn loại xích kiểu BkΠ loại 1 có:
- Bước xích : 320 mm
- Chiều rộng tấm B=60mm
- Khối lượng 1 m xích 28.8 kg
- Tải trọng phá huỷ :30.000 kg
- Khoảng cách giữa các tấm 52mm
Xác định lực căng dây xích trong thời gian khởi động công thức 6.23 :
S
xđ
=
v
kN
Mk
***102
η
+
s
r
=
464,0
3,1*96,0*5.14*102
+ 385.72

= 4460.31 KG
Với k
M
= 1.3 :Hệ số tỉ số giữa momen khởi động và mômen định mức của động cơ
điện theo cataloge.
Bộ phận kéo dùng 2 xích nên lực căng tính toán của 1 xích là:
S
kd
1
= 0,6*4460.31 = 2676.18 KG
Tải trọng cho phép khi hệ số an tồn
k=8 (công thức 7.21)
6