TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG

GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Máy Vận Chuyển
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BĂNG CAO SU NGANG
PHẦN 1: GIỚI THIỆU.
Hình 1
Các băng tải đai thường được sử dụng để vận chuyển các loại vật liệu rời và hàng
đơn chiếc theo phương ngang và phương nghiêng. Băng tải này được sử dụng rộng rãi trong
các nhà máy, phân xưởng, các xí nghiệp,… Đặc biệt là trong các nhà máy sản xuất vật liệu
xây dựng, họ thường sử dụng để vận chuyển các loại hàng rời, hàng bột, xi măng, … Vì nó
có chiều dài vận chuyển lớn, năng suất vận chuyển cao, dễ chế tạo, … Ví dụ băng tải có
chiều rộng 1800 mm với vận tốc 3m/giây có thể vận chuyển đến 9000 tấn vật liệu trong một
giờ, điều đó tương đương với việc vận chuyển bằng 180 toa xe chứa vật liệu với tải trọng 50
tấn một toa xe.
Một ưu điểm nữa của băng tải đai là dễ dàng phù hợp với các dạng chu tuyến vận
chuyển, giá thành công trình không lớn do kết cấu phần nâng băng theo đường vận chuyển
đơn giản và nhẹ mà vẫn đảm bảo an tồn, năng lượng tiêu tốn không cao, số người phục vụ
thiết bị khi hoạt động không nhiều và điều khiển dễ dàng (với các loại băng có chiều dài lớn
thì cần một người phục vụ trên đoạn băng dài 1
÷
1.5 km băng).
Trong băng đai thường thì vật liệu được vận chuyển ở nhánh trên của băng, còn
nhánh dưới là nhánh không tải đi theo hướng ngược lại. Nhưng trong một số trường hợp đặc
biệt thì cả nhánh dưới cũng được sử dụng để vận chuyển theo hướng ngược lại. Đối với vật
liệu rời (bột) thường sử dụng con lăn hình lòng máng. Vật liệu được vận chuyển trong hộp
kín để tránh nước và được dỡ tải ở cuối tang.
PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.
A. Các thông số ban đầu.
+ Năng suất của băng: Q = 80 (Tấn/h).
+ Chiều dài vận chuyển: L = 100 (m).
SVTH: Trần Hoàng Vy Trang: 1
GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Máy Vận Chuyển
+ Vận chuyển hàng bột (xi măng):

)m/T(8.11
3
÷=γ
.
+ Dỡ tải qua tang ở cuối nhánh chịu tải.
+ Điều kiện làm việc: trung bình.
B. Tính chọn sơ bộ các chi tiết của băng.
I. Chiều rộng của dây băng.
)m(0509.005.0
2.1*470*1*1
80
1.105.0
K*K**V
Q
1.1B
=








+=









+
γ
=
β
Chọn B = 500 (mm).
Trong đó:
+ Q = 80 (T/h): năng suất của băng.
+ V = 1 (m/s): vận tốc của băng (tra bảng 6.2 [I]).
+
)m/T(2.1
3
=γ
: khối lượng riêng của hàng.
+ K = 470: hệ số phụ thuộc góc dốc tự nhiên của hàng (bảng 6.13 [I]), sử dụng con
lăn lòng máng (3 con lăn đỡ), với góc dốc tự nhiên của xi măng (bảng 4.1 [I]).
+
β
K
= 1: hệ số phụ thuộc góc dốc tự nhiên của băng (bảng 6.14 [I]).
Vậy theo qui định bảng 4.3 [I], ta chọn dây băng có công dụng chung loại 2, rộng B = 500
(mm), có 3 lớp màng cốt bằng vải bạc B-820, có bọc cao su ở bề mặt làm việc dày
)mm(3
lv
=δ
và mặt không làm việc
)mm(1
klv

=δ
. Ký hiệu dây băng đã chọn: Dây băng
13820B35002L
−−−−−

OCT
Γ
20-62.
II. Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng hàng (công thức 5.12 [I]).
).m/kG(22.22
1*6.3
80
V*6.3
Q
q
===
Trong đó:
+ Q = 80 (T/h): năng suất của băng.
+ V = 1 (m/s): vận tốc của băng.
III. Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng băng (công thức 4.11 [I]).
).m/kG(674.45.8*5.0*1.1*B*1.1q
b
==δ=
+ Chiều dầy dây băng (công thức 4.1 [I]):
).mm(5.85.1*313*i
mklvlv
=++=δ+δ+δ=δ
°
)mm(3
lv

=δ
: chiều dầy lớp bọc cao su bề mặt làm việc của dây băng.
°
)mm(1
klv
=δ
: chiều dầy lớp bọc cao su bề mặt không làm việc của dây băng.
°
)mm(5.1
m
=δ
: Chiều dầy của lớp màng cốt.
° i = 3 (lớp): số lớp màng cốt.
IV. Chọn con lăn đỡ:
1) Con lăn hình lòng máng.
- Đường kính con lăn đỡ (bảng 6.8 [I]).
d
l
= 102 (mm).
- Khối lượng phần quay của con lăn đỡ hình lòng máng (bảng 6.15 [I]).
GC = 11.5 (kG).
- Khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh làm việc (bảng 6.9 [I]).
l
l
= 1400 (mm).
- Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng phần quay của con lăn.
SVTH: Trần Hoàng Vy Trang: 2
GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Máy Vận Chuyển
)m/kG(2.8
4.1

5.11
l
G
q
l
C
C
===
.
Hình 2
2) Con lăn thẳng.
- Đường kính con lăn đỡ (bảng 6.8 [I]).
dl = 102 (mm).
- Khối lượng phần quay của con lăn đỡ hình lòng máng (bảng 6.15 [I]).
GT = 7.5 (kG).
- Khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh không làm việc (bảng 6.9 [I]).
lk = 2*ll = 2800 (mm).
- Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng phần quay của con lăn.
)m/kG(7.2
8.2
5.7
l
G
q
k
T
T
===
.
Hình 3

SVTH: Trần Hoàng Vy Trang: 3
GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Máy Vận Chuyển
3) Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do phần chuyển động của băng tải.
)m/kG(7.19
8.2
5.7
4.1
5.11
675.4*2
l
G
l
G
q*2q
k
T
l
C
bbt
=++=++=
.
V. Chọn độ bền dự trữ theo tiêu chuẩn qui định (bảng 6.18 [I]).
no = 9
VI. Chọn giới hạn bền của lớp màng cốt trong dây băng (bảng 4.7 [I]).
Kc = 55 (kG/cm2)
C. Tính tốn và kiểm tra.
I. Xác định lực căng của dây băng tại từng điểm riêng của băng theo phương pháp
quanh vòng.
Hình 4
Ta chia chu tuyến của băng thành 8 đoạn riêng biệt, tính từ 1 đến 8. Mỗi đoạn có dạng lực

cản khác nhau. Ta bắt đầu từ điểm 1, tại đó lực căng băng là nhỏ nhất. Tại điểm 1 có lực
căng của nhánh ra của tang dẫn động.
1. Xét đoạn 1-2 ở nhánh không tải.
- Lực cản tại chi tiết quay (tang trống) dùng công thức 5.23 [I].
Wq = S1*(Kq-1) = S1*(1.07-1) = 0.07S1
Trong đó:
+ S1: lực căng của bộ phận kéo tại điểm đi vào chi tiếc quay.
+ Kq = 1.07: hệ số tăng lực căng của bộ phận kéo trên tang.
- Lực cản chuyển động trên đoạn băng thẳng (nhánh không tải) dùng công thức 5.20 [I].
WK = W12 = (qb+qk)*L*
ω
T = (4.675+2.7)*50*0.022 = 8.2 (kG).
Trong đó:
+
ω
T = 0.022: hệ số cản chuyển động của băng trên các con lăn có ổ tựa (bảng 6.16
[I]).
- Lực kéo căng tại điểm 2:
S2 = S1 + Wq + W12 = 1.07S1 + 8.2 (kG).
2. Xét đoạn 2-3:
- Lực kéo căng tại điểm 3:
SVTH: Trần Hoàng Vy Trang: 4
GVHD: Nguyễn Văn Hùng TKMH: Máy Vận Chuyển
S3 = S2 + Wq = S2 + S2(Kq+1) = S2 + 0.07S2 = 1.15S1 + 8.774 (kG).
3. Xét đoạn 3-4:
- Lực kéo căng tại điểm 4:
S4 = S3 + Wq = S3 + S3(Kq+1) = S3 + 0.07S3 = 1.23S1 + 9.39 (kG).
4. Xét đoạn 4-5:
- Lực kéo căng tại điểm 5:
S5 = S4 + Wq = S4 + S4(Kq+1) = S4 + 0.07S4 = 1.317S1 + 10.04 (kG).

5. Xét đoạn 5-6:
- Lực kéo căng tại điểm 6:
S6 = S5 + Wq + W56 = S5 + S5(Kq+1) + 8.2 = 1.4S1 + 18.94 (kG).
6. Xét đoạn 6-7:
- Lực kéo căng tại điểm 7:
S7 = S6 + Wq = S6 + S6(Kq+1) = S6 + 0.07S6 = 1.498S1 + 20.266 (kG).
7. Xét đoạn 7-8:
a) Lực cản do máng vào tải.
+ Lực cản tại điểm vào tải để truyền cho hàng có tốc độ của bộ phận kéo (công thức
5.24 [I]).
).kG(2.2
36
1*80
36
V*Q
W
t
===
+ Lực cản do thành dẫn hướng của máng vào tải (công thức 5.25 [I]).
Wm = 5*l = 5*2 = 10 (m).
° l = 2 (m): chiều dài của máng vào tải.
+ Tổng lực cản khi vào tải.
WVT = Wt + Wm = 2.2+10 = 12.2 (kG).
- Lực cản chuyển động của băng do khối lượng hàng, băng và con lăn gây nên.
WC = (qb + q + qbt)*L*
ω
lm = (4.675+22.22+19.7)*100*0.025 = 117 (kG).
Trong đó:
+
ω

lm = 0.025: hệ số cản chuyển động của băng trên các con lăn có ổ tựa (bảng
6.16 [I]).
+ L = 100 (m): chiều dài vận chuyển của băng.
- Tổng lực kéo căng tại điểm 8:
S8 = S7 + WVT + WC = 1.498S1 + 175 (kG).
Dùng biểu thức Ơle để xét quan hệ giữa lực căng của nhánh vào và nhánh ra khỏi
tang truyền động.
1
14.3*0.3
1
*
14
S*86.2e*Se*SS
===
αµ
.
Trong đó:
+
3.0
=µ
: hệ số bám của tang với dây băng (bảng 6.6 [I]).
+
0
180
=α
: góc ôm của dây băng trên tang.
Vậy giải các phương trình trên ta được kết quả sau:
S1 = 129 (kG).
S2 = 146.23 (kG).
S3 = 157.13 (kG).

S4 = 168 (kG).
S5 = 180 (kG).
S6 = 199.54 (kG).
S7 = 214 (kG).
S8 = 368 (kG).
II. Tính kiểm nghiệm.
SVTH: Trần Hoàng Vy Trang: 5