thiết kế băng tải

[1] ‘Máy vận chuyển liên tục – Phạm Đức’
[2] ‘Kỹ thuật nâng chuyển – Nguyễn Hồng Ngân, Nguyễn Danh Sơn’
I. Tính toán băng tải
Các thông số đầu vào:
- Góc nghiêng của băng là:
- Tốc độ dây băng:
- Vật liệu tải: vỏ lon nước ngọt 5g
1. Tính chọn dây băng
1. Chiều rộng dây băng
Từ tiêu chuẩn ta chọn chiều rộng băng là 500mm, ta tra bảng 3.4 [1] và chọn số
lớp màng cốt là 4.
2. Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng hàng
3. Tải trọng trên một mét chiều dài do khối lượng của các phần chuyển động của
băng
Trong đó
: Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài do khối lượng dây băng
(kg/m)
Với : chiều dày lớp bọc cao su ở mặt làm việc. .
Chọn mm
: chiều dày lớp bọc cao su ở mặt không làm việc
Chọn .
: chiều dày một lớp màng cốt phụ thuộc vào loại vải chế tạo màng
cốt. . Chọn
: Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài do khối lượng phần quay của các con
lăn ở trên nhánh có tải.
: Tải trọng trên 1 đơn vị chiều dài do khối lượng phần quay của các con lăn ở
trên nhánh không có tải.
Theo tiêu chuẩn với chiều rộng dây băng là và là loại băng tải di động nên
đường kính con lăn đỡ băng là .
Do tỉ trọng của vật liệu vận chuyển , chiều rộng băng B = 500mm dựa theo bảng
4.1[2] ta chọn khoảng cách giữa 2 con lăn trên nhánh chịu tải là 1500

1


Với đường kính con lăn đỡ là ta tìm được khối lượng phần quay của các con lăn
đỡ từ đây ta tính được:

4. Xác định lực căng băng

Hình 1. Sơ đồ tính lực căng băng ** thay góc 220 bằng góc **

Ta tính toán với

2


Hình 2. Sơ đồ tính lực căng băng với góc
- Chia dây băng thành các đoạn 1 → 7 như hình vẽ, theo thứ tự là lực căng tại các
điểm đó.
- Theo công thức:
Trong đó:
+
: lực căng của dây băng tại điểm thứ i
+ : lực căng của dây băng tại điểm thứ i + 1
+ : lực cản tại đoạn giữa hai điểm kế tiếp nhau thứ i và thứ (i+1)
- Ta bắt đầu tính từ điểm thứ 1:
Tại điểm thứ 1 có lực căng tại nhánh ra:
- Lực căng tại điểm 2:
(CT – 2.23[1])
Với góc ôm giữa băng và tang là 90°, ta có

- Lực căng tại điểm 3:
(CT – 2.13[1])
(CT – 2.14[1])
Trong đó
+ : lực căng trên đoạn không tải
+
: chiều dài dây băng
+
: hệ số cản chuyển động đối với ổ lăn (bảng 4.4[2])
+ : góc nghiêng của băng

3


Vậy
- Lực căng tại điểm 4:

(CT – 2.23[1])
Ta có: khi góc ôm giữa băng và tang là
= 1,05(
- Lực căng tại điểm 5:
Với
với góc ôm của dây băng và tang là 180°
- Lực căng tại điểm 6:
Trong đó:
(CT – 2.32[1])
+ : vận tốc của phần tử kéo (m/s)
+ : vận tốc vật liệu trước khi đặt lên phần tử kéo (m/s)
+ : năng suất (T/h)

- Lực căng tại điểm 7:
+ : lực căng trên nhánh chịu tải

Suy ra
(1)
Mặt khác ta có quan hệ giữa lực căng tại điểm đầu và điểm cuối trên dây bang:
(N)

(2)

Trong đó:
+ : hệ số bám giữ dây băng cao su và tang thép, (bảng 2.3[1])
+ : góc ôm của dây băng trên tang,
Từ (1) và (2) suy ra
Từ đó ta thay vào các phương trình trên và tính được các kết quả như sau:

4


- Kiểm tra độ võng của dây băng:
Độ võng cho phép của dây bang trên nhánh có tải:
Với: là khoảng cách con lăn nhánh chịu tải.

Độ võng cho phép của dây băng trên nhánh không tải:
Với: là khoảng cách con lăn nhánh không tải.

Vậy dây băng thỏa mãn yêu cầu về độ võng cho phép.
-

Biểu đồ lực căng băng theo chu vi:

5


Hình 3. Biểu đồ lực căng trên băng với góc

6


Ta tính toán với

Hình 4. Sơ đồ tính lực căng băng với góc
- Chia dây băng thành các đoạn 1 → 7 như hình vẽ, thứ tự là lực căng tại các điểm
đó.
- Theo công thức:
Trong đó:
+
: lực căng của dây băng tại điểm thứ i
+ : lực căng của dây băng tại điểm thứ i + 1
+ : lực cản tại đoạn giữa hai điểm kế tiếp nhau thứ i và thứ (i+1)
- Ta bắt đầu tính từ điểm thứ 1:
Tại điểm thứ 1 có lực căng tại nhánh ra:
- Lực căng tại điểm 2:
(CT – 2.23[1])
Với góc ôm giữa băng và tang là 90°, ta có
- Lực căng tại điểm 3:
(CT – 2.13[1])
(CT – 2.14[1])
Trong đó:

7


+ : lực căng trên đoạn không tải
+
: chiều dài dây băng
+
: hệ số cản chuyển động đối với ổ lăn (bảng 4.4[2])
+ : góc nghiêng của băng

Vậy
- Lực căng tại điểm 4:

(CT – 2.23[1])
Ta có: khi góc ôm giữa băng và tang là .
= 1,05(
- Lực căng tại điểm 5:
Với
với góc ôm của dây băng và tang là 180°.
- Lực căng tại điểm 6:
Trong đó:
(CT – 2.32[1])
+ : vận tốc của phần tử kéo (m/s)
+ : vận tốc vật liệu trước khi đặt lên phần tử kéo (m/s)
+ : năng suất (T/h)

- Lực căng tại điểm 7:
+ : lực căng trên nhánh chịu tải

Suy ra:

(1)
Mặt khác ta có quan hệ giữa lực căng tại điểm đầu và điểm cuối trên dây băng:
(N)

(2)
8


Trong đó:
+ : hệ số bám giữ dây băng cao su và tang thép, (bảng 2.3[1])
+ : góc ôm của dây băng trên tang,
Từ (1) và (2) suy ra:

- Kiểm tra độ võng của dây băng:
Độ võng cho phép của dây băng nhánh có tải:
Với: là khoảng cách con lăn nhánh chịu tải.

Độ võng cho phép của dây băng nhánh không tải:
Với: là khoảng cách con lăn nhánh không tải.

Vậy dây băng thỏa mãn yêu cầu về độ võng cho phép.
- Biều đồ lực căng dây băng theo chu vi:

9


Hình 5. Sơ đồ tính lực căng băng với góc
2. Tính toán tang trống
Đối với tang trống dùng cho băng vải – cao su ta có:
- Đường kính tang:

(CT – 3.8[1])
Trong đó:
+
: là số lớp màng cốt của dây băng 12
+ : hệ số tỉ lệ, phụ thuộc i, thông thường

10


- Đường kính tang cuối:
- Chiều dài của tang theo công thức:
(CT – 3.9[1])
Thông số của tang trống
Đường kính tang dẫn
Đường kính tang
động (mm)

cuối(mm)

Chiều dài tang
(mm)

3. Tính con lăn đỡ
- Đường kính con lăn Dcl (mm) với băng vải – cao su và băng dẫn di động, thường
lấy từ . Ta chọn .
- Chiều dày vỏ con lăn s(mm), tùy thuộc vào khả năng chịu lực và công dụng của
con lăn, con lăn đỡ băng vải – cao su có s từ nên ta chọn .
- Chiều dài con lăn: L (mm) phụ thuộc vào chiều rộng của dây băng.
Đới với băng vải cao su
Đường kính Dcl

Chiều dày vỏ con lăn

(mm)

(mm)

Chiều dài con lăn
(mm)

4. Kiểm tra các chi tiết đã chọn
1. Kiểm tra dây băng
Với các góc từ đến thì lực căng dây băng lớn nhất là trong trường hợp
- Lực căng dây băng lớn nhất
- Số lớp màng cốt cần thiết để chịu lực lớn nhất là:
Trong đó:
+ : hệ số dự trữ độ bền chọn theo bảng
+ : giới hạn bền của lớp màng cốt:
(Bảng 4.7 [1])
+ chiều rộng dây băng tính bằng cm, B=50cm
- Số màng cốt đã chọn
→ Vậy băng đã chọn thỏa mãn và đảm bảo đủ bền.
2. Lực kéo cần thiết ở tang dẫn động

11


3. Kiểm tra đường kính tang dẫn động
- Đường kính tang truyền động được kiểm tra theo áp lực dây băng lên tang
(CT – 3.14[1])

Trong đó:
+ : Lực kéo
+ : áp lực cho phép của dây băng
+ : Góc ôm của băng lên tang
+ : Hệ số ma sát giữa băng và tang (Bảng 2.3[1])

II.

- Đường kính cần thiết nhỏ nhất là:
- Đường kính tang đã chọn
→ Đường kính tang đã chọn thỏa mãn yêu cầu làm việc.
Tính công suất cần thiết của động cơ
1. Lực cản ở tang dẫn động không tính đến lực cản trong ổ trục, xác định theo
công thức (2.44[2])
2. Lực kéo tính theo công thức (2.53[2])
3. Số vòng quay của tang trong một phút
Trong đó:
: tốc độ trung bình của bộ phận kéo (m/s)
D: đường kính của tang (m)
K: Hệ số trượt, K = 0,98-0,99
4. Công suất cần thiết của động cơ (CT-2.54[2])

Trong đó:
: Hiệu suất của hộp giảm tốc bánh răng làm việc kín
: Hiệu suất bộ truyền xích từ hộp giảm tốc đến trục tang
: Hiệu suất của các khớp nối,
Tra bảng phụ lục P1.2[3] ta chọn động cơ điện DK51-4 với công suất là 4,5KW
và tốc độ là 1440 (vg/ph).
Các thông số cơ bản của động cơ:

12


Kiểu động
cơ

Công suất định

Tốc độ quay

mức trên động

của trục

Hiệu suất
(%)

Khối lượng (kg)

cơ (kW)
(v/p)
DK51-4
4,4
1440
0,85
104
Theo bảng tỉ số truyền thường dùng cho các bộ truyền ở bảng 2.4[3] ta chọn
5.

ix = 2: tỉ số truyền của bộ truyền xích

igt = 12: tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp
Do đó: Tỉ số truyền chung của hệ thống là
6. Ta tính lại vận tốc của tang trống theo công thức (CT3-10[2])
Do đó:

13