nghiên cứu chế tạo mô hình băng tải gàu cho máy sấy tháp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH
BĂNG TẢI GÀU CHO MÁY SẤY THÁP
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: T2010 - 60

S KC 0 0 2 9 4 1

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH
BĂNG TẢI GÀU CHO MÁY SẤY THÁP
MÃ SÔ: T2010-60

Chủ nhiệm đề tài: LÊ KIM DƯỠNG

Tp. Hồ Chí Minh, 2011


PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU.
Thiết kế, chế tạo băng tải gàu (dạng xích) máy sấy tháp làm đồ dùng dạy học phục vụ cho việc
thực tập sinh viên ngành công nghệ nhiệt – điện lạnh trường ĐHSPKT tp.HCM.
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC.
Đối với máy sấy tháp việc chuyển vật liệu sấy lên tháp cao, hiện nay có nhiều cách khác nhau
như: vít tải, băng tải gàu, ...Còn băng tải gàu dạng xích gọi là xích tải gàu, thường sử dụng ở một số
lĩnh vực khác nhau, đối với máy sấy tháp việc ứng dụng khá hạn chế. Trên thế giới việc nghiên cứu
và ứng dụng băng tải gàu là rất đa dạng và phong phú.
1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI.
Việc chuyển tải vật liệu sấy phục vụ cho các máy sấy tháp, thường sử dụng vít tải hoặc băng tải,
đối với xích tải gàu rất ít được áp dụng.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

1


PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.

2.1 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.
Nghiên cứu, chế tạo xích tải gàu máy sấy tháp, tạo một thiết bị nhằm giúp cho việc giãng
dạy cũng như thực tập môn sấy sinh viên ngành nhiệt, đang trong giai đoạn thiếu thốn về mặt thiết
bị là một việc làm cần thiết.
2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Trên cơ sở năng suất, kích thước, đặc điểm của thiết bị sấy. Chọn loại băng tải phù hợp, tính
toán thiết kế , thi công lắp ráp, chạy thử, vận hành.
2.3 NỘI DUNG.
a) Tổng quan về băng tải.
Trong các nhà máy, xí nghiệp, trong dây chuyền sản xuất hoặc chế biến, gia công… muốn di
chuyển một sản vật từ nơi này đến nơi khác trong một dây chuyền sản xuất, ngưới ta có nhiều
cách để thực hiện. Một phương thức thông thường và hay sử dụng nhất đó là sử dụng bộ truyền
động , mà cơ cấu truyền động chủ yếu là băng tải, xích tải hoặc vít tải.
b) Một số dạng băng tải

.

 Băng tải mặt gân
Loại này dùng để chuyển tải các vật liệu ở dạng đóng gói sẳn hoặc dạng rắn, ở trạng thái
ngang hoặc có khi lên một độ dốc đến 50 độ. Được áp dụng khá phổ biến trong vận chuyển lúa,
gạo, xi măng...

Hình 1: Băng tải mặt gân
ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

2


 Băng tải gàu múc.
-

Băng tải loại này thường sử dụng để tải các loại vật liệu dạng bột hoặc dạng hạt, băng

tải có thể đặt theo một độ dốc từ nhỏ cho đến thẳng đứng.
-

Trên mặt băng tải đục các lỗ để bắt gàu múc bằng nhựa.

-

Băng tải loại này có khổ tương đối nhỏ khoảng từ 150mm đến 250mm

-

Độ dày khoảng 12 đến 15mm, có từ 4 đến 5 lớp bố.

Hình 2: Băng tải gàu múc
Về lĩnh vực sấy, trong số các loại máy sấy nông sản, máy sấy tháp là loại máy có chiều cao
chiếm ưu thế nhất, vì tháp sấy cần độ cao để cho hạt rơi tự do từ trên xuống sau đó mới trao đổi
nhiệt với tác nhân sấy để thực hiện quá trình sấy. Vì vậy để đưa vật liệu từ dưới lên đến phía
trên đỉnh của tháp sấy, người ta thường sử dụng bộ truyền động: băng tải gàu hoặc xích tải gàu.

 Băng tải gàu dạng đai.
Băng tải gàu dạng đai thường có cấu tạo là các tấm dẹp, có bề dày và chiều dài tùy theo yêu
cầu của từng thiết bị, có độ bền cao và khả năng chịu nhiệt tốt. Băng tải gàu dạng đai gồm: băng
tải đai thang, băng tải đai dẹt, đai truyền kiểu răng, đai truyền kiểu xích…
Cơ cấu hoạt động của băng tải gàu: băng tải được nối với hai bánh đai, một bánh dẫn và một
bánh bị dẫn, bánh dẫn được nối với một động cơ điện, khi động cơ quay, bánh dẫn quay làm cho
bánh bị dẫn quay theo thông qua dây đai. Từ đó băng tải sẽ hoạt động dẫn đến các gầu trên băng
tải cũng quay theo và cả hệ thống sẽ hoạt động đồng bộ.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

3


Hình 3: Nguyên lý băng tải gàu đai

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

4


Ƣu nhƣợc điểm của băng tải gàu dạng đai.
 Ưu điểm:
-

Kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt và sửa chữa.

-

Không gây ồn trong quá trình hoạt động, an toàn.

-

Yêu cầu thấp về độ chính xác chế tạo.

-

Truyền động quay giữa các trục có khoảng cách lớn

 Nhược điểm
-

Kích thước cồng kềnh, hiệu suất bé.

-

Tỷ số truyền không ổn định.

-

Có hiện tượng trượt dây đai.

-

Khó khăn trong việc bố trí các gàu

 Xích tải gàu.
Xích là một chuổi các mắt xích nối với nhau bằng khớp bản lề. Bộ truyền xích truyền
chuyển động và tải trọng nhờ sự ăn khớp của các mắt xích., cấu tạo chính của bộ truyền xích
gồm đĩa dẫn, đĩa bị dẫn và xích. Ngoài ra bô truyền xích có thể có bộ phận căng xích, bộ phận

bôi trơn và bộ phận che kín.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

5


Hinh 4: Xích và các chi tiết của xích

 Phạm vi ứng dụng xích tải gàu.
- Truyền động có khoảng cách giữa các trục ≤ 8m
- Làm việc ở vận tốc thấp, trung bình
- Không có hiện tượng trượt, tỷ số truyền ổn định
 Ƣu nhƣợc điểm xích tải gàu.
 Ưu điểm:
- Có thể truyền động có khoảng cách giữa các trục khá lớn
- Kích thước nhỏ hơn so với truyền dộng đai
- Không có hiện tượng trượt
- Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn truyền động đai
- Dễ dàng thay đổi khoảng cách giữa các gàu
- Năng suất băng tải thay đổi trong một phạm vi rộng và liên tục
 Nhược điểm:
- Khi làm việc vận tốc lớn sẽ tạo tiếng ồn
- Quá trình chế tạo, lắp ráp phải thật sự chính xác
- Không phù hợp với môi trường cát, bụi, vì xích dễ bị mòn

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

6

Với những ưu nhược điểm, cũng như phạm vi ứng dụng ở trên , ta chọn xích tải gàu cho máy sấy
tháp với một số đặc điểm sau:
Sản phẩm sấy được chọn là ngô (hoặc một số ngũ cốc khác có dạng hạt)
Năng suất tải dao động trong một phạm vi khá rộng (tính cho 400 kg/h)
Tháp sấy có độ cao 4000mm

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

7


TÍNH CHỌN HỆ THỐNG XÍCH TẢI GÀU


Tính chọn xích tải:

Để đảm bảo năng suất cũng như phù hợp với kích thước thiết bị , ta chọn loại xích ống con lăn:
30 × 20 × 8500.

Hình 5: dạng xích ống con lăn dùng cho xích tải gàu

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

8




Tính chọn gàu tải

Ứng với năng suất đầu vào của vật liệu trong tháp, nên ta chọn gàu có kích thước như hình
minh họa (hình 6), và với số lượng gàu là 20 cái và được bố trí như hình 7.

50

0
11

75

Hình 6: Kích thước và hình dáng của gàu.
ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

9


4500
425

550
300

350

Hình 7: Cách bố trí gàu lên xích.
Như vậy năng suất gàu tải được xác định:
-

Thể tích của một gàu

Ta có khối lượng riêng của bắp
Vậy khối lượng của bắp chứa trong một gàu là:
M1 = 0.75 x 0.45 = 0.34 ( kg).
ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

10


Ứng với độ cao của tháp, tổng chiều dài xích là 8500mm, được bố trí 20 gàu khoảng cách
gàu như hình 7 ở trên.



Tính chọn bánh răng

Ứng với chiều rộng và bước của xích ta chọn bánh răng có bước răng phù hợp và đường kính
200mm và được minh họa ở hình bên dưới.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

11


Hình 8: hình dạng bánh răng
Puli quay một vòng (Ø = 200), xích dịch chuyển một đoạn là 628mm. Vậy để xích đi hết
đoạn đường 8500mm thì động cơ phải quay 13,5 vòng , và lúc này đồng nghĩa với số bắp đã đưa
vào tháp là:
M20 = 0.34 x 20 = 6.8 ( kg ).

Hình 9: gắn gàu lên xích

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

12


 Bulông bắt gàu tải.
Tùy theo cấu tạo của từng loại gàu tương ứng để có các bu lông đai ốc phù hợp với từng
kiểu và từng loại gàu.
Sau đây là một số bu lông đai ốc thường sử dụng đề ráp gàu với xích:

Hình 8: các loại bulong gắn gàu vào xích

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

13


 TÍNH CHỌN NĂNG SUẤT THIẾT BỊ.
Phụ thuộc vào năng suất thiết bị sấy, ta có thể dựa vào các bảng sau để chọn số vòng quay cũng
như số gàu thích hợp:
Số vòng
quay động
cơ.
(Vòng/phút)
10

Số gàu
(Cái)

Năng
suất.
(Kg/giờ)

15

226

12

15

271

14

15

316

16

15

362

18

15

407

20

15

452

22

15

497

24

15

542

26

15

588

28

15

633

30

15

678

32

15

723

34

15

768

36

15

814

38

15

859

40

15

904

42

15

950

44

15

995

46

15

1040

Bảng: 1. Có số vòng quay từ 10 đến 46 vòng trong một phút, số gàu gắn trên xích tải là 15. Được áp
dụng khi yêu cầu năng suất đạt từ: 226 đến 1040 kg / giờ.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

14


Số vòng
quay động
cơ.
(Vòng/phút)
48

Số gàu
(Cái)

Năng
suất.
(Kg/giờ)

15

1085

50

15

1130

52

15

1176

54

15

1221

56

15

1266

58

15

1311

60

15

1356

62

15

1402

64

15

1447

66

15

1492

68

15

1537

70

15

1582

72

15

1628

74

15

1673

76

15

1718

78

15

1763

80

15

1808

Bảng: 2. Có số vòng quay từ 48 đến 80 vòng trong một phút, số gàu gắn trên xích tải là 15. Được áp
dụng khi yêu cầu năng suất đạt từ: 1085 đến 1808 kg / giờ.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

15


Số vòng
quay động
cơ.
(Vòng/phút)
10

Số gàu
(Cái)

Năng
suất.
(Kg/giờ)

20

301

12

20

362

14

20

422

16

20

482

18

20

543

20

20

603

22

20

663

24

20

723

26

20

784

28

20

844

30

20

904

32

20

965

34

20

1025

36

20

1085

38

20

1145

40

20

1206

42

20

1266

44

20

1326

46

20

1387

Bảng: 3. Có số vòng quay từ 10 đến 46 vòng trong một phút, số gàu gắn trên xích tải là 20. Được áp
dụng khi yêu cầu năng suất đạt từ: 301 đến 1387 kg / giờ.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

16


Số vòng
quay động
cơ.
(Vòng/phút)
48

Số gàu
(Cái)

Năng
suất.

(Kg/giờ)

20

1447

50

20

1507

52

20

1567

54

20

1628

56

20

1688

58

20

1748

60

20

1809

62

20

1869

64

20

1929

66

20

1990

68

20

2050

70

20

2110

72

20

2170

74

20

2231

76

20

2291

78

20

2351

80

20

2412

Bảng 4: có số vòng quay từ 48 đến 80 vòng trong một phút, số gàu gắn trên xích tải là 20. được áp
dụng khi yêu cầu năng suất đạt từ: 1447 đến 2412 kg / giờ.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

17


Số vòng
quay động
cơ.
(Vòng/phút)
10

Số gàu
(Cái)

Năng

suất.
(Kg/giờ)

25

377

12

25

452

14

25

528

16

25

603

18

25

678

20

25

754

22

25

829

24

25

904

26

25

980

28

25

1055

30

25

1130

32

25

1206

34

25

1281

36

25

1356

38

25

1432

40

25

1507

42

25

1582

44

25

1658

46

25

1733

Bảng: 5. Có số vòng quay từ 10 đến 46 vòng trong một phút, số gàu gắn trên xích tải là 25. Được áp
dụng khi yêu cầu năng suất đạt từ: 377 đến 1733 kg / giờ.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

18


Số vòng
quay động
cơ.
(Vòng/phút)
48

Số gàu
(Cái)

Năng
suất.
(Kg/giờ)

25

1809

50

25

1884

52

25

1959

54

25

2035

56

25

2110

58

25

2185

60

25

2261

62

25

2336

64

25

2412

66

25

2487

68

25

2562

70

25

2638

72

25

2713

74

25

2788

76

25

2864

78

25

2939

80

25

3014

Bảng 6: Có số vòng quay từ 10 đến 46 vòng trong một phút, số gàu gắn trên xích tải là 25,. Được áp
dụng khi yêu cầu năng suất đạt từ: 1809 đến 3014 kg / giờ.

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

19




Năng suất của động cơ:
173, tai liệu [3]

Trong đó:

Q: năng suất của gàu tải.
H: Chiều cao nâng vật liệu của gàu tải, m.
η: Hiệu suất của gàu tải, η = 0,7.
v: vận tốc của cơ cấu kéo, m/s.

Vậy:

Với Nđc = 0.71HP, ta chọn động cơ 1HP với nguồn điện 3 pha (380v), điều chỉnh tốc độ vô cấp

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

20


ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

21

ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

22


ThS. Leâ Kim Dưỡng, Tröôøng ÑHSPKT Tp. HCM 2011

23