Đồ án thiết kế vít tải vận chuyển cát năng suất 5 tấngiờ

Thiết kết vít tải

Mở đầu
Trong đề tài thiết kế của nhóm, nhóm em được giao thiết kế vít tải vận
chuyển cát khô

Trang 1


Thiết kết vít tải

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN

1.1 VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI

Trong quá trình sản xuất thực phẩm, thông thường nguyên vật
liệu phải qua các công đoạn gia công chế biến bằng nhiều máy
móc thiết bị khác nhau, do đó nguyên vật liệu cần phải được
chuyển từ công đoạn nầy sang công đoạn khác. Quá trình nầy
được thực hiện nhờ các máy vận chuyển phù hợp với tính chất của
nguyên vật liệu. Thông thường, máy vận chuyển làm việc liên tục,
chuyên chở vật liệu theo hướng đã định, có thể làm việc trong
một thời gian không giới hạn, không dừng lại khi nạp và tháo liệu.
Các máy và thiết bị vận chuyển liên tục bao gồm các loại chính
như: gàu tải, băng tải, xích tải, cào tải thuộc nhóm máy có bộ
phận kéo và vít tải, vận chuyển bằng không khí và thủy lực thuộc
nhóm máy không có bộ phận kéo
1.2 CÁC THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN
1.2.1 BĂNG TẢI

-Cấu tạo:

Trang 2


Thiết kết vít tải

Hình 1 Băng tải
1.phiễu cấp liệu

8. Cơ cấu căng

đai
2. băng tải

9. hộp giảm tốc

3. con lăn đỡ

10. Khớp nối

4. tang chủ động

11. Động cơ

5. phễu dỡ liệu

12 bánh căng

băng

6. con lăn tì
7. tang bị động
Băng tải thường được làm bằng vải len,sợi bông, sợi gai, cao
su tổng hợp và thép. Băng tải bằng vải – cao su có chiều rộng từ

Trang 3


Thiết kết vít tải

300÷3000 mm và lượng lớp đệm từ 3÷12 , các lớp đệm bằng
nilông, sợi thủy tinh làm cho băng tải có độ bền cao
Đường kinh con lăn băng tải vải – caosu có đường kinh từ
80÷100 mm, với băng tải thép là 350 ÷400, khoảng cách con lăn ở
nhánh trên là 250÷300, và ở nhanh dưới là 1÷1,5 m

-Nguyên lý hoạt động:
Băng tải là một máy vận chuyển vật liệu rời theo phương
ngang bằng cách cho vật liệu nằm trên một mặt băng chuyển
động. Vật liệu sẽ được mang từ đầu này tới đầu kia của băng và
được tháo ra ở cuối băng. Băng tải gồm một băng bằng cao su
hoặc vải hoặc bằng kim loại được mắc vào hai puli ở hai đầu. Bên
dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng khi
mang tải. Một trong hai puli được nối với động cơ điện con puli kia
là puli căng băng. Tất cả được đặt trên một khung bằng thép vững
chắc. Khi puli dẫn động quay kéo băng di chuyển theo. Vật liệu
cần chuyển được đặt lên một đầu băng và sẽ được băng tải mang

Trang 4

Thiết kết vít tải

đến đầu kia. Trong nhiều trường hợp cần phải tháo liệu giữa chừng
có thể dùng các tấm gạt hoặc xe tháo di động. Thông thường puli
căng là puli ở vị trí nạp liệu, còn puli dẫn động ở phía tháo liệu vì
với cách bố trí như vậy nhánh băng phía trên sẽ là nhánh thẳng
giúp mang vật liệu đi dễ dàng hơn. Để tránh hiện tượng trượt,
giữa puli và băng cần có một lực ma sát đủ lớn, do đó băng cần
phải được căng thẳng nhờ puli căng được đặt trên một khung
riêng có thể kéo ra phía sau được.
-Ưu nhược điểm:
• Không làm hư hỏng vật liệu do vật liệu không có chuyển động
tương đối với
mặt băng
• Có thể áp dụng cho nhiều loại sản phẩm khác nhau như các loại
vật liệu rời, vật
liệu đơn chiếc hoặc các loại vật liệu không đồng nhất.
• Có khả năng vận chuyển tương đối xa.
• Chiếm nhiều diện tích và không gian lắp đặt.
• Tiêu tốn năng lượng trên một đơn vị khối lượng vận chuyển
tương đối cao
1.2.2 GÀU TẢI
-cấu tạo:

Trang 5


Thiết kết vít tải

Cấu tạo gàu tải đổ theo phương pháp ly tâm và phương
pháp trọng lực
1.đai gầu

5. Phễu nạp liệu

2. gầu

6. Tang dẫn động

3. vỏ gầu tải

7. Cửa tháo liệu

4. tang căng
Hình 2: Gàu tải

-Nguyên lý hoạt động:

Trang 6


Thiết kết vít tải

Gàu tải là thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng
đứng. Cấu tạo của gàu tải gồm có hai puli đặt trong một thân làm
bằng thép mỏng. Một đai dẹt trên đó có bắt các gàu múc được
mắc vào giữa hai puli. Puli trên cao được truyền động quay nhờ
động cơ điện thông qua hộp giảm tốc, còn puli dưới được nối với
bộ phận căng đai có nhiệm vụ giữ cho đai có đủ độ căng cần thiết

bảo đảm đủ lực ma sát giữa đai và puli. Vật liệu được mang lên
cao nhờ các gàu múc di chuyển từ dưới lên. Gàu múc vật liệu từ
phía chân gàu đi lên phía trên và đổ ra ngoài theo hai phương
pháp chủ yếu là đổ nhờ lực ly tâm và nhờ trọng lực. Ở phương
pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật liệu khi đi vào phần bán kính cong
của puli trên sẽ xuất hiện lực ly tâm, có phương thay đổi liên tục
theo vị trí của gàu. Hợp lực của trong lực và lực ly tâm làm cho
vật liệu văng ra khỏi gàu và rơi xuống đúng vào miệng ống dẫn
vật liệu ra. Lực ly tâm sinh ra phụ thuộc vào vân tốc quay của
puli, nếu số vòng quay của puli lớn, lực ly tâm lớn làm vật liệu
văng ra ngoài sớm hơn, rơi trở lại chân gàu. Nếu quay chậm, lực
ly tâm nhỏ vật liệu ra khỏi gàu chậm và không văng xa được, do
đó vật liệu không rơi đúng vào miệng ống dẫn vật liệu. Số vòng
quay của puli phải phù hợp mới có thể đổ vật liệu đúng vào miệng
ống dẫn vật liệu ra.
-Ưu nhược điểm:
Gàu tải được áp dụng rộng rãi vì kích thước cơ bản của chúng không đáng kể,tuy
nhiên do độ kín không bảo đảm, bụi dễ phát sinh nên không được sử dụng để vận
chuyển các chất độc và chất tạo bụi.
1.2.3 VẬN CHUYỂN BẰNG KHÍ ĐỘNG

Trang 7


Thiết kết vít tải

-Cấu tạo:

1. cơ cấu nạp liệu

3. Xyclon phân chia

5 máy hút
2. ống hút

4 .xyclon lọc
Hình 3: Hệ thống vận chuyển bằng khí động

-Nguyên lý hoạt động:
Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lý sử
dụng dòng khí chuyển động trong ống dẫn với tốc độ đủ lớn để
mang vật liệu từ chỗ nầy đến chỗ khác dưới trạng thái lơ lửng
Nhờ máy hút 6 tạo ra hạ áp mà không khí vào bộ nạp liệu 1 và
khi qua lớp nguyên liệu sẽ kéo theo nó làm chuyển dịch theo
đường ống dẫn 2 vào xyclon phân chia 3. Tại đây nguyên liệu

Trang 8


Thiết kết vít tải

được phân chia, còn không khí nhiễm bụi qua đường ống vào
xyclon lọc 5 rồi thải ra .Nguyên liệu được thải ra ngoài từ xyclon
phân chia 3 . Để có thể lấy nguyên liệu tại nhiều vị trí khác nhau
cần có các đoạn ống mềm. Nhờ hệ thống này có thể hút nguyên
vật liệu từ nhiều vị trí trong cùng một lúc.
-Ưu nhược điểm:

.

Đơn giản về kết cấu, an toàn và dễ dàng vận hành, độ kín tuyệt đối, cơ khí hóa

và tự động hóa các công đoạn vận chuyển, điều kiện vệ sinh và sự kết hợp với các
thiết bị khác trong công đoạn

. Thiết bị này là tiêu hao năng lượng lớn vì vậy thực tế ứng dụng của
phương pháp vận chuyển bằng không khí thường chỉ sử dụng cho
các loại vật liệu hạt có kích thước tương đối nhỏ, nhẹ .
1.2.4 VÍT TẢI
-Cấu tạo:

Trang 9


Thiết kết vít tải

Hình 4: Vít tải
1.động cơ

2. Hộp giảm tốc

3 khớp nối

treo trung gian 6.gối đỡ 2 đầu

7. Cơ cấu dỡ tải

4. Trục vít xoắn
8. Cánh vít

5 gối
9. Vỏ hộp

10. Cơ cấu nắp tải
11. nắp hộp

Đường

Số vòng

Khe hở

Đường kính Hệ số

Bề dày

kính

quay

hướng

trong của

vít

ngoài

vít(vg/ph)

tâm với

vít d (mm)

vít(mm)

chứa ε

(mm)

máng vít
λ (mm)

60÷250

400÷60

6÷7

20÷80

0,3÷0,

1÷3

4
Bảng giá trị λ

Vít tải là máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương
nằm ngang. Ngoài ra vít tải có thể dùng để vận chuyển lên cao

với góc nghiêng có thể lên tới 90o, tuy nhiên góc nghiêng càng lớn
hiệu suất vận chuyển càng thấp. Vít tải gồm có:
+ máng vít :máng của vít được chế tạo bằng phương pháp
dập từ thép tấm có

Trang 10


Thiết kết vít tải

chiều dày từ 4÷8 mm,chiều dài mỗi đoạn đến 4 m nửa dưới cuả
mặt cắt ngang có dạng nửa hình tròn. Kết cấu máng và nắp đảm
bảo kín không cho bụi và khí độc thoát ra ngoài trong trường hợp
vận chuyển vận liệu có bụi và khí độc, nắp máng vít được gắp với
máng nhờ bulông. Trên nắp ở đầu máng có cửa cấp tải tiết diện
vuông, còn ở đáy máng có cửa dỡ tải đặt ở vị trí theo yêu cầu.
+Trục vít :

Làm bằng thép ống trên có cánh vít. Cánh vít làm từ

thép tấm được hàn lên trục theo đường xoắn ốc tạo thành một
đường xoắn vô tận. Trục vít và cánh quay được nhờ các ổ đỡ ở hai
đầu máng. Nếu vít quá dài thì phải lắp những ổ trục trung gian,
thường là ổ treo, cách nhau khoảng 3-4 m
+vít tải : là vít xoắn để dùng để đẩy vậy liệu dọc theo máng. Hình
dạng và kết cấu cánh xoắn phụ thuộc vào mục đích để vận
chuyển các loại vật liệu khác nhau. Vít xoắn gồm nhiều đoạn ghép
với nhau mỗi đoạn không quá 3 m. Mỗi đoạn vít gồm có trục và
cánh xoắn hàn với trục, cánh xoắn gồm nhiều đoạn hàn với nhau

Trang 11


Thiết kết vít tải

mỗi đoạn có chiều dài bằng bước xoắn, chế tạo bằng phương
pháp dập
Kích thước của trục vít và cánh xoắn thường được tiêu chuẩn hóa
đường kính d= 100÷320 mm, bước xoắn từ 80 ÷320 mm, theo tiêu
chuẩn trên bước xoắn thường bằng từ 0,8 ÷1 làn đườn kính cánh
xoắn, tốc độ quay từ 10÷300 vg/ph

+ Các dạn vít tải:
Theo phương vận chuyển chia ra làm 2 loại:
● vít tải nằm ngang
● vít tải thẳng đứng

Theo hình dạng cánh xoắn chia vít ra thành:
● vít có cánh xoắn liền trục

Trang 12


Thiết kết vít tải

Dùng vận chuyển các vật liệu dạng bột, hạt nhỏ và trung bình
rời khô như : ximăng, cát khô, tro, bột
Loại này cho năng suất vận chuyển cao. Hệ số điền đầy ε =
0.125÷ 0.45 và tốc độ quay của vít từ n= 50 ÷ 120 vg/ph
● vít có cánh xoắn không liền trục

Dùng vận chuyển hạt cỡ lớn như: sỏi, đá vụn...Hệ số điền đầy ε=0.25÷0.4 và tốc
độ quay của vít từ n= 40÷100vg/ph
● vít dạng lá liên tục

Dùng cho vật liệu dính, vừa trộn, tẩm vừa vận chuyển như: đất sét ẩm, bê tông,
ximăng. Hệ số điền đầy ε=0.15 ÷ 0.3 và tốc độ quay của vít n=30÷60 vg/ph
● vít dạng lá không liên tục

Dùng vận chuyển các hạt thô, có độ ẩm như : sỏi, đá dăm, đất sét ẩm, bê tông,
ximăng. Hệ số điền đầy ε=0.15 ÷ 0.4 và tốc độ quay n=30÷60 vg/ph.

Trang 13


Thiết kết vít tải

Qua cách phân loại ở trên ta thấy loại vít tải có dạng cánh xoắn liên tục liền
trục là phù hợp với việc vận chuyển cát trắng khô nên ta chọn này. Cấu tạo của
gồm một máng cố định phần dưới dạng nửa hình trụ và phía trên đậy bằng nắp.
Trục quay trên đó có gắn vít tải được đỡ bằng hai ổ đỡ hai đầu và ổ đỡ trung gian.
Trục quay được truyền động bằng động cơ. Vật liệu được nạp vào máng nạp liệu
và thoát ra ở máng thoát liệu.
-Nguyên lý hoạt động:
Khi trục vít quay sẽ đẩy vật liệu chuyển động tịnh tiến trong
máng nhờ cánh vít, tương tự như chuyển động của bulông và đai
ốc. Vật liệu trượt dọc theo đáy máng và trượt theo cánh vít đang
quay. Vít tải chỉ có thể đẩy vật liệu di chuyển khi vật liệu rời, khô.
Nếu vật liệu ẩm, bám dính vào trục sẽ quay theo trục, nên không
có chuyển động tương đối giữa trục và vật liệu, quá trình vận

chuyển không xảy ra. Để có thể chuyển được các nguyên liệu
dạng cục hoặc có tính dính bám, cần chọn loại cánh vít có dạng
băng xoắn hoặc dạng bơi chèo, tuy nhiên năng suất vận chuyển
bị giảm đáng kê
Chiều di chuyển của vật liệu phụ thuộc vào chiều xoắn của cánh
vít và chiều quay của trục vít. Nếu đảo chiều quay của trục vít sẽ
làm đổi chiều chuyển động của vật liệu. Hai trục vít có chiều xoắn
của cánh vít ngược nhau sẽ đẩy vật liệu theo hai hướng ngược
nhau nếu quay cùng chiều
Vít tải thường được truyền động nhờ động cơ điện thông qua hộp
giảm tốc. Số vòng quay của trục vít trong khoảng từ 50-250
vòng/phút. Chiều dài vận chuyển của vít tải thường không dài quá
15-20 m

Trang 14


Thiết kết vít tải

-Ưu nhược điểm:
+ vít tải có nhưng ưu điểm sau:

• Nhỏ gọn, với cùng năng suất thì diện tích tiết diện ngang của vít
tải nhỏ hơn rất nhiều so với tiết diện ngang của các máy vận
chuyển khác.
• Bộ phận công tác của vít nằm trong máng kín, nên có thể hạn
chế được bụi khi làm việc với nguyên liệu sinh nhiều bụi.
• Giá thành thấp hơn so với nhiều loại máy vận chuyển khác.
+những nhược điêm của vít tải:
• Chiều dài cũng như năng suất bị giới hạn, thông thường không

dài quá 30 m
với năng suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ
• Chỉ vận chuyển được vật liệu rời, không vận chuyển được các
vật liệu có tính
dính bám lớn hoặc dạng sợi do bị bám vào trục
• Trong quá trình vận chuyển vật liệu bị đảo trộn mạnh và một
phần bị nghiền
nát ở khe hở giữa cánh vít và máng. Ngoài ra nếu quãng đường
vận chuyển dài,
vật liệu có thể bị phân lớp theo khối lượng riêng.
• Năng lượng tiêu tốn trên đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn hơn
so với các
máy khác.

Trang 15


Thiết kết vít tải

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾT VÍT TẢI

2.1 Xác định đường kính vít tải
Năng suất vít tải Q ( tấn/h) được xác định theo công thức sau:
Q=

60π .D 2 .P.n.ρ .K c .K n
(tấn/h)
4

2.1

Trong đó:
D :là đường kính vít tải, m
P: là bước vít, m
P=0,8.D
ρ : khối lượng riêng của vật liệu vận chuyển (tấn/m3). Với cát trắng khô thì có
ρ=1.2 tấn/m3
n : số vòng quay của vít tải, vg/ph
n=Kv/ D
với: Kv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu, với cát là vật liệu nặng, sắc cạnh có Kv= 30
Kc : hệ số đồng chất tiết diện máng, phụ thuộc vào vật liệu. Vật liệu sắc cạnh có
Kc= 0.125

Trang 16


Thiết kết vít tải

Kn : Hệ số phụ thuộc góc nghiêng β của vít tải với góc nghiêng β=150 ta có
Kn=0.7
Thay vào (2.1) ta được đường kính vít tải
2
5

2


Q
5


 5 =0.282 m
D= 
 = 

 37, 7.1, 2.0,125.30.0, 7 
 37, 7.ρ .K c .K v .K n 

Lấy theo tiêu chuẩn chọn D= 320 mm
2.2 Tính số vòng quay của vít tải
Công thức xác định số vòng quay của vít theo đường kính như sau:
n=

Kv
30
=
=54,77 vg/ph. Chọn n=55 vg/ph
D
0.32

2.3 Xác định bước vít tải
Bước vít tải được xác định theo công thức:
p=0,8.D= 0,8.320= 256 mm
2.4 Xác định công suất trên vít tải
Công suất trên vít tải được xác định theo công thức:
P=

Q.H
Q.L
+ C0
360

360

Trong đó
Q: năng suất của vít tải ( tấn/h)
L: chiều dài vận chuyển của vật liệu theo phương nằm ngang (m)
C0 : hệ số lực cản. Với cát trắng mịn ta lấy C0 = 4

Trang 17


Thiết kết vít tải

H: chiều cao vận chuyển theo phương đứng (m)
H=L.sin α =15. sin 150= 3,88 m


P=

Q.H
Q.L
5.3,88
5.15
+ C0
+ 4.
=
=0,887 (kw)
360
360
360
360

2.5 Xác định mômen xoắn trên vít tải
Mômen xoắn tác động lên vít tải Tv (N.mm) được xác định theo công thức:
Tv= 9,55.106

P
n

Trong đó:
P : công suất vít tải (kw)
n: số vòng quay của vít tải( vg/ph)


Tv= 9,55.10

6

P
0,887
= 9,55.106
= 154015,45 (N.mm)
n
55

2.6 Xác định lực dọc trục trên vít tải
Lực dọc trục trên vít tải:
Tv

Fav= R.tg (α + γ )

2.2

Trong đó:
R: khoảng cách điểm đặt lực ma sát của vật liệu với cánh vít đến trục của vít tải
(mm)
R= (0,3÷0,4).D= (0,3÷0,4).320= 96÷128 mm. Chọn R= 110 mm
α- góc nâng của đường xoắn vít (độ):

Trang 18


Thiết kết vít tải

tgα=

256
p
= 2.3,14.110 =0,37
2.π .R

=> α= 20,30

γ-góc ma sát của vật liêuh vận chuyển với cánh vít( độ)
tgγ=f
với: f là hệ số ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít. Với cát khô chọn f=0,8


γ=38,650

thay vào 2.2 ta được:

Tv

154015, 45

Fav= R.tg (α + γ ) = 110.tg (20,3 + 38, 65) =842,95 (N)
2.7 Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối đỡ.
Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít giữa 2 gối đỡ được xác định như sau:
Pn=

2.Tv .l
(N)
k .D.L

Trong đó:
L: là chiều dài vít tải, L=15m
l: khoảng cách giữa các gối đỡ, ta lấy l= 3m
Tv: mômen xoắn trên trục vít, Tv= 154015,45 Nmm=154,015 N.m
k :hệ số tính đến bán kính chịu lực, k=0,7÷0,8 chọn k=0,7
D: đường kinh vít , D=320 mm= 0,32m
2.154, 015.3

=>Pn= 0, 7.0,32.15 =275 N
* tải trọng dọc phân bố đều trên trục vít

Trang 19


Thiết kết vít tải

pd=

Fav 842,95
=
=56,2 (N/m)
L
15

*tải trọng ngang phân bố đều trên trục vít
pn=

Pn
275
=
=91,7 N/m
l
3

*mômen xoắn phân bố đều trên trục vít
Mo=

Tv
154, 015
=
=10,3 (N/m)
L
15

2.8 sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít
Trục vít được coi như là 1 dầm liên tục có các ổ treo trung gian được xem như các
gối đỡ . Trục được chia làm 5 đoạn, mỗi đoạn dài 3 m

Vậy trục vít được đưa về thành 1 dầm siêu tĩnh bậc 1, tách riêng từng tải trọng tác
dụng lên trục vít và xác định momen lớn nhất tác dụng lên trục vít và các đoạn
đường kính trục vít
Trục vít để vật chuyển cát nên chủ yếu chịu ảnh hưởng của mômen xoắn và tải
trọng ngang phân bố đều trên trục vít, còn tải trọng dọc phân bố đều trên trục vít
gây uốn trục nên khi tính sức bên cần xét đến cả tải trọng dọc phân bố đều trên trục
vít.
Sau khi tính toán được kích thước trục vít thì kiểm tra trục vít biên dạng, độ võng
trục ( độ vọng bé hơn 40% với khe hở vít và máng) theo điều kiện bền.
* sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít do Tv gây ra:

Trang 20


Thiết kết vít tải

Biểu đồ mômen xoắn
*sơ đồ tải trọng dọc phân bố trên trục vít do Pd gây ra

Lực dọc trục
*sơ đồ tải trọng ngang phân bố lên trục vít do Pn gây ra

Trang 21


Thiết kết vít tải

Trục vít là dầm lên tục đặt trên nhiều gối tựa, khoảng cách giữa các gối gọi là
nhịp. Hệ được xem như hệ siêu tĩnh xác định theo công thức:
n=G-2

với:
n: bậc siêu tĩnh
G=6 tổng gối tựa của dầm
n= 6 - 2=4
đánh số thứ tự từ trái qua phải: 0,1,2,3,4.
Các nhịp dầm là L1=L2= L3=L4=L5= 3m
Hệ số độ cứng của dầm là giống nhau, hệ gồm có 5 dầm với các khớp bản lề đặt
trên gối tựa trung gian, phản lực liên kết là các mômen Mi

Trang 22


Thiết kết vít tải

Vì trục vít là dầm siêu tĩnh nên ta có:
 L
Li
Li +1 
Li
Ωa
Ωi bi
M i −1 +  i +
M i +1 + i i +
=0
÷+
6E i .J i
Li Ei J i Li +1 Ei +1 J i +1
 3E i J i Ei +1 J i +1  6E i +1 J i

Với:

Diện tích biểu đồ mômen do tải trọng ban đầu gây ra trên hệ cơ bản
Ωi=

2
2 l2
.h.l= .q .l
3
3 8

ai :khoảng cách từ gối tựa thứ i đến trọng tâm của tiết diện biểu đồ mômen trên
Li: độ dài các dầm (m)
EiJi : độ cứng của dầm thứ i
Áp dụng nguyên tắc quan hệ giữa 3 mômen ở phương trình trên ta có:

Gối 1:
3
3 
3
2 pn .32 3 1
 3
M0 + 
+
M
+
M
+
2.
.
. . =0
2

÷ 1
6E.J
6EJ
3 8 EJ 2 3
 3EJ EJ 

<=>

1
2 E. J

9 

 M o + 4M 1 + M 2 + pn ÷ =0
2 


Trang 23


Thiết kết vít tải

Tương tự với các gối còn lại ta có phương trình:
Gối 2:
1
2 E.J

9 

 M 1 + 4 M 2 + M 3 + pn ÷=0

2 


Gối 3:
1
2 E. J

9 

 M 2 + 4M 3 + M 4 + pn ÷=0
2 


Gối 4
1
2 E. J

9 

 M 3 + 4M 4 + M 5 + pn ÷=0
2 


Vì Mo=0 , M5=0 . độ cứng trục là như nhau
Chia 5 hệ phương trình cho

1
ta có:
2E.J

9
4 M 1 + M 2 + .91, 7 =0
2

1’

9
M 1 + 4 M 2 + M 3 + .91, 7 =0
2

2’

9
M 2 + 4M 3 + M 4 + .91, 7 =0
2

3’

9
M 3 + 4 M 4 + .91, 7 =0
2

4’

Từ các phương trình trên ta có kết quả:
M0=M5=0
M1=M4= -87 (N.m)

Trang 24

Thiết kết vít tải

M2=M3= -65 (N.m)
Biểu đồ mômen hệ cơ bản

Biểu đồ mômen uốn do Pn gây ra

2.9 tính toán và chọn đường kính vít theo điều kiện bền
Chọn vật liệu chế tạo trục vít là thép C45 có σb= 600 N/mm2
Chọn tỉ số giữa đường kính trong và đường kinh ngoài là n=

d
=0,75
D

Để tính toán chọn đường kính trục vít trước tiên ta phải xác định nội lực lớn nhất
xuất hiện ở một vị trí trên trục vít, sau đo kiểm tra cho toàn trục vít
Xác định diện tích chịu lực lớn nhất:
Tại gối O:
M u min =0
M x max =154,015 N.m

Nz=842,95 N
Tại gối 1:
M u min = 87 Nm
M x max = 123,6 N.m

Trang 25