Đề tài Tính toán băng gạt nghiêng vận chuyển vật liệu xây dựng vụn

PHẦN I: GIỚI THIỆU BĂNG GẠT ==o0o== 1.Phạm vi sử dụng: Băng gạt thường được cấu tạo từ máng hở cố định. Dọc theo máng là chuyển động của bộ phận kéo (các tấm gạt được gắn chặt trên bộ phận kéo), vật liệu vận chuyển được đẩy và kéo theo máng. Các loại băng gạt được sử dụng để vận chuyển vật liệu rời, vật liệu đơn chiếc khối lớn (củi gỗ, gỗ tròn, thùng, bao kiện) và không sử dụng băng gạt để vận chuyển các vật liệu dòn, ẩm, dính, các vật liệu đông cứng và liên kết. 2.Ưu điểm của băng gạt: Kết cấu đơn giản. Có thể nạp liẹu và dỡ liệu ở mọi vị trí. Có thể phân phối vật liệu vận chuyển theo các phễu khác nhau. Có khả năng vận chuyển vật liệu theo các nhánh trên và nhánh dưới theo các hướng ngược nhau. 3.Nhược điểm: Các tấm gạt, bộ phận kéo, máng bị mài mòn lớn. Làm biến dạng và nát vụn vật liệu vận chuyển. Năng lượng tiêu tốn lớn do ma sát giữa vật liệu theo máng và tấn gạt. PHẦN II: TÍNH TOÁN BĂNG GẠT NGHIÊNG ==o0o== I. Các thông số cơ bản: Năng suất làm việc: Q=100 T/h. Chiều dài làm việc theo phương ngang của băng gạt: Lng=60 m. Chiều cao làm việc của băng gạt: H=2 m. Băng gạt vận chuyển vật liệu xây dựng vụn. Hình 1: Kết cấu băng gạt II. Tính toán sơ bộ: 1. Chọn tấm gạt: Chiều cao làm việc của máng:[công thức 6.3 “KTNC-Tập 2” ] Trong đó: Q=100 T/h Năng suất băng gạt. k=4 Hệ số giữa chiều rộng và chiều cao. v=0,6 m/s Vận tốc băng gạt. g=1,4 T/m3 Khối lượng riêng VLXD vụn. c=0,85 Hệ số tính đến góc nghiêng. y=0,7 Hệ số điền đầy. Þ=0,118 m = 118 mm. Chọn chiều cao tấm gạt h1 = 140 mm. Chiều rộng máng:[ công thức 6.4 “KTNC-Tập 2” ] B = k.h = 4.118 = 472 mm. Chọn chiều rộng tấm gạt B1 = 600 mm. Chọn tấm gạt bằng thép, tra bảng ta có trọng lượng 1 tấm gạt = 8,4 KG. 2. Chọn xích: Chọn sơ bộ loại xích kiểu BKG loại II tháo lắp được, bước xích t = 320 mm, tải trọng phá hũy Sp = 50000KG, khối lượng 1m xích qx = 34,6 KG/m. Bước giữa các tấm gạt: atg = (3÷6).h1 = 4,5.140 = 630 mm. Chọn atg = 2.t = 2.320 = 640 mm. Hình 2: Kết cấu xích truyền động 3. Tính chính xác lực căng băng: Trọng lượng vật liệu trên 1m chiều dài:[công thức 5.12 “TTMVC”] =46,3 KG/m. Trọng lượng tấm gạt trên 1m chiều dài: =13,1 KG/m. Trọng lượng băng trên 1m của nhánh không tải: qb = qvl + qx + qtg = 46,3 + 34,6 + 13,1 = 94 KG. Bố trí trạm dẫn động ở phía trên phần cuối nhánh có tải. Lực cản trên đoạn của nhánh không tải khi chuyển động đi xuống: Wkt = qb.( Lng.wb – H) [công thức 2.27 “KTNC – Tập 2” ]. Trong đó: wb = 0,25 : Hệ số cản của bộ phận kéo. Þ Wkt = 94.(60.0,25 – 2) = 1222 mm. Chọn lực kéo nhỏ nhất là S0 = 200 KG. Lực kéo ở cuối nhánh không tải: S1 = S0 + Wkt = 200 + 1222 = 1422 KG. Lực cản trên đĩa xích đổi hướng: Wđh = 0,08.Sv = 0,08. S1 = 0,08.1422 = 113,76 KG. Lực kéo S2 ở diểm ra khỏi đĩa xích kéo căng: S2 = S1 + Wđh = 1422 + 113,76 = 1535,76 KG. Lực cản trên nhánh có tải:[công thức 2.26 “KTNC – Tập 2” ] Wct = (qvl + qb).H + (qvl. wvl + qb. wb).Lng Trong đó: wvl = 0,84 : Lực cản của vật liệu đối với máng thép. Wct = (46,3 + 94).2 + (46,3.0,84 + 94.0,25).60 = 4024,12 KG. Lực kéo căng ở điểm cuối của nhánh không tải: Smax = S2 + Wct = 1535,76 + 4024,12 = 5559,88 KG. Hình 3: Biểu đồ biểu diễn lực căng băng 4.Tính tải trọng động: Tải trọng động ở xích: Sd = [công thức 2.80 “KTNC – Tập 2” ]. Trong đó: L = Lng = 60 m. : Gia tốc lớn nhất. Với: Z = 6 Số răng đĩa xích. T = 320 mm Bước xích. Þ amax = 0.625 m/s2. ÞSd = = 1608,9 KG. 5. Lực kéo tính toán: Stt = St + Sd = Smax + Sd = 5559,88 + 1608,9 = 7168,78 KG. ÞStt < Sp (thỏa mãn). 6. Lực cản trên tang dẫn động: [công thức 2.41 “KTNC – Tập 2” ] Wdd = 0,05(Sv + Sr) = 0,05(S0 +Smax) ÞWdd = 0,05(200 + 5559,88) = 288 KG. 7. Lực cản kéo tổng cộng: Wtc = Sv – Sr +Wdd [công thức 2.53 “KTNC – Tập 2” ]. ÞWct = 559,88 – 200 + 288 = 5647,88 KG. 8. Chọn động cơ điện: Công suất trên trục truyền động của băng gạt: KW. [công thức 7.9 “TTMVC”] Công suất cần thiết để truyền động băng gạt: KW. [công thức 6.15 “TTMVC”] Trong đó: h = 0,85 Hiệu suất phần dẫn động. k = 1,25 Hệ số dự trữ. Chọn động cơ điện không đồng bộ A02-92-8 có các thông số sau: Công suất định mức trên trục: Nt = 55 KW. Tốc độ quay của trục: ndc = 750 v/ph. Hình 4: Động cơ điện A02-92-8 9. Chọn đĩa xích: Chọn số răng đĩa xích là z = 6. Đường kính cơ sở của đĩa xích theo v: [công thức 8.12 “TTMVC”] Dt = 0,6.v2 = 0,6.0,62 = 0,216 m. Chọn Dt = 250 mm. Đường kính vòng chia của đĩa xích: D0 = m. [công thức 3.7 “KTNC – Tập 2” ] Số vòng quay của đĩa xích dẫn động: [công thức 3.11 “KTNC – Tập 2” ]. Þ vòng. 10. Chọn hộp giảm tốc: Tỷ số truyền của bộ phận dẫn động: [công thức 3.12 “KTNC – Tập 2” ]. Þ Chọn HGT bánh răng nón trụ 3 cấp đặt ngang KII2-1300 có các thông số sau: Tỷ số truyền: i0 = 43,4. Tốc độ quay của trục quay: ngt = 1000 v/ph. Công suất trên trục quay nhanh: Nn = 65 KW. Chế độ làm việc: Trung bình. Hình 5: Hộp giảm tốc KII2-1300 11. Chọn khớp nối: Moment định mức của động cơ: [công thức 1.26 “TTMVC”] Ndm = ÞMdm = = KGm. Moment tính toán chọn khớp nối: Mk = Mdc.k1.k2 Trong đó: k1 = 1,2 Hệ số tính đến mức độ quan trọng của cơ. k2 = 1,2 Hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu. ÞMk = 71,5.1,2.1,2 = 102,96 KGm. Chọn khớp nối đàn hồi chốt ống lót có bánh phanh có các thông số sau: Moment của khớp nối Mn = 1400 KGm. Hình 6: Khớp trục đàn hồi chốt ống lót có bánh phanh 12. Chọn Phanh: Moment định mức của phanh: Ndm = ÞMph = = KGm. Chọn phanh TKTG 300M có các thông số sau: Hành trình má phanh E = 1 mm. Moment phanh Mph = 80 KGm. Hình 6: Phanh TKTG 300M 13. Chọn thiết bị căng băng: Lực ở thiết bị căng băng: [công thức 6.20 “TTMVC”] Sc = =1422 + 1535,76 = 2957,76 KG. Chọn thiết bị căng băng bằng vít kí hiệu 8063-80-50 có các thông số sau: Lực kéo lớn nhất Scmax = 3150 KG. Hình 7: Thiết bị căng băng 8063-80-50 III. Tính chính xác các thông số: Tốc độ thực của băng gạt: [công thức 6.17 “TTMVC”] m/s. Năng suất thực của băng gạt: [công thức 6.2 “KTNC-Tập 2” ] Q = 3600.k.v.g.c.y.h2 = 3600.4.0,55.1,4.0,85.0,7.0,1182 = 91,9 T/m3. Vậy sai lệch trong giới hạn cho phép £ 10%. Lực căng bộ phận kéo trong thời gian khởi động: Skd = [công thức 6.23 “TTMVC”] Trong đó: Kw = 1,3 Hệ số giữa moment khởi động và moment định mức. Þ Skd = KG. Bộ phận kéo dùng 2 xích nên lực căng cho 1 xích là: = 0,6.14019 = 8411,41 KG. Tải trọng với hệ số an toàn: k = 8. [Sp]= KG. Kiểm tra độ bền xích: £1,5.[Sp] = 1,5.6250 = 9375 KG. ĩ 8411,41 £ 9375 Thỏa mãn. IV. Tính trục và chọn ổ bi: 1. Tính trục: Hình 8: Biểu đồ momen trên trục chủ động Lực tác dụng lên đĩa xích: P1 = P2 = KG. Chọn trục truyền động được làm bằng thép 45 có các thông số sau: sch = 430 N/mm2 . sb = 610 N/mm2 . s-1 = 250 N/mm2 . Ưùng suất uốn cho phép: [s] = Trong đó: n = n1 . n2 . n3 : Hệ số an toàn. Với: n1 = 1,3 Hệ số an toàn. n2 = 1,1 Hệ số tải trọng. n3 = 1,3 Hệ số tính đến khuyết tật. k’ = 1,6 Hệ số tính đến ứng suất tập trung. Þ[s] = N/mm2. Xét tại A: Moment uốn trên trục: MA = RA.80 = 2880.80 = 230400 KG = 2304000 Nmm Moment xoắn trên trục: Mx=Nmm Mtd==14833225 Nmm Đường kính trục truyền động: mm. Chọn d = 120 mm. 2. Tính chính xác trục: Hệ số an toàn cho phép: [n] = 1,6. Ứng suất lớn nhất: N/mm2. Giới hạn mỏi uốn: s-1 = 0,45.sb = 0,45.610 = 274,5 N/mm2. Hệ số an toàn: ns = Trong đó: e = 0,78 Hệ số kích thước. b = 1 Hệ số bền. ks = 1,63 Hệ số tập trung ứng suất trên rãnh then. Þ ns = Vậy ns > [n] Thỏa mãn 3. Chọn then: Để cố định đĩa xích theo phương tiếp tuyến nói cách khác là để truyền mô men ,chuyển động từ trục đến đĩa xích và ngược lại ta dùng then Chọn then bằng theo bảng 7-23 Vì đường kính d=120 mm nên ta chọn được then có b=24,h=14 Kiểm nghiệm then : Kiểm nghiệm theo sức bền dập (công thức 7.11 CTM) sd=Nmm2 Mx=16920053Nmm l=0,8lm=64mm(lmchiều dài mayjơ) sd=N/mm2 mà [tc]=87N/mm2nên tc£[tc] Vậy then trên thỏa mãn điều làm việc 4. Chọn ổ đỡ trục truyền động: Chọn ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy vì loại này chủ yếu chịu tải trọng hướng tâm và chịu tải trọng dọc trục không lớn lắm. Ta có phản lực gối: RA = 28800 N. Tải trọng tương đương: Qtd = (Kv.R + m.At).Kn.Kt Trong đó: Kt = 1,2 Tải trọng tỉnh. Kn = 1 Nhiệt độ làm việc dưới 10000 C. Kv = 1 Khi vòng trong của ổ quay. At = 0 Lực dọc trục. ÞQtd = 1.28800.1.1,2 = 34560 N. Tổng thời gian làm việc ở chế độ trung bình: T = 24.365.A.Kn.Kng Trong đó: A=4 năm. Kn = 0,5. Kng = 0,67. ÞT = 24.365.4.0,5.0,67 = 11738 h. Chế độ làm việc trung bình = 0,25. Þh = 0,25.11738 = 2934.5 h. Hệ số khả năng làm việc: C = Q(nh)0,3 Trong đó: n = 25 v/ph Số vòng quay của ổ. h = 2934.5 h Thời gian phục vụ. ÞC = 34560.(2934,5.25)0,3 = 99567,36 daN. Chọn ổ có ký hiệu N0320 có d =115 mm có [C] = 210000 daN.