Tính Toán Thiết Kế Băng Tải
2.1 Chọn vật liệu chế tạo băng tải.
2.1.1 Tấm băng
Căn cứ vào điều kiện làm việc thực tế của băng là vận chuyển vật liệu đất ẩm ( = 1,5 tấn /m3) ,chiều dài vận chuyển dài ,vật liệu không có độ nhám nhiều .Kết cấu băng cần đơn giản .Mặt khác theo yêu cầu là thiết kế băng tải cao su do đó ta lựa chọn băng tải cao su cốt vải để sử dụng .
2.1.2 Kết cấu thép
Chọn loại thép thông thờng để chế tạo kết cấu thép (thép CT3). Sau đó sơn bảo vệ bên ngoài bởi vì nó đáp ứng đợc khả năng làm việc trong điều kiện chịu đợc tác dụng trực tiếp của môi trờng bên ngoài ,dễ gia công chế tạo và giá thành hợp lí.
2.1.3 Hệ thống tang dẫn và các con lăn đỡ ,con lăn đứng.
Các tang trống đợc chế tạo bằng thép hàn CT3. Bề mặt tang trống đợc gia công cẩn thận .Đối với loại băng tải cao su .Để tăng hệ số ma sát giữa băng và tang trống ngời ta thờng bọc cao su .Loại tang trống làm bằng thép hàn CT3 có u điểm là dễ gia công chế tạo và giá thành hợp lí .Các con lăn thờng được chế tạo bằng thép ống CT3. Con lăn đợc đặt trên ổ lăn huặc ổ trợt và
quay quanh trục gắn chặt trên giá đỡ băng (khung đỡ băng )
2.2 Xác định các thông số cơ bản của băng tải
2.2.1 Năng suất yêu cầu: N (T/h)
Căn cứ vào năng suất yêu cầu thiết kế ,ta thiết kế băng tải có năng suất N=30
m3/h ( = 1,5 tấn/h) N=45 tấn/h
2.2.2 Chiều dài băng tải : L(m)
Qua việc nghiên cứu vị trí làm việc ta xác định đợc chiều dài băng tải L =25
(m)
2.2.3 Góc ngiêng đặt băng : (độ)
Do góc chảy tự nhiên của vật liệu đợc vận chuyển t = 45 nên góc ngiêng đặt băng lớn nhất của băng tải phải đảm bảo sao cho vật liệu trong suốt quá trình vận chuyển sẽ không bị tụt xuống dới .Với góc chảy vật liệu nh trên tachọn đợc max=18. Tuy nhiên theo vị trí làm việc của băng ta xác định được = 11,5
2.2.4 Vận tốc băng tải
Để đảm bảo năng suất làm việc ,việc lựa chọn vận tốc hợp lí có ý nghĩa kinh tế rõ rệt .Vận tốc càng lớn thì tiết diện dòng vật liệu huặc tải trọng phân bố trên 1 mét chiều dài băng càng nhỏ , giảm đợc lực căng băng , do đó có thể chọn đợc chiều rộng băng nhỏ hơn ,độ bền băng thấp tức là đã chọn đợc loại băng có giá thành rẻ hơn .Tuy nhiên vận tốc băng cao quá cũng không có lợi ,vì với vận tốc cao ,chiều rộng băng nhỏ ,chuyển động của băng cũng kém ổn định dẫn đến vật liệu trong băng văng ra ngoài ,băng dễ bị lệch về một phía .Hiện tợng này dẫn đến làm cong vênh con lăn ,tăng độ mòn của băng ở nơi chất tải dẫn đến làm giảm khả năng làm việc và tuổi thọ của băng .Trong thực tế vận tốc của băng nơi vận chuyển vật liệu có hạt nhỏ và vừa thờng có giá trị từ 0,8 đến 1.25 m/s .Ta chọn vận tốc băng tải thiết kế là v = 0,85 m/s
2.2.5 Xác định chiều rộng băng tải :B (mm).
Để đảm bảo năng suất và tốc độ băng tải ta chọn loại băng lòng máng 2 con
lăn đỡ để thiết kế .
Hình 2.1 :Băng lòng máng 2 con lăn đỡ
Chiều rộng băng tải B đợc xác định thông qua diện tích tiết diện của dòng vật liệu đợc vận chuyển trên băng Fb .Diện tích tiết diện Fb đợc xác định theo
công thức :
Fb =2Ft
Trong trờng hợp này diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu là 2 tam giác có góc ở đáy là 3 và cạnh đáy là B0 :
3 0,52 0,351
-1: Góc tự nhiên khi chuyển động
-2: Góc tự nhiên ở trạng thái tĩnh
Nếu đặt
Bo = K và C là hệ số tính đến sự giảm diện tích trên băng khi băng B chuyển động theo phơng ngiêng ta sẽ có: Khi góc ngiêng của băng 100 thì
C = 1 Khi đó diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu sẽ đợc tính nh sau :
1
2 Fb =2Ft =2. Bo .
Bo.tg3.C = 0,5.C.Bo2.tg3
2
Hay Fb = 0,5.C.K2B2.tg3
C=1
K=Bo= 0,85
B
3 0,351 0,35.40 = 13,5o
tg3 = tg13,5o = 0,24
Do vậy ta có : Fb = 0,5.1.0,852.B2.0,24
Fb = 0,0867.B2 (m2) (2.1)
Mặt khác năng suất của băng tải đợc xác định theo công thức sau :
N = 3,6.Fb.v. (T/h) (2.2)
Trong đó : -N = 30 ( m3/h) = 45 (T/h)
:-năng suất băng tải
-v = 0,85 (m/s)
: -vận tốc băng tải
– = 1500 kg/m3
: trọng lợng riêng của vật liệu đợc vận chuyển. Từ đó ta có :
3
Đồ án tốt nghiệp
Phạm Trung Thành MXDB K38
Fb =
N
(m2)
3,6.v.
Fb =
45
= 0,0098 (m2)
3,6.0,85.1500
(2.3)
Thay số ta đợc :
Từ công thức (2.1) ta có chiều rộng B:
B =
Fb
(m) (2.4)
0,0087
Thay giá trị Fb = 0,0098 vào (2.4) ta đợc B = 0,335 (m)
Tra bảng tiêu chuẩn bề rộng băng tải tơng ứng với loại vật liệu đợc vận
chuyển là loại có hạt nhỏ và vừa ta chọn chiều rộng băng B = 500 (mm).
Ta sử dụng loại băng – 150 của Nga có :
– [] = 150 (daN/cm) : ứng suất cho phép
– q = 114 (N/m)
: trọng lợng trên 1 m chiều dài
– B = 500 (mm)
: bề rộng băng
2.3 Xác định công suất dẫn động băng tải
Công suất dẫn động băng tải có thể xác định theo công thức sau :
N = (k1.Ln.v + 15.10-4.Q.L + 24.10-4.Q.H).k2 (KW) (2.5).
( Trang 55 sách Máy và thiết bị vận chuyển -Đại học Bách Khoa Hà Nội
2000).
Trong đó :
Ln: Hình chiếu độ dài vận chuyển (Ln =Lcos).
H : Chiều cao vận chuyển vật liệu (m) (Nếu băng tải đặt nằm ngang thì H=0).
Q : năng suất của băng tải (T/h) Q = 45 (T/h)
v : vận tốc của băng
(m/s) v = 0,85 (m/s).
k1 : hệ số phụ thuộc vào chiều rộng băng . Với B = 500 (mm) thì k1 =0,015
k2 : hệ số phụ thuộc vào chiều dài vận chuyển .Với L =25 m thì k2 = 1,12
ở đây ta có : H = 5,15 m
Ln = 25.cos11,5o = 24,5 (m).
N = (0,015.24,5.0,85 + 15.10-4 .45.25 + 24.10-4.45.5,15 ).1,12 = 2,86
(Kw).
2.4 Xác định lực kéo của băng : W (tổng lực cản ).
Từ công thức :
W .v
(Kw).
1000
N=
W=
(2.6)
2,86.1000
N .1000
= 0,85 = 3342 (N).
v
2.5 Xác định lực căng băng nhánh vào và nhánh ra của tang
trống chủ động :
Hình 2.2:Sơ đồ xác định lực căng băng
Lực căng băng trên nhánh vào và nhánh ra đợc xác định theo công thức sau:
Sv =
Sr =
W .e à
e à 1
W
e
à
1
(2.7)
(2.8).
Trong đó W = 3342 (N) (Lực kéo băng tải ).
à : Hệ số ma sát .Đối với tang làm việc trong môi trờng bụi thì : à = 0,25
: = 180o ( Góc ôm ).
eà =2,19 (Bảng 10.3 sách Máy trục- Vận chuyển – Đại học GTVT- 2000)
3342.2,19
Sv = 2,19 1 = 6150,4 (N).
Sr =
3342
2,19 1
= 2808,4 (N)
2.6 Kiểm tra lực căng băng
Điều kiện để không có hiện tợng trợt băng trên tang trống chủ động là :
Sv Sr .eà
6151 (N) 2809.2,19 = 6151,7 = 6152 (N).
Băng có thể làm việc bình thờng .
