Bộ phận tựa của hệ thống băng tải hàng

Ở phần 1 chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về bộ phận kéo của băng tải . Phần 2 của chủ đề các bộ phận của băng tải , VIỆT THỐNG sẽ giới thiệu đến các bạn một bộ phận đặc trưng trong hệ thống băng chuyền công nghiệp - bộ phận tựa.

Bộ phận tựa của băng tải

Để tránh võng và lắc bộ phận kéo trong thời gian làm việc thì trên nhánh làm việc cũng như trên nhánh không tải người ta dùng bộ phận tựa.

Bộ phận tựa được chia thành: gối tựa trượt, bánh lăn di chuyển, con lăn di chuyển và con lăn đỡ. Gối tựa trượt thường có dạng con chạy, con trượt hoặc vấu lắp trên bộ phận kéo. Đôi khi gối tựa trượt gồm cả bộ phận mang để mang những kiện hàng.

Các gối tựa trượt có kết cấu đơn giản và không đắt nhưng làm tăng lực cản chuyển động của bộ phận kéo và chống mòn, cho nên chúng chỉ sử dụng trong những băng tải ngắn vận chuyển ngang, nghiêng và trong những trường hợp không thể dùng gối tựa khác do điều kiện làm việc đặc biệt của băng tải.
Bánh lăn di chuyển: tự do quay trên trục lắp trên bộ phận kéo của băng tải và lăn theo dẫn hướng.

Đường kính của bánh lăn di chuyển được tính bằng:

D= 80÷120mm đối với xích lót.

D= 100÷120mm đối với bánh lăn có trục trên bộ phận làm việc.

D= 120÷260mm đối với bánh lăn của các xe con của xích tải dùng trong ngành đúc.

Các bánh lăn có lắp ổ lăn, các bánh lăn có kết cấu như vậy được sử dụng khi bánh lăn quay trên trục được bắt chặt trên bộ phận làm việc chứ không bắt trên ống lót của xích. Nếu bánh lăn quay trực tiếp trên trục mà không có ổ lăn thì áp lực đơn vị ở may ơ của bánh lăn di chuyển được kiểm tra theo công thức: p=Q/(d*l) (kg/cm2)

Trong đó:

Q: tải trọng tác dụng lên một bánh lăn.

d: đường kính của ngỗng trục (cm)

l: chiều dài của may ơ (cm).

Con lăn di chuyển: khác với bánh lăn ở chỗ chúng không những là bộ phận tựa cho bộ phận kéo mà còn là bộ phận làm việc vận chuyển trên mình chúng các vật dạng kiện các con lăn này quay trên các trục được bắt chặt trên các xích, chúng tạo ra băng tải lăn. Nếu các xích chuyển động với tốc độ v thì vật được đặt trên các con lăn di chuyển bằng 2v. Đường kính của các con lăn di chuyển bằng 120÷140mm, còn chiều dài của chúng (chiều rộng của băng tải lăn) phụ thuộc vào công dụng của băng tải.

Con lăn đỡ cố định: được sử dụng chủ yếu với băng tải cũng như đối với các xích tải đặc biệt. Các con lăn đỡ thường quay trên trục cố định, các trục này được bắt chặt trên khung. Đường kính các con lăn đỡ bằng 108mm đối với băng tải có chiều rộng 400÷800mm; bằng 159 đối với băng tải có chiều rộng 800÷1600mm. Khi tốc độ của băng tải đạt tới 4m/s thì các vòng quay của con lăn Φ= 108mm sẽ đạt tới 1000v/p.

Trong những điều kiện này để đảm bảo lực cản quay nhỏ nhất của con lăn thì người ta lắp đặt nó trên các ổ lăn, còn trường hợp chế độ làm việc nặng thì người ta lắp ổ đũa.

Nhánh băng không tải trên băng tải thường là phẳng, còn nhánh làm việc có thể là phẳng hoặc hình lòng máng.Đối với các băng hình lòng máng có chiều rộng đến 1400mm thường sử dụng các gối tựa 3 con lăn, còn khi chiều rộng lớn hơn thì dùng các gối tựa 5 con lăn.

Đối với băng lòng máng hẹp có chiều rộng 300÷400mm, đôi khi người ta sử dụng gối tựa 2 con lăn. Chiều dài l của con lăn hay tổng các chiều dài của các con lăn của gối tựa hình lòng máng được lấy lớn hơn chiều rộng B của băng từ 100÷200mm.

Thân của các con lăn thường được chế tạo bằng thép ống hoặc đúc bằng gang ở trong khuôn cứng, ít khi chế tạo bằng chất dẻo và bằng các vật liệu khác. Các con lăn bằng chất dẻo không cháy được sử dụng để loại trừ nguy hiểm làm cháy băng. Chúng không bị nung nóng khi ma sát và ăn mòn. Nhờ có trọng lượng nhỏ của chúng mà giảm được quán tính của phần quay và giảm nhẹ sự mở máy của băng tải.

Kết cấu các gối tựa lăn đi theo hướng tạo ra các gối tựa giảm được các va đập và chấn động. Cho nên ngoài các con lăn cứng, người ta sử dụng các con lăn khí nén.

Bộ phận dẫn động

Bộ phận dẫn động dùng để dẫn động bộ phận kéo và bộ phận làm việc của băng tải. Sự truyền lực kéo cho băng, cáp và đôi khi cho xích hàn được tiến hành nhờ lực ma sát. Sự truyền lực kéo cho xích đa số trường hợp được tiến hành nhờ sự ăn khớp, ngoài ra dẫn động được thực hiện bằng:

Đĩa xích hoặc puly dạng cam khi quay đi 90 độ hoặc 180 độ.
Bằng đĩa xích trên đoạn thẳng.
Bằng dây xích lắp trên trên đoạn thẳng của tuyến. Thường thì bộ phận dẫn động gồm có: động cơ điện, khớp nối đàn hồi để nối trục động cơ với trục vào của hộp giảm tốc với trục tang (đĩa xích, puly).

Nếu chỉ số truyền của hộp giảm tốc không đủ để nhận được số vòng quay cần thiết trong một phút của tang chủ động thì người ta đưa vào thêm các bộ truyền phụ như bộ truyền xích, bánh răng, đai dẹt, đai thang. Bộ truyền đai thường được sử dụng ở cấp truyền nhanh, từ trục động cơ đến trục vào nhanh của hộp giảm tốc. Bộ truyền xích hay bộ truyền bánh răng được sử dung ở cấp chậm, giữa trục ra của hộp giảm tốc và trục tang.
Thường thì băng tải được dẫn động bằng một động cơ điện. Chỉ những băng tải dài và chịu tải nặng mới có vài bộ phận dẫn động độc lập có các động cơ điện làm việc phối hợp với nhau. Điều này cho phép giảm lực căng chung của bộ phận kéo. Việc lựa chọn chỗ của bộ phận dẫn động trên toàn tuyến vận chuyển của băng tải có một ý nghĩa lớn. Lực căng lớn nhất của bộ phận kéo và công suất cần thiết của động cơ cũng phụ thuộc vào đó. Bộ phận dẫn động cần được bố trí sau những đoạn của tuyến có lực cản lớn. Khi đó, điều quan trọng là sao cho ở những đoạn của tuyến có số vòng quay lớn thì bộ phận kéo mềm có lực căng nhỏ nhất vì tổn thất năng lượng ở các tang nghiêng gần như tỷ lệ thuận 17 với lực căng. Nhưng lực căng nhỏ nhất ở bộ phận kéo ở đâu cũng cần phải nhỏ hơn lực căng nhỏ nhất được xác định bằng tính toán theo điều kiện độ võng cho phép, độ ổn định của bộ phận làm việc và theo những yêu cầu khác.
Đối với các loại băng tải xích tải tấm, xích tải cào và những băng tải khác chỉ có tuyến vận chuyển ngang hoặc nghiêng để nâng vật liệu lên trên(hoặc có một đoạn ngang, một đoạn nghiêng) thì hợp lý hơn cả là bố trí bộ phận truyền động ở cuối nhánh làm viêc, độ ổn định của bộ phận làm việc và theo những yêu cầu khác.
Nhưng nếu trọng lượng của vật được vận chuyển rất nhỏ so với trọng lượng của bộ phận kéo và bộ phận làm việc thì việc tuân thủ yêu cầu này không phải là bắt buột. Đôi khi để phù hợp và tiện lợi hơn thì người ta có thể đặt bộ phận truyền động ở đầu nhánh làm việc, chứ không phải ở cuối nhánh làm việc.

Bộ phận tựa của hệ thống băng tải hàng

Khớp nối mở máy và khớp nối bảo vệ

Trong các bộ phận dẫn động của các băng tải dài và chịu tải nặng, người ta thường đặt giữa động cơ và hộp giảm tốc các khớp nối mở máy, hạn chế và bảo vệ. Để dẫn động trong trường hợp này thì người ta sử dụng các động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc. Các động cơ này đơn giản về kết cấu và độ tin cậy cao.

Đối với các khớp nối mở máy và khớp nối giới hạn, cần phải đạt được các yêu cầu sao cho: chúng không được chất tải động cơ cho đến khi đạt được số vòng quay danh nghĩa trong 1 phút và moment chúng truyền đi cần phải không tải trong thời kỳ trượt của động cơ. Trong dẫn động nhiều động cơ cần phải sao cho khớp nối có khả năng sang tải trong trường hợp có sự không tương ứng các đặc tính cơ của các động cơ.

Các khớp nối có trọng lượng li tâm, các khớp nối li tâm có điền đầy bột thép hoặc điền đầy hạt, khớp nối thủy lực, khớp nối nđiện từ có điền đầy bột đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên ở mức độ lớn hay nhỏ.

Cơ cấu thay đổi tốc độ:

Sự thay đổi chuyển động của bộ phận kéo thường được thực hiện trong các băng tải để truyền sản phẩm trong các nguyên công trong sản xuất theo dây chuyền (ta quy ước gọi chúng là băng tải công nghệ).

Mặc dù làm việc theo một dòng liện tục nhưng cũng phải lường trước đến sự dự trữ cần thiết về 18 công nhân và thiết bị cho trường hợp có sự cố của một trong các máy công nghiệp của đường dây chuyền hoặc khi thiếu công nhân. Nhưng đôi khi sau một khoảng thời gian nào đó cần phải giảm tốc độ truyền động của băng tải. Ngoài ra cũng thường xem xét trước khả năng tăng tốc độ của băng tải lên 5÷20%. Sự thay đổi tốc độ được tiến hành khi băng tải đang chạy nhờ có các bộ phận biến tốc độ thủy lực và cơ khí các kiểu khác nhau với sự điều chỉnh tỷ số truyền theo cấp và vô cấp.

Trong trường hợp dùng bộ biến tốc trong đặc tính của dẫn động băng tải thường chỉ ra ba loại tốc độ:

Tốc độ trung bình vtb
Tốc độ tối thiểu vmin
Tốc độ tối đa vmax.

Khi đó vtb được lấy khi tỷ số truyền của bộ biến tốc i=1, vmin = vtb / i; vmax= vtb.I

Bộ phận dẫn động:

Đối với dẫn động bằng ma sát dùng tang hoặc puly trơn, tròn thì số vòng quay của tang (puly) là: n=60v/(kᴫD)

Trong đó:

v: vận tốc trung bình của bộ phận kéo (m/s)
D: đường kính của tang (hoặc puly) ( m)
k: hệ số trượt k=0,98÷0,99

Để dẫn động xích dùng các đĩa xích có răng hoặc tang: n=60v/(z(t1-t2))

Trong đó:

z: số mắc xích được đặt lên vòng tròn của tang
t1, t2: là các bước của hai mắc xích kề nhau

Trường hợp cá biệt đối với mắc xích như nhau của tất cả các mắc xích nếu răng của đĩa xích ăn khớp với mỗi mắc xích thì: 160vnz t=×

Trong đó:

z: số răng của đĩa xích
t: là bước của mắt xích

Tỷ số truyền chung của bộ phận dẫn động là: I= ndc/n

Trong đó:

Ndc: số vòng quay trong một phút của động cơ n: số vòng quay của trục dẫn động

Nếu như ngoài hộp giảm tốc ra còn sử dụng các bộ phận khác như: bộ truyền bánh răng, xích, đai thì tỷ số truyền chung là: I=igt x ix x id x ibr

Trong đó:

igt : là tỷ số truyền của hộp giảm tốc
ix: là tỷ số truyền của bộ phận truyền xích
id: là tỷ số truyền của bộ phận truyền đai
ibr: là tỷ số truyền của bộ phận truyền bánh răng

Công suất cần thiết của động cơ đối với chuyển động bình ổn theo công thức: P= (Wc * v)/120* η

Hiệu suất chung của tất cả các bộ truyền: η = ηgt * ηd* ηx* ηkh

Trong đó:

Hiệu suất của bộ giảm tốc bánh răng kín làm việc trong bể dầu: ηgt= 0,94
Hiệu suất của bộ phận truyền đai từ động cơ đến hộp giảm tốc:ηd = 0,95÷0,96
Hiệu suất của bộ phận truyền xích từ hộp giảm tốc tới trục tang:ηx= 0,85÷0,95
Hiệu suất của khớp nối:ηkh= 0,95

Hộp giảm tốc được chọn theo tỷ số truyền và công suất cần thiết tại số vòng quay trong một phút của trục và hộp giảm tốc. Công suất mà hộp giảm tốc truyền đi phụ thuộc vào tỷ số truyền và chế độ làm việc. Chế độ làm việc của hộp giảm tốc được đặc trưng bởi chế độ làm việc của động cơ điện. Nó được biểu thị bằng phần trăm của thời gian làm việc của động cơ trong một giờ và kí hiệu bằng CD%. 20 Các băng tải chuyển động làm việc một cách chu kì với chế độ CD15%. Chế độ này được coi là chế độ đặc biệt nhẹ, ở chế độ này thì cường độ làm việc thực tế không vượt quá 250 giờ trong một năm. Các chế độ CD25% và CD40% đặc trưng cho các băng tải được chất tải chu kì.

Các băng tải công nghệ có chuyển động liên tục và các băng tải làm việc liên tục với tải trọng không đổi có dẫn động với chế độ CD100%. Công suất cần thiết của động cơ điện đối với chuyển động bình ổn được xác định theo công thức trên như đã nói ở trên theo công suất tĩnh này chọn động cơ lớn gần nhất, các lực cản ở tang chủ động được tính thêm, các lực cản do lực quán tính trong thời kì mở máy thường được khắc phục do moment mở máy của động cơ điện cao hơn moment danh nghĩa của nó đối với băng tải cuyển động chu kì thì sử dung các động cơ điện kiểu máy trục loại MT.

Thiết bị kéo căng

Thiết bị kéo căng tạo ra lực căng sơ bộ cho xích cáp và băng theo phương pháp tác dụng, người ta phân ra thiết bị kéo căng kiểu vít, kiểu đối trọng và kiểu vít, kiểu lò xo. Thiết bị kiểu vít cần phải xiết bằng tay, khi đó chỉ số lực căng không thể cố định và có thể là lực căng lớn sẽ có hại cho bộ phận kéo.
Ngoài ra, khi bị quá tải ngẫu nhiên thì thiết bị kéo căng kiểu vít không có tính nhượng bộ tức là nó không giảm nhẹ được va đập, mặc dù có những khuyết điểm này nhưng thiết bị kéo căng kiểu vít rất chắc chắn.
Thiết bị này được sử dụng rộng rãi đối với các băng tải ngắn có chiều dài không quá 50÷60m trong điều kiện tác động của độ ẩm và nhiệt độ môi trường xung quanh ít gây ảnh hưởng đến chiều dài của các băng tải lưu động và sức tải ít bị giảm.
Thiết bị kéo căng kiểu dùng đối trọng đảm bảo sức căng không đổi, tự động bù trừ sự thay đổi chiều dài của bộ phận kéo, nhưng thiết bị kéo căng của kiểu dùng đối trọng chiếm tương đối nhiều chỗ và người ta sử dụng chúng trong những băng tải có chiều dài đủ lớn khoảng 50÷100m.
Thiết bị kéo kiểu dùng đối trọng đôi khi được dặt không phải ở đầu mà ở nhánh không tải gần với bộ phận dẫn động nơi mà lực căng của bộ phận kéo không lớn nhưng trong trường hợp này nó tạo ra các điểm uốn cong phụ của bộ phận kéo về các hướng khác nhau và đòi hỏi cần đến ba tang nghiêng phụ.
Cho nên loại thiết bị kéo căng này được dùng ở các băng tải đủ dài từ 80÷100m, cũng như trong các trường hợp khi thiết bị kéo căng không thể đặt tang ở đầu.
Hành trình của thết bị kéo căng được lấy gần bằng 1% của chiều dài băng nhưng không dưới 400mm. Đối với các băng tải nằm ngang và các băng tải khác, còn các băng tải nghiêng thì gần bằng 1,5% của chiều dài băng.
Hành trình tối thiểu của thiết bị căng đối với xích tải cần đảm bảo khả năng rút ngắn của xích đi hai mắt hoặc một mắt đối với xích có mắt cong .

Để thiết kế tạo ra một chiếc băng tải hàng phù hợp phải trải qua nhiều công đoạn tỷ mỉ , từ khâu thiết kế đến khâu chế tạo, thi công, nếu sai một phận khúc nhỏ cũng đủ làm toàn bộ hệ thống không hoạt động và phải chỉnh sửa lại rất khó khăn. Tuy nhiên VIỆT THỐNG không ngần ngại, từ những lỗi sai để khắc phục bản thân cố gắng hết mình vì khách hàng tin tưởng.