Thiết kế trạm dẫn động băng tải vận chuyển than đá

ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 1 ðẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ðẠI HỌC KTCN  CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập – Tự do – Hạnh phúc  ðỀ TÀI ðỀ ÁN KỸ THUẬT Sinh viên thiết kế: Lâm Ngọc Tiến ; Lớp: Hè 2011 Mã số SV: 11510911239 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Ngày giao ñề tài: 19/7/2011 Ngày hoàn thành: NỘI DUNG DỀ TÀI Thiết kế trạm dẫn ñộng băng tải vận chuyển than ñá Số liệu ñề tài: Năng suất: Q;120 tấn/h Hệ số làm việc / năm: Kn=0.70 Băng tải làm việc theo phương ngang Hệ số cản ban ñầu: Kbd=1.5 Chiều dài vận chuyển: L= 100 m Thời gian phục vụ: 7 năm Hệ số làm việc / ngày: Kng=0.71 Tải trọng không ñổi,quay 1 chiều Nội dung cụ thể: - Thiết kế băng tải - Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn - Thiết kế bộ truyền ngoài hộp và khớp nối - Thiết kế trục và tang dẫn ñộng - Thiết cụm con lăn ñỡ nhánh có tải YÊU CẦU THIẾT KẾ 1 - 01 thuyết minh trình bày tính toán thiết kế trên khổ giấy A4 2 - 02 bản vẽ A0, 02 bản vẽ chế tạo A1 3 - 01 file Powpoint trình diễn khi bảo vệ Cán bộ hướng dẫn Trưởng bộ môn Ngày...tháng...năm 2011 T/L Hiệu trưởng (Chủ nhiệm khoa) ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 2 NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Bản vẽ không thể up lên ñược. Bạn nào cần ñồ án này thì pm mình nhé 0974059455 ......................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 3 MỤC LỤC LỜI NÓI ðẦU ..................................................................................................8 PHẦN I..............................................................................................................9 GIỚI THIỆU SƠ BỘ HỆ DẪN ðỘNG BĂNG TẢI ......................................9 1.1 Giới thiệu về trạm dẫn ñộng băng tải ............................................................9 1.2 Mục tiêu thiết kế.........................................................................................11 PHẦN II .........................................................................................................13 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI ...........................................................13 2.1 Xác ñịnh ñộ rộng tối thiểu của băng tải.......................................................13 2.2 Xác ñịnh vận tốc của băng tải .....................................................................13 2.2.1 Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy...................................................14 2.2.2 Góc mái............................................................................................14 2.2.3 Khối lượng riêng tính toán ...............................................................14 2.2.4 Hệ số ảnh hưởng của ñộ dốc băng tải ...............................................14 2.3 Tính toán công suất truyền dẫn băng tải......................................................15 2.4 Lực căng dây băng tải.................................................................................16 2.4.1 Lực vòng..........................................................................................16 2.4.2 Lực căng trên 2 nhánh băng tải.........................................................16 2.4.3 Lực căng tối thiểu.............................................................................17 2.4.4 Lực kéo lớn nhất ..............................................................................18 2.5 Tính tiết diện ngang dòng vật liệu...............................................................18 2.6 Tính chọn dây băng ....................................................................................18 2.7 Cấu trúc hệ thống băng tải ..........................................................................19 2.7.1 Tang dẫn ñộng..................................................................................19 2.7.2 Con lăn ñỡ băng ...............................................................................20 PHẦN III.........................................................................................................25 CHỌN VÀ TÍNH HỘP GIẢM TỐC TIÊU CHUẨN ...................................25 3.1 Chọn loại hộp giảm tốc...............................................................................25 3.2 Chọn ñộng cơ ñiện......................................................................................27 3.2.1. Chọn kiểu loại ñộng cơ....................................................................27 3.2.2 Chọn công suất ñộng cơ ...................................................................28 3.2.3 Chọn tốc ñộ ñồng bộ của ñộng cơ ....................................................29 3.2.4 Chọn ñộng cơ thực tế .......................................................................29 3.2.5 Kiểm tra ñiều kiện mở máy và ñiều kiện quá tải cho ñộng cơ...........29 3.3 Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn...................................................................30 3.3.1 Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn ..........................................................30 3.3.2 Xác ñịnh phối tỷ số truyền ngoài hộp ..............................................31 3.4 Công suất trên các trục ...............................................................................32 3.5 Tính số vòng quay trên các trục ..................................................................32 3.6 Tính mômen xoắn trên các trục...................................................................33 3.7 Các thông số cơ bản của hộp giảm tốc tiêu chuẩn.......................................34 PHẦN IV.........................................................................................................35 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 4 TÍNH KIỂM TRA BỀN CHO CÁC CHI TIẾT TRONG HỘP ...................35 4.1 Kiểm tra bền cho các bộ truyền bánh răng ..................................................35 4.1.1 Bộ truyền cấp nhanh.........................................................................35 4.1.2 Bộ truyền cấp chậm..........................................................................43 4.2 Tính và kiểm nghiệm trục...........................................................................51 4.2.1 ðịnh các kích thước cơ bản của trục.................................................51 4.2.2 ðịnh kết cấu cho các trục .................................................................52 4.2.3. Tính kiểm nghiệm trục về ñộ bền mỏi .............................................54 PHẦN V ..........................................................................................................71 TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP VÀ KHỚP NỐI ........................71 5.1. Truyền ñộng ñai.........................................................................................71 5.1.1.Chọn loại ñai ....................................................................................71 5.1.2.Tính toán các thông số cơ bản của ñai ..............................................71 5.1.3. Xác ñịnh lực căng ban ñầu và lực tác dụng lên trục.........................74 5.2. Tính chọn khớp nối....................................................................................75 5.2.1 Tính toán sơ bộ ñường kính trục tại các vị trí lắp khớp nối...............76 5.2.2. Chọn khớp nối tiêu chuẩn................................................................77 PHẦN VI .........................................................................................................79 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN .........................................................................................................................79 6.1. Tính toán thiết kế trục tang dẫn ñộng.........................................................79 6.1.1. Chọn vật liệu ...................................................................................79 6.1.2. Tính sơ bộ trục ................................................................................79 6.1.3. Tính gần ñúng trục ..........................................................................79 6.1.4. Tính kiểm nghiệm trục ....................................................................83 6..1.5. Tính chọn then ...............................................................................86 6.1.6. Tính chọn ổ lăn ...............................................................................87 6.2 Tính toán thiết kế cụm con lăn ñỡ nhánh có tải..........................................90 6.2.1 Tính lực tác dụng giữa 2 hàng con lăn.............................................90 6.2.3 Tính trục của con lăn.......................................................................94 PHẦN VII .......................................................................................................98 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ.............................................................................98 7.1. Kết luận .....................................................................................................98 7.2. ðề nghị ......................................................................................................98 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1 Thông số tang dẫn ñộng……………………………………. 20 Bảng 2.2 Thông số tang bị ñộng……………………………………… 20 Bảng 2.3. Thông số con lăn nhánh có tải……………………………... 22 Bảng 2.4. Thông số con lăn nhánh có tải……………………………... 22 Bảng 3.1 Chọn ñộng cơ……………………………………………….. 29 Bảng 3.2 Hộp giảm tốc khai triển theo tiêu chuẩn Nga......................... 31 Bảng 3.3 Thông số P,n,T trên các trục……………………………….. 33 Bảng 3.4 Kích thước cơ bản của hộp giảm tốc……………………….. 34 Bảng 4.1 Thông số cơ bản của bộ truyền cấp nhanh…………………. 35 Bảng 4.2 Thông số cơ bản của bộ truyền cấp chậm………………….. 43 Bảng 5.1 Thông số cơ bản ñai thang...................................................... 71 Bảng 5.2 Các thông số bộ truyền ñai…………………………………. 75 Bảng 5.3 Khớp nối ñộng cơ và trục III……………………………….. 77 Bảng 5.4 Kích thước cơ bản của vòng ñàn hổi của khớp nối trục III… 77 Bảng 6.1 Kích thước mặt cắt then vát và rãnh then (TCVN 4214-86).. 87 Bảng 6.2: Kích thước ổ bi lòng cầu 2 dãy……………………………. 88 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 6 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Cấu tạo băng tải...................................................................... 10 Hình 2.1 Góc mái................................................................................... 14 Hình 2.2: Sơ ñồ lực căng dây băng tải................................................... 16 Hình 2.6 Tiết diện ngang dòng vật liệu.................................................. 15 Hình 2.3 Cấu tạo tang dẫn ñộng............................................................. 19 Hình 2.4: Cấu tạo con lăn nhánh có tải.................................................. 21 Hình 2.5 Cấu tạo con lăn nhánh có tải................................................... 22 Hình 3.1: Sơ ñô hệ dẫn ñộng băng tải................................................... 27 Hình 4.1. Sơ ñồ bố trí hộp giảm tốc....................................................... 51 Hình 4.2: Kết cấu trục I.......................................................................... 52 Hình 4.3: Kết cấu trục II........................................................................ 53 Hình 4.4: Kết cấu trục III....................................................................... 54 Hình 4.5 Biểu ñồ mômen trục I............................................................. 58 Hình 4.6 Biểu ñồ mômen trục II............................................................ 63 Hình 4.7 Biểu ñồ mômen trục III.......................................................... 69 Hình 5.1 : ðai thang............................................................................... 72 Hình 5.2 . Cấu tạo khớp nối vòng ñàn hồi............................................. 77 Hình 6.1. Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang dẫn ñộng…………………. 80 Hình 6.2 Then........................................................................................ 87 ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Dự Hướng dẫn tính toán băng tải 2011 [2] Vũ Ngọc Pi Hộp giảm tốc tiêu chuẩn [3] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn ñộng cơ khí ( Tập 1) Nhà xuất bản Giáo dục 2005 [4] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn ñộng cơ khí ( Tập 2) Nhà xuất bản Giáo dục , 1999 [5] Vũ Ngọc Pi Tính toán băng tải 2001 [6] FMC Technologies Belt Conveyor Idlers Catalog - FMC Technologies [7] Beltmaster_berekeningen-transport [8] VeKyThuat [9] Conveyor Belt Design Manual - Bridgestone ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 8 LỜI NÓI ðẦU ðất nước ta ñang trên con ñường Công Nghiệp Hoá - Hiện ðại Hoá theo ñịnh hướng XHCN trong ñó ngành công nghiệp ñang ñóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao ñộng của con người . ðể tạo ra ñược và làm chủ những máy móc như thế ñòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều . Là một sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em luôn thấy ñược tầm quan trọng của những kiến thức mà mình ñược tiếp thu từ thầy cô . Nhiệm vụ thiết kế ñề án là một công việc rất quan trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho người sinh viên nắm ñược các hệ dẫn ñộng, hiểu sâu, hiểu kỹ và ñúc kết ñược những kiến thức cơ bản của của môn học. Vì vậy thiết ñề án là công việc quan trọng và rất cần thiết . ðề tài thiết kế của em ñược giao là “Thiết kế trạm dẫn ñộng băng tải vận chuyển than ñá” .ðề án gồm 7 phần: PHẦN I . GIỚI THIỆU SƠ BỘ HỆ DẪN ðỘNG BĂNG TẢI PHẦN II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI PHẦN III.CHỌN VÀ TÍNH HỘP GIẢM TỐC TIÊU CHUẨN PHẦN IV. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP VÀ KHỚP NỐI PHẦN V. TÍNH KIỂM TRA BỀN CHO CÁC CHI TIẾT TRONG HỘP PHẦN VI. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ CỦA THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN PHẦN VII. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ Với những kiến thức ñã học và sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự giúp ñỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn, ñặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn ðình Ngọc cùng với sự ñóng góp trao ñổi xây dựng của các bạn chúng em ñã hoàn thành ñược ñề án ñược giao. ðề án ñược em thực hiện tại trường chủ yếu mang tính lý thuyết mà không có sản phẩm thực tế. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên ñồ án của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong ñược sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn ñể ñề án của em ñược hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên , Ngày 30 tháng 09 năm 2011 Sinh viên thực hiện Lâm Ngọc Tiến ðề án kỹ thuật  Thiết kế trạn dẫn ñộng băng tải GVHD: Th.S Nguyễn ðình Ngọc Sinh viên: Lâm Ngọc Tiến 9 PHẦN I GIỚI THIỆU SƠ BỘ HỆ DẪN ðỘNG BĂNG TẢI Phần I nhằm mục ñích giới thiệu cho chúng ta nắm ñược cấu tạo, nguyên lý hoạt ñộng, ưu nhược ñiểm… của hệ thống dẫn ñộng băng tải than ñá. 1.1 Giới thiệu về trạm dẫn ñộng băng tải Hệ dẫn ñộng băng tải ñược sử dụng ñể vận chuyển các vật liệu rời từ rất lâu nhờ những ưu ñiểm là có cấu tạo ñơn giản, bền, có khả năng vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang, nghiêng với khoảng cách lớn, làm việc êm, năng suất cao và tiêu hao năng lượng không cao, số lượng vận chuyện lớn, kết cấu ñơn giản, sửa chữa thuật tiện, linh kiện tiêu chuẩn hoá. Hệ dẫn ñộng băng tải ñược sử dụng trong nhiều lĩnh vực như: dùng ñể vận chuyển, dùng trong các dây chuyền sản xuất, dùng trong các công trình xây dựng trạm thủy ñiện và bến cảng, trong sản xuất trong khai thác mỏ, luyện kim ,hoá chất, ñúc, vật liệu xây dựng, có thể vận chuyển vật liệu rời hoặc vật phẩm thành kiện. ðể ñáp ứng từng yêu cầu dây chuyền sản xuất về hình thức phân bố và căn cứ yêu cầu công nghệ vận chuyển, có thể chỉ dụng một máy vận chuyển, cũng có thể tổ hợp nhiều băng tải cao su hoặc cấu hành với thiết bị băng chuyền khác hoặc hệ thống băng tải ngang hoặc băng tải nghiêng. ðể vận chuyển những vật phẩm có dạng cục, hạt, bột, như: quặng, ñá, than,than ñá, cát, sỏi, hoặc dạng vật phẩm có tính chất ñặc biệt như bao xi mă