Thiết kế băng gầu đứng Q = 100T/h

MUÏC LUÏC GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ BAÊNG GAÀU: 2 TÍNH TOAÙN THEÁT KEÁ BAÊNG GAÀU ÑÖÙNG: 3 PHAÀN I: tính toaùn sô boä baêng gaàu ñöùng. 3 I.Tính sô boä gaàu nghieâng. 3 1.Dung tích caàn thieát cuûa gaàu treân moät ñôn vò chieàu daøi. 3 2.Taûi troïng treân moät ñôn vò chieàu daøi do khoái löôïng phaàn haønh trình cuûa baêng gaàu. 4 II.Tính toaùn kieåm tra baêng gaàu ñöùng. 6 1.Tính chính xaùc löïc keùo cuûa baêng gaàu theo phöông phaùp ñi voøng theo chu vi cuûa baêng. 6 2.Choïn ñoäng cô ñieän. 7 3.Choïn hoäp giaûm toác. 8 4.Kieåm tra naêng suaát baêng. 9 5.Kieåm tra soá lôùp maøng coát cuûa daây baêng trong ñieàu kieän khôûi ñoäng. 10 6.Choïn phanh. 10 7.Choïn khôùp noái. 11 8.Kieåm tra ñieàu kieän dôõ taûi vaø tính soá gaàu caàn thieát. 13 9.Choïn tang chuû ñoäng vaø tang bò ñoäng. 13 10.Choïn thieát bò caêng baêng. 14 11.Tính toaùn thieát keá truïc tang. 15 12.Choïn oå laên. 17 CAÙC TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Tính toaùn maùy naâng chuyeån. (PHAÏM ÑÖÙC) Cô sôû thieát keá maùy. (Nguyeãn Höõu Loäc) Thieát keá chi tieát maùy. (Nguyeãn Troïng Hieäp) A.Giôùi thieäu chung veà baêng gaàu: Baêng gaàu laø moät loaïi maùy vaän chuyeån lieân tuïc duøng ñeå vaän chuyeån vaät lieäu ôû daïng tôi vuïn nhö caùt, soûi, ñaù, xi-maêng,… Theo phöông thaúng ñöùng hoaëc phöông nghieâng vôùi goùc nghieâng lôùn so vôùi phöông ngang. Chuùng thöôøng ñöôïc söû duïng trong caùc xí nghieäp saûn xuaát vaät lieäu xaây döïng, xí nghieäp khaùi thaùc than, xí nghieäp hoùa chaát,… *Ñaëc ñieåm: +Öu ñieåm: -Coù keát caáu vaø vaän haønh ñôn giaûn. -Choaùng ít dieän tích trong hình chieáu baèng. +Nhöôïc ñieåm: -Voán ñaàu tö ban ñaàu cao. -Naêng suaát bò haïn cheá. *Phaân loaïi: +Theo phöông vaän chuyeån: -Baêng gaàu vaän chuyeån haøng theo phöông thaúng ñöùng. -Baêng gaàu vaän chuyeån theo phöông nghieâng (vôùi goùc nghieâng lôùn). +Theo boä phaän keùo: -Baêng gaàu duøng boä phaän keùo laø xích. -Baêng gaàu duøng boä phaän keùo laø daây baêng cao su. -Baêng gaàu duøng boä phaän keùo laø caùp. +Theo phöông phaùp dôõ taûi: -Baêng gaàu dôõ taûi theo phöông phaùp ly taâm (ôû loaïi baêng gaàu coù toác ñoä cao). -Baêng gaàu dôõ taûi töï chaûy (ôû loaïi baêng gaàu coù toác ñoä thaáp). *Caáu taïo chung cuûa baêng gaàu ñöùng vaø caùc thoâng soá cô baûn:(Seõ theâm vaøo sau) +Caùc thoâng soá cô baûn: Thieát keá baêng gaàu ñöùng, vaän chuyeån xæ than khoâ, naêng suaát Q=100 T/h,chieàu cao 40m. *Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Boä phaän vaän chuyeån vaät lieäu thoâng thöôøng coù boä phaän truyeàn ñoäng ñaët ôû phía treân, gaàu ñöôïc gaén tröïc tieáp vaøo boä phaän keùo thöôøng laø xích hoaëc daây baêng, vaät lieäu ñöôïc keùo töø boä phaän vaøo taûi ôû phía döôùi vaø ñöôïc dôõ taûi ôû cöûa ra taûi ñaët ôû phía treân. Vaät lieäu ñöôïc roùt tröïc tieáp vaøo gaàu thoâng qua cöûa vaøo taûi. Tuøy theo daïng vaät lieäu vaø toác ñoä baêng maø ngöôøi ta boá trí cho gaàu dôõ taûi theo phöông phaùp ly taâm, töï chaûy hoaëc hoãn hôïp. Thoâng thöôøng ñeå traùnh vaät lieäu doäi ngöôïc trôû laïi trong quaù trình vaän chuyeån khi xaûy ra caùc söï coá baát thöôøng thì ngöôøi ta boá trí caùc thieát bò haõm ôû phía treân truïc chuû ñoäng; thieát bò haõm coù theå laø phanh hoaëc baùnh coùc. Sau moät thôøi gian hoaït ñoäng, boä phaän keùo thöôøng bò chuøng. Do ñoù, ngöôøi ta söû duïng caùc thieát bò caêng baêng, chuùng thöôøng ñöôïc laép ñaët ôû nhaùnh bò ñoäng ( nhaùnh chuû ñoäng luoân ñöôïc keùo caêng) ñoái vôùi thieát bò caêng baêng duøng ñoái troïng; vaø ñöôïc boá trí ôû tang bò ñoäng ñoái vôùi thieát bò caêng baêng duøng vít (khoâng gian thuaän lôïi hôn so vôùi tang chuû ñoäng). B.Tính toaùn thieát keá baêng gaàu ñöùng: I.Tính sô boä baêng gaàu ñöùng: 1.Dung tích caàn thieát cuûa gaàu treân moät ñôn vò chieàu daøi: = (8.14) +Trong ñoù: -Q=100 (T/h): naêng suaát tính toaùn cuûa baêng gaàu. Vì vaät lieäu vaän chuyeån laø xæ than khoâ, tra theo baûng 4.1: =0,61,0T/m3 Chon =1,0T/m3; -V:toác ñoä gaàu, tra baûng 8.5: ta choïn ñöôïc loaïi gaàu duøng daây baêng 0 coù: heä soá ñieàn ñaày gaàu trung bình laø =0,8 ;toác ñoä gaàu laø v=0,8 m/s. Thay taát caû vaøo 8.14: ===43,4 (l/m) Theo baûng 8.7 laáy =40 l/m ; =16l ;böôùc gaàu =400 mm. Theo baûng 8.1, ñoái vôùi loaïi gaàu coù kyù hieäu 0, choïn kích thöôùc gaàu laø: =500mm; =280 mm; =390mm; chieàu roäng daây baêng roäng hôn chieàu roäng gaàu töø 25150mm neân ta choïn chieàu roäng cuûa daây baêng laø B=600mm. 2.Taûi troïng treân moät ñôn vò chieàu daøi do khoái löôïng phaàn haønh trình cuûa baêng gaàu: a.Taûi troïng treân moät ñôn vò chieàu daøi cuûa khoái löôïng haøng: q==34,7 (KG/m) (5.12) b.Taûi troïng treân moät ñôn vò chieàu daøi cuûa khoái löôïng phaàn chuyeån ñoäng cuûa baêng: = Q.k= 100.0,55= 55 (KG/m) vôùi k laø heä soá, tra baûng 8.9 ñoái vôùi loaïi baêng gaàu . c.Löïc caûn do muùc haøng: =34,7.1,5= 52,05 (KG) vôùi =1.5 laø heä soá ñöôïc tra töø baûng 8.10 ñoái vôùi haøng cuïc nhoû. d.Coâng suaát caàn thieát treân truïc truyeàn ñoäng ñeå baêng laøm vieäc: N= 0,003*Q*H(1++ ) (8.15) =0,003.100.40(1+) =16,185 (kw). vôùi c=1,5 laø heä soá ñöôïc tra töø baûng 8.11 ñoái vôùi gaàu duøng daây ñai. e.Löïc voøng treân tang truyeàn ñoäng: P=== 1100,58 (KG). (8.16) Theo baûng 6.6, laáy heä soá baùm cuûa tang vaø daây baêng laø =0,3 (khoâng khí khoâ), goùc oâm cuûa daây baêng treân tang . =1100,58.=1806,08 (KG) (8.17) Theo baûng 8.12 xaùc ñònh ñöôïc =2,56. f.Tính soá lôùp maøng coát caàn thieát: Theo baûng 6.18 laáy heä soá an toaøn =9 (giaû thieát raèng soá lôùp maøng coát trong daây baêng laø 4 lôùp). Döïa vaøo baûng 4.7, choïn ñöôïc vaät lieäu laøm maøng coát laø vaûi baït -5 coù giôùi haïn beàn laø =115 (KG/cm). => Soá lôùp maøng coát caàn thieát trong daây baêng: i===2,12 (8.18) choïn soá lôùp maøng coát laø i=3. Vôùi =0,9 laø heä soá laøm yeáu daây baêng ôû choã laép gaàu. g.Tính sô boä ñöôøng kính tang truyeàn ñoäng: 0,6. = 0,6. = 0,384 (m). (8.12) (ñoái vôùi baêng gaàu thaáp toác dôõ taûi töï chaûy) Theo 10624 laáy =400mm. So saùnh ñieàu kieän 8.19: i 10. 3 10. 0,4 (thoûa ñieàu kieän) h.Khoái löôïng cuûa 1m daây baêng: theo coâng thöùc 4.11 vaø 4.12 Trong ñoù: +=6mm: chieàu daøi lôùp boïc cao su ôû maët daây baêng laøm vieäc (ñoái vôùi daây baêng loaïi 1) tra ôû baûng 4.6. +=2mm: chieàu daøi lôùp boïc cao su ôû maët daây baêng khoâng laøm vieäc (ñoái vôùi daây baêng loaïi 1) tra ôû baûng 4.6. +=2,3mm: chieàu daøy moät lôùp maøng coát tra theo baûng 4.5 Thay taát caû vaøo, ta ñöôïc: 1,1.0,6.(6+3.2,3+2)= 9,834 (KG/m). i.Khoái löôïng treân moät ñôn vò chieàu daøi do khoái löôïng gaàu: Taûi troïng treân moät ñôn vò chieàu daøi do khoái löôïng gaàu: ==41,895 (KG/m) (8.6) vôùi: + Theo baûng 8.8,laáy gaàn ñuùng khoái löôïng cuûa moät gaàu: =14,7KG +=0,4: böôùc gaàu. +k=1,14: heä soá tính ñeán khoái löôïng caùc chi tieát ñeå laép gaàu. j.Taûi troïng treân moät ñôn vò chieàu daøi do khoái löôïng phaàn haønh trình cuûa baêng gaàu: = 9,834 + 41,895 = 51,729 (KG/m). II.Tính toaùn kieåm tra baêng gaàu ñöùng: 1.Tính chính xaùc löïc keùo cuûa baêng gaàu theo phöông phaùp ñi voøng theo chu vi cuûa baêng: H.1 a.Baét ñaàu töø ñieåm 1: = b.Löïc caêng ôû ñieåm 2: ==1,05. +52,05 vôùi =1,05: heä soá löïc caêng cuûa boä phaän keùo do löïc caûn taïi chi tieát quay, vôùi goùc oâm cuûa boä phaän keùo treân tang: = => =1,051,07, choïn =1,05. c.Löïc caêng taïi ñieåm 3: =+(q+).H=1,05. +52,05+(34,7+51,729).40 =2485,725+1,05. d.Löïc caêng taïi ñieåm 4: =+.H=+1293,225 e.Ñieàu kieän ñeå traùnh hieän töôïng tröôït daây baêng treân tang caàn thoûa maõn ñieàu kieän: 2485,725 + 1,05 ( + 1293,225).2,56 -546,311 (KG) Theo ñieàu kieän 5.30: 0,1P > 100 (KG) Choïn =1100.0,1=110 KG maø = Vaäy löïc caêng trong caùc nhaùnh baêng coøn laïi seõ laø: =1,05.110 + 52,05= 167,55 KG. =1,05.110 +2485,725 = 2601,225 KG. =110 + 1293,225 = 1403,225 KG. Vì ==2601,225 > =1806,08 KG ôû böôùc tính sô boä. Do ñoù ta söû duïng keát quaû =2601,225 KG ñeå tính laïi caùc keát quaû. +Soá lôùp maøng coát: i==3,76 choïn i=4 lôùp maøng coát. Ñieàu naøy vaãn thoûa maõn ñieàu kieän 8.19. +Khoái löôïng cuûa 1 lôùp daây baêng: 1,1.0,6.(6+4.2,3+2)=11,352 (KG/m) +Taûi troïng treân moät ñôn vò phaàn haønh trình cuûa baêng gaàu: =11,352+41,895= 53,247 (KG/m). Sai soá naøy khoâng ñaùng keå so vôùi böôùc tính sô boä, do ñoù ta khoâng caàn tính laïi keát quaû ñoä lôùn löïc caêng, sai soá seõ ñöôïc buø tröø vaøo vieäc choïn caùc heä soá an toaøn. 2.Choïn ñoäng cô ñieän: +Löïc keùo treân tang: .-= 1,05.2601,225-1403,225 (7.8) =1328,06 (KG). +Coâng suaát treân truïc truyeàn ñoäng cuûa baêng gaàu: ===10,41 (KW) (7.10) +Coâng suaát caàn thieát cuûa ñoäng cô: N===13,0125 (KW) Vôùi: +k=1,2: heä soá döï tröõ. +=0,96: hieäu suaát cuûa hoäp giaûm toác 2 caáp. Theo baûng III.19.2 ta choïn ñoäng cô ñieän A02-71-6 coù coâng suaát 17 kw; =970 v/p; =90%; =200 (kg). H.2 3.Choïn hoäp giaûm toác: +Xaùc ñònh toác ñoä quay cuûa tang truyeàn ñoäng: ===38,19 v/p. (6.16) +Tyû soá truyeàn cuûa boä truyeàn caàn thieát: i==25,399 Theo baûng III.22.2 choïn hoäp giaûm toác -400 coù tyû soá truyeàn: =24,9; coâng suaát cho pheùp treân truïc quay nhanh laø 21,1 kw. H.3 4.Kieåm tra naêng suaát baêng: +Döïa vaøo tyû soá truyeàn cuûa hoäp giaûm toác, tính chính xaùc toác ñoä cuûa daây baêng: ==0,81 m/s (6.18) =24,9: tyû soá truyeàn +Döïa vaøo coâng thöùc 8.29, tính chính xaùc naêng suaát cuûa baêng gaàu: Q=3,6..... (8.29) =3,6. 16. 0,81. 0,8. 1,0. =93,,312 (T/h) Trong ñoù: +=16l: dung tích gaàu. +=0,8: heä soá ñaày gaàu trung bình. +=1,0 T/: troïng löôïng rieâng cuûa haøng. +=0,4m: böôùc gaàu. +Sai soá naêng suaát cuûa baêng: =.100%=6,68% Sai soá naèm trong giôùi haïn cho pheùp, khoâng quaù 10%. Vaäy baêng gaàu thieát keá thoûa maõn yeâu caàu. 5.Kieåm tra soá lôùp maøng coát cuûa daây baêng trong ñieàu kieän khôûi ñoäng: +Xaùc ñònh löïc caêng cuûa daây baêng trong thôøi gian khôûi ñoäng: =+1403,225=4074,865 KG (6.23) Trong ñoù: +:löïc caêng ôû nhaùnh daây baêng ñi ra khoûi tang truyeàn ñoäng +=1,3: heä soá laáy theo catalog. +Döïa vaøo ñieàu kieän ñoä beàn cuûa daây baêng trong thôøi gian khôûi ñoäng, ta xaùc ñònh ñöôïc soá lôùp maøng coát caàn thieát trong daây baêng trong thôøi gian khôûi ñoäng: ===1,34 Trong ñoù: +=0,75: tra baûng 6.20 ñoái vôùi daây baêng daùn nguoäi. +=1-0,03.i=1-0,03.4=0,88: heä soá laøm vieäc khoâng ñeàu giöõa caùc lôùp maøng coát trong daây baêng. +=115: giôùi haïn beàn cuûa 1 lôùp maøng coát trong daây baêng tra theo baûng 6.20. 6.Tính choïn phanh: +Moâmen phanh caàn thieát treân truïc truyeàn ñoäng cuûa baêng gaàu: (5.36) =0,96(45.40-0,6(1328,06-34,7.40)).0,4/2 =166,68 KGm Trong ñoù: +=0,6: giaûm nhoû coù theå löïc caûn cuûa baêng gaàu. +: hieäu suaát cuûa tang truyeàn ñoäng. +q:khoái löôïng haøng treân moät ñôn vò chieàu daøi (KG/m) +D:ñöôøng kính tang truyeàn ñoäng. Tra baûng III.31.1 choïn loaïi phanh -500M coù moâmen phanh laø 200KG, haønh trình maù phanh laø 1,05mm; khoái löôïng phanh laø 210 kg. H.4 7.Choïn khôùp noái: a.Choïn khôùp noái ñaàu ra cuûa ñoäng cô vôùi ñaàu vaøo cuûa hoäp giaûm toác: +Momen môû maùy ñònh möùc cuûa ñoäng cô: ==17,08 KGm +Momen tính toaùn ñeå choïn khôùp: (1.65) =17,08.1,3.1,2=26,64 KGm Trong ñoù: +=1,3: heä soá xeùt ñeán möùc ñoä quan troïng cuûa cô caáu. +=1,2:heä soá tính ñeán cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu. Tra baûng III.33 choïn khôùp noái ñaøn hoài choát – oáng loùt coù baùnh phanh coù D=500 mm; khoái löôïng lôùn nhaát 175 kg. H.5 b.Choïn khôùp noái ñaàu ra hoäp giaûm toác vôùi ñaàu vaøo cuûa tang: +Momen ñònh möùc treân truïc ra cuûa hoäp giaûm toác: ==425 KGm +Momen tính toaùn ñeå choïn khôùp: =425.1,3.1,2=663 KGm Tra baûng III.34 choïn khôùp truïc choát - oáng loùt theo tieâu chuaån MH 2096 – 64. H.6 8.Kieåm tra ñieàu kieän dôõ taûi vaø tính soá gaàu caàn thieát: +Khoaûng caùch cöïc cuûa baêng gaàu: l===0,61 (m) Vaäy l=0,61 (m) > == 0,2 (m). Neân gaàu ñöôïc dôõ taûi theo phöông phaùp töï chaûy. Do gaàu laø loaïi coù thaønh daãn höôùng neân gaàu ñöôïc dôõ taûi theo phöông phaùp töï chaûy coù daãn höôùng. +Soá gaàu caàn thieát: ===200 (gaàu). 9.Choïn tang chuû ñoäng vaø tang bò ñoäng: a.Choïn tang chuû ñoäng: Döïa vaøo ñöôøng kính tang =400mm; chieàu roäng daây baêng B=600mm. Tra baûng III.48 choïn loaïi baêng ñai: 6550-80, kyù hieäu tang 6550-80; chieàu roäng daây baêng 650mm. H.7 b.Choïn tang bò ñoäng: Tra baûng III.49 choïn loaïi tang bò ñoäng coù ñöôøng kính tang: =400mm, kyù hieäu tang 6550-80, chieàu roäng daây baêng 650mm. H.8 10.Löïa choïn thieát bò caêng baêng: Vieäc löïa choïn thieát bò caêng baêng ñöôïc tính chính xaùc theo coâng thöùc: =+ Trong ñoù: +==110 (KG): löïc caêng daây baêng ôû ñieåm ñi vaøo tang troáng caêng baêng. +==167,55(KG): löïc caêng daây baêng ôû ñieåm ñi ra khoûi tang troáng caêng baêng. Thay vaøo: =+=110 + 167,55= 277,55 KG Tra baûng III.55, choïn ñöôïc thieát bò caêng baêng coù kí hieäu laø 6550-80-50 coù löïc keùo lôùn nhaát ôû tang caêng baêng laø 2,15T chieàu roäng daây baêng laø 650mm, khoái löôïng cuûa thieát bò laø 217kg. 11.Tính toaùn, thieát keá truïc tang: (tính toaùn döïa theo chöông 10- Cô sôû thieát keá maùy, Nguyeãn Höõu Loäc) a.Tính sô boä ñöôøng kính truïc tang: +Momen xoaén ñaàu truïc tang: 9,55.. =9,55..=5,52. (Nmm) Trong ñoù: +=17kw: coâng suaát treân truïc tang. +k=(1,21,5): heä soá taûi troïng ñoäng, choïn k=1,3. +=38,19 v/p: soá voøng quay cuûa truïc tang. +Choïn vaät lieäu laøm truïc tang laø theùp C35 coù Mpa; = 510 Mpa; 255Mpa; =128Mpa. +Xaùc ñònh sô boä ñöôøng kính truïc: d==91,625 (mm) Theo tieâu chuaån ta choïn d=100 mm. b.Tính chính xaùc truïc: H.9 Ta coù: ==1/2 * () =1/2 * (2601,225 + 1403,225) = 2002,225 KG. Trong ñoù: +=2601,225 KG +=1403,225 KG Döïa vaøo sô ñoà ta tính ñöôïc: ==2002,225 KG +ÖÙng suaát uoán: Vì taïi maët caét (1-1) khoâng coù löïc doïc truïc neân öùng suaát phaùp taïi vò trí tieát dieän naøy thay ñoåi theo chu kyø ñoái xöùng vôùi bieân ñoä: Trong ñoù: Truïc coù 1 then, vôùi ñöôøng kính truïc d=100 mm, ta choïn then coù b=28mm, h=16mm, t=10,3mm, =5,9 mm; l=100 mm. W== =86572,3 () Thay vaøo: ==41,39 Mpa. +ÖÙng suaát xoaén: Trong ñoù: ==184747,08 () Thay vaøo: ==29,88 Mpa. Khi öùng suaát xoaén thay ñoåi theo chu kyø maïch ñoäng, ta coù: ==14,94 Mpa. +Xaùc ñònh heä soá an toaøn taïi maët caét (1-1) theo coâng thöùc: ==2,57 Mpa. ==4,08 Mpa. => heä soá an toaøn: S===2,17 > [s]=1,5 Vaäy ñieàu kieän beàn moûi cuûa truïc taïi maët caét (1-1) ñöôïc thoûa maõn. 12.Tính toaùn choïn oå laên: (Tính toaùn döïa theo chöông 11 – Cô sôû thieát keá maùy, Nguyeãn Höõu Loäc) ÔÛ ñaây ta choïn loaïi oå bi ñôõ vì treân truïc khoâng toàn taïi löïc doïc (löïc doïc khoâng ñaùng keå) vôùi ñöôøng kính voøng trong cuûa oå bi laø d=90 (mm) (ñaõ haï baäc truïc). (hình veõ) +Taûi troïng qui öôùc treân truïc: Q=(.R+m.A).. Trong ñoù: +=1: heä soá xeùt ñeán voøng naøo laø voøng quay. +=1: heä soá keå ñeán taûi troïng ñoäng. +=1: heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä. +R:phaûn löïc taïi goái ñôõ. Ta coù: R==2002,225 KG +A=0: taûi troïng doïc truïc. Thay vaøo: Q=(1.2002,225+0.0).1.1 =2002,225 KG +Thôøi gian laøm vieäc tính baèng trieäu voøng quay: L===18,3312 (trieäu voøng) Vôùi: +: thôøi gian laøm vieäc tính baèng giôø. +n: soá voøng quay cuûa oå +Khaû naêng taûi ñoäng tính toaùn: =Q.= =2002,225.=5279,3 KG Vaäy, tra baûng 15P, trang340-saùch Thieát Keá CTM (Nguyeãn Troïng Hieäp), ta choïn loaïi oå bi ñôõ loøng caàu hai daõy coù d=80mm, Q=2400(KG). H.10 HEÁT