Tính toán thiết kế băng tải cấp vật liệu cho trạm trộn bê tông lập quy trình gia công một số chi tiết

1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1 TỔNG THỂ VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 7 GIỚI THIỆU VỀ TRẠM BÊ TÔNG 7 1 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 7 1 1 2 Khái niệm chung 7 1 1 3 Một số tính chất đặc thù của bê tông xi măng 9 1 1 4 Phâ.

TỔNG THỂ VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG

Tính cấp thiết của đề tài

Công nghiệp hóa và hiện đại hóa đang từng bước làm thay đổi diện mạo đất nước Việt Nam Với một nước đang phát triển như Việt Nam, hàng trăm, thậm chí hàng nghìn công trình trọng điểm được xây dựng mỗi năm, chưa kể những công trình vừa và nhỏ, nên nhu cầu sử dụng bê tông xi măng ngày càng lớn Bê tông xi măng chính là sản phẩm của các trạm trộn bê tông và các nhà máy sản xuất bê tông xi măng Mặc dù trong nước đã có một số đơn vị chế tạo thành công trạm bê tông xi măng, tuy nhiên số đơn vị này còn ít và chưa đáp ứng đủ nhu cầu của người sử dụng Vì vậy, việc thiết kế, chế tạo mới một trạm bê tông xi măng là rất thiết thực, vừa đáp ứng nhu cầu của thị trường vừa mang lại giá trị kinh tế góp phần phát triển đất nước.

Khái niệm chung

Chất kết dính được phân loại theo dạng, bao gồm các nhóm chính như bê tông xi măng, silicat, thạch cao, xỉ kiểm, polymer bê tông, polymer xi măng và một số loại đặc biệt khác Việc nhận diện và hiểu rõ các dạng chất kết dính này giúp chọn vật liệu phù hợp cho từng dự án xây dựng, tối ưu độ bền, khả năng liên kết và hiệu suất thi công.

- Bê tông xi măng được chế tạo từ xi măng và được sử dụng phổ biến nhất trong xây dựng

- Bê tông silicat được chế tạo trên cơ sở đá vôi

Bê tông thạch cao được sử dụng để làm vách ngăn nội thất, trần treo và các chi tiết trang trí hoàn thiện công trình, mang lại giải pháp thi công nhanh, nhẹ và thẩm mỹ cho không gian Các loại bê tông thạch cao khác nhau, ví dụ như bê tông thạch cao xi măng puzơlan, có tính bền nước cao hơn và được ứng dụng rộng rãi cho các block không gian vệ sinh ở góc, cũng như các kết cấu nhà thấp tầng.

Bê tông xỉ kiểm được chế tạo từ xỉ nghiền mịn và trộn với dung dịch kiềm, tạo nên một loại bê tông đặc thù cho các công trình xây dựng Loại bê tông này hiện mới bắt đầu được sử dụng trong xây dựng.

Polime bê tông được chế tạo từ các dạng khác nhau của chất dính kết polymer, có nguồn gốc từ nhựa (polyeste, epoxy, acrin, cacbamit) hoặc mônome (furfurolaxetôn) Chúng đóng rắn trong bê tông nhờ sự có mặt của các phụ gia chuyên dụng Các loại bê tông này được sử dụng trong môi trường xâm thực và các điều kiện đặc biệt khắc nghiệt như mài mòn và khử xâm thực.

Ximăng polymer bê tông được chế tạo từ chất kết dính hỗn hợp, gồm xi măng và chất pôlime Các chất pôlime được sử dụng gồm nhựa và các mủ, nhựa cây tan trong nước.

Với đề tài tính thoát thiết kế băng tải cho trạm trộn bê tông nên ta tập trung tìm hiểu về bê tông xi măng

Bê tông xi măng là hỗn hợp bao gồm cát, đá, xi măng và nước, trong đó cát và đá chiếm 80-85% tổng khối lượng và xi măng chiếm 8-15%, phần còn lại là nước; ngoài ra còn có một số chất phụ gia được thêm vào để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của công trình Tùy thuộc vào tỉ lệ các thành phần cốt liệu và phụ gia mà bê tông có thể cho ra các loại khác nhau, và mỗi thành phần cốt liệu khác nhau sẽ tạo ra một Mác bê tông riêng biệt.

Đây là một số ví dụ về tỉ lệ pha trộn các thành phần trong bê tông xi măng dựa trên định mức thành phần và lượng vật liệu tính cho 1 m3 bê tông xi măng, nhằm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và tối ưu chi phí thi công Các cấp bê tông phổ biến như M150, M200, M250, M300 được khảo sát với loại đá kích thước 1×2 cm để xác định tỉ lệ cốt liệu, xi măng, nước và phụ gia phù hợp cho từng cấp, nhằm đảm bảo độ bền, khả năng làm việc và sự đồng nhất của bê tông Việc tuân thủ định mức thành phần bê tông xi măng giúp cân đối nguồn vật liệu và tối ưu hiệu quả sản xuất, đồng thời đảm bảo an toàn và chất lượng công trình khi ứng dụng cho các mục đích khác nhau Trong thiết kế và thi công, lượng vật liệu cho 1m3 bê tông xi măng được tính dựa trên loại đá, kích thước hạt và yêu cầu chịu lực của từng cấp từ M150 đến M300, nhằm phù hợp với mục đích sử dụng và điều kiện thi công cụ thể.

Bảng 1.1 Thành phần trong mác Bê tông

Một số tính chất đặc thù của bê tông xi măng

1.1.3.1 Cường độ của bê tông

Cường độ của bê tông là độ cứng rắn chống lại các lực từ ngoài mà không bị phá hoại, phản ánh khả năng chịu lực của nó và phụ thuộc vào tính chất của xi măng, tỷ lệ nước xi măng, phương pháp đổ bê tông và điều kiện đông cứng Đặc trưng cơ bản của cường độ bê tông là 'mác' hay còn gọi là 'số liệu', ký hiệu M, là cường độ chịu nén tính theo (N/cm²) của mẫu bê-tông tiêu chuẩn hình khối lập phương có cạnh 15 cm, tuổi 28 ngày được dưỡng hộ và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (t0 = 20±2°C), độ ẩm không khí W90÷100% Mác M là chỉ tiêu cơ bản nhất đối với mọi loại bê tông và mọi kết cấu.

Tiêu chuẩn Nhà nước quy định bê tông có các mác thiết kế sau:

- Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600 Bê tông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 ÷2500 (kg/m 3 ) cốt liệu sỏi đá đặc chắc

- Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 bê tông nhẹ có khối lượng riêng trong khoảng 800 ÷1800 (kg/m 3 ), cốt liệu là các loại đá có lỗ rỗng, keramzit, xỉ quặng

STT Thành phần Đơn vị

- Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp hơn M150

Cường độ bê tông tăng theo thời gian là một đặc tính quý giá, giúp công trình bê tông có khả năng bền lâu hơn so với các vật liệu như gạch, đá, gỗ và thép Ban đầu, cường độ tăng rất nhanh, sau đó tốc độ tăng dần chậm lại Trong điều kiện môi trường thuận lợi về nhiệt độ và độ ẩm, quá trình tăng cường có thể kéo dài nhiều năm Ngược lại, trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp, sự gia tăng cường độ của bê tông trở nên không đáng kể Nắm bắt đặc tính này giúp lên kế hoạch thi công, bảo dưỡng và chọn vật liệu để tối ưu hiệu suất và tuổi thọ công trình.

1.1.3.2 Tính dãn nở của bê tông

Trong quá trình đóng rắn, bê tông thường chịu biến dạng thể tích: nở ra trong nước và co lại trong không khí Khi độ co tuyệt đối vượt một ngưỡng nhất định, gấp khoảng 10 lần độ nở, hiện tượng nở có thể cải thiện cấu trúc bê tông, còn hiện tượng co ngót luôn mang lại hậu quả xấu cho kết cấu.

Co ngót bê tông là hiện tượng xảy ra do nhiều nguyên nhân: sự mất nước và quá trình hydrat hóa xi măng, kèm theo cacbon hóa hiđroxit trong hệ xi măng-nước, khiến thể tích tuyệt đối của bê tông giảm Hiện tượng co ngót gây nứt, làm suy giảm cường độ và khả năng chống thấm, từ đó ảnh hưởng tới sự ổn định của bê tông và bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực Vì vậy với các công trình có chiều dài lớn, người ta phân đoạn để tạo các khe co dãn nhằm tránh nứt và nâng cao độ bền của cấu kiện.

1.1.3.3 Tính chống thấm của bê tông

Chống thấm của bê tông được đặc trưng bởi độ thẩm thấu nước qua kết cấu, và độ chặt của bê tông quyết định tính chống thấm Để nâng cao tính chống thấm, cần đầm kỹ bê tông, lựa chọn đúng thành phần cấp phối hạt của cốt liệu và giảm tối thiểu tỉ lệ nước – xi măng Ngoài ra, để tăng tính chống thấm, người ta còn trộn bê tông với một số phụ gia đặc thù.

1.1.3.4 Qúa trình đông cứng và biện pháp bảo quản

Quá trình đông cứng của bê tông phụ thuộc vào quá trình đông cứng của xi măng, với thời gian đông kết bắt đầu không sớm hơn 45 phút sau khi trộn Do đó, sau khi trộn bê tông xong cần đổ ngay để tránh vữa xi măng bị đông cứng trước khi đổ Thời gian từ lúc bê tông ra khỏi máy trộn đến lúc đổ xong cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng công trình.

Đối với một lớp bê tông không có phụ gia, thời gian làm việc tối đa là khoảng 90 phút, còn khi dùng xi măng pooclăng thời gian làm việc có thể lên tới 110 phút; đối với các loại xi măng pooclăng xỉ, tro núi lửa hoặc xi măng pulơlan, thời gian làm việc cần tuân thủ đúng quy định của nhà sản xuất Thời gian vận chuyển bê tông từ lúc đổ ra khỏi máy trộn đến lúc đổ vào khuôn không được kéo dài quá mức, vì sẽ làm vữa bê tông bị phân tầng và giảm chất lượng kết cấu.

Phân loại về bê tông

Hiện nay có rất nhiều loại bê tông phù hợp với từng loại công trình; mỗi dự án đều có một loại bê tông tương ứng Vì vậy, bê tông được phân loại thành các nhóm dựa trên đặc tính kỹ thuật, ứng dụng và tiêu chuẩn xây dựng để đáp ứng yêu cầu của từng công trình.

1.1.4.1 Theo dạng cốt liệu phân ra

- Bê tông cốt liệu đặc

- Bê tông cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axit)

1.1.4.2 Theo khối lượng thể tích phân ra

- Bê tông đặc biệt nặng (  > 2500 kg/m3), dùng cho những kết cấu đặc biệt

- Bê tông nặng  = 2200 ÷ 2500 (kg/m3), chế tạo từ đá sỏi bình thường, dùng cho kết cấu chịu lực

- Bê tông tương đối nặng  = 1800 ÷ 2200 (kg/m3), dùng chủ yếu cho kết cấu chịu lực

Bê tông nhẹ có khối lượng riêng từ 500 đến 1800 kg/m3, gồm bê tông cốt liệu rỗng và bê tông tổ ong (gồm bê tông khí và bê tông bọt) Được chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính và nước, chất tạo rỗng và silica nghiền mịn.

- Bê tông đặc biệt nhẹ cũng là loại bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu rỗng nhưng có  < 500 (kg/m3)

1.1.4.3 Theo công dụng bê tông được phân ra

- Bê tông thường, các kết cấu bê tụng cốt thép (móng, cột, dầm )

- Bê tông thuỷ công, dùng để xây đập, phủ lớp mái kênh

- Bê tông dùng cho mặt đường sân bay lát vỉa hè

- Bê tông công dụng đặc biệt như chịu nhiệt, chịu axít chống phóng xạ

1.1.4.4 Phạm vi ứng dụng BTXM hiện nay ở Việt Nam

Hiện nay, hầu hết các công trình xây dựng dân dụng ở Việt Nam – từ nhà ở vĩnh cửu và nhà cao tầng đến các công trình công nghiệp như thủy lợi, nhà máy thủy điện, và các dự án giao thông như cầu, đường, sân bay, bến cảng – được thi công bằng bê tông và bê tông cốt thép Nhờ có độ bền cao, khả năng chống cháy tốt và khả năng tạo ra các kết cấu có tính mỹ quan, hai loại vật liệu này đang là lựa chọn ưu tiên để đảm bảo an toàn, bền vững và thẩm mỹ cho mọi công trình.

Trạm trộn bê tông xi măng

Trạm trộn bê tông xi măng (BTXM) là một hệ thống hoàn chỉnh gồm nhiều thiết bị và cụm thiết bị, trong đó mỗi cụm thiết bị phối hợp hoạt động nhịp nhàng để trộn các thành phần đá dăm, cát, xi măng và phụ gia theo tỉ lệ định sẵn, từ đó cho ra sản phẩm bê tông xi măng đạt chuẩn chất lượng Hệ thống này đảm bảo sự đồng bộ và hiệu quả trong quá trình trộn, tối ưu hóa chất lượng và sản lượng mẻ bê tông được sản xuất.

Các yêu cầu chung về trạm trộn

- Đảm bảo trộn, cung cấp nhiều mác bê tông với thời gian điều chỉnh nhỏ nhất

- Cho phép sản xuất được 2 loại bê tông khô và ướt

- Làm việc êm, không gây ô nhiễm mỗi trường xung quanh

- Lắp dựng và sửa chữa bảo dưỡng đơn giản

- Có khả năng làm việc ở 2 chế độ: Tự động và điều khiển bằng tay

- Đảm bảo chất lượng trộn cho bê tông, không gây hiện tượng tách nước hay phân tâng khi vận chuyển

Hình 1.1 Tổng thể trạm trộn BTXM.

Phân loại trạm BTXM

Hiện nay có rất nhiều cách để phân loại các trạm BTXM

1.2.2.1 Phân loại theo năng suất của trạm

- Trạm có năng suất nhỏ: 10 – 30 m3/h

- Trạm có năng suất trung bình: 30 – 60 m3/h

- Trạm có năng suất lớn: 60 – 120 m3/h

1.2.2.2 Phân loại theo nguyên tắc làm việc

- Trạm trộn theo chu kỳ

1.2.2.3 Phân loại theo khả năng di động của trạm

Hình 1.2 Trạm trộn di động

- Trạm có tính di động

- Trạm có thể tháo lắp di chuyển (2 loại nàythường dùng cho các trạm có năng suất nhỏ và trung bình)

- Trạm cố định (các trạm có năng suất lớn)

1.2.2.4 Phân loại theo phương pháp trộn

1.2.2.5 Phân loại theo bố trí thiết bị trạm trộn

Tình hình chế tạo và sử dụng trạm trộn BTXM ở Việt Nam hiện nay

Hiện nay tại Việt Nam việc sử dụng BTXM (bê tông xi măng) đang được mở rộng và gần như có mặt ở mọi công trình xây dựng Do đó, công tác sản xuất và cung ứng BTXM đã có nhiều thay đổi lớn trong những năm gần đây nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng, nâng cao chất lượng và tối ưu chu trình cung ứng Các doanh nghiệp đã đầu tư vào công nghệ sản xuất hiện đại, cải thiện dây chuyền sản xuất, quản lý nguồn cung và tăng cường kiểm soát chất lượng, an toàn thi công, đồng thời đẩy mạnh các giải pháp logistics và hiệu quả chi phí.

Hiện nay, trong nước đang sử dụng đa dạng loại trạm BTXM do nhiều nước trên thế giới sản xuất, cho thấy sự đa dạng về nguồn cung và tính liên kết trong chuỗi cung ứng hạ tầng kỹ thuật Điển hình có các sản phẩm từ Hàn Quốc, Trung Quốc, Đức, Italia và Việt Nam, phản ánh xu hướng hợp tác quốc tế trong lĩnh vực này.

Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật trong nước ngày càng phát triển và ngày càng được thừa kế, tiếp cận với các công nghệ tiên tiến từ nước ngoài, khiến nhiều đơn vị ở Việt Nam trực tiếp chế tạo thành công nhiều trạm BTXM với mẫu mã đẹp, hiện đại, hiệu suất làm việc cao và dễ vận hành Những hệ thống này không hề thua kém các sản phẩm của nước ngoài mà còn có nhiều ưu việt hơn, cho thấy chúng ta đã thực sự làm chủ công nghệ và từng bước tiến lên ngang tầm khu vực và quốc tế.

Có thể kể đến một số đơn vị, công ty dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất chế tạo trạm BTXM ở nước ta, như:

- Công ty TNHH MTV ô tô 1-5

- Công ty cổ phần xây dựng và thiết bị công nghiệp CIE1

- Viện máy và dụng cụ công nghiệp IMI

- Công ty cổ phần Vạn Xuân …

Hình 1.3 Trạm trộn BTXM kiểu cấp liệu bằng tải nghiêng do CIE1 chế tạo

Hình 1.4 Trạm trộn BTXM 60 m 3 /h do công ty cổ phần Vạn Xuân chế tạo

Cấu tạo băng tải cấp liệu

Cấu tạo tổng thể

Hình 1.5 Cấu tạo tổng thể băng tải

Động cơ điện hoạt động, truyền chuyển động quay qua hộp giảm tốc tới tang trống chủ động, nhờ ma sát giữa tang trống chủ động và tấm băng mà băng tải quay và di chuyển Vật liệu được rót qua phễu cấp liệu lên tấm băng và cùng di chuyển theo băng tải đai, sau đó được dỡ ra khỏi băng qua phễu dỡ liệu Các con lăn đỡ có vai trò nâng đỡ băng ở nhánh làm việc và nhánh không làm việc Khi băng tải làm việc trên mặt nghiêng với góc β, cần có thiết bị an toàn để phòng ngừa băng quay ngược, làm vỡ hàng hóa và gây tai nạn cho con người.

Phạm vi ứng dụng

Trong các máy vận chuyển liên tục, băng tải đai là loại máy được sử dụng nhiều nhất nhờ độ bền và hiệu suất cao Nó được ứng dụng rộng rãi trong hầm mỏ, xí nghiệp sản xuất, trên công trường xây dựng, bến bãi, nhà ga và kho chứa để vận chuyển các loại hàng hóa và vật liệu: từ vật liệu rời, xốp rời đến vật liệu có cục nhỏ như xi măng, ngũ cốc, than đá, cát sỏi; đồng thời phù hợp với vật liệu dính ướt như hỗn hợp vữa, bê tông và đất sét ướt, cũng như các loại hàng kiện được đóng thùng hoặc bọc gói Với thiết kế linh hoạt và khả năng vận chuyển liên tục, băng tải đai tối ưu cho lưu lượng hàng hóa lớn và tối ưu chi phí trong công nghiệp và logistics.

Băng tải được sử dụng phổ biến nhờ có cấu tạo đơn giản, độ an toàn cao, bền và có khả năng vận chuyển vật liệu rời lẫn đơn vị hàng theo các hướng nằm ngang, nghiêng hoặc kết hợp (vừa nằm ngang vừa nghiêng); vốn đầu tư và chế tạo không lớn, có thể tự động hoá, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm việc êm ái và cho năng suất cao, đồng thời tiêu thụ năng lượng so với các máy vận chuyển khác ở mức hợp lý Tuy nhiên phạm vi ứng dụng của băng tải bị hạn chế do độ dốc cho phép vận chuyển không cao, thường từ khoảng 16° đến 24° tùy theo tính chất vật liệu được vận chuyển, và chúng không thể vận chuyển theo đường cong.

Phân loại

Trong thực tế, băng tải cao su thường có 2 loại được dùng phổ biến đó là băng tải cố định và băng tải di động

Hình 1.6 Băng tải cố định

Loại băng tải này chỉ thực hiện công việc tại một vị trí cố định trên dây chuyền công nghệ, chủ yếu vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang hoặc theo phương nghiêng ở một góc không lớn lắm Cấu tạo với khung thép và giá đỡ thường được bắt cố định vào nền bằng bu lông nên rất đơn giản Việc khai thác và sử dụng loại băng tải này phụ thuộc hoàn toàn vào nhu cầu công nghệ.

Hình 1.7 Băng tải di động

Loại băng tải này có thể làm việc ở nhiều vị trí khác nhau trên dây chuyền công nghệ nhờ kết cấu thép đỡ được đặt trên các chân đỡ có lắp bánh xe di chuyển, cho phép di chuyển và điều chỉnh vị trí dễ dàng Chiều cao vận chuyển có thể được điều chỉnh thông qua cơ cấu đặc biệt hoặc thay đổi góc nghiêng của băng, giúp tối ưu hóa quá trình vận chuyển Băng tải này được sử dụng phổ biến trong các xưởng sàng đá, kho vật liệu và các xí nghiệp vận chuyển muối, đáp ứng yêu cầu vận chuyển linh hoạt và hiệu quả về không gian.

Ngoài ra ta cũng có thể phân loại băng tải theo đặc điểm cấu tạo, theo phương pháp bố trí con lăn…

Các dạng băng tải

1.4.4.1 Dạng cụm con lăn đỡ trên băng tải

Có nhiều kiểu bố trí cụm con lăn trên khung đỡ của băng tải, tuy nhiên ba cách bố trí cụm con lăn đỡ ở nhánh làm việc phổ biến nhất hiện nay là: bố trí thẳng hàng với nhánh làm việc để tối ưu độ ổn định và truyền động; bố trí lệch sang hai bên nhằm tăng khả năng bám dính và phân bổ lực; và bố trí có thể điều chỉnh vị trí con lăn theo tải trọng và chiều dài nhánh để thích ứng với các điều kiện vận hành khác nhau Mỗi cách bố trí mang lại đặc điểm vận hành riêng, ảnh hưởng đến quá trình nạp xả vật liệu, độ bền của hệ thống và công tác bảo trì.

PHƯƠNG ÁN 1: Băng tải dùng con lăn đỡ thẳng, tại mỗi vị trí chỉ có một con lăn

Hình 1.8 Con lăn đỡ thẳng

Hình 1.9 Kết cấu băng tải

Cách bố trí này thường được áp dụng cho băng tải có năng suất nhỏ và chiều cao vận chuyển không quá cao, phù hợp với hệ thống không cần vận chuyển ở độ cao lớn Đặc điểm nổi bật là vận chuyển theo phương ngang, tối ưu hóa không gian lắp đặt và dễ dàng tích hợp với các thiết bị khác trên dây chuyền sản xuất Nhờ đó, bố trí này giúp giảm chi phí vận hành, tăng tính linh hoạt và phù hợp với các nhà máy có quy mô vừa và nhỏ.

PHƯƠNG ÁN 2: Băng tải hình lòng máng hai con lăn đỡ hình chữ V

Hình 1.10 Con lăn đỡ hình chữ V

Phương pháp bố trí này thường được áp dụng cho các băng tải có tốc độ cao và năng suất ở mức trung bình đến vừa phải, nhằm tăng diện tích mặt cắt dòng vật liệu và đảm bảo chiều cao vận chuyển lớn hơn Đây là lựa chọn thích hợp để vận chuyển các loại vật liệu có góc chảy tự nhiên nhỏ hoặc dễ bị rơi vãi, giúp tối ưu hiệu suất vận hành và giảm hao hụt trong quá trình vận chuyển.

PHƯƠNG ÁN 3: Băng tải hình lòng máng ba con lăn đỡ

Hình 1.12 Con lăn đỡ băng tải hình lòng máng

Cách bố trí này thường được áp dụng cho các băng tải có năng suất cao và tốc độ lớn, đồng thời có chiều cao vận chuyển lớn Mặt cắt băng có dạng hình thang nên có diện tích lớn và giúp ngăn chặn vật liệu rơi vãi Đối với các con lăn ở nhánh không làm việc, hầu hết các loại băng đều được bố trí bằng một con lăn dài.

Kết luận: Với các ưu điểm của con lăn hình lòng máng:

Thiết bị này rất thích hợp và được ứng dụng rộng rãi trong quy trình vận chuyển các loại vật liệu có tính phân tán ở dạng hạt, bột và khối nhỏ, cũng như các vật liệu có tính chất như chất lỏng dễ rơi vãi trong quá trình vận chuyển Việc áp dụng phổ biến giúp tối ưu hóa quy trình vận chuyển, nâng cao hiệu quả và đảm bảo an toàn cho các loại vật liệu dễ rơi vãi và dễ bị phân tán trong quá trình vận chuyển.

Loại băng tải này có khả năng vận chuyển hàng hóa ở nhiều mức khối lượng khác nhau từ nhẹ đến nặng, cự ly vận chuyển dài

Các linh kiện được sử dụng để lắp ráp nên hệ thống băng tải đều đạt tiêu chuẩn hóa

Sự vận hành của hệ thống luôn ổn định, không gây tiếng ồn lớn nhờ kết cấu đơn giản

Dễ dàng hoạt động, thuận tiện trong việc sửa chữa, ít tiêu hao năng lượng

Có thể sử dụng linh hoạt ở nhiều dạng địa hình nhờ có thiết kế ngang và nghiêng đặc trưng

Nhóm lựa chọn con lăn hình lòng máng trong việc tính toán về thiết kế băng tải cho trạm trộn bê tông

1.4.4.2 Các dạng hệ thống truyền động

PHƯƠNG ÁN 1: Sơ đồ truyền động xích

Hình 1.14 Sơ đồ truyền động xích

1 Động cơ điện 2 Hộp giảm tốc 3 Bộ truyền xích

4 Tang trống chủ động 5 Băng cao su

_Phân tích ưu, nhược điểm: Ưu điểm:

- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ không tốn diện tích Hệ thống chân giá bố trí hợp lý làm tăng khả năng ổn định của băng

- Bộ truyền động sử dụng bộ truyền xích thích hợp với chế độ làm việc nặng nhọc và chế độ tải không đều

- Có khả năng làm việc trong điều kiện ẩm ướt

- Dùng bộ truyền xích nên khi băng bị mắc kẹt thì dễ xảy ra hiện tượng đứt băng

- Cự ly vận chuyển không cao và góc nghiêng không lớn lắm

- Do chế tạo bộ truyền xích phức tạp nên giá thành cao và khó khăn trong việc thay thế

PHƯƠNG ÁN 2: Sơ đồ dẫn động đai

Hình 1.15 Sơ đồ dẫn động đai

1 Băng tải 2 Bánh đai 3 Dây đai

4 Động cơ điện liền hộp giảm tốc 5 Tang trống chủ động _ Phân tích ưu, nhược điểm: Ưu điểm:

- Sử dụng động cơ điện liền hộp giảm tốc nên có kích thước nhỏ gọn, thuận tiện trong quá trình bố trí sơ đồ truyền động

- Hệ thống truyền động dùng bộ truyền đai thông dụng đơn giản dễ chế tạo và thay thế dễ dàng khi hư hỏng, an toàn khi quá tải

- Kết cấu khung dạng dầm đơn giản dễ chế tạo không chiếm nhiều diện tích trong bố trí băng tải, dẫn đến giá thành chế tạo rẻ

- Sử dụng bộ truyền đai nên không thích hợp với những chế độ vận chuyển không đều và nặng nhọc

- Không thích hợp với điều kiện làm việc ẩm ướt

- Độ cứng của khung đỡ kiểu này nhỏ nên không thể làm được băng tải vận chuyển có độ dài lớn

PHƯƠNG ÁN 3: Sơ đồ truyền động bánh răng

+ Sơ đồ truyền động bánh răng côn:

Hình 1.16 Sơ đồ truyền động bánh răng côn

1 Động cơ điện 2 Báng răng côn 3 Khớp nối 4.Trục truyền động

5 Hộp giảm tốc 6 Băng cao su 7 Tang trống chủ động

_ Phân tích ưu, nhược điểm: Ưu điểm:

- Dùng giá đỡ kết hợp với bánh xe nên khả năng cơ động cao thích hợp với địa hình vận chuyển phức tạp

- Kết cấu đơn giản không chiếm nhiều diện tích nhà xưởng

Bộ phận bố trí truyền động có thiết kế phức tạp khiến hiệu suất truyền động không cao Thêm vào đó, thiếu nắp che chắn khiến hệ thống không được bôi trơn định kỳ, dẫn tới kém bền và ảnh hưởng tới hiệu suất làm việc.

- Do kết cấu đơn giản gọn nhẹ nên không đáp ứng được với chế độ làm việc nặng nhọc

+ Sơ đồ truyền động bánh răng trụ:

Hình 1.17 Sơ đồ truyền động bánh răng trụ

1 Động cơ 2 Tang trống chủ động

3 Băng tải cao su 4 Bộ truyền bánh răng trụ

_ Phân tích ưu, nhược điểm: Ưu điểm:

- Kết cấu chân chống cố định chế tạo dễ dàng

- Nguồn động lực dùng động cơ điện nên gọn nhẹ và hiệu quả cao

- Bộ phận truyền động sử dụng bánh răng trụ thẳng đơn giản dễ chế tạo, giá thành không cao

- Khả năng cơ động không cao

- Hệ thống truyền động dùng bánh răng thẳng không có nắp che nên chịu tác động của môi trường

1.4.4.3 Lựa chọn phương án thiết kế

Qua phân tích và đánh giá chi tiết các bộ truyền cũng như thực tế vận hành của băng tải trộn bê tông, ta nhận thấy bộ truyền xích dẫn động là phương án tối ưu Bởi vì xích dẫn có độ bền cao và khả năng chịu tải lớn, vận hành ổn định trước tải trọng và rung động của quá trình trộn, đồng thời dễ bảo trì và thay thế các bộ phận trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt Việc áp dụng bộ truyền xích góp phần nâng cao hiệu suất của băng tải trộn bê tông, giảm thiểu sự cố và kéo dài tuổi thọ của toàn hệ thống.

Bộ truyền xích có khả năng làm việc ngay cả khi gặp quá tải, giúp hệ thống vận hành ổn định và an toàn Nó có hiệu suất cao hơn bộ truyền đai và bộ truyền động bánh răng, tối ưu hóa hiệu quả truyền động và tiết kiệm năng lượng Hơn nữa, bộ truyền xích đảm bảo chuyển động liên tục và không xảy ra hiện tượng trượt, tăng độ tin cậy cho cả hệ thống Vì vậy, trong nhiều ứng dụng công nghiệp, bộ truyền xích là lựa chọn ưu việt cho tải trọng lớn và yêu cầu độ bền cao.

- Bộ truyền xích không đòi hỏi phải căng xích nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn nên sẽ làm tang được tuổi thọ của trục và ổ

Bộ truyền xích có kích thước nhỏ hơn bộ truyền đai khi cùng công suất và số vòng quay, từ đó làm giảm diện tích lắp đặt Việc giảm kích thước này giúp tối ưu hóa không gian máy móc và giảm chi phí thi công hệ thống truyền động Vì vậy, trong các thiết kế yêu cầu tiết kiệm diện tích, lựa chọn bộ truyền xích có thể mang lại hiệu quả bố trí và vận hành tốt hơn.

Bên cạnh đó thì bộ truyền xích cũng có những mặt hạn chế như:

- Do cấu tạo của bộ truyền xích nên khi chuyển động thì giữa đĩa xích và mắt xích tiếp xúc với nhau nên dễ gây mòn

- Trong quá trình làm việc sẽ gây ra tiếng ồn

- Phải bôi trơn thường xuyên để tránh hiện tượng mòn đĩa và mắt xích

- Chi phí sữa chữa và thay thế bộ truyền xích cao.

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BĂNG TẢI CẤP VẬT LIỆU CHO TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 29

Lựa chọn thông số của băng tải

* Theo khảo sát thực tế tại một số trạm trộn bê tông của một số công ty + Công ty cổ phần đầu tư thương mại Việt Đức:

- Trạm trộn số 1: công suất 60 m 3 /h đặt tại đại lộ Thăng Long,Thạch Thất, Hà Nội

- Trạm trộn số 2: công suất 80 m3/h tại đường Nguyễn Xiển, Quận Thanh Xuân, Hà Nội

- Trạm trộn số 3: công suất 120 m 3 /h đặt tại cảng Khuyến Lương, Thanh Trì, Hà Nội

+ Công ty cổ phần đầu tư quốc tế Đại Phúc:

- Trạm trộn số 1: công suất 60 m 3 /h địa chỉ ở Xã Cam Thượng, huyện Ba

- Trạm trộn số 2: công suất 90 m 3 /h địa chỉ ở Khu Đô Thị Phú Thịnh, Thị

Xã Sơn Tây, Hà Nội

- Trạm trộn số 3: công suất 120 m 3 /h địa chỉ ở Khu Công Nghiệp Nguyên Khê, huyện Đông Anh, Hà Nội

Trạm trộn bê tông tươi phục vụ công trình xây dựng được thiết kế để vận hành với các loại Mac bê tông 150, 200, 250 và 300; nguyên liệu đầu vào gồm cát vàng kích thước 1,5-3 mm, đá dăm 1×2 cm và đá dăm 3×4 cm Nhóm nghiên cứu đã tính toán và thiết kế hệ thống trạm trộn bê tông cho sản lượng 80 m3/giờ, đảm bảo chất lượng bê tông tươi và hiệu suất thi công trên công trường.

*Với diện tích không gian lắp đặt bãi trộn 3000 m 2 , các loại xe bồn HOWO có thể tích trộn 5m 3 , 7m 3 , 10m 3 , ứng với các chiều cao lần lươt là

3,28m; 3,42m và 3,6m Cối trộn cao 1,8 m Do cối trộn cấp vật trực tiếp bê tông cho xe bồn Nhóm thiết kế băng tải với kích thước:

Lựa chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

Theo phương án thiết kế được nêu ở mục 1.4.4, chúng tôi đã chọn bộ truyền xích làm cơ cấu truyền động cho băng tải Hệ truyền động gồm hộp giảm tốc liền động cơ, mang lại truyền động ổn định, tối ưu hiệu suất và thuận tiện cho lắp đặt, vận hành và bảo trì băng tải.

2.1.2.1 Sơ đồ hệ thống dẫn động

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống dẫn dộng

1 Động cơ điện 2 Hộp giảm tốc 3 Bộ truyền xích

4 Tang trống chủ động 5 Băng cao su

- Tính công suất yêu cầu của động cơ:

Công suất cần thiết trên trục của động cơ:

𝜂 (2.13) Trong đó: - Pt là công suất tính toán trên trục máy công tác

- 𝜂 là hiệu suất truyền động của toàn bộ cơ cấu

- 𝜂 𝑥 : là hiệu suất của bộ truyền xích

- 𝑛 𝑏𝑟 : là hiệu suất của bộ truyền bánh rang

- 𝑛 𝑜𝑙 : là hiệu suất của ổ lăn

Theo bảng 2.3 [TTTKHDĐCK Tập 1] , chọn: 𝜂 𝑥 = 0,96; 𝜂 𝑏𝑟 = 0,98;

Mặt khác ta có: Pt = Plv = 6,2 (Kw)

Thay vào công thức (2.13) ta có:

- Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

𝜋𝐷 (CT 2.16 TTTKHDĐCK tập 2) Trong đó:

3 1,09 𝜋.350 = 59,48 (v/ph) Theo bảng 2.4 [4] chọn ux = 3,56; uh= 5

Từ công thức (2.15) thay các giá trị vào ta có: nsb = ut.nlv = 17,8.59,48= 1058,74 (vg/ph)

- Chọn động cơ: Điều kiện: {

Theo bảng P1.3 – phụ lục, chọn động cơ 4A132M6Y3 với các thông số kỹ thuật như sau:

Cos𝜑 % Tmax/Tđn Tk/Tđn

𝑇 𝑑𝑛 , Vậy động cơ đã chọn thỏa mãn điều kiện làm việc

*Phân phối tỉ số truyền

- Tỉ số truyền của hệ dẫn động:

- Công suất trên các trục:

3,3 = 58,7 (v/ph) Mômen trên các trục:

Bảng 2.1 Bảng thông số kỹ thuật

Thông số Động cơ Trục I Trục II Làm việc

Tính toán thiết kế băng tải cấp vật liệu

Lưu lượng vận chuyển của trạm

Để tính toán và chọn thiết bị định lượng cho trạm trộn bê tông, cần xác định khối lượng tối đa của các thành phần cốt liệu cho 1 m3 bê tông Theo tiêu chuẩn, khối lượng riêng của cát và đá có trong 1 m3 hỗn hợp bê tông được xác định như sau, nhằm xác định lượng cốt liệu tối đa cần cấp cho từng thành phần trong quá trình trộn.

- Khối lượng riêng đá dăm (1600kg/m 3 )

- Khối lượng riêng cát (1400kg/m 3 )

Tỉ lệ cát, đá cho 1 m 3 bê tông của một số Mac bê tông như sau:

Bảng 2.2.Tỉ lệ thành phần vật liệu của một số Mac bê tông:

STT Loại bê tông Cát vàng (m 3 ) Đá (m 3 )

- Khối lượng của 1m 3 bê tông: mmin = 0,45.1400 + 0,887.1600 = 2489,2 (kg) mmax = 0,5.1400 + 0,91.1600 = 2593 (kg)

=≻ Lưu lượng vận chuyển cho trạm 80 m 3 /giờ: Q = 2,6.80 = 208 (T/giờ).

Xác định độ rộng của băng tải

Theo [5], công thức 12-12 ta có:

Trong đó: Q – Lưu lượng vận chuyển của băng ( Q = 208 T/h)

0 - khối lượng riêng của vật liệu (0 =1,56 T/m 3 ) kb- phụ thuộc hình dạng của băng

Với lựa chọn thiết kế băng tải máng 3 con lăn theo [5] bảng 12.4 ta chọn: kb= 300

Thay giá trị trên vào công thức (2.1) ta có:

Kết hợp với quy cách băng thường được chế tạo với chiều rộng 400, 500,

650, (700), 800, (900), 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2600 (mm) và trạm trộn nhiều loại mác bêtông khác nhau:

Ta chọn băng có chiều rộng băng B = 800(mm)

Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy

Góc mái của một đống vật phẩm là góc hình thành giữa đường nằm ngang và mái dốc của đống vật phẩm Vì vật phẩm là đá sỏi và cát nên góc mái được chọn là 20 độ, căn cứ từ bảng 5, T8 của Nguyễn Văn Dự (2011).

Bảng 2.3 Góc mái một số loại vật liệu khi vận chuyển

Góc mái (độ) Dạng vật liệu

20 Các vật liệu hạt (than, sỏi, quặng…) có thể vận chuyển bằng các dụng cụ thông thường

30 Các vật liệu hạt lớn hoặc được cấp lên băng bằng các dụng cụ đặc biệt, đảm bảo tính đồng nhất của khối

- Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy có thể được xác định theo công thức

A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vẩn chuyển (m 2 )

Hệ số K được cho trong bảng 2.4:

Bảng 2.4 Hệ số tính toán mặt cắt dòng chảy

Với việc lựa chọn băng tải máng 3 con lăn, góc mái 20 o

Thay vào công thức (2.2) ta có:

Xác định góc nâng hạ của băng tải

Góc nâng hạ của băng tải được xác định bởi đặc tính và hình dạng của vật liệu vận chuyển Các vật liệu dạng hạt, ổn định có thể sử dụng băng tải có độ dốc lớn; các vật liệu không ổn định như than và cát cần xác lập góc dốc nhỏ để đảm bảo an toàn và hiệu quả vận chuyển Với chiều dài Lm và chiều cao H = 5,45 m đã chọn mục 2.1, ta có góc dốc tương ứng cho hệ thống băng tải này.

Xác định vận tốc băng tải

Vận tốc băng tải cần giới hạn tùy thuộc dung lượng của băng, độ rộng của băng và đặc tính của vật liệu cần vận chuyển Sử dụng băng hẹp chuyển động với vận tốc cao là kinh tế nhất; nhưng vận hành băng tải có độ rộng lớn lại dễ dàng hơn so với băng tải hẹp

Vận tốc băng tải được xác định nhằm đảm bảo lưu lượng vận chuyển theo yêu cầu của hệ thống Lưu lượng vận chuyển của băng tải có thể được xác định qua công thức (1) [2], từ đó cho phép điều chỉnh tốc độ để đáp ứng mục tiêu vận chuyển Việc áp dụng công thức này giúp tối ưu hiệu suất và kiểm soát quá trình vận chuyển, đồng thời tăng độ tin cậy và hiệu quả vận hành của hệ thống băng tải.

Q: Lưu lượng vận chuyển (tấn/ giờ)

A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m 2 )

𝛾: Khối lượng riêng tính toán của khối vật liệu (tấn/ m 3 )

V: Vận tốc băng tải (m/phút) s: Hệ số ảnh hưởng của góc nghiêng (độ dốc)

Từ đó có thể tính được vận tốc băng tải theo công thức sau:

Khối lượng riêng tính toán là khối lượng riêng được xác định dựa trên khoảng cách giữa các hạt hoặc đối tượng khi vận chuyển, nhằm phản ánh mật độ đóng gói thực tế của hàng hóa trong quá trình vận chuyển Lưu ý rằng giá trị này khác với khối lượng riêng thực sự của vật liệu, do sự sắp xếp, khoảng cách giữa các thành phần và điều kiện đóng gói có thể làm thay đổi mật độ đóng gói Vì vậy, khi lên kế hoạch vận chuyển hoặc tính toán chi phí, khối lượng riêng tính toán cho các khối vật phẩm nên được hiểu như một đại lượng liên quan đến quá trình đóng gói và khoảng cách giữa các hạt, chứ không phải là khối lượng riêng chuẩn của vật liệu.

Theo bảng 6, T9 “Nguyễn Văn Dự-2011” ta chọn được 𝛾 = 1.56

Bảng 2.5 Khối lượng riêng tính toán của một số vật liệu

Hệ số ảnh hưởng độ dốc của băng tải cho thấy lưu lượng vận chuyển vật liệu giảm khi độ dốc tăng Với độ dốc 20 độ, hệ số giảm lưu lượng do độ dốc được xác định là s = 0,81, cho thấy băng tải càng dốc thì lưu lượng vận chuyển càng thấp Theo bảng 7, T9 "Nguyễn Văn Dự-2011", giá trị s 0,81 cho độ dốc 20 độ cho phép ước lượng lưu lượng vật liệu trên băng tải ở các điều kiện thiết kế và vận hành.

Thay các giá trị vào công thức (2.4) ta có:

Tính công suất truyền dẫn của băng tải

Công suất làm quay trục con lăn kéo băng tải được tính theo công thức

P1 là công suất cần thiết kéo băng tải không tải chuyển động theo phương ngang (Kw)

P2 là công suất cần thiết kéo băng tải có chất tải chuyển động theo phương ngang (Kw)

P3 là công suất kéo của băng tải có tải di chuyển theo phương đứng Nếu băng tải có độ dốc đi lên thì P3 mang giá trị dương, còn khi băng tải vận chuyển vật phẩm đi xuống thì P3 mang giá trị âm Đơn vị đo của P3 là kilowatt (kW).

Pt là công suất dẫn động cơ cấu gạt vật phẩm (Kw)

Các thành phần công suất được tính toán theo CT (5) (6) (7) – Trang 10 [2]:

Trong các công thức này, các đại lượng tính toán bao gồm:

- f là hệ số ma sát của các ổ lăn đỡ con lăn

- W là khối lượng các bộ phận chuyển động của băng tải trên một đơn vị dài không tính khối lượng vật phẩm được vận chuyển (kg/m)

- Wm: Khối lượng vật phẩm phân bố trên một đơn vị dài của băng tải (kg/m)

- V: Vận tốc băng tải (m/phút)

- l: Chiều dài băng tải theo phương ngang (m)

- lo: Chiều dài băng tải theo phương ngang được điều chỉnh (m) Mặt khác:

- Q: Lưu lượng vận chuyển của băng (tấn/h)

- Wl: khối lượng phân bố của băng tải (kg/m)

- Wc, Wr: Khối lượng bộ phận quay (kg/bộ)

- lC: bước các con lăn đỡ nhánh có tải (m)

- lr: bước các con lăn đỡ nhánh chạy không (m)

Theo bảng 13 [2] ta có: Wl = 13,8 (kg/m)

Theo bảng 12 [2] ta có: lC =1 (m); lr =3 (m)

Theo bảng 11 [2] ta có: Wc = 13,9 (kg/bộ), Wr = 12,2 (kg/bộ)

Theo bảng 9 [2] ta có: Pt = 1,25 (KW)

Thay các giá trị vào công thức (2.6), (2.7), (2.8) ta có:

367 = 3,09 (KW) Áp dụng công thức (2.5) ta có:

Lực kéo của băng tải

- Lực kéo của băng: F = W (tổng lực cản)

- Lực căng căng băng nhánh vào và nhánh ra của tang trống chủ động:

+ Lực căng băng trên nhánh vào và ra được xác định theo công thức sau:

- à: Hệ số ma sỏt Đối với tang làm việc trong mụi trường bụi chọn à = 0,25

Thay số vào CT (2.10) và (2.11) ta được:

Tính chọn dây tải

Hình 2.2 Dây tải cao su nhiều lớp vải

Đối với vật liệu vận chuyển như cát, sỏi và xi măng, những chất này không có phản ứng hóa học với dây băng tải Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả và độ bền, ta chọn dây băng tải cao su nhiều lớp vải, có khả năng chịu mài mòn và tải trọng lớn phù hợp với đặc tính của vật liệu xây dựng.

Để tính toán và kiểm tra độ bền của băng, ta bắt đầu từ lực căng băng lớn nhất Lực căng băng tối đa xuất hiện ở điểm cuối của băng khi nó vào tang dẫn động, đây là thông số then chốt quyết định thiết kế và độ an toàn của hệ thống vận hành Từ đó, các phương pháp tính toán tải trọng, chuẩn kiểm tra độ bền và biện pháp cải thiện độ tin cậy được áp dụng để đảm bảo băng có khả năng làm việc lâu dài với hiệu suất cao.

Theo [5] công thức (12.39), Ta có số lớp vải: i = m.Sm

- i -số lớp vải có trong băng

- Kđ-lực kéo đứt 1mm chiều rộng một lớp vải trong băng Kđ = 55 ( k G/cm)

- m- hệ số dự trữ độ bền của băng (m) Theo [5], tra bảng 12.10 Thay giá trị vào công thức (2.12) ta có:

Do đó ta lấy i = 2 (lớp)

Như vậy nhóm thiết kế lựa chọn sử dụng loại dây tải cao su 2 lớp vải.

Cơ cấu căng băng

Căng băng tải là bộ phận chịu trách nhiệm tạo lực căng cho tấm băng, giúp tấm băng dính bám chặt vào tang và không bị võng, từ đó hệ thống vận hành ổn định trong nhiều giờ liền và đảm bảo năng suất làm việc cao mà các nhà đầu tư mong đợi.

Căng băng kiểu sử dụng bu lông – đai ốc là cơ cấu căng băng tải đơn giản được nhiều doanh nghiệp lựa chọn nhờ cấu tạo gọn nhẹ và dễ vận hành Điểm mạnh của nó là các chi tiết cấu thành có thể dễ dàng mua được trên thị trường, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho người dùng Thêm vào đó, số lượng chi tiết không nhiều nên giá thành của cơ cấu này thường rẻ hơn so với các giải pháp phức tạp, rất phù hợp với ngân sách của các doanh nghiệp có quy mô vừa và nhỏ.

Tuy có nhiều ưu điểm, cơ cấu căng băng này vẫn tồn tại một số nhược điểm quan trọng Khi căng băng không đều ở hai bên sẽ dẫn đến hiện tượng lệch băng, làm giảm hiệu quả vận hành Đối với cơ cấu căng băng kiểu bu lông – đai ốc, việc căn chỉnh hoàn toàn bằng tay khiến quá trình làm việc tiêu tốn thời gian và công sức Do đó, hiệu suất và thời gian vận hành có thể bị ảnh hưởng bởi những nhược điểm này.

Hình 2.3 Căng băng kiểu bu lông – đai ốc

Thiết kế bộ truyền xích

Tính toán thiết kế bộ truyền xích

- Chọn số răng của đĩa xích:

Với tỉ số truyền của bộ truyền xích ux = 3,3

 z2 = ux ×z1 = 23 × 3,3 = 81,83 ≤ zmax = 140 (xích con lăn)

_ Xác định bước xích: Điều kiện đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mỏi của bộ truyền xích được viết dưới dạng:

Trong đó: Pt : công suất tính toán

P : công suất cần truyền P=6,23 kW

Trong thiết kế truyền động, công suất cho phép P được xác định dựa trên các hệ số kz, kn và kx kz là hệ số răng và được tính bằng kz%÷z1=25÷23=1,08 kn là hệ số vòng quay, kn=n01÷n1=1 kx là hệ số xét đến số dãy xích, với x=1,2,3,4 thì tương ứng giá trị là 1; 1,7; 2,5; 3 Hệ số tổng hợp k được tính bằng tích các hệ số: k = k0 × ka × kdc × kbt × kd × kc (CT 5.4 [4]).

- k0 : hệ số ảnh hưởng đến vị trí bộ truyền k0=1,25

- ka : hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích ka=1 (chọn a0p)

- kđc : hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh căng xích kđc=1,25

- kbt : hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn kbt=1

- kđ : hệ số kể đến tính chất của tải trọng kđ=1

- kc : hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền kc=1

Thay các giá trị vào công thức (2.20) ta có:

Theo bảng 5.5 [4] ta có: n01 0, bộ truyền xích con lăn 1 dãy, bước xích t= 25,4

Nhận thấy: 10,78 < 11 → Pt

Theo [3], công thức (10.27) ta có:

→ Trục thiết kế đủ điều kiện làm việc

Với đường kính trục d = 15 mm

Theo [5] bảng P.2.7, ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy siêu nhẹ có thông số sau:

Bảng 2.8 Bảng thông số ổ lăn của con lăn đỡ lòng máng

Con lăn đỡ nhánh không làm việc

Hình 2.13 Kết cấu con lăn đỡ

Trong thực tế, khi băng tải hoạt động, con lăn chỉ chịu lực tác dụng thẳng đứng từ trọng lượng của tấm băng, và giá trị lực này thường rất nhỏ Vì vậy, để thuận tiện trong gia công chế tạo và lắp ráp mà vẫn bảo đảm được yêu cầu làm việc của băng tải, cần thiết kế con lăn và hệ thống treo sao cho tối ưu, giảm tối đa tác động của trọng lượng lên hiệu suất vận hành Việc chọn vật liệu, dung sai gia công và quy trình lắp ráp phù hợp sẽ tăng độ tin cậy, ổn định và tuổi thọ của băng tải trong quá trình sử dụng.

Theo tham khảo thực tế và tính toán các trục tang chủ động và bị động ta định kích thước con lăn đỡ nhánh không làm việc như sau:

- Tiết diện trục: dmax = 30 (mm)

- Tiết diện trục lắp ổ: dổ = 20 (mm)

Hình 2.14 Trục con lăn đỡ nhánh không làm việc

Theo [5] bảng P.2.7, ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy siêu nhẹ có thông số sau:

Bảng 2.9.Bảng thông số ổ lăn của con lăn đỡ nhánh không làm việc

Hình 2.15 Vỏ con lăn đỡ nhánh không làm việc

Chọn vật liệu làm khung

Với điều kiện làm việc là trạm trộn bê tông chịu trọng tải lớn Lựa chọn vật liệu cho khung đỡ vật liệu thép C45

Khung băng tải được làm bằng thép:

+ Thích hợp với thi công, lắp ghép và có khả năng cơ giới hóa cao trong chế tạo

+ Do thép có độ đặc cao nên kết cấu thép không thấm chất lỏng và chất khí

Khung có nhiêm vụ nâng toàn bộ trọng lượng của vật liệu vận chuyển trên băng tải và trọng lượng các bộ phận băng tải lắp trên nó

Lựa chọn kết cấu khung đỡ

Kết cấu khung đỡ băng tải thường được chia làm hai loại chính được dùng phổ biến trong các hệ thống băng tải tại xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, bến cảng, nhà ga và hầm mỏ Hai loại khung đỡ phổ biến là khung đỡ kiểu dàn và khung đỡ kiểu dầm tổ hợp, mỗi loại có đặc điểm cấu trúc riêng phù hợp với yêu cầu chịu lực và điều kiện vận hành Lựa chọn giữa khung đỡ dàn hay dầm tổ hợp phụ thuộc vào tải trọng, khoảng cách nhịp và môi trường làm việc, nhằm đảm bảo độ bền, an toàn và hiệu quả của hệ thống băng tải.

Khung đỡ kiểu dàn được tổ hợp từ những nhánh kim loại góc định hình

Khung đỡ kiểu dàn với các thanh giằng liên kết bằng phương pháp hàn có độ cứng lớn và khả năng chịu tác động cao, đồng thời trọng lượng nhẹ giúp tăng hiệu quả kết cấu Tuy nhiên, ưu điểm này kèm theo nhược điểm là gia công chế tạo phức tạp và tốn nhiều thời gian, dẫn đến giá thành chế tạo cao.

Khung đỡ kiểu dầm được cấu tạo từ hai thanh kim loại định hình chữ C và các thanh giằng ngang liên kết với hai nhánh thép chữ C bằng mối ghép hàn Ưu điểm của loại khung đỡ này là kết cấu gọn, gia công chế tạo đơn giản và giá thành thấp.

Qua phân tích ưu nhược điểm của mỗi loại khung đỡ ta chọn được loại khung đỡ kiểu dầm để thiết kế

Hình 2.17 Khung đỡ băng tải.

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 73

Nguyên công 1: Khỏa mặt, khoan tâm

Hình 3.1 Sơ đồ gá đặt nguyên công 1 a Cấu trúc nguyên công

+ Nguyên công có 1 lần gá, 2 bước công nghệ

+ Chuẩn định vị: Chi tiết được định vị 4 bậc tự do

- Mặt trụ ngoài hạn chế 4 bậc tự do: dùng khối V

+ Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp

Thiết bị được chọn dựa trên yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, cụ thể ta chọn máy khoan tâm chuyên dụng BC-110 để đáp ứng đầy đủ yêu cầu gia công; thông số kỹ thuật cơ bản của máy được trình bày trong Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3.

- Chiều cao tâm máy: 225mm

- Công suất động cơ truyền động chính: 3 kW

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 2350mm

- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D50, mũi khoan tâm

- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 1/20, ca líp nút b Chế độ cắt

- Lượng tiến dao: Theo [9] ta có S = 0,6 (mm/vg) Theo máy BC-110 chọn S = 0,5 (mm/vg)

- Tốc độ cắt: Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3” ta có Vb = 130 (m/ph)

- V là tốc độ cắt tính toán

- Vb là tốc độ cắt tra bảng

- k1, k2, k3 là các hệ số điều chỉnh tốc độ cắt

Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có: k1 = 1; k2 = 1; k3 0,98

Số vòng quay trục chính 1000 1000.128,9 662,11

Vận tốc cắt thực tế 3,14.500.50

- Lực cắt: Theo bảng “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có Pzb = 240 kG

- Pz là lực cắt tính toán

- Pzb là lực cắt tra bảng

- kp1, kp2 là các hệ số điều chỉnh lực cắt

Lực cắt thực tế Pz = 240.0,75.1,0 = 180 kG

Ta có Nc < Nđc.η = 3.0,8 = 2,4 kW Vậy máy đảm bảo cắt được

- Nc là công suất cắt

- Nđc là công suất động cơ

- η là hiệu suất của động cơ

- Thời gian gia công cơ bản:

- L là tổng chiều dài chạy dao

- Lct là chiều dài bề mặt gia công

- Lt là khoảng thoát dao

- φ là góc nghiêng chính của dao

- Lượng tiến dao: Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3” ta có S 0,16 (mm/vg) Theo máy BC-110 chọn S = 0,12 (mm/vg)

- Tốc độ cắt: Theo “” ta có Vb = 30 (m/ph)

Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có k1 = 1; k2 = 1; k3 = 0,75

Số vòng quay trục chính 𝑛 = 1000𝑉

3,14.2 = 1242 (vg/ph) Chọn n = 800 vg/ph

Vận tốc cắt thực tế 𝑉 = 𝜋𝑛𝐷

- Lực cắt: Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có Pzb = 240 kG Tính lực cắt:

Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3” ta có: kp1 = 0,75; kp2 = 1,0

Ta có Nc < Nđc.η = 3.0,8 =2,4 kW Vậy máy đảm bảo cắt được

3.1.2 Nguyên công 2: Tiện thô tiên tinh bậc trục Ф15, tiện thô trục Ф14, tiện rãnh và vát mép

+ Chuẩn định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do (dùng 2 mũi tâm) + Kẹp chặt: Dùng tốc kẹp

+ Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công ta chọn máy tiện 1K62, thông số kỹ thuật cơ bản của máy như sau:

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện rãnh bằng hợp kim T15K6

- Lượng tiến dao: Theo (Bảng 5-62/ trang 54/ Sổ tay CNCTM tập 2) ta có: S = 0,6 (mm/vg) Theo máy 1K62 chọn S = 0,52 (mm/vg)

- Tốc độ cắt: Theo bảng (5.64) “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có Vb = 101 (m/ph)

Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có: k1 = 1; k2 = 0,92; k3 1

3,14.15,5 = 1909,12 (vg/ph) Theo máy 1K62 chọn n = 800 vg/ph

- Lực cắt: Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có Pzb = 240 kG

Ta có Nc < Nđc.η = 10.0,8 = 8 kW Vậy máy đảm bảo cắt được

- Lt là khoảng thoát dao, φ là góc nghiêng chính của dao

- Lượng chạy dao S = 0,3 mm/vòng (Bảng 5-62/ trang 54/ Sổ tay CNCTM tập 2)

Chọn lượng chạy dao theo máy: Sm = 0,3 mm/vòng

- Tốc độ cắt Vb = 144 m/phút (Bảng 5-64 Sổ tay CNCTM tập 2)

- Các hệ số điều chỉnh: (Bảng 5-64 Sổ tay CNCTM tập 2)

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K1 = 0,92

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2 = 1 Vì tuổi bền dao chọn 60 phút

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K3 = 1

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K4 = 1 Vì chọn mác hợp kim cứng T15K6

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb K1 K2 K3 K4 = 132,48 m/phút

- Số vòng quay tính toán: nt = 1000.𝑉 𝑡

3,14.15 = 2812,74 vòng/phút Chọn số vòng quay theo máy: nm = 1600 vòng/phút

Như vậy, tốc độ cắt thực tế là:

So sánh Nc = 2,29 kW < Nm = 10.0,8 = 8 kW (Thỏa điều kiện làm việc của máy)

3,14.14 = 2113 (vg/ph) Theo máy T620 chọn n = 800 vg/ph

Chọn theo máy: Sm = 0,3 mm/vòng

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K2 = 1,54

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào điều kiện làm việc K3 = 1 (Không dùng dịch trơn nguội)

+ Hệ số phụ thuộc vào tỷ số giữa đường kính đầu và đường kính cuối:

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb K1 K2 K3 K4

Chọn theo máy: nm = 630 vòng/phút

* Tính thời gian gia công

Chiều dài bề mặt gia công L = 3 (mm)

Khoảng tiến vào của dao L1 = 2 mm

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào điều kiện làm việc K3 = 1 (Không dung dịch trơn nguội)

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb K1 K2 K3 K4 = 62.1.1,54.1.0,84= 80,2 (m/phút)

3,14.12 = 2128 (vòng/phút) Chọn theo máy: nm = 800 (vòng/phút)

- Lực cắt: Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3” ta có Pzb = 70 kG Tính lực cắt: Pz = Pzb.kp1.kp2

Lực cắt thực tế Pz = 70.0,75.1,0 = 52,5 kG

Trong đó L là tổng chiều dài chạy dao.

Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh bậc trục Φ15, tiện thô trục bậc Φ14, tiện rãnh và váp mép

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện rãnh bằng hợp kim T15K6

3,14.15,5 = 1909,12 (vg/ph) Theo máy T620 chọn n = 800 vg/ph

3,14.14 = 2113 (vg/ph) Theo máy T620 chọn n = 800 vg/ph

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào điều kiện làm việc K3 = 1 (Không dùng dịch trơn nguội)

- Vậy tốc độ tính toán:

3,14.12 = 1820,59 vòng/phút Chọn theo máy: nm = 630 vòng/phút

1000 = 30,28 (m/ph) Lượng chạy dao phút:

* Tính thời gian gia công

Khoảng tiến vào của dao L1 = 2 mm

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb K1 K2 K3 K4 = 62.1.1,54.1.0,84= 80,2 (m/phút)

3,14.12 = 2128 (vòng/phút) Chọn theo máy: nm = 800 (vòng/phút)

- Lực cắt: Theo “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3” ta có Pzb = 70 kG Tính lực cắt Pz = Pzb.kp1.kp2

Trong đó L là tổng chiều dài chạy dao.

Nguyên công 4: Phay mặt vuông bên trái

- Hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do

- Mặt vai khối V hạn chế 1 bậc tự do

+ Kẹp chặt: Dùng đòn kẹp ren vít

Thiết bị là yếu tố căn bản của quy trình gia công Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, chúng tôi lựa chọn máy tiện 6H82 làm thiết bị chính cho quá trình gia công Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy được trình bày chi tiết theo trang 101 của tài liệu “Chế độ cắt trong gia công cơ khí”, đảm bảo phù hợp với tiêu chuẩn và tối ưu hóa hiệu suất gia công.

- Lượng tiến dao :30 - 900 (mm/ph)

- Dụng cụ cắt: Cặp dao phay đĩa D P mm bằng thép gió P18

- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 1/20, ca líp nút, dưỡng b Chế độ cắt

- Lượng chạy dao thô Sz = 0,18 mm/răng (Bảng 5-170/ trang 153/ Sổ tay CNCTM tập 2)

- Tốc độ cắt Vb = 19,5 m/phút (Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập 2)

- Các hệ số điều chỉnh: (Bảng 5-134 và bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng K1 = 1,

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2 = 0,9 Vì muốn tuổi bền thực tế cao gấp 2 lần tuổi bền cho trong sổ tay

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công K3 = 0,75

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K4 = 1

3,14.50 = 84 vòng/phút Chọn số vòng quay trục chính theo máy: nm = 95 (Vòng/phút)

1000 = 14,9 m/phút Lượng chạy dao phút:

Chọn lượng chạy dao theo máy: Sph = 118 mm/phút

- Công suất cắt khi phay thô: Với chi tiết dùng dao thép gió, theo Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM tập 2, ta có công suất cắt là Nc = 1 kW

So sánh Nc = 1 kW < Nm = 7.0,75 = 5,25 kW (Thỏa điều kiện làm việc)

* Tính thời gian gia công khi phay thô:

Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn = To + 26%To

- Thời gian cơ bản: ( Theo bảng 4.9, trang 61, Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM )

Khoảng tiến vào của dao L1=√𝑡(𝐷 − 𝑡) + (0,5 ÷ 3)=√10 (15 − 10) +

Chế độ cắt khi phay thô: t = 10 mm; Sph = 118 mm/phút nm = 95 vòng/phút; N = 1 kW

Nguyên công 5: Phay mặt vuông bên trái

Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, ta chọn máy tiện 6H82 làm thiết bị chính cho quá trình gia công Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy được trình bày như sau (theo trang 101 "Chế độ cắt trong gia công cơ khí"), nhằm đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về năng suất, độ chính xác và an toàn vận hành.

- Lượng tiến dao: 30 – 900 (mm/ph)

- Dụng cụ cắt: Cặp dao phay đĩa D 0 mm bằng thép gió P18

- Lượng chạy dao thô Sz = 0,18 mm/răng (Bảng 5-170/ trang 153/ Sổ tay CNCTM tập 2)

- Tốc độ cắt Vb = 19,5 m/phút (Bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập 2)

- Các hệ số điều chỉnh: (Bảng 5-134 và bảng 5-172 Sổ tay CNCTM tập

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng K1 = 1,

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2 = 0,9 Vì muốn tuổi bền thực tế cao gấp 2 lần tuổi bền cho trong sổ tay

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công K3 = 0,75

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K4 = 1

Chọn số vòng quay trục chính theo máy: nm = 95 (Vòng/phút)

1000 = 14,9 m/phút Lượng chạy dao phút:

Chọn lượng chạy dao theo máy: Sph = 118 mm/phút

- Công suất cắt khi phay thô: Với chi tiết dùng dao thép gió, theo Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM tập 2, ta có công suất cắt là Nc = 1 kW

So sánh Nc = 1 kW < Nm = 7.0,75 = 5,25 kW (Thỏa điều kiện làm việc)

* Tính thời gian gia công khi phay thô:

Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn = To + 26%To (3.31)

- Thời gian cơ bản: To = 𝐿+𝐿 1 +𝐿 2

𝑆 𝑝ℎ ( Theo bảng 4.9, trang 61, Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM )

Chiều dài bề mặt gia công: L = 10 (mm)

Khoảng tiến vào của dao: L1=√𝑡(𝐷 − 𝑡) + (0,5 ÷ 3)=√10 (15 − 10) +

Chế độ cắt khi phay thô: t = 10 mm; Sph = 118 mm/phút nm = 95 vòng/phút; N = 1 kW

Nguyên công 6: Kiểm tra

Hình 3.6 Sơ đồ gá đặt nguyên công 6

Kiểm tra độ đảo của các vị trí trục lắp ổ Độ đảo của các vị trí trục so với A là 0,025

Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục tang dẫn chủ động nhằm đảm bảo chất lượng và hiệu quả sản xuất Để gia công trục tang dẫn chủ động, quy trình được xác định bắt đầu với nguyên công NC1 là khỏa mặt, khoan tâm, nhằm tạo mặt phẳng tham chiếu và lỗ tâm chuẩn cho các bước gia công tiếp theo.

-NC2: Tiện thô ∅72, tiện tinh ∅50, tiện thô ∅44 ,tiện tinh ∅40 và vát mép bên phải

-NC3: Tiện thô ∅72, tiện tinh ∅50 và vát mép

Nguyên công 1: Khỏa mặt, khoan tâm

Hình 3.7 Sơ đồ gá đặt guyên ncông 1 a Cấu trúc nguyên công

- Mặt trụ ngoài hạn chế 4 bậc tự do: dùng khối V

+ Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp

Thiết bị được lựa chọn dựa trên yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, trong đó máy khỏa mặt – khoan tâm chuyên dụng BC-110 được chọn để đáp ứng yêu cầu gia công Với mục tiêu đảm bảo độ chính xác và hiệu suất gia công, BC-110 là giải pháp phù hợp cho công đoạn này Thông số kỹ thuật cơ bản của máy được trình bày chi tiết theo bảng 5.22 trang 468 trong Sổ tay gia công cơ.

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 2350mm

- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D50, mũi khoan tâm

- Lượng tiến dao: Theo bảng 2.62 trang 192 “Sổ tay gia công cơ” ta có S

= 0,6 (mm/vg) Theo máy BC-110 chọn S = 0,5 (mm/vg)

- Tốc độ cắt: Theo bảng 2.65 trang 193 “Sổ tay gia công cơ” ta có Vb 130 (m/ph)

Theo các bảng 2.68; 2.71 và 2.73 “Sổ tay gia công cơ” ta có k1 = 0,75; k2 = 0, 55; k3 = 0,15

Số vòng quay trục chính 1000 1000.128,9 662,11

Theo máy LS700-HS chọn n = 800 vg/ph

Vận tốc cắt thực tế 3,14.500.50

- Lực cắt: Theo bảng 2.76 trang 196 “Sổ tay gia công cơ” ta có Pzb = 240 kG

Theo các bảng 2.77 và 2.78 ta có kp1 = 0,75; kp2 = 1,0

Ta có Nc < Nđc.η = 3.0,8 = 2,4 kW Vậy máy đảm bảo cắt được

= 0,16 (mm/vg) Theo máy BC-110 chọn S = 0,12 (mm/vg)

- V là tốc độ cắt tính toán,

Theo các bảng 2.68; 2.71 và 2.73 “Sổ tay gia công cơ” ta có k1 = 0,75; k2 = 0, 55; k3 = 0,15

3,14.4 = 1225 (vg/ph) Theo máy LS700-HS chọn n = 500 vg/ph

Lực cắt thực tế: Pz = 240.0,75.1,0 = 180 kG

Ta có Nc < Nđc.η = 3.0,8 =2,4 kW Vậy máy đảm bảo cắt được

- φ là góc nghiêng chính của dao.

Nguyên công 2: Tiện thô tiên tinh bậc trục và vát mép bên phải

Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, ta chọn máy tiện T630 Thông số kỹ thuật cơ bản của máy được trình bày ở trang 97 của tài liệu "Chế độ cắt trong gia công cơ khí", làm rõ các giới hạn về năng suất, độ chính xác và điều kiện làm việc Việc lựa chọn máy tiện T630 nhằm đảm bảo đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật, tối ưu hiệu suất gia công và chất lượng chi tiết, đồng thời phù hợp với mục tiêu hạ chi phí sản xuất và nâng cao độ tin cậy của quy trình gia công.

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 2800 mm

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện rãnh gắn mảnh hợp kim T15K6

= 0,6 (mm/vg) Theo máy T630 chọn S = 0,53 (mm/vg)

3,14.72 = 529,1 (vg/ph) Theo máy T630 chọn n = 500 vg/ph

- Lực cắt: Theo bảng 2.76 trang 196 “Sổ tay gia công cơ” ta có Pzb = 240 kG Tính lực cắt:

Ta có Nc < Nđc.η = 14.0,8 = 11,2 kW Vậy máy đảm bảo cắt được Trong đó:

Vận tốc cắt thực tế: 𝑉 = 𝜋𝑛𝐷

So sánh Nc = 3,7 KW < Nm = 10.0,8 = 8 kW (Thỏa điều kiện làm việc của máy)

3,14.44,5 = 855,9 (vg/ph) Theo máy T630 chọn n 0 vg/ph

3,14.40,5 = 940,47 (vg/ph) Theo máy T630 chọn n 00 vg/ph

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb K1 K2 K3 K4 = 62.1.0,84= 52,8 m/phút

Trong đó: L là tổng chiều dài chạy dao.

Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh bậc trục và váp mép bên trái

Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, ta chọn máy tiện T630 làm thiết bị chính Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy tiện T630 được trình bày trong bảng 5.22, trang 468 của Sổ tay gia công cơ, bao gồm công suất và tốc độ trục chính, giới hạn hành trình, đường kính gia công tối đa, dung sai và khả năng gia công vật liệu phù hợp với quy trình.

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 2800 mm

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện rãnh gắn mảnh hợp kim T15K6

3,14.72 = 529,1 (vg/ph) Theo máy T630 chọn n = 500 vg/ph

- Lực cắt: Theo bảng 2.76 trang 196 “Sổ tay gia công cơ” ta có Pzb = 240 kG Tính lực cắt:

So sánh Nc = 3,7 KW < Nm = 10.0,8 = 8 kW (Thỏa điều kiện làm việc của máy)

- φ là góc nghiêng chính của daoBước 3: Vát mép

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb K1 K2 K3 K4 = 62.1.0,84= 52,8 m/phút

- Số vòng quay tính toán: nt = 1000 𝑉 𝑡

Trong đó: L là tổng chiều dài chạy dao

3.2.4 Nguyên công 4: Phay rãnh then

Thiết bị gia công cơ khí được xác định dựa trên yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, do đó ta chọn máy tiện 6H13 Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy được trình bày theo trang 101 của tài liệu “Chế độ cắt trong gia công cơ khí”.

- Lượng tiến dao : S = 1200 mm/ph

- Dụng cụ cắt: Cặp dao phay ngón D mm bằng dao hợp kim T15K6

Tốc độ cắt được tính theo công thức:

- k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào kích thước gia công

- k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công

- k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt

Theo máy 6H13 chọn n = 600vg/ph

Thời gian máy được tính theo công thức: 𝑇 0 = 𝐿

Kiểm tra độ đảo của các vị trí trục lắp ổ, trục lắp đĩa xích Độ đảo của các vị trí trục so với A là 0,05

Thiết kế quy trình công nghệ gia công vỏ con lăn đỡ Để gia công chi tiết vỏ con lăn ta thực hiện các nguyên công sau:

-NC2: Tiện mặt đầu, tiện thô tiện tinh bậc trục bên trái

-NC3: Tiện thô tiện tinh bậc trục bên còn lại, tiện mặt lỗ ∅28 và vát mép -NC4: Tiện mặt lỗ ∅28 bên còn lại và vát mép

- Vật đúc không có vết nứt hay khuyết tật

- Các lỗ bên trong của phôi , mặt đầu phải được làm sạch

- Phôi phải được làm nguôi đều tránh biến dạng ứng suất dư

3.3.2 Nguyên công 2: Tiện mặt đầu , tiện thô tiện tinh bậc trục trái

+ Kẹp chặt: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm

- Chiều cao tâm máy: 200 mm

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài bằng dao tiện gắn mảnh hợp kim T15K6

- Tốc độ cắt: Theo bảng (5-64) “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có Vb = 101 (m/ph)

Số vòng quay trục chính: 𝑛 = 1000𝑉

3,14.60 = 493 (vg/ph) Theo máy 1K62 chọn n = 500 vg/ph

- Thời gian gia công cơ bản: 𝑇 0 = 𝐿

Theo máy 1K62 chọn n = 500 vg/ph

-Thời gian gia công cơ bản: 𝑇 0 = 𝐿

3,14.60 = 703 vòng/phút Chọn số vòng quay theo máy: nm = 800 vòng/phút

So sánh Nc = 4,43 kW < Nm = 10.0,8 = 8 kW ( Thỏa điều kiện làm việc của máy )

3.3.3 Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh bậc trục còn lại , tiện mặt lỗ Φ28 và vát mép

+ Kẹp chặt: Dùng mâm cặp 3 chấu

+ Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công ta chọn máy tiện 1K62, thông số kỹ thuật cơ bản của máy như:

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 1400

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài và dao tiện lỗ sử dụng dao gắn mảnh hợp kim T15K6

Theo các bảng 2.68; 2.71 và 2.73 “Sổ tay gia công cơ” ta có k1 = 1; k2 0,92; k3 = 1

Số vòng quay trục chính 𝑛 = 1000.𝑉

Pz = Pzb.kp1.kp2 (3.75) Trong đó:

- Tốc độ cắt Vb = 62 m/phút ( Bảng 5-74 Sổ tay CNCTM tập 2 )

- Các hệ số điều chỉnh: ( Bảng 5-74 Sổ tay CNCTM tập 2 )

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao K2 =1 Vì chọn mác hợp kim cứng T15K6

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào điều kiện làm việc K3 = 1 ( Không dung dịch trơn nguội )

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3.K4 = 62.1.1.1.0,84= 52,08 m/phút

- Số vòng quay tính toán: nt = = 1000.52,08

3.3.4 Nguyên công 4: Tiện mặt lỗ Φ28 và vát mép

Thiết bị: Dựa trên yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, ta chọn máy tiện T620 làm thiết bị chính cho quá trình gia công Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy được trình bày theo bảng 5.22, trang 468 của Sổ tay gia công cơ, nhằm đảm bảo sự phù hợp với yêu cầu gia công và tối ưu hóa hiệu suất làm việc.

Chọn số vòng quay theo máy: nm = 1600 vòng/phút

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3.K4 = 62.1.0,84= 52,08 m/phút

Kiểm tra độ đảo của các vị trí trục lắp ổ, trục lắp đĩa xích Độ đảo của các vị trí trục so với A là 0,05

Thiết kế quy trình công nghệ gia công vỏ con lăn đỡ Để gia công chi tiết vỏ con lăn ta thực hiện các nguyên công sau:

-NC2: Tiện mặt đầu, tiện thô tiện tinh bậc trục bên trái

-NC3: Tiện thô tiện tinh bậc trục bên còn lại, tiện mặt lỗ ∅28 và vát mép -NC4: Tiện mặt lỗ ∅28 bên còn lại và vát mép

Nguyên công 1: Đúc phôi

- Vật đúc không có vết nứt hay khuyết tật

- Các lỗ bên trong của phôi , mặt đầu phải được làm sạch

- Phôi phải được làm nguôi đều tránh biến dạng ứng suất dư

Nguyên công 2: Tiện mặt đầu , tiện thô tiện tinh bậc trục trái

+ Kẹp chặt: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm

- Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt đầu, dao tiện ngoài bằng dao tiện gắn mảnh hợp kim T15K6

- Tốc độ cắt: Theo bảng (5-64) “Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có Vb = 101 (m/ph)

Số vòng quay trục chính: 𝑛 = 1000𝑉

- φ là góc nghiêng chính của dao.

Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh bậc trục còn lại , tiện mặt lỗ Φ28 và vát mép 146 3.3.4 Nguyên công 4: Tiện mặt lỗ Φ28 và vát mép

+ Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công ta chọn máy tiện 1K62, thông số kỹ thuật cơ bản của máy như:

- Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm: 1400

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3.K4 = 62.1.1.1.0,84= 52,08 m/phút

3.3.4 Nguyên công 4: Tiện mặt lỗ Φ28 và vát mép

Thiết bị: Từ yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, ta chọn máy tiện T620 làm thiết bị chính cho quá trình gia công Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy tiện T620 được trình bày chi tiết, tham chiếu bảng 5.22 trang 468 trong Sổ tay gia công cơ Những thông số này phản ánh khả năng gia công của máy, bao gồm phạm vi gia công, công suất động cơ, tốc độ quay, độ chính xác và mức độ ổn định vận hành, đảm bảo đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật của nguyên công.

Chọn số vòng quay theo máy: nm = 1600 vòng/phút

- Vậy tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3.K4 = 62.1.0,84= 52,08 m/phút

Trong đó: L là tổng chiều dài chạy dao.

LẬP QUY TRÌNH LẮP RÁP VÀ CHẾ ĐỘ SỬ DỤNG

Định dạng
Số trang	171
Dung lượng	4,56 MB

Tính toán thiết kế băng tải cấp vật liệu cho trạm trộn bê tông lập quy trình gia công một số chi tiết

TỔNG THỂ VỀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG

Tính cấp thiết của đề tài

Khái niệm chung

Một số tính chất đặc thù của bê tông xi măng

Phân loại về bê tông

Các yêu cầu chung về trạm trộn

Phân loại trạm BTXM

Cấu tạo tổng thể

Phạm vi ứng dụng

Phân loại

Các dạng băng tải

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BĂNG TẢI CẤP VẬT LIỆU CHO TRẠM TRỘN BÊ TÔNG 29

Lựa chọn thông số của băng tải

Lựa chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

Lưu lượng vận chuyển của trạm

Xác định độ rộng của băng tải

Xác định góc nâng hạ của băng tải

Xác định vận tốc băng tải

Tính công suất truyền dẫn của băng tải

Lực kéo của băng tải

Tính chọn dây tải

Cơ cấu căng băng

Tính toán thiết kế bộ truyền xích

Con lăn đỡ nhánh không làm việc

Chọn vật liệu làm khung

Lựa chọn kết cấu khung đỡ

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 73

Nguyên công 1: Khỏa mặt, khoan tâm

Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh bậc trục Φ15, tiện thô trục bậc Φ14, tiện rãnh và váp mép

Nguyên công 4: Phay mặt vuông bên trái

Nguyên công 5: Phay mặt vuông bên trái

Nguyên công 6: Kiểm tra

Nguyên công 1: Khỏa mặt, khoan tâm

Nguyên công 2: Tiện thô tiên tinh bậc trục và vát mép bên phải

Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh bậc trục và váp mép bên trái

Nguyên công 5: Kiểm tra

Nguyên công 1: Đúc phôi

Nguyên công 2: Tiện mặt đầu , tiện thô tiện tinh bậc trục trái

Nguyên công 3: Tiện thô tiện tinh bậc trục còn lại , tiện mặt lỗ Φ28 và vát mép 146 3.3.4 Nguyên công 4: Tiện mặt lỗ Φ28 và vát mép

Nguyên công 5: Kiểm tra

LẬP QUY TRÌNH LẮP RÁP VÀ CHẾ ĐỘ SỬ DỤNG

Thiết kế cơ cấu căng xích

Tính chọn vỏ con lăn