thiết kế hệ thống chiết nhớt tự động, chương 7 ppsx

Xác định các thông số của cụm băng tải.. Khi cảm biến đếm chai thứ nhất đếm đủ 3 chai, xy lanh chặn chai phía sau đi ra để chặn chai... chai, xy lanh chặn chai phía trước đi ra chặn chai

Chương 7:

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ

THUẬT

3.1 Xác định các thông số của cụm băng tải.

3.1.1 Vận tốc băng tải tại cụm chiết.

Năng suất : Q = 1000 chai/h

Kích thước chai( theo chiều di chuyển ) : L = 110 mm

Sơ bộ thời gian tác động của các xy lanh:

Xy lanh chặn chai : t1 = 0.5s

Xy lanh đóng mở vòi phun: t2 = 0.5s

Xy lanh định vị cổ chai : t3 = 2s

Xy lanh đẩy dầu: t4 = 10s

Số vòi phun : n = 6

Số lần chiết trong 1 h :

m = Q/n = 1000/6 = 167 (lần)

Vậy thời gian cho mỗi lần chiết là :

T = 3600/167 = 22 s

Quy trình phun dầu như đã được trình bày sơ bộ ở phần trước Khi cảm biến đếm chai thứ nhất đếm đủ 3 chai,

xy lanh chặn chai phía sau đi ra để chặn chai Khi đủ 6

chai, xy lanh chặn chai phía trước đi ra chặn chai lại Sau đó xy lanh định vị cổ chai tác động, xy lanh đóng, mở vòi phun được mở, xy lanh đẩy dầu từ cụm định lượng hoạt động, đẩy dầu vào chai Sau khi chai được điền đầy, xy lanh chặn chai phía sau lui lại để các chai chứa dầu tiếp tục chuyển động trên băng tải, khi cảm biến đếm chai phía sau đếm đủ 3 chai, xy lanh chặn chai phía trước sẽ lui lại, cho phép các chai phía sau chuyển động vào vị trí phun Quá trình tiếp tục

T là thời gian tổng cộng của các cơ cấu tác động trong 1 lần chiết

T = t + 3t1 + 2t2 + 2t3 + t4 Trong đó t : là thời gian cần thiết để di chuyển 6 chai vào vị trí định vị

T = t + 1.5 + 1 + 4 + 10

 t = T – 16.5 = 22 – 16.5 = 5s

Như vậy thời gian t chính là thời gian di chuyển của 6 chai trên quãng đường :

S = 9 x 110 = 990 mm = 0.99 m

Vận tốc băng tải cần thiết :

V = S/ t = 0.99/5= 0.2 m/s

Đường kính con lăn băng tải :

D = 120 mm

Ta có số vòng quay của trục băng tải :

n =

D

V

.

60000

120

2 0 60000

  32 (vòng/phút)

3.1.2 Vận tốc băng tải tại cụm đóng nắp.

Vấn đề : Dây chuyền chiết hoạt động đồng bộ, từ quá trình chiết đến quá trình đóng nắp Để tránh tình trạng ùn tắc chai ở phía trước cụm đóng nắp thì tốc độ đóng nắp phải nhanh, tức là có thể đóng xong 6 chai ngay sau mỗi lần chiết

Số xy lanh đóng nắp : n = 2

Thời gian sơ bộ các xy lanh tác động ở cụm đóng nắp: Thời gian xy lanh chặn chai : t1 = 0.5 s

Thời gian đóng nắp : t2 = 1.5 s

Thời gian cho mỗi lần đóng nắp :

T = t + 3t1 + 2t2 = t + 1.5 + 3 = t + 4.5

Trong đó T < 22/3 = 7s

Chọn T = 6 s

t = 6- 4.5 = 1.5 s

t : thời gian cần thiết để đưa 2 chai vào vị trí đóng nắp Đây chính là thời gian để 2 chai di chuyển trên quãng đường :

S = 3 x 110 = 330 mm = 0.33 m

Vậy tốc độ băng tải :

V = S/t = 0.33/1.5  0.2 m/s

Ta có số vòng quay của trục băng tải :

n =

D

V

.

60000

120

2 0 60000

  32 (vòng/phút)

3.1.3 Xác định công suất động cơ băng tải cụm chiết.

Các số liệu ban đầu:

-Năng suất làm việc: Q=1(tấn/h)

-Vận tốc băng tải: v=0.2(m/s)

-Chiều dài tấm băng: L=5m

-Khối lượng vật liệu vâïn chuyển:m=1kg/chai

-Chiều rộng băng: B=100 mm

Tính toán lực kéo băng tải:

-Lực cản của băng được chia làm:lực cản chuyển động trên nhánh có tải (nhánh làm việc) và nhánh không tải(nhánh không là việc), lực cản ở các

cơ cấu làm sạch băng, con lăn tăng góc ôm

-Lực kéo sơ bộ có thể tính bằng tổng lực cản 2 nhánh có tải và nhánh không tải, lực cản ở các đoạn cong được tính đến bằng cách nhân thêm hệ số cản

Tổng lực kéo (hay lực cản của băng tải) được xác định theo công thức :

Wc = Wct + Wkt ,(N)

-Với : Wc là lực kéo chung (N);

Wct là lực kéo ở nhánh có tải (N);

Wkt là lực kéo ở nhánh không tải (N) ;

Ta có:

Wct = k.(q + qb + qcl).L..cos  (q

+qb)L.sin + L.q.sin , (N)

Wkt = k.(qb + qcl)L..cos  qb.L.sin , (N) Với k hệ số tính đến lực cản phụ khi băng tải đi qua các tang đuôi và tang dỡ tải tang phụ và phụ thuộc chiếu dài đặt băng :

L (m) 6 10 20 30 50 80 100 200 300 480

600 850 1000 1500

k 6 4,5 3,2 2,6 2,2 1,9 1,75 1,45 1,3 1,2 1,15 1,1 1,08 1,05

với L = 5m chọn k = 6

q ,qb : trọng lượng phân bố trên một mét dài của vật liệu và của tấm nhựa(vật liệu băng tải ) (N/m);

qcl , qcl: trọng lượng phần quay của các con lăn phân bố trên một mét chiều dài nhánh có tải và nhánh không tải (N/m);

 , : hệ số cản chuyển động của băng tải với các con lăn trên nhánh có tải và không tải

 : góc nghiêng đặt băng (độ) ;  = 00

Dấu (+) tương ứng với đoạn chuyển động đi lên và dấu (-) khi đi xuống

Trọng lượng vật liệu phân bố trên 1m chiều dài được xác định :

Chiều dài mỗi chai L = 110 mm

Số chai trên một mét băng tải : n = 6 (chai)

Mỗi chai có khối lượng : m =1kg

Ta có trọng lượng phân bố trên chiều dài 1m băng tải là : q=n.m.g = 6 x 1 x 10 = 60 (N/m)

Trọng lượng phân bố trên 1m chiều dài của tấm nhựa :

qb = 2 kg/m = 20 (N/m)

Trọng lượng phần quay các con lăn nhánh có tải và nhánh không tải phân bố cho 1m được xác định:

cl

cl

l

G

'

' ; q”cl =

cl

cl

l

G

'' ''

Do tải trọng vận chuyển của băng tải nhỏ nên không cần đến các con lăn đỡ ở cả hai nhánh, có tải và không tải

q’cl = 0 (N/m) ; q”cl = 0 (N/m)

Tang dẫn động

Hình 3.1 Sơ đồ lực tác dụng trên băng tải

Ta có: Sv = Sr

dt

k

Với : Sv lực căng băng tải tại điểm vào của tang dẫn

- Sr lực căng băng tải tại điểm ra của tang dẫn

-  là hệ số ma sát giữa băng và tang dẫn ; bề mặt tang dẫn phủ cao su ma sát :  = 0.4

-  là góc ôm của băng tải trên tang dẫn động:

 =180

- kdt là hệ số ma sát dự trữ giữa băng và tang : k

=1.15 – 1,2 , chọn k = 1,15

 Sv= 3.05 Sr

 Trên nhánh không tải ta có:S3=S2+Wkt

Wct = 6(60+20).5.0.4=960 (N)

Chọn ’= ”= : do băng tải trượt trên thành cố định (vật liệu thép )

-Trên nhánh có tải: S1=S4+Wct và S3=k.S4

Wkt = 6.20.5.0.4 =240 (N)

Với k là hệ số cản khi băng đi qua tang đuôi hay tang dẫn hướng,với góc ôm của băng trên tang đuôi =1800

ta chọn k=1,05

 S3=1,05.S4 (N)

S1=S4+960 (N)

S3=S2+240 (N) S1=3.05.S2

Giải hệ phương trình :

Ta có :S4 = 770 N.

S1 = 1730 N

S2 = 570 N

S3 = 810 N Lực kéo của băng tải được xác định:

W= Sv- Sr= S1- S2=1730 – 570 =1160(N) Công suất làm việc : P = W.v/1000 = 1160x0.2/1000

= 0.23 (KW)

Chọn động cơ : RF40 DT63L4 ( P = 0.25 KW, n = 33 (vòng/phút))