Đề án kĩ thuật Thiết kế trạm dẫn động vận chuyển bột mỳ

Tính toán thiết kế trạm dẫn động vận chuyển bột mỳ với các chỉ tiêu đạt được như sau : Năng suất: Q = 15 tấnh . Chiều cao vận chuyển : 3m . Chiều dài vận chuyển : 10m . Thời hạn phục vụ : 10 năm . Tỷ lệ số giờ làm việcngày: 23 . Tỷ lệ số ngày làm việcnăm: 23 . Tính chất tải trọng: Không đổi, quay một chiều . Nội dung cụ thể : Lựa chọn hệ thống vận chuyển phù hợp. Tính thiết kế hệ thống vận chuyển . Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn . Lựa chọn và thiết kế bọ truyền ngoài hộp, khớp nối . Tính thiết kế trục vít ngang .

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 LỰA CHỌN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN PHÙ HỢP 2

1.1.Lựa chọn hệ thống vận chuyển 2

1.2.Phân loại trạm dẫn động vít tải 7

1.3.Giới thiệu về mục tiêu thiết kế 9

CHƯƠNG 2 TÍNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN 10

2.1 Kết cấu của vít tải 10

2.2 Xác định đường kính vít tải 11

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG 14

3.1 Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn 14

3.2 Tính chọn động cơ điện 18

3.2.1 Chọn kiểu loại động cơ 18

3.2.2 Chọn công suất động cơ 18

3.2.3 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ 19

3.2.4 Chọn động cơ thực tế: 20

3.2.5 Kiểm tra điều kiện mở máy , điều kiện quá tải cho động cơ : 20

3.3 Phân phối tỉ số truyền 21

3.4: Tính toán thông số trên các trục 22

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI 25

4.1.Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn 25

4.2.1 Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền đai 29

4.2.2 Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền xích 29

4.2.3 Thiết kế bộ truyền đai 30

4.2.3.1 Chọn loại đai 30

4.2.3.2.Tính toán các thông số cơ bản của đai 31

4.2.3.3 Xác định số đai z : 32

4.2.3.4.Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 34

4.2.4 Tính chọn khớp nối 35

CHƯƠNG 5 TÍNH THIẾT KẾ TRỤC VÍT VÀ BU-LÔNG NỀN 39

5.1 Tính toán trục vít 39

5.1.1 Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối đỡ 39

5.1.2 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít: 39

5.1.3 Tính toán và chọn đường kính vít theo điều kiện bền 43

5.1.4 Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của Nz: 45

5.1.5 Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn cho phép: 46

5.2.Tính toán thiết kế bu long nền động cơ 47

PHẦN 1

LỰA CHỌN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN PHÙ HỢP

1.1.Lựa chọn hệ thống vận chuyển

1.1.1.Giới thiệu về máy vận chuyển liên tục

Máy vận chuyển liên tục là các loại máy móc dùng để vận chuyển vật liệu rời vụn, mà vật liệu vận chuyển tạo thành dòng liên tục hoặc từng quãng đều nhau theo một hướng nhất định Máy vận chuyển liên tục làm việc ở các công đoạn trung gian nhằm chuyển tải các sản phẩm theo quy trình công nghệ sản xuất của

xí nghiệp, nhà máy Khi làm việc độc lập, máy vận chuyển liên tục làm nhiệm

vụ cơ giới hoá một khâu nặng nhọc Máy vận chuyển liên tục có khả năng thay đổi hướng vận chuyển và sử dụng được trong mọi địa hình, không cần có nền móng vững chắc, có thể tự thay đổi độ dốc, vị trí dỡ tải, chất tải Như vậy máy vận chuyển liên tục đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền cơ giới hoá, tự động hoá sản xuất Các máy loại máy này có thể lắp đặt trong các nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm, trên bến cảng, hầm mỏ, các công trường xây dựng… Máy vận chuyển liên tục rất đa dạng, phụ thuộc vào muc đích sử dụng, chủng loại vật liệu vận chuyển, tính chất công nghệ của sản xuất mà lựa chọn máy vận chuyển thích hợp vì vậy mỗi loại vật liệu có yêu cầu dây truyền riêng biệt Trong quá trình làm việc, có thể nối dài thê hoặc cắt ngắn thiết bị cho phù hợp với điều kiện chất tải và vị trí đặt máy

Dựa vào kết cấu, tính chất vật liệu vận chuyển ở đây là bột mỳ :

-Vật liệu ở dạng tinh bột, có đường kính hạt nhỏ, mịn, vật liệu nhẹ có khối lượngriêng   0 , 6t/m3

-Do vật liệu vận chuyển ở dạng tinh bột nên khả năng mài mòn ảnh hưởng đến thiết bị vận chuyển là không cao do hệ số ma sát thấp (f=0,4 với cánh vít tải)/-Độ ẩm  = 1,5  2%

-Ở trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp hạt rất tơi xốp không bị vón cục Không bám dính vào hệ thống vận chuyển và không gây an mòn hóa học -Vật liệu vận chuyển cần đảm bảo vệ sinh sạch sẽ tránh bụi bẩn và các yếu tố gây giảm chất lượng vật liệu

Ta có một số dạng máy vận chuyển liên tục tiêu biểu : Băng tải cao su, băng bản, vít tải, băng con lăn, guồng tải, băng chuyền lắc, băng chuyền dung, vận chuyển bằng khí nén, vận chuyển bằng thủy lực ( hình 1.1)

g) f)

c) a)

H×nh 1.1 C¸c lo¹i m¸y vËn chuyÓn liªn tuc: a- B¨ng t¶i cao su, b- B¨ng b¶n, c- VÝt t¶i,

d-B¨ng con l¨n, e- B¨ng chuyÒn l¾c, f- Guång t¶i, g- VËn chuyÓn b»ng khÝ nÐn

1.1.2.Một số loại mỏy vận chuyển liờn tục thụng dụng.

a Băng tải cao su

Băng tải cao su là một mỏy vận chuyển liờn tục mà bộ phận cụng tỏc chớnh là băng cao su làn việc theo nguyờn lý ma sỏt Cấu tạo băng tải cao su (hỡnh 1.2)

Nguyờn lý hoạt động: Khi làm việc, cơ cấu dẫn động 4 truyền chuyển động đến

băng tải 3 qua tang 1 bằng ma sỏt Vật liệu trong cơ cấu cấp liệu 8 rơi xuống băng 3 Nhờ ma sỏt giữa băng và vật liệu mà băng chuyển động trở được vật liệuđến nơi dỡ tải nhất định

Do yờu cầu về năng suất, khoảng cỏch vận chuyển và cỏc điều kiện khỏc mà băng tải cao su cú chiều rộng và chiều dài cú kớch thước khỏc nhau và cỏc truyềnđộng khỏc nhau

Ưu điểm của hệ dẫn động băng tải là : Băng tải cấu tạo đơn giản, bền, cú khả năng vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiờng (hay kết hợp cả hai) với khoảng cỏch lớn, làm việc ờm, năng suất tiờu hao khụng lớn Bờn cạnh

đú, băng tải cũn cỳ một số hạn chế như: Tốc độ vận chuyển khụng cao, độ

nghiờng băng tải nhỏ (< 240), khụng vận chuyển được theo hướng đường cong

- Ưu điểm: Khả năng ổn định cao, năng suất lớn, tớnh ổn định cao

- Nhược điểm: Cơ cấu phức tạp, chiều dài vận chuyển nhỏ

b Vớt tải

Hệ thống vớt tải là một loại mỏy vận chuyển liờn tục khụng cú bộ phận kộo, sơ

đồ nguyờn lý cấu tạo của hệ thống được thể hiện như hỡnh vẽ (hỡnh 1.3) :

Hình 1.2 1- Tang chủ động, 2- Thiết bị làm sạch, 3- Băng cao su, 4- Cơ cấu dẫn động, 5- Các con lăn đỡ trên, 6- Các con lăn đỡ dới, 7- Khung, 8- Bộ phận cấp liệu, 9- Tang bị động, 10- Cơ cấu căng băng.

Nguyờn lý hoạt động: Vớt tải là loại mỏy vận chuyển liờn tục khụng cú bộ phận kộo Chi tiết chớnh của vớt tải là vớt cỏnh xoắn chuyển động quay trong vỏ hộp

kớn cú tiết diện trũn ở dưới Khi vớt chuyển động, cỏnh xoắn đẩy vật liệu di chuyển trong vỏ Vật liệu chuyển động khụng bỏm vào cỏnh xoắn là nhờ trọng lượng của nú và lực ma sỏt giữa vật liệu và vỏ mỏng, do đú vật liệu chuyển độngtrong mỏng theo nguyờn lý truyền động vớt – đai ốc

Vật liệu được cấp vào cơ cấu 10 và lấy tải ra khỏi mỏng bắng cơ cấu 7 Để đảmbảo an toàn vớt tải cú thờm lắp 11

+ Ưu điểm:

-Vật liệu chuyển động trong hộp kớn nờn khụng bị tổn thất rơi vói, an toàn

-Cú thể nhận và dỡ tải ở bất kỡ vị trớ nào trong giới hạn chiều dài vớt tải

A

A a)

b)

Hình 1.3. a) Vít tải đặt ngang: 1- Động cơ, 2 - Hộp giảm tốc, 3 - Khớp nối, 4 - Trục vít xoắn, 5- Gối treo trung gian, 6 - Gối đỡ hai đầu, 7 - Cơ cấu dỡ tải, 8 - Cánh vít, 9 - Vỏ hộp, 10- Cơ cấu cấp tải, 11 - Nắp hộp

b) Vít tải đặt đứng.

- Cánh xoắn và lòng máng chóng bị mòn do ma sát lớn và chủ yếu là ma sáttrượt gây tổn thất năng lượng nhiều.

Gầu tải là thiết bị vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển vật liệu rời theo

hướng thẳng đứng hoặc góc nghiêng mặt đáy lớn (hình 1.4) :

1

2

3

1 2 3

1 2 3

1 2 3

1 2 3

a)

5

7 4 8

b)

5

c)

7 4

8

5

8

4 7 4 5 8

Hình 1.4 Gầu tải

a Gầu tải dùng băng vải; b Gầu tải dùng xính; c Gầu tải dùng cáp

Gầu tải có các bộ phận chính: tang (hoặc đĩa xích, ròng rọc) dẫn động 1, băng vải (hoặc xích, cáp) 2; gầu chứa tải 3, tang (đĩa xích hoặc ròng rọc) bị động 4, cơ cấu cấp tải 5; cơ cấu dỡ tải 6, cơ cấu căng băng 7 và khung đỡ 8.

Nguyên lý hoạt động: Khi cơ cấu dẫn động truyền chuyển động cho tang chủ động, tang chủ động quay làm cho băng có gắn gầu tải chuyển động theo Trong

chu kỳ làm việc gầu tải sẽ đến vị trí cấp tải 5, tải sẽ điền đầy gầu và được

chuyển động cùng băng lên trên Sau khi quay vòng qua tang chủ động vật liệu được đổ ra ngoài hướng theo cơ cấu dỡ tải

+Ưu điểm:

- Chiều cao nâng có thể đạt được H = 50÷55 m

- Năng suất vận chuyển lớn có thể đạt 500 tấn/h

- Hoạt động ổn định, độ tin cậy cao, dễ bảo dưỡng, tuổi thọ cao

- Cấu tạo đơn giản

- Vừa vận chuyển vừa trộn đảm bảo cho bột ít bị vón cục, mịn hơn

- Vật liệu vận chuyển là dạng bột nên không gây nghiền nát vật liệu

- Đảm bảo vận chuyển vật liệu liên tục với góc nghiêng rất lớn ( theo yêu cầugần 730)

1.2.Phân loại trạm dẫn động vít tải

a.Theo phương vận chuyển vật liệu:

- Hệ thống vít tải đứng

- Hệ thống vít tải ngang

b.Theo dạng cánh xoắn ta phân loại vít tải ra thành:

+Loại cánh xoắn liên tục liền trục (hình 1.5 a)

Khi vËn chuyÓn c¸c lo¹i vËt liÖu cã d¹ng bét, h¹t nhá vµ trung b×nh rêi kh« min

năng suất vận chuyển cao Hệ số điền đầy  = 0,125  0,45 và tốc độ quay của vít từ n = 50  120 vg/ph.

+Loại cỏnh xoắn liờn tục khụng liền trục (hỡnh 1.5 b)

Dùng vận chuyển hạt cỡ lớn nh: sỏi thô, đá vụn .Hệ số điền đầy của loại này đạt  = 0,25  0,40, và tốc độ quay của vít từ n = 40  100 vg/ph

c.Theo hướng vận chuyển vật liệu :

- Sang phải (hỡnh 1.5e)

g)

Hỡnh 1.5 Cỏc dạng vớt tải: a- vớt cú cỏnh xoắn liền trục, b- vớt cú cỏnh xoắn

liờn tục khụng liền trục, c- vớt dạng lỏ liờn trục, c- vớt cú cỏnh xoắn dạng lỏ khụng liờn trục Sơ đồ vận chuyển: e- Sang trỏi, f- Sang phải, g- Đẩy sang hai phớa, h- Dồn vào giữa

 Kết luận: Ta thấy hệ thống dẫn động vớt tải cú rất nhiều ưu điểm, do đú nú

được sử dụng rất nhiều trong thực tế để vận chuyển cỏc loại vật liệu Sau khi nắm

được cấu tạo, ưu nhược điểm của hệ thống dẫn động vít tải, chúng ta sẽ đi thiết

kế vít tải Vấn đề này sẽ được giải quyết trong chương II

1.3.Giới thiệu về mục tiêu thiết kế.

Tính toán thiết kế trạm dẫn động vận chuyển bột mỳ với các chỉ tiêu đạt được như sau :

- Năng suất: Q = 15 tấn/h

- Chiều cao vận chuyển : 3m

- Chiều dài vận chuyển : 10m

- Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn

- Lựa chọn và thiết kế bọ truyền ngoài hộp, khớp nối

- Tính thiết kế trục vít ngang

- PHẦN 2 TÍNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN

2.1 Kết cấu của vít tải.

Kết cấu của vít tải cố định công dụng chung phải thoả mãn các yêu cầu sau: Thuận tiện cho việc kiểm tra xem xét, bôi trơn các bộ phận quay dễ dàng,tháo lắp bộ phận dẫn động và vit xoắn độc lập với nhau Các chi tiết và các bộphận của vít tải phải đảm bảo tính đổi lẫn

-Vật liệu dùng để chế tạo vít xoắn và máng của vít tải là:

+Nếu vít tải dùng để vận chuyển các vật liệu gây gỉ thì phải chế tạo bằng cácloại thép chống gỉ

+Nếu vít tải dùng để vận chuyển vật liệu cứng sắc cạnh phải chế tạo bằng cácloại thép bền mòn

Nếu dùng để vận tải các vật liệu nóng trên 2000 C phải chế tạo bằng gang hoặcthép lá

a.Vít xoắn

Vít xoắn gồm nhiều đoạn vít nối với nhau, chiều dài mỗi đoạn không quá 3m.Mỗi đoạn vít xoắn gồm có trục và cánh xoắn hàn với trục Cánh xoắn gồm nhiềuđoạn hàn với nhau chiều dài mỗi đoạn bằng một bước xoắn Người ta chế tạocánh xoắn bằng cách dập Trục vít xoắn được chế tạo từ thép ống, đầu mỗi đoạnống có hàn một mặt bích bằng thép có các lỗ để bắt với các mặt bích của ổ treotrung gian

- Hướng vận chuyển vít tải được bố trí theo nhiều hướng khác nhau tùy thuộc vào điều kiện cụ thể

Trong trường hợp vận chuyển vật liệu dính, ẩm người ta sử dụng vít cóhai cánh xoắn hay còn gọi là vít kép Loại này thích hợp trong vận chuyển vữa

bê tông hoặc bột than

Đối với vít tải đặt đứng thường vận chuyển vật liệu tơi vụn ở đây sử

dụng cánh xoắn liên tục liền trục, trong quá trình vận chuyển có xuất hiện ma sát

giữa vật liệu và cánh xoắn Dưới tác dụng của lực ly tâm, vật liệu áp sát vào thành máng và bị vỏ máy hãm chuyển động quay lại và nhờ cánh xoắn đẩy nâng vật liệu đè lên trong máng Muốn vật liệu không có chuyển động quay khi ra đếnthành máng thì lực ly tâm phải lớn Vì vậy vít tải đặt đứng có tốc độ quay lớn hơn nhiều so với tốc độ của vít tải đặt nằm ngang Vít tải đặt đứng tiết kiệm được diện tích, kín và dỡ tải bất cứ vị trí nào cần thiết Tuy vậy loại này tốn

năng lượng, chóng mòn cánh Chiều cao máy bị hạn chế bởi không lắp được gối

đỡ trung gian

=>Như vậy để đảm bảo được các yêu cầu đề ra với vật liệu cần chuyển là bột mỳ ta chọn loại vít liền trục.

b.Máng vít

Máng của vít tải được chế tạo bằng phương pháp dập từ thép tấm có chiều dày

 = 4  8 mm, mỗi đoạn có chiều dài đến 4m (Hình 1.6) Dung sai khe hở giữamáng và cánh xoắn không quá 60% khe hở bình thường giữa cánh xoắn vàmáng Nửa dưới của mặt cắt ngang máng có dạng nửa hình tròn đồng dạng vớikích thước đường kính của cánh xoắn; nửa trên có dạng hình chữ nhật có chiềurộng bằng đường kính đáy để lắp đặt trục cánh xoắn và dễ dàng trong việcchế tạo nắp đậy Trên nắp ở đầu máng tải có cửa cấp tải tiết diện vuông; còn ởđáy máng cũng có các cửa dỡ tải đặt ở những vị trí cần thiết theo yêu cầu

Kết cấu của máng và nắp phải đảm bảo không cho bụi hoặc khí độc thoát rangoài khi vận chuyển vật liệu có bụi hoặc chất độc

Máng của vít tải có các ống cấp tải và dỡ tải các ống này có tiết diện vuông.Chúng được hàn với nắp (cấp tải) và với đáy máng (dỡ tải) Để quan sát sự làmviệc của các ổ treo, các ổ chặn hai đầu vít xoắn cũng như quan sát sự phân bốvật liệu vận chuyển ở đoạn máng có ổ treo, người ta hàn các lố quan sát có nắp ởtrên nắp máng gần các ổ treo vít xoắn

Chọn :Kc – hệ số chứa đầy tiết diện máng, phụ thuộc vào vật liệu:

Với vật liệu nhẹ, không sắc cạnh như bột mỳ chọn kc = 0,4

Kn – hệ số phụ thuộc góc nghiêng  (độ ) của vít tải, theo bảng 11 ta có

với kv phụ thuộc vào vật liệu: vật liệu nhẹ không sắc cạnh kv = 60

Thay các thông số vào (1) ta có :

277 , 0 6

, 0 683 , 0 4 , 0 60 7 , 37

15

.

7

,

37

5 / 2 5

/ 2

60

phút vòng D

k

c Xác định công suất trên vít tải:

Đối với vít tải nằm ngiêng, công suất (Kw) trên vít tải được xác định theocông thức:

Trong đó: Q - Năng suất vít tải (Q = 15 tấn / h)

L - Chiều dài vận chuyển của vật liệu theo phương nằm ngang ( L=10m)

H- Chiều cao vận chuyển của vật liệu theo phương thẳng đứng(H=3m)

c0 – Hệ số lực cản (c0 =1,2) bảng 2 1

360

10 15 2 , 1 360

3 15

Kw







d Xác định mô men xoắn trên vít tải:

Mô men xoắn tác dụng lên vít tải Tv (N.mm) xác định theo công thức:

) ( 741 , 54486 545

, 109

625 , 0 10 55 , 9

10 55 ,

n

p T

v

Kiểm tra điều kiện:

 - góc ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít (độ):

tg = f = 0,4 (với vật liệu là hạt và các sản phẩm của hạt 1 )

 - là góc nâng của của đường xoắn vít (độ), xác định theo công thức:

2

p tg

741 , 54486

N



 Kết luận: Ta thấy sau khi xác định được đường kính vít tải ta xác định được

momen xoắn trên vít tải thỏa món điều kiện cho phép Như vậy vít tải đảm bảo momen xoắn trong quá trỡnh làm việc Sau khi thiết kế được vít tải ta tiến hành tính toán hệ thống dẫn động và công việc này sẽ được thực hiện trong chương III.

PHẦN 3

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG

3.1 Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn.

Trong các hệ dẫn động cơ khí thường sử dụng các bộ truyền bánh rănghoặc trục vít dưới dạng một tổ hợp biệt lập được gọi là hộp giảm tốc Hộp giảmtốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không đổi vàđược dùng để giảm vận tốc góc và tăng moomen xoắn

Tùy theo loại truyền động trong hộp giảm tốc, người ta phân ra: hộp giảmtốc bánh răng trụ; hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc côn – trụ; hộp giảm tốc trụcvít, trục vít – bánh răng hoặc bánh răng – trục vít; hộp giảm tốc bánh răng hànhtinh…So với các loại hộp giảm tốc khác thì hộp giảm tốc bánh răng trụ có các

ưu điểm: tuổi thọ và hiệu suất cao; kết cấu đơn giản; có thể sử dụng trong mộtphạm vi rộng của vận tốc Vì vậy, sử dụng hộp giảm tốc bánh răng trụ được coi

là phương án tối ưu nhất

Loại bánh răng trong hộp giảm tốc bánh răng trụ có thể là: răng thẳng,răng nghiêng, hoặc răng chữ V Tuy nhiên, phần lớn các hộp giảm tốc có côngdụng chung dùng răng nghiêng So với răng thẳng, truyền động bánh răngnghiêng làm việc êm hơn, khả năng tải và vận tốc cao hơn, va đập và tiếng ồngiảm Còn so với răng chữ V, răng nghiêng dễ chế tạo và giá thành rẻ hơn Vìvậy, ở đây ta sử dụng bánh răng nghiêng để năng cao khả năng ăn khớp, truyềnđộng êm, vừa đảm bảo chỉ tiêu về kỹ thuật vừa đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế Tùy theo tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc, người ta phân ra hộp giảmtốc một cấp và hộp giảm tốc nhiều cấp Trong đó, hộp giảm tốc bánh răng trụhai cấp được sử dụng nhiều nhất, vì tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc thườngbằng từ 8 đến 40 Chúng được bố trí theo ba sơ đồ sau đây:

- Sơ đồ khai triển: Hộp giảm tốc kiểu này đơn giản nhất và dễ chế tạo Do

đó được sử dụng rất nhiều trong thực tế Tuy nhiên, các bánh răng các bánh răng

bố trí không đối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều trên chiều

rộng vành răng Do đó, khi thiết kế, đòi hỏi trục phải đủ cứng thì sẽ đảm bảođược khả năng làm việc.

3

4

2

1

Hình 3.1.Sơ đồ hộp giảm tốc khai triển

- Sơ đồ phân đôi: Khi sử dụng sơ đồ này cần phải chú trọng đến việc bố trí

ổ Phải đẩm bảo sao cho tải trọng dọc trục không được cân bằng ở cặp răng kềbên, không được tác dụng vào trục tùy động của cấp phân đôi nếu không thì sựcân bằng của tải trọng dọc trục ở cấp phân đôi sẽ bị phá vỡ và công suất sẽ phân

bố không đều cho các cặp bánh răng phân đôi này

3 4

2

1

hình 3.2.Sơ đồ hộp giảm tốc phân đôi

- Sơ đồ đồng trục: Loại này có đặc điểm là đường tâm của trục vào và trục

ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giảm tốc giúp cho việc

bố trí cơ cấu gọn hơn.Tuy nhiên, sơ đồ đồng trục có một số nhược điểm như:

khả năng tải của cấp nhanh không dùng hết vì tải trọng tác dụng vào cấp chậmlớn hơn khá nhiều so với cấp nhanh; kết cấu gối đỡ phức tạp, gây khó khăn choviệc bôi trơn các ổ; do khoảng cách giữa các trục trung gian lớn, nên trục trụckhông đảm bảo độ bền và độ cứng nếu không tăng đường kính trục Từ nhữngnhược điểm này mà phạm vi sử dụng của hộp giảm tốc đồng trục bị hạn chế.

+ So với sơ đồ phân đôi, thì sơ đồ hộp giảm tốc khai triển có kết cấu vàchế tạo đơn giản hơn nhất là việc chế tạo ổ, gối đỡ ổ cũng như việc bố trí ổ Mặtkhác, chiều rộng của hộp giảm tốc khai triển nhỏ hơn nên việc bố trí lắp đặt dễdàng hơn Ngoài ra, số lượng chi tiết và khối lượng gia công của hộp giảm tốcphân đôi tăng dẫn đến giá thành cao hơn và chưa được sử dụng phổ biến nhưhộp giảm tốc khai triển

+ So với hộp giảm tốc đồng trục, thì hộp giảm tốc khai triển cồng kềnhhơn Tuy nhiên, kết cấu hộp đơn giản và vẫn đảm bảo khả năng làm việc Mặtkhác, kết cấu của hộp giảm tốc đồng trục phức tạp: khả năng tải ở hai cấp không

đều, kết cấu gối đỡ phức tạp, đòi hỏi trục phải lớn để đảm bảo độ cứng và độbền…

+ Ngoài ra dựa trên việc tìm hiểu và tính toán ban đầu cho hệ thống dẫn động vít tải vận chuyển bột mỳ ta thấy: Đây là một hệ thống vận chuyển với năng suất 15tấn/h, kính thước tương đối nhỏ với chiều dài vận chuyển 10

m,chiều cao vận chuyển 3m, công suất truyền tải trên trục vít thấp, momen xoắn trục vít T = 54486,741 N.mm

 Căn cứ vào phân tích trên ta chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển loại 2Y-100.

+ Ưu điểm: - Kết cấu đơn giản nên việc chế tạo đơn giản

+ Nhược điểm: - Sự phân bố tải trọng không đều vì vậy phải chế tạo các bộ truyền đảm bảo độ cứng vững

- Để truyền động từ động cơ vào hộp giảm tốc ta chọn khớp nối trục đàn hồi.Loại khớp nối này có khả năng giảm va đập và chấn động, đề phòng cộng hưởng

và dao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch trục (làm việc như một trục bù) Nốitrục có bộ phận đàn hồi làm bằng vật liệu không kim loại rẻ và đơn giản , vì vậy

nó được dùng để truyền mômen xoắn lớn, thường dùng trục có bộ phận đàn hồi

là kim loại để giảm kích thước

Hình 3.4.Sơ đồ bố trí hệ dẫn động

1 Động cơ điện

3.2.1 Chọn kiểu loại động cơ.

Chọn động cơ điện để dẫn động máy móc hoặc các thiết bị công nghệ, làgiai đoạn đầu tiên trong quá tŕnh tính toán thiết kế máy Ta cần chọn loại động

cơ sao cho phù hợp nhất với hộp giảm tốc, điều kiện sản xất, điều kiên kinh tế…Một số loại động cơ cơ mặt trên thị trường:

+ Động cơ điện một chi ề u :

- Ưu điểm: Có thể thay đổi trị số của mômen và vận tốc góc trong

phạm vi rộng đảm bảo khởi động êm , hăm và đảo chiều dễ dàng

- Nhược điểm: Giá thành đắt

+ Động cơ điện xoay chi ề u : bao gồm 2 loại : một pha và ba pha

Động cơ một pha có công suất nhỏ do đó chỉ phù hợp cho các dụng cụ gia đ́ình Trong công nghiệp sử dụng rộng dãi động cơ ba pha :đồng bộ và không

đồng bộ

Qua việc phân tích các ưu nhược điểm các loại động cơ ta chọn kiểu loạiđộng cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ rôto lồng sóc vì nó có ưu điểm : Kếtcấu đơn giản , giá thành thấp , dễ bảo quản , làm việc tin cậy

3.2.2 Chọn công suất động cơ.

Công suất động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ, đảm bảo chođộng cơ khi làm việc nhiệt độ sinh ra không quá mức cho phép Muốn vậyđiều kiện sau phải thoả măn

Pđm  Pdt (KW) (2.1)

Pđm: Công suất định mức động cơ

Pđt : Công suất đẳng trị trên trục động cơ, được xác định như sau:

Với tải là không đổi trong quá trình làm việc, ta có:

Pđt  dc

lv

P (2.2) dc

lv

P : Công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ

dc lv

P =





ct lv

P

(KW) (2.3) Trong đó:

 : Hiệu suất chung của toàn hệ thống

K: Hiệu suất của khớp nối

O

 : Hiệu suất của một cặp ổ lăn

BRN

 : Hiệu suất của bánh răng nghiêng

d: Hiệu suất của bộ truyền đai

Tra bảng 2.3 [2 ]: Trị số hiệu suất của các bộ truyền và ổ được che kín

625 0

Kw

p dc

3.2.3 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ.

Số vòng quay đồng bộ bộ của động cơ được xác định theo công thức:

t lv

db n u

Trong đó: nlv- số vòng quay của trục công tác ; n lv =109,545 v/ph

u t- là tỉ số truyền nên dùng của HGT bánh răng trụ hai cấp khai triểnTra bảng 2.4 [2] ta có tỷ số truyền nên dùng của hộp giảm tốc bánh răng trụhai cấp khai triển nằm trong khoảng 8  40 (tỷ số truyền của khớp lấy bằng 1)

Theo bảng P1.3- I với, tốc độ đồng bộ : n = 1500( v/ph ) Ta chọn động cơ

4A80B4Y3 có các thông số sau :

Kiểu động

cơ

Côngsuất(KW)

Vận tốcquay(v/ph) cos % Tmax/ Tdn Tk/ Tdn

3.2.5 Kiểm tra điều kiện mở máy , điều kiện quá tải cho động cơ :

a Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ :

Khi khởi động , động cơ cần sinh ra một cốnguất mở máy đủ lớn để thắng sức ỳ của hệ thống Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ theo công thức :

dc cbd

T

= 2,0 : Hệ số mở máy của động cơ

dc mm

K = 1,5 : Hệ số cản ban đầu

dc cbd

P = 0,625 1,5 = 0,938 (KW)

Do đó điều kiện : P  mm dc P cbd dc được thoả mãn

b.Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ :

P.Kb®

P

Plv

t

Vì sơ đồ tải trọng không đổi nên không cần kiểm tra quá tải cho động cơ

3.3 Phân phối tỉ số truyền.

3.3.1 Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống.

dc

ct

n

u n

Trong đó :ndc số vòng quay của động cơ đã chọn (v/ph)

nct số vòng quay của trục công tác (v/ph)

=> u= 12 , 506

545 , 109

1370



3.3.2 Tỷ số truyền của hộp giảm tốc

- Chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng sơ đồ khai triển Ц2Y theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ Ta chọn hộp giảm tốc Ц2Y-100 có các thông số như sau:

Bảng 3.2: Thông số của hộp giảm tốc Ц2Y-100

Danhnghĩa

 Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài hộp giảm tốc:

Phân tỉ số truyền của hệ dẫn động ut

u u n.u h

Mặt khác: u h u1.u2

Trong đó: u1- Tỉ số truyền của bộ truyền cấp nhanh

u2- Tỉ số truyền của bộ truyền cấp chậm

Theo hộp giảm tốc tiêu chuẩn ta có : 2 , 03

u = un.uh

251 , 1 15 , 10

506 , 12

Vậy, tỷ số truyền của bộ truyền đai là ud =1,251

3.4: Tính toán thông số trên các trục.

3.4.1 Tính công suất trên các trục

- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ:

) ( 696 ,

0 Kw P

1370

ph v u

n n d

dc

- Số vòng quay trên trục II: 539 , 47

03 , 2

124 , 1095

2

ph v u

n

n II

- Số vòng quay trên trục IV: n IV n III  107 , 894 (v/ ph)

3.4.3 Tính mômen xoắn trên các trục:

- Mômen xoắn trên trục động cơ:

4851 , 679 ( )

1370

10 55 , 9 696 , 0 10 55 , 9

mm N n

P

T

dc

lv dc

- Mômen xoắn trên trục I:

124 , 1095

10 55 , 9 658 , 0 10 55 , 9

mm N n

10 55 , 9 610 , 0 10 55 , 9

mm N n

10 55 , 9 589 , 0 10 55 , 9

mm N n

10 55 , 9 586 , 0 10 55 , 9

mm N n

3.4.4 Kiểm nghiệm hộp giảm tốc tiêu chuẩn theo momen xoắn trên trục đầu ra

- Ta kiểm nghiệm hộp giảm tốc tiêu chuẩn theo momen xoắn trên trục đầu ratheo tiêu chí sau: TCT ≤ Th

Như vậy, Hộp giảm tốc tiêu chuẩn Ц2Y-100 đã chọn đã thỏa mãn điều kiện làm việc trong trạm dẫn động xích tải.

PHẨN 4

TÍNH TOÁN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI

4.1.Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn.

- Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn là hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn của Liên

Xô cũ : Ц2Y-100 Vật liệu chế tạo bánh răng chủ động, bị động, bánh răng liềntrục đều là thép 25XΓM Yêu cầu nhiệt luyện thấm nitơ độ cứng HRC 56÷63

- Các thông số của hộp giảm tốc Ц2Y-100 được xác định trong bảng 2,3[8]

Bảng1: Kích thước cơ bản của HGT Ц2Y-100