Nghiên cứu nâng cao độ bền mòn và sức bền của cơ cấu gầu tải xích vận tốc cao để vận chuyển hạt khô nhỏ có tính mài mòn

Xuất phát từ quan điểm này trong nhiều năm qua Việt Nam đã nhập và chế tạo thêm khá nhiều các máy vận chuyển liên tục khác nhau dùng để vận chuyển vật liệu rời trong đó phải kể đến hệ th

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ BỀN MÒN VÀ SỨC BỀN KÉO CỦA CƠ CẤU GẦU TẢI XÍCH VẬN TỐC CAO ĐỂ VẬN CHUYỂN HẠT KHÔ NHỎ CÓ TÍNH

MÀI MÒN

TRƯƠNG HOÀNG ANH

Thái Nguyên 2012

LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Trương Hoàng Anh

Sinh ngày: 26 tháng 11 năm 1979 Học viên lớp cao học khóa 13 – Công nghệ chế tạo máy – Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

Hiện đang công tác tại: Xưởng Cơ khí Trung tâm thực nghiệm Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

-Xin cam đoan Đề tài: “Nghiên cứu nâng cao độ bền mòn và sức bền

kéo của cơ cấu gầu tải xích vận tốc cao để vận chuyển hạt khô nhỏ, có tính mài mòn” do thầy giáo PGS.TS Vũ Quý Đạc hướng dẫn là công trình nghiên

cứu của riêng tôi Tất cả các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Các số liệu kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Thái nguyên, ngày tháng 12 năm 2012

Tác giả luận văn

Trương Hoàng Anh

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu làm việc khẩn trương được sự động viên,

giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Vũ Quý Đạc luận văn với đề tài “Nghiên cứu nâng cao độ bền mòn và sức bền kéo của

cơ cấu gầu tải xích vận tốc cao để vận chuyển hạt khô nhỏ, có tính mài mòn”

đã hoàn thành

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

Thầy giáo hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Vũ Quý Đạc – Người Thầy đã

tận tình chỉ dẫn, chỉ dẫn và động viên tác giả hoàn thành luận văn này

Phòng quản lý đào tạo Sau đại học, các thầy cô giáo Khoa Cơ khí, Trung tâm thực nghiệm trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập cũng như quá trình thực hiện luận văn

Toàn thể các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình và người thân đã quan tâm động viên giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn

Tác giả luận văn

Trương Hoàng Anh

MỤC LỤC



Trang

LỜI CAM ĐOAN 1

MỤC LỤC 3

DANH MỤC HÌNH VẼ 8

CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN 11

DANH MỤC BẢNG BIỂU 12

MỞ ĐẦU 13

1 Tính cấp thiết của đề tài 13

2 Mục đích, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 14

2.1 Mục đích của đề tài 14

2.2 Đối tượng nghiên cứu 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 14

3 Ý nghĩa của đề tài 14

3.1 Ý nghĩa khoa học 14

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 15

4 Nội dung 15

Chương 1 16

1.1 Vận chuyển vật liệu rời 16

1.2 Gàu tải xích 16

a - Gầu tải dùng băng vải; b - Gầu tải dùng xích; c - Gầu tải dùng cáp 18

1.3 Cấu tạo và phân loại gầu tải 24

1.3.1 Cấu tạo gầu tải 24

1.3.2 Phân loại gầu tải 26

1.4 Kết luận chương 1 28

Chương 2 29

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĂN KHỚP CỦA CƠ CẤU XÍCH KÉO TRONG HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG 29

2.1 Các bộ phận chuyển động trong cơ cấu gầu xích tải 29

2.1.1 Xích tải 29

2.1.2 Đĩa xích 35

2.1.3 Gầu tải 38

2.2 Một vài nét về động học bộ truyền xích 38

2.2.1 Vận tốc và tỉ số truyền 38

2.2.2 Đánh giá bộ truyền xích 41

a Ưu điểm 41

b Nhược điểm 42

c Phạm vi sử dụng 42

2.3 Đặc điểm ăn khớp của cơ cấu xích kéo trong hệ thống dẫn động 43

2.4 Kết luận chương 2 45

Chương 3 47

NGHIÊN CỨU CÁCH TÍNH SỨC BỀN VÀ TÍNH THIẾT KẾ 47

CƠ CẤU XÍCH KÉO 47

3.1 Động lực học bộ truyền xích 47

3.1.1 Lực tác dụng trong bộ truyền xích 47

a Lực căng trên các nhánh xích 47

3.1.2 Tải trọng động 49

3.1.3 Động năng va đập 50

3.2 Các dạng hỏng 50

3.3 Các chỉ tiêu tính thiết kế bộ truyền xích 51

3.3.1 Tính toán xích theo độ bền mòn 51

3.3.2 Kiểm nghiệm xích theo số lần va đập trong một giây 52

3.3.3 Kiểm tra xích theo hệ số an toàn 52

3.3.4 Kiểm tra độ bền kéo của xích 53

3.3.5 Vật liệu chế tạo 55

3.4 Trình tự thiết kế bộ truyền xích 56

3.5 Kết luận chương 3 57

Chương 4 58

KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ CÁC DẠNG HỎNG VÀ NGUYÊN NHÂN 58

4.1 Kháo sát hệ thống gầu tải xích tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại 58

4.1.1 Các thông số của hệ thống 58

4.1.2 Cấu tạo của hệ thống 59

4.2 Tính kiểm nghiệm lại tải trên hệ thống xích gầu tải 61

4.2.1 Tải trọng trên một đơn vị chiều dài của khối lượng hàng 61

4.2.2 Tải trọng trên một đơn vị chiều dài do khối lượng phần hành trình của băng gầu 61

4.2.3 Lực cản múc hàng 61

4.2.4 Công suất cần thiết trên trục truyền động để xích làm việc 61

4.2.5 Lực vòng trên vòng tròn cơ sở của đĩa xích 62

4.3 Xác định lực căng của bộ phận kéo bằng phương pháp đi vòng chu vi 62 4.3.1 Lực căng tại điểm 1 62

4.3.2 Lực căng tại điểm 2 62

4.3.3 Lực căng tại điểm 3 63

4.3.4 Lực tại điểm 4 63

4.3.5 Lực căng tính tổng của bộ phận kéo 63

4.3.6 Bộ phận kéo dùng 2 xích thì lực căng tính tốn của một xích 64

4.3.7 Tải trọng phá huỷ của xích không được nhỏ hơn 64

4.4 Tính chính xác độ bền dây xích trong thời gian khởi động 64

4.4.1 Tính chính xác độ bền xích trong bộ phận kéo 65

4.4.2 Tính chính xác độ bền dây xích trong thời gian khởi động 67

4.5 Tính kiểm nghiệm đĩa xích 67

4.6 Tính thiết bị phanh 68

4.7 Các dạng hỏng và nguyên nhân 70

4.7.1 Mòn xích, gầu tải, chốt xích, đĩa xích 70

4.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới mòn 76

a Ảnh hưởng của nhiệt độ đến mòn ôxy hoá 76

b Ảnh hưởng của điều kiện vận hành 77

c Ảnh hưởng của các lớp màng bề mặt 79

d Mòn trong chân không 79

e Lớp màng ôxy hóa 79

f Tác dụng của nhiệt độ 80

4.7.3 Rỗ hoặc vỡ gãy con lăn 81

4.8 Kết luận chương 4 82

Chương 5 83

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC 83

5.1 Khắc phục hiện tượng mòn 83

5.1.1 Mòn xích 83

5.1.2 Mòn con lăn và mòn chốt 84

5.1.3 Mòn đĩa xích 84

5.1.4 Mòn lưỡi gàu 85

5.2 Khắc phục hiện tượng quá tải đối với hệ thống 86

5.3 Kết luận chương 5 86

Chương 6 87

KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 87

6.1 Kết luận chung 87

6.2 Hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO 88

DANH MỤC HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.1 Hệ thống gàu tải xích cao tốc……… Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo của các loại gầu tải

Hình 1.3 Các dạng khác của cơ cấu gầu tải

Hình 1.4 Một số kiểu gầu cơ bản

Hình 1.5 Ứng dụng gàu tải trong tải thóc

Hình 1.6 Gàu tải dùng truyền động xích

Hình 1.7 Gàu tải dùng khai thác vật liệu xây dựng

Hình 1.8 Hệ thống gầu tải dùng trong các nhà máy xi măng

Hình 1.9 Hệ thống gầu tải xích dùng trên tàu thủy

Hình 1.10 Hệ thống gầu tải xích dùng trong khai thác khoáng sản

Hình 1.11 Cấu tạo gầu

Hình 1.12 Puli căng dạng cánh chống nghiền nát vât liệu

Hình 1.13 Cấu tạo gàu tải đổ theo phương pháp ly tâm và phương pháp trọng lực – Cách bắt gầu lên đai

Hình 1.14 Xả tải cuả gầu liên tục hoặc li tâm

Hình 2.6 Bộ truyền xích răng

Hình 2.7 Một số loại xích răng

Hình 2.8 Ứng dụng bộ truyền xích trong các ngành công nghiệp

Hình 2.9 Biên dạng và kết cấu đĩa xích

Hình 2.10 Một số dạng đĩa xích

Hình 2.11 Đĩa xích trong hệ thống gầu tải

Hình 2.12 Gầu tải trong hệ thống

Hình 2.13 Bộ truyền xích

Hình 2.14 Sơ đồ ăn khớp của xích với răng đĩa chủ động

Hình 2.15 Vận tốc bộ truyền xích

Hình 2.16 Bộ truyền xích dùng trong hệ thống gara để xe

Hình 2.17 Bộ truyền xích dùng trong hệ thống đóng mở tấm lọc xử lý nước thải

Hình 2.18 Bộ phận đĩa xích trong hệ thống

Hình 2.19 Xích mang gầu

Hình 3.1 Sơ đồ tính lực căng ban đầu của xích

Hình 3.2 Sơ đồ phân bố lực khi xích làm việc

Hình 4.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống gầu tải xích tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại Hình 4.2 Bản vẽ chế tạo đĩa xích

Hình 4.10 Chốt xích bị phá hủy khi quá tải

Hình 5.1 Sơ đồ bôi trơn xích

Hình 5.2 Lưỡi gàu được hàn thêm

CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 4.1 Hệ số mòn của vật liệu mềm cho các cặp kim loại – kim loại khác nhau với tải trọng 20N và vận tốc trựơt 1,8m/s Các giá trị tiêu chuẩn của độ cứng là của vật liệu mòn mềm hơn trong mỗi cặp vật liệu

Bảng 5.1 Dầu bôi trơn

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việc sử dụng thiết bị máy móc trong sản xuất đóng vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao năng suất, chất lượng, đẩy nhanh tiến độ công việc, nâng cao hiệu quả kinh tế và cải thiện điều kiện làm việc của con người

Xuất phát từ quan điểm này trong nhiều năm qua Việt Nam đã nhập và chế tạo thêm khá nhiều các máy vận chuyển liên tục khác nhau dùng để vận chuyển vật liệu rời trong đó phải kể đến hệ thống dẫn động guồng tải

Guồng tải là máy vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển vật liệu rời,

sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp và công nghiệp Năng suất của guồng tải

có thể đạt tới 500 t/h chiều cao nâng có thể đạt tới 50 – 55m

Xích kéo của guồng tải làm việc trong điều kiện rất nặng (lực kéo lớn,

va đập do vật liệu rơi vào mắt xích) do đó răng đĩa xích và chốt xích bị mòn

do ma sát, một số thì bị biến dạng vì bị va đập, bước xích bị giãn quá mức cho phép Ngoài ra có khi do sử dụng và thao tác không chính xác, việc chăm sóc

và bảo dưỡng không chu đáo cũng làm ảnh hưởng đến quá trình truyền động, làm giảm năng suất và tuổi thọ của công trình Một số trường hợp do chất lượng thiết kế và chế tạo không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, dẫn đến những hiện tượng trên gây nên độ mất ổn định, độ bền của hệ thống giảm Máy móc bị mòn và hư hỏng là điều thường xuyên xảy ra trong suốt quá trình vận hành sử dụng máy Số lượng guồng tải hiện nay đang được sử dụng ở nước ta là rất lớn đặc biệt là loại guồng tải xích vận tốc cao Việc nhập khẩu những phụ tùng thay thế nguyên chiếc là không hiệu quả về kinh tế

Vì vậy việc chọn đề tài: ” Nghiên cứu nâng cao độ bền mòn và sức bền kéo của cơ cấu gầu tải xích vận tốc cao để vận chuyển hạt khô nhỏ,

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Cơ cấu xích kéo trong hệ thống dẫn động guồng tải để vận chuyển hạt

khô nhỏ, có tính mài mòn: Đá vôi, đolomit, xỉ, than đá, đất sét đáp ứng nhu cầu của các dây chuyền sản xuất vật liệu

2.3 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Nghiên cứu xác định điều kiện ăn khớp của bộ truyền xích kéo

- Xác định dạng hỏng do ứng suất tiếp xúc gây mòn trên răng và chốt

xích Xác định dạng hỏng do ứng suất uốn làm giảm khả năng kéo của răng xích

- Đề xuất quy trình vận hành và giải pháp phù hợp để khai thác hệ thống có hiệu quả

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Với các ứng dụng của nghiên cứu áp dụng cho hệ thống dẫn động guồng tải sẽ làm quá trình sử dụng công suất máy được triệt để mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn Ngoài lợi ích về kinh tế, việc tìm ra phương án nâng cao

độ bền, độ ổn định còn làm tăng tuổi thọ của hệ thống

4 Nội dung

Chương 1: Tổng quan về vận chuyển vật liệu rời bằng gầu tải xích vận tốc cao Chương 2: Nghiên cứu đặc điểm ăn khớp của cơ cấu xích kéo trong hệ thống dẫn động

Chương 3: Nghiên cứu cách tính sức bền và tính thiết kế cơ cấu xích kéo Chương 4: Khảo sát đánh giá các dạng hỏng và nguyên nhân

Chương 5: Đề xuất giải pháp khắc phục

Chương 6: Kết luận và kiến nghị

Chương 1

1.1 Vận chuyển vật liệu rời

Trong quá trình sản xuất thực phẩm, khai khoáng, vận chuyển vật liệu xây dựng, thông thường nguyên vật liệu phải qua các công đoạn gia công chế biến bằng nhiều máy móc thiết bị khác nhau, do đó nguyên vật liệu cần phải được chuyển từ công đoạn này sang công đoạn khác Quá trình này được thực hiện nhờ các máy vận chuyển phù hợp với tính chất của nguyên vật liệu Thông thường, máy vận chuyển làm việc liên tục, chuyên chở vật liệu theo hướng đã định, có thể làm việc trong một thời gian không giới hạn, không dừng lại khi nạp và tháo liệu

Các máy và thiết bị vận chuyển liên tục bao gồm các loại chính như: gàu tải, băng tải, xích tải, cào tải thuộc nhóm máy có bộ phận kéo và vít tải, vận chuyển bằng không khí và thủy lực thuộc nhóm máy không có bộ phận kéo

1.2 Gàu tải xích

Gàu tải là thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng Cấu tạo của gàu tải gồm có hai puli đặt trong một thân làm bằng thép mỏng Một đai dẹt trên đó có bắt các gàu múc được mắc vào giữa hai puli Puli trên cao được truyền động quay nhờ động cơ điện thông qua hộp giảm tốc, còn puli dưới được nối với bộ phận căng đai có nhiệm vụ giữ cho đai có đủ độ căng cần thiết bảo đảm đủ lực ma sát giữa đai và puli Vật liệu được mang lên cao nhờ các gàu múc di chuyển từ dưới lên

Hình 1.1 Hệ thống gàu tải xích cao tốc

Gàu múc vật liệu từ phía chân gàu đi lên phía trên và đổ ra ngoài theo hai phương pháp chủ yếu là đổ nhờ lực ly tâm và nhờ trọng lực Ở phương pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật liệu khi đi vào phần bán kính cong của puli trên

sẽ xuất hiện lực ly tâm, có phương thay đổi liên tục theo vị trí của gàu Hợp lực của trong lực và lực ly tâm làm cho vật liệu văng ra khỏi gàu và rơi xuống đúng vào miệng ống dẫn vật liệu ra Lực ly tâm sinh ra phụ thuộc vào vân tốc quay của puli, nếu số vòng quay của puli lớn, lực ly tâm lớn làm vật liệu văng

ra ngoài sớm hơn, rơi trở lại chân gàu Nếu quay chậm, lực ly tâm nhỏ vật liệu

ra khỏi gàu chậm và không văng xa được, do đó vật liệu không rơi đúng vào miệng ống dẫn vật liệu Số vòng quay của puli phải phù hợp mới có thể đổ vật liệu đúng vào miệng ống dẫn vật liệu ra

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 1.2 Sơ đồ cấu tạo của các loại gầu tải

a - Gầu tải dùng băng vải; b - Gầu tải dùng xích; c - Gầu tải dùng cáp

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 1.6) 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

A A-A

A

Hình 1.3 Các dạng khác của cơ cấu gầu tải

Khi cơ cấu dẫn động truyền chuyển động cho đĩa xích chủ động, đĩa xích chủ động quay làm cho xích 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 xích lên trên Sau khi quay vòng qua đĩa xích chủ động vật liệu được đổ ra ngoài hướng theo cơ cấu dỡ tải

Hình 1.4 Một số kiểu gầu cơ bản

Do tính chất của vật liệu vận chuyển ngày càng phức tạp và khác nhau nên kết cấu gầu cũng có nhiều thay đổi tương xứng Ngày nay gầu có kết cấu tương đối ổn định và thường được tiêu chuẩn hóa Một số loại điển hình như

gầu sâu đáy tròn, gầu nông đáy tròn, gàu sâu đáy nhọn (hình 1.4)

Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:

 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

Hình 1.5 Ứng dụng gàu tải trong tải thóc

- Gầu tải sử dụng để vận chuyển vật liệu dạng than cám hay vật liệu dạng khối như than, xi măng, quặng, sắt, thép, đất sét…dùng trong công nghiệp Ngoài ra gầu tải còn được sử dụng để vận chuyển các vật phẩm trong

nông nghiệp như thóc, ngô…(hình 1.5)

- Gầu tải còn ứng dụng trong vận chuyển các vật liệu có nhiệt độ cao khi dùng chuyền động là chuyền động xích

Hình 1.6 Gàu tải dùng truyền động xích

Hình 1.7 Gàu tải dùng khai thác vật liệu xây dựng

Hiện nay trên thế gới gầu tải xích được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và nhiều ngành khác nhau Trong việc vận chuyển vật liệu rời như xi măng, cát sỏi, than đá Tốc độ vận chuyển có thể lên đến 80m/phút và khả năng tải của hệ thống lên đến 300tấn/giờ

Hình 1.8 Hệ thống gầu tải dùng trong các nhà máy xi măng

Hệ thống xích gầu tải còn được dùng để chuyển các vật liệu như sắt, đá, than đá, hoặc muối từ hầm mỏ lên tàu với tốc độ 100m/phút và khả năng tải

3000 tấn/giờ

Hình 1.9 Hệ thống gầu tải xích dùng trên tàu thủy

Ngành công nghiệp khai thác mỏ đẫ và đang ứng dụng hệ thống gầu tải xích trong việc vận chuyển khoáng sản từ dưới lòng đất sâu lên trên

Hình 1.10 Hệ thống gầu tải xích dùng trong khai thác khoáng sản

1.3 Cấu tạo và phân loại gầu tải

1.3.1 Cấu tạo gầu tải

- Bộ phận kéo (có thể là băng hoặc xích), trên đó có gắn các gầu, được uốn vòng qua tang hay đĩa xích ở trên và dưới máy Chân máy gồm có tang hay đĩa xích, cơ cấu căng băng, hộp nạp liệu Đầu máy gồm có tang dẫn động hay đĩa xích, động cơ và hộp giảm tốc, bộ phận tháo liệu

- Gầu được chế tạo bằng hàn hoặc đúc, hoặc có thể bằng chất dẻo Gầu bao gồm các loại: gầu đáy tròn sâu, gầu đáy tròn nông, gầu đáy nhọn Đối với gầu bắt vào băng thì phải đập lõm phần kim loại xung quanh lỗ bắt vít, để khi ghép gầu với băng, mặt băng và đầu bu lông nằm trên mặt phẳng, như vậy băng sẽ ôm khít vào tang

Các loại gầu đáy tròn được gắn lên bộ phận kéo cách nhau một khoảng

a = 2,5 – 3h

R

A

Hình 1.11 Cấu tạo gầu

Các loại gầu đáy nhọn được lắp nối tiếp lên bộ phận kéo và bắt mặt sau của gầu vào băng

Hình 1.12 Puli căng dạng cánh chống nghiền nát vât liệu

- Phần bao che xung quanh bao gồm các tấm che, các cửa vệ sinh, chân

đỡ

- Khi làm việc gầu tải xúc vật liệu trong khu vực chân máy và vận chuyển lên phía trên máy Ở đây dưới tác dụng của trọng lực và lực quán tính vật liệu được rỡ từ gầu vào bộ phận tháo liệu và được vận chuyển tới nơi sử dụng Vật liệu cần vận chuyển được đổ vào bộ phận nhập liệu ở phía chân máy

Hình 1.13 Cấu tạo gàu tải đổ theo phương pháp ly tâm và

phương pháp trọng lực – Cách bắt gầu lên đai

1.3.2 Phân loại gầu tải

a.Theo chiều vận chuyển vật, gầu tải được chia thành gầu tải đứng và gầu tải nghiêng Loại gầu tải nghiêng thì phức tạp hơn về kết cấu và được sử dụng ít hơn

b.Theo kiểu bộ phận kéo, gầu tải được chia thành gầu tải băng, gầu tải một xích, gầu tải hai xích và ít hơn là gầu tải cáp Trong hai kiểu gầu tải thì các gầu được bắt cứng vào bộ phận kéo chỉ ở các thành sau, gầu tải hai xích thì các gầu có thể bắt chặt vào bộ phận kéo ở phần lưng lẫn ở thành bên

Gầu tải băng được sử dụng để vận chuyển các vật thể dạng hạt, dạng cục nhỏ và dạng bột, khô Vật liệu dễ dàng được xúc vào và đổ ra khỏi gầu

Gầu làm việc êm và cho phép tốc độ chuyển động của băng trong giới hạn 0,8

 3,5 (m/s) Nhưng độ bền băng hạn chế; năng suất đến 80 (m3/h) và chiều cao nâng đến 50 m

Gầu tải xích cho năng suất cao hơn, đến 300 (m3/h), và được sử dụng

để vận chuyển các vật thể dạng cục to, ẩm, khó xúc và làm việc ở chế độ nặng Tốc độ chuyển động của gầu tải xích trong giới hạn 0,4  1,2 (m/s); đối với vật thể dạng cục, dạng hạt, dạng cục nhỏ không mài mòn và ít mài mòn tốc độ được lấy đế 1,6 (m/s) Gầu tải một xích làm việc với các gầu có chiều rộng 160  250 (mm), còn gầu tải hai xích làm việc với các gầu có rộng hơn

Tùy thuộc vào sự bố trí các gầu ở trên băng hoặc trên xích mà có thể có gầu đặt cách nhau và có gầu tiếp hợp Sự bố trí gầu phụ thuộc vào đặc tính vật liệu và phương pháp chất tải và dỡ tải Khi bố trí gầu tiếp hợp thì ống chất tải được bố trí cao và sự chất tải được tiến hành trực tiếp bằng sự truyền vào gầu Phương pháp này được dùng cho các dạng cục lớn và mài mòn, với tốc độ đến 1 (m/s)

Khi gầu bố trí cách nhau thì ống chất tải được bố trí thấp và sự chất tải được tiến hành bằng cách xúc khi tốc độ chuểyn động 0,8  2 (m/s) Phương pháp này được dùng cho các vật liệu dạng cục nhỏ ít mài mòn và không mài mòn, vật liệu dạng hạt và dạng bụi Các loại vật liệu này khi xúc thì không gây lực cản lớn

c Theo phương pháp dỡ tải có:

Gầu có dỡ tải li tâm, phương pháp này dùng cho xích tải có gầu đặt cách nhau và tốc độ chyển động 1  2 (m/s)

Hình 1.14 Xả tải cuả gầu liên tục hoặc li tâm

Gầu có sự dỡ tải tự chảy có dẫn hướng, phương pháp này dùng cho gầu tải có gầu tiếp hợp và tốc độ chyển động 0,4  0,8 (m/s)

Gầu có sự dỡ tải tự do, tự chảy, phương pháp này dùng khi các gầu đặt cách nhau và tốc độ chuyển động 0,6  0,8 (m/s)

1.4 Kết luận chương 1

Hệ thống xích gầu tải được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp để vận chuyển các vật liệu rời Hệ thống này được phát triển rộng rãi trên khắp thế giới và trong đó có Việt Nam Năng suất vận chuyển cũng như vận tốc vận chuyển của hệ thống rất cao Nhưng do làm việc trong các môi trường bụi bẩn, hóa chất nhiều, khả năng che chắn còn hạn chế và đặc biệt là vật liệu để chế tạo gàu tại Việt Nam đang là một trong những vẫn đề cần được quan tâm để tìm ra biện pháp nâng cao tuổi thọ, tăng khả năng làm việc của

hệ thống

Hình 2.1 Các loại xích a) Xích tải tròn; b) Xích tải bản; c) Xích kéo ống; d) Xich truyền dộng một

dãy e) Xích truyền động hai dãy; f) Xích truyền động má cong g) Xích truyền động ống; h, i) Xích răng có má dẫn hướng trong và ngoài

j, k) Xích ống truyền động có mắt xích định hình

Xích con lăn: Khi làm việc con lăn có thể xoay tương đối so với ống do

đó nó sẽ lăn trên răng của đĩa xích và nhờ đó có thể giảm mòn cho răng

Hình 2.2 Các thành phần của xích ống con lăn

Xích ống: Về kết cấu tương tự như xích con lăn, chỉ khác là không có con lăn do đó khối lượng giảm và giá thành rẻ hơn, tuy nhiên bản lề và răng đĩa mòn nhanh hơn Vì vậy chỉ dùng xích ống đối với các trường hợp không quan trọng, yêu cầu khối lượng nhỏ và vận tốc thấp ( v ≤ 1m/s) Tùy theo công suất cần truyền, xích ống cũng như xích con lăn có thể là một dãy hoặc nhiều dãy

Hình 2.3 Xích bắt gầu tải

Hình 2.4 Một số loại xích đặc biệt

Xích răng: Gồm nhiều mà xích hình răng xếp xen kẽ và nối với nhau bằngbản lề Số lượng má xích xác định nên chiều rộng xích B và phụ thuộc

tiếp xúc với hai răng của đĩa xích So với xích con lăn, xích răng có kết cấu chắc chắn, khả năng tải cao hơn như`ng nặng nề, chế tạo phức tạp nên chỉ dùng khi công suất và vận tốc lớn Với tải trọng và vận tốc trung bình dùng xích con lăn thích hợp hơn

Hình 2.5 Cấu tạo xích răng

Các kích thước của xích được quy định theo bước xích p

Ngoài việc sử dụng xích để làm truyền động gầu tải vật liệu rời thì xích còn được dùng phổ biến rộng rãi trong các hệ thống băng tải xích

Hình 2.6 Bộ truyền xích răng

Hình 2.7 Một số loại xích răng

Hình 2.8 Ứng dụng bộ truyền xích trong các ngành công nghiệp

2.1.2 Đĩa xích

Kết cấu đĩa xích có nhiều điểm tương tự như bánh răng (H.2.4) Khi đĩa xích có kích thước nhỏ, để chế tạo đĩa xích ta sử dụng phôi dập (H.2.4c,d) Khi đường kính lớn, ta chế tạo phần đĩa và phần mayơ riêng, và

ghép lại bằng hàn (H.2.4e), hoặc mối ghép bulông (H.2.4f) Ta có thể sử dụng đĩa xích với các răng có thể tháo lắp được (H.2.4g)

Hình 2.9 Biên dạng và kết cấu đĩa xích

Hình 2.10 Một số dạng đĩa xích

Hình 2.11 Đĩa xích trong hệ thống gầu tải

2.1.3 Gầu tải

Khi vận chuyển vật liệu rời, gầu chính là phần mang vật liệu lên cao Gầu được bắt vào xích tải hoặc băng tải Và khi xích nhận được chuyển động quay từ đĩa xích thì gầu được đưa lên cao theo chiều chuyển động của xích Kết cấu và kích thước các loại gầu phụ thuộc vào từng loại vật liệu được vận chuyển

Hình 2.12 Gầu tải trong hệ thống

2.2 Một vài nét về động học bộ truyền xích

2.1 Vận tốc và tỉ số truyền

Hình 2.13 Bộ truyền xích

1

z

zn

n

Tuy nhiên đây là tỷ số truyền trung bình Tỷ số truyền tức thời phụ thuộc vào thời gian, vì rằng xích ăn khớp với các răng đĩa theo những hình đa giác

Hình 2.14 Sơ đồ ăn khớp của xích với răng đĩa chủ động

Khảo sát sự ăn khớp của xích với các răng đĩa chủ động như hình 2.8, với góc tâm 12/z1

Ở thời điểm đang xét, bản lề A đang ăn khớp còn bản lề B sắp sửa vào

ăn khớp với răng C Vận tốc bản lề A bằng vận tốc vòng của đĩa xích tại điểm