Phần 1 : Giới thiệu chung 3 I : Tổng quan chung 3 II : Kết cấu một số loại máy nghiền con lăn 4 Phần 2 : Tính toán thiết kế 7 I : Đặc tính kỹ thuật 7 II : Cấu tạo 7 III : Xác định góc ôm 8 IV : Xác định tỷ số đường kính con lăn và vật ghiền 9 V : Xác định năng suất 9 VI : Xác định công suất nghiền 9 VII: Xác định công suất động cơ 11 VIII: Xác định tỷ số truyền hệ dẫn động cơ khí 12 IX : Tính toán kích thước bánh răng côn 13 X : Thiết kế bộ truyền đai 18 XI : Tính chọn đường kính trục 20
Trang 1MỤC LỤC
Phần 1 : Giới thiệu chung 3
I : Đặc
tính kỹ thuật 7
II : Cấu
III : Xác
định công suất nghiền 9
VII: Xác định công suất động cơ 11 VIII: Xác định tỷ số truyền hệ dẫn động cơ khí 12
Trang 5Phần 2: TÍNH TOÁN
I Đặc tính kỹ thuật của máy nghiền con lăn khô:
1 Kích thước con lăn:
Đường kính: D = 1,4 m
Trang 6Chiều rộng: b = 0,4 m
Khối lượng 2 con lăn: m = 2,13/2,2
Số vòng quay của trục thẳng đứng: n = 0,2 vg/giây
1 Khoảng cách từ tâm trục đến điểm giữa các con lăn:
Con lăn trong: R1= 0,52 m.
Con lăn ngoài: R2 = 0,9 m
1
3
2
47
8
1: Trục chính
2: Trục truyền
3: Con lăn trong
4: Con lăn ngoài
5: Chậu
6: Bánh răng côn
7: Cơ cấu dẫn hướng
Trang 7α α
fP1
Sơ đồ xác định góc ôm
Góc ôm là góc α tạo giữa đường tiếp tuyến T với phương ngang cần phải lớn hơn một giá
trị nào đó thì mới đảm bảo điều kiện để nghiền
Để xác định điều kiện góc ôm ta có các lực tác dụng sau:
P: áp lực lên cục vật liệu, chia thành hai thành phần P sin α và P cos α .
Pf : lực ma sát giữa cục vật liệu và con lăn sinh ra bởi áp lực, cũng được chia ra thành
hai thành phần Pf sin α và Pf cos α .
1
P: áp lực của cục vật liệu lên đáy chậu.
Điều kiện để cục vật liệu đi vào máy
P sin α ≤ fP cos α + fP1.
Chiếu các lực lên phương đứng
P1 − P cos α − fP sin α = 0 ⇒ P1 = P (cos α + f sin α ).
Thay giá trị P1 vào ta được.
P sin α ≤ fP (cos α − f sin α ) + fP cos α .
Chia hai vế cho P cos α và thay f = tg ϕ ( ϕ : góc ma sát ) Cuối cùng ta có:
Trang 8
ϕ α ϕ ϕ
.Đối với đất sét ướt: f = 0,3 ⇒ = φ 16,7o.
d
α α
11 11
D
Vậy kích thước cục vật liệu vào khoảng 130mm.
IV Xác định năng suất :
Năng suất thể tích tính theo công thức thực nghiệm của E.V.Seiman:
V Xác định công suất nghiền :
Xác định khối lượng các con lăn
Trang 9N = + + .Trong đó:
: công suất tiêu tốn cho thanh cào
Lực kéo cần thiết để làm một con lăn quay
µ
.
G
P =Trong đó
G: áp lực( trọng lượng ) của con lăn lên đáy chậu.
Trang 10rc b
.
0 b n b n
Trang 11Như vậy giá trị trượt tuyệt đối càng lớn nếu con lăn càng rộng Do đó con lăn càng rộngthì càng chóng mòn.
Giá trị trượt tuyệt đối sẽ thay đổi từ 0 tại điểm giữa con lăn đến giá trị lớn nhất ở mépcon lăn Như vậy giá trị trượt trung bình sẽ được xác định
2
2
.
dc
N N
η
kw
Trang 12Chọn động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch kiểu A0Л-ә1-10cócác thông số sau:
Công suất động cơ: P = 17kw
o t
n u n
t d
Trang 136 614 9,55.10 9,55.10 11141667
VIII Tính toán chọn kích thước bánh răng côn
Để chế tạo bánh dẫn và bánh bị dẫn ta chọn thép 40Cr được tôi cải thiện với các số liệu sau:Đối với bánh dẫn: σb = 930 MPa , σch = 690 MPa , HB = 260 280
Đối với bánh bị dẫn: σb = 830 MPa , σ ch = 540 MPa , HB = 230 260
Ứng suất tiếp xúc cho phép theo công thức (5.86, [II])
HL H
xH L V R
o H
S
Z Z Z Z
lim
] [ σ = σ
Trong đó:
70 2
H
S : hệ số an toàn
1, 1
=
H
S (tôi cải thien)
Trang 141, 1
1 9 , 0 610
1 9 , 0 570
o F FL F
FC x R
o F F
S
K K
S
Y Y Y
K
F FL
o F
2
1 5 , 472 ]
K
F FL
o F
2
1 5 , 437 ]
σ
.Đường kính chia ngoài của bánh côn chủ động:
[ ]
1
.95
0,85.(1 0,5 )
H e
be be c H
M K d
Trang 15Trong đó:
07 ,1
1p =
z
(bảng 6.22, [II])Tính đường kính trung bình và môdun trung bình
1 (1 0,5 ). 1 (1 0,5.0,285).257,4 220,7
1 1
220,7
5 44
m m
220,7
42,9 5,145
m m
d z
Trang 16Góc côn chia
0 1
1
2
44 ( ) ( ) 9,46
Các thông số của bộ truyền bánh răng côn
Chiều dài côn ngoài: Re= 802,9 mm
Tỉ số truyền: uc = 6
Số răng bánh răng nhỏ: z1 = 44
Số răng bánh răng lớn: z2 = 264
Đường kính chia ngoài của bánh nhỏ: de1= m zte 1= 6.44 264 = mm
Đường kính chia ngoài của bánh lớn: de2 = m zte 2 = 6.264 1584 = mm
][85
,0
c H H
M H
u bd
u K
M Z Z
(cth 6.56 [II])Trong đó:
M
Z : hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp
3 / 1
2
1 + x = ⇒ ZH =
Trang 172,722 1274.1,76.0,86 2.1826437,5.1,1 299,4
0,85.90.220,7 6
Trang 18Vậy:σH = 299,4 Mpa < [ ] 499,1 σH = Mpa nên thoả điều kiện bền tiếp xúc
Kiểm nghiệm về độ bền uốn
Trang 19v = ,1 43 /
1 1
v
z z
v
z z
Trang 20Vậy thoả điều kiện bền uốn.
IX Thiết kế bộ truyền đai:
Theo bảng 4.6[3] chọn đai thang
Theo hình 4.22 trang 152 [3] ta chọn loại đai thang B
Từ bảng 4.3 trang 128 [3] ta có các thông số của đai loại B là:
Với ε = 0,02 : hệ số trượt tương đối
Theo tiêu chuẩn chọn d2 = 1120 mm
7 Tỷ số truyền:
2 1
1120
8,16 (1 ) 140.(1 0,02)
d u
2520 703,5
d d a d d h
a a
Trang 21a rad
Hệ số xét ảnh hưởng vận tốc:
Trang 22O
L C
Chọn : Z = 4 đai
X Tính chọn đường kính trục:
Ta sẽ tính sơ bộ đường kính tại các đoạn trục của trục chính và kiểm nghiệm nó để đảm bảo
nó đủ bền cho điều kiện làm việc
Chọn vật liệu:thép C 45 tôi cải thiện
MPa MPa ch
Trang 231
2 2.1826437,5
16551 220,7
1572850
.120 850 0.120
1249850
t B
0 11714
Trang 261830
zy
x0Fr
FaFt
zy0
FrM
2 1
1
1.
τ σ
τ σ
S S
S S
+ ≥ [S] ;[s] = 1,5 … 2,5 :hệ số an toàn cho phép
Sσ1,Sτ1 : hệ số an toàn theo ứng suất pháp, ứng suất tiếp tại cac điểm nguy hiểm
Sσ1 = 1 1 1
1
m a
Trang 27σ +
; biên độ ứng suất pháp trung bình tại các tiết diện
aj
τ ,τmj: biên độ tiếp và biên độ ứng suất trung bình tại các tiết diện
Do trục quay một chiều ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động
Trang 28⇒ S1 = 2 , 422 7 , 12
1 , 7 42 , 2