Luận Văn Quy trình tính toán thiết kế hệ thống băng tải ống

TÓM TẮT: Hệ thống băng tải ống là bước đột phá trong kỹ thuật vận chuyển băng tải
nhờ các ưu điểm nổi bật như: khả năng vận chuyển xa, linh hoạt trong các địa hình mà các
băng tải truyền thống bị giới hạn như uốn cong, dốc, không làm hao phí vật liệu vận chuyển
trước các điều kiện của thời tiết và không làm ô nhiễm môi trường xung quanh, thiết kế nhỏ
gọn, chiếm ít diện tích lắp đặt nhưng công suất làm việc thì không hề thua kém các băng tải
truyền thống. Do băng tải ống tương đối mới, chưa có các chuẩn mực được công nhận nên
việc tính toán thiết kế vẫn phải sử dụng nhiều giá trị thực nghiệm tốn kém làm hạn chế khả
năng tính toán thiết kế các hệ thống băng tải ống trong thực tế. Thông qua công trình này tác
giả đề xuất một quy trình tính toán thiết kế băng tải ống dựa trên các công thức tính toán đối
với băng tải máng đã được Hiệp hội các nhà sản xuất thiết bị băng tải (CEMA) công nhận, có
xét đến những đặc điểm khác nhau về phương diện chịu tải và các công thức xác định các
thông số giới hạn của băng tải ống[3], xây dựng phần mềm tính toán thiết kế và kiểm chứng
kết quả thiết kế thông qua mô hình hệ thống băng tải ống vận chuyển xi măng.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Băng tải được sử dụng để vận chuyển các vật liệu rời từ rất lâu nhờ những ưu điểm là có
cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang, nghiêng với
khoảng cách lớn, làm việc êm, năng suất cao và tiêu hao năng lượng không lớn lắm. Tuy nhiên
trong quá trình sử dụng băng tải máng trong công nghiệp (vận chuyển xi măng, khai thác than,
đá, trong các nhà máy nhiệt điện, bến cảng ) người ta thường gặp phải những vấn đề: 1) Có
hao hụt vật liệu vận chuyển do rơi vãi trên đường vận chuyển làm dơ bẩn và gây ô nhiễm môi
trường; 2) Khi vận chuyển ở những khoảng cách dài và không thẳng đòi hỏi phải có thêm
những trạm trung chuyển tốn kém; 3) Không cho phép vận chuyển ở những nơi có sự chênh
lệch lớn về độ cao; 4) Vật liệu vận chuyển tiếp xúc và chịu ảnh hưởng trực tiếp của môi trường
và thời tiết (ẩm ướt, bụi ). Những hạn chế trên có thể giải quyết bằng các băng tải ống [1],
[2], [4] nhờ việc vận chuyển vật liệu bằng cách cuốn chồng các cạnh băng thành hình ống tròn
với việc sử dụng các con lăn bố trí theo hình lục giác. Băng tải sẽ bao lấy vật liệu vận chuyển
nên bảo vệ được vật liệu khỏi tác động của môi trường, đồng thời cũng bảo vệ môi trường khỏi
ảnh hưởng của vật liệu. Băng tải ống cũng loại trừ nhu cầu sử dụng các trạm trung chuyển để
thay đổi hướng vận chuyển do băng tải ống có khả năng uốn cong với bán kính nhỏ hơn nhiều
so với băng tải máng nhờ được ép chặt tất cả các phía bằng các bộ con lăn dẫn hướng
( min 2 z
R DE
σ
= ), băng tải ống cũng cho phép vận chuyển ở những nơi có sự chênh lệch lớn về
độ cao (β≥30o), do đó băng tải ống là lựa chọn tối ưu nhất để vận chuyển các vật liệu rời như
tro bụi dễ bay, đá vôi, than đá, than non, sản phẩm từ dầu mỏ, xi măng, phân bón
Nguyên lý làm việc của băng tải ống (Hình 1.1): Băng tải ống bao gồm tấm băng được đặt
trên tang dẫn động, tấm băng này vừa là bộ phận kéo vừa là bộ phận tải liệu. Tấm băng chuyển
động được nhờ lực ma sát xuất hiện khi tang dẫn quay. Động cơ điện cùng với hộp giảm tốc và
các nối trục là các cơ cấu truyền động cho băng tải ống. Để nạp liệu vào băng tải ta dùng phễu
nạp liệu, từ băng tải vật liệu được tháo ra qua phễu tháo liệu. Muốn làm sạch băng tải có thể sử
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 11, SỐ 02 - 2008
Trang 19
dụng bộ phận nạo. Tấm băng được căng nhờ bộ phận căng lắp ở tang cuối hệ thống hay ở
nhánh không tải. Tất cả các cụm chi tiết trên được lắp trên một khung đỡ. Băng được đỡ và
định hình dạng ống nhờ các bộ con lăn dẫn hướng. Khi hệ thống làm việc, băng tải dịch
chuyển trên các giá đỡ trục lăn mang theo vật liệu từ phễu nạp đến phễu tháo liệu.