Đồ Án Thiết kế trạm dẫn động băng tải

THIẾT KẾ MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
Đề số : V
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI


Lời nói đầu
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí đặc biệt là đối với các kỹ sư nghành chế tạo máy . Thiết kế môn học chi tiết máy là môn học giúp cho sinh viên có thể hệ thống lại các kiến thức của các môn học như : Chi tiết máy , Sức bền vật liệu , Nguyên lý máy , Vẽ kỹ thuật Đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.
Nhiệm vụ thiết kế được giao là : THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp còn có những mảng kiến thức chưa nắm vững cho nên dù đã cố gắng tham khảo các tài liệu và các bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của em còn có những thiếu sót . Em rất mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn để em củng cố kiến thức và có thể hiểu sâu hơn , nắm vững hơn về những kiến thức đã học
Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn ,đặc biệt là thầy GS-TS An Hiệp và thầy Đỗ Trọng Phú đã trực tiếp hướng dẫn & chỉ bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.
Một lần nữa em xin trân thành cảm ơn !!!

Sinh viên thực hiện : Đặng Văn Hào
Lớp : TĐHTK Cơ Khí – K47




Các số liệu phục vụ cho công việc thiết kế :

Sơ đồ hướng dẫn



Chế độ làm việc : mỗi ngày làm việc 2 ca , mỗi ca 8 giờ . Mỗi năm làm việc 300 ngày, tải trọng va đập nhẹ
Phương án 4 Thứ nguyên
Lực vòng trên băng tải P 130 KG
Vận tốc băng tải 1.0 m/s
Đường kính trong 350 mm
Chiều rộng băng tải B 350 mm
Thời hạn phục vụ 4 Năm
Tỷ số M1/ M 0.7
Sai số vận tốc cho phép 5 %





Phần I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

1 ) Chọn động cơ :
Chọn động cơ điện để dẫn động máy móc hoặc thiết bị công nghệ là giai đoạn đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế máy . Trong rất nhiều trường hợp dung hộp giảm tốc và động cơ biệt lập ,việc chọn đúng loại động cơ ảnh hưởng rất nhiều đến việc lựa chọn và thiết kế hộp giảm tốc cũng như các bộ truyền ngoài hộp . Muốn chọn đúng loại động cơ cần hiểu rõ đặc tính và phạm vi sử dụng của từng loại đồng thời cần chú ý đến các yêu cầu làm việc cụ thể của các thiết bị cần được dẫn động
→ Để chọn động cơ ta tiến hành theo các bước sau :
Tính công suất cần thiết của động cơ
Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ
Dựa vào công suất và số vòng quay đồng bộ kết hợp với các yêu cầu về quá tải , mômen mở máy và phương pháp lắp đặt động cơ để chọn kích thước động cơ phù hợp với yêu cầu thiết kế
a ) Xác định công suất động cơ :
Do động cơ làm việc ở chế độ dài hạn với phụ tải thay đổi nên ta chọn công suất của động cơ sao cho trong thời gian làm việc động cơ lúc chạy quá tải , lúc chạy non tải một cách thích hợp để nhiệt độ động cơ đạt giá trị ổn định . Như vậy ta coi động cơ làm việc với phụ tải đẳng trị không đổi . Bằng phương pháp mômen đẳng trị ta xác định công suất của động cơ.
Ta có : Mđt = √((M_1^2.t_1+M_2^2.t_2)/(t_1+t_2 )) = √((M^2.4+(0,7M)^2.4)/8)
 Mđt = 0,863 . M ; Trong đó M là mômen của hệ thống truyền động
Với M = (P .D)/2 = (130×10×0,35)/2 = 227,5 (Nm)
 Mđt = 0,863. M = 0,863 . 227,5 = 196,33(Nm)
Công suất đẳng trị : Pđt = (M_đt×n_t)/9550 (KW)
Với nt – vận tốc của băng tải
n_t = (60.1000.v)/(π.D) = (60000×1)/3,14.350 = 54,60 (v/ph)
 Công suất đẳng trị : Pđt = (196,33×54,60)/9550 = 1,122 (KW)
Hiệu suất truyền động : η= ηbr× ηổ× ηkhớp nối
Với : η br – hiệu suất cặp bánh răng
η ổ - Hiệu suất 1 cặp ổ lăn
ηkhớp nối - Hiệu suất nối trục di động
Tra bảng 2-3 “ trị số các hiệu suất” (sách TTTKHDD cơ khí trang 19) ta có :
Hiệu suất truyền động là : η_br^4×η_ổ^4×η_(khớp nối) = 0,974×0,9954×0,99 = 0,859
Công suất trên trục động cơ là: Pct = 1,122/0,859 = 1,306 (KW¬¬)
Cần phải chọn động cơ điện có công suất lớn hơn hoặc bằng công suất cần thiết trên trục động cơ
b) Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ nsb
Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb = nlv . ut
Trong đó: nlv - Số vòng quay của trục máy công tác trong 1 phút
ut – tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động
Số vòng quay của trục máy công tác (tang quay) trong 1 phút :
nlv = (60000.v)/πD = 60000.1/(π.350) = 54,60 (v/ph)
Tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động : đối với bộ truyền bánh răng trụ hai cấp ta chọn ut = 24
 Số vòng quay sơ bộ của động cơ : nsb = 54,60. 24= 1310,4 (v/ph)
c) Chọn động cơ :
Qua việc tính toán các thông số trên ta dựa vào bảng 2P sách “Thiết kế chi tiết máy” trang 322 để chọn động cơ kiểu A02(A022) 31-4 có các thông số kỹ thuật sau:
Công suất : Pđc = 2,2 KW
Vận tốc : nđc = 1430 v/ph
M_m/M_** = 1,8 ; M_max/M_** = 2,2 ; M_min/M_** = 1,2

2. Phân phối tỷ số truyền :
Việc phân phối tỷ số truyền cho các cấp bộ truyền trong hộp giảm tốc có ảnh hưởng rất lớn tới kích thước và khối lượng của hộp giảm tốc .
Tỷ số truyền chung : uh = n_đc/n_t = 1430/54,60 = 26
Mà uh = u1.u2
Với u1 – tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh
u2 – tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm
Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc đồng trục bằng phương pháp ngâm dầu ta chọn u1 = u2
 u1 = u2 = √(u_h ) = √26 = 5,1



3. Xác định công suất , mômen và số vòng quay trên các trục :
Trục động cơ I : Pđc = 2,2 KW ;
nđc = 1430 v/ph ;
Tđc = (9,55 .〖10〗^6.P_đc)/n_đc = (9,55 .10^6.2,2)/1430 = 14692,31 Nmm
Trục II : PII = P_đc/2.η_br.η_ổ = 2,2/2 . 0,97 .0,995 = 1,062 KW
nII = n_đc/u_1 = 1430/5,1 = 280,39 v/ph
TII = (9,55 .〖10〗^6.P_II)/n_II = (9,55 .〖10〗^6.1,06)/280,39 = 36103,28 Nmm
Trục III : PIII = 〖2P〗_II.η_br.η_ổ = 2 .1,062 . 0,97 .0,995 = 2,05 KW
nIII = n_II/u_2 = 280,39/5,1 = 54,98 v/ph
TIII = (9,55 .〖10〗^6.P_III)/n_III = (9,55 .〖10〗^6.2,05)/54,98 = 356084,03 Nmm

Ta có bảng hệ thống các số liệu tính được :
Trục
Thông
Số
Thứ nguyên
Động cơ I
II
III
Tỷ số truyền u 5,1 5,1

Công suất P KW 2,2 1,06 2,05
Số vòng quay n v/ph 1430 280,39 54,98
Mômen xoắn T Nmm 14692,31 36103,28 356084,03