2 hướng dẫn tính toán băng tải.pdf năm 2024

MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC CÓ BỘ PHẬN KÉO Sinh viên thực hiện: Phạm Thành Đạt Mã số sinh viên:

18DDS0804101

Lớp:

18DDS08041

Giảng viên hướng dẫn: thầy Trọng Quyết TP. HỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2021

MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC CÓ BỘ PHẬN KÉO Mục Lục Khái Niệm, Phân loại và yêu cầu Khái niệm về máy vận chuyển liên tục có bộ phận kéo Phân loại gồm 5 loại Yêu cầu Về vật liệu Yêu cầu khác Băng tải đai Định nghĩa Cấu tạo Phân loại Nguyên lý truyền lực kéo bằng ma sát Tính toán băng tải đai 1. Xác định chiều rộng băng tải 2. Xác định vận tốc băng tải 3. Tính toán công suất dẫn động băng tải 4. Tính lực kéo phân bố trên dây băng tải 5. Lựa chọn dây băng tải 6. Xác định kết cấu và cách bố trí các puly, con lăn

Khái niệm, phân loại và yêu cầu Khái niệm Máy vận chuyển liên tục là máy vận chuyển vật liệu, hàng hóa thành dòng liên tục.Ngoài ra máy có thể sử dụng độc lập để vận chuyển hàng hóa, vật liệu xây dựng và còn thực hiện vận chuyển theo từng khâu trong dây chuyền sản xuất hoặc những máy hoạt động có tính dây chuyền.Nên Máy được dùng ở các khu mỏ, bến cảng, trong các nhà máy, xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, bến bãi để vận chuyển các hàng rời, hàng cục thuần nhất liên tục với những cư ly không lớn lắm, hoặc trong giới hạn của một vài công trường sản xuất có liên quan với nhau với cự ly khoảng 10km.

Phân loại chúng ta có thể phân loại máy vận chuyển liên tục gồm có: – Băng tải, có hai loại gồm: băng tải cao su, băng xích tấm, băng gạt, băng gàu. – Vít tải, có ba loại trục vít: vít kín, vít hở, vít không liên tục. – Máy vận chuyển nhờ năng lượng của dòng không khí. – Máy vận chuyển nhờ năng lượng của dòng chất lỏng.

– Máy vận chuyển nhờ vào sự rung động.

Các máy vận chuyển liên tục khác nhau có bộ phận kéo mềm đều có các bộ phận cơ bản giống nhau về công dụng như 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Bộ phận làm việc dùng để mang hang vật vận chuyển (gầu,tấm gạt, xe con …) Bộ phận kéo: truyền chuyển động cho bộ phận làm việc (xích,cáp, dây băng) Các đĩa xích, puly, tang dẫn động và dẫn hướng Bộ phận tựa, đỡ bộ phận kéo và bộ phận làm việc khi chúng chuyển động (bánh lăn, con lăn ...) Thiết bị truyền động dùng để truyền chuyển động quay từ động cơ đến trục đĩa xích, puly hoặc tụng chủ động. Bộ phận kéo căng tạo lực công ban đầu cho bộ phận kéo.

7. 8.

Thiết bị cấp liệu và dỡ liệu Kết cấu giá đỡ (khung, kết cấu thép, che chắn, nền móng).

Yêu cầu và các thông số cơ bản: Yêu cầu về vật liệu Đặc điểm của vật liệu vận chuyển. Năng suất yêu cầu của thiết bị. Phương vận chuyển. Chiều dài vận chuyển. Phương pháp bảo quản vật tại nơi chất và dỡ tải. Đặc tính của các quá trình gia công. Điều kiện tương quan bố trí các thiết bị vận chuyển. Các yếu tố phát sinh.

Theo tính đồng nhất về thành phần hạt của vật liệu với phần ra vật liệu chưa gia công và vật liệu gia công.

Bên cạnh các yêu cầu về độ bền và tuổi thọ, sự tiện lợi lắp đặt, chăm sóc bảo quản và sửa chữa, đối với bộ phận kéo còn cần các yêu cầu đặc biệt sau: - Phải có độ dẻo tối đa để đảm bảo kích thước các puly, đĩa xích, tang dẫn động là nhỏ nhất cũng như tiêu tốn công suất dẫn động là nhỏ nhất. Các bộ phận cơ bản của MVCLT có bộ phận kéo mềm và cách tính toán Truyền động phải tiện lợi và tin cậy khi truyền lực đến bộ phản làm việc. - Tiện lợi khi lắp ráp các chi tiết di chuyển và bộ phần làm việc - ít bị dẫn dài khi có tải Ta hãy xét một số kiểu bộ phận kéo khác nhau và một số bộ phận khác là chung cho băng tải như bộ phận tựa, bộ phân dẫn động và bộ phận kéo căng.

Năng suất Là lượng vật liệu vận chuyển được trong đơn vị thời gian. Năng suất có thể tính theo thể tích [m3/h], khối lượng[Tấn/h] hoặc đơn chiếc [chiếc/h]. Công thức chung để tính năng suất:

Trường hợp vật liệu được vận chuyển trong máng hoặc ống:

Trường hợp vật liệu rời được vật chuyển theo dòng liên tục:

Trong đó:

q : trọng lượng vật liệu vận chuyển trên 1 mét chiều dài [N/m]. v: Tốc độ dòng vật liệu [m/s] A0: Diện tích tiết diện ống, máng [m2] A: Diện tích mặt cắt dòng vật liệu [m2] ρ: Khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu [T/m3] φ: Hệ số điền đầy máng, ống. Khi vật liệu được vận chuyển trong các gầu tải, có dung tích L [m3], bước đặt gầu là t thì

Tương tự trường hợp vận chuyển từng kiện hàng với trọng lượng G [N]:

Trường hợp tổng quát, máy vận chuyển vật liệu trên khoảng L [m] và độ cao H[m] với năng suất Q [T/h], thì công suất tiêu hao là:

Trong đó c: là hệ số cản chuyển động,η là hiệu suất chung của máy *Tuỳ theo nguyên lý dẫn động bộ phận công tác, phân biệt: - Máy chuyển liên tục có bộ phận kéo: Băng tải, xích tải.. - Máy chuyển liên tục không có bộ phận kéo: Băng chuyền con lăn, máng lắc..

Định nghĩa, phân loại và cấu tạo băng tải đai Định nghĩa băng tải:

Băng tải, băng chuyền là một trong những bộ phận rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp của các nhà máy, xí nghiệp nhằm giúp tiết kiệm được thời gian, chi phí, sức lao động góp phần mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp. Hiểu một cách đơn giản nhất thì có thể hiểu băng tải là một cơ chế hoặc máy có thể vận chuyển một tải đơn (thùng carton, hộp, túi,…) hoặc số lượng lớn vật liệu (đất, bột, thực phẩm …) từ một điểm A đến điểm B.

Hệ thống băng tải là thiết bị chuyển tải có tính kinh tế cao nhất trong ứng dụng vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu trong sản xuất với mọi khoảng cách . Vậy băng chuyền, băng chuyền công nghiệp, hệ thống băng chuyền, băng tải là một trong những bộ phận quan trọng trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp của các doanh nghiệp, nhà máy trong cả nước. Góp phần tạo nên một môi trường sản xuất năng động, khoa học và giải phóng sức lao động mang lại hiệu quả kinh tế cao. Băng tải thường được dùng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vật liệu rời theo phương ngang và phương nghiêng. Trong các dây chuyền sản xuất, các thiết bị này được sử dụng rộng rãi như những phương tiện để vận chuyển các cơ cấu nhẹ, trong các xưởng luyện kim dùng để vận chuyển quặng, than đá, các loại xỉ lò trên các trạm thủy điện thì dùng vận chuyển nhiên liệu.

Cấu tạo của băng tải: Hệ thống băng tải là thiết bị chuyển tải có tính kinh tế cao nhất trong ứng dụng vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu trong sản xuất với mọi khoảng cách. Thành phần cấu tạo của băng tải về cơ bản gồm có các bộ phận sau: • Khung băng tải. • Tang chủ động & tang bị động. • Cơ cấu con lăn dẫn hướng. • Con lăn đỡ dây băng tải. • Cơ cấu tăng đơ. • Dây băng tải (cao su, PVC…) • Động cơ giảm tốc (trục vít và bộ điều khiển kiểm soát tốc độ.)

Nguyên lý hoạt động của băng tải cao su – Động cơ điện hoạt động sẽ tạo chuyển động truyền qua hộp giảm tốc tới tang chủ động của băng tải làm tang quay. Nhờ có ma sát giữa tang chủ động và băng tải làm cho băng tải quay theo. – Vật liệu được chuyển vào băng tải theo phiễu cấp liệu, chuyển động theo mặt băng tải và rời khỏi băng tải theo phễu dỡ liệu. – Các con lăn đỡ dây băng của hệ thống băng tải cả trên nhánh có tải và nhánh không tải. – Các thiết bị căng băng sẽ giúp cho băng tải không bị trùng trong quá trình vận chuyển hàng hóa.

Phiễu

Công suất cần thiết của động cơ

Kiểm tra độ bền dây bang trong thời gian khởi động

Chọn thiết bị hãm

Phân loại băng tải Hệ thống băng tải, băng chuyền là thiết bị chuyển tải hiệu quả hàng hóa, nguyên vật liệu trong sản xuất với mọi khoảng cách .Có nhiều loại băng tải được ứng dụng trong các điều kiện và tính chất làm việc khác nhau.

Nguyên lý truyền lực kéo bằng ma sát 1.Nguyên lý truyền lực kéo bằng ma sát Truyền lực kéo từ tang dẫn động sang tấm bằng hoặc puly sang dây cáp được thực hiện theo nguyên tắc truyền động ma sát . Quan hệ giữa lực căng trên hai nhánh đại : Trong đó: f :hệ số ma sát giữa vật liệu tấm bằng và tang . β

: góc ôm của tấm bằng trên tang .

S2 :

Lực căng trên nhánh bằng đi vào tang dẫn.

S1 :Lực

căng trên nhánh bằng đi ra khỏi tang dẫn.

1. Lý thuyết cơ bản Khi nghiên cứu truyền động bằng ma sát trong dây đai thang, đai dẹt, dây cáp trên ròng rọc trong máy trục và thang máy, phanh đai trong chương 4 ta đã gặp hình thức truyền động bằng ma sát này. Trong máy vận chuyển liên tục, hình thức truyền động bằng ma sát sử dụng các tấm băng cao su uốn theo mặt tang và trên mặt băng mang theo vật liệu vận chuyển được sử dụng rất phổ biến. Đó là các loại băng tải ngắn và băng tải dài, các guồng tải. Đặc điểm của loại truyền động này là làm việc rất

êm, có tốc độ lớn và rất đơn giản, không thật đòi hỏi độ chính xác quá cao trong chế tạo và rất phù hợp điều kiện vận chuyển hàng rời. Trong phần phanh đai ở chương 4, chúng ta đã nghiên cứu bản chất của công thức Ơ le. Công thức này cho ta mối quan hệ của lực vào S v và lực ra Sr khi đang làm việc của một tấm băng dẻo bất kỳ áp sát trên bề mặt tang không chuyển động bằng một góc ôm  nào đó và được thể hiện:

SA=

SC e

fα A

SB = S C Hay có thể viết:

e

C

A

Sra= Svao ef (12-12) Khi tang chưa chuyển động, dưới tác dụng của hai lực căng trên hai nhánh của băng SA và SB mà trên cung ôm xuất hiện sự biến dạng đàn hồi từ hai đầu tiếp xúc của băng và tang đến một A điểm C nào đó trên cung ôm. Theo công thức Ơ le có thể viết (hình 12-4):

B B

SB SA

fα B

Hình 12-4. Biểu đồ lực căng băng f ( α −α ) SB= SA e trên cung ôm của tang dẫn Khi SA không thay đổi ta có thể viết: B

max

S B =S A e

A

fα

(12-13) −fα S min = B =S A e

SA e fα

(12-14) Nếu giảm tiếp SB thì xuất hiện trượt trơn giữa băng và tang.



tr

Trên tang dẫn động, trong quá trình truyền lực kéo từ tang sang băng, lực căng băng ở nhánh vào tang bao giờ cũng lớn hơn lực ở nhánh ra khỏi tang ( SV > Sr); đồng thời giữa băng và  tang có sự trượt đàn hồi. Hiện t St Pmax tượng trượt đàn hồi xẩy ra B S tr theo hướng từ chỗ có lực A căng nhỏ đến chỗ có lực căng x S ma SB lớn trên cung ôm của băng với tang. SA Trên cung ôm  thường có hai thành phần: cung tĩnh t (trên nhánh Hình 12-5. Biểu đồ quan hệ lực căng giữa hai nhánh vào tang lực căng trong băng không thay đổi) và cung trượt đàn hồi tr(lực căng băng giảm dần theo chiều quay):  = t + tr Theo nghiên cứu của N.E. Giucôvski và N. P. Pêtrôv có thể viết: S v ≤Sr e

fα tr

f ( α −αtr )

\=Sr e

(12-15)

2. Tăng lực kéo Lực kéo hay lực vòng mà tang truyền cho băng bằng ma sát được xác định từ công thức: P = Sv - Sr = Sr ef(-t ) = (12-16) Trong đó:

2M D

ef(-t ) - Thành phần lực kéo của trạm dẫn động; Khi Sv = Sr thì lực kéo bằng không; Sv < Sr thì lực kéo âm, trạm dẫn động làm việc ở chế độ phanh hãm ( khi đó động cơ làm việc ở chế độ máy phát.

Như vậy lực kéo đạt giá trị cực đại khi lực căng băng tại thời điểm rời khỏi tang dẫn động không thay đổi và  = tr hay: max Pmax =S max v −S r =S v

e αf −1 =S r (e fα −1) fα e

Trên hình 12-5 là biểu đồ lực cằn băng khi truyền lực kéo cực đại Pmax và lực kéo bình thường P. Khả năng dự trữ lực ma sát được biểu thị bằng hệ số an toàn k’: k’=

P max e fα −1 = f ( α−α ) t P e −1

(12-17) Hệ số k’ có thể chọn trong khoảng 1,2 ¿ 1,8. Khi 1 < k’ < 1,2 trạm dẫn động làm việc không ổn định. Khi k’ ¿ 1 khả năng dự trữ lực ma sát của trạm dẫn động không có do trượt trơn trên tang. Như vậy việc tăng khả năng kéo của băng phụ thuộc vào Sr, hệ số ma sát f và góc ôm α . Trong thực tế người ta dùng mọi biện pháp để tăng lực kéo tập trung vào hai nguyên nhân f và α . Còn nếu tăng Sr thì dẫn đến tăng kích thước tiết diện băng sẽ không kinh tế.

TÍNH TOÁN BĂNG TẢI ĐAI

Mở đầu Tài liệu này được biên tập từ các hướng dẫn tính toán băng tải sau đây: Bridgestone, Conveyor Belt Design Manual; Funner Dunlop, Conveyor Handbook Funner Dunlop, Selecting the Proper Conveyor Belt; CSMA, Belt Conveyors for Bulk Materials. Nội dung được tóm lược nhằm trợ giúp quá trình tính toán cơ khí để lựa chọn các thành phần chính của một hệ thống băng tải. Các nội dung tính toán được trình bày ở đây bao gồm: 1. Xác định chiều rộng băng tải; 2. Xác định vận tốc băng tải; 3. Tính toán công suất dẫn động băng tải; 4. Tính lực kéo phân bố trên dây băng tải; 5. Lựa chọn dây băng tải; 6. Xác định kết cấu và cách bố trí các puly, con lăn

Giới thiệu Các thuật ngữ Các chi tiết quan trọng của một hệ thống băng tải được minh họa trên hình 1.

Có thể hình dung băng tải như một bộ truyền đai có kích thước lớn. Các vật phẩm cần vận chuyển được đổ trực tiếp lên dây băng tải hoặc được đóng gói, hoặc đựng trong các thùng gắn cố định trên băng tải (Bucket conveyor). Băng tải được dùng để vận chuyển khối lượng vật liệu lớn trên khoảng cách hoặc độ cao lớn. Một băng tải thường vận chuyển các vật liệu hay đối tượng cùng loại. Thông thường, các đối tượng này được đặt lên băng tải theo dạng tự do, hay nói cách khác, đổ liên tục lên băng đang chuyển động Góc máng (Trough angle). Có thể bố trí dây băng tải nằm ngang (Flat belt), tương tự như ở bộ truyền đai dẹt. Tuy nhiên, người ta thường sử dụng thêm các con lăn đặt nghiêng (con lăn máng – Troughing idlers) để uốn dây băng tải thành dạng máng lõm, nhằm vận chuyển vật phẩm được ổn định hơn (Xem minh họa trên hình 2).

Độ rộng tối thiểu băng tải Độ rộng băng tải phụ thuộc lưu lượng cần vận chuyển và kích cỡ vật phẩm (hay kích thước của các “hạt” vật liệu) cần vận chuyển trên băng. Nếu kích cỡ vật phẩm càng lớn thì độ rộng băng tải càng phải rộng. Bảng 1 trình bày độ rộng tối thiểu của băng tải cho các giá trị kích cỡ vật phẩm khác nhau. Cột A dùng cho các vật phẩm có kích thước khá đồng nhất; cột B cho các dạng vật phẩm có kích thước không đều – “hạt” to nhất không quá 10% thể tích cả khối.

Chọn tang

Xác định lực căng băng

Kiểm tra dây băng

Góc nâng/ hạ của băng tải Góc nâng hay hạ của băng tải (góc dốc) được quyết định bởi đặc tính và hình dạng các hạt vật liệu được vận chuyển. Các vật liệu dạng hạt, ổn định có thể sử dụng băng tải có độ dốc lớn; các vật liệu không ổn định như than, cát cần xác lập góc dốc nhỏ. Góc dốc lớn nhất của băng tải có bề mặt nhẵn được cho trong bảng 2. Khi bề mặt băng bị ướt hoặc bẩn, các giá trị trong bảng cần giảm đi 2 đến 5 độ.

Vận tốc băng tải Vận tốc băng tải cần giới hạn tùy thuộc dung lượng của băng, độ rộng của băng và đặc tính của vật liệu cần vận chuyển. Sử dụng băng hẹp chuyển động với vận tốc cao là kinh tế nhất; nhưng vận hành băng tải có độ rộng lớn lại dễ dàng hơn so với băng tải hẹp.

Bảng 3 cho các giá trị vận tốc lớn nhất của băng tải tùy thuộc độ rộng băng cho 3 nhóm vật phẩm khác nhau: nhóm A: Các loại vật liệu hạt; nhóm B: Than mỏ và các vật liệu có tính bào mòn; nhóm C là các vật phẩm gồm quặng cứng, đá và các vật liệu có cạnh sắc.

Vận tốc băng tải thường được tính toán nhằm đạt được lưu lượng vận chuyển theo yêu cầu cho trước. Lưu lượng vận chuyển của một băng tải có thể được xác định qua công thức: Qt = 60A.V.γ .s Trong đó, Qt: Lưu lượng vận chuyển, tấn/ giờ - A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m2 ) - γ: Khối lượng riêng tính toán của khối vật liệu (tấn/ m3 )

- V: Vận tốc băng tải (m/phút) - s: Hệ số ảnh hưởng của góc nghiêng (độ dốc) của băng tải Từ đó, có thể tính được vận tốc băng tải theo công thức sau:

Sau khi tính được vận tốc băng tải, cần kiểm tra đảm bảo vận tốc không vượt quá giá trị lớn nhất cho trong bảng 3. Nếu không, cần chọn chiều rộng băng tải lớn lên và tính lại. Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy Diện tích mặt cắt ngang dòng chảy có thể được xác định như sau:

Với A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m2 ) K: Hệ số tính toán B: Độ rộng băng tải (m) Hệ số K được cho trong bảng 4.

Góc mái Góc mái của một đống vật phẩm là góc hình thành giữa đường nằm ngang và mái dốc của đống vật phẩm. Các giá trị thông thường cho trong bảng 5.

Có thể tham khảo thêm các minh họa giá trị góc mái cho một số dạng vật phẩm khác nhau trên hình 5.

Khối lượng riêng tính toán Khối lượng riêng tính toán của các khối vật phẩm có tính đến khoảng cách giữa các hạt hay các đối tượng khi vận chuyển. Lưu ý rằng giá trị này khác với giá trị khối lượng riêng thực sự của vật liệu. Khối lượng riêng tính toán của một số vật liệu cho trong bảng 6.

Hệ số ảnh hưởng của độ dốc băng tải Băng tải càng dốc thì lưu lượng vận chuyển vật liệu được càng thấp. Hệ số giảm lưu lượng do độ dốc, s, cho trong bảng 7

Tính toán công suất truyền dẫn băng tải

Công suất làm quay trục con lăn kéo băng tải được tính theo công thức sau: P = P1 + P2 + P3 + Pt (KW) Trong đó, P1 là công suất cần thiết kéo băng tải không tải chuyển động theo phương ngang; P2 là công suất cần thiết kéo băng tải có chất tải chuyển động theo phương ngang; P3 là công suất kéo băng tải có tải chuyển động theo phương đứng (nếu băng tải có độ dốc đi lên; nếu băng tải vận chuyển vật phẩm đi xuống, P3 mang giá trị âm); Pt là công suất dẫn động cơ cấu gạt vật phẩm. Các thành phần công suất được tính toán như sau:

Trong các công thức này, các đại lượng tính toán bao gồm: • F là hệ số ma sát của các ổ lăn đỡ con lăn; • W là khối lượng các bộ phận chuyển động của băng tải, không tính khối lượng vật phẩm được vận chuyển (kg); • Wm: Khối lượng vật phẩm phân bố trên một đơn vị dài của băng tải (kg/m); • V : Vận tốc băng tải (m/phút) • H : Chiều cao nâng (m) • l : Chiều dài băng tải theo phương ngang (m) • lo : Chiều dài băng tải theo phương ngang được điều chỉnh (m) Các công thức tính phụ trợ:

Wl : Khối lượng phân bố của băng tải (kg/m) • Wc : Khối lượng các chi tiết quay của một cụm các con lăn đỡ tải (kg); • Wr : Khối lượng các chi tiết quay của một cụm các con lăn đỡ nhánh băng tải đi về; • Pc : Bước các con lăn đỡ tải (m) • Pr : Bước các con lăn đỡ nhánh chạy không (m) • α: Góc dốc của băng tải Các số liệu tra cứu cho trong các bảng dưới đây.

Ghi chú: Các giá trị f và lo đi với nhau theo cặp. Nếu lấy f khác với giá trị trong bảng, có thể tính lo theo công thức:

Ghi chú: Các giá trị cho với các con lăn bằng thép; các hãng sản xuất khác nhau có thể có các giá trị khác nhau; nên tra cứu tài liệu của hãng nếu cần.

.

Lực căng dây băng tải 1. Tính toán thông thường Hình 6 minh họa các thành phần lực cho một dây băng tải khi vận chuyển vật nặng lên phía trên (dốc lên – Uphill).

Các thành phần lực được tính theo các công thức dưới đây . Lực vòng F p

Trong đó, P là công suất truyền dẫn (KW); V là vận tốc băng tải (m/phút). Lực căng trên 2 nhánh băng tải

Lực căng tối thiểu Lực căng tối thiểu được xác định nhằm giữ cho dây băng tải không trượt quá 2% khoảng cách giữa các con lăn.

Trong đó:

+ F4C: Lực căng tối thiểu trên nhánh căng (Carrier side) + F4r: Lực căng tối thiểu trên nhánh chùng (Return side) Khi muốn an toàn hơn, có thể khống chế để dây không trượt quá 1% khoảng cách (bước) giữa các con lăn.

Lực kéo lớn nhất Lực kéo lớn nhất được sử dụng để tính chọn dây băng tải theo độ bền. Các công thức tính lực căng lớn nhất tùy thuộc dạng bố trí băng tải như trong bảng dưới đây. Với mỗi trường hợp, tiến hành tính toán theo tất cả các công thức rồi so sánh lấy giá trị lớn nhất.

Ví dụ minh họa : Tính công suất truyền dẫn và lực căng băng tải cho sơ đồ như hình vẽ, các số liệu cho trước: B = 1.200 mm; lr = 2 m; Qt = 2.400 tấn/ giờ; f = 0,022; V = 150 m/ phút; μ = 0,3; l = 234 m; θ = 210°; h = 30 m; W1 = 26 kg/m; lC = 1 m; WC = 23,6 kg/m; Wr = 21,1 kg/m;

Tính toán băng tải nhiều pu-ly truyền dẫn Khi tính toán theo cách thức thông thường như trên, nhiều khi ta gặp phải tình huống lực căng trong dây băng tải, hoặc công suất cần thiết của động cơ kéo băng tải, thậm chí là cả hai thông số này là quá lớn. Lời giải cho vấn đề là sử dụng nhiều hệ động cơ- puly truyền dẫn.

Tính theo lý thuyết về lực vòng

Phương pháp phân phối lực căng giữa 2 động cơ

Trong các công thức trên, các đại lượng có ý nghĩa như sau:

Ví dụ tính toán nhiều puly dẫn động

Các biểu đồ phân bố lực:

Kết quả cho một số sơ đồ bố trí các puly dẫn động Số liệu cho trước tương tự như trong ví dụ trên. Nếu số lượng puly dẫn động và cách bố trí khác nhau sẽ dẫn đến lực căng trong các dây băng tải khác nhau. Các kết quả tính toán được tóm tắt trong các sơ đồ dưới đây để tham khảo, so sánh.

Tính chọn dây băng tải Trước hết, cần lưu ý về vật liệu dây băng tải. Dây băng tải cần được chọn phù hợp với môi trường làm việc, sao cho có thể tránh các ăn mòn hóa học. Các loại dây băng tải thông dụng bao gồm: dây sợi thép (Steel Cord); các loại dây được dệt nhiều lớp (Multi-ply Fabric). Các băng tải sợi thép được ký kiệu ST và kèm theo 1 con số. Ví dụ ST500; ST-1250. Giá trị số trong ký hiệu chỉ độ bền cho phép (kg/cm) tính trên một đơn vị chiều rộng dây. Các dây băng tải dệt được ký hiệu tên vật liệu dây, kèm theo hai số liệu chỉ giá trị độ bền và số lớp dệt. Ví dụ EP 160/2. Nếu ký hiệu chỉ có một giá trị, ví dụ NF-75, nghĩa là con số chỉ giá trị độ bền của một lớp dệt Thông số đánh giá sức bền của dây băng tải được tính theo giá trị lực kéo lớn nhất tác dụng lên dây Fmax theo công thức sau: Với đai sợi thép:

Trong đó, Fmax là lực kéo lớn nhất (kg); SF là hệ số an toàn; B là chiều rộng dây băng tải tính bằng centimetre.

Sau khi tính được lực kéo đơn vị ST-No, tiến hành tra bảng chọn dây có giá trị lực kéo đơn vị lớn hơn và gần nhất với giá trị tính được. Bảng tra được trình bày dưới đây.

Trong đó, Fmax là lực kéo lớn nhất (kg); SFz là hệ số an toàn; Be là chiều rộng hữu ích của dây đai (tính bằng cm). Chiều rộng hữu ích được tính bằng chiều rộng thực của dây trừ đi phần mép bọc cao su. Phần mép bọc thường có chiều rộng 3 cm. Sau khi tính được F.TS, tra bảng chọn dây có giá trị lớn hơn gần nhất với giá trị tính được.

Nhóm vật phẩm A bao gồm các vật liệu mềm như: Thóc, bột giấy, giấy, phoi gỗ, tro, đất sét, than củi, vôi, cát, muối, xi măng, bô rắc. Nhóm vật phẩm B bao gồm các vật liệu cứng, có cạnh sắc: Than mỏ, gỗ cây, đá vôi, cờ lanh ke, than cốc, kính vỡ, các loại quặng. Cấu trúc hệ thống băng tải Xác định đường kính puly Các puly được chia thành 3 nhóm A, B và C như trong bảng 21. Xem minh họa trên hình 7.

Kết cấu puly Trong hầu hết các trường hợp, dùng puly hình trụ Puly côn hai đầu (Crown pulleys) chỉ được dùng trong 1 số trường hợp đặc biệt để chỉnh hướng băng tải, băng tải dạng gầu (Bucket elevator), hoặc căng băng tải nếu chiều dài căng băng lớn. Puly côn không được dùng cho dây băng tải sợi thép hoặc có kết cấu dẫn động kép. Kết cấu puly côn cho trên hình 8. Độ côn có thể lấy bằng 1: 10 hoặc lấy kích thước d = D – 0,008D.

Khoảng cách giữa các con lăn Các con lăn đỡ nhánh chùng của dây băng tải thường được đặt cách nhau 3 mét. Các con lăn đỡ nhánh căng thường đặt cách đều nhau, hoặc bố trí không đều theo các hướng dẫn dưới đây.

Con lăn đỡ có nhánh tải

Con lăn đỡ không nhánh tải

Bố trí con lăn đỡ không đều Trong các hệ thống băng tải có tải trọng lớn, khoảng cách vận chuyển xa, có thể bố trí khoảng cách không đều giữa các con lăn ở các vùng khác nhau. Vì lực kéo trong dây băng thay đổi dọc theo chiều dài, do vậy, khoảng cách giữa các con lăn chịu tải sẽ nhỏ nhất ở vùng dây có lực kéo bé và tăng dần khi lực kéo tăng. Có thể tính toán khoảng cách giữa các con lăn như sau:

Trong đó, T là lực kéo dây đai tại vùng tính toán (kg); Ml là khối lượng của dây và tải đang được vận chuyển (kg/m). Giá trị tải đang vận chuyển có thể tính theo công thức:

Có thể sử dụng các hướng dẫn nhanh như sau để xác định khoảng cách giữa các con lăn: Con lăn đỡ nhánh chùng: lấy khoảng 3 mét; - Con lăn nạp liệu động (Impact idlers): lấy bằng khoảng ¼ hoặc ½ khoảng cách giữa các con lăn mang tải (con lăn trên nhánh căng); - Con lăn đỡ trong vùng lượn của dây băng: tối đa ½ khoảng cách Tuy vậy, cần hết sức lưu ý và tính toán cẩn thận, xem xét mọi tình huống lực kéo có thể có trước khi quyết định bố trí các con lăn không đều nhau. của các con lăn đỡ thông thường trên nhánh tương ứng Khoảng cách chuyển tiếp giữa con lăn cuối cùng với puly Với các băng tải có các con lăn tạo thành máng, cần có khoảng cách nhất định giữa các con lăn cuối cùng với puly đủ để dây băng tải chuyển thành dạng phẳng và được cuốn vào puly.

Trên hình 9 bên trái, mặt puly nằm ngang với đường trung bình của máng dẫn vật phẩm. Còn ở hình bên phải, mặt puly nằm cùng độ cao với

đáy máng. Khoảng cách tối thiểu giữa con lăn cuối cùng và puly có thể tham khảo nhanh trong bảng dưới đây.

TỔNG KẾT Ta hiểu được chi tiết hơn về MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC CÓ BỘ PHẬN KÉO và vang trò ứng dụng quan trọng của nó trong thực tiễn.

Tài liệu tham khảo: [1].Bridgestone, Conveyor Belt Design Manual; [2].Funner Dunlop, Conveyor Handbook [3].Funner Dunlop, Selecting the Proper Conveyor Belt;  Cảm ơn Thầy Trọng Quyết đã hướng dẫn và giảng dậy giúp em hiểu hơn về vấn đề này ạ.