MỤC LỤC

Mục lục……………………………………………………………………………………….…1

Lời mở đầu………………………………………………………………………………………2

Chương I. Thiết kế băng tải nạp liệu…………………………………………………………3

I. Giới thiệu chung về băng tải cấp liệu.

1. Cấu tạo…………………………………………………………………………4

 2. Nguyên lí hoạt động……………………………………………………………5

II. Thiết kế băng tải nạp liệu.

1. Tính toán lựa chọn dây băng………………………………………………….6

2. Tính chọn sơ bộ các thiết bị…………………………………………………..8

3. Tính lực căng băng theo phương pháp quanh vòng………………………….12

4. Kiểm tra các chi tiết đã chọn…………………………………………………15

5. Tính chọn động cơ và hộp giảm tốc………………………………………….16

6. Tính toán bộ truyền xích……………………………………………………..19

7. Tính toán tang chủ động……………………………………………………...21

8. Tính toán tang bị động……………………………………………………….28

9. Tính toán con lăn…………………………………………………………….33

10. Tính toán thiết bị căng băng………………………………………………..41

11. Tính chọn khớp nối………………………………………………………...43

12. Tính chọn phanh……………………………………………………………44

13. Tính toán kết cấu thép……………………………………………………...45

Chương II. Thiết kế hệ thống thùng (Bunke)

I. Giới thiệu chung về bunke…………………………………………………….52

II. Tính dung tích của bunke chứa cát, đá ………………………………………51

III. Cơ sở thiết kế bunke…………………………………………………………53

IV. Các số liệu tính toán…………………………………………………………55

V. Tính toán bunke……………………………………………………………...56

Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………………...63

LỜI MỞ ĐẦU

   Bê tông tông thương phẩm đã được sử dụng trong hầu hết các công trình đòi hỏi chất lượng cao như : công trình thuỷ điện, cầu cảng, sân bay, công trình thuỷ lợi, nhà cao tầng. Điều đó chứng tỏ ưu thế về chất lượng của sản phẩm bêtông thương phẩm. Để đạt được chất lượng nh­ thế thì bắt buộc phải thực hiện quá trình trộn bằng máy. Trạm trộn bêtông đã có mặt ở Việt Nam từ những năm 60, nó được phát triển qua nhiều giai đoạn. Hiện nay yêu cầu chất lượng về sản phẩm bêtông ngày cao, do vậy nhiều nhà máy bêtông đã mạnh dạn đổi mới thiết bị và công nghệ sản xuất của mình bằng cách nhập các trạm trộn của nước ngoài. Đặc điểm của trạm trộn nước ngoài là gọn nhẹ, độ chính xác cao, hiệu quả công việc lớn, khai thác triệt để công suất động cơ.

  Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: T.S…………….., là giảng viên của khoa cơ khí trường đại học GTVT Tp.HCM, cùng với sự nỗ lực của bản thân em, đồ án này đã hoàn thành đúng kế hoạch. Do thời gian và tài liệu còn hạn chế nên trong đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo, của các bạn sinh viên để đồ án được hoàn thiện hơn.

   Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy: T.S…………….., nhà máy sản xuất bêtông Xuân Mai, cùng sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này.

   Em xin chân thành cảm ơn!

                                                    TP.HCM, ngày… tháng… năm 20…

                                                Sinh viên thực hiện

                                              ……………..

CHƯƠNG I. THIẾT KẾ BĂNG TẢI NẠP LIỆU

I. Giới thiệu chung về băng tải cấp liệu.

Các băng tải thường được sử dụng để di chuyển các loại vật liệu đơn chiếc và vật liệu rời theo phương ngang và theo 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 cấu kiện nhẹ, trong các xưởng luyện kim thì dùng để vận chuyển quặng, than đá, các loại xỉ lò, trên các trạm thủy điện thì dùng để vận chuyển các loại hàng bao kiện, vật liệu hạt hoặc một số sản phẩm khác, trên các công trường thì dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng,..

Băng tải được sử dụng và hoạt động liên tục mà không cần sự điều khiển trực tiếp của công nhân, với các băng có chiều dài lớn, số công nhân phục vụ cũng rất ít, nó giảm tối đa sức lao động và hoạt động chuyên chở. Băng tải có kết cấu và vận hành đơn giản, chiều dài vận chuyển lớn, năng suất cao, làm việc với độ tin cậy cao và rất thuận tiện.

- Nhiều loại băng tải đai có thêm bộ phận định tâm băng, thiết bị làm sạch được đặt ở tang dỡ tải để quét đi các vật liệu còn dính lên bề mặt băng. Nhiều loại băng còn sử dụng các thiết bị an toàn tự động như:

+ Tự động dừng các băng nghiêng mang tải khi tắt động cơ.

+ Tự động tắt động cơ khi băng trượt trên tang do quá tải hay không đủ độ căng cần thiết.

+ Tự động dừng khi nhiệt độ băng tăng quá cao.

+ Tự động bắt giữ băng khi băng bị đứt.

1. Cấu tạo

Cấu tạo được thê rhieenj như hình 1.

2. Nguyên lí hoạt động.

Dây băng chuyển động được là do ma sát với tang chủ động, tang chủ động nhận chuyển động từ động cơ, qua khớp nối+phanh đến hộp giảm tốc và qua bộ truyền xích. Để tránh bị võng người ta sử dụng thiết bị căng băng.

II. Thiết kế băng tải nạp liệu

 Tính chọn năng suất băng tải:

Theo kinh nghiệm thực tế định ra thành phần tối đa của các thành phần phối liệu cho 1 m³ hỗn hợp bê tông M250 như sau:

+) Khối lượng xi măng PC30 (S = 1400kg/m³).

m_xmax= 368,8(Kg) => V_xmax= 0.26 (m³)

+) Khối lượng cát (S =1600kg/m³).

m_cmax= 782,9 (Kg)   => V_cmax= 0,49 (m³)

+) Khối lượng đá dăm (S= 1800kg/m³)

m_dmax= 1580,8 (Kg)   => V_dmax= 0,88 (m³)

+) Khối lượng nước (S= 1000kg/m³).

m_nmax= 228,7 (Kg) => V_nmax= 0,23 (m³)

1. Tính toán lựa chọn dây băng.

Theo bảng (6.1)[08] đối với băng cố định chọn góc nghiêng của băng là : α =12^o

+) Tốc độ dây băng theo tiêu chuẩn chọn v =1,25(m/ s)

- Q=25(T/h)  là năng suất của băng.

- v=1,25 (m/s) là tốc độ dây băng.

- k: hệ số phụ thuộc góc dốc tự nhiên của hàng

- k = 550 đối với dây băng dạng lòng máng trên 3 con lăn đỡ & góc dốc của hàng rời trên dây băng 150.

Theo quy định bảng 4.4 [05] ta chọn dây băng công dụng chung loại 2, rộng B = 500(mm) có 4 lớp màng cốt bằng vải bạt Б-820 có bọc cao su bề mặt làm việc dầy 3mm và mặt không làm việc dày 1 mm.

Kí hiệu dây băng đã chọn:  L2-500-4-B-820-3-1G0CT20-62.

Theo quy định của bảng (6.8).[05] lấy đường kính con lăn đỡ bằng 102 mm.

Theo số liệu ở bảng (6.9).[05] lấy khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh băng làm việc (có tải): l_k =1200 mm.

Khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh không tải G_c= 2400 mm.

Từ bảng (6.15).[05] ta tìm được khối lượng phần quay của các con lăn đỡ hình lòng máng: Gc=11,5kg .

2. Tính chọn sơ bộ các thiết bị.

a. Tính chọn tang.

Chọn sử dụng tang trụ có :

Đường kính cần thiết của tang truyền động CT (6.3).[05]:

Dt  ≥ a.i = (125÷130)4 = (500÷520)(mm).                                  

Trong đó :

- a = (125÷130) lấy theo bảng (6.5)[05] với vải làm màng cốt dây băng là Б-820.

- i = 4 - số lớp màng cốt của dây băng

Theo tiêu chuẩn của ГOCT10624-63 chọn Dt = 500 (mm).

- Đường kính tang cuối: D_c= 0,8.Dt = 0,8.500 = 400 (mm).

- Chiều dài của tang lấy theo quy định là: L_t =  B +100 = 500 + 100 = 600 (mm).

b. Tính chọn con lăn đỡ.

Theo quy định của bảng (6.8).[05]) lấy con đỡ loại trung bình có đường kính bằng 102 mm.

+) Theo số liệu ở bảng (6.9).[05] lấy khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh băng làm việc (có tải): l_l = 1200 mm.

+) Khoảng cách giữa các con lăn đỡ ở nhánh không tải l_k=2400mm.

4. Thiết bị vào và dỡ tải.

Thiết bị vào tải. Kích thước lấy theo bảng 6.12[1]

Ta dùng cách dỡ tải qua ống nên không có thiết bị dỡ tải.

5. Tính lực căng băng theo phương pháp quanh vòng.

Chia  dây băng thành các đoạn từ 1→7  như hình vẽ, S₁→S₇ thứ tự là lực căng tại các điểm đó.

Xác định lực căng  của dây băng tại từng điểm riêng của hàng theo phương pháp đi vòng theo chu vi. Theo công thức (10.14). [09]).

Ta có lực căng tại các điểm được xác định theo S₁  như sau.

Lực căng tại điểm 2. (CT (5.23). [05]).                         

Với k_q: Hệ số tăng lực căng của bộ phận kéo do lực cản tại chi tiết quay k_q = 1,05 với góc ôm giữa băng và tang là 90^o.

Ta có:

- q_x = 10,6 là khối lượng phần chuyển động của nhánh không tải.

-  L₂₃ là chiều dài đoạn 23. L₂₃  ≈ L = 19,24(m).

6. Kiểm tra các chi tiết đã chọn.

a. Kiểm tra dây băng.

- n_o = 9 Hệ số dự trữ độ bền  (Bảng (6.18).[05])

- k_c: Giới hạn bền của lớp màng cốt: k_C = 55 (KG/cm) với vải bạt Б- 820 (Bảng (4.7).[05])

- B: Chiều rộng dây băng tính bằng cm B = 50 cm

Số lớp màng cốt đã chọn  i = 4 > 1,15

Vậy băng đã chọn thỏa mãn.

b. Kiểm tra đường kính tang truyền động.

Đường kính cần thiết nhỏ nhất là : 0,084(m)

Đường kính tang đã chọn D = 0,5 > 0,078 m

F Vậy đường kính tang đã chọn thoả mãn yêu cầu làm việc.

7. Tính chọn động cơ và hộp giảm tốc.

Hiệu suất của tang truyền động.

7.1. Công suất cần thiết của đông cơ

Công suất trên trục truyền động của băng (kW): (CT (6.12).[05])

Ta có:

- W_o : lực kéo ; W₀= 219,8 (kG)

- v : vận tốc của dây băng; v = 1,25 (m/s) ;

- u : hiệu suất tang truyền động. u = 0,86

=> Vậy N0 = 3,3 Kw

Từ N=4,9 kW và n_t = 47,77 vg/ph.

Chọn động cơ liền hộp giảm tốc của hãng Nord kiểu SK773-132SH/4 có các thông số sau:

- Số vòng quay trục ra           : n₂ = 70vg/ph

- Tỉ số truyền                          : i = 25,13

- Khối lượng                            : G= 170 LBs = 77 kg

- Công suất                              : 5,5 (kW)

7.2. Kiểm tra động cơ điện về thời gian khởi động.

+) Động cơ điện chọn phải kiểm tra thời gian mở máy khi tải trọng lớn nhất tác dụng .

Ta có:

- (G D²)_qd : Mômen đà tương đương của hệ thống cơ cấu, quy đổi tới trục động cơ.

- n : Số vòng quay của trục động cơ .

- M_d : Mômen dư của động cơ .

Tính :

(GD²)_qdq : Mômen đà tương đương của hệ thống của những khối quay: 

(GD²)_qdq = d . GD²

d = 1,1 : Hệ số tính tới ảnh hưởng của những khối lượng về bộ truyền .

GD² : Mômen đà tương đương của rôtô và khớp nối( khi hm – của những chi tiếc quay trn trục động cơ):

GD² = 0,33 + 0,0115 = 0,3415 (KG.m²)

(GD²)_qdtt : Mômen đà tương đương của hệ thống của tổng khối luong chuyển động tịnh tiến .

G = q_b  × L = 5.5×19=104,5 (Kg): khối lượng băng tải

Q = q × L = 27,6×19 = 524,4(Kg) : khối lượng hàng

v  = 1,25m/s  tốc độ dài

n  = 955vg/ph : Tốc độ quay của trục động cơ

Thay số ta được: Mdm = 5,55KN.mm         

Vậy động cơ điện đảm bảm bảo hoạt động tốt.                   

9. Tính toán bộ truyền xích.

a. Chọn loại xích.

Để truyền chuyển động từ động cơ tới tang ta sử dụng bộ truyền xích.

C Vì vận tốc độ bộ truyền nhỏ và không yêu cầu truyền động êm cho nên ta chọn loại xích ống con lăn để thiết kế.

b. Chọn số răng đĩa xích.

Tỷ số truyền của bộ truyền xích là: i = 1,5                                           

+) Tra bảng (6-3).[03] với i = 1,5 chọn số răng đĩa dẫn là z₁ = 27

Số răng đĩa bị dẫn: CT (6.5).[03]

d. Định khoảng cách trục A và số mắt xích X.

Chọn sơ bộ khoảng cách trục A (5.4).[02]: A = 952,5 (mm). Chọn A= 950 mm

Để xích khỏi chịu lực căng quá lớn, ta rút bớt khoảng cách trục A1 khoảng: DA = 0,003.A = 0,003.950 = 3 (mm)

Vậy lấy A = 947 (mm)

g. Lực tác dụng lên trục.

Lực tác dụng lên trục tính theo  CT (6.17).[01]: 

Với  k_t hệ số kể đến tác dụng của trọng lượng xích lên trục. k_t = 1

Thay số ta được: R = 4728 N

e. Công dụng.

* Tang trống chủ động có nhiệm vụ truyền chuyển động cho băng. Nhờ có ma sát giữa băng và tang trống chủ động làm cho băng chuyển động theo.

b. Các thông số của tang.

- Đường kính vòng ngoài tang: D₁ = 500 mm

- Chiều dài tang:         L_t = 600mm

Chọn vật liệu chế tạo vỏ tang là thép tấm 18CП – ГOCT 23570-79.

10. Tính toán tang bị động.

a. Công dụng.

Tang trống bị động dùng để kéo căng băng và điều chỉnh sức căng của băng.

b. Các thông số của tang.

- Đường kính vòng ngoài tang:  D₁ = 400 mm

- Chiều dày vỏ tang:                                                                                                                         

- Chiều dài tang: L_t = 600mm

* Chọn vật liệu chế tạo vỏ tang là thép tấm 18CП – ГOCT 23570-79.

Tuỳ theo điều kiện sử dụng cụ thể để chọn ổ lăn. Khi chọn loại ổ lăn cần xét đến chỉ tiêu về kinh tế. Vì vậy trong số loại ổ thoả mãn về yêu cầu sử dụng ta nên chọn loại ổ rẻ nhất.

Căn cứ vào trị số phương, chiều, đặc tính tải trọng, vận tốc, thời gian phục vụ của ổ ... để chọn loại ổ cho phù hợp. Đối với trường hợp này, tải trọng tác dụng lên ổ là tải trọng hướng tâm, do vậy ta chọn ổ bi đỡ trục là loại ổ bi đỡ 1 dãy. Đây là loại ổ bi đỡ rẻ nhất, được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy.

Xác định tổng phản lực ở gối đỡ (tải trọng hướng tâm ):

R_A = 156 (daN)

R_B = R_A = 156 (daN)

+) Tải trọng tương đương Q được xác định theo công thức: CT (8.2).[01]: Q =  (k_v.R + m.A ).k_n.k_t  (daN)

Ta có:

R: Tải trọng hướng tâm : R = R_B = 156 (daN)

A: Tải trọng dọc trục     : A = 0

m: Hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng hướng tâm ( m = 0 )

k_t: Hệ số tải trọng động   : k_t = 1,2

k_n: Hệ số nhiệt độ           : k_n = 1

k_v: Hệ số xét đến vòng nào của ổ bi là vòng quay. Lấy k_v = 1

=> Q = R_B.k_v.k_n.k_t = 156*1*1*1,2 = 187,2 (daN)

+) Thay các giá trị Q, n, h vào công thức ta tìm được hệ số khả năng làm việc C : C = 187,2*55 = 10296

Tra bảng 14P.[03] chọn được loại ổ bi đỡ 1 dãy [ГOCT 8338-57](cỡ nhẹ) có số hiệu N_o : 206 có các thông số sau :

* Hệ số khả năng làm việc : C = 22000

* Kích thước ổ :

- Đường kính ngoài    : D = 62 (mm)

- Chiều rộng ổ            : B = 16 (mm)

- Đường kính lắp trục : d = 30 (mm)

12. Tính toán thiết bị căng băng.

12.1. Chọn thiết bị căng băng.                 

Dựa vào lực căng trên vít căng băng tra bảng chọn vít căng băng kí hiệu 5032-50-50 có lực kéo lớn nhất ở tang căng băng là 1,47 T.

12.2. Tính chon bulong căng băng.

* Khi làm việc bu lông căng băng chủ yếu chịu lực kéo. Lực kéo này bao gồm lực kéo ở nhánh ra và nhánh vào của tang bị động. Để đơn giản cho việc tính toán ta coi 2 lực căng băng này bằng với 2 lực kéo ở nhánh ra và nhánh vào của tang trống chủ động. Ngoài do băng hoạt động nên phải kể đến lực động. Trong trường hợp này ta phải lấy hệ số k_đ=1,2.

* Tính chọn mặt cắt bu lông:

åS = k_đ(S_v+S_r) 

Trong đó :

k_đ- hệ số động .

S_v- lực kéo ở nhánh vào tang bị động.

S_r- lực kéo ở nhánh ra của tang bị động.

+) Thay số: åS = 1,2(148,4+138,13) = 343,8 kG 

+) Tính cho một bu lông: T = 171,9  kG                                                       

Chọn bu lông               M20.

Chiều dài bu lông        L= 400mm

Chiều dài đoạn có ren  L₁=350 mm

13. Tính chọn khớp nối.

Chọn khớp nối giữa động cơ và hộp giảm tốc.

Khớp nối dùng để nối cố định các trục ,chỉ khi nào dừng máy ,tháo nối trục thì các trục mới rời nhau.

Chọn khớp nối nên căn cứ vào mômen mà không phải truyền vào đường kính trục cần phải nối. Theo công thức  (9.1),

M_x= k₁.k₂. M_đm

Trong đó:

k₁=1,2  Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu:

k₂=1,5  Hệ số tính đến độ làm việc của khớp nối:

M_đm: Momen định mức của khớp nối

Mômen truyền qua khớp :  M_x= k₁.k₂. M_đm = 1,2.1,5.5,62

=>  M_x = 10,1KG.m = 101 N.m.

Căn cứ vào momen truyền vào đường kính trục của đông cơ vào hợp giảm tốc ở trên ta chọn khớp nối trục vòng đàn hồi,loại khớp này giảm được chấn động và va đập khi mở máy nhờ các lớp cao su. (Bảng  14-14,trang 309, [TKCTM]).

15. Tính toán kết cấu thép.

Kết cấu thép của băng tải đai bao gồm khung và chân đỡ ,có nhiệm vụ nâng toàn bộ trọng lượng của vật liệu vận chuyển trên băng tải và trọng lượng các bộ phận băng tải lắp trên nó.

a. Phân tích và lựa chọn hình thức kết cấu khung đỡ.

Kết cấu khung đỡ băng tải thường có 2 loại dược dung phổ biến trong các băng tải sử dụng trong các xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, trong bến bãi, nhà ga, hầm mỏ...Đó là khung đỡ kiểu dàn và kiểu dầm tổ hợp.

* Khung đỡ kiểu dàn.

Khung đỡ kiểu dàn được tổ hợp từ những nhánh thép góc định hình L với các thanh giằng liên kết bằng phương pháp hàn. Khung đỡ kiểu dàn có ưu điểm là độ cứng lớn ,khả năng chịu lực động cao, trọng lượng nhẹ nhưng có nhược điểm là gia công chế tạo phức tạp và tốn nhiều thời gian cho nên giá thành chế tạo cao.

* Khung đỡ kiểu dầm

Khung đỡ kiểu dầm được cấu từ 2 thanh thép định hình C và các thanh giằng ngang liên kết với 2 nhánh thép C bằng mối ghép hàn. Ưu điểm của loại khung đỡ này là kết cấu gọn, gia công chế tạo đơn giản, giá thành thấp. 

Kết luận: Qua phân tích ­ưu nhược điểm của mỗi  loại khung đỡ ta chọn đ­ược loại khung đỡ kiểu dầm để thiết kế bởi vì vị trí băng tải cần thiết kế là cố định, chiều dài và năng suất không lớn.

b. Chọn vật liệu chế tạo.

Vật liệu chế tạo khung đỡ là thép CT3 có :

-,Ứng suất cho phép     : [s] = 1500 (KG/cm²)

- Giới hạn chảy             : s_ch = 2400 (KG/cm²)

Chiều dài khung đỡ : L = 20,5 (m)

d. Tính và kiểm tra bền.

* Tính toán nội lực

Ta có sơ đồ tính (kể cả trọng lượng bản thân)

Để dễ dàng cho việc tính toán ta dùng phần mềm SAP2000 để tính nội lực của hệ.

Kiểm tra bền:

Dựa vào biểu đồ nội lực ta chọn vị trí có mooment lớn nhất, lực cắt, lực dọc lớn nhất để kiểm tra bền.

Kiểm tra bền theo điều kiện uốn tính 

* Kiểm tra bền theo điều kiện chịu nén công thức (2.29)[08]. (Kiểm tra cho các thanh chống)

Với các thanh chống N_max = 648,13 kG                                       

F : diện tích mặt cắt ngang của tiết diện.

Thay các giá trị vào công thức: s_max = 1,3 < [s] = 1800 kG/cm²

Vậy thép sử dụng đủ bền.

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ THỐNG THÙNG (BUNKE)

I. Giới thiệu chung về bunke.

Bunke được dùng để chứa đựng và bảo quản vật liệu trong thời gian ngắn. Bunke thường được đặt tại các đường đầu và cuối của đường vận chuyển vật liệu, tại các điểm có dư thừa vật liệu, hoặc được đặt ở các vị trí trung gian giữa thiết bị trong dây chuyền sản xuất để đảm bảo sự làm việc bình thường của các thiết bị khi vật liệu được cung cấp không đều, hoặc để đảm bảo cho toàn bộ dây chuyền hoạt động đều đặn khi bố trí lẫn cả thiết bị làm việc liên tục và chu kì.

II. Tính toán dung tích bunke chứa cát, đá.

a. Dung tích của bunke chứa đá.

+) Dung tích của 1 bunke chứa cốt liệu được xác định như sau:

V_bunke= Q_vl.K_d

Trong đó:

Q_vl: Lượng vật liệu của thành phần cốt liệu cần dùng trong một mẻ (m³/h)

K_d: Hệ số dự trữ vật liệu, K_d=0,25-0,5, ta lấy K_d=0,25

Khối lượng đá dăm dùng trong 1 mẻ trộn là:

m_đ=1500.f.V_nl                (1)

Với việc nạp liệu bằng máy xúc lật, ta chọn V_nl= 1,2 m³( bằng thể tích gầu), hệ số xuất liệu f=0,65.

Thay vào (1) ta có: m_đ=1500.1,2.0,65= 1170 (kg/mẻ).

Lượng đá dăm cần dùng trong 1h là: m_đ/giờ=m_đ.m

Với m=30 (mẻ/h) => m_đ/giờ=1170.30=35100 (kg/h).

Nên Q_vl=Q_đ= 35100/1800=19,5 (m³/h)

b. Dung tích của bunke chứa cát.

+) Dung tích của 1 bunke chứa cát được xác định như sau:

V_bunke= Q_vl.K_d

Trong đó:

Q_vl: Lượng vật liệu của thành phần cốt liệu cần dùng trong một mẻ (m³/h)

K_d: Hệ số dự trữ vật liệu, K_d=0,25-0,5, ta lấy K_d=0,25

Khối lượng cát dùng trong 1 mẻ trộn là:

            m_đ=700.f.V_nl                    (1)

Với việc nạp liệu bằng máy xúc lật, ta chọn V_nl= 1,2 m³( bằng thể tích gầu), hệ số xuất liệu f=0,65.

Thay vào (1) ta có: m_đ=700.1,2.0,65= 546 (kg/mẻ).

Vậy ta có thể tích của bunke cung cấp cốt liệu cho trạm trộn làm việc trong vòng 1h là:

=> V_bunke=10,24.0,25= 2,56 (m³)

Nhận thấy thể tích của bunke chứa cát nhỏ hơn bunke chứa đá, nên ta chọn thể tích bunke chứa cát bằng với thể tích của bunke chứa đá, và chứa cát chỉ cần 1bunke, chọn V_bunke=5 (m³).

III. Cơ sở thiết kế bunke.

+) Thể tích Bunke phải phù hợp với công suất trạm trộn và sự tổ chức sản xuất của nhà máy. Để vật liệu trong Bunke tự chảy dễ dàng qua cửa xả.

Vậy:

+ Cát: a₀ = 2,5[(0,5 ÷ 2) + 80]. 0,9 = 181,125 ÷ 184,5   (mm)

+ Đá:  a₀ = 2,5[(60 ÷ 160) + 80]. 1 = 350 ÷ 600   (mm)

Từ đó ta chỉ tính 1bunke  chứa đá, như vậy 1bunke chứa đá còn lại và 1bunke chứa cát tương tự.

IV. Các số liệu tính toán.

Hệ số điều kiện làm việc: u= 0,8

Hệ số vượt tải: n

+ Khi vật liệu chất đầy phễu: n = 1,3       

+ Của kết cấu Bunke: k_c = 1,2

Vật liệu chế tạo: Thép BCT3K, có cường độ tính toán:

+ R =  2200  (kG/cm²)    (trạng thái uốn, nén)

+ R_c = 1250   (kG/cm²)    (trạng thái trượt).

V. Tính toán bunke.

* Xét vách có góc nghiêng α1 = 52,31^º

Ta có :           

sin 52,31^º  = 0,79

cos 52,31º  = 0,611

sin² 52,31º  = 0,626

cos² 52,31º  = 0,374

* Từ đó ta thấy áp lực của vật liệu (p) tác dụng lên khoang thấp nhất có giá trị lớn nhất.

Do đó để giảm khối lượng tính toán ta chỉ  xác định nội lực lên khoang này là đủ.

Chọn bề dày thành phễu: e = 0,8 (cm)

5.1. Thiết kế cửa xả liệu Bunke

Ta có:

Áp lực đạp ngang của vật liệu lên vách phễu tại cao độ z = 3,309 (m) (tại điểm giữa chiều rộng cửa xả).

P = n. u. m. z

- Đối với đá: u = 1,8(T/m³)

P = 1,3.1.8. 0,413. 3,309 = 3,2 (T/m²)

- Đối với cát: u = 1,6 (T/m³)

P = 1,3. 1,6. 0,413. 3,309 = 2,84 (T/m²)

Tải trọng tập trung tác dụng lên vách cửa xả:

Đối với đá:    Q =0,56. 0,8 = 0,448(T) = 448(kG)

Đối với cát:   Q = 0,497. 0,8 = 0,398 (T) = 398(kG)

Với: e = 0,8 (m): Chiều dài cửa xả liệu

5.2. Xác định lực đẩy của xylanh khí nén

Bỏ qua ma sát ở chốt xoay cửa xả, đểcửa xả đóng mở được thì lực kéo p của xylanh khí nén thỏa mãn đk:

p >= F_ms =  f. Q

Với:

f: Hệ số ma sát giữa dòng vật liệu và cửa xả

Đối với đá: f = 0,63

=> p >=0,63. 448= =282,24 (kG)

Đối với cát: f = 0,84

=> p >= 0,84. 398= 334,32 (kG)

So sánh hai giá trị trên, lực kéo của xilanh khí nén là: p >=334,32 (kG)

5.3. Kiểm tra bền tấm vỏ cửa xả liệu

Chọn thép làm vỏ cửa có bề dày: e = 5 (mm)

Ứng suất trong vỏ: S = 1535 < R = 2200 KG/mm2

=> Thỏa mãn điều kiện bền.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[01]. Nguyễn Trọng Hiệp, Trương Văn Lẫm.

THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY.

[02]. Trịnh Chất.

CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY.

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

[03]. Ths. Nguyễn Hữu Quảng - Ths. Phạm Văn Giám, Hiệu đính Ts. Nguyễn Hồng Ngân.

KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC.

Trường Đại học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh 2005.

[04]. Nguyễn Trọng Hiệp.

CHI TIẾT MÁY TẬP 1.

Nhà xuất bản Giáo Dục.

[05]. Phạm Đức.

TÍNH TOÁN MÁY NÂNG CHUYỂN

[06]. ThS. Phạm Văn Giám.

MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC.

Trường Đại học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh

[07]. Ths. Nguyễn Hữu Quảng (chủ biên) – Ths. Phạm Văn Giám, Hiệu đính Ths. Trần Văn Trung.

MÁY XẾP DỠ Ở CẢNG.

Trường Đại học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh 2008.

[08]. Nguyễn Văn Quảng.

SỨC BỀN VẬT LIỆU.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"