Đồ án Tính toán thiết kế máy trộn bê tông xi măng năng suất 6m3/h

Mục lục Trang Lời mở đầu 2 Chương I : Giới thiệu chung 3 Chương II : Lựa chọn phương án thiết kế máy trộn BTXM 11 I.Tầm quan trọng của bê tông xi măng 11 II.Phương án thiết kế máy trộn BTXM 11 III. Giới thiệu về thành phần chính của bê tông xi măng 15 Chương III : Tính toán thiết kế 17 I.Xác định dung tích hình học thùng trộn 17 II.Xác định các kích thước hình học của thùng trộn 18 Chương IV.Tính toán thiết kế cơ cấu dẫn động thùng trộn và nâng máng tiếp liệu 20 I.Xác định tốc độ quay và công suất dẫn động thùng trộn 20 II.Chọn động cơ điện 29 III.Tỷ số truyền chung 29 IV.Chọn hộp giảmm tốc 30 V.Thiết kế bộ truyền đai 30 VI.Thiết kế cặp bánh răng trụ dẫn động thùng trộn 33 VII.Tính chọn cơ cấu nâng hạ phễu tiếp liệu 37 Chương V.Tính toán thiết kế kết cấu thép 56 I.Tính kết cấu thép giá đỡ tang nâng hạ phễu cấp liệu 56 II.Tính toán thiết kế thùng trộn 60 III.Tính toán thiết kế cánh trộn 63 IV.Tính, chọn chân đỡ thùng trộn 69 V.Tính toán liên kết 72 Tài liệu tham khảo 76

doc76 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 19/06/2013 | Lượt xem: 1958 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Tính toán thiết kế máy trộn bê tông xi măng năng suất 6m3/h, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
t«ng xi m¨ng yªu cÇu lín th× cã thÓ s¶n xuÊt tõ c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt bª t«ng, c¸c tr¹m trén liªn hîp, cßn nÕu khèi l­îng yªu cÇu kh«ng lín th× cã thÓ s¶n xuÊt trùc tiÕp tõ c«ng tr­êng b»ng c¸c m¸y trén ®éc lËp. C¸c m¸y trén bª t«ng hiÖn nay còng rÊt phong phó vÒ chñng lo¹i vµ ®a d¹ng vÒ kÕt cÊu. Trong sè c¸c m¸y trén bª t«ng chóng ta chØ ®Ò cËp ®Õn nh÷ng lo¹i m¸y trén ®ang ®­îc sö dông réng r·i víi sè l­îng lín nhÊt. Ph©n lo¹i c¸c m¸y vµ thiÕt bÞ trén bª t«ng xi m¨ng theo c¸c quan ®iÓm sau: I. C¨n cø theo ph­¬ng ph¸p trén: ®­îc ph©n thµnh hai nhãm lµ nhãm m¸y trén tù do vµ nhãm m¸y trén c­ìng bøc. 1. Nhãm m¸y trén tù do (H×nh 1.1): C¸c trén ®­îc g¾n trùc tiÕp vµo thïng trén, khi thïng trén quay c¸c c¸nh trén sÏ quay theo vµ n©ng mét phÇn c¸c cèt liÖu lªn cao, sau ®ã ®Ó chóng r¬i tù do xuèng phÝa d­íi thïng trén ®Òu víi nhau t¹o thµnh hçn hîp bª t«ng. Lo¹i m¸y nµy cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n tiªu hao n¨ng l­îng Ýt nh­ng thêi gian trén l©u vµ chÊt l­îng hçn hîp bª t«ng kh«ng tèt b»ng ph­¬ng ph¸p trén c­ìng bøc. H×nh 1.1: M¸y trén h×nh nãn côt trén tù do 2. Nhãm m¸y trén c­ìng bøc (H×nh 1.2): Lµ lo¹i m¸y cã thïng trén cè ®Þnh cßn trôc trén trªn cã g¾n c¸c c¸nh trén khi trôc quay c¸c c¸nh trén khuÊy ®Òu hçn hîp bª t«ng. Lo¹i m¸y nµy cho phÐp trén nhanh, chÊt l­îng ®ång ®Òu vµ tèt h¬n m¸y trén tù do. Nh­îc ®iÓm cña nã lµ kÕt cÊu phøc t¹p, n¨ng l­îng ®iÖn tiªu hao lín h¬n. Th­êng dïng c¸c lo¹i m¸y nµy ®Ó trén c¸c hçn hîp bª t«ng kh«, m¸c cao hoÆc c¸c s¶n phÈm yªu cÇu chÊt l­îng cao. Trong c¸c m¸y trén c­ìng bøc hiÖn nay ®ang sö dông cã hai lo¹i: m¸y trén trôc ®øng vµ m¸y trén trôc ngang ®Òu lµ m¸y trén cã thïng trén cè ®Þnh. Ngoµi ra cßn cã c¸c lo¹i m¸y trén c­ìng bøc trôc ®øng thïng trén quay gäi lµ m¸y trén c­ìng bøc kiÓu hµnh tinh . H×nh 1.2: M¸y trén h×nh trô trén c­ìng bøc II. C¨n cø vµo ph­¬ng ph¸p ®æ bª t«ng xi m¨ng ra khái thïng chia thµnh bèn lo¹i: - Lo¹i ®æ bª t«ng b»ng c¸ch lËt nghiªng thïng - Lo¹i ®æ bª t«ng b»ng m¸ng dì liÖu - Lo¹i ®æ bª tæng qua ®¸y thïng - Lo¹i ®æ bª t«ng b»ng c¸ch thïng quay ng­îc l¹i. 1. Ph­¬ng ph¸p ®æ b»ng c¸ch lËt nghiªng thïng (h×nh 1.3): ChØ thÝch hîp víi c¸c m¸y trén kiÓu tù do cã dung tÝch thïng nhá h¬n 250 lÝt (®èi víi lo¹i lËt thïng b»ng lùc quay tay) vµ nhá h¬n 350 lÝt (lo¹i lËt thïng nhê lùc c­ìng bøc) H×nh 1.3: M¸y trén dì liÖu b»ng c¸ch lËt thïng 2. Ph­¬ng ph¸p ®æ b»ng m¸ng Khi muèn lÊy bª t«ng xi m¨ng ra ta ®­a m¸ng vµo, thïng trén quay sÏ ®æ bª t«ng vµo m¸ng ®Ó ch¶y ra ngoµi. Ph­¬ng ph¸p nµy ®æ chËm vµ kh«ng triÖt ®Ó. Th­êng ¸p dông víi c¸c m¸y trén kiÓu tù do h×nh trô cã dung tÝch thïng tõ 450 lÝt ®Õn 1000 lÝt. 3. Ph­¬ng ph¸p dì bª t«ng xi m¨ng qua ®¸y thïng (h×nh 1.4): D­íi ®¸y thïng cã cöa dì liÖu khi lÊy bª t«ng xi m¨ng ra ta quay tÊm cöa dì liÖu, bª t«ng sÏ tù ch¶y ra. ViÖc ®ãng më c¸c cöa sæ dì liÖu th­êng do c¸c xi lanh thñy lùc hoÆc h¬i Ðp ®iÒu khiÓn. Ph­¬ng ph¸p nµy th­êng ¸p dông cho c¸c m¸y trén chu kú kiÓu c­ìng bøc. Hinh1.4: M¸y trén dì liÖu qua ®¸y thïng 4. Ph­¬ng ph¸p dì bª t«ng xi m¨ng b»ng c¸ch quay thïng ng­îc l¹i víi chiÒu quay ban ®Çu (h×nh1.5): C¸nh trén sÏ ®Èy bª t«ng ra khái thïng. Ph­¬ng ph¸p nµy th­êng ¸p dông cho c¸c xe vËn chuyÓn bª t«ng xi m¨ng. H×nh 1.5: M¸y trén dì liÖu b»ng c¸ch quay ng­îc chiÒu III. C¨n cø vµo chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y chia lµm 2 lo¹i. 1. M¸y trén bª t«ng xi m¨ng chu kú: Qu¸ tr×nh ®­a cèt liÖu vµo thïng trén vµ dì s¶n phÈm ra theo tõng mÎ. Do vËy cã thÓ khèng chÕ ®­îc thêi gian trén nªn chÊt l­îng bª t«ng tèt. 2. M¸y trén bª t«ng xi m¨ng liªn tôc: §©y lµ c¸c lo¹i m¸y trén mµ qu¸ tr×nh ®­a vËt liÖu vµo thïng, trén vµ dì s¶n phÈm bª t«ng xi m¨ng ra khái thïng ®­îc tiÕn hµnh liªn tôc do vËy mµ m¸y cã n¨ng suÊt trén cao. Nh­îc ®iÓm chñ yÕu cña lo¹i m¸y trén nµy lµ khã kiÓm tra thµnh phÇn cèt liÖu vµ chÊt l­îng trén, nªn chÊt l­îng s¶n phÈm cã thÓ kh«ng ®ång ®Òu. ChiÒu dµi cña thïng trén lín h¬n, lo¹i nµy Ýt ®­îc sö dông. IV. Ph©n lo¹i theo h×nh d¹ng vµ dung tÝch thïng: 1. Theo h×nh d¹ng cã thÓ chia thµnh: M¸y trén bª t«ng h×nh trô (H×nh 1.6): H×nh 1.6: M¸y trén bª t«ng h×nh trô M¸y trén bª t«ng h×nh nã côt (H×nh 1.7): M¸y trén bª t«ng h×nh qu¶ tr¸m (H×nh 1.8): H×nh 1.7: M¸y trén bª t«ng h×nh nãn côt H×nh 1.8: M¸y trén bª t«ng h×nh qu¶ tr¸m 2. Theo dung tÝch thïng cã: - M¸y trén bª t«ng xi m¨ng h×nh nãn côt th­êng dung tÝch thïng nhá cã lo¹i 50 lÝt; 100 lÝt; 150 lÝt; 175 lÝt; 250 lÝt .... - M¸y trén bª t«ng b×nh qu¶ tr¸m th­êng dung tÝch kho¶ng 250 - 750 lÝt vµ ®æ theo ph­¬ng ph¸p nghiªn thïng nhê xi lanh thñy lùc hoÆc h¬i Ðp. - M¸y trén bª t«ng xi m¨ng h×nh trô ®øng dung tÝch lín 450 - 2000 lÝt vµ h×nh trô nang dung tÝch 450 - 1000 lÝt. V. Dùa vµo kh¶ n¨ng di chuyÓn cña m¸y chia thµnh c¸c lo¹i: - Lo¹i cè ®Þnh . - Lo¹i di ®éng. VI. §Æc tÝnh kü thuËt cña mét sè lo¹i m¸y trén: §Æc tÝnh kü thuËt JZC-200 JZR-200 FR-750 JG-150 Dme7tm N­íc s¶n xuÊt Trung Quèc Trung Quèc Nga Trung Quèc Malaysia Dung tÝch thïng, lÝt 320 320 750 250 300 Dung tÝch s¶n xuÊt, lÝt 200 200 550 150 210 N¨ng suÊt trén, m3/h 8 68 10.5 4 10.5 Tèc ®é trén, vg/ph 17 17 20 17 24 C«ng suÊt ®éng c¬, kw 4 12HP(Diesel) 18.5 8HP(Diesel) 5.5 Tèc ®é di chuyÓn, km/h 20 20 20 20 20 KÝch th­íc, mm: + Dµi + Réng + Cao 2180 3200 4560 2280 2261 2140 2075 2000 2200 914 2150 2400 3500 2400 1600 Träng l­îng, kg 1360 1510 1800 1400 622 Ch­¬ng II Lùa chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ m¸y trén btxm I. TÇm quan träng cña BTXM Ngµy nay c¸c c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông (nh­ nhµ cao tÇng, nhµ ë vÜnh cöu), c¸c c«ng tr×nh x©y dùng c«ng nghiÖp (c¸c c«ng tr×nh x©y dùng thñy lîi, c¸c nhµ m¸y thuû ®iÖn vµ c¸c c«ng tr×nh x©y dùng giao th«ng nh­ cÇu, ®­êng s©n bay, bÕn c¶ng ...) th­êng ®­îc x©y dùng b»ng bª t«ng vµ bª t«ng cèt thÐp. V× c¸c vËt liÖu nµy cã tÝnh bÒn v÷ng, mü quan, vµ cã kh¶ n¨ng chèng ch¸y tèt. Bª t«ng xi m¨ng lµ mét lo¹i vËt liÖu hçn hîp nã cã thÓ kÕt hîp víi cèt thÐp t¹o ra kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp cãkh¶ n¨ng chÞu nÐn, uèn rÊt cao do vËy nã ®­îc sö dông réng r·i kh¾p mäi n¬i phôc vô cho c¸c c«ng tr×nh cã tÝnh bÒn v÷ng cao. II. Ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ m¸y trén BTXM: §Ó thiÕt kÕ ra m¸y trén n¨ng suÊt 6(m3/h), ta ®­a ra ba ph­¬ng ¸n. §ã lµ thiÕt kÕ m¸y theo kiÓu h×nh nãn côt, h×nh qu¶ tr¸m vµ h×nh trô: Ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ m¸y theo d¹ng h×nh nãn côt: M¸y trén h×nh nãn côt, c¸nh trén ®­îc g¾n tr­c tiÕp lªn vá thïng trén. ViÖc hoµ trén vËt liÖu cho vµo thïng nh­ sau: Trong qu¸ tr×nh thung quay, c¸c c¸nh trén n©ng mét phÇn vËt liÖu lªn trªn, sau ®ã ®Ó cho nã r¬i t­ do xuèng phÝa d­íi thïng hoµ trén víi nhau. ViÖc hoµ trén hçn hîp vËt liÖu cã thÓ thùc hiÖn ®­îc víi sù lùa chän hîp lý gãc nghiªng cña c¸nh trén vµ trôc trïng trén. ViÖc dì vËt liÖu thùc hiÖn b»ng c¸ch nghiªng lËt thïng. Th­êng sö dông cho m¸y trén cã dung tÝch nhá. 1.1.CÊu t¹o: H×nh 2.1: M¸y trén h×nh nãn côt 1.2.¦u, nh­îc ®iÓm: + ¦u ®iÓm: - Qóa tr×nh dì s¶n phÈm ra khái thïng b»ng ph­¬ng ph¸p lËt thïng, nªn ®æ t­¬ng ®èi s¹ch. - Do sö dông ph­¬ng ph¸p cÊp liÖu b»ng phÔu ch¹y trªn ®­êng ray, nªn kÕt cÊu cña phÔu nhá gän. - Tiªu hao n¨ng l­îng Ýt. - KÕt cÊu cña c¸nh trén ®¬n gi¶n. - KÕt cÊu cña thïng trén nhá gän h¬n so víi c¸c lo¹i m¸y cã cïng dung tÝch. + Nh­îc ®iÓm: - Do sö dông ph­¬ng ph¸p trén tù do nªn chÊt l­îng bªt«ng kh«ng cao so víi trén c­ìng bøc. - Do sö dông ph­¬ng ph¸p cÊp liÖu b»ng phÔu chËy trªn ®­êng ray, nªn khi thiÕt kÕ ph¶i tÝnh thªm ®­êng ray. - Do sö dông ph­¬ng ph¸p dì liÖu b»ng c¸ch lËt thïng, nªn khi dung tÝch thïng lín ®ßi hái lùc t¸c ®éng lín. - ChØ thÝch hîp cho n¨ng suÊt thÊp. Ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ m¸y theo d¹ng h×nh trô: Lo¹i m¸y nµy cã thïng trén cè ®Þnh, cßn trôc trén trªn cã g¾n c¸c c¸nh trén. Khi trôc trén quay c¸c c¸nh trén khuÊy ®Òu hçn hîp bªt«ng. 2.1.CÊu t¹o: H×nh 2.2: M¸y trén h×nh trô 2.2.¦u, nh­îc ®iÓm: + ¦u ®iÓm: - N¨ng suÊt cao, chÊt l­îng bªt«ng ®ång ®Òu vµ tèt h¬n m¸y trén tù do. - Do sö dông ph­¬ng ph¸p dì liÖu qua ®¸y thïng nªn qu¸ tr×nh dì t­¬ng ®èi s¹ch. - Do viÖc dì liÖu qua ®¸y thïng ®­îc thùc hiÖn b»ng xi lanh, nªn qu¸ tr×nh dì nhÑ nhµng. + Nh­îc ®iÓm: - N¨ng l­îng tiªu hao lín. - KÕt cÊu cña c¸nh trén vµ trôc trén phøc t¹p. - Do sö dông xi lanh ®Ó ®ãng më cöa x¶, nªn ph¶i tÝnh thªm c¬ cÊu ®ãng më. Ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ m¸y theo d¹ng h×nh qu¶ tr¸m: M¸y trén h×nh qu¶ tr¸m, c¸nh trén ®­îc g¾n tr­c tiÕp lªn vá thung trén. ViÖc hoµ trén vËt liÖu cho vµo thïng nh­ sau: Trong qu¸ tr×nh thung quay, c¸c c¸nh trén n©ng mét phÇn vËt liÖu lªn trªn, sau ®ã ®Ó cho nã r¬i t­ do xuèng phÝa d­íi thïng hoµ trén víi nhau. ViÖc hoµ trén hçn hîp vËt liÖu cã thÓ thùc hiÖn ®­îc víi sù lùa chän hîp lý gãc nghiªng cña c¸nh trén vµ trôc trïng trén. ViÖc dì vËt liÖu thùc hiÖn b»ng c¸ch nghiªng lËt thïng, hoÆc quay ng­îc chiÒu so víi chiÒu trén. 3.1.Sö dông ph­¬ng ph¸p dì liÖu b»ng c¸ch nghiªng lËt thïng: + ¦u ®iÓm: - Do sö dông ph­¬ng ph¸p dì liÖu b»ng c¸ch lËt thïng nªn qu¸ tr×nh dì t­¬ng ®èi s¹ch. - Do viÖc dì liÖu b»ng c¸ch lËt thïng nªn kÕt cÊu cña c¸nh trén ®¬n gi¶n. - KÕt cÊu thïng trén gän. + Nh­îc ®iÓm: - Khi tÝnh to¸n thiÕt kÕ ph¶i thiÕt kÕ thªm c¬ cÊu nghiªng lËt thïng, nªn tÝnh to¸n phøc t¹p h¬n. 3.1.Sö dông ph­¬ng ph¸p dì liÖu b»ng c¸ch quay ng­îc chiÒu: 3.1.1.CÊu t¹o: H×nh 2.3: M¸y trén h×nh qu¶ tr¸m 3.1.2.¦u, nh­îc ®iÓm: + ¦u ®iÓm: - Do sö dông ph­¬ng ph¸p dì liÖu b»ng c¸ch quay ng­îc chiÒu, nªn kh«ng ph¶i bè trÝ thªm c¬ cÊu nghiªng lËt thïng. - Do sö dông ph­¬ng ph¸p cÊp liÖu b»ng phÔu kh«ng sö dông ®­êng ray mµ quay quanh trôc, nªn viÖc tÝnh to¸n ®¬n gi¶n h¬n. + Nh­îc ®iÓm: - Do kh«ng sö dông ®­êng ray dÉn h­íng phÔu, nªn kÕt cÊu cña phÔu lín h¬n so víi sö dông ®­êng ray. - KÕt cÊu cña c¸nh trén phøc t¹p h¬n. KÕt luËn: Nh­ vËy c¨n cø vµo ph­¬ng ph¸p cÊp liÖu, dì liÖu vµ yªu cÇu n¨ng suÊt ®Ò ra. Ta chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ m¸y theo d¹ng h×nh qu¶ tr¸m, sö dông ph­¬ng ph¸p cÊp liÖu b»ng phÔu kh«ng cÇn ®­êng ray dÉn h­íng, vµ dì liÖu b»ng c¸ch quay ng­îc chiÒu. Nã võa tiÕt kiÖm ®­îc chi phÝ võa ®¶m b¶o ®­îc n¨ng suÊt. III. Giíi thiÖu vÒ thµnh phÇn chÝnh cña hçn hîp Bª T«ng Xi M¨ng. 1.B¶ng ®Þnh møc tû lÖ thµnh phÇn hçn hîp: Theo ®Þnh møc thµnh phÇn bª t«ng xi m¨ng , l­äng vËt liÖu tÝnh cho 1m3 bª t«ng xi m¨ng PC- 40 víi c¸c lo¹i ®¸ kh¸c nhau nh­ sau: a.Víi lo¹i ®¸ 1x2 (cm ) Thµnh phÇn §¬n vÞ M¸c Bª T«ng P150 P200 P250 P300 P400 Xi m¨ng Kg 273,4 283,3 327,2 373,7 424,2 C¸t m3 0,431 0,421 0,421 0,408 0,403 §¸ m3 0,851 0,844 0,841 0,834 0,829 N­íc Kg 180 185 190 190 195 b.Víi lo¹i ®¸ 2x4 (cm) Thµnh phÇn §¬n vÞ M¸c Bª T«ng P150 P200 P250 P300 P400 Xi m¨ng Kg 222,2 267,7 306,6 348,5 410,1 C¸t m3 0,45 0,447 0,439 0,437 0,442 §¸ m3 0,889 0,879 0,865 0,853 0,828 N­íc Kg 175 180 185 190 190 2.§Æc tÝnh cña vËt liÖu: 2.1.Khèi l­îng riªng cña vËt liÖu: - Xi m¨ng : gxm = (1.3 ¸ 1.6) T/m3 - C¸t : gc = (1.4 ¸ 1.8) T/m3 - §¸ : g® = (1.8 ¸ 2) T/m3 - Hçn hîp bª t«ng xi m¨ng : gbt = (1.8 ¸ 2.5) T/m3 2.2.Gãc ch©n nãn cña vËt liÖu: Xi m¨ng : jx = 300 ¸ 400 C¸t : jc = 300¸380 - §¸ : j® = 350 - Hçn hîp bª t«ng : jbt =350¸500 2.3.HÖ sè ma s¸t cña vËt liÖu víi thÐp: - Xi m¨ng :mx = 0,65 ¸ 0,9 - C¸t :mc = 0,42 ¸ 0,62 - §¸ :m® = 0,56 - Hçn hîp bª t«ng :mbt = 0,84 ¸ 1,0 Ch­¬ng III TÝnh to¸n thiÕt kÕ I.X¸c ®Þnh dung tÝch h×nh häc thïng trén: Theo yªu cÇu ®Ò tµi :thiÕt kÕ m¸y trén bª t«ng xi m¨ng. N¨ng suÊt m¸y : 6 [m3/h] -XuÊt ph¸t tõ c«ng thøc (3.45, [1]) tÝnh n¨ng suÊt cña m¸y trén ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: II = Vsx.f.m.Ktg (1) .Trong ®ã: II-N¨ng suÊt cña m¸y trén: Q1= 6 (m3/h) Vsx -Dung tÝch s¶n xuÊt cña thïng trén, hay lµ kh¶ n¨ng chøa c¸c phèi liÖu cÇn trén cña thïng trén,(m3). Ktg- HÖ sè sö dông thêi gian. Chän Ktg= 0.9 f- HÖ sè xuÊt liÖu. Vb-Dung tÝch bªt«ng ®· trén xong, (m3) Th«ng th­êng f = (0.65¸0.7), chän f = 0.7 m- Sè mÎ v÷a trén ®­îc trong 1 giê. t1-Thêi gian n¹p c¸c phèi liÖu vµo thïng trén, (s) t1=20(s) t2-Thêi gian trén hçn hîp, (s) t2=120(s) t3-Thêi gian x¶ bªt«ng, (s) t3=20(s) => m = 19 Thay vµo(1) ta cã: II = Vsx.f.m.Ktg Vsx= 0.5 (m3) => Vb=f.Vsx= 0.7x0.5 = 0.4 (m3) Vb = 0.4(m3) -Dung tÝch h×nh häc cña thïng trén lµ: VH =(2¸2,5)V1 = (2¸2.5)x0.5 = (1¸1.25),(m3) Ta chän : VH=1,2(m3) II.X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc h×nh häc cña thïng trén: B¸n kÝnh cña thïng trén víi ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt cã thÓ lÊy b»ng b¸n kÝnh phÇn h×nh trô cña thïng trén, bëi lÏ phÇn lín hçn hîp tËp trung ë ®o¹n nµy trong qu¸ tr×nh trén. Ta cã: Trong ®ã: D: §­êng kÝnh cña thïng trén. L: ChiÒu dµi cña thïng trén. MÆt kh¸c ta cã: Chän: L = 1.3xD Thay vµo VH ta cã: D = 1.055(m) Chän D = 1200(mm) L = 1.3x1200 = 1560(mm) Chän L = 1600(mm) Chän s¬ bé kÕt cÊu cña thïng trén cã d¹ng: H×nh 3.1: KÕt cÊu thïng trén KÕt cÊu thïng trén ®­îc chia lµm ba phÇn, gåm cã hai phÇn h×nh nãn ë hai bªn, cßn phÇn h×nh trô ë gi÷a: + §èi víi phÇn h×nh nãn côt ë phÇn cÊp liÖu th× gãc nghiªng ®­îc chän sao cho ph¶i lín h¬n gãc dèc tù nhiªn cña vËt liÖu, th× trong qu¸ tr×nh cÊp liÖu vËt liÖu míi ch¶y vµo khoang trén nhanh ®Ó ®¶m b¶o n¨ng suÊt trén. + §èi víi phÇn h×nh nãn ë phÝa dì liÖu, th× gãc nghiªng cña nã ph¶i nhá h¬n gãc dèc tù nhiªn cña hçn hîp bª t«ng th× qu¸ tr×nh dì liÖu m¬Ý ®¶m b¶o ®­îc n¨ng suÊt. Ch­¬ng IV TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¬ cÊu dÉn ®éng thïng trén vµ n©ng m¸ng tiÕp liÖu I.X¸c ®Þnh tèc ®é quay vµ c«ng suÊt dÉn ®éng thïng trén: PhÇn lín n¨ng l­îng truyÒn ®éng cho m¸y trén tù do bÞ tiªu hao cho viÖc n©ng hçn hîp trong thïng trén khi quay thïng. ë d¹ng tæng qu¸t, c«ng tiªu hao cho mét chu kú di chuyÓn khÐp kÝn cña hçn hîp theo c«ng thøc (3.48, [1]) ta cã: A = GcM.H , (J) Trong ®ã: GcM- Träng l­îng cña hçn hîp, (N). H- ChiÒu cao n©ng hçn hîp ë trong trïng trén, (m). Träng l­îng cña hçn hîp bªt«ng ë trong thïng trén ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3.49,[1]) cã: GcM = V.r.g, (N) Trong ®ã: V- Dung tÝch cña hçn hîp bªt«ng ë trong thïng trén, (m3). r- Khèi l­îng riªng cña hçn hîp bªt«ng, (Kg/m3). g- Gia tèc r¬i tù do, (m/s2). Quü ®¹o chuyÓn ®éng cña hçn hîp ë trong thïng trén rÊt phøc t¹p. Mét phÇn hçn hîp ®­îc n©ng lªn b»ng c¸c c¸nh trén, phÇn cßn l¹i ®­îc n©ng lªn do t¸c dông cña lùc ma s¸t. C«ng suÊt cÇn tiªu hao®Ó n©ng hçn hîp x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3.50,[1]): , (kw) Trong ®ã: G1- Träng l­îng hçn hîp vËt liÖu ®­îc n©ng lªn do t¸c dông cña lùc ma s¸t . Chän G1= 0,85xGcM , (N) G2- Träng l­îng hçn hîp vËt liÖu ®­îc n©ng lªn b»ng c¸c c¸nh trén. Chän G2= 0,15xGcM , (N) h1- ChiÒu cao n©ng cña hçn hîp do t¸c dông cña lùc ma s¸t, (m). h2- ChiÒu cao n©ng cña hçn hîp b»ng c¸nh trén, (m). Z1 vµ Z2 - Sè l­îng chu tr×nh khÐp kÝn cña hçn hîp sau mét vßng quay Cña thïng trén, ®­îc thùc hiÖn t­¬ng øngdo lùc ma s¸t vµ b»ng c¸c c¸nh trén. Sè vßng quay cña thïng trén, (v/s). H×nh 3.2: S¬ ®å x¸c ®Þnh c«ng suÊt quay thïng trén Theo s¬ ®å tÝnh to¸n trªn h×nh vÏ ta cã: h2 = R+ RSinb = R(1 + Sinb) Víi R lµ b¸n kÝnh thïng trén. Gãc b cã thÓ lÊy b»ng gãc ma s¸t, chän b = 450 Khi ®ã h2 » 1.7R ChuyÓn ®éng cña hçn hîp d­íi t¸c dông cña lùc ma s¸t phøc t¹p h¬n so víi tr­êng hîp ®· xÐt ë trªn. XÐt chuyÓn ®éng cña phÇn tö hçn hîp n»m trªn thµnh tang trén tµi ®iÓm A. Khi thïng trén quay th× phÇn tö nµy sÏ ®­îc n©ng lªn tíi ®iÓm B, ®­îc x¸c ®Þnh b»ng gãc ma s¸t j1, nh­ng do chÞu ¶nh h­ëng cña c¸c c¸nh trén vµ ®­îc t× lªn c¸c phÇn tö kh¸c. Do ®ã gãc n©ng thùc j2 sÏ lín h¬n (kho¶ng 900), sau ®ã phÇn tö nµy sÏ bÞ tr­ît xuèng theo bÒ mÆt cña hçn hîp. TiÕp nhËn gãc chuyÓn dÞch cña hçn hîp tõ ®iÓm A tíi diÓm B1 (j2 = 900), th× chiÒu cao n©ng cña hçn hîp do t¸c dông cña lùc ma s¸t lµ: h1 » R Sè l­îng chu tr×nh chuyÓn ®éng khÐp kÝn cña hçn hîp d­íi t¸c dông cña lùc ma s¸t sau mét vßng quay cña thïng trén (coi thêi gian mµ hçn hîp tr­ît xuèng vÒ vÞ trÝ ban ®Çu b»ng thêi gian n©ng lªn tíi ®é cao h1): Z1 = 2 Thõi gian n©ng hçn hîp b»ng c¸c c¸nh trén: , (s) ,(s) Thêi gian r¬i tù do cña hçn hîp tõ ®é cao h2: ,(s) , (s) Sè l­îng chu tr×nh chuyÓn ®éng khÐp kÝn cña hçn hîp do c¸c c¸nh trén thùc hiÖn ®­îc sau mét vßng quay cña thïng trén: Víi Thêi gian thùc hiÖn mét vßng quay cña thïng trén, (s). Theo kinh nghiÖm chän Z1 = Z2 = 2 VËy sè vßng quay cña thïng trén lµ: n = 16.27 (vg/ph) VËy chän n = 17 (vg/ph) VËy c«ng tiªu hao ®Ó n©ng hçn hîp lµ: ,(KW) Thay c¸c gi¸ trÞ G1 , G2 , h1 , h2 vµo c«ng thøc tÝnh N1 ta ®­îc: ,(KW) B¸n kÝnh cña thïng trén víi ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt cã thÓ lÊy b»ng b¸n kÝnh phÇn h×nh trô cña thïng trén, bëi lÏ phÇn lín hçn hîp ®­îc tËp trung ë ®o¹n nµy. Ngoµi c«ng ®Ó n©ng hçn hîp, ®éng c¬ cßn ph¶i tiªu hao n¨ng l­îng ®Ó kh¾c phôc lùc ma s¸t ë c¸c gèi ®ì thïng trén. Thµnh phÇn c«ng suÊt tiªu hao nµy cã thÓ ®­îc x¸c®Þnh theo c«ng thøc (3.58,[1]): ,(KW) Trong ®ã: GT- Träng l­îng thïng trén, (N). RT- B¸n kÝnh vµnh ®ai, (m) -B¸n kÝnh con l¨n ®ì, (m) kf – C¸nh tay ®ßn ma s¸t l¨n (kf = 0.001 m). w - VËn tèc gãc cña thïng trén, (rad/s). g - Gãc l¾p ®Æt con l¨n ®ì thïng trén. Chän g = 350 m - HÖ sè ma s¸t trong æ trôc cña thïng trén ®Ó l¾p ghÐp thïng trén víi ®Çu trôc ra cña hép gi¶m tèc. VËy c«ng suÊt cña ®éng c¬ dÉn ®éng cho thïng trén: , (KW) +Chän s¬ bé b¸n kÝnh con l¨n ®ì vµ b¸n kÝmh vµnh ®ai: = 0.115 (m) RT = 0.613 (m) *TÝnh s¬ bé träng l­îng thïng trén: - ThÓ tÝch cña c¸nh trén vµ c¸nh dì liÖu: Ta nhËn thÊy sau mçi vßng quay cña thïng trén c¸nh trén sÏ móc ®­îc 0.15 tæng khèi l­îng cña hçn hîp bª t«ng ë trong thïng trén. Do ®ã ta chän s¬ bé kÕt cÊu cña c¸nh trén vµ c¸nh dì liÖu nh­ h×nh vÏ: H×nh 3.3: C¸nh trén 1 H×nh 3.4: C¸nh trén 2 H×nh 3.5: C¸nh trén 3 + ThÓ tÝch c¸nh trén 1: (TÝnh s¬ bé) V1 = 2(0.65x0.1 + 0.15x0.33 + 2x0.5x0.16x0.15)x0.005 = 0.381x10-3(m3) V1 = 0.381x10-3(m3) + ThÓ tÝch c¸nh trén 2: (TÝnh s¬ bé) V2 = 2(0.65x0.12x0.005) = 0.468x10-3(m3) V2 = 0.468x10-3(m3) + ThÓ tÝch cña c¸nh trén 3: (TÝnh s¬ bé) V3 = 2x1x0.4x0.005 = 4x10-3(m3) V3 = 2.4x10-3(m3) VËy thÓ tÝch cña c¸nh trén lµ: VCT = V1 + V2 + V3 = 0.381x10-3 + 0.468x10-3 +2. 4x10-3 = 3.249x10-3(m3) VCT = 3.249x10-3(m3) ThÓ tÝch cña vá thïng trén: VVT = 15.7x10-3 (m3) VËy thÓ tÝch cña toµn bé thïng trén lµ: VT = VCT + VVT = 3.249x10-3 + 15.7x10-3 = 18.949x10-3(m3) VT = 18.949x10-3(m3) Träng l­îng cña thïng trén: GT = g.VT Víi g lµ träng l­îng riªng cña thÐp, chän g = 7.85 (T/m3) =>GT = 7.85x103x10x18.904x10-3 = 1483.964(N) GT = 1483.964(N) * Träng l­îng cña hçn hîp bªt«ng ë trong thïng trén: GCM = V.g.r ,(N) Trong ®ã: g: gia tèc träng tr­êng, g = 9.81(m/s2) r: Khèi l­îng riªng cña hçn hîp bªt«ng r = (1.8¸2.2)(T/m3) Chän r = 2 (T/m3) (rad/s) Chän s¬ bé V = Vsx = 0.5(m3) GCM = 0.5 x 2 x 103x 9.81 = 9.81x103(N) GCM = 9.81x103(N) Chän h1 =0.95 VËy: = 2.8 (kw) N®c1 = 2.8(kw) * C«ng suÊt ®éng c¬ dÉn ®éng c¬ cÊu n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu: Trong ®ã: vn: VËn tèc n©ng phÔu, vn = 7 (m/ph) Q: Träng l­îng cña phÔu vµ vËt liÖu cÊp vµo, (N). h2: HiÖu suÊt truyÒn ®éng, chän h2 = 0.95 - Chän kÕt cÊu phÔu cÊp liÖu: C¨n cø vµo thÓ tÝch cña vËt liÖ c¸p vµo, ta chän s¬ bé kÕt cÊu cña phÔu cÊp liÖu (h×nh vÏ). - Träng l­îng cña phÔu cÊp liÖu: + ThÓ tÝch cña vá phÔu cÊp liÖu: C¨n cø vµo kÕt cÊu cña phÔu cÊp liÖu, ta tÝnh s¬ bé thÓ tÝch cña vá phÔu cÊp liÖu: Vvá = 8.4x10-3(m3) => Gvá = 7.85x103x10x8.4x10-3 = 659.4(N) Gvá = 659.4(N) H×nh 3.6: KÕt cÊu cña phÔu cÊp liÖu - Träng l­îng cña vËt liÖu cÊp vµo: VËt liÖu cÊp vµo gåm cã c¸t, ®¸ r¨m vµ xi m¨ng. ThÓ tÝch cña hçn hîp vËt liÖu cÊp vµo lµ 0.5(m3). C¨n cø vµo sè liÖu trong b¶ng thµnh phÇn cèt liÖu trong 1 m3 ë trªn ta cã träng l­îng cña hçn hîp vËt liÖu cÊp vµo(ë 0.5m3 )lµ: GVL = 8360 (N) VËy träng l­îng cña phÔu vµ vËt liÖu cÊp vµo lµ: Q = GVá + GVL = 659.5 + 8360 = 9019.4(N) VËy: N®c2 = 1.1(kw) ë ®©y ta cã thÓ sö dông hai ®éng c¬ dÉn ®éng ®éc lËp, khi ®ã viÖc tÝnh to¸n phøc t¹p. Do ®ã ta chän ph­¬ng ¸n dïng ®éng c¬ dÉn ®éng chung cã c«ng suÊt lµ: N = N®c1 + N®c2 = 2.8 + 1.1 = 3.9(kw) N = 3.9(k) II.Chän ®éng c¬ ®iÖn: C«ng suÊt dÉn ®éng thïng trén: N = 3.9(kw) Theo (b¶ng 2P, [2]), chän s¬ bé ®éng c¬ ®iÖn lo¹i A02-41-4, cã c¸c ®Æc tÝnh sau: C«ng suÊt danh nghÜa : N®c= 4 (kw) Sè vßng quay danh nghÜa: n®c= 1450(vg/ph) HÖ sè qu¸ t¶i : Khèi l­îng ®éng c¬ : m®c= 55.5(kg) III.Tû sè truyÒn chung: Tû sè truyÒn chung tõ trôc ®éng c¬ ®iÖn tíi thïng trén: Víi nt lµ sè vßng quay cña thïng trén. i = 85.88 MÆt kh¸c, ta cã: i = i1.i2.i3 Trong ®ã: i1: Tû sè truyÒn cña bé truyÒn ®ai. i2: Tû sè truyÒn cña hép gi¶m tèc. i3: Tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi. Chän: i3 = 5 i2 = 15.75 IV.Chän hép gi¶m tèc: C¨n cø vµo tû sè truyÒn vµ yªu cÇu vÒ l¾p gi¸p, ta chän hép gi¶m tèc ký hiÖu PM 250 cã c¸c ®Æc tÝnh sau: KiÓu hép: 2 cÊp b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng. Tæng kho¶ng c¸ch trôc: A = Ab+ Ac= 100 +150 (mm) Tû sè truyÒn: i = 15.75 (ph­¬ng ¸n VI) KiÓu l¾p: Trôc ra, trôc vµo n»m kh¸c phÝa V. ThiÕt kÕ bé truyÒn ®ai: ThiÕt kÕ bé truyÒn ®ai thang truyÒn dÉn tõ ®éng c¬ ®iÖn ®Õn hép gi¶m tèc theo c¸c sè liÖu sau: C«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn N = 4(kw), sè vßng quay cña trôc dÉn n1= 1450(vg/ph), tû sè truyÒn i = 1.1, t¶i träng æn ®Þnh, bé truyÒn lµm viÖc 2 ca. 1. Chän lo¹i ®ai: Gi¶ vËn tèc ®ai v > 5(m/s), c ã thÓ dïng lo¹i ®ai B, tra b¶ng (5-11,[2]), ta cã kÝch th­íc tiÕt diÖn ®ai: Axh = 10.5x17(mm) DiÖn tÝch tiÕt diÖn: F = 138(mm2) H×nh 4.1: TiÕt diÖn ®ai 2. Chän ®­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá: Tra b¶ng (5-14,[2]), chän D1= 200(mm) KiÓm nghiÖm vËn tèc cña ®ai theo ®iÒu kiÖn: Víi vmax =(3035)(m/s) 3. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh D2 cña b¸nh lín: : HÖ sè tr­ît, víi ®ai thang th× = 0.02 D2 = 1.1x200(1- 0.02) = 215.6 (mm) D2 = 215.6(mm) LÊy theo tiªu chuÈn b¶ng(5-15,[2]), chän D2= 220(mm) Sè vßng quaythùc cña trôc bÞ dÉn (n2,): n2, = 1300(vg/ph) Tû sè truyÒn: i, = 1.11 4. Chän s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc A: C¨n cø vµo tû sè truyÒn i, vµ ®­êng kÝnh D2, chän s¬ békho¶ng c¸ch trôc A: A = 1.5D2 = 1.5x220 = 330(mm) A = 330(mm) 5. TÝnh chän chiÒu dµi ®ai L theo kho¶ng c¸ch trôc A: L = 1320(mm) LÊy theo tiªu chuÈn b¶ng (5-12,[2]): chän L = 1600(mm) KiÓm nghiÖm sè vßng ch¹y cña ®ai trong mét gi©y: 6. X¸c ®Þnh chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch trôc A theo chiÒu dµi ®ai: A = 468(mm) MÆt kh¸c: A tho¶ m·n ®iÒu kiÖn Kho¶ng c¸ch nhá nhÊt, cÇn thiÕt ®Ó m¾c ®ai: Amin= A - 0.015L = 468 – 0.015x1600 = 444 (mm) Amin = 444(mm) Amax = A + 0.03L = 468 +0.03x1600 = 516 (mm) Amax = 516 (mm) 7. X¸c ®Þnh sè ®ai Z cÇn thiÕt: Chän øng suÊt c¨ng ban ®Çu . Tra b¶ng (5-17,[2]), chän øng suÊt cho phÐp . Trong ®ã: Ct: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña chÕ ®é t¶i träng, tra b¶ng (5-6,[2]), chän Ct = 0.9 Ca: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña gãc «m, tra b¶ng (5-18,[2]), chän Ca = 0.98 Cv: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña vËn tèc, tra b¶ng (5-19,[2]), chän Cv = 0.94 Chän Z =2 8. §Þnh c¸c kÝch th­íc chñ yÕu cña b¸nh ®ai: ChiÒu réng b¸nh ®ai: B = (Z - 1)t +2.S Tra b¶ng (10-3,[2]), chän: t = 20(mm) S = 12.5(mm) h0 = 5(mm) B = (2 - 1).20 + 2x12.5 = 45(mm) B = 45(mm) §­êng kÝnh ngoµi cïng cña b¸nh ®ai: Dn1 = D1 + 2h0 = 200 + 2.5 =210(mm) Dn2 = D2 + 2h0 = 220 + 2.5 =230(mm) 9. TÝnh lùc c¨ng ban ®Çu vµ lùc t¸c dông lªn trôc: Lùc c¨ng ban ®Çu ®èi víi mçi ®ai: S0 = s0.F S0 = 1.2x138 = 165.6 (N) S0 = 165.6 (N) Lùc t¸c dông lªn trôc: R = 993.4 (N) VI. ThiÕt kÕ cÆp b¸ng r¨ng trô dÉn ®éng thïng trén: ThiÕt kÕ cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng dÉn ®éng thïng trén víi c¸c sè liÖu sau: C«ng suÊt N = 4(kw), sè vßng quay trong mét phótcña trôc dÉn n1 = 85(v/ph), tû sè truyÒn i = 5, bé truyÒn quay hai chiÒu, lµm viÖc trong 5 n¨m, mçi n¨m 300 ngµy, mçi ngµy 12 giê. T¶i träng æn ®Þnh, bé truyÒn ¨n khíp ngoµi. 1. Chän vËt liÖu lµm b¸nh r¨ng nhá: ThÐp 45, b¸nh r¨ng lín: ThÐp 35, ®Òu th­êng ho¸. Tra b¶ng (3-8,[2]) cã c¬ tÝnh cña hai lo¹i thÐp nµy: ThÐp 45: sb = 580(N/mm2) ; sch = 290(N/mm2); HB = 200 ThÐp 35: sb = 400(N/mm2) ; sch = 160(N/mm2); HB = 150 2. X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc vµ øng suÊt uèn cho phÐp: -øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: Sè chu kú t­¬ng ®­¬ng cña b¸nh lín x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3-3,[2]): Nt®2 = 60.u.n2.T Trong ®ã: T: Tæng sè giê lµm viÖc n2: Sè vßng quay cña b¸nh bÞ dÉn, n2 = 17 (v/ph) u: Sè lÇn ¨n khíp cña mét r¨ng khi b¸nh r¨ng quay mét vßng, u =1 Nt®2 = 60x1x17x5x300x12 = 18.36x106 >N0 Tra b¶ng (3-9,[2]), chän N0 = 107 Sè chu kú lµm viÖc t­¬ng ®­¬ng cña b¸nh r¨ng nhá: Nt®1 = Nt®2.i =18.36x106x5 = 91.8x106 > N0 Do Nt® > N0 nªn chän hÖ sè chu kú øng suÊt tiÕp xóc K,N =1 + øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña b¸nh lín: [s]tx2 = 2.6x160 = 410(N/mm2) + øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña b¸nh nhá: [s]tx1 = 2.6x200 = 520(N/mm2) §Ó tÝnh bÒn ta sö dông gi¸ trÞ nhá [s]tx2 = 410(N/mm2) -øng suÊt uèn cho phÐp: Do t¶i träng kh«ng thay ®æi vµ Nt® > N0 , do ®ã ta chän hÖ sè chu kú øng suÊt uèn K,,N =1. + Giíi h¹n mái uèn cña thÐp 45: s-1 = 0.42sb = 0.42x580 = 243.6(N/mm2) + Giíi h¹n mái uèn cña thÐp 35: s-1 = 0.42sb = 0.42x400 = 168(N/mm2) + Chän hÖ sè an toµn n =1.5 + Chän hÖ sè tËp trung øng suÊt ë ch©n r¨ng Ks =1.8 Do r¨ng lµm viÖc hai mÆt ta sö dông c«ng thøc (3-6,[2]) cã: Víi b¸nh nhá: [s]u1 = [s]u1 = 90.2(N/mm2) Víi b¸nh lín: [s]u2 = [s]u2 = 62.2(N/mm2) 3. Chän s¬ bé hÖ sè t¶i träng K: K = 1.3¸1.5 Chän K = 1.4 4. Chän s¬ bé hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng: 5. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch trôc A: Theo c«ng thøc (3-9,[2]) cã: Chän A = 400(mm) 6. TÝnh vËn tèc vßng cña b¸nh r¨ng vµ chän cÊp chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng: VËn tèc vßng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3-17,[2]) cã: Víi vËn tèc nµy tra b¶ng (3-11,[2]) ta chän cÊp chÝnh x¸c lµ 9 7. X¸c ®Þnh hÖ sè t¶i träng vµ kho¶ng c¸ch trôc A: + ChiÒu réng b¸nh r¨ng: b = YA . A = 0.3x400 = 120(mm) b = 120(mm) + §­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh r¨ng nhá: Do ®ã: Yd = 0.9 + HÖ sè t¶i träng: K = Ktt . K® Trong ®ã: Ktt: HÖ sè tËp trung t¶i träng. Tõ Yd = 0.9, tra b¶ng(3-12,[2]), chän Ktb¶ng = 1.45 => Ktt = 1.2 K®: HÖ sè t¶i träng ®éng Tra b¶ng (3-14,[2]), chän K® = 1.2 VËy hÖ sè t¶i träng: K = Ktt . K® = 1.2x1.2 = 1.44 K = 1.44 Sai sè cña K lµ kh«ng ®¸ng kÓ, nªn kh«ng cÇn tÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc A. VËy cã thÓ lÊy chÝnh x¸c A = 400(mm) 8. X¸c ®Þnh m« ®un, sè r¨ng vµ chiÒu réng b¸nh r¨ng: + M« ®un ph¸p mn ®­îc chän theo kho¶ng c¸ch trôc A: mn = (0.01¸0.02)A = (0.01¸0.02).400 =(4¸8)(mm) Chän mn = m = 8(mm) + X¸c ®Þnh sè r¨ng cña b¸nh nhá: Chän Z1 = 17 + X¸c ®Þnh sè r¨ng cña b¸nh lín: Z2 = i.Z1 = 5.17 = 85 Z2 = 85 + TÝnh sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng theo c«ng thøc (3-37,[2]) cã: B¸nh nhá: Zt®1 = Z1 = 17 B¸nh lín: Zt®2 = Z2 = 85 + HÖ sè d¹ng r¨ng: Tra b¶ng (3-18,[2]), chän: B¸nh nhá: y1 = 0.357 B¸nh lín: y2 = 0.511 + KiÓm nghiÖm øng suÊt uèn theo c«ng thøc (3-33,[2]) cã: Víi b¸nh nhá: su1 = 27(N/mm2) < [s]u1 Víi b¸nh r¨ng lín: su2 = 18.86 (N/mm2) <[s]u2 9. KiÓm nghiÖm søc bÒn cña r¨ng khi chÞu qu¸ t¶i ®ét ngét trong thêi gian ng¾n: - øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3-43,[2]) cã: + B¸nh nhá: [s]txqt1 = 2.5[s]tx1 = 2.5x520 =1300(N/mm2) [s]txqt1 = 1300(N/mm2) + B¸nh lín: [s]txqt2 = 2.5[s]tx2 = 2.5x410 =1025(N/mm2) [s]txqt2 = 1025(N/mm2) - øng suÊt uèn cho phÐp ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (3-46,[2]) ta cã: + B¸nh nhá: [s]uqt1 =0.8sch = 0.8x290 = 232(N/mm2) [s]uqt1 = 232(N/mm2) + B¸nh lín: [s]uqt2 =0.8sch = 0.8x160 = 128(N/mm2) [s]uqt2 = 128(N/mm2) - KiÓm nghiÖm søc bÒn tiÕp xóc theo c«ng thøc (3-13,[2]) stx = 404(N/mm2) - KiÓm nghiÖm øng suÊt tiÕp xóc lín nhÊt sinh ra khi qu¸ t¶i theo c«ng thøc (3-41,[2]) cã: Víi Kqt lµ hÖ sè qu¸ t¶i, chän Kqt = 1.8 => - KiÓm nghiÖm søc bÒn uèn: Theo c«ng thøc (3-42,[2]) ta cã: + Víi b¸nh nhá: + Víi b¸nh lín: 10. C¸c th«ng sè h×nh häc chñ yÕu cña bé truyÒn: + M« ®un ph¸p: mn = m = 8(mm) + Sè r¨ng: Z1 = 17 Z2 = 85 + Gãc ¨n khíp: a = 200 + §­êng kÝnh vßng chia: d1 = m.Z1 = 8.17 = 136(mm) + Kho¶ng c¸ch trôc: A = 400(mm) + ChiÒu réng b¸nh r¨ng: b = 120(mm) + §­êng kÝnh vßng ®Ønh r¨ng: De1 = d1 + 2.m = 136 + 2.8 = 152(mm) 11. C¸c th«ng sè h×nh häc chñ yÕu cña bé truyÒn: + Lùc vßng: P = 6609(N) + Lùc h­íng t©m: Pr = P.tga = 6609.tg200 = 2406(N) Pr = 2406(N) + Lùc däc trôc: Pa = P.tgb = 0 (v× lµ r¨ng th¼ng nªn b = 00) VII. TÝnh chän c¬ cÊu n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu: 1. TÝnh lùc c¨ng c¸p: S¬ ®å bè m¾c c¸p cña côm c¬ cÊu n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu: Nh×n theo A: H×nh 4.2: S¬ ®å m¾c c¸p n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu XuÊt ph¸t tõ s¬ ®å m¾c c¸p cña côm c¬ cÊu n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu, ta ®i x©y dùng s¬ ®å t×nh lùc c¨ng c¸p: H×nh 4.3: S¬ ®å tÝnh lùc c¨ng c¸p + Lùc c¨ng cña mét nh¸nh c¸p n©ng phÔu: Trong ®ã: Gvá: Träng l­îng cña vá thïng cÊp liÖu, (N). Gvá = 659.4(N) Gvl : Träng l­îng cña vËt liÖu cÊp vµo thïng, (N). Gvl = 8360(N) a,b,h: T­¬ng øng lµ c¸c c¸nh tay ®ßn. Ta nhËn thÊy khi phÔu cÊp liÖu cµng n©ng lªn cao th× h vµ b cµng nhá, cßn a cµng lín nªn lùc c¨ng c¸p cµng nhá. Do ®ã lùc c¨ng c¸p lín nhÊt khi b¾t ®Çu n©ng phÔu cÊp liÖu. VËy lùc c¨ng c¸p lín nhÊt t¸c dông lªn mçi nh¸nh c¸p cuèn vµo tang lµ: Trong ®ã: a = L1.Sina L1: Kho¶ng c¸ch tõ chèt quay cña phÔu tíi trôc cña tang cuèn c¸p. L1 =900(mm) a: Gãc nghiªng cña c¸p so víi ph­¬ng th¼ng ®øng, a = 420 b: Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña vá tíi khíp quay, b = 800(mm) h: Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña vËt liÖu khi b¾t ®Çu n©ng tíi khíp quay, h = 1100(mm). Smax = 8073(N) 2. TÝnh, chän d©y c¸p: KÝch th­íc d©y c¸p ®­îc chän dùa vµo c«ng thøc (2-10, [3]): Trong ®ã: S®: Lùc kÐo ®øt d©y theo b¶ng tiªu chuÈn, (N). n: HÖ sè an toµn bÒn, chän n = 5.5 = 8073x5.5 = 44402(N) XuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn trªn, ta chän lo¹i c¸p pk-P6x19 = 114 (GOCT2688-55), víi giíi h¹n bÒn c¸c sîi thÐp sb = 1600(N/mm2), chän ®­êng kÝnh d©y c¸p dc = 9.5(mm), cã lùc kÐo ®øt S® = 49900(N). 3. TÝnh, chän kÝch th­íc c¬ b¶n cña tang: + §­êng kÝnh tang: §­êng kÝnh tang nhá nhÊt cho phÐp ph¶i ®¶m b¶o ®é bÒn l©u cña c¸p, ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (2-12,[3]): Dt ³ dc (e - 1) Trong ®ã: Dt : §­êng kÝnh tang, (mm) dc : §­êng kÝnh c¸p, (mm) e : HÖ sè thùc nghiÖm, chän e =20 Dt ³ 9.5(20 - 1) = 180.5(mm) Chän Dt = 200(mm) + ChiÒu dµi toµn bé tamg: X¸c ®Þnh theo c«ng thøc (2-13,[3]): L = 2L2 + L1 + L0 Trong ®ã: L1: ChiÒu dµi phÇn tang kÑp ®Çu c¸p. L0: ChiÒu dµi phÇn c¾t ren, L = 2.t L2: ChiÒu dÇy thµnh bªn. Z = Z0 + Z1 Z0: Sè vßng c¸p lµm viÖc trªn tang. l: ChiÒu dµi cã Ých cña c¸p, l = 2166(mm) (vßng) Z1: Sè vßng dù ch÷ trªn tang, chän Z1 = 2(vßng) => Z = 6(vßng) t: B­íc cuèn c¸p. t = dc + (2¸3),(mm) = (11.5¸12.5)(mm) Chän t = 12(mm) => L0 = 6.12 = 72(mm) Chän L1 = 3.t = 3.12 = 36(mm) Chän L2 = 1.2dc = 11(mm) =>L = 2.11 + 36 +72 = 130(mm) Chän L = 130(mm) H×nh 4.4: KÕt cÊu tang + KiÓm tra bÒn tang: Do chiÒu dµi cña tang nhá vµ nhá h¬n ®­êng kÝnh tang. Do ®ã khi lµm viÖc ta chØ kiÓm tra søc bÒn nÐn theo c«ng thøc (2-15,[3]): Trong ®ã: Smax: Lùc c¨ng c¸p lín nhÊt, (N). d: BÒ dÇy thµnh tang, (mm). d = 0.02Dt + (6¸10) (mm) = 0.02x200 + (6¸10) (mm) = (10¸14) (mm) Chän d =12(mm) H×nh 4.5: S¬ ®å chÞu lùc cña tang t: B­íc cuèn c¸p, t = 12(mm) j: HÖ sè gi¶m ømg suÊt. Chän j = 0.8 (tang ®óc b»ng gang) K: HÖ sè phô thuéc vµo sè líp c¸p cuèn vµo tang, k = 1 => (N/mm2) sn = 52.75(N/mm2) Tang ®­îc ®óc b»ng gang CY15-32, cã giíi h¹n bÒn nÐn lµ dbn = 565(N/mm2), øng suÊt cho phÐp x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Víi k lµ hÖ sè an toµn, k = 5 => (N/mm2) VËy sn < [sn] (Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn nÐn) 4. TÝnh trôc ®ì phÔu cÊp liÖu: Trong qu¸ tr×nh n©ng phÔu cÊp liÖu, ta coi t¶i träng do vËt liÖu vµ träng l­îng b¶n th©n cña phÔu t¸c dông lªn trôc ®­îc ph©n bè ®ång ®Òu trªn phÇn phÔu tiÕp xóc víi trôc. Gäi q lµ t¶i träng ph©n bè trªn trôc vµ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: GVL: Träng l­îng cña vËt liÖu chøa trong phÔu, GVL = 8360(N) Gvá: Träng l­îng cña vá phÔu, Gvá = 659.4(N) a : Gãc nghiªng cña c¸p so víi ph­¬ng th¼ng ®øng, a = 420 l: ChiÒu dµi phÇn phÔu tiÕp xóc víi trôc, l =500(mm) Smax: Lùc c¨ng c¸p lín nhÊt, Smax = 8073(N) => q = 6(N/mm) +TÝnh ph¶n lùc ë gèi A vµ B: LÊy m« men t¹i ®iÓm A ta cã: => R2 = 1500(N) MÆt kh¸c ta cã: R1 + R2 = ql => R1 = ql – R2 = 6.500 – 1500 = 1500(N) R1 = 1500(N) + VÏ biÓu ®å lùc c¾t vµ m« men: H×nh 4.6: BiÓu ®å m« men uèn Khi n©ng phÔu cÊp liÖu th× trôc chñ yÕu chÞu uèn, nªn ta chØ kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn bÒn uèn: Chän vËt liÖu lµm trôc lµ thÐp 45, cã [su] = 50(N/mm2) Chän mÆt c¾t cña trôc cã d¹ng h×nh vu«ng (chiÒu dµi c¹nh lµ a) ®Ó ®¬n gi¶n trong qu¸ tr×nh liªn kÕt víi phÔu cÊp liÖu. => MÆt kh¸c ta cã: => Chän a = 50(mm) + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn bÒn uèn: su = 26.88(N/mm2) < [su] (tho¶ m·n) + Chän kÕt cÊu trôc cã d¹ng: H×nh 4.7: KÕt cÊu trôc ®ì phÔu cÊp liÖu + T¹i mÆt c¾t A-A xuÊt hiÖn ®ång thêi c¶ øng suÊt uèn vµ øng suÊt c¾t. KiÓm tra theo lý thuyÕt bÒn thø 4. Ta cã: st®4 = 5.29(N/mm2) < [su] (Tho¶ m·n) VËy kÕt cÊu ®· chän ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn. 5.TÝnh trôc dÉn ®éng tang n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu: H×nh 4.8: S¬ ®å bè trÝ côm c¬ cÊu n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu +CÊu t¹o: 1: Tang cuèn c¸p 2: Trôc dÉn ®éng tang cuèn c¸p 3: Côm puli-tang 4: C¸p n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu 5: Ly hîp ma s¸t 6: PhÔu 7: Trôc ®ì phÔu 8: Gi¸ ®ì 9: Trôc dÉn ®éng thïng trén 10: Tang lµm liÒn víi li hîp ma s¸t +Nguyªn lý lµm viÖc: Khi ®éng c¬ ®iÖn lµm viÖc th«ng qua bé truyÒn ®éng lµm cho trôc dÉn ®éng thïng trén quay. Khi ta ®ãng li hîp lµm cho tang g¾n trªn nã quay, khi ®ã c¸p ®­îc quÊn l¹i, lµm cho côm pu li – tang quay th«ng qua trôc (2). Khi ®ã phÔu ®­îc n©ng lªn, vËt liÖu ®­îc cÊp vµo thïng trén. C¨n cø vµo tèc ®é n©ng h¹ phÔu, tèc ®é trôc ra cña hép gi¶m tèc vµ ®­êng kÝnh tang cuèn c¸p ta chän ®­êng kÝnh puli lµ Dpli = 350(mm). Puli nµy ®­îc ®óc liÒn víi mét tang cuèn c¸p. a: Kho¶ng c¸ch tõ tang tíi gèi ®ì, a = 134(mm) b: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi ®ì, b = 960(mm) a: Gãc nghiªng cña c¸p so víi ph­¬ng th¼ng ®øng, a = 420 S: Lùc c¨ng c¸p tõ trôc dÉn ®éng truyÒn tíi trôc tang. N: C«ng suÊt cña hép gi¶m tèc, N = 4(kw) n: Sè vßng quay cña trôc dÉn, n = 85(v/ph) D: §­êng kÝnh tang, D = 0.2(m) => S = 4494(N) 5.1.TÝnh s¬ bé trôc: §­êng kÝnh trôc ®­îc tÝnh s¬ bé theo c«ng thøc (7-1,[2]) cã: Trong ®ã: Mx : M« men xo¾n, Mx = 828150(Nmm) [t]x: øng suÊt xo¾n cho phÐp, [t]x = (20¸35)N/mm2 Chän [t]x = 30(N/mm2) => Chän s¬ bé ®­êng kÝnh trôc d = 70(mm) 5.2.TÝnh gÇn ®óng trôc: H×nh 4.9: S¬ ®å bè trÝ trôc XuÊt ph¸t tõ s¬ ®å bè trÝ trôc ta ®i x©y dùng gi¶n ®å tÝnh to¸n cho trôc dÉn ®éng tang theo 2 ph­¬ng x vµ y: - X©y dùng gi¶n ®å tÝnh to¸n theo ph­¬ng y (ph­¬ng th¼ng ®øng): + TÝnh ph¶n lùc ë c¸c gèi A vµ B: LÊy m« men t¹i ®iÓm A ta cã: Trong ®ã: P1 = S + Smax . Cosa a: Gãc nghiªng cña c¸p so víi ph­¬ng th¼ng ®øng, a = 420 P2 = Smax . Cosa => => RBY = 5372(N) MÆt kh¸c ta cã: RAy + RBy = P1 + P2 => RAy = P1 + P2 - RBy = S + Smax . Cosa + Smax . Cosa - RBy => RAY = S +2Smax.Cosa – RBY =4494 + 2.8073. Cos420 – 5372 =11121(N) RAY = 11121(N) + VÏ biÓu ®å m« men: H×nh 4.10: BiÓu ®å m« men uèn theo ph­¬ng y - X©y dùng gi¶n ®å tÝnh to¸n theo ph­¬ng x (ph­¬ng ngang): + TÝnh ph¶n lùc ë c¸c gèi A vµ B: LÊy m« men t¹i ®iÓm A ta cã: Trong ®ã: P3 = Smax . Sina a: Gãc nghiªng cña c¸p so víi ph­¬ng th¼ng ®øng, a = 420 P 4 = Smax . Sina => => RBX = 5402(N) MÆt kh¸c ta cã: RAx + RBx = P3 + P4 RAX + RBX = 2Smax.Sina =>RAX = - RBX + 2Smax. Sina = 5402(N) RAX = 5402(N) H×nh 4.11: BiÓu ®å m« men uèn theo ph­¬ng x Ngoµi ra, trong qu¸ tr×nh lµm viÖc hai lùc S vµ Smax cßn lµm cho trôc bÞ xo¾n vµ m« men xo¾n ®ã lµ: Víi D lµ ®­êng kÝnh tang, D = 200(mm) => + VÏ biÓu ®å m« men xo¾n: H×nh 4.12: BiÓu ®å m« men xo¾n TÝnh m« men uèn ë nh÷ng tiÕt diÖn nguy hiÓm (tiÕt diÖn 1-1): Mu1-1 = 1581495(Nmm) ë tiÕt diÖn 2-2: Mu2-2 = 0(Nmm) TÝnh ®­êng kÝnh trôc ë hai tiÕt diÖn 1-1 vµ 2-2 theo c«ng thøc(7-3,[2]) cã: Trong ®ã: d: §­êng kÝnh trôc Mt® : M« men t­¬ng ®­¬ng Mu , Mx :m«men uèn vµ xo¾n ë tiÕt diÖn tÝnh to¸n, Nmm [s] : øng suÊt cho phÐp, chän vËt liÖu lµm trôc lµ thÐp 45 cã: [s] = 50(N/mm2) , sb = 600(N/mm2) §­êng kÝnh trôc ë tiÕt diÖn 1-1: => Chän d1-1 = 76(mm) ë tiÕt diÖn 2-2: => Chän d2-2 = 68(mm) 5.3.TÝnh chÝnh x¸c trôc: + KiÓm nghiÖm trôc ë tiÕt diÖn 1-1 theo c«ng thøc(7-5,[2]) cã: (1) Trong ®ã: ns : HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p. s-1 vµ t-1 : Giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu kú ®èi xøng. s-1 = (0.4¸0.5) sb Chän s-1 =0.45 sb = 0.45x600 = 270(N/mm2) t-1 = (0.2¸0.3) sb chän t-1 = 0.25sb = 0.25x600 = 150(N/mm2) sa vµ ta : Biªn ®é øng suÊt ph¸p vµ tiÕp sinh ra trong tiÕt diÖn cña trôc. Do øng suÊt ph¸p biÕn ®æi theo chu kú ®èi xøng cã: smax =- smin = , sm = 0 Do øng suÊt tiÕp biÕn ®æi theo chu kú m¹ch ®éng cã: ta = tm = VËy: ys vµ yt : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn søc bÒn mái §èi víi thÐp c¸c bon trung b×nh chän ys = 0.1 vµ yt = 0.05 b : HÖ sè t¨ng bÒn trôc, b = 1 es vµ et : HÖ sè kÝch th­íc, xÐt ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n bÒn mái Tra b¶ng (7-4,[2]) cã : es = 0.76 , et = 0.65 ks vµ kt :HÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ khi xo¾n. Tra b¶ng (7-8,[2]) cã: ks = 1.63 , kt = 1.5 => ; [n]: HÖ sè an toµn cho phÐp, [n] = (1.5¸2.5) VËy: ns = 3.07 nt = 13.59 Thay ns vµ nt vµo (1) ta cã: (Tho¶ m·n) 5.4. KiÓm nghiÖm then: + §­êng kÝnh trôc l¾p then f68, chiÒu dµi tang 130(mm). + Chän then ®Ó l¾p víi tang: Chän then b»ng theo TCVN150-64 (tra b¶ng 7-23,[2]) cã: b=20(mm), h = 12(mm), t = 6(mm), t1= 6.1(mm), k=7.4(mm), chän chiÒu dµi lµm viÖc cña then l=100(mm). + KiÓm nghiÖm vÒ søc bÒn dËp trªn mÆt c¹nh lµm viÖc cña then tÝnh theo c«ng thøc (7-11,[2]) cã: Trong ®ã: [sd] : øng suÊt dËp cho phÐp, tra b¶ng (7-20,[2]) cã: [sd] =80(N/mm2) d: §­êng kÝnh trôc, mm l: ChiÒu dµi then, mm b: ChiÒu réng then, mm k: PhÇn then l¾p trong r·nh cña trôc, mm => sd = 32.92(N/mm2) < [sd] (Tho¶ m·n) + KiÓm nghiÖm søc bÒn c¾t cña then theo c«ng thøc (7-12,[2]) cã: Víi [t]c :øng suÊt c¾t cho phÐp, tra b¶ng (7-21,[2]) cã [t]c = 120(N/mm2) => tc = 12.18(N/mm2) < [t]c (Tho¶ m·n) VËy kÕt cÊu cña trôc dÉn ®éng tang n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu lµ: H×nh 4.13: KÕt cÊu trôc Ch­¬ng V TÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu thÐp I. TÝnh kÕt cÊu thÐp cña gi¸ ®ì tang n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu: H×nh 5.1: KÕt cÊu thùc cña gi¸ ®ì tang XuÊt ph¸t tõ s¬ ®å thùc ta ®i x©y dùng gi¶n ®å tÝnh to¸n cho gi¸ ®ì tang: H×nh 5.2: Så ®å tÝnh kÕt cÊu thÐp cña gi¸ ®ì Smax: Lùc c¨ng c¸p lín nhÊt cña nh¸nh c¸p cuèn vµo tang, (N). a1: Gãc hîp bëi 2 thanh, chän a1 = 150 l: ChiÒu dµi thanh 1 a: Gãc hîp bëi ph­¬ng c¸p víi ph­¬ng th¼ng ®øng, chän a =420 + Néi lùc trªn c¸c thanh 1 vµ 2: Tõ s¬ ®å tÝnh ta cã 1. TÝnh,chän mÆt c¾t thanh 1: Coi thanh 1 lµ cét chÞu nÐn, do ®ã viÖc tÝnh chän mÆt c¾t thanh 1 ®­îc tÝnh theo cét chÞu nÐn ®óng t©m. Chän cét cã mÆt c¾t d¹ng thÐp [ VÏ biÓu ®å lùc däc trôc: H×nh 5.3: BiÓu ®å lùc däc trôc cña thanh 1 Theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ta cã: Trong ®ã: j1: HÖ sè uèn däc [s]: øng suÊt cho phÐp chän vËt liÖu lµm thanh 1 lµ thÐp CT3 cã [s] = 7600(N/cm2) Tr­íc hÕt ta gi¶ ®Þnh chän j1= 0.5 ta cã: Tra b¶ng thÐp [, chän thÐp cã sè hiÖu 50 cã: F = 6.16 (cm2), imin =0.954(cm) + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ®é m¶nh: Tra b¶ng (11-2,[4]) chän j1, = 0.38 ¹ j1 Gi¶ ®Þnh chän Tra b¶ng thÐp [ chän sè hiÖu cña thÐp 65 cã: F = 7.54(cm2), imin =1.08(cm) + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ®é m¶nh: Tra b¶ng (11-2,[4]) chän j2, =0.45 sai sè rÊt Ýt so víi j2 nªn kh«ng ph¶i trän l¹i. + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh: s = 5988.26(N/cm2) < [s] (Tho¶ m·n) VËy ta chän thanh 1 lµ thÐp [65, cã chiÒu dµi 1.3(m) 2. TÝnh,chän mÆt c¾t thanh 2: Coi thanh 2 lµ cét chÞu nÐn, do ®ã viÖc tÝnh chän mÆt c¾t thanh 2 ®­îc tÝnh theo cét chÞu nÐn ®óng t©m. Chän cét cã mÆt c¾t d¹ng thÐp [ VÏ biÓu ®å lùc däc trôc: H×nh 5.4: BiÓu ®å lùc däc trôc cña thanh 2 Theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ta cã: Trong ®ã: j1: HÖ sè uèn däc [s]: øng suÊt cho phÐp chän vËt liÖu lµm thanh 1 lµ thÐp CT3 cã [s] = 7600(N/cm2) Tr­íc hÕt ta gi¶ ®Þnh chän j1= 0.5 ta cã: Tra b¶ng thÐp [, chän thÐp cã sè hiÖu 65 cã: F = 7.54 (cm2), imin =1.08(cm) + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ®é m¶nh: Tra b¶ng (11-2,[4]) chän j1, = 0.425 ¹ j1 Gi¶ ®Þnh chän Tra b¶ng thÐp [ chän sè hiÖu cña thÐp 80 cã: F = 8.98(cm2), imin =1.19(cm) + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn ®é m¶nh: Tra b¶ng (11-2,[4]) chän j2, =0.48 sai sè rÊt Ýt so víi j2 nªn kh«ng ph¶i trän l¹i. + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh: s = 4842(N/cm2) < [s] (Tho¶ m·n) VËy ta chän thanh 2 lµ thÐp [80 + KÕt cÊu thÐp cña gi¸ ®ì tang n©ng h¹ phÔu cÊp liÖu lµ: II.TÝnh to¸n thiÕt kÕ thïng trén: 1. X¸c ®Þnh c¸c lùc t¸c dông lªn thïng trén: Trong qu¸ tr×nh trén, thïng trén chñ yÕu chÞu lùc ly t©m do dßng vËt liÖu g©y ra vµ träng l­îng cña vËt liÖu. + Lùc li t©m: Trong ®ã: v: VËn tèc dßng vËt liÖu, (m/s) R: B¸n kÝnh thïng trén, (m) n: Tèc ®é quay cña thïng trén, (vg/ph) n = 17(vg/ph) m: Khèi l­îng cña hçn hîp bª t«ng ë trong thïng trén, (kg) m = 1000(kg) => Flt =1.9(kN) Gäi ¸p lùc t¸c dông lªn thïng trén lµ Pa ta cã: Pa = GCM + Flt =9.81 + 1.9 = 11.71(kN) 2. KiÓm tra bÒn theo chiÒu dÇy thïng trén: Coi thïng trén nh­ mét èng h×nh trô chÞu ¸p lùc bªn trong H×nh 5.5: S¬ ®å lùc t¸c dông lªn vá thïng trén ¸p dông lý thuyÕt bÒn Mo ta cã: (1) Trong ®ã: Pa: ¸p lùc t¸c dông lªn vá thïng trén,(kN/m2) Pb = 0 : ¸p lùc bªn ngoµi vá thïng trén. a: B¸n kÝnh trong thïng trén, a= 0.6(m) b: B¸n kÝnh ngoµi thïng trén, b=0.603(m) [sk]: Giíi h¹n bÒn kÐo cña vËt liÖu lµm vá thïng trén [sn]: Giíi h¹n bÒn nÐn cña vËt liÖu lµm vá thïng trén Ta chän vËt liÖu chÕ t¹o thïng trén lµ thÐp CT3 ta cã: [sk] = 3800(daN/cm2) = 380000(kN/m2) [sn] = 4200(daN/cm2) = 420000(kN/m2) Thay vµo (1) ta cã: sbMo = 2358.5(kN/m2) < [sk] (Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn) 3. KiÓm tra bÒn vá thïng trén: Coi thïng trén nh­ b×nh h×nh trô kÝn, chÞu ¸p lùc Pa , ta cã s¬ ®å ph©n bè ¸p lùc bªn trong thïng trén: H×nh 5.6: S¬ ®å lùc t¸c dông lªn vá thïng trén KiÓm tra bÒn theo lý thuyÕt bÒn Mo ta cã: Trong ®ã: t: ChiÒu dÇy thïng trén, (m) D: §­êng kÝnh thïng trén, (m) sk: øng suÊt theo ph­¬ng kinh tuyÕn sv: øng suÊt theo ph­¬ng vÜ tuyÕn => sbMo = 1060(kn/m2) < [sk] (Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn) III.TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸nh trén: 1. X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc cña c¸nh trén: Ta nhËn thÊy khi thïng trén quay, t¹i mçi thêi ®iÓm c¸c c¸nh trén n©ng ®­îc kho¶ng 15% hçn hîp. Träng l­îng cña hçn hîp bª t«ng ë trong thïng trén lµ GCM = 9810(N), do ®ã sau mçi vßng quay c¸nh trén móc ®­îc l­îng bª t«ng lµ: GC = 0.036(T) ThÓ tÝch cña bª t«ng trªn bÒ mÆt c¸nh trén lµ: Víi gbt lµ träng l­îng riªng cña bª t«ng, (T/m3) gbt = (1.8¸2.5)T/m3 Chän gbt = 2.2(T/m3) => C¸nh trén ®­îc ®Æt nghiªng so víi ph­¬ng ngang mét gãc a = 150, vµ nghiªng mét gãc 300 so víi ph­¬ng th¼ng ®øng. H×nh 5.7: S¬ ®å bè trÝ c¸nh trén Ta coi diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña hçn hîp bª t«ng chøa trªn c¸nh trén cã d¹ng h×nh tam gi¸c, cã gãc ë ®¸y c¹nh lµ r H×nh 5.8: S¬ ®å mÆt c¾t ngang cña bª t«ng trªn c¸nh trén ThÓ tÝch cña hçn hîp bª t«ng ë trªn c¸nh trén lµ: Trong ®ã : L: ChiÒu dµi c¸nh trén, chän L= 0.65(m) b: H×nh chiÕu cña bÒ réng c¸nh trén lªn ph­¬ng ngang, (m) h: ChiÒu cao cña hçn hîp bª t«ng ë trªn c¸nh trén, (m) r: Gãc dèc tù nhiªn cña bª t«ng, r = (350¸500) chän r = 500 => => b = 227(mm) VËy chiÒu réng cña c¸nh trén lµ: b = 235(mm) 2. KiÓm tra bÒn c¸nh trén: 2.1. §èi víi c¸nh trén hµn trùc vµo vá thïng trén: Coi träng l­îng cña hçn hîp bª t«ng ph©n bè ®Òu trªn c¸nh trén. Ta coi kÕt cÊu nh­ mét d¹ng dÇm ngµm mét ®Çu: H×nh 5.9: BiÓu ®å m« men uèn Ta coi c¸nh trén cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt, cã chiÒu réng lµ b, chiÒu dµi lµ L vµ chiÒu cao lµ h. H×nh 5.10: TiÕt diÖn ngang cñac¸nh trén Do chiÒu réng cña c¸nh trén nhá, nªn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc c¸nh trén chØ chÞu uèn. Do ®ã ta kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn uèn ta cã: Trong ®ã: su : ømg suÊt uèn, (N/mm2) Mumax : M« men uèn lín nhÊt, Mumax = 41418.75(Nmm) Wx : M« men chèng uèn quanh trôc x, (mm3) su = 42.48(N/mm2) Chän vËt liÖu lµm c¸nh trén lµ thÐp CT3 khi ®ã ta cã [su] = 160(N/mm2) => su = 42.48(N/mm2) < [su] (Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn) + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn c¾t: Trong ®ã: Qc: Lùc c¾t, N Sx: M« men tÜnh cña phÇn diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña c¸nh trén víi trôc x, mm3 Jx: M« men qu¸n tÝnh cña phÇn diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña c¸nh trén víi trôc x, mm4 [t] : øng suÊt c¾t cho phÐp, [t] = 0.6[su] = 0.6x160 = 96(N/mm2) => t = 2.8(N/mm2) < [t] (Tho¶ m·n) 2.1. §èi víi c¸nh trén sö dông c¸nh tay trén: C¸nh trén nµy ®­îc ®Æt vu«ng gãc víi thïng trén vµ hîp víi ph­¬ng th¼ng ®øng vµ ph­¬ng ngang mét gãc 450. Gäi P lµ träng l­îng cña khèi bª t«ng mµ c¸nh trén móc ®­îc. Coi hai c¸nh tay trén chÞu lùc nh­ nhau. H×nh 5.11: Lùc t¸c dông lªn c¸nh trén khi thïng trén quay Ta ®­a c¸nh tay trén vÒ d¹ng dÇm mét ®Çu ngµm nh­ sau: H×nh 5.12: BiÓu ®å m« men uèn + TÝnh chän mÆt c¾t c¸nh tay trén: §Ó ®¬n gi¶n trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n, ta coi c¸nh tay trén chØ chÞu uèn theo c«ng thøc (3-1,[4]) ta cã: Trong ®ã: Mumax: M« men uèn lín nhÊt, (Nmm) Mumax = P1.l P1: Träng l­îng cña bª t«ng t¸c dông lªn ®Çu c¸nh tay trén P1 = Gc = 0.036.104 = 360(N) l: ChiÒu dµi c¸nh tay trén, l = 200(mm) => Mumax = P1.l = 360.200 = 72000(Nmm) WCT: M« men chèng uèn cÇn thiÕt cña mÆt c¾t, (mm3) [su]: øng suÊt uèn cho phÐp cña vËt liÖu lµm c¸nh tay trén, chän vËt liÖu lµm c¸nh tay trén lµ thÐp CT3 ta cã: [su] = 160(N/mm2) => WCT ³ 450(mm3) Tra b¶ng thÐp gãc ta chän thÐp gãc 50x50x3 cã diÖn tÝch mÆt c¾t F = 2.96(cm2) + KiÓm tra bÒn c¸nh tay trén: KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é: su = 121.6(N/mm2) < [su] (Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn) VËy ta chän c¶ hai c¸nh tay trén lµ thÐp gãc 50x50x3 IV.TÝnh, chän ch©n chèng ®ì thïng trén: §Ó ®ì thïng trén ta së dông 4 ch©n chèng ®­îc bè trÝ nh­ h×nh vÏ. Bá qua träng l­îng cña c¸c chi tiÕt kh¸c, ta coi 4 ch©n chèng chØ chÞu t¸c dông cña träng l­îng cña thïng trén vµ träng l­îng cña hçn hçn hîp bª t«ng ë trong thïng trén. Coi 4 ch©n chèng chÞu lùc nh­ nhau vµ chñ yÕu chÞu nÐn. Gäi P lµ lùc nÐn lªn mét ch©n chèng ta cã: H×mh 5.13: S¬ ®å bè trÝ ch©n chèng H×nh 5.14: KÕt cÊu ch©n chèng P = 2824(N) + TÝnh,chän mÆt c¾t ch©n chèng: Ta ®­a ch©n chèng vÒ d¹ng cét chÞu nÐn, chän mÆt c¾t ngang cña cét cã d¹ng h×nh trßn, chiÒu dµi cña ch©n chèng l = 510(mm). XuÊt ph¸t tõ s¬ ®å kÕt cÊu ë trªn ta cã gi¶n ®å tÝnh to¸n: VÏ biÓu ®å lùc däc trôc: H×nh 5.15: BiÓu ®å lùc däc trôc cña ch©n chèng Theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ta cã: Trong ®ã: j : HÖ sè uèn däc [s]: øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm ch©n chèng. chän vËt liÖu lµm ch©n chèng lµ thÐp CT3 cã [s] = 7600(N/cm2) Tr­íc hÕt ta gi¶ ®Þnh chän j= 0.5 ta cã: => FCT = 7.4(cm2) Tra b¶ng thÐp èng chän thÐp cã sè hiÖu 60 cã: F = 8.64 (cm2), cã bÒ dÇy 5(mm) + KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh: s = 6540(N/mm2) < [s] (Tho¶ m·n) Chän kÕt cÊu cña ch©n chèng cã d¹ng: H×nh 5.16: KÕt cÊu ch©n chèng T­¬ng tù ta chän kÕt cÊu cña gi¸ ®ì thïng trén ®­îc t¹o thµnh tõ c¸c thÐp ch÷ [120, cã kÕt cÊu nh­ sau: H×nh 5.17: KÕt cÊu gi¸ ®ì thïng trén V.TÝnh to¸n liªn kÕt: Liªn kÕt ë ®©y ta chän lµ liªn kÕt hµn, do ®ã ta ®i tÝnh chiÒu cao ®­êng hµn vµ chiÒu dµi ®­êng hµn. -TÝnh ®­êng hµn cña c¸nh trén liªn kÕt víi vá thïng trén: Ta coi träng l­îng cña hçn hîp bª t«ng ph©n bè ®Òu ë trªn c¸nh trén, ta cã s¬ ®å liªn kÕt c¸nh trén víi vá thïng: H×nh5.18: S¬ ®å liªn kÕt c¸nh trén víi vá thïng + VÏ biÓu ®å m« men vµ lùc c¾t khi hçn hîp be t«ng t¸c dông lªn c¸nh trén: H×nh 5.19: BiÓu ®å m« men uèn Khi c¸nh trén lµm viÖc, d­íi t¸c dông cña träng l­îng bª t«ng lµm cho c¸nh trén bÞ uèn, lµm cho mèi hµn cã xu h­íng chÞu c¾t theo chiÒu däc thïng trén. Do ®ã ta tÝnh mèi hµn theo ®iÒu kiÖn c¾t: Coi tiÕt diÖn ngang cña mèi hµn cã dngj h×nh ch÷ nhËt víi chiÒu cao lµ dh vµ chiÒu dµi lµ lh. Trong ®ã: Qc : Lùc c¾t tÝnh to¸n, N Sh : M« men tÜnh cña mÆt c¾t ®­êng hµn, mm3 Jh : M« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t ®­êng hµn, mm4 dh : ChiÒu cao ®­êng hµn, chän dh = 5(mm) lh: ChiÒu dµi ®­êng hµn, chän lh = 600(mm) [th]: øng suÊt tiÕp cho phÐp cña ®­êng hµn, N/mm2 Tra b¶ng cã [th] = 160(N/mm2) => th = 84.6(N/mm2) < [th] (Tho¶ m·n) + Ngoµi ra ta kiÓm tra thªm ®iÒu kiÖn uèn: Trong ®ã: Mu: M« men uèn, M = 41418.75(Nmm) Wu: M« men chèng uèn [s]: øng suÊt cho phÐp, (N/mm2) [s] = 0.65sb sb : Giíi h¹n bÒn cña vËt liÖu hµn, vËt liÖu hµn lµ thÐp CT3 ta cã: sb = 400(N/mm2) =>[s] = 0.65sb = 0.65x400 =260(N/mm2) VËy: s = 60(N/mm2) < [s] (Tho¶ m·n) Tµi liÖu tham kh¶o [1]. NguyÔn ThiÖu Xu©n, TrÇn V¨n TuÊn, NguyÔn ThÞ Thanh Mai, NguyÔn KiÕm Anh: M¸y s¶n xuÊt vËt liÖu vµ cÊu kiÖn x©y dùng - NXB X©y Dùng. [2]. NguyÔn Träng HiÖp, NguyÔn V¨n L©m: ThiÕt kÕ chi tiÕt m¸y – NXB ®¹i häc vµ trung häc chuyªn nghiÖp. [3]. §µo Träng Th­êng: TÝnh to¸n m¸y trôc [4]. NguyÔn V¨n Hîp, Ph¹m ThÞ NghÜa: KÕt cÊu thÐp m¸y x©y dùng-xÕp dì-Tr­êng ®¹i häc Giao Th«ng VËn T¶i. [5]. Vò §×nh Lai, NguyÔn Xu©n Lùu, Bïi §×nh Nghi: Søc bÒn vËt liÖu- NXB Giao Th«ng VËn T¶i. [6]. TrÇn Quang Quý, NguyÔn V¨n VÞnh, NguyÔn BÝnh: M¸y vµ thiÕt bÞ s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng – NXB Giao Th«ng VËn T¶i [7]. NguyÔn V¨n Hîp, Ph¹m ThÞ NghÜa, Lª ThiÖn Thµnh: M¸y trôc vËn chuyÓn – NXB Giao Th«ng VËn T¶i. [8]. Hå Sü Cöu, Ph¹m ThÞ H¹nh: VÏ kü thuËt - Tr­êng ®¹i häc Giao Th«ng VËn T¶i. [9]. An HiÖp, TrÇn VÜnh H­ng: Dung sai vµ ®o l­êng c¬ khÝ - NXB Giao Th«ng VËn T¶i.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docNAM.DOC
  • dwggia do thung tron.dwg
  • dwgket cau canh tron.dwg
  • dwgket cau thung tron (BVCCT).dwg
  • dwgtong the may.dwg