Máy khuấy trộn tinh bột cao lanh

”= 1,4 ¸ 1,6. Lấy θ”= 1,4. * Kiểm nghiệm ứng suất uốn : Bánh răng nhỏ: (N/mm2) (3.36) Bánh lớn: ([1]-3.40-52): (N/mm2) (3.37) 3.2.10. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng khi chịu quá tải đột ngột trong thời gian ngắn: a. Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải ([1]-3.43-53): (3.38) Bánh nhỏ: (N/mm2) Bánh lớn: (N/mm2) b. Ứng suất uốn cho phép khi quá tải ([1]-3.46-53): (3.39) Bánh nhỏ: (N/mm2) Bánh lớn: (N/mm2) Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc theo công thức ([1]-3.16-46) và ([1]-3.41-53): (3.40) (3.41) Với Kqt- Hệ số quá tải. K = 2 q’- Hệ số phản ánh sự tăng khả năng tải tính theo sức bền tiếp xúc của bánh răng cong so với bánh răng thẳng.q’ = 1,15¸1,35 (N/mm2) (N/mm2) Kiểm nghiệm sức bền uốn theo ([1]-3.42-53): (3.42) (N/mm2) (N/mm2) 3.2.11. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền: - Môđun ngang: mS = 4 (mm) - Số răng : Z1 = 35 Z2=50 - Góc ăn khớp: αn = 200. - Góc nghiêng trung bình: β = 350 - Chiều rộng bánh răng: b = 50 (mm) - Chiều dài côn L = 150 (mm) - Góc mặt côn lăn j1 = 340 j2 = 560. - Chiều dài côn trung bình : (mm) - Đường kính vòng lăn (vòng chia): ([1]-bảng3.2-36): (mm) (3.43) (mm) (3.44) - Đường kính vòng đỉnh: ([1]-3.2-36): (mm) (3.45) (mm) (3.46) - Đường kính vòng chân: ([1]-3.2-36): (mm) (3.47) (mm) (3.48) - Đường kính vòng chia trung bình : ([1]-3.5-37): (mm) (3.49) (mm) (3.50) - Góc ở chân răng (khi chiều cao chân răng h = 1,25ms =4) : ([1]-3.5-37): (3.51) - Góc ở đỉnh răng (khi chiều cao chân răng h’ = ms = 4) : ([1]-3.5-37): (3.52) - Góc mặt côn chân răng : ([1]-3.5-37): (3.53) (3.54) - Góc mặt côn đỉnh răng : ([1]-3.5-37): (3.55) (3.56) 3.2.12. Tính lục tác dụng lên trục Mômen xoắn trên trục bánh răng chủ động và bánh răng bị động : ([1]-3.53-55): (N.mm) (N.mm) Hình 3.2. Sơ đồ tác dụng lực của bộ truyền bánh răng côn Lực tác dụng lên bánh răng được chia ra 3 thành phần: ([1]-3.52-54): - Lực vòng: (N) (3.57) (N) (3.58) - Lực hướng tâm: (N) (3.50) (N) (3.60) - Lực dọc trục: (N) (3.61) (N) (3.62) 3.3. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI CÓ TỶ SỐ TRUYỀN i = 2 : - Truyền động đai được dùng để truyền động giữa các trục xa nhau. Đai được mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu Fo nhờ đó có thể tạo được lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền đi. - Truyền động đai có các ưu điểm sau: + Nhờ đai có độ dẻo, bộ truyền làm việc êm, không ồn, thích hợp với vận tốc lớn. + Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ. + Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục xa nhau. + Giữ được an toàn cho các chi tiết máy khác khi bị quá tải (lúc này đai sẻ trượt trơn trên bánh). Các nhược điểm của truyền động đai: + Khuôn khổ kích thước khá lớn (khi cùng một điều kiện làm việc, thường riêng đường kính bánh đai đả lớn hơn đường kính bánh răng khoảng 5 lần) + Tỉ số truyền không ổn định vì có trượt đàn hồi của đai trên bánh. + Lực tác dụng lên trục và ổ lớn do phải căng đai (lực tác dụng lên trục và ổ tăng thêm khoảng 2-3 lần so với truyền động bánh răng). + Tuổi thọ thấp khi làm việc với tốc độ cao. Chỉ tiêu về khả năng làm việc của bộ truyền đai là khả năng kéo và tuổi thọ của đai. Thiết kế bộ truyền động đai gồm các bước sau: Chọn loại đai Xác định các kích thước và thông số bộ truyền Xác định các thông số của đai theo chỉ tiêu về khả năng kéo của đai và về tuổi thọ. Xác định lực căng đai và lực tác dụng lên trục. Ta có công suất truyền : N = 7,5.hHGT= 7,5. 0,9 = 6,75 (kW) (3.63) Số vòng quay trên trục bị dẫn : n2 = 73(v/p) Số vòng quay trên trục dẫn : n1 = i.n2 = 2.73 = 146(v/p) (3.64) 3.3.1. Chọn loại đai : Giả thiết vận tốc của đai v < 5(m/s) ([1]-bảng5.13-93) ta có thể chọn đai loại B. Kích thướt tiết diện đai: a x h = 22 x 13,5 (mm) Diện tích tiết diện : F = 230 (mm2) 3.3.2.Đường kính bánh đai nhỏ : Tra trên ([1]-bảng5.14-93) lấy: D = 200-400 (mm) Ta chọn: D1=220 mm. Kiểm nghiệm vận tốc của đai: ([1]-5.18-93) : (m/s) (3.65) 3.3.3. Tính đường kính D2 của bánh lớn : Đai hình thang: ([1]-5.4-84) (mm) (3.66) ξ = 0,02 - Hệ số trượt Tra ([1]-bảng5.15-93): chọn D2= 450 mm. Số vòng quay thực của trục bị dẫn ([1]-5.8-85): (v/p) (3.67) Sai số 3.3.4. Chọn sơ bộ khoảng cách trục: Theo ([1]-5.16-93): (mm). (3.68) Chọn A = 550 mm. Khoảng cách trục A phải thoả mãn điều kiện ([1]-5.19-94) : (3.69) 3.3.5. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A chọn sơ bộ : Theo khoảng cách trục A đã chọn sơ bộ tính chiều dài L theo ([1]-5.1-83): (mm). (3.70) Tra L theo tiêu chuẩn([1]-bảng5.12-92), lấy L = 2240 (mm) Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1s theo([1]-5.20-94) (3.71) 3.3.6. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy tiêu chuẩn: Theo công thức ([1]-5.2-83) : (mm) (3.72) Khoảng cách trục A phải thoả mãn điều kiện ([1]-5.19-93) - Khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai: (mm) (3.73) - Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng: (mm) (3.74) 3.3.7. Tính góc ôm a1 : Góc ôm của dây đai xác định theo ([1]-5.3-83): Vậy ta đã xác định được góc ôm của dây đai thoả mãn điều kiện A D1 D2 K 02 02 b b a1 a2 Hình 3.3 Sơ đồ bộ truyền đai . 3.3.8. Xác định số đai cần thiết : Số đai được xác định dựa theo điều kiện tránh xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh đai theo ([1]-5.22-95): . (3.76) Trong đó: F- Diện tích tiết diện đai. F = 230 (mm2) V- Vận tốc đai V = 2,74 (m/s) [sP]0: ứng suất có ích cho phép.Chọn ứng suất căng ban đầu s0=1,5 (N/mm2) Tra bảng ([1]-5.17-95): [sP]0 = 1,9 (N/mm2) Ct - Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng.Tra bảng ([1]-5.6-90): Ct = 0,9 Cα -Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm.Tra bảng ([1]-5.18-95): Cα = 0,98 Cv- Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc.Tra bảng([1]-5.19-95): CV = 1,04 Vậy ta có: (3.77) Số đai Z không được quá 8 đai vì số đai càng nhiều tải trọng phân bố cho một đai càng không nhiều. Ta chọn Z = 6. 3.3.9. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai : Vật liệu làm bánh đai là Gang GX28-48. D Hình 3.4.Sơ đồ biểu diễn các kích thước của đai Loại đai B h0 = 4,8 (mm) e = 21 (mm) t = 26 (mm) s = 17 (mm) K = 10 (mm) - Chiều rộng đai tính theo ([1]-5.23-96): (mm) (3.78) - Đường kính ngoài của bánh đai([1]-5.24-96): (3.79) Bánh đai dẫn: (mm) Bánh đai bị dẫn:(mm) - Đường kính trong của bánh đai : (3.80) Bánh đai dẫn: (mm) Bánh đai bị dẫn:(mm) 3.3.10. Tính lực căng ban đầu S0 và lực R tác dụng lên trục : - Lực căng ban đầu đối với mỗi đai : ([1]-5.25-96): (N) (3.81) - Lực tác dụng lên trục: ([1]-5.26-96): (N) (3.82) 3.4. THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC TỶ SỐ TRUYỀN i = 10 Để kích thước nhỏ gọn, hiệu suất truyền cao, tỷ số truyền lớn ta chọn thiết kế hộp giảm tốc bánh răng hành tinh một cấp lắp chung vào vỏ hộp động cơ 3.4.1.Sơ đồ động hộp giảm tốc: Hình 3.5.Sơ đồ hộp giảm tốc hành tinh 3.4.2.Hoạt động: Động cơ làm bánh răng a quay, bánh răng a ăn khớp ngoài với bánh răng hành tinh b làm bánh răng b quay, bánh răng b ăn khớp với bánh răng c cố định nên khi bánh răng b quay sẽ làm cần H quay, cần H nối với trục ra và làm trục ra quay 3.4.3.Xác định số răng của các bánh răng: ● Điều kiện đồng trục: để vệ tinh có thể quay quanh hành tinh thì các bánh a và c phải đồng trục do đó phải có Vì bánh răng b ăn khớp đòng thời với bánh răng a và c nên 3 bánh răng phải có cùng một môđun, do đó ta có: Hay ● Điều kiện lắp: đối với hệ hành tinh một cấp thì điều kiện lắp là: tổng số răng của 2 bánh trung tâm phải là bội số của số bánh vệ tinh b : với k là số nguyên dương ● Điều kiện kề: vì chỉ có một vệ tinh nên không cần điều kiện kề Vậy với yêu cầu hộp giảm tốc có tỷ số truyền là i=10, số bánh vệ tinh ta có -13.20-337) Với , k=1, i=10 ta có Chọn thì và Kiểm tra điều kiện đồng trục : đúng Vậy điều kiện đồng trục thoã mãn Kiểm tra điều kiện lắp : đúng Vậy điều kiện lắp thoã mãn 3.4.4.1 Chọn vật liệu bánh răng Đối với cặp bánh răng ăn khớp ngoài và và bánh răng hành tinh b dùng thép 45 thường hoá có tôi bề mặt đạt độ rắn HB = 190 . Đối với bánh răng ăn khớp trong b và c dùng thép 35 thường hoá có tôi bề mặt đạt độ rắn HB = 160 . 3.4.4.2 Xác định ứng suất cho phép. ● Ứng suất tiếp xúc cho phép: Trong đó : : ứng suất mỏi tiếp xúc cho phép (N/mm2). Khi bánh răng làm việc lâu dài, tra bảng (3-9) (TKCTM) có =2,6 HB. K’N : Hệ số chu kỳ ứng suất tiếp xúc, thông thường chọn K’N = 1. Ứng suất tiếp xúc cho phép của các bánh răng nhỏ : a, q, k . Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng ăn khớp trong b và c là : 2) ● Ứng suất uốn cho phép: Khi bộ truyền làm việc các bánh răng a, b, c, k làm việc một mặt, do đó : Trong đó : + : giới hạn mỏi uốn trong chu kỳ mạch động và trong chu kỳ đối xứng. Đối với thép lấy gần đúng , hay bánh răng ăn khớp ngoài a, b có + n: hệ số an toàn. Đối với bánh răng bằng thép thường hoá lấy + : hệ số chu kỳ ứng suất uốn, thường =1. Do đó : Ứng suất uốn cho phép bánh răng a và bánh răng b . Ứng suất uốn cho phép bánh răng b và bánh răng c . Ứng suất cho phép của bánh răng hành tinh b làm việc hai mặt: 3.4.4.3.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng. Đối với bộ truyền bánh răng trụ, chọn hệ số chiều rộng bánh răng chọn . 3.4.4.4 Tính các thông số khác của bộ truyền bánh răng. ● Bộ truyền bánh răng ăn khớp ngoài a, b : -Tính khoảng cách trục : A1=0,5 ( Za + Zb).m Với m là mođun, chọn m=1,5 Suy ra : A1= 0,5 (30 +120).1,5= 112,5 (mm) -Chiều cao răng : h1= 2,25.m=2,25.1,5=3,375 (mm) -Đường kính vòng chia : +Dc1=m.Z1=1,5.30=45(mm) +Dc2= m.Z2 = 1,5.120 = 180 (mm) -Đường kính vòng đỉnh : +De1 = dc1+2m = 45 +2 .1,5 =48 (mm) +De2= dc2 + 2m = 180 +2 .1,5 =183 (mm) -Đường kính vòng chân răng : +Di1= Dc1-2mn-2C = 45-1,5.2-2 .0,3 = 41,4 (mm) +Di2= Dc2 - 2mn - 2C = 180-2.1,5-2.0,3 = 176,4 (mm) -Chiều rộng bánh răng b : b =(mm) -Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng : Trong đó K: hệ số tải trọng, chọn K = 1,2. N: Công suất của bộ truyền (kw), N = 7.5(kw). y: hệ số dạng răng được chọn theo số răng tương đương.(bảng3.8 TKTCM ) y1= 0,451; y2 =0,517. m: mođun bánh răng : m = 1,5 Z: Số răng tương đương. n: Số vòng quay của trục: n1=1460(v/ph). b: chiều rộng bánh răng, b = 52.5 (mm). Suy ra : (N/) < (N/) . ● Bộ truyền bánh răng ăn khớp trong b, c. Do bánh vệ tinh b cùng ăn khớp với bánh răng cố định a và bánh răng cố định ăn khớp trong c nên khoảng cách trục giữa bánh răng hành tinh b với bánh răng c bằng khoảng cách trục giữa bánh răng ăn khớp ngoài a với bánh răng b . hay A = 112,5 mm Tính các thông số của bánh răng c -Đường kính vòng chia: dc2= m.Z2 = 1,5.270. = 405(mm) -Đường vòng đỉnh răng : De= dc2 -2m + Trong đó: dc2 : đường kính vòng chia bánh răng ăn khớp trong c, dc2 = 405 (mm) m : môđun bánh răng, m= 1,5 : là lượng tăng đường kính vòng đỉnh bánh lớn để khi ăn khớp tránh xảy ra hiện tượng đầu răng bánh lớn bị cắt . = Suy ra: Dec = 405 - 2.1,5 + 0,2 =403,2 (mm) -Đường kính vòng chân răng : Dic = dc2 + 2,5m =405 + 2,5 .1,5 =409(mm) 3.4.4.5.Xác định các tỷ số truyền trong hộp giảm tốc bánh răng hành tinh. ● Xác định các tỷ số truyền cần thiết: Tỷ số truyền trong chuyển động từ bánh răng trung tâm a đến bánh răng trung tâm c khi dừng cần H là : IacH=( = -=-270/30=-9 Trong đó:lần lược là vận tốc góc của bánh trung tâm a, bánh trung tâm c và cần H dấu (-) chứng tỏ bánh răng a và bánh răng c quay ngược chiều nhau Ở sơ đồ bánh trung tâm c cố định, chuyển động được truyền từ bánh trung tâm c đến cần H, thay =0 ta được : suy ra : - Nên +Giả sử khi dừng cần H, ta có tỷ số truyền chuyển động tương đối của bánh a và bánh b trong chuyển động tương đối của hệ đối với cần H: Dấu (-) chứng tỏ bánh a và bánh b quay ngược chiều nhau + Tỷ số truyền giữa trục 1 và cần H i1H= 1 - = Do đó i1H= 1-(-9)=10 Đây chính là tỷ số truyền chung của hộp giảm tốc, tỷ số truyền dương nên trục vào và trục ra của hộp giảm tốc cùng chiều + Tỷ số truyền từ trục 1 đến trục 2 . i12= Trong đó: i1H: tỷ số truyền giữa trục 1 và cần H, i1H =10 i2H: tỷ số truyền giữa trục 2 và cần H 3.4.5. Tính trục . 3.4.5.1. Chọn vật liệu. Ta chọn vật liệu chế tạo trục là thép 35, có , trị số ứng suất cho phép [ ] = 50N/mm2, giới hạn chảy , nhiệt luyện đạt độ cứng HB 170, có trị số ứng suất pháp cho phép [] =20 (N/mm2). 3.4.5.2.Tính sức bền trục : Tính sơ bộ đường kính của các trục. Công thức : dsb(mm) Trong đó : dsb : đường kính sơ bộ của trục (mm) . Mx : momen xoắn trên trục cần tính (N/mm) . -Đối với trục 1 có Ndc = N1 = 7.5 Kw, n1= 1460 (v/ph) . Nên: Mx1 = (Nmm) Do đó : dsb 1 . -Đối với trục 2 : N2= N1. Với : Hiệu suất truyền động từ trục 1 đến trục 2 . = =0,9922. 0,97 = 0,955 . Do đó: N2 =7,5.0,955 = 7,1625(Kw) . n2= i12: tỷ số truyền từ trục 1 đến trục 2, i12=8. Nên: n2 = 1460/8=182,5 (v/ph) . Suy ra : Mx2 = (Nmm) Vậy : dsb2 . Tính gần đúng trục. ● Trục 1 A B RAx RAy RBx RBy a b Pv21 Pr Ở đây Pv21: lực vòng trên bánh a : Pv21 = Trong đó: dw1 là đường kính vòng lăn của bánh răng 1, dw1= 45 C : số bánh răng hành tinh, C = 2 . Suy ra : Pv21 = (N) +Pr1 : lực hướng tâm cua bánh a . Pr1 = Pv21 . tg. Các khoảng cách : a = 50 mm, b = 98 mm . Tính phản lực ở các gối đỡ : ●. RBy= . RAy= Pr1 - RBy= 32,2 - 11 = 21,2(N) . ● . RBx = . RAx= Pv21-RBx= 88,5 - 30 = 58,5 (N) . Biểu đồ momen trục 1 Momen uốn tại tiết diện nguy hiểm n-n . Mun-n= . Đường kính trục tại tiết diện n-n . d Trong đó : Mtđ : momen tương đương tại tiết diện n-n . Mtđ = . Vậy: dn-n . Do trên trục 1 có rãnh then nên chọn đường kính trục 1 d= 25( mm) . ●Trục 2 Ở đây Pv12, Pv32,: lần lượt là lực vòng bánh răng a tác dụng lên bánh răng b, bánh răng c tác dụng lên bánh răng b. Pv12 = Pv32 = Pv21 = 88,5 (N) . C = 23 mm, d = 63(mm) . Pr2 =Pr1 = 32,2 (N) . Tính phản lực tại các gối đỡ : Xét trong mặt phẳng 0zy (N) Suy ra : (N) (N) Xét trong mặt phẳng 0xy (N) Suy ra : (N) (N) Momen uốn tại tiết diện nguy hiểm h-h . Mu h-h = Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm h-h: Mtđh-h = . dh-h Chọn đường kính trục 2 là d2 = 20 (mm). ● Trục 3 : Trục nối liền với cần H Tính phản lực tại các gối đỡ : . RHx = . RGx = Pv45 + RHx = 400 + 693 = 1093(N) . RHy = RGy = Pr5 +RHy = 145,6 +252 =397,6(N) . Momen uốn tại tiết diện nguy hiểm q-q : Mutđ = Momen tương đương tại tiết diện q-q : Mtđ = Đường kính trục tại tiết diện q-q : dq-q Do trục này có lồng ổ lăn của tục 1 bên trong nên ta chọn đường kính trục ra d3 = 40mm . 3.4.5.3. Tính chọn ổ và bôi trơn : Theo tính toán trong hộp giảm tốc không có lực dọc trục, vì vậy ta dùng loại ổ lăn đỡ 1 dãy, để cố định các ổ lăn theo phương dọc trục ta dùng các nắp ổ và để điều chỉnh khe hở của ổ ta dùng các tấm thép mỏng giữa nắp ổ và thân hộp của nắp. Nắp ổ ghép với hộp giảm tốc bằng các bulông . a.Tính chọn ổ: ●Trục 1: Sơ đồ chọn ổ cho trục 1: Hệ số khả năng làm việc: C = Q(nh)0,3 £ CBảng Với: n = nI = 960 (v/p) h = 5.300.14 = 21000(giờ) Tải trọng tương đương: Q = (kv.R + m.A).kn.kt Theo bảng 8-2 (Thiết kế chi tiết máy) m = 1,5 Theo bảng 8-3 hệ số tải trọng kt = 1 Theo bảng 8-4 hệ số nhiệt độ dưới 100oC kn = 1 Theo bảng 8-5 vòng trong của ổ quay có kv= 1 QA = RA = 6,22 daN QB = RB = 3,2 daN Vi QA > QB. nên ta chọn ổ cho gối trục A còn ổ của gối trục B lấy cùng kích thước với gối trục A để tiện việc chế tạo và lắp ghép C = QA ( nI.h)0,3 = 6,22.(960.21000)0,3 = 966,4 Tra bảng 14P với d = 20 mm lấy ổ có ký hiệu104 có : CBảng = 11000. Đường kính ngoài của ổ: D =42 mm. Chiều rộng ổ: B =12 mm. Tương tự như trên ta cũng chọn được ổ đỡ cho 2 trục còn lại: ●Trục 2: Ổ có ký hiệu 104 có CBảng = 11000, đường kính ngoài D = 42, chiêu rộng B = 12 mm. ●Trục 3: Ổ có ký hiệu 108 có CBảng = 20000, đường kính ngoài D = 68, chiều rộng B = 15 mm. -Xác định thời hạn ổ : Theo 6.88 (TK hệ dẫn động cơ khí ), tải trọng tương đương trên ổ lăn được tính : Q = Trong đó: V: Hệ số kể đến vòng nào quay, vòng trong quay chọn V =1 j, k : số ổ lăn của bánh vệ tinh và hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các ổ, có j = 2 nên chọn k0= 1 u: tỷ số truyền, ub12= 1+ T1: momen xoắn trên trục bánh trung tâm a, T1=T0. Kc , S : hệ số an toàn, S=1,3 Flt : lực ly tâm tác dụng trên bánh vệ tinh Flt = 6,7 .10 -11.d22.bw.n20.aw. d2 : đường kính vòng chia bánh vệ tinh, d2 = 67,5 bw : Chiều rộng bánh răng vệ tinh, bw= 20 (mm) n0 : số vòng quay bánh chủ động trung tâm, n0 = 960 (v/ph) aw : khoảng cách trục của bánh trung tâm với bánh vệ tinh, aw = 56,25 (mm) hệ số bằng tỷ số của khối lượng các phần bánh vệ tinh quay tương đối với cần và khối lượng của ổ trên khối lượng của hình trụ thép đặc có đường kính bằng đường kính vòng chia của bánh vệ tinh. Ổ đặt trong bánh vệ tinh Flt = 6,7 .10-11.67,52.20.9602.56,25.0,5 =158,25 Do đó : Q = +Thời hạn sử dụng ổ : L = Lh = 106.L.60/(n2.n1)= 106.69.60/(960.=22460(h)>8640h Vậy ổ lăn đủ bền đến khi thay thế của thời hạn . b.Bôi trơn ổ lăn: Do vận tốc bộ truyền bánh răng thấp nên ở các ổ lăn ta bôi trơn bằng mỡ, lượng mỡ chứa không quá 2/3 chỗ rỗng của bộ phận ổ, để mỡ không chảy ra ngoài và không cho dầu rơi vào trong ổ ta dùng các vòng chắn dầu . Bộ phận đỡ sản phẩm : Bộ phận đỡ sản phẩm là bộ phận cuối cùng của máy, có nhiệm vụ nhận sản phẩm để đưa đến bộ phận bốc xếp, đóng gói sản phẩm hoặc đưa sang khâu sản xuất khác. Thông thường bộ phận này là một hệ thống băng tải được dẫn động riêng và liên tục từ khi máy bắt đầu hoạt động. 3.4.5.4 Tính chọn then : Để cố định các bánh đai, bánh răng trên trục và để truyền mômen xoắn và chuyển động từ trục qua bánh răng và ngược lại ta dùng mối ghép then. Dùng vật liệu thép 45 làm then. Dạnh hỏng chủ yếu là bị cắt theo tiết diện A-A và bị dập các mặt bên chủ yếu là mặt tiếp xúc giữa trục và then. Vì vậy sau khi chọn then cần phải kiểm nghiệm lại then: Sức bền dập trên mặt tiếp súc giữa trục và then theo công thức: ([1]-7.11-139) (3.145) Kiểm nghiệm ứng suất cắt của then ([1]-7.12-139): (3.146) Trong đó: Mx- Mômen xoắn cần truyền.(N.mm) d - Đường kình của trục.(mm) l - Chiều dài then. (mm) b - Chiều rộng then. (mm) t - Phần lắp then trên rãnh của trục.(mm) [σ]d; [T]c: ứng suất dập và cắt cho phép đối với thép 45,tra bảng([1]-7.20-140) ta có: [σ]d = 100 (N/mm2). [t]c = 78 (N/mm2). Mayơ cần đủ cứng và bền, đường kính ngoài của Mayơ: dm= 1,6d (bánh răng thép). dm= (1,7 ÷ 1,8)d (bánh răng gang). 1.Tính then trên trục I : Đường kính chỗ lắp then d = 35 mm, tra bảng ([1]-bảng7.23-143) chọn then : b = 10 mm h = 8 mm l = 45 mm. t = 4,5 mm t1=3,6 mm k = 4,2 mm Lấy chiều dài làm việc của then Sức bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then: (N/mm2) (3.147) Kiểm nghiệm ứng suất cắt của then : (N/mm2) (3.148) Vậy then đảm bảo độ bền. 2.Tính then trên trục II : Chọn 2 then cung kích thước d = 40 mm : b = 12 mm h = 8 mm l = 50 mm. t = 4,5 mm t1=3,6 mm k = 4,4 mm Sức bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then: (N/mm2) (3.149) Kiểm nghiệm ứng suất cắt của then : (N/mm2) (3.150) Vậy then đảm bảo độ bền. 3.Tính then trên trục III : Đường kính chỗ lắp then d = 55 mm,tra bảng ([1]-7.23-143) chọn then : b = 18 mm h = 11 mm l = 90 mm. t = 5,5 mm t1=5,6 mm k = 6,8 mm Sức bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then: (N/mm2) (3.151) Kiểm nghiệm ứng suất cắt của then : (N/mm2) (3.152) Vậy then đảm bảo độ bền. 3.4.5.5. Chọn ổ lăn : Trục chỉ chịu có lực hướng tâm nên ta chọn ổ bi đỡ . Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức ([1]-8.1-158) bảng (3.153) Trục I : n = 1460v/p, h = 10500 giờ :(n.h)0,3 = 135 Q- Tải trọng tương đương ([1]-8.2-159) (daN) (3.154) Với các hệ số đã chọn : m = 1,5; Kt = 1; Kn = 1; KV = 1 Do A = 0 nên Q = R (N) = 113,4 (daN) (3.155) (N) = 46,5 (daN) (3.156) QA> QB nên ta chọn ổ cho gối đỡ A còn gối đỡ B lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ B để tiện việc chế tạo và lắp ghép. Tra bảng ([1]-bảng14P-339) chọn ổ ký hiệu 305 đường kính trong d = 25mm, Cbảng = 27000 Trục II : n = 438v/p, h = 10500 giờ :(n.h)0,3 = 102 Với các hệ số đã chọn : m = 1,5; Kt = 1; Kn = 1; KV = 1 (N) = 223,45 (daN) (3.157) (N) = 282,4 (daN) (3.158) QD> QC nên ta chọn ổ cho gối đỡ D còn gối đỡ C lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ D để tiện việc chế tạo và lắp ghép. (3.159) Tra bảng ([1]-bảng14P-339) chọn ổ ký hiệu 307 đường kính trong d = 35mm, Cbảng = 40000 Trục III : n = 145v/p, h = 10500 giờ :(n.h)0,3 = 67,6 Với các hệ số đã chọn : m = 1,5; Kt = 1; Kn = 1; KV = 1 (N) = 431,7 (daN) (3.160) (N) = 937,14 (daN) (3.161) QE< QF nên ta chọn ổ cho gối đỡ F còn gối đỡ E lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ F để tiện việc chế tạo và lắp ghép. (3.162) Tra bảng ([1]-bảng14P-339) chọn ổ ký hiệu 311 đường kính trong d = 55 mm, Cbảng = 84000 3.4.5.6. Chọn kiểu lắp ổ lăn Do chi tiết ổ l ăn là các chi tiết được tiêu chuẩn hoá nên : Vòng trong của ổ sẽ được lắp với trục theo hệ thống lỗ cơ bản Vòng ngoài của ổ sẽ được lắp với vỏ theo hệ thống trục cơ bản Đối với ổ lăn của cụm Cần-trục ra hôp giảm tốc ta chọn kiểu lắp : Vòng trong chịu tải trọng tuần hoàn : lắp trung gian có độ dôi theo kiểu m6 Vòng ngoài chịu tải cục bộ : lắp lỏng theo kiểu H7 Đối với ổ lăn của bánh răng : Vòng trong chịu tải trọng cục bộ : lắp lỏng theo kiểu h7 Vòng ngoài chịu tải trọng tuần hoàn: lắp trung gian có độ dôi lớn nhất theo kiểu N 3.4.5.7. Nắp ổ Nắp ổ thường làm bằng GX15-32, thường dùng bề mặt có đường kính D để định tâm theo kiểu lắp H7. Vì mặt chuẩn cơ bản là mặt bích nên chiều dài mặt trụ định tâm thường lấy nhỏ từ 5….7mm. Bề măt tiếp xúc của nắp với đầu vít kẹp cần gia công đạt độ nhám Rz ≤ 40 Mộng lắp vào rãnh hộp theo kiểu lắp b(b ≥ 6mm). 3.4.5.8 Lót kín bộ phận ổ Lót kín bộ phận ổ nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng và các tạp chất khác xâm nhập vào ổ, nó làm ổ chóng mòn và han gỉ. còn đề phòng dầu bị chảy ra ngoài. Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc rất nhiều vào thiết bị lót kín. Thông dụng nhất là vòng bít. Ví dụ vòng bít được lắp vào nắp ổ ( hình bên ) 3.5. THIẾT KẾ CỤM TRỤC TRUYỀN ĐỘNG THẲNG ĐỨNG: 3.5.1. Tính sơ bộ trục : ([1]-7.2 -114) (mm) (3.163) Đối với bộ truyền bánh răng côn, răng cong thường chọn ổ đũa côn, đỡ chặn, do có thể chịu cả lực hướng tâm và lực dọc trục. Với đường kính đã chọn sơ bộ ở trên ta tra bảng 18P chọn ổ 7217, với các kích thước : d = 85 mm D = 150 mm B = 28 mm T = 31mm C = 24 mm Hình 3.5. Sơ đồ ổ đũa côn Lấy d = 85 mm. Với C - Hệ số tính toán phụ thuộc [t]x.C = 110 ¸130 N - Công suất trục khuấy n2 - Số vòng quay trên trục 3.5.2. Tính gần đúng trục : Định các kích thước chiều dài trục : - Chiều cao của đầu bulông l1 = 30 (mm) - Chiều rộng bánh răng côn bị dẫn B = 50 (mm) - Khoảng cách từ bánh răng côn và nắp l2 = 20 (mm) - Chiều cao nắp : l3 = 40 (mm) - Bề rộng ổ đũa : B = 28 (mm) - Khoảng cách 2 ổ đũa l4 = 250 (mm) - Chiều dài lắp khớp cacđăng l5 = 60 (mm) Tổng chiều dài trục : (mm) Lực tác dụng lên trục khuấy bao gồm mômen xoắn Mx do trở lực của môi trường (mômen xoắn tác dụng từ bộ truyền bánh răng côn truyền động tới để cân bằng với mômen sinh ra do trở lực của môi trường), lực hướng kính Pr2, lực dọc trục Pa2,lực pháp tuyến Pt2 Pr2 = 600,84 (N) Pa2 = 564,93 (N) Pt2 = 1400 (N) Mx2 = 1294555,556 (N.mm) Biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn (hình dưới) Kiểm tra bền tại tiết diện nguy hiểm theo điều kiện bền mỏi và bền đứt. Ta có mômen uốn tại A, B lần lượt là (N.mm) (N.mm) Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt có Mumax. Vậy ta kiểm tra tại B Dùng thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng, ta có giá trị ứng suất tương đương ([5]-3.28-75): (3.164) Trong đó : suB, tuB - Ứng suất uốn và ứng suất cắt tại B Wu, Wx - Mômen chống uốn và mômen xoắn của tiết diện B, xác định theo công thức : và (3.165) Thay vào ta có : (N/mm2) Và scp-1 - Giới hạn bền mỏi cho phép (N/mm2) s-1 - Giới hạn bền mỏi s-1= (0,4¸0,5)sb = (0,4 ¸ 0,5 )600 = 240 ¸ 300 (N/mm2) (3.166) Chọn s-1=300 kd - Hệ số độ lớn tra bảng 5.2 chọn kd = 0,62 n-1 - Hệ số an toàn mỏi, lấy bằng 2 bb - Hệ số tác dụng bậc, đối với tiết diện ổ đỡ lấy bb = 1,1 – 1,2 (N/mm2). (3.167) Bảng 3.1 ĐK trục dk,mm 10 20 30 40 50 70 80 90 100 110 Hệ số độ lớn kđ 1 0,9 0,8 0,75 0,7 0,65 0,62 0,6 0,59 0,58 Vậy thoả điều kiện. Độ bền đứt tại tiết diện B : Tải trọng gây đứt nguy hiểm nhất là tải trọng xoắn Mx, nên trục muốn bền phải thoả mãn điều kiện theo công thức (3.168) t - Ứng suất cắt (N/mm2) [t] - Ứng suất cắt cho phép, được xác định (N/mm2) (3.169) sc - Giới hạn chảy : sc = 300 N/mm2 nT - Hệ số an toàn chảy nT = 3¸ 4 Vậy ta có : u (N/mm2) Vậy thoả điều kiện. 3.5.3. Chọn ổ lăn : Hình 3.7. Sơ đồ tác dụng lực của ổ đũa Ổ đỡ vừa chịu lực dọc trục Pa2 và lực hướng kính Pr. Ta có : (N) =105,743 (daN) (N) = 826,4 (daN) (N) = 845,041 (daN) Chọn trước b = 16010’ Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức ([1]-8.1-158): bảng (3.170) Trong đó : h- Thời gian phục vụ, h = 12000 giờ n- Số vòng quay trên trục n = 60v/ph (n.h)0,3 = tra bảng ([1]-bảng8.7-164) : Q- Tải trọng tương đương, tính theo công thức ([1]-8.6-159) : (daN) (3.171) Với : Hệ số m = 1,5 tra bảng ([1]-bảng8.2-161) : Kt = 1,3 Hệ số tải trọng tra bảng ([1]-bảng8.3-162): Kn = 1 Hệ số nhiệt độ (làm việc dưới 1000) tra bảng ([1]-bảng8.4-162) KV = 1 Hệ số tra bảng ([1]-bảng8.4-162) đối với ổ đũa chặn. Tổng lực chiều trục At (daN) Lực At hướng xuống dưới, do đó lực Q2 lớn hơn. (daN) Do Q1< Q2 nên ta chọn ổ cho gối đỡ II còn gối đỡ I lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ II để tiện việc chế tạo và lắp ghép. (3.172) Tra bảng 18P chọn ổ ký hiệu 7217 đường kính trong d = 85mm, Cbảng = 200000 3.5.4.Tính chọn trục trung gian : Chọn loai trục rỗng vật liệu C45 Đường kính ngoài D=100 (mm) Đường kính trong d=70 Vậy Vì là trục chịu xoắn thuần tuý nên ta kiểm tra trục theo 2 điều kiện: Điều kiện bền (-6.11-152) là ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang Với Đối với vật liệu dẻo thì (-bảng 13.2-21) n là hệ số an toàn, chọn n=2 là momen chống uốn của mặt cắt ngang, theo (-5.9-106) ta có (N.mm) Vậy điều kiện bền thoã mãn Điều kiện cứng: muốn một thanh chịu xoắn không bị biến dạng lớn thì: (-6.12-152) là độ võng lớn nhất là độ võng giới hạn cho phép, được cho trong sổ tay kỹ thuật Theo (-152) thì =(2,61.) () G là môđun đàn hồi trượt, theo (-60) đối với trục thép () là mômen quán tính độc cực,theo (-87) ta có () () Vậy điều kiện bền được thoã mãn 3.6. THIẾT KẾ CỤM TRỤC TRUYỀN ĐỘNG NẰM NGANG : 3.6.1. Tính sơ bộ trục ([1]-7.1-114): (mm) (3.173) Lấy d = 85 mm. Với C - Hệ số tính toán phụ thuộc [t]x. C = 110 ¸130 N - Công suất trục (kW) n1 - Số vòng quay trên trục (v/ph) Đối với bộ truyền bánh răng côn, răng nghiêng thường chọn ổ đũa côn, đỡ chặn, do có thể chịu cả lực hướng tâm và lực dọc trục. Với đường kính đã chọn sơ bộ ở trên ta tra bảng 18P chọn ổ 7217, với các kích thước : d = 85 mm B = 28 mm D = 150 mm T = 31 mm 3.6.2. Tính gần đúng trục : Định các kích thước chiều dài trục : - Chiều cao của đầu bulông l1 = 30 (mm ) - Chiều rộng bánh đai B = 164 (mm) - Khoảng cách từ nắp mặt cạnh của chi tiết quay ngoài hộp với nắp ổ : l2 = 20 mm - Chiều cao nắp : l3 = 40 (mm) - Bề rộng ổ đũa : B = 28 (mm) - Khoảng cách 2 ổ đũa l4= 194 (mm) Tổng chiều dài trục : (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) P1 = 753,56 (N) Pr1 = 546,93 (N) Pa1 = 600,84 (N) Rđ = 6195,6 (N) Đường kính vòng chia của bánh răng nhỏ d1 = 170 mm. Phản lực tại 2 gối tựa A,B : (N) (N) (N) Tính momen ở tiết diện nguy hiểm : Ở tiết diện 1-1 : (N.mm) Ở tiết diện 2-2 : (N.mm) (N.mm) (N.mm) Ở tiết diện 3-3 : (N.mm) (N.mm) Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm : Theo công thức ([1]-7.3-117)và([1]-7.4-117): (3.174) Với : - Mômen tương đương (N.mm) (3.174) (N.mm) dO- đường kính trong của của trục rỗng (do trục không khoét lỗ) N/mm2 tra bảng([1]-7.2-119): Hình 3.8. Bỉểu đồ mômen trên trục nằm ngang Ở tiết diện 1-1: (N.mm) (mm). Chọn d = 85 (mm) Ở tiết diện 2-2: (N.mm) (mm). Chọn d = 85 (mm) Ở tiết diện 3-3: (N.mm) (mm). Chọn d = 75 (mm) 3.6.3. Chọn ổ lăn : Q- Tải trọng tương đương, tính theo công thức( [1]-8.6-159): (daN) (3.175) Chọn trước b = 16010’ Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức :bảng Trong đó : h- Thời gian phục vụ, h = 12000 giờ n- Số vòng quay trên trục, n = 120 v/ph (n.h)0,3 = 63 Với các hệ số đã chọn : m = 1,5; Kt = 1,3; Kn = 1; KV = 1 (N) = 1096,231 (daN) (N) = 1100,169 (daN) Tổng lực chiều trục At (3.176) (daN) Lực At hướng sang gối trục bên trái do đó QA lớn hơn. (daN) Do QA> QB nên ta chọn ổ cho gối đỡ A còn gối đỡ B lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ A để tiện việc chế tạo và lắp ghép. Tra bảng ([1]-18P-439) chọn ổ ký hiệu 7217 đường kính trong d = 85mm, Cbảng = 200000 3.6.4 Tính then : [σ]d; [T]c: ứng suất dập và cắt cho phép đối với thép 45,tra bảng([1]-7.20-142) ta có: [σ]d = 100 (N/mm2). [t]c = 78 (N/mm2). Đường kính bánh đai lớn lắp then d = 85 mm, tra bảng ([1]-bảng 7.23-142) chọn then : b = 24 mm h = 14 mm l = 140 mm. t = 7,0 mm t1=7,2 mm k = 8,7 mm Sức bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then ([1]-7.11-139): (N/mm2) (3.177) Kiểm nghiệm ứng suất cắt của then ([1]-7.12-139) : (N/mm2) (3.178) Vậy then đảm bảo độ bền. Đường kính bánh răng côn nhỏ lắp then d = 75 mm, tra bảng ([1]-bảng.23-143) chọn then : b = 24 mm h = 14 mm l = 45 mm. t = 7,0 mm t1=7,2 mm k = 8,7 mm Sức bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then: (N/mm2) (3.179) Kiểm nghiệm ứng suất cắt của then : (N/mm2) (3.180) Vậy then đảm bảo độ bền. 3.7. THIẾT KẾ VỎ HỘP Vỏ máy có nhiều hình dạng cấu tạo khác nhau, đảm bảo vị trí tương đối cần thiết giửa các chi tiết và bộ phận máy, chịu tải trọng do các bộ phận máy truyền đến, đảm bảo bôi trơn và bảo vệ các chi tiết máy khỏi bụi bặm. Bất kì một vỏ máy nào củng gồm những yếu tố cấu tạo sau: thành hộp, nẹp gân, mặt bách, gối đở ổ…, liên hệ với nhau thành một khối. Hình dạng cấu tạo vỏ máy rất phức tạp, có trọng lượng lớn vì vậy trong sản xuất thường dùng phương pháp đúc bằng vật liệu rẻ. Hiện nay dùng phổ biến phương pháp đúc vỏ máy bằng gang, đôi khi bằng thép. Khi cần phải hạn chế trọng lượng máy thí dụ như máy vận chuyển thì người ta dùng kim loại màu. Ta chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường làm các trục để việc lắp ghép được dễ dàng. Chiều dày thành thân : δ = 0,025.A + 1 = 0,025.180 +1 = 5,5 (mm) Chọn : δ = 15 (mm). Chiều dày thành nắp hộp : δ1 = 0,02.A+3 = 0,02.180 +3 = 6,6 (mm).Chọn : δ1 = 10 (mm). Chiều dày mặt bích dưới của than : b = 1,5.δ = 22,5(mm). Chiều dày mặt bích trên của nắp : b1= 1,5δ1 = 15(mm). Chiều dày đế hộp không có phần lồi : p = 2,35.δ =35(mm). Chiều dày gân ở thân hộp : M = (0,85÷1)δ = 10 (mm). Chiều dày gân ở nắp hộp : m1 = (0,85÷1)δ1= 8(mm). Đường kính bulông nền : dn = 0,036A+12 =18 (mm). Đường kính bulông vòng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc,với khoảng cách trục A :130x140 tra bảng 10-11a và 10-11b. Ta chọn bulông M12. Số lượng bulông nền : n === 2. với : L- Chiều dài hộp (sơ bộ 550mm). B - Chiều rộng hộp (sơ bộ 200mm). Khoảng cách C1 từ mặt ngoài đến tâm các bulông : M8→ C1min = 13 (mm) M10 → C1min = 16 (mm) 3.8. BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC : Để giảm ma sát, mài mòn bánh răng, đảm bảo điều hoà nhiệt tốt và đề phòng các chi tiết máy bị han gỉ, ta cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc. Việc chọn hợp lý loại dầu cần bôi trơn sẽ làm tăng tuổi thọ các bộ truyền tức là nâng cao thời gian sử dụng máy. Ta dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu. Bằng cách ngâm các bộ truyền và các chi tiết máy trong dầu chứa ở hộp (vận tốc vòng của bánh răng nhỏ hơn 12m/s), khi vận tốc lớn, công suất mất mát dầu tăng lên và dễ bị biến chất do bắn toé và các chất cặn trong dầu bị khuấy động và hắt vào chỗ ăn khớp. Vì vận tốc vòng của các bánh răng <12m/s nên sử dụng phương pháp bôi trơn bằng ngâm dầu :dầu được đổ vào trong hộp giảm tốc với số lượng 0,4÷0,8 lít cho 1kw công suất truyền động. Mức ngâm dầu thấp nhất phải đủ bôi trơn các bộ truyền trong hộp giảm tốc, mức dầu cao nhất được chọn sao cho tổn thất công suất khuấy dầu nằm trong giới hạn cho phép, nhiệt độ làm việc của dầu không vượt quá giá trị cho phép. 3.9. KIỂM TRA VÀ BẢO DƯỠNG : Để đảm bảo hộp giảm tốc làm việc được lâu dài, ta cần phải tiến hành kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ. Trước khi làm việc cần phải kiểm tra mức dầu, độ nhớt của dầu bôi trơn. Nếu mức dầu không đảm bảo thì phải chêm thêm dầu bôi trơn, nếu có nhiều cặn thì phải thay dầu mới. Đối với mỡ trong ổ thường 12 tháng thay một lần. Trong quá trình làm việc có thể bơm mỡ thêm nếu thiếu. CHƯƠNG 4 : CHẾ TẠO, LẮP RẮP, CHẠY THỬ VÀ VẬN HÀNH CÁC THIẾT BỊ. Khả năng làm việc của toàn bộ thiết bị có cơ cấu khuấy phụ thuộc vào tính đúng đắn của việc lựa chọn và tính toán kết cấu truyền dẫn, vào chất lượng chế tạo thiết bị, vào việc kiểm tra, chạy thử trước khi đưa vào vận hành cũng như vào việc vận hành đúng quy trình các bộ phận này. Đa số các thiết bị có cơ cấu khuấy làm việc dưới áp lực chịu sự kiểm soát của “ Ban thanh tra nối hơi”. Nhiều thiết bị làm việc với các sản phẩm dễ cháy, nỗ và độc hại, đặt trong các phòng làm việc nguy hiểm về nỗ hoặc là một khâu trong dây chuyền công nghệ làm việc liên tục. Do những nguyên nhân này nên mỗi thiết bị có cơ cấu khuấy trong sản xuất cần có một bộ tài liệu kỹ thuật như lý lịch máy, các bản vẽ, các tài liệu hướng dẩn về lắp ráp, chạy thử, bảo dưỡng, sữa chữa và vận hành. Ở các nước có nền công nghiệp phát triển, việc chế tạo và lắp đặt các thiết bị trong xí nghiệp công nghiệp cũng phải tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn và tài liệu kỹ thuật có hiệu lực trong nước đó. 4.1 CHẾ TẠO, LẮP RÁP, CHẠY THỬ TẠI NƠI CHẾ TẠO VÀ BAO GÓI. Phần lớn các thiết bị có cơ cấu khuấy ở nước ta được chế tạo tại các nhà máy, các xưởng cơ khí thuộc các ngành hóa chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ,….Nhưng vì khối lượng chế tạo còn chưa nhiều, đến nay chúng ta vẩn chưa xuất bản được các catalog và các tiêu chuẩn về các thiết bị có cơ cấu khuấy. Chính vì thế khi bắt đàu khởi thảo các máy khuấy cần thực hiện tốt giai đoạn thiết kế kỹ thuật. Mặt khác do điều kiện chế tạo đơn chiếc nên cũng cần việc chế tạo toàn bộ máy khuấy tại các nhà máy cơ khí có đủ năng lực chế tạo và thử nghiệm loại thiết bị tương ứng, nhất là các thiết bị chịu áp lực, làm việc trong môi trường độc hại hoặc nguy hiểm.Thiết bị cần được chế tạo, lắp ráp hoàn chỉnh và chạy thử tại nhà máy chế tạo trước khi đưa tới nơi sử dụng. Trong trường hợp không thể thực hiện việc lắp ráp trục khuấy vào trong vỏ thiết bị hoặc cần đặt truyền dẩn riêng thì có thể để riêng vỏ thiết bị, bộ phận truyền dẩn và các cơ cấu bên trong. Lúc đó việc lắp thiết bị được tiến hành tại nơi đặt hang, nhưng không được phếp bỏ qua các công tác kiểm tra và phải giữ đúng các điều kiện kỹ thuật do bản thiết ké quy định. Đồng thời không được phép bỏ qua các giai đoạn chạy thử, chạy rà. Chú ý rằng phương pháp lắp thứ nhất cần được ưu tiên, còn phương pháp thứ hai hết sức hạn chế. Các thiết bị có cơ cấu khuấy phải thỏa mãn các chỉ tiêu về độ tin cậy và tuổi thọ sau đây: Thời gian máy hỏng từ 8000 giờ (xác định theo theo dạng cơ cấu bít kín trục). Tuổi thọ cho đến lần đại tu thứ nhất không nhỏ hơn 17200 giờ. Thời gian làm việc không dưới 10 năm. Hệ số sử dụng kỹ thuật không nhỏ hơn 0,93 Thiết bị chế tạo ra phải vận chuyển được tới nơi sử dụng và các kích thước của nó (bao bì) phải phù hợp với các phương tiện vận chuyển. Trong tài liệu thi công phải thiết kế lắp đặt thiết bị khi vận chuyển, bao gồm các bản vẽ lắp và bảo vệ trục khuấy bên trong vỏ thiết bị, chống các tác động có thể của va đập và rung động, lắp thiết bị trên sàn toa, xe,… Bao gói thiết bị nhằm bảo vệ nó khỏi gây tác dụng có hại và bị ảnh hưởng của môi trường trong khi vận chuyển. Việc bảo quản thiết bị có ý nghĩa rất quan trọng nhằm duy trì tình trạng kỹ thuật và khả năng làm việc của thiết bị tới khi lắp ráp. Sau khi bao gói xong thiết bị cần phải có văn bản xác nhận là hợp quy cách. Bộ phận có yêu cầu đặc biệt khi chế tạo là bộ phận truyền dẩn kể cả trục và bộ phận đỡ các ổ bi. Ngoài ra cần chú ý tới chất lượng lắp ghép các cụm trọn bộ của bộ phận truyền dẩn và bịt kín. Sai lệch của trục khuấy theo phương thẳng đứng khi lắp vào thiết bị không được vượt quá 0,3mm trên 1 met chiều dài. Khi định tâm trục hộp giảm tốc với trục trung gian hoặc trục may khuấy bằng nối trục kiểu bích hoặc nối trục dọc 2 nữa thì độ không đồng trục do dịch trục không được vượt quá 0,05mm và do gãy khúc giữa các trục không quá 0,05mm trên 1 met chiều dài trục. Độ đảo hướng kính của bề mặt trục tại chổ lắp cơ cấu bít kín phụ thuộc vào dạng bịt kín và đường kính trục không được vượt quá 0,1 – 0,25mm. Tất cả các cơ cấu khuấy làm việc với số vòng quay của trục lớn hơn 1,33vòng/s (80 vòng/phút) phải được cân bằng tĩnh. Mọi thiết bị có cơ cấu khuấy sau khi sản xuất ra đều phải chạy thử tại nhà máy chế tạo nhằm mục đích kiểm tra chất lượng chế tạo, phát hiện và loại trừ các khuyết tật, hỏng hóc trong quá trình làm việc. Việc chạy thử tốt nhất nên tiến hành trên bệ thử (các nhà máy lớn có mặt hang ổn định thì làm việc này khá thuận lợi) có các trang bị, dụng cụ đo cần thiết và theo một chương trình được soạn thỏa đặc biệt gồm có chạy thử không tải và chạy thử có tải trọng. Chạy thử không tải nhằm kiểm tra các lắp ghép,kiểm tra sự làm việc bình thường của thiết bị và chạy rà bộ phận truyền động trong không khí. Thời gian chạy thử không tải không được ít hơn 30 phút. Trong quá trình chạy thử không tải cần tiến hành đo công suất tiêu thụ của may khuấy. Chạy thử có tải trọng thực hiện sau khi chạy thử không tải đã đặt được kết quả tốt. Trong quá trình chạy thử có tải trọng cần đạt được sự làm việc êm, trôi chảy của thiết bị, không có va đập và các tiếng ồn lạ. Phát hiện và loại trừ được các nguyên nhân gây tắc, làm kẹt các chi tiết truyền động, dò rỉ dầu bôi trơn và các chất lỏng làm nguội. Kiểm tra mức tiếng ồn, rung động của máy và thiết bị.Việc chạy thử có tải trọng được thực hiện dưới áp suất công tác trong thiết bị khi nạp nước vào thiết bị tới mức làm việc bình thường. Thời gian chạy thử có tải trọng trong trường hợp chế tạo đơn chiếc không được dưới 4 giờ, đối với các thiết bị còn lại là 1 giờ. Trong quá trình chạy thử có tải trọng cần tiến hành đo công suất tiêu thụ của máy khuấy. Các kết quả chạy thử (không tải và có tải) là cơ sở để xây dựng lý lịch của thiết bị, bao gồm các kết quả chạy thử cùng các kết luận về sự thích hợp của thiết bị với tài liệu kỹ thuật của nhà thiết kế, với các điều kiện đặt ra cho chế tạo và cung ứng. Trên mỗi thiết bị tại vị trí dễ nhìn cần gắn biển ghi dấu hiệu riêng của xí nghiệp cùng các thong số công nghệ đặc trưng của thiết bị. Trên giá đỡ truyền động cần lắp mủi tên sơn màu đỏ chỉ chiều quay của cơ cấu khuấy. 4.2 LẮP RÁP VÀ BẢO QUẢN: Sau khi đưa thiết bị đến kho hoặc mặt bằng lắp ráp của xí nghiệp đặt hàng, người đặt hang có trách nhiệm giữ gìn, tuân thủ các nguyên tắc bảo quản, mở hòm,lắp ráp và vận hành. Các quy tắc và yêu cầu cơ bản đối với các giai đoạn này có trong các điều kiện kỹ thuật và hướng dẩn đặc biệt do nhà máy chế tạo soạn thảo cung cấp cùng với thiết bị cho người đặt hàng. Trước khi lắp ráp và mở hòm, các thiết bị phải được bảo quản trong gói của nhà máy chế tạo ở các điều kiện có thể loại trừ tác dụng có hại và bụi bẩn trong khí quyển. Sau thời hạn bảo đảm của người cung cấp (24 tháng kể từ ngày giao hàng), cần phải kiểm tra tình trạng bảo quản thiết bị. Phương pháp kiểm tra lại là phải mở hòm mà không cần thao thiết bị. Theo các kết quả của việc kiểm tra việc bảo quản mà quy định thời hạn lần kiểm tra và bảo quản tiếp sau. Khi xem xét tình hình bảo quản hoặc khi chuẩn bị lắp ráp thiết bị, người đặt hàng phải tiến hành quan sát xem thiết bị có hư hại do vận chuyển không và kiểm tra bản kê bao gói – giao hàng. Trong trường hợp phát hiện ra các hư hại hoặc thiếu chi tiết phải lập biên bản, một bản gởi cho nhà máy chế tạo thiết bị. Trông thời kì lắp ráp thiết bị, tất cả các nguyên công nâng – vận chuyển được thực hiện phù hợp với các sơ đồ trong bản hướng dẩn lắp đặt, vận hành và trên các hình chung của các thiết bị hoặc các bộ phận riêng của chúng trên các bản vẽ thi công. Tất cả các phần quay và vận chuyển ở phía ngoài thiết bị trên chiều cao nhỏ hơn 2m kể từ mặt bằng vận hành cần được bảo vệ bằng các vật chắn dễ tháo lắp và đủ tin cậy. Trước khi nối thiết bị với các đường ống dẩn trong xưởng tại nơi sử dụng thiết bị, cần đảm bảo các đường ống của thiết bị hoàn toàn thông, không bị rĩ sắt, phoi kim loại, bùn bẩn hoặc các vật lạ làm tắc. Đối với các thiết bị làm việc dưới áp suất dư trên 0.07MPa (0,7 kg/cm2) cần phải có các cơ cấu an toàn, thường là các supap an toàn có cần thẳng đứng và có tay gạt để xã. Trong quá trình vận hành, nếu van an toàn không đủ tin cậy theo các điều kiện công nghệ thì phải đặt thêm màng an toàn. Vỏ thiết bị, động cơ điện và các đường ống cần phải được trang bị các cơ cấu nối đất. Khi lắp ráp thiết bị vao dây chuyền sản xuất cần chú ý đến các ống dẩn, các đường dây dẩn điện và các chi tiết khác không được gây khó khăn cho việc vận hành và sữa chữa thiết bị. 4.3 CHẠY THỬ CÔNG NGHIỆP: Việc chạy thử công nghiệp được tiến hành trong điều kiện sản xuất nhằm mục đích kiểm tra lần cuối chất lượng chế tạo thiết bị.Ở đây chủ yếu là kiểm tra sự phù hợp của các thông số công nghệ, độ tin cậy của thiết bị so với các số liệu ghi trong lý lịch thiết bị. Công việc này được tiến hành trước khi vận hành công nghiệp. Ngoài ra kiểm tra sự lắp đặt thiết bị vào dây chuyền, sự làm việc bình thường của các đường ống công nghệ,….là cần thiết trước khi chạy thử công nghiệp. Các thao tác chủ yếu trong quá trình chạy thử công nghiệp được tiến hành phù hợp với qui trình công nghệ và hướng dẩn vận hành thiết bị. Nhưng trong quá trình chạy thử công nghiệp, người thao tác phải tập trung tư tưởng để quan sát chu đáo sự làm việc của thiết bị trong suốt quá trình chạy thử. Trong quá trình chạy thử công nghiệp phải kiểm tra sự phù hợp về chiều quay của cơ cấu khuấy so với thiết kế. Để kiểm tra cần phải thực hiện đóng điện cho động cơ điện trong thời gian ngắn.Trước khi đóng điện cần kiểm tra điện trở của lớp cách điện của cuộn dây stato, nếu điện trở này nhỏ hơn 0,5MΩ thì phải tiến hành sấy chúng. Trước khi tiến hành chạy thử công nghiệp phải kiểm tra: Xem có đủ các dụng cụ đo lường để kiểm tra các thông số công nghệ, các phụ tùng cùng các cơ cấu an toàn không và các dụng cụ này ở tình trạng làm việc như thế nào. Độ tin cậy của các mối lắp ghép thiết bị, bộ phận truyền dẫn, đường ống, phụ tùng và các dụng cụ đo lường kiểm tra. Động cơ điện, hộp giảm tốc, các hệ thống bôi trơn, làm nguội, các bộ phận bít kín đã ở trạng thái sẵn sàng làm việc chưa. Biên bản chạy thử công nghiệp bao gồm tất cả các chỉ tiêu công nghệ và kỹ thuật cơ bản trong quá trình làm việc của thiết bị cũng như các nhận xét cùng các trục trặc xuất hiện trong quá trình chạy thử là những tài liệu cần thiết của giai đoạn đưa thiết bị vào vận hành (có sự tham gia của nhà máy cơ khí chế tạo thiết bị và nhà máy sử dụng thiết bị). Các tài liệu này cung cấp cho nhà máy chế tạo những số liệu để hoàn thiện các bản vẽ thi công và tiến hành sản xuát hàng loạt. Đồng thời nó còn giúp cho người sử dụng khi vận hành công nghệ thiết bị. Tập hợp trọn bộ các tài liệu về kết cấu và vận hành bao gồm lý lịch máy, các bản vẽ lắp có các bản liệt kê, các bản vẽ các chi tiết thay thế và mau mòn, chóng hỏng cũng như các tài liệu khác do nhà máy chế tạo cung cấp, cho phép người sử dụng biên soạn quy trình thao tác để vận hành và sữa chữa các thiết bị có cơ cấu khuấy. 4.4 VẬN HÀNH CÔNG NGHIỆP VÀ CÁC QUY TẮC AN TOÀN: Việc vận hành các cơ cấu khuấy không phức tạp. Trước khi mở máy cần kiểm tra dầu bôi trơn trong bộ phận truyền dẩn và bộ phận bít kín. Đối với các bộ phận bít kín có vỏ bọc làm nguội bằng nước thì cần cấp nước vào vỏ bọc. Trong quá trình làm việc của máy khuấy, nhiệt độ của các ổ đỡ và các ổ chặn không vượt nhiệt độ không khí bên ngoài 500C. Trong quá trình máy khuấy làm việc, đệm làm kín trong các bộ phận bít kín bị nén chặt lại do ảnh hưởng lực nén của nắp chèn. Ở các thiết bị làm việc dưới áp suất dư hoặc điều kiện chân không, các bộ phận bít kín bị mất dần tính kín, bắt đầu cho môi trường hơi từ thiết bị đi ra ngoài hoặc không khí bên ngoài lọt vào thiết bị. Để khôi phục độ kín của bộ phận bít kín cần xiết các đai ốc tại các đinh vặn bắt nắp chèn.Tuy vậy, khi đệm bị nén nhiều và cũ thì việc xiết chặt nắp chèn không mang lại hiệu quả, trái lại làm nóng trục và đệm. Khi đó cần thay đệm làm kín. Trong thời gian máy khuấy làm việc cần kiểm tra tình trạng bôi trơn các ổ, mức dầu trong bộ phận truyền dẫn và bổ sung dầu khi cần thiết.Thời hạn thay thế hoàn toàn dầu bôi trơn và mác dầu được ghi trên lý lịch máy. Khi mở máy cần kiểm tra chiều quay của động cơ điện. Để đổi chiều quay của động cơ cần chuyển vị trí của hai đầu dây dẩn điện vào động cơ. Các quy tắc chính về kỹ thuật an toàn khi vận hành máy khuấy là: Người vận hành máy khuấy phải được hướng dẫn cẩn thận về vận hành. Khi mở máy vận hành, tắt máy phải theo đúng bản quy trình thao tác được treo ở gần thiết bị. Không đóng điện vào động cơ khi tay ướt, phải mang găng tay cao su khi đóng mỏ điện. Xiết các đai ốc của bộ phận bít kín và các phần chuyển động chỉ thực hiện khi dừng máy. Phần chuyển động của bộ phận truyền dẩn (nối trục, các bánh răng, các chi tiết của truyền động đai thang) cần phải che kín bằng các tấm chắn tháo được. Động cơ điện phải được nối đất. Khi vận hành các bộ phận truyền dẩn đặt trên cao cần suer dụng thang liên động và phía dưới chân cần có mấu hoặc đế cao su. Khi chui vào thiết bị để sữa chữa cần pgair tuân thủ các nguyên tắc sau: a ) Trước khi bắt đầu công việc người công nhân phải được trưởng ca hướng dẩn và trình bày giải pháp tiến hành b ) Trước khi công nhân chiu vào thiết bị thì thiết bị đã được rữa sạch bằng nước. Nếu trong thiết bị có các chất độc thì ngoài việc rữa sạch bằng nước phải thổi khí nén hoạc xong hơi nước. Nhiệt độ bên trong thiết bị không được cao quá 30oC.Trong thời gian công nhân ở trong thiết bị nên thông khí thường xuyên. c ) Tất cả các đường ống nối với thiết bị kể cả các đường ống thông gió cần phải đóng lại và tháo mối nối. d ) Khi có người làm việc trong thiết bị chỉ được phép sử dụng điện áp để chiếu sang là 12V. Trong các thiết bị dùng để gia công các chất đặc biệt dễ cháy, dễ nỗ chỉ cho phép sử dụng đèn chiếu sang chạy bằng ắc qui có khả năng phòng nổ. TRong trường hợp này phải thực hiện các công việc bên trong thiết bị bằng các dụng cụ không phát tia lửa đ ) Động cơ điện của máy khuấy cần được ngắt khỏi mạch điện. e ) Việc chui vào và ra khỏi thiết bị ở chiều cao trên 2m phải dùng thang di dộng đặt vào cửa chui. g ) Công nhân chiu vào thiết bị phải có quần áo đặc biệt cùng với ủng và găng tay cao su. Khi làm việc trong một số thiết bị (nếu bản hướng dẩn vận hành qui định) phải mang mặt nạ phòng chống độc có ống mền. Phần cuối của ống phải nằm ngoài giới hạn phòng đặt máy. h ) Trên người công nhân chui vào thiết bị phải có thắt lưng phòng hỏa, trên đó có một sợi dây có đầu tự do buộc vào cột nhà hoặc điểm tựa gần nhất. Trong thời gian làm việc trong thiết bị người công nhân phải luôn luôn được một người ở ngoài theo dõi. Khi công nhân cảm thấy mệt, người này phải giúp người công nhân ra ngay khỏi thiết bị. k ) Khi tiến hành các công việc với ngọn lửa mỏ (hàn, cắt,…) bên trong thiết bị cần phải có các giải pháp đặc biệt. Mục lục Chương 1 : Giới thiệu chung 1.1.Giới thiệu về cao lanh…………………………………… 02 1.2.Giới thiệu quy trình công nghệ sản xuất tinh bột cao lanh 12 1.3.Cơ sở lý thuyết khuấy trộn……………………………… 13 Chương 2 : Lựa chọn phương án thiết kế 2.1.Yêu cầu kỹ thuật đối với máy cần thiết kế……………… 17 2.2.Các loại cơ cấu khuấy…………………………………... 17 2.3. Đăc điểm một số phương án máy khuấy………………. 18 2.4.Phân tích chọn phương án thiết kế……………………… 22 Chương 3 : Thiết kế một số cơ cấu chính của máy 3.1.Tính toán công suất động cơ………………..................... 28 3.2.Thiết kế bộ truyền bánh răng côn răng cong…………… 32 3.3.Thiết kế bộ truyền đai………………………………….. 42 3.4.Thiết kế hộp giảm tốc………………………………….. 46 3.5.Thiết kế cụm trục truyền động thẳng đứng…………….. 65 3.6.Thiết kế cụm trục truyền động nằm ngang…………….. 71 3.7.Thiết kế vỏ hộp………………………………………… 77 3.8.Bôi trơn hộp giảm tốc………………………………….. 78 3.9.Kiểm tra và bảo dưỡng………………………………… 78 Chương 4 : Chế tạo, lắp rắp, chạy thử và vận hành máy 4.1.Chế tạo, lắp ráp, chạy thử tại nơi chế tạo và bao gói…… 79 4.2.Lắp ráp và bảo quản……………………………………. 82 4.3.Chạy thử công nghiệp………………………………….. 83 4.4.Vận hành công nghiệp và các quy tắc an toàn………….. 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO . Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. Thiết kế chi tiết máy, nhà XB Giáo dục, Hà nội-1975 . Trịnh Chất, Lê Văn Uyển. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, nhà XB Giáo dục . Nguyễn Minh Tuyển. Cơ sở thiết kế máy khuấy trộn thực phẩm, nhà XB Khoa h ọc và kỹ thu ật, Hà Nội – 1976 . Ngô Xuân Giáp,Vũ Hào,Nguyễn Đắc Tam,Vũ Công Tuấn. Sổ tay thiết kế cơ khí tập 3, nhà XB Khoa học và kỹ thuật . GS.TSKH. Phan Kỳ Phùng (Chủ biên),Ths. Thái Hoàng Phong. Giáo trình sức bền vật liệu, tập 1,nhà XB Khoa học và kỹ thuật . Nguyễn Trọng Hiệp. Chi Tiết Máy, tập 2, NXB Giáo dục . PGS. Trần Hữu Quế, GVC Trần Văn Tuấn. Giáo trình vẽ kỹ thuật, NXB Giáo dục .Giáo trình Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường, NXB Giáo dục PHỤ LỤC: BẢN VẼ HỆ THỐNG BỂ KHUẤY: BẢN VẼ CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: 3. BẢN VẼ SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ SƠ ĐỒ ĐIỆN: .BẢN VẼ CỤM TRỤC TRUYỀN ĐỘNG: BẢN VẼ MAY Ơ – CÁNH KHUẤY – GỐI ĐỠ CÁNH: 6. BẢN VẼ HỘP GIẢM TỐC:  7.BẢN VẼ LẮP: 8.BẢN VÉ LẮP CÁNH KHUẤY: