- Tính lắp lẫn: Khi thay thế các chi tiết có thể lắp với nhau một cách dễ dàng, thuận tiện, nhanh chóng đảm bảo tính chất của mối ghép, chính xác. Các chi tiết của vít tải có thể lắp với các chi tiết của vít tải cùng cỡ.

+ Kiểm tra thân vít tải, trục vít và bánh vít: Thân vít, trục vít và cánh vít là

những bộ phận luôn tiếp xúc với liệu, khi hoạt động thì liệu trượt dọc theo chiều dài

vít gây mòn vì vậy cần kiểm tra và phát hiện sớm để thay thế thân vít tải khi cần

thiết, cần thay thế thân vít tải khi thấy vít tải mòn quá 2/3 chiều dầy.

+ Bôi trơn: Ổ bi cần được bôi trơn theo định kỳ để tăng tuổi thọ làm việc cho

vít tải

- Tiết kiệm: So với băng tải thì vít tải nhỏ gọn hơn do đó chi phí ban đầu ít.

- An toàn: Vít tải hay những bộ phận đi kèm nó luôn phải có những thiết bị an toàn

để bảo vệ cho người sử dụng. Tất cả các bộ phận của vít tải cần được che chắn để

đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị xung quanh.



∇ . Kết luận: Ta thấy hệ thống dẫn động vít tải có rất nhiều ưu điểm, do đó nó được

sử dụng rất nhiều trong thực tế để vận chuyển các loại vật liệu. Sau khi nắm được

cấu tạo, ưu nhược điểm của hệ thống dẫn động vít tải, chúng ta sẽ đi thiết kế vít tải.

Vấn đề này sẽ được giải quyết trong chương II.



CHƯƠNG II



TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÍT TẢI

∇ . Mục đích: Chương II giúp chúng ta hiểu được kết cấu, xác định được đường

kính vít tải, năng suất , công suất, momen xoắn và lực vòng trên vít tải…

2.1. Kết cấu của vít tải

Kết cấu của vít tải cố định công dụng chung phải thoả mãn các yêu cầu sau:

Thuận tiện cho việc kiểm tra xem xét, bôi trơn các bộ phận quay dễ dàng, tháo

lắp bộ phận dẫn động và vit xoắn độc lập với nhau. các chi tiết và các bộ phận của

vít tải phải đảm bảo tính đổi lẫn.

- Vật liệu dùng để chế tạo vít xoắn và máng của vít tải là:

+ Nếu vít tải dùng để vận chuyển các vật liệu gây gỉ thì phải chế tạo bằng cácloại

thép chống gỉ.

+ Nếu vít tải dùng để vận chuyển vật liệu cứng sắc cạnh phải chế tạo bằng các loại

thép bền mòn.

+ Nếu dùng để vận tải các vật liệu nóng trên 200 0 phải chế tạo bằng gang hoặc

thép lá.

- Vít tải: Là vít xoắn dùng để đẩy vật liệu chuyển động dọc theo máng. Hình

dạng và kết cấu của cánh xoắn phụ thuộc vào mục đích sử dụng để vận chuyển các

loại vật liệu khác nhau.

Vít xoắn gồm nhiều đoạn vít nối với nhau, chiều dài mỗi đoạn không quá 3m.

Mỗi đoạn vít xoắn gồm có trục và cánh xoắn hàn với trục. Cánh xoắn gồm nhiều

đoạn hàn với nhau chiều dài mỗi đoạn bằng một bước xoắn. Người ta chế tạo cánh

xoắn bằng cách dập. Trục vít xoắn được chế tạo từ thép ống, đầu mỗi đoạn ống có

hàn một mặt bích bằng thép có các lỗ để bắt với các mặt bích của ổ treo trung

gian. Hình dạng và kết cấu của cánh xoắn phụ thuộc vào mục đích sử dụng để vận



chuyển các loại vật liệu khác nhau. Dựa vào tính chất vật liệu vận chuyển người ta

sử dụng các loại vít xoắn:

Khi vận chuyển các loại vật liệu có dạng bột, hạt nhỏ và trung bình rời khô min

như: xi măng, tro, bột, cát khô thì dùng vít có cánh xoắn liền trục (hình 1.4-a). Loại

này cho năng suất vận chuyển cao. Hệ số điền đầy ε = 0,125 ÷ 0,45 và tốc độ quay

của vít từ n = 50 ÷ 120 vg/ph.

Vít liên tục không liền trục (hình 1.4-b) dùng vận chuyển hạt cỡ lớn như: sỏi

thô, đá vụn. . .Hệ số điền đầy của loại này đạt ε = 0,25 ÷ 0,40, và tốc độ quay của

vít từ n = 40 ÷ 100 vg/ph.

Vít tải dạng lá liền trục (hình 1.4-c) dùng cho vật liệu dính, dùng vừa trộn, tẩm

vừa vận chuyển như: đất sét ẩm, bê tông, xi măng. Hệ số điền đầy của loại này đạt

ε = 0,15÷0,3

và tốc độ quay của vít n = 30 ÷ 60 vg/ph.

Vít tải dạng lá không liên tục (hình 1.4-d) dùng để vận chuyển loại hạt thô,

có độ ẩm như: sỏi thô, đá dăm, đất sét ẩm, bê tông, xi măng. Hệ số điền đầy của

loại này đạt ε = 0,15 ÷ 0,4 và tốc độ quay của vít từ n = 30 ÷ 60 vg/ph



a)



b)



c)



d)



f)



e)



g)

h)



k)



ε=45%



ε=40%



ε=30%



ε=25%



ε=15%



Hình 2.1. Các dạng vít tải:

a- vít có cánh xoắn liền trục,

b- vít có cánh xoắn liên tục không liền trục,

c- Vít dạng lá liên tục,

d- Vít có cánh xoắn dạng lá không liên tục. Sơ đồ vận chuyển:

e- Sang trái,

h- Dồn vào giữa.



f- Sang phải,



g- Đẩy sang hai phía,



k- Hệ số điền đầy vít tải



D



P



α



a)



cos α



=



πD φ

2



t



πD



πD -



α

πD



- πd

'



2 φ



b)



t



πd'



Trong trường hợp vận

chuyển vật liệu dính, ẩm người

ta sử dụng vít có hai cánh xoắn

hay còn gọi là vít kép. Loại này

thích hợp trong vận chuyển vữa

bê tông hoặc bột than.



b



D'



α =



Trên hình 1.4 e ÷ h là sơ đồ

hướng vận chuyển vật liêu: Vận

chuyển sang trái, sang phải,

phân sang hai phía, hai đầu dồn

vào giữa.



d



Kích thước của trục vít xoắn và bước xoắn vít thường được tiêu chuẩn hoá: Đường

kính d = 100 đến 320 mm, bước xoắn từ 80 đến 320 mm. Theo tiêu chuẩn

t

φ

trên bước xoắn thường bằng 0,8

đến 1 lần đường kính cánh xoắn.

Tốc độ quay thường từ 10 ÷ 300

d'

N

vòng/ phút.



co

s



a'



π



d



Đối với vít tải đặt đứng

thường vận chuyển vật liệu tơi c)

πd

vụn. ở đây sử dụng cánh xoắn

liên tục liền trục, trong quá trình

Hình 2.2. Xác định kích thước vít xoắn: a- Tạo

vận chuyển có xuất hiện ma sát cánh xoắn và trục, b- Triển khai góc nâng theo đường

giữa vật liệu và cánh xoắn. Dưới kính ngoài, c- Triển khai góc nâng theo đường kính

tác dụng của lực ly tâm, vật liệu trong

áp sát vào thành máng và bị vỏ

máy hãm chuyển động quay lại

và nhờ cánh xoắn đẩy nâng vật liệu đè lên trong máng. Muốn vật liệu không có

chuyển động quay khi ra đến thành máng thì lực ly tâm phải lớn. Vì vậy vít tải đặt

đứng có tốc độ quay lớn hơn nhiều so với tốc độ của vít tải đặt nằm ngang. Vít tải

đặt đứng tiết kiệm được diện tích, kín và dỡ tải bất cứ vị trí nào cần thiết. Tuy vậy

loại này tốn năng lượng, chóng mòn cánh. Chiều cao máy bị hạn chế bởi không lắp

được gối đỡ trung gian.

=>Như vậy để đảm bảo được các yêu cầu đề ra với vật liệu cần chuyển là muối

cát khô ta chọn loại vít liền trục.



- Máng vít: Máng của vít tải được chế tạo bằng phương pháp dập từ thép tấm có

chiều dày δ = 4 ÷ 8 mm, mỗi đoạn có

chiều dài đến 4m (Hình 1.6). Dung sai

khe hở giữa máng và cánh xoắn không

quá 60% khe hở bình thường giữa cánh

xoắn và máng. Nửa dưới của mặt cắt

ngang máng có dạng nửa hình tròn đồng

dạng với kích thước đường kính của cánh

xoắn; nửa trên có dạng hình chữ nhật có

chiều rộng bằng đường kính đáy để lắp



Hình 2.3. Máng vít tải



đặt trục cánh xoắn và dễ dàng trong việc chế tạo nắp đậy. Trên nắp ở đầu máng

tải có cửa cấp tải tiết diện vuông; còn ở đáy máng cũng có các cửa dỡ tải đặt ở

những vị trí cần thiết theo yêu cầu.

Kết cấu của máng và nắp phải đảm bảo không cho bụi hoặc khí độc thoát ra ngoài

khi vận chuyển vật liệu có bụi hoặc chất độc

- Máng của vít tải có các ống cấp tải và dỡ tải các ống này có tiết diện vuông.

Chúng được hàn với nắp (cấp tải) và với đáy máng (dỡ tải). Để quan sát sự làm

việc của các ổ treo, các ổ chặn hai đầu vít xoắn cũng như quan sát sự phân bố vật

liệu vận chuyển ở đoạn máng có ổ treo, người ta hàn các lố quan sát có nắp ở trên

nắp máng gần các ổ treo vít xoắn .

2.1. Tính toán vít tải

2.1.1. Xác định đường kính vít tải



Năng suất của vít tải

Qt



Qt



(tấn/h) được xác định theo công thức sau:



= (60.Π.D2. P . n . ρ . KC . Kn)/4 (tấn/h).



(2.1)



Trong đó:

Q : công suất vận chuyển, Q = 1000kg/ giờ

D: đường kính vít tải (m)

P: Bước vít tải (m)

P = 0,8.D

ρ: khối lượng riêng của vật liệu vận chuyển(tấn/m3), theo đề ta có :

Chọn ρ = 0,55 (tấn/



m3



).



n: Số vòng quay vít tải (vòng/ph).

n = Kv/



D



với:

KV: hệ số phụ thuộc vật liệu.Với vật liệu mịn, không sắc cạnh , có :

Kv = 45

KC: Hệ số chất đồng tiết diện máng, phụ thuộc vật liệu.

Vật liệu nặng không sắc cạnh có:

KC= 0,25



Kn: hệ số phụ thuộc góc nghiêng β (độ) của vít tải Kn = 1 khi β =



00



( vít tải nằm ngang).

Thay vào (2.1) ta có:



với (Q=1 tấn/h).

Theo dãy số quy chuẩn của đường kính số vít tải ta chọn: 100;125; 150; 160;

200; 250; 300; 320 [1] Chọn D = 125 (mm)

Theo [6] trang 14 với D= 125 (mm) chọn khe hở giữa cánh vít và máng vít



λ = 5(mm)

2.1.2. Tính số vòng quay của vít tải

Ta có công thức xác định số vòng quay của vít tải theo đường kính vít tải

như sau:



= 127,3 (vòng /ph).

Chọn



nv = 130 (vòng /ph)



2.1.3. Xác định công suất trên vít tải

Đối với vít tải nằm ngang, công suất trên trục vít tải được xác định theo công

thức sau:



P = Co .

Trong đó:



QL

360



Q : là năng suất của vít tải Q = 1 (tấn/h)

L : là chiều dài vận chuyển của vật liệu theo phương ngang L = 16(m)

Co: hệ số lực cản ma sát với vật liệu vận chuyển là bột nặng và không sắc

cạnh có Co = 2,5

Vậy:

P = 2,5. = 0,08(kw)

2.1.4. Xác định momen xoắn trên vít tải



Tv = 9,55 . 106



p

nv



= 9,55 . 106 . = 5877 (Nmm)



Có : [T] = 100 000 (Nm) = 100 000.



10 3



(Nmm)



(Tra trong TCLX 2037 - 65 hoặc TCLX 2037 - 75)

Vậy : Điều kiện Tv ≤ [T] được thoả mãn.

2.1.5. Xác định lực dọc trục trên vít tải

Lực dọc trục trên vít tải được xác định theo công thức:



Fav =



Tv

[ R.tg (α + δ )]



(2.2)



Trong đó:

R - Khoảng cách điểm đặt lực ma sát của vật liệu với cánh vít đến trục của

vít tải (mm).

R(0,3 ÷0,4) .D = (0,3 ÷0,4).125 = (37,5 ÷ 50).



Chọn R = 50

α - Góc nâng của đường xoắn vít (độ) xác định theo công thức:



tgα =



P

2π .R



p - Bước vít tải (mm)

p = 0,8 D = 0,8.125 = 100 (mm)

⇒ tgα = = 0,318 => α = 20,90

δ: Góc ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít (độ)

tgδ = f

Với:

f - Hệ số ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít . Với vật liệu vận

chuyển là bột khô có f = 0,8 ;

0



=> δ = arctg0,8 = 38,65

Thay vào (2.2) ta có :



∇ . Kết luận: Ta thấy sau khi xác định được đường kính vít tải ta xác định

được momen xoắn trên vít tải thỏa mãn điều kiện cho phép. Như vậy vít tải đảm

bảo momen xoắn trong quá trình làm việc. Sau khi thiết kế được vít tải ta tiến hành

tính toán hệ thống dẫn động và công việc này sẽ được thực hiện trong chương III.



CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG



∇ . Mục đích: Tính toán hệ thống dẫn động nhằm chọn loại hộp giảm tốc

phù hợp, kết cấu gọn nhẹ,tiết kiệm nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao. Sau đó chọn

động rồi kiểm nghiệm xem đọng cơ có thỏa mãn điều kiện mở máy hay không.

3.1. Chọn loại hộp giảm tốc

Trong các hệ dẫn động cơ khí thường sử dụng các bộ truyền bánh răng hoặc

trục vít dưới dạng một tổ hợp biệt lập được gọi là hộp giảm tốc. Hộp giảm tốc là cơ

cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không đổi và được dùng để

giảm vận tốc góc và tăng moomen xoắn.

Tùy theo loại truyền động trong hộp giảm tốc, người ta phân ra: hộp giảm tốc

bánh răng trụ; hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc côn – trụ; hộp giảm tốc trục vít,

trục vít – bánh răng hoặc bánh răng – trục vít; hộp giảm tốc bánh răng hành tinh…

So với các loại hộp giảm tốc khác thì hộp giảm tốc bánh răng trụ có các ưu điểm:

tuổi thọ và hiệu suất cao; kết cấu đơn giản; có thể sử dụng trong một phạm vi rộng

của vận tốc. Vì vậy, sử dụng hộp giảm tốc bánh răng trụ được coi là phương án tối

ưu nhất.

Loại bánh răng trong hộp giảm tốc bánh răng trụ có thể là: răng thẳng, răng

nghiêng, hoặc răng chữ V. Tuy nhiên, phần lớn các hộp giảm tốc có công dụng

chung dùng răng nghiêng. So với răng thẳng, truyền động bánh răng nghiêng làm

việc êm hơn, khả năng tải và vận tốc cao hơn, va đập và tiếng ồn giảm. Còn so với

răng chữ V, răng nghiêng dễ chế tạo và giá thành rẻ hơn. Vì vậy, ở đây ta sử dụng

bánh răng nghiêng để năng cao khả năng ăn khớp, truyền động êm, vừa đảm bảo

chỉ tiêu về kỹ thuật vừa đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế.

Tùy theo tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc, người ta phân ra hộp giảm tốc

một cấp và hộp giảm tốc nhiều cấp. Trong đó, hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp

được sử dụng nhiều nhất, vì tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc thường bằng từ 8

đến 40. Chúng được bố trí theo ba sơ đồ sau đây: