CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1.1 Giới thiệu hệ thống dẫn động băng tải 1.1 Tổng quan Hệ thống dẫn động băng tải là một hệ thống mà sử dụng công suất từ một động cơ truyền động cho băng tải di chuyển thông qua một hộp giảm tốc để điều chỉnh vận tốc phù hợp, với mục đích là là biến chuyển động quay của trục tang trống băng tải thành chuyển động tịnh tiến của băng tải để di chuyển các sản phẩm hoặc các chi tiết trong một khâu của một dây chuyền sang khâu khác để tiếp tục gia công hoặc di chuyển sản phẩm sau khi ra khỏi dây chuyền để tiến hành đóng gói. Sơ đồ hệ thống dẫn động băng tải. Về cơ bản, một hệ thống dẫn động băng tải sẽ sử dụng động cơ (1) làm nguồn cung cấp công suất cho hệ thống hoạt động, qua khớp nối đàn hồi (2) tới trục sơ cấp của hộp giảm tốc (3), tại hộp giảm tốc sẽ có nhiệm vụ thay đổi momen cũng như vận tốc quay để có được momen quay, vận tốc thích hợp tại đầu ra hộp giảm tốc là trục thứ cấp, công suất tiếp tục được truyền đến bộ truyền xích (4) làm quay trục tang trống băng tải từ đó làm cho băng tải (5) di chuyển tịnh tiến, tại đó sẽ giúp ta đưa sản phẩm ra khỏi dây chuyền.2 Ưu, nhược điểm a. Ưu điểm: - Phù hợp với mô hình sản xuất hàng loạt - Tiết kiệm thời gian, nhân công lao động - Hiệu suất tốt, hiệu quả công việc cao.
Nhược điểm: - Tiêu thụ điện năng lớn - Cần một không gian lớn để bố trí - Không phù hợp với mô hình sản xuất nhỏ lẻ.3 Ứng dụng Hệ thống dẫn động băng tải được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau: - Hệ thống dẫn động băng tải xi măng, cát đá.trong lĩnh vực xây dựng. Băng tải sử dụng trong lĩnh vực xây dựng. - Hệ thống dẫn động băng tải trong lĩnh vực thực phẩm, thức ăn gia súc. Băng tải sử dụng trong lĩnh vực thực phẩm.
- Hệ thống dẫn động băng tải trong lĩnh vực chế tạo xe ô tô. Băng tải trên cao ứng dụng trong lĩnh vực lắp ráp và chế tạo ô tô. - Để đáp ứng từng yêu cầu của dây chuyền sản xuất về hình thức phân bố và căn cứ vào yêu cầu công nghệ vận chuyển, có thể chỉ dùng một máy vận chuyển, cũng có thể dùng tổ hợp nhiều băng tải cao su hoặc cấu hình với thiết bị băng chuyền khác hoặc hệ thống băng tải ngang – nghiêng để vận chuyển những vật phẩm có dạng cục, hạt, bột: như quặng, đá, than, than đá, cát, sỏi, hoặc dạng vật phẩm có tính chất đăc biệt như bao xi măng, bao đường, bao gạo…Vì vậy hệ dẫn động băng tải được dùng khá rộng rãi trong các nhà máy, công trường… 1.2 Giới thiệu hộp giảm tốc hai cấp khai triển 1.1 Tổng quan Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động nhờ sự ăn khớp trực tiếp giữa các bánh răng. Hộp giảm tốc là một thiết bị truyền động cơ khí được sử dụng để giảm tốc độ quay của động cơ và tăng momen xoắn cho hệ thống máy móc.
Nó là thiết bị trung gian giữa động cơ và các bộ phận khác của máy trong dây chuyền sản xuất, và có chức năng điều chỉnh tốc độ của động cơ cho phù hợp với yêu cầu. Hộp giảm tốc được phân thành hai loại chính: Hộp giảm tốc có một cấp (ứng dụng có yêu cầu tốc độ đầu ra thấp), hộp giảm tốc có nhiều cấp (ứng dụng có yêu cầu tốc độ đầu ra thấp và momen xoắn cao). Tùy theo loại truyền động ở bên trong hộp giảm tốc, người ta phân ra: - Hộp giảm tốc bánh răng trụ: là loại hộp giảm tốc phổ biến nhất, có các biến thể như hộp giảm tốc khai triển, hộp phân đôi, hộp giảm tốc đồng trục. Loại này sử dụng bánh răng trụ để truyền động, đảm bảo độ chính xác và độ bền cao.
- Hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc bánh răng côn trụ: độ chính xác cao và momen xoắn lớn hơn so với hộp giảm tốc bánh răng trụ. - Hộp giảm tốc bằng trục vít – bánh răng: loại này sử dụng trục vít và bánh răng để truyền động, đảm bảo độ chính xác và độ bền cao. - Hộp giảm tốc bằng bánh răng trục vít: loại này sử dụng bánh răng trục vít để truyền động, đảm bảo độ chính xác cao và độ bền tốt. Ngoài ra, hộp giảm tốc còn được phân theo số cấp, là số lần mà hộp giảm tốc phải thay đổi tỷ số truyền động.
Hộp giảm tốc 2 cấp là loại phổ biến, trong đó có 2 lần thay đổi tỷ số truyền động. Hộp giảm tốc 2 cấp chia thành hai loại nhỏ hơn: hộp giảm tốc 2 cấp có bánh răng trụ răng thẳng và hộp giảm tốc 2 cấp có bánh răng trụ răng nghiêng. Như vậy, hộp giảm tốc là một thiết bị rất quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và sản xuất, đặc biệt là trong các hệ thống máy móc có yêu cầu tốc độ đầu ra thấp và momen xoắn cao. Việc lựa chọn loại hộp giảm tốc phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống máy móc, giảm thiểu sự cố và đảm bảo độ an toàn cho quá trình sản xuất.
Giữa những yếu tố trên, em đã phân tích và tính toán đề tài sử dụng “Hộp giảm tốc hai cấp khai triển - bánh răng trụ răng nghiêng”. Hộp giảm tốc bản vẽ SolidWorks 1.2 Một số ưu điểm và hạn chế của hộp giảm tốc hai cấp khai triển Hộp giảm tốc hai cấp khai triển có những ưu điểm và hạn chế như sau: a. Ưu điểm: - Cung cấp các tỷ số truyền động khác nhau: Hộp giảm tốc hai cấp khai triển có thể cung cấp các tỷ số truyền động khác nhau, giúp tăng hiệu suất hoạt động của hệ thống máy móc và đồng thời giảm thiểu sự cố. - Độ chính xác cao: Hộp giảm tốc hai cấp khai triển được thiết kế với độ chính xác cao, đảm bảo độ ổn định trong quá trình vận hành và giảm thiểu độ rung và tiếng ồn.
- Độ bền tốt: Hộp giảm tốc hai cấp khai triển được làm từ các vật liệu chất lượng cao và có thiết kế chắc chắn, đảm bảo độ bền tốt trong quá trình vận hành. - Tăng momen xoắn: Hộp giảm tốc hai cấp khai triển có thể tăng momen xoắn của động cơ, giúp hệ thống máy móc hoạt động mạnh mẽ và hiệu quả hơn. - Giảm thiểu sự cố: Hộp giảm tốc hai cấp khai triển giúp giảm thiểu sự cố trong quá trình vận hành, do có khả năng phân chia tải trọng giữa hai cấp truyền động. Hạn chế: - Kích thước lớn: Hộp giảm tốc hai cấp khai triển có thể có kích thước lớn hơn so với các loại hộp giảm tốc khác, do phải tích hợp hai cấp truyền động vào một thiết bị.
- Trọng lượng nặng: Do kích thước lớn và sử dụng vật liệu chất lượng cao, hộp giảm tốc hai cấp khai triển có thể có trọng lượng nặng, gây khó khăn trong quá trình vận chuyển và lắp đặt. - Giá thành cao: Do sử dụng vật liệu chất lượng cao và có độ chính xác cao, hộp giảm tốc hai cấp khai triển có giá thành cao hơn so với các loại hộp giảm tốc khác. - Độ bền thấp: Nếu không được bảo trì và vận hành đúng cách, hộp giảm tốc hai cấp khai triển có thể bị hư hỏng nhanh chóng và đòi hỏi chi phí sửa chữa cao. - Khó bảo trì: Hộp giảm tốc hai cấp khai triển có thiết kế phức tạp và sử dụng nhiều bộ phận, do đó việc bảo trì và sửa chữa có thể khó khăn và tốn nhiều thời gian.3 Ứng dụng của hộp giảm tốc hai cấp khai triển Hộp giảm tốc 2 cấp khai triển được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và sản xuất, đặc biệt là trong các hệ thống máy móc có yêu cầu tốc độ đầu ra thấp và momen xoắn cao.
Dưới đây là một số ví dụ về ứng dụng của hộp giảm tốc 2 cấp khai triển: - Ứng dụng trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và đồ uống: Máy ép nước mía, máy đánh trứng, máy xay thịt, máy trộn bột, máy ép trái cây và rau củ quả,. - Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất giấy: Máy cán giấy, máy cắt giấy, máy bọc giấy và máy nén giấy,. - Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất gỗ: Máy cưa, máy mài, máy phay và máy tiện để giảm tốc độ quay của động cơ và tăng momen xoắn. - Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất kim khí: Máy cắt, máy mài và máy phay để giảm tốc độ quay của động cơ và tăng momen xoắn.
- Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất ôto: Hộp số ôto để giảm tốc độ quay của động cơ và tăng momen xoắn, giúp đạt được mức tiêu thụ nhiên liệu tối ưu và tăng hiệu suất vận hành. - Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất máy móc và thiết bị: Máy khoan, máy mài, máy phay, máy tiện để giảm tốc độ quay của động cơ và tăng momen xoắn. - Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất năng lượng: Turbine gió, turbine nước và máy phát điện để giảm tốc độ quay của động cơ và tăng momen xoắn, giúp đạt được hiệu suất vận hành tối đa. Như vậy, hộp giảm tốc 2 cấp khai triển có nhiều ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp và sản xuất, đặc biệt là trong các hệ thống máy móc có yêu cầu tốc độ đầu ra thấp và momen xoắn cao.
Việc lựa chọn loại hộp giảm tốc phù hợp với yêu cầu ứng dụng là rất quan trọng để tăng hiệu suất hoạt động của hệ thống máy móc, giảm thiểu sự cố và đảm bảo độ an toàn cho quá trình sản xuất. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 2.1 Chọn động cơ điện 2.1 Xác định công suất cần thiết của động cơ Công suất cần thiết động cơ được xác định dựa theo công thức (2.8), trang 19 [1]: P td P ct = (2.1) η Trong đó: P td là công suất tương đương trên trục công tác. η là hiệu suất của hệ thống. Công suất làm việc trên trục công tác xác định theo công thức (2.2) 1000 1000 Trong đó: F là lực vòng trên băng tải.
v là vận tốc băng tải. Dựa theo số liệu của đầu bài: F = 10500 ( N ) ; v = 0,75 ( m / s ), ta xác định được công suất tương đương Ptd của trục xác định theo công thức (2.