Trong lĩnh vực sản xuất và vận chuyển, băng tải đóng vai trò then chốt, giúp tối ưu hóa quy trình và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, để thiết kế một hệ thống băng tải hiệu quả, việc tính toán các thông số kỹ thuật trong hệ thống băng tải là vô cùng quan trọng. Bài viết này, Cơ Khí Trường Phát sẽ cung cấp hướng dẫn chi tiết về cách tính toán trong quy trình thiết kế băng tải. Qua đó, bạn sẽ nắm được những bước cơ bản để đảm bảo băng tải hoạt động ổn định, hiệu quả và phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế. Hãy cùng theo dõi sau đây để biết thêm thông tin chi tiết nhé.
Các Tiêu Chuẩn Thiết Kế Băng Tải
Thiết kế băng tải cần đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và kỹ thuật như sau:
- TCVN 2290-78: Đây là tiêu chuẩn về an toàn lao động đối với thiết bị vận chuyển. Hệ thống băng tải cần được thiết kế sao cho an toàn trong vận hành, giảm thiểu tối đa rủi ro tai nạn lao động.
- An toàn cho người vận hành: Với các băng tải vận chuyển vật liệu nóng, thiết kế cần bổ sung vách ngăn hoặc lớp vỏ bảo vệ với nhiệt độ tối đa 45°C.
- Đóng kín cho vật liệu gây bụi: Những loại băng tải vận chuyển vật liệu bốc hơi hoặc gây bụi cần có hộp che kín hoặc lắp đặt hệ thống hút bụi phù hợp.
- Chống nước bắn: Đối với các băng tải vận chuyển vật liệu ướt, cần có lớp bảo vệ để nước không bắn vào người vận hành.
>> Xem thêm: Nguyên Lý Hoạt Động Của Băng Tải
Quy Trình Thiết Kế Hệ Thống Băng Tải
Bước 1: Chọn Loại Băng Tải
Tùy thuộc vào loại vật liệu cần vận chuyển và đặc điểm công việc mà lựa chọn băng tải phù hợp:
- Băng tải cao su hoặc xích: Thích hợp cho các vật liệu có trọng lượng lớn.
- Băng tải PVC: Phù hợp với ngành thực phẩm, y tế nhờ khả năng chống ẩm, dễ vệ sinh.
Bước 2: Tính Toán Kích Thước Băng Tải
Kích thước băng tải phụ thuộc vào năng suất vận chuyển và loại vật liệu.
Với vật liệu dạng hộp, chiều rộng băng tải được tính với công thức:
W=L+0.2L
Trong đó:
- W: Chiều rộng băng tải (m).
- L: Kích thước cạnh lớn nhất của sản phẩm (m).
Đối với vật liệu dạng rời (bột, hạt), kích thước băng tải được tính dựa trên thể tích vận chuyển:
Q=A.v.k
Trong đó:
- Q: Năng suất vận chuyển (m³/h).
- A: Diện tích tiết diện của dây băng tải (m²).
- v: Vận tốc băng tải (m/s).
- k: Hệ số lấp đầy băng tải (0.7 – 0.9 tùy loại vật liệu).
Bước 3: Tính Toán Vận Tốc Băng Tải
Vận tốc ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và tiêu hao năng lượng. Vận tốc phải được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo vật liệu không bị rơi vãi hay hư hại.
Vận tốc đề xuất dựa trên loại vật liệu có công thức như sau:
v=Q/(A.k)
Trong đó:
- Q: Năng suất vận chuyển (m³/h).
- A: Tiết diện dây băng tải (m²).
- k: Hệ số lấp đầy (0.7 – 0.9).
Thông số tham khảo:
- Vật liệu nặng, thô: 0.25 – 0.5 m/s.
- Vật liệu nhẹ, dễ rơi: 0.2 – 0.4 m/s.
Bước 4: Lựa Chọn Động Cơ
Động cơ được chọn dựa vào công suất và tốc độ quay cần thiết. Công suất động cơ tính theo công thức:
P=(Q.L.H)/(3600.η)
Trong đó:
- P: Công suất động cơ (kW).
- Q: Năng suất vận chuyển (tấn/h).
- L: Chiều dài băng tải (m).
- H: Chiều cao nâng vật liệu (m).
- η: Hiệu suất truyền động (0.85 – 0.95).
Bước 5: Lựa Chọn Dây Băng Tải
Dây băng tải được chọn dựa vào khả năng chịu tải và tính chất vật liệu:
- PVC: Khả năng chống thấm, chịu nhiệt 60°C, thích hợp ngành thực phẩm.
- PU: Độ bền cao, chịu mài mòn tốt.
- Cao su: Chịu nhiệt 200°C, phù hợp với ngành khai thác, luyện kim.
Bước 6: Thiết Kế Bộ Phận Đỡ
Bộ phận đỡ (con lăn hoặc tấm đỡ) cần thiết kế chính xác để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Khoảng cách giữa các con lăn cũng được tính toán để giảm áp lực lên dây băng. Bộ phận đỡ gồm các con lăn hoặc tấm đỡ, thiết kế khoảng cách giữa các con lăn được tính theo công thức:
d=F/(σ.b)
Trong đó:
- d: Khoảng cách giữa các con lăn (m).
- F: Lực tác dụng lên dây băng (N).
- σ: Độ bền kéo dây băng (N/m²).
- b: Chiều rộng dây băng (m).
Bước 7: Tính Toán Tang Dẫn Động Và Tang Bị Động
Tang dẫn động phải đảm bảo đủ lực kéo để vận hành. Lực kéo được tính như sau:
Td=T1-T2
Trong đó:
- Td: Lực kéo (N).
- T1: Lực căng dây băng phía kéo (N).
- T2: Lực căng dây băng phía không tải (N).
Tang bị động cần chịu được áp lực truyền động từ tang dẫn động, với kích thước bán kính tối ưu để giảm tải lực.
Bước 8: Tính Toán Bộ Truyền Động
Bộ truyền động cần đảm bảo khả năng chịu tải và ổn định trong quá trình hoạt động. Công thức tính công suất động cơ thường được áp dụng để đảm bảo tối ưu hóa hệ thống. Bộ truyền động bao gồm hộp giảm tốc và puly. Tỷ số truyền i được tính như sau:
i=n1/n2
Trong đó:
- i: Tỷ số truyền.
- n1: Tốc độ vòng quay của động cơ (vòng/phút).
- n2: Tốc độ vòng quay của tang dẫn động (vòng/phút).
Cách Tính Toán Kích Thước Thiết Kế Băng Tải
Cách Tính Bản Rộng Dây Băng Tải
Bề rộng dây băng tải được tính dựa trên kích thước vật liệu vận chuyển:
- Vật liệu dạng hộp: Chiều rộng dây băng = Kích thước cạnh lớn nhất + 20%.
- Vật liệu dạng rời: Dựa vào công thức chuyên ngành và bảng thông số kỹ thuật.
Cách Tính Góc Nghiêng Băng Tải
Góc nghiêng tối đa của băng tải phụ thuộc vào:
- Khối lượng vật liệu.
- Độ ma sát giữa vật liệu và dây băng.
Nếu góc nghiêng quá lớn, vật liệu có thể bị trượt ngược lại, gây mất an toàn.
Những Lưu Ý Khi Thiết Kế Băng Tải
Để đảm bảo hệ thống băng tải hoạt động bền bỉ và an toàn, cần lưu ý:
- Kiểm tra tải trọng tối đa: Đảm bảo dây băng không bị quá tải, gây hao mòn hoặc đứt.
- Bảo vệ người vận hành: Lắp đặt rào chắn và các nút dừng khẩn cấp để tránh tai nạn.
- Dễ dàng bảo trì: Thiết kế hệ thống sao cho thuận tiện cho việc kiểm tra và thay thế linh kiện.
- Độ bền vật liệu: Chọn vật liệu khung băng tải và dây băng phù hợp với môi trường làm việc, ví dụ như khung thép không gỉ cho môi trường ẩm ướt.
Thiết kế băng tải không chỉ đòi hỏi sự am hiểu về kỹ thuật mà còn cần sự chính xác trong từng phép tính toán. Hy vọng rằng những hướng dẫn được chia sẻ trong bài viết này sẽ giúp bạn dễ dàng hơn trong việc xây dựng một hệ thống băng tải tối ưu. Nếu bạn cần sự hỗ trợ chuyên sâu hoặc giải pháp thiết kế băng tải chuyên nghiệp, hãy liên hệ ngay với Cơ Khí Trường Phát để được tư vấn và phục vụ tốt nhất nhé.
>> Xem thêm: Băng Tải Lưới Inox
