THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG
GIỚI THIỆU VỀ BĂNG VÍT
 1.1. GIỚI THIỆU:
Băng vít là loại máy vận chuyển liên tục, không có bộ phận kéo. Bộ phân công tác của băng vít là
vít cánh xoắn chuyển động quay trong vỏ kín có tiết diện phía dưới hình bán nguyệt. Khi vít chuyển động
cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển trong vỏ, băng vít thường được dùng vận chuyển hàng rời, hàng vật liệu cục
nhỏ, vật liệu dính ướt, phôi thép trong nhà máy ximăng, xí nghiệp chế tạo vật liệu xây dựng.
Băng vít có những ưu điểm khi sử dụng:
- Vật liệu vận chuyển trong băng kín nên có thể vào tải và dỡ tải ở các tải trung gian, không gây ô
nhiễm môi trường khi vận chuyển.
- Không tổn thất và rơi rải khi vận chuyển vật liệu.
- An tồn khi sử dụng và thuận lơi khi vận chuyển các loại vật liệu nóng, sắt cạnh
Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm trên khi sử dụng băng vít cũng tồn tại những nhược điểm như
băng vít sẽ nghiền nát một phần vật liệu khi vận chuyển khi vận chuyển hàng nóng và sắt cạnh thì cánh xoắn
và máng vít nhanh chóng mòn, tiêu hao năng lượng lớn.
 1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:
 Cấu tạo:
1. Động cơ điện.
2. Khớp nối.
3. Hộp giảm tốc.
4. Khớp nối.
5. Ổ đỡ đầu trục vít.
6. Cửa vào tải.
7. Vỏ vít tải.
8. Nắp kiểm tra vật liệu.
9. Ổ đỡ cuối trục vít.
10. Cửa ra tải.
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 1
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG
 Nguyên lý làm việc:
Khi băng vít vận chuyển vật liệu di chuyển trong máng hình bán nguyệt, vật liệu được dẫn động

nhờ động cơ điện (1) truyền mô men xoắn qua khớp nối (2) qua hộp giảm tốc (3) và truyền mô men xoắn qua
khớp nối (4) làm quay trục vít (10) đẩy vật liệu từ cửa vào tải (6) chuyển động trong máng (7) vật liệu chuyển
động trong máng không bám vào cánh xoắn (8) mà chuyển động nhờ trọng lượng của nó và lực ma sát giữa vật
liệu và thành máng. Đồng thời với tác dụng của lực li tâm, khi vật liệu quay theo trục vít thì lực ma sát làm
ngăn cản vật liệu lọt vào bề mặt trục vít và di chuyển theo bề mặt trục vít. Ở 2 đầu trục vít bố trí 2 ổ đỡ (5 ) và
(11), nếu chiều dài vận lớn thì thông thường cứ 3 mét có bố trí ổ trung gian (9).
TÍNH TỐN BĂNG VÍT
 2.1. THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BĂNG VÍT CẦN THIẾT KẾ:
- Năng suất : 60 T/ h.
- Chiều dài vận chuyển : 24 mét.
 2.2. ĐƯỜNG KÍNH CẦN THIẾT CỦA VÍT TẢI :
Aùp dụng công thức (9.3), trang 154, tài liệu[1]
(2.1)
Trong đó :
- Q : Năng suất tính tốn : Q = 60 T/ h.
- E : Tỷ số giữa bước vít và đường kính vít E = 0,8
Vì băng vít thiết kế vận chuyển ximăng nên chọn E đối với vật liệu chịu mài mòn.
- n :Tốc độ quay băng vít .
Sơ bộ chọn n theo bảng (9.2), trang 150, tài liệu [1]
n = 30 vòng/ ph.
Sau đó kiểm tra theo công thức (9.2), trang 152, tài liệu [1] phù hợp với
65ΓOCT2037
−
về vận chuyển
hàng rời nhỏ
-
γ
: Khối lượng riêng củaximăng
Tra bảng 4.1 , trang 88, tài liệu [1] chọn
1,5T/hγ

=
-
β
K
: Hệ số giảm năng suất do độ nghiêng của băng với phương ngang
Vì băng nằm ngang tra bảng 9.5, trang 151, tài liệu [1] chọn
1K
β
=
.
Vậy
0,652(m)
25.1,5.10,8.30.0,1
60
0,275D
3
==
(2.2)
Theo tiêu chuẩn về đường kính và bước vít của
65ΓOCT2037
−
,tra bảng (9.5), trang 151, tài liệu [1]
chọn:
- Đường kính vít : D = 650 mm.
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 2
3
β
E.n.ψ.n.ψ
Q
0,275D

=
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG
- Bước vít : S = 500 mm.
Kích thước của máng :
- Chiều rộng máng : 660 mm.
- Chiều sâu máng : 700 mm.
- Chiều dài tấm :
5mm.
 2.3. KIỂM TRA TỐC ĐỘ QUAY CỦA VÍT TẢI:
Tốc độ quay lớn nhất cho phép của vít tải :
Theo công thức (9.2), trang 152, tài liệu [1].ta có :
D
A
n
=
( vòng/ phút). (2.3)
Trong đó :
- A: hệ số phụ thuộc vật liệu .
Trabảng (9.3) , trang 151, tài liệu [1] với vật liệu ximăng : A = 30.
- D : đường kính trục vít D = 650 mm.

37,2
0,65
30
n
max
==⇒
(vòng/ phút )
Thoả mãn điều kiện làm việc :
chonmax

nn
≥⇒
 2.4 . NĂNG SUẤT TRÊN TRỤC VÍT ĐỂ BĂNG LÀM VIỆC:
Theo công thức ( 9.4), trang 152, tài liệu [1]

( )
bnbn0
.v..L0,02.k.qH.L
367
Q
N
ωω
++=
(KW) (2.4)
Trong đó :
- Q : Năng suất vận chuyển Q = 60 T/ h.
- L
n
: Chiềi dài vận chuyển theo phương ngang của băng L
n
= 24 mét.
-
ω
: Hệ số cản chuyển động lăn của hàng.
Tra bảng 9.3 , trang 151, tài liệu [1 ]
4,0.
=
ω
- H : Chiều cao vận chuyển H = 0.
- K : Hệ số tính đến chuyển động của vít k = 0,2

-
b
q
: Khối lượng trên 1 đơn vị chiều dài phần quay của băng

80.Dq
b
≈
Với đường kính băng vít: D = 650 mm :
52kG/m.q
b
=⇒
- Tốc độ vận chuyển dọc trục vít của hàng:
Theo công thức (9.5), trang 153, tài liệu [1]
0,25(m/s)
60
0,5.30
60
s.n
v
===
(2.5)
Với Bước vít : s = 0,5 m
Tốc độ quay của vít: n =30 v/ph.

(kw)745,510,012.24.0,25.0,02.0,2.5(24.4)
367
60
N
0

=+=⇒
 2.5. TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:
Công suất động cơ để truyền động băng
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 3
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG
Theo công thức (6.15), trang 119, tài liệu [1]
η
kN
N
0
ñc
×
=
(2.6)
Trong đó:
N
đc
: Công suất trên trục vít để băng vít làm việc N
đc
= 15,7 kw.
K : Hệ số dự trữ công suất , k=1,1-1,35 chọn k = 1,25.

η
: Hiệu suất của bộ truyền
Theo bảng 5.1, trang 104, tài liệu [1] với giả thuyết
η
=0,96

kw.5,02
0,96

1,25745,51
N
dc
=
×
=⇒
Dựa vào công suất động cơ, tra bảng Pvc 5/173 tài liệu[2] chọn động cơ điện không đồng bộ 3 pha
A02-72-6 có các thông số kỹ thuật như sau:
- Công suất định mức trên trục: N
đc
= 22 kw.
- Tốc độ quay của trục: n = 970 v/ ph.
- Hiệu suất : 90,5%.
- Khối lượng động cơ điện : 200 kg.
 Thông số kích thước của động cơ điện:
Kiểu động cơ b b2 C
2
d h h2
A02-72-6 14 12 135,5 48 200 25
L B
1
B
4
B
5
L1 L
3
d2
693 393 313 260 335 90 42
 2.6. KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN:

Kiểm tra động cơ theo điều kiện quá tải:
Việc kiểm tra theo điều kiện phát nóng không chưa đủ , bởi vì có trường hợp động cơ đã được lựa chọn
thoả mãn theo điều kiện phát nóng, nhưng lại làm việc quá tài không cho phép trong thời gian khởi động.
Dòng điện khởi động chỉ xuất hiện trong thời gian rất ngắn, tuy nó ít ảnh hưởng tới sự phát nóng của động cơ,
nhưng lại có tác hại rất xấu đến trường hợp đảo mạch.
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 4
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG
Nếu mômen khởi động xác định bằng tính tốn lớn hơn mômen tới hạn thì động cơ không đồng bộ
không thể khởi động được. Hơn nửa trong tính tốn cũng cần lưu ý trường hợp điện áp của lưới điện giảm
xuống ( ví dụ giảm k lần so với điện áp định mức ), mômen quay động cơ sẽ giảm đi k
2
lần . Bởi vậy mômen
khởi động cần thiết để tăng tốc cho quá trình truyền động điện và kể cả trường hợp sự giảm điện áp do lưới
điện cung cấp .
Đối động cơ không đồng bộ : So sánh tỉ số giữa mômen lớn nhất theo biểu đồ phụ tải chính xác và
mômen định mức của động cơ với hệ số quá tải cho phép theo mômen l
m
sao cho thoả mãn điều kiện :
Theo công thức trang 33, tài liệu [3]

dm
dm
max
l
M
M
≤
Trong đó:
- M
max

: Mômen lớn nhất trong biểu đồ phụ tải .
M
max
=
i.η
Mx
Trong đó :
Mômen xoắn M
x
trên trục vít theo công thức 9.8/154[1]:

7,511
30
745,15.975975
0
===
n
N
M
x
(KG.m) =5117 (KNm).
Tỉ số truyền của hộp giảm tốc:
31,5i
=
.
Hiệu suất:
96,0
=
η
Mômen lơn nhất của động cơ:

M
max
=
2,169
96,0.5,31
5117
i.η
Mx
==
(N.m)
- M
đm
: Mômen định mức của động cơ.
Theo công thức 22, trang 34, tài liệu [3]:

dm
dm
dm
n
P
975.M
=
Trong đó :
Công suất định mức: P
đm
= 22 kw.
Số vòng quay định mức của động cơ: n
đm
= 970 ( v/ph).


22,11kG.m
970
22
975.M
dm
==⇒
- Đối với động cơ không đồng bộ , hệ số l
đm
phải kể đến trường hợp điện áp của lưới điện cung cấp giảm
đi 15% so với điện áp định mức.
Theo công thức trang 34, tài liệu [3]:
l
đm
= 0,7.µ=1,26
Với µ= 1,8 : hệ số vượt tải của động cơ,trang 73/[2]:

26,1l0,75
221,1
169,2
M
M
dm
dm
max
=≤==⇒
Vì tỉ số giữa mômen lớn nhất trên trục vít với mômen định mức động cơ nhỏ hơn hệ số vượt tải của
động cơ (
)8,1
=
µ

nên động cơ AO2-72-6 được chọn thoả mãn điều kiện quá tải .
 2.7. CHỌN HỘP GIẢM TỐC:
Dựa vào tỉ số truyền giữa trục động cơ và trục vít ta chọn hộp giảm tốc.
Theo công thức (6.17), trang 120 , tài liệu [1] :
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 5
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG

.23,23
30
970
n
n
i
dc
===
(2.7)
Trong đó :
- Tốc độ quay của trục động cơ: n
đc
= 970 vòng/ phút.
- Tốc độ quay của trục vít: n = 30 vòng/ phút.
- Theo tài liệu [4],trang 394,chọn hộp giảm tốc PM-650 với các thông số:
kw 23N
v/ph0001n
31,5.i
dc
dc
=
=
=

 Thông số kích thước :
Kiểu HGT A A
1
A
n
L A
1
B B
1
B
2
B
3
PM- 650 650 250 400 1287 183 470 450 452 370
B
4
B
5
C C
1
H H
0
H
1
G L
1
K
318 410 160 85 697 320 95 35 830 495
d
1

d
2
d
3
l
1
l
2
l
3
l
4
d
3
t
1
t
2
60 110 130 290 108 265 165 110 32,5 127
Tốc độ quay thực của trục vít :
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 6
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG

8,30
5,31
970
===
t
ñ
t

i
n
n
(v/ph)
Với n
đ
=970 v\ph
I
t
=31,5
Sai lệch so với n chọn (n=30 v\ph) bé hơn 10% nên hộp giảm tốc được chọn thoả mãn.
 2.8.NĂNG SUẤT THỰC CỦA TRỤC VÍT:
β
γϕ
knSDQ
tt
......48
2
=
D=0,65m: đường kính trục vít.
S=0,5m: bước vít
ϕ
=0,125 : hệ số đầy máng
n
t
= 30,8v\p : số vòng quay thực của trục vít.
γ
=1,5 T/m
3
:khối lượng riêng hàng ximăng.

k
β
=1 :hệ số giảm ma sát do độ nghiêng băng.
Vậy, Q
t
=48.(0,65)
2
.0,5.0,125.30,8.1,5.1=58,56 T/h
Sai lệch so với năng suất tính tốn :
%.10%4,2%100.
60
56,5860
<=
−
Vậy năng suất băng được thoả mãn.
2.9.TÍNH TỐN TRỤC VÍT :
2.9.1. Mômen xoắn trên trục vít :
Theo công thức (9.8), trang 154, tài liệu [1]:
Mô men xoắn trên trục vít:

n
N
975M
0
0
=
( KG.m) (2.8)
Trong đó :
- N
o

: Công suất trên trục vít để băng làm việc N
0
= 15,745 kw.
- n : Tốc độ quay của trục vít: n = 30 vòng/ phút.
71,115
30
15,745
975M
0
==⇒
(kG.m).
2.9.2. Lực dọc trục vít :
Theo công thức (9.9), trang 154, tài liệu [1]:
Lực dọc trục vít:

( )
βαk.D.tg
2M
P
0
d
+
=
(KG) (2.9)
Trong đó :
- Mômen xoắn trên trục vít: M
o
= 511,71 kG.m.
- K : Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực k = 0,7-0,8 lấy k=0,7
- D : Đường kính vít D = 0,65 m.

- α : Góc nâng ren vít :
π.D
s
tgα
=
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 7
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG

.4513α
0,245
π..0,65
0,5
tgα
/o
=⇒
==
- Với s : Bước vít s = 0,5 m.
β : Góc ma sát giữa hàng vận chuyển với vít
)acrtg(fβ
d
=
Với f
đ
: Hệ số ma sát ở trạng thái động f
đ
=
0,8 f
o.
F
o

: Hệ số ma sát ở trạng thái tĩnh f
o
= 0,3-0,65,lấy f=0,6.

( )
.8325farctgβ
0,480,8.0,6f
/0
d
d
==
==

( )
KG73,7372
83254513g0,7.0,65.t
2.511,71
P
/0/o
d
=
+
=⇒
2.9.3. Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa hai gối đỡ trục :
Theo công thức (9.10), trang 154, tài liệu [1]:
k.D.L
.l2M
P
0
n

=
(KG) (2.10)
Trong đó :
- L : Chiều dài băng vít L = 24 m.
- Khoảng cách giữa các gối đỡ l =3 m
- M
o
: Mômen xoắn trên trục vít M
o
= 511,71 KG.m.
- K : Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực k = 0,7
- D : Đường kính vít D = 0,65 m.
KGP
n
16,281
24.65,0.7,0
3.71,511.2
==⇒
*Trục vít được tính tốn như dầm nhiều gối chịu lực phức tạp do mômen xoắn M
0
;bị kéo nén dọc trục do P
d
hay uốn do tải trọng ngang P
n
tác dụng lên đoạn dài l và uốn do khối lượng bản thân trục trên đoạn dài l.
 Tải trọng dọc phân bố đều trên trục vít :

KG/m141
24
2737,73

L
P
p
d
d
===
 Tải trọng ngang phân bố đều trên trục vít :

KG/m72,39
3
281,16
l
P
p
n
n
===
 Mômen xoắn phân bố đều trên trục vít :

KG32,12
24
511,71
L
M
m
0
0
===
2.9.4. Sơ đồ các tải trọng tác dụng lên trục vít:
Trục vít được xem như là một dầm liên tục có các ổ treo trung gian được xem như các gối đỡ . Dầm được

chia thành 8 đoạn.
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 8
THIẾT KẾ BĂNG VÍT GVHD:NGUYỄN VĂN HÙNG
Vậy trục vít được đưa về thành 1 dầm siêu tĩnh bậc 7 , tách riêng từng tải trọng tác dụng lên trục vít để xác
định biểu đồ nội lực tác dụng lên trục vít và xác định mômen lớn nhất tác dụng lên trục vít và xác định đường
kính trục vít
Trục vít dùng vận chuyển ximăng nên trục chủ yếu chịu ảnh hưởng của mômen xoắn M
0
và tải trọng
ngang P
n
phân bố đều trên trục vít, còn tải trọng dọc P
d
phân bố đều trên trục vít thì gây uốn trục nên khi tính
sức bền trục thì xét ảnh hưởng của P
d
.
Sau khi tính được kích thước trục vít thì kiểm tra trục vít theo biên dạng, độ võng trục vít (độ võng bé hơn
40% so với khe hở giữa vít và máng) theo điều kiện bền, hoặc dùng chương trình sap.2000 kiểm tra lại xem có
thoả mãn điều kiện.
2.9.5. Sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít do M
o
gây ra :
2.9.6.Sơ đồ tải trọng dọc phân bố lên trục vít do P
d
gây ra:
2.9.7.Sơ đồ tải trọng ngang phân bố lên trục vít do P
n
gây ra :
SVTH:TRẦN VĂN PHONG Trang 9