BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2008
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẾM VÀ ĐIỀU KHIỂN
ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
HẢI PHÒNG – 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2008
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẾM VÀ ĐIỀU KHIỂN
ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM
Sinh viên: Trần Văn Mạnh
Ngƣời hƣớng dẫn: Ths. Nguyễn Đoàn Phong
HẢI PHÒNG – 2017
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
—————-o0o—————–
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên : Trần Văn Mạnh – MSV : 1312103001
Lớp : ĐC1701- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp
Tên đề tài : Thiết kế hệ thống đếm và điều khiển đóng gói sản phẩm
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp
(về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp………………………………………………………………..:
CÁC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất:
Họ và tên :
Học hàm, học vị :
Cơ quan công tác :
Nội dung hƣớng dẫn :
Nguyễn Đoàn Phong
Thạc sỹ
Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng
Toàn bộ đề tài
Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai:
Họ và tên :
Học hàm, học vị :
Cơ quan công tác :
Nội dung hƣớng dẫn :
Nguyễn Văn Dƣơng
Thạc sỹ
Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng
Toàn bộ đề tài
Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày tháng năm 2017.
Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày……tháng…….năm 2017
Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N
Sinh viên
Trần Văn Mạnh
Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N
Cán bộ hƣớng dẫn Đ.T.T.N
Th.S Nguyễn Đoàn Phong
Hải Phòng, ngày……..tháng……..năm 2017
HIỆU TRƢỞNG
GS.TS.NGƢT TRẦN HỮU NGHỊ
PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Đánh giá chất lƣợng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong
nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng,
chất lƣợng các bản vẽ..)
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2017
Cán bộ hƣớng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số
liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính toán chất lƣợng
thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2017
Ngƣời chấm phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………………….. 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ D CHU ỀN ĐÓNG GÓI SẢN
PHẨM
………………………………………………………………………………………………… 2
1.1. HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI. ………………………………….. 2
1.2. PHÂN LOẠI. ……………………………………………………………………………… 3
1.2.1. Theo phƣơng chuyển động. …………………………………………………….. 3
1.2.2. Theo kết cấu.
…………………………………………………………………………. 5
1.2.3. Theo công dụng. ……………………………………………………………………. 6
1.2.4. Theo cấu tạo.
…………………………………………………………………………. 6
1.2.5. Theo mục đích sử dụng.
………………………………………………………….. 8
1.3. CÁC BỘ PHẬN CỦA BĂNG TẢI. ………………………………………………. 8
1.3.1. Bộ phận kéo. …………………………………………………………………………. 8
1.3.2. Đĩa xích, puly, tang.
…………………………………………………………….. 14
1.3.3. Bộ phận tựa. ………………………………………………………………………… 16
1.3.4. Bộ phận dẫn động. ……………………………………………………………….. 18
1.3.5. Thiết bị kéo căng.
…………………………………………………………………. 23
1.4. TRANG BỊ ĐIỆN HỆ THỐNG BĂNG TẢI.
………………………………… 24
1.4.1.N t khởi động và n t d ng. ……………………………………………………. 24
1.4.2. Cảm biến xác định vị trí sản phẩm và th ng. …………………………… 25
1.4.3.Cảm biến đếm số lƣợng sản phẩm và thùng.
…………………………….. 26
1.4.4. Lựa chọn động cơ để kéo băng tải th ng và băng tải sản phẩm.
…. 26
CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ………………………………………………. 27
2.1. HỆ THỐNG SỬ DỤNG HỆ ĐIỀU KHIỂN PLC. …………………………. 27
2.1.1. Sơ đồ khối. ………………………………………………………………………….. 27
2.1.2. Ƣu – nhƣợc điểm của PLC. ……………………………………………………. 27
2.2. HỆ THỐNG SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN. ………………………………….. 29
2.2.1. Sơ đồ khối. ………………………………………………………………………….. 29
2.2.2. Ƣu – nhƣợc điểm của vi điều khiển.
……………………………………….. 29
2.3 Giới thiệu chung về PLC. ……………………………………………………………. 30
2.3.1. Vai trò của PLC. ………………………………………………………………….. 31
2.3.2 Cấu hình cứng. ……………………………………………………………………… 32
2.3.3 Cấu trúc về bộ nhớ của PLC S7-200. ………………………………………. 35
2.3.4 Thực hiện chƣơng trình………………………………………………………….. 36
2.3.5. Cấu tr c cơ bản của PLC và đặc tính kỹ thuật của PLC. …………… 38
2.3.6. Bộ xử lý của PLC.
……………………………………………………………….. 38
2.3.7. Bộ nguồn.
…………………………………………………………………………… 39
2.3.8. Thiếp bị lập trình.
…………………………………………………………………. 40
2.3.9. Các phần nhập và xuất. …………………………………………………………. 41
2.4. GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐẾM. ……………………………………………………….. 42
2.4.1 Sơ đồ kết nối. ……………………………………………………………………….. 43
2.4.2 Sơ đồ kết nối ngõ vào. …………………………………………………………… 43
2.4.3. Chức năng đếm tổng. ……………………………………………………………. 46
2.4.4. Reset giá trị đếm tổng . …………………………………………………………. 46
2.4.5. Kiểm tra giá trị đếm tổng.
…………………………………………………….. 47
CHƢƠNG 3. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN ĐẾM VÀ
ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM.
………………………………………………………………….. 48
3.1 M TẢ C NG NGHỆ DÂY CHUYỀN Đ NG G I SẢN PH M. … 48
3.1.1 Giới thiệu về hệ thống đóng gói sản phẩm. ………………………………. 48
3.1.2 Các yêu cầu của hệ thống điều khiển đóng gói sản phẩm. …………. 48
3.1.3 Nguyên lý hoạt động của dây chuyền đóng gói sản phẩm. …………. 48
3.2. LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN……………………………………… 53
3.3. SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ. …………………………………………………… 54
3.4. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG. …………………………………. 56
3.4.1. Phân định đầu vào ra và gắn địa chỉ bit. ………………………………….. 56
3.4.2. Chƣơng trình điều khiển. ………………………………………………………. 56
3.5 MÔ HÌNH THỰC TẾ. ………………………………………………………………… 59
KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………. 60
TÀI IỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………. 61
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Băng tải ngang ………………………………………………………………………. 3
Hình 1.2: Băng tải nghiêng ……………………………………………………………………. 4
Hình 1.3: Băng tải đứng ………………………………………………………………………… 4
Hình 1.4: Băng tải xoắn ………………………………………………………………………… 5
Hình 1.5: Băng tải cố định. ……………………………………………………………………. 5
Hình 1.6: Băng tải di động …………………………………………………………………….. 6
Hình 1.7: Băng tải hành lý …………………………………………………………………….. 6
Hình 1.8: Băng tải con lăn.
…………………………………………………………………….. 7
Hình 1.9: Băng tải xích inox. …………………………………………………………………. 7
Hình 1.10: Băng tải làm đai vải ……………………………………………………………… 8
Hình 1.11: Băng tải chịu nhiệt đang vận hành than vào lò nhiệt.
………………… 8
Hình 1.12: Nút khởi động và nút d ng. …………………………………………………. 24
Hình 1.13: Sơ đồ sensor quang. ……………………………………………………………. 25
Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển bằng PLC. ……………………………… 27
Hình 2.2: Sơ đồ khối của hệ thống sử dụng vi điều khiển.
……………………….. 29
Hình 2.3: Cấu trúc của PLC S7-200 ……………………………………………………… 32
Hình 2.4: Sơ đồ chân cắm của RS485
……………………………………………………. 33
Hình 2.5: Bộ nhớ trong và ngoài của S7-200 …………………………………………. 35
Hình 2.6: Chu kỳ thực hiện v ng quét của CPU trong bộ PLC.
………………… 37
Hình 2.7: Cấu tr c của hệ thống PLC. …………………………………………………… 38
Hình 2.8: Định dạng mặt trƣớc CT6 ……………………………………………………… 42
Hình 2.9: Sơ đồ kết nối. ………………………………………………………………………. 43
Hình 2.10: Mạch ngõ vào Solid-State
……………………………………………………. 44
Hình 2.11: Mạch ngõ vào công tắc. ………………………………………………………. 44
Hình 2.12: Mạch ngõ vào Solid-State.
…………………………………………………… 45
Hình 2.13:Ngõ vào công tắc . ………………………………………………………………. 45
Hình 2.14: Sơ đồ tín hiệu. ……………………………………………………………………. 46
Hình 3.1: Mô hình đóng gói sản phẩm d ng băng tải.
……………………………… 49
Hình 3.2: Hình ảnh thực tế của PLC S7-200- 224 …………………………………… 50
Hình 3.3: Hình ảnh Photocell
……………………………………………………………….. 50
Hình 3.4: Rơle trung gian
…………………………………………………………………….. 51
Hình 3.5: Động cơ giảm tốc một chiều. ………………………………………………… 51
Hình 3.6: Bộ đếm CT6 ………………………………………………………………………… 52
Hình 3.7: Mô hình thực tế dây chuyền đếm và đóng gói sản phẩm. …………. 59
1
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, điện
tử, tự động hóa thì việc ứng dụng các công nghệ điện tử, tự động hóa vào các
dây chuyền sản xuất rất là quan trọng. Nó đóng vai trò tích cực trong sự phát
triển của các ngành công nghiệp, tạo ra các sản phẩm có chất lƣợng cao, giá
thành hạ, giảm bớt sức lao động của con ngƣời, năng suất lao động nhờ thế
mà đƣợc nâng cao, th c đẩy sự phát triển của nền kinh tế nói chung. Việc áp
dụng tự động hóa vào quá trình sản xuất nhờ các chƣơng trình phần mềm
đƣợc cài sẵn theo yêu cầu của công nghệ sản xuất. Để điều khiển hoạt động
của các dây chuyền sản xuất đó, ngƣời ta sử dụng kết hợp những bộ điều
khiển dùng vi mạch điện tử, các bộ xử lý, bộ điều khiển PLC và máy tính điều
khiển.
Sau thời gian đi thực tập tại công ty Cổ phần Dịch vũ Kỹ Thuật Bảo
An, đƣợc tham quan các dây chuyền sản xuất. Em đã nhận đề tài tốt nghiệp:
“Thiết kế hệ thống đếm và điều khiển đóng gói sản phẩm.”. Với mục đích
nghiên cứu về bộ điều khiển khả trình và ứng dụng nó vào việc xây dựng hệ
thống điều khiển dây chuyền đóng gói sảm phẩm.
Nội dung đồ án gồm các chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan về dây chuyền đóng gói sản phẩm.
Chƣơng 2: Thiết kế hệ thống
Chƣơng 3: Lập trình điều khiển dây chuyền đếm và đóng gói sản phẩm.
2
CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ D CHU ỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM
1.1. HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI.
Các băng tải thƣờng d ng để di chuyển các vật liệu đơn chiếc theo
phƣơng ngang, phƣơng thẳng đứng hoặc phƣơng xoắn. Trong các dây chuyền
sản xuất, các thiết bị này đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ những phƣơng tiện vận
chuyển các linh kiện nhẹ; trong các xƣởng kim loại thì dùng vận chuyển
quặng, than đá, các loại xỉ lò; trên các trạm thủy điện thì d ng để chuyển
nhiên liệu; trên các kho bãi thì dùng vận chuyển các loại hàng bao kiện vật
liệu hạt hoặc một số sản phẩm khác; trên các công trƣờng d ng để vận chuyển
vật liệu xây dựng; trong ngành lâm nghiệp và khai thác gỗ thì vận chuyển gỗ,
vỏ bào; trong một số ngành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm,hóa chất
và một số ngành công nghiệp khác thì d ng để vận chuyển sản phẩm hoàn
thành và chƣa hoàn thành ở các giai đoạn, các phân xƣởng, đồng thời cũng
nhƣ loại bỏ các sản phẩm không d ng đƣợc.
Khác với các thiết bị vận chuyển khác, băng tải với chiều dài vận
chuyển lớn, năng suất lớn, kết cấu nhỏ, đơn giản, làm việc tin cậy và sử dụng
thuận tiện.
Ngày nay, ngƣời ta sử dụng băng tải có độ bền cao, chiều rộng có thể
tới 3m và vận tốc vận chuyển có thể đạt 4m/giây và hơn nữa năng suất của
băng tải có thể đạt vài nghìn tấn trong một giờ. Trên thực tế chi ra rằng băng
tải không giới hạn và có thể áp dụng hệ thống gồm nhiều đoạn liên kết.
Những hệ thống nối đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành khai thác mỏ quặng,
cũng nhƣ ngành xây dựng. Ở những vị trí đó, băng tải có năng cạnh tranh lớn
với đƣờng vận chuyển bằng cáp treo hay vận chuyển bằng ô tô, đƣờng sắt.
3
Một ƣu điểm của băng tải là dễ dàng phù hợp với các dạng địa hình vận
chuyển. Giá thành không lớn do kết cấu nâng băng theo đƣờng vận chuyển
đơn giản và nhẹ nhƣng vẫn đảm bảo an toàn, năng lƣợng tiêu tốn không cao,
số ngƣời phục vụ thiết bị hoạt động ít và điều khiển dễ dàng.
1.2. PHÂN LOẠI.
Băng tải có nhiều kiểu dáng khác nhau vì thế đƣợc phân loại nhƣ sau:
1.2.1. Theo phƣơng chuyển động.
– Theo phƣơng ngang: Băng tải loại này đƣợc ứng dụng trong việc vận
chuyển các loại nguyên liệu cho ngành xây dựng, vận chuyển than đá hoặc
những sản phẩm đóng gói.
Hình 1.1: Băng tải ngang
– Theo phƣơng nghiêng: D ng vận chuyển sản phẩm trên cao đã đƣợc
đóng gói, đóng th ng hoặc vận chuyển các sản phẩm dạng rời nhƣ than đá,
sỏi…
4
Hình 1.2: Băng tải nghiêng
Kết cấu loại băng tải này là băng tải đai vải, chân của băng tải có thể
nâng lên hạ xuống để tạo dốc nghiêng hoặc ở cố định nhƣng lớn nhất phải nhỏ
hơn góc ma sát giữa vật liệu và băng t 7-10 độ.
– Theo phƣơng đứng: Băng tải loại này d ng để vận chuyển dạng kiện
hoặc khối nhỏ lên cao. Thông thƣờng thì băng tải loại này vận chuyển hàng t
trên xuống hoặc t dƣới lên, hình dáng bên ngoài giống băng tải gầu. Đặc biệt
nó còn ƣu điểm nữa là không tốn diện tích nơi nó vận hành.
Hình 1.3: Băng tải đứng
– Theo phƣơng xoắn: Băng tải loại này d ng để vận chuyển những kiện
hàng nhỏ v a, hình dáng của nó nhƣ con ốc xoắn. Nó cũng vận chuyển hàng
5
t trên xuống và ngƣợc lại. Nó cũng có ƣu điểm nữa là không tốn diện tích
nơi nó vận hành.
Hình 1.4: Băng tải xoắn
1.2.2. Theo kết cấu.
– Loại cố định: Băng tải loại này sử dụng trong dây chuyền sản xuất có
tính liên tục và đặt cố định trong dây chuyền.
Hình 1.5: Băng tải cố định.
Loại di động: Đƣợc dùng trong dây chuyền không có tính liên tục hay
cố định, có hay không đều không ảnh hƣởng đến dây chuyền. Kết cấu giống
nhƣ băng tải cố định nhƣng khác ở chỗ có gắn bộ phận chuyển động ở dƣới
chân đế của băng tải.
6
Hình 1.6: Băng tải di động
1.2.3. Theo công dụng.
– Loại vạn năng: Có thể d ng để vận chuyển nhiều loại sản phẩm khác nhau.
– Loại chuyên d ng: Đƣợc sử dụng chuyên chở các vật dụng cá nhân gia
đình (băng hành tải hành lý), thức ăn. Băng tải loại này rất hiện đại.
Hình 1.7: Băng tải hành lý
1.2.4. Theo cấu tạo.
– Băng tải con lăn: Băng tải loại này không có bộ phận kéo, ngƣời sử
dụng phải tác động lực để trƣợt những sản phẩm trên con lăn.
7
Hình 1.8: Băng tải con lăn.
– Băng tải xích:
Hình 1.9: Băng tải xích inox.
– Băng tải đai vải: Thƣờng d ng để vận chuyển vật liệu dạng bột, hạt,
bánh kẹo,…
8
Hình 1.10: Băng tải làm đai vải
1.2.5. Theo mục đích sử dụng.
– Băng tải chịu nhiệt: Băng tải này phải làm việc khi tiếp xúc với vật
liệu hoặc trong môi trƣờng nhiệt độ lớn hơn 70 độ C, hoặc tải vật liệu nhiệt độ
cao trên 60 độ C.
Hình 1.11: Băng tải chịu nhiệt đang vận hành than vào lò nhiệt.
1.3. CÁC BỘ PHẬN CỦA BĂNG TẢI.
1.3.1. Bộ phận kéo.
1.3.1.1. Băng dẹt tấm cao su.
Băng dẹt tấm cao su là loại băng phổ biền nhất. Băng gồm có một số
lớp đệm băng vải bông giấy, đƣợc lƣu hóa bằng cao su nguyên chất hay cao
9
su tổng hợp, các bề mặt ngoài của băng đƣợc phủ bằng cao su. Độ bền của
băng đƣợc xác định bằng mác của vải, chiều rộng của băng và và số lƣợng các
lớp đệm. Chiều dài của lớp vỏ cao su phụ thuộc vào kích thƣớc và tính chất
của vật đƣợc vận chuyển.
Trọng lƣợng một mét dài của băng đƣợc xác định bằng công thức:
Qb= 1,1B(1,25i+δ1+δ2) (kg/cm )
Trong đó:
B: là chiều rộng băng (m)
i: là số lớp đệm trong băng
δ1, δ2: là chiều dày các lớp vỏ bọc cao su của băng ở phía làm việc và
mặt không làm việc (cm).
Số lớp đệm cần thiết trong băng I đƣợc xác định theo công thức sau:
Trong đó:
Smax: lực căng tính toán lớn nhất của băng.
K: hệ số dự trữ bền kéo của băng.
Kđ = 55 kg/cm đối với vải bạt mác.
Kđ = 119 kg/cm đối với vải bạt sợi ngang.
1.3.1.2. Băng tải chịu nhiệt và băng tải chịu giá lạnh.
Băng dẹt tấm cao su dùng ở nhiệt độ t -150C ÷ 160C, để vận chuyển
các vật không gây tác dụng hóa học có hại cho băng. Để làm việc trong các
điều kiện nặng nề hơn, ngƣời ta sử dụng các băng đặc biệt. Khi nhiệt độ của
vật hoặc môi trƣờng lên đến +1500C, ngƣời ta sử dụng băng chịu nhiệt với lớp
vỏ bọc bằng cao su chịu nhiệt và lớp đệm bằng amiăng dƣới đó, tăng cƣờng
t phía trên và bên hông một lớp vải mỏng, thƣa.
10
Để sản xuất băng tải chịu lửa thì lớp phủ đƣợc coi là tốt nhất là cao su
nhân tạo. Do thiếu cao su nhân tạo mà ngƣời ta sử dụng hỗn hợp cao su đặc
biệt với cao su natryl.
Các lớp phủ băng bằng các loại chất dẻo khác nhau trên cơ sở
polyclovinyl cũng có tính chất chịu nhiệt và tính chịu lửa cao. Ngoài ra, các
lớp phủ này có độ cao về độ đàn hồi, hệ số ma sát, sức bền chống nứt và mài
mòn. Để làm cho polyclovinyl có tính đàn hồi cần thiết, ngƣời ta thêm vào đó
những chất hóa dẻo khác nhau.
Mặc dù có chất hóa dẻo nhƣng sức mài mòn của lớp phủ polyclovinyl
cao hơn so với lớp phủ bằng cao su tự nhiên.
Chất thay thế cao su là chất dẻo chịu nhiệt để làm băng của băng tải.
Đó là polyetylen clorosun phopatit. Băng tải với loại băng này làm việc trong
buồng sấy muối kín ở nhiệt độ t +1500C÷ 2600C, trong khoảng thời gian 6
tháng. Ngoài tính chịu lửa lớp phủ này còn có tính ổn định cao với tác động
của khí quyển môi trƣờng ăn mòn, khí ôzôn và các hợp chất hóa học.
1.3.1.3. Băng tải có độ bền cao.
Để tăng độ bền của băng, ngƣời ta sử dụng rộng rãi sợi tổng hợp dƣới
dạng đệm, sợi mành và băng tải liền. Các lớp đệm có độ bền cao đƣợc chế tạo
t sợi polyamit của anit, nhựa perlon, nilon và siêu nilon. Các băng có lớp
đệm t sợi anit bền hơn 3 lần so với các băng đƣợc chế tạo t vải bông giấy
có độ bền cao.
Nhƣợc điểm của loại băng chế tạo t sợi polyamit là sự giãn dài lớn.
Điều này làm phức tạp cho bộ phận kéo căng của băng tải.
Một kiểu băng vải mới đó là băng vải nguyên có một lớp một lớp đệm
t vải bện ba.
Chất lƣợng của băng có các lớp đệm t sợi nhân tạo đƣợc xác định chỉ
bằng độ bền của nó, còn chiều rộng và độ cứng thì không ảnh hƣởng đến khả
năng làm việc. Việc sử dụng các băng mỏng có các lớp bằng viscô là rất hiệu quả.
11
Các băng t tơ nhân tạo có khác biệt bởi độ giãn thấp và độ bền cao.
Độ bền này gần với băng t sợi tổng hợp. Nhƣng khi bị ƣớt thì độ bền của nó
giảm đi hai lần.
Để gia cƣờng khung cốt ngƣời ta cũng sử dụng các băng với các sợi
cán thép đƣợc lƣu hóa ở bên trong lòng của băng giữa các lớp đệm vải, các
băng này đƣợc sử dụng rộng rãi.
Vì ngoài việc có độ bền cao, ch ng còn có độ cứng ngang nhỏ, trọng
lƣợng và độ giãn dài nhỏ so với các băng vải thƣờng, điều này cho phép tăng
chiều dài vận chuyển theo phƣơng ngang đến 15 km.
Ngƣời ta sử dụng các băng có thêm gia cƣờng cục bộ bằng một hoặc
một số cáp thép trong các kết cấu sau:
Các tiết diện ngang của băng đƣợc gia cƣờng cục bộ bằng một hoặc
một số sợi cáp.
– Cáp đƣợc kẹp chặt tại phần dày thêm ở trung tâm, tại mặt dƣới của băng.
– Một số sợi cáp đƣợc lƣu hóa ở phần dày thêm tại mặt dƣới của băng.
– Một số sợi cáp đƣợc lƣu hóa tại hai phần dày thêm tại mặt dƣới của băng.
– Một sợi cáp đƣợc lƣu hóa ở mặt làm việc phía trên của băng, khi đó
băng tựa trên các gối tựa thƣờng hình lòng máng con lăn.
Trong các kết cấu băng tải có các băng này thì bộ phận kéo chủ yếu đó
là các cáp thép có đƣờng kính t 16÷19 mm, đƣợc liên kết với băng. Băng chỉ
là bộ phận mang nên cho phép sử dụng trong những trƣờng hợp này, những
băng mỏng có số lƣợng ít và các lớp đệm vải. Nhƣợc điểm chủ yếu của băng
có gia cƣờng cục bộ là sự giãn dài khác nhau của băng và các sợi cáp, điều
này đƣợc gây ra bởi sự cuốn các tang theo các bán kính khác nhau.
1.3.1.4. Băng có gờ.
Để tăng năng suất của băng tải có băng tấm cao su thì băng đƣợc trang
bị các gờ dọc theo toàn bộ băng. Các gờ của nó đƣợc chế tạo t những đoạn
12
hình thang phủ nhau. Các gờ có thể đƣợc bắt chặt vào các mép của băng nhờ
các mấu, đinh tán và băng cách lƣu hóa.
Ngƣời ta cũng sản xuất các băng tải có gờ cao su gợn sóng, nhờ có gờ
này mà khi chuyển động qua các tang, băng không bị kéo và đứt. Các gờ có
chiều cao t 50÷80 mm, làm tăng đáng kể dung tích của băng tải. Một băng
tải có chiều rộng băng là 100mm và có gờ cao 70mm, có năng suất nhƣ một
băng tải không có gờ với chiều rộng băng là 1400mm, trong khi đó giá thành
của nó ít hơn 5÷10%.
Đối với các băng tải làm việc trong lòng đất có tuyến vận chuyển cong thì
ngƣời ta sử dụng băng hợp có gờ. Ở phần giữa của nó có bố trí các lớp đệm vải
t sợi perlon hoặc các sợi cáp thép đƣợc lƣu hóa để đảm bảo độ bền, còn các
phần bên của băng đƣợc làm bằng cao su không có lớp đệm, điều này cho phép
băng tự do kéo căng ra và thắt lại ở đoạn cong. Loại băng này cho phép uốn theo
bán kính đến 10m, nhƣng độ bền lâu của nó chỉ đƣợc đảm bảo khi có độ dẻo cao
của các gờ của nó. Nếu không có điều này thì những chỗ uốn đột ngột của băng
ở các gờ có thể phát sinh những vết nứt làm băng bị hƣ hỏng nhanh chóng. Đối
với băng phẳng có các gờ thì ngƣời ta lắp các gối tựa lăn hình trụ.
1.3.1.5. Băng thép tấm.
Băng thép đƣợc chế tạo t tép cacbon mác đặc biệt nhƣ 40T và 65T
hoặc t thép không rỉ, chúng có thể đƣợc cán có chiều rộng t 350÷800 mm
và gắn dọc với chiều rộng đến 4m. Băng thép mác 40T đƣợc dùng phổ biến
hơn vì có giới hạn bền chống đứt không dƣới 65 kg/mm và độ giãn dài tƣơng
đối không dƣới 12%.
Các băng thép t cacbon có thể đƣợc sử dụng trong các băng tải để vận
chuyển vật liệu nóng lên đến 3000C trong điều kiện nung nóng đều băng, còn
trong điều kiện nung nóng không đều thì chỉ sử dụng ở nhiệt độ đến
100÷1200C. Các băng làm t thép t không rỉ có độ dẫn nhiệt thấp hơn 60% so
với độ dẫn nhiệt của băng t thép cacbon. Vì vậy, mà trong điều kiện nhiệt độ
13
cao thì băng thép không rỉ có thể đƣợc dùng chỉ khi nung nóng đều theo toàn
bộ chiều rộng của băng, trƣờng hợp ngƣợc lại có thể làm cong vênh băng đáng
kể. Ngƣời ta cũng chế tạo các băng vải có băng thép đƣợc phủ cao su neopren
ở cả hai phía. Sự liện kết của cao su với kim loại đƣợc thể hiện bằng cách lƣu
hóa cùng với sử dụng các chất kết dính đặc biệt. Các băng tải nhƣ vậy có thể
vận chuyển vật nặng đi những khoảng cách lớn với góc nâng lớn hơn. Ch ng
đƣợc sử dụng để vận chuyển quặng, than, thạch anh, sỏi,… Các thử nghiệm
cho thấy rằng, băng thép có bọc cao su có thể làm việc ở tốc độ 3÷4,8 m/s, làm
việc êm không ồn, không có rung động và khả năng tự định tâm.
Ngoài ra, băng thép có ƣu điểm trong những trƣờng hợp khi mà điều
kiện làm việc nặng làm cho tuổi thọ của băng tải cao su thấp. Chẳng hạn nhƣ
để vận chuyển các vật liệu nặng có các cạnh sắc nhƣ: đá, quặng, phôi kim
loại,… cũng nhƣ để làm việc ở nhiệt độ thấp.
1.3.1.6. Băng sợi kim loại.
Băng sợi kim loại khác với băng thép là có độ mềm dẻo hơn. Điều này
cho phép sử dụng nó trong các băng tải có tang cùng một đƣờng kính nhƣ đối
với băng tải tẩm cao su. Băng sợi kim loại có thể chế tạo sợi khác hoặc sợi
kim loại bất kì, tùy vào mục đích sử dụng.
Băng tải kim loại đƣợc chia ra thành băng đan và băng mắc bản lề.
Băng đan đƣợc chế tạo bằng cách đan toàn dải băng. Băng đan có kết
cấu đơn giản, giá thành không lớn, trọng lƣợng riêng không lớn, nhiệt dung
nhỏ. Băng có giá trị đối với băng tải dùng trong lò sấy.
Băng mắc bản lề có độ bền cao hơn, độ giãn nó dài hơn, không có sự co
thắt ngang, hành trình ổn định êm và những ƣu điểm khác so với băng đan
nhƣng ch ng có trọng lƣợng riêng lớn hơn.
Băng sợi kim loại mắc bản lề gồm những vòng xoắn ốc phẳng riêng
biệt, đƣợc liên kết với nhau nhờ thanh thẳng hoặc cong. Các đầu của thanh
thƣờng đƣợc trang bị các ống lót chặn bản lề để tạo khả năng dẫn động cho
