Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Băng Tải

Quy trình tính toán thiết kế hệ thống băng tải bao gồm nhiều bước phức tạp, đòi hỏi kỹ sư phải hiểu rõ từng thao tác cụ thể để đảm bảo tạo ra sản phẩm đạt chuẩn chất lượng. Mỗi bước trong quy trình đều có vai trò quan trọng trong việc xây dựng hệ thống băng tải hoàn thiện, từ việc lựa chọn vật liệu, tính toán tải trọng, đến thiết kế cấu trúc và lắp đặt. 

Hãy cùng Băng tải Cửu Long khám phá chi tiết quy trình này để hiểu rõ hơn về cách tạo ra những hệ thống băng tải chất lượng cao nhé!

Các tiêu chuẩn cần để thiết kế hệ thống băng tải

Khi thiết kế băng tải, cần đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn sau:

• Tuân thủ quy định TCVN 2290 – 78 liên quan đến thiết kế băng tải.
• Áp dụng các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật tương ứng cho từng loại băng tải cụ thể.
• Băng tải chuyên dụng cho vật liệu nóng cần được che kín và lắp vách ngăn, với nhiệt độ vỏ bọc và vách ngăn không quá 45 độ C.
• Băng tải vận chuyển vật liệu bốc hơi hoặc tạo bụi cần được đóng kín hoàn toàn hoặc lắp đặt hệ thống hút hoặc dập bụi.
• Băng chuyền dùng để vận chuyển các vật liệu ướt cần bổ sung vỏ che hoặc tấm chắn để bảo vệ công nhân khỏi bị nước bắn vào người.

Các bước cần nắm được khi tính toán thiết kế băng tải 

Trước khi bắt đầu quá trình tính toán thiết kế hệ thống băng tải, điều quan trọng là phải hiểu rõ và nắm vững các bước cơ bản. Dưới đây là các bước chính cần lưu ý:

• Bước 1: Xác định chiều rộng lọt lòng tối thiểu của dây băng tải, đây là yếu tố quan trọng quyết định khả năng vận chuyển của hệ thống băng tải trong các điều kiện khác nhau.
• Bước 2: Tính toán vận tốc băng tải cùng với tỷ số truyền của hộp giảm tốc động cơ, từ đó đảm bảo hệ thống hoạt động với hiệu suất tối ưu.
• Bước 3: Xác định công suất motor giảm tốc, đảm bảo đủ lực kéo để vận hành băng tải một cách ổn định và hiệu quả.
• Bước 4: Tính toán lực kéo phân bổ trên bề mặt dây băng tải, giúp đảm bảo tải trọng được phân bố đều, tránh tình trạng quá tải hay mất cân bằng.
• Bước 5: Hiểu rõ các điểm cần chú ý khi thiết kế các loại băng tải khác nhau, điều này giúp tối ưu hóa thiết kế cho từng ứng dụng cụ thể.
• Bước 6: Xác định loại dây băng tải phù hợp, xem xét khả năng vận hành hai chiều hay chỉ một chiều để đảm bảo tính linh hoạt của hệ thống.
• Bước 7: Tính toán góc nghiêng tối đa khi thiết kế băng tải lên xuống dốc với chân tăng chỉnh, điều này rất quan trọng để đảm bảo sự an toàn và hiệu quả trong vận hành.
• Bước 8: Xác định khoảng cách tối ưu giữa các con lăn đỡ, giúp duy trì độ ổn định và tuổi thọ của hệ thống.
• Bước 9: Lựa chọn loại dây băng tải phù hợp với từng sản phẩm vận chuyển, đảm bảo chất lượng và hiệu suất cao nhất.
• Bước 10: Xác định thiết kế cho các loại băng tải phức tạp, chẳng hạn như băng tải con lăn, băng tải PVC, băng tải xích nhựa, để đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả trong các điều kiện khác nhau.
• Bước 11: Tính toán và bố trí kết cấu các trục ru lô, con lăn đỡ trong hệ thống băng tải, đảm bảo mọi bộ phận đều hoạt động đồng bộ và hiệu quả.

Hướng dẫn thiết kế hệ băng tải

Thiết kế băng tải có phức tạp không? Thực hiện như thế nào? Hãy theo dõi quy trình dưới đây để tự tính toán và thiết kế một hệ thống băng tải phù hợp.

Cách tính bề rộng dây băng tải

Bề rộng của dây băng tải được thiết kế dựa trên tổng trọng lượng và kích thước của sản phẩm trên băng tải.

Thông thường, nếu sản phẩm trên băng tải có kích thước lớn thì dây băng cũng cần rộng hơn.

Công thức tính bề rộng băng tải cho sản phẩm dạng hộp sử dụng dây bằng phẳng như sau: lấy cạnh dài nhất của sản phẩm trên băng tải và cộng thêm khoảng 20%.

Đối với các sản phẩm dạng rời như bột hoặc hạt, công thức tính bề rộng băng tải sẽ phức tạp hơn.

Cách tính góc nghiêng của băng tải

Việc tính toán góc nghiêng cho hệ thống băng tải nâng hạ là một bước khá phức tạp. Mỗi loại sản phẩm có khối lượng, kích thước, bề rộng, và độ ẩm khác nhau, do đó sẽ ảnh hưởng đến góc nghiêng tối đa mà băng tải có thể thiết kế.

Việc tính toán phải thật kỹ lưỡng để tránh trường hợp sản phẩm bị trôi ngược khi băng tải di chuyển lên dốc hoặc trượt xuống theo quán tính khi băng tải di chuyển xuống dốc.

Cách lựa chọn dây băng tải phù hợp

Hiện nay, có nhiều loại dây băng tải phổ biến được sử dụng trong các hệ thống băng tải, mỗi loại phù hợp với những ứng dụng khác nhau:

• Dây băng tải PVC: Phổ biến và có giá thành thấp, dễ dàng trong việc chế tạo băng tải và thay thế dây băng, thích hợp cho nhiều loại sản phẩm thông dụng.
• Dây băng tải PU: Chủ yếu được sử dụng trong ngành thực phẩm và sản xuất linh kiện điện tử nhờ tính an toàn cho thực phẩm và độ bền cao.
• Dây băng tải xích nhựa: Được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất bia, đồ uống đóng chai, và mỹ phẩm, phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi tính linh hoạt và không bị ăn mòn.
• Dây băng tải inox: Khả năng chịu nhiệt tốt và khả năng tải nặng, thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ bền và chịu lực cao.
• Dây băng tải cao su: Được đánh giá cao về khả năng chịu tải nặng và hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt như ngành xi măng, than đá, và dầu mỏ.

Những loại dây băng tải nào có thể chạy 2 chiều?

Trong quá trình thiết kế băng tải, việc lựa chọn loại băng tải phù hợp với khả năng chạy 2 chiều phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của khách hàng.

• Dây băng tải PVC và PU: Phù hợp cho các hệ thống yêu cầu hoạt động 2 chiều nhờ tính linh hoạt và khả năng chịu mài mòn tốt.
• Băng tải truyền động bằng đĩa xích hoặc bánh nhông: Cần xem xét kỹ lưỡng về cấu trúc tiếp xúc với mặt nước hoặc cơ cấu truyền động trước khi quyết định khả năng chạy 2 chiều.
• Băng tải xích lưới với thiết kế xích sên: Có khả năng chạy 2 chiều do kết cấu phù hợp cho truyền động trong cả hai hướng.
• Băng tải xích lưới với thiết kế bánh nhông: Không thể thực hiện truyền động 2 chiều do giới hạn về thiết kế và cơ cấu vận hành.

Cách tính tốc độ của băng tải

Tốc độ của hệ thống băng tải thường được tính toán dựa trên yêu cầu của khách hàng và liên quan đến một số thông số kỹ thuật sau:

• Động cơ 4 cực thường có tốc độ quay khoảng 1450 vòng/phút (rpm).
• Yếu tố này giúp điều chỉnh tốc độ cuối cùng của băng tải theo nhu cầu cụ thể.
• Hoặc đường kính chân răng của bánh nhông đối với các loại băng tải xích, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tốc độ chuyển động của băng tải.

Cách tính tỷ số truyền của động cơ băng tải

Tính toán công suất và tỉ số truyền của động cơ băng tải là hai yếu tố then chốt trong thiết kế hệ thống băng tải. Dưới đây là hướng dẫn thực hiện:

Công thức tính công suất động cơ:

P = (Q x L x H) / (3600 x η)

Chú thích:

• P: Công suất động cơ (kW)
• Q: Năng suất vận chuyển (tấn/giờ)
• L: Chiều dài băng tải (m)
• H: Chiều cao nâng (m)
• η: Hiệu suất truyền động (thường từ 0.8 đến 0.9)

Công thức tính tỷ số truyền:

i = (v x D) / (n x d)

Chú thích:

• i: Tỷ số truyền
• v: Vận tốc băng tải (m/s)
• D: Đường kính puly chủ động (mm)
• n: Tốc độ quay của động cơ (vòng/phút)
• d: Đường kính trục motor (mm)

Khi nào nên lựa chọn thiết kế băng tải

Băng tải với thiết kế cơ bản và tính linh hoạt là giải pháp tối ưu hiện nay giúp doanh nghiệp rút ngắn thời gian sản xuất và giảm yêu cầu về nguồn lực. Băng tải có khả năng vận chuyển nhiều loại hàng hóa và chất liệu khác nhau, đồng thời hoạt động hiệu quả trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.

Đây là lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp có khối lượng sản xuất lớn, nhờ vào khả năng cải thiện hiệu quả vận hành và giảm thiểu chi phí lao động.

Lựa chọn thiết kế băng tải mặt phẳng

Băng tải chủ yếu được thiết kế để chuyển sản phẩm từ một vị trí đến vị trí khác. Đối với sản phẩm có hình dạng cố định như khối hộp, băng tải mặt dây băng dạng phẳng là lựa chọn lý tưởng.

Trong trường hợp vận chuyển hàng rời như cà phê, trà, băng tải mặt phẳng vẫn có thể sử dụng, nhưng nên thêm các vách ở hai bên để chống tràn. Các vách này giúp giữ hàng hóa ổn định và ngăn ngừa vật liệu rơi ra ngoài, duy trì hiệu suất và an toàn trong quá trình vận chuyển.

Lựa chọn thiết kế băng tải lòng máng với 2 con lăn đỡ hoặc 3 con lăn đỡ

Đối với sản phẩm dạng rời, vụn, hoặc các loại hạt nhỏ, việc đổ trực tiếp lên mặt dây băng tải yêu cầu thiết kế lòng máng để giữ sản phẩm không bị tràn ra hai bên. Thiết kế này phù hợp cho băng tải có bản rộng nhỏ, không đủ tạo độ võng lòng máng như mong muốn.

• Băng tải có bản rộng từ 600mm đến 800mm có thể sử dụng thiết kế với cụm 2 con lăn đỡ hoặc 2 con lăn bị động.
• Băng tải có bản rộng từ 800mm trở lên thường cần thiết kế với 3 con lăn đỡ để tạo độ võng lớn hơn, giúp duy trì hiệu quả vận chuyển và giữ hàng hóa ổn định.

Khi nào cần thiết kế thêm con lăn đỡ cho mặt băng tải

Việc bổ sung con lăn đỡ cho mặt băng tải là cần thiết trong các tình huống sau:

• Chiều dài băng tải lớn hơn 15m: Khi băng tải có chiều dài lớn, trọng lượng của băng tải và vật liệu vận chuyển sẽ tạo áp lực lớn lên mặt dưới của băng tải. Con lăn đỡ giúp phân bổ đều tải trọng, giảm nguy cơ võng và rách, từ đó tăng tuổi thọ của băng tải.
• Bản rộng băng tải lớn hơn 500mm: Băng tải bản rộng phải chịu tải trọng lớn hơn, dẫn đến nguy cơ cong vênh cao hơn. Con lăn đỡ giúp tăng độ ổn định cho mặt băng tải, đảm bảo việc vận chuyển vật liệu diễn ra trơn tru.
• Vật liệu vận chuyển có tính mài mòn cao: Vật liệu mài mòn có thể làm hỏng mặt dưới của băng tải nếu không được hỗ trợ đúng cách. Con lăn đỡ giúp giảm ma sát trực tiếp giữa vật liệu và mặt băng tải, từ đó tăng tuổi thọ của băng tải.
• Băng tải vận chuyển ở độ dốc cao: Khi vận chuyển ở độ dốc cao, vật liệu dễ bị trượt và có nguy cơ rơi khỏi băng tải. Con lăn đỡ giúp tăng cường độ bám cho vật liệu, đảm bảo quá trình vận chuyển diễn ra an toàn và hiệu quả.

Lợi ích khác của việc sử dụng con lăn đỡ mặt băng tải:

• Giảm ma sát giữa băng tải và khung, góp phần tiết kiệm năng lượng vận hành.
• Giảm độ ồn phát sinh từ băng tải.
• Tăng khả năng tự làm sạch của băng tải.

Lựa chọn loại con lăn đỡ phù hợp:

• Có nhiều loại con lăn đỡ như con lăn trơn, con lăn bọc cao su, con lăn côn, v.v.
• Lựa chọn loại con lăn phù hợp dựa trên các yếu tố như tải trọng, tốc độ băng tải, môi trường làm việc, v.v.

Lưu ý:

• Việc thiết kế và lắp đặt con lăn đỡ nên được thực hiện bởi các kỹ thuật viên chuyên môn.
• Sử dụng con lăn đỡ không phù hợp có thể ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành và tuổi thọ của băng tải.

Cách thiết kế hệ  băng tải góc cong

Băng tải góc cong được sử dụng để thay đổi hướng vận chuyển của vật liệu trong một hệ thống băng tải. Việc thiết kế loại băng tải này cần đảm bảo hiệu quả vận hành, an toàn và tuổi thọ cao.

Các yếu tố quan trọng cần lưu ý khi thiết kế băng tải góc cong:

• Bán kính cong: Bán kính cong tối thiểu của băng tải phụ thuộc vào loại dây băng và góc cong. Bán kính cong nhỏ hơn yêu cầu độ cong lớn hơn, tăng nguy cơ trượt, rách và mài mòn. Nên tham khảo ý kiến nhà cung cấp dây băng để chọn bán kính cong phù hợp.
• Con lăn đỡ: Con lăn đỡ đặc biệt cho băng tải góc cong giúp đảm bảo mặt băng tải tiếp xúc tốt với con lăn, giảm nguy cơ trượt. Con lăn cần được bố trí đều dọc theo phần cong của băng tải.
• Hệ thống dẫn động: Hệ thống dẫn động cần phù hợp với băng tải góc cong để đảm bảo vận chuyển vật liệu ổn định. Có thể sử dụng motor điện hoặc motor thủy lực cho việc dẫn động.
• Khung băng tải: Khung băng tải phải chắc chắn để chịu tải trọng của vật liệu và hệ thống băng tải. Nên chế tạo khung từ vật liệu chống gỉ và chịu được điều kiện làm việc khắc nghiệt.
• Lựa chọn dây băng tải: Dây băng tải cho băng tải góc cong cần có độ dẻo dai cao và khả năng chịu mài mòn tốt. Các loại dây băng thường dùng bao gồm PVC, cao su, PU và PE.

Ngoài ra, cần lưu ý thêm:

• Đảm bảo sự an toàn cho người vận hành và bảo trì hệ thống băng tải.
• Thiết kế hệ thống bôi trơn phù hợp để giảm ma sát và kéo dài tuổi thọ của băng tải.
• Thực hiện bảo trì định kỳ để duy trì hiệu quả vận hành của băng tải.

Các thiết bị công cụ hỗ trợ thiết kế hệ thống băng tải

Để thiết kế hệ thống băng tải hiệu quả, cần sử dụng các thiết bị gia công và dụng cụ đo chuyên dụng:

Máy gia công chế tạo:

• Máy gia công cắt gọt: Bao gồm máy khoan, máy mài, máy cắt, máy tiện, máy phay, máy chấn.
• Máy ghép nối: Như máy hàn hồ quang, máy hàn MIG.
• Máy nâng: Như palang, cổng trục.
• Máy cắt tay và các thiết bị khác: Bao gồm máy đánh bóng, máy bắn ốc, bulong.

Dụng cụ đo:

• Dụng cụ đo kích thước: Thước kẹp, panme, thước cuộn, thước vuông, thước eke với độ chia nhỏ đến 1mm.
• Dụng cụ đo động học: Đồng hồ đo thời gian, đồng hồ đo vòng quay.
• Dụng cụ đo động lực học: Đồng hồ đo công suất.
• Dụng cụ đo điện áp: Đồng hồ đo điện.

Những điều cần lưu ý khi thiết kế băng chuyền

Khi thiết kế băng tải, cần lưu ý các điểm sau:

• Đảm bảo tính toán kỹ lưỡng để quá trình vận chuyển diễn ra liên tục và hiệu quả.
• Băng tải nên được lắp đặt ở các khu vực thông thoáng, rộng rãi, tránh xa bụi bẩn và hóa chất có thể gây hại.
• Chọn vật liệu phù hợp để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của hệ thống.
• Đảm bảo kích thước băng tải phù hợp với không gian lắp đặt và mục đích sử dụng.

Trên đây là những quy trình và tiêu chuẩn cơ bản cho thiết kế băng tải. Để đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao, các doanh nghiệp nên lựa chọn các đơn vị thiết kế băng tải uy tín. Hy vọng bài viết của Băng tải Cửu Long đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích.