Lựa Chọn Dây Đai Phẳng Cho Cơ Cấu Băng Tải

2025-05-04
THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MÁY

Băng tải đai phẳng đóng vai trò thiết yếu trong vận hành sản xuất hiện đại. Để đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn, bền bỉ, việc kiểm tra và xác nhận ứng suất cho phép của dây đai là bước không thể bỏ qua. Bài viết này hướng dẫn bạn quy trình lựa chọn dây đai phẳng, tính toán ứng suất một cách chính xác và dễ áp dụng trong thực tế. Hãy xác nhận ứng suất cho phép của băng tải đã được lựa chọn theo các bước dưới đây:

Mục Lục

Tính lực căng hiệu dụng
Công suất yêu cầu
Công suất động cơ
Sử dụng lực căng phía nhánh chùng để tính toán lực căng tối đa
Tính toán lực căng tối đa dựa vào lực căng ban đầu
Xác nhận ứng suất cho phép

Tính lực căng hiệu dụng

Hình 1. Hình minh họa tính lực căng hiệu dụng

Ký hiệu:

F : Lực căng hiệu dụng [N]
f : Hệ số ma sát quay của con lăn hoặc hệ số ma sát giữa băng và bộ phận đỡ (Bảng 1)
W_G : Khối lượng sản phẩm với mỗi mét chiều dài băng tải [kg/m]
W₁ : Khối lượng băng tải với mỗi mét chiều dài băng tải [kg/m]
W₂ : Tổng khối lượng các con lăn phía vận chuyển sản phẩm (thường là nhánh căng) trên mỗi mét chiều dài băng tải [kg/m] (Bảng 2)
W₃ : Tổng khối lượng các con lăn phía hồi lại (thường là nhánh chùng) trên mỗi mét chiều dài băng tải [kg/m] (Bảng 2)
L : Chiều dài băng tải theo phương ngang [m]
H : Độ cao (giá trị dương + với băng tải lên dốc, âm - với băng tải xuống dốc) [m]

Bề mặt tiếp xúc với bộ phận đỡ	Bề mặt trơn	Bề mặt dạng vải
Con lăn đỡ	0.05	0.05
Con lăn + Tấm thép đỡ	0.2	0.3
Tấm thép đỡ (thép không gỉ SUS/ thép SS)	0.4	0.5
Tấm gỗ ép đỡ	0.5	0.6

Bảng 1. Giá trị hệ số ma sát f

Lưu ý:

Khi sử dụng băng tải có đầu hình lưỡi dao (knife edge, ナイフエッジ), cộng thêm 0.2 vào giá trị f trong bảng.

Hình 2. Băng tải có đầu hìn lưỡi dao của MISUMI

Đường kính con lăn (mm)	Trọng lượng mỗi con lăn (kg/con)	Tải trọng cho phép (kg/con)
28.6	0.2	50

Bảng 2. Khối lượng con lăn

Ghi chú:

Bảng-2 thể hiện trọng lượng bộ phận quay của con lăn theo tiêu chuẩn JIS (JIS B 8805–1965). Khi cần tính toán chi tiết, hãy tiến hành dựa trên trọng lượng thực tế của con lăn mà bạn sử dụng.

Công suất yêu cầu

Ký hiệu:

P : Công suất yêu cầu (kW)
F : Lực căng hiệu dụng (N)
V : Tốc độ băng tải (m/phút)
6,120 : Hằng số (60 × 102)

Công suất động cơ

Ký hiệu:

P_m : Công suất động cơ (kW)
P : Công suất yêu cầu (kW)
η : Hiệu suất cơ học của hệ thống (thông thường chọn từ 0.5 đến 0.65)

Lưu ý:

Trường hợp công suất động cơ dưới 0,1 kW, có thể xảy ra tình trạng công suất thực tế không đủ.
Cần kiểm tra đặc tính của động cơ trước khi sử dụng.

Sử dụng lực căng phía nhánh chùng để tính toán lực căng tối đa

Ký hiệu:

F_M1 : Lực kéo lớn nhất (N)
F : Lực căng hữu hiệu (N)
K : Hệ số

Chọn giá trị μ từ bảng 3; và dựa vào góc ôm θ, chọn giá trị K từ bảng 4.

(Trong trường hợp góc ôm θ không nằm trong bảng 4, thì cần tính K theo công thức riêng.)

Ký hiệu:

μ: Hệ số ma sát giữa băng tải và pulley chủ động (chọn từ bảng 3)
e: Cơ số tự nhiên (2.718)
θ′: Góc ôm tính bằng radian (có công thức chuyển đổi từ độ sang radian)

Tình trạng bề mặt pulley chủ động	Hình dạng bề mặt tiếp xúc	Trạng thái khô	Trạng thái ướt
Thép trần (không bọc)	Bề mặt trơn	0.2	0.15
Thép trần (không bọc)	Bề mặt dạng vải	0.3	0.2
Pulley bọc cao su	Bề mặt trơn	0.3	0.2
Pulley bọc cao su	Bề mặt dạng vải	0.35	0.25

Bảng 3. Giá trị hệ số ma sát μ

θ (độ)	μ=0.1	μ=0.15	μ=0.2	μ=0.25	μ=0.3	μ=0.35	μ=0.5
180	3.8	2.7	2.2	1.9	1.7	1.5	1.3
190	3.6	2.6	2.1	1.8	1.6	1.5	1.3
200	3.4	2.5	2.0	1.8	1.6	1.5	1.3
210	3.3	2.4	2.0	1.7	1.5	1.4	1.2
220	3.2	2.3	1.9	1.7	1.5	1.4	1.2
230	3.1	2.3	1.9	1.6	1.4	1.4	1.2

Bảng 4. Giá trị hệ số K theo góc ôm θ và hệ số ma sát μ

Tính toán lực căng tối đa dựa vào lực căng ban đầu

Ký hiệu:

F_M2: Lực kéo lớn nhất (N)
B: Chiều rộng băng tải (cm)
T_C: Lực căng ban đầu (N/cm) – chọn từ bảng 5.

Số lớp lõi	1 lớp	2 lớp	3 lớp
Lực căng ban đầu (N/cm)	1.5	3.0	4.5

Bảng 5. Giá trị lực căng ban đầu T_C theo số lớp lõi

Sau đó, so sánh giá trị F_M1 và F_M2, lấy giá trị lớn hơn làm lực kéo lớn nhất F_M.

Xác nhận ứng suất cho phép

Ký hiệu:

C: Ứng suất cho phép của băng tải (N/cm)
F_M: Lực kéo lớn nhất (kg)
B: Chiều rộng băng tải (cm)

Khi ứng suất cho phép của dây đai đang sử dụng bằng hoặc lớn hơn lực căng tối đa trên 1cm chiều rộngdây đai theo công thức trên, thì dây đai đó phù hợp để sử dụng.

Một số loại đai phẳng

Loại dây đai	Vật liệu bề mặt	Vật liệu lõi	Độ dày (mm)	Đặc điểm chính
General Purpose	PU tổng hợp (màu xanh)	Polyester/Canvas	~1.4	Đa năng, ứng dụng chung; hệ số ma sát 0.6/0.2; chịu nhiệt –30100°C
Electronic (E)	PU (có thể dẫn điện)	Polyester Canvas	~1.4	Chống tĩnh điện, truyền tải mượt; allowable tension cao (~8 N/mm)
Oil-Resistant	Cao su NBR (xanh lá)	PU chịu dầu	~1.0	Chịu dầu mỡ/hóa chất tốt; allowable tension 4.6 N/mm; nhiệt độ –20100°C
Stainless	Thép không gỉ	Thép không gỉ	0.1	Không gỉ, chịu nhiệt cao, dẫn điện; độ phẳng tuyệt đối
Sliding	PU hoặc vải polyester	Polyester Canvas	~1.4	Độ ma sát thấp (dễ trượt); dùng băng tải phẳng, nhẹ.
Grip	PU nhám (thermo PU)	Polyester Canvas	~1.4	Độ bám cao (hệ số ~0.7) ngăn trượt vật nặng.
Food-Grade	PU an toàn thực phẩm	Polyester Canvas	~1.4	Vật liệu đạt chuẩn FDA, dễ vệ sinh; ngăn nhiễm khuẩn.
Inclined	PU tổng hợp (xanh)	Polyester Canvas	~1.4	Cho băng tải dốc; tăng độ bám nhờ góc nghiêng cấu trúc.
Heat-Resistant	PU chịu nhiệt (trắng)	Polyester Canvas	~1.4	Chịu nhiệt cao; bề mặt “non-adhesive” ma sát thấp (≤0.4); dùng trong môi trường nóng.
Low-Adhesion	PU phủ trơn (trắng)	Polyester Canvas	~1.4	Ma sát cực thấp (back side ~0.2); dùng cho ứng dụng chống dính/bẩn.

Bảng 6. Một số loại dây đai phẳng MISUMI

Bảo trì và tuổi thọ dây đai phẳng

Để kéo dài tuổi thọ dây đai, cần bảo trì định kỳ:

Vệ sinh và kiểm tra: Thường xuyên làm sạch bụi bẩn, tránh vật thể sắc nhọn dính vào dây. Kiểm tra mài mòn lớp bọc PU và tình trạng lõi (nếu có hư hại do cắt xén hay va đập).
Căn chỉnh và căn căng: Đảm bảo dây luôn thẳng và căng đúng lực khởi tạo. Kiểm tra độ căng định kỳ, siết chặt hoặc nới lỏng khi cần thiết. Căn chỉnh puli đồng trục để tránh dây chạy lệch.
Thay thế kịp thời: Khi độ mòn bề mặt vượt quá mức cho phép hoặc xuất hiện vết rách/lõm, nên thay dây ngay để tránh đứt giữa chừng. Thường thay dây sau mỗi 1–2 năm tùy ứng dụng, hoặc khi dây mất khả năng chịu lực ban đầu.
Tránh điều kiện quá giới hạn: Không để dây hoạt động vượt quá nhiệt độ hoặc tải đã tính; tránh tiếp xúc hóa chất cắt lớp PU nhanh. Thường xuyên bôi trơn các bộ phận kim loại (puli, bạc đỡ) để giảm mài mòn cho dây.

Tóm lại

Tính toán và kiểm tra ứng suất đúng cách giúp tối ưu hiệu suất, kéo dài tuổi thọ và đảm bảo an toàn cho băng tải. Áp dụng quy trình chuẩn ngay từ đầu là chìa khóa để hệ thống của bạn vận hành ổn định, tiết kiệm chi phí và đạt hiệu quả lâu dài.

Cuối cùng, nếu bạn thấy bài viết hữu ích, đừng quên để lại bình luận, nhấn like hoặc chia sẻ cho bạn bè cùng tham khảo nhé! Mỗi tương tác của bạn là động lực để chúng tôi tiếp tục chia sẻ thêm nhiều kiến thức giá trị hơn nữa.

Tổng hợp một vài từ vựng

Tiếng Việt	Tiếng Nhật	Tiếng Anh
Băng tải đai phẳng	平ベルトコンベヤ (Hira beruto konbeya)	Flat belt conveyor
Lực căng hiệu dụng	有効張力 (Yūkō chōryoku)	Effective tension
Lực căng ban đầu	初期張力 (Shoki chōryoku)	Initial tension
Công suất yêu cầu	必要動力 (Hitsuyō dōryoku)	Required power
Công suất động cơ	モーター出力 (Mōtā shutsuryoku)	Motor power
Hệ số ma sát	摩擦係数 (Masatsu keisū)	Coefficient of friction
Con lăn đỡ	支持ローラー (Shiji rōrā)	Supporting roller
Tấm đỡ thép / thép không gỉ	スチールサポートプレート / ステンレスサポートプレート (Suchīru sapōto purēto / Sutorenresu sapōto purēto)	Steel support plate / Stainless steel support plate
Pulley chủ động (Pulley dẫn động)	駆動プーリー (Kudō pūrī)	Drive pulley
Pulley	プーリー (Pūrī)	Pulley
Băng tải góc dao cắt	ナイフエッジコンベヤ (Naifu ejji konbeya)	Knife edge conveyor
Động cơ	モーター (Mōtā)	Motor
Chiều rộng băng tải	ベルト幅 (Beruto haba)	Belt width
Góc ôm (góc quấn trên pulley)	抱き角 (Daki kaku)	Wrap angle
Bộ phận đỡ (khung đỡ)	サポート部品 (Sapōto buhin)	Support components
Dây đai (đai phẳng)	平ベルト (Hira beruto)	Flat belt
Hệ thống truyền động	駆動システム (Kudō shisutemu)	Drive system