Chương 6 Máy Sản Xuất Vật Liệu .Pdf

M¸y x©y dùng  Trang 157  Chương 6 MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT VẬT LIỆU 6 1 Máy và thiết bị gia công đá Trong công tác xây dựng, hàng năm phải sử dụng một khối lượng lớn cát sỏi, đá Một phần lớn loại vậ[.]

Chương 6 MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT VẬT LIỆU 6.1 Máy và thiết bị gia công đá

Trong công tác xây dựng, hàng năm phải sử dụng một khối lượng lớn cát sỏi, đá Một phần lớn loại vật liệu này được sử dụng để sản xuất bêtông Ngoài ra trong xây dựng đường giao thông cũng cần khối lượng đá rất lớn Cát và sỏi cuội được khai thác từ những lớp địa tầng tự nhiên bằng phương pháp cơ khí hoặc thuỷ lực, còn đá dăm khai thác bằng phương pháp nổ mìn phá đá, sau đó phải qua giai đoạn gia công tại các nhà máy hoặc trạm nghiền - sàng

Máy gia công đá bao gồm các loại máy làm công tác nghiền, sàng và rửa đá

Do giới hạn của giáo trình nên trong phần này chúng tôi chỉ đề cập đến máy nghiền và sàng, còn các máy và thiết bị gia công đá khác nếu có điều kiện chúng tôi sẽ đề cập sau

4- Máy nghiền má; 5,7- Máy sàng rung; 8- Phễu chứa cát và bụi đá;

9- Phễu chứa sản phẩm trước khi xuất xưởng; 10- Kho chứa sản phẩm

Quá trình nghiền đá được thực hiện theo một hay nhiều công đoạn Các trạm nghiền sàng liên hợp thường bố trí theo hai hoặc ba công đoạn, trong đó đá được nghiền hai hoặc ba lần trong các loại máy khác nhau Sau mỗi lần nghiền có một phần vật liệu thu được đạt kích thước cần thiết, lượng vật liệu này được loại ra trước khi đưa vào nghiền ở công đoạn tiếp theo để tránh cho vật liệu bị quá nghiền và giảm bớt công suất của máy ở các công đoạn sau

Vì vậy sau mỗi công đoạn nghiền cần phải bố trí các máy sàng

Máy nghiền ở công đoạn cuối cùng thường làm việc theo chu trình kín cùng với máy sàng rung đặt sau nó

Khi đó vật liệu có kích thước còn lớn hơn kích thước sản phẩm sẽ được đưa về máy nghiền để nghiền lại

6.1.1 Máy đập, nghiền đá

a) Định nghĩa: Đập nghiền là quá trình dùng ngoại lực (của vật đập, vật nghiền hoặc của

chính các cục vật liệu đem đập nghiền) để phá vỡ các liên kết bên trong của vật liệu nhằm làm giảm kích thước của vật liệu tới cỡ hạt yêu cầu

Quá trình đập nghiền được sử dụng nhiều trong lĩnh vực tuyển khoáng; ngoài ra còn được dùng phổ biến trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng: Tại các mỏ đá sản xuất đá dăm, vật liệu xây dựng và cát nhân tạo; Tại các nhà máy xi măng để chuẩn bị nguyên liệu đá vôi; Các máy đập thô đôi khi được đặt tại các mỏ khai thác quặng để giảm sơ bộ kích cỡ quặng hoặc đất bóc trước khi vận tải bằng băng tải Ngoài ra, quá trình đập nghiền cũng được thực hiện tại các nhà máy nhiệt điện dùng than, sản xuất phân bón

Phân biệt giữa quá trình đập và quá trình nghiền:

Đập và nghiền giống nhau: Cùng bản chất: dùng ngoại lực để giảm kích thước vật liệu; Cùng mục đích chuẩn bị cỡ hạt phù hợp cho các khâu hoặc đáp ứng cỡ hạt của sản phẩm cuối

Đập và nghiền khác nhau: Đập thường xử lý vật liệu d>5mm, nghiền xử lý VL d<5mm Do vậy khâu đập thường đứng trước các khâu nghiền Vật đập trong máy đập (hàm đập, côn đập, búa) có liên kết tương đối cứng và quỹ đạo chuyển động hoàn toàn xác định trong khoang đập của máy; Vật đập trong máy nghiền chuyển động tương đối tự do trong khoang nghiền (bi nghiền có thể có thể nằm bất cứ vị trí nào trong máy) Lực phá vỡ vật liệu trong máy đập chủ yếu là nén, cắt hoặc va đập trong khi trong máy nghiền kết hợp cả va đập

và chà xát, trong đó chà xát có vai trò lớn hơn khi nghiền mịn Mức giảm kích thước của thiết

bị đập thường nhỏ hơn thiết bị nghiền iMĐ= 3-5 (40) so với iMN= 70-100 (1000-5000 với máy

tự nghiền) Đập thực hiện chủ yếu trong môi trường khô; Quá trình nghiền chủ yếu được thực hiện trong môi trường nước do các khâu tuyển thường dùng rất nhiều nước Nghiền ướt cho năng suất cao hơn, giảm bụi và vận chuyển dễ dàng sản phẩm nghiền, nghiền khô chỉ nên sử dụng khi vật liệu không được phép tiếp xúc với nước Lượng điện tiêu thụ trong các máy nghiền thấp hơn nhiều lần so với các máy đập

Mức đập/nghiền i - Mức đập của quá trình đập/nghiền hay một giai đoạn đập/nghiền

là tỷ lệ giữa kích thước quy ước của cấp liệu chia cho kích thước quy ước của sản phẩm Kích thước quy ước của vật liệu có thể là kích thước của cục vật liệu lớn nhất Dmax hay kích thước trung bình Dtb, Mức đập i tính theo Dmax được sử dụng phổ biến hơn cả cho các loại máy đập: Khi đó ta có:

d

Di

max

max

trong đó i- mức đập (nghiền );

Dmax - kích thước cục lớn nhất của vật liệu cấp vào khâu đập/nghiền;

dmax- kích thước hạt lớn nhất nhất của sản phẩm đập/nghiền

Ý nghĩa của mức đập: đây là đại lượng đặc trưng định lượng cho quá trình đập nghiền; nó

cho biết vật liệu sau quá trình đập nghiền giảm kích cỡ bao nhiêu lần Năng suất và mức tiêu hao năng lượng của các máy đập và nghiền liên quan chặt chẽ với mức đập nghiền

b) Nguyên lý đập

Nguyên lý đập hay còn gọi là phương pháp đập là phương thức sử dụng ngoại lực đủ lớn cần thiết để phá vỡ hạt vật liệu Ngoại lực này được thực hiện bởi các cơ cấu đập trong thiết bị đập được thiết kế theo một cách thức nhất định

Có tất cả 4 phương pháp đập cơ bản sau:

 Nén ép: cơ cấu tạo lực của máy đập chuyển động sát gần nhau gây ra lực ép lên cục khoáng

sản làm nó vỡ ra Đặc điểm của phương pháp này là lực tác dụng chậm, tăng dần đều đặn và

tạo ra áp lực mạnh vì vậy thường được dùng để đập loại vật liệu tương đối cứng Diện tích tiếp xúc giữa vật đập và vật liệu thường không đều nên thường tạo ra nhiều hạt mịn tại các điểm tiếp xúc, chính vì lý do này vật liệu dễ tạo mùn không nên đập bằng phương pháp này;

 Cắt: cơ cấu tạo lực có dạng răng nhọn Lực tác dụng tập trung, gây ra rạn nứt cục bộ, do đó

phương pháp này thường dùng để đập loại vật liệu giòn

 Xiết: Bề mặt cơ cấu tạo lực của máy xiết lên bề mặt của cục khoáng sản làm cho các lớp vật

liệu bị biến dạng trượt Khi ứng suất tiếp tuyến vượt quá giới hạn bền trượt thì hạt vật liệu phá

vỡ chủ yếu là theo bề mặt Nếu hiện tượng xiết xảy ra nhiều lần với cùng một hạt vật liệu thì khi đó ta có hiện tượng chà xát (trong máy nghiền) Phương pháp này tạo ra khu vực tiếp xúc lớn và tạo nhiều mảnh vụn do vậy không nên áp dụng cho vật liệu giòn;

 Va đập: Đây là lực va đập động học Khác với ba phương pháp trên, lực va đập mang tính

chất tải trọng động và thời gian tác động ngắn nên thường phá vỡ các hạt vật liệu thành các phần vụn hơn, có hình dạng vuông hơn nên phương pháp này ưa chuộng để đập vật liệu xây dựng

 Uốn: Như đã biết, độ bền uốn của vật liệu thấp hơn nhiều lần so với độ bền nén nên vật liệu

sẽ dễ bị phá huỷ hơn Tuy nhiên hình dạng của vật liệu và kết cấu của khoang máy đập không cho phép phát huy ưu điểm của phương pháp này Với một số vật liệu phù hợp thì máy đập nón có thể sử dụng thêm phương pháp này

Các cục vật liệu được phân bố hỗn loạn trong không gian máy đập có thể được đập bởi nhiều phương pháp đập, tuy vậy luôn có một phương pháp đập chiếm ưu thế

c) Máy đập hàm

1 Đặc điểm cấu tạo máy đập hàm

Đặc điểm cơ bản: của loại máy đập này là cơ cấu đập gồm hai tấm đóng mở liên tục

giống như hàm của động vật và do đó có tên là máy đập hàm Hai hàm đập tạo nên một góc nhọn; một hàm cố định (hàm tĩnh) còn hàm kia (hàm động) chuyển động lắc tiến lùi theo chu

kỳ so với hàm kia

Hình 6-3 Các loại máy đập hàm theo cách treo hàm động

(a) Treo trên với thanh truyền thẳng đứng; (b) Treo trên với thanh truyền ngang (c) Treo trên với hàm chuyển động phức tạp; (d) Hàm động treo dưới

Hình 6-2 Các phương pháp đập

Vật liệu được cấp vào không gian giữa hai hàm và liên tục được kẹp nén và thả ra sao cho chúng bị ép vỡ và chuyển dịch dần vào sâu trong buồng đập; và cuối cùng khi chúng có kích thước nhỏ hơn chiều rộng khe hở giữa hai hàm thì được tháo ra ngoài

Phân loại theo cách treo hàm động: Căn cứ vào cách thức treo hàm động có thể chia

máy đập hàm thành các loại (hình 6-3): hàm động treo trên (a); hàm động treo trên với thanh truyền ngang (b); hàm động treo trên với một thanh chống (c) và hàm động treo dưới (d)

Máy đập hàm với hàm động treo trên (hình 6-3a, b) là loại được sử dụng phổ biến do lực đập lớn nhất tác dụng ở gần trục treo và đây là ưu điểm của loại máy này (lực tác dụng vào hàm động kiểu đòn bẩy) Loại này thích hợp với khâu đập thô và trung bình, đập các vật liệu có độ bền cao Máy đập hàm treo trên ít bị kẹt Tuy nhiên, do khe tháo tải thay đổi làm cho sản phẩm đập có cỡ hạt thay đổi, khó kiểm soát

Loại hàm động treo trên có chuyển động phức tạp (hình 6-3c): hàm động vừa lắc ra vào vừa lắc lên xuống do đó vừa có tác dụng ép và tác dụng xiết Kiểu này thích hợp để phá

vỡ các vật liệu cứng và dai Tuy nhiên phân bố lực chưa hợp lý

Máy đập hàm với hàm động treo dưới có miệng cấp liệu thay đổi và khe tháo tải cố định (hình 6-3d) Ưu điểm của loại máy này là có độ hạt sản phẩm đập ổn định nhưng chúng không tạo ra được lực ép lớn do phân bố lực không hợp lý Loại máy này hay bị kẹt do tính kém linh động của miệng tháo tải Máy loại này chỉ được áp dụng trong các phòng thí nghiệm

2 Máy đập hàm với hàm động treo trên

Loại này có máy đập hàm hai thanh chống (xem hình vẽ 6-4) Ở đây, hàm động

chuyển động do tác dụng chuyển động theo phương thẳng đứng của tay biên Tay biên chuyển động lên xuống do tác dụng của trục lệch tâm Thanh chống sau tỳ vào thành sau cố định của máy và khi chuyển động lên trên thì luôn đẩy tay biên lệch sang ngang Chuyển động này truyền qua thanh chống trước và làm cho hàm động dịch lại gần hàm tĩnh và khép khe tháo tải Tương tự chuyển động của tay biên xuống dưới làm cho hàm động mở ra khe tháo tải

Cục vật liệu khi đi vào khoang đập sẽ bị hàm động kẹp và đập vỡ trong nửa chu kỳ đập, các hạt vỡ vụn rơi xuống dưới vào khu vực có tiết diện hẹp trong nửa chu kỳ nghỉ của hàm động rồi lại bị kẹp lại bởi hàm động trong nửa chu kỳ đập tiếp theo Cứ như vậy quá trình đập diễn ra cho tới khi các hạt vỡ vụn thoát ra khỏi máy đập

Khi bị vỡ vụn, các

cục đá sẽ giãn nở, làm cho

khoang máy đập bị chất đầy

và khả năng kẹt máy đập có

thể xảy ra nếu các vụn không

thoát ra khỏi máy đập Để

giảm hiện tượng kẹt máy đập

có thể sử dụng sàng sơ bộ để

tách các hạt vụn có trong cấp

liệu hoặc điều chỉnh chiều

rộng khe tháo tải phù hợp

Hình 6-4 Sơ đồ nguyên lý máy đập hàm hai thanh chống

Điều chỉnh độ hạt sản phẩm: Độ hạt sản phẩm đập được chỉnh thông qua chiều rộng

khe tháo tải bằng cách chọn chiều dài thanh chống phù hợp; Điều chỉnh chiều dài thanh chống

tự động bằng cơ cấu pittông thuỷ lực hoặc điện từ hoặc điều chỉnh bằng tay các nêm đệm thanh chống

Đặc điểm làm việc của các máy đập hàm: là luôn có một bánh đà nặng Bánh đà tích trữ năng lượng ở nửa chu kỳ nghỉ và chuyển sang nửa đập

Trong máy đập hàm một thanh chống thì hàm động được treo trực tiếp vào trục lệch tâm (xem hình vẽ 6-5) Chuyển động của hàm động phức tạp hơn so với máy hai thanh chống

Khi trục lệch tâm quay, hàm động không những chuyển động tiến lùi tương đối so với hàm tĩnh mà nó còn chuyển động theo chiều thẳng đứng Chuyển động theo quỹ đạo dạng ellip như vậy của hàm động không chỉ sinh ra lực ép mà còn tạo ra lực xiết hướng xuống phía dưới làm cho vật liệu chuyển dịch trong buồng đập và tháo tải dễ dàng hơn Máy đập hàm lắc phức tạp

có năng suất cao hơn so với máy lắc đơn giản cùng kích cỡ Tuy nhiên, chúng có chi phí sử dụng và bảo dưỡng cao hơn Để đập các vật liệu cứng dai và mài mòn nhiều người ta thường dùng máy đập hàm lắc đơn giản

Máy đập hàm là loại máy làm việc trong điều kiện cực kỳ nặng nhọc do đó chúng được chế tạo rất chắc chắn Khung máy thường được làm từ thép đúc ghép từ nhiều tấm bằng

bu lông (để dễ vận chuyển)

Đệm lót: Các hàm cũng được làm từ thép đúc và trên bề mặt có lắp các tấm lót tháo

lắp được bằng thép mangan hoặc hợp kim cứng Fe-Ni, Fe-Ni-Cr Các tấm lót có độ cứng cao

để giảm mài mòn và giảm sự biến dạng bề mặt đập và do đó giảm mất mát năng lượng Chúng được lắp theo từng tấm nhỏ bằng bu lông vào các hàm đập sao cho có thể tháo dễ dàng và có thể lắp ngược định kỳ để cân bằng sự mài mòn

Bề mặt của các hàm đập: có thể phẳng nhưng thường được tạo lượn sóng nhất là khi đập vật liệu cứng, nhưng năng suất giảm đi nhiều Bề mặt lượn sóng còn được dùng khi đập các vật liệu dạng tấm để tránh hiện tượng các tấm vật liệu mỏng trượt nhanh qua máy

Tốc độ của máy đập hàm: thay

đổi tỷ lệ nghịch với kích thước và ở trong

khoảng 100-350v/phút Tốc độ quay tối

ưu được xác định trên cơ sở phải đảm

bảo thời gian đủ để các cục quặng có thể

dịch chuyển tới vị trí mới (trong nửa chu

kỳ nghỉ) trước khi tiếp tục bị kẹp lần tiếp

sau

Bước lắc tối đa được xác định tuỳ

theo dạng vật liệu được đập và giá trị này

được chỉnh bằng cách chỉnh độ lệch tâm

của trục Biên độ này ở trong khoảng từ Hình 6-5 Máy đập hàm lắc phức tạp 1-7cm tuỳ theo kích thước máy và có giá trị cao đối với vật liệu dai và dẻo, và giá trị thấp với vật liệu cứng và giòn Bước lắc càng lớn thì nguy cơ kẹt tắc máy đập giảm đi do vật liệu được tháo ra khỏi máy đập nhanh hơn Tuy nhiên bước lắc lớn thường tạo nhiều mùn và áp lực lên máy đập

Bảo vệ máy đập: Với bất cứ máy đập hàm nào cũng phải dự tính khả năng máy đập bị

hư hại do các vật lạ quá cứng so với khả năng của máy đập ví dụ như kim loại lẫn vào khoang đập Phương án bảo vệ có thể là: Một số máy đập sử dụng thanh chống của một bên được làm yếu ở giữa; Các máy đập hiện đại thường sử dụng hệ thống bảo vệ thủy lực cho phép mở rộng hàm động trong trường hợp xuất hiện áp lực quá mức do vật cứng Sau khi vật cứng lọt qua máy đập, khe tháo của máy đập được khôi phục tự động Điều này cho phép khởi động máy đập trong điều kiện có tải

Góc kẹp của máy đập hàm:

Giả sử  - Góc giữa hai hàm;

0 - Góc tới hạn giữa hai hàm động ở điểm gần nhau nhất;

P - Lực hàm động tác dụng lên cục vật liệu;

P1 - Phản lực của hàm tĩnh lên cục vật liệu;

f - hệ số ma sát

fP1 và fP - là lực ma sát của hàm

tĩnh và hàm động tác dụng lên cục vật liệu;

G - trọng lực rất nhỏ so với lực kẹp

P của các hàm nên có thể bỏ qua Xét cục

vật liệu ở trạng thái cân bằng thì tổng lực

Hình 6-6 Sơ đồ xác định góc kẹp tác dụng lên cục vật liệu phải bằng không tức là:

x=0; y=0 ; P=P1

02sinfP2sinfP2cosP2cosP

1 o o

1 o

Hay: P1 P

02cosfP2cosfP2sinP2sinP

1 o o

tg

2cosf22

sin

2

o

o o

tg

2cosf22

Cho dù góc kẹp của máy đập hàm nhỏ hơn góc kẹp

giới hạn, nhưng hiện tượng các hạt vật liệu bị bắn ra khỏi

máy đập hàm vẫn xảy ra Một trong các nguyên nhân là góc

kẹp thực tế của hạt vật liệu khi đó có thể không phải là giữa

Hình 6-7

Hình 6-8

các hàm đập mà là giữa các cục vật liệu với nhau tức là '> 0 Do vậy nghiêm cấm nhìn vào miệng máy đập hàm khi máy đang vận hành

Tốc độ quay của máy đập hàm:

Gọi B - Chiều rộng miệng cấp liệu, m

b1 - Chiều rộng khe tháo tải, m

b2 - Chiều rộng mở tối đa của hàm động, m

S - bước lắc của hàm động, m

n - tần số lắc (tốc độ quay) của hàm đập, v/ph

h - chiều cao mà hạt VL rơi ra khỏi máy đập

Khi hàm động rời xa hàm tĩnh thì chỉ các hạt vật liệu

nằm dưới mặt CD (hình 6-8) mới có thể rơi ra khỏi khoang đập

dưới tác dụng của trọng lực tức là ở mặt có chiều rộng bằng

chiều rộng mở lớn nhất của hàm động

Giả sử khối vật liệu ABCD EFGM gồm các hạt có kích

thước lớn hơn chiều rộng khe tháo tải (b1) để có thể coi nửa

chu kỳ tháo tải là thời gian hàm động rời xa hàm tĩnh (thực tế quá

trình tháo bắt đầu từ khi hàm động bắt đầu rời ra và kết thúc khi

nó tiến sát vào hàm tĩnh ở vị trí gần nhất- tức là thời gian tháo tải

dài hơn nửa chu kỳ)

Thời gian hàm động rời xa hàm tĩnh:

n

30n

g30

n  ; v/ph Mặt khác chiều cao h có thể tìm được từ tam giác BB1C

S

Từ đó ta có:

S2

gtg30)bb(2

gtg30

n

1 2

4,0.8,930)bb(2

22tg8,930

n

1 2

42n

1 2

Từ hình vẽ tam giác đồng dạng có thể thấy

Hình 6-9 Sơ đồ xác định tháo tải

AA' = b2-b1 = S tại đáy của máy đập và CC' = 0,01B

B5,0

B7,2'

B7,2B01,0

42

Năng suất máy đập hàm:

Từ hình vẽ có thể cho rằng năng suất thể tích của máy đập hàm trong một lần lắc chính là thể tích khối tứ diện ABCD EFGM Từ đó tính được năng suất theo thể tích của máy đập hàm là:

V1479b2 B40B B.L, m3/h;

Khi đó năng suất theo trọng lượng sẽ là:

QV.(k)k.1479b2 B40B B.L, Tấn/h;

Trong đó k - hệ số tơi xốp của vật liệu trong máy đập;

 - khối lượng riêng của vật liệu đập

Lưu ý: k. = r - khối lượng riêng thể tích rời của vật liệu trong máy đập

Năng suất theo công thức thực nghiệm: máy đập hàm thường được xác định theo

công thức thực nghiệm theo giả thiết là năng suất của máy đập hàm tỉ lệ thuận với diện tích của khe tháo tải:

Q  0,1 L b2 , t/h;

ở đây L-chiều dài miệng cấp liệu, cm

b2- chiều rộng mở tối đa của khe tháo tải, cm Máy đập hàm được lựa chọn theo năng suất máy với chiều rộng khe tháo tải đã cho và theo kích thước lớn nhất Dm của quặng cấp liệu

Năng suất của máy đập hàm với miệng cấp liệu 1680x2130mm có thể đạt 700 t/h với khe tháo 200mm; Tuy nhiên máy đập hàm thường có hiệu quả khi năng suất đập yêu cầu nhỏ hơn 500t/h còn khi yêu cầu năng suất lớn hơn 725t/h thì máy đập hàm sẽ không hiệu quả so với máy đập nón

d Máy đập nón

Loại máy đập nón: Máy đập nón gồm hai loại chính:

 Máy đập nón dài để đập thô (còn gọi là máy đập trục xoay)

 Máy đập nón ngắn để đập trung bình và đập nhỏ (còn gọi là máy đập côn)

Về nguyên lý làm việc thì hai nhóm máy này giống nhau tuy cấu tạo có khác nhau chút ít

1 Máy đập nón đập thô (trục treo)

Cấu tạo: Máy đập nón dài cấu tạo từ các bộ phận chính sau: (1) Nón động; (2) Nón tĩnh và

thân máy; (3) Trụ lệch tâm; (4) Gạc treo nón động và (5) Bộ truyền động (hình 6-10)

Nón động 2: là một trục xoay dài có gắn cơ cấu đập dạng hình nón với góc doãng ở đỉnh ~

20o; đầu trên của trục xoay được treo vào một ổ gọi là gạc treo còn đầu dưới cắm trong một trụ lệch tâm 4 Trục nón động luôn tạo với chiều thẳng đứng một góc nghiêng

Nón động được lắp chặt vào trục và cũng được phủ bởi các tấm lót Đường kính tối đa D của nón động ở đáy dưới khoảng bằng 1,5 lần chiều rộng miệng cấp liệu B

Nón tĩnh và thân máy: thân máy của các máy đập lớn thường chế tạo từ ba phần cho phép dễ

vận chuyển Các máy nhỏ hơn được chia làm hai phần Thân máy được làm từ thép đúc hoặc thép hàn gồm nhiều phần nối với nhau bằng bu lông

Hình 6-10:Sơ đồ máy đập nón dài: 1- Nón tĩnh; 2-Nón động; 3-Trục xoay; 4-Trụ lệch tâm; 5-Thân dưới; 6-Bánh răng côn; 7-Trục

truyền động; 8-Bánh đai

Phần thân máy trên là một khối hình nón cố định

tạo thành nón tĩnh và cùng nón động tạo nên

không gian đập Chiều cao phần thân trên thường

lấy bằng 1,85B Góc nghiêng của mặt nón tĩnh so

với phương thẳng đứng khoảng 17-200

Trụ lệch tâm: là một chi tiết hình trụ tỳ lên vòng

đệm đặt ở mép trên ống đỡ Đầu trên của trụ lệch

tâm lắp bánh răng truyền động hình côn Trong

trụ lệch tâm có một lỗ rỗng nghiêng để cắm lỏng

đầu nón động Đường tâm của lỗ rỗng lệch với

đường tâm của ống đỡ (và của máy) tạo nên

chuyển động lệch tâm đặc thù của nón động Độ

lệch tâm có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi ống

lót

Gạc: Đầu trên trục nón động được treo vào một ổ

đặc biệt gọi là gạc treo Gạc có ba chạc đúc liền

với vành tựa và được đặt lên phần trên của thân

máy

Bộ phận truyền động: của máy nằm dưới thân

máy Các máy đập nón thô năng suất lớn thường

có hai trục truyền động với 2 động cơ Điều này

cho phép khởi động máy trong điều kiện chất tải

đổ đống Cơ cấu truyền động gồm cặp bánh răng

hình côn, trục dẫn động được nối với bánh quay

bởi khớp nối Phần dưới cùng của thân máy là

một ống đỡ đúc liền với thân máy Trong ống đỡ

là ống lót và trụ lệch tâm

Tấm lót: để tránh hao mòn thì mặt trong nón tĩnh

của thân máy được phủ các tấm lót làm từ thép

mangan Trong quá trình đập thì lực ma sát có xu

hướng đẩy các tấm lót lên phía trên Để tránh

hiện tượng trên thì giữa bề mặt thân máy và các

Nguyên lý hoạt động: Khi nón động chuyển

động xoay tròn trong không gian đập, nó lượn sát

Lực đập của máy: chủ yếu là lực ép tuy nhiên có cả lực uốn và lực xiết Lực uốn xảy ra khi

cục vật liệu (dạng tấm chẳng hạn) bị nằm kẹp giữa bề mặt lõm của nón tĩnh và bề mặt lồi của nón động

Hình 6-11 Gạc treo trục đập 5-Trục xoay, 8-Thanh ngang, 10-Vòng đệm, 11-ống lót sườn, 12-ống lót trục, 14-đĩa đệm,

15-êcu

Đặc điểm chuyển động quay tròn của nón động: Trong thực tế nón động không những chỉ

chuyển động quay tương đối so với nón tĩnh mà nó còn chuyển động tự quay quanh đường tâm của mình và do đó sinh ra lực xiết vật liệu Lực ma sát sinh ra giữa bề mặt trục nón động

và thành lỗ lệch tâm trên trụ lệch tâm cũng như lực ma sát giữa bề mặt nón động và bề mặt vật liệu là nguyên nhân sinh ra chuyển động tự xoay của nón động

Chiều rộng khe tháo tải và cách điều chỉnh: Các máy đập nón để đập thô thường được chế

tạo với chiều rộng khe tháo tải trong khoảng 0,1-0,2B Chiều rộng khe tháo tải được điều chỉnh bằng cách: Nâng hạ trục nón động và cố định vị trí của trục bằng êcu đầu trục (Một số máy có cơ cấu điều chỉnh khe tháo tải bằng thuỷ lực, trong ổ lệch tâm có bơm thuỷ lực để nâng hoặc hạ trục); Có thể thay đổi độ dày của tấm lót cuối cùng

Năng suất của máy đập: có thể tính theo công thức gần đúng sau:

Q210B2 2B1(k), Tấn/h;

Trong đó k - hệ số tơi xốp của sản phẩm đập, k = 0,3-0,5;

- khối lượng riêng của vật liệu, t/m3

B – Đường kính miệng cấp liệu, m;

2 Máy đập côn (nón ngắn) đập trung và đập nhỏ

So với máy đập nón dài:

Cùng nguyên lý làm việc;

Giống nhau cơ bản về cấu tạo

Một số điểm khác nhau đặc trưng:

 Nón động không treo mà tựa trên

mặt hình cầu;

 Nón tĩnh (phần trên của thân máy)

ghép với thân máy bằng bu lông và lò so

song song ở chỗ gần miệng tháo tải Chiều

dài vùng song song l của máy đập nhỏ dài

hơn của máy đập trung Để đập nhỏ dài bằng

1/6D và ở máy đập để đâp vừa bằng

1/10-1/12D (D- đường kính đáy nón động) Chiều

rộng của vùng song song được coi là chiều

rộng của miệng tháo tải Tốc độ của quay

của trụ được chọn sao cho mỗi cục vật liệu phải được ép ít nhất một lần trong vùng song song;

 Tần số lắc của nón động cao hơn (700-1200 v/ph) nên vật liệu bị đập vỡ giống như

va đập của búa khác hẳn so với bị nén ép từ từ của máy đập nón thô;

 Tỉ số độ bước lắc trên với khe tháo tải của máy đập côn ~ 2,4-2,9 lần, lớn hơn nhiều

so với máy máy đập nón thô nên dmax/CSS của sản phẩn đập lớn hơn ~3-4 lần (dmax của máy đập thô ~2 lần)

Cấu tạo: Thân máy gồm hai phần hình trụ trên và phần dưới được đúc bằng thép

Phần trên: đặt trên và ghép chặt vào phần dưới bởi lò so và bu lông hoặc cơ cấu giảm tải thuỷ

lực (máy đập côn dòng HP) Trên chu vi của thân máy có khoảng 20 đến 130 bộ lò so bu lông

Hình 6-12: Máy đập nón ngắn 1- Nón tĩnh; 2- Nón động; 3-Trục nón động; 4- Trục lệch tâm; 5-Thân máy; 6-Bánh răng truyền động hình côn; 7-Trục truyền động; 8-Bánh đai; 9-Giá đỡ hình cầu

như vậy Các lò so này có nhiệm vụ bảo vệ trục của máy khỏi bị gẫy khi đập phải những vật quá cứng (cục thép chẳng hạn); khi đó lò so nén lại, nón tĩnh nâng lên mở rộng miệng tháo tải

đủ lớn để vật cứng có thể lọt qua

Thân dưới của máy: Phần dưói của thân máy đúc liền với một ống hình trụ, chúng nối với

nhau bằng các vách ngăn phân bố theo phương bán kính Đường trục của thân máy trùng với đường trục của ống đỡ hình trụ Mặt trong của ống hình trụ có ống lót bằng đồng để làm ổ

trượt cho trụ quay (trụ lệch tâm)

Nón tĩnh: Thành ngoài của nón tĩnh có dạng hình trụ, thành trong có dạng hình nón chiều loe

hướng xuống phía dưới và được lót bởi các tấm lót bằng thép mangan

Nón động: đúc thành hình nón doãng, góc ở đỉnh khoảng 1000, chiều cao của nón bằng 1/3 đường kính của đáy Mặt ngoài nón động cũng được lát các tấm lót Mặt dưới của nón động là mặt cầu rất nhẵn, tỳ trên một giá đỡ mặt cầu Mặt giá đỡ lót ổ trượt hình cầu bằng đồng thau Đầu trên của trục nón động có lắp đĩa tiếp liệu Khi máy đập làm việc, vật liệu đổ lên đĩa qua phễu hứng, đĩa nghiêng lượn theo vòng tròn, rải vật liệu đều đặn suốt chu vi của miệng cấp liệu Vật liệu trong khoang đập bị nén ép với tốc độ cao, bị phá vỡ và dịch chuyển tự do qua máy đập Bước lắc lớn của nón động tạo độ mở lớn giữa nón động và nón tĩnh khi chúng ở xa nhau nhất Điều này cho phép vật liệu được tháo khỏi máy đập dễ dàng

Trụ lệch tâm: đúc bằng thép, mặt trong và mặt ngoài gia công rất nhẵn Đầu trên của trụ quay

gắn bánh răng Giữa trụ quay có lỗ côn có đường tâm lệch so với đường tâm của trụ quay Trục của nón động được cắm vào lỗ côn này

Máy đập côn được chế tạo với hai dạng côn chuẩn (a) và côn ngắn (b): Máy đập côn chuẩn có đêm lót nón tĩnh dạng bậc cho phép nhận cấp liệu thô hơn nên dùng để đập trung với sản phẩm cỡ 5-60mm Máy đập côn ngắn có góc côn tĩnh dốc hơn cho phép giảm tắc do cấp liệu mịn, vùng song song giữa các nón đập dài hơn nên được dùng để đập nhỏ với sản phẩm đập cỡ 3-20mm

Điều chỉnh khe tháo tải: được điều chỉnh bằng cách nâng hạ nón tĩnh:

Năng suất đập theo thể tích của máy đập nón để đập trung và đập nhỏ có thể tính đơn giản

1 Các khái niệm cơ bản về sàng

Định nghĩa: Sàng là quá trình phân chia

nhỏ hơn lỗ lưới sẽ lọt qua lỗ tạo thành

sản phẩm được quy ước gọi là sản phẩm

dưới lưới; những hạt không lọt qua lỗ

lưới còn lại trên sàng tạo thành sản phẩm

trên lưới Vật liệu đem sàng được gọi là

VËt liÖu ®Çu

Sµng

S¶n phÈm trªn luíi S¶n phÈm duíi luíi

Hình 6-13’ Sơ đồ bố trí mặt sàng để lấy nhiều sản phẩm

Trên các máy sàng có thể đặt tới 3 mặt sàng Các mặt sàng có thể bố trí liên tiếp hoặc

bố trí song song hay kết hợp như hình 6-13’

Lưới sàng: là một bề mặt trên đó có các lỗ trống đồng đều về hình dáng và kích cỡ Tùy theo

vật liệu và điều kiện ứng dụng mà sử dụng lưới sàng dạng lưới đan, tấm đột lỗ hoặc các thanh ghép dạng chấn song Mặt lưới sàng có thể phẳng, cong; đặt nằm nghiêng hoặc nằm ngang

Trong thực tế lưới sàng thường có các dạng sau: (1) lưới đan - thường để sàng tách các cấp hạt nhỏ có d<10mm, (2) lưới tấm đột lỗ - để sàng tách các cấp hạt trung gian d từ 10-80mm và (3) lưới chấn song để sàng tách các hạt có kích thước lớn d>80mm

 Lưới đan: Lưới đan được đan từ các sợi kim loại (thép, thép không gỉ, đồng, niken)

với các lỗ lưới vuông hoặc hình chữ nhật kích thước từ 0,04  100mm

 Lưới tấm: Lưới tấm được làm từ các tấm thép được khoan hay dập lỗ Lỗ rất đa

dạng: tròn, chữ nhật (dạng khe), đôi khi hình vuông Các lỗ được xếp thành hàng, dãy song song hoặc lệch nhau Lỗ sàng dạng khe thường xếp lệch một góc với đường trục dọc mặt lưới sàng Lưới tấm có các lỗ lưới bố trí theo hình bàn cờ cho độ bền cao hơn và hệ số diện tích sử dụng cao hơn Lưới lỗ tròn thường xếp tâm các lỗ nằm ở đỉnh các tam giác đều

Lưới tấm có lỗ hình chữ nhật và hình tròn đều được tiêu chuẩn hoá và có kích thước

lỗ lưới theo dãy số: …;16; 20; 25; 32; 35; 37; 40; 42; 50; 60; 65; … mm

Chiều dày tấm của lưới tấm có lỗ nhỏ hơn 10mm là 4-6mm còn đối với lỗ 30-60 mm

là 8-10mm (thường chiều dày tấm nhỏ hơn 12 mm để tránh tắc)

Ứng dụng: Lưới dạng tấm phổ biến hơn cả là loại lỗ kích thước từ 10 đến 80mm, khi

cần lỗ lưới lớn hơn thì dùng lưới chấn song, còn nhỏ hơn thì dùng lưới đan

Ưu điểm của lưới tấm là bền chắc, có tuổi thọ cao, hệ số diện tích có ích của lưới tấm

và lưới đan loại nặng tương đối gần nhau

 Lưới chấn song

Lưới gồm các chấn song hay các thanh thép lớn đặt song song với nhau Kích thước lỗ lưới là chiều rộng khe hở giữa các chấn song Lưới chấn song thường được chế tạo tại chỗ tuỳ theo vật liệu hiện có, vì vậy tiết diện ngang các chấn song rất khác nhau

2 Sàng quay

Mô tả kết cấu: Sàng quay có thể có dạng hình trụ hoặc hình côn Mặt lưới sàng là thép

tấm đột lỗ hoặc lưới thép đan Trục của sàng hình trụ thường đặt nghiêng 1 đến 140 (phổ biến

là 470), còn trục của sàng côn đặt nằm ngang

Vật liệu được cấp vào bên trong tang từ đầu phía trên và do tác động quay cũng như

độ nghiêng của tang chúng chuyển động dọc theo trục tang quay Tốc độ quay của sàng khoảng 3040% tốc độ tới hạn Vật liệu nhỏ lọt qua mặt sàng còn cấp thô hơn ra khỏi tang ở đầu thấp

Sàng tang quay cũng có thể dùng để sàng vật liệu thành nhiều cấp hạt Trong trường hợp này thì tang được phân thành nhiều ngăn với kích thước lỗ tăng dần theo hướng tới đầu tháo tải hoặc lưới sàng gồm nhiều mặt trụ đồng tâm với mặt trong cùng có lỗ lớn nhất và mặt ngoài cùng -lỗ nhỏ nhất