Báo cáo project based learning 3 quy trình sản xuất gạch khí chưng ápaac

Quy trình sản xuất gạch bê tông siêu nhẹ AAC là một dây chuyền khép kín, tự động hóa.. Các nguyên liệu được xây dựng theo công thức làm gạch siêu nhẹ AAC của nhà sản xuất.. Trong quy trì

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN

BÁO CÁO PROJECT BASED LEARNING 3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH KHÍ CHƯNG ÁP AAC.

Nhóm 6 :

PHAN PHÚC TÀI NGUYỄN CAO HUỲNH NGUYỄN DUY AN LƯU CHÍ CƯỜNG

GV hướng dẫn : TS NGUYỄN KIM ÁNH

Đà Nẵng, 17/2

1

MỤC LỤC.

CHƯƠNG I QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG AAC 3

1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 3

1.2 Giải thích sơ đồ công nghệ 3

1.2.1 Chuẩn bị vật liệu sản xuất gạch siêu nhẹ AAC 4

1.2.2 Sơ chế nguyên liệu làm gạch siêu nhẹ AAC 4

1.2.3 Trộn hỗn hợp bê tông nhẹ AAC 5

1.2.4 Đổ hỗn hợp bê tông khí chưng áp vào khuôn 6

1.2.5 Ủ lưu hóa hỗn hợp bê tông khí chưng áp 6

1.2.6 Cắt gạch bê tông nhẹ AAC 6

1.2.7 Hấp khuôn gạch AAC trong nồi chưng áp 7

1.2.8 Phân loại thành phẩm và đóng gói 8

CHƯƠNG II TÍNH CHỌN CẢM BIẾN VÀ ĐỘNG CƠ 8

1.1 Cảm biến 8

Cảm biến là một trong những thiết bị điện tử có thể cảm nhận được những trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học trong môi trường cần khảo sát Đặc biệt, nó có thể biến đổi thành tín hiệu điện để giúp thu thập được thông tin về trạng thái hay quá trình đó 8

1.1.1 Encoder 9

1.1.2 Công tắc hành trình 11

1.2 Động cơ 13

1.2.1 Giới thiệu chung 13

1.2.2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 13

1.2.3 Hộp số giảm tốc 14

1.2.4 Chọn động cơ 15

2

CHƯƠNG I QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG AAC.

1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ.

Quy trình công nghệ sản xuất gạch bê tông nhẹ AAC

1.2 Giải thích sơ đồ công nghệ.

Quy trình sản xuất gạch bê tông siêu nhẹ AAC là một dây chuyền khép kín, tự động hóa Trong đó các công đoạn được giám sát chặt chẽ từ khâu tuyển chọn nguyên vật liệu đến lúc tạo ra thành phẩm Chúng ta cùng tìm hiểu các công đoạn lần lượt trong cách sản xuất gạch bê tông nhẹ AAC này như sau:

3

1.2.1 Chuẩn bị vật liệu sản xuất gạch siêu nhẹ AAC

Quy trình sản xuất gạch siêu nhẹ AAC bắt đầu từ công đoạn tuyển trọn nguyên liệu thô Các nguyên liệu được xây dựng theo công thức làm gạch siêu nhẹ AAC của nhà sản xuất Các nguyên liệu làm gạch siêu nhẹ AAC chủ chốt bao gồm:

Xi măng: sử dụng xi măng Portland chất lượng cao Đây là thành phần quan

trọng bậc nhất trong sản xuất bất kỳ vật liệu xây dựng bê tông nào

Cát (hoặc tro bay): Chất lượng cát tốt nhất là cát vàng không lẫn tạp chất và

trong điều kiện khô ráo Kích thước cát thích hợp nhất với đường kính lọt qua sàng 4.75 mm Ngoài ra có thể sử dụng tro bay để thay thế cát, giá tro bay rẻ hơn và dễ dàng tận dụng từ xỉ than hơn

Vôi: Được sản xuất thông qua máy nghiền vôi mịn hoặc mua trực tiếp vôi bột

đã sản xuất từ trước

Bột nhôm: Bột nhôm là thành phần phụ gia tối quan trọng trong công thức làm

gạch siêu nhẹ AAC Bột nhôm khi kết hợp với hỗn hợp vôi và nước tạo thành phản ứng hóa học

Thạch cao: Thạch cao có thể tìm mua dễ dàng trên thị trường

Phụ gia polymer cao cấp: Tùy từng nhà sản xuất và công thức làm gạch siêu

nhẹ AAC riêng biệt Có thể bổ xung các loại phụ gia polymer cao cấp để tăng tính năng cho gạch AAC

1.2.2 Sơ chế nguyên liệu làm gạch siêu nhẹ AAC

4

Sau khi các vật liệu sản xuất gạch bê tông siêu nhẹ AAC được chuẩn bị sẵn sàng Dựa theo cấp phối và công nghệ làm gạch siêu nhẹ AAC của nhà sản xuất Cách nguyên vật liệu được đưa vào sơ chế để đảm bảo kích thước, chất lượng đầu vào không lẫn tạp chất Sau đó các nguyên liệu được cân định lựợng theo đúng tỷ lệ pha trộn trước khi đưa vào tạo thành hỗn hợp

1.2.3 Trộn hỗn hợp bê tông nhẹ AAC

Các nguyên liệu làm gạch siêu nhẹ sau khi được sơ chế sẽ được đưa vào máy trộn nguyên liệu Tỷ lệ pha trộn sẽ khác nhau phụ thuộc vào nhà sản xuất Còn theo công thức làm gạch siêu nhẹ AAC của Viện kỹ thuật Ấn Độ sẽ áp dụng như sau:

Cát (Tro bay) / Vôi / Xi măng / Thạch cao = 69 / 20 / 8 / 3

Tỷ lệ bột nhôm = 0.08 % của tổng nguyên liệu khô trong hỗn hợp

Tỷ lệ nước pha trộn = 0.6 ÷ 0.65

5

Trong quy trình sản xuất gạch bê tông siêu nhẹ AAC, trộn hỗn hợp 100% bằng

tự động hóa Cần hạn chế tối thiểu các tác động hay thao tác trộn thủ công trong công đoạn này

1.2.4 Đổ hỗn hợp bê tông khí chưng áp vào khuôn

Hỗn hợp bê tông khí chưng áp AAC sau khi được trộn trong máy trộn và đảm bảo yêu cầu Tiến hành đổ hỗn hợp bê tông nhẹ AAC vào khuôn gạch Khuôn trộn có thích thước lớn và cần phù hợp với kích thước đầu ra của từng viên gạch Kích thước khuôn gạch khi đổ thông thường là 4200x1200x650mm

Cơ cấu của khuôn đúc gạch bê tông nhẹ AAC còn nằm trên hệ thống ray di chuyển Toàn bộ quá trình đổ hỗn hợp và di chuyển khuôn đúc đều tự động hóa

1.2.5 Ủ lưu hóa hỗn hợp bê tông khí chưng áp

Sau khi hỗn hợp bê tông nhẹ AAC được đổ vào khuôn đúc gạch Khuôn đúc được di chuyển tự động đến vị trí ủ lưu hóa Trong thời gian này quá trình phản ứng hóa học giữa các nguyên liệu làm gạch siêu nhẹ AAC sẽ diễn ra Hỗn hợp

bê tông nhẹ AAC bắt đầu trương nở và tạo cấu trúc bọt khí lỗ rỗng liên kết với nhau

Nhiệt độ duy trì trong khu vực ủ lưu hóa duy trì từ 35 ÷ 50 độ C Các thành phần hóa học phản ứng gồm nhôm + canxi hydroxit + nước và giải phóng ra lượng lớn khí Hydro H2 Phản ứng giúp tạo cấu trúc bọt khí đặc thù cho vật liệu

bê tông khí chưng áp AAC

2Al + 3Ca(OH)2 + 6H2O → 3CaO.Al2O3.6H2O + 3H2

Thời gian để ủ lưu hóa và để phản ứng hoàn toàn diễn ra từ 2 ÷ 4h đồng hồ

1.2.6 Cắt gạch bê tông nhẹ AAC

6

Sau khi hỗn hợp bê tông khí chưng áp AAC được ủ và đảm bảo đủ yêu cầu kỹ thuật Khuôn đúc gạch AAC được di chuyển tự động ra ngoài và đưa vào vị trí máy cắt Máy cắt gạch siêu nhẹ AAC được điều chỉnh dây cắt bằng thép theo kích thước khổ gạch tương ứng

Các kích thước tiêu chuẩn của gạch AAC để điều chỉnh dây cắt thường áp dụng: Kích thước: 600x200x100mm, 600x200x150mm, 600x200x200mm Ngoài ra các kích thước khác có thể điều chỉnh lại dây cắt sao cho hợp lý

Quá trình cắt khuôn gạch diễn ra hoàn toàn tự động hóa Chính vì vậy đường cắt

và kích thước của tường viên gạch thành phẩm hoàn toàn chính xác Thậm chí không có sai số của thành phầm khi làm ra

1.2.7 Hấp khuôn gạch AAC trong nồi chưng áp

7

Sau khi khuôn gạch được cắt để tạo thành phẩm Khối gạch AAC tiếp tục được

di chuyển tự động vào vị trí nồi chưng áp Đây cũng là một trong những công đoạn tối quan trọng để quyết định và tạo nên thương hiệu của gạch AAC Nồi chưng áp ở áp suất lớn chứa toàn bộ thể tích của khuôn gạch bên trong và được đóng kín Trong thời gian khoảng 12 tiếng, dưới áp suất hơi nước bão hòa cao 12 Mpa, nhiệt độ bên trong là 180 độ C Các thành phần hóa học tiếp tục phản ứng triệt để với nhau Đồng thời tạo nên những tính năng như chống nóng, chống cháy, cách âm, cách nhiệt nổi tiếng của AAC.Cường độ chịu lực của bê tông khí chưng áp cũng được gia cường và đảm bảo các tiêu chuẩn tối đa tại đây

1.2.8 Phân loại thành phẩm và đóng gói

Sau khi kết thúc thời gian hấp trong nồi chưng áp, cấu kiện gạch bê tông nhẹ AAC hoàn toàn được sản xuất thành công Khuôn gạch được đưa tự động ra bên ngoài và di chuyển tới vị trí để thành phẩm Cần đợi một khoảng thời gian để khuôn gạch nguội đi và bốc bớt hơi nước

Sau đó các công nhân tiếp tục phân loại để loại bỏ những viên gạch không đạt yêu cầu nếu có Với những viên gạch bê tông nhẹ AAC vữa ra khỏi nồi hơi Trọng lượng mỗi viên gạch sẽ nặng hơn một chút do còn hơi nước bên

CHƯƠNG II TÍNH CHỌN CẢM BIẾN VÀ ĐỘNG CƠ

1.1 Cảm biến

Cảm biến là một trong những thiết bị điện tử có thể cảm nhận được những trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học trong môi trường cần khảo sát Đặc biệt, nó có thể biến đổi thành tín hiệu điện để giúp thu thập được thông tin về trạng thái hay quá trình đó

Cảm biến đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống, nó quyết định cách hệ thống vận hành dựa trên sự nhận biết những thông số thay đổi theo thời gian thực Do đó con người có thể dễ dàng điều khiển và giám sát mà không cần phải

có mặt mọi lúc mọi nơi để theo dõi sự thay đổi của hệ thống.a

1.1.1 Encoder

Encoder là một bộ cảm biến chuyển động cơ học tạo ra tín hiệu kĩ thuật số đáp ứng với chuyển động, là một thiết bị điện có khả năng làm biến đổi chuyển động thành tín hiệu số hoặc xung Mục đích: dùng để quản lý vị trí góc của một đĩa quay, có thể là đĩa quay của bánh xe, trục động cơ hay bất kì thiết bị nào cần xác định vị trí góc

8

a Cấu tạo của Encoder

Hình 2.6: Cấu tạo của Encoder

Cấu tạo của Encoder bao gồm:

- 1 đĩa quay có khoét lỗ gắn vào trục động cơ

- 1 đèn Led dùng làm nguồn phát sáng

- 1 mắt thu quang điện được sắp xếp thẳng hàng

- Bảng mạch điện giúp khuếch đại tín hiệu

b Nguyên lý hoạt động

Khi Encoder chuyển động bộ chuyển đổi sẽ xử lý các chuyển động và chuyển thành các tín hiệu điện Các tín hiệu này sẽ được truyền đến các thiết bị điều khiển PLC và được xử lý để biểu thị các giá trị cần đo đạt bằng chương trình riêng biệt Đối với các tín hiệu có ánh sáng chiếu qua hay không có ánh sáng chiếu qua Người ta vẫn có thể ghi nhận được đèn Led có chiếu qua lỗ này hay không Hơn thế nữa, số xung đếm được và tăng lên được tính bằng số lần mà ánh sáng bị cắt

Ví dụ: trên đĩa có 1 lỗ duy nhất, khi mỗi lần con mắt thu nhận được 1 tín hiệu đèn Led thì có nghĩa là đĩa đã quay được 1 vòng Đây chính là nguyên lý hoạt

9

động của Encoder cơ bản, còn đối với nhiều chủng loại Encoder khác thì khi đĩa quay có nhiều lỗ hơn khi đó tín hiệu thu được sẽ khác

c Phân loại Encoder:

Encoder tương đối (incremental encoder): loại thiết bị này sẽ phát ra tín hiệu tăng dần hoặc theo chu kỳ, Đĩa mã hóa bao gồm một dãi băng tạo xung, thường được chia thành nhiều lỗ bằng nhau và được cách đều nhau Encoder tuyệt đối (absolute encoder): Tín hiệu ta nhận được từ Encoder cho biết chính xác vị trí của Encoder mà người sử dụng không phải xử lý thêm gì cả Encoder tuyệt đối được sử dụng đĩa theo mã nhị phân hay mã Gray Encoder tuyệt đối thường được sử dụng trong việc xác định chính xác góc quay Ưu điểm của Encoder tuyệt đối là giữ được giá trị tuyệt đối khi Encoder mất nguồn

d Tính chọn Encoder:

Với mục đích sử dụng cho việc xác định, tính độ cao nâng hạ của máy bù dựa vào encoder, chúng tôi chọn Encoder tương đối cho hệ thống này CPU của PLC

có bộ đếm tốc độ cao với 8 ngõ vào, có tần số Max 50KHz, tốc độ động cơ là

1500 vòng/phút (25 vòng/giây)

Độ phần giải lớn nhất của encoder là 50 10325 = 2000 PPR (Pulses per ∗ revelution) Dựa vào các thông số đó, chúng tôi chọn Encoder E6B2-CWZ5B 1000P/R 0.5M

Hình 2.7: Thông số kĩ thuật của encoder

1.1.2 Công tắc hành trình.

Công tắc hành trình hay còn gọi công tắc giới hạn hành trình là dạng công tắc dùng để giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động Nó có cấu tạo như công tắc điện bình thường nhưng có thêm cần tác động để cho các bộ phận chuyển động tác động vào làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong nó

a Cấu tạo của công tắc hành trình

10

Hình 2.8: Cấu tạo của công tắc hành trình

Bộ phận truyền động: Là một bộ phận của công tắc hành trình, nó tiếp xúc trực tiếp với các thiết bị khác Trong một sô công tắc, nó được gắn vào đầu thao tác

để mở hoặc đóng các tiếp điểm của công tắc

- Phần thân công tắc: là phần chứa cơ chế tiếp xúc điện

- Ổ cắm/chân cắm: Là nơi chứa các đầu vít của tiếp điểm để kết nối với các tiếp điểm với hệ thống dây điện, gồm chân chung (COM), chân thường đóng (NC), chân thường hở (NO)

b Nguyên lí hoạt động của công tắc hành trình.

Hình 2.9: Nguyên lí hoạt động của công tắc hành trình

Nguyên lý hoạt động công tắc hành trình: ở điều kiện bình thường, tiếp điểm giữa chân COM và chân NC sẽ được đấu với nhau Khi có lực tác động lên cần

11

tác động thì tiếp điểm giữa chân COM + chân NC sẽ hở và chuyển qua chân COM + chân NO

c Công dụng

Công tắc hành trình là thiết bị giúp chuyển đổi chuyển động cơ thành tín hiệu điện để phục vụ cho quá trình điều khiển và giám sát Công tắc hành trình dùng

để đóng cắt mạch điện ở lưới điện hạ áp Nó có tác động tương tự nút ấn, chỉ khác là động tác ấn bằng tay sẽ được thay thế bằng động tác va chạm của các bộ phận cơ khí, từ đó quá trình chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện

d Lựa chọn thiết bị

Ta chọn công tắc hành trình WLCA12-N, 24V Omron với các thông số kỹ thuật như sau:

- Mã sản phẩm: WLCA12-2

- Hãng sản xuất: Omron

- Nơi sản xuất: Made in Japan

- Loại công tắc hành trình: có cần điều chỉnh loại bánh xe cần dài 25-90mm, có thể điều chỉnh, góc quay 90độ

- Cấp bảo vệ: IP67

- Tuổi thọ: Cơ: 15 000 000 lần Min.; Điện: 750 000 lần Min

- Tốc độ tác động: 1mm/s đến 1m/s (đối với WLCA12)

- Tần số tác động: Cơ: 120 lần/phút Min.; Điện 30 lần/phút Min

- Cách điện: 100MΩ Min (ở 500VDC)

- Điện trở tiếp điểm: 25mΩ Max

- Nhiệt độ làm việc: -10oC đến 80oC

1.2 Động cơ

1.2.1 Giới thiệu chung

Động cơ là thiết bị chuyển hóa điện năng thành động năng Trong một hệ thống băng tải không thể thiếu động cơ, bộ phận này giúp chuyển đổi điện năng nhằm đảm bảo hoạt động của băng tải khi được kết nối với bộ truyền động Việc tính chọn động cơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: kích thước băng tải, vận tốc truyền, độ dốc băng, thời gian vận hành,…

1.2.2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

12

a Cấu tạo:

Hình 2.10: Cấu tạo của động cơ Gồm hai thành phần chính:

- Stator: gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay

- Rotor: hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép Động cơ điện xoay chiều được sản xuất với nhiều kiểu và công suất khác nhau Theo sơ đồ nối điện có thể phân ra làm 2 loại: động cơ 3 pha và 1 pha, và nếu theo tốc độ

có động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ

b Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên lý điện từ là nguyên tắc hoạt động của phần lớn động cơ điện, nhưng các loại động cơ dựa trên những nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng

áp điện cũng được sử dụng Nguyên lý cơ bản mà các động cơ điện từ dựa vào

là có một lực cơ học trên một cuộn dây có dòng điện chạy qua nằm trong một từ trường Lực này theo mô tả của định luật Lorentz và vuông góc với cuộn dây và

cả với từ trường Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay

do stator gây ra làm cho rotor quay trên trục Chuyển động quay của rotor được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác

Phần lớn động cơ từ đều xoay nhưng cũng có động cơ tuyến tính Trong động

cơ xoay, phần chuyển động được gọi là rotor và phần đứng yên là stator Đa số động cơ điện không đồng bộ có thể điều khiển tốc độ bằng cách đổi kiểu đấu nối (sao hoặc tam giác) Một số có thể được điều khiển bằng biến tần Các động

cơ bước phải sử dụng một bộ điều khiển riêng (cái này gọi là Driver)

1.2.3 Hộp số giảm tốc.

a Giới thiệu chung.

13

Đây là thiết bị cơ điện gồm động cơ điện gắn liền với một tổ hợp bánh răng (bánh nhông), trong cơ cấu bánh răng này có 1 bánh răng lớn nhất gắn liền với trục ra, chịu trách nhiệm truyền đi lực momen mạnh nhất

Hình 2.11: Motor giảm tốc

b Nguyên lý của cách làm giảm tốc độ motor

Cách giảm tốc độ motor là phương pháp dùng hệ thống bánh răng truyền động khiến trục motor quay chậm lại, lúc này trục motor sẽ phát ra lực momen lớn giúp tải khỏe hơn, làm được việc nặng hơn và độ bền cao hơn

c Chức năng

Khi chúng ta muốn số vòng quay của trục ra hộp số giảm tốc nhỏ, thì chúng ta chỉ tốn ít tổn phí lúc lắp thêm hộp số giảm tốc lên động cơ điện, mà có thể thay đổi số vòng quay trục ra một bí quyết linh hoạt hơn phổ biến Bên cạnh đó còn 1 nhân tố nữa là : moment xoắn, chúng ta khó có thể tạo ra 1 động cơ điện sở hữu

số vòng quay và moment xoắn theo ý muốn Người ta gọi đây là tỉ số truyền, số vòng quay và moment xoắn tỉ lệ nghịch với nhau Hộp giảm tốc bên trong đựng

bộ truyền động dùng bánh răng, trục vít… làm giảm tốc độ vòng quay Hộp này được sử dụng để giảm vector vận tốc góc tức thời, tăng momen Đầu còn lại của hộp giảm tốc nối với tải Chức năng của động cơ giảm tốc là hãm, giảm tốc độ của vòng quay và cơ cấu này truyền động ăn khớp trực tiếp, mang tỉ số truyền không đổi

1.2.4 Chọn động cơ

14