thiết kế kỹ thuật máy đánh tơi rác thải trong dây chuyền xử lý rác thải bằng công nghệ yếm khí tùy nghi

Được sự đồng ý của bộ môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đai Học Nha Trang, em được nhận đề tài tốt nghiệp với nội dung: “Thiết Kế Kỹ Thuật Máy Đánh Tơi Rác Thải Trong Dây Chuyền xử

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Tên đề tài : Thiết Kế Kỹ Thuật Máy Đánh Tơi Rác Thải Trong Dây Chuyền

xử Lý Rác Thải Bằng Công Nghệ Yếm Khí Tùy Nghi

Số trang : 116 Số chương: 8 Số tài liệu tham khảo: 17 Hiện vật : 2 quyển đồ án và 1 đĩa CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Kết luận:

Nha Trang, tháng 12 năm 2009 Cán bộ hướng dẫn:

Th.s Trần Ngọc Nhuần

ĐIỂM CHUNG

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG LVTN

Tên đề tài : Thiết Kế Kỹ Thuật Máy Đánh Tơi Rác Thải Trong Dây Chuyền

xử Lý Rác Thải Bằng Công Nghệ Yếm Khí Tùy Nghi

Số trang : 116 Số chương: 8 Số tài liệu tham khảo: 17 Hiện vật : 2 quyển đồ án và 1 đĩa CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Điểm phản biện

Nha Trang, tháng 12 năm 2009 Cán bộ phản biện

Nha Trang, tháng 12 năm 2009 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 5 năm học dưới mái trường Đại Học Nha Trang, giờ đây em cầm trên tay quyết định làm đề tài tốt nghiệp Điều này chứng tỏ sự khổ công rèn luyện của chúng em đã có kết quả Và để có được thành quả đó như ngày hôm nay, chúng em không thể không nhớ đến công ơn to lớn của các Thầy, Cô đã tận tình dạy dỗ chúng

em trong suốt thời gian qua Một những thành công lớn và nhiều ý nghĩa đối với em

là được nhận đề tài tốt nghiệp Để hoàn thành đề tài này em muốn bày tỏ long biết

ơn sâu sắc tới tất cả các quý Thầy, Cô đã giúp đỡ em trong thờ gian vừa qua

Em xin chân thành cám ơn Bộ Môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Nha Trang đã giao cho em đề tài mang tính ứng dụng, thực tiễn cao này Xin cám ơn Xưởng Cơ Khí của trường, Thư Viện Trường Đại Học Nha trang đã tạo điều kiện cho em quan sát máy móc thiết bị, tài liệu tra cứu, giúp em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế đề tài đã giao

Đặc biệt, em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy ThS TRẦN NGỌC NHUẦN – Người đã tận tình hướng dẫn , giúp đỡ em thực hiện thành công đề tài náy

Nha Trang, tháng 12 năm 2009

Sinh viên

Nguyễn Tiến Quý

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN iii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ TÙY NGHI YẾM KHÍ 3

I.1.TỒNG QUAN VỀ RÁC THẢI SINH HOẠT 3

I.1.1 Thực trạng rác thải đô thị và vấn đè quản lý chất thải rắn ở Việt Nam 3

I.1.2.Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt 4

I.1.2.1 phương pháp chôn lấp 4

I.1.2.2 Phương pháp tiêu hủy: 5

I.1.2.3.Phương pháp sinh học 5

II.2.1.PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY KỴ KHÍ RÁC THẢI SINH HOẠT 6

II.2.1.Ủ rác làm phân bón (annaerbic com posting) 6

II.2.2.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT BẰNG BIỆN PHÁP YẾM KHI TÙY NGHI (A.B.T) 8

CHƯƠNG 2NGHIÊN CỨU CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 10

2.1.Sơ đồ nguyên lý máy đánh tơi rác 10

2.2.Cơ sỏ chọn phương án thiết kế: 10

2.3.Chọn hình thức chuyển động của trục đánh tơi 11

2.4.Phân tích phương án thiết kế máy đánh tơi: 13

2.4.1.Phương án 1: 13

2.4.2.Phương án 2: 15

2.4.3.Phương án 3: 17

3.4.4.Phương án 4 18

2.5.Phân tích phương án thiết kế thùng chứa rác sau khi đánh tơi: 19

2.5.1.Phương án 1: 19

2.5.1.phương án 2: 20

2.6.Chọn phương án thiết kế: 21

CHƯƠNG 3THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY ĐÁNH TƠI RÁC 22

3.1.Cơ sở tính toán động lực học cho máy: 22

3.1.1.Chọn năng suất máy: 22

3.1.2.Các chi tiết của máy đánh tơi 22

3.1.2.Tính và chọn trống đập (rulo) 23

3.1.3.Tính và chọn máng trống 25

1.Cửa cấp rác 25

3.1.4.Tính và chọn thanh đập 26

3.2.Tính toán động lực học thiết bị 28

3.2.1.Tính lực cắt 28

3.2.2.Tính và chọn số vòng quay của trống đập (rulo) 29

3.2.3.Tính công suất động cơ 31

3.3.3.Xác định tỷ số truyền của hệ thống 34

CHƯƠNG 4THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY 35

4.1.Thiết kế bộ truyền động đai 35

4.1.1.Chọn loại đai 35

4.1.2.Xác định đường kính bánh đai 36

4.1.3.Tính toán đường kính bánh đai lớn 36

4.1.4.Xác định sơ bộ khoảng cách trục 37

4.1.5.Xác định chiều dài L và khoảng cách truc A 37

4.1.6.Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai  38

4.1.7.Xác định số đai cần thiết Z 38

4.1.8.Xác định kích thước bánh đai 39

4.1.9.Xác định lực tác dụng lên trục 39

4.2.Thiết Kế Trục 40

4.2.1.Các thông số đã biêt 40

4.2.2.Chọn vật liệu chế tạo trục 40

4.2.3.Tính toán sơ bộ trục 40

4.2.4.Tính gần đúng trục 41

4.2.5.Tính kiểm nghiệm trục 47

4.3.Thiết kế gối đỡ trục: Dùng ổ lăn 52

4.3.1.Chọn loại ổ lăn 52

4.3.2.Xác định tải trọng của ổ 52

4.3.3.Chọn kích thước ổ lăn 53

4.3.4.Chọn cách bôi trơn cho ổ 54

4.4.Thiết kế các bộ phận: thanh đập, khung máy, vỏ máy, thùng chứa 54

4.4.1.Bộ phận thanh đập 54

4.4.2.Khung máy 56

4.4.3.Vỏ máy 57

4.4.4 Thùng chứa rác sau khi đánh tơi 57

4.4.5.Các bộ phận khác 57

CHƯƠNG 5LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT 58

5.1.Lập Quy Trình Công Nghệ Gia Công Cho Chi Tiết Trục 58

5.1.1.Cơ sở chọn chi tiết gia công 58

5.1.2.Xác định dạng sản xuất 58

5.1.3.Phân tích chi tiết gia công 58

5.1.4.Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 59

5.1.5.Chọn tiến trình gia công các bề mặt của phôi 59

5.1.6.Thiết kế các nguyên công công nghệ 62

5.2.Xác định lượng dư và kích thước trung gian 73

5.2.1.Xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp phân tích cho kích thước Ф55h14 73

5.2.2.Xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp tra bảng 75

4.3 Xác định chế độ cắt 80

4.3.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tính toán 80

4.3.2 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng 84

CHƯƠNG 6HƯỚNG DẪN LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG 108

6.1.Hướng Dẫn Lắp Ráp 108

6.2.Hướng Dẫn Tháo Lắp 108

6.3.Hướng Dẫn Sử Dụng 108

6.4.Một Số Quy Tắc An Toàn Khi Dùng Máy 109

6.5.Những Điểm Lưu ý Trong Thiết Kế - Chế Tạo Máy Đánh Tơi Rác 109

6.6.Những điểm lưu ý trong lắp ráp vận hành máy đánh tơi rác 110

CHƯƠNG 7HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH MÁY 111

CHƯƠNG 8KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 113

8.1.Kết luận 113

8.2.Đề Xuất Ý Kiến 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 115

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ta hiện nay, mức sống của con người ngày càng cao thì lượng rác thải thải ra càng nhiều Sự thải các chất thải rắn trong quá trình sinh hoạt và sản xuất của con người đã sinh ra hàng loạt các vấn đề ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng, ôi nhiễm đất và nước, phá hủy cảnh quan và mất cân bằng sinh thái

Trước tình hình đó, khoa cơ khí trường Đại Học Nha Trang đã đưa ra một số

đề tài tốt nghiệp yêu cầu thiết kế chế tạo máy xử lý rác thải sinh hoạt Với mục đích giúp sinh viên sắp tốt nghiệp tổng hợp lại những kiến thức đã học, và giúp sinh viên làm quen với công việc của một kỹ sư sau khi tốt nghiệp ra trường Được sự đồng ý của bộ môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đai Học Nha Trang, em được nhận đề tài tốt nghiệp với nội dung:

“Thiết Kế Kỹ Thuật Máy Đánh Tơi Rác Thải Trong Dây Chuyền xử Lý Rác Thải Bằng Công Nghệ Yếm Khí Tùy Nghi”

Qua thời gian tìm hiểu và nghiên cứu em đã đưa ra phương án tiến hành thiết

kế chế tạo máy Toàn bộ công trình nghiên cứu được thể hiện tương đối cụ thể trong cuốn luận văn này với nội dung gồm 8 chương:

Chương 1 Tổng quan về quy trình xử lý rác thải bằng công nghệ yếm khí tùy nghi

Chương 2 Nghiên cứu chọn phương án thiết kế

Chương 3 Thiết kế kỹ thuật máy đánh tơi rác

Chương 4 Thiết kế các bộ phận của máy

Chương 5 Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết

Chương 6 Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng

Chương 7 Hoạch Toán Giá Thành Máy

Chương 8 Kết Luận Và Đề Suất Ý Kiến

Do thời gian, sự hiểu biết còn hạn chế nên đề tài của em tuy có nhiều cố gắng song không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong sự đóng góp của các thầy, cô và các bạn để đề tài em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn thầy Ths TRẦN NGỌC NHUẦN đã gúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án này

Nha trang, tháng 12 -2009

SVTH: Nguyễn Tiến Quý

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ TÙY NGHI YẾM KHÍ

I.1.TỒNG QUAN VỀ RÁC THẢI SINH HOẠT

I.1.1 Thực trạng rác thải đô thị và vấn đè quản lý chất thải rắn ở Việt Nam

-Mức sống của con người càng cao thì lượng rác thải ra càng nhiều.Sự thải các chất thải rắn trong quá trình sinh hoạt và sản suất của con người đã sinh ra hang loạt các vấn đề ảnh hưởng sức khoe cộng đồng, ô nhiễm nước, phá hủy cảnh quan, mất cân bằng sinh thái

-Việt Nam đang bước vào giai đoạn phát triển công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nươc.Công nghiệp hóa đô thị tăng nhanh cùng mức sống tăng cao là những nguyên nhân chính dẫn đến phế thải sinh hoạt ngày càng lớn.Chính do tốc đọ phát triển khinh tế xã hội, khả năng đầu tư có hạn, việc quản lý chưa chặt chẽ nên tại các đô thị,các nơi tập trung dân cư số lượng lớn, các khu công nghiệp, mức độ ô nhiễm do chất thải rắn gây ra thường vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần

-Hầu hết các bãi rác trong các đô thị từ trước tới nay không theo quy hoạch tổng thể, nhiều thành phố, thị xã,thị trấn chưa có quy hoạch bãi chôn lấp chất thải.Việc thiết kế và xử lý chất thải hiện tại ở các đô thị có bãi chôn lấp chưa được thích hợp,chỉ là nhưng nơi đổ rác không được chèn lót kỹ,không được che đậy,do vậy đang tạo ra sự ô nhiễm nặng nề tới môi trường nước, không khí…ảnh hưởng trực tiếp tới cộng đồng Nếu không có những điện pháp khác phục kịp thời thì nạn ô nhễm đến mức không thể khác phục được, Hơn nữa, điều này đã vi phạm luật bảo

vệ môi trường

Bảng 1-1 :Lượng rác thải sinh hoạt một số đô thị trong cả nứơc năm 2003

Rác thải sinh hoạt Tỉnh

-Hiện nay,ở tất cả các thành phố đã thành lập các công ty môi trường đo thị có

chức năng thu gom và quản lý rác thải.Nhưng hiệu quả công việc thu gom , quản lý rác thải còn kém,chỉ đạt từ 30-40% do khối lượng rác phát sinh hang ngày rất lớn -Việc quản lý chất thải rắn tại các đô thị đang ở trong tình trạng rất yếu kém do nhiều nguyên nhân như :Lượng thu gom quá thấp,chất thải không được phân loại,xử

lý và các bãi chôn không phù hợp và không đảm bảo các tiêu chẩn về môi trường theo luật bảo vệ môi trường

I.1.2.Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt

I.1.2.1 phương pháp chôn lấp

a) Phương pháp chôn lấp hoàn toàn:

-Đối với các loại chất thải sinh hoạt,công nghệ ít độc hại thường được thu gom,vận chuyển, chuyển đến các bãi chứa sau đó dược chôn lấp đi,đây là phương pháp đơn giản nhất, rẻ tiền nhưng không vệ sinh rễ gây ô nhiễm cho nguồn nước ngầm và tốn diện tích đất chứa bãi rác thải Phương pháp này chỉ phù hợp với các nước chưa phát triển, kinh tế còn khó khăn, thường áp dụng với các đô thị nhỏ trong giai đoan trước mắt và yêu cầu địa điểm rộng, bãi rác cách xa đô thị

-Đối với chất độc hại thì đáy bãi chôn lấp được xử lý đầm nén hoặc trải tấm lót polime đặc biệt như một cái túi chứa rác, sao cho chất thải được chôn lấp hoàn toàn cách ly với môi trường bên ngoài.Với cách này khá tốn kém, một bãi chôn lấp như vậy chi phí hang trăn tỷ đồng

b)Phương pháp chôn lấp có phân loại và xử lý:

-Rác thải sinh hoạt thu gom về được phân loại ra làm hai loại rác vô cơ và rác hữ

cơ Đối với rác vô cơ,độc hại đem di chôn lấp, còn rác hữu cơ đựợc nghiền làm ủ làm phân bón

I.1.2.2 Phương pháp tiêu hủy:

I.1.2.3.Phương pháp sinh học

a) Phương pháp khí sinh học:

-Nguyên lý phươn pháp này là phân hủy chất thải trong các bể kín (kỵ khí trong

điều kiện ngập nước).Sản phẩm chủ yếu là khí mêtan được tận dụng làm năng lượng

b) Nuôi giun đất:

-Làm nhà nuôi giun trong đó có nhiều giàn, Thả giống giun trên nền phế thải hữu cơ.Tạo điều kiện môi trường thích hợp,bổ xung thức an cho giun Giun được tận

dụng làm thức an cho gia súc, còn phế thải hữu cơ đã phân hủy thành phân giun được tận dụng làm phân bón

c) Phương pháp phân hủy vi sinh:

-trong tự nhiên có nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành các hơp chất đơn giản thông qua việc ủ háo khí với mưn vi sinh công nghiệp Các hợp chất đơn giản này có thể sử dụng làm phân bón cho cây trồng thường dưới hai dạng phân hữu cơ và phân compốt

-Phương pháp này đựoc áp dụng trong các nhà máy xử lý rác thải Nguyên lý phương pháp này là: Rác được phân loại, rác hữu cơ được tách ly,nghiền nhỏ, ủ háo khí với một tập hợp các loại men vi sinh vật tạo ra một lạo vi sinh vật dùng cho sản xuất nông nghiệp

-Phương pháp này rất phù hợp với đặc điểm của rác và khí hậu nước ta với những điều kiện nổi bật là:xử lý triệt để phế thải không gây ô nhiễm môi trường nên có thể đặt gần thành phố để giả ci phí vận chuyển, tiêu diệt các vi khuẩn vá vi sinh vật gây bệnh, sản phẩm phân hữu cơ là phân bón “sạch” Tuy nhiên với phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn, nên thích hợp với các thành phố lớn hoặc trường hợp yêu cầu điều kiện vệ sinh cao

II.2.1.PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY KỴ KHÍ RÁC THẢI SINH HOẠT

II.2.1.Ủ rác làm phân bón (annaerbic com posting)

-Đây là phương pháp ủ tự nhiên có lịch sử khá lâu đời thích hợp cho quy mô hộ gia đình, trang trại nhỏ hoặc một khu dân cư

-Rác được trộn phân chuồng (tùy theo tỷ lệ) rùi ủ đống hoặc cho vào bể kín tạo điều kiện kỵ khí Ban đầu cả vi sinh vật hiếu khí phát triển rồi chết dần vì thiếu khí oxy,sau đó các thể kỵ khí phát triển đóng vai trò phân hủy chủ yếu các chất hữu cơ

có trong rác thải

-Trong quá trình ủ như vậy, ban đầu môi trường trong đống ủ còn hiếu khí ta thấy

đủ mặt các vi sinh vật như vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc và có cả nấm men, sau dần chỉ còn các vi khuẩn hô hấp tùy tiện, các vi sinh vật kỵ khí chịu đựng được nhiệt độ cao trong các đống ủ

-Để đảm bảo điều kiện cho vi sinh vật phát triển tốt và phân hủy rác có hiệu quả cần chú ý;

+ Độ ẩm khối rác khoảng 40-60%, tốt nhất là 45-55%

+ Đống ủ phải phủ kín bằng đất bùn hoặc bằng nilon để tạo điều kiện kỵ khí Bảng 2-2:Thành phần các chất trong chất thải đô thị ở Viêt Nam

Thành phố stt Các chất

Hà Nội Hải Phòng Hạ Long Đà Nẵng TPHCM

II.2.2.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT BẰNG BIỆN PHÁP YẾM KHI TÙY NGHI (A.B.T)

Tác mùn, đất cát, kim loại bằng biện pháp khí động học

Rác thải thu gom đưa về

Thành phần phi hữu cơ

Sàng phân loại mùn hữu cơ và các thành phần phi hữu cơ

Nghiền mùn hữu cơ

Mùn nguyên liệu sản xuất phân bón và các sản phẩm khác

Vê viên

Nhựa Nhựa, nilon,

kim loại

Tái chế

Chôn lấp hoặc đốt Đóng bao, nhập kho

Ưu điểm công nghệ

-Xử lý rác ở mọi quy mô công suất

-Không mùi hôi thối, không có khí độc hại, khí rễ cháy nổ trong quá trình xử lý rác

-Không phát sinh nước rỉ rác

-Không nhất thiết phai phân loại rác trước khi xử lý

-Công nghệ đơn giản, dễ đầu tư, dễ vận hành

-Chi phí đầu tư thấp

-Có thể xây dựng khu xử lý rác ở rất gần nơi phát sinh rác (trong khu công nghiệp,…,do đó giảm được chi phí vận chuyển và giảm chi phí xây dựng)

-Phân hữu cơ vi sinh chế biến từ mùn rác có chất lượng cao nên rễ tiêu thụ

Phạp vi ứng dụng

-Xử lý rác thải sinh hoạt đô thị, nông thôn, ở mọi quy mô khác nhau: cụm gia đình , trang trại, thị trấn đến đô thị lớn

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1.Sơ đồ nguyên lý máy đánh tơi rác

Hình 1- 1

Nguyên lý hoạt động:

Sau khi rác được đưa vào máy qua cửa nạp (7) và được xé nhỏ nhờ thanh nắp trên

vỏ máy và trục trống đập Trục trống đập được dẫn động bằng động cơ điện (2), qua

bộ truyền đai (4) Sau khi rác được xé nhỏ và phun ra khỏi máy rơi vào thùng chứa (9), Tại đây rác được phun dung dịch P.MET sau đó mang đi ủ

2.2.Cơ sỏ chọn phương án thiết kế:

Chọn phương án thiết kế là một phần rất quan trọng trong việc thiết kế chế tạo máy Chọn phương án thiết kế là tìm hiểu ,phân tích ,đánh giá các phương án và tính toán kinh tế các phương án tối ưu nhất.Phương án tối ưu nhất là phương án được chọn lựa để thiết kế chế tạo do đó phải đảm bảo được nhiều nhất các yêu cầu sau:

Thỏa mãn các yêu cầu kinh tế , kỹ thuật mà cụ thể là: Máy được chế tạo ra khi làm việc phải thỏa mãn độ tin cậy cao, măng suất lao động cao, hiệu suất làm việc

lớn, tuổi thọ cao Chi phí chế tạo lắp ráp sửa chữa và trang thiết bị thay thế cho máy

là thấp nhất

Ngoài những yêu cầu trên việc chọn phương án thiết kế còn phải chú ý đến địa điểm, địa hình nơi làm việc của máy Tùy từng điều kiện cụ thể làm việc mà máy cần có kích thước khác nhau nhưng vẫn phải đảm bảo nhỏ gọn, kết cấu máy không quá phức tạp, thao tác sử dụng máy dễ dàng, tiếng ồn nhỏ, hình dáng của máy có thẩm mỹ và tính công nghệ cao

2.3.Chọn hình thức chuyển động của trục đánh tơi

Quá trình đánh tơi rác kiểu trục đánh tơi là do sự va chạm của các thanh đập nắp trên trục đập và rác, va đập giưa rác vào vỏ máy và do sự chà xát của rác với thanh đập hoặc với thành trong của vỏ máy

Theo yêu cầu sử dụng sản xuất người ta thiết kế dạng đánh tơi liên tục và dạng đánh tơi gián đoạn Mỗi loại có ưu điểm nhược điêm khác nhau Bộ phận quan trọng nhất của máy đánh tơi rác là trục đánh tơi Nó có hai loại; trục đánh tơi dạng thanh dài và trục đập dạng trống (ru lô), trên bề mặt trống đập và trục thanh đánh tơi người ta nắp các thanh đập Loại trục thanh đập có tiết diện nhỏ ngọn nên máy có kích thước nhỏ ngọn nhưng không thích hợp với rác có nhiều nilon ,giẻ vụn, cao su,

và độ ảm trong rác cao Vì nilon và giẻ vụn quấn vào trục thanh đập trong quá trình làm việc làm kẹt máy nên ít được sử dụng, Loại trống đập có ưu điểm là rác và giẻ vụn không quấn vào được nên năng suất máy cao hơn và không bị kẹt máy khi làm việc, nhưng kích thước trống đập lớn nên kích thước máy lớn hơn Việc đặt trống đập theo một góc độ nào đó: nằm ngang hay nằm nghiêng là tùy thuộc vào nhà thiết

kế chế tạo Quá trình đặt trống đập có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất của máy và khả năng làm việc của máy Trong thực tế thì người ta thấy việc đặt trống nằm nghiêng là không khả thi, khó chế tạo và nắp giáp, năng suất thấp hơn với trống đập nằm ngang Vì vậy người ta chọn trốn đập hình trụ trên trống nắp các thanh đập là

có ưu điểm hơn cả Bên ngoài trống đập được bọc lớp vỏ, lớp vỏ này có nhiệm vụ che chắn, thành trong của vỏ có nắp các thanh đập phụ có tác dụng làm tăng khả năng phá vỡ các bao nilon Kích thước của phụ thuộc vào kích thước của máy, trống

đập và tùy vào yêu cầu thiết kế máy Trên vỏ có của nạp liệu để dưa rác vào cho trục đập, của cấp liệu này cũng được tính toán thiết kế sao cho phù hợp nhất Trên

vỏ máy còn có của xả rác sau quá tình đập của trống đập, kích thước cửa xả rất quan trọng trong máy đánh tơi rác Nếu cửa xả rác sau khi đánh tơi không phù hợp làm giảm năng suất máy hoắc kẹt máy

Việc chọn hình chuyển động của trống đập có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế,

do vậy cũng coi đây là một trong những cơ sở để chọn phương án thiết kế máy

Ta phải xác định hình thức chuyển động của trống đập và cách bố trí các thanh đập trên trống để việc đánh tơi rác một cách dễ dàng phù hợp nhất lại có giá trị kinh

tế cao nhất có thể

Ta thấy trống đập chuyển động quay với tốc độ n (vòng/phút), rác chuyển động ly tâm quanh trống và thoát ra ngoài qua của xả liệ Tùy thuộc vào khối lượng rác sau khi đánh tơi mà lực ly tâm có thể làm rác bắn ra xa hay gần vào thùng chứa

Với hình thức này chuyển động của trống thì việc đưa rác từ cửa cấp liệu tới trống đập là quá trình thực hiện liên tục theo khả năng làm việc của máy Mặt khác việc đưa rác nhiều hay ít vào cửa đập đều ảnh hưởng tới công xuất của máy, nếu nhiều thì rất dễ bị quá tải làm kẹt trống nếu nặng trống sẽ ngừng quay trong quá trình làm việc Do vậy ta phải tính toán nên đưa rác vào máy với số lượng phù hợp

để đảm bảo máy làm việc hiệu quả

Hình 2- 2

2.4.Phân tích phương án thiết kế máy đánh tơi:

b) Nguyên lý hoạt động của máy:

Khi động cơ quay thì truyền chuyển động tới trống đập 2 làm trống đập 2 quay

theo chiều kim đồng hồ Ở đây trống đập 2 sẽ được nối trục tiếp với hệ thống truyền động của động cơ qua bộ truyền động đai, và trống đập 3 sẽ được truyền chuyển động từ trống đập 2 Và hai trục này quay ngược chiều nhau, trục 2 quay theo chiều kim đồng hồ, trục 3 quay ngược chiều kim đồng hồ

Khi rác được đưa vào máy qua cửa nạp liệu và rơi xuống trục mang trống đập 2 đang quay, rác sẽ bị xé nhỏ ra bởi các thanh đập lắp trên trống đập Rác được xé nhỏ qua trống đập 2 qua trống đập 3 lại được xé nhỏ lần nữa và sau đó được phun ra ngoài qua của xả rác

Trên hai trống đập có lắp các thanh đập có tác dụng xé nhỏ bao nilon và các sản phẩm khác có trong rác thải, các thanh đập này được đặt nghiêng một góc 30 0 so với trục của nó để giảm lực cản của rác với thanh đập trong quá trình cắt xé rác trong bao nilon

Mặt khác các thanh đập trên trục 3 có bề rộng lờn hơn các thanh đập lắp trên trục

2, Mục đích là khí rác qua truống đập 2 đã được xé nhỏ khi qua trục đập 3 rác bị các

thanh đập trên trục 3 xé lại một lần nữa và còn phải đẩy rác ra khỏi máy, nên bề rộng thanh đập trên trục 3 phải lớn hơn để tăng diện tích tiếp xúc của thanh đập và rác sau khi xé nhỏ để đẩy rác ra khỏi máy rễ ràng hơn và sạch hơn

Đa phần rác được xé nhỏ từ trống đập gần cửa cấp rác, còn trống đập kia sẽ xé lại rác một lần nữa Do vậy vận tốc góc của trục 2 thường lớn hơn vận tốc góc của trục 3

Rác đươc phun ra ngoài qua cửa xả rơi vào thùng chứa bằng sắt hoặc bể chứa xây bằng gạch, và được phun dung dịch P.MET sau đó được che kim bằng nilon để ủ thành phân hữu cơ

c) Ưu nhược điểm của phương án 1:

- Vì có hai trống nên kết cấu máy cồng kềnh hơn

- Giá thành chế tạo máy cao

- Khó sửa chữa và thay thế khi bị hư hỏng

- Công suất động cơ lớn không phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ

- Tính cơ động không cao, vận chuyển khó khăn

- Tiếng ồn, rung động lớn ảnh hưởng tới môi trường

Rác được đưa vào máy qua cửa cấp liệu, dưới tác dụng của trọng lực bản thân rác

và do máng cấp liệu nghiêng, nên rác được chuyển đến trống đập Khi trống đập 4 mang thanh đập 3 quay làm va chạm giữa bao nilon với thanh đập làm xé nhỏ bao nilon Dưới góc nghiêng của thanh đập trên trống có tác dụng như vít tải đẩy rác về phía cửa xả rác

Trên vỏ của buồng cắt có gắn các thanh đập phụ 5 có tác dụng làm tăng khả năng

xé nhỏ của rác khi máy làm việc Quãng đường rác di chuyển từ cửa nạp tới cửa xả

là rất xa, nên số lần rác va đập vào các thanh đập trên trống đập và vỏ máy là nhiều nên rác càng được xé nhỏ hơn rất nhiều

Rác sau khi xé nhỏ được phun ra ngoài nhờ lực ly tâm qua cửa xả rơi vào thùng chứa bằng sắt hoặc bể chứa xâ bằng gách, và được phun dung dịch P.MET sau đó được che kín ủ thành phân hữu cơ

c) Ưu nhược điểm của phương án 2:

Ưu điểm:

- Vì có một trống đập nên kết cấu máy nhỏ ngọn hơn,

- Thao tác đơn giản, sử dụng dễ dàng

- Thay thế sửa chữa nhanh

- Tính cơ động máy cao

- Công suất động cơ nhỏ

- Giá thành chế tạo máy thấp

Nhược điểm:

- Năng suất thấp hơn máy hai trục đập

- Hay bị kẹt rác do rác đi từ cửa nạp tới cửa xả rất xa

- Rác không được xé nhỏ như máy đập hai trống đập

- Khả năng thoát tải kém

- Tốc độ xé nhỏ rác không cao

Cấp điện cho động cơ 7, làm động cơ quay Qua bộ truyền đai truyền chuyển

động tới buly 3 làm trục mang trống đập quay Trên trống đập hình trụ có lắp các thanh lắp so le nhau và bố đều theo chu vi trống Trên vỏ trống cũng gắn các thanh đập phụ có tác dụng làm tăng khẳ năng xé nhỏ của rác khi đánh tơi

Rác được cấp vào qua cửa cấp rác 1, dưới trọng lực bản thân rác và góc nghiêng của máng rác được đưa tới trống đập, và tại đây quá trình xé rác được diễn ra Trống đập quay mang theo thanh đập, các thanh đập này va chạm vào rác dưới tác dụng của lực va chaml lớn làm các bao nilon bị xé nhỏ ra Sau khi rác xé được xé nhỏ dưới tác dụng của lực ly tâm rác được phun ra ngoài qua của xả ra rơi vào thùng chứa Ở đây rác được phun dung dịch P.MET và che kin bằng nilon để ủ thành phân hữu cơ

c) Ưu nhược điểm của phương án 3:

Ưu điểm:

- Kết cấu máy đơn giản nhỏ gọn

- Thao tác đơn giản, sử dụng dễ dàng

- Thay thế sửa chữa nhanh

- Tính cơ động máy cao

- Công suất động cơ nhỏ

- Giá thành chế tạo máy thấp

- Không bị kẹt rác khi làm việc

- Khả năng thoát tải tốt

Nhược điểm:

- Rác chưa được xé nhỏ kỹ bằng 2 phương pháp trên

- Năng sất của máy không cao bằng máy đập hai trống

Nguyên lý hoạt động của phương án 4 giống như ở phương án 3 Sự khác biệt là

ở phương án 4 là không có thanh đập phụ gắn trên vỏ máy dưới

c) Ưu nhược điểm

Ưu điểm

- Khả năn thoát tải hơn phương án 3

- Không bị kẹt rác trong máy

- Công suất nhỏ hơn

- Giá thành chế tạo thấp

Nhược điểm

- Rác không được xé nhỏ như phương án 3

- Năng suất máy khôn cao bằng máy đập 2 trống đập

2.5.Phân tích phương án thiết kế thùng chứa rác sau khi đánh tơi:

b)Ưu nhược điểm:

Ưu điểm:

- Phương pháp này rẻ tiền, chi phí xây dụng và sửa chữa ít

- Phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ

Nhược điểm:

- Khả năng cơ động kém, không thể di chuyển được

- Công nhân phải xúc rác từ thùng chứa lên máy sàng, phải làm việc trong môi trường mất vệ sinh, hôi thối

- Năng suất không cao

- Tốn nhiều công nhân để xúc rác sau khi đã ủ lên máy sáng

Rác sau khi đánh tới được phun ra khỏi máy vào thùng chứa, thùng chứa được

làm bằng thép dầy 8mm và được đặt trên khung máy và có thể di chuyển được nhờ bánh xe 5

Sau khi rác phun vào thùng chứa, các vòi phun dung dịch P.MET cũng phun dung dịch vào rác đảm bảo cho tất cả được phun dung dịch đều Mỗi thùng này có kích thước: dài 3m, rộng 2.5m, cao 1.6m và chứa được 12m 3 Sau khi rác được phn dung dịch song và được che kín bằng nắp đậy hoặc bằng nilon và đem ủ làm phân hữu cơ

Sau khi ủ song công nhân chi việc tháo một cánh của thùng chứa và xúc rác vào máy sàng, điều kiện làm việc sạch hơn, công nhân không phải mất nhiều thời gian trong quá trình xúc rác

c) Ưu nhược điểm của phương án 2:

Ưu điểm:

- Kết cấu máy đơn giản, tính cơ động cao, có thể di chuyển đến mọi nơi

- Năng suất cao

- Dễ sử dụng, tháo lắp, sửa chữa thay thế

- Không cần nhiều công nhân xúc rác ra khỏi thùng chứa

- Giá thành sản phẩm rẻ hơn

Nhược điểm:

- Sau một thời gian thùng bị rỉ sét phải sửa chữa định kỳ

- Giá thành chế tạo cao hơn thùng chứa bằng xây gạch

- Thích hợp với quy mô sản xuất lớn

2.6.Chọn phương án thiết kế:

Qua tìm phần tìm hiểu và nghiên cứu về các loại thùng chứa rác sau khi đánh tơi,

các loại máy đánh tơi cho ta thấy được hết những ưu nhược điểm của loại Đồng thời qua tìm hiểu về quy trình sản xuất xử lý rác thải bằng công nghệ yếm khí tùy nghi, quy mô sản suất, cho ta tìm ra phương án thiết kế một máy đánh tơi rác và thùng chứa phù hợp

Để giải quyết những khó khăn trong vấn đề xử lý rác thải đô thị ở các thành phố lớn ở nước ta Từ những việc nghiên cứu ưu nhược điểm của từng loại và đưa ra các

bộ phận chứa rác sau khi đánh tới và máy đánh tơi phù hợp Tôi quyết định lựa chọn phườn án thiết kế máy đánh tơi là phương án (3), thùng chứa rác sau khi đánh tơi là phương án (2) Bộ phận đánh tơi rác là trống đập có gắn thanh đập đặt so le nhau, máng trống có gắn các thanh đập phụ Bộ phận chứa rác là thùng chứa làm bằng thép dầy 8mm, và di chuyển được nhờ bánh xe

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY ĐÁNH TƠI RÁC

3.1.Cơ sở tính toán động lực học cho máy:

3.1.1.Chọn năng suất máy:

Một trong những cơ sở quan trọng nhất để chọn năng suất cho máy đánh tới rác

là ta phải cắn cứ vào quy mô rác thải sinh hoạt của từng vùng, từng địa phương, thành phố Như vậy chúng ta phải đi tìm hiểu thực tế lượng rác sinh hoạt thải ra la bao nhiêu tân/ngày, từ đó ta định ra được năng suất cho máy

Lượng rác thải ra mỗi vùng, địa phương là khác nhau, do đó ta phải thiết kế máy cho từng vùng và từng cơ sở xử lý rác thải để nâng cao được hiệu quả sử dụng của máy Theo đè tài là thiết kế máy đánh tơi rác cho các hộ dân quy mô vừa và nhỏ, cho nên em chọn năng suất cho máy là 10 m3 /ngày

3.1.2.Các chi tiết của máy đánh tơi

a) Bộ phận cấp rác vào máy

Rác được cung cấp vao buồng đánh tơi theo phương pháp tiếp tuyến, hướng kính

Bộ phận cấp rác gồm một cửa điều chỉnh theo nguyên tắc tự rơi xuống buồng đánh tơi

Theo trên ta chọn năng suất máy là 10 m3/ngày hay 1,25 m3/giờ, nên ta phải bố trí kích thước của cấp rác sao cho hợp lý và đáp ứng được nằng suất máy đặt ra mà vẫn đảm bảo cho sự hoat động của máy là tốt nhất

Để đam bảo rác được cấp vào dễ dàng và được xé nhỏ khi đánh tơi Ta chọn cửa cấp rác hình chữ nhật có các kích thước:

Rộng 500mm, Dài 700mm

b) Cửa xả rác

Tính toán và lựa chọn cửa xả rác sau khi đánh tơi có ý nghĩa rất lớn, nó ảnh

hưởng trực tiếp tới năng suất của máy và công suất máy Nếu của xả rác không hợp

lý sẽ làm cho rác sau khi đánh tơi không phun được ra ngoài máy làm cho máy bị kẹt và dẫn đến quá tải cho động cơ

Cửa xả rác bố trí theo phương pháp tiếp tuyến với buồng nghiền Rác sau khi đánh tơi dưới tác dụng của lực quán tính ly tâm rác được phun ra ngoài theo phương tiếp tuyến với buồng nghiền

Để đảm bảo rác được phun ra dễ dàng và không bị cản trở ta chọn cửa xả rác là hình chữ nhật tiếp tuyến với buồng nghiền góc 400 có các kích thước sau:

Qúa trình đánh tơi rác trong máy đánh tơi là do sự va đập các thanh đập gắn trên

trống đập(rulo) vào các bao nilon chứa rác thải sinh hoạt, va đập giữa các bao nilon chứa rác vào vở máy và do sự chà sát của các bao nilon này với thanh đập hoặc với thành trong của vỏ máy Do đó trống đập là bộ phận làm việc chính của máy Nó nhận truyền chuyển động thông qua truyền động đai

Trống đập là một khối hình trụ, trên trống có lắp các thanh đập bố trí theo chu vi trống Các thanh đập phân bố theo quy luật vít nhiều đầu ren

Để đáp ứng được năng suất đề ra ta phải chọn đường kích trống D và chiều dài trống L sao cho đạt được năng suất và đánh tơi rác tốt nhất Từ yêu cầu trên và việc chọn kích thước cửa cấp rác phù hợp, ta phải chọn chiều dài trống đập đảm bảo lượng rác đưa vào tiếp xúc hết với phần làm việc của trống đập

Đường kính trông đập (ro to) của máy nghiền búa có cửa nạp bên

Dtrống đập= 1,6.Dmax + 400 (mm) Theo [4, trang 77, công thức (1.159)] Trong đó: Dmax- Kích thước đá nạp lớn nhất, ta chọn Dmax = 100 (mm)

Dtrống đập = 1,6.100 + 400 = 560 (mm)

Ta chọn Dtrống= 400 (mm)

Chiều dài trống đập được xác định theo công thức

Ltrống = (0,8 ÷ 1,6)Dtrống Theo [4, trang 77, công thức (1.160)]

Ltrống = 1,6.400 = 640 (mm)

Ta chọn Ltrống = 700 (mm)

* Xác định đường kính vit trên vỏ trống đập

Vít chiụ tác dụng tải trọng ngang P = 1500 N (tải trọng tĩnh), Vật liệu bulông và tấm ghép là CT3 Ta tính bu long trong trường hợp nắp có khe hở

Lực xiết cần thiết trên mỗi bulông tính theo công thức

f Z

P K V

1500.5,1

F Z

P K

Theo điều kiện bền kéo ta có:

 k

V d



.

3 , 1 4

1  Theo [18, trang 54]

Trong đó:   k 78 (N/mm2) Theo [18, trang 54]

78 14 , 3

15000 3 , 1 4

1 

Theo TCVN 98- 63 ta chọn bulông M20

xé nhỏ rác và bao nilon Thanh đập phụ này có tác dụng tăng khả năng chà sát của rác với các thanh đập và làm quá trình xé nhỏ rác được nhanh hơn

Trên các máy đập lúa của Liên Xô(máy đập lúa MC-1100, máy liên hợp CK3…) các máy đập tĩnh loại nhỏ của Trung Quốc, Việt Nam ta có thể chọn và bố trí các thanh đập phụ như sau

Khoảng cách giữa hai thanh đập phụ là 180mm theo chiều dọc, và theo chiều ngang là 118mm, khoảng cách từ má ngoài vỏ máy tới thanh đập phụ là 164mm

Cá thanh đập này được bố trí so le với các thanh đập trên trống đập và khoảng cách giữa thanh đập trên vỏ máy với thanh đập trên trống đập lá 40mm Kích thước của thanh đập phụ là : dài 40mm, rộng 20mm, cao 60mm và nó gắn vào vỏ máy bằng phương pháp hàn hồ quang

3.1.4.Tính và chọn thanh đập

Hình 3- 3 Các thanh đập là bộ phận làm việc chủ yếu của máy đánh tơi rác Hình dạng, kích thước, vật liệu chế tạo thanh đập có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất Nó được xác định tùy theo cơ tính của vật liệu trong rác thải cũng như kích thước của chúng Thanh đập thường được chế tạo bằng thép nhiệt luyện 60T, 30XҐT, được làm từ thép và manggan có độ bền và chịu mài mòn cao Thanh đập thường được chế tạo bằng phương pháp đúc, rèn hoặc dập và có chiều dầy thông thường 8-20mm, chiều dài của thanh đập từ 100-180mm

Thanh đập có nhiều hình dạng khác nhau Ở các máy đánh tơi rác thường dùng thanh đập có trọng lượng lớn, thường được dập, rèn, tạo nên các đầu thanh đập có các góc cạnh để tăng hiệu quả xé nhỏ và phá vỡ các cục vật liệu to

Cách sắp xếp các thanh đập trên trống đập phải đảm bảo các thanh đập quét đều khắp trong không gian buồng đánh tơi, đồng thời phải đảm bảo điều kiện cân bằng động của trống đập Số thanh đập thường xếp băng nhau và có thể bố trí trên trống

đập theo đường xoắn ốc với số bước ren là k Ứng với số vòng quay của trống đập

là n (vòng/phút) thì số lần va đập của các thanh đập vào một điểm trong 1s sẽ là

(Theo các chỉ số máy nghiền búa Д MM- 0,3) Theo [2, trang 85, bảng 4-3]

Ta chọn Các kích thước của thanh đập là Dài 50mm, rộng 20mm, cao 120mm,như Hình 3

Sau khi chọn sơ đồ phân bố thanh đập, Số lượng thanh đập Z được xác định theo công thức:

Z =



z

k l

 - Chiều dấy búa

Số lượng thanh đập Z có thể lấy theo kết quả nghiên cứu của A.T.Hendrin Số thanh đập trong máy đập lúa có năng suất cao của Liên Xô (máy đập lúa MC-1100, máy lien hợp CK3…) Kết quả cho thấy : Với 8 thanh đập có chiều dầy 30 mm bố trí cho 1000 mm chiều rộng buồng nghiền

Ta chọn Z = 50 thanh đập bố trí trên toàn chu vi trống đập

a) Xác định đường kính bulông trên thanh đập chính và thanh đập phụ

Thanh đập chiụ tác dụng tải trọng ngang P = 2000 N (tải trọng tĩnh), Vật liệu bulông và tấm ghép là CT3 Ta tính bu long trong trường hợp nắp có khe hở

Lực xiết cần thiết trên mỗi bulông tính theo công thức

f Z

P K V

,0.1

2000.5,1

P K

Theo điều kiện bền kéo ta có:

 k

V d



.

3 , 1 4

1  Theo [18, trang 54]

Trong đó:   k 78 (N/mm2) Theo [18, trang 54]

78 14 , 3

20000 3 , 1 4

Ứng với mỗi loại vật liệu trong rác thải sinh hoạt thì lực cắt xé sẽ khác nhau

Trong quá trình đánh tơi rác, rác được băm nhỏ, xé nhỏ nhờ lực cắt xé của các thanh đập trên trống đập và trê vỏ máy Muốn vậy lực đập cần phải lớn để phá vỡ lực liên kết của vật liệu trong rác thải và bao nilon Lực cắt được tính vào lực cản lớn nhất của vật liệu P Theo kết quả nghiên cứu cho thấy; đối với các loại củ quả, bao nilon, lực cản P=600-1600 N/m Theo [2, trang 97]

Do trong thành phần rác thải có rất nhiều các thành phần vật liệu khác nhau, nên ta chọn lực cản khi cắt xé rác là P=1200 N/m

=>Lực cắt xé rác (tính cho một hàng thanh đập) là: PC = P.L.Z, theo [2, trang 97, công thức (4.19)]

Trong đó:

L = 0,12m, là chiều dài phần làm việc của thanh đập

Z = 5, là số thanh đập làm việc trên một hàng

=> PC = 1200.0.12.5=720 N

Tuy nhiên, trên thực tế thanh đập chuyển động cắt xé nguyên liệu sau một thời gian sẽ bị mòn làm cho lực cắt xé tăng lên Trong thành phần rác thải có một số vật liệu khó cắt xé và đánh tơi Như vậy trong thực tế lực cắt xé nguyên liệu phải lớn hơn nhiều so với lực cắt lý thuyết, nên khi tính toán thiết kế phải nhân lực cắt lý thuyết với hệ số làm tăng lực cắt.(Theo V.P.Goriatxkin) thì lực cắt tính toán được tính theo công thức

Ptt = PC.K Với K = (1 ÷ 1.4) là hệ số tăng lực khi thanh đập bi mòn, hoặc các vật liệu khó cắt

xé, tính đàn hồi cao Chọn K = 1,2

=> Ptt= 720.1,2 = 864 N

3.2.2.Tính và chọn số vòng quay của trống đập (rulo)

Vật liệu được nạp vào máy đánh tơi từ phía trên của máy, nhờ trọng lượng bản

thân rơi hoặc trượt theo máng vào vùng va đập của các thanh đập đang quay với tốc

độ cao Sau va đập, vật liệu bị vỡ thành nhiều mảnh và bay với góc phản chiếu khoảng 900, tạo thành một vùng đập nghiền

Như vậy rác được đánh tơi xé nhỏ là do tương tác giữa vật liệu và thanh đập quay với tốc độ cần thiết: giữa vật liệu và vật liệu: giữa rác và máng đập phụ: cũng như

Theo phương trình cân bằng động lượng , ta có:

m (v2 – v1) = P.τ, Theo [2, trang 96]

Trong đó:

m- Khối lượng rác bị đánh tơi, xé nhỏ, kg

v1, v2- Vận tốc rác trước và sau khi va đập của thanh đập, m/s

τ- Thời gian va đập: đối với các sản phẩm kém đàn hồi τ = 0,1s:

P- Lực va đập làm phá vỡ sản phẩm, và xé nhỏ bao nlon, N:

Đối với củ quả và bao nilon P = 1000 ÷ 1500 N

Trong máy đánh tơi rác có thể lấy vận tốc nạp liệu bằng không tức v1=0, vì nó rất nhỏ so với vận tốc vòng của trống đập Bỏ qua vận tốc ban đầu v1 của sản phẩm và

chấp nhận vận tốc sau va đập của rác thải bằng vận tốc dài của trống đâp v2 =

2

 d

m/s, ta có thể xác định được vận tốc góc của trống đập





d m

P

.

.

P

.

60

Thay các giá trị vào công thức trên ta tính được số vòng quay trống đập:

Mỗi lần cấp rác vào máy đập ta lấy bằng 10(kg)

1,0.1200.60

=573,3 vòng/phút trong thực tế do nguyên liệu không được cấp một cách liên tục vào máy nên tốc

độ thực tế của trống đập được tính như sau

ntt = n.ktt

trong đó ktt là hệ số ktt = (1,2 ÷ 3,0); ta chọn ktt =1.3

ntt = 573,3.1,3 = 745 vòng/phút

Ở đây ta chọn n =700 vòng/phút

3.2.3.Tính công suất động cơ

Hình vẽ sơ đồ máy đánh tơi rác

1.Động cơ 6.Trống đập(rulo)

2.Buly dẫn 7.Thanh đập

3.Dây đai 8.Thanh đập phụ

4.Buly bị dẫn 9.Khung máy

5.Trục đánh tơi

Hình 3 - 4 Công suất yêu cầu động cơ điện được xác định như sau:

Nycđc =

t ycm

N

 , Theo[6, trang 26, công thức (2.10)]

Trong đó: Nycđc – Công suất yêu cầu động cơ

Nycm – Công suất yêu cầu máy

t

 - Hiệu suất truyền động

Mặt khác công suất yêu cầu động cơ gồm:

Nycđc =N1 + N2

Trong đó:

N1: Công suất tiêu hao do ma sát gối đỡ

N2: Công suất làm việc của thanh đập

+ Tính công suất tiêu hao do ma sát gối đỡ

1000

.r0

= 73,3 rad/s: Vận tốc góc của trống

 N1 =

1000

3 , 73 04 , 0 05 , 0 550

Theo [6, trang 22, công thức (2-1)]

Trong đó: Pđ = 110 N: Lực đập tác dụng lên thanh đập

V: Vận tốc dài của thanh đập

V = Rmax.ω =

60

.

2 n Rmax

, m/s

n: Là số vòng quay của trống đâp

Rmax:Là khoảng cách từ tâm trống đập đến điểm ngoài cùng thanh đập, m

= 23,4 (m/s)

N2 =

1000

4 , 23 110

654,2 = 2,8( KW)

Chọn động cơ điện với các thông số sau:

- Hệ số công suất Cos()= 0,83

- Tỷ số mô men cực đại: