tính toán thiết kế chế tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài

Mục đích, đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 2.1/ Mục đích của đề tài: Lựa chọn sơ đồ nguyên lý, cấu tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài, trên cơ sở đó xây dựng mô hình thực nghiệm để x

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

-

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

TÊN ĐẾ TÀI TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY SÀNG

PHÂN LOẠI HẠT MÀI

Học viên: Nguyễn Văn Kiền

Lớp: Cao học K11

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

Người HD khoa học: TS Vũ Ngọc Pi

THÁI NGUYÊN – 10/2010

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

-

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

TÊN ĐẾ TÀI

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY SÀNG

PHÂN LOẠI HẠT MÀI

Học viên: Nguyễn Văn Kiền

Lớp: Cao học K11

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

Người HD khoa học: TS Vũ Ngọc Pi

KHOA ĐÀO TẠO SĐH NGƯỜI HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN

TS Nguyễn Văn Hùng TS Vũ Ngọc Pi Nguyễn Văn Kiền

BAN GIÁM HIỆU

LỜI CAM ĐOAN

Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài để phục vụ cho việc nghiên cứu trong nước là một giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế Hiện ở trong nước chưa có một cơ sở nào sản xuất máy mài phân loại hạt mài, dựa trên những yêu cầu thực tiễn về chế tạo máy, luận văn đã chọn hướng nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy sàng phân loại hạt mài nhằm thay thế máy nhập ngoại có giá thành tương đối cao

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong việc tìm hiểu nghiên cứu và thực nghiệm nhưng luận văn không tránh khỏi những điều thiếu sót và nhiều điểm cần hoàn thiện bổ sung Tác giả rất mong và trân trọng mọi sự đóng góp, phê bình của các thầy và đồng nghiệp đối với luận văn

Em xin trân trọng cám ơn các thầy cô giáo Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Xin trân trọng cám ơn các thầy giáo trong Hội đồng bảo vệ Đề cương luận văn

đã góp ý, chỉnh sửa và phê duyệt đề cương luận văn của em được hoàn thành với nội dung tốt nhất

Đặc biệt, em xin cám ơn thầy TS Vũ Ngọc Pi đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ cho em hoàn thành luận văn này

Luận văn này là một phần công việc của đề tài nghiên cứu của Nghiên cứu sinh Trần Quốc Hùng ( Trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật, đại học Thái Nguyên) Tôi xin trân trọng cám ơn Nghiên cứu sinh Trần Quốc Hùng đã tận tình giúp đỡ và hợp tác trong quá trình làm đề tài

Xin chân thành cám ơn các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã động viên về tinh thần và vật chất cho bản thân trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Em xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác ( trừ một số tài liệu tham khảo như

đã nêu trong luận văn)

Tác giả luận văn

CHƯƠNG I:Tổng quan về hạt mài, phương pháp phân lọai hạt mài

và máy sàng phân loại hạt mài

CHƯƠNG II: Thiết kế động học máy 33 2.1 Cơ sở thiết kế động học 33

2.2 Thiết kế sơ đồ động học 35

CHƯƠNG III:Thiết kế động lực học máy 36 3.1 Thiết kế bộ truyền đai 36 3.1.1 Các thông số bộ truyền đai 36

3.2.1 Kiểm nghiệm bền theo ứng suất có ích cho phép 37 3.2.2 Kiểm nghiệm theo độ bền lâu 38 3.2.3 Xác định số đai cần thiết 38 3.3 Kiểm nghiệm bền trục chính 39 3.3.1 Chọn vật liệu trục 39 3.3.2 Kết cấu trục 39 3.3.3 Kiểm nghiệm bền trục 40

CHƯƠNG IV: Xác định tối ưu các thông số cơ bản 43 4.1 Xây dựng mô hình thực nghiệm 43 4.1.1 Thiết kế thí nghiệm 43 4.1.2 Thí nghiệm 1 45 4.1.2.1 Trình tự thí nghiệm 45 4.1.2.2 Kết quả và nhận xét 47 4.1.3 Thí nghiệm 2 58 4.1.3.1 Trình tự thí nghiệm 58 4.1.3.2 Kết quả và nhận xét 59

CHƯƠNG V: Kết luận và kiến nghị 70

PHỤ LỤC 72

DANH MỤC CÁC BẢNG

2 1.2 Các kích thước hạt của nhóm cơ bản vật liệu hạt mài 12

21 4.17 Bảng biểu diễn thời gian phụ thuộc vào tốc độ sàng

khi f =21Hz, e= 9mm

55

22 4.18 Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm 200g hạt Granit 55

23 4.19 Bảng biểu diễn thời gian phụ thuộc vào tốc độ sàng

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1 1.1 Định nghĩa hệ số kéo dài và hệ số dẹt của hạt 16

14 4.1 Ảnh chụp sàng sử dụng trong máy đã chế tạo 44

15 4.2 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=12 49

16 4.3 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=13 51

17 4.4 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=14 53

18 4.5 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=11 55

19 4.6 Đồ thị biểu diễn thời gian sàng phụ thuộc vào tốc độ và

độ lệch tâm e khi thí nghiệm 200g hạt Granit ( Ấn Độ)

56

20 4.7 Quan hệ giữa thời gian sàng và độ lệch tâm khi sàng hạt

Supreme Granit

57

21 4.8 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=10 60

22 4.9 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=11 62

23 4.10 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=12 64

24 4.11 Đồ thị biểu diển thời gian sàng phụ thuộc vào f khi e=9 67

25 4.12 Đồ thị biểu diễn thời gian sàng phụ thuộc vào tốc độ và

độ lệch tâm e khi thí nghiệm 200g hạt Sic

68

26 4.13 Quan hệ giữa thời gian sàng và độ lệch tâm khi sàng hạt

Cacbit Silic

69

NỘI DUNG

1/ Tính cấp thiết của đề tài:

Hạt mài là vật liệu được sử dùng nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau Trong ngành cơ khí, hạt mài được dùng để sản xuất đá mài, dùng để đánh bóng,

để làm sạch bằng phun hạt mài ( phun cát), dùng trong gia công bằng dòng hạt mài, gia công bằng tia nước có hạt mài v.v…

Để sử dụng hạt mài vào các mục đích trên, cần phải phân loại hạt mài ra các kích cỡ khác nhau Việc phân loại hạt mài không chỉ cần thiết cho sản xuất hạt mài, đá mài v.v…mà còn đặc biệt cho quá trình nghiên cứu về hạt mài và gia công mài

Để phân loại hạt mài ra các kích cỡ khác nhau phục vụ cho nghiên cứu người ta

sử dụng các máy sàng phân loại hạt mài và các sàng với các cỡ mắt sàng khác nhau Trên thế giới hiện nay có nhiều hãng chế tạo các loại máy sàng này như máy của hãng Endecott, Retsch, Impact Test Equipment , Humboldt, Tylerv.v

Mặc dù đã có nhiều hãng chế tạo máy phân loại cỡ hạt mài nhưng cho các công trình nghiên cứu về thiết kế máy này còn chưa có Đặc biệt, vấn đề thiết kế hợp lý và thiết kế tối ưu các thông số của máy như tần số rung và biên độ rung v.v… còn chưa thấy đề cập

Cho đến nay ở nước ta chưa có cơ sở nào sản xuất các loại máy phân loại hạt mài Thêm vào đó, giá thành của các máy nhập ngoại quá cao nên trong điều kiện kinh

tế nước ta đang còn khó khăn thì vấn đề đầu tư mua sắm là rất tốn kém

Từ các vấn đề nêu trên, có thể nói rằng việc thiết kế chế tạo máy phân loại cỡ hạt mài để phục vụ cho việc nghiên cứu trong nước là một giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế cao Trên cơ sở nguyên lý các loại máy phân loại cỡ hạt mài do các hãng giới thiệu, chúng ta có thể nghiên cứu để tính toán, thiết kế các thông số kỹ thuật và chế tạo máy ở trong nước Vì vậy tác giả chọn đề tài:

“Tính toán, thiết kế chế tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài”

2 Mục đích, đối tượng và phương pháp nghiên cứu:

2.1/ Mục đích của đề tài:

Lựa chọn sơ đồ nguyên lý, cấu tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài, trên cơ sở đó xây dựng mô hình thực nghiệm để xác định tối ưu về các thông số tần số rung và biên

độ rung của sàng để nhằm đạt năng suất phân loại cao nhất

Chế tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài theo các thông số tối ưu đã xác định

2.2/ Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là thiết kế và chế tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài trong đó vấn đề then chốt là nghiên cứu để xác định tối ưu các thông số của máy tần số rung và biên độ rung của sàng nhằm đạt năng suất phân loại là cao nhất

2.3/ Phương pháp nghiên cứu:

Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:

- Về lý thuyết: từ cơ sở nguyên lý của máy phân tích để lựa chọn sơ đồ nguyên

lý hoạt động và kết cấu máy

- Về thực nghiệm:Xây dựng mô hình thực nghiệm và tiến hành thí nghiệm để xác định tần số rung và biên độ rung tối ưu của sàng

3 Ý nghĩa của đề tài:

3.1/ Ý nghĩa khoa học:

- Ý nghĩa khoa học của đề tài thể hiện trong việc xác định tối ưu các thông số của máy là tần số rung và biên độ rung của sàng nhằm đạt năng suất phân loại là cao nhất

4.Nội dung luận văn:

Kết cấu chính của luận văn gồm 7 phần:

Chương 1.Tổng quan về máy sàng phân loại cỡ hạt mài

- Giới thiệu sơ lược về các phương pháp phân loại hạt mài

- Nghiên cứu tổng quan về các loại máy phân loại cỡ hạt mài : cấu tạo, nguyên

lý làm việc và các thông số chính của các loại máy đã sản xuất trên thế giới

- Tìm hiểu về các nghiên cứu đã có về máy phân loại cỡ hạt mài

Chương 2: Thiết kế động học máy

- Lựa chọn loại máy trên cơ sở phân tích ưu điểm, nhược điểm mô hình của một

số máy phân loại hạt mài đã được sản xuất trên thế giới

- Thiết kế động học máy

- Xây dựng kết cấy máy

Chương 3: Thiết kế động lực học máy

- Tính toán thiết kế các bộ truyền trong máy

- Kiểm nghiệm bền cho một số chi tiết truyền lực chính của máy

Chương 4: Xác định tối ưu các thông số cơ bản

- Xây dụng mô hình thực nghiệm và sau đó tiến hành các thí nghiệm để xác định tần số rung và biên độ rung của sang nhằm đạt năng suất phân loại cao nhất

- Phân tích các kết quả đạt được và đưa ra nhận xét

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Các kết luận và kiến nghị nghiên cứu tiếp

CHƯƠNG I

Tổng quan về hạt mài, phương pháp phân loại hạt mài

và máy sàng phân loại cỡ hạt mài

1.1 Giới thiệu về hạt mài:

1.1.1 Vật liệu hạt mài:

Cùng với việc nghiên cứu các loại hạt vật liệu khác, Vật liệu hạt mài là vật liệu được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau Trong ngành cơ khí, hạt mài được dùng để sản xuất đá mài, dùng để đánh bóng, để làm sạch bằng phun hạt mài ( phun cát), dùng trong gia công bằng hạt mài và gia công bằng tia nước có hạt mài

Vật liệu mài có nhiều loại khác nhau, đó là những tinh thể hoặc khoáng sản ở dạng thiên nhiên hoặc nhân tạo, hạt của chúng sau khi nghiền nhỏ có đủ độ cứng và độ bền, thích hợp với việc gia công bằng cách làm xước, cạo hoặc mài mòn bề mặt các vật thể khác

Các khoáng sản thiên nhiên được sử dụng là kim cương, thạch anh,corunđum (coranhđông), cacborunđum ( cacboranhđông), granit, đá lửa

Các khoáng sản nhân tạo ( tổng hợp) là corunđum điện thường, corunđum điện trắng, mônôcorunđum ( coranhđông đơn) M, cácbit silic xanh K3 và đen K4, các bít

bo, cácbit borosilicat, corunđum điện crôm 9X, corunđum điện titan

a Kim cương:

Kim cương là khoáng sản thiên nhiên gồm than và một lượng hợp chất rất nhỏ Nhiều tinh thể kim cương được xếp vào loại đá quí nhất vì chúng hơn những đá quí khác về vẻ đẹp và tia óng ánh Kim cương giòn, nhưng độ cứng rất cao, có thể vạch xước bất kỳ khoáng sản nào gặp trong tự nhiên

Việc khai thác kim cương ở trong tự nhiên đặc biệt khó khăn, thậm chí trong một tấn quặng ở những mỏ giàu nhất chỉ có 0,02 – 0,1g kim cương

Từ những năm 1960 người ta đã tổ chức sản xuất kim cương nhân tạo ( tổng hợp) trên qui mô công nghiệp với một số hiệu: ACO – độ bền thông thường, có kích thước hạt 40 -250 µm, ACP – độ bền nâng cao có kích thước hạt 50 -315 µm ,ACB –

độ bền cao có kích thước hạt 60 -400 µm ,ACM – bột mịn, có kích thước 1 -40 µm Gần đây đã chế tạo được kim cương tổng hợp với các nhản hiệu mới: ACK và ACKC

có độ bền không kém kim cương nhân tạo

Các tinh thể kim cương thiên nhiên dùng để chế tạo dao cắt bằng kim cương, mũi khoan, ổ, dao cắt kính, mũi khoan mỏ, các đầu của dụng cụ đo độ cứng và độ nhấp nhô bề mặt, khuôn kéo dây đường kính nhỏ Tuy nhiên kim cương được dùng rộng rãi hơn cả để mài sắc và đánh bóng dụng cụ hợp kim cứng và để gia công các chi tiết bằng hợp kim cứng, kính quang học, sứ và những vật liệu cứng khác Tinh thể kim cương cũng dùng để sửa đá mài ở những nguyên công có yêu cầu cao về chất lượng bề mặt và

độ chính xác của chi tiết

Ký hiệu của kim cương tự nhiên là A, còn kim cương nhân tạo là AC

b Corunđum:

Corunđum là khoáng sản gồm các tinh thể ôxyt nhôm Al2O3 với các hợp chất khác nhau Trữ lượng corunđum trong tự nhiên không lớn nên việc sử dụng chúng bị giới hạn chủ yếu trong các nguyên công mài bóng Corunđum có ký hiệu là E

Cacborunđum ( ký hiệu là H): Là những khoáng sản ở dạng hạt nhỏ màu đen

hoặc đen xám, gồm 30 – 60 % corunđum, dùng để chế tạo giấy mài ráp, các sản phẩm mài dùng cho nguyên công ít quan trọng cũng như dùng mài bóng và mài nghiền một

số chi tiết

Corunđum điện thu được khi nấu chảy liệu từ quặng thiên nhiên đó là corunđum lẫn với một lượng rất nhỏ các khoáng sản khác; Corunđum điện được sản xuất với các nhản hiệu: thường –ET, trắng –EB, mônôcorunđum –M, crômit –EX, titanit –ET

Corunđum điện thường thu được từ quá trình nấu chảy bôxit trong các lò điện

corunđum nung quặng, chủ yếu gồm ôxyt nhôm, có dải màu sắc từ hồng đến nâu thẫm,

Tùy thuộc váo hàm lượng ôxyt nhôm, corunđum điện thường được phân thành các nhãn hiệu: E1, E2, E3 , E5 tương ứng với 91, 92, 93, 94,5% oxyt nhôm

Corunđum điện trắng thu được từ quá trình nung chảy oxyt nhôm trong lò hồ

quang điện nung quặng, hạt có màu hồng hoặc trắng Hàm lượng oxyt nhôm trong corunđum điện trắng cao hơn nhiều so với corunđum điện thường Hiện nay người ta chủ yếu chế tạo là corunđum điện trắng nhãn hiệu E9 với hàm lượng oxyt nhôm 99,9% trở lên

Corunđum điện crômit ( hồng ngọc): Thu được bằng cách nung chảy oxyt

nhôm pha quặng crôm trong lò điện hồ quang nung quặng, sản phẩm thu được chứa ít nhất 97% Al2O3 và 0,4 -1,2 Cr2O3 Hạt EX có màu hồng hoặc màu anh đào thẫm ( như màu mận chin), có độ ổn định về tính chất cơ lý cao hơn so với EB và có chứa nhiều đơn tinh thể hơn

Corunđum điện titan ( xaphia kỹ thuật): thu được cũng bằng cách nung chảy,

nhưng chất pha thêm là titan đioxyt Dạng hạt của ET cho phép nâng cao khả năng mài của chúng

Mônôcorunđum –M (corunđum đơn): Thu được do kết quả tác dụng tương hỗ

giữa silic oxyt ( SiO2) và cacbon trong lò điện trở, hàm lượng SiC khoảng 98 -99% và một lượng rất nhỏ các khoáng sản khác Trong công nghiệp người ta sản xuất hai dạng cacbit silic xanh và đen, chúng khác nhau ở màu sắc và một vài cơ tính Cacbit silic xanh giòn hơn so với cácbit silic đen

Cacbit bo: Thu được trong lò điện hồ quang do kết quả tác dụng tương hỗ giữa

Bo oxyt và cốc dầu mỏ ít tro Cacbit bo là dung dịch đặc của Bo B4C với hàm lượng đến 94% B4C, gần 1,5% cacbon tự do và tổng cộng đến 74% bo Trong công nghiệp, người ta sản xuất bột mài từ cacbit bo với độ hạt 12 – 4 và bột mài mịn M40, M28

Cacbit boro silicat: Là vật liệu mài thu được do nung chảy trong lò hồ quang

hỗn hợp bo oxyt, cát và than, có khả năng mài cao hơn so với cacbit bo

Năm 1957 người ta thu được từ bo nitrua những tinh thể gọi là borazon Borazon có độ cứng như kim cương và chịu được nhiệt độ cao ( 1300oC)

Những tính chất cơ bản của vật liệu hạt mài là độ cứng, khả năng mài, độ bền và

độ chịu mòn

Độ cứng cao của vật liệu mài là đặc điểm khác biệt cơ bản của chúng Người ta dùng các phương pháp khác nhau để xác định độ cứng của vật liệu mài Trong kỹ thuật phổ biến nhất là dùng phương pháp làm xước bằng đầu nhọn của một vật thể lên bề mặt một vật thể khác, và phương pháp ép nhẹ khối kim cương hình tháp lên bề mặt vật liệu thử

1.1.2 Độ hạt của vật liệu hạt mài:

Hạt là những tinh thể riêng rẽ hay liên tinh thể, hoặc những mảnh tinh thể thường không đúng hình dạng và có kích thước không quá 5mm

Hạt có ba kích thước cơ bản: chiều dài, chiều rộng và chiều dày Tuy nhiên để cho đơn giản, người ta chỉ chọn chiều rộng là kích thước đặc trưng của hạt Việc sàng những hạt mài nhỏ thường được thực hiện bằng các lưới rây có lỗ vuông, kích thước lỗ của lưới được đặc trưng bởi số mắt lưới , nghĩa là số lỗ trên một tấc Anh ( 25,4mm)

Từ năm 1960 Liên xô áp dụng tiêu chuẩn mới theo OCT 3647 – 59 phân loại hạt theo độ lớn của nó, chuyển sang hệ mét thay cho hệ Anh để phân chia hạt mài theo độ hạt

Vật liệu hạt mài phân theo độ lớn của hạt thành các nhóm với các số liệu sau:

Bảng 1.1-Vật liệu mài theo nhóm độ lớn hạt [ 1]

Tên nhóm Số liệu của hạt

Trong những hạt ứng với một số liệu nhất định có thể lẫn cả hạt của các số hiệu lân cận nhỏ hơn và lớn hơn Vì vậy mỗi số hiệu được đặc trưng bởi nhóm ( kích thước): giới hạn, lớn, cơ bản, phức hợp và nhỏ

Đặc trưng cơ bản của số hiệu độ hạt là số lượng và độ lớn của nhóm cơ bản của

nó Các giới hạn về kích thước hạt của nhóm cơ bản trình bày ở bảng dưới

Bảng 1.2 -Các kích thước hạt của nhóm cơ bản của vật liệu hạtmài [ 1]

Ký hiệu độ hạt Giới hạn kích thước hạt

của nhóm cơ bản ( µm)

Theo OCT

( Đơn vị 0,01mm)

Theo hệ dium ( đơn vị mắt lưới)

Hạt mài không có hình dạng nhất định khi nghiền nhỏ Chúng thường là những hình chóp đa diện, lập phương, hình cầu hoặc dạng tấm phẳng

1.1.3 Phân tích cỡ hạt:

Tính chất và thuộc tính của hạt vật liệu tùy thuộc vào hình dạng, kích thước và

tỷ lệ phân bố kích thước của chúng có trong mẫu vật liệu Trả lời câu hỏi: “ Hạt là gì?”

Có thể đó là một điều không dễ dàng, để hiểu cơ bản vấn đề này ta cần đến kết quả của những kỹ thuật phân tích cỡ hạt khác nhau Hình dạng hạt và quá trình phân loại hạt vật liệu là một vấn đề rất phức tạp cho sự phân tích cỡ hạt

Ví dụ để mô tả những hạt vật liệu, chúng ta cần biết kích thước trung bình của hạt nằm trong một giới hạn nào đó ở trong khâu sản xuất cuối cùng Một hạt có thể được mô tả theo kích thước 3 chiều Điều quan trọng là chúng ta cần có một phương pháp luận tiêu chuẩn để xác định số lượng hạt theo từng cỡ và giải thích hình dạng của chúng

1.1.3.1 Dạng hạt:

Hạt vật liệu có hình dạng không cụ thể, vì thế chúng ta cũng chưa có cơ sở để đánh giá kích thước hay sự phân bố số lượng của từng cỡ hạt có trong toàn thể khối lượng hạt cần xem xét Hiện cũng chưa có cơ sở lý luận để xem xét kích thước 3 chiều của hạt, để xét kích thước của một hạt chúng ta cũng cần biểu thị bằng các kích thước thẳng trong tọa độ 03 chiều, nó có thể biểu diễn dưới hình dạng bề mặt hay hình dạng thể tích dự kiến của nó

Dạng hạt có thể định nghĩa trong môi trường 02 chiều hoặc 03 chiều Đặc trưng của kỹ thuật 03 chiều là một cách tiếp cận tương đối mới, tuy nhiên nó cho số liệu chưa đáng tin cậy và phức tạp hơn so với kỹ thuật 02 chiều, kỹ thuật 02 chiều có thể cho kết quả nhanh và chính xác hơn

Kỹ thuật 03 chiều yêu cầu những phép đo chính xác vị trí những tọa độ của hạt,

để sử dụng kỹ thuật 03 chiều chúng ta có thể dùng cách chụp cắt lớp hay tạo ảnh kỹ thuật số mà trong đó cần yêu cầu những máy tính có tốc độ nhanh và độ phân giải cao

- Hạt hình kim: hạt mảnh khảnh, hạt có chiều rộng và chiều dày tương đối nhỏ

- Dạng hình cột: hạt có chiều dài tương đối, chiều rộng và chiều dày lớn hơn hạt dạng hình kim

- Dạng tấm: hạt có dạng tấm phẳng, chiều dài và chiều rộng tương đối, còn chiều dày nhỏ

- Dạng hình khối: là hạt có chiều dài, chiều rộng và chiều dày tương tự nhau nó bao gồm những hạt có hình lập phương hay hình cầu

Tuy nhiên kiểu mô tả định tính đôi lúc là chưa đầy đủ, điều này yêu cầu có định nghĩa về hệ số định lượng để đặc trưng cho hình dạng của hạt, để xét hình dạng của hạt người ta còn xét đến tỷ lệ tương đối giữa chiều dài, chiều rộng, chiều dày và dạng hình học của chúng

Tỷ lệ tương đối giữa hai nhân tố của hạt thường được định nghĩa như sau: [12]

Hệ số kéo dài:

p

p e b

p p p

d

l b S

.

4





Hình 1.1 - Định nghĩa hệ số kéo dài và hệ số dẹt của hạt [ 13]

-d circle là đường kính của vòng tròn đường bao của hình chiếu của hạt lên một mặt phẳng Độ tròn được giới hạn từ 0 ( cho những hạt rất góc) cho đến 1 đối với những hạt tròn lý tưởng ( hình cầu)

1.1.3.2 Kích thước hạt:

Chưa có cơ sở lý luận để chúng ta nói tới dạng hạt hay kích thước hạt để từ đó chúng ta đưa ra định nghĩa đường kính hạt Đối với một hạt hình cầu thì điều này rất dễ dàng khi ta xác định đường kính duy nhất của chúng Đối với những hạt ở dạng khác thì khái niệm về kích thước yêu cầu định nghĩa bỡi một hoặc nhiều tham số Thông thường để thuận lợi nhất người ta dùng đường kính dẫn xuất để đưa ra khái niệm kích thước hạt nó được hiểu như là đường kính của một hình cầu tương đương tới thuộc tính kích thước nào đó của hạt Đa số người ta sử dụng chiều dài và chiều rộng để biểu diễn kích thước của hạt, tất cả cách mô tả đường kính dẫn xuất cho kích thước hạt là

người ta đồng nhất chiều dài và chiều rộng của hạt vào trong một vòng tròn hoặc hình cầu tương đương, từ cách đồng nhất như vậy ta có các khái niệm về đường kính của hạt:

Đường kính chu vi: được định nghĩa như là đường kính một vòng tròn có cùng chu vi như chu vi hình bao của hạt

Đường kính bề mặt: là đường kính của một hình cầu có cùng diện tích với diện tích bề mặt hạt

Đường kính thể tích: là đường kính của một hình cầu có cùng thể tích với hạt

Có một cách mô tả thường được sử dụng rộng rãi là đường kính vùng dự kiến,

đó là đường kính của một vòng tròn dự kiến làm sao cho phép hạt nằm ở trong đó với một vị trí ổn định nhất

Tùy theo những ứng dụng khác nhau mà người ta đã sử dụng các kiểu mô tả đường kính dẫn xuất khác nhau Ví dụ, đường kính lỗ sàng là chiều rộng của lỗ vuông tối thiểu mà hạt vật liệu có thể đi qua được

Trong một mẫu vật liệu do có nhiều hạt tạo thành, nó không bao gồm những hạt

có cùng kích thước, mà nó gồm những hạt có hình dạng khác nhau và kích thước hạt nằm trong một phạm vi nào đó Bỡi vậy để xác định kích thước của hạt ta cần phải có những thông tin về kích thước của toàn bộ hạt Tuy nhiên, ở trong mẫu vật liệu còn có những hạt có kích thước ngoại lệ không cùng kích thước với các hạt trong mẫu, đôi khi yêu cầu kích thước trung bình của hạt và sự phân bố của chúng ở trong mẫu

Nếu một mẫu phù hợp với những đặc trưng có sự phân bố chuẩn thì có thể dùng kích thước trung bình để mô tả kích thước hạt của mẫu đó và có thể cho phép một sai

số nào đó

Đường kính trung bình của hạt được tính theo công thức: [17]

i

i i tb

n

d n d

i i tb

n

n d d





 ( )2

1.2 Phương pháp phân loại hạt mài:

Có nhiều phương pháp phân loại kích thước hạt mài khác nhau.Việc chọn phương pháp đo phụ thuộc chủ yếu kích thước của hạt mài có trong mẫu Bảng 1.3 biễu diễn phạm vi đo của một số phương pháp

Bảng 1.3- Phạm vi đo của mỗi phương pháp đo [15]

Phương pháp đo Phạm vi đo được (mm)

Đo bằng kính hiển vi điện tử 0,00001 – 0,001

38µm

Sàng là dụng cụ quan trọng để phân loại kích thước hạt, để tiến tới những cái máy sàng như ngày nay, ban đầu người ta cũng sử dụng những cái sàng bằng tay Quá trình sàng thực chất là chúng ta làm cho hạt vật liệu di chuyển trên bề mặt sàng theo

một phương nào đó, kết quả trong quá trình di chuyển các hạt có kích thước nhỏ hơn mắt lưới sàng sẽ đi qua lỗ sàng Trong những năm gần đây chúng ta nhận thấy sự tiến

bộ nhiều mặt của phương pháp sàng Từ chỗ ban đầu người ta sử dụng những cái sàng bình thường thì đến bây giờ có thể phân tích đúng đắn kích cỡ hạt bằng những máy sàng có độ chính xác cao

1.2.2 Phương pháp lắng cặn:

Đây là phương pháp đo truyền thống thường dùng trong công nghiệp sơn và đồ gốm Nguyên lý của phép đo được dựa vào qui luật lắng cặn theo lớp Sử dụng qui luật này sẽ nảy sinh một trong các vấn đề: Một là mật độ của hạt có trong mẫu có ảnh hưởng đến quá trình lắng, hai là phương pháp này không tốt khi các hạt vật liệu có trong hỗn hợp có độ lắng đọng không ổn định hay có các hạt xảy ra quá trình lắng rất nhanh và dày đặc.Một điều khác là nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ nhầy của hỗn hợp lắng, khi thay đổi nhiệt độ thì độ nhầy cũng thay đỗi ( nhiệt độ thay đỗi 1oC thì độ nhầy thay đỗi 2%)[ 10] Hơn nữa quá trình lắng thường có thời gian rất dài và do đó quá trình đo diễn ra rất chậm do đó để lặp lại một lần đo là rất chậm Ngoài ra hình dạng của hạt cũng ảnh hưởng đến quá trình lắng, qui luật này chỉ phù hợp với những hạt có dạng hình cầu, trong khi trong mẫu vật liệu còn có các hạt có thể tích hay diện tích có hình dạng khác Điều này cho chúng ta thấy các hạt có diện tích mặt lớn sẽ lắng chậm hơn bỡi vì sức cản của nó tăng so với các hạt hình cầu tương đương với nó Từ đây chúng ta thấy nhược điểm của phương pháp này là: Tốc độ đo chậm ( 25 phút đến 1 giờ cho một lần đo), yêu cầu điều chỉnh nhiệt độ đo chính xác, không có khả năng để xử lý những pha lẫn mật độ khác nhau

1.2.3 Phương pháp đo bằng kính hiển vi:

Đây là một kỹ thuật tốt khi nó cho phép quan sát trực tiếp các hạt vật liệu trong mẫu do vậy hình dạng của hạt có thể nhìn thấy Là một phương pháp với chi phí không cao, với một hệ thống kính hiển vi nào đó ta có thể sử dụng để phân tích ảnh những hạt đang tồn tại trong mẫu Tuy nhiên phương pháp này không thích hợp dùng

để phân loại hạt trong quá trình sản xuất Bỡi vì phương pháp này chúng ta chỉ khảo sát được một vài hạt và yêu cầu lấy mẫu tương đối chuẩn

1.2.4 Phương pháp dùng nhiễu xạ ánh sáng Laser:

Phương pháp này đã trở thành tiêu chuẩn được ưu tiên để đánh giá và kiểm tra chất lượng trong nhiều ngành công nghiệp Theo tiêu chuẩn ISO 13320 phạm vi đo thích hợp của phương pháp từ 0,1 đến 3000 µm Đây là một phương pháp đo có độ tin cậy cao Thiết bị dùng trong phương pháp này gồm:

- Ánh sáng laser như một nguồn sáng mạnh có bước sóng cố định, ánh sáng laser có bước sóng 0,63 µm thường được sử dụng nhất bỡi vì nó cho ra những kết quả và tín hiệu tốt nhất so với ánh sáng laser có bước sóng cao hơn

- Một máy dò tìm thích hợp: thường là một tấm silic cảm quang với một máy dò tìm

- Một số thiết bị để tạo cho chùm laser đi xuyên qua mẫu vật liệu cần đo Những hạt cần đo có thể được đo bỡi các chùm laser tuần hoàn chiếu qua mẫu vật liệu

Sự nhiễu xạ ánh sáng laser đem lại những ưu điểm : Không yêu cầu một dụng

cụ theo tiêu chuẩn; làm khô các hạt đo trực tiếp; toàn bộ mẫu đều được đo ( ánh sáng nhiễu xạ đều đi xuyên qua tất cả các hạt); là phương pháp đo không phá hoại và không xâm nhập các hạt của mẫu; kết quả đo nhanh

1.2.5 Phân tích bằng sàng:

Thời gian sàng một mẫu vật liệu phụ thuộc vào việc lựa chọn phương pháp sàng, có nghĩa phương pháp sàng đó tạo ra chuyển động nằm ngang hay chuyển động thẳng đứng của hạt, điều đó tạo ra một chuyển động tương đối giữa các hạt vật liệu và cái sàng Những hạt đi qua lỗ sàng hoặc giữ lại trên sàng phụ thuộc vào kích thước của tất cả các hạt trong mẫu Xác suất để một hạt đi xuyên qua lỗ sàng được xác định tỷ lệ kích thước hạt với kích cỡ mắt lưới sàng, hướng chuyển động của hạt, số lần những

cuộc gặp gỡ hướng chuyển động của hạt và lỗ mắt lưới sàng Đồng thời nó cũng phụ

thuộc vào các tham số chuyển động của cái sàng và thời gian sàng

Sàng vật liệu là một trong những phương pháp cơ bản để phân loại các hạt có kích thước lớn hơn 75 µm, và đó là phương pháp phổ biến thường được dùng trong công nghiệp để phân loại kích cỡ hạt vật liệu mài Các sàng thường được làm bằng lưới thép và có lỗ mắt lưới hình vuông Hình 1.2 biễu diễn hai kiểu mắt lưới thường sử dụng nhất Phân tícâịht mài bằng sàng bằng những sàng lưới thép cho biết kích thước ước lượng hai chiều của hạt, bỡi vì kích thước nhỏ nhất của mỗi hạt dự đoán khả năng xuyên qua mắt lưới sàng của nó

Hình 1.2 Kiểu mắt lưới sàng thường được sử dụng [ 16]

Để phân loại kích thước của sàng người ta thường sử dụng tỷ lệ tiêu chuẩn Tyler Trong hệ thống này, tiêu chuẩn được dựa vào một lưới thép với 200 lỗ trên chiều dài 1 inch Đường kính dây mắt lưới dùng theo tiêu chuẩn trên là 53 µm và như vậy kích thước bề rộng lỗ là 74 µm Tỷ lệ giữa những kích thước của những sàng kế tiếp là

2 Như vậy tỷ lệ chiều rộng lỗ mắt lưới giữa hai sàng xen kẽ là 2

1.2.5.1/ Nguyên lý cơ bản của phân loại hạt bằng sàng:

Những điều kiện cơ bản khi tiến hành phân loại hạt bằng sàng gồm:

- Chọn mẫu: Một yêu cầu quan trọng khi phân tích bằng sàng là chọn một mẫu tiêu biểu từ số nguyên liệu cần kiểm tra Có nghĩa là đặc điểm của mẫu phải đồng nhất với những đặc điểm của toàn bộ nguyên liệu được lấy mẫu Số lượng mẫu phụ thuộc chủ yếu trên kích thước hạt lớn nhất, số lượng những cái sàng trong chồng sàng và kích thước lỗ mắt lưới của những cái sàng

-Những cái sàng dùng để tiến hành sàng thử nghiệm phải là những cái sàng theo tiêu chuẩn hóa của ISO 3310 ( Tiêu chuẩn quốc tế) hoặc theo ASTM E11-01 (Tiêu chuẩn Mỹ) hoặc theo BS410 ( tiêu chuẩn Anh) Những tiêu chuẩn này mô tả các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp kiểm tra sàng Sàng tiêu chuẩn phải được cung cấp bỡi các nhà sản xuất đã được chứng nhận có uy tín và có thương hiệu, mà theo đó vật liệu làm sàng và khung sàng, đường kính sàng, chiều rộng lỗ mắt lưới sàng phải thực hiện theo đúng tiêu chuẩn hóa

Kích thước danh nghĩa lỗ mắt lưới sàng được tiêu chuẩn hoá ( xem phụ lục P.1)

- Thời gian sàng, biên độ và tốc độ tối ưu:

Sự thiết đặt thời gian sàng, biên độ, tốc độ tối ưu phụ thuộc vào loại vật liệu được sàng Thông thường phải xác định bằng thí nghiệm hay có thể sử dụng những tài liệu có trong tiêu chuẩn hóa

-Trợ giúp sàng: Khi sàng một lượng mẫu tương đối nhiều, vần đề dính của các hạt vật liệu là một vấn đề khó khăn cho quá trình sàng, chính vì vậy đôi lúc cần trợ giúp trong quá trình sàng, có thể trợ giúp bằng phương pháp cơ khí ( cho các khối lập phương hoặc hình cầu bằng cao su vào mẫu, trong quá trinh sàng nhờ sự va chạm làm cho các hạt vật liệu rời ra làm cho quá trình sàng thuận lợi hơn) hoặc cho vào vật liệu một số chất phụ gia [ 10]

- Đánh giá sai số: Sự khác nhau giữa khối lượng vật liệu làm mẫu ban đầu so với khối lượng của vật liệu có trên từng cái sàng là sự mất mát trong quá trình sàng, sai

số này phải ít hơn hoặc bằng 1% ( theo DIN 66 165) [ 10], nếu sai số lớn hơn thì quá trình sàng không đáng tin cậy

1.2.5.2 Đánh giá kết quả phân loại hạt bằng phương pháp sàng:

Kết quả của việc phân loại hạt mài bằng phương pháp sàng có thể được trình bày bằng bảng hoặc đồ thị Ví dụ sử dụng phương pháp này được cho trong các bảng ở trong chương IV Việc đánh giá kết quả phân loại hạt mài bằng đồ thị được sử dụng như ở hình 4.6 hoặc 4.12 Phương pháp dùng bảng phải thể hiện được khối lượng của hạt vật liệu có trên mỗi cái sàng ( tương ứng với kích cỡ lỗ mắt lưới sàng), thành phần

% khối lượng mẫu trên mỗi cái sàng so với khối lượng tổng

Hình 1.3 -Những cái sàng có mắt lưới sợi bằng thép [ 8]

Sàng là một phương pháp phổ biến để phân loại hạt mài ra các kích cỡ khác nhau, ngày nay do yêu cầu của kỹ thuật người ta đã chế tạo được những cái sàng có mắt lưới sàng đạt đến kích thước µm và có độ chính xác cao Để sàng được các hạt như vậy, việc sử dụng phương pháp sàng bằng tay là không phù hợp Bởi vì, một mặt năng suất không đáp ứng được yêu cầu, mặt khác theo các công trình đã nghiên cứu người ta khuyến cáo rằng, khi kích thước hạt nhỏ hơn dưới 50 µm , những hạt ở trên sàng khi sàng rung đơn giản bằng tay năng lượng va đập của nó không đủ để làm rời phần vật liệu bị tích tụ vón cục với nhau, làm cho hạt vật liệu không thể chui qua được lỗ sàng

Do vậy theo chỉ định khi sàng các hạt có kích thước nhỏ, các khối tích tụ vón cục đó cần phải cung cấp đủ năng lượng để cho các hạt rời ra và có thể đi qua lỗ sàng, nguồn năng lượng đó là tần số và biên độ dao động của sàng phải đủ mà sàng bằng tay không thể đáp ứng

1.3.Máy sàng phân loại hạt mài:

Đã từ lâu con người đã biết sáng tạo và sử dụng những cái sàng bằng tre, nứa để phân loại kích cỡ các loại hạt phục vụ cho đời sống và sản xuất

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì ngày nay con người đã chế tạo

ra những lưới sàng bằng thép có kích thước lỗ sàng khác nhau đạt được độ chính xác cao để sàng phân loại các loại hạt vật liệu khác nhau Hình 1.3 biểu diễn những cái sàng bằng lưới thép

Hình 1.4 – Cơ cấu sàng kiểu tay quay [ 9]

Để tiến tới việc thiết kế và chế tạo những cái máy sàng như ngày nay thì ban đầu người ta cũng nghiên cứu và phân tích trên những cái sàng bằng tay, đó là phươg pháp cơ bản để thực hiện phân tích sàng, trong sàng bằng tay người ta dùng biện pháp

là đặt mẫu vật liệu đã đươc làm khô trên sàng và gán một cái chảo ở dưới giữ sàng và chảo bằng tay một tay nghiêng 01 góc 15 -200 so với đường nằm ngang Di chuyển sàng lên xuống kết hợp với lắc nghiêng với nhịp độ thích hợp

Trên cơ sở phân tích trọng lượng hạt vật liệu đi qua một cái sàng, người ta đã tiến hành thử nghiệm sàng bằng tay với một chồng sàng, cơ cấu này gồm một chảo ở đáy và xếp chồng sàng lên chảo, cái sàng có lỗ nhỏ nhất ở dưới và xếp tăng dần các sàng có lỗ lớn hơn ở trên, sàng trên đỉnh có lỗ thô nhất Thông thường để lắc được chồng sàng này người ta đặt chồng sàng lên một cái khung và truyên chuyển động lắc cho nó nhờ 01 cơ cấu hoạt động bằng tay quay ( như hình 1.4) Kết quả các hạt vật liệu

đi qua từng cái sàng riêng rẽ từ các hạt thô ở sàng trên và các hạt nhỏ hơn ở các sàng liên tiếp ở phía dưới

-Hãng RETSCH – Canađa giới thiệu máy mang nhãn hiệu AS 2000 TAP

Nhìn chung các kiểu máy sàng đã được sản xuất của các hãng đều dựa vào nguyên lý là tạo ra một cơ cấu để làm cho những cái sàng chuyển động lắc, rung hoặc kết hợp cả hai chuyển động lắc rung Một trong số cơ cấu để tạo ra các chuyển động đó

là: Kiểu lắc rung cơ khí, kiểu dao động điện từ, kiểu dao động đệm điện từ, kiểu dao động cột không khí, kiểu dao động xoắn vít, dao động sóng siêu âm

Hình 1.5 – Máy sàng kích thước lỗ lớn [ 7]

Dưới đây là một số kiểu máy sàng đã được giới thiệu:

Kiểu máy sàng kích thước lỗ lớn, Những cái khung sàng hình chữ nhật có kích

lỗ từ nhỏ đến lớn được vận hành bằng kiểu rung cơ khí Kiểu này được sản xuất thích hợp cho việc sử dụng những mẫu nguyên liệu lớn như đá, dăm, sỏi…( Hình 1.5 biểu diễn máy sàng kiểu này)

Một kiểu máy sàng khác là sử dụng hiệu ứng điện từ để tạo ra dao động làm lắc rung những cái sàng ( hình 1.6 và 1.7 là 02 kiểu máy sàng loại này)

Hình 1.6 – Máy sàng dao động kiểu điện từ [ 7]

Hình 1.7- Máy sàng kiểu đệm điện từ [ 7]

Một kiểu máy khác là sử dụng dao động cột khí nén ( hình 1.8)

Hình 1.8- Máy sàng dao động kiểu cột khí nén [ 7]

Một kiểu máy sàng rung cơ khí được thiết kế từ sự mô phỏng sự sàng bằng tay bằng cách kết hợp một biến một chuyển động tròn qua cơ cấu biến đổi thành chuyển động lắc rung ( hình 1.9)

Hình 1.9 – Sơ đồ máy sàng rung kiểu cơ khí [ 6]

Theo Hiệp hội kiểm tra và vật liệu Hoa kỳ [ 7] tất cả các máy trước khi đưa ra

sử dụng trong thực tế, sau khi thiết kế và chế tạo phải thử nghiệm ở trong phòng thí nghiệm để xác định các thông số kỹ thuật chủ yếu của máy Hơn nữa tùy theo từng loại vật liệu và các yếu tố khác của vật liệu như kích thước hạt, độ ẩm… mà xác định các thông số tối ưu của máy phù hợp với yêu cầu

Hiện tại cũng chưa có một nghiên cứu đầy đủ về lý thuyết để xác định các thông số kỹ thuật của máy phụ thuộc vào các yếu tố của vật liệu ( loại vật liệu, kích thước hạt, độ ẩm) Hầu hết các máy được thiết kế muốn chọn các thông số tối ưu thì phải qua thực nghiệm

1.4.Kết luận :

Trong chương này đã nghiên cứu khảo sát và đạt được kết quả như sau:

Nghiên cứu tìm hiểu tổng quan về vật liệu hạt mài dùng trong các lĩnh vực kỹ thuật, các khái niệm và định nghĩa các thông số hạt mài như: kích thước, hình dạng Tìm hiểu các tiêu chuẩn về kích thước hạt như tiêu chuẩn ISO 3310 -1, tiêu chuẩn BS 410 -1, tiêu chuẩn ATSM –E11

Nghiên cứu tìm hiểu tổng quan về một số phương pháp phân loại hạt mài đang

sử dụng trên thế giới

Tìm hiểu một số loại máy sàng phân loại hạt mài do một số Hãng trên thế giới giới thiệu như: Hãng Endecott, Tyle, Impac, Humbolt Hiện tại ở nước ta chưa có cơ sở nào sản xuất các loại máy sàng phân loại cỡ hạt mài Hiện giá thành của các loại máy sàng nhập ngoại khá cao (Theo bảng báo giá ở phần phụ lục,máy sàng EFL -2000 của Hãng Endecott có giá khoảng 40 triệu đồng VN ), trong điều kiện kinh tế nước ta còn khó khăn thì vấn đề đầu tư mua sắm là rất tốn kém

Từ những vấn đề nêu trên, có thể nói rằng việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy sàng phân loại cõ hạt mài ở trong nước để phục vụ cho công tác nghiên cứu có ý nghĩa rất quan trọng, là giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế cao Vì vậy tác giả chọn đề tài:”

Tính toán thiết kế, chế tạo máy sàng phân loại cỡ hạt mài”

CHƯƠNG II Thiết kế động học máy

2.1/ Cơ sở thiết kế động học máy:

Để phân loại hạt mài ra các kích cỡ khác nhau thì người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó sàng là một phương pháp được sử dụng phổ biến nhất, Thực chất của quá trình sàng là làm sao chúng ta phải truyền cho hạt mài ở trên sàng một năng lượng để nó có thể di chuyển trên bề mặt sàng theo một phương nào đó Trong quá trình di chuyển đó nhờ trọng lượng của hạt và động năng va chạm giữa hạt mài đối với lưới sàng mà làm cho hạt mài lọt qua được lỗ sàng Do vậy dễ làm hạt di chuyển trên bề mặt sàng, máy sàng có thể sử dụng một trong các dạng sàng như sau:

a/ Sàng kiểu lắc ngang:

Kiểu sàng này nhằm làm cho sàng vừa quay tròn, vừa chuyển động lắc ngang Hạt mài ở trên sàng nhờ lực quán tính sẽ di chuyển theo phương ngang trên bề mặt sàng Trong quá trình di chuyển đó nhờ trọng lượng hạt khi mà nó thắng được lực ma sát giữa hạt và lỗ mắt lưới thì hạt sẽ lọt qua được lỗ sàng Kiểu chuyển động này chỉ phù hợp khi sàng các hạt có kích cỡ lớn, kiểu này không phù hợp khi sàng một chồng sàng hoặc khi sàng các hạt có kích thước bé cỡ µm

b/ Sàng kiểu lắc rung:

Kiểu sàng này sử dụng cơ cấu để sàng lắc rung Trong quá trình lắc rung các hạt trên sàng sẽ có hai chuyển động: một chuyển động qua lại trên bề mặt sàng và một chuyển động dao động lên xuống Với kiểu sàng này trong quá trình chuyển động các hạt mài nhờ trọng lượng của chúng kết hợp với động lượng va chạm giữa các hạt với nhau và giữa các hạt với mắt lưới sàng làm cho các hạt dễ dàng lọt qua lỗ sàng Kiểu sàng này thích hợp khi sàng một chồng sàng hoặc khi sàng các hạt có kích thước nhỏ hơn

Qua nghiên cứu, tìm hiểu và phân tích một số kiểu máy sàng đã giới thiệu và sản xuất chúng ta thấy:

- Đa số máy sàng phân loại hạt mài dùng kiểu chuyển động lắc rung, ví như đã nêu ở trên kiểu này thích hợp để sàng phân loại các hạt có kích cỡ nhỏ

Trên thực tế có một số máy sàng hạt mài sử dụng cơ cấu rung khá phức tạp: rung điện từ, rung kiểu cột khí nén, rung siêu âm… Các dạng máy sàng này tương đối phức tạp nên thiết kế và chế tạo sẽ khó khăn và giá thành cao

1- Động cơ 2- Bộ truyền đai 3- Trục lệch tâm 4- Hệ khung sàng 5- Bộ biến tần

Hình 2.1 Sơ đồ động học máy sàng

1 2

4 3

-Máy sàng rung kiểu cơ khí có cơ cấu lắc rung đơn giản, dễ chế tạo phù hợp với điều kiện thiết kế, chế tạo máy sàng ở trong nước trong điều kiện hiện nay

Từ các phân tích trên tác giả đã chọn mô hình máy sàng rung cơ khí dùng trục lệch tâm để thiết kế và chế máy sàng phân loại cỡ hạt mài

2.5 Kết luận chương II:

- Từ việc phân tích, tìm hiểu các nguyên lý, cấu tạo của các kiểu máy sàng khác nhau, máy sàng rung lắc rung cơ khí dùng trục lệch tâm đã được lựa chọn để thiết và chế tạo

- Sơ đồ động học của máy sàng rung cơ khí dùng trục lệch tâm đã được xây dựng