Tính toán thiết kế trạm bê tông xi măng năng suất q= 85 m3h

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU3CHƯƠNG 1 : TỔNG THỂ VỀ TRẠM BÊ TÔNG XI MĂNG81.1 Giới thiệu về BTXM81.1.1 Khái niệm chung81.1.2 –Một số tính chất đặc thù của bê tông xi măng.91.1.2.1 –Cường đô của bê tông.91.1.2.2 –Tính co nở của bê tông.101.1.2.3 –Tính chống thấm của bê tông.111.1.2.4 –Qúa trình đông cứng và biện pháp bảo quản.111.1.3.1 Theo dạng cốt liệu phân ra:111.1.3.2 Theo khối lượng thể tích phân ra:121.1.3.3 Theo công dụng bê tông được phân ra:121.1.4 Phạm vi ứng dụng BTXM hiện nay ở Việt Nam121.2 Trạm trộn bê tông xi măng131.2.2 Phân loại trạm BTXM141.2.2.1 Phân loại theo năng suất của trạm,gồm 3 loại:141.1.2.2 Phân loại theo nguyên tắc làm việc, gồm 2 loại:141.2.2.3 Phân loại theo khả năng di động của trạm, gồm 3 loại:151.2.2.4 Phân loại theo phương pháp trộn.151.2.2.5 Phân loại theo bố trí thiết bị trạm trộn.151.2.3 Tình hình chế tạo và sử dụng trạm trộn BTXM ở Việt Nam hiện nay.16CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHỄU CẤP LIỆU ĐÁ CÁT202.1 Giới thiệu chung202.2 – Định mức thành phần cấp phối và thời gian cho một mẻ trộn.202.2.1 Định mức thành phần cấp cho một mẻ trộn.202.2.2 Thời gian chu kì cho một mẻ trộn.222.2.3 Tính số mẻ trộn và khối lượng của một mẻ trộn.222.3 Tính toán thiết kế phễu cấp liệu.232.3.1 Chọn hình dáng và kích thước của phễu.232.3.2. Tính toán phễu.272.4. Tính toán dầm phễu.322.4.1 Định hình dáng và kích thước cho khung đỡ chính.322.4.2 Tính toán kết cấu thép của khung.332.4.2.1Tính sơ bộ mặt cắt dầm332.4.3 Tính chọn mặt cắt kết cấu thép của khung402.4.3.1 Chọn mặt cắt của thanh nhóm 1.402.4.3.2 Chọn mặt cắt của thanh nhóm 2.422.4.3.1Kiểm tra mặt cắt của các thanh nhóm 1.462.4.3.2 Kiểm tra mặt cắt của các thanh nhóm 2.482.4.3.3 Kết cấu thực tế50CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI NGANG513.1. Tổng quan về băng tải cao su513.1.1. Cấu tạo tổng thể và nguyên lý làm việc.513.1.1.1. Cấu tạo tổng thể băng tải ngang.513.1.2. Phạm vi ứng dụng.523.1.3. Phân loại.523.1.3.1. Băng tải cố định.523.1.4. Các phương án thiết kế.533.1.4.1. Phương án về cách bố trí cụm con lăn đỡ trên băng tải.533.1.4.2. Phương án lựa chọn, bố trí hệ thống truyền động.543.2. Tính toán thiết kế băng tải.603.2.1. Tính toán thiết kế tổng thể băng tải.603.2.1.1. Chọn vật liệu chế tạo băng tải.603.2.2. Tính toán các thông số cơ bản của băng.613.2.2.1.Vận tốc của băng.623.2.2.2 Chiều rộng băng.623.2.2.3 Kiểm tra lại năng suất của băng.633.3. Thiết kế một số bộ phận chính của băng.653.3.1 Xác định lực kéo băng tải.653.3.1.1 Theo đường đặc tính làm việc của băng .653.3.2 Xác định lực căng tại nhánh ra và vào tang dẫn.673.3.3 Tính chọn băng cao su.683.4 Thiết kế chế tạo tang chủ động và tang bị động.693.4.1 Cấu tạo tang chủ động.693.4.2 Tính vỏ tang.703.4.3. Xác định chiều dài và đường kính tang trống bị động.723.4.5 Chọn mặt bích của tang.723.5 Thiết kế tính toán cụm dẫn động.723.5.1.Sơ đồ truyền động.723.5.2 Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền.733.5.3 Tính toán thiết kế trục chủ động của tang.833.5 .4 Chọn ổ đỡ cho trục tang.923.5.5. Tính chọn then trên trục lắp với điã xích .943.5.6. Tính toán cụm con lăn đỡ nhánh làm việc.953.5.6.1.Tính lực tác dụng lên cụm con lăn.953.5.6.2.Tính chọn vỏ con lăn đỡ nhánh làm việc.963.5.6.3. Tính trục con lăn đỡ nhánh làm việc.983.5.6.4. Tính chọn ổ bi đỡ trục.1003.5.7. Con lăn đỡ nhánh không làm việc.1023.5.8 Chọn con lăn chặn (con lăn chống lệch băng).1033.6 Kết cấu thép khung băng tải.1043.6.1.Tải trọng tác dụng lên kết cấu thép băng tải ngang ( bỏ qua tải trọng gió tác dụng lên khung).1043.6.2 Dùng phần mềm SAP2000 để tính kết cấu thép khung băng tải ngang1073.6.3 Chọn mặt cắt của các thanh1103.6.3.1 Chọn mặt cắt các thanh nhóm 11103.6.3.2 Chọn mặt cắt của thanh nhóm 2.1113.6.4 Kiểm tra mặt cắt ( có kể đến tác dụng của trọng lượng bản thân dầm).113CHƯƠNG IV:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP THÁP TRẠM TRỘN1184.1 Chọn sơ bộ hình thức kết cấu.1204.2 Các tải trọng tác dụng lên kết cấu.1204.2.1. Tải trọng gió.1204.2.2 Trọng lượng buồng trộn.1214.2.3 Trọng lượng thùng cân ximăng.1224.2.4 Trọng lượng thùng cân nước.1234.2.5 Lực do băng tải nghiêng tác dụng lên kết cấu khung thép.1234.2.6 Trọng lượng cabin.1234.2.7 Trọng lượng phễu trung gian.1234.3 Các sơ đồ đặt lực lên kết cấu.1244.4 Tính chọn mặt cắt kết cấu thép của khung1314.4.1 Chọn mặt cắt của thanh nhóm 1.1314.4.2 Chọn mặt cắt của thanh nhóm 2.1324.4.3 Chọn mặt cắt của thanh nhóm 31344.5 Kiểm tra mặt cắt ( Có kể đến tác dụng của trọng lượng bản thân dầm).1364.5.1Kiểm tra mặt cắt của các thanh nhóm 1.1434.5.2 Kiểm tra mặt cắt của các thanh nhóm 2.1444.5.3 Kiểm tra mặt cắt của các thanh nhóm 3.1464.5.4. Kết cấu thực tế148TÀI LIỆU THAM KHẢO149

MỤC LỤC

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, rất nhiều các công trình xây dựng có quy mô lớn đã và đang đượcthi công Điều đó, đòi hỏi một số lượng lớn các trang thiết bị phục vụ cho việc xâydựng công trình, trong đó có trạm trộn bê tông xi măng (BTXM)

Các trạm trộn BTXM đang được sử dụng ở nước ta hiện nay rất đa dạng và

phong phú cả về chủng loại, kích cỡ và xuất xứ Việc nghiên cứu và chế tạo trạm

BTXM nhằm thay thế cho các trạm trộn BTXM của nước ngoài càng cấp thiết hơnbao giờ hết Do vậy “Tính toán thiết kế trạm BTXM” là một đề tài có tính thực tếcho sinh viên thuộc bộ môn Máy xây dựng – Xếp dỡ,trường ĐH Giao thông Vậntải

Đề tài “Tính toán thiết kế trạm BTXM năng suất Q= 85 m3/h” do 03 sinh viênlớp Cơ giới hóa xây dựng giao thông, K51 thực hiện bao gồm:

1.Lê Văn Thọ, 2.Trần Tiến Thành, 3.Lê Thu Hương

Do còn thiếu kinh nghiệm và hiểu biết nên đồ án không tránh khỏi những thiếusót, rất mong nhận được sự góp ý, giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn Trong quá trình thiết kế đồ án em chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ mônMáy xây dựng – Xếp dỡ, trường ĐH Giao thông Vận tải Đặc biệt sự giúp đỡhướng dẫn tận tình của Thầy giáo Th.s Đoàn Văn Tú đã tạo điều kiện cho em hoànthành Đồ án tốt nghiệp này

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Lê Văn Thọ

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

CHƯƠNG 1 TỔNG THỂ VỀ TRẠM BÊ TÔNG XI MĂNG 1.1 Giới thiệu về BTXM

1.1.1 Khái niệm chung

Bê tông xi măng là một hỗn hợp được tạo thành từ cát, đá, xi măng, nước…Trong đó cát và đá chiếm 80 - 85%, xi măng chiếm 8 - 15%, còn lại là khối lượngcủa nước Ngoài ra còn có thành phần một số chất phụ gia thêm vào để đáp ứng yêucầu cần thiết của công trình Tùy thuộc vào thành phần của hỗn hợp trên mà cónhiều loại bê tông Mỗi thành phần cốt liệu khác nhau lại cho 1 Mác bê tông khácnhau

- Một số ví dụ về tỉ lệ pha trộn các thành phần trong bê tông.Theo định mức thành

phần bê tông xi măng , lượng vật liệu tính cho 1m3 bê tông xi măng PC- 400 vớicác loại đá khác nhau như sau:

* Với loại đá 1x2 (cm )

Thànhphần

Đơnvị

Bảng 1.1:Thành phần trong mác Bê tong.

1.1.2 Một số tính chất đặc thù của bê tông xi măng.

1.1.2.1 Cường đô của bê tông

Cường độ của bê tông là độ cứng rắn của bê tông chống lại các lực từ ngoài mà

Cường độ của bê tông phụ thuộc vào tính chất của xi măng, tỷ lệ nước và xi măng,phương pháp đổ bê tông và điều kiện đông cứng.

Đặc trưng cơ bản của cường độ bê tông là "mác" hay còn gọi là "số liệu"

Mác bê tông ký hiệu M, là cường độ chịu nén tính theo (N/cm2) của mẫu bê

tông tiêu chuẩn hình khối lập phương, kích thước cạnh 15cm, tuổi 28 ngày được dưỡng hộ và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (t0 = 20±20C), độ ẩm không khíW90÷100% Mác M là chỉ tiêu cơ bản nhất đối với mọi loại bê tông và mọi kết cấu Tiêu chuẩn Nhà nước quy định bê tông có các mác thiết kế sau:

- Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500,

M600 Bê tông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 ÷2500(kg/m3) cốt liệu sỏi đáđặc chắc

- Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 bê tông nhẹ có

khối lượng riêng trong khoảng 800 ÷1800 (kg/m3), cốt liệu là các loại đá có lỗ rỗng,keramzit, xỉ quặng

Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp hơn M150 Cường độ của bê tông tăng theo thời gian, đây là một tính chất đáng quý của bê tông, đảm bảo cho công trình làm bằng bê tông bền lâu hơn những công trình làm bằng gạch, đá, gỗ, thép Lúc đầu cường độ bê tông tăng lên rất nhanh, sau đó tốc

độ giảm dần.Trong môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) thuận lợi sự tăng cường độ

có thể kéo dài trong nhiều năm, trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp thìcường độ bê tông tăng không đáng kể

1.1.2.2 Tính co nở của bê tông

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

trong nước và co lại trong không khí Về giá trị tuyệt đối độ co lớn hơn độ nở 10lần một giới hạn nào đó, độ nở có thể làm tốt hơn cấu trúc của bê tông còn hiện tượng co ngót luôn kéo theo hậu quả xấu

Bê tông bị co ngót do nhiều nguyên nhân: Trước hết là sự mất nước hoặc xi măng, quá trình Cacbon hoá Hyđroxit trong đá xi măng Hiện tượng giảm thể tích tuyệt đối của hệ xi măng-nước Co ngót là nguyên nhân gây ra nứt, giảm cường

độ, chống thấm và để ổn định của bê tông, và bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực Vì vậy đối với những công trình có chiều dài lớn, để tránh nứt người ta

đã phân đoạn để tạo thành các khe co dãn

1.1.2.3.Tính chống thấm của bê tông

Tính chống thấm của bê tông đặc trưng bởi độ thẩm thấu của nước qua kết cấu

bê tông Độ chặt của bê tông ảnh hưởng quyết định đến tính chống thấm của nó Đểtăng cường tính chống thấm phải nâng cao độ chặt của bê tông bằng cách đầm kỹ,lựa chọn tốt thành phần cấp phối hạt của cốt liệu, giảm tỷ lệ nước, xi măng ở vị trí

số tối thiểu Ngoài ra để tăng tính chống thấm người ta còn trộn bê tông với một sốchất phụ gia

1.1.2.4.Qúa trình đông cứng và biện pháp bảo quản

Quá trình đông cứng của bê tông phụ thuộc vào quá trình đông cứng của xi măng thời gian đông kết bắt đầu không sớm hơn 45 phút.Vì vậy sau khi trộn bê tông xong cần phải đổ ngay để tránh hiện tượng vữa xi măng bị đông cứng trước khi đổ Thời gian từ lúc bê tông ra khỏi máy trộn đến lúc đổ xong 1 lớp bê tông (không có tính phụ gia) không quá 90' khi dùng xi măng pooclăng không quá 110', khi dùng xi măng pooclăng xỉ, tro núi lửa, xi măng pulơlan Thời gian vận chuyển

bê tông (kể từ lúc đổ bê tông ra khỏi máy trộn) đến lúc đổ vào khuôn và không nên lâu quá làm cho vữa bê tông bị phân tầng.

1.1.3.Phân loại về bê tông

Hiện nay có rất nhiều loại bê tông ứng với mỗi loại công trình thì có một loại

bê tông tương ứng Vì vậy bê tông được phân loại theo các loại sau:

1.1.3.1.Theo dạng cốt liệu phân ra:

+ Bê tông cốt liệu đặc

+ Cốt liệu rỗng

+ Bê tông cốt liệu đặc biệt( chống phóng xạ , chịu nhiệt, chịu axít)

1.1.3.2.Theo khối lượng thể tích phân ra:

+ Bê tông đặc biệt nặng (γ

> 2500kg/m3), dùng cho những kết cấu đặc biệt

+ Bê tông nhẹ γ

= 500 ÷ 1800 (kg/m3), gồm có bê tông cốt liệu rỗng, bê tông

tổ ong (bê tụng khí và bê tông bọt) chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính, nước cấu tửsilíc nghiền mịn và chất tạo rỗng

+ Bê tông đặc biệt nhẹ cũng là loại bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu rỗng

nhưng có γ

< 500(kg/m3)

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

+ Bê tông thuỷ công, dùng để xây đập, phủ lớp mái kênh

+ Bê tông dùng cho mặt đường sân bay lát vỉa hè

+ Bê tông công dụng đặc biệt như chịu nhiệt, chịu axít chống phóng xạ + Bê tông trang trí

1.1.4 - Phạm vi ứng dụng BTXM hiện nay ở Việt Nam

Ngày nay trong hầu hết các công trình xây dựng dân dụng ở Việt Nam từ nhà

ở vĩnh cửu, nhà cao tầng đến các công trình xây dựng công nghiệp ( các công trìnhxây dựng thủy lợi, các nhà máy thủy điện) và các công trình xây dựng giao thông( cầu, đường sân bay, bến cảng…) thường được xây dựng bằng bê tông và bê tôngcốt thép vì các vật liệu này có tính bền độ bền cao, có khả năng chống cháy tốt vàtạo ra các kết cấu có tính mỹ quan…

1.2.Trạm trộn bê tông xi măng

Trạm trộn bê tông xi măng ( BTXM) là một tổng thành gồm nhiều thiết bị vàcụm thiết bị mà mỗi cụm thiết bị đều phối hợp làm việc nhịp nhàng với nhau đểtrộn các hạt đá, cát, xi măng và phụ gia đã định lượng theo tỉ lệ quy định để tạo rasản phẩm là BTXM

* Các yêu cầu chung về trạm trộn BTXM :

+ Đảm bảo trộn,cung cấp nhiều mác bê tông với thời gian điều chỉnh nhỏnhất

+ Cho phép sản xuất được 2 loại bê tông khô và ướt

+ Làm việc êm, không gây ô nhiễm mỗi trường xung quanh

+ Lắp dựng và sửa chữa bảo dưỡng đơn giản

+ Có khả năng làm việc ở 2 chế độ : Tự động và điều khiển bằng tay

+ Đảm bảo chất lượng trộn cho bê tông, không gây hiện tượng tách nướchay phân tâng khi vận chuyển.

Hình 1.1 Tổng thể trạm trộn BTXM

1.2.2 Phân loại trạm BTXM

Hiện nay có rất nhiều cách để phân loại các trạm BTXM :

1.2.2.1 Phân loại theo năng suất của trạm,gồm 3 loại:

+ Trạm có năng suất nhỏ: 10 – 30 m3/h

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

1.1.2.2 Phân loại theo nguyên tắc làm việc, gồm 2 loại:

+ Bố trí dang bậc.

1.2.3 - Tình hình chế tạo và sử dụng trạm trộn BTXM ở Việt Nam hiện nay.

Hiện nay Việt Nam công tác sử dụng BTXM rất rộng rãi và gần như có mặttrong tất cả các công trình xây dựng vì vậy công tác sản xuất và cung ứng BTXMcũng có rất nhiều thay đổi lớn trong những năm trở lại đây

* Hiện tại trong nước đã và đang sử dụng rất nhiều loại trạm BTXM donhiều quốc gia chế tạo, điển hình như: Hàn Quốc, Trung Quốc, Đức, Italia,ViệtNam …

* Những năm gần đây khi nền khoa học kỹ thuật trong nước ngày càng pháttriển cũng như thừa kế và tiếp cận với những công nghệ tiên tiến của nước ngoài,nhiều đơn vị ở Việt Nam đã trực tiếp chế tạo thành công rất nhiều trạm BTXM vớimẫu mã đẹp, hiện đại, khả năng làm việc cao, dễ vận hành sử dụng và đặc biệtkhông hề thua kém những sản phẩm của nước ngoài mà còn có nhiều ưu việt hơncho thấy chúng ta đã thực sự làm chủ công nghệ, từng bước tiến lên ngang tầm khuvực và quốc tế

Có thể kể đến một số đơn vị, công ty dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất chế tạotrạm BTXM ở nước ta, như:

+ Công ty TNHH MTV ô tô 1-5

+ Công ty cổ phần xây dựng và thiết bị công nghiệp CIE1

+ Viện máy và dụng cụ công nghiệp IMI

+ Công ty cổ phần Vạn Xuân …

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

Hình 1.3 - Trạm trộn BTXM kiểu cấp liệu bằng tải nghiêng do CIE1chế tạo

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

* Tính cấp thiết của đề tài: Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang từng bước làm

thay đổi diện mạo nước ta Với một nước đang phát triển như Việt Nam mỗi năm

có hàng trăm thậm chí hàng nghìn công trình trọng điểm được xây dựng đó là chưa

kể đến những công trình vừa và nhỏ.Do đó nhu cầu sử dụng BTXM cũng ngàycàng lớn BTXM chính là sản phẩm của những trạm trộn bê tông và các nhà máysản xuất BTXM Mặc dù trong nước đã có một số đơn vị đã chế tạo thành côngtrạm BTXM tuy nhiên số đơn vị này còn ít và chưa đáp ứng đủ nhu cầu cho người

sử dụng Vì vậy việc thiết kế, chế tạo mới một trạm BTXM là rất thiết thực vừa đápứng nhu cầu người sử dụng vừa mang lại giá trị kinh tế góp phần phát triển đấtnước

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHỄU CẤP LIỆU ĐÁ CÁT 2.1 Giới thiệu chung

Hệ cấp liệu đá cát hay còn gọi là bunke có nhiệm vụ định lượng cát và đá sau

đó xả liệu rồi đưa lên thùng trộn để sản xuất hỗn hợp bê tông xi măng

2.2 Định mức thành phần cấp phối và thời gian cho một mẻ trộn.

2.2.1 Định mức thành phần cấp cho một mẻ trộn.

Trong xây dựng có nhiều mác bê tông khác nhau, tuỳ thuộc vào thành phầncấp phối và đặc tính của thành phần cấp phối đó.Hiện nay các các loại mác nhưsau:

+.Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600 Bê tông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 ÷2500(kg/m3) cốt liệu sỏi đáđặc chắc

+ Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 bê tông nhẹ có khối lượng riêng trong khoảng 800 ÷1800 (kg/m3), cốt liệu là các loại đá có lỗ rỗng,keramzit, xỉ quặng

Đối với mỗi mác bê tông người ta sử dụng tỷ lệ bê tông nhất định Thứ nhất làgiá thành của xi măng so với sỏi và cát là cao hơn nhiều.Do vậy trong thành phần của bê tông mác M100 sẽ không có ý nghĩa để thêm chừng ấy xi măng như khi làm

bê tông mác M450, bởi vì mục đích sử dụng của các mác bê tông này là khác nhau

Bê tông mác M450 có khả năng chịu đựng tải lớn hơn nhiều so với bê tông mác M100 và do đó cả tỷ lệ của chúng là khác nhau

Bê tông hàng hóa người ta hay làm từxi măng mác M400 và M500 có sử dụng cát

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

trọng lượng riêng của chúng, chất lượng của bê tông thu được sau này, cụ thể là

tính chịu đựng băng giá, tính thấm nước, tính động và các tính chất khác Trong

bảng sau đây tỷ lệ của bê tông các số liệu được lấy giá trị trung bình (Tham khảo thực tế )

Bảng thành phần và tỷ lệ của Bê tông làm bằng xi măng M400, cát và sỏi:

Mác bê tông Tỉ lệ thành phần

trọng lượngXi/cát/sỏi (kg)

Thành phần thể tíchcho 10(kg) xi măng

cát,sỏi ( dm3)

Lượng bê tôngthu được từ 10(kg) xi măng (dm3)

Bảng 2.1 thành phần và tỷ lệ của Bê tông làm bằng xi măng M400, cát và sỏi:

Đối với trạm trộn phục vụ xây dựng các công trình xây dựng giao thông tachọn mác bê tông M400, đây là mác bê tông phổ biến nhất trên thị trường ViệtNam hiện nay

Nước : 220 dm3 = 220 (kg) chiếm 8.66%.

Phụ gia: 5 dm3 = 5.85 (kg) chiếm 0.23% ( trọng lượng riêng của phụgia 1.17 (kg/dm3)

2.2.2 Thời gian chu kì cho một mẻ trộn.

Theo tài liệu [1] , thời gian chu kỳ cho một mẻ trộn là:

Tck = tc + td + t (s) (2-1) Thời gian một chu kì trộn Tck phụ thuộc vào phương pháp trộn và các thông số

cơ bản của máy trộn như dung tích hình học của thùng trộn,tốc độ quay trộn,cấu tạocủa cánh trộn,sự điền đầy thùng và chất lượng bê tong…Nên thời gian trộn xácđịnh theo kinh nghiệm như sau:

Trong đó : tc : là thời gian đổ vật liệu vào thùng trộn ( chọn tc = 8s )

td : là thời gian đổ bê tông ra khỏi thùng (chọn td = 12s)

t : là thời gian trộn (chọn t = 40s)

Vậy thời gian chu kỳ cho một mẻ trộn là 60(s)

2.2.3 Tính số mẻ trộn và khối lượng của một mẻ trộn.

3600 =

(mẻ)

+) Dung tích của của mẻ trộn trong 1 (giờ) là:

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

85 =

(m3)

Mặt khác : Vl = Kt

Vt

(2-3) Trong đó : Vl là thể tích hỗn hợp vật liệu cấp cấp vào

Kt hệ số phụ thuộc vào các loại phối trộn

và tính chất cơ lí của chúng.,chọn Kt = 0.98 ( Theo tài liệu [1] trang 204)

Thay các giá trị vào công thức (2-3), ta có :

Vl =

45 1 98 0

42

1 =

(m3)

+) Tính khối lượng bê tông và khối lượng các thành phần trong 1 mẻ trộn

Ta có: Vl = 1.45 ( m3) ,Trọng lượng riêng bê tông, 2.5 ÷ 2 = ץ (T/m3)

Chọn 2.2 = ץ (T/m3)

Khối lượng bê tông, Mbt: Mbt = 1.45 × 2.2 = 3.19 (T) =3190(kg)

2.2.4 Tính khối lượng thành phần cấp phối cho 1 mẻ trộn mác bêtông M400.

Theo tỉ lệ phần trăm khối lượng các thành phần ở trên ta có:

Đá ( 1÷2 ) : 3190 × 44.67% = 1424.97 (kg)Cát ( < 0,05 ) : 3190 × 25.87% = 825.25 (kg)

Xi măng : 3190 × 20.47 % = 652.99 (kg)Nước:3190 × 8.66% = 276.25(kg)

2.3 Tính toán thiết kế phễu cấp liệu.

2.3.1 Chọn hình dáng và kích thước của phễu.

+ Trọng lượng của đá cát trong một mẻ cấp liệu là:

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

a = 3200(mm) b = 2700 mm

a1 = 940(mm) b1 = 200 mm

α1 (góc nghiêng của bản phễu ngắn, qua tham khảo thực tế các trạm cócùng năng suất α1 = 400)

H2- Chiều cao phần lăng trụ của phuễ: H2 = 1450 (mm)

H1- Chiều cao chóp phuễ (mm)

Từ hình vẽ ta tính được chiều cao chóp phễu là :

H1 = tan40 = tan= 948.2(mm) Các phễu trên thực tế có nghiêng 1 góc 60 so với phương thẳng đứng để thận lợicho việc cấp đá cát, do đó gọi α1, α2 là góc nghiêng của 2 bản phễu dài như (hìnhvẽ) Tính α1, α2 của 2 vỏ phễu như sau:

Từ hình vẽ ta có:

c = H1 × tg60 = 948.2 ×tg60 =99.66 (mm)

57 1249 43

0 2

200 2700 )

2

( 2

199 2

200 2700 )

2

( 2

2

2

α2 = 380.

+.Thể tích của phễu được tính như sau:

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

Ta có: V3 = V1 - S1 (S1 Diện tích tam giác,)

Hình 2.2- Cấu tạo phần chính phễu

Trong đó: 1 – Vỏ phễu,2 – Gân tăng cứng ,3 – Dầm đỡ phễu

- Ở đây, vỏ phễu đựoc tính toán với sự tác động đồng thời của thanh chống,

mô men uốn và lực căng bổ sung trọng lượng của các hạt trong phễu Các gờngang được tính toán theo mô men uốn do áp lực của các hạt tác dụng theophương vách trong phạm vi cho phép của các đầu gờ Còn dầm phễu được tínhtoán với thẳng đứng do trọng lượng của các hạt chứa trong phễu và khối lượngcủa phễu Trong quá trình tính toán nếu đại lượng nào liên quan đến khối lượng

riêng của vật liệu thì ta lấy theo γmax

Theo [2],trang 138,ta thấy:

Các gờ cứng thường được bố trí cách nhau (1.5÷ 2m),nên với chiều dài trên ta

sẽ không bố trí gờ cứng trên phuễ chính

Xét tiết diện 1- 1 cắt ngang phễu,cách miệng phễu 1 đoạn:

Z 1 =H1 + H2 = 948.2 + 1450 = 2082.13 (mm) Các cạnh của hình chữ nhật theo tiết diện 1-1 là:

c

Hình 2.3.Mặt cắt ngang phuễ cách miệng phuễ đoạn Z 1

Ta có: c = 940 2x+ (mm)

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

45

0 0 2 0

= 0,217Thay các giá trị vào công thức (2-5),ta có:

qtc = 2×2.08×(0,217 sin2400 + cos2400) = 2.81 (T/m2)=0.28(kG/cm2)+.Áp lực tính toán theo phương vưông góc với vỏ phễu

q = n.qtc (2-6)Trong đó: n - là hệ số vượt tải,theo [2], lấy n = 1,2 ( khi chất đầy phễu)

Thay các giá trị trên vào (2-6),ta có:

q =1.2×0.086 = 0.1(kG/cm2)

δ

Theo [2],trang 139,ta có:

Tham số v để xác định các hệ số u,x,ϕ

được tính theo công thức:

V = ( 2-7)Trong đó : a- khẩu độ tính toán của vỏ phuễ

Theo [2],công thức trang 139, ta có :

h- Chiều cao phần lăng tru : h = 0 (m).

Thay các giá trị trên vào công thức (2-8),ta có:

0.9482 0 2.08 + −

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

+ Tổng chiều dài miệng trên của mặt cắt phễu đang xét là:

∑l

= 2.(c+d) = 2.(1.69+1.19)= 2.88(m)=2880 (mm)+ Ứng suất ở vỏ :

a

δ)2

γ

×sin α

∑l

: là chu vi tiết diện ngang của vỏ

Thay các giá trị vào công thức (2-9),ta có:

(2-10)Trong đó: qtc – áp lực tiêu chuẩn,qtc= 0.28(kG/cm2).

Thay các giá trị vào công thức (2-10),ta có:

2.4.1 Định hình dáng và kích thước cho khung đỡ chính.

+ Yêu cầu đối với khung chính:Kết cấu khung đỡ chính phải đủ vững để có thểchị được các tải trọng sau :

- Trọng lượg bản thân của phễu chứa

- Trọng lượng của vật liệu chứa đầy trong phễu

- Trọng lượng của bản thân kết cấu khung đỡ chính

+.Định sơ bộ hình dáng và kích thước cho khung đỡ chính

Để phù hợp với hình dáng, kích thước và đặc điểm cấp liệu của máy bốcxúc cũng như phễu chứa liệu đã được đã được thiết kế ở trên và qua tham khảothực tế các trạm có cùng năng suất ta định hình dáng và kích thước cho khungchính như hình vẽ trên

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

- Nhóm 2: Các thanh giằng xiên,thanh ngang thép chữ [

+.Các lực tác dụng vào dầm phễu gồm có:

- Trọng lượng bản thân phễu chứa:

Theo [2],công thức trang 144.ta có:

Qp = n × kd × γ1× δ × ΣF (2-14)

Trong đó: kd:hệ số tải trọng động,kd = 1.1

γ1 -khối lượng riêng của thép, γ1 =7850 (kg/m3)

δ-Chiều dày tấm vỏ phễu,δ = 0,008 (m)

n - là hệ số vượt tải,theo [2], lấy n = 1,2( khi chất đầy phễu)

F tổng diện tích bề mặt của phễu:

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

+.Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thép phễu:

Ở đây ta phải xét đến tải trọng do gió tác dụng lên kết cấu phễu,Tải trọng gió được coi là tác dụng ngang

Theo [4], công thức (1.20), trang 19, ta có:

Pg = ko.q.Fg (2-16) Trong đó: ko- Hệ số cản khí động học (Đối với dầm và dàn lấy ko=1,4)

Theo [4], công thức (1.21), trang 19, ta có:

Trong đó: α - Hệ số tính đến phần rỗng của kết cấu,với kết cấu giàn lấy α =0,4

F - Diện tích hình bao của kết cấu (m2).F = 2.3x9.8=22.54 (m2)

Thay gía trị vào công thức (2-17) ta có:

2.4.2.2 - Các sơ đồ đặt lực lên kết cấu

Xây dựng sơ đồ và giải theo phần mềm sap2000, như sau:

+.Lực gió

Điểm đặt : phân bố đều trên các thanh chịu hướng gió tác dụng vào

Chiều tác dụng : Theo chiều vuông góc với với thanh hướng vào bề mặt thanh,hướng theo phương Y theo hệ trục tọa độ

Độ lớn:Lực tác dụng lên mỗi thanh

p = 276.93 (N/m)

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

Hình 2.5 - Sơ đồ tác dụng tải trọng gió

+.Các tải trọng tĩnh tác dụng lên 1 đơn vị chiều dài dầm

Điểm đặt: Tại các khung phép trên đỡ trực tiếp phuễ

Phương: Hướng vuông góc vào mặt phẳng vật liệu

Độ lớn tải trọng phân bố:

q =

(19720.9 1123200)

24.6 +

=46460(N/m)

Hình 2.6 –Tải trọng tĩnh đặt lên kết cấu

+.Biến dạng của kết cấu

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

Hình 2.7- Biến dạng của kết cấu

+.Lực dọc

Hình 2.8- Biểu đồ lực dọc trục của kết cấu

+ Lực cắt

Hình 2.9 - Biểu đồ lực cắt của kết cấu

+ Mô men M3

Hình 2.10 - Biểu đồ mô men uốn của kết cấu.

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

2.4.3 Tính chọn mặt cắt kết cấu thép của khung

Hình 2.11 - Giá trị mô men uốn lớn nhất của các thanh nhóm 1

+.Sơ bộ chọn mặt cắt khung theo điều kiện chịu uốn

Theo điều kiện bền ta có:

x [ ]umax

M W

b (mm)

d(mm)

t(mm)

Khối lượng 1m một dài: G = 41.9(kg)

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

2.4.3.2 - Chọn mặt cắt của thanh nhóm 2

Hình 2.12 - Giá trị mô men uốn lớn nhất của các thanh nhóm 2

+.Momen uốn lớn nhất trong các thanh nhóm 2 là :

7000

u x

M

σ

Dựa theo bảng Phụ lục trang 293 - Tài liệu [6] ta chọn được thép số hiệu C12

có các thông số cơ bản sau :

hiệu

h(mm)

b(mm)

d(mm)

t(mm)

Khối lượng 1 một dài: G = 10.4(kg)

2.4.3 Kiểm tra mặt cắt ( Có kể đến tác dụng của trọng lượng bản thân dầm).

+.Trọng lượng toàn bộ của dầm thép ( Gồm 2 nhóm thanh ) là:

+.Xây dựng sơ đồ trọng lượng bản thân

Trọng lượng bản thân của kết cấu, xét cho các thanh ngang chịu tác dụng lên taonf

bộ dầm

Ta có: tải trọng q = 353.11 (N/m)

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m 3 /h.

Hình 2.14 - Tải trọng bản thân tác dụng lên các thanh ngang của dầm

+.Biến dạng của kết cấu

Hình 2.15 - Biến dạng của kết cấu ( có kể đến tải trọng bản thân của kết cấu )