Thuyết minh thiết kế máy nghiền trục

Lời nĩi đầuTrong thời gian làm đồ án mơn học vừa qua,nhờ sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của cơ mà em đã hiểu thêm được nhiều kiến thức về các máy sản xuất vật liệu xây dựng.. Chương 1:

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

THIẾT KẾ MÁY SẢN XUẤT VẬT

VÀ CẤU KIỆN XÂY DỰNG

SVTK : LÊ VĂN TIẾN

L ớp: MX03 mssv : MX03049 GVHD: TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

Lời nĩi đầu

Trong thời gian làm đồ án mơn học vừa qua,nhờ sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của

cơ mà em đã hiểu thêm được nhiều kiến thức về các máy sản xuất vật liệu xây dựng

Ngồi việc củng cố về mặt lý thuyết đã học em cịn hiểu rõ thêm về cách tính tốn các

bộ phận,chi tiết máy và rõ hơn về kết cấu thực của chúng.Qua đĩ giúp em cĩ được kinh nghiệm về thiết kế và giúp em tự tin hơn khi ra làm việc thực tế.Tuy nhiên trong quá trình tính tốn khơng tránh khỏi những sai sĩt,em rất mong nhận được sự gĩp ý của cơ.Em xin chânthành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của cơ

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY NGHIỀN TRỤC

1.1.Những khái niệm cơ bản:

1.1.1 Công dụng:

Máy nghiền trục chủ yếu dùng để nghiền vừa và nghiền nhỏ các loại vật liệu có độ bền trung bình(khi bề mặt trục nghiền nhẵn hoạc có gờ),các vật liệu kém bền (bề mặt trục nghiền có gân hoặc vấu) Mức độ nghiền bằng 4 đối với đá bền chắc và bằng 5 đến 10 đối với đá kém bền và giòn

1.1.2 Nguyên lý làm việc:

Bộ phận công tác của máy nghiền trục là những trục nghiền hình trụ đặt nằm ngang hoặc quay tròn.Các trục này quay ngược chiều nhau.Hạt vật liệu được nạp vào giữa các trục nghiền và được ép vỡ bởi các trục nghiền quay tròn đó

1.1.3 Phân loại:

-Theo số lượng trục:

+Máy mghiền một trục+Máy nghiền hai trục+Máy nghiền bốn trục-Theo trạng thái bề mặt trục:

+Mặt trục nhẵn+Mặt trục có răng+Mặt trục có vấu+Mặt trục có gân-Theo tốc độ quay:

+Máy nghiền trục có các trục đồng tốc+Máy nghiền trục có các trục khác tốc-Theo khả năng di động của trục:

+Hai trục cố định+Hai trục di động+Một trục cố định và một trục di động-Theo dẫn động:

+Máy dẫn động chung

Cặp bánh răng đặc biệt

+Đường kính trục+Chiều dài làm việc của trục-Ưu điểm:

Cấu tạo đơn giảnLàm việc tin cậyTiêu hao năng lưộng ít-Nhược điểm:

Năng suất thấpMức độ nghiền và chất lượng sản phẩn không cao do chứa nhiều hạt dẹt và hạt thanh,nhất là khi nạp liệu không đều.Độ bền của đá đem nghiền bị hạn

chế

1.2 Một số loại máy nghiền thông dụng:

1.2.1 Máy nghiền trục dẫn động riêng:

Máy gồm hai trục nghiền.Ổ bi của một trong hai trục được kẹp trên vỏ máy,ổ

bi của trục còn lại được gắn trên khung xoay,khung này được lắp với vỏ máy bằng

bản lề,ở trên khung và vỏ máy được lắp với nhau bằng cơ cấu an toàn gồm lò xo và thanh kéo.Hai trục được truyền động quay bằng hai động cơ và hai bộ truyền độc

lập.Khi có các vật không nghiền nằm trong buồng nghiền,trục nghiền và khung xoay quay xung quanh bản lề và khe hở giữa hai trục tăng lên để cho vật liệu không nghiềnlọt qua,sau đó lò xo an toàn sẽ đẩy trục nghiềnvề vị trí ban đầu.Lực nghiền được xác định bằng lực nén ban đầu của lò xo an toàn

1.2.2 Máy nghiền trục dẫn động chung qua trục các đăng:

Máy nghiền gồm hai trục đặt nằm ngang.Trục nghiền lắp trên ổ đỡ và có thể trượt dọc theo thân máy nhờ có bộ phận dẫn hướng,trục còn lại được lắp trên ổ đỡ

được cố định trên giá máy.khi vật không nghiền lọt trong buồng nghiền, trục bị động sẽ trược theo rãnh trượt để mở rộng cửa xả cho vật liệu đó vượt qua,bảo vệ máy

không bị phá hỏng.Các trục nghiền được dẫn động quay nhờ động cơ điện qua hộp

giảm tốc và các trục các đăng

1.2.3 Máy nghiền đất tách đá:

Máy đuợc dùng trong sản xuất gốm sứ,để nghiền đất sét và tách các viên

đá.Máy gồm có hai trục nghiền có đường kính khác nhau.Trục có đường kính lớn có bề mặt trục nhẵn và trục có đường kính nhỏ bề mặt trục có vít Vật liệu được rót vào phễu rơi vào giữa khe hở hai trục ,vật liệu được nghiền nhỏ tạp chất rắn như viên đá

Chương II :GIỚI THIỆU MÁY THIẾT KẾ

2.1 Công dụng:

Máy nghiền trục chủ yếu dùng để nghiền vừa và nghiền nhỏ các loại vật liệu có độ bền trung bình(khi bề mặt trục nghiền nhẵn hoạc có gờ),các vật liệu kém bền (bề mặt trục nghiền có gân hoặc vấu) Mức độ nghiền bằng 4 đối với đá bền chắc và bằng 5 đến 10 đối với đá kém bền và giòn.Vật liệu được nghiền nhỏ và được làm

sạch khỏi tạp chất rắn

7.Cửa nạp liệu8.Giá máy9.Hộp dẫn động10.Trục nhẵn11.Gối đỡ trục12.Trục có rãnh vít

2.3 Nguyên lý hoạt động:

Máy đuợc dùng trong sản xuất gốm sứ,để nghiền đất sét và tách các viên đá.Máy

gồm có hai trục nghiền có đường kính khác nhau.Trục có đường kính lớn có bề mặt

trục nhẵn và trục có đường kính nhỏ bề mặt trục có vít Vật liệu được rót vào phễu rơivào giữa khe hở hai trục ,vật liệu được nghiền nhỏ tạp chất rắn như viên đá sẽ được gân phóng tách ra riêng và rơi vào phễu thải.Như vậy ,đất sét ở đây vừa được nghiền nhỏ vừa được làm sạch khỏi các tạp chất rắn

Chương III: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN

3.1 Yêu cầu kĩ thuật:

α sin P 2 α cos Pf 2

 

0 5 , 48 4 , 33 β

45 , 0 3 , 0 arctg 2 arctgf 2 β

3.3 Tương quan giữa đường kính trục và đường kính vật liệu:

Xét sự tương quan đối với trục nhỏ:

α cos 2

d D 2

cos d

a d D

cos 1 d

D d

a d D

a

d

 : mức nghiềnMức nghiền đối với máy đập trục tách đá: i  4

0 , 3 0 , 45 0 , 96 0 , 91

cos cos

400 3 , 7

33 , 13 1 cos

cos 25 , 0

33 , 13 30

400 d

0

0 2 , 37 α 2 β

6 , 18 α

947 , 0 α cos

mm 30 d







3.4 Năng suất máy nghiền :

Thể tích khối vật liệu được nghiền:

v a B

s / vg 545 , 1 ph / vg 7 , 92 n

n D π v

n

n n n

m s

v v

mm 325 2

650 2

B

Chiều dài trục B 2ứng với khe hở a 2 12 mm

mm 325 2

650 2

3 3 tb

2 2 2

3 3 tb

1 1 1

m 10 374 , 10 V V

m 10 892 , 8 28 , 2 012 , 0 325 , 0 v a B V

m 10 482 , 1 28 , 2 002 , 0 325 , 0 v a B V

3600

3 3

2 1



h 2 k P

k

th th

ch tb

6 , 18 tg

34 , 0 2

α tg

h tb 



 m D

47 , 0 2



 m 052 , 0 05 , 0 002 , 0 h h

Vậy:

 m 01 , 0 052 , 0 002 , 0 h

h

h th  n k  

002 , 0

01 , 0 05 , 0 1 08 , 2

01 , 0 2 10 4 15 , 1 P

08 , 2 5

Lực ép pháp tuyến:

F: diện tích mặt ép

099 , 0 47 , 0 324 , 0 65 , 0 R α B

MN

46 , 0 099 , 0 67 , 4

P *

Thực tế:

MN

27 , 0 67 , 0 46 , 0

P *

MN

26 , 0 2

6 , 18 cos 27 , 0 2 cos P

P

tb 2

Công suất máy nghiền :



3 2

 W 20 545 , 1 13 n A

Xác định N 2:

kW

252 , 0 545 , 1 1 , 0 14 , 3 001 , 0 10 26 , 0 2 N

n d f Q 2 N

6 2

Vậy:

kW

8 , 31 85

, 0

8 , 6 252 , 0 20

Chọn động cơ có N  32kW

Chương IV: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN

/ 1455 30

kW N

4.1.1 Xác định mômen trên trục :

Mômen định mức của động cơ:

kGm

20 1445

10 30 55 , 9 n

N 55 , 9

ph / vg 1455 n

1455



4.3 Tính chọn khớp nối :

Mômen trên trục ra của hộp giảm tốc:

kGm

315 75 , 15 20 i.

m

Mômen tính toán của khớp :

2 1

k 1 

2

k : Hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu

2 , 1

k 2 Vậy:

kGm

529 2 , 1 4 , 1 315

vg / ph

250

n 

Chương V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

a) Các lực tác dụng lên trục:

Lực hướng tâm:

MN 135kN

315 , 0 2

27 , 0 2

Q P

Lực vòng:

kN

9 , 45 2

34 , 0 27 , 0 2

f Q F

b) Phân tích lực tác dụng lên trục:

 

kN

9 , 45 R R

kN 135 R

R

, B

, A

B A

y 2 x

td M M 0 , 75 T

M   

kNm

2 , 39 786 , 24 75 , 0 557 , 10 05 , 31

2 , 39 σ

2 , 0

5.1.2 Thiết kế trục của trục có rãnh xoắn :

27 , 0 2

Q P

Lực vòng:

kN

9 , 45 2

34 , 0 27 , 0 2

f Q F

b) Phân tích lực tác dụng lên trục:

Mômen tương đương tại vị trí có mômen lớn nhất:

2 2

y 2 x

td M M 0 , 75 T

M   

kNm

2 , 39 786 , 24 75 , 0 557 , 10 05 , 31

Đường kính trục:

M

18,016,02,0

2,392

kN R

R

B A

B A

9,45

135,

t n v

k k R k Q

k k A m R k Q

1 , 1 1







t n v

k k k

Vậy:

kN

9 , 207 4 , 1 1 , 1 1 135

Hệ số khả năng làm việc C :

 0 , 3 3

1

h 20000 h

Chọn loại ổ lăn có C  16 , 15

Đối với ổ lăn của trục trơn

Theo tiêu chuẩn GOST8338-57

Chọn ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy,kí hiệu 1211 có:

33 C

mm 100 D





5.2.2 Trục có rãnh xoắn :

 

t n v

t n v

k k R k Q

k k A m R k Q

1 , 1 1







t n v

k k k

Vậy:

kN

9 , 207 4 , 1 1 , 1 1 135

Hệ số khả năng làm việc C :

 0 , 3 3

1

/ 7 , 92

15 , 16 2079 , 0 7 , 77

MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY NGHIỀN TRỤC

1.1 Những khái niệm cơ bản 2

1.2 Một số máy thông dụng 5

Chương 2: GIỚI THIỆU MÁY THIẾT KẾ 7

2.1 Công dụng 7

2.2 Cấu tạo 7

2.3 Nguyên lý hoạt động 9

Chương 3: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 10

3.1 Các thông số kỹ thuẫt 10

3.2 Góc ôm 11

3.3 Tương quan giữa đường kính trục và đường kính vật liệu13 3.4.Năng suất máy nghiền 15

3.5 Lực va đập 17

3.6.Công suất máy nghiền 19

Chương 4: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN 20

4.1.Tính chọn động cơ 20

4.2 Tính chọn hộp giảm tốc 21

4.3 Tính chọn khớp nối 22

Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 23

5.1.Tính toán thiết kế trục 23

5.2 Tính chọn ổ lăn 29