Thiết kế máy đập nón sản xuất đá granit (thuyết minh+bản vẽ)

Thiết lập sơ đồ quy trình công nghệ Tính toán cân bằng vật chất Tính toán lựa chọn thiết bị gia công đá granit Tính toán kiểm tra các thông số của thiết bị Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc của thiết bị Bản vẽ sản xuất

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang1

I I BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI:

¾ Dự báo tăng trưởng dân số và đô thị hoácủa nước ta đến năm 2020 dân số cả nước là

103 triệu người, trong đó dân số ở khu vực đô thị là 46 triệu người chiếm 45% số dân của cả nước.Vì vậy nên rất cần xây dựng một lượng rất lớn các cơ sở hạ tầng để đáp ứng nhu cầu chỗ ở và sản xuất

¾ Các đồ án quy hoạch xây dựng (bao gồm quy hoạch chung và quy hoạch chi tiết, cùng với việc khảo sát, đo đạc, lập bản đồ quy hoạch xây dựng) là cơ sở quan trọng cho việc quản lý sử dụng đất một cách hợp lý trong quá trình phát triển đô thị, khu dân cư đảm bảo sự phát triển bền vững trên từng địa bàn,từng vùng và từng lãnh thổ Trong những năm gần đây, ngành xây dựng đã tiến hành các quy hoạch tổng thể phát triển đô thị và khu dân cư nông thôn đối với từng tỉnh, quy hoạch xây dựng các vùng trọng điểm kinh tế, quy hoạch xây dựng các vùng trọng điểm kinh tế, quy hoạch xây dựng tuyến đường Hồ Chí Minh…Những nghiên cứu quy hoạch này đã phục vụ đắc lực cho các cấp chính quyền từ trung ương đến địa phương, đề ra chính sách phát triển KT_XH và quản lý thực hiện đối với từng giai đoạn theo hướng toàn diện và thống nhất có hiệu quả

¾ Cùng với quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội, qui hoạch xây dựng, các dự án qui hoạch ngành vật liệu xâ dựng như ximăng, gạch ốp lát, gạch xây,cát xây dựng… đã nêu ra định hướng và kế hoạch đầu tư phát triển trong từng giai đoạn, đảm bảo phát triển vật liệu xây dựng phù hợp với đặc trưng từng vùng và tương ứng với nhu cầu tiêu thụ của xã hội

¾ Số liệu thống kê từ năm 1999 đến nay giá trị sản xuất công nghiệp vật liệu xây dựng tăng trưởng hàng năm từ 21% đến 23% (giá trị sản xuất công nghiệp vật liệu xây dựng năm 2001 là 27.212 tỷ đồng và dự kiến đến năm 2002 là 33.076 tỷ đồng)

¾ Sự phát triển của ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đã góp phần quan trọng vào tăng trưởng tổng sản phẩm quốc nội(GDP) của cả nước.Một số sản phẩm chủ yếu như: ximăng tăng từ 11,8 triệu tấn (1999) đến 16,18 triệu tấn (2001); gạch ceramic tăng từ 25,8 triệu m 2 (1999) đến 68,5 triệu m 2 (2001)

¾ Với sự phát triển như vậy thì nước ta đang cần những công trình xây dựng như: nhà máy, cầu cảng, đường sá, trường học, bệnh viện, chung cư… để phục vụ cho sự nghiệp công

nghiệp hoá hiện đại hoá.Trong xu thế hiện nay người ta không những muốn những công trình phải đẹp phù hợp với kiến trúc xung quanh, mà còn phải bền vững theo thời gian

Để có được điều này thì có một vật liệu thích hợp đó là BÊTÔNG, nhưng để có được betong tốt thì ngoài chất kết dính, cát, chất đóng rắn thì phải cần một lượng rất lớn một lượng đá dăm để làm bộ khung cho mẫu bêtông Đá dăm có rất nhiều loại: đá diệp thạch, đá granit…

Trong đề tài em xin trình bày về quy trình sản xuất đá granit để làm cốt liệu lớn cho sản xuất bêtông

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang2

¾ Trong bản thuyết minh này không tránh sẽ có nhiều thiếu sót mong thầy hướng dẫn để đồ án này hoàn thiện hơn

Thầy hướng dẫn:

BÙI ĐỨC VINH

1.MỤC ĐÍCH:

Đồ án môn học máy và thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng nhằm giúp sinh viên hiểu

được:

- Nguyên lý làm việc của các máy và thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng

- Cách phân loại các máy cùng loại

- Cấu tạo và nguyên tắc làm việc một số máy thông dụng điển hình

- Thiết lập tính toán kiểm tra một số, số liệu khi sử dụng chúng trong điều kiện cụ

thể phải biết

- Ưu khuyết điểm và phạm vi sử dụng từng máy

- Nắm vững được tuần bộ kiến thức này giúp chúng ta có thể quản lý được các

thiết bị, tính và lựa chọn các máy và thiết bị hợp lý

2.YÊU CẦU:

- Thiết lập sơ đồ qui trình công nghệ

- Tính cân bằng vật chất vật chất

- Chọn lựa các thiết bị gia công đá granit một cách thích hợp

- Tính kiểm tra các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị

- Vẽ sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên tắc làm việc của các thiết bị

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang3

II SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA ĐÁ GRANIT:

MỎ ĐÁ GRANIT

KHOAN LỖ,NỔ MÌN

MÁY XÚC GẦU XUÔI

XE BEN

PHỄU CHỨA

MÁY ĐẬP NÓN DỐC

MÁY ĐẬP BÚA

SÀNG RUNG

KHO CHỨA

D < 10 mm

KHO CHỨA 10mm < D < 20mm

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang4

II TÍNH TOÁN VÀ CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Trong 1 năm có 365 ngày,hoạt động sản xuất có:

- 30 ngày nghỉ cho đại tu

- 20 ngày nghỉ cho trung tu

- 15 ngày nghỉ cho tiểu tu

Tổng số ngày sản xuất của máy: 365 –65 = 300 ngày

1/ KHỐI LƯỢNG ĐÁ CẦN KHAI THÁC TRONG MỘT NĂM:

Sản lượng đá cần gia công trong một năm 1,800,000 T/năm

Gọi sản lượng đá granit cần gia công : Q LT = 1,800,000 T/năm

do trong quá trình sản xuất có hao hụt và hàm ẩm

Khối lượng đá thực tế cần khai thác

Q M = Q LT (1 + P%)(1 + w%)

= 1,800,000(1 + 0.16)(1 + 0.03) = 2,150,640 T/năm

Thể tích đá cần khai thác

483 , 805 67

2

640 , 150 ,

=

=

o

TT

V

Q

Q

3 /năm

2/ KHỐI LƯỢNG ĐÁ CẦN KHAI THÁC TRONG 1 THÁNG:

Theo lý thuyết:

12

000 , 800 ,

=

LT

Theo khối lượng:

12

640 , 150 ,

=

M

67 , 2

220 , 179

=

=

V

3/ KHỐI LƯỢNG ĐÁ CẦN KHAI THÁC TRONG MỘT NGÀY:

Theo lý thuyết:

300

000 , 800 ,

=

LT

Theo khối lượng:

300

640 , 150 ,

=

M

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang5

67 , 2

5 168 ,

=

V

4/ KHỐI LƯỢNG ĐÁ CẦN KHAI THÁC TRONG MỘT CA( 1 NGÀY= 2 CA):

Theo lý thuyết:

2

000 , 6

=

=

LT

Theo khối lượng:

2

5 168 ,

=

M

67 , 2

25 584 ,

=

V

5/ KHỐI LƯỢNG ĐÁ CẦN KHAI THÁC TRONG MỘT GIỜ ( 1CA = 8 GIỜ):

Theo lý thuyết:

8

000 , 3

=

=

LT

Theo khối lượng:

8

25 584 ,

=

M

67 ,

2448 =

=

V

BẢNG TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT

GIỜ NĂNG

SUẤT

NĂM

T/NĂM

THÁNG T/THÁNG

NGÀY T/NGÀY

CA

LÝ

THUYẾT

1/ KHAI THÁC:

Đá granit thuộc nhóm đá axít

Thành phần khoáng thường gồm có thạch anh, phenpat kali, plagioclaz axit và khoáng vật màu Lượng khoáng vật màu không quá 5-10%, cũng có loại không có khoáng vật màu, do đó

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang6

đá thường là sáng màu Lượng thạch anh trong granit chiếm khoảng 25-30% Thành phần chính trong granit là phenpat chiếm khoảng 65-70%

- Phenpat kali thường là octoclar thường có màu đỏ(do các loại bụi sắt rất nhỏ phân tán trong khoáng)

- Plagioclaz đa số là axit từ oligoclar đến andezin, màu thường gặp là trắng, xám đôi khi hơi vàng, hơi lục

- Biotit trong granit là biotit sắt từ màu vàng rơm đến màu nâu sẩm Thường bị phá huỷ thành clorit và manhetit

- Muscovit trong một số trường hợp là quan trọng

- Amphibon thường là hocblen có màu lục, màu nâu

- Pyroxen thường gặp là diopxit, có loại granit có chứa hypecten

- Các khoáng khác: titanit hạt tròn nâu sẩm, apatit hình thể trụ dài màu

Granit có kiến trúc hạt kết tinh đều hoặc pocphia lúc đó ban tinh thường là octoclar

Granit có cấu tạo khối đồng nhất trong đó các hạt phân bố vô trật tự

Granit thường gặp ở thể nền phổ biến ở moi nơi trên thế giới Ở Việt Nam granit cũng phổ biến

gặp nhiều nơi nhất là miền Bắc và Trung Việt Nam

Granit được coi là nguồn gốc của nhiều mỏ quặng nhưng thường gặp ở chổ tiếp xúc giữa granit và các đá cacbonat như đá vôi, dolonit Ở đó có các quặng sắt, đồng, vonphram, vàng, molip den

Ở Việt Nam granit có liên quan đến mỏ chì-kẽm

2/ KHOAN LỖ, NỔ MÌN:

ƒ Khoan lỗ

- Trước đây,trong thập kỉ 60-70,sử dụng phương pháp khoan phổ biến là khoan đập dây cáp

- Hiện nay,hầu hết các mỏ khai thác sử dụng phương pháp khoan

đập –xoay, khoan xoay- đập,khoan cầu…

ƒ Nổ mìn

Lần 1:Nhằm đập vỡ sơ bộ đá khỏi nguyên khối:Có thể sử dụng các phương pháp:

- Nổ mìn với lỗ khoan thẳng đứng,đường kính lỗ từ 100-300 (mm)

- Nổ mìn theo phương pháp khoan nghiêng

- Nổ mìn theo phương pháp nổ buồng,nổ túi(nổ với lượng thuốc nổ lớn.Do đó sản phẩm có thể bị văng xa và công tác khoan bị hạn chế)

- Nổ bằng lỗ khoan con,thường để nổ tách các vỉa mỏng

Lần 2:Nhằm hoàn tất công việc nổ ở những sản phẩm có kích thước lớn

- Nổ đắp

- Nổ bằng lỗ khoan con

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang7

3/ MÁY XÚC GẦU XUÔI:

Hầu hết nguyên liệu sử dụng trong công nghiệp sản xuất VLXD là các loại nham thạch(đất đá) nằm trên vỏ trái đất như:

- Sản xuất chất kết dính: đá vôi, đá dolomit, đất sét, puzolan, thạch cao…

- Sản xuất gốm sứ xây dựng cần: đất sét,cao lanh, thạch anh, tràng thạch, thạch cao v.v…

- Sản xuất beton cần: cát, sỏi, các loại đá

Tuỳ theo tình hình phân bố địa chất người ta chia các mỏ khai thác làm hai loại:

- Mỏ lộ thiên: nguyên liệu khai thác nằm ngay trên lớp bề mặt tái đất, hoặc cách bề mặt trái đất không sâu Nguyên liệu được khai thác theo phương pháp lộ thiên

- Mỏ ngầm : nguyên liệu khai thác nằm sâu trong lòng đất Nguyên liệu được khai thác theo phương pháp hầm lò

Nhìn chung, các nguyên liệu sử dụng trong công nghiệp sản xuất VLXD hầu hết đầu nằm trong lớp bề mặt vỏ trái đất, hoặc cách lớp bề mặt trái đất không sâu Vì vậy, việc khai thác nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất VLXD hầu hết là khai thacù lộ thiên

Việc chọn phương pháp khai thác, việc chọn máy và thiết bị khai thác tuỳ thuộc vào tính chất loại nguyên liệu cần khai thác

Để vận chuyển đá granit từ chỗ nổ mìn lên xe ben thì em chọn máy xúc gầu xuôi

ƒ Cấu tạo và nguyên tắc làm việc:

Gầu (1) gắn vào cán gầu(2), thân cán gầu có răng (3) ăn khớp vào bánh xe răng lắp trên trục áp lực (4) gắn trên cần trục (5) được đặt nghiêng một góc 35-600

Do cấu tạo cán gầu (2) có thể chuyển động qua lại dọc theo trục của nó, hoặc xoay xung quanh trục áp lực (4) khi nâng hay hạ gầu Buồng máy (6) mang toàn bộ cần trục (5), cán gầu và gầu có thể quay 3600 trong mặt phẳng ngang nhờ đặt trên mâm quay (13)

Trong khi máy làm việc, tời (7) quay nhả cáp (8) ra, truc8 áp lực (4) quay, cán gầu (2) di chuyển nhấn hàm gầu vào nguynê liệu ở vị trí A, tiếp theo tời (7) quay ngược lại cuộn cáp (8) vào, gầu dịch chuyển từ vị trí A-B xúc đầy nguyên liệu Buồng máy mang cần trục, cán gầu và gầu chứa đầy nguyên liệu quay một góc xác định (900÷1800) đến vị trí đổ nguyên liệu Nhờ tời (9), cáp (10) được cuộn lại, đáy gầu mở ra tháo nguyên liệu vào xe ban Tời (11) và cáp (12) dùng điều chỉnh độ nghiêng thích hợp của cần trục (5)

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang8

ƒ Phạm vi sử dụng:

Máy xúc gầu xuôi được dùng phổ biến để khai thác nguyên liệu ở độ cao hơn mức đặt máy từ 1,5÷2,5m Dung tích gầu có thể từ 0,25÷30 m3 Thông dụng gầu có dung tích 0,25÷3m3

Cho 1 lần xúc và đổ lên nguyên liệu lên xe ben tốn mất 5 phút

Vậy năng suất của máy xúc gầu xuôi :

Chọn dung tích gầu là 3m3, ta có

36 60 5

=

ph

m

Số máy cần chọn : 4,66

36

8 , 167

=

⇒ Chọn 5 máy

4/ XE BEN:

ƒ Các thíêt bị vận chuyển thường được sử dụng ở các nơi khai thác là xe ben

ƒ Trọng tải thường dùng của các xe là 15 tấn

ƒ Chọn chu kì lưu động của mỗi xe là 0.5 giờ/chuyến

ƒ Hệ số đầy khi vận chuyển là 0.75

⇒ Vậy số xe cần chọn là:

N=

2 75 , 0 15

448 = 19.91

Chọn 20 xe

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang9

5/ PHỄU CHỨA:

ƒ Phễu chứa là bộ phận dùng để trữ liệu trong một khoảng thời gian Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà thùng chứa có những hình dạng khác nhau

ƒ Để vật liệu ra khỏi phễu chứa chảy đều thì góc nghiêng của thành phễu chứa phải đủ lớn Tuy nhiên, nếu góc nghiêng quá lớn sẽ có nguy cơ xuất hiện vòm vật liệu ngừng chạy.Để vật liệu chảy tốt thì thường góc nghiêng lấy bằng 5-10% lớn hơn góc xoải tự nhiên của vật liệu, khi đó thành bên phễu chứa gắn đầu rung cho việc rót liệu dễ dàng Trong một số trường hợp ở đáy phễu đặt những tấm có lỗ qua đó đưa dòng khí để làm khô vật liệu, giảm ma sát giữa vật liệu và đáy phễu cho phép vật liệu ra dễ dàng

Năng suất chảy của vật liệu từ phễu chứa được xác định theo công thức:

V=3600.F.v [m 3 /h]

Trong đó: F diện tích lỗ tháo(m2)

v vận tốc chảy của vật liệu(m/giây)

¾ Cửa xả:

Cửa xả dùng để đóng mở lỗ nạp liệu và điều chỉnh lượng ra liệu từ phễu chứa Nó cần bảo đảm: lực đóng mở không lớn, thời gian đóng mở không lớn, cửa không chặt, không có khả năng tự mở

ƒ Các loại cửa xả:

- Cửa xả van lưỡi gà: dùng trong các loại phễu chứa thể tích nho.û

- Cửa van chặn : được sử dụng cho các loại phễu chứa cỡ vừa và nhỏ cho các loại vật liệu hạt và cục, van được đóng bằng đối trọng

- Cửa van trượt : thường sử dụng cho những loại vật liệu dạng bột Nó có thể được bố ttrí theo phương ngang, phương đứng, phương nghiêng

- Cửa van ngón và xích: sử dụng cho các loại vật liệu cỡ cục lớn Mỗi ngón có thể tự do chuyển động một cách tương đối và khi đóng lỗ sẽ nằm lên vật liệu Khối lượng các ngón phải đủ lớn để tạo được moment trong lượng của ngón vượt moment cửa tải lên cửa

6/ MÁY ĐẬP NÓN DỐC:

Máy đập nón được dùng rộng rãi để đập thô, đập trung bình và đập nhỏ những vật liệu rắn

ƒ Nguyên lý làm việc:

Vật liệu bị ép và uốn giữa bề mặt trong của nón ngoài cố định và bề mặt ngoài của nón trong xoay liên tục, vật liệu vở nhỏ ra chuyển dần xuống đáy dưới và rơi ra ngoài

Quá trình làm việc của máy đập nón gần giống quá trình làm việc của máy đập hàm Sau nửa dao động đầu của nón trong, bề mặt của nón trong gần bề mặt của nón ngoài, vật liệu bị ép đập

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang10

nhỏ ra Sau ½ dao động sau bề mặt của nón trong chuyển xa bề mặt của nón ngoài vật liệu đã được đập nhỏ rơi ra khỏi máy, chỉ khác là cũng trong thời gian đó, vật liệu nằm phía bên kia bị

ép đập Vì vậy, nguyên tắc làm việc của máy đập nón ưu việc hơn nguyên tắc làm việc của máy đập hàm Vì máy đập hàm sau mỗi vòng quay của trục lệch tâm chỉ làm việc ½ chu kỳ, còn máy đập nón làm việc liên tục theo vòng quanh mặt nón

Khi làm việc tuỳ theo từng loại máy và trục của nón trong quay quanh một điểm cố định A vạch

mặt trụ (b)

năng suất cao vì toàn bộ chiều cao của nó trong cùng một lúc đập vào vật liệu

- Máy có tỉ lệ đập nghiền cao : i >20

- Kích thước sản phẩm đồng đều

- Máy có năng suất cao

- Máy làm việc an toàn

ƒ Nhược điểm:

- Máy có cấu tạo phức tạp,giá thành máy cao

- Máy có trọng lượng lớn,khó khăn trong vận chuyển

PHÂN LOẠI MÁY THEO ĐẶC TRƯNG KỈ THUẬT

Dựa vào năng suất ta tính được, em chọn máy K900

¾ CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY:

Loại máy Năng suất[T/h] Kích thước vật

liệu vào(mm)

Kích thước vật liệu ra(mm) Máy lớn

Máy đập

T.bình

Máy đập nhỏ

450-1500 50-800 13-300

300-1500 75-350 30-75

75-220 15-50 3-15

Kích thước khe nạp liệu (mm) 900 Kích thước khe tháo liệu (mm) 125-170 Độ dời điểm dưới cùng của nón trong (mm) 65 Số vòng quay của trục chuyển động (v/ph) 730

Công suất động cơ điện (mã lực Hp) 230-285 Trọng lượng máy đập nón (T) 140

SVTH: TRƯƠNG LÊ PHƯƠNG MSSV: 80103501

Trang11

ƒ Tính số vòng quay hợp lý:

r

tg tg

n 470 α1+ α2

= Với: - r : độ lệch tâm (cm)

- α1 : độ dốc của nón trong

- α2 : độ dốc của nón ngoài

α = α1 + α2

Với máy đập nón dốc, độ dốc của nón trong và nón ngoài sấp xỉ bằng nhau

Ta chọn: α1 = 11o

α2 = 12o

Ta có : s = 2r r s 32.5mm

2

65

=

⇒

Với : s là độ dời điểm dưới cùng của nón trong

Như vậy:

170 25 , 3

23 470 470

470

0 2

r

tg r

tg tg

Vậy số vòng quay thực tế là:

153 170

* 9 , 0

*

9

,

ƒ Năng suất máy đập nón:

2 1

340

α α

γ µ

tg

tg

n D

r

d

+

Trong đó:

- d Kích thước sản phẩm đập (mm)

- r: Độ lệch tâm

- DH Đường kính đáy dưới của nón cố định (m)

- n Số vòng quay của trục thẳng đứng (v/ph)

- µ Hệ số tơi của vật liệu.Thường µ=0,3–0,6

- γ Trọng lượng riêng của vật liệu (T/m3)

Vậy :

3 , 526 23

67 , 2 35 , 0 153 414 , 1 0325

,

0

1

,

0

tg

⇒ Sai số so với năng suất thực tế là: