Đề tài Máy nghiền dùng trong quá trình sản xuất sơn

Chính vì vậy mà quá trình nghiền trong sản xuất sơn đóng vai trò rất quan trọng, nó góp phần làm cho các hạt bột màu, bột độn phân tán đều trong sơn, đồng thời nghiền vật liệu tới độ mịn

1

MỞ ĐẦU

Vào thời kỳ trước công nguyên, khi con người còn sống trong các hang, hốc đá, họ

đã biết trang trí nơi ở của mình bằng các vật dụng trên cơ sở chất kết dính là lòng trắng trứng, sáp ong, nhựa cây trộn với bột màu thiên nhiên Sau đó vài ngàn năm, người Trung Hoa đã phát hiện và sử dụng mủ cây sơn làm sơn phủ và keo

Trước đây, sơn được sản xuất từ các loại dầu thảo mộc, các loại nhựa thiên nhiên, các loại bột… Cho đến thế kỷ 20 thì ngành công nghiệp sơn mới thực sự phát triển mạnh, nhất là ở các nước có ngành công nghiệp hóa chất phát triển Song song với sự phát triển của ngành công nghiệp hóa chất, các loại nhựa tổng hợp đã xuất hiện và đóng góp rất nhiều vào nguồn nguyên liệu của ngành công nghiệp sản xuất sơn Những loại nhựa này

có những tính chất vượt trội hơn hẳn so với các loại nhựa thiên nhiên, do đó ngày càng chiếm lĩnh được thị trường

Tuy nhiên, không chỉ đòi hỏi nguồn nguyên liệu đạt chất lượng mà còn quá trình sản xuất phải đảm bảo cho sản phẩm có được độ mịn tốt nhất Chính vì vậy mà quá trình nghiền trong sản xuất sơn đóng vai trò rất quan trọng, nó góp phần làm cho các hạt bột màu, bột độn phân tán đều trong sơn, đồng thời nghiền vật liệu tới độ mịn theo yêu cầu

Với những nhận định trên và nhận được sự phân công cũng như sự hướng dẫn tận tình của Th.S Huỳnh Thị Việt Hà, nhóm đồ án lớp ĐHHC3 quyết định thực hiện đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu, tính toán, thiết kế máy nghiền bi dùng trong công nghiệp sản xuất sơn” với mong muốn giúp đỡ các bạn hiểu thêm phần nào về các thiết bị dùng trong sản xuất sơn công nghiệp để sau này các bạn không bị bỡ ngỡ khi bước ra thực tiễn

Trong quá trình thực hiện tất nhiên không thể thiếu những sai sót, nhóm rất mong nhận được sự hỗ trợ cũng như những ý kiến đóng góp chân tình từ phía thầy cô và các bạn

Tập thể nhóm đồ án Lớp ĐHHC3

MỤC LỤC

Chương 1: SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN 7

1.1 Quá trình nghiền 7

1.1.1 Khái nệm 7

1.1.2 Các phương pháp tác dụng lực 7

1.1.3 Các yêu cầu cơ bản đối với quá trình nghiền 7

1.2 Đặc trưng của sản phẩm nghiền 8

1.3 Cơ sở lý thuyết quá trình nghiền 8

1.3.1 Độ nghiền 9

1.3.2 Năng lượng tiêu tốn trong quá trình nghiền 10

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nghiền 10

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SƠN 12

2.1 Giới thiệu về sơn 12

2.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất sơn 12

2.2.1 Chất tạo màng 12

2.2.2 Dung môi 13

2.2.3 Bột màu 15

2.2.4 Chất độn và phụ gia 16

2.3 Quy trình sản xuất sơn 17

2.3.1 Cân đong nguyên liệu 18

2.3.2 Đánh paste 18

2.3.3 Ủ 18

3

2.3.4 Nghiền 19

2.3.5 Lọc và pha loãng 19

2.4 Các yêu cầu của sơn 19

2.4.1 Nhiệt độ 19

2.4.2 Độ nhớt 19

2.4.3 Độ mịn (kích thước hạt) 20

Chương 3: MÁY NGHIỀN DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SƠN 22 3.1 Các loại máy nghiền dùng trong công nghiệp sản xuất sơn 22

3.1.1 Cấu tạo chung 22

3.1.2 Nguyên tắc hoạt động 24

3.2 Cấu tạo chi tiết từng bộ phận 24

3.2.1 Trục nghiền 24

3.2.2 Ổ trục 25

3.2.3 Vỏ 27

3.2.4 Vật nghiền 28

3.2.5 Hệ thống truyền động 29

3.2.6 Hệ thống nước giải nhiệt, làm mát 31

3.3 Một số lưu ý khi sử dụng 32

3.3.1 Trước khi nghiền 32

3.3.2 Trong quá trình nghiền 32

3.3.3 Các biện pháp an toàn trong quá trình nghiền 32

Chương 4: LỰA CHỌN, TÌNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN BI 33

4.1 Sơ đồ cấu tạo, hình ảnh thiết bị 33

4.2 Nguyên tắc hoạt động 36

4.3 Lựa chọn, tính toán các chi tiết cấu tạo máy nghiền bi: 36

4.3.1 Thân thiết bị 36

4.3.2 Ổ lăn 40

4.3.3 Trục 43

4.3.4 Động cơ truyền động 45

4.3.5 Bơm nhập liệu 46

4.3.6 Ống dẫn liệu và van 46

Chương 5: NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 48

5.1 Bảng thông số kỹ thuật của máy 48

5.2 Hướng dẫn sử dụng máy 48

5.3 Sự cố và cách khắc phục 49

5.4 An toàn khi sử dụng máy 51

5

DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1 Đặc tính kỹ thuật của nhựa Epoxy 13

Bảng 2 Thông số hòa tan của một số loại dung môi thông dụng 14

Bảng 3 Tốc độ bay hơi của một số loại dung môi 15

Bảng 4: Đặc điểm, vai trò của các bộ phận máy nghiền 24

Bảng 5: Sự cố của thiết bị trong quá trình làm việc 50

Bảng 6: Sự cố và cách khắc phục trong quá trình nghiền 51

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1: Các phương pháp tác dụng lực 7

Hình 2: Cấu tạo của trục 25

Hình 3: Cấu tạo ổ trục 26

Hình 4: Một số loại ổ trục phổ biến 27

Hình 5: Vật nghiền 28

Hình 6: Một số dạng bi nghiền 29

Hình 7: Sơ đồ cấu tạo thiết bị 33

Hình 8: Hình ảnh thiết bị 34

Hình 9: Cấu tạo chi tiết thiết bị 35

Hình 10: Cấu tạo bi nghiền 40

Hình 11: Hình ảnh về trục 43

Hình 12: Động cơ truyền động 45

Hình 13: Bơm bánh răng 46

Hình 14: Các loại van 47

Hình 15: Bảng điều khiển máy 48

1.1.2 Các phương pháp tác dụng lực

Hình 1: Các phương pháp tác dụng lực

Khi thiết bị làm việc, có thể kết hợp với nhiều phương pháp Tuy nhiên, trong quá trình nghiền, lực tác dụng chủ yếu là lực mài xiết và va đập

1.1.3 Các yêu cầu cơ bản đối với quá trình nghiền

 Lực liên kết giữa các phân tử vật liệu

 Hình dạng của vật liệu

1.2 Đặc trưng của sản phẩm nghiền

Mục đích của quá trình nghiền là tạo ra những hạt vật liệu nhỏ từ hạt vật liệu ban đầu to hơn Quá trình cần những hạt vật liệu nhỏ vì chúng có diện tích bề mặt riêng lớn hoặc cần hình dạng, kích thước và số lượng hạt Hiệu suất sử dụng năng lượng của quá trình được xác định bằng diện tích bề mặt mới tạo nên sau quá trình đập nghiền Vì vậy các đặc trưng hình học của hạt, đơn chiếc và hỗn hợp, là yếu tố quan trọng để đánh giá sản phẩm từ máy nghiền Một máy nghiền không cho sản phẩm đồng nhất dù nhập liệu có đồng nhất hay không Sản phẩm luôn luôn là một hỗn hợp có các kích thước nằm trong một khoảng xác định

Hạt nhỏ nhất của sản phẩm nghiền có thể so sánh với kích thước của một tinh thể, đó là đơn vị nhỏ nhất của vật liệu có thể tồn tại dưới dạng một tinh thể độc

rộng nên thường dùng khía niệm đường kính trung bình để biểu diễn kích thước hạt trong một hỗn hợp

1.3 Cơ sở lý thuyết quá trình nghiền

Một vật thể được nghiền vỡ tức là chịu tác động của ngoại lực có trị số vượt các ứng sức bền của vật thể (ứng suất nén) Khi đó, vật thể sẽ chịu những biến dạng, hoặc bị phá vỡ đột ngột, hoặc chịu những biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo

và cuối cùng bị phá vỡ Khi vật thể chịu một lực va đập tự do để phá vỡ, thì lực đó

sẽ gây ra những sóng chấn động truyền trong vật thể theo chiều lực đập Chỉ khi lực

1.3.1 Độ nghiền

Độ nghiền còn được gọi là tỷ số nghiền, là tỷ số giữa kích thước của kích thước của hạt đem nghiền với hạt sản phẩm Các kích thước tuyệt đối, độ hạt của các phần tử có được khi nghiền Người ta thường sử dụng tỷ số nghiền để đánh giá chất lượng sản phẩm

và đánh giá năng lượng

Vậy theo chỉ tiêu này, nó đã phản ánh chiều sâu quá trình phân tán Trong trường hợp chung, dung tích năng lượng của quá trình công nghệ nghiền phụ thuộc vào sự gia tăng diện tích riêng bề mặt ∆S của vật liệu Nghĩa là:

∆S = S c -S d

Trong đó :

S c – diện tích riêng bề mặt của các phần tử vật liệu kết thúc quá trình nghiền;

S d – diện tích riêng bề mặt của các phần tử vật liệu bắt đầu quá trình nghiền

Cùng với sự giảm kích thước của các phần tử diện tích riêng bề mặt tăng lên vì vậy mức độ nghiền λ S là tỷ số diện tích riêng bề mặt củâ các phần tử vật liệu cuối quá trình nghiền và diện tích riêng bề mặt của các phần tử ban đầu

D

C S

S

S





Theo lý thuyết mức độ nghiền λ của vật liệu thường được đánh giá qua tỷ số giữa kích thước trung bình D của vật liệu trước khi nghiền và kích thước trung bình của phần

1.3.2 Năng lượng tiêu tốn trong quá trình nghiền

Trong quá trình nghiền vật liệu ban đầu bị xoắn và có ứng suất Công cần thiết để tạo nên ứng suất cho vật liệu được chứa tạm thời trong vật liệu dưới dạng

cơ năng của ứng suất Khi tác động thêm lực vào các hạt vật liệu đã chịu ứng suất, chúng sẽ chịu lực xoắn vượt quá giới hạn bền và vỡ ra thành nhiều hạt nhỏ và tạo nên các bề mặt mới Vì mỗi đơn vị diện tích bề mặt của chất rắn có năng lượng bề mặt nhất định nên việc tạo nên bề mặt mới cần phải có năng lượng, năng lượng này được cung cấp do sự phóng thích năng lượng của ứng suất khi hạt vỡ ra Do bảo toàn năng lượng nên phần năng lựong thừa khi tạo thành năng lượng bề mặt mới sẽ

biến thành nhiệt

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nghiền

Có nhiều yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến quá trình nghiền xuất phát từ tính chất của vật liệu nghiền và máy nghiền

thái và hình dạng bề mặt, độ ảm, kích thước, hình dạng và vị trí tương hổ của các phần tử nghiền, hệ số ma sát giữa các phần tử…là những yếu tố của vật liệu có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nghiền

- Tính chất của máy nghiền: Hình dạng và trạng thái của bề mặt, vận tốc và

tính chất chuyển động khối lượng của bộ phận làm việc (tỉ số giữa khối

11

lượng của bi nghiền với khối lượng của vật đuợc nghiền), hệ số ma sát của

bề mặt nghiền với vật được nghiền…là những yếu tố cấu trúc máy có ảnh hưởng đến quá trình nghiền nhỏ vật liệu

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ SƠN VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SƠN 2.1 Giới thiệu về sơn

Sơn là một hỗn hợp đồng nhất, trong đó chất tạo màng liên kết với các chất màu tạo màng liên tục bám trên bề mặt vất chất Hỗn hợp được điều chỉnh với một lượng phụ gia và dung môi tùy theo tính chất của mỗi loại sản phẩm

Trong thực tế hiện nay có rất nhiều cách phân loại sơn:

màng

Ví dụ: sơn alkyd , sơn epoxy …

tùy theo mục đích sử dụng mà người ta gọi tên sơn

Ví dụ: sơn chống rỉ , sơn tường, sơn công nghiệp, sơn chống hà …

2.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất sơn

2.2.1 Chất tạo màng

Chất tạo màng là các polyme có độ bám dính tốt, có khả năng chứa các loại bột như bột màu, bột độn tốt, có các tính chất như thời gian khô, độ cứng, độ bóng tốt, Chất tạo màng có vai trò quan trọng nhất trong sơn, quyết định hầu hết các tính chất của màng sơn Các polyme được sử dụng làm chất tạo màng nhiều nhất trong sơn như là: nhựa alkyd, nhựa epoxy, nhựa vinyl, nhựa acrylate, nhựa PU,

Các tính chất quan trọng của chất tạo màng được quan tâm trong công nghiệp sơn là: độ nhớt, tỷ trọng, khả năng hòa tan trong dung môi, khả năng phản ứng hóa học ( với sơn khô hóa học),

Chất tạo màng mà nhóm sử dụng là nhựa epoxy vì những tính chất sau:

Nhựa epoxy không tan trong các dung môi mạch thẳng

13

phenolformadehyt, nitrocellulose, polyester, polysulfit,…

các chất đóng rắn nóng như: anhydrite phtalic, anhydrite maleic…hay các chất đóng rắn nguội như là polyamine mạch thẳng, polyamit,…

tốt với các loại vật liệu khác nhau, bền hóa học, đặc biệt với kiềm, độ bền cơ học cao, cách điện tốt, ít co ngót và bền nhiệt tới 160 – 2600C

có độn

Nhựa epoxy độn sợi thủy tinh Nhiệt độ xảy ra biến dạng

Bảng 1 Đặc tính kỹ thuật của nhựa Epoxy

2.2.2 Dung môi

Là những chất lỏng dễ bay hơi, dùng để hòa tan chất tạo màng và thay đổi độ nhớt của sơn Một dung môi tốt phải đáp ứng được yêu cầu sau:

- Tạo được một dung dịch có độ nhớt thích hợp cho việc bảo quản và sử dụng

Dung môi có hai đặc tính quan trọng là khả năng hòa tan, thể hiện sức hòa tan của dung môi với một loại nhựa nào đó và tốc độ bay hơi tương đối mà nó thoát khỏi màng sau khi sơn (khả năng làm khô)

- Ester Etyl acetat Butyl acetat

- Ceton Aceton Metylizobutyl ceton

- Glycol ete Etylenglycol monoetyl ete

- Rượu Etyl ancol Butyl ancol

7.5

8.9 8.8

9.1 8.5

10.0 8.5

9.6

12.7 14.4

Bảng 2 Thông số hòa tan của một số loại dung môi thông dụng

15

bay hơi của butyl acetate là 100) Acetone

Etyl acetate Rượu etylic Toluene Metylizobutylcetone Butyl acetate

Cylen Rượu butylic

ete White spirit

Bảng 3 Tốc độ bay hơi của một số loại dung môi

Một số loại dung môi sử dụng trong công nghệ sản xuất sơn epoxy:

có chứa khoảng 15 – 18% hidrocacbon thơm, tốc độ bay hơi chậm và mùi không khó chịu lắm, được dùng rộng rãi làm dung môi cho các loại sơn trang trí và bảo vệ

- Cylen C4H6(CH3)2 được dùng rộng rãi trong công nghiệp sơn vì sức hòa tan

tốt, tốc độ bay hơi vừa phải, độ chảy tốt, có thể ứng dụng phương pháp sơn phun Cylen thích hợp đối với màng sơn đóng rắn nóng vì phần lớn dung môi bay hơi trước khi đưa màng sơn vào lò sấy

2.2.3 Bột màu

Bột màu có 2 loại được sử dụng trong công nghiệp sơn là: bột màu vô cơ và bột màu hữu cơ

Bột màu vô cơ được sử dụng rất nhiều trong sơn do giá thành thấp, độ bền

cơ, bền nhiệt độ cao Bột màu vô cơ là các hợp chất vô cơ có màu VD: màu đỏ của sơn chống rỉ thường sử dụng là bột oxit Fe, màu vàng là các hợp chất của Cr, màu ghi là màu của oxit Zn, màu đen là màu của C, Nhược điểm lớn nhất của bột màu

vô cơ là độ lên màu, độ phủ kém, màu xỉn, Vì vậy, phải dùng nhiều lượng bột màu

Bột màu hữu cơ là các chất hữu cơ có màu Ưu điểm của bột màu hữu cơ là màu sắc tươi, sáng, cường độ lên màu cao, độ phủ tốt Vì vậy, chỉ sử dụng 1 lượng nhỏ bột màu cũng đủ màu cho sơn và bột màu hữu cơ chủ yếu sử dụng cho sơn phủ Tuy nhiên, giá thành bột màu hữu cơ đắt, độ bền nhiệt kém, dễ phân hủy khi nhiệt độ cao, dẫn đến hiện tượng loang màu sơn, hay còn gọi là hiện tượng "sơn bay"

Các loại bột màu trong công nghiệp sơn chỉ cho các màu cơ bản như: trắng, đen, đỏ, vàng, xanh lam, Muốn có các màu sắc theo yêu cầu phải tiến hành trộn các màu cơ bản với nhau theo nguyên tắc phối màu

2.2.4 Chất độn và phụ gia

2.2.4.1 Bột độn

Bột độn được thêm vào trong sơn với mục đích làm giảm giá thành của sơn Ngày nay, do phát hiện một số tính chất tốt như cải thiện tính cơ lý của màng sơn nên nó được gọi là bột phụ trợ

Các loại bột thường dùng trong công nghiệp sơn là bột đá, bột nặng, bột

mà có tỷ trọng và một số tính chất khác nhau)

2.2.4.2 Phụ gia

Phụ gia là các hợp chất có thành phần rất nhỏ trong sơn nhưng đóng vai trò cải thiện đáng kể các tính chất của màng sơn Các loại phụ gia được sử dụng nhiều

2.3 Quy trình sản xuất sơn

Kiểm tra

Pha loãng

Sản phẩm

2.3.1 Cân đong nguyên liệu

các tiêu chuẩn hiện hành (về độ mịn, màu sắc, khả năng bay hơi, độ độc,…)

sơn Cân đong nguyên liệu là một khâu rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm

2.3.2 Đánh paste

Đánh paste là quá trình phân tán sơ bộ các khối màu hoặc túm màu có kích thước lớn giúp cho dung môi và nhựa thấm ướt các hạt màu Đây là công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất, nó quyết định hiệu suất nghiền, sự chính xác

về màu sắc, ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Do đó khi nạp liệu phải chú ý thứ tự các loại vật tư ghi trong phiếu, loại nào ghi trước cho vào trước, cho một lượng vừa phải đủ để máy khuấy trộn dễ dàng, đều hết mới cho tiếp, cho đủ và đúng số lượng các loại vật tư, các bước thời gian ghi trên phiếu

Tốc độ của cánh khuấy được nâng lên từ từ, sau khi cho hết nguyên liệu thì

trong thời gian từ 2 – 3 giờ Dung dịch sau đánh paste cho chảy qua vòi vào thố và đem ủ, dừng máy và dùng dung môi để rửa máy và miệng thố

2.3.3 Ủ

có đủ thời gian cho quá trình thấm ướt hạt màu, giúp cho quá trình nghiền xảy ra dễ dàng hơn

được triệt để

19

paste màu

2.3.4 Nghiền

Nghiền là quá trình phân tán hạt màu đến độ mịn qui định Dung dịch sau khi

ủ được cho vào máy nghiền dưới tác dụng của lực ma sát các viên bi thủy tinh cọ xát làm vỡ các túi bột màu, lúc này các hạt bột màu một lần nữa được phân tán đều trong dung dịch chất mang nhờ bộ phận nghiền

Trong quá trình nghiền thường xuyên kiểm tra nhiệt độ và độ mịn của sơn xem đã đạt yêu cầu chưa bằng thước đo độ mịn Nếu độ mịn chưa đạt yêu cầu thì nghiền dung dịch lại cho đến khi đạt độ mịn thì dừng

2.3.5 Lọc và pha loãng

Sơn sau khi đã được kiểm tra đủ chỉ tiêu sẽ được lọc qua lưới lọc và mang đi pha loãng theo những chỉ tiêu đã được xác lập Trong quá trình pha loãng cần chú ý:

2.4 Các yêu cầu của sơn

2.4.1 Nhiệt độ

Phải đảm bảo nhiệt độ của sơn trong quá trình nghiền không vượt quá

nghiền

Để tránh hiện tượng gel hóa, ở giữa hai lớp vỏ của bầu nghiền có chứa nước làm mát Phải sử dụng nước làm mát này vì trong quá trình nghiền xảy ra sự ma sát giữa bi và thiết bị song song với sự ma sát giữa bi và vật liệu sinh ra nhiệt rất lớn

2.4.2 Độ nhớt

Hỗn hợp phải được điều chỉnh đô nhớt rồi mới đưa vào máy nghiền Việc điều chỉnh độ nhớt nhằm tạo điều kiện làm việc tối ưu cho máy nghiền Nếu hỗn hợp có độ nhớt quá cao, khi nghiền sẽ có ma sát lớn làm tăng nhanh nhiệt độ gây khó khăn cho việc đảm bảo nhiệt độ đầu ra của hỗn hợp Nếu độ nhớt thấp, các lớp vật chất dễ trượt qua bề mặt nghiền, làm năng suất nghiền thấp Độ nhớt yêu cầu vào khoảng 70 – 120 giây ở nhiệt độ môi trường là thích hợp nhất

Độ nhớt của sơn thành phẩm quá cao hay quá thấp đều ảnh hưởng việc gia công và tính thẩm mỹ của màng sơn, khi độ nhớt cao thì sẽ khó gia công , còn khi

độ nhớt thấp thì màng sơn mỏng, độ che phủ kém

2.4.3 Độ mịn (kích thước hạt)

Trong quá trình chế biến sơn, kích thước hạt và độ đồng đều của các hạt nhựa, bột màu, bột độn có tầm quan trọng trong việc xác định tính chất màng sơn Các hạt này phải được nghiền mịn và phân tán đều trong môi trường sơn

Thông thường, màng sơn bóng phải được gia công từ bột màu có đường kính hạt lớn nhất là 5μm (tiêu chuẩn quốc tế), 20 – 40 μm (tiêu chuẩn việt Nam) Đối với sơn lót, sơn nền và các loại hạt không yêu cầu độ bóng, kích thước hạt trong khoảng 20 – 40 μm (tiêu chuẩn quốc tế), 40 – 50 μm (tiêu chuẩn Việt Nam)

Một số đơn công nghệ mẫu (nguồn: xí nghiệp sơn Hải Âu) Sản phẩm: xanh đậm biến tính (AU 750)

Độ nhớt : >

60 KU

Chương 3: MÁY NGHIỀN DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SƠN

Nghiền là công đoạn chính trong quá trình sản xuất sơn, quá trình này tạo ra một dạng chất lỏng mịn, dàn đều tốt trên bề mặt vật cần sơn Hiện tại, các dây chuyền sản xuất sơn có các loại máy nghiền bi (hạt ngọc) loại ngang và đứng Tùy theo yêu cầu về độ nhớt của paste sơn và chủng loại sơn mà người ta sử dụng máy nghiền loại ngang hoặc đứng

3.1 Các loại máy nghiền dùng trong công nghiệp sản xuất sơn

Có hai loại máy nghiền dùng trong công nghệ sản xuất sơn là:

3.1.1 Cấu tạo chung

Một máy nghiền dùng trong công nghiệp sản xuất sơn, tùy thuộc vào từng loại máy có thể sẽ có những chi tiết cấu tạo khác nhau nhưng chúng luôn có một số

bộ phận chung như sau:

23

Bộ phận truyền động

Tạo chuyển động quay cho trục nghiền

Thùng nghiền

Hình trụ, đặt thẳng đứng (máy nghiền đứng) hay nằm ngang (máy nghiền nằm)

Có 2 lớp, đều làm bằng inox, giữa hai lớp có khoảng trống chứa nước làm mát

Đĩa nghiền Hình dạng khác nhau tùy từng loại máy, có

cấu tạo đặc biệt (răng, lỗ tròn), làm bằng inox

Bi nghiền (Germany)

Làm bằng thạch anh, ít bị dung môi ăn mòn hóa học, ít bị mài mòn, ít bị vỡ trong quá trình nghiền

Hình cầu, có đường kính d chuẩn là 2mm Thời gian sử dụng là 500 giờ (thường bi nghiền cùng loại với máy nghiền nhưng do bi của singapore dễ bị vỡ trong quá trình nghiền nên không sử dụng)

Áp kế

Đo áp suất của sơn trong thùng nghiền khi áp suất trong thùng nghiền quá cao ( 0.4 bar) thì

tự động ngắt bơm Đồng thời hạn chế sự cố sơn và bi bị hút ngược trở lại bơm khi bơm yếu, bơm bị nghẹt thì hệ thống ngắt bơm

Hệ thống nước giải nhiệt

Nước được luân chuyển tuần hoàn Nước làm mát vào thùng sơn có nhiệt độ khoảng 14.5oC, khi ra có nhiệt độ khoảng 27-30oC

Bảng 4: Đặc điểm, vai trò của các bộ phận máy nghiền (nguồn: c.ty sơn Á Đông)

3.1.2 Nguyên tắc hoạt động

Máy hoạt động theo nguyên tắc va chạm ma sát, làm việc theo cơ chế gián đoạn hoặc liên tục Sự cọ xát giữa bi với vật liệu nghiền và giữa bi với thành thiết

bị làm cho các hạt nhựa, bột màu vỡ ra, phân tán đều trong sơn

Paste sơn sau khi ra khỏi máy nghiền được lược qua một lớp lưới lọc quy định độ mịn cần thiết (tùy thuộc vào yêu cầu của từng xí nghiệp, từng công ty mà

độ mịn có thể khác nhau, thường lấy khoảng < 20μm

Trong quá trình nghiền cần chú ý đảm bảo nhiệt độ tối đa trong khi nghiền là

3.2 Cấu tạo chi tiết từng bộ phận

3.2.1 Trục nghiền

Trục là chi tiết đỡ các chi tiết quay, truyền mômen xoắn hoặc thực hiện cả hai nhiệm vụ đó Trục được phân loại theo đặc điểm tải trọng, theo hình dạng đường tâm trục và theo cấu tạo trục

25

Hình 2: Cấu tạo của trục

Trong quá trình vận hành máy có thể gặp một số dạng hư hỏng như: gãy trục, mòn trục, trục bị võng,… Khi trục quay chịu tác dụng mômen uốn hoặc xoắn thay đổi thì các vết nứt có thể được hình thành tại vị trí bất kỳ trên chu vi trục

số của tải trọng trong quá trình tính toán

 Không đánh giá đúng ảnh hưởng của sự tập trung ứng suất do kết cấu trục gây nên

bôi trơn không hình thành được sinh ra ma sát trên bề mặt làm việc Dẫn đến việc trục bị nóng và mòn rất nhanh, trục có thể bị xước, bị dính và mất khả năng làm việc

hưởng đến khả năng làm việc của ổ trục, phá hỏng sự tiếp xúc làm việc của các chi tiết truyền động…

3.2.2 Ổ trục

Ổ trục có công dụng đỡ trục tâm và trục truyền, đảm bảo chuyển động quay

và đỡ tải trọng tác dụng lên các chi tiết trên Ngoài ra, ổ trục có thể đỡ các chi tiết quay để thực hiện chuyển động quay quanh trục như bánh đai, bánh răng,… Tùy vào dạng ma sát sinh ra trong ổ mà ta phân ra ổ lăn và ổ trượt

Hình 3: Cấu tạo ổ trục

Ưu, nhược điểm của ổ trục:

biến dạng) của kết cấu ổ lăn thấp

lực ly tâm của con lăn