Thiết kế máy đập búa đập mảnh thủy tinh trong sản xuất thủy tinh

Các khái niệm cơ bảnI.1.1 Khái niệm đập nghiềnI.1.2 Các phương pháp đập nghiềnI.1.2.1 Va đậpI.1.2.2 MàiI.1.2.3 TrượtI.1.2.4 NénI.1.3 Các sơ đồ đập nghiềnI.1.3.1.Chu trình hởI.1.3.2 Chu trình kínI.1.4.Một số tính chất cơ bản của vật liệu đập nghiềnI.1.4.1 Độ bềnI.1.4.2 Độ cứngI.1.4.3 Độ giònI.1.4.4 Hệ số khả năng đập nghiền của vật liệuI.1.3 Vai trò đập nghiềnI.2 Các thuyết cơ bản về đập nghiềnI.2.1 Thuyết diện tích bề mặtI.2.2 Thuyết thể tíchI.2.3 Thuyết BondI.3 Phân loại máy đập nghiềnI.3.1 Căn cứ vào kích thước sản phẩmI.3.2 Căn cứ vào nguyên lý và kết cấu máyI.3.3 Một số máy đập nghiền trong thực tếI.4 Máy đập búaI.4.1 Phân loạiI.4.1.1 Theo số trục mang búa (roto)I.4.1.2 Theo phương pháp treo búa vào rotoI.4.1.3 Theo cách tiếp liệu vào máyI.4.2 Ưu,nhược điểmI.4.2.1 Ưu điểmI.4.2.2 Nhược điểmI.4.3 Cấu tạo chi tiết máy đập búaI.4.3.1 Sơ đồ kết cấuI.4.3.2 Các chi tiết chính của máyChương II: Tính công nghệ của máy đập búaII.1 Vận tốc đầu búaII.2 Khối lượng búaII.3 Kích thước roto,chiều dài búa,năng suất máyII.4 Công suất động cơII.5 Số lượng búaII.6 Số đĩa treo búaII.7 Sàng ghiChương III: Tính toán cơ khí máy đập búaIII.1 Lựa chọn động cơIII.2 Hệ thống truyền độngIII.3 Tính bền cho trục máyIII.4 Lựa chọn ổ đỡIII.5 Tính bền cho búa máy

Lời nói đầu

ĐAMH là môn học cần thiết giúp cho sinh viên tự hệ thông lại kiến thức đã học trong những năm qua, nâng cao khả năng tự học, tìm kiếm, tổng hợp lài liệu, cải thiện kĩ năng làm việc theo nhóm, đem những lý thuyết được học vận dụng vào thực tế giúp cho sinh viên đúc kết được nhiêu kinh nghiệm hữu ích, qui giả làm hành trang cho quá trình làm LTN và công việc sau khi ra trường Đồng thời, thông qua quá trình thực hiện đô án sẽ tạo mỗi quan hệ gân gũi hơn, thân thiết hơn giữa thay cô và sinh viên

Do đáy là ĐAMH đấu tiên chúng em thực hiện trong suốt quá trình học, với kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế không nhiều vì thể không tránh được những thiết sót, yếu kém Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đánh giá, chỉ bảo của qui thầy cô và các bạn

Ching em xin chân thành cảm ơn qui thấy cô, các anh chị khóa trước đã tận tình hướng dân, giúp đỡ chúng em hoàn thành ĐAMH Thiết

kế Máy đập búa này Đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Trung Ngôn đã tận tình chỉ bảo, hướng dân chúng em hoàn thành

đồ án này

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

I Thành phần, nguyên liệu sản xuất thủy tỉnh

_ Thành phần thủy tỉnh được phân thành hai nhóm: thành phân chính và thành

phân phụ

> Thanh phan chinh:

Cac hop chat tao nén cac tinh chat cơ bản của các loại thủy tính và thường là

các oxyt axit, oxyt kiêm, oxyt kiêm thô như: S1O;, B;O¿, Na;O, Al;O:, CaO, MgO,

> Thanh phan phu:

Chủ yếu là Các hợp chất sử dụng để khử bọt, khử màu, nhuộm màu, làm đục,

rút ngăn quá trình nầu thủy tính Thành phân phụ so với thành phân chính chỉ chiêm mnột hàm lượng nhỏ

1 Nhóm thành phần chính

@ SiO, la thanh phan chủ yêu của đa số thủy tính công nghiệp Do sự liên kết của các tứ diện [SO,]” tao nên các câu trúc khung thủy tính SiO; chiếm thành phần quan trọng nhất vì nó làm tăng độ bên hoá, bền nhiệt, bền cơ của thủy tinh, nhưng nếu SiO; quá cao sẽ làm cho thủy tinh rất khó nấu vì phải nấu ở nhiệt độ rất cao

$_ Hàm lượng SiO; trong thủy tỉnh là từ 55% đến 75%

¢ Dé nau thủy tỉnh người ta thường đùng cát thạch anh hay quaczit, ngoài

ra còn dùng các nguyên liệu thiên nhiên chứa SIO; ở dạng vô định hình như diatomit, opan, trepen là những khoáng giàu SIO¿

@ O Viét Nam thường sử dụng cát Cam Ranh, Hàm Liên,

> B;O::

¢ Dua B;O; vào trong thủy tỉnh để làm hệ số giãn nở nhiệt, tăng độ bền nhiệt, độ bền hoá của thủy tinh Dùng B;O; làm tốc độ nâu tăng lên làm giảm quá trình kết tinh của thủy tỉnh (khử bọt tốt hơn) và làm giảm quá trình nấu thủy tỉnh (nẫu nhanh hơn)

® Nguồn cung cấp thường là axit boric H3BOs, cing co thé dung borax

Na;BaO;.L0H;O hay asarit 2 MgO.B;O¿ H;O đê cung câp B;O: nâu thủy tinh

—_ CaO: giúp cho quá trình nẫu, quá trình khử bợt đễ đàng hơn cũng như

tăng độ bền hoá của thủy tinh

— MgO: đưa vào làm giảm xu hướng kết tinh, tăng độ đông cứng của

thủy tỉnh

¢ Do dé khi dua CaO và MgO vào sẽ làm tăng độ bền hoá của thủy tỉnh

Al;:O::

AlsO; có thể đưa vào dưới dạng khoáng thiên nhiên như: cao lanh

pecmatit, tràng thạch có tác dụng làm giảm quá trình kết tỉnh của thủy

tinh, giảm hệ số giãn nở nhiệt,tăng độ bên nhiệt, độ bền hóa, độ bền cơ thủy tính nhưng Al;O; làm nhiệt độ nấu cao, tốc độ nâu chậm dẫn đến

độ khử bọt giảm

2 Nhóm thành phần phụ

> Chat khử màu:

Màu sắc của thủy tỉnh là đo các hợp chất sắt lẫn vào trong nguyên liệu

hay trong quá trình chuẩn bị phối liệu Fe”” nhuộm thủy tỉnh thành màu

xanh lam, Fe” nhuộm thủy tỉnh thành màu vàng nhạt Với cùng 1 ham

lượng thì Fe”” gây màu mạnh hơn Fe”” đến 10 lần Để có thủy tỉnh trong

suốt không màu cần phải hạn chế đến mức tối thiểu hàm lượng các hợp chât sắt

Đối với nhiều loại thủy tính, màu xanh do sắt gây ra đù rất yếu cũng là điều không mong muốn vì vậy cần phải tiến hành khử các hợp chất sắt Các chất khử màu thường là các chất oxy hóa mạnh như: natri, axit

asenic, antimoan, dioxit seri va cac hop chat flour

Chat nhuộm màu:

Các chất nhuộm màu phân tử thường là các hợp chất của mangan, coban, crom, niken, sắt, đồng(II), các nguyên tố hiếm

— MnO, tao cho thủy tính có màu đỏ

— CoO tao màu xanh (xanh coban)

— Cr,O; tao mau luc vang

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

— NiO tao mau tim do

Các chất nhuộm màu keo khuếch tán thường là hợp chất selen, vàng,

bạc, đông

Chất khử bọt:

Các chât khử bọt thường dùng là nitrat, trioxyt asenic va anfimoan,

dioxyt ceri, sunfat natr1, các muôi flour va amoni

Chất gây đục:

Thủy tính đục có được là nhờ việc đưa vào trong phối liệu các hợp chất flour, photpho hoặc đôi khi là hợp chat thiéc

Các chât rút ngăn quá trình nâu:

Để giúp cho quá trình nâu diễn ra nhanh hơn người ta đưa thêm vào các

hop chat nhu flour, mudi amoni, NaCl, oxyt bor, oxyt bari, cac nitrit

3 Nguồn cung cấp nguyên liệu

¢ Thanh phần của cát Cam Ranh:

®_ Sôđa là nguồn cung cấp Na;O chính

$_ Có thể sử đụng Sôđa nhập từ Nhật, Trung Quốc hay Sôđa sản xuất trong

nước

> Hỗn hợp màu:

@¢ Nhudm mau cho thoy tinh

> Bột nhẹ:

@ Khử bọt

> Mảnh thủy tính:

e Tận dụng phế phẩm của nhà máy

«_ Giúp cho thủy tỉnh đễ nâu hơn

II Quy trình công nghệ sản xuất thủy tỉnh

Quá trình sản xuất thủy tỉnh có thê được hình đung qua sơ đồ sau:

NHIEN LIEU NGUYEN LIEU

/ CAN - TRON /

/ TAO HINH /

NGHIEN NHỎ

QUY TRINH CONG NGHE SAN SUAT THUY TINH

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

HI Vai trò, mục đích thiết kế hệ thống tận dụng phế phẩm

1 Tầm quan trọng của việc tận dụng phế phẩm

Việc tận dụng các phế phẩm trong sản xuất nói chung và trong sản xuất thủy tinh nói riêng đóng vai trò rât quang trọng

Các mảnh thủy tỉnh vỡ được tận đụng làm tăng năng suất sản xuất, giảm chỉ phí tiêu hủy các phê phâm, vì vậy mang lại lợi ích kinh tê rât lớn

Ngoài ra việc đưa các mảnh thủy tỉnh vỡ vào tái sản xuất còn giúp cho thủy

tinh đễ nẫu hơn Khi có sự cố với hệ thống cân, trộn phối liệu, ta có thể dùng hoàn toàn là các mảnh thủy tính vỡ để đảm bảo sản xuất được liên tục, tránh hiện tượng

không có nguyên liệu cung cấp gây cạn lò

2 Vai trò của máy đập búa trong sản xuất thủy tỉnh

Trong sản xuất thủy tính việc tận dụng phế phẩm mang lại lợi ích kinh tế rất lớn Do thủy tỉnh là một chất vô định hình nên các tính chất như độ chịu nén, chịu kéo, chịu uôn, chịu va đập, độ đàn hôi của thủy tính phụ thuộc vào từng loại thủy

Thủy tỉnh là loại vật liệu kém chịu kéo nhưng chịu nén khá tốt thường thì gấp khoảng

10 lần Độ cứng của thủy tĩnh vào loại trung bình nên có thê sử dụng được nhiều loại thiết bi đập nghiền khác nhau để làm nhỏ kích thước của thủy tinh trước khi đưa vào

lò nâu chảy

Máy đập búa có cấu tạo đơn giản, gọn, trọng lượng máy nhỏ, dễ thay thế các chỉ tiết hỏng, giá thành thấp, tiêu thụ điện năng ít, ngoài ra máy còn có thanh ghi giúp phân loại kích thước hạt giúp cho quá trình sản xuất được liên tục, dễ đưa vào hệ thống vận hành tự động VÌ thế, trong công nghệ sản xuất thủy tỉnh người ta thường

sử dụng máy đập búa để đập nhỏ các thủy tỉnh phế phẩm trước khi đưa vào lò nâu chảy

elo

CHUONG II: LY THUYET DAP NGHIEN

I Cac khai niém co ban

1 Vai trò của đập nghiền

Đập nghiền vật liệu là quá trình làm cho các vật liệu rắn bị vỡ ra thành các vật liệu có kích thước nhỏ hơn

Phần lớn các nguyên liệu sử dụng trong công nghệ silicat là các lọai đất đá nằm trên vỏ trái đât và có thê được khai thách băng phương pháp lộ thiên

Các nguyên liệu thường gập như: các, đá vôi, đôlômít, tràng thạch, các quặng manhezit, quaczit, crémit,

Sau khi khai thác, nguyên liệu được chở về các nhà máy silicat, đôi khi ở dạng cục lớn 1500-2000 mm Đê sử dụng được, ta phải đập nghiên các vật liệu đó

Trong quá trình đập nghiên, dưới tác dụng của ngọai lực hạt vật liệu bị phá vỡ thành nhiêu hạt vật liệu nhỏ hơn (làm tăng diện tích bê mặt riêng ) tạo điêu kiện đê dê

dàng hòan thành tôt các quá trình hóa lý xảy ra liên tiêp theo sau đó

Khi đập nghiền phải tiêu tốn năng lượng để phá vỡ liên kết hóa học giữa các

phân tử và tạo ra diện tích mới sinh của vật liệu Lượng năng lượng này phụ thuộc

vào các yêu tô như: hình dạng và kích thước hạt vật liệu, bản chât và cơ câu hoạt động

của các máy đập nghiên

2 Các phương pháp đập nghiền cơ bản

Có 4 phương pháp cơ bản để làm thay đổi kích thước hạt vật liệu

Va dap (impact): két qua của sự va chạm tức thời của các vật liệu Ở phương

pháp này, các vật liệu chuyên động va chạm với nhau bị vỡ thành các hạt có kích thước nhỏ hơn hoặc vật liệu năm trên một bê mặt rôi bị vật khác va chạm vào nó làm

nó bị vỡ ra

Mai (Attrition): vật liệu bị đập nhỏ nằm giữa 2 bề mặt chuyển động (thường

là ngươc chiêu), lực đập nghiên là lực ma sát

Trượt (Shear): có 2 hình thức là cắt (trimming) va bỗ (cleaving), vật liệu bị

đập bởi các vật hình nêm tác động lên nó

Ộ Ép (Compression): vật liệu bị kẹp giữa 2 mặt phẳng và bị ép bởi các lực tăng dân cho đên khi nó bị vỡ ra, ứng dụng trong máy đập hàm

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

> Chu trình hở: vật liệu chỉ qua máy đập nghiền I lần

® Dùng cho đập thô và trung bình

$ Nếu vật liệu có lẫn các hạt có kích thước phù hợp với yêu cầu người ta

có thê sàn phân loại trước rôi mới tiên hành đập

Nhập liệu SƠ ĐÔ CHU TRÌNH HỞ

> Chư trinh kin: vat liéu cé thé qua may dap nghién nhiéu 1n

® Sản phẩm sau khi đập nghiền được sàn phân lọai để tách các hạt thô quay về đập nghiền tiếp tục

®_ Năng suất của quá trình đập nghiền tăng, giảm chỉ phí năng lượng

¢ Ap dung khi yéu cầu kích thước hạt có độ đồng nhất cao, hay nghiền

SO DO CHU TRINH KIN

4 Một số tính chất cơ bản của vật liệu

— Bén: 200-2500 (đá vôi, hoa cương, xỉ lò cao )

— Rấtbền >2500 (đá quazt, đá diabaz, )

® Độ cứng: hiện nay độ cứng chủ yếu xác định bằng thang 10 bậc do nhà khóan vật người Đức Fr Mohs đề xuất với 10 vật liệu chuẩn từ mềm tới cứng:

6 Tràng thạch Cứng băng kính cửa số

9 Corandong Cat được thủy tính

> Độ giòn

Đặc trưng cho khả năng bị phá hủy của vật liệu dưới tác động của lực va đập

Độ giòn khác rất lớn giữa giới hạn bên nén và bên kéo

Cấu trúc và kích thước tỉnh thể ảnh hưởng đến tính giòn Cấu trúc còn quyết định hình dạng của hạt khi vỡ ra trong quá trình nghiên Vd: Galen (PbS) vỡ thành hình khôi vuông, mica vỡ thành miêng mỏng, magnetit vỡ thành các hạt tròn

> Hệ sô khả năng đập nghiên của vật liệu

Hệ sô khả năng đập nghiên là tỷ sô giữa nắng lượng tiêu tôn riêng khi đập

nghiên vật liệu chuân và các loại vật liệu khác với cùng mức độ và trạng thái đập

nghiên

Hệ số này càng lớn, vật liệu càng dé dap nghién Néu lay hé số khả năng đập

nghiên của vật liệu chuân là I.0 (clinker lò quay trung bình) thì hệ sô khả năng đập

nghiên của một sô vật liệu sau:

Vật liệu Hệ sô khả năng đập nghiên

Clinker lò quay trung bình 1,0

Clinker lò quay đễ đập nghiên | 1,1

Clinker lò quay khó đập nghiên | 0.8 - 0.9

Khi làm việc với các lọai vật liệu khác có độ giòn khác nhau thì tính năng này

của máy cũng thay đôi theo Tính giòn tăng lên thì năng lượng nghiên giảm ổi và nang suat tăng lên

5 Môt số tính toán cơ bản cho vật liệu rời

> Kích thước hat

_ Vật liệu trước và sau khi nghiền thường có hình dạng và kích thước khác nhau

Đê tính toán người ta đưa ra khái niệm kích thước (đường kính) trung bình

Kích thước trung bình của một cục vật liệu tính theo một trong những công thức sau:

1,b,h: chiéu dai, chiéu rong, chiều cao lớn nhất của cục vật liệu

$ Kích thước trung bình của một nhóm hạt

D max + D min

Dax» Dinin kich thước hạt vật liệu lớn nhất và bé nhất

® Kích thước trung bình của hỗn hợp nhiều nhóm hạt:

>, Di ai

Sa,

Dy,Dz,D,D?": kích thước trung bình của nhóm i

an, A;„ , an: trọng lượng của nhóm l,2, ,n trong hỗn hợp

@ D6i voi hén hop nhiều nhóm vật liệu:

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

hh _ D,

—— rửh

diy

véi D, d 1a kich thước trước và sau khi đập

II Các thuyết cơ bản về đập nghiền

Một trong các chỉ tiêu kĩ thuật cơ bản của các quá trình đập nghiền là tiêu hao năng lượng riêng cho I đơn vị sản phẩm (thường là ¡ tấn) Năng lượng này rất khó

xaxI định vì nó phụ thuộc vào quá nhiều yếu tố như: độ cứng, độ ẩm, độ quánh, độ nhớt , trạng thái bề mặt, kích thước và hình dạng cũng như các sai sót bên trong hạt vật liệu, .đồng thời nó còn phụ thuộc vào sơ đồ và kết cầu may nifa

Vì thế, hiện nay vẫn chưa có một công thức toán học nào cho phép xác định chính xác quá trình đập nghiên Một sô thuyêt được công nhận hơn cả là:

Do P.R.Rittinger (Germany) đề xuất

năm 1867, phát biểu như sau: “công tiêu hao 2 z + 5 ~

troang quá trình đập nghiền tỉ lệ với diện ra Z ⁄ | 7 5

tích bê mặt mới sinh hay mức độ đập eo off

Để đơn giản, ta giả thiết cục vật liệu *

đem đập ban đầu có dạng hình lập phương if

có kích thước là D, sau khi đập nghiền cục MẸ

Muốn tạo ra sản phẩm lập phương cạnh d, số nhát cắt phải là 3(¡ — 1) Diện tích

các nhát cắt (bê mắt mới sinh) sẽ là:

Gọi a là công cần thiết để tạo ra I đơn vị điện tích mới sinh, toàn bộ quá trình đập vật liệu công sẽ là:

Khi mức độ đập nghiền lớn i> © va (i— 1)>i hay:

vậy công A; tỉ lệ với mức độ đập nghiền 1 hay diện tích bề mặt mới sinh

Trong thực tế, hạt vật liệu không có dạng khối lập phương lí tưởng như trên mà

có hình dạng bât kì Do đó, người ta có thê bô sung hệ sô K — phụ thuộc vào hình

dang va kích thước hạt vật liệu

2 Thuyết thể tích:

Do Ph.Kích và V.ILKiapichep đưa ra măm 1874, nội dung phát biểu: “Công

tiêu hao cho quá trình đập nghiên chính là công nội lực đàn hôi và tỉ lệ với thê tích (hay chính xác hơn là độ giảm thê tích) của vật liệu khi đập nghiên”

Thuyết này đựa trên cơ sở phân tích sự biến dạng xảy ra khi đập nghiên Khi bị đập (ép, kéo) trong vật liệu xuất hiện phản lực ở dạng ứng lực nội Tăng dần lực ép ứng lực nội và biến đạng tăng lên Khi các lực này tăng đến giá trị tới hạn của cục vật liệu nó sẽ bị phá hủy Công đập nghiền chính là công tiêu hao cho quá trình này Công đó chính là công nội lực đàn hồi (khi không có tốn thất) và bằng công ngoại lực gây biến đạng đàn hồi khi nén Giả sử cục vật liệu có kích thước 1 và tiết

diện F bị nén bởi lực P và bị giảm kích thước đi AI, thì công tiêu tốn cho quá trình nén

tỉ lệ với tích của lực P và độ biến dạng AI đó, tức là:

P A=|AlLdP =| ALF d(— | [ArraC—) (II.15) IL15

với Øọ: ứng suât phá hủy cục vật liệu

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn Mặt khác, do định luật biến dạng đàn hồi ta có:

K —hé sé phụ thuộc tính chất cơ lí của vật liệu

Như vậy, công A tỉ lệ với thể tích vật liệu cần đập nghiền V

Thuyết thể tích chỉ xét tới năng lượng tiêu tốn cho quá trình biến đạng đàn hồi

và sau đó là biên dạng dẻo mà không tính đên năng lượng tạo bê mặt mới sinh Tuy nhiên nó cũng gần với thực tê và cho phép định hướng tính toán các máy đập nghiên làm việc theo nguyên lí nén (ép) Từ công thức tính A có thê xác định công suât động

cơ dân và lực tác dụng lên các chi tiét máy khi biệt E và o

Tổng hợp 2 thuyết trên ta thấymỗi thuyết chỉ phản ánh được 1 phẩncủa quá

trình phức tạp khi đập nghiên Thuyêt thê tích phù hợp cho quá trình dap con thuyét diện tích phù hợp cho quá trình nghiên Tuy nhiên cả 2 thuyét bô sung cho nhau và cùng phản ánh được những hiện tượng vật lí xảy ra trong khi đập nghiên

3 Thuyết Bond

Năm 1950, Bonđ đưa ra một thuyết mới “Công tiêu hao khi đập nghiền tỉ lệ với chiều dài khe nứt tạo ra và phụ thuộc vào kích thước cục vật liệu, mức độ đập nghiền, lượng vật liệu” và xác định theo công thức:

Tan Ips

A=K(—= (11.20)

K- hệ số tỉ lệ

Q - lượng vật liệu đem đập nghiền

Công thứ công trên chỉ áp dụng xác định gần đúng công suất toàn phần khi đập trung bình

_ Tóm lại, công đập nghiền một cục vật liệu với mức độ đập nghiền xác định có

thê biêu diện bởi các công thức:

Theo Kiapichep A=Kx.D’

HI Phân loại các máy đập nghiền

Tùy theo chỉ tiêu đánh giá người ta có thể phân loại các máy đập nghiền theo nhiêu các khác nhau

1 Căn cứ vào kích thước sản phẩm

Người ta qui ước chia quá trình đập nghiền thành các giai đoạn sau:

Nghi" [Nhiên min <0,1 5500

2 Căn cứ vào nguyên lí và kết cấu máy

Máy đập nón Máy nghiên con lăn

Máy đập trục Máy nghiên búa

Máy đập búa Máy nghiên khí nén

Máy đập va đập đàn hôi Máy nghiên rung

May nghiên bánh xe Máy nghiên tia năng lượng

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

MAY DAP VA DAP

MAY DAP NON

Trung Ngôn Hoang

GVHD

ay dap bua

M DAMH

CHUONG 3: MAY DAP BUA

Máy đập búa được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Silicate để đập các vật liệu mêm hoặc có độ bên trung bình như: đá vôi, đá phân, đât sét khô, than đá, samôt, mảnh thủy tỉnh,

Nguyên lý làm việc: vật liệu bị đập vỡ thành các hạt nhỏ hơn do các nguyên nhân sau:

— Do búa quay quanh trục với động năng đủ lớn va đập vào vật liệu

đông thời các vật liệu tự va đập vào nhau

— Vật liệu văng vào tắm đập và bị vỡ ra

— Khi búa quay vật liệu bị đập giữa búa và tâm lót, hoặc bị đập giữa

búa và tâm ghi

I Phan loai

Tùy theo cách thức làm việc, kết cấu

máy, người ta phân loại máy đập búa như sau:

1 Theo số trục mang búa ( réto)

¢ May đập búa l rôto: máy chỉ có l trục và

các búa phân bô đêu doc theo trục (i = 30

— 40)

¢ Máy đập búa 2 rôto: 2 trục búa song

song và quay ngược chiêu nhau

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngơn

2 Theo phương pháp treo búa vào rơto:

¢

¢

Bua lap lỏng: để đập trung bình và đập nhỏ vật liệu

Búa lắp cứng: để đập thơ các vật liệu, cũng cĩ trường hợp sử dụng làm

máy nghiên đê nghiên mịn các vật liệu

3 Theo cách tiếp liệu vào máy

¢ Tiép liệu theo phương tiếp

® Cùng chiều quay rofo

® Ngược chiều quay rơfo

© Tiếp liệu theo phương thắng đứng

H Ưu nhược điểm

1 Ưu:

$ Cấu tạo đơn giản, trọng lượng nhỏ, kích thước bé

® Làm việc với độ tin cậy cao và liên tục

¢ Năng suất cao và mức độ đập nghiền lớn (¡ = 10 — 90)

«Máy cĩ ghi tức là cĩ quá trình phân loại trong khi đập Tránh lãng phí năng lượng do đập nghiên các hạt đã đạt yêu câu

2 Nhược:

@ Cac chi tiét may, nhat là ghi và búa rất mau bị mịn

$ Khơng đập được các vật liệu Am (w >15%) vi luc d6 khe ghi bị bịt kín

@ Khicéd dị vật cứng rơi vào may rat dé bị hỏng

$_ Rợo của máy quay với vận tốc lớn vì thế phải cân chỉnh Tơto thật cần

thận để tránh làm mất cần bằng máy

HI Cấu tạo chỉ tiết máy đập búa:

Tuy theo từng loại máy, loại vật liệu đem đập, yêu cầu của vật liệu khi ra khỏi

máy mà máy đập búa cĩ cấu tạo rất khác nhau Trong khuơn khổ ĐAMH này chỉ trình bày cấu tạo chỉ tiết của máy đập búa 1 rơto nhiều đĩa búa cĩ búa lắp lỏng là loại máy

mà ta sẽ thiết kế

Các bộ phận chính của máy được mơ tả như ở hình vẽ:

0 BG TRUC

Va đập với vật liệu làm chúng vỡ nhỏ ra Gắn với đĩa trao búa tạo thành Rôto Rất mau bị mãi mòn Chịu các tải trọng và va đập

z Là bộ phận quan trọng của mảy khi PHIẾU ĐĨA TREO BÚA chế tạo phải có hệ số an toản cao Nơi nhập liệu cho máy Búa được lắp lỏng vào đĩa me ,

Vật liệu sau khi va chạm Hạt đạt kích thước yêu cầu BE DG MAY

với búa bị văng vào tám được tháo qua khe ghi Chịu toản bộ trọng lượng

va đập tiếp tục bị vỡ ra máy và vật liệu trong máy

BÁNH ĐÀ

Có thễ có hoặc khô Giữ cho trục và máy õn định sau khi va chạm với vật liệu

MẶT CẮT DỌC VÀ NGANG MÁY ĐẬP BÚA

Một số chỉ tiết chính của máy:

1 Búa đập

Là bộ phận làm việc chủ yếu của máy

Tùy thuộc vào tính chất của vật liêu đem

đập, độ mịn của vật liệu ra khỏi máy, nắng suât

máy, mà búa đập có hình dạng, trọng lượng

cũng như vật liệu chê tạo búa thích hợp

Thường thì khi đập thô thì dùng búa có

trọng lượng lớn và sô lượng búa không cân nhiêu

ngược lại khi đập nhỏ thì dùng búa có trọng

lượng nhỏ và sô lượng búa nhiêu hơn

Vật liệu chế tạo búa thường là các loại thép chịu mòn cao như: thép Mangan,

thép Cacbon có phủ lớp hợp kim cứng, thép Crôm,

Các chốt treo búa thường được chế tạo theo chiều dài trục rôto, một đầu chốt

có bậc, đâu kia tiện ren và có chôt hãm Chôt treo thường được làm băng thép CT5

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

2 Cánh búa (đĩa treo búa)

Cánh búa có nhiều hình dạng khác nhau như: cánh tam giác, cánh chữ nhật,

cánh hình vuông, thường gặp và phô biên hơn ca là cánh có dạng đĩa tròn

Trên cánh búa có khoét các 16 đê xuyên các chốt treo búa

Số búa trên cánh búa có thê là 2, 3, 4, 6, 8, máy dùng đập nhỏ số búa thường

là 6 hoặc 8

Trục lắp cánh búa thường được chế tạo từ thép 45 hoặc 45 Cr Một đầu trục được lông bạc chặn, còn đâu kia đem tiện ren đê giữ cánh búa băng écu

Khi lắp cánh búa trên trục thì giữa hai cánh búa liên tiếp lắp một bạc để giữ

khoảng cách cân thiệt giữa hai cánh búa

Gối đỡ trục được đặt phía ngoài võ máy và đặt trên khung thép hình

Một đầu trục có bu-li để nhận truyền động từ động cơ, đầu còn lại có thể gan

hoặc không găn bánh đà (đê đôi trọng)

4 Ghi tháo liệu

Ghi chiếm khoảng 135° — 180” vòng tròn đo búa vạch nên

Ghi có thể là một tắm lớn hoặc gdm nhiều tắm nhỏ ghép lại,

Lỗ ghi thường lớn hơn kích thước trung bình của liệu ra từ 1,5 — 2 lần

Khe hở giữa mặt đầu của búa khi quay với bề mặt ghi khoảng 10 — 15 mm, do

đó vật liệu thường bị chà xát thêm trên mặt ghi

Ghi thường làm bằng thép mangan

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

5 V6 may

Được làm bằng thép dày khoảng 10 - 20 mm

Vỏ máy được thiệt kê đặc biệt có thê dé dàng mở ra và đóng lại đê xem câu tạo bên trong, sửa chữa hoặc làm vệ sinh máy

Trong bài này vỏ máy được thiệt kế để nạp liệu theo phương thắng đứng

CHUONG 4: TINH TOAN MAY DAP BUA

— y -tốc độ va đập băng tốc độ đài của đầu búa [m/s]

— d,,- kich thước giới hạn của viên vật liệu [m]

Khi kích thước của viên vật liệu nhỏ hơn kích thước giới hạn thì sau va chạm vật liệu không vỡ

Toc d6 giới hạn của dau bua:

Chon van téc dau bua: v = 39 [m/s]

2 Khối lượng búa:

Khi roto quay, búa tích trữ một động năng lớn và khi búa đập vào cục vật liệu

thì búa sẽ biên động năng của mình thành công đập làm cho cục vật liệu bị vỡ ra

Động năng của búa đập sinh ra xác định như sau:

_ my,

2

m — khối lượng của bua [kg]

vy, - vận tốc của búa trước khi dap [m/s]

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

Sau khi đập búa còn dư một động năng là:

v, - van tốc của búa sau khi dap [m/s]

Nhu vay, động năng của búa truyền cho vật liệu đem đập là:

Hệ số hồi phục của thủy tỉnh là: z = 0,895

Theo thuyết thê tích thì công cần thiết để phá vỡ vật liệu bằng:

Từ đây, tìm được khối là búa đập, băng:

V - thể tích của vật liệu đem đập [mỉ]

oD, _— (9,8.10")’.0,065°

Ev;.(I=z?) 4,7.10392(1—0,895”)

Ta chọn khối lượng búa: m = 2 [kg]

3 Kích thước rôto, chiều dài búa, năng suất máy:

Các thông số cơ bản của máy đập búa là chiều đài rôto Lr và đường kính rôto

Dr cua nó (đường kính rôto là khoảng cách xa nhất giữa mép hai quả búa đôi diện qua

trục rôto) Các máy đập búa hiện đại có tỉ sô

? =0,5+1,35

voi duong kinh D = 400+2500 [mm]

Từ năng suất thiết kế ban đầu ta tính được đường kính roto dựa theo công thức

tính năng suât của máy như sau:

L,- chiéu dai réto Chon L, =0,5.D

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

4 Công suất động cơ:

Đối với máy đập thô và đập vừa:

Trong các công thức trên:

D,, B - là đường kính và chiều đài rôto [m]

¡ - mức độ đập nghiền

n - SỐ vòng quay của rôto [v/ph]

Ó - năng suất của máy [th]

Ta tính công suất động cơ theo (IV.16)

i - số lượng búa trong roto

m - khôi lượng một búa [kg]

n

Kim’ n

Khi đã biết được công suất của máy, từ công thức (IV.20) ta xác định được số

lượng búa trong rôto như sau:

DAMH: May dap bua GVHD: Hoang Trung Ngôn

12.10°.23,58 0,02.2.397.665 Thông thường số búa là bội của 4 nên ta chọn số búa i = 72 [búa]

6 Số đĩa treo búa:

Khi cục vật liệu rơi vào máy thì nó chuyên động thắng đứng nhanh dần đều với gia tốc của lực trọng trường ø [7z/s” ]

?

Để cục vật liệu bị búa đập vỡ thì thời gian cục vật liệu rơi từ đầu búa tới vị trí

đập băng thời gian búa quay hệt góc đặt búa

Khoảng cách từ đầu búa tới vị trí đập thường lẫy bằng D, / 18 và thời gian cục vật liệu rơi hêt khoảng cách này là:

ø - số vòng quay của rôto [v/ph]

a - số búa trên đĩa búa Thay số vào (4-) ta được:

„180 [ø _ 180 [9,81

\D ~ 665 V1,120

Số búa trên đĩa thường là bội của 3 hay 4 (tức là 3, 4, 6, 8, ) Trong bài này,

máy đập vừa do đó theo kinh nghiệm có thê chọn a = 8

Vậy số đĩa treo búa là: 72/8 = 9 đĩa