Bài giảng Máy và thiết bị sản xuất VLXD - Chương 2: Các loại máy đập nghiền – máy đập búa

Bài giảng Máy và thiết bị sản xuất VLXD - Chương 2: Các loại máy đập nghiền – máy đập búa được biên soạn nhằm trang bị cho các bạn những kiến thức về máy đập búa và máy nghiền trục. Bài giảng hữu ích với các bạn chuyên ngành Xây dựng.

Chương 2: (tiếp theo)

CÁC LOẠI MÁY ĐẬP NGHIỀN

• Máy đập búa

• Máy nghiền trục

Máy đập búa được sử dụng rộng rãi để đập những vật liệu mềm hoặc có

độ cứng trung bình, như: đá vôi, đá phấn, thạch cao Nguyên tắc làm việc của máy đập búa chủ yếu dựa trên cơ sở sử dụng động năng của búa đập vật liệu

trong đó: m, G - khối lượng, trọng lượng của búa

V- vận tốc quay của búa

g - gia tốc trọng trườngNhư vậy, động năng của búa phụ thuộc vào vận tốc quay và trọng lượng của búa Ngoài ra trong máy đập búa, vật liệu còn chịu các lực tác dụng

- Lực va đập giữa vật liệu và vật liệu

- Vật liệu bị đập giữa búa và ghi

- Vật liệu bị đập giữa búa và tấm lót

- Máy đập búa 1 trục: những cánh búa gắn liền vào 1 trục, phân bố theo chiều ngang của trục

- Máy đập búa 2 trục: hai trục mang nhiều cánh búa đặt song song

và quay ngược chiều nhau

Máy đập búa có thể phân loại theo các phương thức sau:

Phân loại theo số trục mang búa

- Máy đập búa 1 dãy búa: 3-6 búa được phân bổ trên 1 mặt phẳng

- Máy đập búa nhiều dãy búa: các búa được phân bỗ trên nhiều mặt phẳng

- Búa được treo chặt vào cánh búa: dùng để đập nhỏ hoặc nghiền thô

những vật liệu mềm

IV.2 sơ đồ cấu tạo của máy đập búa

IV.2.1 Máy đập búa một trục một dãy búa

9 8

10 6

7 3

7

Nguyên lý hoạt động

Vật liệu được nạp vào phễu, rơi xuống máy, nhờ động năng của búa vật liệu được đập nhỏ Đồng thời vật liệu còn chịu lực va đập giữa vật liệu với nhau; cũng như vật liệu bị nghiền đập giữa búa và tấm lót hoặc giữa búa

và ghi, cho đến khi vật liệu đạt kích thước bằng khe ghi, sẽ lọt qua lỗ ghi rơi xuống dưới máy

IV.2.2 Máy đập búa 2 trục nhiều dãy búa.

•Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy đập búa có 2 trục quay ngược chiều nhau Ghi phân phối vật liệu (1)đặt ở miệng phễu, gồm các thanh cong, giữa các thanh búa (2) có thể tự

do quay qua được Như vậy, vật liệu nạp qua phễu được giữ lại trên ghiphân phối và được đập sơ bộ đến kích thước bằng khe hở của ghi phânphối vật liệu Sau đó những cục vật liệu qua khe ghi sẽ rơi xuống khuvực đập tiếp

9 8

Hình 2.15a Sơ đồ nguyên lý máy đập búa 2 trục nhiều dãy búa

1

2

Ghi và cánh búa

Máy đập búa- sản phẩm sau khi đập

IV.3 Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy đập búa

Để tính toán các thông số kỹ thuật của máy đập búa thường dựa vàonhững số liệu hoặc công thức thực nghiệm

- Đường kính rôto: thông thường khoảng D = 500  2000mm

- Mức độ đập nghiền

Máy đập búa 1 rôto i=1015Máy đập búa 2 rôto i=3040

- Tốc độ quay của rôto

Máy đập búa 1 rôto n=5001500 v/phMáy đập búa 2 rôto n=200300 v/ph

trọng lượng búa v.v Hiện nay chưa có công thức tính toán lý thuyếtchính xác mà thường dựa vào công thức thực nghiệm:

Q  (30  45) L.D [T/h] (2.46)

Khi đập đá vôi có độ rắn trung bình và kích thước sản phẩm yêu cầu :

15-25mm Năng suất được xác định theo công thức:

với: L, D- chiều dài và đường kính rôto [m]

e - khe hở giữa ghi tháo [mm]

IV.3.2 Công suất của máy đập búa

Công suất của máy đập búa quay chậm có thể xác định gần đúng theo công thức thực nghiệm:

N  (0,1 0,15) Q.i 

với: i - mức độ đập nghiền

Q - năng suất máy đập búa [T/h]

IV.4 Ưu khuyết điểm của máy đập búa

Ưu điểm

- Máy có cấu tạo đơn giản, trọng lượng máy nhỏ

- Máy làm việc liên tục, năng suất lớn

- Mức độ đập nghiền cao

- W >15% máy bị bết.

- Khi những mảnh kim loại rơi vào máy dễ gây hư hỏng máy

V MÁY ĐẬP TRỤC

V.1 Đại cương và phân loại

Máy đập trục được dùng để đập các vật liệu dẻo, có hàm ẩm tương đốicao (đất sét) hoặc các vật liệu có độ rắn trung bình; cũng có thể dùng đểđập thô (lần 2) những vật liệu rắn và vật liệu dòn

Nguyên tắc làm việc của máy đập trục :

Khi vật liệu cho vào máy, dưới tác dụng của lực ma sát vật liệu bị cuốnvào khe hở giữa 2 trục quay ngược chiều nhau và bị ép giữa 2 trục Tùytheo khoảng cách khe hở giữa 2 trục mà sản phẩm có kích thước tương

Mức độ đập nghiền (i) của máy phụ thuộc vào tính chất vật liệu, cấu tạotrục, nguyên tắc tác dụng lực:

- Đối với vật liệu rắn i=4

- Đối với vật liệu mềm dẻo i = 68

- Máy đập trục có răng đối với vật liệu dẻo i=1112Máy đập trục có nhiều kiểu, có thể phân loại theo các phươngthức sau:

Phân loại theo cách bố trí trục

8

•Hình 2.16a Sơ đồ máy đập trục có 1 đôi ổ trục di động

Cấu tạo: Máy gồm 2 trục quay (1) được lắp chặt vào 2 trục đập (2) Haitrục quay ngược chiều nhau Đôi ổ trục (3) được gắn chặt vào bệ máy,đôi ổ trục (4) gắn liền với lò xo (5) và có thể di động dọc theo bệ máynhờ lực đàn hồi của lò xo Tác dụng của đôi ổ trục di động là:

Điều chỉnh khe hở giữa 2 trục (kích thước sản phẩm)

Tự điều chỉnh để bảo vệ an toàn khi máy quá tải

Nguyên lý hoạt động

Máy làm việc được nhờ truyền động của động cơ qua đai truyền đếnpuli (6), hệ bánh răng (7) và bánh răng (8) làm cho đôi trục (1) quay.Máy đập trục có thể 1 trục quay, 1 trục tự do hoặc cả 2 trục quay đồng

bộ hoặc không đồng bộ

Ưu điểm: Máy có cấu tạo đơn giản nên được dùng phổ biến.

Khuyết: Do 1đôi ổ trục di động tịnh tiến về một phía nên sinh ra lực

quán tính lớn gây chấn động máy

•Hình 2.17 Sơ đồ nguyên lý máy đập trục có đôi ổ trục di động

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy có cấu tạo tương tự như máy đập trục có 1 đôi ổ trục di động, chỉkhác là cả 2 đôi ổ trục đều gắn liền với lò xo và có thể di động dọc theo

bệ máy Khi gặp vật liệu rắn cả 2 đôi ổ trục di chuyển dọc theo bệ máy

Ưu điểm: vì cả 2 đôi ổ trục chuyển động ra 2 phía ngược chiều nhau vớivận tốc bằng nhau, nên lực quán tính bị triệt tiêu, do đó máy làm việc ổnđịnh hơn.

Khuyết: máy có cấu tạo phức tạp, nên không được sử dụng rộng rãi

Máy gồm trục (1) nhẵn có đường kính lớn, quay với tốc

50 - 60 v/ph Trục (2) có cấu tạo gờ cao 8-10mm, đường kính nhỏ hơn,quay với tốc độ 500-600v/ph

Hình 2.18a Sơ đồ nguyên lý máy đập trục tách đá

Nguyên lý hoạt động

Vật liệu từ phễu nạp liệu (3) rơi xuống trục có gờ quay nhanh Dưới tácdụng va đập của gờ, đất sét bị biến dạng, phần lớn năng lượng tiêu tốncho va đập, đất sét bị đập nhỏ ra theo trục (1) quay chậm qua khe hở

Hình 2.18b Sơ đồ cấu tạo máy đập trục tách đá

Nhưng khi có vật liệu rắn rơi vào sự biến dạng đối với vật liệu rắn nhỏ,phần lớn năng lượng (dùng cho va đập) lại biến thành chuyển động có giatốc, nên vật rắn bị văng ra ngoài theo trục (1) vào máng dẫn

Máy đập trục tách đá có ưu điểm: ngoài đập ép xé đất sét còn có thểloại các vật liệu rắn ra ngoài

vật liệu và bề mặt 2 trục.

Tùy theo kích thước của trục và và kích thước vật liệu mà bố tríkhe hở giữa 2 trục cho thích hợp để vật liệu có thể bị cuốn vào khe hởgiữa 2 trục

Khe hở lại liên quan mật thiết đến góc kẹp  Nếu khe hở lớn, góckẹp  nhỏ, mức độ đập nghiền i nhỏ Ngược lại nếu khe hở quá nhỏ,góc kẹp  lớn, vật liệu sẽ bị bắn ra ngoài, hiệu quả đập nghiền kém

Khi máy làm việc, các trục sẽ tác dụng vào vật liệu một lực P, đồngthời tạo ra lực ma sát giữa bề mặt trục và vật liệu Pf

Điều kiện để máy làm việc tốt nhất   2

Đa số trường hợp  = 3248o, tương ứng f = 0,3-0,45

V.3.2 Xác định tỷ lệ giữa đường kính trục và đường kính cục vật liệu

Theo hình (H.2.20), xét tam giác OO’I, ta có:

Đối với vật liệu rắn (đá vôi, đá hoa cương ) f = 0,3 Do đó góc  /2  16 40'o

Thay vào công thức trên: D = 17d Qua đó cho thấy máy đập trục bị hạn

chế dùng để đập thô vật liệu rắn

- Đối với vật liệu mềm ( đất sét ẩm) f = 0,45  /2 = 24o20’ Từ đó,

tính được D = 7,5d Như vậy, máy đập trục thích hợp dùng để đập vật

liệu mềm Để máy làm việc tốt hơn nên tăng D/d: 2025%

ma sát kéo vật liệu, còn chịu tác dụng cuốn của răng hoặc của gờ vàokhe hở giữa 2 trục.

trong đó: f - hệ số ma sát giữa trục và vật liệu f = 0,3  0,45

 - trọng lượng thể tích của vật liệu [g/cm3]

d - đường kính cục vật liệu [cm]

để giảm sự mài mòn tấm lót, số vòng quay thực tế:

n  (0,4 0,7) n  (2.54)

V.3.4 Xác định năng suất của máy đập trục

Năng suất máy đập trục khi đập vật liệu mềm.

trong đó:

B - chiều dài trục [m]

a- khe hở giữa 2 trục [m]

v- tốc độ dài của trục [m/sec]

 - trọng lượng thể tích của vật liệu [T/m3]

K- hệ số chú ý đến việc sử dụng chiều dài trục và mức độtơi của vật liệu

Đối với vật liệu rắn K = 0,2  0,3

Q  3600 B.a.v .K  [T/h] (2.55)

Dn

v  

Khi đập vật liệu rắn lò xo bị nén lại, lúc đó a sẽ tăng là a1 = 1,25a Do đó:

Q  235 k.B.a D.n  [T/h] (2.57)

V.3.5 Xác định công suất của máy đập trục

Việc xác định công suất lý thuyết của máy đập trục là vấn đề phứctạp Vì thế, nhiều tác giả đã nêu lên những công thức thực nghiệm:

Dựa theo thuyết thể tích Levenson đã nêu lên công thức:

trong đó:B - chiều dài trục [cm]

Question ??

Merci beaucoup !!

Thank you for your attention !!

Cám ơn các bạn đã chú ý theo dõi !!