Bài giảng Máy sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng - Chương 5: Các máy sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng

Bài giảng cung cấp cho người học các nội dung: Các thiết bị làm nhỏ vật liệu, máy đập má, máy nghiền côn, máy nghiền búa, máy nghiền trục, máy sàng, máy trộn, trạm trộn bê tông nhựa nóng, trạm trộn bê tông xi măng,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết

MÁY SẢN XUẤT VẬT LIỆU VÀ CẤU KIỆN

XÂY DỰNG

Chương V CÁC MÁY SẢN XUẤT VẬT LIỆU VÀ CẤU KIỆN XÂY DỰNG

 CÁC THIẾT BỊ LÀM NHỎ VẬT LIỆU

 I Những vấn đề cơ bản:

 * Ý nghĩa và phương pháp nghiền:

 Được hiểu là 1 loạt các công đoạn thực hiện kế tiếp.

 * Các phương pháp làm nhỏ: ép vỡ, đập vỡ, mài nhỏ, tách, bể vỡ.

 + Dựa trên cơ sở độ bền của vật liệu ta chọn phương pháp nghiền phù hợp Gồm có 3 loại vật liệu cơ bản: vật liệu mềm, cứng vừa và cứng Đối với vật liệu có độ bền thấp thì dùng phương pháp va đập.

 Hai nhóm: máy đập và máy nghiền.

 - Máy đập: vật liệu ban đầu có kích thước lớn 100 đến 120 mm, bậc làm nhỏ i = 3  20 lần.

 + Bậc làm nhỏ (mức nghiền i):

 D: kích thước vật liệu trước khi nghiền.

 d : kích thước vật liệu sau khi nghiền.

 - Máy nghiền: vật liệu ban đầu từ 2 đến 20mm Kích thước rây

từ 0,1 đến 0,3 (mm).

 i = 300  1000

 + Các loại máy đập: máy đập má, nón, trục, búa.

 + Các loại máy nghiền: trống, con lăn, đĩa, bi rung.

D

i

d



NỘI DUNG

1 Máy đập má

2 Máy nghiền côn

3 Maý nghiền buá

4 Maý nghiền trục

5 Maý sàng

6 Maý trộn

7 Trạm trộn bê tông nhưạ nóng

8 Trạm trộn bê tông xi măng

9 Maý đầm

10.Maý vận chuyển bê tông

11.Máy đóng cọc

1 Máy đập má.

2.1 Giới thiệu và phân loại:

+ Dựa theo phương pháp treo má:

Má cố định treo trên (a,b,c).

Má cố định tì dưới (d).

1 Máy đập má.

+ Dựa theo kết cấu bộ phận truyền chuyển động.

Cơ cấu đoàn bẩy bản lề (a,b).

Cơ cấu cam (c).

+ Dựa vào đặc trưng của má di động.

Má chuyển động đơn giản.

Má chuyển động phức tạp.

1 Máy đập má.

1 Máy đập má.

1 Máy đập má.

1 Máy đập má.

2.2 Sơ đồ động học.

+ Má chuyển động đơn giản.

- Má nghiền treo trên trục cố định

- Tay biên lắp vào cổ trục lệch tâm

- Cuối tay biên liên kết với hai thanh chống trong đó mộtthanh tì vào má di động, một thanh tì vào cơ cấu chuyển động

Ưu nhược điểm:

- Pntrên > Pndưới

- xhttrên < xhtdưới

Suy ra: D vào lớn: cần Pntrên lớn (ưu điểm) nhưng đồng thờicần xhttrên lớn (nhược điểm) => Khắc phục: nâng cao trục treo vànhô ra ngoài

1 Máy đập má.

Má chuyển động đơn giản

1 Máy đập má.

+ Má chuyển động phức tạp.

Má nghiền di động treo trực tiếp vào đoạn lệch tâm của trục chính.-Má di động tựa vào thanh chống phía dưới

-Qũi đạo chuyển động: những đường cong khép kín

-Hành trình đứng của má tăng dần về phía cửa xả

+ Ưu nhược điểm:

-Sự trượt khốc liệt giữa má và đá => tăng lượng bột nhưng má chóngmòn

-Cấu tạo đơn giản, kích thước gọn, khối lượng nhỏ

1 Máy đập má.

Má chuyển động

phức tạp.

1 Máy đập má.

Má chuyển động

phức tạp.

1 Máy đập má.

a Máy đập má với chuyển động má đơn giản.

- Thân máy: thân trước, sau, 2 thanh bên đúc liền khối hoặc ghép nốibằng bu lông từ 2,3 …

- Trục lệch tâm: được lắp vào hai thành bên của thân

- Tay biên lắp vào đoạn lệch tâm của trục lệch tâm

- Thanh chống trước và chống sau gắn vào đầu dưới tay biên

- Tại hai đầu trục lệch tâm đặt hai khối bánh đà và được gắn bằngkhớp nối ma sát

* Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

1 Máy đập má.

* Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

-Má di động được đúc dạng hộp và được treo vào trục trên; phía dưới

má tì ghép vào thanh chống trước; thanh chống sau tì vào cơ cấu điềuchỉnh Tại đầu các thanh chốâng có cơ cấu ghì (thanh kéo và lò xo) để duy trì sự tiếp xúc của các mặt tì

-Thân máy kết cấu hàn: thân trước (hộp kín), thân sau (hộp hở chứa

cơ cấu điều chỉnh); hai thanh bên để hàn

-Má di động đúc: phía tên lắp trên đoạn trục lệch tâm phía dưới córãnh đặt trên thanh chống

-Cơ cấu điều chỉnh và cơ cấu ghì (thanh kéo + lò xo) giữ đảm bảo má

di động luôn tiếp xúc với thanh chống

-Trên bề mặt má di động và cố định có các tấm lót được giữ bằng

bu lông, khi mòn có thể thay thế

b Máy đập má với chuyển động má phức tạp.

1 Máy đập má.

-Bơm đưa dầu vào xi lanh chính, phụ và bình tích năng.

-Pit tông bom đi xuống, dầu vào xi lanh phụ ngắt -> không khí trong

bộ tích năng bị ép đến áp lực tương lựcn đập vật liệu.

-Pit tông bơm đi lên -> dầu đi ra khỏi xi lanh chính tiếp tục -> dầu đi

ra khỏi xi lanh phụ.

1-Cơ cấu tay quay con trượt

2-Pistong bơm chính3-Xilanh

4-Pistong5-Má di động

1 Máy đập má.

SƠ ĐỒ DẪN ĐỘNG PHỤ Ở MÁY ĐẬP MÁ

1-Động cơ phụ2-Hộp giảm tốc3-Khớp nối

4-Động cơ chính

1 Máy đập má.

-Ở các các nghiền lớn moment khởi động máy lớn do lực

quán tính

-Công suất làm việc chỉ chiếm 40-50%Ndc Tuy nhiênkhi đá

có trong buồng nghiền động cơ cũng khó khởi

1-XÁC ĐỊNH GÓC ÔM

1 Máy đập má.

1-XÁC ĐỊNH GÓC ÔM

1-XÁC ĐỊNH GÓC ÔM(tt)

1 Máy đập má.

2-XÁC ĐỊNH VẬN TỐC GÓC

1 Máy đập má.

2-XÁC ĐỊNH VẬN TỐC GÓC(tt)

1 Máy đập má.

3-XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT

1 Máy đập má.

3-XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT(tt)

1 Máy đập má.

The movie

2 MÁY NGHIỀN CÔN

3 Máy nghiền rotor và nghiền buá

3 Máy nghiền rotor và nghiền buá

4 Máy nghiền trục

-Nghiền trung bình và nhỏ

-Đá vôi, đá hoa cương, đát đaá chiụ lửa -Mức nghiền i=1-10

4 Máy nghiền trục

-Điều kiện nghiền

α ≤ µ

β ≤ 2µ

 Sàng lắc ngang:

mặt sàng nghiêng

góc 5-15o

5 Máy sàng –Sàng lắc ngang

5.Máy sàng –Sàng lệch tâm

Nguyên tắc

cấu tạo sàng

lệch tâm

 Sàng rung vô hướng

– Mặt sàng nằm nghiêng

5.Máy sàng- Sàng rung quán tính

 Sàng rung có hướng

– Mặt sàng nằm ngang

7 Trạm nghiền sàng đá

 Sơ đồ nguyên lý trạm nghiền sàng đá với ba công đoạn

Các máy sản xuất bêtông xi măng

 Khái niệm và phân loại:

Bê tông được tạo thành từ hỗn hợp vật liệu kết dính

gồm: xi măng, nước và cốt liệu (cát, đá hoặc sỏi)

+Tính linh động của bê tông được đặc trưng bởi độ sụt nón (tính bằng cm):

- Độ sụt nón (15)cm - là bê tông kém linh động

- Độ sụt nón (615)cm - là bê tông linh động

- Độ sụt nón  15 cm - là bê tông chảy loãng (vữa)

- Hỗn hợp bê tông có độ sụt nón bằng 0 là hỗn hợp bê tông cứng (khô)

 + Phân loại:

 Theo chế độ làm việc: 2 loại

 - Máy trộn làm việc theo chu kỳ.

 - Máy trộn hoạt động liên tục.

 Theo phương pháp trộn: 2 loại

 + Công dụng:

 Máy trộn bê tông rơi tự do dùng có hiệu quả

để trộn các hỗn hợp bê tông có cốt liệu to (kích thước tới 70mm) Qúa trình trộn xảy ra tích cực nhờ tạo các dòng vật liệu chảy chéo nhau do các cánh trộn và thành thùng đưa vật liệu lên cao rồi rơi tự do xuống.

 Máy trộn cưỡng bức là nhờ các cánh trộn

chuyển động trong lòng hỗn hợp bê tông.

MAÝ TRỘN

MAÝ TRỘN

MAÝ TRỘN

MAÝ TRỘN

Thiết bị vận chuyển bê tông.

 1 Phân loại và phạm vi sử dụng:

 + Tuỳ theo phạm vi làm việc: 2 loại.

- Vận chuyển trong phạm vi nhà máy, từ công trường, từ nơi trộn tới nơi đổ để tạo hình cấu kiện: bơm bê tông, băng vít tải.

- Vận chuyển bê tông từ trạm trộn tới công trường: ôtô trộn, ôtô

chuyên dùng.

 2 Ôtô trộn và chuyên chở bê tông:

M-D: vận chuyển bê tông vài km đến vài chục km.

- Cự ly ngắn: vận chuyển bê tông đã trộn: dung tích chứa 75-80%; n

= 3-4 vòng/phút => bê tông không phân tầng và đồng kết.

- Cự ly dài: vận chuyển cốt liệu khô: 60-70% => đến nơi quay trộn với nước; n = 10-12 vòng/phút.

9 MAÝ TRỘN- VẬN CHUYỂN BÊ

 3 Máy bơm bê tông.

 a Công dụng:

 - Vận chuyển bê tông có tính linh động (độ sụt nón 12cm), bơm vữa đi xa tới 500m hoặc lên cao tới 70m.

 + Phân loại:

 - Theo nguyên lý làm việc:

 - Liên tục (kiểu rô to ống mềm).

 - Chu kỳ (kiểu pistông).

 Bơm pistông có van

chữ S

10 MÁY BƠM BÊ TÔNG

 b Sơ đồ cấu tạo bơm bê tông 2 piston có:

 Sơ đồ

 Van chữ S ở ngay trong khoang nạp 1 bê tông của bơm:

 - Tại mỗi chu kỳ làm việc van được lắc đi một góc

nhất định làm che kín đường ra của 2 xi lanh, tại thời điểm này một trong hai xi lanh bơm nối với khoang nạp 1

 - Hiện thường dùng xe bơm bê tông có cần cao để bơm lên cao tới 60m

10 MÁY BƠM BÊ TÔNG

Bơm bê tông hoạt động liên tục kiểu

 - Các con lăn chuyển động hành tinh quanh trục rôto lăn

đè lên ống mềm đẩy bê tông tới ống dẫn

 - Sau khi bị nén ống trở lại hình dáng ban đầu do tính

đàn hồi và có chân không ở trong khoang bơm

 - Dưới áp lực khí quyển lượng bê tông được hút vào ống mềm, con lăn theo đường kính khoang đẩy hỗn hợp vào đường ống dẫn

c Bơm bê tông

 Năng suất máy bơm bê tông:

12 Trạm trộn bê tông nhựa nóng

 Các phối liệu định lượng sơ bộ

sấy(200-300 độ) sàng phân lọai (3-4 loại) chứa (bột khóang phụ gia không sấy)

định lượng trộn xả phối liệu + (nhựa nóng 150-170 độ) trộn trung bình (45- 60

giây/mẻ) xuất trạm (nhiệt độ 150 -170độ)

12 Trạm trộn bê tông nhựa nóng

5 Các thiết bị để đầm lèn hỗn hợp bê tông.

 1 Công dụng và phân loại.

Công dụng: quả đầm được đặt trong khối bê tông.

- Dầm các khối bê tông dầy, có diện tích nhỏ: cột dầm, móng, nhà Phân loại:

- Đầm dùi trục bánh lệch tâm.

- Đầm dùi truyền động hành tinh: tựa lăn trong; tựa lăn ngoài.

13 Đầm dùi

 Đầm dùi trục mềm

13 Đầm dùi

 b Những đặc điểm cần lưu ý khi sử

dụng đầm dùi:

 Truyền động hành tinh: đảm bảo con chạy bám với

đường chạy để đảm bảo tỉ số truyền

hành tinh -> tạo

rung đúng tần số.

15 Đầm bàn

14 Đầm cóc

Chương VI Máy và thiết bị gia cố nền móng công trình

 + Phân loại:

 Theo đặc điểm cấu tạo:

 - Nhóm 1: búa rơi tự do

búa diezen.

Chương VII Máy làm đất

 Phân loại theo công dụng:

- Nhóm máy làm công tác chuẩn bị: máy xới, cưa cây, bẩy hộc đá.

- Nhóm đào vận chuyển: ủi, san, cạp.

- Nhóm đào xúc: máy đào 1 gàu, máy đào nhiều gàu.

- Nhóm đầm lèn: máy đầm xung động, đầm tĩnh, đầm rung.

Máy xới:

Máy ủi:

 - Là loại máy chủ đạo: bộ phận công tác: lưỡi ủi

 - Dùng đào và vận chuyển đất trong cự ly 100m:

 + Lấp hào hố, san bằng nền móng công trình

 + Đào đắp nền cao tới 2m

 + Ủi hoặc san rải vật liệu

 - Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

 Hình

 + Lưỡi ủi: chịu lực phức tạp: 2 phần

 - Thân lưỡi

 - Lưỡi cắt

Máy cạp:

 c+ Công dụng và phân loại:

- Máy cạp (hay máy xúc chuyển) được sử dụng trong công tác đào đắp nền, san bằng, đào bới bỏ lớp đất mùn bề mặt, hoặc san rải vật liệu xây dựng

 + Máy cạp được phân loại:

- Theo khả năng di chuyển: tự hành và không tự hành

- Theo hệ thống truyền động: thuỷ lực và cáp

- Theo phương pháp đổ đất: đổ tự do và cưỡng bức

- Theo dung tích: nhỏ ( 6m3), vừa (6-18m3), lớn ( 

18m3) Có một số cực lớn (30-50m3)

10-khung cong; 11- khớp cầu

vận năng; 12- đầu kéo;

13-xi lanh điều khiển tấm chắn.

Máy cạp:

 - Thùng cạp được nâng hạ nhờ hệ thống

thuỷ lực.

 - Đóng mở nắp thùng và xả đất: xi lanh 5, 13

 - Khung chính: 1 đầu nối khớp xoay với

khung phụ (khung thùng - khớp 3), đầu kia nối khớp cần với đầu kéo (khớp 11) => đầu kéo và bộ công tác thùng cạp đứng trên mặt phẳng khác nhau nhưng khung không bị vặn

và thuận lợi khi lượn vòng.

Máy cạp:

- Đất đẩy ra ngoài (loại cưỡng bức).

- Nghiêng thùng về trước hoặc sau (đổ tự do)

Máy cạp:

Máy cạp:

Máy cạp:

17 Máy khoan cọc nhồi

Tổ chức sử dụng máy trong thi công

công nặng nhọc không đảm bảo an toàn và sức khoẻ cho công nhân Để rút ngắn thời gian xây dựng, nhanh đưa

công trình vào sử dụng, thực hiện phương châm "cơ giới hoá trong thi công xây dựng" để giải phóng sức lao động cho công nhân và đưa năng suất lao động lên cao Mỗi cán

bộ kỹ thuật, cán bộ quản lý phải tích cực học hỏi kinh

nhgiệm, nghiên cứu không ngừng nâng cao trình độ để

mạnh dạn áp dụng máy trong thi công xây dựng

 2 Cơ sở lựa chọn máy.

 Khi sử dụng máy thi công phải căn cứ vào những điều kiện sau:

 a Đặc điểm công trình và hoàn cảnh thi công Nghĩa là khối lượng công việc nhiều hay ít, thi công cao hay thấp, trọng lượng cấu kiện là bao nhiêu, thi công tập trung hay phân tán, diện thi công rộng hay hẹp….

 b Các đặc trưng chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của máy như: sức nâng, chiều cao, chiều dài tay cần, tốc độ di chuyển, năng suất bình quân…

 c Thời gian phải hoàn thành công việc hay công trình để

từ đó tính toán số lượng máy cần dùng.

 d Lượng lao động, các thợ và phục vụ theo máy, giá

thành sử dụng máy là tiết kiệm nhất.

Tổ chức sử dụng máy trong thi công

xây lắp.

 3 Lựa chọn phương án sử dụng máy:

 a Xác định số lượng máy cần dùng theo thời gian làm việc:

 Dựa vào các yếu tố sau:

 - Khối lượng công việc cần thi công bằng máy.

 - Năng suất một ca máy.

 - Số ca máy trong một ngày.

 - Thời gian làm việc của máy theo dự kiến.

 Thường có hai trường hợp tính toán xảy ra trong thực tế:

 + Trường hợp sử dụng máy một loại (chỉ có một loại máy làm việc)

Tổ chức sử dụng máy trong thi công

xây lắp.

 + Trường hợp sử dụng máy một loại (chỉ có một loại máy làm việc).

 Ta có công thức:

 Trong đó:

 Nm : là số lượng máy cần thiết (máy).

 : tổng khối lượng các công việc cần thi công bằng máy.

 C : số ca máy thi công trong một ngày (dự kiến).

 n : năng suất dự kiến lấy từ 90 -> 100.

 Dbq : định mức năng suất bình quân của máy.

 T : thời gian làm việc của máy (ngày).

 di : định mức năng suất một ca máy của công việc i.

1

100

n

i i

i

bq

Q N

 Ví dụ: Để cẩu lắp cấu kiện cho một xưởng cơ khí với số liệu sau:

 - 36 cột bê tông cốt thép nặng 4,5 tấn/cột.

 - 32 giằng bê tông cốt thép nặng 2,5 tấn/giằng.

 - 24 vì kèo (dàn) bê tông cốt thép nặng 3 tấn/vì.

 * Tra định mức dự toán số 1242/1998/QĐ-BXD, xác định mức sử dụng máy từ đó xác định định mức bình quân (Đbq) của máy:

 - LA.21: Lắp cột đ1 = 0,07 ca/1ck.

 - LA.31: Lắp giằng đ2 = 0,1 ca/1ck.

 - LA.43: Lắp tấm mái đ4 = 0,019 ca/1ck.

 * Qui đổi định mức ra đơn vị cấu kiện /ca máy.

 Định mức bình quân của máy:

bq n

i

i i

Q D

Q d

bq

Q N

Q T

C N n d





 * Xác định thời gian lắp cho từng loại cấu kiện (Ti):

Q T



 Như vậy, so sánh với kế hoạch ta chọn 1 máy là hợp lý, đảm bảo yêu cầu đặt ra.

 Trên đây là phương án sử dụng 1 máy thi công theo phương án tuần tự Ta có thể tổ chức thi công xen kẽ hoặc tăng ca trong một ngày để rút ngắn thời gian Từ đó ta có nhiều phương án sử dụng máy và lựa chọn phương án tốt nhất phù hợp với các điều kiện và tình hình thực tế cho phép.

 + Xác định số lượng máy nhiều loại phối hợp.

 Trong thi công thường có những công việc 2->3 loại máy phối hợp làm việc với nhau.

 Ví dụ:

 - Máy đào + máy ủi + ô tô vận chuyển (khi thi công đào và đắp đất công trình).

 - Cầu trục + ô tô vận chuyển cấu kiện bê tông (trong thi công lắp ghép)v.v….

 Cho nên ngoài việc xác định số lượng 1 loại máy làm việc độc lập ta còn phải xác định tỷ lệ giữa các loại máy cùng phối hợp làm một công việc sao cho

chúng làm việc liên tục, thời gian ngừng việc là ít nhất.`

 Tỷ lệ giữa hai loại máy phối hợp xác định như sau:

 Tck : là thời gian hoàn thành 1 chu kỳ công tác của máy.

 Nm1; Nm2 : là số lượng máy 1 và máy 2.

 Ví dụ:

 Để san bằng một khu đất người ta chọn biện pháp

kỹ thuật là dùng máy cạp và máy ủi phối hợp thi

công Diện thi công cho phép cùng một lúc thi công không quá 10 máy

 - Thời gian hoàn thành 1 chu kỳ của máy ủi là 1,4

 Do đó ta chọn phương án sử dụng máy như sau:

 Theo tỉ lệ trên ta thấy: cứ 1 máy ủi thì kết hợp với 32/7 máy cạp

 Vì máy không theo tỉ lệ, do đó ta có các phương án:

 Như vậy cứ 7 máy ủi kết hợp với 32 máy cạp thì không

có hiện tượng ngừng việc

 Nhưng diện thi công không cho phép vì 32 + 7 = 39 máy

> 10 máy

 Do đó ta chọn phương án sử dụng máy như sau:

 Theo tỉ lệ trên ta thấy: cứ 1 máy ủi thì kết hợp với 32/7 máy cạp Vì máy không theo tỉ lệ, do đó ta có các

phương án:

 - Phương án 1: 1 máy ủi + 5 máy cạp

 - Phương án 2: 1 máy ủi + 4 máy cạp

 Theo phương án 1: thì máy ủi sẽ làm việc

liên tục, còn máy cạp sẽ thừa một lượng là máy, lượng thừa này sẽ tạo ra ngừng việc của máy cạp.

 Như vậy tỉ lệ ngừng việc tính cho cả kíp máy là: