thiết kế máy ép gạch không nung năng suất 1 5 triệu viênnăm

Gạch là một sản phẩm có rất nhiều chủng loại, sản xuất theo các côngnghệ khác nhau tùy theo công nghệ nên tên gọi của chúng cũng khác nhau: gạch nung, gạchkhông nung, gạch xỉ, gạch tổ on

Trang 1

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: HUỲNH HỮU NGHỊ

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô trong trường Đạihọc Bách Khoa nói chung và các thầy cô trong khoa Cơ Khí, bộ môn Thiết Kế Máy nóiriêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trongsuốt thời gian qua

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Huỳnh Hữu Nghị, thầy đã tận tình giúp đỡ,

trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp Trong thờigian làm việc với thầy, em không những tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn họctập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây lànhững điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này

Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã động viên, góp ýkiến và giúp đỡ trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp Mặc

dù em đã cố gắng hết sức để hoàn thành nhiệm vụ được giao nhưng với thời gian và kiếnthức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi các sai sót Em kính mong quý Thầy Cô xem xét

và góp ý thêm để đề tài được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn

Trang 2

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Hiện nay ngành xây dựng đang phát triển rất mạnh, các khu công nghiệp, khu chế xuất,khu đô thị mới ngày một nhiều, nông thôn dần dần được đô thị hóa, do vậy nhu cầu về vật

tư xây dựng ngày một gia tăng Một trong những vật tư quan trọng và chiếm tỷ lệ khá lớn

đó là sản phẩm gạch Gạch là một sản phẩm có rất nhiều chủng loại, sản xuất theo các côngnghệ khác nhau tùy theo công nghệ nên tên gọi của chúng cũng khác nhau: gạch nung, gạchkhông nung, gạch xỉ, gạch tổ ong…

Trong đó, gạch không nung ngày càng trở nên phổ biến trong xây dựng, bởi nó có nhiềuyếu tố thuận lợi như: có tính chịu lực cao, giá thành thấp hơn so với gạch đất nung, đáp ứngtốt các tiêu chí về kỹ thuật, kết cấu, môi trường, thi công

Từ những yêu cầu cấp thiết trên, bài luận văn của em sẽ trình bày nội dung thiết kế máy

ép gạch block với năng suất 1.5 triệu viên/năm

Do thời gian hạn chế và vốn kiến thức của em còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện

để tài này vẫn còn nhiều thiếu sót, mong quý thầy cô trong hội đồng bảo vệ luận văn tốtnghiệp, thầy hướng dẫn chỉ dẫn thêm cho đề tài của em được hoàn thiện hơn Em xin chânthành cảm ơn tất cả các thầy cô

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

TÓM TẮT LUẬN VĂN 2

MỤC LỤC 3

Danh sách bảng biểu 6

Danh sách hình vẽ 7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG 10 1.1 Tổng quan về gạch không nung 10

1.1.1 Công nghệ làm gạch nung truyền thống 10

1.1.2 Khái quát về gạch không nung 10

1.2 Tình hình nghiên cứu nước ngoài 11

1.3 Tình hình nghiên cứu trong nước 12

1.4 Tính cấp thiết của nghiên cứu 12

1.4.1 So sánh với gạch đất nung 12

1.4.2 Lợi ích của gạch không nung 13

1.5 Nội dung nghiên cứu 14

1.6 Phương pháp và kỹ thuật sử dụng 15

1.7 Nội dung nghiên cứu của luận văn 15

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 16

2.1 Sơ đồ nguyên lý dây chuyền sản xuất gạch không nung 16

2.1.1 Phân cụm chức năng của dây chuyền sản xuất gạch không nung 16

2.1.2 Các loại máy ép gạch không nung hiện có trên thị trường 17

2.1.3 Sơ đồ động của dây chuyền sản xuất gạch không nung 20

Trang 4

2.2 Thông số đầu vào của các cụm chức năng 22

2.3 Lựa chọn phương án thiết kế cho các cụm chức năng 22

2.3.1 Lựa chọn phương án cho máy nghiền 22

2.3.2 Lựa chọn phương án thiết kế cho máy sàng 28

2.3.3 Lựa chọn phương án thiết kế cho cụm cấp liệu định lượng 32

2.3.4 Lựa chọn phương án cho cụm máy trộn 37

2.3.5 Lựa chọn phương án cho cụm băng tải 42

2.3.6 Lựa chọn phương án cho cụm ép định hình 46

2.3.7 Lựa chọn phương án cho cụm dỡ liệu 50

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHO MÁY ÉP GẠCH BLOCK 57

3.1 Phương án 1 57

3.4 Đánh giá phương án và lựa chọn kết cấu cho máy 59

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 60

4.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình ép 60

4.1.1 Đặc tính kỹ thuật của gạch block 60

4.1.2 Tính toán thông số động lực học của máy 61

4.2 Phân tích hoạt động của máy 62

4.3 Tính toán thời gian ép của một chu kỳ 63

4.4 Phân tích chu kỳ ép 64

4.4.1 Hành trình chuyển động của các cơ cấu 64

4.4.2 Phân tích thời gian và tính vận tốc của chu kỳ ép 64

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC 66

Trang 5

5.1 Xác định các cơ cấu chấp hành 66

5.1.1 Chất lỏng công tác và áp suất sử dụng 66

5.1.2 Xylanh truyền lực chính cho khuôn trên 67

5.1.3 Tính cụm xylanh nâng khuôn dưới 78

5.1.4 Xylanh lùa gạch 82

5.1.5 Lựa chọn cơ cấu làm kín cho các cụm xylanh-piston 85

5.2 Sơ đồ hệ thống thủy lực 90

5.2.1 Tính toán ống dẫn 90

5.2.2 Chọn các thiết bị cho mạch thủy lực (Sử dụng Catalogue của YUKEN) 92

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG MÁY 99

6.1 Thân máy 99

6.2 Dầm trên 99

6.3 Dầm ngang di động 101

6.4 Dầm dưới 105

6.5 Chân máy 106

6.6 Khuôn ép 108

6.7 Các cột và đai ốc 109

6.7.1 Các cột (trụ) dẫn hướng 109

6.7.2 Đai ốc 110

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 111

7.1 Yêu cầu kỹ thuật 111

7.2 Sơ đồ Grafcet 112

7.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 113

KẾT LUẬN 115

Trang 6

Tài Liệu Tham Khảo 116

Danh sách bảng biểu Bảng 2.1 Các bộ phận chính của máy ép gạch không nung 17

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của các cụm trong dây chuyền 22

Bảng 2.3 Bảng đánh giá các phương án lựa chọn máy nghiền 27

Bảng 2.4 Bảng đánh giá các phương án lựa chọn máy sàng 31

Bảng 2.5 Bảng đánh giá các phương án lựa chọn cụm cấp liệu định lượng 36

Bảng 2.6 Bảng đánh giá các phương án lựa chọn máy trộn 41

Bảng 2.7 Bảng đánh giá các phương án lựa chọn cụm cấp liệu 45

Bảng 2.8 Bảng đánh giá các phương án lựa chọn cụm ép định hình 48

Bảng 2.9 Bảng đánh giá các phương án lựa chọn cụm băng tải 55

Bảng 4.1 Bảng phối hợp chuyển động 65

Bảng 5.1 Đặc tính 1 số loại dầu công nghiệp 67

Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật của xy lanh ép 72

Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật của xy lanh 79

Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật của xy lanh lùa gạch 83

Bảng 5.5 Lưu lượng qua các hành trình 85

Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật phớt gạt bụi Wiper Seals 86

Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật Rod Seals 86

Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật O-Ring 87

Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật Piston Seals 87

Bảng 5.10 Thông số kỹ thuật Rod Guide Ring 88

Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật Piston Guide Ring 89

Trang 7

Danh sách hình vẽ

Hình 2.1 Sơ đồ khối thể hiện chức năng từng cụm trong máy ép gạch không nung 16

Hình 2.2 Máy ép gạch thủy lực QT5-20 17

Hình 2.3 Máy ép gạch block tự động QTY 9-15 18

Hình 2.4 Máy ép gạch block tự động QTY 6-15B 19

Hình 2.5 Sơ đồ dây chuyền sản xuất gạch không nung 20

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bi 23

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bánh xe ướt 24

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý 26

Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý máy sàng rung vô hướng 28

Hình 2.10 Máy sàng rung có hướng 29

Hình 2.11 Máy sàng với bộ gây rung điện tử 30

Hình 2.12 Băng tải cố định 32

Hình 2.13 Hình dạng chung của gàu tải 34

Hình 2.14 Sơ đồ vít tải 35

Hình 2.15 Máy trộn có 1 trục nằm ngang 37

Hình 2.16 Máy trộn kiểu vít tải 38

Hình 2.17 Máy trộn dung cánh đảo cơ khí 40

Hình 2.18 Sơ đồ băng tải ống 42

Hình 2.19 Sơ đồ băng tải lòng máng 43

Hình 2.20 Sơ đồ băng tải gầu 44

Hình 2.21 Máy ép vít ma sát 46

Hình 2.22 Sơ đồ cơ cấu vít ma sát đĩa hình côn 46

Hình 2.23 Sơ đồ cơ cấu vít ma sát dẫn động trực tiếp từ động cơ 47

Hình 2.24 Sơ đồ cơ cấu ép thủy lực 48

Hình 2.25 Sơ đồ hệ thống băng tải 50

Hình 2.26 Sơ đồ động của hệ thống băng tải 51

Hình 2.27 Sơ đồ hệ thống xích tải 51

Trang 8

Hình 2.28 Sơ đồ động của hệ thống xích tải 53

Hình 2.29 Sơ đồ hệ thống băng tải con lăn 54

Hình 3.1 Kết cấu máy ép thủy lực theo phương án 1 57

Hình 3.2 Sơ đồ kết cấu phương án 2 58

Hình 3.3 Kết cấu phương án thứ 3 59

Hình 4.1 Mặt trên của viên gạch 60

Hình 4.2 Mặt dưới của viên gạch 60

Hình 5.1 Kết cấu Xylanh – Piston tác động kép 73

Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý hành trình xuống nhanh 75

Hình 5.3 Sơ đồ nguyên lý hành trình ép 76

Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý hành trình lên khuôn 77

Hình 5.5 Sơ đồ nguyên lý cụm khuôn dưới 80

Hình 5.6 Sơ đồ nguyên lý hành trình xuống nhanh 81

Hình 5.7 Sơ đồ nguyên lý hành trình của càng lùa 83

Hình 5.8 Các cơ cấu làm kín xylanh 85

Hình 5.9 Sơ đồ hệ thống thủy lực 90

Hình 5.10.Van cân bằng loại H C 92

Hình 5.11 Thông số van cân bằng 93

Hình 5.12 Độ mất áp qua van cân bằng 93

Hình 5.13 Van điều chỉnh lưu lượng 93

Hình 5.14 Thông số kỹ thuật của van điều chỉnh lưu lượng 93

Hình 5.15 Độ mất áp qua van điều chỉnh lưu lượng 94

Hình 5.16 Thông số kỹ thuật van phân phối 94

Hình 5.17 Độ mất áp qua van phân phối 94

Hình 5.18 Van cân bằng 95

Hình 5.19 Thông số kỹ thuật van cân bằng 95

Hình 5.20 Thông số kỹ thuật van một chiều 95

Hình 5.21 Mất áp qua van một chiều 96

Hình 5.22 Công suất tiêu thụ của bơm PV2R2-41 97

Trang 9

Hình 5.23 Công suất tiêu thụ của bơm PV2R4-136 97

Hình 6.1 Kết cấu dầm ngang trên 100

Hình 6.2 Sơ đồ tác dụng lực lên dầm trên 100

Hình 6.3 Sơ đồ ứng suất tác dụng lên dầm trên 101

Hình 6.4 Các phương án cố định piston với dầm ngang di động 102

Hình 6.5 Kết cấu 3D dầm ngang di động 102

Hình 6.6 Kết cấu 3D của dầm ngang dưới 102

Hình 6.7 Sơ đồ tác dụng lực lên dầm di động 103

Hình 6.8 Sơ đồ ứng suất tác dụng lên dầm di động 103

Hình 6.9 Sơ đồ tác dụng lực lên dầm di động dưới 104

Hình 6.10 Sơ đồ ứng suất tác dụng lên dầm di động dưới 104

Hình 6.11 Kết cấu 3D dầm dưới 105

Hình 6.12 Sơ đồ tác dụng lực lên dầm dưới 105

Hình 6.13 Sơ đồ ứng suất tác dụng lên dầm dưới 106

Hình 6.14 Kết cấu 3D của chân máy 106

Hình 6.15 Sơ đồ lực tác dụng lên chân máy 106

Hình 6.16 Sơ đồ ứng suất tác dụng lên chân máy 107

Hình 6.17 Khuôn ép 108

Hình 6.18 Các phương án cố định cột và dầm 108

Hình 7.1 Sơ đồ thủy lực 111

Hình 7.2 Biểu đồ GRAFCET điều khiển 112

Hình 7.3 Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển 113

Trang 10

KHÔNG NUNG

1.1 Tổng quan về gạch không nung

1.1.1. Công nghệ làm gạch nung truyền thống

Gạch xây là một bộ phận cấu thành quan trọng của ngôi nhà hoặc 01 công trình kiếntrúc dân sự Một năm, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng, cả nước ta tiêu thụ từ

20 - 22 (tỷ viên), nếu cứ với đà phát triển này, đến năm 2020 lượng gạch cần cho xây dựng

là hơn 40 tỷ viên, một số lượng khổng lồ, để đạt được mức này, lượng đất sét phải tiêu thụvào khoảng 600 triệu m3 đất sét tương đương với 30.000 ha đất canh tác bình quân mỗinăm mất 2500 ha đất canh tác Riêng năm 2020 mất 3150 ha đất Không những vậy, gạchnung còn tiêu tốn rất nhiều năng lượng: Than, củi, đặc biệt là than đá, quá trình này thải vàobầu khí quyển của chúng ta khí độc không chỉ ảnh hưởng tới môi trường sức khoẻ của conngười mà còn làm giảm tới năng suất của cây trồng, vật nuôi

Với những vấn đề trên, gạch nung đang dần là một điểm yếu về công nghệ quantrọng trong công nghiệp xây dựng ở nước ta và rất cần được quan tâm Chính vì vậy, theoquy hoạch tổng thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến 2010 và định hướng đến 2020

đã được Thủ tướng Chính phủ phê duy ệt ngày 01/08/2001, phải phát triển gạch không nungthay thế gạch đất nung từ 10% - 15% vào năm 2005 và 25% - 30% vào năm 2010, xoá bỏhoàn toàn gạch đất nung thủ công vào năm 2020

1.1.2. Khái quát về gạch không nung

Về bản chất của sự liên kết tạo hình, gạch không nung khác hẳn gạch đất nung Quátrình sử dụng gạch không nung, do các phản ứng hóa đá của nó nên trong hỗn hợp tạo gạch

sẽ tăng dần độ bền theo thời gian

Gạch không nung là loại gạch xây sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số

về cơ học: cường độ nén, uốn, độ hút nước…mà không cần qua nhiệt độ Có nhiều loại gạchkhông nung hiện nay đang sử dụng:

Trang 11

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: HUỲNH HỮU NGHỊGạch Papanh: Gạch không nung được sản xuất từ phế thải công nghiệp: Xỉ than, vôibột được sử dụng lâu đời ở nước ta Gạch có cường độ thấp từ 30- 50 kg/cm2 chủ yếu dùngcho các loại tường ít chịu lực.

Gạch block: Có nhiều loại với các thành phần vật liệu khác nhau, nhưng có 2 loạichính là loại được hình thành từ cát, ximăng và loại được hình thành từ đá mi, xi măng cócường độ chịu lực cao có thể xây nhà cao tầng, có thể xây tường cách âm

Gạch siêu nhẹ: Gạch siêu nhẹ là hỗn hợp xi măng, cát, chất tạo bọt không nung chokết quả ngoài mong đợi với khả năng cách âm, cách nhiệt, chống thấm, độ bền được tănglên gấp đôi Khả năng kết dính, trọng lượng tịnh nhẹ hơn so với các loại gạch khác

1.2 Tình hình nghiên cứu nước ngoài

Tại Mỹ, Tây Âu, Nhật Bản tỷ lệ vật liệu xây dựng không nung chiếm tới hơn 70% thịphần, một số nước phát triển trên thế giới đang có xu hướng giảm gạch đất sét nung xuốngchỉ còn 30% - 50% và xu hướng thay thế toàn bộ bằng gạch không nung

Tình hình sử dụng công nghệ “đất hóa đá” ứng dụng tại các nước trên thế giới

Trên các nước đang phát triển công nghệ “đất hoá đá” được ứng dụng rộng rãi vàophát triển giao thông, thuỷ lợi xây dựng

Ở Đức đã phát minh ra công nghệ gia cố nền đường bằng hoạt chất RRP Là một hợpchất của acid sunfur phối trộn vào đất và tạo ra một sự liên kết giữa các ion âm của đất vớication Ca++, Mg++, Fe++ và các thành phần khác phối trộn Quá trình phối trộn lu lèn đạt tớiK95, K98, thay thế lớp nền móng đường đồng thời kết hợp với các vật liệu làm như bê tôngasphan tạo thành con đường hoàn hảo, tốt đẹp có sự liên kết bền chắc của các ion

Phạm vi sử dụng hoạt chất RRP trên toàn châu Âu

Ở Mỹ đã có hợp chất SA44 –LS 40, cũng tương tự như hợp chất RRP ở Đức Hợpchất SA 44 –SL 40 đã được đưa vào sử dụng ứng dụng làm đường ở nước ta và được Bộgiao thông vận tải cho phép ứng dụng theo QĐsố734/QĐ- BGVT ngày 25/03/2004 Vàonhững năm 70 của thế kỷ 20, Mỹ đã đưa hợp chất SA44 –LS 40 vào sử dụng tại miền namViệt Nam

Trang 12

Và một loạt các nước trên thế giới họ sử dụng tới 70% gạch không nung vào ngànhxây dựng Các loại gạch không nung ở ấn độ, Pháp, Mỹ , Đức, Bỉ, Nam Phi…

Đặc biệt công nghệ “đất hoá đá” đã phát triển tới tầm cao dùng làm một số bộ phận

có tính chịu lực trong các thiết bị máy móc (máy bay của hãng Boeing)

1.3 Tình hình nghiên cứu trong nước

Gạch không nung ở Việt Nam đôi khi còn được gọi là gạch block, gạch blốc, gạch bêtông, gạch block bê tông, gạch xi măng,… tuy nhiên với cách gọi này thì không phản ánhđầy đủ khái niệm về gạch không nung Mặc dù gạch không nung được dùng phổ biến trênthế giới nhưng ở Việt Nam gạch không nung vẫn chiếm tỉ lệ thấp

Sản phẩm gạch không nung có nhiều chủng loại trên một loại gạch để có thể sử dụngrộng rãi từ những công trình phụ trợ nhỏ đến các công trình kiến trúc cao tầng, giá thànhphù hợp với từng công trình Có nhiều loại dùng để xây tường, lát nền, kề đê và trang trí Hiện nay, gạch không nung đã khẳng định chỗ đứng vững chắc trong các công trình,

nó đang dần trở nên phổ biến hơn và được ưu tiên phát triển Có rất nhiều công trình sửdụng gạch không nung, từ công trình nhỏ lẻ, phụ trợ cho đến các công trình dân dụng, đìnhchùa, nhà hàng, sân golf, khu nghỉ dưỡng, cao ốc,

1.4 Tính cấp thiết của nghiên cứu

- Có thể tạo đa dạng loại hình sản phẩm, nhiều màu sắc khác nhau, kích thước khácnhau, thích ứng tính đa dạng trong xây dựng, nâng cao hiệu quả kiến trúc

Trang 13

- Cơ sở sản xuất có thể phát triển theo nhiều quy mô khác nhau, không bị khống chếnhiều về mặt bằng sản xuất Suất đầu tư thấp hơn vật liệu nung…

- Được sản xuất từ công nghệ, thiết bị tiên tiến của quốc tế, nó có các giải phápkhống chế và sự đảm bảo chất lượng hoàn thiện, quy cách sản phẩm chuẩn xác Có hiệuquả trong xây dựng rõ ràng, phù hợp với các TCVN Các đặc điểm công nghệ gạch khôngnung:

- Máy móc thiết bị dây chuyền tự sản xuất chế tạo được cả trong và ngoài nước

- Xây dựng nhà máy ở khắp mọi địa hình từ hải đảo tới đỉnh núi cao

- Phụ gia vật tư sẵn có trên thị trường

- Sản xuất từ thủ công tới tự động hóa hoàn toàn

- Chất lượng viên gạch tiêu chuẩn tốt

- Giá thành hạ hơn so với gạch nung

1.4.2. Lợi ích của gạch không nung

Hiện nay thên thế giới đã áp dụng nhiều công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng khôngnung, nhằm giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường trong quá trình khai thác, sản xuất và đãmang lại nhiều kết quả tích cực như: tận dụng được nhiều nguồn nguyên liệu rẻ tiền hiện

có tại các vùng miền, tạo ra được nhiều loại VLXD có giá thành thấp, Ngoài ra vật liệuxây dựng không nung còn mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các chủ thể trong ngành côngnghiệp xây dựng như: chủ đầu tư chủ thầu thi công, nhà sản xuất vật liệu xâ dựng và cuốicùng là lợi ích của người tiêu dùng

Hiện nay trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, các lò gạch nung truyền thống ô nhiễm môitrường nặng nề đã được thế giới cảnh báo và nhà nước lên tiếng Nó tàn hại các sinh vậtnhư: Cây cối, các cánh đồng đến con người và các loài động vật đều bị tổn hại Chúng ta tuy

đã có một số công nghệ gạch không nung từ nước ngoài đưa vào song vẫn còn một số hạnchế:

Dây chuyền sản xuất gạch Block bằng cát, đá, xi măng tuy đã có song chưa được pháttriển mạnh mà nguyên liệu đầu vào phải kén chọn là đất, cát sạch nên còn có hạn

Dây chuyền sản xuất gạch ép từ đá và xi măng cũng vậy, vật liệu có hạn, mẫu mãkhông đẹp, mịn; nơi xây dựng nhà máy có hạn vì phụ thuộc nguyên liệu

Trang 14

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: HUỲNH HỮU NGHỊDây chuyền sản xuất gạch bê tông nhẹ bằng phương pháp sủi bọt hoặc khí của Đức thì

có ưu thế là gạch nhẹ, song nguyên liệu đầu vào cũng phải kén chọn là cát sạch + tro bay +

xi măng + phụ gia Mà phụ gia phải ngoại nhập phụ thuộc Dây chuyền thiết bị ngoại nhậpquá đắt nên khó phù hợp để đầu tư…

Công nghệ sản xuất gạch không nung cần đạt được các tiêu chí:

- Nguyên liệu đầu vào thuận lợi không kén chọn nhiều vô tận

- Máy móc thiết bị dây chuyền tự sản xuất chế tạo được cả trong và ngoài nước

- Xây dựng nhà máy ở khắp mọi địa hình từ hải đảo tới đỉnh núi cao

- Phụ gia vật tư sẵn có trên thị trường

- Sản xuất từ thủ công tới tự động hóa hoàn toàn

- Chất lượng viên gạch tiêu chuẩn tốt

- Giá thành hạ hơn so với gạch nung

Hai công nghệ sản xuất vật liệu không nung:

Công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất cát, sạn sỏi,đá… đạt các tiêu chí trênđây Công nghệ này đã hoàn chỉnh về thiết bị máy móc dây chuyền công nghệ

Công nghệ gạch bê tông siêu nhẹ bằng phương pháp tự sinh bọt và khí đơn giản, tiệnlợi hơn nhiều các công nghệ gạch nhẹ của nước ngoài, thiết bị và phụ gia tự sản xuất trongnước giá thành rẻ tiêu chuẩn gạch tốt tương đương và có phần vượt trội về cường độ chịunén và chịu nhiệt

Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy được vấn đề gạchkhông nung hiện nay là rất cần thiết, từ đó thấy được tính cấp thiết và sẽ thể hiện được ở nộidung nghiên cứu của luận văn

1.5 Nội dung nghiên cứu

Cách tiếp cận thực hiện nghiên cứu trong đề tài:

- Trên cơ sở tiếp thu những nghiên cứu lý thuyết về công nghệ , tìm hiểu các hệ thốngliên quan đến máy ép gạch không nung trong nước cũng như trên thế giới, sách, bài báo viết

về máy; tìm hiểu các yêu cầu kỹ thuật của máy như kích thước của gạch khi tạo hình,nguyên liệu, lực ép… Từ đó thiết kế kết cấu máy

Trang 15

- Thiết kế theo mô đun những bộ phận máy ép gạch không nung

- Hướng tiếp cận là giải quyết từng bài toán con của thuộc từng lĩnh vực cụ thể với cáckết quả thử nghiệm tại các cơ sở sản xuất, sau đó tích hợp thành hệ thống hoàn chỉnh

1.6 Phương pháp và kỹ thuật sử dụng

Phương pháp điều tra khảo sát: thực hiện việc điều tra khảo sát các nghiên cứu trong

và ngoài nước, tình hình sử dụng và sản xuất gạch không nung theo nhu cầu trong nướccùng các nghiên cứu liên quan đến vật liệu từ đó làm rõ các vấn đề cần nghiên cứu của luậnvăn

Phương pháp thực nghiệm: Nghiên cứu các kết quả đã thực nghiệm của các công ty đi

đầu về ngành sản suất gạch không nung từ đó có được các số liệu, kết quả tính toán

Phương pháp thiết kế ngược: Ứng dụng phần mềm và các thiết bị tiến hành lấy mẫu

các chi tiết, cụm chi tiết của máy để thực hiện việc thiết kế lại và tối ưu hóa kết cấu củamáy

1.7 Nội dung nghiên cứu của luận văn

1 Nghiên cứu kỹ các tài liệu: sách, báo, patent về công nghệ và cấu tạo của các loạimáy ép gạch không nung đã có;

2 Nghiên cứu các phương án thiết kế về cấu hình và kết cấu máy ép gạch không nung;

3 Đánh giá, lựa chọn phương án thiết kế phù hợp;

4 Tính toán thiết kế máy ép gạch không nung;

5 Mô hình kết cấu và mô phỏng động học máy;

6 Phân tích, đánh giá và hiệu chỉnh thiết kế;

 Kết Luận:

Thông qua chương một, ta đã nắm được tình hình sản xuất và sử dụng gạch khôngnung trong nước cũng như trên thế giới, từ đó thấy được tầm quan trọng của việc sản xuấtgạch không nung và đưa ra được quy trình sản xuất gạch không nung

Trang 16

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

2.1 Sơ đồ nguyên lý dây chuyền sản xuất gạch không nung

1.1.1. Phân cụm chức năng của dây chuyền sản xuất gạch không nung

Hình 2.1.Sơ đồ khối thể hiện chức năng từng cụm trong máy ép gạch không nung

Trong đó:

- Máy nghiền: Vật liệu được đưa vào phễu, bộ phận công tác của máy sẽ nghiền nhỏ

vật liệu, làm giảm kích thước của các hạt, đảm bảo vật liệu có thể phối trộn và ép định

hình tốt nhất

- Máy sàng: Sau khi nghiền nhỏ vật liệu, ta đưa vào máy sàng để tách được thành

một loại vật liệu đồng nhất, không lẫn tạp chất

- Cụm cấp liệu định lượng: Sử dụng các phễu chứa liệu, băng tải liệu, cân định

lượng, bộ phận cài dặt phối liệu Một phần được đưa xuống bàn cân theo công thức phối

trộn đã cài đặt Toàn bộ quá trình này được tiến hành hoàn toàn tự động

- Cụm máy trộn: Nguyên liệu được cấp theo công thức phối trộn đã cài đặt vàđược

đưa vào máy trộn một cách hoàn toàn tự động Sau đó trộn ngấu đều theo thời gian cài

đặt Hỗn hợp sau phối trộn được tự động đưa vào máy ép gạch nhờ hệ thống băng tải

- Cụm băng tải: Được đặt giữa máy ép và máy trộn nguyên liệu, chuyển nguyên liệu

sau khi được phối trộn tới phễu chứa liệu đặt trên máy ép

Trang 17

- Cụm ép định hình: Tạo ra lực rung ép lớn từ trên xuống và từ dưới lên để hình

thành các viên gạch không nung có hình dáng như khuôn ép, đạt chất lượng cao và ổnđịnh

- Cụm dỡ liệu: Đây là bộ phận tự động chuyển và sắp xếp từng khay vào vị trí định

trước Nhờ đó ta có thể chuyển gạch vừa sản xuất ra khu vực lưu kho

Bảng 2.1.Các bộ phận chính của máy ép gạch không nung

ST

T

Cụm chức năng của máy Yêu cầu chức năng

4 Cấp liệu định lượng Cung cấp nguyên liệu cho máy trộn

8 Băng tải dỡ liệu Đưa thành phẩm ra vị trí định sẵn

Trong phân tích cụm, bộ phận cấp liệu định lượng, ép định hình là hai yếu tố vôcùng quan trọng để tạo ra sản phẩm theo như ý muốn

2.1.2. Các loại máy ép gạch không nung hiện có trên thị trường

Trang 18

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: HUỲNH HỮU NGHỊMáy gạch block thủy lực loại nhỏ là máy được cải tiến mới nhất,các thông số và đặctính của máy như sau:

- Máy sử dụng hệ thống thuỷ lực, máy vận hành đơn giản

- Lực ép thuỷ lực và lực ép rung kết hợp, tạo khuôn hình cho viên gạch nhanh hơn,mật độ nén chặt viên cao hơn

- Máy hoàn toàn phù hợp cho sản xuất các loại viên gạch lát vỉa hè,gạch xây tườngkhi thay đổi khuôn gạch

 Máy ép gạch Block tự động QTY 9-15

Hình 2.3.Máy ép gạch block tự động QTY 9-15

- Hệ thống tiếp liệu: Phân phối nguyên liệu ổn định, rút ngắn thời gian tiếp liệu, và

chu trình tạo viên của khuôn

- Máy có thể tạo hình viên gạch xi măng đa dạng, gạch tiêu chuẩn, gạch tổ ong, gạch

lát hè đường Chất lượng cao, chịu nén tốt và kích thước chính xác

- Khung máy chính: Khung máy thiết kế rộng, thích hợp cho khuôn có kích cỡ to,

tăng số lượng viên/ lần ép Để đạt được áp lực ép đồng đều, nhà chế tạo ứng dụng 3 xilanh thủy lực nhằm tăng lực ép và ổn định, lực ép lên tới 100 tấn hơn thế nữa, xi lanhchính giữa nhằm tăng tốc cho hai xi lanh hai bên và năng suất máy được tăng theo

- Hệ thống máy: Hệ thống cơ khí, hệ thống điện tử, hệ thống thủy lực toàn bộ được

điều khiển bởi bộ PLC, có chức năng tự sửa lỗi, và tự động khóa an toàn bảo đảm máyhoạt động tốt

Trang 19

 Máy ép gạch block tự động QTY6-15B

Hình 2.4.Máy ép gạch block tự động QTY 6-15B

- Hệ thống điều khiển điện bao gồm các màn hình cảm ứng màu nhập ngoại, điềukhiển PLC có bộ phận vào dữ liệu và kết xuất phụ kiện điên dùng của German Schneider

- Hệ thống thủy lực bao gồm các linh kiện nhập ngoại và được dùng các van phânphối có độ bền cao Các hoạt động khóa xi lanh có thể điều khiển thông qua kiểm soát lưulượng và áp lực tùy theo các điều kiện làm việc khác nhau Các thiết bị thủy lực dùng sảnphẩm của Japan Yuken

- Khung máy làm bằng gang đúc và thép rất chắc chắn, các mối hàn dùng công nghệđặc biệt tạo độ cứng vững cao Chống ăn mòn và nâng cao tuổi thọ cho máy

- Bốn cột dẫn hướng bảo đảm các thao tác chính xác cho việc ép khuôn tạo hìnhviên gạch

- Bàn rung có ép tạo viên Bộ phận tiếp liệu có dẫn hướng tiến lùi

- Các phần chi tiết giữ kín dùng sản phẩm của Đài Loan

- Khuôn tạo hình viên gạch ứng dụng công nghệ thép cuộn đặc biệt

- Làm các loại viên như viên gạch lỗ, gạch lát đường, gạch trên thảm cỏ, gạch chốngtrượt, …

- Gạch lát màu được làm bởi thiết bị tạo lớp bề mặt

- Máy hoạt động bền bỉ từ các chi tiết nhỏ cho đến các bước hoạt động một cáchchính xác

Trang 20

2.1.3. Sơ đồ động của dây chuyền sản xuất gạch không nung

Trên cơ sở tham khảo các hệ thống của dây chuyền sản xuất gạch không nung, taxây dựng các tiêu chuẩn thiết kế và hình thành sơ đồ hoạt động như hình sau:

Hình 2.5.Sơ đồ dây chuyền sản xuất gạch không nung

Quá trình sản xuất gạch không nung được thực hiện qua các bước sau:

Bước 1: Xử lý nguyên liệu

Cát được phân loại cỡ hạt, hạt to được nghiền nhỏ nhằm đảm bảo cỡ hạt ≤ 3mm.Nguyên liệu (Xi măng, cát, nước) dự trữ tại kho bãi chứa nguyên liệu, sau đó qua băng tảiđưa vào bộ phận định lượng

SVTH: HUỲNH THÀNH TÂM

Cụm vận chuyển, định

lượng

Cụm ép gạch không nung

Cụm dỡ liệu Cụm máy

trộn

Băng tải

Máy nghiền

Máy sàng

Trang 20

Trang 21

Bước 2: Cấp nguyên liệu

Định lượng phối liệu được điều chỉnh cho phù hợp Sử dụng các phễu chứa liệu,băng tải liệu, cân định lượng, bộ phận cài đặt phối liệu Sau khi nguyên liệu được cấp đầyvào các phễu, chỉ một phần nguyên liệu được đưa xuống ban cân theo công thức phối trộn

đã cài đặt từtrước Qua khâu này, nguyên liệu được cấp theo công thức phối trộn đã càiđặt

Bước 3: Trộn nguyên liệu

Sau khi cấp phối được pha trộn theo tỷ lệ đã được tính sẵn qua hệ thống tự độnghóa, hỗn hợp nguyên liệu đưa vào máy trộn Nguyên liêu được trộn đều theo thời gian quiđịnh, máy sẽ tự động mở giàn phun nước để máy trộn đều hỗn hợp nguyên liệu với phụgia Hỗn hợp sau phối trộn được tự động đưa vào máy ép gạch nhờ hệ thống băng tải

Bước 4: Ép định hình viên gạch

Nhờ vào hệ thống truyền động, máy hoạt động tạo ra lực rung ép lớn từ trên xuống

và từ dưới lên để hình thành lên các viên gạch không nung đồng đều, đạt chất lượng cao

và ổn định

Bước 5: Lưu trữ và đóng gói

Viên gạch sau khi ép sẽ được chuyển và xếp từng khay vào vị trí định trước mộtcách tự động Nhờ đó mà ta có thể chuyển gạch vừa sản xuất ra khu vực lưu kho trước khi

sử dụng

Gạch được lưu kho tạm trong nhà xưởng có mái che, sau đó chuyển ra khu vực khobãi thành phẩm tiếp tục dưỡng hộ một thời gian (từ 5 đến 7 ngày tùy theo yêu cầu), trongthời gian dưỡng hộ gạch sẽ được phun ẩm Sản phẩm được xe chuyên dụng, cẩu tự hànhbốc lên và đem đến vị trí kho bãi, xếp thành lô thành hàng, thành kiện hay chồng theo tiêuchuẩn và được nhập kho

2.2 Thông số đầu vào của các cụm chức năng

Để có thể tính toán thiết kế các cụm chi tiết, ngoài việc xây dựng sơ đồ nguyên lý,

sơ đồ động, các thông số đầu vào cũng là một yếu tố quan trọng góp phần tính toán thiết

kế các chi tiết và cụm chức năng

Trang 22

Bảng 2.2.Thông số kỹ thuật của các cụm trong dây chuyền

STT Tên cụm chức năng của máy

Số lượn g

3 /giờCông suất : 6Hp

Năng suất: 2 triệu viên/năm

Băng tải400x2000 mmCông suất động cơ: 1,5Hp

2.3 Lựa chọn phương án thiết kế cho các cụm chức năng

2.3.1. Lựa chọn phương án cho máy nghiền

Bộ phận này có nhiệm vụ chính là nghiền nguyên liệu thành những hạt có kíchthước nhỏ Sau khi hoàn thành giai đoạn này, các hạt nguyên liệu sẽ có kích thước phùhợp cho việc sản xuất Dựa trên các nghiên cứu tổng quan, ta sẽ có một số phương án nhưsau:

2.3.1.1 Phương án sử dụng máy nghiền bi

Trong thùng chứa bi đạn và vật liệu nghiền Khi vỏ máy quay tròn, bi đạn chịu lực lytâm và lực ma sát nên bi đucợ nâng lên một chiều cao nào đó rồi rơi xuống theo quỹ đạoparabol, một số khác lăn trượt lên nhau Khi bi đạn rơi, nhờ động năng của nó mà vật liệu

Trang 23

bị đập nhỏ, ngoài ra vật liệu còn bị chà xát giữa bi đạn và tấm lót, giữa bi và bi nên vậtliệu được mài nhỏ ra Như vậy nguyên tắc tác dụng lực của máy nghiền bi là đập và mài

Hình 2.6.Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bi

Trang 24

 Ưu điểm:

- Có thể sấy nghiền đồng thời trong cùng một máy

- Cấu tạo tương đối đơn giản, làm việc ổn định và tin cậy

- Sử dụng dễ dàng, mức độ đập nghiền cao, ổn định

- Vật liệu được trộn khá đồng nhất

 Nhược điểm:

- Tốc độ chuyển động của bi đạn nhỏ, làm hạn chế số vòng quay của máy

- Tất cả bi đạn trong máy nghiền không đồng thời tham gia làm việc

- Kích thước lớn, làm việc ồn

- Tiêu hao năng lượng lớn, momen mở máy lớn.

2.3.1.2 Phương án sử dụng máy nghiền bánh xe ướt

Hình 2.7.Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bánh xe ướt

14-Đĩa hứng

Trang 25

Giá máy (đế máy) 10 gắn chặt với đĩa 3 Phía dưới có dầm 8 để đỡ ổ chặn 9, trong có trụcđứng 5 Bánh răng 4 gắn liền với trục đứng 5, mặt trên của bánh răng này có thể chế tạo ởdạng đĩa hứng sản phẩm nghiền Bánh răng 4 ăn khớp với bánh răng hình nón 6 lắp trêntrục 7 được quay bởi động cơ qua hộp giảm tốc Phần trên của trục 5 có các ổ trục khuỷu

2 Bánh xe 1 treo vào ổ trục này vì vậy chúng có thể nâng lên hay hạ xuống khi bề dày lớpvật liệu nghiền thay đổi hoặc khi gặp vật cứng rơi vào Kiểu liên kết đó chống được sự hưhại các chi tiết máy, đảm bảo được an toàn không bị uốn

Máy còn có 4 cánh gạt: 2 cánh gạt 11 để gạt vật liệu nghiền vào đường lăn của bánh

xe tháo liệu ra ngoài Cánh gạt 11 có thể nâng, hạ và quay được Cánh gạt 12 để làm sạchthành đĩa, 1 cánh gạt nữa để làm sạch phần lồi giữa đĩa để tránh đất sét bám dính vàonhững chỗ này Vật liệu nghiền xong lọt qua lỗ thủng của tấm lót đĩa rơi xuống đĩa hứng

14 và được cánh gạt 13 gạt xuống máng tháo

Các bánh xe 1 thường được bố trí trên những khoảng cách khác nhau r1 và r2 kể từtrục đứng để có thể nghiền được một diện tích lớn hơn trên mặt đĩa Bánh xe quay từ10÷20 vòng/phút

- Làm việc đáng tin cậy

- Thay thế các thiết bị hỏng nhanh

- Có thể nghiền vật liệu kích thước khá lớn

- Mức độ đập nghiền lớn, dễ điều chỉnh độ mịn trong một khoảng khá rộng

- Có thể nghiền vật liệu dẻo ẩm được, đồng thời cải thiện tính chất của chúngkhi nghiền trộn

- Cấu tạo cồng kềnh, nặng nề, sửa chữa máy phức tạp

- Năng lượng tiêu hao lớn

- Năng suất thấp so với trọng lượng và giá thành.

2.3.1.3 Phương án sử dụng máy nghiền va đập

Trang 26

Khi máy nghiền làm việc, vật liệu được nghiền bị tác động cơ học bằng va đập củađầu búa Lúc va đập, một phần hoặc toàn bộ cơ năng của búa chuyển thành năng lượnglàm biến dạng và phá hủy vật liệu.

8- Lưới ghi9- Trục máy10-Trục treo dầm ghi

Vật liệu rơi vào khoang máy 2 được búa đập nhỏ văng vào tấm lót với tốc độ lớn Khi

va đập vào đó, vật liệu sẽ bị đập nhỏ hơn, sau đó còn bị đập giữa búa và tấm lót rồi mớirơi xuống dưới lưới ghi Vật liệu nằm trên lưới ghi được búa chà sát cho tới khi đạt kíchthước nhỏ hơn khe ghi thì lọt ra khỏi máy

Trang 27

- Năng suất cao.

- Mòn búa và đầu búa nhanh, khi độ ẩm vật liệu >15% thì búa bị dính, khi nghiềnvật liệu quá cứng sẽ không mang lại hiệu quả

- Máy không sử dụng để dập vật liệu dẻo và mài mòn mạnh

2.3.1.4 Đánh giá và lựa chọn phương án cho máy nghiền

Để đánh giá các phương án trên và lựa chọn phương án tối ưu ta dựa trên các tiêuchí sau:

 Năng suất của hệ thống;

 Vật liệu nghiền đa dạng;

Vật liệu nghiề

n đa dạng

Giá thàn h

Tính đơn giản của hệ thốn g

Chất lượn

g sản phẩm

2 Phương án sử dụng máy nghiền bánhxe ướt x x Cao x √

Dựa trên các yếu tố đánh giá trong bảng 2.3 ta nhận thấy rằng phương án sử dụngmáy nghiền bi có chi phí đầu tư rẻ, chất lượng sản phẩm cao và đem lại năng suất tươngđương máy nghiền va đập, do đó ta chọn phương án sử dụng máy nghiền bi

Trang 28

2.3.2 Lựa chọn phương án thiết kế cho máy sàng

2.3.2.1 Phương án sử dụng máy sàng rung vô hướng

Hình 2.9.Sơ đồ nguyên lý máy sàng rung vô hướng

1- Hộp sàng;

2- Động cơ điện;

3- Bộ truyền đai;

4- Cửa xả liệu;5- Lò xo giảm chấn;6- Bánh lệch tâm

Trang 29

Chuyển động quay từ động cơ điện qua bộ truyền đai làm quay bánh lệch tâm Bánhlệch tâm quay gây rung làm cho hộp sàng rung theo và vật liệu được sàng.Do kết cấu tạo

ra lực li tâm vô hướng nên để vật liệu có thể di chuyển được thì cần phải đạt nghiêng sángmột góc từ 0 đến 300

2.3.2.2 Phương án sử dụng máy sàng rung có hướng

Hình 2.10.Máy sàng rung có hướng

Trang 30

nhau Khi hai trục quay đồng tốc và ngược chiều, dao động vô hướng tạo thành có hướng,dao động là hướng vuông góc với đường nối tâm của hai trục lệch tâm.

Nhược điểm: Có cấu tạo bộ gây rung phức tạp.

2.3.2.3 Máy sàng với bộ gây rung điện tử

Hình 2.11.Máy sàng với bộ gây rung điện tử

Trang 31

Hai lò xo hai bên đóng vai trò ngăn chặn va đập, triệt tiêu lực quán tính khi bánhthép đảo chiều, đây mới là mục đích quan trọng nhất của lò xo Như vậy, khi bánh thépdao động sẽ chịu tác động của lực điện từ, quá trình đảo chiều diễn ra nhanh gọn hơn.

- Kết cấu rất gọn nhẹ, bộ gây chấn tháo lắp dễ dàng, không gây dầu mỡ nên có thểứng dụng co nhiều ngành khác nhau như thực phẩm, dược phẩm…

- Bộ gây rung chế tạo phức tạp

2.3.2.4 Đánh giá và lựa chọn phương án cho máy sàng

Để đánh giá các phương án trên ta dựa trên các tiêu chí sau:

Giá thàn h

Hiệu quả sàng

Độ sạch

1 Phương án sử dụng máysàng rung vô hướng √ Trungbình √ x x

2 Phương án sử dụng máysàng rung có hướng √ Trungbình X √ √

3 Phương án sử dụng máy

Dựa trên các yếu tố đánh giá trong bảng 2.4 ta nhận thấy rằng phương án sử dụngmáy rung có hướng mặc dù kết cấu phức tạp hơn máy sàng rung vô hướng nhưng chi phí

Trang 32

đầu tư rẻ, hiệu quả sàng,độ sạch cao và đem lại năng suất tương đương máy sàng rung vôhướng và máy sàng với bộ rung điện từ, do đó ta chọn phương án sử dụng máy sàng rung

có hướng

2.3.3 Lựa chọn phương án thiết kế cho cụm cấp liệu định lượng

Bộ phận này có nhiệm vụ chính là cung cấp và phối trộn nguyên liệu Sau khi hoànthành giai đoạn này, nguyên liệu sẽ được phối trộn theo tỷ lệ đã tính toán và được cấp vàomáy trộn Dựa trên các nghiên cứu tổng quan, ta sẽ có một số phương án thiết kế như sau:

2.3.3.1 Phương án sử dụng băng tải

Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:(hình 4.44) Băng tải gồm có tấm băng 3 uốn congtrên tang dẫn 5 và tang căng 1 Tấm băng vừa là bộ phận kéo, vừa là bộ phận tải liệu.Chuyển động được nhờ lực ma sát xuất hiện khi tăng dẫn quay Động cơ cùng với hộpgiảm tốc và các nối trục là các cơ cấu truyền động của máy Phễu 2 để nạp vật liệu, phểu 6

để tháo liệu Bộ phận cạo 7 để làm sạch tấm băng Tấm băng được căng sơ bộ nhờ bộphận căng 8 lắp ở tang cuối máy hoặc lắp ở nhánh không tải Tất cả các cụm máy nêu ởtrên đều được lắp trên một khung đở Khi làm việc, tấm băng dịch chuyển trên giá đở trụclăn 4, 9 mang theo vật liệu từ phểu nạp liệu đến phểu tháo Quá trình tháo liệu tiến hành ởtang đầu máy

Hình 2.12 Băng tải cố định

1- Tang căng

2- Phễu nạp liệu

3- Tấm băng4- Giá đỡ trục lăn

Trang 33

5- Tang dẫn

6- Phễu tháo liệu

7- Bộ phận cạo

8- Bộ phận căng9- Giá đỡ trục lăn

 Ưu điểm

- An toàn cao, cấu tạo đơn giản, bền

- Có khả năng vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang, nằmnghiêng và kết hợp cả hai

- Vốn đầu tư và chế tạo không lớn; có thể tự động hóa

- Vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng

- Làm việc không ồn

- Năng suất cao, tiêu hao năng lượng ít

 Nhược điểm

- Băng tải có độ dốc cho phép không cao, thường từ 16-24° tùy theo vật liệu;

- Không thể vận chuyển theo đường cong;

- Không vận chuyển được vật liệu dẻo, dính kết

2.3.3.2 Phương án sử dụng gàu tải

Gàu tải gồm những bộ phận sau:

- Bộ phận kéo dài vô tận mang nhiều gàu và uốn vòng qua tang (hoặc đĩa xích) trên

và dưới của máy

- Chân máy gồm có tang (hoặc đĩa xích), trục lắp tang, vỏ và hộp nạp liệu

- Đầu máy gồm có trục dẫn động, tang (hoặc đĩa xích), bộ phận truyền động và bộphận tháo liệu

- Thân máy gồm nhiều đoạn ống có tiết diện tròn hoặc chữ nhật nối với nhau bằngbích, nằm giữa khoảng giữa đầu và chân gàu tải, bao kín bộ phận kéo

Khi làm việc thì gàu xúc vật liệu ở khu vực chân máy và vận chuyển lên phía đầumáy Ở đây, dưới tác dụng của trọng lực và lực quán tính, vật liệu được đổ từ gàu vào bộphận tháo liệu rồi từ đó chuyển tới nơi sử dụng Vật liệu rời được vận chuyển bằng gàu tảigồm nhiều dạng: dạng bột (hoặc bụi), dạng hạt, dạng cục

Trang 34

Hình 2.13.Hình dạng chung của gàu tải

1- Băng;

2- Gàu;

3- Tang đầu máy;

4- Tang chân máy;

5- Bệ gàu tải;

6- Phễu nạp liệu;7- Bộ phận căng;

8- Cửa quan sát;

9- Trục đầu máy;

10-Đầu gàu tải;

11-Cửa tháo liệu

Trang 35

- Cấu tạo đơn giản, kích thước chiếm chỗ nhỏ

- Có khả năng vận chuyển vật liệu lên một độ cao khá lớn (50-70m)

- Có thể nạp liệu ở vị trí tùy thích

- Năng suất cao (700 m3/h)

- Nếu vật liệu vận chuyển lớn gây va đập, dễ sinh tiếng ồn

- Dễ bị quá tải nếu tiếp liệu không đều, nên cần nạp liệu một cách đều đặn

- Không tháo liệu được giữa chừng

10-Cơ cấu truyền động

Trang 36

Vật liệu được đưa vào trục vít trong vỏ trụ kín, nhờ ma sát với cánh vít mà thực hiệnchuyển động quay Dưới tác dụng của lực ly tâm vật liệu được ép sát vào bề mặt trong củamáng Ma sát giữa vật liệu với máng làm cho quá trình quay của vật liệu bị hãm bớt nêntốc độ vòng của nó giảm Kết quả vật liệu trượt theo bề mặt xoắn ốc và được nâng dần lênphía trên.

- Chiếm chỗ ít: với cùng năng suất thì diện tích tiết diện ngang của vít tải nhỏ hơnnhiều so với các máy vận chuyển khác

- Số lượng ổ bi và các thiết bị chịu mài mòn không nhiều nên dễ vận hành thao tác

- Bộ phận công tác nằm trong màng kín nên có thế nối màng vào vị trí nào đó của hệthống thông gió

- Tốc độ quay của trục vít tương đối lớn

- Chiều dài vận chuyển và năng suất bị giới hạn Chiều dài lớn nhất của vít tảithường không quá 30m với năng suất tối đa 100 T/h

- Chỉ vận chuyển được những vật liệu tương đối đồng nhất

- Tiêu tốn nhiều năng lượng hơn băng tải

2.3.3.4 Đánh giá và lựa chọn phương án cho cụm cấp liệu

Để đánh giá các phương án trên và lựa chọn phương án tối ưu ta dựa trên các tiêuchí sau:

 Độ cứng vững;

 Chi phí đầu tư ban đầu;

 Tính đơn giản của kết cấu;

 Mức độ chiếm không gian của hệ thống;

 Tính linh hoạt cảu hệ thống

Trang 37

Bảng 2.5.Bảng đánh giá các phương án lựa chọn cụm cấp liệu định lượng.

ST

Độ cứng vững

Chi phí đầu tư ban đầu

Mức độ chiếm không gian của hệ thống

Tính linh hoạt

1 Phương án sử dụng băng tải √ Trungbình Trungbình √ x x

2 Phương án sử dụng gàu tải √ Cao Trung

Dựa trên các yếu tố đánh giá trong bảng 2.5 ta nhận thấy rằng phương án sử dụnggàu tải có chi phí đầu tư rẻ, độ cứng vững,tính linh hoạt cao và đem lại năng suất tươngđương băng tải và vít tải, do đó ta chọn phương án sử dụng hệ thống gầu tải

2.3.4 Lựa chọn phương án cho cụm máy trộn

2.3.4.1 Phương án sử dụng máy trộn ngang

Là loại máy trộn có cánh một trục nắm ngang và hai trục nằm ngang làm việc liêntục hoặc theo chu kỳ Các loại máy trộn này có thể trộn tạo nên vật liệu hỗn hợp từ nhiềuthành phần, cũng như tạo ra nguyên liệu đồng nhất ở thể khô và thể dẻo Việc tạo ẩm cóthể tiến hành bằng nước hoặc hơi nước có áp lực thấp Có thể nâng cao chất lượng sảnphẩm khi dùng hơi nước có áp lực thấp và khi được ngưng tụ sẽ làm ẩm nó Năng suấtđược coi là thông số chính của máy

Trang 38

Hình 2.15.Máy trộn có 1 trục nằm ngang

Trong đó:

1 Nắp thùng trộn; 2-Thùng trộn hình máng; 3-Trục trộn; 4-Ống dẫn nước; 5-Cánh trộn; 6-Cửa nạp; 7-Cặp bánh răng truyền động; 8-Hộp giảm tốc; 9-Khớp nối ma sát; 10 -Động

cơ điện; 11- Băng tâm chắn cách nhiệt; 12-Ngăn phân phối; 13-Đường ống; 14-Khe hở dạng vảy xếp; 15-Cửa xả

Ưu điểm:

- Chất lượng cao, dễ nạp và xả liệu

- Dễ sử dụng, làm việc liên tục được, có thể trộn được ở trạng thái khô ẩm lỏng

Nhược điểm

- Khó làm sạch khi trộn ẩm

- Mức tiêu thụ điện năng cao

2.3.4.2 Phương án sử dụng máy trộn kiểu vít tải làm việc gián đoạn

Hình 2.16 Máy trộn kiểu vít tải

1 Thùng chứa; 2 Ống trên; 3 Trục vít thẳng đứng; 4 Ống dưới;

5 Van tháo ; 6 Cánh quạt xuống; 7 Bộ phận dẫn động

Máy trộn kiểu vít tải có trục thằng đứng Sản phẩm được trộn theo từng công đoạn riêngbiệt, sự chuyển động của sản phẩm trong máy trộn theo chiều mũi tên

Ưu điểm:

- Năng suất cao

- Cấp tháo nguyên liệu dễ dàng, nhanh chóng

Trang 39

Nhược điểm:

- Chỉ trộn được vật liệu có khối lượng riêng nhỏ

- Thường được sử dụng trộn thô

- Kích thước vật liệu trộn yêu cầu lớn

2.3.4.3 Phương án sử dụng máy trộn cánh đảo cơ khí

Máy có thể trộn sản phẩm khô với chất nước để đạt đúng yêu cầu kỹ thuật Các cánhtrộn quay xung quanh trục nằm ngang Máy có cánh hướng tâm và cánh nằm ngang , một

số cánh làm nhiệm vụ trộn sản phẩm, một số cánh đẩy sản phẩm dọc theo trục trộn

Hình 2.17 Máy trộn dung cánh đảo cơ khí

Trang 40

- Có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng, cần một công nhân khi vận hành

- Có thể sử dụng các góc nghiêng của cánh để tăng khả năng trộn đồng đều

- Dễ kiểm soát chu kì trộn

Nhược điểm:

- Chiều cao toàn bộ máy khá lớn

- Giá thành cao

2.3.4.4 Đánh giá và lựa chọn phương án cho máy trộn

Để lựa chọn phương án tối ưu ta dựa trên các tiêu chí sau:

 Độ cứng vững;

 Chi phí đầu tư ban đầu;

 Tính đơn giản của kết cấu;

 Mức độ chiếm không gian của hệ thống;

 Tính linh hoạt cảu hệ thống

Bảng 2.6.Bảng đánh giá các phương án lựa chọn máy trộn.

ST

Năn g suất

Độ cứng vững

Chi phí đầu tư ban đầu

Mức độ chiếm không giancủ

a hệ thống

Tính linh hoạt

1 Phương án sử dụng máy trộnhai trục nằm ngang √ Cao Trungbình √ x x

2 Phương án sử dụng máy trộn √ Cao Trung √ √ √

Định dạng
Số trang	121
Dung lượng	6,01 MB