Thiết kế máy nghiền bi

Thiết kế máy nghiền bi Thiết kế máy nghiền bi Thiết kế máy nghiền bi luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY NGHỀN BI

Người hướng dẫn: ThS NGUYỄN THANH VIỆT

Sinh viên thực hiện: HỒ QUANG PHONG

Đà Nẵng, 2019

TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế máy nghiền bi

Sinh viên thực hiện: Hồ Quang Phong

Số thẻ SV: 101150135 Lớp 15C1C

Theo xu hướng phát triển của kinh tế nước nhà, yêu cầu về nghiền mịn các vật liệu ngày càng tăng, số lượng các công ty chế tạo được thiết bị nghiền còn hạn chế do

đó việc thiết kế máy nghiền bi là cần thiết và phù hợp với tình hình thực tế hiện nay

Chính vì lý do đó tôi được giao đề tài: “Thiết kế máy nghiền bi”

Nội dung bản thuyết minh gồm có 4 phần, mỗi phần gồm nhiều chương thể hiện cụ thể

cơ sở lý thuyết và thiết kế chế tạo

- Phần A: Cơ sở lý thuyết Chương 1: Giới thiệu về quá trình sản xuất xi măng (6 trang) Chương 2: Giới thiệu về quá trình nghiền (5 trang)

Chương 3: Các loại máy nghiền trong sản xuất vật liệu xây dựng (7 trang)

- Phần B: Thiết kế và tính toán Chương 4: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế (24 trang) Chương 5: Tính toán động học và động lực học toàn máy (10 trang) Chương 6: Tính toán thiết kế và chọn kiểm tra các cụm kết cấu khác của máy (34 trang)

- Phần C: Lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết Chương 7: Lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết bánh răng nhỏ cấp chậm của HGT (14 trang)

- Phần D: Hướng dẫn vận hành an toàn và bảo dưỡng Chương 8: Hướng dẫn vận hành an toàn và bảo dưỡng (8 trang) Các bản vẽ gồm có:

- Bản vẽ quy trình sản xuất xi măng: 1A0

- Bản vẽ phương án: 1A0

- Bản vẽ sơ đồ động: 1A0

- Bản vẽ tổng thể máy: 2A0

- Các cụm kết cấu khác của máy: 3A0

- Bản vẽ QTCN chế tạo chi tiết: 1A0

Đồ án được trình bày thông qua việc tìm kiếm tài liệu và sự hướng dẫn của giáo viên, qua đó giúp em hệ chống lại kiến thức đã học, biết thêm nhiều kiến thức bổ ích Đồng thời cũng góp phần nhỏ vào việc cải tiến máy nghiền bi ngày càng tiên tiến, hiện đại hơn

DUT.LRCC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Hồ Quang Phong Số thẻ sinh viên: 101150135

Lớp: 15C1C Khoa: Cơ Khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy nghiền bi

2 Đề tài thuộc diện: Có kí kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

o Các loại máy nghiền trong sản xuất vật liệu xây dựng

 Phần thiết kế & tính toán:

o Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế, thành lập sơ đồ động của máy

o Tính toán động học và động lực học toàn máy

o Tính toán thiết kế và chọn kiểm tra các cụm kết cấu khác của máy

 Lập QTCN gia công chi tiết: Bánh răng nhỏ cấp chậm của hộp giảm tốc

- Các cụm kết cấu khác của máy: 3A0

- Bản vẽ QTCN chế tạo chi tiết: 1A0

6 Họ và tên người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/08/2019

Trong sự nghiệp xâ y dựng và phát tri ển đất nư ớc Ngành công nghiệp chế tạo máy đã có vị trí quan trọng trong xã hội, góp phần quan trọng vào chủ trương công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước

Ngày nay, ngành cơ khí đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân

vì nó tạo ra các thiết bị công cụ cho các ngành khác nhau, cho các lĩnh vực khác nhau như xây dựng, công nghệ thực phẩm, năng lượng và rất nhiều lĩnh vực khác nữa

Liên quan tới vấn đề đó trong thời gian thực tập tốt nghiệp Để chuẩn bị cho đề tài tốt nghiệp, em đã quan tâm đến các loại máy hoạt động trong lĩnh vực sản xuất vật

liệu xây dựng và đặc biệt là “Máy nghiền bi” sử dụng để nghiền xi măng có thể nói là

chủ đạo cho ngành sản xuất vật liệu xây dựng

Trong khoảng thời gian này, em được giao nhiệm vụ thiết kế “Máy nghiền bi”

sử dụng để nghiền xi măng Em đã cố gắng tìm hiểu tài liệu và thực tế để hoàn thành

đồ án một cách tốt nhất Tuy nhiên với khả năng và kiến thức có hạn nên em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em kính mong thầy cô thông cảm và chỉ bảo cho em nhiều

hơn Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Thanh Việt

đã hết sức tận tình hướng dẫn cho em để em hoàn thành đồ án này

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019

Sinh viên thực hiện

Hồ Quang Phong

DUT.LRCC

Với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và tham khảo các tài liệu em

đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình và xin cam kết rằng:

- Trong quá trình hoàn thành đồ án không sao chép từ các đồ án cũ

- Các số liệu, công thức trích dẫn đều từ các tài liệu tham khảo đáng tin cậy

- Tuân thủ các quy định của nhà trường đề ra về cách thức trình bày đồ án

- Nội dung các phần trong đồ án được giáo viên hướng dẫn cụ thể và kiểm tra thường xuyên

- Không trích dẫn, sao chép từ các nguồn tài liệu khi chưa được sự đồng ý cũng như các tài liệu vi phạm pháp luật

Sinh viên thực hiện

Hồ Quang Phong

DUT.LRCC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu i

Cam đoan ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng, hình vẽ vi

Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt viii

Mở đầu 1

PHẦN A: LÝ THUYẾT 2

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG 3

1.1 Quy trình sản xuất xi măng 3

1.2 Giới thiệu chung về xi măng 3

1.2.1 Khái niệm 3

1.2.2 Các thành phần chính trong Clinker 4

1.3 Dây chuyền công nghệ đồng bộ hoàn toàn tự động của nhà máy xi măng Hải Vân 5

Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN 8

2.1 Các lý thuyết về đập nghiền 8

2.1.1 Cơ sở vật lý của quá trình nghiền vỡ vật rắn 8

2.2 Các định luật nghiền 9

2.2.1 Thuyết bề mặt 9

2.2.2 Thuyết thể tích 9

2.2.3 Thuyết dung hòa 10

2.2.4 Thuyết tổng hợp 10

2.3 Các phương pháp đập nghiền 11

2.4 Các tính chất của vật liệu nghiền 12

Chương 3: CÁC LOẠI MÁY NGHIỀN TRONG SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG 14

3.1 Các loại máy nghiền 14

3.1.1 Máy nghiền hạt 14

3.1.2 Máy nghiền bột 16

PHẦN B: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 19

Chương 4: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 20

4.1 Lựa chọn phương án nghiền 20

DUT.LRCC

4.1.2 Lựa chọn phương án nạp, tháo liệu vào máy 24

4.1.3 Lựa chọn phương án dẫn động cho máy 25

4.1.4 Lựa chọn số động cơ dẫn động cho máy 26

Chương 5: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC TOÀN MÁY 44

5.1 Tính tốc độ quay của máy nghiền 44

5.1.1 Số vòng quay tới hạn của máy nghiền bi 44

5.1.2 Số vòng quay hợp lý của ống nghiền 47

5.2 Tính và chọn động cơ 49

5.2.1 Tính công suất động cơ 49

Chương 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ CHỌN KIỂM TRA CÁC CỤM KẾT CẤU KHÁC CỦA MÁY 54

6.1 Vỏ ống nghiền: 54

6.1.1 Thiết kế vỏ ống nghiền: 54

6.1.2 Tấm lót: 55

6.1.3 Vách ngăn (ghi): 59

6.2.1 Chọn loại ổ đỡ thủy tĩnh: 65

6.2.2 Tính toán ổ trượt: 66

6.3 Đầu nạp liệu : 68

6.4 Đầu tháo liệu: 69

6.5 Tính toán hộp giảm tốc: 70

6.5.1 Chọn hộp giảm tốc: 70

6.5.2 Lựa chọn phươg án thiết kế hộp giảm tốc: 72

6.5.3 Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng cấp nhanh : 73

6.5.4 Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng thẳng cấp chậm : 76

6.5.5 Tính toán trục: 79

6.6 Tính bánh răng trụ răng thẳng lắp cố định với thùng nghiền: 85

6.6.1 Vật liệu làm bánh răng: 85

6.6.2 Khoảng cách trục: 85

6.6.3 Số răng: 86

PHẦN C: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 87

Chương 7: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT BÁNH RĂNG NHỎ CẤP CHẬM CỦA HỘP GIẢM TỐC CHÍNH 88

7.1 Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kĩ thuật của sản phẩm 88

7.1.1 Điều kiện làm việc 88

7.1.2 Yêu cầu về kỹ thuật 88

DUT.LRCC

7.3 Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi 89

7.4 Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết 89

7.4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công 89

7.4.2 Trình tự các nguyên công gia công 89

7.4.3 Tra lượng dư cho các bề mặt gia công 94

7.4.4 Tra chế độ cắt cho từng bước công nghệ 94

7.4.5 Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công gia công 97

PHẦN D: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH AN TOÀN VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 100

Chương 8: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH, AN TOÀN VÀ BẢO QUẢN 101

8.1 Các vấn đề về lắp đặt và vận hành 101

8.1.1 Lắp đặt 101

8.1.2 Vận hành 101

8.2 Các công tác an toàn và bảo dưỡng 103

8.2.1 Bôi trơn và làm mát 103

8.2.2 Bảo dưỡng 104

8.2.5 Thay thế và sửa chữa 105

8.2.6 Xử lý sự cố 105

KẾT LUẬN 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109DUT.LRCC

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của xi măng pooclăng

Bảng 2.1 Các loại sản phẩm nghiền

Bảng 2.2 Phân loại các loại đá

Bảng 2.3: Phân loại vật liệu theo độ giòn

Bảng 6.1: Các bề dày vỏ ống nghiền đang được sử dụng

Bảng 6.2: Các số liệu đầu vào để tính trục

Bảng 7.1: Chế độ cắt nguyên công 1

Bảng 7.2: Chế độ cắt của nguyên công 2

Bảng 7.3: Chế độ cắt nguyên công 3

Bảng 7.4: Chế độ cắt của nguyên công 4

Bảng 7.5: Chế độ cắt của nguyên công 5

Bảng 7.6: Chế độ cắt của nguyên công 6

Bảng 8.1: Các công việc và tần suất kiểm tra máy

Bảng 8.2: Các sự cố và cách khắc phục

Hình 1.1: Quy trình sản xuất xi măng

Hình 1.2: Dây chuyền sản xuất xi măng

Hình 2.1 Các phương pháp đập nghiền

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý máy nghiền nón trục treo

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý máy nghiền trục 1 trục di động

Hình 3.3: Sơ đồ máy nghiền đĩa

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bi

Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý các loại máy nghiền bi

Hình 4.2: Truyền động chu vi

Hình 4.3: Truyền động tâm

Hình 4.4: Máy nghiền trụ 1 ngăn

Hình 4.5: Máy nghiền trụ 2 ngăn

Hình 4.6: Máy nghiền trụ nhiều ngăn

Hình 4.7: Máy nghiền thùng côn

Hình 4.8: Máy nghiền bi nạp và tháo liệu qua vó thùng nghiền

Hình 4.9: Máy nghiền bi nạp liệu bằng một cửa, tháo liệu bằng một cửa Hình 4.10: Truyền động chu vi

Hình 4.11: Truyền động tâm

Hình 4.12: Sơ đồ khởi động

DUT.LRCC

Hình 4.14: Phân nhánh bằng ly hợp điện từ

Hình 4.15: Sơ đồ động của máy nghiền bi

Hình 5.1: Quỹ đạo của bi và sơ đồ tính tốc độ quay của ống nghiền Hình 5.2: Sơ đồ tính toán bán kính tương đương R0

Hình 6.1: Thiết kế vỏ ống nghiền

Hình 6.2: Tấm lót dùng cho buồng nghiền 1

Hình 6.3: Tấm lót dùng cho buồng nghiền 2

Hình 6.4: Tấm lót ở đáy thùng buồng nghiền 1

Hình 6.5: Vách ngăn (ghi)

Hình 6.6: Sơ đồ tính lực li tâm

Hình 6.7: Kết cấu đầu nạp liệu

Hình 6.8: Kết cấu đầu tháo liệu

Hình 6.9: Sơ đồ nguyên lí hộp giảm tốc khai triển

Hình 6.10: Sơ đồ nguyên lí hộp giảm tốc phân đôi

Hình 6.11: Sơ đồ tính trục và biểu đồ mô men trục I

Hình 6.12: Sơ đồ tính trục và biểu đồ mô men trục II

Hình 6.13: Sơ đồ tính trục và biểu đồ mô men trục III

Hình 7.1: Sơ đồ nguyên công 1

Hình 7.2: Sơ đồ nguyên công 2

Hình 7.3: Sơ đồ nguyên công 3

Hình 7.4: Sơ đồ nguyên công 4

Hình 7.5: Sơ đồ nguyên công 5

Hình 7.6: Sơ đồ nguyên công 6

Hình 7.7: Sơ đồ nguyên công 7

DUT.LRCC

MỞ ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp là dịp để sinh viên cũng cố lại kiến thực đã học và tìm kiếm, tích

lũy thêm kiến thức mới phục vụ cho công việc sau khi ra trường Học kỳ này em làm

đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế máy nghiền bi” cũng không ngoài mục đích đó

Mục tiêu cần đạt được sau khi hoàn thành đồ án là biết cách thức, quy trình thiết kế

một cái máy hoàn chỉnh dựa trên máy cũ và các số liệu ban đầu, biết cách áp dụng

những kiến thức đã học vào thực tiễn thiết kế, chế tạo Biết cách tìm kiếm và sử dụng

các tài liệu

Từ những kiến thức quan sát và thu thập được trong quá trình thực tập tốt nghiệp

cũng như thông qua các tài liệu hướng dẫn và sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng

dẫn đã giúp em có thể tiếp cận và có những kiến thức cần thiết, cơ bản nhất để có thể

thiết kế lại Máy nghiền bi

Đồ án bao gồm phần thuyết minh và bản vẽ Trong khi phần thuyết minh gồm 8

chương, trong đó phần lý thuyết nhằm giới thiệu lại cơ sở lý thuyết của phương pháp

nghiền và các loại máy nghiền cũng như là toàn bộ quá trình tính toán các chi tiết

trong máy thì phần bản vẽ gồm 9 bản nhằm thể hiện kết cấu cụ thể và kích thước hoàn

chỉnh cũng như các yêu cầu kỹ thuật của chúng DUT.LRCC

PHẦN A: CƠ SỞ

LÝ THUYẾT

DUT.LRCC

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG

1.1 Quy trình sản xuất xi măng

Tùy thuộc vào từng điều kiện sản xuất của mỗi nhà máy khác nhau, nên có dây

chuyền công nghệ sản xuất xi măng cũng khác nhau Nhưng ở các nhà máy sản xuất xi

măng khác nhau vẫn phải đảm bảo quy trình sản xuất chung như hình 1.1

Silô Clinker Silô Phụ gia Silô Thạch cao

Thiết bị đóng bao và xuất xi măng rời

Kho chứa và xe tải, xe tec (nếu có) Hình 1.1: Quy trình sản xuất xi măng

1.2 Giới thiệu chung về xi măng

Chất kết dính là những loại khoáng khi nghiền mịn, đem trộn với nước, trở nên dẻo và sau một thời gian thì kết lại thành một khối rắn chắc Chất kết dính đầu tiên được dùng: vôi, thạch cao, đất sét Nhưng các chất này chỉ có thể dùng được trên cạn, không thể dùng được cho các công trình ở dưới nước

Xi măng pooclăng là chất kết dính thủy lực thông dụng nhất nhờ các đặc tính kỹ

thuật ưu việt của nó Chất kết dính này được sản xuất bằng cách nghiền mịn clinker có cho thêm một lượng thạch cao, phụ gia theo một tỷ lệ nhất định Khi được nhào trộn với nước, xi măng pooclăng cho ta một loại hồ (vữa) dẻo có khả năng liên kết các vật liệu khác thành một kết cấu rắn chăc hay để chế tạo các cấu kiện đúc sẵn Loại vật liệu này bắt đầu đông kết (thủy hóa) sau một vài giờ và rắn chăc theo thời gian, đạt được

cường độ chịu nén rất cao, có thể trên 1000 [daN/cm2] đối với những loại xi măng đặc

Thành phần hóa học của xi măng pooclăng hiển thị qua hàm lượng các ôxyt có trong clinker (theo % khối lượng) ghi ở bảng 1.1:

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của xi măng pooclăng Tên ôxyt % Tên ôxyt %

Có độ ẩm W < 5% Để điều chỉnh thời gian đông kết của xi măng

1.3 Dây chuyền công nghệ đồng bộ hoàn toàn tự động của nhà máy xi măng Hải

Vân

Đây là dây chuyền do hãng Kruup-Polysius CHLB Đức chế tạo và cung cấp Đây

là một trong ba hãng sản xuất xi măng nổi tiếng và đứng đầu thế giới hiện nay

Dây chuyền sản xuất xi măng (hình 1.2):

Hình 1.2: Dây chuyền sản xuất xi măng

DUT.LRCC

Các giai đoạn chính của dây chuyền:

a/ Tiếp nhận và chứa Clinker

Clinker được kiểm tra và đổ vào phểu thu, được băng tải vận chuyển đổ

vào gàu tải và được gàu tải chuyển đi tiếp đến silô clinker có đường kính 25 m cao

42 m Sức chứa 20.000 tấn Khi silo đầy thì thông qua bộ chỉ thị báo mức đầy

(được lăp đặt trên thành silo cho phép báo 2mức) báo về phòng điều khiển

trung tâm mức 1, nếu người vận hành không cho dừng mà để clinker đầy

đến mức báo đầy thứ 2 thì bộ chỉ huy này sẽ tác động ngắt cho dừng hoạt

động cụm nạp clinker vào silo Trong trường hợp xẩy ra sự cố như: lệch băng tải,

xích gàu bị đứt, mô tơ hoạt động không đúng công suất, thì cụm này dừng hoạt động

nhờ có trang bị các cảm biến bao gồm cảm biến tải trọng, cảm biến tốc độ, cảm

biến vị trí, các cảm biến này cho phép tạo ra các tác động ngắt trong mạch

điện điều khiển các thiết bị làm ngắt ở nguồn cung cấp đồng thời gửi thông tin về màn

hình vận hành để thông báo cho người vận hành biết Ngoài ra còn có bộ phận hút

bụi làm cho không khí không bị ô nhiễm Bộ phận này cũng có các cảm biến

và các bộ điều khiển hoạt động đặt tại chỗ

b/ Tiếp nhận phụ gia - thạch cao

Phụ gia Quảng Ngãi và Thạch cao Đông Hà vận chuyển vào phân xưởng bằng ô

tô (hoặc bằng tàu hoả, hoặc bằng tàu thuỷ) nguyên liệu thạch cao và phụ gia

được dùng chung phểu thu Việc rót nguyên liệu vào silo được kiểm soát bằng van

2 ngã, các silo chứa này cũng được trang bị thiết bị báo đầy như silo chứa

clinker Silô thạch cao - phụ gia có đường kính 7,5m cao 23m trong trường

hợp silo đầy, thạch cao được đổ vào kho chứa

c/ Cấp liệu máy nghiền

Clinker, thạch cao, phụ gia từ silo được tháo xuống băng tải chính qua hệ thống cân

bằng định lượng, được phối trộn chuyển vào máy nghiền bi với công xuất 150tấn/h

bằng hệ thống điều khiển máy tính điều khiển trung tâm

d/ Nghiền xi măng

Hỗn hợp Clinker, thạch cao và phụ gia được nạp vào máy nghiền và được

nghiền trong máy nghiền bi hai ngăn công suất 85tấn/h chu trình khép kín,

có hệ thống phân ly (đường kính4,2m x 12,75m) công suất hệ thống vận chuyển xi

măng bột ra khỏi máy nghiền là 180 tấn/h Ximăng bột sau khi nghiền nếu t0 > 800C sẽ

được qua hệ thống làm nguội bằng sự trao đổi nhiệt với nước tuần hoàn phía bên

ngoài, trước khi vào silo xi măng bằng hệ thống bơm khí nén, sức chứa mỗi silo là

8.000 tấn.Xi măng ra khỏi máy nghiền nhờ sự chênh lệch áp suất tạo ra bởi

một quạt hút công suất lớn Các hạt có trọng lượng nhỏ bị hút đưa đến phân ly tĩnh,

DUT.LRCC

các hạt đủ nhỏ sẻ đi qua bộ phận này và được gom lại đổ qua lọc bụi vào máng khí

động, các hạt có trọng lượng lớn không qua được bộ phân ly sẽ rơi về gàu tải và sau đó

được chuyển đến bộ phân ly động Trước khi đổ vào bộ phân ly động, tại máng khí

động có bộ bẩy vật lạ nhằm tách các vật rắn, kim loại để loại chúng ra ngoài Bộ phân

ly động này (SEPOL) thực hiện chức năng tách hạt lần nữa thông qua những xyclon

đảm bảo xi măng đầu ra đạt yêu cầu về độ mịn, các hạt không đủ mịn sẽ được đưa về

đầu máy nghiền để tái nghiền Việc điều chỉnh dựa vào điều chỉnh tốc độ vòng quay

của motor dẫn động quay bộ phận phân ly, tỷ lệ % gió tuần hoàn

e / Đóng bao xi măng, xuất xi măng rời

Hệ thống khí sục được lắp đặt dưới đáy silo làm cho xi măng đồng nhất có khả

năng chảy qua cửa tháo Xi măng được tháo ra để xuất rời hay qua két chứa

máng đóng bao bằng hệ thống máng khí động vào hai gàu tải Trước khi đổ vào

két chứa máy đóng bao xi măng được đưa qua sàn rung để loại bỏ vật liệu lạ Một

máy đóng bao có thể được cấp liệu (xi măng) từ silo 1 hoặc silo 2 Xi măng

được đóng bao bằng máy đóng bao HAVER BOECKER gồm 6 vòi với công suất 110

tấn/ giờ Xi măng bao được hệ thống băng tải tự động đưa đến hệ thống xuất trực tiếp

lên xe khách hàng

Xi măng rời: Hệ thống xuất xi măng rời được thiết kế để điều khiển

thích hợp cho xe tec, được bố trí dưới đáy silo Ở đây có một cân 60 tấn để kiểm

soát khối lượng xi măng xuất DUT.LRCC

Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH NGHIỀN

2.1 Các lý thuyết về đập nghiền

2.1.1 Cơ sở vật lý của quá trình nghiền vỡ vật rắn

Xuất phát từ các công trình nghiên cứu của các Viện sĩ A.Ph.Iophphe,

P.A.Rebinder và I.A.Phrenkel, xác nhận: đặc điểm cấu trúc của bất kỳ vật thể rắn nào

cũng đều tồn tại các khuyết tật nhỏ Các khuyết tật này có phân bố thống kê theo chiều

dày của vật thể Đồng thời chúng thể hiện cục bộ ra bề mặt ngoài Chính vì có đặc

điểm như vậy mà độ bền (khả năng chống lại sự phá vỡ ) bị giảm từ 1001000 lần so

với độ bền của vật rắn thực có cấu trúc bị phá hủy Do đó có hai khái niệm độ bền

cùng tồn tại: độ bền phân hủy và độ bền kỹ thuật Trong kỹ thuật, người thiết kế đặt ra

yêu cầu đầu tiên cho các nhà luyện kim là chế tạo kim loại thuần khiết Quá trình biến

dạng của vật rắn được xảy ra với sự gia tăng các phần tử hiện có và số lượng các

khuyết tật Khi quy mô các khuyết tật được gia tăng vượt quá giới hạn, cùng với điều

đó, là sự phát triển nhanh theo chiều dài vết nứt làm vật thể bị phá vỡ Rõ ràng là có

hai dạng năng lượng đóng vai trò trong quá trình phá hủy vật thể rắn: năng lượng tích

tụ của các biến dạng đàn hồi và năng lượng tự do Tuy nhiên có nhiều công trình

nghiên cứu đã chứng tỏ vai trò của năng lượng bề mặt trong quá trình nghiền thực ra

không đáng kể, điều đó có nghĩa là phương pháp xác định giá trị năng lượng cho vật

thể cứng đến bây giờ chưa tìm ra được

Khi có tải trọng tuần hoàn với mỗi chu kỳ tiếp theo thì số lượng các vết nứt trong vật

thể gia tăng và độ bền của vật thể giảm xuống Sự xuất hiện các vết nứt tế vi trong cấu

trúc vật thể sẽ làm giảm lực liên kết phân tử, làm giảm độ bền một cách đột ngột Hiện

tượng này đã được Viện sĩ P.A.Rebider phát hiện và đặt tên là “ hiệu ứng Rebider”,

hiệu ứng này được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật

Khái niệm chung về cơ học phá hủy nguyên liệu hạt được gọi là cơ sở quá trình động

lực học nghiền Cơ chế phá vỡ hạt có dạng cơ chế phá hủy bằng nén ép và quá trình

diễn ra theo sơ đồ phá hủy giòn, nghĩa là không có quá trình biến dạng dẻo rõ rệt

Cùng với quy luật phân bố các phần tử sản phẩm nghiền theo các kích thước của

chúng thì lý thuyết nghiền còn nghiên cứu sự phụ thuộc hàm số giữa chi phí năng

lượng đến quá trình nghiền vỡ vật liệu và mức độ nghiền

Năng lượng cần để nghiền vỡ đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố: kích thước, hình dạng

hạt, sự phân xếp đặt của hạt, độ bền, độ giòn, sự đồng nhất của đá, độ ẩm hình dạng và

trạng thái bề mặt làm việc của máy nghiền v.v Do vậy việc xác lập quan hệ giữa

DUT.LRCC

năng lượng để nghiền và các tích chất cơ lý của vật nghiền rất khó khăn Hiện nay tồn

tại các giả thuyết nghiền sau (được coi là các định luật nghiền):

Số mặt cắt ở mỗi chiều: (i-1)

Số mắt cắt 3 chiều của khối vuông: 3(i-1)

Tổng diện tích mới sinh ra của 3 mặt cắt là: F = 3D2(i-1) [cm2]

Gọi A: Công suất cần thiết để tạo ra 1 cm2 diện tích mới sinh ra, với mức độ đập

nghiền i

Và kích thước vật liệu ban đầu D, thì công đập nghiền của vật liệu như sau:

Ai = A.F = 3AD2 (i-1) [KG.cm] [IX ] Khi mức độ đập nghiền lớn nghĩa là i ∞, có thể xem (i-1) ≈ i Từ đó ta có “Công

đập nghiền vật liệu tỷ lệ với mức độ đập nghiền”

Trong thực tế vật liệu có dạng bất kỳ, nên công thức có dạng tổng quát như sau:

Ai = 3kAD2(i-1) [KG.cm] [IX ]K: hệ số phụ thuộc vào hình dáng vật liệu

Thông thường k = 1,2 ÷ 1,7

2.2.2 Thuyết thể tích

Nội dung cơ bản của thuyết thể tích: “Công cần thiết để nghiền vật liệu tỷ lệ thuận với

mức độ biến thiên thể tích của vật liệu.”

E: Mođun đàn hồi

2.2.3 Thuyết dung hòa

Ở thuyết bề mặt, khó xác định được hệ số k nên ý nghĩa thực tế của công thức bị

giảm thấp Ở thuyết thể tích, do thiếu hệ số tỷ lệ cho các trường hợp cụ thể nên công

thức trên không được sử dụng rộng rãi

Thuyết dung hòa này được Ph.C.Bon đề xuất để dung hòa hai thuyết trên vào

năm 1952 Theo [IX] ta có:

Adh = KR Q

D

i

n tb

Do có chổ thiếu sót của cả hai thuyết bề mặt và thể tích Khi dựa vào các thể

tích, các tính chất cơ lý của vật liệu nghiền trong biến dạng, viện sĩ người Nga

P.A.Rebinder lần đầu tiên vào năm 1928 đã đưa ra thuyết nghiền tổng hợp còn gọi là

thuyết nghiền cơ bản với nội dung:” công nghiền vật liệu bao gồm công tiêu hao để tạo

ra bề mặt mới và công để làm biến dạng vật liệu ”, và được thể hiện:

Theo [IX]

Ath= f(V) + f(S) = Av + AS = K.V + .S

Trong đó:

Ath: Công để nghiền vật liệu

Av: Công chi phí cho sự biến dạng của vật liệu

As: Công chi phí cho sự tạo thành các bề mặt mới

K: Hệ số tỷ lệ

 : Hệ số có tính đến năng lượng sức căng bề mặt của vật thể cứng

Quá trình nghiền là quá trình phức tạp bao gồm nhiều biến đổi cơ lý của vật liệu

khi nghiền Hai định luật bề mặt và thể tích chỉ mới quan tâm đơn thuần đến từng giai

đoạn riêng rẽ của quá trình phức tạp đó Định luật thể tích chỉ xác định năng lượng cho

quá trình biến dạng đàn hồi của vật liệu mà không kể tới số bề mặt mới được tạo thành

do miết vỡ gây ra Định luật mặt phẳng không tính đến năng lượng biến dạng mà chỉ

kể đến năng lượng cần tạo ra các bề mặt mới do miết vỡ Nhiều nghiên cứu chứng tỏ

rằng: khi nghiền với mức độ nghiền lớn (nghiền bột), định luật mặt phẳng cho kết quả

DUT.LRCC

gần sát với thực tế; còn ở mức độ nghiền nhỏ (nghiền hạt) thì định luật thể tích đúng

Xảy ra khi hai mặt nghiền trượt tương đối với nhau, lớp mặt ngoài của (đá) vật

liệu bị biến dạng và bị tách ra do ứng suất tiếp vượt quá giới hạn bền (hình 2.1d)

e/ Đập vỡ

Vật liệu bị tải trọng va đập tác động Trong vật liệu đồng thời xuất hiện các biến

dạng khác nhau nhưng ở trong trạng thái động (hình 2.1e)

Có nhiều phương pháp để tạo nên quá trình đập vỡ:

- Bởi vật đập, khi vật liệu nằm trên một mặt phẵng nào đó

- Do chi tiết đập chuyển động nhanh (búa đập, thanh đập) đập vào cục vật liệu

chuyển động tự do

- Do cục vật liệu rơi nhanh vào tấm kim loại đứng yên

- Do các cục vật liệu tự va đập vào nhau

f/ Nổ vỡ

Do ứng lực xuất hiện bên trong cục vật liệu vượt quá giới hạn bền của nó khi có

sự giảm áp đột ngột trong buồng làm việc (từ 15-40Kg/cm2 Xuống áp suất khí quyển)

Thông thường trong máy nghiền người ta sử dụng tổ hợp các phương pháp trên

tùy thuộc tính chất cơ lý và độ lớn của vật liệu Đối với vật liệu (đá) siêu bền, sử dụng

phương pháp ép vỡ và đập vỡ; vật liệu giòn: dùng phương pháp tách vỡ hay đập vỡ;

vât liệu dẻo: dùng các dạng nghiền trên kết hợp với miết; với vật liệu ẩm cần có miết

vỡ để tránh làm bịt tắc buồng nghiền

DUT.LRCC

a) b) c)

d) e)

Hình 2.1: Các phương pháp đập nghiền

2.4 Các tính chất của vật liệu nghiền

Nghiền là quá trình phá hủy vật thể rắn bằng lực cơ học thành các phần tử, nghĩa

là bằng cách đặt vào vật thể rắn các ngoại lực mà các lực này lớn hơn lực hút phân tử

của vật thể rắn đó Kết quả của quá trình nghiền là tạo nên nhiều phần tử cũng như

Bột thô Bột mịn Siêu mịn

5÷0,1mm 0,1÷0,05mm

< 0,05mm

Khi sử dụng máy nghiền cần quan tâm đến các tính chất của vật liệu đem

nghiền đó là: độ bền, độ giòn, tính mài và độ lớn của hạt vật liệu nghiền

- Độ bền: độ bền của vật liệu đặc trưng cho khả năng chống phá hủy của

chúng dưới tác dụng của ngoại lực Độ bền được đặc trưng bằng giới hạn bền nén(n)

và giới hạn bền kéo(k) Tùy thuộc độ bền n, người ta phân thành các loại đá (bảng

- Độ giòn: Đặc trưng cho khả năng bị phá hủy của vật liệu dưới tác động của

lực va đập Vật liệu giòn có sự sai khác rất lớn giữa (độ bền kéo) giới hạn bền nén và

bền kéo Dựa vào số lần va đập cần thiết để làm vỡ vật liệu, người ta phân thành các

loại vật liệu trong bảng 2.3

Bảng 2.3: Phân loại vật liệu theo độ giòn

Chương 3: CÁC LOẠI MÁY NGHIỀN TRONG SẢN XUẤT VẬT LIỆU

XÂY DỰNG

Để có thể chọn được phương án thiết kế và kết cấu máy tốt nhất thì ta phải xác

định được các loại máy nghiền, nguyên lý hoạt động đặc điểm của từng cụm máy để

có cơ sở chọn phương án hợp lý nhất

3.1 Các loại máy nghiền

Theo kích thước sản phẩm, máy nghiền phân thành máy nghiền vỡ (nghiền hạt) và

+ Máy nghiền búa

+ Máy nghiền rôto

a/ Máy nghiền nón

Theo độ dốc của nón ta phân loại:

 Nón dốc

+ Máy nghiền nón trục treo

+ Máy nghiền nón lệch tâm

 Nón thoải

+ Máy nghiền nón trục console

- Công dụng: Được sử dụng để đập thô, đập trung bình và đập nhỏ, các loại vật liệu

rắn

- Ưu điểm: Năng lượng tiêu hao riêng cho một tấn sản phẩm nhỏ hơn máy nghiền

má, vì trong máy này vật liệu không chỉ bị ép mà còn bị uốn Năng suất cao, chuyển

động êm vì không có tải trọng động và quá trình làm việc liên tục trong cả vòng quay

nên không cần sử dụng tới vô lăng vượt tải Kích thước sản phẩm đồng đều hơn Có

thể quá tải 15-20 %, Vì thế vật liệu nạp vào máy có thể qua tiếp liệu hoặc không

- Nhược điểm: Kết cấu máy phức tạp, nặng nề, giá thành cao và sữa chữa máy

phức tạp Chiều cao của máy lớn Không đập được vật liệu quánh vì có thể bị nghẽn

khoảng không gian làm việc giữa hai nón Với cùng năng suất, máy đập hàm có thể

đập được vật liệu to hơn

DUT.LRCC

- Nguyên lý làm việc: Vật liệu bị ép kết hợp với uốn và mài giữa mặt trong của nón

ngoài cố định và mặt ngoài của nón trong quay liên tục Vật liệu vỡ đi dần xuống dưới

và ra ngoài Khi nón trong chuyển động, tùy theo từng loại máy mà trục của nón trong

sẽ quay quanh một điểm cố định vạch ra mặt nón; hoặc quay quanh trục nón ngoài (

trục máy), vạch ra một mặt trụ

Sau nửa dao động đầu của nón trong, bề mặt của nón trong gần bề mặt của nón

ngoài và vật liệu bị đập vỡ Sang nửa dao động sau, bề mặt nón trong chuyển ra xa bề

mặt nón ngoài, khi này vật liệu đã đập xong rơi xuống, cùng lúc, vật liệu nằm ở phía

bên kia khoảng không giữa hai mặt nón sẽ bị đập Sơ đồ nguyên lý làm việc Máy

nghiền nón trục treo (hình 3.1):

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý máy nghiền nón trục treo Ống lệch tâm quay làm trục chính 2 mang nón trong 3 quay quanh 1 điểm cố

định và mặt ngoài nón trong khi gần khi xa mặt trong của nón ngoài Khi bề mặt hai

nón gần nhau, vật liệu bị đập; khi xa nhau, vật liệu đã được đập tháo ra khỏi máy theo

máng nghiêng 7 và cửa 10 Vỏ 11 tránh bụi và vật liệu mịn rơi vào ống lệch tâm mang

DUT.LRCC

- Công dụng: Máy đập trục cơ bản dùng để đập lần 2 (đập trung bình và đập nhỏ) các

loại vật liệu như: đá vôi, đá vôi sét.Máy này cũng được sử dụng rộng rãi để nghiền (và

ép đồng thời) các vật liệu mềm hoặc dẻo nhớt như đất sét, cao lanh

- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, ổn định, tiêu hao năng lượng ít so với

máy nghiền nón

- Nhược điểm: Nghiền đập vật liệu kém hiệu quả Khi đập trục nhẵn, sản phẩm có khi

ra ở dạng tấm phẳng không mong muốn Năng suất thấp, mức độ nghiền và chất lượng

sản phẩm không cao, do chứa nhiều hạt dẹt và hạt thanh, nhất là khi nạp liệu không

đều; độ bền của đá đem nghiền bị hạn chế

- Phân loại theo cách bố trí trục:

+ Máy đập một trục di động

+ Máy đập hai trục di động

+ Máy đập hai trục cố định

* Máy đập một trục di động và nguyên lý làm việc máy đập một trục di động: vật liệu

bị ép (có thể kết hợp với mài, uốn, bổ tùy cấu tạo từng máy) giữa hai trục song song

quay ngược chiều; hoặc giữa 1 trục và tấm lót

a/ Máy nghiền đĩa

- Công dụng: Máy nghiền đĩa được sử dụng trong ngành chế biến lương thực, thực

phẩm, sản xuất tinh bột

- Ưu điểm: Kích thước sản phẩm rất nhỏ, độ mịn cao

DUT.LRCC

- Nhược điểm: Công suất nghiền rất thấp, năng lượng tiêu hao riêng lớn so với các loại

máy nghiền khác nên khả năng và phạm vi sử dụng ngày càng hạn chế Chỉ sử dụng để

nghiền các loại vật liệu khô

- Sơ đồ nguyên lý (hình 3.3) :

Đĩa (1) lắp cố định với vỏ máy, đĩa (2) quay nhờ trục dẫn động (4), vật liệu

nghiền được đưa vào cửa cấp liệu (7) và đi vào vùng nghiền là khe hở giữa 2 đĩa

nghiền và được nghiền nhỏ nhờ lực chà xát Để dễ thay thế khi đĩa mòn người ta chế

tạo các đĩa nghiền thành hai phần và ghép lại với nhau

Phần thân (1) và (2) được làm bằng gang còn phần đá nghiền (5) được làm bằng

đá nhân tạo, thép đúc hoặc gang Bề mặt của đá có các rãnh để tăng khả năng nghiền

và chuyển dần vật liệu ra khỏi bồn nghiền Vật liệu sau khi nghiền xong được đưa đến

bộ phận tháo sản phẩm (6)

Hình 3.3: Sơ đồ máy nghiền đĩa b/ Máy nghiền bi

- Công dụng: Máy có thể dùng để nghiền thô, nghiền mịn hoặc rất mịn Trong lĩnh

vực công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, máy nghiền bi là máy chủ đạo để nghiền

bột vật liệu

- 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 và mức độ đập nghiền cao, ổn định

Vật liệu nghiền được trộn khá đồng nhất

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

máy nghiền (20  40 vòng/phút) Tất cả bi đạn trong máy nghiền không đồng thời

tham gia làm việc Thể tích sử dụng của thùng nghiền chỉ chiếm từ 30  45 % Kích

thước lớn, máy nặng và làm việc ồn Tiêu hao năng lượng điện riêng lớn, momen mở

- Nguyên lý làm việc: Nhìn chung các máy nghiền bi làm việc nhƣ sau: Bên trong

thùng nghiền (2) chứa bi đạn và vật liệu nghiền Khi vỏ máy quay tròn, bi đạn chịu lực

ly tâm và lực ma sát (giữa bi với tấm lót, giữa bi và vật liệu, bi và bi) nên bi đƣợc nâng

lên một chiều cao nào đó rồi rơi xuống theo quỹ đạo parabon, một số khác lăn trƣợt

lên nhau Khi bi đạn rơi, nhờ động năng của nó mà vật liệu bị đập nhỏ, ngoài ra vật

liệu còn bị chà xát giữa bi đạn và tấm lót, giữa bi và bi nên đƣợc mài nhỏ ra Nhƣ vậy,

nguyên tắc tác dụng lực của máy nghiền bi là đập và mài

- Sơ đồ nguyên lý (hình 3.4):

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bi 1: Gối đỡ 2: Ống nghiền

3: Vành răng 4: Bánh răng 5: Gối đỡ 6: Khớp nối 7: Hộp giảm tốc 8: Động cơ Ngoài ra còn có máy nghiền xa luân (máy nghiền bánh xe), máy xay có thể

dùng để nghiền hạt hoặc nghiền bột

1

DUT.LRCC

PHẦN B:

THIẾT KẾ VÀ TÍNH

TOÁN

DUT.LRCC

Chương 4: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

4.1 Lựa chọn phương án nghiền

Trong lĩnh vực công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng, nghiền bột vật liệu tới kích

thước dưới 1/100 [mm]là bắt buộc và tốn rất nhiều năng lượng Sử dụng hợp lý các

thiết bị sẵn có, hoàn thiện và cải tiến chúng sẽ mang lại hiệu quả kinh tế lớn.Trong lĩnh

vực xây dựng, máy nghiền bi là máy chủ đạo để nghiền bột vật liệu

4.1.1 Phân loại máy nghiền bi

Các máy nghiền bi được phân loại theo dấu hiệu sau:

- Dựa vào tỷ số chiều dài và đường kính vỏ máy nghiền mà máy nghiền bi chia

- Dựa vào chế độ làm việc có hai loại: loại làm việc theo chu kỳ và loại làm việc

liên tục (hình 4.1) (loại chu kỳ: hình a; loại liên tục: hình b,c,d,e,f,g)

Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý các loại máy nghiền bi

- Dựa vào phương pháp nghiền có hai loại: nghiền ướt và nghiền khô

- Dựa vào phương pháp xả liệu và nạp liệu có: loại nạp và xả qua 1 cửa(hình a); loại

nạp vào 1 cửa xả ra theo chu kỳ (hình c); loại nạp qua tâm trục chính xả qua cổ rỗng

Hình cầu thép

Tru ngắn Cầu lõm Lập phương Nón cụt Êlíp

- Dựa vào kết cấu truyền động có: truyền động tâm và truyền động chu vi

+ Truyền động chu vi (hình 4.2)

Hình 4.2: Truyền động chu vi

+ Truyền động tâm (Hình 4.3)

Hình 4.3: Truyền động tâm

- Dựa vào sơ đồ vận chuyển của vật liệu bi nghiền có: máy nghiền làm việc theo chu

trình hở và máy làm việc theo chu trình kín

- Dựa vào hình dạng của vật nghiền có: máy nghiền bi (trong máy chứa bi đạn cầu, trụ

hoặc lăng trụ ) và máy nghiền thanh (trong máy chứa các thanh để nghiền)

Một số dạng vật nghiền hiện nay:

- Dựa vào phương pháp tháo sản phẩm có: máy nghiền bi tháo sản phẩm bằng cơ giới

và máy nghiền bi tháo sản phẩm bằng khí nén

- Dựa vào kết cấu thùng nghiền ta có các loại:

● Máy nghiền trụ 1 ngăn (hình 4.4)

DUT.LRCC

Hình 4.4: Máy nghiền trụ 1 ngăn

Ƣu điểm: - Kết cấu đơn giản

- Dễ chế tạo, sửa chữa Nhƣợc điểm: - Năng suất thấp

- Mức độ đập nghiền không cao

- Phù hợp với dạng sản xuất nhỏ và vừa

● Máy nghiền bi trụ 2 ngăn (hình 4.5)

Hình 4.5: Máy nghiền trụ 2 ngăn

Ƣu điểm: - Năng suất cao

- Mức độ đập nghiền tốt

● Máy nghiền bi trụ nhiều ngăn (hình 4.6)

Có L/D = 3÷6

DUT.LRCC

Hình 4.6: Máy nghiền trụ nhiều ngăn

Ưu điểm: - Năng suất cao

Nhược điểm: - Kết cấu máy phức tạp

- Cần bảo quản và kiểm tra thường xuyên

- Phù hợp với sản xuất lớn

● Máy nghiền thùng côn (hình 4.7)

Hình 4.7: Máy nghiền thùng côn

Ưu điểm: - Năng suất cao

- Nạp liệu và lấy liệu dễ dàng Nhược điểm: - Độ đồng tâm không cao

DUT.LRCC

Tùy theo tốc độ quay của thùng máy mà máy nghiền bi có thể làm việc theo các

chế độ sau:

+ Chế độ trượt: Khi máy nghiền quay với tốc độ nhỏ thi bi và vật liệu quay theo

thùng máy đến một độ cao nhất định nào đó thì các viên bi sẽ lăn hoặc trượt xuống

phía dưới tạo thành mặt trượt tự nhiên Các viên nằm ở trung tâm của mẻ bi hầu như

không chuyển động khi máy nghiền làm việc theo chế độ trượt thì bi và vật liệu trượt

lên nhau trên thùng máy tạo ra lực ép và lực siết là chủ yếu

+ Chế độ bay: Khi máy nghiền quay với tốc độ tương đối lớn thì các viên bi lúc

đầu chuyển động theo quỹ đạo tròn theo thùng máy đến một chiều cao nhất định chúng

sẽ thoát khỏi mặt trong của thùng máy và rơi theo quỹ đạo parabol rơi xuống va vào

vật liệu, sau đó lại tiếp tục như vậy Máy nghiền làm việc ở chế độ này dùng để nghiền

vật liệu hạt thô, lực tác dụng chủ yếu là lực va đập

+ Tốc độ quay tới hạn của máy nghiền bi: Ở chế độ này thì lực li tâm sẽ ép chặt bi

và nguyên liệu vào thành thùng quay, chế độ này còn gọi là chế độ li tâm và tốc độ

quay của máy nghiền ứng với lúc bắt đầu chuyển động li tâm gọi là tốc độ tới hạn

- Khó bôi trơn và bảo quản bộ truyền hở

4.1.2 Lựa chọn phương án nạp, tháo liệu vào máy

Máy nghiền bi làm việc theo chuyển động chính là chuyển động quay tròn của

thùng nghiền Do đó việc bố trí hệ thống nạp, tháo liệu hợp lí sẽ tạo thuận lợi cho việc

vận hành làm tăng năng suất cho quá trình sản xuất

- Máy nghiền bi nạp và tháo liệu trên vỏ thùng nghiền (hình 4.8) :

DUT.LRCC

Hình 4.8: Máy nghiền bi nạp và tháo liệu qua vó thùng nghiền

Ưu điểm: - Hệ thống nạp liệu và tháo liệu đơn giản

- Chiều dài máy được thu gọn lại

Nhược điểm: - Năng suất thấp vì máy làm việc không liên tục

- Máy nghiền bi nạp liệu qua một cửa và tháo ra một cửa (hình 4.9):

Hình 4.9: Máy nghiền bi nạp liệu bằng một cửa, tháo liệu bằng một cửa

Ưu điểm: - Năng suất cao vì máy làm việc liên tục

- Dễ dàng bố trí hệ thống nạp và tháo liệu

Nhược điểm: - Chiều dài máy lớn

- Đầu nạp và tháo liệu phức tạp

4.1.3 Lựa chọn phương án dẫn động cho máy

Sau khi đã chọn được các kết cấu cơ bản của máy nghiền xem như ta đã xác định

một phần máy nghiền cần thiết kế Song để hoàn thiện máy nghiền ta cần xác định hệ

thống dẫn động cho máy nghiền Để máy nghiền hoạt động ổn định mang lại hiệu quả

cao ta cần xác định sao cho hợp lý phương án dẫn động

Để dẫn động cho máy có hai cách:

● Truyền động theo chu vi (hình 4.10):

Hình 4.10: Truyền động chu vi

Ưu điểm:

+ Thay đổi được số vòng quay nhờ vào bánh răng ăn khớp

DUT.LRCC

4.1.4 Lựa chọn số động cơ dẫn động cho máy

Điều không thể thiếu và rất quan trọng trong việc chọn phương án dẫn động cho máy

là làm sao khởi động động cơ tốt nhất mà không làm quá tải gây ảnh hưởng đến động

cơ Để khởi động động cơ mà không gây quá tải rất quan trọng do máy nghiền bi là

máy đặc biệt khi khởi động Ban đầu khi bắt đầu khởi động máy đã có tải, bao gồm

trọng lượng rất lớn của thùng nghiền, cộng vào vật liệu nghiền và lượng bi đạn đã

được cho vào thùng nghiền Nên nếu khởi động không đúng cách có thể làm cháy

động cơ máy

Một số phương án khởi động máy

● Phương án 1

Sử dụng một động cơ và khởi động bằng cách giảm điện áp đặt vào dây quấn Rôto

Ta đặt thêm Rp vào mạch rôto dây quấn (hình 4.12)

Phương án này ta áp dụng cho các động cơ rôto dây quấn vì đặc điểm của loại động

cơ này là có thể thêm điện trở phụ vào mạch Rôto

Khi điện trở thay đổi thì đặc tính M = f(s) cũng thay đổi theo Khi điều chỉnh điện trở

mạch rôto thích đáng thì Mk = Mmax Sau đó rôto quay để giữ một mômen điện từ nhất

định trong quá trình khởi động ta cắt dần điện trở nối thêm vào mạch rôto làm cho quá

DUT.LRCC

trình tăng tốc động cơ từ đặc tính này sang đặc tính khác và sau khi cắt toàn bộ điện

trở thì sẽ tăng tốc đến điểm làm việc của đặc tính cơ tự nhiên

Hình 4.12: Sơ đồ khởi động

0 M

s 1

Ta có thể sử dụng động cơ riêng cho quá trình sử dụng Bằng cách sử dụng riêng một

động cơ chính làm việc và một động cơ chỉ sử dụng cho quá trình khởi động Nhờ vào

các ly hợp điện từ

Hình 4.14: Phân nhánh bằng ly hợp điện từ

1 Bộ ly hợp điện từ

2 Hộp giảm tốc Phương án này không làm tăng phạm vi điều chỉnh nhưng yêu cầu phải có các bộ

truyền cho phép thay đổi tự động

Phương án này sử dụng đến hai động cơ nên làm kết cấu khá phức tạp

Dựa vào sự phân tích và đánh giá như trên ta có thể chọn phương án tối ưu là phương

án 2 Để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và làm việc của máy Ta đã chọn được sơ bộ

các bộ phận máy nên ta có thể đưa ra sơ đồ động của máy (hình 4.15)

Hình 4.15: Sơ đồ động của máy nghiền bi

12- Vật liệu nghiền 14- Thùng nghiền 16- Đường tháo liệu

DUT.LRCC