Tiểu luận tìm hiểu máy sàng lắc

Các hạt có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng sẽ lọt qua mặt sàng, các hạt có kích thước lớn hơn sẽ bị giữ lại trên bề mặt sàng.. 2.1.1 Lưới đan Loại mặt sàng này dùng để phân loại các vật liệu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

1 2005100482 Vũ Phạm Thu Thủy Tổng hợp Word Tìm tài

liệu phần 1, 2, 4, 7, vẽ hình autocad

2 2005100474 Trần Hoàng Phương Tìm tài liệu phần 3, 5, 6

3 2005100424 Võ Thị Kim Ngọc Tìm tài liệu

4 2005100264 Hoàng Thị Thùy Nhi Tìm tài liệu

5 2005100296 Nguyễn Lương Anh Thoại Tìm tài liệu

6 2005100204 Huỳnh Thị Ngọc Anh Tìm tài liệu

7 2005100216 Vũ Thị Thùy Dung Tìm tài liệu

Lời Mở Đầu

Hiện nay việc cơ khí hóa và áp dụng khoa học kỹ thuật được diễn ra rộng rãi

trên toàn thế giới và Việt Nam cũng nằm trong xu hướng đó Công tác đào tạo và

nghiên cứu để sản xuất ra những sản phẩm có ích được ta quan tâm chú trọng

Những sản phẩm sau khi nghiền thường có kích thước khác nhau nhằm mục đich phân loại các loại vật liệu tốt cần các loại máy chuyên dụng đảm nhiệm công việc này Mặt sàng được sử dụng phổ biến vì chúng có hệ số sử dụng bề mặt làm việc cao nhất với các loại máy như: máy sàng lắc, máy sàng rung, máy sàng hình trụ Chúng được dùng để tách các tạp chất lẫn trong nguyên liệu (lúa, bắp, đậu,…) tạp chất lớn như (đá, sạn, dây bao .) và tạp chất nhỏ (hạt lép, cát, bụi, các tạp chất nhẹ khác, v.v ) ra khỏi nguyên liệu bằng các lớp lưới sàng Hoặc là tách những vật liệu trong công nghiệp như các loại quặng, cát, đá…máy sàng thường dùng để tách hỗn hợp hạt có kích thước d lớn hơn 1mm và được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề

Bài tiểu luận của nhóm sẽ đi vào tìm hiều cấu tạo, chức năng cũng như cách thức hoạt động của máy Trong quá trình tìm hiểu không tránh khỏi những thiếu sót mong nhận được sự đóng góp từ thầy nhờ bài tiểu luận này đã giúp chúng tôi

có thêm kiến thức và thông tin giúp ích cho chuyên ngành của chúng tôi

Xin chân thành cảm ơn!

1 Khái niệm 5

2 Cấu tạo và chức năng 5

2.1 Cấu tạo và chức năng bề mặt sàng: 5

2.1.1 Lưới đan 5

2.1.2 Tấm đục lỗ 6

2.1.3 Thanh ghi 7

2.2 Chức năng của một số chi tiết máy 7

3 Nguyên lý hoạt động của máy 8

4 Đặc điểm kỹ thuật 10

4.1Các thông số của máy sàng 10

4.1.1 Kích thước lỗ lưới 10

4.1.2 Kích thước sàng 11

4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và hiệu suất sàng 12

4.2.1 Độ ẩm của vật liệu sàng 12

4.2.2 Bề dày lớp vật liệu trên bề mặt sàng 12

4.2.3 Kích thước của vật liệu trên sàng 13

5 Hình vẽ 14

6 Tính toán 18

7 Phụ lục 21

8 Tài liệu tham khảo 23

1 Khái niệm

Sau khi đập, xay, nghiền, ta thu được một hỗn hợp các hạt sản phẩm rời có kích thước khác nhau, yêu cầu đặt ra là phải phân riêng hỗn hợp đó thành những phân đoạn hạt có kích thước đồng nhất theo yêu cầu

Phương pháp phân loại bằng sàng là phương pháp phân biệt nhất và đơn giản nhất Phân biệt hỗn hợp vật liệu thành những thành phần hạt có kích thước như nhau, dựa vào sự khác nhau về kích thước, dưới tác dụng của lực cơ học bằng cách cho vật liệu đi qua mặt sàng có kích thước lỗ xác định Các hạt có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng sẽ lọt qua mặt sàng, các hạt có kích thước lớn hơn sẽ bị giữ lại trên

bề mặt sàng

Việc phân loại hạt có thể tiến hành theo hai cách:

• Phân loại kích thước từ nhỏ đến lớn

• Phân loại kích thước từ lớn đến nhỏ

Sàng lắc: là loại rất phổ biến, cấu tạo của nó gồm có một hộp chữ nhật trong

đó lắp lưới lỗ Sàng chuyển động giao động nhờ bánh xe lệch hay cơ cấu cam, sàng đặt nghiêng một góc khoảng từ 7 14o Sàng lắc phẳng, hộp sàng có lắp lưới, hộp đặt trên bốn hay sáu thanh đàn hồi, sàng chuyển động nhờ cơ cấu lệch tâm và tay biên Số vòng quay trong một phút của sàng này vào khoảng 300 500 Sàng có thể làm việc theo phương pháp khô hay ướt

Ưu điểm: năng suất cao so với sàng hình thùng, chắc chắn, sử dụng và lắp ghép dễ dàng, vật liệu ít bị đập nhỏ

Nhược điểm: cấu tạo không cân bằng nên làm rung chuyển nền nhà vì thế loại sàng này không đặt ở các tầng trên, lỗ sàng dễ bị bít làm giảm năng suất

2 Cấu tạo và chức năng

2.1 Cấu tạo và chức năng bề mặt sàng:

Mặt sàng là chi tiết làm việc chính của máy sàng nó dùng để phân loại vật liệu Hiện nay thường sử dụng các loại mặt sàng: lưới đan, tấm đục lỗ, thanh ghi

2.1.1 Lưới đan

Loại mặt sàng này dùng để phân loại các vật liệu có kích thước nhỏ và mịn Hình dạng lỗ đan có thể là hình vuông, hình chữ nhật hay hình lục giác Sợi đan

thường dùng là sợi kim loại: đồng, thép… hay sợi nhựa tổng hợp Kích thước sợi đan phải nhỏ hơn kích thước vật liệu lọt qua lỗ sàng, thông thường:

ds= (0.6 0.7) dVới ds: đường kính sợi đan

d: đường kính vật liệu lọt qua sàng

Đặc trưng cho lưới sàng là kích thước lỗ và bề mặt tự do của lưới sàng F Đối với lỗ hình chữ nhật:

Với l, b chiều dài và chiều rộng của lỗ lưới

Ưu điểm: của loại mặt sàng này là có bề mặt tự do lớn

Nhược điểm: là không bền

2.1.2 Tấm đục lỗ

Mặt sàng loại này là những tấm kim loại: thép hay đồng, trên bề mặt có đục các lỗ hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật hay hình bầu dục Loại mặt sàng này dùng để phân loại các loại vật liệu có kích thước d>5mm Các lỗ trên mặt sàng có kích thước từ 5 80 mm được bố trí song song hay xen kẽ nhau Các lỗ hình chữ nhật có kích thước chiều dài gấp ba lần chiều rộng Đối với các mặt sàng có chiều dày lớn đục lỗ tròn thì lỗ thường được gia công có hình côn, và phần đáy lớn của hình côn quay xuống dưới

Khoảng cách giữa hai mép lỗ liên tiếp nhau trên bề mặt sàng với d là đường kính lỗ (mm)

Chiều dày của mặt sàng phụ thuộc vào kích thước của lỗ sàng với:

d= 5 10 mm s= 0.7d

nhưng chiều dài tối đa của mặt sàng cũng không nên vượt quá 12mm

Ưu điểm: của mặt sàng loại này là bền, thời gian sử dụng dài

Nhược điểm: bề mặt tự do nhỏ

2.1.3 Thanh ghi

Loại này dùng để phân loại các loại các loại vật liệu có kích thước lớn hơn 80mm Cấu tạo mặt sàng gồm các thanh ghi được đặt theo chiều dọc sàng, khe hở giữa chúng bằng kích thước của vật liệu lọt qua sàng

Kích thước của thanh ghi được chọn phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm dưới sàng Với H = d và B = (0.2 0.3) d Các cạnh nghiêng có góc nghiêng khoảng Go o

Chú ý: khi lắp đặt phần chiều rộng của thanh ghi có kích thước nhỏ hơn

luôn luôn quay xuống dưới

2.2 Chức năng của một số chi tiết máy

1 Mặt sàng 2 Nhíp 3 Ống nạp liệu

Mặt sàng dùng để phân loại vật liệu theo kích thước khác nhau

Nhíp cố định hộp và tạo ra mặt phẳng nghiêng từ 7 14o cho vật liệu rớt xuống

Ống nạp liệu nơi vật liệu được cho vào ống để tiến hành quá trình phân loại.Trục lệch tâm tạo ra chuyển động khi tiến hành quay tròn quanh trục sẽ kéo tay truyền chuyển động tịnh tiến qua lại

Tay truyền để truyền động cho hộp

3 Nguyên lý hoạt động của máy

Sàng lắc phẳng gồm có một hay hai khung sàng hình chữ nhật trên đó có đặt lưới sàng Khung sàng được treo hay đặt lên các gối đỡ hay liên kết vào các thanh đàn hồi

Theo chuyển động lắc của sàng ta chia ra hai loại:

• Có quỹ đạo lắc theo đường tròn

• Có quỹ đạo lắc phức tạp

Các khung sàng được đặt nghiêng trên các thanh đỡ đứng và được truyền động bằng trục lệch tâm và tay quay Trên hình biểu diễn khung sàng đặt trên các thanh đàn hồi

Bộ phận truyền động của sàng lắc phẳng có thể sử dụng cơ cấu lệch tâm hay cam đội Khoảng cách dịch chuyển của sàng từ 10 100 mm Số vòng quay của trục lệch tâm có thể từ 100 300 vòng/phút Số thanh treo có thể từ 2 4 cái

Được phổ biến rộng rãi là bộ dao động lệch tâm gồm hai cụm chi tiết lắp chặt vào hai thùng sàng và cùng dao động Cụm thứ nhất gồm hai giá lớn 1 và 2 trong đó có gắn các ổ bi đỡ lồng cầu 4 Trục lệch tâm quay trong các ổ trục Ở hai đầu trục lắp hai bánh đai 3 Ở phía dưới trục trên chi tiết lệch tâm được lắp ổ bi đỡ lồng cầu 6 Cụm thứ hai của bộ dao động lệch tâm gồm hai giá nhỏ 8 và 9, trên đó lắp trục 10, trên trục này có gắn ổ bi đỡ cầu 11 Vòng ngoài ổ bi có lắp vòng chắn

7 Giá 1 và 2 được bắt chặt với thùng sàng dưới bằng bulong, còn giá 8 và 9 thì bắt vào thùng sàng trên Bộ dao động lệch tâm được chuyển qua bánh đai 3 Biên độ dao động của các thùng sàng phù hợp với trục lệch tâm

Bộ dao động lệch tâm là kết cấu đơn giản, khối lượng nhỏ.Nhưng chỉ có khả năng truyền chuyển động khi có hai thùng sàng vì thế thân sàng phải chia ra làm hai phần rời nhau

Cơ cấu trục lệch tâm tay truyền, sẽ biến chuyễn động quay tròn thành chuyển động tịnh tiến qua lại (300-500 v/p) vật liệu từ ống nạp liệu đưa vào mặt sàng sẽ chuyển động tịnh tiến trên mặt sàng tới cửa ra, thực hiện quá trình phân loại theo kích thước thành hai loại trên sàng A và loại lọt sàng B Trên thực tế, người ta lắp n mặt sàng sẽ phân thành (n+1) loại Góc nghiêng và tốc độ quay của sàng sẽ quyết định năng suất và hiệu suất

Ưu điểm: năng suất cao chắc chắn, dễ sử dụng, vật liệu ít bị vỡ nhỏ

Nhược điểm: rung động do không cân bằng, lỗ sàng dễ bị bít và làm giảm năng suất

Hình: Cấu tạo của bộ dao động lệch tâm

d = l cosvới l: chiều dài lỗ sàng

: chiều dày mặt sàng

Nếu sử dụng =45o và =1/2 thì d = 0.35l hay l = 2.85d

Như vậy để vật liệu dễ dàng lọt qua sàng thì kích thước lỗ lưới phải luôn lớn hơn kích thước vật liệu lọt qua sàng

Có thể chọn kích thước lỗ lưới theo kinh nghiệm:

Khi kích thước vật liệu lọt qua sàng d<5mm thì kích thước lỗ lưới:

:số lỗ trên mặt hàng

t: bước của các hàng lỗ (mm)

Nếu lấy t=2d và bước hàng lỗ ngang và hàng dọc bằng nhau, B/2d thì:

Để sàng có kích thước cân đối ta chọn:

Độ ẩm lý tưởng của vật liệu để hiệu suất sàng đạt cao nhất là 5%

4.2.2 Bề dày lớp vật liệu trên bề mặt sàng

Chiều dày lớp vật liệu trên bề mặt sàng cũng ảnh hưởng đến hiệu suất sàng Nếu lớp vật liệu quá dày thì lớp vật liệu nằm ở trên bề mặt sẽ khó đi xuống phía dưới để tiếp xúc với bề mặt lưới sàng và lọt qua sàng Nếu lớp vật liệu mỏng thì năng suất của sàng sẽ thấp, nhưng hiệu suất cao và ngược lại

Có thể chọn chiều dày lớp vật liệu trên sàng phụ thuộc vào kích thước vật liệu

Khi d<5mm thì bề dày lớp vật liệu h = (10 15) d

4.2.3 Kích thước của vật liệu trên sàng

Kích thước vật liệu và chuyển động của mặt sàng : kích thước vật liệu và gia tốc sàng phải phù hợp để hạt không bít lỗ, sẽ tăng năng suất và hiệu suất sàng

Khi vật liệu chuyển động trên bề mặt lưới sàng, sẽ có một số hạt vật liệu nằm lọt trong lỗ lưới sàng Để chúng không bít lỗ sàng và chuyển động ra ngoài thì cần phải tác dụng vào hạt vật liệu một lực nào đó có giá trị thích hợp

Giả thiết vật liệu hình cầu, có đường kính là 2r nằm trên lỗ lưới có kích thước là 2R và góc bít kín là 2 Hạt vật liệu sẽ không bật ra khỏi lỗ sàng nếu momen của lực quán tính không lớn hơn momen ổn định của trọng lượng hạt vật liệu Để cho hạt vật liệu bật ra khỏi lỗ ta có điều kiện:

Có nghĩa là khi bán kính R không đổi, nếu r càng lớn thì góc càng nhỏ và càng nhỏ Còn khi r nhỏ thì góc lớn và càng lớn.

Kiểu

Năng

suất

Công suất động cơ

Trọng lượng máy

Trọng lượng đóng gói

Kích thước máy DxRxC

Đặc điểm máy

• Máy được thiết kế dựa vào chuyển động lắc của hộp sàng được tạo ra bởi độ lệch tâm đối xứng nên hai hộp sàng chuyển động ngược chiều nhau và tự khử rung động

• Hệ thống cánh gạt giúp mặt lưới tách tạp chất lớn không vướng dây bao, rơm, rác…

• Lưới sàng tách tạp chất nhỏ có khả năng tự làm sạch

• Dễ dàng thay lưới sàng tùy theo mục đích sử dụng (gạo,lúa, bắp, đậu )

Sơ đồ cấu tạo các loại sàng lắc phẳng

Một số máy sàng dạng lắc

Hình chiếu của máy sàng lắc

4 Trục 5 Bánh đà 6 Bộ phận chống cân bằng

Mô hình 3D của máy sàng lắc phẳng ( vẽ bằng Autocad)

h: chiều dày lớp vật liệu trên sàng (m)

vTB: vận tốc chuyển động trung bình của vật liệu trên sàng (m/s)

pb: khối lượng riêng xốp của vật liệu, (Kg /m2)

6.3 Công suất của sàng

: công suất khắc phục lực ma sát giữa vật liệu và bề mặt sàng, (kW)

µ.Gv.vtb , (kW)

công suất khắc phục lực ma sát tại trục lệch tâm, (kW)

, (kW)Trong đó:

: hệ số ma sát của vật liệu trên sàng

: hệ số ma sát tại ổ trục

G: trọng lượng của sàng và vật liệu trên sàng, (N)

Gv : trọng lượng của vật trên sàng, (N)

vtb : vận tốc trung bình của vật liệu trên sàng , (m /s)

: vận tốc dài tại ổ trục, (m/s)

P : lực quán tính của sàng và vật liệu trên sàng, (N)

P = e , (N)

7 Phụ lục

Tuyển kiểu sàng lắc

Tuyển kiểu sàng lắc là một trong những thiết bị tuyển lại có hiệu quả cao đang được sử dụng rộng rãi trong nước hiện nay Máy được ứng dụng rộng rãi trong tuyển khoáng vật von-fram, thiếc, sắt, măng gan, kim loại mầu, kim loại đen quý hiếm.Máy này có đặc điểm là tỉ lệ khoáng vật giàu cao, hiệu quả tuyển tốt, thao tác đơn giản

Kết cấu của máy

Máy bao gồm: đầu sàng, động cơ, bộ điều chỉnh lắc, mặt sàng, bồn qoặng, bồn lắc, hệ thống bôi trơn.Nguyên lý tuyển là lợi dụng sự chênh lệch tỉ trọng khoáng vật, đầu sàng cung cấp tốc độ chuyển động khác nhau, mặt nghiêng nước chảy và thanh sàng khác nhau làm cho hạt rời nhau thành nhiều tầng trên mặt sàng hình thành phân dải hình quạt tại mặt sàng từ đó tuyển được những khoáng vật giầu, khoáng vật nghèo khác nhau

Tham số kỹ thuật tuyển kiểu sàng lắc

Sàng lắc cát thô Sàng lắc cát nhỏ Sàng lắc quặng bùn Sàng lắc quặng bùn nhỏ Kích thước hạt vào /mm 2~0.5 0.5~0.074 0.07~0.019 0.019~0.0037

8 Tài liệu tham khảo

[1] Kỹ thuật thực phẩm_ TS Nguyễn Kính; Nguyễn Thạch Minh_ Nhà xuất bản Lao Động năm 2008

[2] Cơ học vật liệu rời_ Vũ Bá Minh; Hoàng Minh Nam_Nhà xuất bản đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh năm 2011

[3] Kỹ thuật thực phẩm 1_ Phan Huy Trình; Nguyễn Như Quang

[4] http://www.youtube.com/watch?v=VT8cMc9N1Lc

[5] http://www.lamico.com.vn/cms/vi/product/index/cat_id/46