Tài liệu máy sản xuất vật liệu - Cấu kiện xây dựng

MAÙY SAÛN XUAÁT VAÄT LIEÄU VAØ CAÁU KIEÄN XAÂY DÖÏNG NOÄI DUNG Maùy ñaäp maù Maùy nghieàn coân Mayù nghieàn buaù Mayù nghieàn truïc 1. Maùy ñaäp maù. 2.1. Giôùi thieäu vaø phaân loaïi: + Döïa theo phöông phaùp treo maù: Maù coá ñònh treo treân (a,b,c). Maù coá ñònh tì döôùi (d). 1. Maùy ñaäp maù. + Döïa theo keát caáu boä phaän truyeàn chuyeån ñoäng. Cô caáu ñoaøn baåy baûn leà (a,b). Cô caáu cam (c). + Döïa vaøo ñaëc tröng cuûa maù di ñoäng. Maù chuyeån ñoäng ñôn giaûn. Maù chuyeån ñoäng phöùc taïp. 1. Maùy ñaäp maù. 1. Maùy ñaäp maù. 1. Maùy ñaäp maù. 1. Maùy ñaäp maù. 1. Maùy ñaäp maù. 2.2. Sô ñoà ñoäng hoïc. + Maù chuyeån ñoäng ñôn giaûn. Maù nghieàn treo treân truïc coá ñònh. Tay bieân laép vaøo coå truïc leäch taâm. Cuoái tay bieân lieân keát vôùi hai thanh choáng trong ñoù moät thanh tì vaøo maù di ñoäng, moät thanh tì vaøo cô caáu chuyeån ñoäng. Öu nhöôïc ñieåm: Pntreân > Pndöôùi xhttreân Khaéc phuïc: naâng cao truïc treo vaø nhoâ ra ngoaøi. 1. Maùy ñaäp maù. Maù chuyeån ñoäng ñôn giaûn 1. Maùy ñaäp maù. + Maù chuyeån ñoäng phöùc taïp. Maù nghieàn di ñoäng treo tröïc tieáp vaøo ñoaïn leäch taâm cuûa truïc chính. Maù di ñoäng töïa vaøo thanh choáng phía döôùi. Quõi ñaïo chuyeån ñoäng: nhöõng ñöôøng cong kheùp kín. Haønh trình ñöùng cuûa maù taêng daàn veà phía cöûa xaû. + Öu nhöôïc ñieåm: Söï tröôït khoác lieät giöõa maù vaø ñaù => taêng löôïng boät nhöng maù choùng moøn. Caáu taïo ñôn giaûn, kích thöôùc goïn, khoái löôïng nhoû. 1. Maùy ñaäp maù. Maù chuyeån ñoäng phöùc taïp. 1. Maùy ñaäp maù. Maù chuyeån ñoäng phöùc taïp. 1. Maùy ñaäp maù. a. Maùy ñaäp maù vôùi chuyeån ñoäng maù ñôn giaûn. - Thaân maùy: thaân tröôùc, sau, 2 thanh beân ñuùc lieàn khoái hoaëc gheùp noái baèng bu loâng töø 2,3 …. - Truïc leäch taâm: ñöôïc laép vaøo hai thaønh beân cuûa thaân. - Tay bieân laép vaøo ñoaïn leäch taâm cuûa truïc leäch taâm. - Thanh choáng tröôùc vaø choáng sau gaén vaøo ñaàu döôùi tay bieân. - Taïi hai ñaàu truïc leäch taâm ñaët hai khoái baùnh ñaø vaø ñöôïc gaén baèng khôùp noái ma saùt. * Caáu taïo vaø nguyeân lyù laøm vieäc: 1. Maùy ñaäp maù. * Caáu taïo vaø nguyeân lyù laøm vieäc: Maù di ñoäng ñöôïc ñuùc daïng hoäp vaø ñöôïc treo vaøo truïc treân; phía döôùi maù tì gheùp vaøo thanh choáng tröôùc; thanh choáng sau tì vaøo cô caáu ñieàu chænh. Taïi ñaàu caùc thanh chốâng coù cô caáu ghì (thanh keùo vaø loø xo) ñeå duy trì söï tieáp xuùc cuûa caùc maët tì. + NL: Ñoäng cô qua boä truyeàn ñai laøm quay baùnh ñaø -> quay truïc leäch taâm -> qua thanh truyeàn laøm maù di ñoäng laéc quanh truïc treo treân. Momen khôûi ñoäng lôùn => khôûi ñoäng theo baäc 1. Maùy ñaäp maù. Thaân maùy keát caáu haøn: thaân tröôùc (hoäp kín), thaân sau (hoäp hôû chöùa cô caáu ñieàu chænh); hai thanh beân ñeå haøn. Maù di ñoäng ñuùc: phía teân laép treân ñoaïn truïc leäch taâm phía döôùi coù raõnh ñaët treân thanh choáng. Cô caáu ñieàu chænh vaø cô caáu ghì (thanh keùo + loø xo) giöõ ñaûm baûo maù di ñoäng luoân tieáp xuùc vôùi thanh choáng. Treân beà maët maù di ñoäng vaø coá ñònh coù caùc taám loùt ñöôïc giöõ baèng bu loâng, khi moøn coù theå thay theá. b. Maùy ñaäp maù vôùi chuyeån ñoäng maù phöùc taïp. 1. Maùy ñaäp maù. Bôm ñöa daàu vaøo xi lanh chính, phuï vaø bình tích naêng. Pit toâng bom ñi xuoáng, daàu vaøo xi lanh phuï ngaét -> khoâng khí trong boä tích naêng bò eùp ñeán aùp löïc töông löïcn ñaäp vaät lieäu. Pit toâng bôm ñi leân -> daàu ñi ra khoûi xi lanh chính tieáp tuïc -> daàu ñi ra khoûi xi lanh phuï. 1-Cô caáu tay quay con tröôït 2-Pistong bôm chính 3-Xilanh 4-Pistong 5-Maù di ñoäng 1. Maùy ñaäp maù. SÔ ÑOÀ DAÃN ÑOÄNG PHUÏ ÔÛ MAÙY ÑAÄP MAÙ 1-Ñoäng cô phuï 2-Hoäp giaûm toác 3-Khôùp noái 4-Ñoäng cô chính 1. Maùy ñaäp maù. -ÔÛ caùc caùc nghieàn lôùn moment khôûi ñoäng maùy lôùn do löïc quaùn tính -Coâng suaát laøm vieäc chæ chieám 40-50%Ndc. Tuy nhieânkhi ñaù coù trong buoàng nghieàn ñoäng cô cuõng khoù khôûi ñoäng=>duøng ñoäng cô phuï. -Ñoùng ñoäng cô phuï, caùc cô caáu töø töø chuyeån ñoäng=>ñoùng ñoäng cô chính. Ndcchính>ngt=>daãn ñoäng boå xung, töï ñoäng taùch khoûi heä truyeàn 1. Maùy ñaäp maù. 1-XAÙC ÑÒNH GOÙC OÂM 1. Maùy ñaäp maù. 1-XAÙC ÑÒNH GOÙC OÂM 1-XAÙC ÑÒNH GOÙC OÂM(tt) 1. Maùy ñaäp maù. 2-XAÙC ÑÒNH VAÄN TOÁC GOÙC 1. Maùy ñaäp maù. 2-XAÙC ÑÒNH VAÄN TOÁC GOÙC(tt) 1. Maùy ñaäp maù. 3-XAÙC ÑÒNH NAÊNG SUAÁT 1. Maùy ñaäp maù. 3-XAÙC ÑÒNH NAÊNG SUAÁT(tt) 1. Maùy ñaäp maù. 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN The movie 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN Luùc naøy, caùc oå töïa treân vaø coác leäch taâm chæ chòu phaûn löïc ngang, coøn löïc thaúng ñöùng (thaønh phaàn thaúng ñöùng cuûa löïc nghieàn vaø troïng löôïng cuïm noùn di ñoäng) do goái ñôõ thuûy löïc tieáp nhaän. Goái ñôõ thuûy löïc coù theå ñaët beân döôùi (hình 4) hoaëc beân treân truïc noùn di ñoäng (hình 5). Goái ñôõ ñaët döôùi truïc noùn (1) goàm coù truï ñôõ (2) vaø pittoâng (3) cuûa cô caáu thuûy löïc. Hình 4. Truïc noùn di ñoäng ñaët treân pittoâng thuûy löïc 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN . Maùy nghieàn NNT coù cô caáu an toaøn baèng thuûy löïc. Cô caáu an toaøn baèng thuûy löïc ôû maùy nghieàn NNT coøn ñoàng thôøi ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu chænh cöûa xaû. ÔÛ loaïi maùy nghieàn naøy truïc noùn di ñoäng coù theå tröôït deã daøng treân baïc tröôït cuûa oå töïa beân treân vaø cuûa baïc leäch taâm. Hình 5. Truïc noùn di ñoäng ñöôïc treo vaøo pittoâng thuûy löïc 2. MAÙY NGHIEÀN COÂN 4. Maùy nghieàn truïc -Nghieàn trung bình vaø nhoû -Ñaù voâi, ñaù hoa cöông, ñaùt ñaaù chiuï löûa -Möùc nghieàn i=1-10 4. Maùy nghieàn truïc 4. Maùy nghieàn truïc -Nghieàn trung bình vaø nhoû -Ñaù voâi, ñaù hoa cöông, ñaùt ñaaù chiuï löûa -Möùc nghieàn i=1-10 4. Maùy nghieàn truïc 4. Maùy nghieàn truïc 4.Mayù nghieàn truïc -Ñieàu kieän nghieàn α ≤ µ β ≤ 2µ Máy nghiền con lăn Phöông aùn maùy nghieàn ñöùng con laên (Rollers mill). Hình 3. Giôùi thieäu keát caáu moät maùy nghieàn xa luaân nghieàn öôùt laøm vieäc lieân tuïc. 1- giaù maùy; 2 – maâm nghieàn; 3 – xaø ngang; 4- coái ñôõ truïc; 5 – truïc chính; 6 – baùnh raêng coân; 7 – ñoäng cô; 8 – hoäp giaûm toác; 9 – baùnh raêng coân; 10 – goái ñôõ; 11 – khoái nghieàn; 12 – caùnh gaït. 3. Maùy nghieàn rotor vaø nghieàn buaù Coâng duïng : -Nghieàn vaät lieäu gioøn,ít saéc caïnh vaø ñoä beàn trung bình: ñaù voâi, thaïch cao, than ñaù, seùt khoâ. 3. Maùy nghieàn rotor vaø nghieàn buaù Hình 2. Hình chieáu ñöùng cuûa moät maùy nghieàn roâto loaïi thoâ Hình 3. Caáu taïo caùc roâto Hình 1. Sô ñoà nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc maùy nghieàn roâto vaø nghieàn buùa. Hình 5. Caáu taïo ñaàu buùa thöôøng duøng MÁY NGHIỀN BI I. KHAÙI NIEÄM CHUNG VAØ PHAÂN LOAÏI: 1. Khaùi nieäm chung. 2. Phaân loaïi. 3. Ñoái töôïng nghieàn. 1. KHÁI NIỆM: Máy nghiền bi (Ball mill) là loại máy dùng để nghiền mịn và cực mịn các loại vật liệu như clinke, thuỷ tinh, gốm, sứ, phân lân, quặng, than đá…Trong các máy nghiền bi, bộ phận làm việc chủ yếu là một cái thùng rỗng đặt nằm ngang tì lên hai ổ đỡ, bên trong có chứa vật liệu để nghiền. Khi thùng quay, dưới tác dụng của lực ly tâm, các vật nghiền ép sát vào mặt trong của vỏ thùng, được nâng lên đến độ cao nào đó. Ở độ cao này, dưới tác dụng của trọng lực, các vật nghiền rời khỏi mặt thùng và rơi tự do xuống thực hiện sự va đập và chà xát vật liệu. PHÂN LOẠI MÁY NGHIỀN BI Tất cả các loại máy nghiền bi có thể phân loại như sau: Theo tính chất công việc: Làm việc theo chu kỳ. Làm việc liên tục. Theo khả năng nghiền: nghiền ướt, nghiền khô. Theo kết cấu và hình dạng thùng: Loại thùng trụ một ngăn, có L/D ≤2. Máy nghiền bi kiểu thùng trụ 1 ngăn truyền động bên Loại thùng trụ 2 ngăn: Máy nghiền bi kiểu thùng trụ 2 ngăn truyền động bên Thùng trụ nhiều ngăn, có L/D = 3÷6 Máy nghiền bi kiểu thùng trụ nhiều ngăn Thùng côn Máy nghiền bi kiểu thùng côn truyền động bên PHÂN LOẠI: d. Theo khả năng nạp và tháo liệu: Loại nạp và tháo liệu qua một cửa. Loại với cửa nạp liệu bên hông. Loại nạp và tháo liệu theo đường trục. e. Theo kết cấu trạm dẫn động: Dẫn động bên cạnh thùng ( qua vành răng ). Dẫn động ở tâm Máy nghiền bi kiểu thùng trụ 2 ngăn truyền động chính tâm PHÂN LOẠI: Sơ đồ làm việc theo chu trình kín của máy nghiền bi Mô tả hoạt động như sau: vật liệu sau khi được nghiền ở máy nghiền bi sẽ đi qua băng tải dẫn đến cửa vào liệu của máy phân ly quá trình phân ly diễn ra, vật liệu sau khi phân ly sẽ chia ra hai phần. Phần thứ nhất đi lên trên qua các cyclo xung quanh tạo ra sản phẩm tinh cuối cùng, một phần đi ra ngồi đi xuống trở lại động cơ tạo khí ở phía dưới để tiếp tục quá trình phân ly lại. Phần thứ hai sẽ bị rớt xuống cửa xả đây là vật liệu thô nên sẽ được dẫn trở lại máy nghiền bi. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN Đối tượng nghiền ở đây là hỗn hợp của Clinker, Thạch cao (Gypsum) và phụ gia là đá Puzzolana (có thể sử dụng các loại phụ gia khác như xỉ lò cao) sau khi nghiền hỗn hợp trên bởi máy nghiền và qua máy phân ly ta được sản phẩm cuối cùng gọi là ximăng (Cement). MỘT SỐ LOẠI XIMĂNG: * Ximăng Portland – Puzzolana (PCpu) * Ximăng Portland – Xỉ lò cao. * Ximăng Portland bền Sunphat. * Ximăng Portland toả nhiệt ít (PCLH). * Ximăng Portland mac cao. * Ximăng Portland đóng rắn nhanh. * Ximăng Portland giãn nở. * Ximăng trắng và ximăng màu. * Ximăng Portland dành cho xeo tấm lợp uốn sóng amiăng – ximăng. * Ximăng Portland cho bêtông mặt đường bộ và sân bay. * Ximăng Alunin (CA) * Ximăng chống phóng xạ. * Ximăng giếng khoan dầu khí. * Ximăng Sunphua Belit nhôm. * Ximăng chịu axit. * Ximăng Manhê và ximăng Dolomi. * Ximăng Romas. * Ximăng chịu lửa siêu cao. Phöông aùn maùy nghieàn ñöùng con laên (Rollers mill). 1. Ñaàu vaøo 2. Ñaàu ra 3. Vaønh tröôït 4. HGT chính 5. Ñoäng cô chính. Phöông aùn maùy nghieàn bi truyeàn ñoäng beân. Hình12: Phöông aùn duøng maùy nghieàn bi UMS truyeàn ñoäng chính taâm. LÝ THUYẾT NGHIỀN VẬN TỐC QUAY TỚI HẠN VÀ VẬN TỐC LÀM VIỆC CÓ ÍCH CỦA MÁY NGHIỀN: - Vận tốc làm việc của máy nghiền có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả nghiền Sơ đồ chuyển động của bi trong máy nghiền Với vận tốc nhỏ, vật liệu được nghiền chủ yếu nhờ ép vỡ và rung Vật liệu được nghiền do va đập và mài, cách này hiệu quả nhất Vận tốc tăng, vật liệu quay cùng với thùng và hầu như không được nghiền Phân tích những quá trình làm việc trên, ta thấy chế độ làm việc tốt nhất là vận tốc mà lúc đầu vật nghiền đi theo quỹ đạo tròn, sau đó sẽ chuyển sang dạng quỹ đạo parabol ở giai đoạn cuối. Vận tốc mà ở đó bi nghiền bắt đầu đi theo quỹ đạo tròn là vận tốc tới hạn Để xác định vận tốc tới hạn ta xem xét một viên bi có đường kính rất nhỏ quay với thùng. Khi thùng quay viên bi chịu tác dụng của trọng lực G và lực ly tâm P: Lực ly tâm Trong đó: m – khối lượng bi nghiền, (Kg) G – trọng lượng bi nghiền, (N) v – vận tốc vòng của thùng nghiền, (m/s) R – khoảng cách từ tâm bi nghiền đến tâm thùng, (m) Trọng lượng G của bi nghiền cũng được phân tích thành hai thành phần: T = G.sinα;  Q = G.cosα. Sơ đồ xác định vận tốc quay của thùng nghiền A – điểm bắt đầu từ đó vật liệu sẽ đi theo quỹ đạo parabol. α – góc rời của vật nghiền: là góc tạo bởi đường kính trống theo phương đứng với đường bán kính từ tâm trống tới điểm rời A. Vận tốc tới hạn được xác định bởi điều kiện khi Q đạt giá trị lớn nhất (khi = 0) cũng không vượt lực quán tính ly tâm Plt có nghĩa là Vận tốc vòng được tính: v = 2.R.n [m/s] giá trị vận tốc tới hạn của thùng nghiền là vận tốc tới hạn của máy nghiền bi là Để bi nghiền chuyển sang quỹ đạo parabol ta có điều kiện Đây là phương trình cơ bản của máy nghiền. Như vậy vận tốc làm việc có ích của máy nghiền là vận tốc làm việc có thể xác định theo vận tốc tới hạn Vận tốc làm việc có ích nhất là vận tốc cho chiều cao rơi của vật liệu là lớn nhất, vì khi đó năng lượng va đập sẽ tạo ra lớn nhất. vận tốc quay có ích nhất đối với bán kính R xác định sẽ đạt được khi góc rời là hợp lý nhất mà không phụ thuộc vào trọng lượng G của bi nghiền. 2. Quỹ đạo chuyển động của bi trong thùng và biên dạng của các lớp nghiền Chuyển động của một viên bi trong mặt cắt thùng nghiền Viên bi chạm vào thùng quay ở điểm B. Điểm B gọi là điểm rơi của bi. Lấy điểm rời A làm gốc toạ độ, ta có chuyển động của bi theo quỹ đạo parabol. ta thấy với n xác định, R càng nhỏ thì góc càng lớn. Quỹ đạo chuyển động của bi khi rời khỏi thùng nghiền từ điểm A và chuyển động theo đường parabol sẽ có dạng phương trình Trong đó: t – thời gian bi chuyển động. Ta có: Vì điểm B nằm đồng thời trên hai đường cong; đường parabol và đường tròn, nên để xác định toạ độ của điểm B ta dùng phương trình đường tròn Vì điểm B nằm đồng thời trên hai đường cong; đường parabol và đường tròn, nên để xác định toạ độ của điểm B ta dùng phương trình đường tròn cho phép xác định điểm B theo gốc tọa độ A. Từ đó ta chuyển về toạ độ tại tâm máy OX1 và OY1 , ta có Để xác định được góc (góc rơi của bi) ta dựa vào mối quan hệ hình học giữa Y1 và R Suy ra Sơ đồ xác định quỹ đạo chuyển động của bi và đường viền của các lớp bi nghiền Ta thấy với n không đổi thì vế phải của biểu thức là một hằng số phương trình đường tròn tương ứng với tọa độ cực Độ cao rơi của bi từ điểm A đến điểm B Vận tốc bi khi rơi vào điểm B sẽ lớn nhất khi Ymax. Tính đạo hàm: Vì: R khác 0 và α khác 0 α = 54040’ CHU KỲ CHUYỂN ĐỘNG CỦA BI NGHIỀN Chu kỳ chuyển động của bi nghiền là số chu kỳ mà sao một vòng quay của thùng nghiền, bi nghiền sẽ qua một quỹ đạo tròn và parabol. Chu kỳ chuyển động của mỗi lớp bi nghiền sẽ khác nhau, càng xa vỏ thùng nghiền lớp bi nghiền sẽ có số chu kỳ tăng dần. Để xác định số chu kỳ của bi nghiền trước hết chúng ta xác định thời gian toàn bộ chu kỳ theo vận tốc vòng của thùng. Thời gian chuyển động tổng cộng T của một lớp bi nào đó là T = T1 + T2 [s] Trong đó: T1 – thời gian bi chuyển động theo quỹ đạo tròn. T2 – thời gian bi chuyển động theo quỹ đạo parabol.  = 3 - 900 : 1 = 1 + 900 + 1 = 1 + 900 + 31 – 900. 1 = 41.  = 54040’ Vậy toàn bộ chu kỳ chuyển động của bi nghiền ở mọi lớp với góc rời: 1 = 54040’: Trong trường hợp góc  bất kỳ thì số chu kỳ của bi ở lớp ngoài cùng sau một vòng quay của thùng nghiền với góc rời 1 = 54040’ là Caùc sô ñoà chuyeån ñoäng cuûa bi trong thuøng nghieàn. CHUYEÅN ÑOÄNG HÔÏP LYÙ CHUYEÅN ÑOÄNG KHOÂNG HÔÏP LYÙ HÌNH DÁNG VÀ KÍCH THƯỚC CỦA BI NGHIỀN Khoang nghieàn thoâ Khoang nghieàn tinh Hình daùng bi nghieàn MỨC ĐỘ NẠP LIỆU HỢP LÝ VÀO THÙNG NGHIỀN KHOANG 1 KHOANG 2 MỨC NẠP LIỆU MỨC ĐỘ NẠP LIỆU QUÁ THẤP MỨC VẬT LIỆU KHOANG 2 KHOANG 1 MỨC VẬT LIỆU NẠP QUÁ ĐẦY MỨC VẬT LIỆU KHOANG 1 KHOANG 2 MỨC NẠP LIỆU HỢP LÝ VẬT LIỆU NẠP BÌNH THƯỜNG VẬT LIỆU NẠP THẤP MỨC NẠP LIỆU TRONG THÙNG NGHIỀN