MỤC LỤC
Lời nói đầu
Chương I:Tìm hiểu công nghệ sản xuất Clanhke bằng phương pháp lò đứng 2
I. Khái niệm chung về vật liệu nghiền - quá trình nghiền: 2
I.1. Quá trình nghiền: 2
I.2. Tính chất cơ bản của vật liệu nghiền: 2
II.Công nghệ sản xuất xi măng và nghiền Clanhke xi măng: 5
II.1. Sản xuất xi măng theo phương pháp ướt: 5
II. 2. Phương pháp khô: 6
II.3. Tạo clanhke trong lò quay: 6
III. Công nghệ sản xuất clanhke bằng phương pháp lò đứng: 7
IV.Chọn các phương án nghiền và các thiết bị kèm theo: 10
IV.1. Phương án nghiền: 10
IV.2. Phương án chọn máy: 10
Chương II: Thiết kế máy nghiền má có chuyển động lắc phức tạp 13
I. Giới thiệu máy thiết kế 13
II. Khảo sát tính chọn các thông số buồng nghiền: 15
II.1. Xác định góc kẹp đá. 17
II.2. Tính chọn và khảo sát các thông số buồng nghiền: 19
III. Chọn sơ đồ dẫn động máy: 61
IV.Thiết kế bộ truyền đai: 62
V. Tính bền các chi tiết cơ bản: 65
V.1. Tính bền má nghiền di động: 65
V.2. Tính toán cổ treo má di động: 67
V.3.Tính bền tấm lát nghiền: 69
V.4.Tính bền thanh chống: 70
V.5. Tính toán bánh đà máy nghiền : 72
V.6. Tính trục lệch tâm: 73
V.6.1.Xác định sơ bộ đường kính trục: 77
V.6.2.Tính chính xác trục: 77
V.7. Tính then truyền mômen giữa bánh đai và trục lệch tâm: 79
V.8. Tính chọn ổ đũa đỡ má di động và trục lệch tâm: 80
V.9.Tính cơ cấu căng: 81
V.10. Tính toán cơ cấu điều chỉnh cửa xả: 86
V.10.1.Tính bền nêm điều chỉnh ( con trượt): 87
V.10.2. Tính bền bulông điều chỉnh: 88
V.11.Tính chọn bulông nền: 90
V.12. Tính kiểm tra khung máy: 92
V.12.1. Tính kiểm tra khung máy: 93
V.12.2. Tính kiểm tra thành sau: 94
V.12.3. Kiểm tra mối hàn góc: 96
V.13. Tính cân bằng lực li tâm: 97
VI. Lắp ráp máy nghiền tại nhà máy: 99
VII. Bảo dưỡng máy nghiền má: 100
VIII. Sử dụng máy: 100
IX. Sửa chữa máy : 101
X. Hiệu quả kinh tế : 101
Chương III: Kết luận 103
Tài liệu tham khảo 104
106 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1782 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế máy nghiền má dùng nghiền sơ bộ Clanhke, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
+ 245 = 1155 kg.
Khèi lîng cña thanh chèng: m3 = (0,01 – 0,016). Sm
m3 = 0,0107. 7000 = 75 kg.
Trong ph¬ng ¸n nµy ta nhËn thÊy: (Xem h×nh 2 vµ h×nh 3).
VËy ph¬ng ¸n nµy ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn quay toµn vßng cña trôc lÖch t©m.
*X¸c ®Þnh to¹ ®é träng t©m cña c¸c kh©u: Xem h×nh 7
Trôc1 ó trôc x ; trôc 2 ó trôc y ; trôc 3 ó trôc z
To¹ ®é träng t©m cña m¸ di ®éng so víi hÖ to¹ ®é BFR2 lµ:
xm = = = 0,284 m.
ym = zm = 0.
To¹ ®é träng t©m cña tÊm l¸t nghiÒn di ®éng so víi hÖ BFR2 lµ:
xtl = = = 0,329 m.
ytl = = = - 0,06 m ; ztl = 0.
To¹ ®é träng t©m cña m¸ nghiÒn di ®éng (m¸ di ®éng + tÊm l¸t) trong hÖ BFR2:
x2 = = 0,2935 m.
y2 =
To¹ ®é träng t©m cña trôc lÖch t©m trong hÖ BFR1:
x1 =
y1 = z1 = 0.
To¹ ®é träng t©m cña thanh chèng trong hÖ BFR3:
x3 = y3 = z3 = 0.
- M« men qu¸n tÝnh cña trôc lÖch t©m ®èi víi c¸c trôc cña hÖ to¹ ®é BFR1:
V× phÇn lÖch t©m cña trôc lµ kh¸ nhá so víi kÝch thíc cña trôc nªn ta coi trôc nh mét h×nh trô vµ v× trôc lÖch t©m n»m trªn trôc1 cña hÖ to¹ ®é nªn m« men qu¸n tÝnh:
m12 = m13 =
V× y1 = z1 = 0 nªn ®¸ng lÏ m11 = 0 nhng do cã nh÷ng sai sè nhÊt ®Þnh nªn ta chän
m11 = 0,1.10-5 kg.m2,
- M«men qu¸n tÝnh cña m¸ nghiÒn di ®éng ®èi víi c¸c trôc cña hÖ to¹ ®é BFR2:
m21 = m2. y22 =1155.(- 0,013)2 0,195 kg.m2
m22 = m23 = m2. x22 = 1155. 0,29352 99,5 kg.m2
- M«men qu¸n tÝnh cña thanh chèng ®èi víi c¸c trôc to¹ ®é cña hÖ BFR3 :
Do y3 = z3 = 0 nªn t¬ng tù nh trªn ta chän m31 = 0,1.10-5 kg.m2
m32 = m33 = m3.x32 = 75. 0,132 1,267 kg.m2
N¹p c¸c d÷ liÖu cÇn thiÕt vµo ch¬ng tr×nh ALASKA ®Ó kh¶o s¸t chuyÓn ®éng vµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cÇn thiÕt:
Title May nghien ma - Phuong an 2
! Khai bao thong so dua vao
#Parameter R=.0075 L2=.52 l3=.26 l6=.395 l5=.095
#Parameter L23=.09 L21=.048 L22=.115 h2=.52 b1=.2965
#Parameter m1=250. m11=.0000001 m12=.00176 m13=.00176
#Parameter m2=1155. m21=.195 m22=99.5 m23=99.5
#Parameter m3=75. m31=.0000001 m32=1.267 m33=1.267
#Parameter n=272. ome=2*PI*n/60 phi=-PI/2
! Khai bao vat nen (vat 0)
Point 1 on 0 0 0 0 ! Tam quay truc lech tam
Point 2 on 0 l5 -l6 ! Tam quay cua thanh chong
Point 3 on 0 -b1 0 ! Diem tren cung cua ma nghien co dinh
Point 4 on 0 -b1 -h2 ! Diem duoi cung cua ma nghien co dinh
! Khai bao truc lech tam (vat 1)
Point 10 on 1 ! Diem lien ket voi truc nghien
Point 11 on 1 r ! Diem lien ket voi ma nghien di dong
Point 15 on 1 r/2 ! Toa do trong tam
! Khai bao ma nghien di dong (vat 2)
Point 20 on 2 ! Diem lien ket voi truc lech tam
Point 21 on 2 L2 ! Diem lien ket voi thanh chong
Point 22 on 2 L23 ! Diem lien ket tren cung cua tam lot va ma di ®ong
Point 23 on 2 L23 -L22
Point 24 on 2 L23+0.05 –L22 ! Diem thuoc cua nap
Point 25 on 2 L2+L21-0.02 -L22 ! Diem thuoc cua xa
Point 26 on 2 L2+L21 –L22
Point 27 on 2 0.2935 –0.013 ! Toa do trong tam
Point 28 on 2 L2+L21 ! Diem duoi cung cua ma nghien di dong
Point 29 on 2 0.322 -L22 ! Diem dat luc
!Khai bao thanh chong (vat 3)
Point 30 on 3 ! Diem lien ket voi ma nghien di dong
Point 31 on 3 l3 ! Diem lien ket voi vat nen
Point 35 on 3 l3/2 ! Toa do trong tam
! Khai bao vat the
Body 1 15 m1 m11 m12 m13
Body 2 25 m2 m21 m22 m23
Body 3 35 m3 m31 m32 m33
! Khai bao cac he toa do lien ket
Frame 1 on 1 11
Frame 2 on 2 21
Frame 3 on 3 31
Frame 4 on 0 2
! Khai bao lien ket cac vat the
Joint 1 jvar 1 Revolute Bfr 0 Bfr 1
Joint 2 jvar 2 Revolute Jfr 1 Bfr 2
Joint 1 jvar 3 Revolute Jfr 2 Bfr 3 Cut
Joint 1 jvar 4 Revolute Jfr 3 Jfr 4
! Khai bao chieu cua he toa do tong the
Gravity 0 -1 0
! Khai bao thong so ban dau
Init jvar 1 q -PI/2 qd ome
! Khai bao vat dan dong
Cvar 1 F(t) 0 ome
! Khai bao tinh toan tich phan
Integration 1 .00001 .00001 0.0 0.01 1
! Lenh ve
Geometry 1 Pline 4 1 1 3 4
2 Pline 4 1 1 10 11
4 Pline 4 1 1 20 22 23 24 25 26 28 21 22
5 Pline 4 1 1 30 31
6 Pmark 6 6 3 1 11 21 2 24 25 27 35
! Khai bao luc
Aforce 1 29 IFR F(t) 5 6
Function 5 type symbol (p2(11) + R) * 782064/(2*R)
Function 6 type symbol (p2(11) + R) * 109912/(2*R)
! Ket qua
Tresult 1 p2 24
1 Abscissa name p1 2
1 text Khao sat toa do diem 24 - Dau vao
Tresult 2 p2 25
2 Abscissa name p1 25
2 text Khao sat toa do diem 25 - Dau ra
Tresult 3 rf1 1 rf2 1
3 Text Phan luc tai khop 1(Theo he toa do BFR1-hinh7)
Tresult 4 rf1 2 rf2 2
4 Text Phan luc tai khop 2(Theo he toa do BFR2-hinh7)
Tresult 5 rf1 3 rf2 3
5 Text Phan luc tai khop 3(Theo he toa do BFR3-hinh7)
Tresult 6 rf1 4 rf2 4
6 Text Phan luc tai khop 4(Theo he toa do BFR3-hinh7)
Observable alpha radian 1
Function 1 type symbol atan((p1(25)-p1(24)/(p2(25)-p2(24)))
Tresult 7 alpha
7 Text Khao sat goc Alpha (Hinh8)
Observable cuaxa m 2
Function 2 type symbol b1+p1(25)
Tresult 8 cuaxa
8 Text cuaxa(Xem hinh2 va hinh7)
Observable cuanap m 3
Function 3 type symbol b1+p1(24)
Tresult 9 cuanap
9 Text cuanap(Xem hinh2 va hinh7)
Observable beta radian 4
Function 4 type symbol atan ((p(2)-p2(21))/(p1(2)-p1(21)))
Tresult 10 beta
10 Text Khao sat goc Beta (Hinh8)
Observable Luc1 N 5
Tresult 11 Luc1
11 Text Khao sat luc nghien theo phuong truc 1
Observable Luc2 N 6
Tresult 12 Luc2
12 Text Khao sat luc nghien theo phuong truc 2
* Sau khi ch¹y ch¬ng tr×nh ta cã c¸c kÕt qu¶ sau:
Hµnh tr×nh cöa x¶: Sx = - 0,2570 - (- 0,2648) = 0,0078 m.
Hµnh tr×nh cöa n¹p: Sn = - 0,14324 - (- 0,15481) = 0,0116 m.
ChiÒu réng cöa x¶: b = 35 mm.
Gãc kÑp ®¸ trung b×nh: atbo 0,278 radian 16o (Xem ®å thÞ ë díi).
§êng kÝnh trung b×nh cña ®¸ s¶n phÈm:
dtb = (b + Sx)/2 = (35 + 7,8)/2 18,4 mm.
- Gäi lµ ®é biÕn d¹ng cña viªn clanhke t¹i vïng cöa n¹p:
Dmax: lµ kÝch thíc lín nhÊt cña viªn clanhke t¹i cöa n¹p, Dmax= B = 0,15m.
: Lµ gi¸ trÞ biÕn d¹ng däc t¬ng ®èi.
Theo lý thuyÕt ®µn håi ta cã:
: lµ øng suÊt nÐn cña vËt liÖu nghiÒn, ®èi víi clanhke .
E: lµ m«®un biÕn d¹ng ®µn håi, ®èi víi clanhke E = 9,5.104 MN/m2.
.
.
- Gäi lµ ®é biÕn d¹ng cña viªn clanhke t¹i vïng cöa x¶:
.
.
C¸c ®iÒu kiÖn trªn ®¶m b¶o vËt liÖu kh«ng bÞ vª trßn.
* Sè vßng quay cña trôc lÖch t©m:
Sè vßng quay cña trôc lÖch t©m ®îc tÝnh theo [1] c«ng thøc:
n =
Trong ®ã:
k1 lµ hÖ sè ®éng lùc m¸y k1 = [0,75 ¸ 0,85] ta chän k1 = 0,75.
k2 lµ hÖ sè tÝnh ®Õn sù Ðp vì lµm gi¶m lîng vËt liÖu trong buång nghiÒn :
k2 = [0,9 ¸ 0,95], chän k2 = 0,9.
n = 4,53 (v/s)
n = 60. 4,53 = 272 (v/f)
* N¨ng suÊt cña m¸y:
- N¨ng suÊt cña m¸y ®îc tÝnh theo [12] c«ng thøc:
Q= (m3/h)
Trong ®ã :
C: lµ hÖ sè ®éng lùc, C = 1 ®èi víi m¸y nghiÒn m¸ cã chuyÓn ®éng l¾c phøc t¹p.
L: lµ chiÒu dµi cöa n¹p, m; L = 0,75 m.
B: lµ chiÒu réng cöa n¹p, m; B = 0,15 m.
b: lµ chiÒu réng cöa x¶, m; b = 0,035 m.
n: lµ tÇn sè quay cña trôc lÖch t©m, (vßng/phót).
a: lµ gãc kÑp vËt liÖu, (®é).
Dtb : lµ ®êng kÝnh trung b×nh cña ®¸ n¹p, m.
Dtb = B khi B 600 mm vµ Dtb = (0,3 ¸ 0,4)B khi B > 900 mm.
Trong trêng hîp nµy Dtb = B = 0,15 m.
Stb: lµ hµnh tr×nh trung b×nh cña m¸ di ®éng, Stb = 0,5.(Sx+Sn), m.
Stb = 0,5.(0,0078 + 0,0116) = 0,00969 m.
Q = 8,9 (m3/h)
Q = g.8,9 = 1,8. 8,9 = 16 (t/h).
Trong ®ã g = 0,0018 kg/cm3 = 1,8 t/m3 lµ träng lîng riªng cña clanhke.
* TÝnh to¸n c«ng suÊt dÉn ®éng :
§Ó tÝnh to¸n chÝnh x¸c c«ng suÊt dÉn ®éng m¸y nghiÒn ta tÝnh theo [13] c«ng thøc sau:
N=(kW)
Trong ®ã:
+ Ei chØ sè n¨ng lîng, biÓu thÞ sù tiªu tèn n¨ng lîng ®Ó nghiÒn 1 tÊn ®¸ cã kÝch thíc ®ñ lín thµnh ®¸ s¶n phÈm cã kÝch thíc 1 mm. Gi¸ trÞ tuú thuéc vµo tÝnh chÊt c¬ lý cña ®¸, Ei = [4,58 ¸ 8,5](kw.giê/tÊn); chän Ei = 4,58 (kw.giê/tÊn) .
+ Km: hÖ sè ®iÒu chØnh Ei, phô thuéc vµo ®é lín cña ®¸ n¹p.
+ Km = 1,2; víi Dn¹p = 150mm
+ Q: n¨ng suÊt m¸y, (m3/h).
+ g: khèi lîng riªng cña ®¸, g =1800 kg/m3 = 1,8 t/h.
+ i: Møc ®é nghiÒn, i === 4.286
Dtb = B = 0,15 m.
Thay vµo c«ng thøc ta ®îc:
N = = 31,5 (kW).
Chän ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé cã kÝ hiÖu AOP - 98 – 8 cã
C«ng suÊt N = 40 kW , hiÖu suÊt 91,5%
Sè vßng quay cña trôc n = 740 (v/f).
C¸c ®å thÞ cña ph¬ng ¸n 2:
-T¬ng tù nh trªn ta chän vµ tÝnh to¸n c¸c th«ng sè ta ®îc b¶ng kÕt qu¶ sau:
C¸c th«ng sè kÝch thíc cña m¸y nghiÒn m¸ tÝnh chän theo tû lÖ víi kÝch thíc cöa n¹p B = 150 mm
SèTT
Th«ng sè
Tû lÖ
Gi¸ trÞ ®îc chän cho c¸c ph¬ng ¸n
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
1
B1 , m
(1.7 - 2.1)B
0.4065
0.2965
0.2965
0.2965
0.2965
0.2965
2
B3 , m
(0.6 - 0.9)B
0.18
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
3
B5 , m
(2.5 - 5.0)B
0.625
0.53
0.53
0.53
0.53
0.53
4
B6 , m
(2.0 - 3.0)B
0.5
0.45
0.45
0.45
0.45
0.45
5
H , m
(2.1 - 2.6)B
0.525
0.392
0.392
0.392
0.392
0.392
6
H2 , m
0.67
0.52
0.52
0.52
0.52
0.52
7
L21, m
(0.16 - 0.32)B
0.048
0.048
0.048
0.048
0.048
0.048
8
L22, m
0.17
0.115
0.115
0.115
0.115
0.115
9
L23, m
0.13
0.09
0.09
0.09
0.09
0.09
10
L5, m
0.1
0.095
0.095
0.095
0.095
0.095
C¸c th«ng sè thay ®æi theo ph¬ng ¸n kh¶o s¸t
11
H1, m
(2.2 – 3.5)B
0.65
0.49
0.493
0.505
0.495
0.51
12
L2, m
0.695
0.52
0.523
0.59
0.525
0.62
13
L3, m
0.32
0.26
0.265
0.245
0.262
0.265
14
L6, m
0.545
0.395
0.4
0.47
0.4
0.48
15
r, m
(0.03 – 0.05)B
0.0125
0.0075
0.0075
0.0075
0.008
0.008
16
SX, m
0.0116
0.0078
0.0072
0.0084
0.0078
0.010
17
SN, m
0.0196
0.0116
0.0116
0.0118
0.0116
0.0128
18
b, mm
40
35
29
52
33
39
19
dtb, m
20.58
18.4
14.86
26.37
16.89
20
20
b0
(20 – 25)
23.5
23.8
23
25
23.5
25
21
a0TB
(15 – 20)
16
16
17
12.3
16
13
22
n(v/p)
222
272
292
228
272
215
23
Q(m3/h)
15
8.9
7
16.6
8.3
11.7
24
N(kW)
41.5
31.5
29.6
38.5
31.2
37.2
NhËn xÐt:
- Ph¬ng ¸n 1 lµ ph¬ng ¸n kh¶o s¸t m¸y thùc (250 x 900)mm ®Ó kiÓm tra ch¬ng tr×nh ALASKA viÕt ë trªn cã ®óng hay kh«ng vµ víi kÕt qu¶ kh¶o s¸t ®îc ta kh¼ng ®Þnh ch¬ng tr×nh ®· viÕt ®óng.
- C¸c ph¬ng ¸n cßn l¹i lµ ®Ó kh¶o s¸t m¸y (150 x 750)mm cÇn thiÕt kÕ. C¸c ph¬ng ¸n nµy chØ kh¸c nhau ë c¸c th«ng sè liªn quan nhiÒu nhÊt ®Õn quü ®¹o chuyÓn ®éng, n¨ng suÊt vµ c«ng suÊt tiªu thô cña m¸y. Tõ b¶ng kÕt qu¶ kh¶o s¸t ta thÊy r»ng ph¬ng ¸n 4 vµ 6 mÆc dï cho n¨ng suÊt cao nhng gãc a qóa nhá nªn m¸y sÏ cång kÒnh, do ®ã ta lo¹i 2 ph¬ng ¸n nµy.
- ë c¸c ph¬ng ¸n 2, 3 vµ 5 cã kÕt qu¶ kh¶o s¸t t¬ng ®èi hîp lý, quü ®¹o chuyÓn ®éng ë c¸c ph¬ng ¸n nµy gÇn ®óng víi quü ®¹o do gi¸o s P.B Levenx«n kÕt luËn, gãc a còng n»m trong gi¸ trÞ cho phÐp. Tuy nhiªn xÐt vÒ mÆt c«ng suÊt vµ n¨ng suÊt th× ph¬ng ¸n 2 lµ hîp lý h¬n c¶ v×:
VËy ta chän ph¬ng ¸n 2 ®Ó thiÕt kÕ m¸y.
III. Chän s¬ ®å dÉn ®éng m¸y:
H×nh 12
1. B¸nh ®µ, 2. æ ®ì m¸ di ®éng, 3. Trôc lÖch t©m, 4. æ ®ì trôc lÖch t©m. 5. Bé truyÒn ®ai, 6. §éng c¬ ®iÖn.
Tû sè truyÒn chung ®îc x¸c ®Þnh: i =, theo ®ã i = vËy ta ®i x¸c ®Þnh bé truyÒn ®ai.
IV.ThiÕt kÕ bé truyÒn ®ai:
-Tõ ®Æc ®iÓm lµm viÖc cña m¸y nghiÒn m¸ l¾c phøc t¹p lµ lµm viÖc nÆng nhäc, bé truyÒn bè trÝ trong hÖ dao ®éng, khi gÆp vËt liÖu qu¸ cøng kh«ng nghiÒn ®îc th× bé truyÒn cã t¸c dông ng¾t sù truyÒn ®éng ®Ó b¶o vÖ ®éng c¬. MÆt kh¸c yªu cÇu lµ bé truyÒn ph¶i ®¬n gi¶n khi thiÕt kÕ vµ b¶o dìng trong vËn hµnh, nh vËy bé truyÒn ®ai lµ hîp lý víi c¸c yªu cÇu ®Æt ra.
Theo kinh nghiÖm ta chän s¬ bé lo¹i ®ai thang, lo¹i ®ai nµy ho¹t ®éng tèt, nhê t¸c ®éng chªm cña ®ai h×nh thang nªn ma s¸t gi÷a ®ai vµ b¸nh ®ai t¨ng lªn. §ai thang ®îc chÕ t¹o thµnh vßng liÒn nªn ho¹t ®éng æn ®Þnh.
Trong qu¸ tr×nh chän vµ tÝnh to¸n, ta tÝnh to¸n cho hai ph¬ng ¸n råi chän ra ph¬ng ¸n tèi u.
- C¸c c«ng thøc tÝnh to¸n vµ chän c¸c th«ng sè ë phÇn nµy dùa vµo tµi liÖu [4].
S¬ bé chän lo¹i ®ai theo c«ng suÊt.
Γ
Д
KÝch thíc ®ai:
a0*h*a*z*F
27*19*32*6,9*476
32*23,5*38*8,3*692
- §êng kÝnh b¸nh ®ai nhá D1,mm
(b¶ng 5-14):
330
530
- KiÓm nghiÖm vËn tèc ®ai:
v1=
v1=
12,8
20,5
-§êng kÝnh b¸nh ®ai lín:
D2 = i.D1.(1- x),mm
x= 0,02 hÖ sè trît.
879,6
1412,7
- Chän D2 theo tiªu chuÈn:
(b¶ng 5- 15)
900
1400
-Sè vßng quay thùc n’ cña trôc bÞ dÉn (v/f)
265,9
274,5
Sai lÖch cña n’ so víi n nhá h¬n 5% nªn c¸c gi¸ trÞ ë trªn lµ hîp lý.
%n=
2,2%
0,9%
-TØ sè truyÒn thùc tÕ: i =
2,78
2,7
-Chän s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc A
(B¶ng 5-16)
A D2,mm
900
1400
-TÝnh chiÒu dµi ®ai theo A s¬ bé
(C«ng thøc 5-1)
L»,mm
3821,35
5965,26
- Chän L theo tiªu chuÈn:
(B¶ng 5-12)
3750
6000
- KiÓm nghiÖm sè vßng ch¹y u trong 1s :
.
3,45
3,47
-X¸c ®Þnh chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch trôc A theo L lÊy theo tiªu chuÈn:
862
1418
-Kho¶ng c¸ch nhá nhÊt cÇn thiÕt ®Ó m¾c ®ai:
Amin = A – 0,015L
806
1328
-Kho¶ng c¸ch lín nhÊt ®Ó t¹o lùc c¨ng ®ai:
Amax = A + 0,03L
975
1598
-TÝnh gãc «m b¸nh nhá:
Gãc «m c¶ 2 ph¬ng ¸n ®Òu tho¶ m·n 1200.
142,30
1450
- TÝnh sè ®ai cÇn thiÕt Z:
+ Chän øng suÊt c¨ng ban ®Çu:
Z³
C¸c hÖ sè:
+TrÞ sè øng suÊt cho phÐp
(B¶ng 5-17).
+Ct: hÖ sè ¶nh hëng cña chÕ ®é t¶i träng,(B¶ng 5-6).
+ Ca: hÖ sè ¶nh hëng cña gãc «m ®Õn kh¶ n¨ng t¶i cña bé truyÒn ,
(B ¶ng5-18).
+ CV: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña vËn tèc.
F: DiÖn tÝch tiÕt diÖn ®ai, mm2.
=> Sè ®ai Z =
+ LÊy sè ®ai
1,56
0,6
0,897
0,965
476
7,9
8
1,615
0,6
0,905
0,83
692
3,8
4
- ChiÒu réng b¸nh ®ai (5-23):
B =
310
192
- §êng kÝnh ngoµi cïng cña b¸nh ®ai (5-24):
S, t, e lÊy theo b¶ng (10-3).
387
957
598
1468
-TÝnh lùc c¨ng ban ®Çu:
S0 = s0.F, (N)
571,2
830,4
-Lùc t¸c dông lªn trôc:
12973,5
9503,6
NhËn xÐt:
Chän ph¬ng ¸n dïng lo¹i ®ai Γ cã khu«n khæ nhá gän h¬n tuy chiÒu réng b¸nh ®ai vµ lùc t¸c dông lªn trôc lín h¬n mét Ýt so víi ph¬ng ¸n dïng lo¹i ®ai Д.
V. tÝnh bÒn c¸c chi tiÕt c¬ b¶n:
V.1. TÝnh bÒn m¸ nghiÒn di ®éng:
S¬ ®å h×nh häc biÓu diÔn lùc trªn m¸ nghiÒn di ®éng:
H×nh 13
+ S¬ ®å tÝnh to¸n m¸ nghiÒn di ®éng cã chuyÓn ®éng l¾c phøc t¹p ®îc minh ho¹ qua s¬ ®å trªn, theo ®ã lµ hai ®Çu m¸ ®îc kª lªn hai gèi, mét gèi cè ®Þnh cßn mét gèi di ®éng. DÇm chÞu lùc ph©n bè trªn suèt chiÒu dµi lµ a, a ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
a = 2. h (h lµ kho¶ng c¸ch ®iÓm ®Æt lùc Pmax ë trªn ).
a = 2.156 = 312 mm = 0,312 m.
+ Lùc ph©n bè q trªn chiÒu dµi a cã ®é lín:
q
+ Ph¶n lùc t¹i c¸c khíp S2 vµ khíp O cã ®îc sau khi kh¶o s¸t b»ng Alaska:
R1 = 451552,83(N)
R2 = 376219,64(N)
RF1(2)max = 363746,6(N)
RF2(2)max = 462095,8(N)
VÏ biÓu ®å néi lùc:
H×nh 14
+ M¸ nghiÒn di ®éng chÞu kÐo vµ uèn ®ång thêi do ®ã kiÓm tra øng suÊt theo c«ng thøc sau:
, trong ®ã ,
+ F lµ diÖn tÝch mÆt c¾t ngang m¸ nghiÒn di ®éng: F = h1.L =0,75.h1 (m2 )
h1 lµ chiÒu dµy m¸ nghiÒn di ®éng.
Wu : m«men chèng uèn cña tiÕt diÖn m¸ nghiÒn di ®éng,
Wu=
NZ : néi lùc(lùc däc) NZ = 45552 N.
+ Chän vËt liÖu chÕ t¹o m¸ nghiÒn lµ thÐp 25Л-1 cã
= 450 (MPa) = 450.106 N/m2, st = 240 Mpa = 240.106 N/m2
ÞN/m2
n lµ hÖ sè an toµn lÊy b»ng 2.
- Ta xÐt t¹i vÞ trÝ nguy hiÓm nhÊt, t¹i mÆt c¾t B-B cã Mxmax , Nzmax, Qymax
VËy thay vµo ta cã:
ó 168,75.106. h12- 451552,83. h1 – 576696 0
ó h1 hoÆc h1 (v× h1 kh«ng thÓ nhá h¬n 0 nªn lo¹i nghiÖm nµy).
Þ h1 ³ 0,06m.
VËy ta chän h1 = 0,09m = 90 mm.
V.2. TÝnh to¸n cæ treo m¸ di ®éng:
Dùa vµo kÕt cÊu m¸ nghiÒn di ®éng ®îc treo bëi cæ treo m¸ di ®éng, coi cæ treo m¸ ®éng nh mét èng vá máng cã chiÒu dµy d chÞu lùc ph©n bè ë trong thµnh èng. Lùc ph©n bè cã thÓ ®a vÒ hai lùc Smax ®Æt t¹i hai gèi ®ì cña th©n m¸y nghiÒn, lùc Smax ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
Smax=
H×nh 15
Lùc Smax ®îc ph©n bè trªn ®o¹n X, theo m¸y c¬ së th× chän X =170mm, ®êng kÝnh ngoµi cña èng D = 440 mm theo lý thuyÕt vÒ søc bÒn ta xÐt tû sè:
< 3, khi ®ã øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n rÊt nhá v× vËy ta chØ kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn bÒn cho èng chÞu nÐn.
C«ng thøc kiÓm tra nh sau:
Trong ®ã: + qmax =, d chiÒu dµy vá èng.
+ víi = 450.106 N/m2 lµ øng suÊt bÒn nÐn cña vËt liÖu thÐp 25Л-1.
+ n lµ hÖ sè an toµn khi tÝnh vá, n = 5
Thay c¸c th«ng sè vµo c«ng thøc ta cã bÊt ph¬ng tr×nh:
KÕt hîp víi ®iÒu kiÖn lµ ®é dµy cña èng ph¶i hîp lý cho kÕt cÊu cïng víi tÝnh kinh tÕ vµ kh¶ n¨ng chÕ t¹o Þ chän
V.3.TÝnh bÒn tÊm l¸t nghiÒn:
Coi tÊm l¸t nghiÒn nh mét tÊm máng tùa trªn m¸ nghiÒn trªn c¸c ®iÓm tùa vµ chÞu lùc tËp trung Pmax= 789750N, chiÒu dµy tÊm l¸t nghiÒn d ®îc tÝnh theo [11] c«ng thøc:
Víi: + m = 0,4 lµ hÖ sè Poatx«ng
+ a lµ chiÒu dµi cña tÊm l¸t lÊy theo m¸y t¬ng tù th× a = L = 750 mm.
+ b lµ chiÒu réng cña tÊm l¸t nghiÒn ®îc tÝnh t¬ng øng víi vïng lµm viÖc cña buång nghiÒn. b .
+ lµ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm tÊm l¸t nghiÒn, chän vËt liÖu
chÕ t¹o tÊm l¸t nghiÒn lµ thÐp hîp kim mangan 110г-13-1.
= 2100 kg/cm2 = 21000 N/cm2, thay vµo ta cã:
hay
Þ chän nh»m kÓ tíi hiÖn tîng bµo mßn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc vµ ®¶m b¶o gãc kÑp ®¸ æn ®Þnh cho phÐp vµ trªn mÆt tÊm l¸t t¹o g©n d¹ng tam gi¸c ®Ó t¨ng ma s¸t tøc t¨ng kh¶ n¨ng gi÷ ®¸ trªn mÆt m¸ nghiÒn chèng trît tr¬n. PhÝa sau tÊm l¸t t¹o c¸c r·nh gê ®Ó tÊm l¸t b¸m tèt vµo m¸ nghiÒn.
Kho¶ng c¸ch ®Ønh hai g©n låi t = 2. h = b, h lµ chiÒu cao r¨ng nghiÒn,
b = 35mm lµ chiÒu réng cña cöa x¶, vËy cã h =17,5 mm, t = 35mm.
H×nh vÏ 16 tÊm l¸t víi c¸c kÝch thíc :
H×nh 16
V.4.TÝnh bÒn thanh chèng:
§Æc ®iÓm thanh chèng lµ lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn t¶i träng ®éng cã chu kú, do ®ã thanh chèng ®îc tÝnh theo ®é bÒn giíi h¹n vµ ®é bÒn mái.
Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cã thÓ x¶y ra hiÖn tîng nh÷ng vËt liÖu cã ®é cøng lín h¬n h¼n ®é cøng cña clanhke lµm cho m¸ nghiÒn kh«ng ®ñ kh¶ n¨ng ph¸ vì liÖu g©y ¶nh hëng tíi bé truyÒn ®éng còng nh ®éng c¬. Thanh chèng võa cã nhiÖm vô gèi ®ì t¹o chuyÓn ®éng m¸ nghiÒn, mÆt kh¸c l¹i ®ãng vai trß c¬ cÊu an toµn, khi qu¸ t¶i øng suÊt trong thanh t¨ng lªn vît qu¸ øng suÊt cho phÐp t¹i thiÕt diÖn nguy hiÓm vµ thanh chèng bÞ g·y ë thiÕt diÖn ®ã.
S¬ ®å chÞu lùc cña thanh chèng ®îc minh ho¹ trªn h×nh vÏ 17, ®êng lùc t¸c dông trong trêng hîp nµy ®i qua ®iÓm tiÕp xóc gi÷a bÒ mÆt trô cña thanh chèng víi bÒ mÆt tùa cña tÊm ®Öm. Ph¬ng cña lùc RF1(3)max kh«ng ®i qua trôc thanh mµ lÖch ®i mét kho¶ng r do ®ã lµm xuÊt hiÖn m«men uèn.
øng suÊt uèn trong thanh x¸c ®Þnh theo [11] c«ng thøc:
.
+ RF1(3)max = 587743,44(N) lµ lùc nÐn.
+ F lµ diÖn tÝch tiÕt diÖn t¹i mÆt c¾t K-K: F = .
+ M«men chèng uèn: WK,
+ HÖ sè an toµn n , víi [n] Î[1,5 2,5], ta chän [n] =1,5.
+ Giíi h¹n bÒn mái cña vËt liÖu lµm thanh chèng khi cã t¶i träng: s-1 = 0,45. sb, víi vËt liÖu lµm thanh chèng lµ gang CЧ 18-36 cã sb = 360N/mm2
Þ s-1 = 0,45. 360 = 162 N/mm2.
+ ChiÒu réng thiÕt diÖn K-K, b’ = b - 3.D
+ b lµ chiÒu réng thanh chèng lÊy theo m¸y t¬ng tù.
+ D lµ chiÒu réng cña r·nh khoÐt lÊy D = 80mm.
720 - 3.80 = 480 mm; .
Kho¶ng lÖch t©m r = 2 mm thay vµo c«ng thøc ta cã:
nghiÖm hv« lÝ nªn lo¹i.
Chän h = 22 mm.
H×nh 17
R1(3)max
R1(3)max
V.5. TÝnh to¸n b¸nh ®µ m¸y nghiÒn :
B¸nh ®µ ®Æt ®Çu trôc lÖch t©m cã c¸c vai trß: ®iÒu hoµ tèc ®é, tÝch tr÷ n¨ng lîng khi m¸y ë hµnh tr×nh x¶ liÖu vµ ph¸t n¨ng lîng khi ë hµnh tr×nh Ðp nghiÒn ®¸. Ngoµi ra b¸nh ®µ cßn cã t¸c dông lµm ®ång ®Òu t¶i träng t¸c dông vµo ®éng c¬ vµ lµm san ph¼ng t¶i träng ®éng t¸c dông vµo c¸c c¬ cÊu truyÒn lùc.
Khi tèc ®é quay cña b¸nh ®µ thay ®æi tõ , n¨ng lîng thay ®æi mét lîng tÝnh theo [13] c«ng thøc: E
+ d ; d Î[0,015 - 0,035] lµ hÖ sè ®ång ®Òu tèc ®é, chän d = 0,025.
+ CP lµ vËn tèc gãc trung b×nh cña trôc m¸y nghiÒn ®îc x¸c ®Þnh:
CP =2.= 2.3,14.4,6 = 28,9 (v/s).
Tõ c«ng thøc trªn ta rót ra m«men qu¸n tÝnh cña b¸nh ®µ:
J
Trong mét chu kú nghiÒn n¨ng lîng cña b¸nh ®µ sinh ra b»ng c«ng nghiÒn vËy:
C«ng suÊt cña ®éng c¬ dÉn ®éng N = 40 kW, hiÖu suÊt truyÒn ®éng tõ ®éng c¬ ra ®Õn b¸nh ®µ h = 0,8.
J
Chän D b»ng ®êng kÝnh b¸nh ®ai lín D = 900 mm = 0,9 m.
Tõ c«ng thøc: 4. J = m. D2 Þ m .
VËn tèc dµi cña vµnh b¸nh ®µ: v = .
VËn tèc nµy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn v (30 – 40) m/s.
Chän vËt liÖu lµm b¸nh ®µ lµ gang CЧ18-36, coi 90% träng lîng b¸nh ®µ tËp trung ë vµnh b¸nh ®µ:
Þ Gvµnh= 0,9. 823 = 740,7 kg.
ThÓ tÝch cña phÇn vµnh b¸nh ®µ:
V
Trong ®ã B lµ chiÒu réng cña vµnh b¸nh ®µ lÊy ®óng b»ng b¸nh ®ai:
B =310 mm.
Khèi lîng riªng cña vËt liÖu lµm b¸nh ®µ: g = 7000 kg/m3
Khèi lîng b¸nh ®µ G ®îc x¸c ®Þnh: G = V. g nªn thay vµo ta ®îc:
740,7=
Û 2170h2 – 6414h + 740,7 = 0
Û h1 = 2700 mm; h2 = 120 mm.
NghiÖm h1 kh«ng phï hîp víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ nªn lo¹i. VËy chiÒu dÇy vµnh b¸nh ®µ lµ h = 120 mm
H×nh18
V.6. TÝnh trôc lÖch t©m:
S¬ ®å tÝnh víi hÖ trôc to¹ ®é nh h×nh 19:
H×nh 19
Víi s¬ ®å nµy c¸c kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®iÓm ®Æt lùc nh sau:
a = 270 mm; b =190 mm; c = 554 mm.
Ngo¹i lùc t¸c dông vµo hÖ gåm cã:
+ Lùc tõ bé truyÒn ®ai: R = 12973,5 N
+ Träng lîng b¸nh ®µ: P® = m®. g = 823.9,81 = 8074 N
+ P =
X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi tùa:
LÊy m«men víi ®iÓm A theo ph¬ng x:
C©n b»ng theo ph¬ng X:
åmAx = Bx. (2b+c)- R.(a+2b+c) = 0
Þ BX
ChiÕu c¸c lùc theo ph¬ng Ox:
Þ Ax = Bx - R = 1676 4- 12973,5 = 3790,5 N
Theo ph¬ng Y, lÊy m«men víi ®iÓm A ta cã:
åmAy = By.(2b+c) – P.(b+b+c) - P®.(2b+c+a-a) = 0
Þ By =
Do hÖ lùc ®èi xøng nªn: By = Ay = 233850 N
Ph¶n lùc t¹i gèi A: AX = 3790,5 N; AY = 233850 N.
Ph¶n lùc t¹i gèi B : BX =16764 N; BY = 233850 N.
* BiÓu ®å m«men uèn vµ m«men xo¾n:
T¹i ®iÓm E: Muy = 0; Mux = 0
T¹i ®iÓm A: Muy = - P®.a = - 8074. 270 = - 2179980 Nmm
Mux = 0
T¹i ®iÓm C:
Muy = -P®.(a+b) + Ay.b =
Mux = Ax. b = 3790,5. 190 = 720195 Nmm.
T¹i ®iÓm D:
Muy=
=
= 41097460 Nmm.
Mux = .
T¹i ®iÓm B : Muy =
=
Mux = .
T¹i ®iÓm F : Muy=
M«men xo¾n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
Víi lµ sè vßng quay cña trôc lÖch t©m.
h = 0,9 lµ hiÖu suÊt bé truyÒn ®ai.
H×nh 20
V.6.1.X¸c ®Þnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc:
Tõ biÓu ®å m«men ta thÊy m« men t¹i B lín h¬n t¹i A vµ m«men t¹i D lín h¬n t¹i C, mµ tÝnh chÊt lµm viÖc cña trôc t¹i A t¬ng tù B vµ C t¬ng tù D nªn ta xÐt t¹i c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm ®¹i diÖn lµ B vµ D: C¸c c«ng thøc ®îc lÊy theo tµi liÖu [2].
Chän vËt liÖu lµm trôc lµ thÐp 45, cã [s]= 65 (N/mm2)
1-T¹i mÆt c¾t qua B:
M«men t¬ng ®¬ng
TÝnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc:
d
2-T¹i mÆt c¾t qua D:
M«men t¬ng ®¬ng:
TÝnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc:
d ; chän d = 190 mm
V.6.2.TÝnh chÝnh x¸c trôc:
Ta cã c«ng thøc: n =
Trong ®ã: ;
C¸c d÷ liÖu ®Ó tÝnh gåm cã:
+[n]: hÖ sè an toµn [n] = ( 1,5 – 2,5 )
+ b hÖ sè kÓ ®Õn viÖc sö dông biÖn ph¸p t¨ng bÒn b = 1 do kh«ng dïng.
+ : giíi h¹n mái theo chu kú ®èi xøng;
+ :lÇn lît lµ c¸c øng suÊt trung b×nh.
+:Biªn ®é øng suÊt ph¸p vµ tiÕp sinh ra trong tiÕt diÖn trôc
V× trôc quay nªn øng suÊt ph¸p biÕn ®æi theo chu kú ®èi xøng:
Wu: lµ m« men chèng uèn.
W0: lµ m«men chèng xo¾n.
+ ; c¸c hÖ sè kÓ ®Õn sù tËp trung øng suÊt thùc tÕ .
+ lµ c¸c hÖ sè ¶nh hëng tíi trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ®Õn søc bÒn mái
.
TÝnh chÝnh x¸c ®êng kÝnh trôc t¹i D :
+ M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn trôc nguy hiÓm nhÊt lµ:
Wu=
+ M«men chèng xo¾n:
Biªn ®é øng suÊt trong tiÕt diÖn trôc :
Biªn ®é øng suÊt tiÕp: .
Chän (B¶ng 7-6, [4] )
(B¶ng 7-4, [4] )
VËy:
=2,5
VËy chän ®êng kÝnh trôc t¹i ®©y d = 190mm lµ hîp lý. V× ®êng kÝnh trôc t¹i B tÝnh s¬ bé nhá h¬n nhiÒu so víi ®êng kÝnh trôc t¹i D nªn ta chän ®êng kÝnh ë ®©y kh¸ to so víi tÝnh to¸n ®Ó kÕt cÊu trôc hîp lý.
KÕt cÊu trôc nh h×nh 21:
H×nh 21
V.7. TÝnh then truyÒn m«men gi÷a b¸nh ®ai vµ trôc lÖch t©m:
Chän lo¹i then b»ng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay gi÷a b¸nh ®ai vµ trôc lÖch t©m. Víi ®êng kÝnh trôc t¹i vÞ trÝ l¾p lµ d = 130mm, tra b¶ng (7-23); [4] ta cã kÝch thíc cña then:
ChiÒu réng then b = 36 mm, chiÒu cao then h = 20 mm, chiÒu dµi then
l =200 mm, chiÒu s©u r·nh then t =10 mm, chiÒu cao cña r·nh may¬ t1 = 10,2 mm.
HÖ sè biÓu thÞ phÇn then l¾p trong r·nh trôc vµ r·nh may¬, k = 12,3.
VËt liÖu chÕ t¹o lµ thÐp, thùc hiÖn gia c«ng rÌn dËp, chÕ ®é lµm va ®Ëp nÆng th× øng suÊt dËp cho phÐp: = 50 N/mm2, øng suÊt c¾t cho phÐp: =54 N/mm2
M«men xo¾n cÇn truyÒn: MX = 1263970 Nmm
+ KiÓm tra øng suÊt bÒn dËp sinh ra gi÷a bÒ mÆt tiÕp xóc cña then víi r·nh may¬:
.
Trong ®ã lt lµ chiÒu dµi tÝnh to¸n cña then, lt = l - b = 200 - 36 = 164 mm.
+ KiÓm tra øng suÊt bÒn dËp sinh ra gi÷a bÒ mÆt tiÕp xóc cña then víi r·nh trôc:
+ KiÓm tra søc bÒn c¾t:
VËy then thiÕt kÕ ®¶m b¶o thõa bÒn, kÝch thíc cña then l¾p gi÷a b¸nh ®µ vµ trôc ®îc chän t¬ng tù (H×nh 22).
H×nh 22
V.8. TÝnh chän æ ®òa ®ì m¸ di ®éng vµ trôc lÖch t©m:
S¬ ®å tÝnh nh h×nh 23:
H×nh 23
§Æc ®iÓm chÞu t¶i cña æ lµ t¶i träng lªn æ biÕn ®æi liªn tôc trong qu¸ tr×nh nghiÒn, do vËy chÕ ®é lµm viÖc cña æ trong 1 chu kú nghiÒn lµ thay ®æi. Khi nöa chu kú ®Çu cña qu¸ tr×nh nghiÒn m¸y thùc hiÖn t¨ng lùc nh»m ph¸ vì ®¸, lùc nghiÒn xuÊt hiÖn lín nhÊt, sau ®ã lµ qu¸ tr×nh x¶ th× lùc t¸c ®éng lªn æ gi¶m h¼n. Nh vËy viÖc tÝnh æ theo lý thuyÕt lµ ph¶i x¸c ®Þnh theo c«ng thøc tÝnh t¶i t¬ng ®¬ng.
C¸c ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì lµ:
Ph¶n lùc t¹i gèi A:
Ph¶n lùc t¹i gèi B :
; RA < RB.
So s¸nh ®é lín RA vµ RB ta chän RB ®Ó tÝnh cho gèi ®ì B, gèi A lÊy t¬ng tù.
HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
C
Trong ®ã Q lµ t¶i träng t¬ng ®¬ng ®îc x¸c ®Þnh theo [4] c«ng thøc sau:
Q = (KV.R+m.A).K®.Kt ( daN).
R: T¶i träng híng t©m, ë ®©y R = RB = 236445 N = 23644,5 daN.
A: lµ t¶i träng däc trôc, A = 0
m: lµ hÖ sè chuyÓn t¶i träng däc trôc vÒ t¶i träng híng t©m:
m= 4,5 (b¶ng 8-2, [4] ).
Kt: hÖ sè t¶i ®éng, tra b¶ng kt =1,9 (b¶ng 8-3, [4] ).
K®: hÖ sè nhiÖt ®é, tra b¶ng K® =1 (b¶ng 8-4, [4] ).
KV hÖ sè xÐt ®Õn viÖc vßng nµo cña æ lµ vßng quay, KV =1 (b¶ng8-5, [4]).
Theo trªn ta cã: Q = (1.23644,5 +4,5 .0).1.1,9 = 44924,5 daN.
Sè vßng quay cña æ n = 272 (v/ph).
h lµ thêi gian phôc vô cña æ h = 700 (giê).
VËy hÖ sè C: C = 44924,5. (272.700)0,3 1723389 .
Do tÝnh chÊt æ chÞu t¶i träng va ®Ëp lín nªn ta chän æ ®òa lßng cÇu hai d·y.
Tra trong sæ tay æ l¨n ta ®îc æ ®òa h¹ng trung cã sè hiÖu 3634 víi lç h×nh trô, ®êng kÝnh lç d =170 mm, D =360 mm, B = 120 mm, C=1820000.
T¬ng tù chän æ trô ®ì m¸ ®éng trªn trôc lÖch t©m ®îc tÝnh nh sau: do chØ cã 1 thµnh phÇn lùc t¸c dông theo ph¬ng ®øng nªn :
R = P = 225776N = 22577,6 daN.
Q = 22577,6. 1. 1,9 42897,44 daN.
VËy víi thêi gian phôc vô cña æ lµ 700 giê th× :
C =
Chän æ ®òa h¹ng trung cã sè hiÖu 3638 víi lç h×nh trô, ®êng kÝnh lç
d =190mm, D = 400mm, B =132 mm, C = 2200000.
V.9.TÝnh c¬ cÊu c¨ng:
Lß xo kÐo cña c¬ cÊu c¨ng cã t¸c dông gi÷ chÆt khíp cña thanh chèng, nã cã xu híng lu«n kÐo c¨ng ®Ó cho thanh chèng lu«n ë vÞ trÝ lµm viÖc lµ tú lªn hai khíp ë hai ®Çu thanh chèng.
H×nh 24
1: Thanh chèng
2: C¬ cÊu c¨ng
Khi m¸ ®éng tiÕn s¸t gÇn ®Õn m¸ cè ®Þnh th× ®ã lµ giai ®o¹n mµ lß xo sinh ra lùc nÐn lín nhÊt.
XÐt ph¬ng tr×nh c©n b»ng m« men lÊy ®èi víi ®iÓm O theo [1] ta cã:
PLX. LLX = R. LR ÞP LX = ,
Ngoµi ra ngêi ta cßn kÓ ®Õn ®iÒu kiÖn lµm viÖc lµ thanh chèng cßn ®ãng vai trß c¬ cÊu an toµn nªn cã thªm hÖ sè an toµn trong c«ng thøc:
+ Trong ®ã: nP lµ hÖ sè an toµn lÊy tõ 1,5 ®Õn 2 ta chän nP = 1,5
+ LR lµ kho¶ng c¸ch tõ thanh chèng ®Õn ®iÓm treo m¸ ®éng.
Theo s¬ ®å h×nh häc:
LR = OS2. sin(90- a- b)0 = OS2. sin(90-16-23,8)0
LR = L2. sin50,20 = 520. sin50,20 = 399,5 mm.
+ LLX: lµ kho¶ng c¸ch tõ trôc cña c¬ cÊu c¨ng ®Õn ®iÓm treo m¸ ®éng.
+ g: lµ gãc nghiªng cña trôc c¬ cÊu c¨ng so víi ph¬ng ngang, lÊy
LLX = OI. sin(90- a- g)0 (L2 + L21). sin(90- 16 –10)0
= (520 + 48). sin640 = 510,5 mm.
T¹i vÞ trÝ cöa x¶ nhá nhÊt ta thÊy thanh chèng chÞu t¸c dông cña träng lîng khèi clanhke trong buång nghiÒn vµ thµnh phÇn träng lîng cña m¸ nghiÒn di ®éng. Tæng thµnh phÇn träng lîng lµ . Ph©n tÝch vÐc t¬ nµy thµnh hai thµnh phÇn nh h×nh vÏ:
,
R: lµ lùc dïng ®Ó më khíp thanh chèng, nã t¸c dông vµo m¸ di ®éng.
T: lµ lùc däc theo m¸ di ®éng.
+ TÝnh to¸n träng lîng m¸ nghiÒn: ë phÇn tríc ta ®· cã:
Mm¸d® =1155 kg Û träng lîng 11330N
Khèi lîng vËt liÖu chøa trong buång nghiÒn ®îc tÝnh nh sau:
MVL =
ThÓ tÝch vËt liÖu:
Vvl =
Khèi lîng riªng cña vËt liÖug = 1800 kg/m3 nªn Mvl= 0,0272. 1800 49 kg
Þ Mvl 481 N
VËy P » 11330 + 481 = 11811 N
Lùc më khíp thanh chèng ®îc tÝnh theo ph¬ng ph¸p chiÕu lùc trªn ph¬ng ®øng vµ lÊy c©n b»ng (theo h×nh 23).
Thay gi¸ trÞ R vµo c«ng thøc trªn ta cã:
BiÕn d¹ng cña lß xo t¬ng øng víi lùc PLX ®îc tÝnh theo [2] c«ng thøc :
SLX = nS. SX
Trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc thùc tÕ cña b¶n th©n lß xo nS = [1,5 - 2] chän nS =1,8.
SX = 0,0078m lµ hµnh tr×nh lß xo kÐo t¬ng øng víi hµnh tr×nh cña cöa x¶.
VËy SLX =1,8. 0,0078 = 0,0135 m.
H×nh 25
§é cøng cña lß xo x¸c ®Þnh theo [2] c«ng thøc:
C =
Lùc cña lß xo khi cã biÕn d¹ng lín nhÊt:
Gäi: D lµ ®êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo, m.
d lµ ®êng kÝnh d©y lß xo, m.
Theo lý thuyÕt chän hÖ sè C1=Þ hÖ sè K víi lß xo xo¾n èc trô trßn tiÕt diÖn d©y trßn ®îc x¸c ®Þnh theo [2] c«ng thøc sau:
Theo GOCT 9389-60 chän vËt liÖu chÕ t¹o lß xo lµ thÐp nhiÒu c¸cbon cã:
øng suÊt xo¾n cho phÐp x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
§êng kÝnh d©y lß xo x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn bÒn do chÞu nÐn theo c«ng thøc:
VËy chän d = 18mm
§êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo: D = C1. d = 6. 18 =108 mm
KiÓm tra øng suÊt lín nhÊt ë thí phÝa trong cña lß xo theo [2] c«ng thøc :
.
Nh vËy ®êng kÝnh lß xo d =18 mm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn.
TÝnh sè vßng lµm viÖc cña lß xo theo [2]:
Víi hµnh tr×nh kÐo cña lß xo ®îc x¸c ®Þnh ë trªn
x = 0,0135 + 0,0078 = 0,021 m = 21 mm.
+ G lµ m« men chèng trît cña vËt liÖu lµm lß xo, G = 8.104 (N/cm2).
+ Pmax: lùc lµm viÖc lín nhÊt cña lß xo øng víi lóc øng suÊt trong lß xo cã trÞ sè [t]X.
Pmax =
+ Pmin: lµ lùc nhá nhÊt t¸c dông lªn lß xo x¶y ra khi l¾p lß xo
Pmin = 0,6.Pmax = 5239 N
Thay c¸c th«ng sè trªn vµo c«ng thøc tÝnh sè vßng cña lß xo:
i =vßng, quy trßn lÊy i = 5 vßng
Tæng sè vßng lµm viÖc cña lß xo ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
i0 = i + (1,5 ¸ 2) vßng
i0 = 5 + 2 = 7 vßng
+ Bíc cña lß xo khi cha chÞu t¶i:
t = , chän t = 36mm
ChiÒu cao H0 khi cha chÞu t¶i: H0 = HS + i. (t - d)
HS: chiÒu cao lß xo chÞu nÐn khi ®· ®îc mµi ë 2 ®Çu mót:
HS = d. (i0 - 0,5) =18. (7 - 0,5) =117 mm
Þ H0 =117 + 7. (36 - 18) = 234 mm.
KiÓm tra sù lµm viÖc æn ®Þnh cña lß xo:
Theo c«ng thøc: = < 3
VËy lß xo lµm viÖc æn ®Þnh.
H×nh 26
V.10. TÝnh to¸n c¬ cÊu ®iÒu chØnh cöa x¶:
NhiÖm vô cña c¬ cÊu nµy lµ ®iÒu chØnh kÝch thøc ®¸ s¶n phÈm theo yªu cÇu. V× vËy c¬ cÊu nµy cã vai trß quan träng cña m¸y. §Ó ®iÒu chØnh kÝch thíc ®¸ s¶n phÈm th× ngêi ta thêng dïng 2 ph¬ng ¸n ®ã lµ:
+ Dïng tÊm ®Öm cã chiÒu dµy kh¸c nhau chÌn vµo ®Çu thanh chèng, thêng sö dông víi c¸c lo¹i m¸y nhá do cã u ®iÓm lµ cÊu t¹o ®¬n gi¶n vµ t¶i phï hîp, cßn nhîc ®iÓm lµ mÊt nhiÒu thêi gian cho viÖc th¸o l¾p ®iÒu chØnh.
+ Dïng nªm ngang: Trong kÕt cÊu ®iÒu chØnh cöa x¶ cña m¸y ta dïng lo¹i nªm ngang. Lo¹i nµy cã kÕt cÊu ®iÒu chØnh cöa x¶ ®¬n gi¶n, khi ®iÒu chØnh th× chØ cÇn xoay trôc ®iÒu chØnh cã ren hai chiÒu nhê bu l«ng bè trÝ trªn trôc ®îc liªn kÕt cè ®Þnh theo khung nªn nªm ®iÒu chØnh di chuyÓn lµm thay ®æi vÞ trÝ cña thanh chèng .
KÕt cÊu c¬ cÊu ®iÒu chØnh cöa x¶:
§ai èc dÞch chuyÓn tÞnh tiÕn.
Bu l«ng ®iÒu chØnh .
Nªm ®iÒu chØnh.
VÝt.
N¾p.
Con trît.
TÊm chÆn bªn thanh chèng.
Thanh chèng.
H×nh 27
V.10.1.TÝnh bÒn nªm ®iÒu chØnh ( con trît):
Con trît chÞu lùc nÐn ®óng t©m do lùc tú cña thanh chèng. øng suÊt trong con trît ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
N = R1(3)max = 587742,44 N lµ lùc däc t¸c dông tõ thanh chèng lªn con trît.
F = l. h = 240. 50 =12000 mm2 lµ diÖn tÝch tÝnh to¸n mÆt c¾t cña con trît theo ph¬ng vu«ng gãc víi lùc t¸c dông.
+ Chän vËt liÖu chÕ t¹o con trît lµ thÐp CT3, cã =380 N/mm2.
Þ
[n] lµ hÖ sè an toµn [n] = 2.
øng suÊt trong con trît ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn:
< [s] Û s = .
VËy con trît ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chÞu nÐn.
H×nh 28 - CÊu t¹o con trît
V.10.2. TÝnh bÒn bul«ng ®iÒu chØnh:
§Ó tÝnh chän bul«ng ®iÒu chØnh ta thÊy nguyªn lý lµm viÖc cña c¬ cÊu nªm ®iÒu chØnh lµ díi t¸c dông t¹o dÞch chuyÓn t¬ng ®èi gi÷a bul«ng kh«ng dÞch chuyÓn vµ xoay quanh trôc cña nã th× lµm ªcu buéc ph¶i dÞch chuyÓn do sù ¨n khíp vÒ ren, hai ªcu sÏ ®ång thêi dÞch chuyÓn vµo hoÆc cïng dÞch chuyÓn ra sÏ cã t¸c dông ®Èy con ch¹y ra xa hay ®a con ch¹y l¹i gÇn. Nh vËy c¬ cÊu sÏ ho¹t ®éng khi m¸y ë tr¹ng th¸i nghØ, m«men t¸c dông vµo ®Çu bul«ng khi ®ã chØ cÇn ®ñ th¾ng c¸c m«men c¶n do m¸ ®éng, thanh chèng. Ngoµi ra cÇn tÝnh ®Õn khi m¸y ®ang ho¹t ®éng th× lùc trong qu¸ tr×nh nghiÒn biÕn ®æi vµ truyÒn qua thanh chèng råi qua con trît, qua nªm vµo bul«ng. Trong hai trêng hîp nh vËy th× khi tÝnh to¸n ta tÝnh cho trêng hîp thø hai.
H×nh 29 S¬ ®å tÝnh c¬ cÊu ®iÒu chØnh.
Chän vËt liÖu chÕ t¹o bul«ng lµ thÐp 35, cã sch = 300 (N/mm2).
Do ®ã øng suÊt kÐo cho phÐp cña vËt liÖu lµ:
[s]k = 0,6. sch = 0,6. 300 = 180 N/mm2.
§êng kÝnh trong cña ren vÝt lµ d1 th× ®êng kÝnh t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm cÇn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn sau:
sk = Û , trong ®ã Pk lµ lùc kÐo däc trôc bul«ng.
Lùc t¸c dông tõ con trît lªn dÇm kª lµ:
T =
MÆt kh¸c , theo quan hÖ vÒ ®é lín th×:
T1 = T. cos300, T2 = T. sin300
Lùc kÐo th©n bul«ng :
Pk = T2. cos300 =T. sin300. cos300
Do 2 con trît nªn:
Pk = .
Þ d1 .
VËy chän bu l«ng cã ®êng kÝnh trong d1 = 24mm.
§êng kÝnh th©n bu l«ng : .
H×nh 30 - bul«ng víi c¸c kÝch thíc cô thÓ:
H×nh 30
V.11.TÝnh chän bul«ng nÒn:
R1(1) max
H×nh 31
Cè ®Þnh m¸y trªn bÖ ®Ó chèng sù dao ®éng cña th©n m¸y trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, ngêi ta cã thÓ cè ®Þnh b»ng mèi hµn nhng nh vËy sÏ kh«ng thuËn lîi cho l¾p ®Æt do mèi hµn ph¶i cã chÊt lîng cao nªn ph¶i gia c«ng t¹i nhµ m¸y. MÆt kh¸c trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¸y th× lu«n lu«n ph¸t sinh lùc ®éng cã chu kú dÉn tíi mèi hµn sÏ háng do mái, thùc tÕ quan s¸t ®îc th× víi m¸y nghiÒn m¸ l¾c phøc t¹p cña Nga th× trong c¸c c«ng viÖc b¶o dìng th× viÖc cho hµn ®¾p lªn c¸c mèi hµn bÞ r¹n nøt lµ mét trong nh÷ng c«ng viÖc chÝnh.
§Ó tÝnh to¸n bul«ng mãng ta cã thÓ coi nh ®Õ m¸y ®ñ cøng vµ bul«ng ®îc bè trÝ nh h×nh vÏ víi 8 lç b¾t chia thµnh 2 d·y.
Ph©n tÝch lùc thµnh 2 thµnh phÇn:
, ®é lín RF1max = 414423,6 N.
+ Theo h×nh vÏ th×: R =
S =
Thùc hiÖn rêi lùc vµ vÒ t©m mÆt mèi ghÐp ta cã m«men uèn:
M = R. LS - S. LR = 379181. 0,85 - 167239. 0,105 304743 Nm
Cè ®Þnh khung m¸y trªn nÒn b»ng c¸c bul«ng ®îc xiÕt víi lùc V. Do t¸c dông cña lùc xiÕt V trªn bÒ mÆt ghÐp cña gi¸ vµ nÒn cã øng suÊt nÐn sV do V g©y ra: sV
MÆt kh¸c díi t¸c dông cña lùc R bÒ mÆt ®îc gi¶m ®i mét trÞ sè øng suÊt sR ®îc x¸c ®Þnh:
Díi t¸c dông cña m«men M ë gi÷a bÒ mÆt ghÐp xuÊt hiÖn øng suÊt:
sM =
Víi:
Wm =
sM =
§iÒu kiÖn mèi ghÐp kh«ng bÞ hë th×:
smin = sV - (sR + sM ) ³ 0 hay sV ³ (sR + sM )
Khi kÓ ®Õn hÖ sè an toµn th×: sV = k. (sR + sM)
Trong ®ã k Î[1,3 ¸ 1,5] chän k = 1,5
Þ sV = 1,5. (0,87 + 1,0005) = 2,81 N/mm2
§Ó cã øng suÊt sV c¸c bul«ng cÇn xiÕt chÆt bëi 1 lùc V:
V =
Ngo¹i lùc PR t¸c dông lªn mçi bul«ng:
PR =
Lùc do M t¸c dông lªn bu l«ng ngoµi cïng:
PM =
PM =
Tæng ngo¹i lùc t¸c dông vµo bu l«ng ngoµi cïng:
P = PR + PM = 47398 + 1289,7 = 48687,7 N
Lùc kÐo trªn bul«ng khi kÓ c¶ ngo¹i lùc theo [2] ta cã:
P0 = 1,3. V + l. P
Víi hÖ sè ngo¹i lùc l = 0,25
Þ P 0= 1,3. 153439 + 0,25. 48687,7 211642,6 N
Chän vËt liÖu chÕ t¹o bul«ng lµ thÐp 30XH cã sch = 700 N/mm2
Þ [s]K = 0,6. [s]Ch = 0,6. 700 = 420 N/mm2
Søc bÒn cña bul«ng ®îc ®¸nh gi¸ theo øng suÊt kÐo nÐn:
s =sk=
VËy chän bul«ng lo¹i M30 ®¶m b¶o vÒ ®iÒu kiÖn bÒn.
V.12. TÝnh kiÓm tra khung m¸y:
CÊu t¹o khung m¸y:
1. TÊm chÞu lùc nÐn thanh chèng.
2. Thµnh sau th©n m¸y.
3 æ ®ì trôc.
4. TÊm tríc m¸ tÜnh chÞu lùc nghiÒn.
5. Thµnh bªn th©n m¸y.
6. G©n cøng tríc.
7. Ch©n ®Õ.
H×nh 32 Khung m¸y nghiÒn m¸
+ q1: Lùc ph©n bè do träng lîng c¸c côm ®Æt trªn gèi ®ì g©y ra.
+ q2: Lùc nÐn thanh chèng t¸c dông lªn hai gèi ®ì nªm ®iÒu chØnh.
+ q3: Lùc nghiÒn ph©n bè trong vïng lµm viÖc cña buång nghiÒn.
V.12.1. TÝnh kiÓm tra khung m¸y:
Khung m¸y nghiÒn m¸ ®îc chÕ t¹o b»ng ph¬ng ph¸p hµn c¸c tÊm l¹i víi nhau. Thùc tÕ khung m¸y lµ c¸c tÊm chÞu lùc phøc t¹p, ®Ó tÝnh khung m¸y ta cã thÓ coi khung ®îc t¹o bëi hai thµnh ngang vµ hai thµnh däc ®èi xøng nhau tõng ®«i mét vµ chÞu t¸c dông cña lùc nghiÒn Pmax. §Ó ®¬n gi¶n tÝnh to¸n, c¸c th©n ngang ®îc tÝnh nh mét dÇm ®îc ®Æt trªn hai gèi ®ì chÞu lùc nghiÒn Pmax ë ®iÓm gi÷a dÇm vµ c¸c m«men uèn siªu tÜnh M0 t¹i hai ®Çu do th¸o bá liªn kÕt ngµm víi thanh däc. C¸c th©n ngang chØ chÞu uèn lµ chñ yÕu, m«men uèn lín nhÊt t¹i ®iÓm gi÷a th©n ngang lµ:
Mmax = , trong ®ã M0 =
C¸c tham sè trong c«ng thøc: Pmax = 789750 N lùc nghiÒn ®¸.
+l1 = 820 mm chiÒu dµi th©n ngang, chiÒu cao th©n h = 850 mm
+l2 = 1250 mm chiÒu dµi thµnh däc.
+ Chän chiÒu dµy th©n ngang vµ thµnh däc lµ nh nhau vµ b»ng d = 40 mm, vËt liÖu chÕ t¹o thµnh thÐp CT3.
+ I1 = lµ m«men qu¸n tÝnh trung b×nh cña tiÕt diÖn th©n ngang.
+ I2 = lµ m«men qu¸n tÝnh trung b×nh cña tiÕt diÖn thµnh däc.
VËy , thay sè vµo c«ng thøc trªn ta ®îc:
M0 = 56608 Nm
Thµnh däc m¸y cã thÓ tÝnh ®¬n gi¶n nh mét thanh chÞu kÐo bëi lùc vµ chÞu uèn bëi m«men siªu tÜnh M0, øng suÊt lín nhÊt trong thµnh däc ®îc x¸c ®Þnh:
smax=
Víi F = l2. d =1,25. 0,04 = 0,05 m2 lµ diÖn tÝch thiÕt diÖn cña thµnh däc.
a: lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù tËp trung øng suÊt t¹i tiÕt diÖn tÝnh a = 1,1.
W2 = lµ m«men chèng uèn cña thiÕt diÖn thµnh däc.
Þ smax =
BiÕn d¹ng däc do m«men uèn trªn thµnh x¸c ®Þnh theo [3] c«ng thøc:
f1 =
BiÕn d¹ng ®èi víi th©n ngang:
f2 = .
E: lµ m«dun ®µn håi cña vËt liÖu E = 2.106 (daN/cm2).
BiÕn d¹ng däc trôc ®èi víi thµnh däc do lùc Q lµ:
f3 =
G = 8.106 (N/cm2) lµ m«dun trît cña vËt liÖu.
VËy biÕn d¹ng däc tæng hîp (f) cña khung m¸y:
f = f1 + f2 + f3 = 0,00225 + 0,049 + 0,148 = 0,199 mm < 1mm
Tøc lµ ®· ®¶m b¶o biÕn d¹ng lín nhÊt cho phÐp cña th©n m¸y.
V.12.2. TÝnh kiÓm tra thµnh sau:
Thµnh sau cña hép c¬ cÊu c¨ng chÞu lùc ph©n bè qua t¸c dông cña 2 nªm cã chiÒu dµi mÆt lµ l1, h×nh 33 minh ho¹ s¬ ®å chÞu lùc khi ®ã:
864
432
R1(1)max
864
H×nh 33
§©y lµ hÖ siªu tÜnh: X1 = q.l1, M2=, biÓu ®å m«men víi l1 øng víi chiÒu dµi mÆt trît l1 = 250 mm = 25 cm.
Lùc ph©n bè q do R1(1)max g©y ra: q .
M«men: M2 = .
M«men t¹i ®iÓm gi÷a:
Víi chiÒu dµy tÊm sau = 40mm, chiÒu cao thiÕt diÖn h =150mm th× m«men chèng uèn: WU =
VËy øng suÊt t¹i ®iÓm gi÷a thiÕt diÖn lµ øng suÊt lín nhÊt vµ b»ng:
Nh vËy ®¶m b¶o thÐp CT3 lµm viÖc ®îc.
V.12.3. KiÓm tra mèi hµn gãc:
Mèi hµn gãc gi÷a thµnh tríc vµ hai sên chÞu t¸c dông ®ång thêi cña m«men uèn vµ t¶i träng ph©n bè. Chän kiÓu bè trÝ mèi hµn nh h×nh 34:
H×nh 34
Mèi hµn gãc gi÷a thµnh tríc vµ hai bªn sên chÞu t¸c ®éng ®ång thêi cña m«men uèn vµ t¶i träng ph©n bè.
Chän kiÓu mèi hµn nh h×nh 34:
M«men M g©y nªn sù ph©n bè øng suÊt mµ tiÕt diÖn nguy hiÓm ®îc kiÓm tra theo øng suÊt c¾t cho mèi hµn.
+ k: lµchiÒu cao ®êng hµn .
+ l lµ chiÒu dµi ®êng hµn ®øng.
+ M lµ m«men do ngo¹i lùc g©y ra víi c¸c gãc uèn cña khung:
M = 432 kN.cm.
+ Lùc P ph©n bè trªn chiÒu réng tÊm tríc tÝnh cho lùc nghiÒn lín nhÊt Pmax g©y ra.
P , (do cã 4 ®êng hµn).
Trong ®ã øng suÊt cho phÐp [t] = 0,65. [s]k
Sö dông que hµn 42A- hµn hå quang cã [t] = 9,4 kN/cm2
VËy
CÇn hµn víi chiÒu cao ®êng hµn k tèi thiÓu b»ng ®é dµy máng nhÊt cña 1 trong 2 b¶n ghÐp, vËy chän k = 4 mm.
V.13. TÝnh c©n b»ng lùc li t©m:
Khi m¸y ch¹y, trõ nh÷ng kh©u quay ®Òu quanh trôc ®i qua t©m cßn tÊt c¶ c¸c kh©u kh¸c ®Òu cã lùc qu¸n tÝnh biÕn thiªn theo chu kú lµm viÖc cña kh©u dÉn. Ph¶n lùc do lùc qu¸n tÝnh g©y ra ë c¸c khíp ®éng còng lµ nh÷ng lùc biÕn thiªn theo chu kú. TrÞ sè cña lùc qu¸n tÝnh ly t©m x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
Trong ®ã:
m: lµ khèi lîng cö vËt quay.
r: lµ kho¶ng lÖch t©m.
: lµ vËn tèc gãc cña vËt quay, .
Nh vËy ta cã: P = f(m, r, n).
m lµ ®¹i lîng kh«ng ®æi, do ®ã gi¸ trÞ cña P phô thuéc tØ lÖ thuËn vµo gi¸ tri cña r vµ n. Lùc qu¸n tÝnh lµ nguyªn nh©n chñ yÕu g©y rung ®éng trªn m¸y vµ mãng m¸y. NÕu biªn ®é dao ®éng rÊt lín hoÆc tÇn sè dao ®éng riªng xÊp xi b»ng tÇn sè kÝch thÝch :
: TÇn sè dao ®éng kÝch thÝch.
: TÇn sè dao ®éng riªng.
V× vËy t×m c¸ch khö hoµn toµn hoÆc gi¶m bít ph¶n lùc do lùc qu¸n tÝnh g©y ra lµ mét vÊn ®Ò quan träng. Muèn vËy ph¶i ph©n bè l¹i khèi lîng trªn c¬ cÊu, lµm cho c¸c lùc qu¸n tÝnh c©n b»ng nhau, kh«ng truyÒn vµo khíp ®éng hoÆc lªn nÒn.
Víi m¸y nghiÒn m¸ cã chuyÓn ®éng l¾c phøc t¹p, lùc qu¸n tÝnh cña c¸c c¬ cÊu chuyÓn ®éng t¸c ®éng lªn khíp, khung vµ mãng m¸y t¹o nªn sù dung l¾c cã h¹i, ta cÇn ph¶i khö vµ c©n b»ng c¸c lùc qu¸n tÝnh nµy. §Ó lµm ®îc ®iÒu nµy ta ®Æt c¸c ®èi träng sao cho hîp lÝ.
Víi m¸y nghiÒn m¸, m¸ di ®éng g©y nªn sù rung l¾c nhiÒu nhÊt, do ®ã ®Ó gi¶m sù rung l¾c cña m¸y ta quan t©m tíi viÖc khö lùc qu¸n tÝnh do m¸ di ®éng g©y ra. Trong côm m¸ di ®éng, b¸nh ®µ cã kÝch thíc kh¸ lín vµ quay víi vËn tèc gãc cña trôc lÖch t©m do ®ã ta sÏ bè trÝ ®èi träng trªn b¸nh ®µ ®Ó t¹o ra lùc qu¸n tÝnh ly t©m lín ®ñ ®Ó khö lùc qu¸n tÝnh ly t©m do c¸c thµnh phÇn lÖch t©m kh¸c g©y ra.
H×nh 35
Trong h×nh 35:
Gn: lµ träng lîng ®èi träng.
R1: lµ b¸n kÝnh quay cña ®èi träng.
G : lµ träng lîng cña c¸c thµnh phÇn lÖch t©m ®îc ®a vª ®êng trßn t©m O b¸n kÝnh r.
r: lµ ®é lÖch t©m cña trôc lÖch t©m.
Ta cã :
§Ó c©n b»ng th×: Pn = P
Trong thùc tÕ ph¬ng tr×nh c©n b»ng nh sau:
, víi k = ().
Víi m¸ nghiÒn di ®éng:
khèi lîng ®îc c©n b»ng hoµn toµn.
®îc c©n b»ng víi k = .
Do ®ã:
Víi r = 7,5 mm, G = 1155 kg.
§Ó träng lîng cña ®èi träng lµ nhá nhÊt th× R1 ph¶i lín nhÊt. §Æt ®èi träng trªn vµnh b¸nh ®µ khi ®ã: , víi Db® lµ ®êng kÝnh b¸nh ®µ vµ h lµ chiÒu dÇy b¸nh ®µ
.
.
Nh vËy chuyÓn ®éng cña m¸y ®· ®îc c©n b»ng.
VI. L¾p r¸p m¸y nghiÒn t¹i nhµ m¸y:
C«ng nghÖ l¾p r¸p lµ c¸c bé phËn ®îc vËn chuyÓn ®Õn n¬i l¾p ®Æt ë d¹ng nguyªn mÉu. Tríc tiªn, ngêi ta tiÕn hµnh s¾p côm, l¾p r¸p côm trôc lÖch t©m chuÈn bÞ ®a lªn bÖ m¸y. Khi l¾p r¸p côm nµy cÇn tiÕn hµnh l¾p lÇn lît cho c¶ hai ®Çu ngâng trôc. §Çu tiªn, ngêi ta l¾p hai æ trôc ®ì m¸ di ®éng vµo trôc lÖch t©m, tiÕp ®ã l¾p b¹c gi÷ vµ n¾p æ bi ®ì m¸ ®éng. TiÕn hµnh xiÕt chÆt c¸c vÝt gi÷ n¾p æ vµ m¸ di ®éng. LÇn lît l¾p c¸c b¹c gi÷ trong vµ n¾p chÆn æ bi víi trôc lÖch t©m, l¾p æ bi ®ì trôc lÖch t©m, l¾p èng chÌn ®ång thêi ®iÒu chØnh. C«ng viÖc cuèi cña qu¸ tr×nh nµy ngêi ta l¾p b¸nh ®µ vµ b¸nh ®ai vµo trôc lÖch t©m råi xiÕt chÆt bul«ng ®Çu n¾p trôc.
Sau khi l¾p xong côm trôc lÖch t©m, tiÕn hµnh n©ng toµn bé côm nµy ®Æt vµo gèi ®ì ë khung m¸y råi xiÕt chÆt c¸c bul«ng ë n¾p gèi ®ì trªn khung m¸y, l¾p m¸ cè ®Þnh vµo thµnh tríc cña m¸y vµ c¸c tÊm l¸t c¹nh h×nh nªm, l¾p thanh chèng vµ côm ®iÒu chØnh cöa x¶. Khi l¾p thanh chèng ngêi ta tiÕn hµnh song song víi l¾p tÊm ®Öm. Cuèi cïng xiÕt chÆt bul«ng ë ®Çu lß xo cña c¬ cÊu c¨ng.
VII. B¶o dìng m¸y nghiÒn m¸:
Trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña m¸y, ngêi ta tiÕn hµnh ®Þnh kú c«ng t¸c b¶o dìng kü thuËt nh»m h¹n chÕ sù gi¶m sót kh¶ n¨ng lµm viÖc cña c¸c bé phËn còng nh víi m¸y nãi chung, lµm nh vËy sÏ gi÷ ®îc n¨ng suÊt cña m¸y æn ®Þnh vµ c¸c bé phËn còng lµm viÖc æn ®Þnh. MÆt kh¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc chÊt lîng lµm viÖc cña c¸c chi tiÕt kh¸c nhau, chÕ ®é sö dông còng kh¸c nhau dÉn ®Õn c¸c chi tiÕt trong mét tæng thµnh cã tuæi thä kh¸c nhau. Ngoµi ra díi t¸c dông cña c¸c lùc sinh ra trong khi m¸y lµm viÖc sÏ lµm t¨ng c¸c khe hë cña c¸c mèi ghÐp th¸o ®îc dÉn tíi m¸y lµm viÖc kh«ng b×nh thêng. V× vËy trong qu¸ tr×nh khai th¸c m¸y cÇn kh¾c phôc hiÖn tîng trªn vµ thay thÕ c¸c chi tiÕt bÞ mßn ®Õn ®é mßn giíi h¹n nh tÊm l¸t m¸ nghiÒn, æ trôc lÖch t©m, b¹c lãt ®Çu thanh chèng… §Ó m¸y phôc vô tèt vµ lµm viÖc l©u dµi cÇn tu©n theo c¸c qui ®Þnh b¶o dìng kÜ thuËt sau:
+ Tríc vµ sau khi vËn hµnh cÇn kiÓm tra m¸y vµ hÖ thèng truyÒn ®éng .
+ Thêng xuyªn b«i tr¬n c¸c æ trôc.
+ Sau mçi ca lµm viÖc ph¶i vÖ sinh m¸y s¹ch sÏ.
+ Khi m¸y ®Ó l©u kh«ng sö dông ph¶i vÖ sinh s¹ch sÏ tra dÇu mì ®Çy ®ñ vµ che ch¾n m¸y cÈn thËn.
VIII. Sö dông m¸y:
Mçi mét m¸y nghiÒn m¸ sau khi l¾p r¸p xong ph¶i tiÕn hµnh ch¹y rµ ch¹y thö trªn c¸c sten thö chuyªn dïng cña nhµ m¸y chÕ t¹o. Môc ®Ých cña viÖc ch¹y rµ lµ chuÈn bÞ cho c¸c bÒ mÆt ma s¸t s½n sµng tiÕp nhËn t¶i träng vµ ph¸t hiÖn c¸c thiÕu sãt trong qu¸ tr×nh l¾p r¸p ®Ó kÞp thêi chØnh söa. Tríc khi ®a m¸y vµo sö dông cho ch¹y thö m¸y, ®Çu tiªn lµ ch¹y kh«ng t¶i mét thêi gian sau ®ã míi ch¹y cã t¶i. Trong qu¸ tr×nh nµy c¸c chi tiÕt ®îc tr¬n, ®ång thêi kiÓm tra ®îc chÊt lîng lµm viÖc cña c¸c c¬ cÊu, sù phèi hîp lµm viÖc cña c¸c côm vµ cã nh÷ng ®iÒu chØnh cÇn thiÕt.
Qu¸ tr×nh ch¹y rµ kh«ng t¶i ®îc thùc hiÖn trong kho¶ng thêi gian 8h, qu¸ tr×nh cã t¶i ®îc thùc hiÖn trong 3 ngµy ®ªm víi kho¶ng thêi gian dõng m¸y lÊy nh qui ®Þnh t¹i nhµ m¸y chÕ t¹o.
IX. Söa ch÷a m¸y :
Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc do t¸c dông cña lùc va ®Ëp, m¸y nghiÒn m¸ cã thÓ x¶y ra c¸c h háng chñ yÕu sau:
+ TÊm l¸t nghiÒn bÞ mµi mßn khèc liÖt do cã sù trît t¬ng ®èi cña vËt liÖu vµ tÊm l¸t. NÕu kh«ng thay thÕ kÞp thêi th× bÒ mÆt tÊm l¸t sÏ trë lªn ph¼ng lµm gi¶m hiÖu qu¶ vµ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña m¸y.
+ Do t¸c dông cña lùc va ®Ëp ®Çu thanh chèng bÞ mßn ë chç tiÕp xóc víi ®Öm lãt hoÆc bÞ gÉy do qua t¶i. Trong trêng hîp nµy ph¶i tiÕn hµnh thay thÕ thanh chèng kh¸c.
+ C¸c æ bi còng bÞ mßn do t¸c dông cña lùc va ®Ëp vµ trêng hîp nµy còng ph¶i tiÕn hµnh thay thÕ æ bi míi.
X. HiÖu qu¶ kinh tÕ :
Khi tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ mét m¸y míi nµo ®ã, chØ tiªu kinh tÕ lµ mét chØ tiªu quan träng, nã nãi lªn nh÷ng nhîc ®iÓm cña m¸y míi nµy so víi m¸y cò ®ang sö dông.
Tríc ®©y, c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt xi m¨ng ®Þa ph¬ng b»ng ph¬ng ph¸p lß ®øng trong c¶ níc thêng sö dông lo¹i m¸y nghiÒn bi nghiÒn clanhke 3,6 m3/h, hiÖn nay do nhu cÇu sö dông xi m¨ng t¨ng lªn, c¸c nhµ m¸y n©ng c«ng suÊt s¶n xuÊt xi m¨ng lªn, do vËy ®Ó phï hîp víi n¨ng suÊt trong d©y chuyÒn, m¸y nghiÒn m¸ nghiÒn s¬ bé clanhke còng ph¶i cã n¨ng suÊt t¬ng tù. Tuy nhiªn thùc tÕ t¹i c¸c c¬ së s¶n xuÊt nµy vÉn cha cã ®îc lo¹i m¸y nghiÒn m¸ 9 m3/h ®Ó ®¸p øng yªu cÇu ®Ò ra, hiÖn nay thêng dïng c¸c lo¹i m¸y cã kÝch thíc lín h¬n nhiÒu so víi yªu cÇu. ViÖc sö dông c¸c lo¹i m¸y nµy cã nhîc ®iÓm lµ kh«ng phï hîp víi n¨ng suÊt chung cña d©y chuyÒn dÉn ®Õn l·ng phÝ c«ng suÊt.
Theo tÝnh to¸n hiÖn nay th× 80% n¨ng lîng ®iÖn trong d©y chuyÒn tiªu hao cho m¸y nghiÒn. KÝch thíc clanhke s¶n phÈm nhiÒu khi kh«ng ®¹t yªu cÇu ®Ò ra. Thªm vµo ®ã viÖc gia c«ng c¸c chi tiÕt ®Ó thay thÕ khi m¸y gÆp háng hãc gÆp nhiÒu khã kh¨n h¬n so víi viÖc sö dông c¸c lo¹i m¸y nhá h¬n. ViÖc thiÕt kÕ m¸y nghiÒn m¸ l¾c phøc t¹p lo¹i(150x750) mm cã n¨ng suÊt 9 m3/h nh»m kh¾c phôc nh÷ng nhîc ®iÓm cña c¸c m¸y hiÖn ®ang sö dông ë c¸c nhµ m¸y.
M¸y ®îc thiÕt kÕ cã kÝch thíc gän h¬n c¸c m¸y cò. MÆt kh¸c kÕt cÊu thÐp còng ®¬n gi¶n h¬n, c¸c côm cña m¸y còng ®îc lùa chän sö dông ®a d¹ng h¬n phï hîp víi ®iÒu kiÖn chÕ t¹o vµ thay thÕ ë níc ta hiÖn nay. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc tÊm l¸t m¸ nghiÒn lµ chi tiÕt dÔ bÞ háng nhÊt do bÞ mµi mßn, va ®Ëp nªn hay ph¶i thay thÕ. Nh»m sö dông triÖt ®Ó tÊm l¸t, khi chÕ t¹o ta chän d¹ng ®èi xøng ®Ó dÔ sö dông vµ sö dông ®îc tiÕp khi mét ®Çu bÞ mßn b»ng c¸ch quay ®Çu trªn xuèng díi.
§Ó c¸c nhµ m¸y xi m¨ng lß ®øng cña c¸c ®Þa ph¬ng trong c¶ níc hiÖn nay ®ang ho¹t ®éng cã hiÖu qña, t¨ng n¨ng suÊt cña nhµ m¸y lªn th× viÖc chÕ t¹o lo¹i m¸y nghiÒn m¸ 9m3/h lµ phï hîp víi ®iÒu kiÖn vµ hoµn c¶nh thùc t¹i, nã mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao so víi c¸c lo¹i m¸y ®ang sö dông, do ®ã lµm h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm vµ t¨ng chÊt lîng cña s¶n phÈm.
§iÒu ®ã cµng ®óng h¬n n÷a trong ®iÒu kiÖn hoµn c¶nh cña níc ta cã kh¶ n¨ng gia c«ng, chÕ t¹o hoµn chØnh toµn bé c¸c c¬ cÊu vµ chi tiÕt cña m¸y, gãp phÇn lµm gi¶m sè ngo¹i tÖ ®Ó nhËp khÈu c¸c lo¹i m¸y cña níc ngoµi vµ gãp phÇn lµm ph¸t triÓn ngµnh s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng cña ®Êt níc.
CH¦¥NG III
KÕT LUËN
M¸y nghiÒn (150x750) mm lµ mét m¸y phi tiªu chuÈn, viÖc tÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña buång nghiÒn kh«ng ¸p dông ®îc c¸c c«ng thøc kinh nghiÖm, do vËy qu¸ tr×nh thiÕt kÕ em ®Ò ra s¸u ph¬ng ¸n kh¶o s¸t ë d¹ng ®éng häc, ®éng lùc häc nh»m t×m hiÓu ¶nh hëng cña c¸c th«ng sè h×nh häc tíi sù lµm viÖc cña m¸y vµ ®Æc biÖt lµ n¨ng suÊt m¸y cïng víi c«ng suÊt tiªu thô, ph¶n lùc t¹i c¸c khíp. Víi ch¬ng tr×nh ALASKA vµ sö dông b¶ng tÝnh Excel em ®· x¸c ®Þnh ®îc bé th«ng sè hîp lý gÇn víi m¸y t¬ng tù hiÖn cã, mÆt kh¸c còng kÕt luËn ®îc th«ng sè h×nh häc kÕt cÊu m¸y mµ cô thÓ lµ chiÒu dµi thanh chèng, ®é cao cña t©m quay m¸ ®éng so víi ®iÓm treo thanh chèng, chiÒu dµi tÝnh tõ ®iÓm treo m¸ ®éng ®Õn ®iÓm tú thanh chèng vµo m¸ ®éng, chiÒu dµi m¸ ®éng ®· ¶nh hëng tíi kho¶ng më còng nh kho¶ng x¶ cña cöa n¹p vµ cöa x¶, ph¶n lùc t¹i c¸c khíp. ViÖc x¸c ®Þnh gãc anpha trung b×nh nh»m x¸c ®Þnh n¨ng suÊt m¸y, c«ng suÊt tiªu thô m¸y, vßng quay hîp lý ®ßi hái ta ph¶i tÝnh trung b×nh cho nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau cña ®iÓm treo m¸ ®éng trong mét chu kú nghiÒn. Ph¬ng ¸n thiÕt kÕ ®èi víi m¸y cì (150x750) mm ®· tr×nh bµy ë phÇn tÝnh to¸n lµ ph¬ng ¸n ®¶m b¶o ®îc n¨ng suÊt hîp lý øng víi møc tiªu thô n¨ng lîng hîp lý.
Nh vËy, m¸y nghiÒn m¸ (150x750) mm ®Ó nghiÒn clanhke mµ ®· tr×nh bµy khi tÝnh to¸n kh¶o s¸t ®éng häc, ®éng lùc häc b»ng ch¬ng tr×nh ALASKA trong ®å ¸n nµy lµ cã tÝnh kh¶ thi trong thùc tÕ.
Tµi liÖu tham kh¶o
[1] MapmыНoB u gpyrue. Onpegeлeнue KoнcmpykmuBныx u mexнoлoгичeckuх napaмempoB u pacчeT. MockBa – 1976.
[2] Bµi tËp chi tiÕt m¸y. Nhµ xuÊt b¶n §H & THCN - 1969
[3] M.K. MopoЗoB. MexaНuЧеское oδopygoBaHue ЗaBogoB CδopHoro ЖeЛезoδemoHa. M – 1979.
[4] NguyÔn Träng HiÖp Chi tiÕt m¸y T1+2 (1969).
[5] Lª §ç D¬ng - Gi¸o tr×nh vËt liÖu x©y dùng (§H&THCN – 1979).
[6] LÒu Thä Tr×nh - C¬ häc kÕt cÊu (§H&THCN – 1969).
[7] NguyÔn Y T« - Søc bÒn vËt liÖu (§H&THCN – 1979).
[8] §ç V¨n §µo, NguyÔn Träng Khëng T2 - C¬ së c¸c qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ c«ng nghÖ ho¸ häc – Nhµ XB §HBKHN 1979.
[9] Sæ tay æ l¨n - Ngêi dÞch : NguyÔn Thanh B×nh. – Nhµ XBL§-1972.
[10] Híng dÉn lµm bµi tËp dung sai - §HBK – 1983.
[11] БыxoBckuй u gpyгиe. дopoжно-Cmpoиmeльe Maшuны u oδpygoBaHuя. M- 1967
[12] Б.в.КлγшанцEB u gp. МАШИНЫ u оδруgoBaHuя gΛЯ прouзBogcmBa щEδнuЯ, гpaBuЯ u пECKA . M – 1976.
[13] KS. §oµn Tµi Ngä (Chñ biªn), TS. NguyÔn ThiÖu Xu©n, PGS. TS. TrÇn V¨n TuÊn, KS. NguyÔn ThÞ Thanh Mai, THS. NguyÔn KiÕm Anh – M¸y s¶n xuÊt vËt liÖu vµ cÊu kiÖn x©y dùng – Nhµ XBXD.
Môc lôc