ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Lời nói đầu “Đồ án tốt nghiệp” là đồ án có tầm quan trọng đặc biệt đối với sinh viên nói chung và sinh viên nghành cơ khí nói riêng. Nó là sản phẩm tích tụ của 5 năm học đại học và là sản phẩm để thẩm định kết quả giảng dạy của nhà trường, sự nỗ lực của sinh viên và chất lượng kỹ sư tương lai. Nhận thức được tầm quan trọng của đồ án này, ngay từ khi nhận được đề tài tốt nghiệp, em đã tiến hành với tất cả nỗ lực và kiến thức đã học để có thể hoàn thành tốt đồ án này, đồng thời qua đó khẳng định chất lượng giảng dạy của nhà trường, kiến thức bản thân và sự tự tin sẽ trở thành một kỹ sư tốt, có đóng góp cho xã hội trong tương lai. Nhiệm vụ được giao của em là “Thiết kế máy sàng rung có hướng”. Đây là một loại máy dùng trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng. Đất nước đang trên đà phát triển mạnh, bên cạnh sự phát triển của các nghành công nghiệp và dịch vụ là áp lực mạnh mẽ của sự phát triển cơ sở hạ tầng, kéo theo nhu cầu lớn về vật liệu xây dựng, trong đó có đá dăm xây dựng-một thành phần quan trọng và chiếm tỉ lệ lớn trong các kết cấu bêtông và ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác của nghành xây dựng. Sự phát triển mạnh mẽ của nghành sản xuất này đòi hỏi nghành Cơ khí chế tạo phải thể hiện được vai trò chủ chốt của mình trong quá trình công nghiệp hoá đất nước. Nhận thấy được sự bức thiết của nhu cầu trên, cùng với sự đồng thuận của các thầy giáo trong Bộ môn, thầy giáo hướng dẫn đã giao cho em nhiệm vụ thực hiện đồ án này. Với mong muốn không phụ lòng tin tưởng của các thầy cô, em đã thực hiện đồ án này với tất cả kiến thức và sự tập trung. Đến nay, sau ba tháng tiến hành, em đã hoàn thành được đồ án này. Đồ án được trình bày trong 5 phần với nội dung lần lượt như sau: Phần I: Giới thiệu sơ lược về vật liệu đá và đá dăm dùng trong xây dựng Phần II: Phân tích các phương án máy sàng và chọn phương án hợp lý cho máy thiết kế. Phần III: Tính toán thiết kế động học và động lực học toàn máy Phần IV: Tính toán thiết kế kết cấu và sức bền toàn máy Phần V: Hướng dẫn lắp đặt, sử dụng, sửa chữa-bảo trì và an toàn lao động khi vận hành máy. Việc thực hiện hoàn hảo một khối lượng công việc lớn, đòi hỏi nhiều kĩ năng và hiểu biết như Đồ án tốt nghiệp trong điều kiện non nớt về kinh nghiệm và kiến thức có hạn của một sinh viên chưa ra trường như em quả thật không dễ dàng. Chắc chắn không tránh khỏi sai xót. Do đó, em rất mong nhận được sự quan tâm chỉ bảo của các thầy cô để em hoàn chỉnh đồ án của mình, bổ sung kiến thức bản thân. Qua đây, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu nhà trường, các thầy cô giáo trong Khoa Cơ khí, Ban lãnh đạo Xí nghiệp Vật tư Vật liệu Giao thông- Mỏ đá Phước Tường, đặc biệt em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Lê Cung- Giáo viên hướng dẫn, đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin gởi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô giáo, những người đã quan tâm dạy dỗ chúng em trong 5 năm qua. Chúng em sẽ luôn luôn nhớ đến công lao dạy dỗ nên người của các thầy cô. Đà Nẵng, ngày 23 tháng 5 năm 2008 Sinh viên Nguyễn Trần Quang Sơn Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 1 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Phần I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VẬT LIỆU ĐÁ VÀ ĐÁ DĂM DÙNG TRONG XÂY DỰNG I.Phân loại vật liệu xây dựng: Vật liệu xây dựng có rất nhiều loại, mỗi loại vật liệu có thành phần, cấu tạo, và đặc tính riêng biệt. Người ta chia vật liệu xây dựng thành 3 nhóm chính sau đây: 1)Vật liệu vô cơ: Bao gồm các loại vật liệu đá thiên nhiên, các vật liệu nung, các loại chất kết dính vô cơ, bê tông, vữa, các loại vật liệu đá nhân tạo không nung 2)Vật liệu hữu cơ: Bao gồm các loại vật liệu gỗ, tre, các loại bi tum và guđrông, vật liệu keo và chất dẻo, các loại sơn và véc ni 3)Vật liệu kim loại: Bao gồm các loại vật liệu và sản phẩm bằng gang, thép, các loại vật liệu bằng kim loại màu và hợp kim. II.Giới thiệu về vật liệu đá thiên nhiên: Đá thiên nhiên có hầu hết ở khắp mọi nơi trong vỏ trái đất. Đó là những khoáng chất chứa một hay nhiều khoáng vật khác nhau. Còn vật liệu đá thiên nhiên thì được chế tạo từ đá thiên nhiên bằng cách gia công cơ học, do đó tính chất của vật liệu đá thiên nhiên giống tính chất của đá gốc. Vật liệu đá thiên nhiên từ xa xưa đã được sử dụng phổ biến trong xây dựng, vì nó có cường độ chịu nén cao, khả năng trang trí tốt,bền vững trong môi trường, hơn nữa nó là vật liệu địa phương hầu như ở đâu cũng có, do đó giá thành tương đối thấp.Bên cạnh những ưu điểm cơ bản trên, vật liệu đá thiên nhiên cũng có một số nhược điểm như:khối lượng thể tích lớn, việc vận chuyển và thi công khó khăn, ít nguyên khổ và độ cứng cao nên quá trình gia công phức tạp. 1)Phân loại: Căn cứ vào điều kiện hình thành và tình trạng địa chất có thể chia đá tự nhiên làm 3 loại: đá mác ma, đá trầm tích, và đá biến chất. 1.1)Đá mác ma: Đá mác ma là do khối silicát nóng chảy từ lòng trái đất xâm nhập lên phần trên của vỏ hoặc phun ra ngoài mặt đất nguội đi tạo thành. Đá mác ma được phân ra hai loại: xâm nhập và phún xuất. 1.2) Đá trầm tích: Đá trầm tích được tạo thành trong điều kiện nhiệt động học của vỏ trái đất thay đổi. Các loại đất đá khác nhau do sự tác động của các yếu tố nhiệt độ, nước và các tác dụng hoá học mà bị phong hoá vỡ vụng.Sau đó chúng được gió và nước cuốn đi rồi lắng Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 2 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí đọng lại thành từng lớp.Dưới áp lực và trải qua các thời kì địa chất chúng được gắn kết lại bằng các chất keo kết thiên nhiên tạo thành đá trầm tích. Căn cứ vào điều kiện tạo thành, đá trầm tích được chia làm 3 loại: Đá trầm tích cơ học: là sản phẩm phong hoá của nhiều loại đá có trước.Ví dụ:cát, sỏi, cát sét Đá trầm tích hoá học: do khoáng vật hoà tan trong nước rồi lắng đọng tạo thành.Ví dụ: đá thạch cao, đô lô mít, ma nhê zit. Đá trầm tích hữu cơ: do xác của động vật thực vật chết đi, trong xương chứa nhiều chất khoáng liên kết với nhau tạo thành.Ví dụ: đá vôi, đá vôi sò, đá điatômít. 1.3)Đá biến chất: Đá biến chất hình thành từ sự biến tính của đá mác ma, đá trầm tích do tác động của nhiệt độ cao hay áp lực lớn. Nói chung chúng thường rắn chắc hơn đá trầm tích nhưng đá biến chất từ đá mác ma thì do cấu tạo dạng phiến nên về tính chất cơ học của nó kém đá mác ma. Đặc điểm nổi bật của phần lớn đá biến chất (trừ đá mác ma, đá quăc zit) là quá nửa khoáng vật trong nó có cấu tạo dạng lớp song song nhau, dễ tách thành những phiến mỏng. III. Thành phần-tính chất và công dụng của đá: 1)Đá mác ma: 1.1)Thành phần khoáng vật: Thành phần khoáng vật của đá mác ma rất phức tạp nhưng có một số khoáng vật quan trọng nhất, quyết định tính chất cơ bản của đá đó là thạch anh, fenspat và mica. Thạch anh: là SiO 2 ở dạng trong suốt hoặc màu trắng và trắng sữa. Độ cứng 7, khối lượng riêng 2.65 g/cm 3 , cường độ nén cao 10.000 kG/cm 3 , chống mài mòn tốt, ổn định đối với axit (trừ một số axit mạnh). Ở nhiệt độ thường, thạch anh không tác dụng với vôi nhưng ở trong môi trường hơi nước bão hoà và nhiệt độ t 0 = 175÷200 0 C có thể sinh ra phản ứng silicát, ở t 0 = 575 0 C nở thể tích 15%, ở t 0 = 1710 0 C bị chảy. Fenspat: Bao gồm: fenspat kali: K 2 O.Al 2 O 3 .6SiO 2 (octocla) fenspat natri: Na 2 O.Al 2 O 3 .6SiO 2 (plagitocla) fenspat canxi : CaO.Al 2 O 3 .2SiO 2 Tính chất cơ bản của fenspat: màu biến đổi từ trắng, trắng xám, vàng đến hồng và đỏ, khối lượng riêng 2.55-2.76 g/cm 3 , độ cứng 6-6.5, cường độ 1200-1700 kG/cm 2 , khả năng chống phong hoá kém, kém ổn định đối với nước và đặc biệt là nước có chứa CO 2 . Mica: là những alumôsilicát ngậm nước rất dễ tách thành những lớp mỏng.Mica có 2 loại: mica trắng và mica đen. Mica trắng trong suốt như thuỷ tinh, không có màu, chống ăn mòn hoá học, cách điện, cách nhiệt tốt. Mica đen kém ổn định hoá học hơn mica trắng. Mica có độ cứng từ 2÷3, khối lượng riêng 2.70-2.72 g/cm 3 . Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 3 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Khi đá có chứa mica sẽ làm cho quá trình mài nhẵn, đánh bóng sản phẩm vật liệu đá khó hơn. 1.2)Tính chất và công dụng của một số loại đá mác ma thường dùng: Đá granit (đá hoa cương ): thường có màu tro nhạt, vàng nhạt hoặc màu hồng, các màu này xen lẫn những chấm đen. Đây là loại đá rất đặc, khối lượng thể tích 2600 kg/m 3 , khối lượng riêng 2700 kg/m 3 , cường độ nén cao 1200÷2500 kG/cm 2 , độ hút nước nhỏ (H p < 1%), độ cứng 6÷7, khả năng chống phong hoá rất cao, chịu lửa kém. Đá granit được sử dụng rộng rãi trong xây dựng như: ốp, lát, xây tường, trụ cho các công trình Đá grabô: thường có màu xanh xám hoặc xanh đen, khối lượng thể tích 2000÷3500 kg/m 3 , đây là loại đá đặc chắc có khả năng chịu nén cao 2000÷2800 kG/cm 2 . Đá grabô được sử dụng làm đá dăm, đá tấm để lát mặt đường và các công trình kiến trúc. Đá bazan: là loại đá nặng nhất trong các loại đá mác ma, khối lượng thể tích 2900÷3500 kg/m 3 , cường độ nén 1000÷5000 kG/cm 2 , rất cứng, giòn, khả năng chống phong hoá cao, rất khó gia công.Trong xây dựng, đá bazan được sử dụng làm đá dăm, đá tấm lát mặt đường hoặc tấm ốp.Ngoài các loại đá đặc ở trên, trong xây dựng còn sử dụng tro núi lửa, cát núi lửa, túp núi lửa, đá bọt, túp dung nham Tro núi lủa thường dùng ở dạng bột màu xám, những hạt lớn hơn gọi là cát túp núi lửa. Đá bọt là loại đá rất rỗng được tạo thành khi dung nham nguội lạnh nhanh trong không khí.Các viên đá bọt có kích thước 5-30mm, khối lượng thể tích trung bình 800kg/m 3 , đây là loại đá nhẹ nhưng các lỗ rỗng lớn và kín nên độ hút nước thấp, hệ số truyền nhiệt nhỏ(0.12÷0.2 kcal/m. 0 C.h).Cát núi lửa và đá bọt thường được dùng làm cốt liệu cho bêtông nhẹ, tro núi lửa dùng làm phụ gia hoạt tính chịu nước cho chất kết dính vô cơ. 2)Đá trầm tích: 1.1) Thành phần khoáng vật: Nhóm oxyt silic bao gồm: opan (SiO 2 .2H 2 O) không màu hoặc màu trắng sữa; chan xedon (SiO 2 ) màu trắng xám, vàng xám, tro, xanh. Nhóm cácbonat bao gồm: canxít (CaCO 3 ) không màu hoặc màu trắng, xám vàng, hồng, xanh, khối lượng riêng 2.8g/cm 3 , độ cứng 3, cường độ trung bình, dễ tan trong nước, nhất là nước chứa hàm lượng CO 2 lớn. Đôlômít : có màu hoặc màu trắng, khối lượng riêng 2.8 g/cm 3 , độ cứng 3÷4 cường độ lớn hơn canxít. Manhêzít (MgCO 3 ) là khoáng không màu hoặc màu trắng xám, vàng hoặc nâu, khối lượng riêng 3.0 g/cm 3 , độ cứng 3.5÷4.5, cường độ khá cao. Nhóm các khoáng sét gồm: Caolinít (Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O) là khoáng màu trắng hoặc màu xám, xanh, khối lượng riêng 2.6 g/cm 3 , độ cứng 1. Montmorilonit là khoáng chủ yếu của đất sét. Nhóm sunfat gồm: Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 4 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Thạch cao (CaSO 4 .2H 2 O) là khoáng màu trắng hoặc không màu, nếu lẫn tạp chất thì màu xanh, vàng hoặc đỏ, độ cứng 2, khối lượng riêng 2.3 g/cm 3 . Anhyđrít (CaSO 4 ) là khoáng màu trắng hoặc màu xanh, độ cứng 3.0÷3.5, khối lượng riêng 3.0 g/cm 3 . 1.2)Tính chất và công dụng của một số loại đá trầm tích thường dùng: Cát, sỏi: là loại đá trầm tích cơ học, được khai thác trong thiên nhiên sử dụng để chế tạo vữa, bêtông Đất sét: là loại đá trầm tích có độ dẻo cao khi nhào trộn với nước, là nguyên liệu để sản xuất gạch, ngói, ximăng Thạch cao: được sử dụng để sản xuất chất kết dính bột thạch cao xây dựng. Đá vôi: bao gồm 2 loại: đá vôi rỗng và đá vôi đặc. Đá vôi rỗng gồm có đá vôi vỏ sò, thạch nhũ, loại này có khối lượng thể tích 800÷1800kg/m 3 , cường độ nén 4÷150 kG/cm 2 .Các loại đá vôi rỗng thường dùng để sản xuất vôi hoặc làm cốt liệu cho bêtông nhẹ. Đá vôi dặc bao gồm đá vôi can xit và đá vôi đôlômít. Đá vôi can xít có màu trắng hoặc xanh, vàng, khốilượng thể tích 2200÷2600kg/m 3 , cường độ nén 100÷1000 kG/cm 2 thường dùng để xây tường, xây móng, sản xuất đá dăm và là nguyên liệu quan trọng để sản xuất vôi, ximăng. Đá vôi đôlômít là loại đá đặc, màu đẹp, được dùng để sản xuất tấm lát, ốp hoặc để chế tạo vật liệu chịu lửa. 3)Đá biến chất: 1.1)Thành phần khoáng vật: Các khoáng vật tạo đá biến chất chủ yếu là những khoáng vật nằm trong đá mác ma và đá trầm tích. 1.2)Tính chất và công dụng của một số loại đá biến chất thường dùng: Đá gơnai (đá phiến ma): được tạo thành do đá granít tái kết tinhvà biến chất dưới tác dụng của áp lực cao.Loại đá này có cấu tạo phân lớp nên cường độ theo các phương cũng khác nhau, dễ bị phong hoá và tách lớp, được dùng chủ yếu làm tấm ốp lòng hồ, bờ kênh, lát vỉa hè. Đá hoa: được tạo thành do đá vôi hoặc đá đôlômít tái kết tinh và biến chất dưới tác dụng của nhiệt độ cao và áp suất lớn.Loại đá này có nhiều màu sắc như trắng, vàng, hồnh, đỏ, đen xen kẻ những mạch nhỏ và vân hoa, cường độ nén 1200÷3000 kG/cm 2 , dễ gia công cơ học, được dùng để sản xuất đá ốp lát hoặc làm cốt liệu cho bêtông, granitô. Diệp thạch sét: được tạo thành do đất sét bị biến chất dưới tác dụng của áp lực cao. Đá màu xanh sẫm, ổn định đối với không khí, không bị nước phá hoại và dễ tách thành lớp mỏng. Được dùng để sản xuất tấm lợp. IV.Tính năng xây dựng của đá: 1.Tính năng vật lý: Khối lượng riêng của các loại đá xấp xỉ như nhau. Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 5 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Khối lượng thể tích của đá quyết định các tính chất chủ yếu của đá như độ đặc, cường độ chịu lực và tính bền. Độ hút nước của đá thấp, thông thường độ hút nước theo khối lượng H p < 1%. Ở nhiệt độ ≥ 900 0 C đá dễ bị phân tích. Khả năng chịu phong hoá của đá khá cao. 2. Cường độ chịu lực: Đá là loại vật liệu có khả năng chịu nén cao. Dựa vào cường độ chịu nén giới hạn trung bình của những mẫu đá hình lập phương cạnh 5cm (hoặc hình trụ d=h=5cm) sau khi đã bão hoà nước mà định ra mác đá. V.Các hình thức sử dụng đá: Trong xây dựng, vật liệu đá thiên nhiên được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau.Có loại không cần gia công thêm, có loại phải qua quá trình gia công từ đơn giản đến phức tạp. 1.Các loại vật liệu đá không gia công: Cát: là loại vật liệu đá trầm tích cơ học,có cỡ hạt từ 0,14÷5mm, sau khi khai thác trong thiên nhiên được dùng để chế tạo vữa,bêtông,gạch silicát,kính Sỏi: là loại đá trầm tích cơ học,có cỡ hạt từ 5÷70mm, sau khi khai thác trong thiên nhiên được dùng để chế tạo bêtông,trải đường 2.Các loại vật liệu đá có gia công: Đá hộc: thu được bằng phương pháp nổ mìn, không gia công gọt đẽo, được dùng để xây móng, tường chắn, móng cầu, trụ cầu, nền đường ôtô và tàu hỏa hoặc làm cốt liệu cho bêtông đá hộc. Đá đẽo thô: là loại đá hộc được gia công thô để cho mặt ngoài tương đối bằng phẳng, bề mặt ngoài phải có cạnh dài nhỏ nhất là 15cm, mặt không dược lõm và không có góc nhọn hơn 60 0 , được sử dụng để xây móng hoặc trụ cầu. Đá đẽo vừa (đá chẻ): loại đá này được đẽo phẳng các mặt, có hình dạng đều đặn vuông vắn, thường có kích thước 10×10×10cm, 15×20×25cm, 20×20×25cm. Đá chẻ được dùng để xây móng, xây tường. Đá đẽo kỹ: là loại đá hộc được gia công kỹ mặt ngoài, chiều dày và chiều dài của đá nhỏ nhất là 15cm và 30cm, chiều rộng của lớp mặt phô ra ngoài ít nhất phải gấp rưỡi chiều dày và không nhỏ hơn 25cm, Các mặt đá phải bằng phẳng vuông vắn. Đá đẽo kỹ được dùng để xây tường, vòm cuốn. Đá “kiểu”: được chọn lọc cẩn thận và phải là loại đá tốt, không nứt nẻ, gân, hà, phong hoá, đạt yêu cầu thẩm mỹ cao. Đá tấm: là loại đá được cưa xẻ mài nhẵn thành từng tấm có đủ kích cỡ và độ dày theo yêu cầu. Thường đá mỏng dưới 1cm để ốp tường, đá dày trên 1cm để lát nền, kích thước đá cần rất chính xác để cho mạch nhỏ và khuất để tạo nên một tổng thể thống nhất như phiến đá lớn. Đá dăm: là loại đá được nghiền thành cỡ hạt 5÷70mm thường được dùng làm cốt liệu cho bêtông. Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 6 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí VI. Hiện tượng ăn mòn đá thiên nhiên và biện pháp khắc phục: 1.Hiện tượng ăn mòn: Đá dùng trong xây dựng ít bị phá hoại do tải trọng thiết kế mà thường bị phá hoại do ăn mòn.Sự phá hoại do một số nguyên nhân chính sau: Trong môi trường nước chứa hàm lượng khí cacbonic cao sẽ xảy ra phản ứng hoá học: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3 ) 2 Ca(HCO 3 ) 2 là hợp chất dễ tan nên dần dần đá bị ăn mòn. Ngoài ra nếu trong môi trường nước có chứa các loại axit cũng xảy ra các phản ứng hoá học. CaCO 3 + HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O. CaCl 2 là hợp chất dễ tan nên đá bị ăn mòn. Các loại đá ăn mòn trên thường xảy ra với các loại đá cácbônat. Nếu trong đá có chứa nhiều thành phần khoáng vật thì đá cũng có thể bị phá hoại nhanh hơn do sự giản nở nhiệt không đều. 2.Biện pháp khắc phục: Để bảo vệ vật liệu đá thiên nhiên cần phải ngăn cản nước và các dung dịch thấm sâu vào đá.Thông thường là florua hoá bề mặt đá vôi,làm tăng tính chống thấm của đá bằng các chất kết tủa mới sinh ra theo phản ứng. 2CaCO 3 + MgSiF 6 = 2CaF 2 + SiO 2 + MgF 2 ↓ + 2CO 2 . Ngoài ra có thể dùng đá guđrông hay bi tum quét lên bề mặt đá, gia công thật nhẵn bề mặt vật liệu đá và thoát nước tốt cho công trình.Các biện pháp này cũng góp phần giảm bớt sự ăn mòn cho vật liệu đá thiên nhiên. VII. Giới thiệu về đá dăm dùng trong xây dựng: Đá dăm là loại đá được nghiền thành cỡ hạt 5÷70mm, thường dùng làm cốt liệu cho bêtông, xây dựng đường ôtô, làm lớp đệm cầu đường sắt Đá dăm được sản xuất bằng máy công nghiệp từ các mỏ đá thiên nhiên.Quy trình sản xuất đá dăm thường như sau: từ khoan, nổ mìn, các khối đá lớn được đưa qua một dây chuyền nghiền sàng đá để nghiền thành đá có kích cỡ nhỏ hơn và sau đó được sàng phân loại thành các đá theo kích cỡ phù hợp. Đá dăm có rất nhiều kích cỡ, ví dụ: đá dăm 5mm đến 15mm, lớn hơn 10mm đến 20mm, lớn hơn 20mm đến 40mm, và các loại cỡ đá theo yêu cầu. Đá dăm được quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam-TCVN 1772:1987. Dưới đây là một số hình ảnh minh họa về đá dăm dùng trong xây dựng: Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 7 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Cỡ 0×4 Cỡ 1×1 Cỡ 1×2 Cỡ 1×21 Cỡ 4×6 Cỡ 4×6 đều Cỡ 5×7 Đá hộc Đá mi Dây chuyền nghiền sàng đá thực tế Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 8 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Phần II PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN MÁY SÀNG VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ CHO MÁY THIẾT KẾ I.Giới thiệu về máy sàng đá và vị trí của nó trong dây chuyền sản xuất: 1. Giới thiệu về máy sàng đá: Đất nước đang phát triển với tốc độ cao,các công trình hạ tầng và giao thông được xây dựng ồ ạt ở khắp mọi nơi làm cho nhu cầu về vật liệu xây dựng tăng cao hơn bao giờ hết.Một trong những loại vật liệu cơ bản của ngành xây dựng là đá xây dựng. Hiện nay trên thị trường, đá xây dựng được sản xuất với rất nhiều chủng loại và mẫu mã, đáp ứng đa dạng nhu cầu của con người như lát nền, ốp tường, xây móng, xây tường, chế tạo vữa, bêtông Trong đó, đá dùng cho chế tạo vữa và bêtông được dùng với khối lượng lớn.Các đá loại này người ta gọi là đá dăm. Đá dăm là loại đá được nghiền thành cỡ hạt 5÷70mm. Tuỳ theo nhu cầu mà người ta dùng đá với kích cỡ phù hợp. Từ thực tế trên làm xuất hiện nhu cầu phân loại đá theo kích cỡ, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau.Các máy phân loại đá được thiết kế, gọi là máy sàng đá. Để phân loại đá theo kích cỡ khác nhau, người ta dùng các mặt sàng là các tấm có các lỗ kích thước khác nhau được bố trí liên tiếp, song song, hay kết hợp tuỳ ý và cho các mặt sàng này dao động để phân loại đá.Dưới đây là một số kiểu mặt sàng và cách bố trí các sàng: a) b) c) Hình 1- Các kiểu cấu tạo mặt sàng Hình 1.a - Mặt sàng đan, cấu tạo từ các sợi thép hay đồng thau đan với nhau, dùng cho vật liệu nhẹ. Hình 1.b - Mặt sàng thanh ghi: làm từ các thanh thép ghép dọc ngang với nhau, dùng cho vật liệu nặng và to hạt. Hình 1.c - Mặt sàng tấm: làm từ thép tấm, được đục lỗ vuông, tròn, lục giác hoặc chữ nhật. Để đảm bảo mặt sàng không gãy, đường kính mắt sàng không được lớn hơn 1.6 lần chiều dày mặt sàng và diện tích đục lỗ không quá 45% diện tích hình học mặt sàng. Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 9 ĐATN:Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Hình 2.a - Mặt sàng đặt liên tiếp theo thứ tự tăng a) dần cỡ mắt sàng và theo hướng dịch chuyển của vật liệu. b) Hình 2.b - Mặt sàng đặt song song: mặt sàng bố trí 2 tầng,theo thứ tự giảm dần cỡ mắt sàng từ trên xuống dưới. c) Hình 2.c - Mặt sàng bố trí kết hợp từ 2 phương án trên. Hình 2 – Cách bố trí mặt sàng Các loại máy sàng đá thông dụng: Sàng lắc vòng:(còn gọi là sàng lệch tâm) Cấu tạo của sàng lắc vòng hay sàng lệch tâm được thể hiện trong hình 3. Trong đó: 1- mặt sàng; 2-thanh treo sàng; 3- trục khuỷu đối xứng; 4-đối trọng; 5-bệ máy; 6-Bộ truyền đai. Hình 3 Mặt sàng có kích thước 3.5×1.5m, tần số dao động từ 600÷1400 lần/phút, biên độ dao động gấp đôi độ lệch tâm trục khuỷu, khoảng 8mm. Mặt sàng đặt nghiêng với phương ngang 10÷15°. Tuỳ theo cách bố trí mặt sàng mà người ta đặt 1 hay 2 mặt sàng song song nhau. Các đối trọng giữ ổn định cho máy sàng, đồng thời giúp máy sàng vượt qua các điểm chết khi trục lệch tâm quay. Khi trục quay, do có độ lệch tâm mà sàng được nâng lên, hạ xuống, đưa về 2 bên theo quỹ đạo vòng tròn. Do đó đá lọt qua mắt sàng rơi xuống. Loại này đơn giản,dễ sử dụng nhưng không điều chỉnh được tần số dao động. Sàng lắc ngang: Sàng lắc ngang có 2 loại là treo và chống.Loại treo tuy kết cấu không gọn nhưng do các thanh treo chỉ đơn giản chịu lực kéo nên được sử dụng rộng rãi hơn loại chống.Cấu tạo của nó được thể hiện ở hình 4 với các bộ phận chính sau: 1-Mặt sàng, 2-các thanh treo sàng; 3- thanh kéo đẩy sàng; 4-bánh quay lệch tâm; 5- bộ truyền động đai. Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 10 5 4 4 3 21 6 [...]... TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC TOÀN MÁY I.Những vấn đề liên quan đến máy thiết kế: Máy được chọn thiết kế là máy sàng rung có hướng. Trước khi bước vào phần tính toán động học và động lực học toàn máy, ta tìm hiểu kĩ hơn các vấn đề của máy thiết kế và những đặc điểm của nó Như phương án đã chọn ở phần trước, máy thiết kế thuộc kiểu máy sàng phẳng .Máy có cấu tạo phức tạp hơn so với các loại máy. .. Trang: 20 Khoa Cơ Khí 1200 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng 1000 1000 3000 Hình 15 - Kết cấu khung sàng 2 Các thông số dao động hộp sàng: Máy sàng rung có hướng dùng khối lệch tâm, về nguyên lý hoạt động cũng giống như máy sàng rung vô hướng Điểm khác biệt giữa chúng là máy sàng rung có hướng gồm hai quả lệch tâm quay đồng tốc, ngược chiều nhau Do vậy, để tìm ra mô hình tính toán cho máy, trước hết... chất lượng sàng. Các chỉ tiêu trên có sự phụ Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 13 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí thuộc lẫn nhau,phụ thuộc vào các thông số máy sàng, thành phần hạt và phương pháp sàng, sàng ướt hay khô Cấu tạo máy sàng rung bao gồm các cụm chính như: mặt sàng, hộp sàng ,cơ cấu gây rung, lò xo hoặc chi tiết đàn hồi Yêu cầu của máy thiết kế: +Máy thiết kế cho dây... loại máy sàng đã nêu ở trên 1 4 a 2 a 3 Hình 9 III.Chọn phương án thiết kế máy: Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 15 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Từ 3 phương án trên, ta thấy chỉ có phương án 2 (máy sàng có bộ gây chấn là 2 quả lệch tâm quay ngược chiều) là phù hợp nhất với mục đích thiết kế và ứng dụng của máy. Do vậy quyết định chọn phương án này làm phương án thiết kế. .. dầu mỡ nên có thể ứng dụng cho nhiều ngành khác như thực phẩm, dược phẩm Nhược điểm: bộ gây rung chế tạo phức tạp 3 1 5 2 4 6 5 Hình 7 Phương án 2: Máy sàng có bộ gây chấn là hai quả lệch tâm quay ngược chiều: Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 14 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Đây là kiểu máy sàng rung có hướng khá phổ biến, với bộ gây chấn gồm hai trục cam có bánh lệch... máy sàng rung khác ( do cấu tạo của bộ gây rung có hướng ).Mặt sàng của máy đặt nằm ngang nên giảm được chiều cao đặt máy, thường được dùng trong trạm nghiền sàng di động hoặc tại các nơi công trình có chiều cao bị giới hạn.Cấu tạo của máy được thể hiện trên hình 10: Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 16 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Hình 10 Hộp sàng với các lưới sàng. .. dựng +Số mặt sàng: 2 mặt +Tiếp nhận được các đá đầu vào có kích thước ≤ 100 mm +Sản phẩm đá đầu ra có thể điều chỉnh kích thước theo yêu cầu từ 5÷50 mm +Năng suất máy 50÷75 t/h +Hiệu quả sàng cao +Khả năng chống bịt lỗ sàng tốt Sau đây là một số phương án thiết kế máy sàng rung có hướng: Phương án 1: Máy sàng với bộ gây rung điện từ: Bộ phận đáng chú ý của loại máy sàng này là bộ gây rung điện từ.Cấu... qua cặp bánh răng Khi hai trục quay đồng tốc và ngược chiều, dao động vô hướng được tạo thành có hướng, hướng dao động là hướng vuông góc với đường nối tâm của hai trục lệch tâm Hình 11 Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 17 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Mặt sàng: Mặt sàng là bộ phận chủ yếu của máy sàng. Hiệu quả phân loại, năng suất và khả năng hoạt động của máy phụ thuộc... gây rung của máy sàng rung có hướng: Ftx = 2Fa.cosωt = 2mrω2cosωt ; Fty = 0 ; Sơ đồ lực tác dụng được thể hiện tromg hình 19 Từ phân tích trong hình 19, ta thấy: dao động theo phương y đã bị triệt tiêu Do đó trong hệ phương trình vi phân của máy sàng rung có hướng chỉ còn một thành phần theo phương x Svth: Nguyễn Trần Quang Sơn_Lớp: 03-C1C Trang: 22 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí. .. 7cm Sàng rung vô hướng: Máy có kết cấu đơn giản,mặt sàng được đặt nghiêng với phương ngang một góc 10÷15°,bộ gây chấn là một bánh lệch tâm.Khi được truyền động,bánh lệch tâm quay nhanh gây rung động.Chấn động có quỹ đạo tròn, độ sàng chấn động có thể điều chỉnh .Máy sàng loại này được dùng nhiều trong thực tế.Cấu tạo của máy sàng rung vô hướng vô hướng được thể hiện ở hình 6.Trong đó:1-mặt sàng; 2-bộ . 03-C1C Trang: 8 ĐATN :Thiết kế máy sàng rung có hướng Khoa Cơ Khí Phần II PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN MÁY SÀNG VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ CHO MÁY THIẾT KẾ I.Giới thiệu về máy sàng đá và vị trí của. phương án máy sàng và chọn phương án hợp lý cho máy thiết kế. Phần III: Tính toán thiết kế động học và động lực học toàn máy Phần IV: Tính toán thiết kế kết cấu và sức bền toàn máy Phần V: Hướng. phương án thiết kế máy sàng: Máy được chọn thiết kế là máy sàng rung động có hướng dùng cho dây chuyền sản xuất đá dăm xây dựng. Đây là kiểu máy sàng mà mặt sàng được đặt nằm ngang với bộ gây rung