Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng: MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNGĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINHKHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNGBỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNGCHƯƠNG I: MÁY KHAI THÁC NGUYÊN LIỆU CHƯƠNG II: CÁC MÁY ĐẬP NGHIỀN CHƯƠNG III: CÁC MÁY VÀ THIẾT BỊ PHÂN LOẠICHƯƠNG IV: MÁY TIẾP LIỆU
Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu CHƯƠNG I MÁY KHAI THÁC NGUYÊN LIỆU Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu I NGUYÊN LIỆU TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG Hầu hết nguyên liệu sử dụng công nghiệp sản xuất VLXD loại nham thạch (đất đá) nằm vỏ trái đất như: - Sản xuất chất kết dính: đá vôi, đá đolomít, đất sét, puzolan, thạch cao - Sản xuất gốm sứ xây dựng cần : đất sét, cao lanh, thạch anh, tràng thạch, thạch cao v.v - Sản xuất vật liệu chịu lửa, chịu nhiệt: đất sét chịu lửa, quặng manhêzít, quarít, cromít.v.v - Sản xuất thủy tinh xây dựng cần: cát, đá vôi, đá đôlômít, tràng thạch v.v - Sản xuất béton cần: cát, sỏi, loại đá Tùy theo tình hình phân bố địa chất người ta chia mỏ khai thác làm hai loại: Mỏ lộ thiên: nguyên liệu khai thác nằm lớp bề mặt trái đất, cách bề mặt trái đất không sâu Nguyên liệu khai thác theo phương pháp lộ thiên Mỏ ngầm: nguyên liệu khai thác nằm sâu lòng đất Nguyên liệu khai thác theo phương pháp hầm lò Nhìn chung, nguyên liệu sử dụng công nghiệp sản xuất VLXD hầu hết nằm lớp bề mặt vỏ trái đất, cách lớp bề mặt trái đất không sâu Vì vậy, việc khai thác nguyên liệu công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng hầu hết khai thác lộ thiên Do đó, chương chủ yếu giới thiệu máy thiết bị sử dụng khai thác mỏ lộ thiên Việc chọn phương pháp khai thác, việc lựa chọn máy thiết bị khai thác tùy thuộc vào tính chất loại nguyên liệu cần khai thác Nguyên liệu cần khai thác công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng chia làm loại theo bảng 1.1: BẢNG I.1 Nguyên liệu loại máy khai thác Tên nguyên liệu khai thác Loại nguyên liệu Khối lượng thể tích trung bình (Kg/m3) Phương tiện khai thác I Cát Sét pha Đất mùn 1500 1600 1200 - Cuốc, xẻng - Máy xúc II Sét pha nhẹ Đá dăm nhỏ KT = 15mm Đất mùn có rễ 1600 1700 1400 Cuốc, xẻng - Máy xúc Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu III Đất sét béo Sét pha nặng Đá dăm to (15-40)mm 1800 1750 1750 Cuốc chim, xẻng - Máy xúc IV Đất sét nặng Đất sét phiến thạch đá cuội, đá dăm Đá cuội, đá dăm to φ = 90mm 1950 cuốc chim, xẻng, búa khoáng - Máy xúc, máy gạt Hoàng thổ rắn Đá mergel opoka Trépen đá phấn Đá thạch cao Đá túp, đá bọt Đá vôi mềm, vỏ trai ốc 1800 1900 1800 2200 1100 1200 Đá phấn Mergel cứng trung bình Mergel rắn Đá vôi rắn Đá manhêzít Đá đolomít Đá vôi có độ rắn cao 2600 2300 2500 2500-2700 3000 2700 2900-3100 V VI 1950 1950 - Búa khoan lỗ nổ mìn - Máy xúc - Búa khoan lỗ nổ mìn -Máy xúc II CÁC MÁY VÀ THIẾT BỊ KHAI THÁC NGUYÊN LIỆU Quá trình • • • • khai thác nguyên liệu thực qua công đoạn: Bóc lớp phủ mặt Tách rời nguyên liệu khai thác khỏi mỏ Đập sơ tảng nguyên liệu lớn tách khỏi mỏ Vận chuyển nguyên liệu khai thác nhà máy Để thực nhiệm vụ khai thác trên, cần sử dụng loại máy khai thác thích ứng: • • • • • • • Máy khoan lỗ để nổ mìn Máy gạt Máy xúc Máy cào Máy đập Máy khai thác khí thủy lực Các máy vận chuyển v.v Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu II.1 Máy xúc Máy xúc chia làm loại, tùy thuộc vào tính làm việc máy: Máy xúc gián đoạn- máy xúc gàu: máy làm việc theo chu kỳ Các công đoạn xúc- chuyển- đổ nguyên liệu không xảy đồng thời Máy xúc liên tục-Máy xúc nhiều gầu: toàn trình làm việc theo chu kỳ kín.Các công việc xúc- chuyển- đỗ nguyên liệu xảy đồng thời II.1.1 Máy xúc gầu Máy xúc gầu gián đoạn có nhiều loại Có thể phân loại theo nhiều phương thức khác Phân loại theo thiết bị làm việc: máy xúc gầu xuôi, máy xúc gầu ngược, máy xúc gầu dây, gầu ngoạm Phân loại theo tính máy: - Máy xúc vạn năng: làm việc với loại nguyên liệu - Máy xúc bán vạn năng: làm việc với vài loại nguyên liệu xác định - Máy xúc đặc biệt: lắp loại gầu cố định Trong phần khảo sát sơ đồ cấu tạo, nguyên tắc làm việc phạm vi sử dụng số loại máy xúc gầu thông dụng 12 B 11 13 10 A Hình 1-1a Sơ đồ nguyên lý máy xúc gầu xuôi Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.1b Máy xúc gầu xuôi thủy lực (hãng Liebhlerr – Model 984) Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Máy xúc gầu xuôi • Cấu tạo nguyên tắc làm việc: Gầu (1) gắn vào cán gầu (2), thân cán gầu có (3) ăn khớp vào bánh xe lắp trục áp lực (4) gắn cần trục (5) đặt nghiêng góc 35- 60o Do cấu tạo cán gầu (2) chuyển động qua lại dọc theo trục nó, xoay xung quanh trục áp lực (4) nâng hay hạ gầu Buồng máy (6) mang toàn cần trục (5), cán gầu gầu quay 360o mặt phẳng ngang nhờ đặt mâm quay (13) Trong máy làm việc, tời (7) quay nhả cáp (8) ra, trục áp lực (4) quay, cán gầu (2) di chuyển nhấn hàm gầu vào nguyên liệu vị trí A, tời (7) quay ngược lại cuộn cáp (8) vào, gầu dịch chuyển từ vị trí A-B xúc đầy nguyên liệu Buồng máy mang cần trục, cán gầu gầu chứa đầy nguyên liệu quay góc xác định ( 90÷180o) đến vị trí đổ nguyên liệu Nhờ tời (9), cáp (10) cuộn lại, đáy gầu mở tháo nguyên liệu vào đóng vào thiết bị vận chuyển Tời (11) cáp (12) dùng điều chỉnh độ nghiên thích hợp cần trục (5) • Phạm vi sử dụng: Máy xúc gầu xuôi dùng phổ biến để khai thác nguyên liệu từ loại I-III (bảng A-1) độ cao mức đặt máy từ 1,5÷ 2,5m Dung tích gầu từ 0,25- 30m Thông dụng gầu có dung tích: 0,25- m3 Máy xúc gầu ngược B Hình 1-2a Sơ đồ nguyên lý máy xúc gầu ngược Trang I - A Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1-2b Máy xúc gầu ngược Hãng Liebherr (Đức) Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Cấu tạo nguyên tắc làm việc Gầu (1) gắn vào cán gầu (2) khớp vào cần trục (3), máy làm việc cáp nâng(4) cuộn vào nhờ tời (5) Cáp (6) qua tời (7) nhả ra, đặt gầu vị trí A cắt vào nguyên liệu Tiếp theo cáp nâng (4) lại nhả ra, cáp (6) cuộn vào kéo gầu dịch chuyển từ vị trí AB, gầu xúc đầy nguyên liệu giữ cáp (6), cuộn cáp nâng (4), nâng cần trục (3) lên Tiếp theo buồng máy (8) mang cần trục, cán gầu gầu chứa đầy nguyên liệu quay góc xác định đến vị trí đổ nguyên liệu Lúc cáp(4) cuộn vào, cáp (6) nhả đổ nguyên liệu vào đóng vào thiết bị vận chuyển Phạm vi sử dụng: Máy xúc gầu ngược sử dụng để khai thác nguyên liệu cao độ ngang thấp mức đặt máy Loại máy thường lắp gầu có dung tích 0,3÷1,5 m3 Hình 1.2c Máy đào gạt đất vạn – Model 308Pa – Liebherr (Đức) Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.2d Các loại gầu thông dụng Trang I - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Máy xúc gầu dây B Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý máy xúc gầu dây A Cấu tạo nguyên tắc làm việc: Gầu (1) có cấu tạo hở trước treo vào cần trục (2) qua cáp nâng (3), liên kết với cáp kéo (4) Khi máy làm việc cáp (3) cáp kéo (4) nhả ra, gầu tác dụng trọng lượng văng xa cắt vào nguyên liệu vị trí A, kéo cáp (4) gầu dịch chuyển từ vị trí A-B xúc đầy nguyên liệu Lúc hãm cáo kéo (4), qua cáp nâng (3) nâng gầu lên vị trí thăng để Chi tiết gầu vật liệu khỏi đổ Sau buồng máy (5) mang cần trục gầu chứa đầy nguyên liệu quay góc xác định đến vị trí đổ nguyên liệu Khi đổ nguyên liệu kéo cáp nâng (3) đồng thời nhả cáp kéo (4) gầu bị dốc ngược đổ nguyên liệu vào đóng thiết bị vận chuyển Ngoài ra, cáp giữ cần trục góc xác định Phạm vi sử dụng Máy xúc gầu dây dùng khai thác nguyên liệu ngang thấp mức đặt máy từ 25÷30m, mà máy xúc khác không làm việc Loại máy xúc ưu việc máy xúc khác có đường kính khai thác lớn ( 60÷75m) chiều sâu khai thác lớn Khi khai thác nguyên liệu nặng cần phải làm tơi sơ bộ, gầu cắt vào nguyên liệu tác dụng trọng lượng gầu Đối với máy xúc gầu dây đổ nguyên liệu vào thiết bị vận chuyển có khó khăn gầu bị dao động nhiều Trang I - 10 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Máy xúc gầu ngoạm 8 Hình 1.4a Sơ đồ nguyên lý máy xúc gầu ngoạm Cấu tạo nguyên tắc làm việc: Máy xúc gầu ngoạm cấu tạo dạng hàm: gồm có hàm gầu (1) quay quanh trục ròng rọc(2) Hai đầu kéo (3) liên kết động với hàm gầu (1) mũ (4) Khi máy làm việc: nhả cáp (5) ra, tác dụng trọng lượng ròng rọc (2) hai hàm gầu mở ra, hạ cáp (6) xuống đặt hàm gầu vào nguyên liệu Tiếp theo cuộn cáp (5) lại, kéo ròng rọc (2) lên làm cho hàm gầu đóng lại, ngoạm nguyên liệu vào đầy gầu, đồng thời cuộn cáp (6) lại nâng gầu chứa đầy nguyên liệu lên cao hãm lại Buồng máy (7) mang cần trục (8) đầy chứa đầy nguyên liệu xoay góc xác định đến vị trí đổ nguyên liệu Khi đổ nguyên liệu, nhả cáp (5) ra, tác dụng trọng lượng ròng rọc nguyên liệu hai hàm gầu mở ra, nguyên liệu tháo vào thiết bị vận chuyển Trang I - 11 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4b Các loại gầu xúc (cho máy xúc gầu ngoạm) Trang I - 12 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4c Máy xúc gầu ngoạm – Khai thác cát sông Phạm vi sử dụng: Máy xúc gầu ngoạm dùng để bóc dỡ nguyên liệu rời bến xe, bến cảng, kho chứa nguyên nhiên liệu Máy bóc dỡ nguyên liệu độ cao, thấp hay ngang tầm đặt máy Trang I - 13 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4d Tàu xúc gàu ngoạm, Hãng Kawasaki Nhật Bản Trang I - 14 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4e Gầu ngoạm Trang I - 15 [...]... nguyên liệu được tháo vào thiết bị vận chuyển Trang I - 11 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4b Các loại gầu xúc (cho máy xúc gầu ngoạm) Trang I - 12 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4c Máy xúc gầu ngoạm – Khai thác cát trên sông Phạm vi sử dụng: Máy xúc gầu ngoạm được dùng để bóc dỡ nguyên liệu rời ở bến xe, bến cảng, trong các kho chứa nguyên nhiên liệu Máy có thể bóc dỡ nguyên...Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Máy xúc gầu ngoạm 8 5 8 4 6 3 1 Hình 1.4a Sơ đồ nguyên lý máy xúc gầu ngoạm 2 Cấu tạo và nguyên tắc làm việc: Máy xúc gầu ngoạm cấu tạo dạng hàm: gồm có hàm gầu (1) quay quanh trục của ròng rọc(2) Hai đầu thanh kéo (3) liên kết động với hàm gầu (1) và mũ (4) Khi máy làm việc: nhả cáp (5) ra, dưới tác dụng trọng lượng... 2 hàm gầu vào nguyên liệu Tiếp theo cuộn cáp (5) lại, kéo ròng rọc (2) lên làm cho 2 hàm gầu đóng lại, ngoạm nguyên liệu vào đầy gầu, đồng thời cuộn cáp (6) lại nâng gầu chứa đầy nguyên liệu lên cao và hãm lại Buồng máy (7) mang cần trục (8) và đầy chứa đầy nguyên liệu xoay một góc xác định đến vị trí đổ nguyên liệu Khi đổ nguyên liệu, nhả cáp (5) ra, dưới tác dụng trọng lượng của ròng rọc và nguyên... nguyên liệu rời ở bến xe, bến cảng, trong các kho chứa nguyên nhiên liệu Máy có thể bóc dỡ nguyên liệu ở độ cao, thấp hay ngang tầm đặt máy Trang I - 13 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4d Tàu xúc gàu ngoạm, Hãng Kawasaki Nhật Bản Trang I - 14 Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu Hình 1.4e Gầu ngoạm Trang I - 15