Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
Lêi më ®Çu
Ch¬ng I: nh÷ng vÊn ®Ò chung vÒ g¹ch ®á x©y dùng
1.1. C¸c tÝnh chÊt cña vËt liÖu
1.1.1 §Êt sÐt:
Trong s¶n xuÊt g¹ch ngêi ta sö dông chñ yÕu lµ nguyªn vËt liÖu ®Êt sÐt
dÔ ch¸y; kho¸ng ®Êt sÐt, ®¸ phiÕn sÐt(aciglit), ¸ sÐt( sÐt pha) vµ ®Êt hoang
thæ .v..vv
Trong kÜ thuËt cÇn hiÓu r»ng ®Êt sÐt lµ lo¹i ®a kho¸ng hîp l¹i, cã ®é
ph©n t¸n cao nã ®îc t¹o nªn do sù phong ho¸ cña c¸c m¶nh vì quÆng trÇm
tÝch vµ thuéc lo¹i hydr«alum«silic¸t, cã kh¶ n¨ng khi nhµo trén víi níc h×nh
thµnh khèi v÷a dÎo, khèi v÷a nµy duy tr× ®îc h×nh d¸ng cña m×nh sau khi
ngõng t¸c dông lùc, cã ®îc ®é bÒn nhÊt ®Þnh sau khi sÊy vµ cã c¸c tÝnh chÊt
nh ®¸ sau khi nung.
Nguyªn liÖu sÐt lµ s¶n phÈm phong ho¸ cña c¸c kho¸ng ®¸ trÇm tÝch;
bao gåm chñ yÕu tõ c¸c kho¸ng sÐt nh : caolinnÝt, m«ntm«ril«nhÝt,
m«m«termit, thñy mica, galuadÝt v..v..
§Êt sÐt ®îc t¹o nªn do qu¸ tr×nh ph©n huû vá tr¸i ®Êt, lµ s¶n phÈm
ph©n huû vµ t¸c ®éng t¬ng hç víi níc cña nhãm kho¸ng fenspat (granÝt, ®¸
nai, focfia) vµ cña mét sè kho¸ng kh¸c( tro nói löa). Sù ph©n huû ®ã x¶y ra
do t¸c ®éng nhiÒu n¨m cña t¸c nh©n khi quyÓn( kh«ng khÝ, ma giã, mÆt trêi,
b¨ng tuyÕt v..vv), lý ho¸, sinh ho¸ x¶y ra trªn bÒ mÆt qu¶ ®Êt cã thÓ biÓu diÔn
®¬n gi¶n b»ng c«ng thøc:
R2O.AL2O3.6SiO2 + CO2 + H2O = AL2O3 .2SiO2.2H2O + R2CO3 + 4.SiO2
FÐnp¸t
CaolinnÝt
- ®Æc trng cho c¸c líp khãang cã ®é ®ång nhÊt cao. §Êt sÐt cã ®é ph©n t¸n
cao vµ cã cÊu tróc ®é xèp lín.
Ngêi ta thÊy r»ng thµnh phÇn vËt chÊt cña ®Êt sÐt gåm cã sù tham gia cña
vËt chÊt sÐt vµ c¸c t¹p chÊt.
+ Thµnh phÇn h¹t - cña ®Êt sÐt ®îc gäi lµ phÇn tr¨m hµm lîng c¸c h¹t
cã trÞ sè kh¸c nhau trong c¸c kho¸ng ®Êt sÐt.
- Thµnh phÇn h¹t cña ®Êt sÐt thêng sö dông trong c«ng nghÖ gèm sø nãi
chung vµ gèm sø x©ydùng nãi riªng bao gåm s¸u lo¹i cì h¹t kÝch thíc
khac nhau : tõ cì h¹t nhá h¬n 1m ®Õn cì h¹t 1000m.
1
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
- Thµnh phÇn h¹t cña nguyªn liÖu ®Êt sÐt rÊt ®a d¹ng bao gåm
KÝch thíc h¹t
Nhá h¬n 5m
Tõ 5 ®Õn 50m
Tõ 50 ®Õn 250m
Lín h¬n 1000m
;
:
:
:
8 60%
6 65%
1 22%
10%
- Thµnh phÇn h¹t cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt dÔ ch¸y cã quan hÖ mËt thiÕt víi
thµnh phÇn kho¸ng nh÷ng h¹t cã kÝch thíc lín h¬n 10m chñ yÕu c¸c s¶n
phÈm trÇm tÝch cña kho¸ng nguyªn sinh (qu¾c, trêng th¹ch mi ca v..vv).
Cì h¹t 10 5m còng lµ c¸c s¶n phÈm trÇm tÝch cña kho¸ng nguyªn sinh
®ång thêi còng lµ s¶n phÈm trÇm tÝch cña kho¸ng thø sinh víi sè lîng Ýt
h¬n ; c¸c cì h¹t nhá h¬n 5m phÇn lín ë d¹ng kho¸ng sÐt (caolinnÝt,
m«ntm«ril«nhit) vµ c¸c lo¹i kho¸ng thø sinh kh¸c. Trong ®Êt sÐt phÇn vËt
chÊt sÐt thêng lµ kho¸ng thuéc nhãm m«ntm«ril«nhit, chóng cã ®é ph©n
t¸n mÞn h¬n so víi caolinnÝt.
- NÕu hµm lîng cña Al2O3 vµ Fe2O3 t¨ng th× hµm lîng cña SiO2 gi¶m. NÕu
tiÕp tôc ph©n chia c¸c h¹t ®Êt sÐt th× c¸c phÇn h¹t nhá h¬n 1m thêng
chøa lîng Al2O3 vµ Fe2O3 víi sè lîng hÇu nh b»ng nhau. Trong nh÷ng
nhãm h¹t cã kÝch thíc nhá h¬n n÷a hµm lîng Fe2O3, K2O vµ c¸c chÊt mïn
t¨ng lªn do hµm lîng CaO vµ N2O gi¶m.
- C¸c h¹t kÝch thíc nhá h¬n 5m lµ phÇn vËt chÊt sÐt, chóng quyÕt ®Þnh c¸c
tÝnh chÊt c¬ b¶n cña nguyªn liÖu sÐt. T¨ng hµm lîng cña nh÷ng h¹t cã
kÝch thíc nhá h¬n 1m lµm cho ®Êt sÐt khã tan r÷a trong níc, ®é dÎo vµ
®é nh¹y khi sÊy t¨ng, ®é co kh«ng khÝ vµ co toµn phÇn t¨ng. Víi c¸c lo¹i
®Êt sÐt nµy ngêi ta thêng ®a vµo nh÷ng vËt liÖu gµy - c¸t, samèt ..v..vv.
Hµm lîng vËt chÊt sÐt trong nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt c¸c lo¹i khèi ®¸ gèm
kh«ng ®îc nhá h¬n 30%. T¨ng hµm lîng cña c¸c nhãm h¹t bôi trong ®Êt
sÐt lµm t¨ng ®é nh¹y cña ®Êt sÐt ®èi víi qu¸ tr×nh sÊy vµ nung, lµm gi¶m
®é bÒn cña s¶n phÈm.
2
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
- §Æc trng cña nguyªn liÖu sÐt phô thuéc vµo hµm lîng cña c¸c nhãm h¹t
sÐt, h¹t bôi, h¹t c¸t ®îc giíi thiÖu trong b¶ng 5
VËt liÖu
Hµm lîng c¸c cì h¹t %
H¹t sÐt (< 5m) H¹t bôi vµ c¸t (>5m)
Lín h¬n 60
§Õn 40
§Êt sÐt nÆng
§Êt sÐt thêng
60 30
¸ sÐt:
nÆng
trung b×nh 30 20
nhÑ
20 15
C¸t pha
15 10
10 5
40 70
70 80
80 85
85 90
90 95
- §Êt sÐt hoang thæ, c¸c lo¹i ®Êt sÐt d¹ng hoang thæ vµ c¸c lo¹i ¸ sÐt (sÐt
pha) lµ c¸c d¹ng kh¸c nhau cña nguyªn liÖu sÐt, trong ®ã nhãm h¹t d¹ng
bôi chñ yÕu lµ «xyt silic, c¸cbon¸t, canxi, «xyt s¾t. V× cÊu tróc cña c¸c
lo¹i ®Êt d¹ng hoang thæ (cÊu tróc h¹t, cÊu tróc tËp hîp vµ cÊu tróc h¹t tËp hîp) phô thuéc vµo thµnh phÇn h¹t, thµnh phÇn ho¸ vµ kho¸ng. C¸c
lo¹i ®Êt hoang thæ thêng chøa c¸c phÇn sÐt, chóng ph©n bè thµnh mµng
máng (2 30m) trªn bÒ mÆt c¸c h¹t. C¸c lo¹i ®Êt sÐt hoang thæ chøa c¸c
phÇn vËt chÊt sÐt lµ caolinnÝt, chóng cã cÊu tróc h¹t, ®é rçng cao khèi lîng thÓ tÝch nhá, dÔ tan ra trong níc, c¸c lo¹i ®Êt hoang thæ phÇn vËt chÊt
h¹t sÐt lµ m«ntm«ril«nhÝt, chóng cã cÊu tróc tËp hîp vµ ®«i khi co cÊu
tróc h¹t - tËp hîp. ChiÒu dµy cña mµng sÐt lµ 2 10m. C¸c vi tËp hîp
kÝch thíc 500 5m bÒn níc h¬n. C¸c lo¹i ®Êt sÐt hoang thæ, phÇn h¹t sÐt
chñ yÕu lµ mica, ngoµi ra cßn cã chøa caolinnÝt vµ m«ntm«ril«nhÝt th× cã
cÊu tróc h¹t còng nh cÊu tróc h¹t - tËp hîp. C¸c kho¸ng sÐt vµ c¸c «xyt s¾t
tham gia vµo thµnh phÇn cña ®Êt hoang thæ vµ c¸c nhãm h¹t mÞn 5 1m.
- §é Èm tù nhiªn cña c¸c lo¹i ®Êt hoang thæ vµ c¸c lo¹i ®Êt sÐt d¹ng hoang
thæ tõ 6 12%, c¸c lo¹i ®Êt sÐt thêng c¸c lo¹i ¸ sÐt vµ c¸t pha - díi 18%,
cña c¸c lo¹i ®Êt sÐt d¹ng d¶i liªn kÕt kÐm chÆt chÏ - díi 35%
3
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
- C¸c vËt liÖu sÐt cã kh«i lîng thÓ tÝch dao ®éng lín ®¸ng kª tõ 11000 ®Õn
2000 kg/m3 ®é dÉn nhiÖt tõ 0,2326 ®Õn 0,818 W/m.C, nhiÖt dïng dao
®éng tõ 0,7536 ®Õn 0,9211 KJ/kg.C.
- C¸c vËt liÖu sÐt ®Ó s¶n xuÊt g¹ch vµ khèi ®¸ gèm cÇn cã tÝnh t¹o h×nh tèt
(trÞ sè dÎo kh«ng nhá h¬n 7), ph¶i ®¶m b¶o sÊy vµ nung kh«ng bÞ biÕn
d¹ng vµ nøt cã ®é co kh«ng khÝ kh«ng lín h¬n 6% ®èi víi ®Êt sÐt gÇy, 6
10% ®èi víi ®Êt sÐt dÎo vµ lín h¬n 10% ®èi víi ®Êt dÎo cao (trÞ sè dÎo
1525), ph¶i ®¶m b¶o sau khi nung s¶n phÈm cã ®é rçng xèp theo yªu
cÇu vµ c¸c tÝnh chÊt kh¸c cña s¶n phÈm (theo c¸c yªu cÇu cña tiªu chuÈn
chÊt lîng.
1.1.2. VËt liÖu phô gia
- Trong s¶n xuÊt s¶n g¹ch, ngoµi nguyªn liÖu sÐt, ngêi ta cßn sö dông c¸c
lo¹i vËt liÖu phô gia, chóng ®îc chia ra c¸c lo¹i:
+ C¸c lo¹i phô gia c¶i thiÖn tÝnh chÊt t¹o h×nh cña phèi liÖu (®Êt sÐt cã ®é
dÎo cao, c¸c chÊt ho¹t tÝnh bÒ mÆt);
+ C¸c lo¹i phô gia c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn nung (tro, nhiÖt ®iÖn, xØ, than ®¸) ;
+ C¸c lo¹i phô gia c¶i thiÖn tÝnh chÊt sÊy (samèt, c¸t, ®Êt sÐt khö níc, mïn
ca).
+ C¸c lo¹i phô gia lµm t¨ng ®é bÒn c¬ cho s¶n phÈm (m¶nh vì thuû tinh,
quÆng pyrit, quÆng s¾t.
+ C¸c lo¹i phô gia cã ý nghÜa chuyªn dïng ®Ó c¶i thiÖn mµu s¾c cña s¶n
phÈm, ng¨n c¶n qu¸ tr×nh b¹c mµu, lµm trung hoµ ¶nh hëng cña c¸c t¹p
chÊt tù nhiªn cã trong ®Êt sÐt nh÷ng chÊt nhuém mµu thuû tinh láng v..vv..)
+ C¸c phô gia gÇy kh«ng chøa c¸c h¹t lín (trªn 2 mm) vµ hµm lîng cì h¹t
cã kÝch thíc nhá h¬n 0,25mm kh«ng ®îc vît qu¸ 20%. C¸c nhãm h¹t kÝch
thíc 0,3 1mm cÇn chiÕm kho¶ng 60%. Tèt nhÊt lµ chÊt lµm gÇy cã bÒ
mÆt nh¸m vµ h×nh d¹ng th× kh«ng c©n ®èi. Sö dông c¸c h¹t nhá víi viÖc
t¨ng hµm lîng c¸c nhãm h¹t bôi cã thÓ lµm t¨ng kh¶ n¨ng ph©n líp cña
phèi liÖu. Khi ®a vµo trªn 25% c¸t th× sÏ lµm gi¶m m¸c cña s¶n phÈm, t¨ng
®é dßn cña chóng vµ ®«i khi kh¶ n¨ng bÞ nøt còng t¨ng lªn. Khi ®a vµo ®Êt
sÐt ®é dÎo thÊp trªn 18 0% mïn ca th× ®é bÒn cña s¶n phÈm gi¶m. Khi ®a
4
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
vµo nh÷ng vËt liÖu cã ®é Èm thÊp (m¶nh vì viªn méc ®· nghiÒn, ®Êt sÐt sÊy
s¬ bé, ®Êt sÐt ®· khö níc ..v..vv..) sÏ lµm gi¶m ®é Èm tù nhiªn cña s¶n
phÈm ®em nung. Sè lîng phô gia ch¸y ®a vµo phô thuéc vµo nhiÖt lîng cña
chóng vµ cã thÓ chiÕm tíi 60% hay h¬n lîng nhiªn liÖu cÇn thiÕt cho qu¸
tr×nh nung (cßn phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña nhiªn liÖu vµ yªu cÇu cña s¶n
phÈm).
1.4. Chän ph¬ng ¸n m¸y t¹o h×nh.
M¸y ®ïn Ðp ®Ó t¹o h×nh theo ph¬ng ph¸p dÎo cã thÓ ®îc chia ra c¸c
nhãm sau (H.1) :
a)
b)
c)
d)
H.1. S¬ ®å c¸c lo¹i m¸y Ðp t¹o h×nh gèm x©y dùng
H.1a - M¸y Ðp kiÓu vÝt xo¾n ( cßn gäi lµ m¸y Ðp Lento ).
H.1b - M¸y Ðp kiÓu pÝt t«ng : §Êt sÐt ®îc cho vµo xilanh vµ dïng pÝt
t«ng ®Èy ra qua miÖng thu nhá dÇn cña xi lanh.
H.1c - M¸y dËp : §îc sö dông chñ yÕu ®Ó lµm ngãi.
H.1d - M¸y Ðp Lent« kh«ng vÝt xo¾n : Dïng ma s¸t ®Ó chuyÒn vµ ®ïn
®Êt sÐt qua mét miÖng thu hÑp dÇn thiÕt diÖn.
-Trong c¸c lo¹i m¸y kÓ trªn, lo¹i m¸y Ðp vÝt xo¾n ®îc sö dông réng r·i
vµ phæ biÕn nhÊt do chóng cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ sö dông, cho n¨ng suÊt
cao vµ cho phÐp ®a d¹ng ho¸ ®îc nhiÒu s¶n phÈm trªn mét m¸y b»ng c¸ch
thay ®æi miÖng ®ïn
* Do tÝnh n¨ng u viÖt vµ ®Æc trng chuyªn dïng ®Ó s¶n xuÊt g¹ch nªn em chän
thiÕt kÕ m¸y Ðp vÝt xo¾n.
1.5. ThiÕt lËp d©y chuyÒn c«ng nghÖ vµ chän thiÕt bÞ.
- S¬ ®å c«ng nghÖ
5
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
s¶n xuÊt g¹ch theo ph¬ng ph¸p dÎo :
6
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
§Êt sÐt
Mïn ca
P.th¶i lµm giµu than
CÊp liÖu thïng
Sµng
CÊp liÖu thïng
B¨ng t¶i
B¨ng t¶i
M¸y c¸n th«
SÊy thïng quay
Níc
M¸y trén hai trôc
M¸y nghiÒn
M¸y nghiÒn con l¨n
GÇu n©ng
B¨ng t¶i
Bunke
M¸y c¸n mÞn
TiÕp liÖu
Ðp lent« ch©n kh«ng
M¸y c¾t tù ®éng
B¨ng t¶i
Xe goßng sÊy
Lß nung tunen
Kho thµnh phÈm
7
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
- S¬ ®å d©y chuyÒn
Phèi liÖu
B¨ng t¶i 1
®ïn
M¸y c¸n
th«
B¨ng t¶i 2
M¸y c¸n
mÞn
B¨ng t¶i 3
M¸y nhµo
läc 2 trôc
M¸y nhµo
®ïn
M¸y c¾t
tù ®éng
S¶n phÈm
- Chän thiÕt bÞ cho d©y chuyÒn :
+ §Ó chän thiÕt bÞ cho d©y chuyÒn ta ph¶i dùa vµo n¨ng suÊt thùc tÕ
cña m¸y Ðp :
N¨ng suÊt theo giê cña m¸y lµ: Qh =
Qn
n.c.
N¨ng suÊt lµm viÖc cña m¸y Ðp: Qn = Qh .n.c.
n: Sè ngµy lµm viÖc cña m¸y trªn n¨m n = 290 ngµy
c: Sè ca lµm viÖc cña m¸y c = 1,5 ca = 12
h
: HiÖu suÊt giê = 0,8
Qn = Qh .n.c. = 5500.290.12.0,8 =
15312000 (vien)
-ThÓ tÝch cña mét viªn g¹ch: th«ng sè
mÉu g¹ch 2 lç tiªu chuÈn : 220 x 105 x65
Vgach = 0.065 x 0.22 x 0.105 = 1,5015.10-3
- ThÓ tÝch cña ph«i g¹ch:
8
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
Vph«i =
1.15.Vgach
kφ
+ k : HÖ sè t¬i xèp cña ®Êt : k = 0.45
Vph«i =
1,15.1,5015.10 3
0,45
= 3,84.10-3 m3
N¨ng suÊt thùc tÕ cña m¸y sÏ lµ:
QTT = 7200.3,84.10-3 = 27,6 m3/h
Víi n¨ng suÊt tÝnh to¸n nh trªn ta chon lo¹i m¸y CM - 443
- Chän b¨ng t¶i :
Víi n¨ng suÊt tÝnh to¸n ë trªn ta chän b¨ng t¶i cho d©y chuyÒn nh sau :
+B¨ng t¶i vËn chuyÓn than ®¸ ta chän lo¹i b¨ng t¶i cã :
B¨ng t¶i cao su :B = 500 mm ; l = 5000 mm.
+B¨ng t¶i gi÷a m¸y cÊp liÖu h×nh hép vµ m¸y nghiÒn th« :
B¨ng t¶i cao su :B = 400 mm; l = 20000 mm.
+B¨ng t¶i gi÷a m¸y nhµo hai trôc cã líi läc vµ m¸y nghiÒn tinh :
B¨ng t¶i cao su :B = 500 mm ; l = 14500 mm.
+B¨ng t¶i vËn chuyÓn phèi liÖu gi÷a m¸y nghiÒn tinh vµ m¸y nhµo
®ïn:
B¨ng t¶i cao su :B = 400 mm ; l = 11500 mm.
+B¨ng t¶i vËn chuyÓn s¶n phÈm tõ m¸y c¾t g¹ch chuyÓn lªn xe bèc
xÕp
B¨ng t¶i cao su :B = 300 mm ; l = 11500 mm.
Ch¬ng 2: M« t¶ m¸y t¹o h×nh vÝt xo¾n
2.1. s¬ ®å chung, nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y Ðp vÝt xo¾n
+ S¬ ®å chung m¸y Ðp vÝt xo¾n cã buång ch©n kh«ng ®Ó s¶n xuÊt g¹ch:
9
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
7
3
4
5
2
1
8
350
9
10
11
6
H.2. S¬ ®å cÊu t¹o m¸y Ðp g¹ch vÝt xo¾n cã buång ch©n kh«ng
CÊu t¹o cña m¸y (H.2) cã bé phËn chÝnh sau ®©y: trôc dÉn ®éng (1), ly
hîp (2), hép gi¶m tèc (3), thïng trén (4), trôc trén (5), c¸nh trén (6), buång
ch©n kh«ng (7), trôc cÊp liÖu (8), vÝt xo¾n (9), th©n m¸y (10), ®Çu Ðp (11),
miÖng ®ïn (12)
+ Nguyªn lÝ lµm viÖc cña m¸y ®ïn Ðp vÝt xo¾n :
§Êt sÐt ®îc nghiÒn vµ trén kü víi ®é Èm thÝch hîp, ®îc b¨ng t¶i cho vµo
buång n¹p, t¹i ®©y c¸c trôc n¹p liÖu sÏ cuèn ®Êt vµo trôc c¸nh vÝt. Khi trôc
quay sÏ lµm cho ®Êt chuyÓn dÞch vÒ phÝa tríc vµ bÞ Ðp chÆt l¹i t¹i ®Çu Ðp vµ
bÞo ®Èy ra khái miÖng ®ïn díi d¹ng mét d¶i ®Êt liªn tôc cã kÝch thíc ®Þnh
s½n.
2.2. CÊu t¹o c¸c côm vµ bé phËn cña m¸y Ðp vÝt xo¾n
a) CÊu t¹o c¸c bé phËn chÝnh cña m¸y Ðp vÝt xo¾n cã buång ch©n kh«ng :
- Bé phËn dÉn ®éng : Gåm mét ®éng c¬ dÉn ®éng tíi trôc trén vµ trôc vÝt
th«ng qua bé truyÒn ®ai vµ hép gi¶m tèc.
- PhÇn trén : Lµ mét m¸y trén cã bé phËn c¾t ®Êt ra thµnh tõng viªn vµ líp
máng
- Buång n¹p liÖu: dïng ®Ó høng ®¸t sÐt vµ chuyÓn dÞch tíi th©n m¸y.
Trong buång, cã thÓ cã mét hoÆc hai trôc n¹p liÖu nh»m kÐo ®Êt xuèng díi
cho c¸nh vÝt.
§Ó kÐo ®îc ®Êt, ph¶i ®¶m b¶o gãc α gi÷a ®êng nèi t©m trôc n¹p vµ t©m
trôc c¸nh vÝt víi ®êng n»m ngang. Gãc α cã gi¸ trÞ:
10
12
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
α≤ 2φ
φ - Gãc ma s¸t.
Thùc tÕ α = 350 500. Kho¶ng c¸ch gi÷a bÒ mÆt cña trôc n¹p víi vµnh
ngoµi cña c¸nh vÝt ®îc x¸c ®Þnh kho¶ng 2 3 mm. Khi kho¶ng c¸ch nµy lín
hoÆc gãc α nhá, ®Òu cã thÓ gi¶m kh¶ n¨ng kÐo ®Êt xuèng.
§êng kÝnh trôc n¹p b»ng 0,7 0,75 ®êng kÝnh ngoµi cña c¸nh vÝt, sè
vßng quay c¶u trôc n¹p b»ng 2 3 lÇn sè vßng quay cña trôc c¸nh vÝt.
a)
b)
c)
H.3. S¬ ®å cÊu t¹o c¸c buång n¹p liÖu vµ trôc n¹p liÖu
H.3a – KiÓu mét trôc n¹p liÖu
H.3b – KiÓu hai trôc n¹p liÖu
H.3c – KiÓu trôc n¹p liÖu cã c¸nh
- Th©n m¸y: lµ bé phËn nèi gi÷a thïng n¹p liÖu vµ ®Çu Ðp. T¹i ®©y ®Êt sÐt
®îc chuyÓn dÞch vµ ®îc tõ tõ lÌn chÆt.
a)
b)
c)
H.4. C¸c lo¹i th©n m¸y
CÊu t¹o cña th©n m¸y cã thÓ lµ h×nh trô (H.4a); h×nh c«n (H.4b); h×nh c«n
bËc thang (H.4c).
11
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
Khe hë gi÷a c¸c mÆt trong cña th©n m¸y víi c¹nh ngoµi cïng cña c¸nh vÝt
lµ 1 3 mm, nh»m h¹n chÕ sù quay trë l¹i cña ®Êt khi bÞ Ðp. Trong c¸c lo¹i
th©n m¸y trªn th× lo¹i h×nh trô lµ phæ biÕn, dïng cho c¸c lo¹i sÐt thêng, cßn
c¸c lo¹i kh¸c cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o cho viÖc Ðp ®îc tèt h¬n vµ h¹n chÕ ®îc
viÖc quay trë l¹i cña ®Êt, nhng cã cÊu t¹o phøc t¹p, ma s¸t lín vµ tiªu hao
n¨ng lîng nhiÒu h¬n.
§Ó h¹n chÕ viÖc quay cña ®Êt theo c¸nh vÝt, ë trong th©n m¸y cã líp lãt
mµ trªn bÒ mÆt cña chóng ®îc t¹o g©n ch¹y däc theo th©n m¸y. ChÝnh c¸c
th©n m¸y ®¶m b¶o cho m¸y cã ®îc n¨ng suÊt cao, gi¶m n¨ng lîng vµ t¨ng
chÊt lîng s¶n phÈm. G©n cã chiÒu réng lµ 10 20 mm; chiÒu cao 5 8 mm.
- Trôc c¸nh vÝt:
a)
c)
b)
d)
H.5. CÊu t¹o c¸c lo¹i c¸nh vÝt
Lµ bé phËn rÊt quan träng cña m¸y Ðp vÝt xo¾n. Khi trôc quay, ®Êt ®îc ®Èy vÒ
phÝa tríc vµ ®îc lÌn chÆt l¹i. Trôc vÝt cã thÓ c¸c d¹ng: VÝt ®øt ®o¹n (H.5a),
vÝt liÒn cã ®êng kÝnh kh«ng ®æi (H.5b), vÝt ®øt ®o¹n theo bËc (H.5c), vÝt liÒn
cã ®êng kÝnh c«n nhá dÇn (H.5d).
C¸nh vÝt ®îc l¾p víi trôc b»ng nhiÒu ph¬ng ph¸p nh»m truyÒn m« men xo¾n
tõ trôc sang c¸nh vÝt: dïng then, bu l«ng, trôc vu«ng.
12
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
A
A-A
A
H.6. S¬ ®å l¾p c¸nh vÝt víi trôc
- §Çu Ðp: Lµ bé phËn gi÷a th©n m¸y vµ miÖng ®ïn, t¹i vïng ®Çu Ðp, ®Êt
sÐt ®îc lÌn chÆt víi ¸p lùc cao nhÊt vµ vËn tèc vËn chuyÓn cña c¸c líp ®Êt
n»m ë khoang c©n b»ng nh»m h¹n chÕ viÖc r¹n nøt. Còng t¹i ®©y, dßng ®Êt
sÐt cã thiÕt diÖn trßn sÏ ®îc thay ®æi thµnh vïng ch÷ nhËt hay c¸c h×nh kh¸c
theo yªu cÇu.
§Çu Ðp cã d¹ng h×nh c«n vµ diÖn tÝch thiÕt diÖn ë ®¸y lín thêng gÊp 2
2,5 lÇn so víi ®¸y bÐ. ChiÒu dµi ®Çu Ðp lµ 0,15 0,25 m. §Çu Ðp cã thÓ mét
hoÆc hai cöa ra.
H.7. CÊu t¹o cña ®Çu Ðp mét cöa ra
Khi s¶n xuÊt g¹ch cã lç, ta ph¶i l¾p thªm gi¸ t¹o lç ë vïng cuèi ®Çu Ðp.
13
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
- MiÖng ®ïn: Lµ bé phËn n»m ë phÇn cuèi m¸y Ðp, nh»m t¹o cho s¶n
phÈm cã ®îc h×nh d¹ng, kÝch thíc vµ bÒ mÆt theo yªu cÇu vµ nh»m c©n b»ng
vËn tèc gi÷a c¸c líp ®Êt sÐt. MiÖng ®ïn cã thÓ lµm b»ng kim lo¹i hoÆc b»ng
gç. Víi môc ®Ých gi¶m ma s¸t vµ t¹o cho bÒ mÆt s¶n phÈm nh½n h¬n, cã thÓ
sö dông níc b«i tr¬n liªn tôc bÒ mÆt phÝa trong cña miÖng ®ïn.
- Buång ch©n kh«ng: T¹i buång nµy phÇn lín kh«ng khÝ trong ®Êt ®îc hót ra
trong qu¸ tr×nh tõng viªn hoÆc líp ®Êt mong r¬i tõ m¸y nhµo xuèng m¸y Ðp.
§iÒu nµy cho phÐp ta cã ®îc s¶n phÈm cã ®é lÌn chÆt cao h¬n, kÝch thíc
chuÈn h¬n do ®é d·n në cña ph«i khi ra khái miÖng ®ïn Ýt h¬n, do vËy mµ
s¶n phÈm sÏ cã chÊt lîng cao h¬n. TÊt nhiªn, n¨ng lîng tiªu hao trªn mét
®¬n vÞ s¶n phÈm Ðp trªn m¸y ch©n kh«ng lµ lín h¬n.
b) CÊu t¹o c¸c bé phËn chÝnh cña m¸y Ðp vÝt xo¾n kh«ng cã buång ch©n
kh«ng :
VÒ c¬ b¶n th× gièng víi m¸y Ðp vÝt xo¾n cã buång ch©n kh«ng chØ kh¸c
kh«ng cã phÇn trén vµ buång hót ch©n kh«ng
Ch¬ng 3 : tÝnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña m¸y
3.1. Th«ng sè h×nh häc cña m¸y :
- Trong phÇn 1.5 ta ®· tÝnh ®îc n¨ng suÊt thùc tÕ cña m¸y Ðp :
QTT = 27,6 m3/h
- MÆt kh¸c ta cã n¨ng suÊt thùc tÕ cña m¸y ®îc t×nh gÇn ®óng theo c«ng
thøc:
QTT = π ( D2 – d2)(S - )(1- a)n.K.3600
4
- ChiÒu dµy c¸nh vÝt (m) = 0,02 ;
S - Bíc c¸nh vÝt, (m) S = 0,35 ;
K - HÖ sè kÓ ®Õn lîng ®Êt quay l¹i K = 0,85 ;
a - HÖ sè gi¶m thÓ tÝch cña ®Êt khi bÞ Ðp a = 0,45
d - §êng kÝnh trôc vÝt
D - §êng kÝnh ngoµi cña c¸nh vÝt Ðp D = 1,4d
n - Sè vßng quay cña trôc n = 0,4 v/s
QTT =
π
(
4
(1,4d)2 – d2)(S - )(1- a)n.K.3600
14
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
(1,4d)2 – d2 = 0.165
d = 0,4 m
D = 1,4d =1,4.0,4 = 0,56 m
3.2. chän ph¬ng ph¸p bè trÝ bé phËn dÉn ®éng :
HiÖn nay cã hai ph¬ng ph¸p dÉn ®éng cho may Ðp lµ dÉn ®éng chung va
riªng, s¬ ®å nh sau :
4
7
BÓ N¦íC
8
1: §éng c¬
2: Bé truyÒn ®ai
3: Hé gi¶m tèc
4: Côm trén
2
5
3
5: CÊp liÖu
6: VÝt xo¾n
7: Buång ch©n kh«ng
8: B¬m hót ch©n kh«ng
6
1
H.8. S¬ ®å dÉn ®éng chung cña m¸y Ðp vÝt xo¾n.
1
7
4
BÓ N¦íC
2
8
3
1: §éng c¬
2: Bé truyÒn ®ai
3: Hé gi¶m tèc
4: Côm trén
5: CÊp liÖu
6: VÝt xo¾n
7: Buång ch©n kh«ng
8: B¬m hót ch©n kh«ng
5
1
3
6
2
H.9. S¬ ®å dÉn ®éng riªng cña m¸y Ðp vÝt xo¾n.
15
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
DÉn ®éng chung vµ riªng ®Òu cã nh÷ng u vµ nhîc ®iÓm riªng, trong ®å ¸n
nµy em chän ph¬ng ph¸p dÉn ®éng chung v× rÊt thuËn lîi cho viÖc chän ®éng
c¬, bé truyÒn ®ai, hép gi¶m tèc chØ cÇn chän mét lÇn.
3.3. TÝnh c¸c th«ng sè: N, n, Q.
- ¸p lùc Ðp ®Êt sÐt p:
p (MPa)
6
5
4
3
2
1
10
14
18
W%
H.8. BiÓu ®å ¸p lùc Ðp phô thuéc vµo ®é Èm cña ®Êt sÐt
¸p lùc p phô thuéc vµo rÊt nhiÒu vµo ®é Èm cña ®Êt còng nh c¸c th«ng
sè h×nh häc cña m¸y, nh×n vµo biÓu ®å H.8 víi ®é Èm trung b×nh W = 17 %
ta lÊy p = 0,8.
3.3.1. TÝnh c«ng suÊt tiªu hao cña m¸y Ðp ch©n kh«ng :
a) C«ng suÊt tiªu hao trong qu¸ tr×nh Ðp :
C«ng suÊt cña ®éng c¬ dïng trong m¸y Ðp vÝt xo¾n phô thuéc vµo nhiÒu yÕu
tè nh kÕt cÊu cña m¸y, tÝnh chÊt c¬ lý, ®é Èm cña ®Êt ; h×nh d¹ng vµ kÝch thíc
s¶n phÈm.
NÕu ta coi n¨ng lîng chØ tiªu hao cho viÖc ®Èy ®Êt qua miÖng ®ïn th× theo
c¸c ®Þnh luËt c¬ häc, c«ng suÊt ®îc tÝnh :
N1 = A.n, (W)
+ A – C«ng suÊt ®Ó lÌn ®Êt sau mçi vßng quay cña trôc, (J) ;
+ n – Sè vßng quay cña trôc, (v/s)
C«ng A cã thÓ tÝnh
A = S.l = p.F.l = p.V,
16
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
+ S – Lùc ®Ó di chuyÓn ®Êt, N
+ l – Qu·ng ®êng mµ ®Êt ®i ®îc sau mçi vßng quay cña c¸nh vÝt, m
+ P – ¸p lùc , (PA)
+ F – DiÖn tÝch thiÕt diÖn vßng ®Êt (m2)
+ V – ThÓ tÝch ®Êt sau mçi vßng quay, c¸nh vÝt ®Èy ®îc, (m3).
N¨ng suÊt sau mçi gi©y cña m¸y ra :
Qv = V ,
t
+ t – Thêi gian ®Ó thùc hiÖn mét vßng quay cña trôc, (s)
t = 60 = 60 = 2,5 (s)
n
24
Nh vËy N1 = p.V.n hay N1 = p.Qv
Ta cã:
- DiÖn tÝch thiÕt diÖn dßng ®Êt sÐt:
F = .
(D 2 d 2 )
4
= 3,14.
0.56 2 0.4 2
4
= 0,12 m2
- Qu·ng ®êng mµ ®Êt ®i ®îc sau mçi vßng quay cña c¸nh vÝt :
l = S = 0,35 m
- ThÓ tÝch sau mçi vßng quay c¸nh vÝt ®Èy ®îc lµ :
V = F.l = 0,12.0,35 = 0,042 m3
- N¨ng suÊt sau mçi gi©y cña m¸y ra :
Qv = V =
t
0,042
2,5
= 0,0168
C«ng suÊt tiªu hao ®Ó ®Èy ®Êt ra khái ®Çu Ðp vµ miÖng ®ïn :
N1 = p.Qv = 80000.0,0168 = 1,344 (KW)
b) C«ng suÊt tiªu hao do ma s¸t Nms.
Ta thÊy ¸p lùc p tõ ®Êt ph¶n l¹i c¸nh cã thÓ ph©n tÝch thµnh:
17
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
P
dp
P1
R
r
2r
2R
P2
n
H.9. S¬ ®å x¸c ®Þnh c«ng suÊt tiªu hao ®Ó Ðp ®Êt
- ¸p lùc ph¸p tuyÕn vu«ng gãc víi mÆt c¸nh vÝt:
p1 = p.cos
- ¸p lùc tiÕp tuyÕn :
p2 = p.sin
: gãc gi÷a chiÒu t¸c dông cña ¸p lùc víi thµnh phÇn ph¸p tuyÕn
(gãc n©ng cña c¸nh vÝt)
Lùc t¸c dông lªn c¸nh vÝt :
Pc = p1.F1 ,
F1 – H×nh chiÕu cña diÖn tÝch mét bíc c¸nh vÝt F trong mÆt ph¼ng nghiªng.
F2 =
F
cos α
Tõ ®ã :
p1F1 = p.cos.
F
cos α
= p.F
Ta lÊy trªn mÆt c¸nh vÝt mét phÇn tö vßng trßn chiÒu réng d c¸ch t©m mét
b¸n kÝnh , lóc nµy thµnh phÇn ¸p lùc d t¸c dông lªn vßng trßn ®ã sÏ lµ
dP = p.2..d
Lùc ma s¸t dT ®îc x¸c ®Þnh :
dT = dP.f = p.f.2..d
f : HÖ sè ma s¸t gi÷a ®Êt víi mÆt c¸nh vÝt (0,30,4) chän f = 0,4
M« men ma s¸t :
18
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
dMms = dT. = 2..f.2.d
R
2
D
Mms = 2.p.f. ρ .dρ = 2p.f.
3
r
d3
3
R, r – B¸n kÝnh cña c¸nh vÝt vµ cña trôc, (m)
C«ng suÊt tiªu hao do ma s¸t:
Nms = Mms. =
2 π.p.f .( D 3 d 3 )
3
, (W)
: VËn tèc gãc cña trôc (rad/s).
= 2.n = 2.3,14.0,4 = 2,512 (rad/s)
Nms =
2.3,14.0,8.0,4.(0,56 3 0.4 3 ).2,512
3
= 2,58 (KW)
c) C«ng suÊt tiªu hao ®Ó chuyÓn ®Êt ®îc tÝnh t¬ng tù nh trong vÝt t¶i
:
N2 = .
D2
4
.v1 ..L.w hay N2 = Qv..L.w
D - §êng kÝnh ngoµi cña c¸nh vÝt D = 0,56 m
v1 – VËn tèc däc trôc cña ®Êt (m/s)
v1 =.
t
2.π
0,35
= 2,512. 2.3,14 = 0,14 (m/s)
t: Bíc vÝt t = 0,35 (m) ;
- Träng lîng riªng cña ®Êt, ( = 16000 N/m3) ;
L - ChiÒu dµi ®o¹n trôc trong th©n m¸y L = m.t = 4.0,35 = 1,4 (m)
m - Sè lîng vÝt Ðp m = 4
w - HÖ sè c¶n chuyÓn ®éng cña ®Êt (w = 4 5) chän w = 5
N2 = 3,14.
0,56 2
4
.0,14.16000.1,4.5 = 29 KW
d) C«ng suÊt tiªu hao ®Ó Ðp chÆt ®Êt :
N3 = Ae.n
Ae – C«ng ®Ó Ðp (N.m) :
Ae = .a.V,
19
Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368
- øng suÊt nÐn thÓ tÝch :
=
p.(1 2ξ)
, (Pa)
3
- HÖ sè ¸p lùc thµnh bªn = 0,7 do ®ã = 0,8
a – HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña sù gi¶m thÓ tÝch ®Êt khi bÞ Ðp, phô
thuéc vµo p
B¶ng 1
P(Mpa) 0,3
0,4
0,5
A
0,105
0,131
0,152
P(Mpa) 0,9
1,0
1,1
A
0,231
0,250
0,273
Nh×n vµo b¶ng 1 víi p = 0,8 a = 0,208
0,6
0,174
1,2
0,304
0,7
0,185
1,3
0,328
0,8
0,208
1,4
0,346
Nh vËy cã thÓ tÝnh :
Ae = 0,8.0,208.0,042 = 7.10-3
Vµ c«ng suÊt :
N3 = 7.10-3.0,4 = 2,8 (KW)
C«ng suÊt thùc tÕ cña m¸y Ðp sÏ lµ :
N=
N 1 N ms N 2 N 3
η
: HiÖu suÊt m¸y Ðp = 0,75
N = 42 (KW)
3.3.2. TÝnh c«ng suÊt tiªu hao cña m¸y trén.
- M¸y trén sö dông ë ®©y lµ lo¹i m¸y trén cìng bøc
- N¨ng suÊt m¸y trén
Qmt =
Q me
=
27,6
0,75
= 35,2 m3/h
- M« men cÇn thiÕt ®Ó quay c¸nh trén :
rH
2
2
M = K.b.r.dr = K.b.(rH rB ) , (N.m)
rB
2
- C«ng suÊt ®éng c¬ t¬ng øng :
20