Máy và thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng

phần mộtchương một Giới thiệu chung về quá trình sản xuất gạch mở đầu Trong những năm gần đây, nhân dân ta dưới sự lãnh đạo của Đảng và nhà nước. Nền kinh tế của nước ta không ngừng tăng trưởng và phát triển về mọi mặt. Cùng với sự phát triển chung của đất nước, ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng nói chung và ngành sản xuất gạch ngói đất sét nung nói riêng có nhiều đổi mới và phát triển đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành xây dựng công trình, góp phần vào công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Hiện nay trên đất nước ta ngày càng xuất hiện nhiều nhà máy. Các nhà máy hiện nay đều chịu sự quản lý của trung ương cũng như địa phương. Sản phẩm sản xuất ra ngày càng nhiều hơn, chủng loại ngày càng phong phú và đa dạng hơn, chất lượng ngày càng được nâng cao. Các nhà máy được xây dựng với qui mô ngày càng hiện đại. Dây chuyền công nghệ đã theo kịp các nước trong khu vực. Ngày trước từ chổ gạch ngói được nung trong các lò gián đoạn, lò vòng. Đến nay các lò nung được xây dựng đều là lò liên tục, lò tuynel hiện đại. Công suất ngày càng nâng cao. Điều kiện sản xất cũng như việc vận hành nhà máy của công nhân cũng được cải tiến và nâng cao rõ rệt. Sản phẩm gạch ngói xây dựng là một loại vật liệu không thể thiếu được trong ngành xây dựng công trình. Gạch ngói đất sét nung sử dụng nguyên liệu chủ yếu trong tự nhiên, quy trình sản xuất tương đối đơn giản và giá thành hạ hơn so với các loại vật liệu có cùng chức năng khác. Môn học máy và thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng đóng vai trò quan trọng,cung cấp kiến thức cơ bản cho sinh viên nắm vững nguyên lý cấu tạo, hoạt động của máy. Từ đó làm chủ thiết bị máy móc, vận hành khai thác tốt để đạt được hiệu quả chất lượng sản phẩm, kinh tế cao nhất. Số lượng và chủng loại thiết bị máy móc trong sản xuất gạch, va gông, kích thuỷ lực, băng tải, máy nghiền, máy đùn ép... Vì vậy, việc tính chọn các thiết bị có ý nghĩa rất quan trọng, có ý nghĩa mang lại hiệu quả vốn đầu tư, chất luợng của sản phẩm cũng như trong việc bảo vệ môi trường sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi cho người lao động bớt nặng nhọc. Trong gai đoạn hiện nay, nhu cầu gạch cho xây dựng là rất lớn, góp một phần đáng kể trong giá thành của công trình. Những tính chất của nguyên liệu, loại sản phẩm, khối lượng sản xuất, các phương pháp phối liệu quyết định đến dây truyền công nghệ sản xuất. Sản phẩm gạch tiêu chuẩn có kích thước tiêu chuẩn 220 ´ 110 ´ 65mm và được sản xuất bằng các phương pháp khác nhau. Trong nội dung đồ án này, sản xuất gạch theo phương pháp dẻo. 1/ Nguyên liệu. Trong công nghệ sản xuất gạch và các loại gốm xây dựng theo phương pháp dẻo, nguyên liệu được sử dụng chủ yếu là đất sét. Các loại nguyên liệu đất sét sản xuất gạch và gốm xây dựng cần phải dễ tạo hình, đảm bảo khi sấy, nung bán thành phẩm khong biến dạng và nứt, độ co ngót không quá 6% đối với đất sét gầy, 6 – 10% với đất sét có độ dẻo trung bình và lớn hơn 10% đất sét có độ dẻo cao. 2/ Phụ gia. Dùng để cải thiện tính chất sấy (sa mốt, mùn cưa) hoặc cải thiện điều kiện nung (tro nhiệt điện, than). Ngoài ra, đối với đất sét không đạt tiêu chuẩn thì có thể thêm phụ gia. Gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu, đất sét được khai thác đưa về kho bãi của nhà máy và được ủ một thời gian, để chúng phong hoá và đạt được tính đồng nhất cao. Sau đó, dùng các thiết bị xúc, đào, chuyển nguyên liệu vào máy cấp liệu thùng. Từ đây, đất sét được băng tải đưa vào máy tách đá để loại bớt đá. Sau đó, đất sét qua băng tải qua máy nghiền thô, máy nghiền mịn trước lúc ép tạo hình. Các chất đất sét nếu có cho thêm phụ gia, thì phụ gia sẽ được nghiền nhỏ, sàng lọc và định lượng trước khi đưa vào máy trộn để trộn đều cùng đất sét. Đối với máy nghiền thô, khoảng cách giữa hai trục không quá 10mm. Còn máy nghiền tinh, thì khoảng cách giữa hai trục 1 á 3mm. Phối liệu sau khi được nghiền mịn thì được đưa đến máy ép chân không, rồi qua máy cắt tự động và cuối cùng bán sản phẩm được tạo thành là công đoạn cuối cùng của các máy sản xuất vật liệu xây dựng gạch đỏ. 3/ Thiết bị chính. Với yêu cầu của đồ án môn học, cho nên chỉ tập trung phân tích những tính năng của máy ép chân không, còn các thiết bị khác chỉ tính và chọn. Trong công nghệ sản xuất gốm xây dựng, công việc tạo hình đóng một vai trò hết sức quan trọng, nó đảm bảo cho sản phẩm có được hình dạng, kích thước đặc biệt là độ nén chặt các loại hạt đất sét để cho sản phẩm đạt được chất lượng cao. Trong các loại máy đùn ép tạo hình thì máy đùn ép chân không được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất, chúng có cấu tạo dơn giản, dễ sử dụng, cho năng suất cao, chất lượng sản phẩn cao, đa dạng hoá được nhiều loại sản phẩm bằng cách thay đổi miệng đùn. Tạo hình trên máy ép vít xoắn có chân không bằng phương pháp dẻo khi đất sét được nghiền, trộn nhuyễn với độ ẩm từ 18 – 25%. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là chất lượng đất sét và máy đùn ép. Trong qua trình tạo hình, đất sét bị ép chặt, khoảng cách các giữa hạt sét sẽ bị thu nhỏ dần, không khí và nước thừa sẽ bị đẩy ra khỏi đất, lượng không khí sẽ bị hút ra ngoài bởi buồng hút chân không. Đất sét trong máy đùn ép vít xoắn chuyển động rất phức tạp, vừa chuyển động quay, vừa chuyển động dọc trục vít xoắn. Càng xa trục vận tốc dịch chuyển càng lớn, đây là nguyên nhân gây ra sự trượt tương đối giữa các lớp đất sét ở khoảng cách khác nhau so với tâm trục, làm cho sự bám dính giữa các lớp không chắc, làm xuất hiện vết nứt chữ S trên sản phẩm. Nếu lực ma sát giữa đất sét và thân máy lớn thì làm cho đất sét chỉ chuyển động dọc trục mà thôi. Các bộ phận chính của máy ép. 2 Buồng nạp liệu: Dùng để nạp đất sét vào thân máy. Trong buồng nạp liệu có thể có 1 hoặc 2 trục nạp nhằm kéo đất sét xuống dưới cánh vít. Phải dảm bảo góc a giữa đường tâm trục nạp và tâm trục cánh vít với đường nằm ngang một góc a = 35 á 50°, khoảng cách giữa trục bề mặt trục nạp với vành ngoài của cánh vít khoảng từ 2 á 3mm . 2 Thân máy: Là bộ phận nối giữa buồng nạp liệu và đầu ép, tại đây đất sét được chuyển dịch và được từ từ nén chặt. Khe hở giữa các mặt trong của thân máy với cạnh ngoài cùng của cánh vít từ 1 á 3mm và ở trong thân máy có lớp lót trên bề mặt tạo gân chạy dọc theo thân máy nhằm hạn chế sự quay trở lại của đất. 2 Trục cánh vít: Là bộ phận quan trọng của máy ép vít xoắn, đẩy đất về phía trước và nèn chặt lại. 2 Đầu ép: tại đây đát sét được nèn chặt với áp lực cao nhất và vận tốc dịch chuyển của các lớp đất nằm ở các lhoang cân bằng nhằm hạn chế việc rạn nứt. Đầu ép có dạng hình nón. 2 Miệng đùn: Nhằm tạo cho sản phẩm có được hình dạng, kích thước bề mặt theo yêu cầu và nhằm cân bằng vận tốc giữa các lớp đất sét. Một bộ phận không thể không nhắc tới là máy nhào. Nó có bộ phận cắt đất ra thành viên hoặc lớp mỏng, nó có thể dẫn động chung hay riêng với máy ép. Thông thường máy nahò trộn được đặt ở phần trên trước máy ép giữa hai máy nhào trộn và máy ép có buồng hút chân không nhằm hút không khí của vật liệu làm cho sản phẩm đặc chắc hơn, làm cho sản phẩm có chất lượng tốt hơn so với các loại máy khác. Chương một Giới thiệu chung về quá trình sản xuất gạch Nguyên liệu chính để sản xuất gạch ngói nung trong xây dựng chủ yếu là đất sét. Khi cần thiết hoặc đất không đạt tiêu chuẩn thì có thể thêm một số phụ gia. Đất sét dùng làm gạch ngói nung thường có thành phần hoá như sau: SiO2 = 18 80 % CaO = 0,5 2,5% Al2O3 = 8 28% MgO = 0 4% Fe2O3 = 2 15% R2O = 0,3 5% Quá trình sản xuất gốm sứ xây dựng thường theo hai phương pháp là phương pháp dẻo và phương pháp ép bán khô. Phương pháp ép bán khô thì bột đất sét có độ ẩm từ 6 8 %, gạch mộc theo phương pháp này có kích thước và hình dạng chính xác, cường độ cao, độ co ngót khi sấy và khi nung không đáng kể. Phương pháp dẻo đòi hỏi độ ẩm đất sét thường là cao hơn từ 15 – 25%. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể cũng như tùy vào loại sản phẩm gốm mà chọn phương pháp cho hợp lý. Trong công nghệ sản xuất gạch đối với nước ta dây chuyền sản xuất gạch đỏ, ngói ống vệ sinh thì thường tạo hình theo phương pháp dẻo. Quá trình sản xuất gạch theo phương pháp dẻo thường qua các khâu: - Khai thác nguyên liệu. - Gia công nguyên liệu. - Giai đoạn tạo hình . - Giai đoạn sấy nung . Dây chuyền công nghệ thường theo sơ đồ điển hình sau.Tuy nhiên trình tự bố trí máy cho dây chuyền tạo hình có thể thay đổi: cấp liệu nghiền thônhào trộn,lọc tạp chấtnghiền mịntrộn ép,cắt thành viên nhỏ để hút chân khôngđùn épcắt thành sản phẩm phơi sấy tự nhiênsấy tuynelnung lò tuynelbãi sản phẩm. cấp liệu nghiền thô nghiền mịn nhào trộn,lọc tạp chất trộn ép, cắt thành viên nhỏ để hút chân khôngđùn épcắt thành sản phẩm phơi sấy tự nhiênsấy tuynelnung lò tuynelbãi sản phẩm. Do trong điều kiện đất sét có nhiều tạp chất: đá,rác,cỏ…nên ta chọn phương pháp theo trình tự a). Đất sét được khai thác đưa về kho bãi của nhà máy và được ủ một thời gian thường là 3 tháng , để phong hoá và đạt độ đồng nhất cao. Sau đó, dùng các máy đào, máy xúc chuyển vào máy cấp liệu thùng có nhiệm vụ đánh tơi đất sét. Từ đây đất sét được băng tải đưa vào máy tách đá để loại bớt đá. Sau đó đất sét được đưa vào máy nghiền trục nghiền thô và sẽ được làm ẩm ở máy nhào trộn hai trục. Tiếp theo, đất sét được nghiền mịn bằng máy nghiền mịn trục lăn trước khi đưa vào máy đùn ép để tạo hình sản phẩm. Các chất phụ gia nếu có sẽ được nghiền nhỏ, sàng lọc và định lượng trước khi đưa vào máy nhào trộn hai trục để trộn đều với đất sét. Từ máy đùn ép, đất sét sẽ được ép thành từng dải liên tục và được một máy cắt ở ngay miệng đùn của máy ép cắt ra thành từng viên theo kích thước đã định sẵn. Sau đó các viên sét này dược các máy xếp tự động (hoặc thủ công) đưa vào các buồng sấy (hoặc sấy phơi tự nhiên). Sau đó chất gạch mộc lên các va gông và đẩy vào hầm sấy tuynel ( bằng kích thuỷ lực).Khi đã đượcđộ ẩm cần thiết khoảng 4%, chúng được chuyển vào lò nung tuynel với nhiệt độ khoảng 1050 0C và khi ra khỏi lò nung ta được các loại gốm xây dựng. Tuỳ thuộc vào chủng loại, tính chất , thành phần đất sét, qui mô sản xuất, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá trong dây chuyền công nghệ mà ta chọn các loại thiết bị chế biến, tạo hình, các loại lò sấy, lò nung khác nhau để sản xuất. Các thiết bị được bố trí hợp lý trong nhà xưởng tùy thuộc vào dây chuyền công nghệ mà có cách bố trí thiết bị sao cho tiện lợi. Nhưng điều chung là các thiết bị được đặt trong nhà xưởng có mái che. Thường thì bố trí theo đường thẳng: Máy cấp liệunghiềntrộnép hoặc theo sơ đồ L;Z phụ thuộc mặt bằng sản xuất, nhà xưởng. Máy cấp liệu nghiềntrộn ép hoặc: máy cấp liệunghiềntrộn ép Hoặc để tiết kiệm diện tích,các máy cũng có thể đặt chồng lên nhau. Nghiền thô nghiền tinh đùn,ép Cấp liệu nhào trộn Do điều kiện vị trí địa lí thuận lợi nên ta chọn bố trí theo đương thẳng. * Giới thiệu về sản phẩm gạch: Gạch xây 2 lỗ có hình dạng hình chữ nhật cạnh thẳng góc, vuông, mặt phẳng kích thước viên gạch chuẩn sau khi nung:65 x 110 x 210 mm Chương hai Sơ đồ dây chuyền công nghệ Băng tải Đđùn ép Máy cắt Khai thác đất sét Bể ngâm ủ đất sét Máy xúc Cấp liệu thùng Băng tải Máy nghiền thô Băng tải Mmáy nhào hai trục Băng tải Máy nghiền mịn Băng tải Tthan Kho than Vagông Phơi Sấy Sấy tuynel Vagông Nung tuynel Bãi sản phẩm * xác định chế độ làm việc cho dây chuyền tạo hình Trong một năm có khoảng: 52 ngày chủ nhật 8 ngày nghỉ lễ tếtSố ngày nghĩ trong năm. Chủ nhật : 52 ngày. Nghĩ lễ tết: 8 ngày. Nghĩ sữa chữa: 15 ngày. Số ngày làm việc trong năm: 365 – 52 – 8 – 15 =290 ngày. Trong phân xưởng tạo hình này, dây chuyền theo công nghệ khép kín từ đầu vào đến đầu ra . Vì vậy chọn số ca làm việc trong ngày là 12 ca . Số giờ làm việc trong 1 ca là 8 giờ. Số ca làm việc trong năm: 290 x 12 =290580 ca/năm. Số giờ làm việc trong năm: 290580 x 8 = 23204640 giờ/năm. * tính năng suất cho dây chuyền tạo hình Năng suất dây chuyền tạo hình nhà máy cần thiết kế Q0=107 triệu viên/năm. Vì vậy cần xác định năng suất giờ cho dây chuyền. * các thông số cần thiết để xác định năng suất giờ Kích thước viên gạch chuẩn sau khi nung : 65 x 110 x 210 mm Thể tích viên gạch: V = 0,065 x 0,11 x 0,210 =1,15015.10-3m3. Hệ số co ngót của gạch từ sau máy tạo hình(gạch mộc) đến gạch thương phẩm: =5%. Hệ số lèn chặt a.Độ ẩm đất sét W=18%. Từ biểu đồ tra áp lực ép Pa=1 Mpa. Từ Pa tra bảng tìm được a=0,250. Hệ số tơi của đất : = 0,5. Hệ số sử dụng thời gian cho dâyay chuyềnện tạo hình : Ktg=0,6. Hệ số rỗng của gạch 2 lỗ β= 0,33. Số ngày làm việc trong năm : T=290 ngày. Số ca làm việc trong một ngày từ 1 đến 2 ca. Trong nội dung của đồ án môn học này yêu cầu về công suất của nhà máy ta chọn: m=1(ca) :m=2 ca. Công thức tính năng suất giờ cho dây chuyền tạo hình: (m3/giờ). Vậy năng suất giờ cho dây chuyền. (m3/giờ). Năng suất tính theo viên/giờ: (viên/giờ). Chương ba Chọn thiết bị cho dây chuyền tạo hình Do sự tổn hao trong dây chuyền tạo hình sản xuất gạch giữa các công đoạn là không lớn lắm. Chính vì vậy ta có thể bỏ qua sự tổn hao này trong việc chọn thiết bị cho từng công đoạn của phân xưởng tạo hình. Vậy nên, năng suất tính ở trên là lấy cho toàn bộ các công đoạn trong việc chọn máy trong phân xưởng tạo hình. 1.Thiết bị cấp liệu. Trong dây truyền sản xuất gạch đỏ, thiết bị cấp liệu thuờng được chọn là Chọn máy cấp liệu thùng.Máy này chính là băng tải xích. Năng suất yêu cầu Q =10,1210,8514,17 m3/giờ. Bỏ qua các tổn thất thì cũng là năng suất của máy cấp liệu thùng. Dựa vào tài liệu hướng dẫn đồ án môn học t Ta có thể chọn máy có các thông số sau: Tên máy CM-664 Năng suất 15 m3/giờ Thể tích thùng 2,2 m3 Số khoang 3 Vận tốc băng 1,8 m/phút. Số vòng quay trục dao thái 126 vòng/phút. Công suất động cơ 5,5 KW Kích thước bao : Dài 5930 mm Rộng 2070mm Cao 1200mm Khối lượng máy 2,52 tấn Chiều rộng băng 1m 2.Chọn máy tách đá. Năng suất yêu cầu Q =10,8510,12 m3/giờ. Tên máy CM - 22 Năng suất 14- 18 m3/giờ. Máy có hai trục cóo đườơng kính khác nhau.Quay với tốc độ khác nhau.Trục nhỏ quay nhanh hơn.Chính vì vậy mà trên trục nhỏ có các ghờ để tách đá. -Trên trục quay chậm(trục lớn) Đường kính D =800mm Chiều dài L =500 mm Số vòng quay n =1 vòng/phút -Trên trục quay nhanh (trục nhỏ) Đường kính d =450mm Chiều dài l=500mm Số vòng quay n =10 vòng/phút - Công suất động cơ 20KW -Kích thước Dài 1,67m Rộng 1,45m -Khối lượng máy 2,5 tấn. 23.Chọn máy nghiền thô. Trong dây truyền sản xuất gạch đỏ máy nghiền thô sử dụng máy nghiền trục lăn có 2 trục nghiền quay ngược chiều nhau. Chọn loại máy nghiền trục. Năng suất yêu cầu Q=10,8514,17 10,12 m3/giờ Chọn máy có các thông số như sau: Tên máy CM416A Năng suất 25 m3/giờ Khe hở hai trục 12 2mm Đường kính trục 530 mm Chiều dài trục 700 mm Số vòng quay của trục 92,7 7 vòng /phút Công suất động cơ 22 KW Kích thước bao : Ddài 30600 mm Rộng 1210 mm Cao 865 mm Khối lượng máy 2,322 tấn 34. Chọn máy nghiền mịn Chọn loại máy nghiền trục lăn nghiền mịn Năng suất yêu cầu Q=14,170,8510,12 m3/giờ Chọn máy có các thông số như sau: Tên máy CM696416 Năng suất 1825 m3/giờ Khe hở giữa hai trục 42mm Đường kính trục 800 150mm Chiều dài trục 600 700mm Số vòng quay của trục 21592 vòng /phút Công suất động cơ 13 22KW Kích thước bao : Ddài 3740000 mm Rộng 2855 1210mm Cao 1090 865mm Khối lượng máy 4,5 2 tấn 4. Chọn máy nhào trộn hai trục Chọn loại máy nhào hai trục có lưới lọc Năng suất yêu cầu Q=14,17 m3/giờ Chọn máy có các thông số như sau: Tên máy CM-117A Năng suất 18m3/giờ Kích thước thùng : Dài 3000 mm Rộng 700 mm Đường kính quét của cánh 600 mm Số vòng quay của trục 31 vòng /phút Khe hở giữa cánh và vỏ 25 mm Công suất động cơ 22 KW Kích thước bao : Dài 5340 mm Rộng 1420 mm Cao 915 mm Khối lượng máy 2,7 tấn 55. Chọn máy đùn ép Chọn loại máy đùn ép không có buồng hút chân không Năng suất yêu cầu Q=50303592 viên/giờ Chọn máy có các thông số như sau: Tên máy CM-294120 Năng suất 5000viên/giờờ Đường kính vít ép 450mm Đường kính trục 150mm Số vòng quay của trục vít ép 30 vòng /phút Công suất động cơ 55 0KW Kích thước bao : Ddài 30900 mm Rộng 995 1600mm Cao 1040 mm Khối lượng máy 53,7 tấn 6. Chọn máy nhào trộn hai trục Chọn loại máy nhào hai trục không có lưới lọc Năng suất yêu cầu Q=10,85 10,12m3/giờ Chọn máy có các thông số như sau: Tên máy CM-117A Năng suất 18m3/giờ Kích thước thùng : Dài 3000 mm Rộng 7700 mm Đường kính quétuay của cánh 600 mm Số vòng quay của trục 31 vòng /phút Khe hở giữa cánh và vỏ 25 mm Công suất động cơ 22 KW Kích thước bao : dài 5340 mm Rộng 14230 mm Cao 915 mm Khối lượng máy 23,7 tấn 67.Tính chọn băng tải đất sét. B0 B α Vì các băng tải trong dây chuyền đều vận chuyển một lượng tương đương nhau giữa các công đoạn trong phân xưởng tạo hình.Vậy nên ta có thể tính băng tải đất sét và chọn chung cho toàn bộ các công đoạn trong phân xưởng tạo hình. Năng suất yêu cầu Q= 10,8510,12 14,17m3/giờ. Công thức tính năng suất Q= 3600.B.h.v.jF.v (m3/giờ). F : diện tích mặt cắt dòng tiết diện.B:chiều rộng băng tải (m) h :chiều cao lớp vật liệu trên băng tải(chọn=0,13m) v : vận tốc băng tải lấy v=0,152 m/s j: hệ số điền đầy băng (chọn=0,7) s. F=tgα Với α=150. Vậy Q= 3600(tgα) v B0==0,21 m =21cm Từ công thức trên ta có : (m) Thay các kết quả ta được: =0,384 (m) hay 384 (cm) Ta tính được B=384 (cm) phù hợp với điều kiện B >2h Đối với vật liệu xây dựng Vậy chiều rộng băng yêu cầu B =B0/0,85 = 21/ 0,85 =24,7 cm Để thông dụng và bảo đảm an toàn lâu dài có thể chọn chiều rộng băng tải B= 40 cm. 7.Tính chọn băng tải than. Tính lượng than cho vào . Ta tính cứ 1000 viên sản phẩm thì cho 100 kg than bột. Vậy lượng than trong một năm cần cung cấp là: Lượng than trong một giờ: Năng suất yêu cầu tính theo m3/giờ : Với khối lượng thể tích của than γ = 1400 kg/m3. B0 B α Công thức tính năng suất Q= 3600.F.v (m3/giờ). F : diện tích mặt cắt dòng tiết diện. v : vận tốc băng tải lấy v=0,2 m/s. Với α=150. Vậy Đối với vật liệu xây dựng Vậy chiều rộng băng yêu cầu B =B0/0,85 = 0,224/ 0,85 =0,27 cm Để thông dụng và bảo đảm an toàn lâu dài có thể chọn chiều rộng băng B= 40 cm. 8.Tính chọn băng tải than. Tính lượng than cho vào . Ta tính cứ 1000 viên sản phẩm thì cho 100 kg than bột. Vậy lượng than trong một năm cần cung cấp là: = 1.000.000700000 kg/năm= 71.000 tấn/năm. Lượngơng than trong một giờ: =302 345 kg/giờ. Năng suất yêu cầu tính theo m3/giờ : Q= =0,216,2464 . Với khối lượng thể tích của than γ = 1400 kg/m3. Công thức tính năng suất Q= 3600.B.h.v. jF.v (m3/giờ). F : diện tích mặt cắt dòng tiết diệnB:chiều rộng băng tải (m) h:chiều rộng lớp vật liệu trên băng tải (lấy h=0,1m). v : vận tốc băng tải lấy v=0,15,2 m/s. j:hệ số điền đầy lấy 0,7 Từ công thức trên ta có : (m) Thay các kết quả ta được: =0,34 (m) hay 34 (cm) Ta tính được B=34 (cm) phù hợp với điều kiện B >2h Để thông dụng và bảo đảm an toàn lâu dài có thể chọn chiều rộng băng tải B= 40 cm. F=tgα Với α=150. Vậy Q= 3600(tgα) v B0==0,005 m =0,5cm Đối với vật liệu xây dựng Vậy chiều rộng băng yêu cầu B =B0/0,85 = 0,5/ 0,85 =0,588 cm Để thông dụng và bảo đảm an toàn lâu dài có thể chọn chiều rộng băng B= 40 cm. Chương bốn Tính các thông số của máy nhào trộn hai trục Trong công nghệ sản xuất gạch ở đây trong phân xưởng tạo hình ta bố trí máy nhào trộn hai trục đặt trước máy nghiền tinh vì lý do là trong đấtát sét có nhiều tạp chất như đá ,gạch cỏ ,rác…. Năng suất của máy được xác định theo công thức: Q= 3600.F.vd F : Diện tích thiết diện dòng đất trong máy (m2). Vd : Vận tốc di chuyển dọc trục của vật trong máy trộn (m/s). * Tính diện tích thiết diện dòng đất trong máy. F = F0.φ φ là hệ số điền đầy máy trộn.Trong máy trộn đất sét φ =0,6. F0 là diện tích thiết diện máy trộn. F0 = 2. D là đường kính mép ngoài của cánh trộn chọn D =600 mm F0 = 2 (m2) F = 0,565 x 0,6 = 0,34 (m2) * Tính vận tốc di chuyển dọc trục của vật trong máy trộn vd = K1.K2.v.tgβ K1 : Hệ số vật liệu quay lại. K1 =0,68 K2 : Hệ số đứt đoạn của vít xoắn v : Vận tốc vòng của cánh trộn (m/s) β : Góc nâng đường ren vít xoắn tạo nên cánh trộn ,chọn β =120 * Tính hệ số đứt đoạn của vít xoắn K2: K2 = . b : Bề rộng cánh trộn b= П.D =.3,1415.600 = 236mm.0 Chọn b = 240 mm. R : bán kính mép ngoài cánh trộn R = 300 mm. Z1 : Là số cánh thuận trên một bước vít Z1 = 3 cánh. Z2 : Là số cánh nghịch trên một bước vít Z2 = 1 cánh. α : Là góc nghiêng của cánh trộn đối với bề mặt xoắn vít chọn α = 150 K2 = = 0,11 * Tính vận tốc vòng của cánh trộn v (m/s). v = ω.R ω : Vận tốc góc của trục mang cánh trộn chọn ω =20 vòng/phút = 2,1 rad/s. v = 2,1.0,3 =0,63 m/s. ** Năng suất máy nhào hai trục là: Q = Q ==13,38 ( m3/giờ) Thoả mãn với năng suất của dây chuyền nhà máy yêu cầu. * Tính công suất động cơ của máy nhào hai trục : Được xác định theo công thức: N = N1 : công suất tiêu hao để quay trục mang cánh trộn. N2 : Công suất tiêu hao để vận chuyển vật liệu sét. η : Hiệu suất của đông cơ lấy η = 0,9. * Tính công suất tiêu hao để quay trục mang cánh trộn N1 N1 = (KW) Kc: Hệ số cản cắt riêng khi đất sét có độ ẩm 18% chọn Kc= 2.105 N/m2 b : Chiều rộng cánh trộn b= П.D =.3,1415.600 = 236 mm. Chọn b = 240 mm. γ : Góc giữa bề mặt cánh trộn và trục trộn chọn γ = 450 RT: Khoảng cách mép trong cánh trộn đến tâm quay chọn RT=60 mm Z : Số cánh trộn trên một trục chọn Z = 17 cánh. Vậy công suất tiêu hao để quay trục mang cánh trộn: N1 = = 8,4631,41( KW). * Tính công suất tiêu hao để vận chuyển đất sét N2 ; N2 = Q : Năng suất /giờ của máy trộn Q= 13,38 m3/giờ. ρ : Khối lượng riêng của đất sét .ρ = 1500 Kg/m3. L : Chiều dài thùng trộn L = 3000mm = 3m W : Hệ số cản chuyển động : W = 4. Vậy công suất tiêu hao để vận chuyển đất sét. N2 = =0,656 (KW). Công suất động cơ máy nhào trộn hai trục không có lưới lọc: N = =10,13 (35,63 KW). Chương bốnnăm Tính các thông số của máy đùn – ép (tạo hình) Sau khi đất sét được chế biến qua các máy ở trên, đất sét được băng tải chuyểnn máy đùn ép với mục đích tạo hình thành sản phẩm. Thông thường, ta sử dụng máy đùn ép vít xoắn(máy ép len tô) cho công đoạn này.Với yêu cầu của đồ án môn học này ta sử dụng máy đùn ép không có buồng hút chân không. Với các tổn hao là không đáng kể trong dây truyền công nghệ thì năng suất của máy đã tính là 1.Tính đường kính ngoài cánh vít áp lực ép được xác định bằng công thức thực nghiệm Trong đó: K1: hệ số phụ thuộc vào độ dài đầu ép K2: hệ số phụ thuộc vào độ dài miệng đùn. Chọn chiều dài miệng đùn và đầu ép là 0,15(m) thì ta có K1 = 0,878 và K2 = 0,820. W: độ ẩm của đất sét(%): W = 18%. D: đường kính cánh vít ép (m). p: áp lực của cánh phụ thuộc vào độ ẩm của đất sét và ta chọn ở trên p = 0,9Mpa. Thay vào công thức trên: 0,9 = 0,1.0,878.0,82.(0,1215.18² - 10,621.18+130,5 + 11,58D²) D ≈ 0,52,54 hay D =52 540 (cm). 2. Tính bước vít Năng suất thực tế (m³/h) của máng ép vít xoắn có thể xác định gần đúng như sau: Trong đó: K:Hệ số kể đến lượng đất quay lại K=3% QTT: Năng suất của máy ép QTT = 14,170,85(m³/giờh). D: Là đường kính cánh vít ép(m). D = 0,524(m). d: Đường kính trong của cánh vít thông thường: (m). d: độ dày của cánh vít từ: 1,5 á 2,5cm. cChọn d = 2,5(cm) = 0,025(m). a: hệ số giảm thể tích khi bị ép: a = 0,231. n: số vòng quay của trục vít (vòng/s) từ 0,3 á 0,5(v/s). Vậy thay vào công thức trên ta có: đ S31 = 0,2632 (m). Chiều dài của bước vít giảm nhằm tăng lực ép của cánh lên đất. Ta có: V21 = V32.(1- a) do đó : và 3. Tính công suất. N1: công suất tiêu hao để lấy đất ra khỏi miệng đùn. N2: công suất tiêu hao để v/c trong thân máy. N3: công suất tiêu hao để lèn chặt đất. N4: công suất tiêu hao do ma sát giữa đất và cánh vít. a) Tính N1. áp dụng công thức N1 = p.V.n Trong đó: p: áp lực ép p = 0,9(Mpa) = 0,9.10Ô(pa). V: thể tích đất bị đẩy ra sau n: số vòng quay của vít n = 0,3(v/p) Vậy: N1 = p.V.n = 0,9.10Ô.0,3.0,07 679== 1890018819(W) ≈ 19000(W). b) Tính N2. áp dụng công thức: Trong đó: D: đường kính cánh vít ép: D = 0,524(m). v1: vận tốc dịch chuyển của đất. L: chiều dài phần thân máy (m). L = (2,5 á 3,5)S. chọn L = 2,5.S 3 = 2,5.0,3231 = 0.878(m). g: khối lượng riêng của đất (N/m³). g = 165000 (N/m³). w: hệ số cản chuyển động của đất sét từ (4 á 5,5). chọn w = 5. Vậy: (W). c) Tính N3. áp dụng công thức: N3 = Ae.n. Trong đó: Ae: công tiêu hao để ép đất (Nm). Ae = t.a.V t: ứnghệ suấtố nén thể tích. t: hệ số áp lực thành bên t = 0,7 á 0,74. Chọn t = 0,72. p: áp lực cánh ép: p = 0,9.10Ô(pa). (pa). V: thể tích đất bị ép sau mỗi vòng quay. (m³). Vậy: N3 = Ae.n = t.a.V.n = 732000 ´ 0,231 ´ 0,0721´ 0,3 = 3601,66(W). d) Tímh N4 Công suất tiêu hao do ma sát giữa đất và cánh vít: R, r: là bán kính ngoài và trong của cánh vít (m). (m). r = d =0,1873 (m). p: áp lực cánh vít: p = 0,9.10Ô(pa). f: hệ số ma sát giữa đất và cánh vít: f = 0,45. w: vận tốc góc của cánh vít: w = 2P.n = 2 ´ 3,14 ´ 0,3 = 1,884(rad/s). Vậy: (W). Vậy công suất động cơ của máy đùn gạch: ` h: hệ số của máy. Chọn h = 0,985. (W). Tài liệu tham khảo 1. Máy sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng Nhà xuất bản xây dựng – 2000 Tác giả : T.S :Nguyễn Thiệu Xuân PGS.TS :Trần Văn Tuấn K.S :Nguyễn Thị Thanh Mai Th.S :Nguyễn Kiếm Anh 2. Sổ tay máy xây dựng Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Tác giả : PGS.Ts :Vũ Liêm Chính PGS.Ts :Đỗ Xuân Đinh KS :Nguyễn Văn Hùng KS : Hoa Văn Ngũ TS :Trương Quốc Thành PGS.TS :Trần Văn Tuấn 3. át lát