(Đồ án) đồ án 3 thiết kế máy nghiền bi tổng quan về công nghiệp sản xuất xi măng

ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MƠN MÁY & THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ HĨA CHẤT - - ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN BI Sinh viên thực : NGUYỄN ĐỨC BÌNH MSSV : 20160368 Lớp : MÁY HÓA K61 Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS VŨ HỒNG THÁI Hà Nội 12/2020 SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Mục lục CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1 Đặc điểm xi măng 1.2 Thành phần xi măng 1.3 Công dụng xi măng 1.4 Nghành công nghiệp sản xuất xi măng CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẬP NGHIỀN 2.1 Khái niệm 2.2 Các phương pháp đập, nghiền 2.3 Cơ sở lý thuyết trình đập, nghiền 2.3.1 Thuyết bề mặt 2.3.2 Thuyết thể tích 10 2.4 Các loại máy nghiền 11 2.4.1 Yêu cầu trình đập nghiền 11 2.4.2 Các loại máy nghiền 11 2.5 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 17 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ MÁY NGHIỀN BI 18 3.1 Các thông số máy nghiền 19 3.2 Tính chọn kích thước thùng 19 3.3 Tính tốn số vịng quay thùng nghiền 20 3.4 Số vịng quay thích hợp thùng nghiền 24 3.5 Hình dạng kích thước vật nghiền 26 3.5.1 Kích thước bi nghiền 26 3.5.2 Chế độ vật nghiền 27 CHƯƠNG IV:TÍNH TỐN CƠ KHÍ MÁY NGHIỀN BI 30 4.1 Công suất máy nghiền bi 30 4.2 Tính, lựa chọn kết cấu 37 4.2.1 Vỏ thùng nghiền 37 4.2.2 Tấm lót 38 4.2.3 Cửa thăm 38 SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI 4.2.4 Đầu nạp liệu đầu tháo liệu 38 4.2.5 Tấm ngăn 39 4.2.6 Vật nghiền 39 4.3 Kiểm tra bền số chi tiết máy nghiền bi 39 4.3.1 Thân thùng 39 4.3.2 Bulong ghép thân thùng với đáy thùng 44 4.3.3 Cổ thùng nghiền 46 CHƯƠNG V: TÍNH, CHỌN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 49 5.1 Tính chọn động 49 5.2 Tính tốn ổ trượt 49 5.3 Tính tốn chọn hộp giảm tốc 52 5.4 Tính bánh trụ thẳng lắp cố định với thùng nghiền 53 CHƯƠNG VI: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MÁY NGHIỀN BI 64 6.1 Lắp ráp máy 64 6.2 Sửa chữa định kì máy 65 6.3 Các cố thường gặp biện pháp xử lý 66 Tài liệu tham khảo 69 SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1 Đặc điểm xi măng Xi măng loại chất kết dính thủy lực , dung làm vật liệu xây dựng Xi măng tạo thành cách nghiền mịn Clinker, thạch cao thiên nhiên phụ gia (vỏ sò, đất sét) Khi tiếp xúc với nước xảy phản ứng hóa học tạo thành dạng hồ gọi hồ xi măng Tiếp đó, hình thành sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng bắt đầu q trình ninh kết sau q trình hóa cứng để cuối nhận dạng vật liệu có cường độ độ ổn định định Vì tính chất kết dính tác dụng với nước, xi măng xếp vào loại chất kết dính thủy lực Thật xi măng xây dựng thủy lực không thủy lực Các loại xi măng thủy lực tỉ xi măng Portland cứng lại tác động nước q trình hydrat hóa kháng vật, phản ứng hóa học diễn không phụ thuộc vào lượng nước hỗn hợp nước xi măng: loại xi măng giữ độ cứng đặt chìm nước thường xuyên tiếp xúc với nước Phản ứng hóa học xảy xi măng khan trộn với nước sinh có hydrat khơng tan nước Trong xi măng khơng thủy lực vữa thạch cao buộc phải để khô giữ độ bền vật lý Đá xi măng sản phẩm trình thủy hóa xi măng đạt tới cường độ định 1.2 Thành phần xi măng Xi măng sản xuất cách nghiền, xay xát tỷ lệ thành phần sau đây: • • • • • Vôi oxit canxi, CaO: từ đá vơi, đá phấn, vỏ sị đá phiến đá vơi Silica, Si𝑂2 : từ cát, chai cũ, đất sét đá sét Alumina, Al2O3: từ nhôm tái chế, đất sét Sắt, Fe2O3: từ đất sét, quặng sắt, sắt phế liệu tro Thạch cao, CaSO4.2H2O: tìm thấy với đá vơi Các ngun liệu khơng có thạch cao cân đối để tạo hỗn hợp cới thành phần hóa học mong muốn sau xay pha trộn hai trình trình làm khơ q trình ẩm ướt Các ngun liệu sau đưa qua lị 2600℉ để sản xuất viên màu xám đen gọi clinker Nhôm sắt làm chất trơ dung hạ thấp điểm nóng chảy sili ca từ 3000 đến 2600℉ Sau giai đoạn này, cinker làm nguội nghiền thành bột thạch cao them để điều chỉnh thời gian thiết lập, Sau say cực mịn để sản xuất xi măng SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI 1.3 Công dụng xi măng Công dụng quan trọng xi măng sản xuất vữa bê tơng, chất kết dính cá kết tủa tự nhiên nhân tạo để hình thành nên vật liệu xây dựng vững chắc, chịu tác động thường thấy môi trường Chúng ta cần phân biết bê tơng với xi măng, xi măng vật liệu dung để kết dính vật liệt kết tập xi măng cịn bê tơng sản phẩm việc trộn xi măng với vật liệu kết tập 1.4 Nghành cơng nghiệp sản xuất xi măng Ở Việt Nam, xi măng nghành công nghiệp phát triển sớm để phục vụ công khai thác thuộc địa người Pháp, từ năm 1900 Hải Phòng Hải Phịng nơi ngành xi măng Việt Nam Hiện lực sản xuất xi măng nước Việt Nam vào Khoảng 60 triệu Một số nhà máy lớn: • • • • • • • • Xi măng The Vissai: 10 triệu tấn/năm Xi măng Vicem Hà Tiên: 10,2 triệu tấn/ năm Xi măng Vicem Hoàng Thạch: 6,2 triệu tấn/năm (Tx Kinh Môn, Hải Dương) Xi măng Nghi Sơn: 4,3 triệu tấn/ năm (Tĩnh Gia, Thanh Hóa) Xi măng Bỉm Sơn: 3,8 triệu tấn/năm ( Thanh Hóa) Xi măng Lộc Sơn-Đài Loan (Ninh Bình): 3,6 triệu tấn/năm Xi măng Cẩm Phả:2,3 triệu tấn/ năm Xi măng Tam Điệp: 1,4 triệu SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẬP NGHIỀN 2.1 Khái niệm Quá trình làm giảm kích thước cục vật liệu rắn nhờ ngoại lực tác động vào để phá vỡ nội lực liên kết phần tử gọi q trình đập nghiền Các cơng cụ để thực trình đập, nghiền đánh giá yếu tố sau: + Mức độ đập, nghiền: Là tỉ số kích thước lớn cục vật liệu trước đập, nghiền (Dmax) với kích thước lớn cục vật liệu sau đập, nghiền (dmax), ký hiệu i: i= Dmax dmax Thông thường i = ÷ 3000 lớn Khi dùng kích thước trung bình cục vật liệu trước (Dtb) sau đập nghiền (dtb) ta có mức độ đập nghiền xác hơn: i = Dtb dtb + Năng lượng tiêu hao đơn vị sản phẩm + Chi phí vận hành 2.2 Các phương pháp đập, nghiền Sự phá vỡ vật liệu ngoại lực dựa vào bốn phương pháp sau: + Ép: Dưới tác dụng ngoại lực, thể tích cục vật liệu bị biến dạng nội ứng suất cục vật liệu lớn giới hạn bền nén cục vật liệu bị phá vỡ kết ta thu cục vật liệu có hình dạng khác kích thước nhỏ kích thước trước đập: Hình 2.1 Phương pháp ép SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI + Bổ: Vật liệu bị phá vỡ lực tập trung tác dụng chỗ đặt lực Phương pháp điều chỉnh kích thước vât liệu sau đập: Hình 2.2 Phương pháp bổ + Va đập: Vât liệu bị phá vỡ tác dụng tải động, tải trọng tập trung tương tự bổ, tải trọng phân bố tồn thể tích vật liệu hiệu phá vỡ vật liệu tương tự ép Hình 2.3 Phương pháp va đập + Chà xát: Vật liệu bị phá vỡ chịu tác dụng đồng thời lực nén kéo, sản phẩm thu dạng bột Hình 2.4 Phương pháp chà xát Khi lựa chọn phương pháp đập, nghiền cần phải vào yếu tố: SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI - Cơ tính vật liệu: Vật liệu cứng, vật liệu giịn, vật liệu mềm… - Kích thước vật liệu trước đập, nghiền - Mức độ đập nghiền i Tùy theo kích thước vật liệu trước sau đập nghiền, người ta chia ra: Bảng 2.1: Các loại đập nghiền Đập thô Đập vừa Đập nhỏ Nghiền mịn Nghiền keo D (mm) 300 ÷ 1500 100 ÷ 350 40 ÷ 100 ÷ 30 0.1 ÷ 1.2 d (mm) 100 ÷ 350 40 ÷ 100 ÷ 30 0.1 ÷ 1.2 0.0001 i 3÷5 ÷ 10 16 ÷ 20 100 1000 Đập thơ, đập vừa thường thực trạng thái khơ, cịn đập nhỏ, nghiền mịn, nghiền keo thực trạng thái khơ ướt Q trình đập, nghiền thực chu trình hở, chu trình kín kết hợp chu trình hở với chu trình kín, dùng chu trình hai giai đoạn 2.3 Cơ sở lý thuyết trình đập, nghiền Quá trình đập, nghiền cần tiêu tốn lượng lớn để tạo ứng suất phá vỡ lớn nội lực liên kết phần tử vật thể rắn đem đập, nghiền Để xác định lượng tiêu tốn đó, dựa vào thuyết sau đây: 2.3.1 Thuyết bề mặt Thuyết giáo sư P.Ritinger người Đức nêu năm 1867 phát biểu sau: “Công cần thiết để đập, nghiền vật liệu tỷ lệ với bề mặt tạo thành vật liệu” Để thiết lập cơng thức tính theo thuyết ta xét vật thể khối hình lập phương có cạnh D, sau đập nghiền bị phá vỡ thành khối nhỏ có cạnh d Như số khối tạo thành tỷ lệ lập phương mức độ đập nghiền, nghĩa là: Z= 𝐷3 𝑑3 = i3 Bề mặt khối vật liệu trước đập có cạnh D, bằng: Ft = 6.D2 Tổng bề mặt khối nhỏ sau đập có cạnh d, bằng: SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Fs = 6.d2.Z = d2 𝐷3 𝑑3 = 6.D2.i Như vậy, bề mặt tạo thành là: F = Fs –Ft = 6.D2.i - 6.D2 = 6.D2.(i-1) Gọi Ar công tiêu tốn riêng phá vỡ vật liệu theo mặt phẳng có diện tích 1cm2 (Ar tính N.cm/cm2) cơng để đập vật liệu là: A1=Ar.F = 6K.Ar.D2.(i-1) [N.cm] Trong đó: K: Hệ số tỷ lệ Hệ số K phụ thuộc vào hình dáng, tính chất vật liệu phương pháp đập Thơng thường hệ số K = 1,2 ÷ 1,7 K, Ar xác định thực nghiệm 2.3.2 Thuyết thể tích Thuyết thể tích nhà học người Nga V.L.Kirpitrew đề xuất năm 1874 giáo sư người Đức Ph.Kik kiểm tra thực nghiệm máy nghiền búa năm 1885 Nội dung thuyết thể tích: “Cơng cần thiết để phá vỡ vật liệu tỷ lệ thuận với mức độ biến đổi thể tích vật liệu” A2 = f(∆V) =  V 2.E = K2.V [N.cm] Trong đó: Av : Cơng gây biến dạng σ: Giới hạn bền nén ( kéo) vật liệu, N/cm2 E- Modul đàn hồi vật liệu, N/cm2 2 K2 = 2.E Hệ số tỷ lệ V: Thể tích vật biến dạng ∆V: Hiệu số thể tích vật trước sau đập nghiền ∆V = D3 – d3, cm3 Cả hai thuyết chưa thực hoàn toàn phù hợp với thực tế Thuyết bề mặt thích hợp với đập nhỏ nghiền mịn; cịn thuyết thể tích phù hợp với đập thơ đập vừa SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 10 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Thay số ta được: NHE1 = NFE1 = 60c.n1.t Σ = 60.1.148,8.175200 = 156,42.107 NHE2 = NFE2 = 60c.n2.t Σ = 60.1.18,48.175200 = 19,43.107 Ta có : NHE1>NH01 lấy NHE1 = NH01 => K HL1 = NHE2>NH02 lấy NHE2 = NH02 => K HL = NFE1>NF01 lấy N FE1= NF01 => K FL1 = NFE2>NF02 lấy NFE2 = NF02 => K FL = Do ta có: 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚1 590 [𝜎𝐻1 ] = 𝑍𝑅 𝑍𝑣 𝐾𝑥𝐻 𝐾𝐻𝐿1 = 1.1 = 536,36 (𝑀𝑃𝑎) 𝑆𝐻 1,1 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚2 470 [𝜎𝐻2 ] = 𝑍𝑅 𝑍𝑣 𝐾𝑥𝐻 𝐾𝐻𝐿1 = 1.1 = 427,27 (𝑀𝑃𝑎) 𝑆𝐻 1,1 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚1 468 [𝜎𝐹1 ] = 𝑍𝑅 𝑍𝑣 𝐾𝑥𝐻 𝐾𝐻𝐿1 = 1.1 = 267,43 (𝑀𝑃𝑎) 𝑆𝐹 1,75 𝜎0 360 [𝜎𝐹2 ] = 𝐹𝑙𝑖𝑚2 𝑍𝑅 𝑍𝑣 𝐾𝑥𝐻 𝐾𝐻𝐿1 = 1.1 = 205,71 (𝑀𝑃𝑎) { 𝑆𝐹 1,75 Ứng suất cho phép tải: [𝜎𝐻 ]𝑚𝑎𝑥 = 2,8 max(𝜎𝑐ℎ1 , 𝜎𝑐ℎ2 ) = 2,8.650 = 1820 (𝑀𝑃𝑎) [𝜎𝐹1 ]𝑚𝑎𝑥 = 0,6 𝜎𝑐ℎ1 = 0,6.650 = 390 (𝑀𝑃𝑎) { [𝜎𝐹2 ]𝑚𝑎𝑥 = 0,8 𝜎𝑐ℎ1 = 0,8.340 = 272 (𝑀𝑃𝑎) b Xác định sơ thơng số truyền: Chọn đường kính bánh vòng: d2 = 1,46.D= 1,46.3,5 =5,11 m SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 56 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Đường kính chia bánh nhỏ: 𝑑1 = 𝑑2 5,11 = = 0,312[𝑚] 𝑖𝑏𝑟 16,37 Vậy khoảng cách trục là: 𝑎𝑤 = 𝑑1 + 𝑑2 0,312 + 5,11 = = 2,711[𝑚] 2 Xác định modun: m = (0,01÷ 0,02) 𝑎𝑤 = (27,1 ÷ 54,22) [mm] Chọn m = 30 mm Bánh trụ, thẳng 𝛽 = Xác định số bánh nhỏ: 𝑍1 = 𝑎𝑤 2.2711 = = 18,50 𝑚(𝑢 + 1) 30 (16,37 + 1) Lấy Z1 = 19 >17 (thoả mãn cắt lẹm chân răng) Xác định số bánh lớn: Z2 = 𝑖𝑏𝑟 Z1 = 146,0 Lấy Z2 = 147 Vậy tổng số Zt = 147 +19= 166 (răng) Tính lại khoảng cách trục: 𝑎𝑤𝑡 = Sai số: 𝛿=| 𝑎𝑤 −𝑎𝑤𝑡 𝑎𝑤𝑡 |=| 𝑚𝑍𝑡 30.166 = = 2490 𝑚𝑚 2 2462−2490 2490 | = 0,0112 = 1,12% < 5% (thoả mãn) Không dịch chỉnh c Kiểm nghiệm truyền bánh SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 57 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI */Kiềm nghiệm ứng suất tiếp xúc 2T1K H (ut + 1) bwut d w21  H = Z m Z H Z Có:  H  =  H  Z R Zv Z xH = 427,27.1 = 427,27 (Mpa) Trong đó: Zm- hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp Tra bảng 6.5 – [4-96]: Z M =274 MPa1/3 ZH- hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Tra bảng 6.12 – [4-106]: ZH = 1,76 Hệ số trùng khớp dọc: εβ = bw sinβ bw sin0 = =0 π m π m Hệ số trùng khớp ngang: εα = [1,88 − 3,2 ( 1 1 + )] cos β = [1,88 − 3,2 ( + )] cos0 = 1,69 Z1 Z2 19 147 Vì εβ = nên Zε = √ 4−𝜀𝛼 =√ 4−1,69 = 0,878 Chọn ψba = 0,3 Theo cơng thức (6.16) [4-97] ta có: 𝜓𝑏𝑑 = 0,53 ψba (𝑖𝑏𝑟 + 1) = 0,53.0,3 (8,052 + 1) = 1,44 Chiều rộng vành bw = ψ aw = 0,3.2462 = 738,6 mm SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 58 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Đường kính vịng lăn bánh nhỏ: dw1 = aw 2.2462 = = 543,97[mm] (ibr + 1) (8,052 + 1) - Hệ số tải trọng khí tính tiếp xúc K H : hệ số tải trọng tính tiếp xúc K Hβ : hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành răng, tra bảng (𝟔 𝟐𝟏)[𝟒 − 𝟏𝟏𝟑] K Hα : hệ số kể đến phân bố tải trọng không cho đôi đồng thời ăn khớp { K Hβ = 1,064 (tra bảng (𝟔 𝟕)[𝟒 − 𝟗𝟖], sơ đồ bố trí 6) { K Hα = 1( bánh thẳng) K Hv = 1,2 Trị số 𝐾𝐻𝑣 tra bảng (P2.3) - [4 -250] phụ thuộc vận tốc vịng (với cấp độ xác 7) v= π dw1 n1 π 543,97 18,48 vòng = = 5,26 [ ] 6000 6000 ph Theo công thức (6.39) [4-106] ta có: 𝐾𝐻 : Hệ số tải trọng tính tiếp xúc 𝐾𝐻 = 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝑣 = 1,064.1.1,2 = 1,277 * Momen xoắn tác dụng lên thân thùng theo công thức (7 - 108), [1 - 174]: Mx = 9740N [N.m] n (5-4) Trong đó: N – cơng suất tiêu hao cho máy, kW SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 59 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Theo (4-14) ta có: N =1350,73 kW n – số vịng quay thùng/phút: n = 18,48 vg/ph Thay giá trị vào (4-22) ta có: 𝑀𝑥 = 9740.1350,73 = 711910,73[𝑁𝑚] 18,48 */ Moomen xoắn tác dụng lên trục bánh chủ động: 𝑇1 = 𝑀𝑥 711910,73 = = 104016,65 [𝑁𝑚] 𝑖𝑏𝑟 η 8,052.0,85 Hiệu suất truyền η, η=0,85 Vậy: 𝜎𝐻 = 274.1,76.0,878√ 2.104016,65.1,277 (8,052 + 1) = 15,38 < [𝜎𝐻 ] 738,6.8,052 543,972 = 427,27 (𝑀𝑃𝑎)  Thỏa mãn điều kiện bền ứng suất tiếp xúc */ Kiểm nghiệm độ bền uốn: Theo cơng thức (6.43),(6.44) [4-108] ta có: 2.T1.K F Y Y YF   =  [ F ]  F1 bw d w1.m    =  F 1.YF  [ ] F2  F YF KF – Hệ số tải trọng tính uốn : 𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛼 𝐾𝐹𝛽 𝐾𝐹𝑣 Trong đó: SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 60 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI 𝐾𝐹𝛼 : hệ số kể đến phân bố không cho đôi đồng thời ăn khớp tính uốn, tra bảng (𝟔 𝟏𝟒)[𝟒 − 𝟏𝟎𝟕], 𝐾𝐹𝛼 = 1,091; 𝐾𝐹𝛽 : hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành tính uốn, tra bảng 𝐁𝟔 𝟕 [𝟒 − 𝟗𝟖], 𝐾𝐹𝛽 = 1,158 𝐾𝐹𝑣 : hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp tính uốn, tra 𝐏𝟐 𝟑 [𝟒 − 𝟐𝟓𝟎], 𝐾𝐹𝑣 = 1,825 { Thay số ta có: 𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛼 𝐾𝐹𝛽 𝐾𝐹𝑣 = 1,091.1,158.1,825 = 2,31 Yε – Hệ số kể đến trùng khớp răng: 1 = = 0,571 𝜀𝛼 1,752 𝑌𝜀 = Yβ – Hệ số kể đến độ nghiêng răng, với thẳng:𝑌𝛽 = YF1, YF2 – Hệ số dạng răng: Phụ thuộc vào số tương đương ZV1 ZV2: Số tương đương: 𝑍𝑣1 = 𝑍𝑣2 = 𝑍1 𝑐𝑜𝑠 𝛽 𝑍2 𝑐𝑜𝑠 𝛽 = = 19 𝑐𝑜𝑠 147 𝑐𝑜𝑠 = 19 = 147 Tra bảng (6.18) [4-109] với: 𝑍𝑣1 = 19; 𝑍𝑣2 = 147; Ta được: 𝑌𝐹1 = 4,14 𝑌𝐹2 = 3,6 Thay vào ta có: 𝜎𝐹1 = 𝑇1 𝐾𝐹 𝑌𝜀 𝑌𝛽 𝑌𝐹1 2.104016,65.2,31.0,571.1.4,14 = = 0,094(𝑀𝑃𝑎) 𝑏𝑤 𝑑𝑤1 𝑚 738,6.543,97.30 ≤ [𝜎𝐹1 ] = 390 (𝑀𝑃𝑎) 𝜎𝐹2 = 𝜎𝐹1 𝑌𝐹2 0,094.3,6 = = 0,082(𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎𝐹2 ] = 272 (𝑀𝑃𝑎) 𝑌𝐹1 4,14 => 𝑇ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 d Một vài thơng số hình học cặp bánh ➢ Đường kính vịng chia : SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 61 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI 𝑑1 = 𝑑2 = 𝑚𝑧1 19.30 = = 475(𝑚𝑚) 𝑐𝑜𝑠𝛽 𝑐𝑜𝑠0 𝑚𝑧2 30.147 = = 3575 (𝑚𝑚) 𝑐𝑜𝑠𝛽 𝑐𝑜𝑠0 ➢ Khoảng cách trục chia: a = 0,5(d1 + d ) = 0,5.(470+4410) = 2025 (mm) ➢ Đường kính đỉnh răng: 𝑑𝑎1 = 𝑑1 + 2𝑚 = 570 + 2.30 = 525 (𝑚𝑚) 𝑑𝑎2 = 𝑑2 + 2𝑚 = 4410 + 2.30 = 3625 (𝑚𝑚) ➢ Đường kính đáy răng: 𝑑𝑓1 = 𝑑1 − 2,5𝑚 = 570 − 2,5.30 = 412,5 (𝑚𝑚) 𝑑𝑓2 = 𝑑2 − 2,5𝑚 = 4410 − 2,5.30 = 3512,5 (𝑚𝑚) ➢ Đường kính vịng sở: 𝑑𝑏1 = 𝑑1 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 570 𝑐𝑜𝑠20 = 446 (𝑚𝑚) 𝑑𝑏2 = 𝑑2 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 4410 𝑐𝑜𝑠20 = 3359 (𝑚𝑚) Góc profin gốc  = 20 SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 62 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Bảng 5.1: Bảng tổng hợp thơng số Kí hiệu Cơng suất động 𝑁đ𝑐 Tốc độ động ndc 2800 Vịng/phút Đường kính bánh nhỏ 𝑑1 0,544 m Khoảng cách trục 𝑎𝑤 2462 mm modun Chiều rộng vành m 30 mm 738,6 mm 𝑏𝑤 Giá trị Đơn vị Thông số 2870,74 kW Số bánh nhỏ 𝑍𝑣1 19 Số bánh lớn 𝑍𝑣2 147 Đường kính đỉnh bánh 𝑑𝑎1 525 mm 𝑑𝑓1 412,5 mm 𝑑1 475 mm 𝑑𝑎2 3625 mm 𝑑𝑓2 3512,5 mm 𝑑2 3575 mm nhỏ Đường kính đáy bánh nhỏ Đường kính vịng chia bánh nhỏ Đường kính đỉnh bánh lớn Đường kính đáy bánh lớn Đường kính vịng chia bánh lớn SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 63 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI CHƯƠNG VI: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MÁY NGHIỀN BI 6.1 Lắp ráp máy Sau bệ máy bê tơng khơ tiến hành đặt máy làm việc sau: Đặt hai gối đỡ lên bệ bê tông, rà hai gối đỡ để xác định xác kích thước, căng dây dùng nivo để kiểm tra độ thăng hai gối đỡ theo hai phương nằm ngang Hạ thân máy xuống hai gối đỡ, xoay rà sơ bộ, việc hạ thân máy dùng cầu chạy, cần trục kích Hạ phận giảm tốc xuống gần mặt bê tơng đẩy vào cho bánh vịng cho phép nhỏ 0,4 mm modul đến 20 mm Đổ bê tông vào lỗ bulong gối đỡ hộp giảm tốc Lắp lót vào bên thân thùng, tất bulong phải có ecu phụ đệm lò xo Tiếp theo lắp phận tiếp liệu tháo sản phẩm với phận phụ khác Sau rà lại xác tồn máy lần cuối Trong rà khơng đóng điện cho máy chạy khơng dùng đòn bẩy để bẩy trực tiếp vào mà dùng đòn bẩy để xoay nan hoa bánh vòng lấy bệ hộp giảm tốc làm điểm tựa Trước chạy thử máy cần chạy thử hộp giảm tốc  Sau nối hộp giảm tốc với trục dẫn chạy thử máy nghiền khơng có vật nghiền 34 Sau chạy thử sửa chữa nốt sai sót cịn lại, bắt đầu cho vật nghiền vào thùng nghiền cho máy chạy thử  nữa, sau xem xét lại tồn xiết chặt lại bulong lắp lót, bulong bệ bắt đầu cho máy làm việc có vật liệu SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 64 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI 6.2 Sửa chữa định kì máy Sau thời gian sử dụng chi tiết sau máy nghiền bi mòn nhiều cần phải sửa chữa thay thế: Các lót thùng, vật nghiền, cổ trục, bánh truyền động Ngồi bulong lắp lót đứt bị dãn dài ra, cần phải tổ chức sửa chữa chi tiết * Sửa chữa nhỏ: Sau máy làm việc từ 500  1000 phải siết lại bulong lắp lót, xem lại độ ăn khớp bánh răng, xem lại ống lót, thay phận bít kín cổ trục, thay bi mới, thời gian sửa chữa từ 12  18 * Sửa chữa vừa: Sau máy làm việc từ 6500  8500 phải đắp thêm gọt lại cổ trục, thay lót mịn q quy định, thay bulong lắp lót, sửa chữa bánh răng, thời gian sửa chữa từ  ngày * Sửa chữa lớn: Sau máy làm việc từ  năm phải thay tồn lót thùng, thay bánh răng, thay gối trục sửa chữa thay phận nạp liệu, thời gian sửa chữa từ 15  20 ngày Các trường hợp cần ý thay sửa chữa: - Các bánh bị mòn mặt tiếp xúc đến mức độ cần thay tháo bánh đảo lại bề mặt tiếp xúc lại dùng tiếp tục mặt thứ hai bị mịn hết phải thay bánh khác - Khi tháo bánh khỏi trục khơng nên dùng búa đóng làm ảnh hưởng đến bánh làm hỏng trục chờn đầu trục - Mỗi thay bánh phải rà lại để dảm bảo mặt tiếp xúc - Mỗi thay lót thường phải thay bulong lắp lót SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 65 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI 6.3 Các cố thường gặp biện pháp xử lý Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Cổ trục nóng - Việc cung câp dầu bị tăt - Để nguội sau châm bốc khói chảy kim hay thiếu dầu dầu cho đủ - Lọc thay dầu loại - Dầu không đảm bảo chât lượng hay lẫn bẩn - Cổ trục lăp ráp không - Cạo rà lại lớp kim xác loại Nước làm mát cho cổ trục -Tăng lượng nước làm không đủ mát, hạ nhiệt Vỏ máy nghiền rung -Sai số lăp ráp mạnh - Chỉnh sửa lại độ cân -Bề mặt tiếp xúc bánh lớn bánh -Điều chỉnh lại bề mặt nhỏ có độ sai lệch tiếp xúc theo yêu cầu lớn Đầu trục rỗng rung mạnh - Ống dẫn động không - Siết chặt bu lông nối cân -Độ đồng tâm vỏ nghiền cổ trục sai số -Điều chỉnh xác độ đồng tâm lớn Hướng quay trục rỗng -Hướng quay trục dẫn - Điều chỉnh khoảng hở bị đảo khơng cân cho xác - Khoảng hở bề mặt - Điều chỉnh khoảng hở bánh lớn SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 tiếp xúc bánh 66 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Các bánh cổ đỡ Các bu lông bắt nắp chụp - Siết chặt lại thay trục rung, có tiếng ồn cổ trục hay gối đỡ cổ trục lớn không chặt - Cổ đỡ hư hỏng nặng - Sửa chữa hay thay - Các bánh hư hỏng bánh răng, thay nặng dầu mỡ bôi dầu mỡ bôi trơn - Siết chặt trơn bẩn thiếu - Các bu lông liên kết bánh không chặt Trục kim loại cổ bạc dẫn hướng không đủ cứng vững Bề bánh - Bôi trơn không tốt - Bôi trơn tốt thay hỏng nhanh dầu mỡ bôi trơn lẫn chất dầu nhớt - Điều chỉnh bẩn mạt kim loại - Kẽ hở ăn khớp lớn -Tiếp tục điều chỉnh nhỏ, hay tiếp xúc không tốt Lắp đặt không đạt Năng suất máy nghiền - Cấp liệu không đủ - Tăng lượng nạp giảm nhanh - Gảm ẩm nguyên - Liệu cấp vào ướt - Tấm lót thân bị hỏng liệu - Bổ sung đầy đủ lót thiếu SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 67 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Tiếng ồn máy nghiền -Lượng nạp nhiều - Giảm lượng nạp yếu ớt rời rạc cỡ liệu lớn -Sấy khô vật liệu - Vật liệu ướt - Thay lót đóng khối bịt kín - Bậc thang lót mịn Dịng điện tăng - Máy nghiền tải - Điều chình lại lượng Dao động phạm vi - Cổ đỡ bôi trơn không nạp tốt - Bôi trơn tốt rộng - Hệ thống dẫn động bị - Kiểm tra sửa chữa hỏng rung lắc lại hệ thống dẫn động dội - Điều chỉnh lại - Trọng lượng phân bố -Kiểm tra lại dọc theo đường trịn khơng Có tải trọng khác thêm vào Máy nghiền bi tải -Máy nghiền dừng khởi động thời gian lâu -Có khối đóng rắn phần quay Liệu bị rị rỉ ngồi ống - Lớp lót bị rị rỉ nghiền -Nắp ống nghiền bị rị rỉ SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 - Bốc bớt bi trộn liệu lên -Kiểm tra lau - Xiết chặt trở lại bulông theo momen xiết - Tháo liệu khỏi bề mặt lắp ghép, sau lắp lại xiết chặt bulông, thay lớp đệm 68 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI Tài liệu tham khảo [1] Hồ Lê Viên, “Các máy gia công vật liệu rắn dẻo” , tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật [2] Nguyên liệu dùng cho lò cao [3] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển, “Tínhtốn hệ dẫn động khí tập 1”, NXB Giáo Dục Việt Nam [4] Trịnh Chất-Lê Văn Uyển, “Tính tốn hệ dẫn động khí tâp 2”, NXB Giáo Dục Việt Nam [5] Lã ĐìnhTrao, “Các q trình máy gia cơng học cơng nghiệp hóa chất” [6] Nguyễn Minh Tuyển- Phạm Văn Thiêm, “Kỹ thuật hệ thống cơng nghệ hóa học” [7] Phùng Tiến Đạt- Trần Thị Bính (2004), “Hóa kĩ thuật đại cương”, NXB Đại học sư phạm [8] Perry’s chemical engineers’ handbook 6th edition (Robert H.Perry, Don Green) [9] Hồ Lê Viên, “Giáo trình sở thiết kế máy hóa chất thực phẩm”, Đại học Bách Khoa – Hà Nội, 1997 [10] La Văn Bình-Trần Thị Hi, “Cơng nghệ sản xuất phân bón vơ cơ”, NXB Bách Khoa Hà Nội 2007 [11] https://www.engineeringtoolbox.com/mechanics-t_52.html [12] Hoàng Tiến – Hồ Duy Hoàng (1968), “Sản xuất phân lân nung chảy lò cao”, NXB Lao Động [13]http://vinachem.com.vn/TCTYHC/GifAdv/Ninh_binh/index.htm [14] http://www.vibratingscreenmanufacturer.com/vibrating-screen-for-screeningequipment.htm [15] https://vi.wikipedia.org/wiki/Apatit [16]Nguyễn Hoa Tồn, “Phân bón hóa học” [17]Trần Hữu Quế-Nguyễn Văn Tuấn, “Một số tiêu chuẩn quốc tế vẽ kỹ thuật” [18]La Văn Bình-Trần Thị Hiền-La Thái Hà, “Khoa học công nghệ vật liệu” SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 69 h ĐỒ ÁN GVHD: PGS.TS.VŨ HỒNG THÁI [19]Đặng Việt Cương, “Sức bền vật liệu tồn tập” [20] Nguyễn Bin, “Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm”, tập [21] Trần Hồng Côn- Nguyễn Trọng Uyển, “Công nghệ hóa học vơ cơ” [22] Nguyễn An (1983), “Tính tốn công nghệ sản xuất chất vô tập 2” NXB Khoa học kĩ thuật SVTH: NGUYỄN ĐỨC BÌNH - 20160368 70 h