Thiết kế máy trộn băng xoắn 3 tấn 1giờ

Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn VCNSH-CNTP Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Lời cảm ơn Chúng em chân thành cảm ơn thầy Tôn Anh Minh Thầy đà tận tình giúp đỡ em suốt thời gian làm đồ án Vừa qua em xin chân thành cảm ơn thầy môn Máy Tự Động Hoá CNSH-CNTP, thầy đà trang bị kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho em st nh÷ng kú häc võa qua, cịng nh thêi gian làm đồ án môn để em hoàn thành đợc đề tài Sinh viên: Triệu Ngọc Quân Triệu Ngọc Quân_K5_MTP VCNSH-CNTP Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Lời nói đầu Trong công đại hoá đất nớc việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất cải làm ngày nhiều nên tình trạng sản xuất tự cung tự cấp hầu nh không tồn Nhiều sản phẩm không Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn đủ mà d thừa để xuất đặc biệt mặt hàng nông sản thực phẩm Vấn đề đợc đặt sản lợng để tăng làm đêt tăng giá trị chất lợng mà điều phụ thuộc nhiều vào khâu chế biến bảo quản Do chế biến bảo quản quan trọng Với đề tài thiết kế Máy Trộn Băng Xoắn Tấn/Giờ với mục đích chế biến bảo quản sản phẩm củ nói riêng chế biến bảo quản sản phẩm nông sản nói chung đà phần giảI vấn đề Qua trình tính toán thiết kế dới hớng dẫn thầy giáo Tôn Anh Minh với giúp đỡ thầy môn Máy Và Tự Động Hoá CNSH-CNTP cộng thêm giúp đỡ tận tình bạn đà giúp em hoàn thành đồ án thời gian nh yêu cầu mà đề tài quy định Trong trình làm đồ ¸n kiÕn thøc cịng nh kinh nghiƯm thùc tế cha vững vàng nên không tránh khỏi sai xót em mong đựơc góp ý thầy bạn Qua em xin chân thành cảm ơn thầy bạn môn nh lớp đặc biệt thầy giáo Giáo s Tíên sĩ Tôn Anh Minh đà nhiệt tình giúp đỡ em thời gian làm đồ án Triệu Ngọc Quân_K5_MTP Chơng Giới thiệu trình thiết bị sản xuất chế biến thức ăn gia súc: A.Giới thiệu trình: Trớc sáng lập nên Công nghiệp thực phẩm đại kỹ thuật sản xuất thực phẩm sản xuất thức ăn gia súc đà trải qua đờng phát triển lâu dài PhảI cần đến hàng nghìn năm để từ công cụ thô sơ ngời tiến đến tong xí nghiệp khí hoá đại, trang bị máy móc phức tạp, máy tự động dây chuyền sản xuất tự động Công nghiệp thực phẩm Liên xô khâu quan trọng kinh tế quốc dân gồm có khoảng 30 000 xí nghiệp chế biến nguyên liệu nông nghiệp có tính chất lý, hoá học sinh học khác snr phẩm ngành chăn nuôi thành thực phẩm thức ăn gia súc Yêu cầu hàng năm ngành công nghiệp thiết bị công nghệ chiếm hàng trăm triệu rúp Kế hoạch năm phát triển kinh tế quốc dân Liên xô 1966-1970 đà kiến chế tạo soó lợng lớn máy móc có suất cao để sản xuất thực phẩm , máy chế biến khối lợng nguyên liệu tăng liên tục nhận đợc từ nông nghiệp thành thực phẩm thức ăn gia súc có chất lợng cao Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Muốn thực nhiệm vụ ấy, đứng trớc công nghiệp thực phẩm nghành chế tạo máy thực phẩm, năm gần đây, trờng đại học kỹ thật phải đào tạo đội ngũ cần thiết gồm kỹ s khí loại hình rộng để thực tế công tác họ hoạt động nh sau: thiết kế thiết bị công nghệ ngành sản xuất thực phẩm khác sử dụng, sửa chữa, láp ráp đại hoá thiết bị ding xí nghiệp công nghiệp thực phẩm thiết kế xí nghiệp ngành công nghiệp thực phẩm khác nghiên cứu máy, thiết bị tự động dây chuyền sản xuất Để đáp úng đòi hỏi nhiều mặt công nghiệp chế tạp máy thực phẩm, kỹ s khí thực phẩm phảI có kiến thức quan trọng lĩnh vực thiết kế máy, thiết bị tự động dây chuyền tự động ngành công nghiệp thực phẩm khác Trong điều kiện ngành công nghiệp đại, phảI có chuyên gia có kiến thức sâu không khuôn khổ ngành chuyên môn mà lĩnh vực khoa học kỹ thuật có liên hệ trực tiếp với nó, tiến kỹ thuật đợc xác định không phát triển nh hay khác ngành khoa học kỹ thuật, mà chúng làm phong phú lẫn để hiểu chi tiết máy thiết bị dây chuyền chế biến thức ăn gia súc vào nghiên cứu cụ thể số chi tiết dây chuyền B Các máy trộn vật liệu rời: I/ Cơ sở lý thuyết trình trộn vật liệu rời: 1/ Khái niệm: Trộn trình kết hợp khối lợng vật liệu khác với mục đích nhận đợc hỗn hợp đồng nhất, nghĩa tạo thành phân bố đồng phần tử cấu tử tất khối lợng hỗn hợp, cách xếp lại chúng dới tác dụng ngoại lực Hỗn hợp tạo nh để tăng cờng trình trao đổi nhiệt trao đổi khối lợng Ngời ta trình bày hỗn hợp vật liệu rời dạng hạt sợi hệ thống học Trong hỗn hợp đặn hay phân bố đặn trạng tháI hỗn hợp Trờng hợp lý tởng, hỗn hợp đặn hỗn hợp gồm hai cấu tử đợc trình bày hình dới tát mẫu mà lấy từ hỗn hợp đặn có thành phần đồng chất nh Tuy nhiên trạng tháI nh không đạt đợc trình trộn học, mà đạt đợc trạng thái kế cận với trạng thái lý tởng Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Trạng thái hốn hợp đặn đợc xác định thống kê trạng thái không trật tự (1.1b) trạng thái xác suất tính toán phần tử cấu tử kiểm tra bất kú mÉu nµo cịng b»ng tû lƯ cđa nã toàn hỗn hợp Trạng thái không trật tự đạt đợc công đoạn trộn hỗn hợp 2/ Các thông số ảnh hởng đến trình trộn: a/ Đờng kính tơng đơng hạt: hạt vật liệu thờng có hình dạng không hình cầu nên kích thớc dài chúng theo chiều khác khác Vì ngời ta ding đờng kính tơng đơng dtd để đặc trng cho kích thớc hạt Yếu tố ảnh hởng lớn đến hiệu suất trình trộn khối lợng hạt, nên việc xác định đờng kính hạt cần có khèi lỵng dtd = √ 6m π ρ , (mm); Trong đó: m- khối lợng hạt [kg] - khối lợng riêng hạt [g/mm3] Nếu vật liệu rời bị chặn lỗ sàng có kích thớc a1 a2 đờng kính tơng đơng xác định theo công thức: dtd= a1+a2 ; Nhờ phân loại cách sàng mà nhận đợc N phần có đờng kính tơng đơng dtd1 dtd2, vvcùng với phần có khối lcùng với phần có khối lợng tơng ứng x1, x2,cùng với phần có khối l,xn Nh đờng kính tơng đơng tập hợp hạt xác định gần theo công thức: N x i d tdi D td = i=1 n ∑ xi i=1 , (mm) b/ Phân bố hạt: lớp hạt tập hợp hạt bao gồm hạt có kích thớc không rảI khoảng rộng từ dmin=dtd1 tới dmax=dtdN có phần khối lợng tơng Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn ứng không x1 x2 với phần có khối l. Xn, nghĩa lớp hạt có cáu trúc đa phân tán để mộ tả cáu trúc ta dùng hàm phân bố mật độ q r(d) (hình 10.2a) hàm phân bố tổng Q r(d) (hình 10.2b) Trong hàm phân bố tổng Q r(d) biểu thị phần hạt có đờng kính nhỏ d, d=d có qr(dmin)=0, d=dmax có qr(dmax)=1 hàm phân bố mật độ qr(d) biểu thị hạt kích thớc d giá trị q r(d) lớn mật độ hạt kích thớc d lớn Quan hệ Qr(d) qr(d) đợc xác định theo công thức: q r ( d )= dQr ( d ) d (d ) d Q r ( d ) = ∫ q r (d ) d ( d ) d hc Hình 10.2 hàm pohân bố nhiệt độ qr(d) hàm phân bố tổng Qr(d): a hàm phân bố mật độ qr(d) b hàm phân bố mật độ Qr(d) c hàm phân bố mật độ qr(d) phân bố chuẩn d Hàm phân bố mật độ qr(d) phân bố logarit e Hàm phân bố mật độ qr(d) phân bố RRS Các loại vật liệu rtời khác có cấu trúc tuân theo quy luật phân bố khác Tập trung lại phân làm loại: phân bố chuẩn, phân bố logarit phân bố RRS (10.2) Trong phân bố chuẩn phân bố logarit dùng đẻ mô tả vật liệu hữu (thực vật) đợc nghiền làm thức ăn gia súc Hàm phân bố nhiệt độ hàm phân bố tổng theo khối lợng phân bố có dạng: q r ( d ) lg = σ √2 π { e − tgdlg d z 2 } Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Qr ( d ) lg = σ √2 π { e − tgd −lg d z σ2 } d(d) (h×nh 10.5) (h×nh 10.6) c.Hình dạng hạt Hình dạng hạt đợc xác định hệ số hình dạng -tỷ số bề mặt F bề mặt hạt có dạng cầu có thể tÝch V: ϕ=0 ,205 F √V HÖ sè hình dạng hạt cầu một, hạt khác lớn Hệ số hình dạng giảm kích thớc tơng đơng hạt giảm c Bề mặt riêng lớp hạt Bề mặt riêng đơn vị khối lợng đơn vị thể tích lơp hạt gọi bề mặt riêng ký hiệu Om Ov Bề mặt riêng khối lợng đợc tính theo công thức: O' m= 6. ; ( m2 /kg ) γ d td O' v= ϕ γ ; ( m /m ) d td Trong đó: :khối lợng thể tích vật liệu [kg/m3] :khối lợng riêng hạt [kg/m3] Bề mặt riêng hỗn hợp lớp hạt có đờng kính tơng đơng khác xác định theo công thøc: O' m= ϕi x i ∑d ρ tdi Trong : xi: phần khối lợng lớp hạt i e/ Hệ số ma sát góc ma sát trong: Phơng trình cân lực môi trờng vật liệu rời có dạng: Trong đó: =. + τƒ.σ + τσ + τo τ: øng suÊt tiÕp o: ứng suất tách (ứng suất tiếp ban đầu σ =0) σ: øng st ph¸p f:hƯ sè ma s¸t Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn ứng suất tách o độ bền cắt ban đầu môi trờng vật liệu rời, kết tác dụng qua lại lực liên kết phân tử bên lớp hạt Khi kích thớc hạt nhỏ, ứng suất táchcó thể lực tĩnh điện tạo nên Lớp hạt ẩm có ứng suất tách lớn giá trị cức đại xác định theo công thức (khi không đẻ ý đến ảnh hởng trọng lực): max = ®ã: 2,4 ( 1−ε ) α cos σ ( ), ( N /m2 ) ε d td : sức căng bề mặt chất lỏng nhiƯt ®é trén [mN/m] σ:gãc thÊm cđa chÊt láng với bề mặt hạt rắn [độ] :độ rỗng khối hạt, 2,4: hệ số lấy điều kiện trung bình Đối với lớp hạt khô bề mặt riêng tơng đối nhỏ =0 lúc đó: =. + . + τσ ƒ =ƒ.σ + τ τ.σ + τ σ -1 Rót ra: Nh vËy cã nghÜa lµ hƯ sè ma sát tỷ số ứng suất tiếp gây chuyển dịch (trợt) lớp hạt khô ứng suất pháp tác dụng lên bề mặt lớp hạt Trong thùc tÕ ngêi ta dïng kh¸i niƯm gãc ma s¸t φ cã quan hƯ víi hƯ sè ma sát theo công thức: tg= Đối với lớp vật liệu đứng yên, góc ma sát tơng ứng với góc nghiêng Góc dễ đo thơng có giá trị khoảng 300-400 g.Độ khuếch tán Độ khuếch tán số nghịch đảo kích thớc tong phần tử hỗn hợp Nếu hỗn hợp mà phần tử có kích thớc nh nhau, đợc gọi hệ thốngđơn khuếch tán Các công trình nghiên cứu X.V.Melnhikov đà chứng tỏ : hỗn hợp gồm cấu tử có phần tử mà kích thớc bé đông kích thớc dễ dàng nhận đợc hỗn hợp đồng ngợc lại 3.Cơ chế trình trộn Khi trộn vật liệu hạt, hạt chịu tắc dụng lực có hớng khác nmhau chuyển động hạt hệ tác động tổng hợp lực Ngoài chế trộn phụ thuộc vào cấu trúc máy trộn phơng pháp tiến hành trình, nên khó mô tả toán học P.M.Latxei (nguời Anh) đà đa trình máy trộn nh sau: a Tạo lớp trợt với theo mặt phẳng trộn cắt b Chuyển dịch nhóm hạt từ vị trí sang vị trí khác-trộn tối u c Thay đổi vị trí hạt riêng lẻ trộn khuếch tán d Phân tán phần tử va đập vào thành thiết bị-trộn va đập e Biến dạng nghiền nhỏ phận lớp- trộn nghiền Tuỳ theo kiểu máy trộn mà xuất trình trộn vật liệu rời Khi nghiên cứu trình trộn thứ ăn gia súc dạng rời khô ẩm, ngời ta nghiên cứu động học trình thay đổi phần khối lợng cấu tử hoạt động Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Từ cho they rằng, hỗn hợp đặn đạt đợc hệ lý tởng Trong hệ lý tởng ngời ta phát triển hai trình tráI ngợc nhau: L tạo hỗn hợp thiên tích ( phân chia ngợc lại hỗn hợp đén cấu tử thành phần) Vì vậu theo số liệu V.A.Raxkatavoi P.K.Gievlakov đà dẫn rằng, sau khoảng thời gian trộn cấu tử thức ăn gia súc hỗn hợp hỗn hợp tiến tói trạng thái này, tiếp tục có phân bố lại phận cấu tử lại tách khỏi liên kết cân bằngđó Mặc dù hỗn hợp tiếp tục có phân bố lại, nhng thực phân bố lại xảy bất lợi Nếu phần tử cấu tử khác biệt mặtk kích thớc, hình dạng tỷ trọng, hệ thống xuất hiện tợng tự điều chỉnh lại gây nên hỗn hợp cuối không đồng Sau đà đạt tới trạng tháI cân động học hỗn hợp không lý tởng, tiếp tục trình trộn hỗn hợp, mức độ đồng hỗn hợp giảm xuống hỗn hợp chung không đạt đợc trạng tháI hỗn hợp đặn (hình 10.3b , đờng cong 2) Đánh giá tốc độ gia tăng phần khối lợng cấu tử kiểm tra, phơng trình động học trình trộn trờng hợp chung cã d¹ng” dC V = i =f n ( t )−f ( t ) dt Trong ®ã: V : cờng độ trình tạo hỗn hợp [1/s] Ci : tØ lƯ phÇn tư kiĨm tra [g/g] t : khoảng thời gian trình trôn [s] Fn fo: cờng độ trình thuận nghịch [1/s] Từ phơng trình (10.7), hiển nhiên cờng độ trộn hỗn hợp đợc nâng cao cách tính toán làm giảm tốc độ trình ngợc (sự thiên tích) fo(t) điều cố gắng đạt đợc cách làm thành phần cỡ hạt cấu tử, ví nh sàng phân lại nghiền bổ sung để nhận đợc nghiền mịn trộn vật liệu rời bột nhÃo, giáo s A.I.Peleiev đà giới thiệu thời gian trộn t trình trộn đợc xác định theo công thức : ln t= ( CH C H −C K ) P Trong ®ã:Ch Ck: thành phần khối lợng cấu tử lúc bắt đầu kết thúc qúa trình P: tham số trạng thái đợc xác định thực nghiệm điều kiện đà biệt II Phân loại máy trộn vật liệu rời: 1.phân loại theo phơng pháp làm việc Theo phơng pháp làm việc, máy trộn hỗn hợp rời hoạt động theo phơng pháp học sau: a chuyển động trình cánh trộn b Sự quay thùng có chứa hỗn hợp trộn Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn c Cho hỗn hợp cần trộn qua lỗ phun Phân loại theo nguyên tắc làm việc: Theo nguyên tắc làm việc, ngời ta chia máy trộn làm loại: liên tục gián đoạn Thuộc máy trộn làm việc gián đoạn gồm loại sau: a m¸y trén thïng quay b M¸y trén c¸nh n»m ngang, thẳng đứng c Máy trộn vít tải đứng d Máy trộn lớp sôi có cánh đảo Thuộc máy trộn làm việc liên tục gồm loại sau: a máy trộn vít tải ngang b Máy trộn ly tâm Phân loại theo nguyên tắc cấu tạo: Về cấu tạo trộn gồm hai loại sau đây: a máy trộn có phận trộn quay: Loại đợc dùng phổ biến nông nghiệp gồm kiều: vít tảI, cánh gạt, hành tinh, cánh quạtcùng với phần có khối l; u điểm chủ yếu loại chất lợng cao dễ nạp xả liệu, dễ sử dụng, làm việc liên tục đợc, trộn vật liệu trạng tháI khô, ẩm, lỏng Nhợc điểm khó làm trộn ẩm , mức tiêu thụ điện cao b.Máy trộn thùng quay: Loại gồm kiểu trống, lập thề, côncùng với phần có khối lđ ợc dùng rộng rÃI công nghiệp u điểm có cấu tạo đơn giản, dễ làm sạch, công suất thấp Nhợc điểm tốc độ trộn thấp, làm việc gián đoạn thể tích hữu ích thấp, trộn nguyen liệu dính III Cấu tạo máy trộn thùng quay Máy trộn thùng quay đợc dùng rộng rÃi ngành công nghiệp Trong công nghiệp hóa học sử dụng để trộn phối liệu, công nghiệp thực phẩm để trộn loại hạt liệu rời, vvcùng với phần có khối l Yêu cầu vật liệu đa vào trộn phảI rêi xèp, dé kÕt dÝnh nhá vµ cho phÐ lµm dập nát máy trộn loại chủ yếu làm việc gián đoạn, nhng loại thùng nằm ngang làm việc liên tục Cấu tạo máy gồm: thùng trộn, phận dẫn đông phận đữ Thùng quay có nhiều cách bố trí có nhiều hình dạng khác để tạo dòng vật liệu Chuyển động khác theo yêu cầu công nghệ Thông thờng hình tụ nằm ngang (hình 10-4.1) thẳng đứng (hình 10-4.2) Loại dễ chế tạo, dễ lắp ráp, dễ điều chỉnh Để trộn sản phẩm thật mÃnh liƯt vµ trén cho phÐp nghiỊn, ngêi ta dïng thùng quay lục giác nằm ngang (hinh 10-4.3) Loại thùng quay hình trụ chéo (hình 10-4.6) bảo đảm trộn nhanh chóng chất lợng cao, thực ®ång thêi c¶ trén chiỊu trơc lÉn trén híng kÝnh, trộn khuếch tán lẫn trộn đối lu, va đập nghiền Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Hình 10.4 dạng máy trộn thùng quay KiĨu trơc nằm ngang kiểu hình trụ thẳng đứng kiểu lục giác nằm ngang kiểu hình côn đứng kiểu hình côn nằm ngang kiểu hình trụ chéo kiểu chữ V kiểu nồi kiểu tứ diện Loại thùng hình trụ chữ V (hình 10-4.7) dùng cần trộn hiệu cao Máy dùng để trộn hỗn hợp có yêu cầu độ trộn cao nh prêmix, thuốc thú y dạng bột,cùng với phần có khối l loại máy trộn có đầy đủ năm trình trộn đà nêu Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Máy trộn hình nón gồm hai hình nón cụt nối với ống hình trụ nh trục quay thơng đI qua theo đờng kính ống (hình trụ), hay trờng hợp riêng với đờng tâm hình trụ Trong máy trộn hình nón, hiệu trộn tăng lên nhờ trộn đợc vật liệu rời dọc theo bề mặt thay đổi hình nón Khi trộn vật liệu có khuynh hớng vón cục cần làm ẩm chúng, vài trờng hợp máy trộn hình nón có nạp viên bi cầu b»ng kim lo¹i hay b»ng sø, song sù tiÕt kiƯm phơng pháp không cao, mẻ trộn phải nạp tháo bi nh lấy riên chúng tháo thành phẩm Trên hình 10-4.4 10-4.5 trình bày cấu tạo máy trộn hình côn đứng máy trộn hinh côn ngang Máy trộn dạng nồi quay (hình 10-4.8) gồm chủ yếu có bình chứa dạng lập phơng quay trục nằm ngang với đờng tâm quay bình chứa trùng với đờng chéo Sử dụng hình dạng lập phơng thay cho dạng hình trụ giảI thích hình trụ dài, khó đảm bảo việc trộn tháo sản phẩm nhanh chóng Trộn nồi quay có hiệu tăng hiệu mạnh nhờ có lắp thêm cánh đảo quay theo hớng ngợc chiều quay nồi IV Cấu tạo máy trộn có phận trộn quay Cấu tạo máy trộn có phận trộn quay bao gồm cấu trộn quay bao gồm cấu trộn, thung trộn phận dẫn động Máy trộn dải bng xoắn hình 10-5.1,2,3 thuộc loại máy trộn vận chuyển Việc trộn đợc tiến hành băng xoắn vậy, trộn vật liệu, băng xoắn cong có tác dụng làm dịch chuyển vật liệu trộn Thùng trộn máy trộn dải băng xoắn có tác dụng làm dịch chuyển vật liệu trộn Thùng trộn mày trộn dải băng xoắn có dạng máng hay bình kín thích ứng làm vịêc với chân không để chuyển chỗ snả phÈm trén ë hai híng ngỵc chiỊu nhau, vài cấu tạo máy trộn dùng băng xoắn ngời ta lắp hai dảI băng có đờng vít trái băng xoắn dể trộn sản phẩm rời rắn đồng thời làm ẩm vật liệu trục máy trộn phải có cào đặc biệt để làm thành máng, băng phải quay với khe hở thành thùng vài milimet Loại máy trộn đợc sử dụng Nhà máy Thức ăn Gia súc An Phúc, Viphacocùng với phần có khối l Máy trộn dạng cánh đảo thuộc loại máy trộn vận chuyển ( hình 20-5.4,5) Việc khuấy trộn đựơc tiến hành cánh đảo, thông thờng cánh đợc lắp chặt trục nằm ngang Các máy trộn loại làm việc liên tục hay gián đoạn máy làm việc liên tục, cánh đảo đợc lắp chặt trục theo đờng ren vít, nhằm đảm bảo đồng thời khuấy trộn chuyển rời sản phẩm dọc trục Chất lợng loại máy trộn phụ thuộc vào thời gian trộn đợc xác định thực nghiêm thời gian trộn phảI phù hợp với thời gian chuyển ròi sản phẩm máy trộn từ cửa nạp ®Õn cưa th¸o thêi gian ®ã cã thĨ thay ®ỉi cách thay đổi số vòng quay trục cánh đảo nh góc xoay cánh đảo trục Trong máy trộn dùng cánh đảo làm việc gián đoạn, sản phẩm thờng đợc trộn bong cánh đảo hớng tâm, nghiêng chút trục thùng quay Cách bố trí nh phận làm việc đảm bảo trình trộn đồng thời tuần hoàn sản phẩm máy trộn Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội 1 Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Máy trộn kiểu vít làm việc gián đoạn hay liên tục, máy trộn vít tải cánh đứt (10-5,6) thực trộn vật liệu trình trộn Nó đợc sử dụng vừa trộn vừa vận chuyển vật liệu Vật liệu đợc đảo trộn mÃnh liệt trộn máy trộn vít tải hai trục (10-5,7) Các phận loại máy tơng tự nh máy trôn cánh, nhng trục trộn dại cánh phải nằm bề mặt vít cánh liền thành bề mặt mặt vít Nh máy trộn vít tải cánh đứt trờng hợp riên máy trộn cánh Máy trộn vít tảI thẳng đứng làm việc gián đoạn gồm có cấu trộn dạng vít tải nằm ống khuếch tán máy trộn này, vật liệu đ ợc tuần hoàn nhiều lần đảo trộn mạnh, nên đợc dùng để trộn sản phẩm dạng bột Hầu hết sở chế biến thức ăn gia súc xí nghiệp chăn nuôi phía Nam dùng loại máy trộn Cũng thuộc loại máy trộn vít tải làm việc gián đoán có máy trộn vít xoắn nghiêng, gọi máy trộn hành tinh Loại máy trộn đợc mô tả nh hình (10-5.9), gồm thùng trộn hình nón bên đặt vít xoắn nghiêng vít xoắn đặt nghiêng theo độ nghiêng đờng sinh vỏ thùng Ngoài vít đợc nối với cấu quay vít động quay để quay vít theo trục thẳng đứng thùng vít xoắn đợc chuyển động từ động qua hộp giảm tốc tới Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn khớp Cacđăng sau thời gian đảo trộn đạt yêu cầu, mở van chắn ống tháo sản phẩm để thu hồi sản phẩm bột hỗn hợp Máy trộn loại đợc công ty liên doanh Proconco sử dụng sử dụng để chế biến thức ăn gia súc từ năm 1993 để trộn vật liệu dạng bột khô, ngời ta dùng máy trộn ly tâm (10-5.10) cấu tạo máy gồm vỏ cố định rô to hình nón cụt có gắn cánh trộn có lỗ vào thùng trình tiếp tục nh đạt yêu cầu Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Chơng II Tính toán máy trộn dạng băng xoắn I Thể tích thùng trộn kích thíc thïng trén: thĨ tÝch thïng trén: Tõ c«ng thức xác định xuất máy: Q=60 x V t= Vt ρ.ϕ τ t +τ p Q ( τ t +τ p ) 60 ρ ϕ Trong ®ã: Q:năng suất máy: 3tấn/ h P:khối lợng riêng vËt liƯu trén: 700kg/m3 φ:hƯ sè chøa cđa vËt liƯu: 0,6 τt: thêi gian trén: 10 τp: thêi gian phơ τp =ττn + τth + τr τn:thêi gian n¹p liƯu: τth:thêi gian th¸o liƯu: τr:thêi gian rưa liƯu: Nh vËy τp=ƒ.σ + ττn+τth+τr =1+1+0=2 2.kÝch thíc thïng trén: a ®êng kÝnh thïng trộn: thùng trộn có hình dạng nửa dới hình trụ, nửa hình trụ chữ nhật Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Ta có: thÓ tÝch thïng π D V =L +D L Chän chiỊu dµi thïng L=2,5.D π D V =2,5 x +2,5 D3  V , 44 D3= = =0 , 41 π , 48 2,5 +2,5 D= 0,74 (m) b chiÒu dµi thïng: L= 2,5.D=2,5.0,74=1,85 (m) c.chiỊu cao thïng trén: h=1,5.d=1,5.0,74=1.11 (m) d.đờng kính cánh trộn lớn: dt1=0,95.D=0,95.0,74=0,7 (m) e đờng kÝnh c¸nh trén nhá: 1 d t = d t1 = x 0,7=0 , 35 m 2 f.bớc xoắn cánh trộn: s = (0,8-1,2)dt1=1,2.dt1=1,2.0,7=0,84 (m) II Công suất tiêu hao máy Công suất đo cánh lớn máy trộn: Khi trộn áp lực riêng vật liệu tác dụng lên điểm máy đợc xác định: Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn P1 = .g.htb1tg2 (450 + ) Trong : :khối lợng riêng vËt liÖu trén 700 kg/m3 g:gia tèc träng trêng 10 m2/s2 htb1:chiều sâu nhúng chìm trung bình cánh đợc xác định nửa chiều sâu nhúng chìm lớn đến mặt thoáng lớp vật liệu a Đờng tâm trục h 45 R Với cánh trộn chiều sâu trung bình là: htb 1= R1 cos α +a= 350 √ + 70=192 mm 2 : góc nội ma sát vật liÖu trén: 300 θ Pt = 700.10.0,129.tg2.(450 + ) 30 Pt = 700.10.0,192.tg2.(450 + ) N P1 = 4032 m Nh áp lực pháp tuyến toàn tác dụng lên cánh trộn : E1=F1.P1 Trong đó: Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn F1: diện tích phần nhúng chìm vật liệu F1=a1.b1 a1:chiều dài cánh nhúng chìm sản phẩm a1 = R+a 350+70 = sin α √2 = 600mm b1:chiỊu réng c¸nh: 35 mm F1=0,6.0,035=0,021 m2 E1=0,021.4032=85 (N) - Khi cánh chuyển động vật liệu trợt cánh chịu tác dụng lực ma sát P EP E 220 450 Ems Đờng tâm trục E0 Trở lực toàn phần tác dụng lên cánh: R1 = E1 cos : góc ma sát tg = f:là hệ sè ma s¸t cđa vËt liƯu víi c¸nh thêng lÊy f= 0,4  tg = 0,4   = 220 E1 85 = 86 N R1 = cos 22 99 Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn Phần R chia làm thành phần vuông góc với trục quay E pl song song víi trơc quay lµ E01 ta cã: E p =R cos ( α−β )=  E p 1= E1 cos β E1 cos β cos ( α−β ) ( cos α cos β +sin α sin β ) = E1 ( cos α +sin α tg ) : góc nghiêng cánh với trục lắp cánh: 450 Ep1 = 86(cos450 + 0,4sin450) = 84N Mặt khác ta có: E01=R1 sin ( α−β )= = E1 cos β E1 cos β sin ( α−β ) ( sin α cos β−sin β cosα )=E1 ( sin α−tg β cos α )  E01 = E1(sin - f.cos) = 85(sin45 - 0,4.cos45) = 36 (N) Công suất cánh lớn máy trộn là: Z N = i=1 E 1i V 1000 Trong Z1:số cánh ngập vật liệu: V1: vận tốc vòng cánh R n1 V 1= 30 n1: sè vòng quay cánh 60 vòng/phút R1:bán kính cánh: 0,35 (m) V 1= π 0, 35 60 30 = 2,198m/s VËy ta cã: N =8 85 , 198 =1 , 49 KW 1000 C«ng suÊt cánh nhỏ máy trộn: Khi trộn áp lực riêng vật liệu tác dụng lên điểm máy đợc xác định: P1= g h tb1 tg (450 + θ ) Trong ®ã: :khối lợng riêng vật liệu trộn 700 kg/ m3 Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội Đồ án môn học Thiết kế máy trộn băng xoắn g:gia tốc trọng trờng 10m2/s2 htb1:chiều sâu nhúng chìm trung bình cánh đợc xác định nửa chiều sâu nhúng chìm lớn đến mặt thoáng lớp vật liệu Với cánh trộn nhỏ chiều sâu trung bình là: htb = R2 cos α +a= 175 √ + +35=116 mm 2 : góc nội ma sát vật liÖu trén: 300 θ ) 30 P2 =700 10 ,116 tg (450 + ) P2 =700 10 ,116 tg (450 + N P2 = 2436 m Nh áp lực pháp tuyến toàn tác dụng lên cánh trộn là: E2=F2.P2 Trong đó: F2: diện tích phần nhúng chìm vật liệu F2=a2.b2 a2: chiều dài cánh nhúng chìm sản phẩm a2 = - R+a 175+ 35 = =300 mm sin α √2 b2:chiỊu réng c¸nh: 20 mm F2= 0,3.0,02=0,006 m2 E2=0,006.2436=14,6 (N) Khi cánh chuyển động vật liệu trợt cánh chịu tác dụng lực ma sát P EP E 220 450 Ems Đờng tâm trục E0 Triệu Ngọc Quân_K5MTP_Đại học Bách khoa Hà Nội