đồ án tốt nghiệp tính toán thiết kế trạm trộn bê tông xi măng

Trần Nguyên Minh: Đề xuất và lựa chọn phơng án thiết kế, tính toán thiết kế tổng thể, tính toán bộ máy trộn, tính toán hệ thống cấp liệu và quy trình vận hành trạm... Sinh viên thực hiện

Mục lục

Trang

Lời nói đầu……… 4

Chơng I Đề xuất và lựa chọn phơng án thiết kế……… 5

1.1 Phơng án I: Cấp liệu bằng máy bốc xúc……… 5

1.2 Phơng án II: Cấp liệu bằng băng tải cao su……… 8

1.3 Phơng án III: Cấp liệu bằng băng gạt………11

1.4 Phơng án IV: Cấp liệu bằng gầu cào………14

1.5 Kết luận lựa chọn phơng án……… 17

Chơng ii Tính toán thiết kế tổng thể……… 18

2.1 Bố trí mặt bằng trạm trộn……… 18

2.2 Tính toán thiết kế khu vực đặt buồng trộn………19

2.2.1 Buồng trộn……… 19

2.2.2 Cabin điều khiển trạm trộn……… 22

2.2.3 Khung chính……… 23

2.3 Tính toán thiết kế hệ thống cấp vật liệu……… 25

2.3.1 Hệ thống băng vít cấp xi măng……… 25

2.3.2 Hệ thống xe skip cấp liệu……… 26

2.4 Tính toán thiết kế khu vực đặt xyclo chứa xi măng……… 29

2.4.1 Xyclo chứa xi măng……… 29

2.4.2 Khung thép đỡ xyclo chứa xi măng……… 30

2.5 Tính toán thiết kế khu vựa đặt phễu chứa cốt liệu……… 31

Chơng iii Tính toán thiết kế bộ máy trộn……… 33

3.1 Lựa chọn bộ máy trộn……… 33

3.1.1 Máy trộn trục đứng kiểu rôto……… 33

3.1.2 Máy trộn trục đứng kiểu hành tinh……… 34

3.1.3 Máy trộn trục đứng có thùng trộn quay……… 36

3.1.4 Máy trộn trục ngang……… 38

3.1.5 Kết luận lựa chọn bộ máy trộn……… 39

3.2 Xác định các kích thớc hình học của buồng trộn……… 39

3.2.1 Xác định dung tích buồng trộn……… 39

3.2.2 Xác định các kích thớc cơ bản của buồng trộn……… 40

3.3 Tính toán thiết kế sơ bộ các cánh trộn……… 41

3.3.1 Bố trí cánh trộn……… 41

3.3.2 Xác định các kích thớc của bàn tay trộn……… 43

3.4 Xác định công suát cần thiết của máy trộn……… 45

3.4.1 Xác định số vòng quay của cánh trộn……… 45

3.4.2 Xác định hệ số cản trộn riêng……… 45

3.4.2.1 Hệ số cản trộn riêng của cánh trộn rôto……… 45

3.4.2.2 Hệ số cản trộn riêng của cánh trộn làm sạch bê tông…… 46

3.4.2.3 Hệ số cản trộn riêng của cánh trộn hành tinh……… …… 48

3.4.3 Xác định công suất của máy trộn……… 48

3.4.3.1 Công suất dẫn động cánh trộn rôto……… 49

3.4.3.2 Công suất dẫn động cánh trộn làm sạch bê tông………… 50

3.4.3.3 Công suất dẫn động cánh trộn hành tinh ……….51

3.4.3.4 Công suất dẫn động toàn bộ máy trộn……… 52

3.5 Chọn động cơ điện và hộp giảm tốc……… 52

3.6 Tính toán thiết kế bộ truyền hành tinh……… 53

3.7 Tính toán thiết kế một số chi tiết của buồng trộn……….56

3.7.1 Tính toán bàn tay trộn……… 56

3.7.2 Tính toán cánh tay trộn……… 58

3.7.3 Tính toán vỏ buồng trộn……… 58

Chơng iV Tính toán thiết kế Hệ thống cấp liệu……… 61

4.1 Lựa chọn hệ thống cấp liệu……… 61

4.1.1 Phơng pháp dùng băng gạt để vận chuyển cốt liệu………… 61

4.1.2 Phơng pháp dùng băng gầu để vận chuyển cốt liệu………… 62

4.1.3 Phơng pháp dùng xe skip để vận chuyển cốt liệu……….63

4.1.4 Kết luận lựa chọn hệ thống cấp liệu………64

4.2 Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động……… 64

4.2.1 Xác định công suất dẫn động xe skip……… 64

4.2.2 Chọn động cơ điện và hộp giảm tốc……… 66

4.2.3 Tính chọn cáp thép và ròng rọc……… 66

4.2.4 Tính toán thiết kế tang tời……… 68

4.2.5 Tính toán thiết kế trục tang………71

4.3 Tính toán thiết kế xe skip………73

4.3.1 Xác định hình dáng và kích thớc xe skip……….73

4.3.2 Tính bền vỏ xe skip………74

4.3.3 Tính chọn bánh xe của xe skip……… 77

4.3.4 Tính trục bánh xe skip………80

4.4 Tính toán thiết kế đờng chạy của xe skip……… 81

Chơng V quy trình vận hành trạm trộn btxm……… 84

5.1.1 Yêu cầu đối với ngời vận hành trạm……….84

5.1.2 Yêu cầu đối với máy móc thiết bị của trạm………85

5.1.3 Yêu cầu đối với nguyên vật liệu cung cấp cho trạm………… 85

5.2 Bảo dỡng trạm trộn bê tông xi măng……… 86

5.2.1 Bảo dỡng ca……… 86

5.2.2 Bảo dỡng định kỳ……… 87

5.3 Quy định an toàn trong vận hành trạm……… 88

5.3.1 Trớc khi vận hành……… 88

5.3.2 Trong khi vận hành……….88

5.3.3 Sau khi vận hành……… 89

5.4 Quy trình vận hành trạm……… 89

5.4.1 Chuẩn bị nguyên vật liệu……… 89

5.4.2 Quy trình khởi động trạm……… 89

5.4.3 Quy trình dừng trạm……… 90

Kết luận……… 91

Tài liệu tham khảo……… 92

Lời nói đầu

Hiện nay, đất nớc ta đang trong giai đoạn phát triển mạnh, đặc biệt là

về xây dựng Rất nhiều các công trình có quy mô lớn đã và đang đợc thi công

Điều đó đòi hỏi một số lợng lớn các trang thiết bị phục vụ cho việc xây dựng công trình, trong đó có trạm trộn bê tông xi măng Các trạm trộn BTXM đang

đợc sử dụng ở nớc ta hiện nay rất đa dạng và phong phú cả về chủng loại, kích

cỡ và xuất sứ, trong đó có rất nhiều trạm do Việt Nam chế tạo Do vậy “Tính

toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 45 m3/h” là một đề tài tốt nghiệp hay,

có tính thực tế cao và vừa sức dành cho sinh viên chuyên ngành Máy xây dựng - Xếp dỡ Trờng Đại học Giao thông Vận tải

Đề tài này do hai sinh viên Trần Nguyên Minh và Nguyễn Xuân Quảng lớp Máy xây dựng A – K42 thực hiện, trong đó nhiệm vụ cụ thể của mỗi

ng-ời nh sau:

1 Trần Nguyên Minh: Đề xuất và lựa chọn phơng án thiết kế, tính toán thiết kế tổng thể, tính toán bộ máy trộn, tính toán hệ thống cấp liệu và quy trình vận hành trạm

2 Nguyễn Xuân Quảng: Tính toán thiết kế vít tải cấp xi măng, tínhtoán thiết kế xyclo chứa xi măng, tính toán thiết kế hệ thống cấp nớc, tínhtoán phễu cấp liệu, xây dựng sơ đồ điện trạm và quy trình lắp dựng trạm.

Đồ án tốt nghiệp này trình bày lần lợt các nội dung em đã thực hiệntheo nhiệm vụ đợc giao Do thời gian thực hiện có hạn và hiểu biết còn ít nênchắc chắn đồ án này có nhiều thiếu sót, rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của cácthầy trong bộ môn và sự góp ý của các bạn sinh viên

Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Vịnh và thầy giáo

KS Đoàn Văn Tú đã nhiệt tình hớng dẫn để em có thể hoàn thành tốt đồ ántốt nghiệp này

Sinh viên thực hiệnTrần Nguyên Minh

Chơng I

đề xuất và lựa chọn phơng án thiết kế

Các trạm trộn bê tông xi măng đang đợc sử dụng ở nớc ta hiện nay rất

đa dạng và phong phú cả về kích cỡ đến xuất sứ, chủng loại…Tuy nhiên, cóthể phân biệt đợc các trạm trộn thông qua những kết cấu cơ bản nh cách bố trímặt bằng, kết cấu buồng trộn…và đặc biệt là phơng pháp cấp liệu Trên thực

tế hiện nay, ở các trạm trộn bê tông xi măng, có rất nhiều phơng pháp cấp liệu

đợc sử dụng nh cấp liệu bằng máy bốc xúc, cấp liệu bằng băng tải, cấp liệubằng băng gầu…Mỗi phơng án đều có những u nhợc điểm riêng và phù hợpvới từng điều kiện hoàn cảnh cụ thể Sau đây là một số phơng án đang đợc sửdụng nhiều trên thực tế hiện nay và các u nhợc điểm của nó, từ đó rút ra kếtluận để lựa chọn ra phơng án thiết kế tối u nhất

1.1 Phơng án I: Cấp liệu bằng máy bốc xúc

Mô hình trạm trộn sử dụng máy bốc xúc để cấp liệu đợc thể hiện trênhình 1.1 và hình 1.2

- Nguyên lý làm việc:

Máy bốc xúc sẽ xúc vật liệu (đá, cát…) đi lên đờng dốc (1) và đổ vàophễu chứa cốt liệu (2) Phễu chứa (2) gồm có ba ngăn chứa đá lớn, đá nhỏ vàcát Phần dới của phễu chứa (2) có bộ phận cân định lợng cốt liệu Cốt liệusau khi đã đợc cân định lợng chính xác theo yêu cầu của mác bê tông sẽ đợcxả vào xe skip (3) Sau đó xe skip (3) sẽ đợc kéo lên cao bằng cáp theo đờngchạy số (4) nhờ hệ thống động cơ điện (10) dẫn động hộp giảm tốc, tang tời

đợc lật nghiêng và cửa xe skip ở phía đáy xe sẽ tự mở ra, nhờ trọng lợng bảnthân mà cốt liệu sẽ rơi vào buồng trộn (7) Sau khi đã đổ cốt liệu vào buồngtrộn, xe skip lại đợc hạ xuống mặt đất và tiếp tục chu kì cấp liệu mới Lợngcốt liệu trong một lần vận chuyển của xe skip sẽ phục vụ cho một mẻ trộn củabuồng trộn.

Hình 1.1: Trạm trộn BTXM sử dụng máy bốc xúc để cấp liệu

- Chú thích:

1- Đờng lên của máy bốc xúc, 2- Phễu chứa vật liệu, 3- xe skip, 4- Đờng chạy của

xe skip, 5- Cabin điều khiển, 6- Xe vận chuyển bê tông, 7- Buồng trộn, 8- Bộ phận cân

n-ớc, 9- Động cơ điện dẫn động trục trộn, 10- Động cơ điện dẫn động xe skip, 11- Bộ phận cân xi măng, 12- Bộ phận thông khí của xyclo, 13- Xyclo chứa xi măng, 14- Vít tải cấp xi măng, 15- ống bơm xi măng vào xyclo, 16- Hộp giảm tốc, 17- Động cơ điện dẫn động vít tải.

Bộ phận cân nớc (7) sẽ cân đúng lợng nớc theo yêu cầu rồi xả vàobuồng trộn Nớc đợc máy bơm nớc bơm lên từ bể nớc đặt ở dới

Xi măng đợc chứa trong xyclo (13) Khi trạm hoạt động, vít tải (14) sẽvận chuyển xi măng từ xyclo chứa (13) lên thùng cân xi măng (11) Tại đây ximăng sẽ đợc cân định lợng chính xác theo yêu cầu của mác bê tông rồi sau đó

đợc đổ vào buồng trộn Vít tải (14) đợc dẫn động nhờ động cơ điện (16), hộpgiảm tốc (17) Để đa xi măng vào xyclo chứa, ngời ta sẽ bơm xi măng vàoxyclo thông qua đờng ống số (15) bằng luồng khí nén áp lực cao Đờng ống

(15) đợc thông từ dới lên đến đỉnh của xyclo Phía trên xyclo có lắp bộ phậnthông khí (12), gồm có các màng vải lọc chỉ cho phép không khí đi qua vàngăn nớc cũng nh hơi ẩm để tránh làm hỏng xi măng.

Buồng trộn (7) có dạng hình trụ tròn, có một trục trộn đợc bố trí đặtthẳng đứng và dẫn động nhờ động cơ điện (9), hộp giảm tốc Quá trình trộngồm có hai giai đoạn: giai đoạn trộn khô (khi cha có nớc) và giai đoạn trộn ớt(sau khi đã bơm nớc) Sau khi đã trộn xong, bê tông sẽ đợc xả xuống xe vậnchuyển (6) qua cửa xả ở dới thùng trộn (7)

Các cửa xả ở các bộ phận của trạm trộn nh: cửa xả cốt liệu từ phễuchứa (2) vào xe skip (3), cửa xả bê tông sau khi trộn từ buồng trộn (7) xuống

xe vận chuyển (6) đều đợc đóng mở bằng các xy lanh khí nén Do vậy ở trạmtrộn còn đợc trang bị thêm máy nén khí

Toàn bộ việc cân định lợng nớc, xi măng, cốt liệu, đặt chế độ trộn, thờigian trộn…đều đợc điều khiển một cách tự động nhờ máy tính điện tử ở cabin(5) Do vậy việc vận hành trạm trộn đơn giản và chỉ cần một ngời ngồi điềukhiển trên cabin

- Phơng án cấp liệu bằng máy bốc xúc này có những u nhợc điểm sau:+ Ưu điểm:

Việc cấp liệu đợc thực hiện bằng máy bốc xúc trực tiếp đến phễuchứa cốt liệu mà không cần có các thiết bị khác nh băng tải, băng gầu… nênkết cấu của trạm đơn giản, thuận tiện cho việc lắp đặt, tháo dỡ di chuyểntrạm

Kết cấu của trạm gồm ít các bộ phận nên mặt bằng trạm nhỏ gọn vàthờng đợc lắp dựng trên diện tích hình vuông

Ngoài việc cấp liệu, có thể sử dụng máy bốc xúc vào các công việckhác của trạm nh vận chuyển, thu dọn mặt bằng…mà không cần điều máy từnơi khác đến

+ Nhợc điểm:

Trong quá trình vận hành trạm, phải luôn có máy bốc xúc và ngời

điều khiển thờng trực làm việc, do vậy sẽ tốn thêm chi phí Nếu không cómáy bốc xúc làm việc liên tục ở trạm thì dung tích phễu chứa cốt liệu phảilớn, tuy nhiên lúc đó kích thớc phễu sẽ lớn, kồng kềnh Hiện nay ở các trạmtrộn cấp liệu theo cách này thờng dùng phễu chứa cốt liệu gồm ba ngăn, mỗingăn có dung tích không quá 10 m3

Máy bốc xúc chạy bằng dầu diezel có giá thành đắt hơn nếu nh so

Hình 1.2: Trạm trộn BTXM năng suất 45 m 3 /h do Việt Nam chế tạo, sử

dụng máy bốc xúc để cấp liệu

1.2 Phơng án II: Cấp liệu bằng băng tải cao su

Mô hình trạm trộn sử dụng băng tải cao su để cấp liệu đợc thể hiện trênhình 1.3 và hình 1.4

Hình 1.3: Trạm trộn BTXM sử dụng băng tải cao su để cấp liệu

- Chú thích:

1- Động cơ điện dẫn động vít tải, 2- Hộp giảm tốc, 3- ống bơm xi măng vào xyclo, 4- Xe vận chuyển bê tông, 5- Vít tải cấp xi măng, 6- Xyclo chứa xi măng, 7- Bộ phận thông khí của xyclo, 8- Bộ phận cân xi măng, 9- Động cơ điện dẫn động trục trộn, 10-

Động cơ điện dẫn động xe skip, 11- Bộ phận cân nuớc, 12- Buồng trộn, 13- Cabin điều khiển, 14- Đờng chạy của xe skip, 15- Phễu chứa cốt liệu, 16-Xe skip, 17- Băng tải cao su, 18- Phễu chứa cốt liệu.

- Nguyên lý làm việc:

Cốt liệu ban đầu đợc chứa riêng ở các phễu chứa (18) (gồm có hai hoặc

ba phễu (18) chứa từng loại đá lớn, đá nhỏ và cát) Phía dới các phễu chứa(18) có đặt bộ phận cân định lợng, cốt liệu sau khi đợc cân định lợng xong sẽ

đợc băng tải cao su (17) vận chuyển đến phễu chứa (15) rồi xả xuống xe skip(16) Xe skip (16) sẽ vận chuyển cốt liệu theo đờng chạy số (14) lên buồngtrộn (12) Xe skip đợc kéo bằng cáp và dẫn động nhờ động cơ điện (10)

Nguyên lý hoạt động của các bộ phận khác nh xyclo (6), vít tải (5),buồng trộn (12)… ơng tự nh trạm trộn dùng máy bốc xúc để cấp liệu đã trìnhtbày ở trên

- Phơng án cấp liệu bằng băng tải cao su này có những u nhợc điểmsau:

+ Ưu điểm:

Băng tải cao su là loại thiết bị vận chuyển vật liệu liên tục nên khi

sử dụng băng tải, năng suất cấp liệu sẽ cao Phơng pháp cấp liệu này có thểphù hợp với các trạm có năng suất cao

Trong quá trình vận hành, băng tải làm việc tự động, do đó khôngcần có ngời trực tiếp để điều khiển băng tải nh là dùng máy bốc xúc hay dùnggầu cào để cấp liệu

Băng tải chạy bằng năng lợng điện có giá thành rẻ, dễ kiếm, đồngthời cùng loại năng lợng đợc sử dụng của cả trạm nên việc cung cấp năng l-ợng đơn giản hơn

Hình 1.4: Trạm trộn BTXM năng suất 45 m 3 /h do Việt Nam chế tạo, sử

dụng băng tải cao su để cấp liệu

1.3 Phơng án III: Cấp liệu bằng băng gạt

Mô hình trạm trộn sử dụng băng gạt để cấp liệu đợc thể hiện nh hình1.5 và hình 1.6

- Nguyên lý làm việc:

Cốt liệu gồm đá lớn, đá nhỏ, cát đợc chứa riêng biệt và lần lợt trong bangăn phễu chứa số (14) Phía dới mỗi phễu chứa (14) đều có bộ phận cân địnhlợng cốt liệu Đá, cát sau khi đợc cân định lợng chính xác theo yêu cầu củatừng mác bê tông sẽ đợc xả xuống băng tải cao su (15) Cửa xả cốt liệu củacác phễu chứa đợc đóng mở bằng các xy lanh khí nén Băng tải cao su (15)sau khi nhận cốt liệu từ phễu chứa sẽ vận chuyển chúng và đổ vào đầu phía d-

ới của băng gạt (13) Cốt liệu tiếp tục đợc vận chuyển theo băng gạt lên trên

và cung cấp cho buồng trộn (10)

Hình 1.5: Trạm trộn BTXM sử dụng băng gạt để cấp liệu

Buồng trộn của trạm này là loại buồng trộn cỡng bức hai trục đặt nằmngang, hai trục trộn đợc dẫn động riêng biệt nhờ hai động cơ điện số (11) đặt

ở hai bên

Cabin của trạm trộn loại này đợc đặt ở dới mặt đất, do vậy khi lắp dựngcần phải có thêm phần móng nền cho cabin

Hình 1.6: Trạm trộn BTXM năng suất 60 m 3 /h do Hàn Quốc và Trung Quốc

chế tạo, sử dụng băng gạt để cấp liệu

- Phơng án cấp liệu bằng băng gạt này có những u nhợc điểm sau:+ Ưu điểm:

Khác với các phơng án cấp liệu khác có dùng xe skip cấp liệu mangtính chu kì, ở phơng án này việc cấp liệu diễn ra hoàn toàn liên tục từ băng tảicao su đến băng gạt Do vậy năng suất cấp liệu của phơng án này cao hơn hẳn

so với các phơng án khác Phơng án này áp dụng thích hợp cho các trạm trộnlớn có năng suất cao

Các bộ phận tham gia vận chuyển cốt liệu gồm băng tải cao su,băng gạt đều sử dụng nguồn năng lợng điện giá thành rẻ, dễ kiếm và cùngloại năng lợng đợc sử dụng của cả trạm trộn

Hệ thống băng tải cao su, băng gạt phải đợc bố trí thẳng hàng vớinhau, không thể bố trí vuông góc do vậy mặt bằng trạm lớn, tốn diện tích vàtrải dài theo một hớng.

Việc cấp liệu ở phơng án này vẫn phải dùng máy bốc xúc để đổ vậtliệu vào các phễu chứa.

1.4 Phơng án IV: Cấp liệu bằng gầu cào

Mô hình trạm trộn sử dụng gầu cào để cấp liệu đợc thể hiện nh hình 1.7

Trạm trộn gồm có hai cabin điều khiển: cabin số (8) để điều khiển việcvận hành trạm, còn cabin số (13) để điều khiển gầu cào

Các bộ phận khác nh xyclo chứa xi măng (10), vít tải (15)…có cấu tạo

và nguyên lý hoạt động tơng tự với các trạm khác đã trình bày ở trên

Hình 1.4: Trạm trộn BTXM sử dụng gầu cào để cấp liệu

- Chú thích:

1- Động cơ điện dẫn động vít tải, 2- Hộp giảm tốc, 3- ống bơm xi măng vào xyclo, 4- Xe vận chuyển bê tông, 5- Vít tải cấp xi măng, 6- Động cơ điện dẫn động trục trộn, 7- Buồng trộn, 8- Cabin điều khiển trạm, 9- Bộ phận cân xi măng, 10- Xyclo chứa xi măng, 11- Bộ phận thông khí của xyclo, 12- Bộ phận cân nuớc, 13- Cabin điều khiển gầu cào, 14- Cần, 15- Gầu cào.

- Phơng án cấp liệu bằng gầu cào này có những u nhợc điểm sau:

+ Ưu điểm:

Trạm trộn sử dụng gầu cào để cấp liệu bằng cách cào vun vật liệuthành từng đống sát khu đặt buồng trộn, do vậy kích thớc của trạm nhỏ gọn.Tầm với của gầu cào khá xa giúp cho việc vun vật liệu đợc dễ dàng

Gầu cào chạy bằng năng lợng điện rẻ tiền, dễ kiếm, đồng thời cùngloại năng lợng đợc sử dụng của cả trạm trộn do vậy thuận lợi cho việc cungcấp

Quá trình cấp liệu của gầu cào hoàn toàn độc lập, ô tô vận chuyển

thành đống mà không cần sự trợ giúp của máy bốc xúc nh ở các phơng ánkhác.

+ Nhợc điểm:

Năng suất của gầu cào thấp, hơn nữa phụ thuộc vào trình độ taynghề của ngời điều khiển Do vậy phơng án này chỉ thích hợp cho các trạmtrộn có năng suất trung bình và nhỏ

Khi trạm hoạt động, phải có thêm ngời để điều khiển gầu cào, do đótốn thêm chi phí vận hành

Hình 1.8: Trạm trộn BTXM năng suất 30 m 3 /h do Italia chế tạo, sử dụng

gầu cào để cấp liệu

Kết cấu đơn giản, thuận tiện cho việc lắp đặt, tháo dỡ

Giá thành thấp vì có ít các trang thiết bị

Diện tích mặt bằng của trạm trộn nhỏ gọn

Hơn nữa, các phơng án cấp liệu khác dù ít hay nhiều đều phải có sựtrợ giúp của máy bốc xúc

Tham khảo trên thực tế hiện nay, do có nhiều u điểm đã trình bày ởtrên mà phơng án cấp liệu dùng máy bốc xúc đang đợc sử dung rộng rãi, đặcbiệt là đối với các trạm trộn có năng suất trung bình (từ 30 đến 60 m3/h) Do

đó việc lựa chọn phơng án thiết kế dùng máy bốc xúc là hợp lý, phù hợp vớithực tế

Chơng II tính toán thiết kế tổng thể

Bớc đầu tiên trong công việc tính toán thiết kế một máy hay cụm máybất kỳ là tính toán thiết kế tổng thể máy Đối với trạm trộn bê tông xi măng,tính toán thiết kế tổng thể trạm nhằm mục đích xác định các thông số cơ bản

nh năng suất, kích thớc tổng thể… của từng bộ phận thuộc trạm gồm buồngtrộn, xyclo chứ xi măng, phễu chứa cốt liệu, hệ thống cấp liệu, vít tải cấp ximăng…để đảm bảo năng suất của cả trạm đạt yêu cầu thiết kế

2.1 Bố trí mặt bằng trạm trộn

Trạm trộn bê tông xi măng gồm có các bộ phận cơ bản chiếm diện tíchlớn là xyclo, buồng trộn, phễu đựng cốt liệu, cabin, đờng dốc đi lên của máybốc xúc Tuỳ thuộc vào đặc điểm địa hình, diện tích lắp dựng trạm mà cócác phơng án bố trí mặt bằng trạm khác nhau Về cơ bản, các bộ phận đều đ-

ợc xắp xếp theo các vị trí tơng tự nhau ở tất cả các trạm, chỉ khác về phơng án

bố trí các đờng vận chuyển vật liệu (cốt liệu, xi măng)

Nhìn từ trên xuống, có thể đặt đờng cấp xi măng và đờng cấp cốt liệuvuông góc với nhau hoặc nằm trên cùng một đờng thẳng

Hình 2.1: Đờng cấp cốt liệu và cấp xi măng cùng nằm trên một đờng

thẳng

Cấp cốt liệu

Cấp xi măng

Hình 2.2: Đờng cấp cốt liệu và cấp xi măng vuông góc với nhau

Nếu bố trí đờng cấp cốt liệu và đờng cấp xi măng cùng nằm trên một ờng thẳng thì diện tích trạm sẽ trải dài theo một hớng và rất tốn diện tích Đểdiện tích mặt bằng của trạm trộn nhỏ gọn, vuông vắn, ta bố trí các cụm bộphận của trạm trên một mặt bằng hình vuông hoặc hình chữ nhật có các cạnhgần bằng nhau, khi đó đờng cấp cốt liệu và đờng cấp xi măng sẽ vuông gócvới nhau

đ-Để thuận tiện cho việc tính toán thiết kế tổng thể, ta phân chia trạmtrộn ra thành những khu vực và hệ thống sau: Khu vực đặt buồng trộn, khuvực đặt xyclo chứa xi măng, khu vực đặt phễu chứa cốt liệu và các hệ thốngcung cấp vật liệu (cốt liệu, xi măng…)

2.2 Tính toán thiết kế khu vực đặt buồng trộn

Thùng

đựng

Xyclochứa

xi măng

2.2.1 Buồng trộn

Buồng trộn là bộ phận tiếp nhận các thành phần cốt liệu, xi măng, nớc

và chất phụ gia rồi trộn chúng thành một khối hỗn hợp bê tông xi măng Kếtcấu của một loại buồng trộn có dạng nh hình 2.3

Hình 2.3: Buồng trộn cỡng bức trục đứng có cánh trộn quay theo kiểu

Đây là loại buồng trộn có các cánh trộn quay kiểu hành tinh Động cơ

điện (4) dẫn động hộp giảm tốc (5) làm các cánh tay (2) có gắn các bàn taytrộn (1) quay Nhờ có bộ truyền hành tinh mà các bàn tay trộn (7) vừa quayquanh trục riêng của nó, vừa quay quanh trục trung tâm Khi các bàn tay trộn(1) và (7) quay, chúng sẽ trộn đều hỗn hợp bê tông trong thùng

Thông số quan trọng nhất của buồng trộn là dung tích buồng trộn Nóquyết định đến lợng hỗn hợp bê tông đợc trộn trong một mẻ Dung tích buồngtrộn gồm có các loại sau:

V là dung tích của hỗn hợp sau khi đã trộn xong và đợc dỡ ra khỏi

Vi là dung tích của hỗn hợp vật liệu đợc cấp vào thùng trớc khi trộn.

V

k 

Khi trộn bê tông xi măng, hệ số đông đặc đợc lấy: kt = 0,7…0,98

Dung tích hình học VH của buồng trộn đợc tính qua dung tích theo Vi

qua công thức kinh nghiệm sau:

t

t i

H

k

V V

V  ( 2  2 , 5 )  ( 2  2 , 5 ).

Để tính đợc VH, ta cần xácd định dung tích Vt Dung tích Vt đợc tínhtoán theo năng suất Q của trạm Trạm trộn dùng loại máy trộn chu kỳ, do vậynăng suất của trạm đợc tính theo công thức (4-2, [1]) nh sau:

] / [ ,

h m T

V Q

động) Tham khảo các trạm trộn trên thực tế hiện nay, lấy tc = 10 s

t là thời gian trộn, với máy trộn cỡng bức t = (75…120) s Thamkhảo các trạm trộn trrên thực tế, lấy t = 75 s

td là thời gian đổ bê tông ra khỏi thùng Thời gian đổ sản phẩm raphụ thuộc vào phơng pháp dỡ và thờng nằm trong khoảng t = (10…30) s.Hiện nay các máy trộn thờng dùng xy lanh khí nén để đóng mở cửa xả thùngtrộn, vậy lấy td = 10 s

Thay các giá trị trên vào công thức tính Tk, ta có:

Tk = tc + t +td = 10 + 75 +10 = 95 (s)

Từ công thức tính Q, ta rút ra đợc công thức tính dung tích Vt và thay

số vào nh sau:

( 2 , 1 3600

95 45 3600

m T

2 , 1 5 , 2

5 , 2

).

5 , 2 2 (

3

m K

V V

K

V V

t

t H

t

t H

2 ,

k

V V t

t

2.2.2 Cabin điều khiển trạm trộn

Cabin đợc thiết kế phải đủ không gian để đặt máy tính điều khiển vàngời ngồi vận hành trạm Tham khảo các trạm trộn trên thực tế hiện nay, thiết

kế cabin có diện tích 3 m2, với các chiều rộng và dài bc x lc = 1,2 m x 2,5 m.Chiều cao cabin lấy hc = 2,2 m

2.2.3 Khung chính

Khung chính của trạm trộn là một khung kết cấu thép có nhiệm vụ làm

bộ khung để trên đó lắp đặt các bộ phận của trạm nh buồng trộn, cabin điềukhiển, giá đỡ cho vít tải, đờng chạy xe skip…

Hình 2.4: Kết cấu của khung chính

Chú thích:

1- Xe skip, 2- Khung chính, 3- Cabin điều khiển trạm, 4- Đờng lên của xe skip, Buồng trộn, 6- Cửa xả bê tông của buồng trộn.

5-Các kích thớc tổng thể của khung chính đợc xác định nh sau:

- Chiều cao khung chính:

Chiều cao khung chính Hk đợc xác định xuất phát từ yêu cầu củakhung là đỡ buồng trộn lên độ cao nhất định để xả bê tông vào xe vận chuyển

bê tông sau khi trộn Do vậy chiều cao Hk của khung chính phụ thuộc vàochiều cao xả bê tông Hx

Chiều cao xả bê tông Hx phải lớn hơn chiều cao của loại ôtô vậnchuyển bê tông lớn nhất hiện nay đang dùng ở Việt Nam Theo bảng 5.1, tàiliệu (1) giới thiệu về một số xe vận chuyển bê tông xi măng hiện nay thờngdùng, chiều cao lớn nhất của các xe là hmax = 3780 mm, Vậy chọn chiều caocửa xả bê tông Hx = 3850 mm

Với điều kiện Hk > Hx, vậy chọn Hk = 4500 mm

- Chiều rộng khung chính Bk:

Chiều rộng khung chính Bk phải vừa đủ, không rộng quá mà cũngkhông hẹp quá Tham khảo thực tế ở các trạm trộn hiện nay, buồng trộn thờng

đợc đặt ở giữa khung chính, xung quanh buồng trộn cần có lối đi để thuậntiện cho việc lắp đặt, kiểm tra, bảo dỡng sửa chữa…bề rộng lối đi lấy bằng a

= 1 m Vậy bề rộng khung chính đợc tính là:

Bk = 2 (R + a) = 2 (1,28 + 1) = 4,56 (m)

Kích thớc rộng lớn nhất của các xe vận chuyển bê tông hiện nay

đang sử dụng phổ biến ở Việt Nam là bmax = 2750 mm, vậy chiều rộng khungchính Bk = 4,56 m là phù hợp để xe vận chuyển lùi vào nhận bê tông

- Chiều dài khung chính Lk:

Dựa vào hình vẽ, ta thấy chiều dài khunh chính Lk phải thoả mãn

điều kiện sau:

Lk > bc + b + 2R +aTrong đó:

bc là chiều rộng của cabin điều khiển, bc = 1200 mm

b là chiều rộng ô trống để cho xe skip đi lên, tham khảo các trạmtrộn bê tông trên thực tế ta lấy b = 2500 mm

Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ điện (7) quay, thông qua hộp giảm tốc (6) sẽ làm trụcbánh vít quay, nhờ đó xi măng đợc vận chuyển từ xyclo (8) đến buồng trộn

(4) Trong các trạm trộn hiện nay, băng vít thờng đặt nghiêng góc  = (300…

600)

Thông số cơ bản của băng vít là năng suất vận chuyển, tính bằng T/h.Năng suất của băng vít đợc tính toán sao cho cung cấp đủ xi măng chobuồng trộn đảm bảo năng suất của cả trạm trộn là Q = 45 m3/h

Tuỳ thuộc vào mác bê tông mà lợng xi măng trong bê tông là khácnhau Lợng xi măng trong 1 m3 bê tông nằm trong khoảng x = (0,2  0,48) T/

Hình 2.5: Vít tải cấp xi măng

Chú thích:

1- Bộ phận cân xi măng, 2- Động cơ điện, 3- Bộ phận cân nớc, 4- Thùng trộn, 5- Băng vít, 6- Hộp giảm tốc, 7- Động cơ điện, 8- Xyclo chứa xi măng.

2.3.2 Hệ thống xe skip cấp liệu

Xe skip có nhiệm vụ vận chuyển hỗn hợp cốt liệu (đá, sỏi, cát…) saukhi đợc cân định lợng đến buồng trộn Sơ đồ hệ thống xe skip đợc thể hiện

nh hình 2.6

Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ điện (8) quay, thông qua hộp giảm tốc (7) sẽ làm quaytang tời (9) kéo cáp (10) lên Nhờ đó xe skip (1) đợc kéo lên theo đờng chạy

số (2) Khi xe skip (1) đợc kéo cao đến vị trí ngang với cửa nạp (3) Xe skip

sẽ đợc lật nghiêng, cửa xả phía dới xe tự mở ra, cốt liệu nhờ trọng lợng bảnthân sẽ rơi vào buồng trộn qua cửa nạp (3) Sau đó xe skip lại đợc hạ xuống vàtiếp tục chu kỳ cấp liệu mới

Hình 2.6: Hệ thống xe skip cấp liệu

Chú thích:

1- Xe skip, 2- Đờng chạy của xe skip, 3- Cửa nạp cốt liệu của buồng trộn,

4-Động cơ điện của buồng trộn, 5- Buồng trộn, 6- Hộp giảm tốc, 7- 4-Động cơ điện dẫn động

xe skip, 8- Tang tời, 9- Dây cáp, 10- Pu ly.

Xe skip đợc tính toán để đảm bảo cung cấp đủ cốt liệu cho buồng trộnphù hợp với năng suất trạm

Lợng cốt liệu mà xe skip vận chuyển trong một lần phải đủ để cung cấpcho buồng trộn trong 1 mẻ trộn Theo tính toán ở phần trớc, dung tích củakhối hỗn hợp bê tông xi măng dỡ ra khỏi thùng trộn sau 1 mẻ trộn là Vt = 1,2

m3 Vậy khối lợng bê tông 1 mẻ trộn là:

Mt = Vt b = 1,2 2,5 = 3 (T)

Trong đó b là khối lợng riêng của bê tông, b = 2,5 (T/m3)

Xe skip phải đợc tính toán đảm bảo cung cấp đủ cốt liệu ứng với loại bêtông có thành phần cốt liệu lớn nhất Lợng xi măng tối thiểu trong 1 m3 bêtông là xmin = 0,2 T/m3.Vậy phần trăm lợng cốt liệu tối đa trong bê tông tínhtheo khối lợng là:

) / ( 92 , 0 5 , 2

2 , 0 1

C là lợng cốt liệu tối đa trong 1T bê tông.

Xmin là lợng xi măng tối thiểu trong 1 m3 bê tông, xmin = 0,2 T/m3.Vậy khối lợng cốt liệu lớn nhất mà xe skip phải vận chuyển trong mộtlần là:

) ( 76 , 2 3 92 , 0

76 ,

Vc là thể tích của khối cốt liệu ở một lần vận chuyển

c là khối lợng riêng của hỗn hợp cốt liệu, c = 1,5 T/m3

2.4 Tính toán thiết kế khu vực đặt xyclo chứa xi măng

2.4.1 Xyclo chứa xi măng

Xyclo chứa xi măng là một loại bun ke chứa vật liệu, có nhiệm vụchứa đựng và bảo quản xi măng trong một thời gian ngắn để phục vụ cho quátrình sản xuất bê tông của trạm trộn Xyclo có dạng hình trụ tròn, phần dới có

đoạn vát côn để xi măng có thể dễ dàng rơi từ trên xuống đến một đầu củabăng vít Kết cấu cơ bản của xyclo nh hình 2.7 và hình 2.8

Hình 2.7: Xyclo chứa xi măng

Trong quá trình sản xuất bê tông, chỉ nên dùng xyclo để chứa xi măngtrong một ngày, không nên lu lại xi măng sang ngày sau để tránh hiện tợngvón cục và ảnh hởng của thời tiết sẽ làm chất lợng xi măng bị giảm Dựa vàocơ sở đó, ta sẽ tính toán ra dung tích xyclo để có thể chứa đợc lợng xi măng

đủ dùng trong một ngày phù hợp với năng suất trạm trộn Q = 45m3/h

Theo tính toán ở phần trớc, ta có năng suất của băng vít vận chuyển ximăng là Qbv = 22 T/h Giả thiết một ngày trạm trộn làm việc một ca với thờigian t = 4 h Vậy xyclo phải chứa đợc lợng xi măng để dùng trong một ngàylà:

Vx là dung tích mỗi xyclo (m3)

Mx là khối lợng xi măng trong mỗi xyclo (T)

xm là khối lợng riêng của xi măng bột, xm = 1,3 (T/m3)

Từ dung tích Vx của 1 xyclo, ta sẽ xác định đợc các kích thớc cơ

bản của xyclo nh sau:

Đờng kính xyclo D: Tham khảo các xyclo ở các trạm trộn trên thực

3

1 4

2 1

2

d D d D h h

D

V x      

) ( 5 , 9

5 , 2 14 , 3

) 2 , 0 5 , 2 2 , 0 5 , 2 (

7 , 1 14 , 3 3

4 5 , 58 4

.

) (

3

4 4

1

2

2 2

1

2

2 2 2 1

m h

h

D

d D d D h V

Phía trên đỉnh xyclo có lắp ống thông khí cao khoảng 1,5 m.

2.4.2 Khung thép đặt xyclo

Khung thép có nhiệm vụ đỡ xyclo lên cao để lắp 1 đầu băng vít vàocửa xả của xyclo Để đảm bảo góc nghiêng của băng vít là 450, Khung thépphải nâng xyclo lên độ cao 3 m tính từ mặt đất lên cửa xả xyclo Vậy chiềucao tổng cộng của xyclo đặt trên khung đỡ là:

) ( 7 , 15

7 , 1 5 , 9 5 , 1 3

5 , 1

m H

H

h h H

2.5 Tính toán thiết kế khu vực đặt phễu chứa cốt liệu

Phễu chứa cốt liệu có nhiệm vụ chứa cốt liệu từ máy bốc xúc đổ vào,sau đó cân định lợng rồi xả vào xe skip Hình dạng cơ bản của phễu chứa nhhình 2.9

Hình 2.9: Phễu chứa cốt liệu

Dung tích của phễu chứa phải đủ lớn để đảm bảo năng suất trạm, nhngcũng không cần thiết phải lớn quá vì nh vậy kích thớc sẽ kồng kềnh Thamkhảo các trạm trộn trên thực tế, đối với trạm năng suất 45 m3/h, ta thiết kếphễu chứa gồm 3 ngăn bằng nhau, mỗi ngăn có dung tích 6 m3 Đờng vậnchuyển của máy bốc xúc đợc xây dốc 200

Chơng III tính toán thiết kế bộ máy trộn

3.1 Lựa chọn bộ máy trộn

Bê tông sản xuất ra ở các trạm trộn là những mác bê tông có yêu cầucao về chất lợng, do vậy bộ máy trộn đợc dùng trong các trạm trộn là loạimáy trộn cỡng bức Các máy trộn cỡng bức đợc sử dụng phổ biến ở các trạm

trộn hiện nay là các loại máy trộn trục đứng kiểu rôto, máy trộn trục đứngkiểu hành tinh, máy trộn trục đứng có thùng trộn quay, máy trộn trục ngang.

3.1.1 Máy trộn trục đứng kiểu rôto

Sơ đồ cấu tạo máy trộn trục đứng kiểu rôto đợc thể hiện trên hình 3.1.Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ điện (5) quay, thông qua bộ truyền xích (6) và bộ truyềnbánh răng (7) sẽ làm trục trộn quay, từ đó làm cho các cánh tay trộn (3) cùngvới bàn tay trộn (4) quay quanh trục của nó Do đó loại máy trộn này đợc gọi

là máy trộn rôto Cốt liệu, xi măng đợc cấp vào buồng trộn qua các cửa số (1),nớc đợc phun vào buồng trộn bằng đờng ống (2) Sau khi đã trộn xong, bêtông sẽ đợc đổ ra theo cửa (9) Việc đóng mở các cửa đối với máy trộn cỡ nhỏthờng bằng xy lanh khí nén, còn đối với các máy trộn cỡ lớn thờng bằng xylanh thuỷ lực hoặc truyền động điện

Thùng trộn của máy trộn rôto thờng có dạng hình vành khăn và cáccánh trộn đợc bố trí ở các vị trí có bán kính khác nhau, sao cho sau một vòngquay chúng có ít nhất một lần quét qua khoang trộn Các cánh trộn đợc treobằng cơ cấu đàn hồi giúp cho hạt vật liệu không bị kẹt giữa bàn tay trộn và vỏthùng trộn

Để tiết kiệm không gian, bộ truyền động thờng đợc bố trí ở phía dới

đáy hoặc bên trong thùng Tỷ số truyền của bộ truyền động tơng đối lớn(i=3060), do vậy phải phối hợp nhiều bộ truyền hoặc sử dụng bộ truyềnbánh răng hành tinh

Hình 3.1: Máy trộn bê tông trục đứng kiểu rôto

Chú thích:

1- Cửa cấp liệu, 2- ống dẫn nớc, 3- Cánh tay trộn, 4- Bàn tay trộn, 5- Động cơ điện, 6- Bộ truyền xích, 7- Bộ truyền bánh răng, 8- ổ lăn, 9- Cửa dỡ vật liệu

3.1.2 Máy trộn trục đứng kiểu hành tinh

Đặc trng của máy trộn trục đứng kiểu hành tinh là có các cánh trộnquay theo kiểu hành tinh (vừa quay theo trục trung tâm, vừa quay theo trụcriêng của nó) Do vậy quỹ đạo của các cánh trộn không phải là đờng tròn màtheo đờng xycloit, nhờ đó khả năng trộn của máy này tốt hơn so với máy trộnrôto

Sơ đồ cấu tạo của máy trộn trục đứng kiểu hành tinh đợc thể hiện trênhình 3.2

Hình 3.2: Máy trộn trục đứng kiểu hành tinh

động hành tinh của các bàn tay trộn (13) đợc thực hiện nhờ bộ truyền hànhtinh gồm bánh răng trung tâm (5) đợc gắn cố định nhờ trục trung tâm cố định(12), bánh răng trung gian (6), bánh răng hành tinh (7) Các bánh răng này ănkhớp với nhau sẽ giúp cho các bàn tay trộn (13) vừa quay quanh trục trung

Cốt liệu đợc nạp vào buồng trộn thông qua cửa cấp liệu (1) Sau khi đãtrộn xong, bê tông đợc xả ra ngoài qua cửa dỡ liệu (8) đặt ở dới buồng trộn.

Máy trộn hành tinh đợc gọi là cùng chiều khi hớng quay quanh hai trục

là nh nhau, và gọi là ngợc chiều khi hớng quay quanh hai trục là khác nhau

Số vòng quay của cánh trộn xung quanh trục hành tinh (14) thờng gấp

từ 3 đến 6 lần số vòng quay quanh trục trung tâm (12)

Ngoài các bàn tay trộn (13) quay kiểu hành tinh, trong buồng trộn còn

có các bàn tay trộn (9) quay kiểu rôto Nhiệm vụ của chúng là trộn hỗn hợpcùng với bàn tay trộn hành tinh, ngoài ra một số bàn tay trộn rôto còn dùng đểlàm sạch thành bên của thùng trộn

Máy trộn trục đứng kiểu hành tinh có u điểm là chất lợng trộn tốt, tuynhiên nhợc điểm của loại này là cấu tạo rất phức tạp, chế tạo khó khăn, đặcbiệt là bộ truyền hành tinh

3.1.3 Máy trộn trục đứng có thùng trộn quay

Để tạo ra chuyển động tơng đối giữa cánh trộn và vỏ thùng trộn, ngời tacòn dùng cách cho vỏ thùng trộn quay Sơ đồ cấu tạo của một loại máy trộntrục đứng có thùng trộn quay đợc thể hiện trên hình 3.3

Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ điện (2) quay, thông qua hộp giảm tốc (1) làm các cánhtrộn (9) quay Đồng thời vỏ thùng trộn (11) cũng quay nhờ động cơ điện (6)dẫn động hộp giảm tốc (7) Từ đó hỗn hợp bê tông đợc trộn đều Để tăng hiệuquả trộn, trong thùng trộn còn đợc bố trí thêm bộ trộn phụ (12) đợc dẫn độngnhờ động cơ điện (4) và bộ truyền đai (4) Bộ trộn phụ này có tốc độ quay rấtcao, lớn hơn ít nhất từ 400800 vòng/phút so với máy trộn thông thờng.Chính vì vậy loại máy trộn này còn đợc gọi là máy trộn cờng độ cao hoặcmáy trộn kích hoạt

Hình 3.3: Máy trộn trục đứng có thùng trộn quay

Chú thích:

1- Hộp giảm tốc, 2- Động cơ điện, 3- Giá đỡ, 4- Bộ truyền đai, 5- Động cơ điện,

6-Động cơ điện, 7- Hộp giảm tốc, 8- Bánh răng nhỏ, 9- Bàn tay trộn, 10- Vành răng lớn,

11-Vỏ thùng trộn, 12- Bộ trộn phụ.

Loại máy này có u điểm là sản xuất ra bê tông có chất lợng rất cao (độbền hơn 1520% so với bê tông sản xuất ra ở các máy trộn thông thờng) Tuynhiên, nhợc điểm của loại này là tiêu thụ năng lợng lớn Do đó máy trộn bêtông cờng độ cao ít đợc sử dụng rộng rãi, chủ yếu để sản xuất ra mác bê tôngcờng độ cao

3.1.4 Máy trộn trục ngang

Sơ đồ cấu tạo máy trộn trục ngang đợc thể hiện trên hình 3.4

Hình 3.4: Máy trộn trục ngang

Trong loại máy trộn này, các cánh trộn chuyển động theo phơng vuônggóc với trục và có cùng một bán kính Vì vậy để hình thành dòng hỗn hợp di

chuyển theo phơng trục trộn, các cánh trộn đợc đặt nghiêng một góc  =

40500

Hiện nay, loại máy trộn trục ngang đang đợc sử dụng khá nhiều ở cáctrạm trộn Máy trộn có thể đợc dẫn động bằng một động cơ điện hoặc hai

động cơ điện, khi đó mỗi động cơ sẽ dẫn động một trục trộn

3.1.5 Kết luận lựa chọn bộ máy trộn

Tham khảo trên thực tế ở các trạm trộn bê tông xi măng, trong các loại

bộ máy trộn trên, máy trộn trục đứng kiểu hành tinh đang đợc sử dụng nhiềunhất Ưu điểm của loại máy trộn này là chất lợng trộn bê tông tốt, tiêu tốnnăng lợng vừa phải, hiện nay Việt Nam đã chế tạo đợc Do đó ta kết luận lựachọn máy trộn cỡng bức trục đứng kiều hành tinh, trong buồng trộn ngoài cáccánh trộn hành tinh ra còn có các cánh trộn quay kiểu rôto

3.2 Xác định các kích thớc hình học của buồng trộn

3.2.1 Xác định dung tích buồng trộn

Dung tích buồng trộn gồm có các loại sau:

Vt là dung tích của hỗn hợp sau khi đã trộn xong và đợc dỡ ra khỏithùng

Vi là dung tích của hỗn hợp vật liệu đợc cấp vào thùng trớc khi trộn

Hình 3.5: Các kích thớc cơ bản của buồng trộn

Chiều cao Ho của thùng trộn đợc tính qua công thức (4-14, 1) nh sau:

Ho = (1,7  2,0).HTrong đó H là chiều cao của lớp hỗn hợp bê tông trộn, H tỷ lệ với khốilợng của vật liệu trộn và đợc tính theo công thức (4-15, 1):

H = 0,14 + 0,1.Vi = 0,14 + 0,1

t

t K V

H = 0,14 + 0,1 01,,852 = 0,28 (m)Thay vào công thức Ho ta có:

Ho = (1,7 2,0) H

Ho = (1,7 2,0).0,28 = 0,476  0,56 (m)

Từ kết quả trên và tham khảo thực tế, ta chọn Ho = 0,55 m

Tham khảo các thùng trộn thực tế, ta lấy r = 0,3 R

Bán kính của buồng trộn R đợc xác định từ công thức tính dung tíchhình học VH của buồng trộn theo khối hình vành khăn nh sau:

027 , 0 1 (

027 , 0 1 (

14 , 3

5 , 3

Vậy r = 0,3.R = 0,3.1,28 = 0,38 (m)

3.3 Tính toán thiết kế sơ bộ các cánh trộn

3.3.1 Bố trí cánh trộn

Cánh trộn trong thùng trộn phải đợc bố trí thỏa mãn điều kiện là khitrộn các cánh trộn sẽ quét đợc bê tông nằm trong toàn bộ diện tích củakhoang trộn

Đối với loại máy trộn cỡng bức trục đứng có các cánh trộn quay kiểuhành tinh, trong thùng trộn có ba loại cánh trộn: Cánh trộn theo kiểu rôto,cánh trộn theo kiểu hành tinh và cánh trộn quay theo kiểu rôto để làm sạch bêtông thành bên

Bố trí các cánh trộn nh sau:

Số cánh trộn quay theo kiểu rôto: 4

Số cánh trộn quay theo kiểu hành tinh: 3

Số cánh trộn để làm sạch bê tông thành bên: 2, trong đó 1 cánh trộnlàm sạch thành trong, 1 cánh trộn làm sạch thành ngoài

Sơ đồ bố trí các cánh trộn nh hình 3.6 Các cánh tay trộn quay kiểu rôto

đợc đặt cách đều nhau 600, còn ba cánh trộn quay kiểu hành tinh đợc đặt cách

đều nhau 1200

Hình 3.6: Bố trí cánh trộn trong thùng trộn

Chú thích:

1- Bộ truyền hành tinh, 2- Bàn tay trộn quay kiểu rôto, 3- Cánh tay trộn, 4- Bàn tay trộn quay kiểu hành tinh, 5- Bàn tay trộn làm sạch bê tông thành ngoài, 6- Bàn tay trộn làm sạch bê tông thành trong.

3.3.2 Xác định các kích thớc của bàn tay trộn

Kích thớc hình học của bàn tay trộn phụ thuộc vào chiều cao lớp hỗnhợp trộn H trong thùng Khi tính toán thờng sử dụng các công thức kinhnghiệm, áp dụng các công thức đó đồng thời tham khảo các buồng trộn trênthực tế, ta có:

+ Đối với bàn tay trộn quay kiểu rôto: