Trang bị điện điện tử trạm chộn bê tông 60 m3/h của tổng công ty xây dựng Bạch Đằng. Đi sâu nghiên cứu trạm cân tự động

Trang bị điện điện tử trạm chộn bê tông 60 m3/h của tổng công ty xây dựng Bạch Đằng. Đi sâu nghiên cứu trạm cân tự động

1 LỜI NÓI ĐẦU Trong nền công nghiệp hiện đại ở mọi ngành sản xuất, mục tiêu tăng năng suất lao động được giải quyết bằng cách gia tăng mức độ tự động hoá các quy trình và thiết bị sản suất. Tự động hoá có thể nhằm mục đích tăng sản lượng hoặc cải thiện chất lượng và độ chính xác của sản phẩm, thậm trí có thể thay thế một phần hay toàn bộ thao tác vật lý của công nhân vận hành máy, thiết bị. Những hệ thống tự động này có thể điều khiển toàn bộ quá trình sản xuất với độ tin cậy và ổn định cao mà không cần sự can thiệp của con người. Vì vậy, điều khiển tự động là một vấn đề hết sức quan trọng trong công nghiệp. Trong quá trình phát triển nền kinh tế, chúng ta đang từng bước đưa ứng dụng của tự động hoá vào hầu hết mọi lĩnh vực sản xuất của các ngành kinh tế nhằm tạo ra những sản phẩm có chất lượng tốt có tính ổn định và tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường. Xây dựng và sản xuất vật liệu xây dựng cũng đang từng bước được tự động hoá, sử dụng các công nghệ khoa học mới vào sản xuất. Trạm trộn bê tông tự động là một ví dụ về ứng dụng và đưa công nghệ kỹ thuật của tự động hoá vào việc điều khiển và vận hành trạm. Với đề tài của mình ”Trang bị điện điện tử trạm chộn bê tông 60 m 3 /h của tổng công ty xây dựng Bạch Đằng. Đi sâu nghiên cứu trạm cân tự động”, em đã đi sâu nghiên cứu việc thiết kế điều khiển cho một trạm trộn bê tông cụ thể (Trạm trộn bê tông tự động với công suất 60 m 3 /h). Trong quyển đồ án này em làm thành 3 chương với nội dung như sau: Chương 1: Giới thiệu về bê tông, công nghệ sản xuất bê tông và trạm trộn bê tông. Chương 2: Trang bị điện – điện tử cho trạm trộn bê tông 60 m 3 /h. Chương 3: Đi sâu nghiên cứu hệ thống cân tự động. 2 Bản đồ án này do em tìm tài liệu tham khảo và thiết kế dưới sự hướng dẫn của cô giáo Trần Phương Thảo. Dù đã cố gắng nhưng do khả năng của mình còn hạn chế nên trong bản đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô để em hoàn thiện hơn kiến thức của mình. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Trường 3 Ch-ơng 1. Giới thiệu về bê tông, công nghệ sản xuất bê tông và trạm trộn bê tông. 1.1. KháI niệm chung về bê tông [3] Trong lnh vc xõy dng bờ tụng l mt nguyờn vt liu vụ cựng quan trng, cht lng ca bờ tụng cú th ỏnh giỏ c cht lng ca ton b cụng trỡnh, do ú vic xỏc nh chớnh xỏc khi lng ca tng nguyờn liu cú trong thnh phn bờ tụng cng chớnh l vic xỏc nh cht lng ca nú. Vỡ vy nhim v cõn trn bờ tụng c ra. Trong h thng trn bờ tụng thc t cú rt nhiu yu t u vo ln u ra cn phi xỏc nh, ú l: * Xỏc nh ng dng ca bờ tụng: Nhng cụng trỡnh xõy dng khỏc nhau cn cú nhng loi bờ tụng khỏc nhau thớch ng vi mụi trng xung quanh. Vớ d nh bờ tụng dựng xõy dng nh cao tng cn cht lng cao, kh nng chu nộn tt, bờ tụng dựng ỳc cỏc tr cu cn phi cú cht ph gia chúng ụng v phi cú bn cao trong mụi trng nc. Do ú bờ tụng s cú nhng loi khỏc nhau tựy thuc vo mc ớch s dng.Loi bờ tụng c xỏc nh da vo t l pha trn cỏc thnh phn. Xỏc nh thnh phn cỏt, ỏ. Xỏc nh loi xi mng. Xỏc nh t l nc, ph gia. Vỡ vy iu khin mt h thng trn thc t cn ph kt hp nhiu vn t c khớ, k thut xõy dng n iu khin t ng. 4 1.1.1. Khái niệm Bê tông là loại vật liệu nhân tạo được tạo ra bằng cách tạo hình và làm rắn hỗn hợp được lựa chọn hợp lý của xi măng, nước, cốt liệu (cát, đá, đá dăm, sỏi, ) và phụ gia. Hỗn hợp vật liệu mới nhào trộn xong được gọi là hỗn hợp bê tông. Hỗn hợp bê tông phải có độ dẻo nhất định để việc vận chuyển, tạo hình và đầm chặt được dễ dàng. Cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực, vữa xi măng và nước bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng vai trò là chất kết dính, đồng thời lấp đầy các khoảng trống giữa các cốt liệu. Khi rắn chắc hồ xi măng kết dính các cốt liệu thành một khối đá được gọi là bê tông. Bê tông có cốt thép gọi là bê tông cốt thép. Ngoài xi măng các loại, người ta có thể dùng thay thế một phần hay toàn bộ xi măng bằng chất Polime đó là bê tông xi măng Polime hoặc bêtông Polime. Trong bê tông xi măng cốt liệu thường chiếm từ 80 ÷ 85%, còn xi măng chiếm từ 8 ÷ 15% khối lượng. Bê tông và bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp xây dựng và có những ưu điểm sau: Cường độ cao, có thể chế tạo được ra những loại bê tông có cường độ cao, hình dạng và tính chất khác nhau, giá thành hợp lý, bền vững và ổn định đối với nước, nhiệt độ, độ ẩm. Tuy vậy bê tông khá nặng, cách âm, cách nhiệt kém, khả năng chống ăn mòn yếu. Yêu cầu cơ bản của bê tông là phải đạt được cường độ ở tuổi quy định hoặc đạt được yêu cầu khác như độ chống thấm, ổn định với môi trường và độ tin cậy khi khai thác, giá thành không quá đắt. Với các loại bêtông đặc biệt phải tuân theo quy định riêng. 1.1.2. Phân loại Bê tông có rất nhiều loại, tuỳ theo từng yêu cầu tiêu chuẩn khác nhau người ta chia làm các loại khác nhau như sau: + Theo cường độ 5 Bê tông thường có cường độ từ 150 ÷ 400 daN/cm 2 Bê tông chất lượng cao có cường độ từ 500 ÷ 1400 daN/ cm 2 + Theo loại chất kết dính Bê tông xi măng, bê tông silicát, bê tông thạch cao, bê tông polime, bê tông đặc biệt . + Theo loại cốt liệu Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bê tông cốt liệu đặc biệt, bê tông cốt kim loại. + Theo khối lượng thể tích + Theo phạm vi sử dụng Bê tông thường được dùng trong kết cấu bê tông cốt thép (móng, cột, dầm, sàn). Bê tông thuỷ công dùng để xây đập. Bê tông đặc biệt, bê tông chịu nhiệt, bê tông chống phóng xạ. 1.1.3. Các tính chất cơ bản của hỗn hợp bê tông và bê tông.  Tính công tác của hỗn hợp bê tông - Độ sệt (độ lưu động) - Độ cứng - Các yếu tố ảnh hưởng đến tính công tác của hỗn hợp bê tông - Diễn biến của độ sệt theo thời gian  Các tính chất cơ bản của bê tông - Cường độ của bê tông - Độ chặt của bê tông - Tính chống thấm nước của bê tông - Sự co ngót và nở của bê tông - Sự ăn mòn của bê tông 6 1.2. thành phần và yêu cầu thành phần cấu tạo bê tông [1] 1.2.1. Thnh phn chớnh + Ct liu nh: Cỏt Cỏt dựng ch to bờ tụng cú th l cỏt thiờn nhiờn hay cỏt nhõn to cú c ht t 0.14 ữ 5 mm. Cht lng cỏt ph thuc vo thnh phn khoỏng, thnh phn ht v lng tp cht (Hm lng SiO 2 98%; lng bi bn khụng ln hn 1%). Khụng cho phộp ln trong cỏt cỏc ht si, ỏ dm cú ng kớnh ln hn 10 mm. Quy nh nhng ht ln trong cỏt cú ng kớnh t 5 ữ 10 mm khụng vt quỏ 10% khi lng. Lng cỏt khi trn vi xi mng v nc, ph gia phi c tớnh toỏn hp lý, nu nhiu cỏt quỏ thỡ tn xi mng khụng kinh t v ớt cỏt quỏ thỡ cng bờ tụng gim. + Ct liu ln - ỏ dm hoc si Si do mt trũn, nhn, rng v din tớch mt ngoi nh nờn cn ớt nc, tn xi mng m vn d m, d trn, nhng lc dớnh bỏm vi va xi mng nh nờn cng bờ tụng si thp hn bờ tụng ỏ dm. i vi ỏ thỡ thụng thng ngi ta dựng hai loi ỏ v phi tuõn theo cỏc quy nh sau: 1- Kớch thc ln nht ca ct liu khụng vt quỏ 3/4 khong cỏch thc ca ct thộp v 1/3 chiu dy nh nht ca kt cu cụng trỡnh. 2- Khi dựng mỏy trn cú dung tớch ln hn 0.8 m 3 cho phộp kớch thc ln nht l 120 mm, thựng trn cú dung tớch nh hn 0.8 m 3 thỡ khụng c phộp vt quỏ 80 mm. 3- Trong thnh phn ỏ phi m bo c ng u (nu lng ht quỏ bộ vt 10% v lng ht quỏ ln vt 5% thỡ phi tin hnh sng li). + Nc Nc ch to bờ tụng (ra ct liu, nho trn v bo dng bờ tụng) phi cú phm cht khụng nh hng xu n thi gian ninh kt v rn chc ca xi mng v khụng gõy n mũn ct thộp. Nc sinh hot l nc cú 7 thể dùng được, còn các loại nước không nên dùng là: nước đầm, ao, hồ, nước cống rãnh, nước chứa dầu mỡ, đường, nước có độ pH < 4, nước có chứa muối sunfat lớn hơn 0.27%. Nước biển có thể được dùng để chế tạo bê tông cho những kết cấu làm việc trong nước biển, nếu tổng các loại muối trong nước không vượt quá 35g trong một lít nước. Tuy nhiên cường độ bê tông sẽ giảm và không được sử dụng trong bê tông có cốt thép. Lượng nước nhào trộn là yếu tố quan trọng quyết định tính công tác của hỗn hợp bê tông. Lượng nước dùng trong nhào trộn bao gồm lượng nước tạo hồ xi măng và lượng nước do cốt liệu. Lượng nước trong bê tông xác định tính chất của hỗn hợp bê tông. Khi lượng nước quá ít, dưới tác dụng của lực hút phân tử nước chỉ hấp thụ trên bề mặt vật rắn mà chưa tạo ra độ lưu động của hỗn hợp, lượng nước tăng đến một giới hạn nào đó sẽ xuất hiện nước tự do, màng nước trên mặt vật rắn dày thêm, nội ma sát giảm xuống, độ lưu động tăng thêm, lượng nước ứng với lúc bê tông có độ lưu động lớn nhất mà không bị phân tầng gọi là khả năng giữ nước của hỗn hợp. + Xi măng Vai trò của xi măng: Quá trình đông cứng của xi măng (quá trình hồ xi măng thành đá nhân tạo) quyết định quá trình đông cứng của bê tông, quyết định đến chất lượng của bê tông, xi măng càng mịn thì quá trình đông cứng càng nhanh, quá trình đông cứng của xi măng kéo theo sự toả nhiệt. Trước khi xảy ra quá trình đông cứng của xi măng là quá trình ninh kết. Đó là quá trình hồ xi măng mất dần tính dẻo, khô cứng lại nhưng chưa có cường độ. Thông thường quá trình ninh kết xảy ra sau 1 đến 2 giờ và kết thúc sau 4 đến 7 giờ sau khi trộn hỗn hợp. Nên đổ bê tông vào khuôn trước khi quá trình ninh kết của xi măng xảy ra để tránh làm giảm các hoạt tính của xi măng. Khi tăng nhiệt độ của nước dùng để trộn bê tông thì quá trình ninh kết sẽ ngắn lại, ngược lại khi giảm 8 nhiệt độ của nước thì quá trình ninh kết sẽ kéo dài hơn. Có thể dùng chất phụ gia để thay đổi quá trình ninh kết và đông cứng của xi măng. Các loại xi măng khác nhau thì có tính chất khác nhau tiêu chí để chọn xi măng cho từng loại mác bê tông khác nhau là ứng với từng loại bê tông khác nhau, nên chọn các loại xi măng khác nhau và thành phần hợp lý. Xi măng cũng có đại lượng đăc trưng là cường độ xi măng sau 28 ngày (chịu nén, chịu kéo và chịu uốn thời gian ninh kết và mịn. Mác xi măng được xây dựng dựa trên cường độ chịu nén của xi măng sau 28 ngày do đó khi chọn xi măng cho từng loại bê tông thì mác xi măng bao giờ cũng cao hơn mác bê tông. Bảng 1.1. Bảng mác xi măng ứng với mác bê tông Mác bê tông 100 150 200 250 300 350 400 500 600 và lớn hơn Mác xi măng 200 300 300 400 400 400 500 400 500 500 600 600 600 và lớn hơn 1.2.2. Chất phụ gia Phụ gia là các chất vô cơ hoặc hoá học khi cho vào bê tông sẽ cải thiện tính chất của hỗn hợp bê tông hoặc bê tông cốt thép. Có nhiều loại phụ gia cho bê tông để cải thiện tính dẻo, cường độ, thời gian rắn chắc hoặc tăng độ chống thấm. Thông thường phụ gia sử dụng có hai loại: Loại rắn nhanh và loại hoạt động bề mặt. Phụ gia rắn nhanh thường là loại muối gốc (CaCl 2 ) hay muối Silic. Do là chất xúc tác và tăng nhanh quá trình thuỷ hoá của C 3 S và C 2 S mà phụ gia CaCl 2 có khả năng rút ngắn quá trình rắn chắc của bê tông trong điều kiện tự nhiên mà không làm giảm cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày. Hiện nay người ta sử dụng loại phụ gia đa chức năng, đó là hỗn hợp của phụ gia rắn nhanh và phụ gia hoạt động bề mặt hoặc các phụ gia tăng độ bền nước. 9 Chúng được chia thành các nhóm chất phụ gia chính sau: - Phụ gia hoạt tính - Phụ gia đông cứng nhanh - Phụ gia đông cứng chậm - Phụ gia hóa dẻo - Phụ gia sinh bọt 1.3. C¨n cø ph©n lo¹i bª t«ng [4] Bê tông được chia làm các loại khác nhau dựa vào tỷ lệ thành phần, khối lượng các thành phần của nó, hay còn gọi là cấp phối bê tông Công thức để minh hoạ việc xác định các loại bê tông nhác nhau: Gbt = G cát1 + G cát2 + G đá1 + G đá2 + G phụ gia + G màu + G nước 10 Bng 1.2. Mt s mỏc bờ tụng STT Mỏc CT Cỏt ỏ 1 ỏ 2 Xi mng Nc Ph gia 1 Mac 210 419 225 300 160.0 80.0 1.2 2 M 300 600 630 570 160.0 170.0 1.2 3 Mac 300 250 300 350 150.0 120.0 0.0 4 Mac 4 100 200 140 130.0 50.8 1.5 5 Mac 250 230 300 280 192.0 160.0 1.2 6 Pc 1 200 400 340 120.0 125.0 1.5 7 Mac 7 640 610 600 176.0 150.0 1.1 8 b 100 100 120 121 200.0 150.0 0.0 9 Mac 300 310 130 120 130.0 135.0 1.2 10 Bt 10 0 0 0 0.0 0.0 0.0 11 Mac 11 550 450 350 160.0 160.0 1.5 12 BT 12 100 300 200 100.0 140.0 0.0 13 Mac 13 12 121 210 10.0 140.0 0.0 14 Pc 30 510 560 600 170.0 150.0 1.0 15 Mac 16 100 120 123 112.0 120.0 0.0 16 M 999 666 555 777 444.0 222.0 2.2 1.4. Thiết bị định l-ợng vật liệu [7] m bo ỳng tớnh cht ca bờ tụng (mỏc bờ tụng, cht lng ca bờ tụng) thỡ phi m bo cỏc thnh phn ct liu, nc, xi mng ỳng theo tiờu chun. Theo quy chun thỡ sai s vt liu khụng c vt quỏ 61% theo trng lng v khụng c vt quỏ 62% theo trng lng i vi nc v xi mng. Cỏc cỏch nh lng [...]... cú tớnh linh ng (thng cú st > 12cm) theo ng ng dn i xa ti 500m hoc lờn cao ti 70m Mun bm xa hn cao hn phi lp cỏc ng bm ni tip 24 Ch-ơng 2 Trang bị đi n - đi n tử trạm trộn bê tông 60 m3/h của tổng công ty xây dựng bạch đằng 2.1 yêu cầu về công nghệ trạm trộn bê tông [5] Ngy nay khoa hc phỏt trin cỏc ngnh cụng nghip hoỏ c ỏp dng k thut tiờn tin ỏp ng c nhu cu ca thi i vỡ vy yờu cu ca trm trn bờ tụng... tit vn hnh ca trm Ngoi ra tu theo yờu cu v quy mụ xõy dng m cú th tớch hp thờm cỏc chc nng m rng khỏc nh qun lý xut nhp vt liu, mua bỏn trang thit b cho trm 2.2 trang bị đi n - đi n tử trạm trộn bê tông 6 0m3/h [4] 2.2.1 Thụng s chớnh ca trm trn - Nng sut trm (m3/h) : 60 - S loi ct liu: 3 - Loi thựng trn: Cng bc, chu k - Dung tớch thựng trn (hỡnh hc/xn sut) lớt: 1500/1000 - Dng nh lng: Trng lng (Kg) -... quỏ 300.000 m3/nm Sau õy l mt s hỡnh nh v trm trn bờ tụng vi nng sut khỏc nhau: Hỡnh 1.1: Trm trn bờ tụng 30 m3/h 15 Hỡnh 1.2: Trm trn bờ tụng 60 m3/h 16 Hỡnh 1.3: Trm trn bờ tụng 90 m3/h 17 Hỡnh 1.4: Trm trn bờ tụng 120 m3/h 18 Hỡnh 1.5: Trm trn bờ tụng 250 m3/h 19 Hỡnh 1.6: Trm trn bờ tụng 500 m3/h 20 Hỡnh 1.7: Si lụ cha liu Trm trn bờ tụng cú th l mt b phn ca nh mỏy sn xut bờ tụng hay hot ng c lp Trm... hot ng ca trm (m3/h) + Thi gian trung bỡnh ca mt m trn (s) Vớ d: Cỏc trm trn bờ tụng thụng thng cú nng sut l 60 m3/h cú th tớch thựng trn l 0.5 m3 thỡ chu k mt m trn s l Tm = 30 s Phõn loi Da theo nng sut, ngi ta chia cỏc ni sn xut bờ tụng thnh 3 loi nh sau : - Trm bờ tụng nng sut nh (10ữ30 m3 / h) - Trm trn bờ tụng nng sut trung bỡnh (30 60 m3 / h) - Nh mỏy sn xut bờ tụng nng sut ln (60 120 m3 / h)... trn cú hng thớch hp nờn va trn va chuyn dch v phớa x, c dựng sn xut bờ tụng v va xõy dng cú nng sut trn t 5 m3/ h ữ 6 0m3/h thm chớ 120 m3 / h Thng cỏc loi mỏy ny c t hp trong cỏc trm trn vỡ ú yờu cu lng bờ tụng v va ln, s mỏc hn ch - Mỏy trn cng bc lm vic theo chu k: Quỏ trỡnh lm vic ca mỏy din ra theo trỡnh t: Np liu, trn x bờ tụng Loi ny dựng sn xut bờ tụng vi thi gian trn nhanh, cht lng cao... lng cao Thi gian hon thnh mt m trn khụng n 90s Cỏc mỏy ny cú dung tớch np liu t 250 lớt ữ 600 lớt, thớch hp cho cỏc trm trn riờng l, phc v nhiu loi cụng trỡnh khỏc nhau Trong thc t khi nhu cu trn bờ tụng ln hn 90m3 hay 1500 m3 thỏng thỡ phi thnh lp trm trn bờ tụng trong nh mỏy hay phõn xng 1.6 các loại Trạm trộn bê tông hiện nay 1.6.1 Khỏi nim v chc nng ca trm trn bờ tụng [3] Trm trn bờ tụng c ch to nhm... Bng cỏch t cỏc giỏ tr cõn cho cỏc ca thớch hp ta cú th cõn c tng loi vt liu trc khi a vo trn bờ tụng Hin nay loi cõn ny cú chớnh xỏc rt cao (0.02%) nờn nú hay c dựng trong cỏc trm trn bờ tụng t ng 11 1.5 Máy trộn bê tông [2] Mỏy trn bờ tụng dựng sn xut hn hp bờ tụng t cỏc thnh phn ó c nh lng theo cp phi xỏc nh So vi trn bng tay, trn bng mỏy tit kim c xi mng, m bo nng sut v cht lng cao c trng k thut...1.4.1 nh lng th cụng Phng phỏp ny ch yu da vo kinh nghim c th, ngi ta dựng cỏc hc o khi lng xi mng, cỏt, ỏ, si, Phng phỏp ny khụng chớnh xỏc nờn no ch c dựng trong xõy dng cỏc cụng trỡnh khụng quan trng, hoc dựng trong xõy dng gia ỡnh 1.4.2 nh lng cõn c khớ õy l h thng cõn cú cỏc thanh ũn by u kia ca ũn by l lũ xo hoc cỏc qu cõn So vi nh... Khi cn cung cp bờ tụng i xa thỡ ngi ta ct liu khụ cha trn vo trong thựng (60 ữ 70 % dung tớch thựng) trong khi vn chuyn, mỏy trn t trờn xe s quay trn u ct liu vi nc thnh bờ tụng ng nht (10ữ12 vũng/phỳt), ti ni lm vic ch cn ra dựng ngay Lỳc ny ụ tụ ch va lm cụng vic trn va lm nhim v vn chuyn Mỏy bm bờ tụng Mỏy bm bờ tụng dựng vn chuyn bờ tụng cú tớnh linh ng (thng cú st > 12cm) theo ng ng dn i... ng cp nc Cm cõn ph gia: c trang b t hóng cung cp ph gia Bung iu khin hot ng: thụng thng t ngay trờn cm trn, song vỡ n v bi nờn bung iu khin ca trm trn bờ tụng õy t gn cm trn 1 Cm cn cu gu co Trong cỏc trm trn bờ tụng hin nay ch yu s dng cm thit b cn cu gu co, hoc h thng cỏc bng chuyn a ct liu vo cõn Trong tng cụng ty xõy dng Bch ng trm trn s dng thit b cn cu gu co: Trm c trang b mt cn cu gu co A-40-16 . của tổng công ty xây dựng Bạch Đằng. Đi sâu nghiên cứu trạm cân tự động , em đã đi sâu nghiên cứu việc thiết kế đi u khiển cho một trạm trộn bê tông. tông, công nghệ sản xuất bê tông và trạm trộn bê tông. Chương 2: Trang bị đi n – đi n tử cho trạm trộn bê tông 60 m 3 /h. Chương 3: Đi sâu nghiên cứu hệ