Thiết kế máy nghiễn gỗ vụn

Tuy nhiên mãi đến năm 1993 thị trường tiêu thụ ván Okal bắt đầu hấp dẫn và sang năm 1994 ván Okal ở xí nghiệp Tân Mai đã trở thành một mặt hàng có giá trị và hấp dẫn trong trang trí nội

LỜI CẢM ƠN iii

1.1 Khái quát về quá trình sản xuất ván dăm 1

1.2.2 Ảnh hưởng của yếu tố công nghệ đến tính chất ván dăm 1

1.6 Chọn lựa nguyên lý nghiền làm cơ sở tính máy nghiền 19

Chương 2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY NGHIỀN GỖ 20

2.2 Sự tuần hoàn của nguyên liệu trong buồng nghiền 24

2.4 Các yếu tố cơ học của quá trình làm việc ở máy nghiền búa 25

2.6 Động lực học máy nghiền búa kiểu va đập 29

3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của máy thiết kế 36

3.2.3 Tính toán kích thước cơ bản của buồng nghiền 39

3.2.6 Tính chọn kích thước đĩa lắp búa, vòng đỡ 41

4.1 Hệ thống bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa 65

4.2 Những điểm lưu ý trong thiết kế – chế tạo, lắp ráp và vận hành

4.2.1 Những điểm lưu ý trong thiết kế – chế tạo máy nghiền búa 66 4.2.2 Những điểm lưu ý trong lắp ráp vận hành máy nghiền búa 66 4.2.3 Những điểm lưu ý trong công tác vận hành và bảo trì máy nghiền 67

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Nguyễn Tuấn Kiệt, giáo viên trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn Sự tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên của thầy đã giúp em rất nhiều trong việc hoàn thành luận văn đầu tiên này

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô đã dạy dỗ chúng em trong suốt thời gian qua

Cuối cùng là lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân cùng toàn thể bạn bè, những người luôn động viên tinh thần giúp em hoàn thành nhiệm vụ được giao

Sinh viên thực hiện Vương Bá Hoàng Ân

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công nghiệp gồ, công nghiệp sản xuất ván dăm là một loại mới phát triển về sau, nhưng tốc độ nó phát triển rất nhanh, như trong giai đoạn 1952 –

1957 sản lượng ván dăm trên thế giới tăng gấp 19 lần trong vòng 5 năm 1950 – 1970

Ở Liên Xô ( cũ ) tốc độ phát triển của công nghiệp ván dăm cũng rất nhanh và cũng là nước có một sản lượng rất lớn

Trong giai đoạn phát triển ban đầu của nền công nghiệp sản xuất ván dăm, thường ván dăm là một sản phẩm tận dụng gỗ, chủ yếu là tận dụng phế liệu mùn cưa phoi bào, sau đó tiến tới tận dụng gỗ cành, ngọn, tỉa thưa và đầu mẩu Nhưng hiện nay do trình độ phát triển và nâng cao, nên phạm vi sử dụng ván dăm được mở rộng và đã trở thành một loại sản phẩm chính của nền công nghiệp gỗ nói chung và ván dăm nói riêng đã có

Ở Việt Nam công nghiệp sản xuất ván dăm cũng được hình thành rất sớm Tuy nhiên mãi đến năm 1993 thị trường tiêu thụ ván Okal bắt đầu hấp dẫn và sang năm

1994 ván Okal ở xí nghiệp Tân Mai đã trở thành một mặt hàng có giá trị và hấp dẫn trong trang trí nội thất ở thành phố Hồ Chí Minh và khu vực lân cận cùng với tốc độ phát triển các khu dân cư mới, các khu khách sạn phục vụ phát triển du lịch, các công trình văn hóa mới…

Chính vì vậy, trước yêu cầu phát triển của ngành công nghiệp sản xuất ván dăm, được sự chấp thuận của của Bộ môn Thiết Kế Máy _ Khoa Cơ Khí và sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Tuấn Kiệt, em Vương Bá Hoàng Ân sinh viên thực hiện đề tài:

“ Thiết kế máy nghiền gỗ “

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Tuấn Kiệt đã hướng dẫn em rất tận tình trong thời gian làm luận văn Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn, luận văn này không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong Thầy ( Cô ) và các bạn góp ý để luận văn này tốt hơn

Sinh viên thực hiện:

NHẬN XÉT CỦA THẦY HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT CỦA THẦY CHẤM BẢO VỆ

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC ĐÍCH LUẬN VĂN

Công nghiệp sản xuất ván dăm là một ngành công nghiệp có tốc độ phát triển rất nhanh và là một ngành có tính chất chiến lược kinh doanh và phát triển nghề rừng, góp phần tích cực tận dụng và sử dụng hợp lý tài nguyên rừng

Luận văn này được thực hiện với ý đồ góp phần phục vụ cho ngành công nghiệp ván dăm non trẻ của Việt Nam phát triển.Vì vậy mục đích của đề tài này là thiết kế chế tạo máy xé tơi gỗ vụn để tạo ra dăm gỗ với năng suất 1000 – 1200 kg/h

Nhiệm vụ bao gồm:

1_ Chọn phương án

2_ Nguyên lí làm việc của máy nghiền gỗ

3_ Tính toán thiết kế

4_ Kết luận, bảo trì

CHỌN PHƯƠNG ÁN1.1 Khái quát về quá trình sản xuất ván dăm

Ván dăm là một loại ván được chế tạo từ dăm gỗ, qua tác dụng liên kết của chất kết dính ( keo ) dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất tạo nên

Quá trình sản xuất ván dăm có thể khái quát như sau:

Từ nguyên liệu ( cành, ngọn, bìa bắp … ) qua khâu băm dăm để tạo nên những mẫu gỗ vụn có kích thước nhất định, sau đó chuyển qua khâu nghiền dăm để điều chế ra loại dăm có kích thước cuối cùng phù hợp với công nghệ, tiếp tục chuyển qua sấy để có độ ẩm của dăm gần bằng 10%, đảm bảo chất lượng dán dính phục vụ cho quá trình trộn keo kế tiếp, loại keo phổ biến sử dụng trong công nghệ sản xuất ván dăm là keo Phenol-Formaldehyde và keo Ure-Formaldehyde

Dăm sau khi đã trộn keo được chuyển qua bộ phận rải dăm để tạo ván Qua khâu ép ở áp lực gần bằng 15 kG/cm2 với nhiệt độ đóng ván phù hợp với từng loại keo gần bằng 100 - 1500C ta sẽ có được sản phẩm ván dăm

1.2 Đặc điểm tính chất của sản phẩm ván dăm

1.2.1 Những tính chất cơ bản của ván dăm

Tính chất vật lý

Màu sắc, chất lượng bề mặt của ván, độ đồng đều của bề dày ván, độ mo, khối lượng riêng, độ ẩm, độ hút nước, hút ẩm, dãn nở, cũng như tính dẫn nhiệt và cách âm của ván

Tính chất cơ học

Ứng suất uốn tĩnh, ứng suất kéo ( vuông góc và song song với bề mặt ván ), ứng suất nén Modul đàn hồi, độ cứng bề mặt, độ bám dính và bám đinh ốc của ván Khả năng bền vững của ván

Khả năng chống tác dụng của nấm và côn trùng phá hoại gỗ( mối, mọt ), khả năng cản lửa

1.2.2 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến tính chất của ván dăm

Các tính chất cơ lý của ván dăm được quyết định bởi quá trình công nghệ sản xuất ván dăm, tức là quá trình công nghệ quyết định tính chất của ván Muốn tổ chức quá trình sản xuất ván dăm một cách hợp lý, ta phải hiểu và nắm vững ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ cơ bản đến các chỉ tiêu cơ lý của ván Đấy là những yếu tố: khối lượng riêng của ván, loại keo và liều lượng keo sử dụng, hình dạng và kích thước của dăm gỗ, loại gỗ, tỷ lệ hỗn hợp của vỏ cây, hàm lượng bụi và độ ẩm trong dăm đã trộn

Khối lượng riêng của ván dăm:

Khối lượng riêng của ván có tác dụng ảnh hưởng đáng kể đến các tính chất của ván dăm Với sự tăng lên của khối lượng riêng, độ bền ( ứng suất ) của ván tăng lên rất mạnh và độ hút nước thì giảm đi, trong lúc đấy tỷ lệ giãn nở tăng lên Tốc độ hút nước và giãn nở tiến triển trong hai giờ đầu ngâm trong nước đặc biệt rất mãnh liệt, sau đó cường độ hút nước sẽ giảm dần Khi khối lượng riêng của ván lớn lên thì độ bám đinh và đinh ốc của tăng lên rất mạnh, đặc biệt đối với ván dăm có khối lượng riêng trên 600 kg/m3

Tuy vậy, việc tăng tính chất cơ lý của ván qua việc tăng khối lượng riêng không phải bao giờ cũng có thể thực hiện được và cũng không phải là biện pháp hữu hiệu nhất, bởi vì khi ấy một mặt chi phí của nguyên liệu gỗ sẽ tăng lên và mặt khác trọng lượng của ván dăm sẽ tăng lên, như vậy sẽ không kinh tế và tiện lợi trong sử dụng Điều tốt hơn hết là sản xuất ra ván dăm có khối lượng riêng tương đối thấp mà có được các chỉ tiêu cơ học và vật lý tốt Những yêu cầu ấy tương ứng với loại ván có khối lượng riêng từ 600 – 650 kg/m3 Do vậy phần lớn xưởng ván dăm của các xưởng sản xuất ra thường có khối lượng riêng ở khoảng như vậy

Loại keo và hàm lượng keo:

Loại keo sử dụng trong sản xuất ván dăm chủ yếu là keo Ure-Formaldehyde và thỉnh thoảng cũng sử dụng keo Phenol-Formaldehyde

Khi sử dụng một liều lượng keo như nhau đối với các loại keo đó ta đều có những chỉ tiêu cơ học như nhau

Nếu sử dụng càng nhiều keo trộn với dăm ( trong thời hạn nhất định ) thì tính chất cơ lý của ván sẽ càng lớn Giá keo ( chi phí keo ) chiếm từ 25 – 30% giá thành sản phẩm, do vậy khi tăng chi phí keo, sẽ dẫn đến việc làm tăng giá thành sản phẩm Hình dạng và kích thước dăm:

Để sản xuất ván dăm người ta có thể sử dụng dăm có hình dạng và kích thước khác nhau Muốn có được ván dăm chất lượng tốt thì nên sử dụng loại dăm băm đặc biệt Chiều dài dăm tăng đến 50 mm, ứng suất của ván tăng lên nếu tiếp tục tăng chiều dày dăm thì mức độ ứng suất sẽ giảm đi rất mạnh Tuy vậy, nhưng khi sử dụng dăm dài sẽ dẫn đến một loạt hó khăn trong vận chuyển, trong khâu trộn keo cũng như trong khâu định hình ván ( rải dăm lên khuôn bánh dăm ), do vậy trong thực tế sản xuất không nên sử dụng dăm có chiều dài hơn 20 – 40 mm Bề rộng của dăm tăng sẽ làm giảm ứng suất của ván, do vậy cho nên người ta quy định bề rộng của dăm tối đa chỉ đến 12 mm

Aûnh hưởng lớn nhất đến tính chất cơ học của ván dăm phải nói là bề dày của dăm, nó quyết định tỷ lệ diện tích giữa bề mặt dăm và khối lượng dăm Do chi phí keo quy định theo khối lượng dăm cho nên lượng keo bám trên đơn vị bề mặt dăm, cũng sẽ phụ thuộc vào bề dài dăm

diện tích riêng của mỗi đơn vị khối lượng dăm tăng từ 0,47 m2 lên đến 4,7 m2 tính cho 100 g, qua đó chi phí keo riêng sẽ giảm đi từ 17,2 g/ m2 xuống còn 1,17 g/ m2 ( khi sử dụng tỷ lệ keo trộn là 8% )

Từ những cơ sở của các kết luận có tính chất quy luật trên ta có thể sử dụng các chỉ tiêu về kích thước dăm sau đây trong sản xuất ván dăm

Bảng 1: Kích thước dăm dùng trong sản xuất ván dăm

Ván dăm 3 lớp :

Lớp mặt

Lớp giữa

Để sản xuất ván dăm ta nên sử dụng dăm có tỷ lệ kích thước sau : dày: rộng:dài = 1:10:100, tức là ví dụ nếu chọn bề dày dăm cho lớp mặt là 0,2 mm thì bề rộng của dăm là 2 mm và bề dài dăm là 20 mm

1.3 Điều chế dăm tinh

Dăm băm thu được từ các máy băm thường có kích thước lớn phụ thuộc vào nguyên liệu khi băm, do vậy cần phải bổ xẻ nhỏ bề rộng của dăm ra Để làm được việc đó trong sản xuất thường phải tiến hành thêm vào khâu nghiền dăm Các máy nghiền dăm thường được bố trí trực tiếp ngay sau máy băm dăm

Hiện nay để nghiền dăm người ta thường sử dụng các loại máy nghiền kiểu búa và kiểu cánh quạt để xé nhỏ dăm theo bề rộng của dăm Còn đối với dăm thô thì người ta sử dụng loại máy nghiền kiểu trống để nghiền thành dăm mịn

1.4 Các phương án nghiền

1.4.1 Khái niệm nghiền

Nghiền là quá trình phá huỷ vật thể rắn bằng lực cơ học thành các phần tử, nghĩa là bằng cách đặt vào vật thể rắn các ngoại lực mà các lực này lớn hơn lực hút phân tử của vật thể rắn đó

Kết quả của quá trình nghiền là tạo nên nhiều phần tử cũng như hình thành nên nhiều bề mặt mới

1.4.2 Tính chất không đồng nhất của gỗ

Tính chất cơ học của gỗ biến động rất nhiều Tuỳ theo khối lượng thể tích khác nhau mà cường độ khác nhau Gỗ nặng có khả năng chịu tải lớn hơn gỗ nhẹ Gỗ lim xanh có 18  0 , 93 g/cm3, sức chịu ép dọc thớ là 763.105N/m2 Gỗ sung có

+ Phần gốc có ứng suất ép dọc là 542.105N/m2

+ Phần ngọn có ứng suất ép dọc là 468.105N/m2 chênh lệch nhau 74.105N/m2, gần 16%

Trong thân cây: đại bộ phận tế bào xếp dọc thân cây Trong mỗi tế bào đại bộ phận mixen xếp song song với trục dọc tế bào Do đó trong thân cây hầu hết các mixen xenlulô xếp song song với trục trục dọc thân cây Vì vậy cường độ theo chiều dọc thớ lớn hơn rất nhiều so với chiều ngang thớ

Loại gỗ có thớ càng thẳng thì chênh lệch cường độ giữa 2 chiều càng rõ Theo chiều ngang thớ do sự tồn tại của tia go, gỗ sớm và gỗ muộn làm cho cường độ chiều xuyên tâm và tiếp tuyến chênh lệch nhau…

1.4.3 Tính chất cơ học của gỗ

Tùy theo phương thức tác dụng của ngoại lực, chiều thớ của gỗ và nội lực sản sinh trong gỗ, người ta chia ứng lực của gỗ làm ba nhóm chính sau:

1.4.3.1 Các ứng lực đơn giản

Trong gỗ chỉ sản sinh một ứng lực duy nhất chống lại Loại ứng lực này gồm có:

ứng lực ép dọc và ngang thớ, ứng lực kéo dọc thớ và ngang thớ, ứng lực trượt dọc thớ, ngang thớ, cắt đứt thớ vuông góc

1.4.3.2 Các ứng lực phức tạp

Thuộc ứng lực này khi lực bên ngoài tác dụng lên gỗ, trong gỗ sản sinh ít nhất hai loại ứng lực tác dụng chống lại Loại lực này có ứng lực uốn tĩnh, uốn va đập ( xung kích ), uốn dọc, sức chịu xoắn ( vặn )

1.4.3.3 Các ứng lực có tính chất công nghệ

Thuộc loại này gồm có độ cứng tĩnh, độ cứng va đập, sức chịu tách và lực bám đinh Trong đó hai yếu tố quan trọng nhất là độ cứng va đập và sức bám đinh

Người ta phân biệt 3 trường hợp di chuyển lưỡi cắt đối với chiều thớ gỗ : dọc thớ, ngang thớ và thẳng góc thớ

Hình 1.1 Phân tích lực cắt gỗ

Gia công gỗ khác hẳn gia công kim loại vì cấu tạo của gỗ không đồng nhất Sức bền của gỗ kém xa kim loại dùng làm kim loại cắt, do đó có thể tăng tốc độ cắt mà không sợ dao cắt bị nóng quá, nhờ vậy năng suất cao hơn khi gia công kim loại

Ở đây ta chỉ phân tích lực cắt gỗ ở trường hợp gỗ bị cắt ngang thớ ( trường hợp này cho lực cắt lớn nhất )

Góc mài  bằng góc cắt  ( vì   0 ) phoi có bề rộng b và bề dày h Giả thiết rằng không có ma sát giữa mặt trước và mặt sau của lưỡi cắt với phôi gỗ Tốc độ cắt

v, lực ấn vào phôi P0thẳng góc với cạnh trước của lưỡi cắt Phân lực P0 ra làm hai phân lực, ta có lực nằm ngang P ép gỗ thẳng góc với thớ và lực thẳng đứng P,đẩy phoi chạy theo chiều dọc của thớ gỗ

Ta cho rằng lực P0 tỷ lệ thẳng với chiều sâu l của lưỡi cắt ăn vào gỗ Lưỡi cắt càng ăn sâu vào gỗ thì lực P0càng lớn, lực P và P,cũng càng lớn Chúng lớn đến khi nào gỗ bị phá vỡ về hướng này hay hướng khác

Vì kháng tính của gỗ đối với sức nén thẳng góc với thớ gỗ bị tách dọc trước khi xảy ra sự phá vỡ vì sức nén Lực P,tách gỗ thành các phoi ( phần gạch chéo ) Sau đó lực P0 sụt tới 0, rồi lại bắt đầu tăng lên khi lưỡi cắt lại ăn sâu vào gỗ cho đến khi tách được một mảnh phoi thứ hai và cứ thế mãi

Lực P,đạt tới trị số cực đại P,max ở thời điểm phoi tách ra khỏi gỗ, trị số đó phụ thuộc vào kích thước phoi tách ra và đặc tính kỹ thuật của gỗ

h b

Pmax,  B

Trong đó:

B

 (kg/mm2) : giới hạn bền của gỗ khi tách song song với thớ gỗ

b ( mm ) : bề rộng phoi

h ( mm ) : bề dày phoi

Lực P là lực cắt cũng đạt tới trị số cực đại Pmax ở thời điểm phoi tách ra khỏi gỗ Theo hình Pmax  Pmax, tg   B  b h

Đó là đồ thị biểu diễn liên hệ giữa lực cắt và chiều sâu cắt Đáy của hình tam giác là chiều ăn sâu l của lưỡi cắt, đến đó phoi bị tách ra, còn chiều cao của các tam giác là lực cắt tối đa

Ta thấy lực cắt trung bình là:

h b 2

tg 2

Ptb Như vậy lực cắt tỉ lệ thuận với diện tích ngang của phôi cắt:

A

SABC  ( công dùng cắt một mảnh phoi )

l.h.b.kP2

l.P

A max  tb 

Công suất dùng để cắt là công dùng trong một đơn vị thời gian

t

l.h.b.kt

A

Lưỡi cắt di chuyển với tốc độ v vậy t = l/v Do đó:

lh.b.k

N Như vậy công suất dùng để cắt tỉ lệ thẳng với thể tích gỗ biến thành phoi trong một đơn vị thời gian

Công dùng để cắt phoi bằng bất kỳ công cụ nào đều tỉ lệ thẳng với thể tích phoi cắt

Q K

A 

Trong đó:

A ( KGm ) : công dùng để cắt

K ( KGm/cm3) : công cắt một đơn vị thể tích gỗ

Q ( cm3) : thể tích phoi cắt hay gỗ biến thành mùn cưa Công suất dùng để cắt bằng công dùng trong một đơn vị thời gian:

Q.KA

N 

Theo cơ học:

102

v P

N 



v

q.K

P Trong đó

v h b 10 10

100 v h b

Như vậy

h.b.kP102

kbhvN





Hệ số k ( KG/mm2) gọi là sức cản riêng khi cắt

* Một số yếu tố ảnh hưởng đến sức cản riêng khi cắt:

Trị số sức cản riêng khi cắt chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: chiều cắt đối với chiều của thớ gỗ, độ ẩm, góc cắt  và góc nghiêng , độ sắc của lưỡi cắt, bề dày của phoi…

1 Aûnh hưởng của chiều cắt:

Trị số sức cản riêng khi cắt k0 phụ thuộc chiều cắt đối với chiều thớ gỗ trong trường hợp cắt bằng lưỡi cắt đơn giản

Bảng 2: Ảnh hưởng của chiều sâu cắt

Chiều cắt

Sức cản riêng khi cắt k0

Khi cắt nghiêng, tức là cắt dọc – thẳng góc thớ, dọc – ngang thớ và thẳng góc – ngang thớ, sức cản riêng khi cắt sẽ có những trị số trung gian giữa các trị số kể trên Qua bảng này ta thấy khi cắt ngang thớ và bé nhất khi cắt thẳng góc thớ

Loại gỗ gia công có ảnh hưởng rất lớn đến trị số sức cản riêng khi cắt của gỗ thông làm đơn vị thì các loại gỗ khác sẽ có sức cản riêng k, theo bảng 3:

Bảng 3: Sức cản riêng khi cắt của các loại gỗ so với gỗ thông

LOẠI GỖ Sức cản riêng tương đối khi cắt k

SỒI 1,5 – 1,6

2 Aûnh hưởng của độ ẩm:

Sự thay đổi độ ẩm của gỗ ảnh hưởng ít đến sức cản riêng khi cắt Nếu lấy sức cản riêng của gỗ phơi khô ( độ ẩm tuyệt đối 15 – 20% ) làm đơn vị thì sức cản riêng khi cắt của gỗ đối với các độ ẩm khác theo bảng 4

Khi cắt đơn giản độ ẩm tăng sẽ làm giảm sức cản riêng khi cắt Nguyên nhân của điều đó là gỗ ẩm kém chắc hơn gỗ khô Tuy nhiên khi độ ẩm của gỗ tăng, lực ma sát của gỗ và dao cắt cũng tăng Vì vậy trong trường hợp ma sát của lưỡi cắt và gỗ nhiều thì hệ số k tăng theo độ ẩm

Bảng 4: Aûnh hưởng của độ ẩm của gỗ tới sức cản riêng khi cắt

ĐỘ ẨM TUYỆT ĐỐI CỦA GỖ

SỨC CẢN RIÊNG KHI CẮT k

Khi cắt đơn giản và

bào

Khi cưa

W = 15 – 20% (gỗ phơi khô ngoài trời ) 1 1

W = 8 – 10% ( gỗ phơi khô trong nhà ) 1,1 0,9

3 Aûnh hưởng của góc cắt:

Góc cắt  ảnh hưởng rất nhiều đến sức cản riêng khi cắt Mặt trước hợp với mặt phẳng cắt thành góc , cạnh này đẩy dịch các thớ gỗ tạo thành và tách ra các mảnh

thấy sức cản riêng khi cắt tỉ lệ thẳng với tg Điều đó đúng khi  < 600 Nhưng nếu tiếp tục như vậy thì khi  = 900 lực cắt phải bằng vô cực Trái lại trong thực tế có rất nhiều dụng cụ cắt có góc cắt bằng 900 và lớn hơn nữa

Ngoài ra, độ cùn của dao cũng ảnh huởng rõ rệt đến sức cản riêng khi cắt Nếu cắt bàng dao cùn các thớ gỗ không bị cắt đứt mà bị bẻ gãy rồi đứt ra

Sức cản riêng khi cắt không phụ thuộc vào kích thước của phôi Tuy nhiên trong thực tế, khi phân một thể tích gỗ nào đó thành các mảnh nhỏ sẽ tốn nhiều công hơn là khi phân ra thành các mảnh lớn Vì vậy sức cản riêng khi cắt sẽ tăng khi bề dày phôi giảm Sự liên quan đó biến đổi trong bảng 5

Bảng 5:

Bề dày phôi h ( mm )

Trị số tương đối sức cản riêng khi cắt k

1.4.5 Các phương án nghiền

1.4.5.1 Phương án nghiền kiểu chà xát

Bộ phận xay gồm 2 thớt, một cố định, một quay, 2 thớt úp mặt xay vào nhau Vật liệu được cung cấp vào thùng cấp liệu qua lỗ trống giữa hai thớt xay, lọt vào khe giữa hai mặt xay, được các mép rãnh chà xát, tạo ra nhiều phần tử nhỏ hơn và được đưa dần ra ngoài

- Ưu điểm :

+ Kết cấu đơn giản

+ Năng suất cao +Thích hợp cho xay nguyên liệu có độ phá vỡ bé

- Nhược điểm :

+ Dễ gây nhiều bụi bột

+ Không thích hợp cho nghiền gỗ

Hình 1.4 Nghiền theo nguyên lý chà xát

1.4.5.2 Phương án nghiền kiểu cắt - nghiền:

Bộ phận nghiền gồm hai trục cuốn có những mấu hay rãnh khía (múi khía, dọc đường sinh của mặt trục) quay với tốc độ dài khác nhau (v1  v2), để các rãnh khía kẹp vật liệu và nghiền vỡ, cũng có ít nhiều tác động chà xát

Hình 1.5 Nghiền kiểu cắt nghiền

- Ưu điểm :

+ Kết cấu đơn giản

+ Năng suất cao, ít tốn năng lượng riêng và ít sinh bụi bột

+Thích hợp để nghiền khô dầu và bánh cám

- Nhược điểm : Nguyên lý này nghiền kém nhỏ và khó nghiền nguyên liệu gỗ

1.4.5.3 Phương án nghiền kiểu va đập:

- Nguyên lý :

Vật liệu nghiền được đưa qua phễu nạp liệu đến bộ phận nghiền Bộ phận nghiền gồm có các búa nghiền lắp vào rôto, tức là đĩa nghiền hay trống, lắp lỏng xoay được theo khớp bản lề, xung quanh có các tấm sàng, còn lại là các tấm nhám ( tấm đập ) Sau khi vật liệu được nghiền đủ nhỏ, chúng sẽ lọt qua lỗ lưới đi ra khỏi máy, những cục to hơn sẽ bị đập tiếp đến khi đủ nhỏ chui qua lọt lưới

- Cấu tạo :

Nhìn chung tất cả các loại máy nghiền búa đều có những bộ phận chính sau: 1_Búa nghiền

2_Đĩa nghiền (trống )

3_Lưới tháo sản phẩm

4-Tấm đập

5_Phễu nạp liệu

- Ưu điểm :

+ Năng suất cao, ít tốn năng lượng riêng và ít sinh bụi bột

+ Thích hợp để nghiền gỗ

- Nhược điểm :

+ Kết cấu hơi phức tạp

+ Khó chế tạo

+ Giá thành tương đối cao

+ Không phù hợp lắm đối với vật liệu có độ ẩm cao

Hình 1.6 Nghiền kiểu va đập

1.5 Các máy nghiền búa va đập tự do:

Theo nguyên tắc này bộ phận nghiền thường có búa lắp trên các chốt búa Chốt búa được lắp trên các đĩa lắp chặt trên trục tạo thành rôto nghiền Sàng (lưới nghiền) được lắp một phần hoặc xung quanh rôto nghiền tạo thành buồng nghiền Ngoài ra còn có máng cấp liệu và thoát tải Bột nghiền lọt qua lỗ sàng, được trục vít và quạt vận chuyển, đẩy bột tới xyclon (bộ phận tách gió thu bột) Để máy làm việc tốt, phải đảm bảo tốc độ làm việc, nghĩa là vận tốc của búa va đập phải đạt được vận tốc phá vỡ vật thể 30 – 100 m/s, khe hở giữa sàng và đầu búa nghiền, đường kính lỗ sàng phải thích hợp …Qua nghiên cứu người ta rút ra một số đặc điểm riêng của máy:

+ Khe hở giữa đầu búa khi quay và lưới sàng càng hẹp thì độ nhỏ của bột sản phẩm càng nhỏ Khoảng cách khe hở này phụ thuộc vào yêu cầu về mức độ nghiền của mỗi loại búa và trình độ kỹ thuật chế tạo máy và lưới sàng

+ Chi phí năng lượng riêng (KWh/t) sẽ tăng khi khe hở giữa lưới sàng và đầu búa càng lớn

+ Năng suất của máy Q (T/h) giảm khi khe hở tăng lên vì khả năng chà sát kém đi Lưới sàng của máy nghiền búa thường làm bằng thép tấm dày được dập thành lưới sàng lỗ tròn hay dạng rãnh, có kích thước phù hợp với mức độ nghiền yêu cầu và loại máy nghiền

Búa nghiền gồm nhiều kiểu có hình dạng khác nhau Các loại máy nghiền nhỏ và mịn thì búa phải được dập từ thép tấm có chất lượng cao, độ cứng lớn, chịu mài mòn

Ở các máy nghiền thường dùng búa có khối lượng lớn Trường hợp này búa thường được đúc tạo nên các đầu đập có góc cạnh để tăng hiệu quả phá vỡ các vật liệu to

+ Các loại máy nghiền kiểu búa:

_ Máy nghiền kiểu búa tháo liệu trực tiếp

_ Máy nghiền kiểu búa tháo liệu bằng quạt hút

_ Máy nghiền tháo liệu bằng vis tải và quạt hút

Hình 1.7 Máy nghiền tháo liệu trực tiếp

Hình 1.8 Máy nghiền tháo liệu bằng vis tải và quạt hút

Hình 1.9 Máy nghiền háo iệu bằng quạthút

1.6 Chọn lựa nguyên lý nghiền làm cơ sở tính máy nghiền búa:

Qua các phân tích về các loại phương án nghiền và phương án tháo liệu trên, dựa

vào những yêu cầu của thiết kế và được sự góp ý của thầy hướng dẫn, ta chọn phương án nghiền dạng búa, kiểu tháo liệu bằng quạt hút để làm cơ sở cho việc tính toán và thiết kế máy nghiền gỗ

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY NGHIỀN GỖ

Hình 2.1 SƠ ĐỒ CẤU TẠO MÁY NGHIỀN GỖ

1_Bulông 2_Vỏ quạt 3_Rôto + bánh đà 4_Bạc lót 5_Ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy 6_Palier 7_Cụm trục rôto máy 8_Nửa vỏ trên

11_Vòng chắn dầu 12_Bánh đai

2.1 Cấu tạo máy nghiền gỗ

2.1.1 Ng yên ý àm việc

Quá trình nghiền trong máy nghiền là do sự va đập của búa vào vật liệu ( gỗ vụn

Ở hình trên giới thiệu về sơ đồ cấu tạo của máy nghiền gỗ Bộ phận gây ra sự va đập vào vật liệu là các búa 9 được treo trên các chốt 10 của rôto 7 đặt nằm ngang Khi rôto 7 quay thì lực ly tâm làm các búa nằm ở vị trí hướng tâm và dự trữ một động năng lớn Vật liệu qua bộ phận cung cấp là máng cấp liệu vào máy liền bị các búa quay đập vào và va chạm với các chi tiết trong buồng nghiền Trong quá trình va đập, búa sẽ truyền cho vật liệu một phần động năng tạo thành công phá vỡ vật liệu Các phần tử tách ra từ vật liệu có kích thước bé hơn lỗ lưới sàng phân ly thì lọt ra ngoài buồng nghiền tạo thành sản phẩm ( dăm gỗ ) Những phần tử có kích thước lớn hơn tiếp tục bị va đập, phá vỡ Sản phẩm được đưa ra ngoài bằng các phương pháp vận chuyển khí động, cơ học …

Như vậy quá trình làm việc của máy nghiền kiểu búa trục ngang tồn tại ba giai đoạn liên tục diễn ra, mà các giai đoạn này được đặc trưng bởi sự biến đổi của vật liệu trong buồng nghiền như sau:

+ Giai đoạn 1: cung cấp nguyên liệu

+ Giai đoạn 2: gia công nguyên liệu trong buồng nghiền

+ Giai đoạn 3: vận chuyển sản phẩm ra khỏi buồng nghiền

2.1.2 Các chi tiết của máy nghiền kiểu búa trục ngang

+ Bộ phận nạp liệu:

Nguyên liệu gỗ vụn được cung cấp vào buồng nghiền theo phương: hướng kính, tiếp tuyến, dọc trục hoặc bên hông Bộ phận nạp liệu gồm: thùng chứa liệu, cửa điều chỉnh lượng cung cấp theo nguyên tắc tự chảy, tự hút hoặc trục cuốn ( cấp liệu kiểu cưỡng bức )

+ Rôto máy nghiền kiểu búa trục ngang

Rôto là bộ phận làm việc chính của máy Nó nhận truyền động qua bộ phận truyền động đai hay khớp nối trục Trong truyền động khớp nối trục thường áp dụng khớp nối trục răng vì khi làm việc máy thường rung động do rôto không được cân bằng tuyệt đối Trục rôto được chế tạo từ thép tốt, thường là thép 45 hoặc 45X

Gối đỡ trục rôto thường được bố trí bên ngoài vỏ máy và đặt trên khung thép hình

Ở một số máy nghiền có vỏ chế tạo theo phương pháp đúc thì gối đỡ được chế tạo liền vỏ Ổ đỡ thường dùng là ổ đỡ lòng cầu hoặc ổ bi đũa côn 2 dãy để có khả năng tự lựa khi có dao động nhỏ

Hình 2.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY NGHIỀN

Các đĩa lắp chốt treo búa có thể sử dụng nhiều hình dạng khác nhau, tuỳ theo số lượng búa, số hàng búa Số búa thường sử dụng là 3, 4, 6 và 8 dãy

Các búa là bộ phận làm việc chủ yếu của máy Hình dạng, vật liệu chế tạo búa có ảnh hưởng đến năng suất, độ nghiền của sản phẩm Nó được xác định tuỳ theo cơ lý tính của vật liệu nghiền cũng như kích thước của chúng Búa nghiền thường được chế tạo từ thép mangan, mã hiệu 65 Khi chế tạo búa, khối lượng búa không được sai

búa Thông thường thời hạn phục vụ này từ 72 – 280 h Búa chữ nhật có một lỗ treo búa thì có hai góc làm việc, khi góc này mòn thì lật mặt búa để dùng góc kia Búa chữ nhật có hai lỗ treo búa sẽ có bốn góc làm việc Búa được lắp phải đảm bảo các búa quét đều khắp trong không gian buồng nghiền và điều kiện cân bằng động của rôto Thông thường búa bố trí trên rôto theo đường xoắn ốc với số bước ren k = 1, 2, 3 Các chốt treo búa có chiều dài xuyên suốt rôto Để hạn chế dịch dọc hai đầu chốt búa có bố trí chốt chặn hoặc một đầu bậc một đầu chốt chặn Chốt búa được lắp với đĩa treo gần với kiểu lắp trung gian, nhằm hạn chế dao động khi rôto quay Các chốt treo búa thường được chế tạo từ thép CT-3 hoặc C – 5

+ Lưới sàng:

Lưới sàng dùng để thoát sản phẩm ra khỏi buồng nghiền và làm nhiệm vụ điều chỉnh mức độ nghiềng Trong một giới hạn, đường kính lỗ sàng và diện tích tiết diện sống của sàng ảnh hưởng đến năng suất sàng

Lưới sàng của máy nghiền thường làm bằng thép tấm dáy từ 1,5 – 2 mm được dập thành lưới dạng lỗ tròn hoặc rãnh Kích thước lỗ và rãnh phải phù hợp với mức độ nghiền yêu cầu và loại máy nghiền Việc chọn lưới sàng dạng lỗ hoặc rãnh cần qua thực nghiệm Tuỳ thuộc vào vật liệu nghiền, việc dùng lưới sàng lỗ tròn cho năng suất cao hơn hoặc ngược lại Da số các lưới sàng có mặt nhẵn, lỗ tròn hoặc lỗ côn Để nâng cao hiệu quả nghiền Người ta đã chế tạo lưới sàng lỗ nửa elíp hoặc lỗ chữ nhật nhưng mép lỗ và rãnh có gờ sắc tạo nên mặt sàng nhám Tuy nhiên loại sàng này chống bị mòn gờ nhám Góc bao của Sàng với rôto khoảng từ 120 – 360 độ Diện tích sống của sàng chiếm tỷ lệ từ 0,08 – 0,35 tuỳ theo vật liệu và mức độ nghiền yêu cầu + Má đập phụ:

Ngoài phần bao của sàng xung quanh rôto và khoảng không gian bố trí cửa nạp liệu, người ta thường bố trí má đập phụ để làm tăng hiệu quả va đập, chà xát của vật liệu vào bề mặt trong buồng nghiền Má đập phụ thường làm bằng gang đúc hay thép lá có các lỗ

Ngoài ra tuỳ theo cấu tạo chức năng của máy trong hệ thống mà cấu tạo của máy nghiền còn có bộ phận thu sản phẩm, bộ phận lọc bụi…

2.1.3 Động ực học quá trình nghiền

Hệ thống động học ở máy nghiền kiểu búa va đập được mô tả bằng mô hình vật lý bao gồm ba phần tử :

1 Trống đập là bộ phận tạo xung lượng va đập dưới tác dụng của những xung

lượng ấy nhiều phần tử nghiền được tạo ra

2 Từ lớp không khí – Nguyên liệu còn lại là đương lượng điều chỉnh giữ cân

bằng tĩnh giữa hai quá trình xảy ra liên tục và đồng thời:

+ Sự gia tăng về số lượng ( năng suất trống đập )

+ Sự suy vong các phần tử ( năng suất sàng )

Mô hình vật lý này được thể hiện bằng phương trình động lực:

) 1 t ln(

nằm hạt gian thời :

t

trình.

quá của số thông là

0,120,11

: đượctìmtangườinghiệm

thựcBằng

sàngtrìnhquácủasốthông :

có hiệnmảnhsố

:G

trình)quácủađầuđiểm(thời

0t khinghiền buồng

trongcómảnhsố

2.2 Sự tuần hoàn của nguyên liệu trong buồng nghiền

Chuyển động tuần hoàn của nguyên liệu trong buồng nghiền theo mối quan hệ số lượng được đặc trưng bằng số vòng tuần hoàn ghi nhận nguyên liệu đi bao nhiêu vòng quay toàn phần trong buồng nghiền sau thời gian nghiền t để có kích thước nghiền theo yêu cầu

Số vòng tuần hoàn được tính theo công thức

D q

v.MD

v.t

nghiền buồng

kínhđường :

(m)D

)cấpcung(lượngsuất

năng :(kg/s)q

nghiền buồng

trongliệunguyêncủa

tốcvận :)s/m(v

nghiền buồng

trongtạitồn hạt gianthời :(s)t

t th

Bằng thực nghiệm ông V.R.Aleskin tìm được :

v)

5,04,0(

2.3 Khí động lực học máy nghiền búa

Sự tuần hoàn của nguyên liệu cùng với chuyển động va đập của búa gây ra luồng không khí có chuyển động vòng và trượt theo mặt sàng, cản trở ngay chính khả năng

đi qua lỗ sàng của bản thân nó, luồng không khí thứ hai cùng với lực ly tâm có tác dụng làm tăng nhanh thêm việc đưa nguyên liệu từ thùng nghiền ra khoảng không gian sau lưới sàng Khả năng đi qua sàng được đánh giá bằng diện tích thiết diện sàng được ký hiệu là Fs là đặc trưng của tổng lỗ, là yếu tố năng suất của máy nghiền Năng suất này còn phụ thuộc vào cường độ quá trình sàng được thể hiện bởi vận tốc vs của luồng khí đi qua lỗ sàng Như vậy các tính chất khí động lực học của máy nghiền ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của nó Điều này thể hiện rõ trong biểu thức tương quan đến sự tiêu thụ không khí:

td s

s.F Kv

Với Ktd là hệ số thắt dòng ở miệng lỗ Qua đó ta tìm thấy năng suất máy tỷ lệ thuận với lượng không khí tiêu thụ Trống máy nghiền, bộ phận tạo luồng không khí chuyển động tuần hoàn đóng vai trò như một chiếc quạt mà các cánh là những chiếc búa lắp trên chốt vì vậy sự làm việc của máy nghiền búa được mô tả như sơ đồ quạt hướng kính

2.4 Các yếu tố cơ học của quá trình làm việc ở máy nghiền kiểu búa

Công biến dạng theo lớp

Để đánh giá các yếu tố cơ học và kết cấu nghiền Xác định công có ích do búa tác động vào khối lượng nguyên liệu tuần hoàn sau thời gian t có khối lượng Mt

2 x 60

v M ).

ztn ( A

2 bl t l

Với :

liệunguyênvới

đối búacánhtốcvậnlà :)s/m(v

trốngcủaquayvòngsố :(v/ph)n

nghiền buồng

trongtạitồn hạt gianthời :

t

trốngtrênlắp búasố :z

bl

Nếu thể hiện giá trị Mt qua kích thước kết cấu buồng nghiền, ta có :

120

v h.L.D n.zA

2 bl cl

l 0







Trong đó:

lớptrongliệuvật độnồng : kg/kg)(

hạtcủa riênglượng khối: )(kg/m

liệunguyênlớp

dàychiều :)m(h

trốngdàichiều :(m)L

trống kínhđường :

(m)D

3 cl

0 D L v

Ta thấy A0l tỷ lệ thuận với vbl và với diện tích hướng kính trống D.L

Ngoài tác động va chạm các cánh búa còn phá hủy các phần tử nguyên liệu bằng sự mài mòn Năng lượng cung cấp cho mài mòn nguyên liệu được tính gần đúng bằng cách đưa vào hệ số cản của của lớp nguyên liệu chuyển động trong khe hơ giữa các đầu cuối búa và sàng fcl Hệ số fcl có bản chất tương tự như hệ số do viện sĩ V.D.Gorias Kin đưa ra khi ông xác định lực cản tấm chắn trống nghiền đang làm việc, năng lượng trống chi phí cho va đập và làm mòn lớp nguyên liệu được tính theo công thức :

2 bl

cl).vfl.(

L.D

Trong đó  vàfcl làcác hệsố đượcxácđịnh bằngthựcnghiệm

2.5 Vận tốc phá vỡ hạt

Khi nghiên cứu vận tốc búa và coi nó như một yếu tố cơ bản trong quá trình làm việc của máy nghiền cần giải quyết hai vấn đề:

1 Xác định vận tốc cần thiết để phá hủy dạng vật liệu đã cho

2 Đánh giá ảnh hưởng vận tốc vòng làm việc của búa lên các chỉ tiêu chế độ làm việc và hiệu suất chung của máy nghiền

 Vận tốc phá huỷ khi nghiền hạt bằng va đập

Ta xét vận tốc phá hủy vph trong trường hợp nghiền hạt ngủ cốc Theo V.D.Gorias Kin vận tốc giới hạn trong va chạm dọc thanh theo công thức :

E

Trong đó:

hồi đàn sóng truyền tốc

vận : ) (m/s C

E

độ mật : ) (kg/m

Để xác định vận tốc do va đập, cần phải xác định sóng ứng suất, và các đặc tính động lực học, cơ lý tính của chúng

Như đã biết trạng thái vật liệu khi chịu tải đòn được biểu diễn bằng biểu đồ ứng suất biến dạng Tuy nhiên trong điều kiện tải đòn quá trình biến dạng của vật liệu được biểu thị rất rõ trên biểu đồ qua vận tốc va đập

Từ các biểu đồ động lực học thực nghiệm (C.Vvđ) ta thấy giá trị biến dạng dẻo của hạt phụ thuộc nhiều vào quá trình va đập, điều này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết sóng ứng suất

Sự phụ thuộc C = f(Vvđ) được biểu diễn bằng công thức của X.A Paxmatylil:

, 1 s 0

Trong đó

a ( m ) : chiều dài hạt

x

K = 1,6 – 2 : hệ số động lực học [ TL12 ] Công thức này làm cơ sở để lựa chọn vận tốc búa nghiền

 Vận tốc làm việc của búa

Từ kết quả phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của máy nghiền, người ta thấy rằng: vận tốc làm việc của búa là thông số đầu tiên để gia tăng quá trình nghiền ở các máy hiện đại Vận tốc búa giới hạn từ 40-80 m/s, còn vận tốc ở các máy nghiền ở các nhà máy sản xuất thức ăn liên hợp thì cao hơn đến 100 m/s hoặc lớn hơn nữa

Để có được vận tốc va đập thực sự trong máy nghiền giữa các búa và các mảnh vật liệu vận tốc quy định cao hơn vì phải tính đến vận tốc tuần hoàn ( v ) của lớp thkhông khí lẫn vật liệu hiện hữu trong buồng nghiền Vận tốc búa xác định theo công thức :

hp

ph b

th ph b

1

vv

vvv

phục hồisố hệlà :

b

ph hp

Vậy để tìm mối liên quan giữa vận tốc va đập cần thiết và chỉ số mức nghiền  khi tác động va đập nhiều lần Ta có mối quan hệ như sau:

tđ

D25,2

 : chỉ số mức độ nghiền, đặc trưng cơ bản của quá trình công nghệ

Ký hiệu đặc trưng cơ lý tính của hạt:

Vận tốc búa khi bị va đập nhiều lần:

va khiliệuvật vàođộngtác búacủa hủy phátốcvận

:

vPh

học)lựcđộngsố(hệ26,1K ,.K

Qua các thí nghiệm Ph.D.Plosov kết luận : để tăng năng suất máy nghiền ngoài vận tốc búa ta cần tạo giá trị giữa khe hở đầu búa và mặt sàng thích hợp Khe hở này có ý nghĩa trong việc xác định dung tích buồng nghiền và chỉ số nghiền, vì vậy khi tăng hoặc giảm vận tốc búa nhất thiết phải tăng hoặc giảm khe hở nói trên

2.6 Động lực học máy nghiền kiểu búa va đập [ TL12 ]

2.6.1 Các phương trình cơ bản

P Gorias Kin đã chứng minh rằng khi nghiên cứu động học cần phải xem xét mối quan hệ giữa nguồn năng lượng động cơ ( công của bản thân máy ) và các tính chất của nguyên liệu cần chế biến

Phương trình cơ bản có dạng:

0

2 b 0

Z

t I d N q.v N

hệ:f

gốctốcgia :) rad/s(dtd

búatốcvận :)s/m(v

giâymột trongliệucấplượng khối: (kg/s)q

trốngcủatínhquánmômen :

) kgm(I

thụ

tiêusuất công : W)(N

n

2 b

2 Z

lựccholượngnăng

phíchi :B

đỡgốicáctrongsát macholượngnăng

phíchi :.A

n P.v

dt

d I

Trong đó P (N) là tổng lực vòng của trống chi cho sự va đập của búa vào nguyên liệu và cho sự chuyển dời của lớp không khí; vb(m/s) là vận tốc búa Từ đây ta tính được mômen quán tính cần của trống

dt

d

kAAA

[TL12](5.29),

thứccôngtheotínhnghiềncông

:) J(A

liệucấplượng :) kg/s(q

A.qN Nếu

tl tl

s v th th

th n

6Kthì rad/s1710

-tốcgiavớilệ tỷsố

Đối với máy nghiền búa fn 0,80,9 khi vận tốc búa vb80100m/s

mớimặt bềcácthànhtạo

sựdo phíchicông

:

(J)

A

liệuvật củadạng biếnsựdo phíchicông

:

S

nghiềnvật

củadạng biến bịtíchthể phần

:

V

cứngthểvật củamặt bềcăngsứclượngnăngtớitínhcó lệ tỷsố

hệ

:

lệ tỷsố

(W) ,120

n.v.m.z.k60

n.At

AN

2 b b vt

tốcvận :v

nghiền búa

lượng khối:m

nghiền búa

lượngsố

:z

vòngtốcvậnvàothuộc phụsố hệ:k

nghiềncông

:(N/m) ,2

v.m.z.kA.kA

búacủanăngđộng :(N/m) ,2

v.m.zA

b b vt

2 b b vt b vt

2 b b b

2.6.2 Hệ số động học trống máy nghiền

Trống đập với các búa có khớp treo không là hệ cứng mà là hệ động lực học đàn hồi giả định có tính dễ biến dạng của các khâu vì các búa có hai bậc tự do

Dựa trên lý thuyết con lắc vật lý viện sĩ Vlodimia Detrovich Goriaskin từ lý thuyết sự va đập lệch tâm của chiếc cuốc đất khi làm việc, những xung lượng va đập không truyền từ cán cuốc đến tay người dùng Tương tự như vậy các búa có khớp treo trên trống của máy nghiền khi làm việc phản lực từ xung lượng va đập không truyền từ búa vào chốt, mà qua nó truyền vào các ổ trượt của trống đập Nếu như tấm va chạm trùng với tâm lắc, giả thuyết đầu ngoài của búa đập vào nguyên liệu thì sai số không