Công dụng và phân loại Cấu tạo máy nghiền má Tính toán thông số của máy: kích thước của nạp, hành trình nghiền, tốc độ trục lệch tâm, chiều dài máy, công suất động cơ Tính lực tác dụng lên chi tiết máy: tay biên, tính bánh đà, thiết kế bộ truyền đai Bản vẽ thiết kế máy
I thuyết minh chung Công dụng phân loại: Máy nghiền đá kiểu má nghiền làm việc có tính chất chu kỳ, đợc dùng để nghiền hạt thô (nghiền sơ bộ) hạt trung bình Ưu điểm lực đập; ép lớn nên phá vỡ loại đá cứng đá dai; kết cấu máy đơn giản; chăm sóc bảo dỡng kỹ thuật sử dụng dễ dàng; cửa nạp đá lớn; suất tơng đối cao Bộ phận máy hai má nghiền, có má cố định má di động Hai má tạo thành buồng nghiền có dạng hình nêm, phía buồng nghiền rộng, phía dới hẹp dần Đá đợc nạp vào buồng nghiền Một chu kỳ chuyển động má di động gồm hai hành trình: hành trình nghiền hành trình xả hành trình nghiền, má di động tiến sát gần má cố định để nghiền vỡ đá có buồng nghiền hành trình xả, má di động tách xa má cố định để viên đá đợc tự do, không bị chèn ép trọng lực, đá rơi từ chỗ cao để chỗ thấp, từ chỗ rộng đến chỗ hẹp buồng nghiền, rơi khỏi buồng nghiền Quá trình làm việc đợc lặp lại nh làm cho đá buồng nghiền liên tục đợc nghiền nhỏ, di chuyển từ cửa nạp đến cửa xả khỏi cửa xả kích thớc đá nhỏ cửa xả Sơ đồ máy đợc mô tả hình vẽ Hình1 sơ đồ cấu tạo máy nghiền má lắc đơn giản Tấm nghiền cố định; nghiền di động; trục lệch tâm; đẩy trớc; truyền; đẩy sau; bánh đà; trục treo nghiền di động; giữ; 10 lò xo; 11 nêm ; 12 trục vít; Căn vào quỹ đạo chuyển động nghiền di động, chia máy nghiền má loại hai loại chính: - Máy nghiền má có chuyển động lắc đơn giản - Máy nghiền má có chuyển động lắc phức tạp Cấu tạo máy nghiền má có chuyển động lắc đơn giản: Cấu tạo điển hình máy nghiền đá có nghiền di động chuyển động lắc đơn giản đợc trình bày hình Các loại máy nghiền má đơn giản dùng nghiền thô có cấu tạo giống nhau, thông số kỹ thuật chúng khác Thân máy phận quan trọng Nó tiếp nhận toàn lực nghiền đá đảm bảo cứng vững toàn máy Thân máy đợc cấu tạo gồm thân trớc, thân sau hai thành bên thuận tiện cho việc gá lắp cụm chi tiết máy nghiền Thân máy đợc đúc liền thành khối hay đợc ghép nối từ hai ba phần rời bu lông loại máy có công suất lớn thờng chế tạo thân máy ghép để thuận tiện việc chuyên chở lắp ráp Trục lệch tâm (3) đợc lắp vào hai thành bên thân máy Tay biên (5) lắp vào trục lệch tâm (3) Đầu dới tay biên (5) có hai hốc để đặt chống phía trớc (4) chống sau (6) ổ đỡ trục lệch tâm ổ lắp tay biên ổ bi chịu tải trọng lớn Tại hai đầu trục lệch tâm đợc lắp hai khối bánh đà: puli-bánh đà (15) bánh đà (15) Các khối bánh đà làm điều hoà chuyển động máy: tích trữ lợng hành trình không tải giải phóng lợng ép đá Puli-bánh đà (15) lắp vào trục lệch tâm thông qua khớp nối ma sát Khớp nối ma sát cấu an toàn, bị tải, puli-bánh đà (15) quay trợt trục tránh đợc gãy trục đột ngột Má di động (2) đợc chế tạo thép đúc toàn khối, tiết diện dạng hộp, đợc treo vào trục (8) Phía dới má di động có rãnh để ghép nối với chống trớc (4) Thanh chống sau (6) tì vào cấu điều chỉnh (11) Mặt tựa chống (6) (4) bị mòn nhanh làm việc nên đợc làm rời để tiện thay Nhờ có cấu ghì (thanh kéo (9) lò xo (10) nên thờng xuyên trì tiếp xúc mặt tì đầu chống Các mặt nghiền đợc chế tạo thép hợp kim mangan có độ cứng khả chống mài mòn cao, bề mặt có để tăng lực nghiền tập trung phá vỡ đá, chúng đợc kẹp chặt mặt má nghiền tạo thành phận làm việc chủ yếu máy, chịu tác động trực tiếp đá nghiền Các bề mặt làm việc mặt nghiền hai thành bên tạo thành buồng nghiền Các lót bên đợc ghép thành bulông với thành bên thân máy máy lớn, lót đợc tạo thành từ nhiều mảnh đợc kẹp vào má nghiền thân máy bulông đầu chìm Chiều rộng cửa xả buồng nghiền định kích thớc đá sản phẩm suất máy Vì chiều rộng cửa xả tăng dần theo trình mài mòn mặt nghiền nên cần định kỳ điều chỉnh lại chiều rộng cửa xả máy nghiền má nghiền thô, việc điều chỉnh cửa xả đợc thực cách thay đệm có chiều dày khác đặt miếng chặn thân sau điều chỉnh nêm vít II tính toán thông số làm việc máy Kích thớc nạp a Chiều rộng nạp: D 700 B = max = = 823,5 0,85 0,85 => Chọn cửa nạp B = 900 mm b Chọn cửa xả b= d max 150 = = 130 1,2 1,2 => b = 130 mm c Xác định góc ngoạm đá = Chiếu lên phơng OA: 2fPcos(/2) 2Psin(/2) f tg(/2) tg() = f = 0,175 => =100 => /2 = =100 => = 200 Hành trình nghiền: K= S K.D n 120 = = 0.00233 E 5,15.10 S 0,00233.900 = 2,1 (mm) Sn = (0,01 ữ 0,03)B = ữ 27 (mm) Sx = + 0,26b = + 0,26.130 = 40 (mm) Tốc độ hợp lý trục lệch tâm a = b Sx = 130 40 = 90 mm tg() = Sx h h= Sx 40 = = 110 tg() tg20 h = 110 mm - Thời gian cho đá rời khỏi khoang nghiền: - Thời gian để đá rơi tự hết độ cao h: - Để xả đợc hết đá: tm = tc = tm = tc = t = = 2 0 2h g 2h = g g 9,81 = 3,14 = 21(rad / s) 2h 2.0,110 21 = = 3,34( v / s) 2.3,14 n = 200( vòng/ph) n0 = Kể đến ma sát: n = 0,9n0 = 180 vòng/phút Tính chiều dài máy: Q = Vn V= (à = 0,7: hệ số kể đến độ rỗng đá nạp) a+b h.L L= 2Q (a + b ) h.n. L= 2.110 = 1,200( m ) ( 0,09 + 0,13).0,11.180.60.0,7 Công suất động cơ: Công suất nghiền: Nn = k k 2n .L.n (D tb - d 2tb ) 12E Dmax = 700 => Dtb = 1/2Dmax = 350 dmax = 150 => dtb = 1/2dmax = 75 Tìm k1 k2 : Dmax 340 510 700 1000 1300 k1 0,92 0,398 0,625 0,555 Vậy k1 = 0,698 Với m0 = L 1200 = = 3,43 D tb 350 k2 = K2 = m1 m0 => m1 = (nguyên dơng) = 0,875 3,43 Máy thiết kế với loại đá cứng trung bình n = 150MN/m2 0,698.0,875.(150.10 ) 3,14.1,2.3 2 Nn = ( , 35 , 075 ) 12.(5,15.10 10 ).0,8 Nn = 36,72 (KW) Trên thực tế, để khắc phục quán tính khối lợng chuyển động: Nn = (0,4 ữ 0,5)Nđc Vậy chọn công suất động cơ: N dc = Nn = 73,44 KW 0,5 Chọn động công suất: 90KW Xác định kích thớc khác: = 200 , b = 130 mm s = 40 mm, e = 25 l3 = 0,5B = 450 mm Chiều cao: H = (2 ữ 2,4)B = 1.800 ữ 2160 mm H= B b 900 130 = = 2115 tg tg20 mm Chiều dài má nghiền: - Tấm lát: L0 = L0 = 2814 0,8 mm L = Lo + L3 = 2251 + 450 = 2801 mm => L = 2800 mm x = 0,25L = 0,25.2800 = 700 mm 3 => S ( x ) = S xả = 40 = 30 mm 4 * Chiều dài tay biên: (đo theo vẽ mẫu) Lb 0,6H = 0,6 2115 = 1270 mm * Chiều dài đẩy Chọn trớc l1 = 950 = 150 (l1 B) Ta có: AE = lws1 = 950cos150 = 917,63 EF = lsin1 = 950sin150 = 245,878 ED = EF DF = 245,878 50 = 195,878 - Hành trình ngang A: SA = S(x) = x1 + x2 = 30 ED 195,878 = = 0,21346 ' = 12 EA 917,63 AE 917,63 AD = = = 938 cos ' cos12 tg1' = Trong đó: x1 = (AF AD) cos1 = (950 938)cos120 = 11,74 x2 = (FC DC)cos2 = 30 11,74 = 18,56 = SA x1 Để tìm đợc chiều dài l2 góc đặt cần giải hệ: sin = EF 245,878 = (1) l2 l2 sin ' = ED 195,878 = (2 ) l2 l2 (FC DC)cos2 = x2 = 18,56 (3) DC = l cos EC = cos ' cos ' (3) suy l ( cos ' - cos = cos ) cos ' = 18,56 cos ' 18,56 l2 (3' ) - sin ' + ' 18,56 sin 2 = 2 l2 (1) (2) cos (1) + (2) sin (*) (**) tg (*) (* * *) + ' ' 50 sin = 2 l2 (**) + ' ' 441,756 cos = 2 l2 + ' = 0,3712 tg (*) ' 2 = 0,042 (* * *) + ' = 20,365( I) 2 ' 2 = 2,4 ( II) (I) (II) suy ra: = 22,7650 = 22046 = 180 Vậy suy ra: l2 = 195,878 = 635 sin 180 III Tính lực tác dụng lên chi tiết Tay biên - Lực nghiền lý thuyết trung bình: Ftb = Trong đó: N n T A = S0 S0 Nn = 42.36 KW: công suất nghiền T: thời gian chu kỳ A: công nghiền chu kỳ So: khoảng dịch chuyển điểm đặt lực nghiền Với L = 2800; L0= 2250 mm; x = 0,25L = 700 mm S0 = 0,765 = 0,76 40 = 30,4 (mm) = 0,0304(m) 2.3,14 = = 0,33 3.2.3,14 36,72.0,33 Ftb = = 398,6 (KN ) 0,0304 T= - Lực nghiền tính toán: Ft = c Ftb với c = 1,5 ữ 2,5 (chọn c = 2) => Ft = 598KN - Lực nghiền cực đại: (n = 2: hệ số an toàn) Fmax = n.Ft Fmax = 2.589 = 1196 (KN) - Sơ đồ lực tác dụng: - Lực tác dụng trung bình dùng để tính tuổi thọ chi tiết: Ft = 598 KN Chọn = 12,2 KN/mm, tìm đợc: F2 = 622,4 KN, F1 = 61 KN Fb = 366,12 KN, Fcs = 6,1 KN - Lực tác dụng cực đại, dùng để tính bền chi tiết: Ftmax = 1196 (KN), = 14,4 KN/mm, Tìm đợc: F2 = 1244,8 KN, F1 = 1220,4 KN Fb = 732,24 KN, FCS = 12,2 KN * Tính theo công suất động cơ: Tay biên chủ yếu chịu kéo chịu uốn lực quán tính Công lực kéo biên P vòng quay tơng đơng với công động dẫn động: A= N n = Pb 2r Với: N: Công suất động cơ, N =90KW : Hiệu suất truyền động, = 0,7 n: Tốc độ quay trục lệch tâm, n = 3(vòng/s) Pb: Lực kéo biên trung bình r: Bán kính lệch tâm, r = 25mm 10 Ptb = N 2.nr r= 90.0,7 2.3.25.10 = 420(KN ) Lực kéo biên cực đại: Pbmax = 2Pmax = 2.420 = 840(KN) Lực kéo tính toán, kể đến trờng hợp có vật không nghiền rơi vào buồng nghiền: Ptt = 1,5Pmax = 1,5.840 = 1260 (KN) * Tính theo phơng pháp đến cho kết tơng tự nhau, a chọn trị số lớn để tính toán: Fb = Ptt = 1260 (KN) Mô men: M max l2 = 0,128p = 0,064pl 2 l = 1200mm = 1,2m p= .V .F.l r = r gl gl 11 => Mmax = 0,006F..l2..r (Thép đúc, cán p = 7850kg/m3) F = (300 x 40) = 48.10-3 (mm2) F = 48.10-3 (m2) W=4 .h =4 4,0.30,0 = 4.(600)cm = 2400cm Mmax = 0,006 48 10-3 7850 1,22 (3.2.3,14)2 0,025 9,81 Mmax = 300 Nm bỏ qua ứng suất biên: max = P tt = Fb = 126 F 480 max < [] = 21KN/cm2 = 2,625KN / cm => Thoả mãn điều kiện bền 2.Tính bánh đà: Năng lợng bánh đà tích luỹ đợc thay đổi tốc độ góc: E = I 2max 2min (J) Coi lợng bánh đà tích luỹ đợc giải phóng 1/2 lợng nghiền đá vòng quay 2max + 2min N N. E= A= = I = 2.n 2n Gọi max + = : tốc độ góc trung bình (n = 180vòng/ph) : hệ số đồng tốc độ đặt max - = + max - N I max x = N I = ; = n D2 I = mR = m 12 mD = N 90.1000.0,7 = n 2.3,14 2.33.0,05 mD2 = 2365kgm2 Chia bánh đà làm khối khối có: mD2 = 1182,5kgm2 Chọn bánh đà có kích thớc tơng đơng với bánh đai (tính sau): Dn = 1600; B = 310,5 (mm) Ta tìm chiều dày k bánh đà: D = Dn k M = f V = f D B.k => mD2 = f B.k (Dn - k)3 = 1182,5 Đ ặt X = K(1,6 k )3 1182,5 = 0,155 7850.3,14.0,31 K = 0,042 => X = 1,59 K = 0,041 => X = 1,553 Vậy chọn chiều dày bánh đà 42mm => X= 1,558 Khối lợng bánh đà: m = 487kg Thiết kế truyền đai: Nđc = 90KW; n = 975vòng/ph a Chọn đại r với thông số: a0 = 27; a = 32; h = 19; h0 = 6,9 (mm) F = 476mm2 b Chọn đờng kính bánh đai nhỏ: 13 D1 = 320 (mm) Tỉ số truyền: i= n dc 975 = = 5,417 n 180 D2 = iD1 (1 - ) = 5,417 320 (1-0,02) D2 = 1699 (mm) Chọn D2 = 1600 (mm) Tỷ số truyền thực tế: i = Sai số: = Vận tốc đại: D2 1600 = = 5,1 D = 190 v / ph D1 (1 ) 320(1 0,02) 5,417 5,1 = 4% 5,417 v= D1 n1 3,14.320.975 = = 16,328( m / s) 60.1000 60.1000 Thoả mãn v < vmax = 30m/s c Sơ chọn khoảng cách trục A: i = 5,1 => chọn A = 0,9D2 = 0,9 1600 = 1440 (mm) Để tiện bố trí => chọn A = 2000 (mm) Kiểm nghiệm điều kiện: 0,55 (D1+ D2) + h (D1 + D2) 0,55 (320 + 1600) + 19 A 2(320+1600) Thoả mãn 1075 A 3840 d Xác định chiều dài đai L khoảng cách trục xác A: ( D D1 ) L = LA + (D + D1 ) + 4A 3.14 (1600 320)2 L = 2.2000 + (1600 + 320) + = 7219,2(mm) 4.2000 Chọn L = 7500 (mm) Khoảng cách trục xác: L (D1 + D ) + [2L (D1 + D )]2 A= 8(D + D1 )2 14 A = 2147,4(mm) Số vòng quay đai: u= v 16,328 = = v / s < v max = 10 L 7,5 vg / s e Kiểm nghiệm góc ổm bánh đai nhỏ: = 180 D2 D1 A 57 = 1800 1600 320 57 2147,4 = 1460 > 1200 g Xác định số đai cần thiết: z 1000 N dc v[ po ]c t c c v F Nđc = 90 KW v = 16,328 m/s [po] = 2,15 N/mm2 : ứng suất cho phép ct = 0,7: hệ số kể đến ảnh hởng tải trọng c = 0,9: hệ số kể đến ảnh hởng gốc ân cv = 0,94: hệ số kể đến ảnh hởng vận tốc đai F = 476 mm2 h Các kích thớc bánh đai: Tra bảng: h0 = 8,5; e = 28,5; t = 37,5 s = 24; k = 12; = 360 Chiều rộng bánh đai: B = (z 1) t x 2s = 310,5 (mm) 15 Đờng kính ngoài: Dn1 = D1 + 2h0 = 337 (mm) Dn2 = D2 + 2h0 = 1617 (mm) i Tính lực căng ban đầu: Lực căng ban đầu với đai: S0 = F F0 = 1,2 N/mm2 => S0 = 1,2.476 = 57,2 (N) Lực căng lực tác dụng lên trục: 146 R = 3S zsin = 3.571,2.8 sin = 13109,79( N ) 2 R = 13(KN ) j Kết cấu bánh đai lớn: Bánh đai lớn đồng thời bánh đà có: m.D2 = 1182,5 kg/m2 Coi toàn mô men quán tính nằm vùng không cắt rãnh đai có chiều dày k, ta tìm k Dt = Dn 2e = 1617 2.28,5 = 1560 (mm) D = Dt k m = f.v = f.D.B.k ta có: f.D.B.k (Dt k)2 = 1182,5 (kgm2) k.(D t k )3 = 1182,5 f B X = K(1,56 K )3 = 1182,5 = 0,155 7850.3.14.0,31 Lấy K = 0,043 => X = 0,15 Vậy bánh đai cần chiều dày k = 43mm Chiều dày phôi k + e = 43 + 28,5 = 71,5 (mm) 16 Tài liệu tham khảo 1.Lê Phớc Ninh Nguyên lý máy Nhà xuất giao thông vận tải , Hà Nội 2000 2.Nguyễn Trọng Hiệp , Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Nhà xuất Giao thông vận tải , Hà Nội 1991 Trờng đại học xây dựng Bản Atlas Máy xây dựng Vũ Liêm Chính, Đỗ Xuân Đinh, Nguyễn Văn Hùng, Hoa Văn Ngũ, Trơng Quốc Thành, Trần Văn Tuấn Sổ tay Máy xây dựng Nhà xuất Khoa học kỹ thuật , Hà Nội 2002 5.Trần Quang Quý, Nguyễn Văn vịnh, Nguyễn Bính Máy thiết bị sản xuất Vật liệu xây dựng 17 mục lục Đề mục trang I thuyết minh chung 1 Công dụng phân loại: Cấu tạo máy nghiền má có chuyển động lắc đơn giản: II tính toán thông số làm việc máy Kích thớc nạp Hành trình nghiền Tốc độ hợp lý trục lệch tâm 4 Tính chiều dài máy 5 Công suất động Xác định kích thớc khác III Tính lực tác dụng lên chi tiết Tay biên 2.Tính bánh đà: 11 Thiết kế truyền đai 12 18 19 [...]... Quang Quý, Nguyễn Văn vịnh, Nguyễn Bính Máy và thiết bị sản xuất Vật liệu xây dựng 17 mục lục Đề mục trang I thuyết minh chung 1 1 Công dụng và phân loại: 1 2 Cấu tạo máy nghiền má có chuyển động lắc đơn giản: 2 II tính toán các thông số làm việc cơ bản của máy 3 1 Kích thớc của nạp 3 2 Hành trình nghiền 4 3 Tốc độ hợp lý của trục lệch tâm 4 4 Tính chiều dài máy 5 5 Công suất động cơ 5 6 Xác định các... 1.Lê Phớc Ninh Nguyên lý máy Nhà xuất bản giao thông vận tải , Hà Nội 2000 2.Nguyễn Trọng Hiệp , Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp Nhà xuất bản Giao thông vận tải , Hà Nội 1991 3 Trờng đại học xây dựng Bản Atlas Máy xây dựng 4 Vũ Liêm Chính, Đỗ Xuân Đinh, Nguyễn Văn Hùng, Hoa Văn Ngũ, Trơng Quốc Thành, Trần Văn Tuấn Sổ tay Máy xây dựng Nhà xuất bản...Ptb = N 2.nr r= 90.0,7 2.3.25.10 3 = 420(KN ) Lực kéo biên cực đại: Pbmax = 2Pmax = 2.420 = 840(KN) Lực kéo tính toán, kể đến trờng hợp có vật không nghiền rơi vào buồng nghiền: Ptt = 1,5Pmax = 1,5.840 = 1260 (KN) * Tính theo 2 phơng pháp đến cho kết quả tơng tự nhau, a chọn trị số lớn để tính toán: Fb = Ptt = 1260 (KN) Mô men: M max l2 = 0,128p = 0,064pl 2 2 l = 1200mm = 1,2m p= .V 2 .F.l 2 r =... cm 2 => Thoả mãn điều kiện bền 2.Tính bánh đà: Năng lợng bánh đà tích luỹ đợc khi thay đổi tốc độ góc: E = I 2max 2min 2 (J) Coi rằng năng lợng bánh đà tích luỹ đợc giải phóng bằng 1/2 năng lợng nghiền đá trong 1 vòng quay 2max + 2min N 1 N. E= A= = I = 2 2.n 2 2n Gọi max + min = : tốc độ góc trung bình (n = 180vòng/ph) 2 : hệ số đồng đều về tốc độ đặt max - min = 2 + min max - min N... B.k (Dn - k)3 = 1182,5 Đ ặt X = K(1,6 k )3 1182,5 = 0,155 7850.3,14.0,31 K = 0,042 => X = 1,59 K = 0,041 => X = 1,553 Vậy chọn chiều dày bánh đà là 42mm => X= 1,558 Khối lợng bánh đà: m = 487kg 3 Thiết kế bộ truyền đai: Nđc = 90KW; n = 975vòng/ph a Chọn đại r với các thông số: a0 = 27; a = 32; h = 19; h0 = 6,9 (mm) F = 476mm2 b Chọn đờng kính bánh đai nhỏ: 13 D1 = 320 (mm) Tỉ số truyền: i= n dc 975... Tốc độ hợp lý của trục lệch tâm 4 4 Tính chiều dài máy 5 5 Công suất động cơ 5 6 Xác định các kích thớc cơ bản khác 6 III Tính lực tác dụng lên các chi tiết chính 8 1 Tay biên 8 2.Tính bánh đà: 11 3 Thiết kế bộ truyền đai 12 18 19 ... căng ban đầu: Lực căng ban đầu với mỗi đai: S0 = 0 F F0 = 1,2 N/mm2 => S0 = 1,2.476 = 57,2 (N) Lực căng lực tác dụng lên trục: 1 146 0 R = 3S 0 zsin = 3.571,2.8 sin = 13109,79( N ) 2 2 R = 13(KN ) j Kết cấu bánh đai lớn: Bánh đai lớn đồng thời là một bánh đà có: m.D2 = 1182,5 kg/m2 Coi toàn bộ mô men quán tính chỉ nằm ở vùng không cắt rãnh đai có chiều dày là k, ta đi tìm k Dt = Dn 2e = 1617 2.28,5... vòng quay của đai: u= v 16,328 = = 2 v / s < v max = 10 L 7,5 vg / s e Kiểm nghiệm góc ổm trên bánh đai nhỏ: 1 = 180 0 D2 D1 A 57 0 = 1800 0 1600 320 0 57 2147,4 1 = 1460 > 1200 g Xác định số đai cần thiết: z 1000 N dc v[ po ]c t c c v F Nđc = 90 KW v = 16,328 m/s [po] = 2,15 N/mm2 : ứng suất cho phép ct = 0,7: hệ số kể đến ảnh hởng của tải trọng c = 0,9: hệ số kể đến ảnh hởng của gốc ân cv = 0,94: