thiết kế thiết bị nghiền oxyt sắt cỡ nhỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ THIẾT BỊ NGHIỀN OXYT SẮT CỠ NHỎ S K C 0 9 MÃ SỐ: T2011 - 51 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG Thiết kế thiết bị nghiền oxyt sắt cỡ nhỏ Mã số: T2011 – 51 Chủ nhiệm đề tài: GV KS NGUYỄN MINH CHÍNH Tp HCM, 12/2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG Thiết kế thiết bị nghiền oxyt sắt cỡ nhỏ Mã số: T2011 – 50 Chủ nhiệm đề tài: GV KS NGUYỄN MINH CHÍNH Tp HCM, 12/2011 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA ĐỀ TÀI STT Họ tên Đơn vò công tác Nhiệm vụ giao ĐƠN VỊ PHỐI HP CHÍNH STT Tên đơn vò nước Nội dung phối hợp Công ty TNHH khí xác Quốc An Công ty TNHH thành viên SX Suối Tiên Nghiên cứu thực tế MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ngồi nước Tính cấp thiết Mục tiêu Cách tiếp cận Phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Chƣơng - GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC VỀ CƠNG NGHỆ LUYỆN KIM BỘT 1.1 Đặc điểm chung 1.2 Quy trình luyện kim bột 1.3 Các phương pháp luyện kim bột 1.4 Sơ lược q trình hồn ngun oxyt kim loại 11 Chƣơng - SƠ LƢỢC VỀ NGUN LÝ NGHIỀN CƠ HỌC PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN 14 2.1 Mục đích 14 2.2 Ngun lý nghiền học 14 2.3 Cơ chế q trình nghiền học 14 2.4 Các giai đoạn q trình nghiền 15 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng q trình nghiền 16 2.6 Ưu, nhược điểm 17 2.7 Một số loại máy nghiền bi 18 Chƣơng - TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ NGHIỀN BI LÀM VIỆC GIÁN ĐOẠN 22 3.1 Các số liệu ban đầu 22 3.2 Các chi tiết chủ yếu thiết bị 22 3.3 Tính tốn thiết kế máy nghiền bi gián đoạn 26 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC PHẦN BẢN VẼ 50 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: Thiết kế thiết bị nghiền oxyt sắt cỡ nhỏ - Mã số: T2011 – 51 - Chủ nhiệm: Nguyễn Minh Chính - Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM - Thời gian thực hiện: 01/2011 – 12/2011 Mục tiêu: Thiết kế thiết bò nghiền oxyt sắt qui mô thử nghiệm Nội dung chính: - Tìm hiểu qui trình luyện thép cơng nghệ luyện kim bột, hồn ngun oxyt sắt từ quặng giàu oxyt sắt, từ phế liệu phát sinh q trình cán nóng thép - Tìm hiểu ngun lý nghiền học, lựa chọn phương án thích hợp với nhà máy luyện cán thép qui mơ vừa nhỏ - Tính tốn thiết kế thiết bị nghiền học theo u cầu chung sở luyện cán thép vừa nhỏ Kết nghiên cứu: - Bản thiết kế thiết bị nghiền học theo u cầu chung sở luyện cán thép vừa nhỏ Sản phẩm: - Bản thiết kế nghiền bột oxyt sắt quy mô thử nghiệm Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Bản thiết kế đảm bảo u cầu kỹ thuật, đáp ứng nhu cầu thực tế cho q trình luyện cán thép qui mơ vừa nhỏ - Chuyển giao kết trực tiếp cho Cơng ty TNHH khí xác Quốc An, Công ty TNHH thành viên SX Suối Tiên Ngày 28 tháng 11 năm 2011 Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên) Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 SUMMARY General information: Project Title: Design an experimental small scale powder – grinding iron oxides Code number: T2011 – 51 Coordinator: Chinh Nguyen Minh Implementing Institution: University of Technical Education HCMC Cooperating Institution (s): - QUOC AN Precision Mechanical Company Limited Duration: from 01/2011 to 12/2011 Objective(s): Design an experimental powder – grinding machine for iron oxides Main Contents: - Basics of powder metallurgy in steel – making technology: reducing iron oxides into Fe powder from heamatite, magnetie, particular from oxide – scale developping in steel hot –rolling process - Mechanical grinding princips aplicable in practises - Design, calculating a small grinding machine aplicable to small – medium steels - rolling companies Results obtained: - Drawing design and calculating results grinding machine Products: - Design an experimental grinding machine Effect, transfer results, and possible aplications: - The equipment design should be satisfied to requirements from small – medium steels – rolling companies - Transfer directly the experimental results to Company Quoc An Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ngồi nước - Công nghệ hoàn nguyên oxyt sắt, tạo thành sắt xốp - Brasile - Ứng dụng luyện kim bột để sản xuất sắt xốp qui mô lớn – Nhật Bản - Dự án liên doanh Việt – Nhật sản xuất bột sắt xốp qui mô triệu tấn/năm đặt Hà Tónh - Công nghệ tạo bột sắt xốp từ oxyt sắt Tính cấp thiết - Nhu cầu thực tế: Khu công nghiệp phía Nam phát triển nhà máy luyện cán thép qui mô nhỏ vừa, chất phế thải vảy cán, với thành phần oxyt sắt Để tăng tính bảo vệ môi trường tăng hiệu kinh tế, can thu gom, xử lý vảy cán tạo thành sắt xốp Bột sắt xốp làm nguyên liệu bổ sung cho sắt, thép phế liệu luyện thép lò điện trung tần qui mô nhỏ Đây nhu cầu cấp bách công ty luyện cán thép - Trong qui trình hoàn nguyên, cần nghiền oxyt sắt thành bột mòn với kích cỡ không 10µm, đòi hỏi phải có thiết bò nghiền chuyên dùng Mục tiêu - Thiết kế thiết bò nghiền oxyt sắt qui mô thử nghiệm Cách tiếp cận - Tiếp cận thực tế Phương pháp nghiên cứu - Tài liệu - Thực nghiệm Đối tượng nghiên cứu - Thiết bị cơng nghiệp, cơng nghệ nghiền oxyt sắt Phạm vi nghiên cứu - Tính toán thiết kế thiết bò nghiền oxyt sắt qui mô thử nghiệm Trang Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu qui trình luyện thép cơng nghệ luyện kim bột, hồn ngun oxyt sắt từ quặng giàu oxyt sắt, từ phế liệu phát sinh q trình cán nóng thép - Tìm hiểu ngun lý nghiền học, lựa chọn phương án thích hợp với nhà máy luyện cán thép qui mơ vừa nhỏ - Tính tốn thiết kế thiết bị nghiền học theo u cầu chung sở luyện cán thép vừa nhỏ Trang Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 Chương GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠNG NGHỆ LUYỆN KIM BỘT Lĩnh vực luyện kim bột (PM: Powder metallurgy) phát triển từ năm đầu kỷ XVIII Ngày nay, cơng nghệ luyện kim bột ứng dụng ngày rộng rãi để chế tạo chi tiết máy phức tạp, chi tiết kết hợp từ vật liệu khác (kim loại-chất dẻo; kim loại- thủy tinh; vv ), chi tiết có độ cứng cao nhiệt độ làm việc siêu cao ngành cơng nghiệp hạt nhân, vũ trụ; đồng thời người ta ứng dụng nhiều sản phẩm chế tạo từ luyện kim bột đời sống Tuy nhiên, lĩnh vực luyện kim bột nước ta chưa phát triển Rất nhiều chi tiết, vật liệu chế tạo theo phương pháp luyện kim bột phải đặt mua từ nước ngồi Vì vậy, lĩnh vực đầu tư có triển vọng ý phát triển Luyện kim bột q trình cơng nghệ gắn kết bột kim loại hợp kim, tạo thành sản phẩm có cấu trúc gần dạng lưới (theo dạng mạng tinh thể) dựa vào tính chất học, vật lý xảy q trình ép kết dính bột Điều quan trọng phải xác định mối liên hệ q trình trên, thay đổi nhỏ q trình chế tạo ngun nhân làm thay đổi tính chất sản phẩm 1.1 Đặc điểm chung  Ngun liệu sử dụng gần triệt để (tổn hao ngun liệu )  Sản phẩm tạo có tính đồng cao phải gia cơng  Cấu trúc tế vi : khơng xít chặt, ln có độ xốp Độ xốp thay đổi từ đến vài chục % tùy theo cơng nghệ u cầu chế tạo sản phẩm Các tính chất, đặc điểm bột u cầu sản phẩm định việc lựa chọn phương pháp PM:  Kích thước sản phẩm: tính chất vật lý q trình tính kinh tế chế tạo thiết bị, dẫn đến giới hạn kích thước sản phẩm Với số q trình PM kích thước sản phẩm hạn chế (như phun ép áp lực), ép nóng đẳng tĩnh kích thước sản phẩm hạn chế Trang Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 d Chọn N C = n 0.6 170 =12.78 mm 1410 d= 20 mm  Sơ đồ chịu lực P1 RFx REx RFy Pr REy 285 285 168293 N.mm Muy 42180 N.mm Mux 49136 N.mm Mx Hình 3.6 Biểu đồ nội lực Theo hình 3.5, ta có : Pr =( Gt  Q  Plt cos ) = 350  660  342cos 600 = 1181 N P1 = Plt sin  = 342sin 600 = 296 N Tính phản lực gối trục mE y = Pr a - RFy 2a =  RFy = Pr1 = 590.5 N  REy = 1181 – 590.5 = 590.5 N mEx = P1 a - RFx 2a  RFx = P1 = 148 N  REx = 148 N Trang 36 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51  Tính gần trục Từ sơ đồ nội lực ta có M uy = 168293 N.mm ; M ux = 42180 N.mm Momen uốn tổng cộng Mu M ux2  M uy2 = = 421802  1682932 = 173498 N.mm M u2  0.75M x Momen uốn tương đương M td = Với momen xoắn M x = P1 D 332 = 296 = 49136 N.mm 2  M td = 1734982  0.75  49136 = 178640 N.mm Đường kính tiết diện chịu tải trọng lớn Ta có d  M td 0.1  Với [ σ ] = 50 ( N/mm2) bảng (7-2)[3]  d  Chọn 178640 =32.9 mm 0.1 50 d=35mm  Tính xác trục Cơng thức: n n n 2  n n  n Với điều kiện làm việc thơng thường [n] = (1,22,5) Vì trục quay nên ứng suất uốn biến đổi theo chu kỳ đối xứng:  a   max    Vậy: n  Mu ; m  W  1 k   a    Bộ truyền làm việc chiều, ứng suất xoắn biến đổi theo chu kỳ mạch động : a m   max  Mx 2W0 Trang 37 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 Vậy: n   1 k  a     m    Chọn trục làm thép 45 có:   600 N / mm Giới hạn mỏi uốn:  1  0,45.  270 N / mm Giới hạn mỏi xoắn:   0,35.  210 N / mm Vậy: a  Mu W Với: d = 35 mm M u = 173498 N.mm M x = 49136 N.mm Tra bảng (7-3b), [3] W  3660mm3 W0  7870mm3  a  Mu  47.4 N / mm W a  m  Mx  3.12 N / mm 2.W0 Với thép trung bình chọn hệ số a = 0,1;  = 0,05; hệ số tăng bền  = Với: d = 35mm, tra bảng 7-4     0,86;    0,75 Trục có lắp then:   600  k  1,63; k  1,5 k: hệ số tập trung ứng suất theo vị trí trục, (tra bảng)  : hệ số kích thước với loại thép, (tra bảng) Tra bảng 7-10: Mà: k    0,6.( k  k   1,895  1)  1,537 Trang 129, [3] Thay vào n Trang 38 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 n  n  n  1  53,97 k     a  1 k        a m  n n n2  n2  8,09 8 Thỏa điều kiện: n  n  1,5  2,5 3.3.8 Chọn kiểm tra then 3.3.8.1 Chọn then Từ đường kính trục d=35mm, theo TCVN 2261-77 ta chọn then đầu tròn với thơng số sau; b h = 10 ( mm ) l = 28 – 110 ( mm ) t1 = ( mm ) t2 = 3.3 (mm) 3.3.8.2 Kiểm nghiệm sức bền dập theo cơng thức Theo cơng thức (9.1), [4]: d  2T   d  dlt (h  t1 ) (3 – 12) Trong  d ứng suất dập tính tốn Mpa d đường kính trục mm ( xác định tính trục) T momen xoắn trục N.mm T= 9.55 106.N n N cơng suất trục động N=0.6 kw, n= 1410v/p  T= 4064 N.mm Thay vào (3 – 12) chọn chiều dài then sử dụng lt =60 ta : d   4064 = 1.29 [N/mm2] 35  60(8  5) Trang 39 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 So sánh với ứng suất dập cho phép  d  =50 [N/mm2] theo bảng (9.5) then đạt u cầu 3.3.9 Chọn tính tốn ổ lăn Sơ đồ kết cấu trục: - Với tải trọng nhỏ có lực hướng tâm ta dùng ổ bi dãy cho gối đỡ - Với kết cấu trục hình vẽ đường kính ngõng trục d=35mm, chọn ổ bi đỡ dãy cỡ trung 307 bảng P.2.7[4] có đường kính ngồi D=80, khả tải động C=26.2 KN, khả tải tĩnh C0 = 19.7 KN - Kiểm nghiệm khả tải ổ Vì đầu trục có lắp nối trục nên đầu nối trục có lực vòng P có chiều ngược với P1 có độ lớn P1 =296 N Phản lực tổng hai ổ là: RE 2 = 590.5  148 = 609 N RF = 590.52  1482 =609 N Ta tiến hành kiểm nghiệm hai ổ với Fr =609 N Theo cơng thức (11.3), [4] với Fa = 0, tải trọng quy ước Q= X.V Fr kt kd = 1.1.609.1.1= 609 N Trong ổ đỡ chịu lực hướng tâm X=1, V=1(vòng quay), kt =1(nhiệt độ t  100o C ), kd = 1(tải trọng tĩnh) Theo cơng thức (11.1), [4], khả tải động Cd  Q m L (3 – 13) Trong Q – tải trọng quy ước KN L – tuổi thọ tính triệu vòng quay m – bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, m= ổ bi Gọi Lh tuổi thọ tính Trang 40 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 106.L Lh 60n = cơng thức (11.2), [4] Trị số nên dùng Lh ổ lăn loại máy cho bảng (11.2)[4] Chọn Lh =8 10  L= 28.8 triệu vòng Thay số vào cơng thức (3 – 13) ta Cd = 0.609 28.8 =1.86 KN < C=26.2 KN Nhận xét: khả tải động thừa nhiều nên ta chọn ổ cỡ nhẹ hơn, ta chọn cỡ nhẹ 207 với khả tải động C = 20.1 KN, khả tải tĩnh C0 =13.9 KN Kiểm tra khả tải tĩnh ổ Theo (11.19), [4] với Fa = 0, Q0  X Fr , với X = 0.6 bảng (11.6), [4] Q0 = 0.6  609=0.37 KN < Fr =0.609 KN Lấy Q0 = 0.609 KN < C0 =13.9 KN nên khả tải tĩnh ổ đảm bảo Để thuận tiện q trình chế tạo chọn ổ bi gối đỡ có giá trị tải trọng tĩnh tải trọng động tương đương Ta chọn gối đỡ kí hiệu UCP207 Hình 3.7 Gối đỡ UCP Trang 41 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 Bảng 3.4 Các thơng số gối đỡ UCP Trang 42 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 3.3.10 Chọn khớp nối tính tốn Ta chọn nối trục xích với ưu điểm: Nối trục xích thích hợp với đường kính trục từ 18-125mm, đĩa lắp trục mối ghép then Nhờ khe hở xích đĩa, nối trục cho phép trục nghiêng với góc đến 1030 / độ lệch tâm từ 0.5 đến 0.25mm Kết cấu đơn giản thuận tiện lắp ghép( lắp ghép khơng đòi hỏi phải di động trục theo phương dọc chiều trục) Vì thùng nghiền có tải trọng nhẹ quay chiều với tốc độ chậm nên với ưu điểm kể ta chọn nối trục nối trục xích 3.3.10.1 Thơng số nối trục xích Theo bảng (16-6), [5] với đường kính trục d = 35mm chọn thơng số nối trục xích sau: Đường kính D = 140 mm Chiều dài L = 120 mm Khe hở lắp ghép C = 1.4 mm Bước xích t = 25.4 Số Z = 12 Tải trọng phá hỏng Q = 50000 N 3.3.10.2 Kiểm nghiệm lại hệ số an tồn Áp dụng cơng thức trang 64, [5] S Q  S  (1.2  1.5) Ft Trong Q – tải trọng phá hỏng xích, tra bảng 16-6 Ft - lực vòng tác dụng lên xích  S  - Hệ số an tồn đĩa xích, tra bảng (16-7)[5] D0 - Đường kính vòng chia đĩa xích D0  p 180 sin( ) z ; Ft  2kT D0 k – hệ số tải trọng động, (máy nghiền k=2) Trang 43 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 p – bước xích mm Thay số ta có D0 =98.14 mm, => Ft =   49136 =2003 N 98.14 50000 Vậy S= 1.5  2003 =16.64 So sánh hệ S với hệ số an tồn S  theo bảng 16-7 ta có: S S= 16.6    =8.2 thỏa mãn hệ số an tồn đĩa xích 3.3.11 Kiểm nghiệm độ bền số chi tiết thùng nghiền 3.3.11.1 Thân thùng Ta xem thân thùng dầm đặt lên hai gối đỡ, chịu tác dụng đồng thời momen uốn momen xoắn Trọng lượng thân vỏ thùng, trọng lượng lót, trọng lượng tải trọng bi, trọng lượng vật liệu đem nghiền, tất trọng lượng xem tải trọng phân bố Ta biết trọng lượng bi quay với thùng nghiền chiếm 55% trọng lượng tải trọng bi nạp vào thùng, trọng lượng vật liệu nạp vào thùng chiếm 14% tải trọng bi nạp vào thùng Gọi G trọng lượng tất phận tham gia quay thì: G = 1200N ( tính phần cơng suất N n ) Gọi Plt lực ly tâm bi vật liệu quay sinh ra, thì: Plt = 342 N ( tính phần cơng suất N ms ) Phương lực ly tâm trùng với bán kính thùng qua trọng tâm khối quay Góc tạo phương lực ly tâm với phương trọng lực 600 (hình 3.8) Trang 44 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 A RB 60° 120 ° D Pu l G Q Hình 3.8 Sơ đồ lực tác dụng lên thùng nghiền Hợp lực Q gây nên uốn thân thùng là: Q = G  Plt2  2GPlt cos(1800  600 ) = G  Plt2  2GPlt , N Q = 12002  3422  2.1200.342 = 1542 , N Vậy momen uốn bằng: Mu = Q.L , N.m Trong L khoảng cách tâm gối đỡ 600 mm = 0.6 m  M u = 116 N.m Momen chống uốn thân thùng bằng: Wu =  ( Rn4  Rt4 ) Rn , m3 Trong Rn bán kính ngồi thân thùng, m Rt bán kính thân thùng, m  Wu =5 104 m3 Vì thân thùng có kht lỗ làm cửa lỗ để bắt bulong lắp lót vào thân thùng, cần giảm momen chống uốn 20% Vậy ứng suất uốn là: u = Mu = 290000 N/ m 0.8Wu Momen xoắn tác dụng lên thân thùng: Trang 45 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 M x =9550 N 0.19 = 9550 , Nm  M x =30.24 N.m n 60 Còn momen chống xoắn thân thùng lấy gấp lần momen chống uốn Wx  2Wu = 104 m3 = 10 104 m3 Vậy ứng suất tiếp sinh momen xoắn  Mx   = 37800 N/ m 0.8Wx Do ứng suất sinh thân thùng uốn xoắn là;    u2     = 2900002  37800 = 292453 N/ m =0.3 N/ mm So sánh :  <   = 500-600 N/ mm Vậy ta sử dụng thép CT5 làm thân thùng đủ bền 3.3.11.2 Bulong ghép thân thùng với đáy thùng Đáy thân ghép với bulong Khi máy làm việc bulong bị cắt momen xoắn tải trọng thùng Gọi P1 lực cắt sinh ảnh hưởng trọng lượng tất phần quay lực ly tâm, P2 lực cắt sinh ảnh hưởng lực vòng lực tổng gây cắt bulong là: P = P1  P2 ( N) Từ biểu đồ lực cắt hình vẽ ta xác định đại lượng lực cắt P1 sau: P1 D  RB l => P1 = RB l RB l  D r Trong RB - phản lực gối đỡ, N l - khoảng cách từ tâm gối đỡ đến mặt phẳng ghép thân với đáy, m r - bán kính vòng phân bố bulong, m  P1 = 590.5  0.072 = 224 N 0.19 Trang 46 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 P2 = Còn 9550.N = 159 N n.r Vậy ứng suất bulong lực cắt gây bằng: c  c  P m.0, 785.d N/ mm 224  159 = 0.28 N/ mm 2 12.0, 785.12 Trong m – số lượng bulong d – đường kính bulong , mm Ứng suất cắt cho phép:  c  = (0.2 -0.3)  ch Trong  ch - ứng suất chảy vật liệu làm bulong N/ mm Vì bulong chọn lắp ghép thép CT3 có  ch = 220 N/ mm nên so sánh ta có  c <  c  =(44-66) N/ mm Vậy bulong M12 làm vật liệu CT3 đủ bền Trang 47 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Sau thời gian thực đề tài này, tác giả hồn thành nhiệm vụ:  Tìm hiểu nghiên cứu khái qt cơng nghệ luyện kim bột  Tìm hiểu số loại máy nghiền bi ứng dụng  Thiết kế tính tốn máy nghiền bi làm việc gián đoạn Vì thời gian thực đề tài nên nội dung tập trung nghiên cứu khái qt cơng nghệ luyện kim bột, tìm hiểu số loại máy nghiền bi tính tốn thiết kế máy nghiền bi gián đoạn đơn giản phục vụ sở vừa nhỏ Tuy nhiên, ngày ngành luyện kim bột ngày phát triển việc tìm phương pháp chế tạo bột cần thiết phương pháp nghiền phương pháp tương đối đơn giản để tạo bột sắt Vì vậy, tác giả kiến nghị nên phát triển đề tài cao lên để cán giảng dạy, sinh viên tìm hiểu nghiên cứu lĩnh vực luyện kim bột, thiết kế tính tốn máy nghiền liên tục cho sản xuất quy mơ lớn Trang 48 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Dán, Cơng Nghệ Vật Liệu Mới, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh, 2009 [2] Hồ Lê Viên, Các máy gia cơng vật liệu rắn dẻo, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [3] Nguyễn Trọng Hiệp- Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất Giáo Dục [4] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1, Nhà xuất Giáo Dục [5] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 2, Nhà xuất Giáo Dục [6] Trần Hữu Quế, Vẽ kĩ thuật tập 1,2, Nhà xuất Giáo Dục [7]Nguyễn Bin, Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm 2, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [8] Thái Thế Hùng, Sức bền vật liệu, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [9] Trịnh Chất, Cơ Sở Thiết Kế chi tiết máy, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [10] Trần Quốc Hùng, Dung Sai Kĩ Thuật Đo, Đại Học Sư phạm Kỹ Thuật TP.HCM [11] A I A Xokolov (Nguyễn Trọng Thể - Nguyễn Như Nhung dịch), Cơ sở thiết kế máy sản xt thực phẩm, NXB – Khoa học kỹ thuật - 1976 Trang 49 [...]... nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ NGHIỀN BI LÀM VIỆC GIÁN ĐOẠN 3.1 Các số liệu ban đầu  Năng suất máy nghiền 100kg/8h  Độ lớn của sản phẩm nghiền  0.15 mm  Kích thước vật liệu đem nghiền  12 mm 3.2 Các chi tiết chủ yếu của thiết bị 3.2.1 Thùng nghiền Do điều kiện chịu mài mòn cao nên thân thùng nghiền được chế tạo từ thép làm chống mài mòn Bề dày thân... buồng nghiền 2.5.2 Thùng nghiền Kích thước và khối lượng thùng nghiền ảnh hưởng lớn tới lực tác động trong quá trình nghiền, kích thước thùng nghiền càng lớn thì lực càng tăng dẫn đến tăng năng suất Kích thước máy nghiền được chọn phụ thuộc vào kích thước và vật liệu của hạt Những máy nghiền lớn, thành dày được sử dụng để nghiền loại hạt lớn và cứng hơn, còn những máy nghiền nhỏ hơn được sử dụng để nghiền. .. khó nghiền các vật liệu quá cứng hoặc quá mềm  Bột có độ sạch không cao do ma sát trên thành máy và các chi tiết chuyển động như bi nghiền, búa nghiền, má nghiền có thể tạo ra các tạp chất  Vật liệu bột bị biến cứng bề mặt, hình dạng phức tạp 2.7 Một số loại máy nghiền bi 2.7.1 Máy nghiền bi làm việc gián đoạn 7 2 2 5 6 1 3 4 1 Thùng nghiền 5 Bộ truyền đai 2 Ổ đỡ 6 Dây đai 3 Động cơ 7 Nắp thùng nghiền. .. thùng nghiền được chế tạo từ thép Hardox 550 không nhiệt luyện có  b = 1700 N/ mm 2 ,  c = 1400 N/ mm 2 Bulong ghép thân với mặt đáy là bunglong M12 làm từ vật liệu 12S, số lượng 12 bulong trên một mặt 3.2.2 Tấm lót Mặt trong của thùng nghiền chịu tác dụng va đập của vật nghiền, và bị chà xát bởi vật liệu đem nghiền và vật nghiền nên dễ bị mòn Do đó, để bảo vệ mặt trong của thùng nghiền không bị mòn... Vật nghiền Vật nghiền là bộ phận chính để đập và chà xát vật liệu Nó thường có dạng hình cầu, hình trụ hình khối Vật liệu chế tạo vật nghiền là thép gang đá sứ… tùy thuộc vào tính chất của vật liệu đem nghiền và độ tinh khiết của sản phẩm nghiền để lựa chọn vật nghiền là loại vật liệu nào Kích thước của vật nghiền phụ thuộc vào kích thước và độ bền của vật liệu đem nghiền Hình 3.3 Một số dạng vật nghiền. .. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2011 – 51 3.3 Tính toán thiết kế máy nghiền bi gián đoạn 3.3.1 Kích thước thùng nghiền Vì là máy nghiền thùng ngắn nên năng suất máy nghiền tính bởi công thức sau: Theo tài liệu [2], trang 169: Q 0.785.KD2.6.L Trong đó: (tấn/h) (3 – 1) D – đường kính trong của thùng nghiền (m) L – chiều dài thùng nghiền (m) K – hệ số, chọn theo bảng 7-5 trang 169, [2] Giả sử... 3.3.4.1 Trọng lượng của bi nghiền nạp vào máy Trọng lượng của bi nghiền được tính bởi công thức sau: Theo công thức (7 – 46), trang 154, tài liệu [2]: Gbn   R 2 L. .bn [tấn] (3 – 7) Trong đó: R – bán kính trong của thùng nghiền, m L – chiều dài thùng nghiền , m  - hệ số chứa vật nghiền  - hệ số tơi của vật nghiền bn - khối lượng riêng của bi nghiền, tấn/ m3 Hệ số chứa vật nghiền thích hợp nhất theo... trình nghiền 2.5.1 Bi nghiền  Vận tốc: Sự thay đổi vận tốc của bi nghiền làm cho lực ma sát, lực va đập lên các hạt cũng khác nhau Các lực này được tạo ra từ chuyển động quay của bi và chuyển động của các hạt trong thùng nghiền  Vật liệu: Tùy thuộc vào tính kinh tế mà chúng ta có thể lựa chọn các vật liệu làm bi khác nhau: bi nghiền bằng cacbit vonfram dùng cho vật liệu quý hiếm và sản lượng nhỏ, bi nghiền. .. TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 2.1 Mục đích  Làm nhỏ hạt  Làm thay đổi hình dạng của hạt  Tạo hợp kim rắn  Tích tụ hạt  Cải thiện, thay đổi tính chất của vật liệu (mật độ, độ dai, hoặc làm cứng)  Pha trộn hai hay nhiều vật liệu 2.2 Nguyên lý nghiền cơ học Dựa vào lực va đập giữa má nghiền, bi nghiền, búa nghiền và bột nghiền với nhau làm cho các hạt bị vỡ vụn đến kích thước mong muốn Dựa vào lực... sự kết tụ giữa các hạt Nhiệt độ quá trình nghiền cùng với sự nhào trộn tạo nên hỗn hợp dung dịch rắn 2.3 Cơ chế quá trình nghiền cơ học Cơ chế nghiền bao gồm giai đoạn nén ép ban đầu, trong các hạt diễn ra quá trình biến dạng , không có sự kết tụ bởi hàn và nứt vỡ Cuối cùng, các hạt bị biến cứng do sự biến dạng và trở nên giòn, khi đó các vết nứt bởi sự mỏi cơ học được hình thành làm cho các hạt bị