Bản vẽ autocad máy đập búa

Bản vẽ autocad máy đập búa Chương 1: Tổng quan về xi măng. Vị trí của máy đập búa trong dây chuyền1.1.Xi măng Pooclăng1.1.1.Một số định nghĩa1.1.2.Clinker XMP1.1.3.Thành phần hóa của clinker1.1.4.Thành phần pha của clinker XMP1.1.5.Phân loại1.2.Qui trình công nghệ sản xuất XMP, hệ thống thiết bị trong qui trình1.2.1.Phân loại phương pháp sản xuất1.2.2.Hệ thống thiết bị1.3.Biện luận lựa chọn thiết bị1.3.1.Các máy đập nghiền có thể sử dụng trong giai đoạn đập thô1.3.1.1.Máy đập hàm1.3.1.2.Máy đập trục1.3.1.3.Máy đập va đập1.3.1.4.Máy đập thùng quay1.3.1.5.Máy đập búa1.3.2.Đặc điểm kỹ thuật của nguyên liệu đá vôi1.3.3.Ưu nhược điểm chung của máy đập búaChương 2: Phương án thiết kế, tổng quan về máy đập búa2.1.Phương án thiết kế2.2.Nguyên lí họat động của thiết bị2.2.1.Lí thuyết đập nghiền2.2.1.1.Các khái niệm cơ bản về đập nghiền2.2.1.2.Các thuyết cơ bản về đập nghiền2.2.1.2.1.Thuyết diện tích bề mặt2.2.1.2.2.Thuyết thể tích2.2.1.2.3.Thuyết Bond2.2.2.Nguyên lí hoạt động của máy đập búa2.3.Phân loại máy đập búa2.3.1.Theo số trục (rôto) mang búa2.3.2.Theo phương pháp treo búa vào rôto2.3.3.Theo sự phân bố búa trên rôto2.4.Các chi tiết của máy đập búa2.4.1.Búa đập2.4.2.Cánh búa (đĩa treo búa)2.4.3.Trục máy (Rôto)2.4.4.Ghi tháo liệu2.4.5.Vỏ máyChương 3: Tính toán các thông số kĩ thuật cơ bản3.1. Kích thước rôto, chiều dài búa, năng suất máy3.2.Vận tốc đầu búa3.3.Khối lượng búa3.5.Số lượng búa3.6.Số đĩa treo búa3.7.Sàng ghi3.4.Công suất động cơ3.4.1.Tính công suất theo công thức thực nghiệm3.4.2.Tính công suất từ độ bền của đá vôi3.8.Tính năng suất nhà máyChương 4: Tính bền4.1.Tính toán trục4.1.1. Đường kính trục4.1.2.Tính toán góc lượn4.2.Tính toán ổ bi đỡ4.3.Tính toán bộ truyền động4.4.Tính bền cho búa

Mục lục Chương 1: Tổng quan xi măng Vị trí máy đập búa dây chuyền 1.1.Xi măng Pooclăng 1.1.1.Một số định nghĩa 1.1.2.Clinker XMP 1.1.3.Thành phần hóa clinker 1.1.4.Thành phần pha clinker XMP 1.1.5.Phân loại 1.2.Qui trình cơng nghệ sản xuất XMP, hệ thống thiết bị qui trình 1.2.1.Phân loại phương pháp sản xuất 1.2.2.Hệ thống thiết bị 1.3.Biện luận lựa chọn thiết bị 1.3.1.Các máy đập nghiền sử dụng giai đoạn đập thô 1.3.1.1.Máy đập hàm 1.3.1.2.Máy đập trục 1.3.1.3.Máy đập va đập 1.3.1.4.Máy đập thùng quay 1.3.1.5.Máy đập búa 1.3.2.Đặc điểm kỹ thuật nguyên liệu đá vôi 1.3.3.Ưu nhược điểm chung máy đập búa Chương 2: Phương án thiết kế, tổng quan máy đập búa 2.1.Phương án thiết kế 2.2.Nguyên lí họat động thiết bị 2.2.1.Lí thuyết đập nghiền 2.2.1.1.Các khái niệm đập nghiền 2.2.1.2.Các thuyết đập nghiền 2.2.1.2.1.Thuyết diện tích bề mặt 2.2.1.2.2.Thuyết thể tích 2.2.1.2.3.Thuyết Bond 2.2.2.Nguyên lí hoạt động máy đập búa 2.3.Phân loại máy đập búa 2.3.1.Theo số trục (rôto) mang búa 2.3.2.Theo phương pháp treo búa vào rôto 2.3.3.Theo phân bố búa rôto 2.4.Các chi tiết máy đập búa 2.4.1.Búa đập 2.4.2.Cánh búa (đĩa treo búa) 2.4.3.Trục máy (Rôto) 2.4.4.Ghi tháo liệu 2.4.5.Vỏ máy Chương 3: Tính tốn thơng số kĩ thuật 3.1 Kích thước rơto, chiều dài búa, suất máy 3.2.Vận tốc đầu búa 3.3.Khối lượng búa 3.5.Số lượng búa 3.6.Số đĩa treo búa 3.7.Sàng ghi 3.4.Cơng suất động 3.4.1.Tính cơng suất theo cơng thức thực nghiệm 3.4.2.Tính cơng suất từ độ bền đá vơi 3.8.Tính suất nhà máy Chương 4: Tính bền 4.1.Tính tốn trục 4.1.1 Đường kính trục 4.1.2.Tính tốn góc lượn 4.2.Tính tốn ổ bi đỡ 4.3.Tính tốn truyền động 4.4.Tính bền cho búa N dc = ( 0,1 ÷ 0,15 ) Q.i [ kW ] [7] Trong công thức trên: Dr , Lr - đường kính chiều dài rơto, m i - mức độ đập nghiền n - số vòng quay rôto, v/ph Q - suất máy, t/h Ta tính cơng suất động theo công thức: N dc = ( 0,1 ÷ 0,15 ) Q.i kW N dc = 0,1× 120 × 51, 72 =620,64 kW Để đề phòng trường hợp tải ta phải chọn động có cơng suất lớn cơng suất tính Theo tiêu chuẩn ta chọn động có cơng suất: Ndc = 630 kW Vì máy roto nên dùng động cơ, có cơng suất 315 kW 3.4.2.Tính cơng suất từ độ bền đá vơi Độ bền đá vôi biết σ = 25-190 N/mm2, ta lấy độ bền trung bình nên σ = (25+190)/2= 108 N/mm2 Lực tác dụng để đập đá búa F = σ.Smat dap cua bua = 108.420.70 = 3175200 N Một búa cần có momen M = F.l = 3175200.(0,42/2) = 666792 Nm Momen lực khác ma sát đầu búa đá vôi, ma sát ổ trục khoảng 30% momen đập M’ = 30%M = 200037,6 Nm Momen tổng búa Mtong = 866829 Nm Trong thời điểm có 10 búa làm việc => Mtruc = 10Mtong = 8668290 Nm Thời gian từ vật liệu vào máy lúc khoảng 30 giây nên công suất động cần có 8668290/30 = 288943 W => 290 kW Từ hai phương pháp tính tốn ta chọn động có số hiệu 4A355M4Y3 có cơng suất 315 kW, vận tốc quay 1475 vòng/phút, hiệu suất 94,5%.[8] 3.8.Tính suất nhà máy a)Thành phần nguyên liệu clinker khô Đá vôi = 729,3 kg Đất sét = 227,6 kg Quặng sắt = 43,1 kg Lượng nguyên liệu khô cần dùng trước nung Đá vôi = 729,3 729,3 100 = 100 − 42,3 100 = 1264 kg 100 − MKN1 227,6 227,6 100 = 100 = 267,7 kg 100 − MKN 100 − 15 43.1 43.1 Quặng sắt = 100 = 100 − 8,56 100 = 47,1 kg 100 − MKN Đất sét = Bảng độ ẩm nguyên liệu Tên nguyên liệu Độ ẩm(%) Đá vôi Đất sét 17 Quặng sắt 10 Lượng nguyên liệu ẩm cần dùng Đá vôi = 1264×100/95 = 1330,5 kg Đất sét = 267,7×100/83 = 322,5 kg Quặng sắt = 47,1×100/90 = 52,3 kg b)Khối lượng clinker sản xuất Khối lượng nguyên liệu ẩm dùng Đá vôi = 120 (được đập từ máy đập búa) Đất sét = 120×322,5/1330,5 = 29 Quặng sắt = 120×52,3/1330,5 = 4,7 Khối lượng nguyên liệu sau giai đoạn nung clinker Đá vơi = 120×729,3/1330,5 = 65,8 Đất sét = 25,4×227,6/322,5 = 17,9 Quặng sắt = 4,7×43,1/52,3 = 3,9 Khối lượng clinker sản xuất 65,8+17,9+3,9 = 87,6 Hao hụt khâu sản xuất bao gồm • Hao hụt phân xưởng đóng bao 0,4% • Hao hụt khâu nghiển XM 0,6% • Hao hụt khâu đập sơ clinker 0,5% • Hao hụt khâu nung vận chuyển clinker đến silo ủ 0,5% • Hao hụt khâu nghiền đồng phối liệu 0,5 % • Hao hụt khâu chứa vận chuyển 0,4% Khối lượng clinker sau hao hụt 86,7 XM thành phẩm có 95% clinker lại thạch cao khối lượng XM thành phẩm 91,3 Tính đến hao hụt kể lượng XM sản xuất 89,6 Chế độ hoạt động máy Một ngày hoạt động 16 Một tháng làm việc trung bình 26 ngày Một năm làm việc 11 tháng, tháng để bảo trì Như suất nhà máy năm 89,6×16×26×11 ≈ 410.000 XM Chương 4: Tính bền 4.1.Tính tốn trục 4.1.1 Đường kính trục Là chi tiết chịu lực chịu mài mòn cao nên chọn thép 40X tơi cải thiện Các thông số thép 40X: giới hạn bền σ b = 950 N/mm2, giới hạn chảy σ ch = 700 N/mm2 , độ cứng 269 – 290 HB Chọn sơ ứng suất xoắn cho phép: [ τ ] = 20 [Mpa] Tính đường kính trục theo cơng suất động cơ, ta thấy trục chịu tác dụng chủ yếu từ momen xoắn, tác dụng momen uốn không đáng kể Xuất phát từ điều kiện: τ ≤ [ τ ] M 9,55.106.N τ= = ≤ [ τ ] [9] Wx 0, 2.d n 9,55.106.N →d ≥ 0, 2.n.[ τ ] N – cơng suất truyền, kW; n – số vòng quay trục, vòng/phút 9,55.106 = 133,65 Đặt c = 0, 2.[ τ ] d ≥ 133,65 ( N / n) = 133,65 315 = 100,08 mm 750 Chọn sơ đường kính trục 300 mm Lựa chọn đường kính trục dựa vào điều kiện bền Các lực, momen tác dụng lên trục gồm có: - Lực tác dụng truyền động: Ftđ = 48,9 kN - Tải trọng phân bố đĩa búa: q= 40.400 + 10.17000 = 88,5 kN/m 2,1 - Momen xoắn từ động Mz = 9550.N = 9550.315/750 = kN.m n Biểu đồ nội lực trục Hình 4.1 Biểu đồ nội lực trục Ta thấy mặt cắt nguy hiểm vị trí ổ đỡ gần truyền động Ta tính bền cho mặt cắt Mu = (Mx2 + My2)1/2 = (02 + 34,22)1/2 = 34,2 kN.m [9] σ= Mu Mu = = 12666,7 kN/m2 [9] Wx 0,1.d τ= Mz Mz = = 740,7 kN/m2 [9] W0 0, 2.d σtđ = (σ2 + 3τ2)1/2 = 12731.5 kN/m2 [9] Giá trị nhỏ σch vật liệu làm trục Như kết luận trục đạt điều kiện bền 4.1.2.Tính tốn góc lượn Là phần định vị chi tiết máy lắp trục (vai, gờ trục) Tại vị trí thường có tập trung ứng suất, ảnh hưởng đến sức bền mỏi trục Để khắc phục, dùng kết cấu hình vẽ Hình 4.2.Góc lượn trục[9] Để đảm bảo đĩa treo búa tỳ sát vào bề mặt định vị, bán kính vai trục r1 phải nhỏ bán kính góc lượn r2 đĩa treo Nếu đĩa vát góc, kích thước chỗ vát lấy theo bảng sau Đường kính trục, mm r c Đường kính trục, mm r c 10 – 15 0,5 45 – 70 1,5 2,5 15 – 30 1,5 70 – 100 30 – 45 100 – 150 2,5 Theo đường kính trục ta lấy r = 2,5mm; c = 4mm Như bán kính góc lượn trục phải nhỏ 2,5mm, ta chọn 2,3mm 4.2.Tính tốn ổ bi đỡ Chọn ổ bi đỡ dãy cho máy để giảm tổn thất ma sát Tính tuổi thọ ổ theo độ bền lâu Qua thực nghiệm, quan hệ tải Q tuổi thọ L ổ đựơc tính theo cơng thức Q m L = C [8] C hệ số tải động ổ Q tải trọng động quy ước, tính kN L tuổi thọ tính triệu vòng quay m bậc đường cong mỏi, m=3 ổ bi Gọi Lh tuổi thọ ổ tính thì: Lh = 106L/(60n)[8] n số vòng quay/phút Đối với ổ đỡ, Q tính theo cơng thức Q = (R.Kv + mA).Kđ.Kt [9] R – Tải hướng tâm; A – tải dọc trục; m – hệ số chuyển đổi tải dọc trục thành tải hướng tâm; Kv – hệ số động học; Kđ – hệ số tải trọng va đập Kt – hệ số nhiệt độ R = (48,92 + 92,92)0,5 = 95 kN Kv = vòng ổ quay m = 1,5 chọn ổ bi đỡ dãy A≈0 Kđ = 2,0 tải trọng có va đập chấn động mạnh Kt = nhiệt độ làm việc không lớn 1000C Nên Q = 120000 N = 120 kN Vì máy không sử dụng liên tục nên tuổi thọ ổ khoảng 3-8.103 giờ[8], ta chọn loại có Lh = 4.103 Tốc độ quay roto n=750 vòng/phút Nên L tính L = 4.103.60.750/106 = 360 Suy C = 120 360 = 853,6 kN Dựa vào bảng tra ổ bi ta chọn ổ có kí hiệu 320, có đường kính bi 36,51mm 4.3.Tính tốn truyền động[9] Chọn truyền động truyền động đai Trong truyền động đai có đai thang, đai dẹt.Chọn đai thang làm việc tính phù hợp với thiết bị cần truyền động Trình tự thiết kế: Ta có cơng suất động tính 315 kw chọn tỉ số truyền là: i=2 n2 vận tốc quay roto có giá trị 750 v/phút suy n1= n2.i=1500 v/phút Bước 1:chọn loại đai theo ( tiết diện đai ) công suất cần truyền Công suất truyền (kw) vận tốc đai (m/s) 10 loại tiết diện 15-30 - B, G B, G 30-60 - G, Õ B, G 60-120 - Õ G, Õ 120-200 - Õ ,E G, Õ >200 - - Õ ,E B Õ E 315-630 500-1000 G 800-1000 b 200-400 63-140 A 140-280 O đường kính bánh đai nhỏ (mm) loại đ 100-200 Ta có cơng suất động 315(kw) >200 kw nên chọn đai loại E Bước 2:Xác định đường kính bánh đai nhỏ Ta chọn đường kính bánh đai nhỏ theo loại tiết diện đai bảng sau Thông số cho phép ta chọn sơ đường kính bánh đai nhỏ, hki tính vận tốc lớn ta giảm đường kính bánh đai nhỏ sơ lại Theo loại đai chọn, ta chọn đường kính sơ bánh đai nhỏ 800 mm kiểm tra vận tốc đai: p.D1.n1 £ vmax = 30 ¸ 35m/ s 600.1000 3,14.800.1500 v= =62,8 >35 m/s 60.1000 v= Như phải giảm đường kính D1.chọn đường kính D1= 400 mm Tính lại vận tốc: v = 3,14.400.1500 =31,4 m/s.Thỏa điều kiện v1200 D1 ( i - 1) 570 A 400 a 1= 1800 570 = 1640 1419 thoả mản diều kiện a 1>1200 a 1= 1800 - Bước 6:xác định số đai cần thiết Số đai cần thiết xác định theo công thức sau: 1000.N Z ³ és ù C F V p ë û0 Trong đó: N- cơng suất động F-diện tích V- vận tốc dộng C = Ct.C a Cv Ct=0,9 , Cv = 1,05 – 0,0005V2=0,538 , C a =0,95 Suy C = 0,46 [ s p ]0 -ứng sức có ích cho phép Đai loại E có [ s p ]0 = 2,2 N/mm2 F = 1170 mm 1000.315 Z ³ 2, 2.0, 46.1170.32 =8,314 Chọn Z = Như bánh đai có 9dây đai Suy : Bước 6: tính chiều rơng bánh đai B = (Z -1)t + 2S Đai loại E có t = 58mm, S = 38 mm Suy ra: B = 8.58 + 2.38 = 540mm Bước 7: tính lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Lực căng ban đầu dây đai S0 = s F đai thang : s = ( 1,5 – 1,7 ) N/mm2 Chọn s = 1,7 N/mm2 S0 = 1,7.1170 = 1989 N Lực tác dụng lên trục: a1 R = 3S0.Z.sin R = 3.1989.9.0,99 = 48,333 kN Tính ứng suất đai: Đối với đai thang có: σ o =1,5-1,7 N/mm2 Để dảm bảo điều kiện bền tính bền thi chọn σ = 1,7 N/mm2 Lực vòng P tính sau: 1000.N P= = V 1000.315 32 = 9843,75 N Lực vòng dây đai: P/9 = 1093,75 [N] Khi tác dụng vào bánh dẫn momen xoắn M1, nhánh bị dẫn lực tăng lên S1 nhánh bị dẫn lực giảm xuống S2.Ta có hệ thức tính S1 S2 sau: S1 = S + P 9843, 75 = × 1989 + = 22822,875 ( N ) 2 S2 = S - P 9843, 75 = × 1989 = 12979,125 ( N ) 2 ứng suất lực căng ban đầu So gây σo = So ×1989 = = 15,3 N/mm2 F 1170 Ứng suất có ích: σP = P 9843, 75 = = 8,413 N/mm2 F 1170 ứng suất lực ly tâm Sv gây ra: σv = Sv F với: Sv lực ly tâm Sv = qm v2 với qm : khối lượng mét chiều dài đai Kí hiệu tiết diện đai O A b B G Õ E 0,10 qm kg/m 0,061 0,178 0,300 0,069 0,188 0,363 Sv = 0,363 × 322 = 371,712 Suy ra: 4.4.Tính bền cho búa[7] a d a E b E M S c Hình 4.3.Kích thước búa d = 50 mm a = 75 mm c = 70 mm b = 35 mm Tính kiểm tra bền búa đập Búa làm thép có số hiệu 40A, có tính dộ rắn sau: đặc tính học,N/mm2 Mã hiệu thép 40A Độ rắn sb sc s- HB 520 294 224 147 Tiết diện E chịu kéo, tiết diện S chịu cắt, tiết diện M chịu ứng suất tiếp xúc ứng suất sinh tiết diện sau: Lực ly tân tác dụng lên búa đập: mv 40.292 C = = =38446 (N) R 0,875 R:bán kính roto, m V:vận tốc vòng roto, m/s [ s k],[ t c], [ s d] – tương úng với ứng suất kéo, ứng suất cắt ứng suất dập vật liệu búa ,Mpa Trên tiết diện E: sk = C 38446 = = 3,662 (MPa) < [ s k] 2.ac 2.75.70 Trên tiết diện S: tc = C 38446 = = 15,69 (MPa) < [ t c] bc 35.70 Trên tiết diện M: sd = C 38446 = = 10,98 (MPa) < [ s d] dc 50.70 Như búa làm việc với úng suất nhỏ ứng suất tới hạn vật liệu.Vậy búa làm việc mà không bị hỏng ứng suất gây Tài liệu tham khảo [1] Trường đại học Bách Khoa Hà Nội (1990) - Thiết bị nhà máy silicat (tập 1) [2] Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam – NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh (2004) - Cơ học vật liệu rời (tập 2) [3] Đỗ Quang Minh - NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh (2006) - Kỹ thuật sản xuất vật liệu gốm sứ [4] Đỗ Quang Minh (2005) – Công nghệ sản xuất xi măng Pc lăng số chất kết dính [5] Environmental Protection Agency (EPA) September, 1975 – Portland cement plants [6] PCM MACT guidance document (July 15,1999) – Portland cement manufacturing [7] Hồ Lê Viên – NXB Khoa học kĩ thuật (7/2003) - Các máy gia công vật liệu rắn dẻo (tập 1) [8] Trịnh Chấn, Lê Văn Uyển – Nhà xuất giáo dục – Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí (tập 1) [9]Ngơ Kiều Nhi, Trương Tích Thiện - NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh (2003) - Cơ ứng dụng [10]Pennsylvania Crusher – Handbook of crushing ... vỡ - Khi búa quay, vật liệu bị đập búa lót búa lưới ghi 2.3.Phân loại máy đập búa[ 1] Máy đập búa có nhiều kiểu khác phân loại theo cách sau 2.3.1.Theo số trục (rôto) mang búa - Máy đập búa rơto:... Trong trường hợp gọi máy nghiền búa 2.3.3.Theo phân bố búa rôto - Máy đập búa dãy búa: tất búa (5 ->6 búa nặng, đến 90kg) nằm mặt phẳng quay - Máy đập búa nhiều dãy búa: búa nằm số mặt phẳng... máy đập búa rơto ta giảm giai đoạn đập nhờ tiết kiệm kinh phí máy móc lượng Đây lợi lớn cho máy đập búa Trong thực tế nhà máy sản xuất XM, máy đập búa rôto coi loại máy sử dụng có hiệu để đập