THIẾT KẾ VÀ HOÀN THIỆN MÁY NGHIỀN THAN ĐÁ (MNTĐ) 3.000 kgh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ HOÀN THIỆN MÁY NGHIỀN THAN ĐÁ (MNTĐ) - 3.000 kg/h Họ tên: NGUYỄN THỊ THỦY Ngành: CƠ KHÍ CHẾ BIẾN BQNSTP Niên khóa: 2009 – 2013 Tháng 06/2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ HOÀN THIỆN MÁY NGHIỀN THAN ĐÁ (MNTĐ) - 3.000 kg/h Họ tên: NGUYỄN THỊ THỦY Ngành: CƠ KHÍ CHẾ BIẾN BQNSTP Niên khóa: 2009 – 2013 Tháng 06/2013 THIẾT KẾ VÀ HOÀN THIỆN MÁY NGHIỀN THAN ĐÁ - 3.000 kg/h Tác giả NGUYỄN THỊ THỦY Khóa luận đệ trình để đáp ứng u cầu cấp Kỹ sư ngành CƠ KHÍ CHẾ BIẾN BẢO QUẢN NÔNG SẢN THỰC PHẨM Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN NHƯ NAM Tháng 06 năm 2013 i LỜI CẢM TẠ “ Công Cha núi Thái Sơn Nghĩa Mẹ nước Nguồn chảy ra” Lời xin gởi lời cảm ơn tha thiết đến hai đấng sinh thành chăm sóc ni dưỡng ngày hôm “ Không thầy đố mày làm nên” Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Như Nam tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình học tập thực đề tài Lời cuối em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến: - Anh Nguyễn Văn Sơn làm việc xưởng thực tập sản xuất môn máy sau thu hoạch - Các bạn sinh viên giúp đỡ trình học tập thực đề tài - Q thầy Khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ tận tình giúp đỡ em suốt trình học tập thực đề tài - Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ Trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh - Ban Giám Hiệu Trường Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh ii ii TĨM TẮT Đề tài nghiên cứu " Thiết kế hoàn thiện máy nghiền than đá (MNTĐ) với suất 3000 kg/h" chế tạo hoàn thiện xưởng thực tập sản xuất mơn máy sau thu hoạch khoa Cơ Khí - Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh Thời gian thực đề tài từ tháng 03/2013 đến 06/2013 Phương pháp thực tiếp cận, tham gia chế tạo nghiên cứu máy nghiền than đá xưởng Kết thu được: - Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy nghiền búa trục ngang - Biết tính chất lý vật liệu đem nghiền - Tính tốn kích thước máy nghiền: phận cấp liệu, phận nghiền, phận thu liệu từ suất số liệu thiết kế ban đầu - Lập vẽ lắp vẽ chi tiết máy nghiền - Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết máy nghiền iii MỤC LỤC Trang tựa i Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách hình vi Danh sách chữ viết tắt vii Chương MỞ ĐẦU 1  1.1.  Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài Chương TỔNG QUAN 4  2.1.  Đối tượng nghiên cứu 4  2.2.  Các cở sở vật lý trình nghiền vỡ vật thể rắn 5  2.3.  Các tiêu đánh giá trình nghiền hạt 5  2.4.  Các thuyết nghiền 7  2.5.  Máy nghiền búa 9  2.6.  Tính tốn phận vận chuyển thu bụi 15  2.7.  Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy nghiền than đá MNTĐ - 3.000 20 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1.  Nội dung nghiên cứu 21  3.2 Cách tiếp cận 21  3.3 Phương pháp nguyên cứu 21  Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23  iv 4.1.  Tính tốn phận nghiền 23  iv 4.2 Tính tốn phận vận chuyển thu bụi 30 4.3 Tính tốn cấu truyền động đai 32 4.4.  4.5 Tính lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 34    Tính mối ghép then chọn ổ lăn 38 4.6 Quy trình cơng nghệ chế tạo máy nghiền 40 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐÈ NGHỊ 45 5.1.  Kết luận 45  5.2 Đề nghị 45  TÀI LIỆU THAM KHẢO  PHỤ LỤC   v Trong đó: Mx - momen xoắn cần truyền, (N.mm); d - đường kính trục, (mm); l - chiều dài then, (mm) Chọn [σ]d = 100 MPa ứng suất dập cho phép, tra bảng (9.5/TL.9) Chọn [τc] = 60 MPa ứng suất cắt cho phép, [τc] = 60 ÷ 90 MPa + Với then trục có kích thước d = 48 mm σd = 40,58 MPa < [σd] = 100 MPa τc = 10,14 MPa < [τc] = 60 MPa + Với then tục có d = 55 mm σd = 27,55 MPa < [σd] = 100 MPa τc = 6,89 Mpa < [τc] = 60 MPa Vậy then đủ bền - Chọn ổ lăn Trục chịu tác động lực hướng tâm nên ta dùng ổ bi đỡ dãy Theo GOST 8338-75, bảng P2.7/TL8, chọn ổ lăn kí hiệu FK P212, cỡ nhẹ Hình 4.2 Kích thước ổ đỡ FK P212 39 4.6 Quy trình cơng nghệ chế tạo máy nghiền 4.6.1 Phân loại chi tiết - Nhóm chi tiết dạng trục: Trục máy nghiền, trục vít, chốt treo búa - Nhóm chi tiết dạng xoay: Roto lắp búa, búa nghiền, đĩa lắp chốt treo búa - Nhóm chi tiết dạng hộp: Cấp liệu, tháo liệu, vỏ máy, vỏ bao vít tháo liệu -Nhóm chi tiết phụ: Giá đỡ lưới sàng, giá đỡ động trục vít, hệ thống tháo bụi nghiền - Các chi tiết tiêu chuẩn như: Puli, bulông, đai, động điện mua thị trường 4.6.2 Phương án thiết kế chế tạo 4.6.2.1 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng trục  Chế tạo chi tiết trục máy nghiền a Chức chi tiết gia cơng Trục giữ vai trò quan trọng máy nghiền búa Trục máy nghiền nhận chuyển động trực tiếp từ động thông qua truyền đai làm cho rôto quay nghiền nhỏ vật liệu Trục chịu lực chủ yếu từ lực xoắn uốn b Chọn phôi phương pháp gia công chi tiết - Chọn phôi: Vật liệu chế tạo trục thép C45 có độ bền cao - Phương pháp gia cơng chi tiết: Phương pháp gia công chủ yếu phương pháp tiện, gồm tiện thơ tiện tinh Ngồi kết hợp phương pháp khác như: mài , phay - Các ngun cơng chính: + Ngun cơng 1: Vát mặt đầu + Nguyên công 2: Tạo lỗ chuẩn 40 + Nguyên công 3: Tiện + Nguyên công 4: Mài bóng + Ngun cơng 5: Phay rãnh then  Quy trình cơng nghệ chế tạo trục vít a Chức chi tiết gia cơng Trục vít có tác dụng vận chuyển sản phẩm sau nghiền nhỏ ngồi nhờ cánh xoắn Cấu tạo vít tháo liệu gồm máng tròn, có nắp đậy phía nhằm tránh bụi Cánh xoắn trục cánh xoắn dạng liên tục b Chọn phôi phương pháp gia công chi tiết - Chọn phôi: Vật liệu chế tạo trục vít thép CT3 - Phương pháp gia công chi tiết: : Phương pháp gia công chủ yếu phương pháp tiện, gồm tiện thô tiện tinh Ngồi kết hợp phương pháp khác như: hàn, cắt, kéo - Các ngun cơng chính: + Ngun cơng 1: Chế tạo trục vít + Ngun cơng 2: Chế tạo cánh vít + Ngun cơng 3: Ghép cánh vít vào trục  Quy trình cơng chế nghệ tạo chốt treo búa a Chức chi tiết gia công Chốt treo búa dùng để treo búa nghiền Chốt treo búa có chiều dài xun suốt rơto Để hạn chế dịch dọc, đầu chốt búa có bố trí chốt chặn đầu bậc đầu chốt chặn b Chọn phôi phương pháp gia công chi tiết - Chọn phôi: Vật liệu chế tạo chốt treo búa thép CT3 - Phương pháp gia công chi tiết: Phương pháp gia công chủ yếu tiện, mài 41 - Các ngun cơng chính: + Ngun cơng 1: Vát mặt đầu + Nguyên công 2: Tạo lỗ chuẩn + Nguyên công 3: Tiện + Nguyên công 4: Mài bóng 4.6.2.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp  Quy trình cơng nghệ chế tạo: máng cấp liệu, cửa tháo liệu, vỏ máy, vỏ bao vít tải a Chức chi tiết gia cơng Máng cấp liệu cửa tháo liệu giữ vai trò nạp liệu thu hồi sản phẩm Vỏ máy, vỏ bao vít tháo liệu đảm bảo máy hoạt động gây nhiễm mơi trường, an tồn q trính sản xuất tạo nên thẩm mĩ máy b Chọn phôi phương pháp gia công chi tiết - Chọn phôi: Vật liệu chế tạo chi tiết dạng hộp thép CT3 - Phương pháp gia công chi tiết: Phương pháp gia công chủ yếu hàn, cắt khoan lỗ - Các ngun cơng chính: + Ngun cơng 1: Khai triển hình phơi + Ngun cơng 2: Hàn cắt theo hình khai triển + Nguyên công 3: Mài nhẵn + Nguyên công 4: Hàn ghép mặt sau mài nhẵn + Nguyên công 5: Kiểm tra sơn mặt để hồn chỉnh 4.6.2.3 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng xoay  Quy trình cơng nghệ chế tạo rôto búa nghiền a Chức chi tiết 42 Cụm rôto búa nghiền phận làm việc máy nghiền, suất máy phụ thuộc chủ yếu vào cụm Nó nhận truyền động từ động cơ, quay làm búa nghiền chuyển dộng theo phá vỡ vật liệu b Chọn phôi phương pháp gia công chi tiết - Chọn phôi: Vật liệu chọn thép C45 có độ bền cao, nên phơi chọn có dạng đĩa ngồi Còn ống trụ sử dụng ống thép đúc dày 10 mm - Phương pháp gia công chi tiết: Rôto bao gồm đĩa lắp búa hàn vào ống hình trụ, đĩa khoan lỗ để lắp chốt treo búa búa nghiền - Các ngun cơng chính: + Ngun cơng 1: Khai triển hình phơi + Ngun cơng 2: Cắt gió đá + Ngun cơng 3: Khoan lỗ + Nguyên công 4: Hàn đĩa vào ống trụ tròn  Quy trình cơng nghệ chế tạo búa nghiền a Chức chi tiết Búa nghiền lắp lỏng chốt treo búa, rô to quay, búa nghiền quay tự va đập vào vật liệu nghiền nhỏ vật liệu Năng suất máy phụ thuộc vào số lượng búa nghiền b Chọn phôi phương pháp gia công chi tiết - Chọn phôi: Vật liệu làm búa thép CT45 có độ bền cao - Phương pháp gia công chi tiết: Phương pháp gia cơng chủ yếu hàn cắt để tạo hình chi tiết, mài khoan lỗ 43 - Các nguyên cơng chính: + Ngun cơng 1: Khai triển hình phơi + Ngun cơng 2: Hàn cắt theo hình khai triển + Nguyên công 3: Mài cạnh cắt khoan lỗ + Nguyên công 4: Tôi đạt độ cứng 4.6.2.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết phụ  Quy trình cơng nghệ chế tạo ống dẫn bụi a Chức chi tiết Khi máy làm việc sinh nhiều bụi, nhờ hệ thống dẫn bụi gây nhiễm mơi trường đảm bảo sức khỏe cho người vận hành máy,giảm thiểu lượng hao hụt sản phẩm b Chọn phôi phương pháp gia công chi tiết - Chọn phôi: Vật liệu làm ống dẫn bụi thép CT3 - Phương pháp gia công chi tiết: Phương pháp gia công chủ yếu hàn uốn - Các ngun cơng chính: + Ngun cơng 1: Khai triển hình phơi + Ngun cơng 2: Uốn nhiều lần để đạt kích thước phù hợp + Ngun cơng 3: Hàn ghép tạo thành ống tròn 44 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận - Đã nghiên cứu, thiết kế máy nghiền than đá MNTĐ - 3000 kg/h - Máy có cấu tạo đơn giản, làm việc ổn định,dễ thay chi tiết bị mòn hay hư hỏng, đặc biệt có hệ thống thu bụi túi vải gây nhiễm môi trường giảm hao hụt sản phẩm - Khả điều chỉnh độ nhỏ bột nghiền dễ dàng - Đảm bảo nhu cầu cấp bách cho lò nung gạch Tuynel 5.2 Đề nghị - Cần tiếp tục nghiên cứu, chế tạo hoàn thiện máy nghiền than đá mức suất khác để đảm bảo cho nhu cầu sản xuất - Cần quan tâm, ý đến hệ thống thu bụi để giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đảm bảo sức khỏe cho người sử dụng giảm hao hụt sản phẩm - Trong trình làm việc máy quay với vận tốc lớn gây chấn động nên cần kiểm tra theo dõi hoạt động máy, để kịp thời sữa chữa 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đào Trọng Trường, Nguyễn Đăng Hiếu, Trần Doãn, Võ Quang Hiếu, 1986 "Máy nâng chuyển tập 3", NXB KH KT Hà Nội Nguyễn Như Thung, 1987 "Máy thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi", NXB KH KT Hà Nội Hoàng Xuân Nguyên, 1994 "Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật", NXBGD Bùi Văn Miên, 1995 "Máy chế biến thức ăn gia súc", tủ sách Trường ĐHNL TP.HCM A.la.Xoklov, 1996 "Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm", NXBKH KT Hà Nội Người dịch: Nguyễn Trọng Thế Trần Thị Thanh, 1998 "Nghiên cứu nâng cao hiệu chất lượng nghiền hạt làm thức ăn gia súc kiểu búa trục ngang Luận văn Tiến Sỹ kỹ thuật", Trường ĐHNL TP.HCM Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, 1999 "Tính tốn, thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2", NXBGD Trần Hữu Quế, 1999 "Vẽ kỹ thuật tập 1", NXBGD Nguyễn Như Nam, Trần Thị Thanh, 2000 "Máy gia công nông sản thực phẩm", NXBGD 10 Lê Anh Đức, 2003 "Nghiên cứu, thiết kế, chế tạomáy nghiền mịn kiểu búa trục ngang có sàng phân ly sản phẩm dạng buồng xốy ngồi buồng nghiền Luận văn Thạc Sỹ khoa học kỹ thuật", Trường ĐHNL TP.HCM 11 Nguyễn Văn Lẫm, Nguyễn Trọng Hiệp, 2004 "Thiết kế chế tạo chi tiết máy", NXBGD 12 Tạ Thị Quế, 2009 "Thiết kế, chế tạo máy nghiền than đá 1200 kg/h" LVTNĐH Trường ĐHNL TP.HCM 46 PHỤ LỤC Phụ lục Một số bảng tra Các thơng số tính tốn vít tải Bảng 1: Hệ số nạp đầy φ phụ thuộc vào loại vật liệu /TL4/ Vật liệu Bột lương thực Hạt bé Hạt cục bé (muối đường) Vôi cục, thạch cao Cục to (quặng cát) ρ (tấn/h) 0,48 ÷ 0,64 0,64 ÷ 0,80 0,84 ÷ 1,20 0,84 ÷ 1,60 0,80 ÷ 1,60 φ 0,600 0,400 0,300 0,250 0,125 A 22 ÷ 45 55 50 45 36 Bảng Giá trị hệ số c /TL4/ Góc nghiêng đặt vít β0 Hệ số c 0,8 0,65 0,58 0,52 0,48 0,44 0,4 0,34 0,3 10 20 30 40 50 60 70 80 Bảng Chọn vận tốc khơng khí theo trọng lượng riêng vật liệu /TL1/ Vật liệu Vkk (m/s) Vật liệu Vkk (m/s) Than cám 25 ÷ 35 Bụi than ÷ 15 Muối canxi 15 ÷ 18 Quặng sắt nhỏ 20 ÷ 25 Mùn cưa 10 ÷ 15 Bột xương 14 ÷ 25 Xỉ lò cao Bụi lò Ferit 29 ÷ 18 47 90 Bảng Hệ số trở lực vật liệu nghiền Loại vật liệu C0 Bột, mù cưa, hạt 1,2 Bột than, sô đa, bột phấn 1,6 Than cục, muối hạt 2,5 Cao lanh, đất sét cục, ximăng, cát 3,2 Quặng apit, lưu huỳnh, tro 4,0 Vật liệu cục, hạt khơ 1,2 ÷ 1,3 Vật liệu cục, hạt ẩm 1,5 Phụ lục 2: Một số hình ảnh liên quan đến lý thuyết tính tốn Hình 2.1 Ngun lí làm việc máy nghiền búa trục ngang Buồng nghiền; Rôto; Chốt treo búa; Má đập phụ; Búa nghiền Lưới sàng; Máng cấp liệu; Cửa liệu 48 Hình 2.2 Kích thước búa nghiền Hình 2.3 Kích thước máng cấp liệu 49 Hình 2.4 Kích thước xyclon Phụ lục 3: Một số hình ảnh q trình chế tạo hồn thiện máy nghiền than đá Hình 3.1 Gia cơng cửa tháo liệu 50 Hình 3.2 Gia cơng nhám Hình 3.3 Gia cơng ống dẫn bụi 51 Hình 3.4 Gia cơng ống dẫn bụi Hình 3.5 Gia cơng cửa tháo bụi 52 Hình 3.6 Lắp búa nghiền vào rơto Hình 3.7 Gia công giá đỡ xyclon 53 ... số tài ngun, khống sản than Than Việt Nam có loại: than antraxit, than mỡ, than bùn, than lửa dài, than nâu Ở quan tâm tìm hiểu than antraxit tức than đá Trữ lượng than đá đánh giá 3,5 tỷ vùng...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ HOÀN THIỆN MÁY NGHIỀN THAN ĐÁ (MNTĐ) - 3.000 kg/h Họ tên: NGUYỄN THỊ THỦY... Minh ii ii TĨM TẮT Đề tài nghiên cứu " Thiết kế hoàn thiện máy nghiền than đá (MNTĐ) với suất 3000 kg/h" chế tạo hồn thiện xưởng thực tập sản xuất mơn máy sau thu hoạch khoa Cơ Khí - Cơng Nghệ