Chương 1:Đại cương về đường ôtôChương 2:Khái niệm chung về bê tông asphalt vật liệu chế tạo bê tông asphalt và các chỉ tiêu bê tông hiện thờiChương 3:Lựa chọn quy trình công nghệChương 4:Tính toán và thiết kế tang sấy Chương 5:Tính toán và thiết kế máy trộn Bản vẽ thiết kế Trạm trộn Bê tông asphalt 100 tấn.giờ
Chương 1: Đại cương đường ôtô Kết cấu phân loại đường Chương 2: Khái niệm chung bê tông asphalt - vật liệu chế tạo bê tông asphalt tiêu bê tông thời Khái niệm phân loại bitum Các thơng số đặc tính bitum Asphalt bê tông thành phần cấp liệu Chương 3: Lựa chọn quy trình cơng nghệ Chương em tìm hiểu cơng nghệ sản xuất bê tơng asphalt, so sánh phân tích tìm phương án phù hợp với nhiệm vụ thiết kế Chương 4: Tính tốn thiết kế tang sấy Chương gồm vấn đề sau: Các nguyên lý sấy Lựa chọn phương án dẫn động cho tang sấy Tính tốn nhiệt cho tang sấy Tính tốn thông số tang sấy, kiểm tra bền Chương 5: Tính tốn thiết kế máy trộn Chọn phương án dẫn động Xác định dung lượng mẻ trộn Tính tốn thơng số máy trộn Kiểm tra bền trục trộn Tính tốn chọn bánh Tính tốn chọn ổ lăn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 Tính cơng suất buồng trộn cơng thức thực nghiệm tác giả I.P kirova Trên sở sử lý tốn học kết tính tốn nhiều buồng trộn Công thức xét cho trường hợp sau: Q = 1,43 (T) NTN = V 2,5 [ 40 + 0,0235.Q] , (ml); 1,58 2,5 NTN = [ 40 + 0,0235.1,43] = 25.3 (KW) So sánh với kết lí thuyết thực nghiệm cho thấy tính tốn theo lý thuyết cản khơng nhớt cần cơng suất lớn hơn.(loại (650 kg); Các phép tính cơng suất (ml) β=5 β=6 Tính lí thuyết khơng kể đến ma sát bề mặt cánh trộn Tính lí thuyết có kể đến ma sát bề mặt cánh trộn Tính theo công thức thực nghiệm Thực tế : công suất sử dụng Bảng5.1 32 37 30 28,8 38,6 44,5 30 Ta thấy : cơng suất thực tế sử dụng có cơng suất nhỏ cơng tính theo lí thuyết có kể đến ma sát cánh trộn không kể đến ma sát cánh trộn , sát với cơng suất thực nghiệm N≤ NTN ; Chọn động MTB 412- có N = 22 KW, n = 715 (v/ph) Chọn dây đai: Chọn đai dẹt có: i= 111 111 chọn hộp giảm tốc: i = 6,07 N = 22 KW II Tính tốn cánh tay trộn : Với buồng trộn làm việc cánh tay trộn sẽ: trạng thái nguy hiểm bị kẹt đá dẹt vật cứng nêm chặt bàn tay rộn với vỏ thùng Khi phần lớn mô men xoắn trục trộn truyền xuống cho cụm cánh tay –bàn tay bị kẹt Thực nghiệm cho thấy giá trị mô men xoắn thường là: Mbt = 0,8 Mxt = 0,8 N ω , (kN.m) ; Trong : N :Cơng suất truyền đến đầu trục, (kw) , N = 22(kw); ω : Vận tốc góc trục trộn , (1/s) ; ω = 5,88 (1/s) ; ⇒ Mbt = 0,8 22 5,88 = (kN.m) ; Có thể mơ tả sơ đồ tính tốn sau: Khi bị kẹt cứng , cánh tay trộn bị ngàm đầu (vào trục trộn) mặt cắt nguy hiểm mặt cắt chân cánh tay trộn.(điểm A) Giá trị lực P truyền đến cánh tay trộn là: P= M bt R 0,2525 = = 11,88 (kN) ; Khi mơ men uốn A là: MuA = P.h = 11,88.0,165 = 1,96 (kN.m) =1,96 105 (N.mm) Ứng suất uốn A : σuA = M Au Wu ≈ M Au 0,1d3 đường kính cánh tay trộn có giá trị: 112 112 ; d≥ Mu 0,1.[σ]u ; chọn vật liệu thép 35 có [σ] = 225 (N/mm2) ⇒ d≥ 1,96.105 0,1.225 = 20,575 (mm); chọn tay trộn có d = 25 (mm); Kiểm tra ứng suất cắt : Qc F τc = ; đó: Qc : lực cắt lớn cánh tay trộn: Qc = 11,88 (kN) ; F: tiết diện cánh tay trộn, F= πd2 ; 11,88.4 π.252 ⇒ τc = = 0,032 (kN/mm2) ≤ [τ] σuA = 1,96.102 0,1.253 = 0,126 (kN/mm2) ; Ứng suất lớn lấy theo lý thuyết bền : σtt = σ 2u + 3τ 2c Ta thấy = 0,1262 + 0,0322.3 σ11 < [σ] =225(N/mm2); cánh trộn đủ bền III 113 Tính tốn thiết kế trục trộn: 113 = 0,137 (kN/mm2) =137(N/mm2) Ta chọn vật liệu làm trục trộn thép 45 thường hoá Khi làm việc trục trộn có tình trạng chịu lực tương đương nhau, ta xét cho trục Trục trộn coi đảm bảo bền mà thoả mãn trường hợp có tải bị kẹt 1) Trường hợp máy làm việc bình thường: Trong trường hợp máy trộn làm việc bình thường cánh chịu lực Pi : Pi = P Z = 1,96.103 16 = 122,5 (N); Do cánh trộn đặt nghiêng góc α so với đường tâm trục trộn nên Pi chia làm phần Pi = Pn + Pt đó: Pn : vng góc với bề mặt cánh trộn Pn = Pi.cosα = 122,5.cos 600 = 61,25 (N) ; Pt : song song với phương nghiêng Pt = Pi.sin600 = 122,5.sin600 = 106 (N) ; Sơ đồ chịu lực trường hợp là: 114 114 Mx R P P d h P.h R Sơđồ tÝnh to¸n c¸nh tay trén Hình 5.5 Áp dụng phần mềm tính tốn kết cấu SAP 2000 có kết biểu đồ nội lực(xem phụ lục 1) 2) Máy làm việc trường hợp bị kẹt : Tình trạng nguy hiểm trục trộn xẩy có cụm cánh tay –bàn tay trộn nằm khoảng trục kẹt hoàn toàn Khi coi bàn tay trộn đứng yên chịu lực tác dụng P đầu bàn tay trộn Lực gây mô men xoắn cân 115 115 với mô men xoắn chủ động trục Khi tính tốn cánh tay trộn ta lấy mô men xoắn truyền đến cánh tay trộn 0,8Mxt, tính trục trộn ta lấy M = Mxt ⇒ Mx = 0,8.3 = 2,4 (kN) ; Sơ đồ tính tốn trục trộn sau: YB A Mx C B XA Pr x YA XB P e L [M x ] MC [M u ] Sơđồ tÝnh to¸n trơc trén Hình 5.6 116 116 Ta thấy mô men uốn C cách B khoảng CB = x lớn x = x ta khảo sát quy luật biến thiên biểu thức mô men uốn sau phương trình cân lực gối A B Muc =XB.x ; Khi cho dMu dx = tìm x=x0 , : Ta coi gần x0 = L/2 = 1,8/2 = 0,9 (m) ; Mucmax = XB.x0 ; Theo tính tốn ta có P = 11,88(kN) ⇒ XB =XA = 11,88/2 = 5,94(kN) ⇒ Mucmax = 5,94.0,9 =5,346(kN.m) Để tính kiểm bền cho trục mặt cắt C có Mucmax mơ men xoắn Mx , ta tính σuc , τxc σuc = τxc = M cu Wu , với Wu = M cx M x = Wx α.a3 a3 , a kích thước trục trộn vng (a.a) , với mặt cắt vng α = 0,203 Đối với buồng trộn cưỡng kiểu chu kỳ : ta có công thức kinh nghiệm là: a = 50 +0,051.Q đó: a: kích thước tiết diện cánh trộn (a*a) Q(kg) : dung lượng mẻ trộn , Q = 1,43(T) = 1430(kg) ⇒ a = 50 + 0,051.1430 = 122.93(mm) chọn a = 100(mm) 117 117 ⇒Wu = 1003 (mm3) = 0,13 (mm) 5,346.6 = 32076 0,13 ⇒σuc = (kN/m2) M cx M x 2,4.6 = = = 70936 Wx α.a3 0,203.0,13 τxc = (kN/m2) Khi điều kiện bền với trục là: σtt = ⇒ σ 2u + 3τ 2x σtt = ≤ [σ] ; 2 32076 + 3.70936 = 126982 (kN/m2) ≤[σ] = 280(N/mm2) = 280000(kN/m2) ta chọn vật liệu làm trục trộn thép 45 Các đoạn khác trục có tiết diện tròn IV Tính tốn cặp bánh đồng tốc: Kích thước cặp bánh đồng tốc.(chọn cặp bánh thẳng) Theo tính tốn phần ta có A= 0,5 (m); Theo /4/ Tra bảng 3.1 ta có m(mơ đun bánh răng) = (mm); Z= 2A 2.0,5 = = 100 m(i + 1) 0,005(1+ 1) đó: b = m.ψm b: bề rông bánh ψm : chiều dài tương đối răng; tra bảng 3.17 ψm = 10 118 118 ⇒b = 5.10 = 50(mm); a) Kiểm nghiệm sức bền uốn răng: Kiểm nghiệm ứng suất uốn sinh chân theo công thức: σu = 19,1.106.K N y.m2Z.n.b ≤ [σ]u Trong : K: hệ số tải trọng, K =1,3 ; N : công suất truyền ,(kW)N = 22(kW); [σ] : ứng suất uốn sinh chân ,(N/mm2) [σ]u : ứng suất uốn cho phép, [σ]u = Z: số bánh , Z = 33; n: số vòng quay bánh răng, n = 58,8(v/ph) y: hệ số dạng Ta tính theo cơng thức gần : y ≈ 0,5.(1+20/Z) = 0,5.(1+20/100) = 0,6; 19,1.106.1,3.22 = 1238 0,6.52100.5,88.50 ⇒σu = (N/mm2) [σ]u :ứng suất uốn cho phép làm việc mặt [σ]u = (1,4 ÷ 1,6).σ −1.k''N 1,6.σ −1.K ''N = a.K σ a.K σ K’’N: hệ số chu kỳ ứng suất tiếp, K’’N = 1; bánh thép ⇒ σ-1 = (0,4÷0,45).σbk σ-1 = 0,4 σbk = 0,4.460 = 184 (N/mm2) a: hệ số an toàn , a = 1,5; Kσ : hệ số tập trung ứng suất chân răng, Kσ = 1,8; 119 119 1,6.184.1 = 109 1,5.1,8 [σ]u = (N/mm2) ; σu ≤ [σ]u ; b) Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu tải đột ngột Trường hợp bánh chịu tải , với hệ số tải Kqt M qt Kqt = M ; Trong M : mơ men xốn danh nghĩa, M = 2,4; Mqt : mô men xoắn tải , Mqt = 3; ⇒ Kqt = = 0,8 2,4 ; c) Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc lớn theo sinh qúa tải theo công thức: σtxqt = σtx K qt ≤ [σ]txqt [σ]tx :ứng suất tiếp xúc [σ]tx = 1,05.106 (i ± 1)3 K N A i b.n 1,05.106 23.1,4.22 = 607 500.1 50.58,8 [σ]tx = (N/mm2) ⇒σtxqt = σtx K qt = 607 0,8 =542(N/mm2) Ứng suất uốn lớn sinh tải σuqt kiểm nghiệm theo công thức: 120 120 σuqt =σu Kqt ≤ [σ]uqt ; đó: [σ]uqt ứng suất uốn cho phép tải: ứng suất tiếp xúc cho phép tải : bánh thép có độ rắn bề mặt HB ≥ 350 [σ]txqt = 2.[σ]Notx [σ]Notx:ứng suất mỏi tiếp xúc cho phép, [σ]Notx =17.50 = 850(N/mm2) ⇒[σ]txqt = 2.850 = 1700(N/mm2) ; ⇒σuqt =σu Kqt =1238.0,8 = 990(N/mm2) ⇒σuqt ≤ [σ]uqt ; d) Ứng suất uốn cho phép tải Đối với bánh bằn thép có độ rắn lõi HB ≥ 350 ; [σ]uqt= 0,36.σbk = 0,36.460 = 165.6(N/mm2) ⇒σuqt ≤ [σ]uqt Vậy bánh chịu tải trình mở máy, hay hãm máy V Chọn ổ lăn : Ta chọn ổ theo hệ số làm việc: C=Q(n.h)0,3 đó: n: tốc độ quay ổ(v/ph); h: thời gian phục vụ ổ ; lấy 10500 (h) Khi làm việc vòng ngồicủa ổ quay với vận tốc vận tốc trục trộn 121 121 Vậy vận tốc dài ổ xác định theo cơng thức V2 = (1-ξ).V1 đó: V1 : vận tốc dài trục trộn π.dvl.nt π.0,1.58,8 = = 0,3 60 60 V1 = (m/s) ξ : hệ số trượt lấy ξ = 0,03 ⇒ Vận tốc dài ổ là: V2 = (1-0,03)0,3 = 0,291(m/s) Vận tốc quay ổ là: n= 60.V2 60.0.291 = = 55,57(v / ph) π.dcl π.0,1 Q: tải trọng tương đương(daN) Q = (Kv.R + mA)Knkt A:tải trọng dọc trục, A = 8.106(N) =84,8(daN) Kt : hệ số tải trọng động ; lấy Kt = 1,5 Kn : hệ số nhiệt độ ; lấy Kn = 1,15 Kv :hệ số xét đến vòng ổ vòng quay Do vòng ổ quay lên ta lấy Kv = R: tải trọng hướng tâm ; R = 8.61,25 (N) =49(daN) Vậy Q = (1,1.49+ m.84,8).1,5.1,15 = 458,667 (daN) Vậy hệ số khả làm việc là: C = 458,667.(55,57.10500)0,3 =24621 Chọn ổ kiểu 7320 có D =100(mm), B= 39(mm) , C=28500 122 122 Tài liệu tham khảo: /1/ Tác giả : Đỗ Bá Chương Tên sách :Thiết kế đường ô tô (tập , tập ) Năm xuất : 1997 /2/ Tác giả : Nguyễn Xuân Mẫn – Dương Ngọc Hải Tên sách : Đường ôtô nhiệt đới sa mạc (tập 2) /3/ Tác giả : Vũ Liêm Chính Tên sách : Giáo trình máy thiết bị làm đường /4/ Tác giả : Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm Tên sách : thiết kế chi tiết máy Năm xuất bản1998- Nhà xuất Giáo Dục /5/ Tác giả : Vũ Liêm Chính , Đỗ Xuân Đinh , Nguyễn Văn Hùng , Hoa Văn Ngũ, Trương Quốc Thành ,Trần Văn Tuấn Tên sách: Sổ tay máy xây dựng Năm xuất : 2000 – Nhà xuất Khoa Học Và Kỹ Thuật /6/ Catalog trạm trộn bê tông asphaltbeton di động – pasker plant limited 123 123 /7/ Tác giả : Nguyễn Trọng Hiệp Tên sách : Chi tiết máy tập I ,II Năm xuất : 2001 – Nhà xuất Giáo Dục /8/ Tên sách : Atlat máy nâng /9/ Tác giả : Trần Quang Quý –Nguyễn Văn Vịnh –Nguyễn Bính Tên sách: Máy thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng Năm xuất : 2001 – Nhà xuất Giao Thông Vận Tải /10/ Tác giả : Nguyễn Thiệu Xuân , Trần Anh Tuấn, Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Kiếm Anh Tên sách : Máy sản xuất vật liệu cấu kiện xây dựng Năm xuất bản: 2000 /11/ Tác giả : Nguyễn Y Tô Tên sách : Sức bền vật liệu Năm xuất bản: 1973 124 124 ... TCN 22-90) phân loại Bê tơng asphalt hạt lớn , có cỡ hạt lớn 40(mm) Bê tông asphalt hạt trung , có cỡ hạt lớn 25 (mm) Bê tơng asphalt hạt nhỏ có cỡ hạt lớn 15(mm) Bê tơng asphalt cát có cỡ hạt... khác sử dụng bitum III ASPHALT BÊ TƠNG: Asphalt bê tơng loại sản phẩm quan trọng bitum sử dụng nhiều làm vật liệu xây dựng khắp nơi Bê tông asphalt chế tạo phương pháp nhào trộn bitum với hạt vật... hiệu khai thác sử dụng 19 19 Chương II KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BÊ TÔNG ASPHALT – VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG ASPHALT VÀ CÁC CHỈ TIÊU CỦA BÊ TÔNG HIỆN THỜI I KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BITUM 2.1 Khái niệm: