Bài giảng “Quá trình và thiết bị Silicat 1 – Chương 4: Thiết bị đập trục” cung cấp cho người học các kiến thức đại cương và phân loại thiết bị đập trục, cấu tạo máy đập trục, tính toán và thiết kế máy đập trục. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Q TRÌNH & THIẾT BỊ SILICAT CHƯƠNG THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC Bộ mơn Vật liệu Silicat Khoa Cơng Nghệ Vật Liệu Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-1 ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI 4-2 ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI Máy đập trục dùng đập lần hai vật liệu quánh có độ ẩm tương đối cao, có độ bền trung bình Thông dụng đập đá phấn, thạch cao, than, xỉ Có thể nghiền nguyên liệu ẩm đất sét (dẻo) Nguyên tắc làm việc: vật liệu bị ép hai trục nhẵn có quay ngược chiều Tùy theo điều chỉnh khoảng cách hai trục to hay nhỏ mà cho kích thước sản phẩm tương ứng Ngồi ra, tốc độ quay trục điều chỉnh khác (20%) để tăng cường lực chà xát vật liệu mềm, vật liệu ẩm THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-3 Mức độ đập nghiền i phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tính chất vật liệu, cấu tạo trục, nguyên tắc tác dụng lực… Với vật liệu rắn i=4, vật liệu mềm i=6-8 Với máy đập trục có đập vật liệu dẻo i ≥ 11–12 Trục nhẵn i=10-15, trục có gân i=7-8 trục có bề mặt i=3-5 Ưu điểm : Cấu tạo đơn giản, gọn, nhẹ Làm việc êm, giá rẻ Nhược điểm : Chỉ đập vật liệu không q cứng Bề mặt trục chóng bị mài mịn THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-4 ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI Theo cấu tạo trục: Năng suất làm việc máy đập trục phụ thuộc: kích thước trục, số vòng quay trục, dạng vật liệu, giao động từ 5–100 tấn/giờ Phân loại: Máy đập trục nhẵn Máy đập trục có răng, có gờ Máy đập trục có lỗ thủng Theo khả di động trục: Máy đập trục có đơi ổ trục di động Máy đập trục có đơi ổ trục di động Máy đập trục có đơi ổ trục cố định đôi ổ trục di động đôi ổ trục di động Theo nguyên tắc tác dụng lực: đôi ổ trục cố định THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC Máy đập trục ép Máy đập trục ép kết hợp với mài hay bổ Máy đập trục ép kết hợp với đập 4-5 THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI 4-6 ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI Theo tốc độ quay trục: Theo số lượng trục: máy đập trục, trục, trục, trục… Máy đập trục đồng tốc Máy đập trục khác tốc (khoảng 20%) Theo cách truyền động: Máy đập trục có dẫn động chung Máy đập trục có dẫn động riêng a) trục ngang b) trục nghiêng Dẫn động riêng THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC e) trục Dẫn động chung qua đai 4-7 d) trục A A Dẫn động chung c) trục đứng A f) trục THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC g) trục 4-8 ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI Vật liệu qua khe hở hai trục bị nghiền ép: Với máy loại trục có trường hợp: lần loại: a, b , c lần loại : d, e lần loại: f, g Khác đường kính, khác số vịng quay có vận tốc dài Khi trục thực lần nghiền ép trục A dùng cho vật liệu có tính dính, dai Thơng dụng CN loại trục ngang trục Khác đường kính, số vịng quay, khác vận tốc dài sinh vận tốc trượt (chà), tăng khả nghiền Hai trục đường kính, số vịng quay, vận tốc dài: không sinh vận tốc trượt (chà) Hai trục đường kính, khác số vịng quay, khác vận tốc dài tạo vận tốc trượt (chà) THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-9 THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-10 CẤU TẠO MÁY ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI Máy đập trục có đơi ổ trục di động 11 THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-11 10 1: động 7: bánh 2: trục quay 8: ổ trục cố định 3: đai truyền 9: ổ trục di động 4,6: trục đập 10: lò xo : bánh 11: vít điều chỉnh THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-12 CẤU TẠO MÁY CẤU TẠO MÁY Động quay làm trục quay theo nhờ đai truyền động Để điều chỉnh khe hở hai trục dùng ốc 11 Trục truyền động cho trục đập nhờ hệ bánh xo 10 bị nén lại, khe hở hai trục rộng ra, vật liệu Trục đập 4, truyền chuyển động cho trục đập nhờ hệ bánh tháo ngồi Sau nhờ tính đàn hồi lò xo, trục đập trở vị trí cũ Trục đập đặt đơi ổ trục cố định Vậy, đôi ổ trục di động cấu an tồn máy Trục đập đặt đôi ổ trục di động Loại có cấu tạo đơn giản nên dùng rộng rãi Lị xo 10 có đầu cố định đầu liên kết với ổ trục di động theo giá máy có ngoại lực tác dụng Khuyết điểm: gặp vật lạ có trục di động tịnh tiến, THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-13 CẤU TẠO MÁY sinh qn tính gây chấn động máy, dễ hư máy THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-14 CẤU TẠO MÁY Trục đập thường đúc gang đặc biệt có độ cứng bề mặt độ bền uốn cao Để tăng độ cứng cho trục đập, thường chế tạo lõi thép xuyên suốt qua trục đập gang Nếu q trình làm việc có phát sinh nhiệt, cần phải làm nguội trục Khi trục đập chế tạo rỗng để dẫn nước vào làm nguội từ Máy đập trục có đơi ổ trục di động: Cấu tạo giống máy đập trục có đôi ổ trục di động, khác hai trục đập lắp ổ trục di động Khi gặp vật liệu lạ, cứng hai trục di động tịnh tiến ngược chiều không gây chấn động Loại cấu tạo phức tạp, đắt tiền nên sử dụng THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC Nhờ đôi ổ trục di động này, gặp vật liệu lạ cứng lọt vào, lị 4-15 TRỤC CĨ GỜ, RĂNG THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC TRỤC NHẴN 4-16 CẤU TẠO MÁY CẤU TẠO MÁY Máy đập trục nhẵn: Máy đập trục nhẵn đập nhỏ khác với máy đập nhẵn đập trung chỗ: Dùng đập trung bình, đập nhỏ loại vật liệu rắn dòn Khi đập đất sét thường tiến hành qua hai giai đoạn: Đập thô, trung : khe hở trục từ 8–10 mm, tốc độ dài trục đập từ 1,3–1,5 m/s Đập nhỏ: khe hở hai trục từ 2-3 mm Máy đập trục nhẵn dùng để đập thơ đường kính trục đập lớn so với kích thước vật liệu, để đập thơ thường dùng máy đập trục tách đá máy nghiền bánh xe THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-17 CẤU TẠO MÁY Mỗi trục đập truyền động từ động riêng qua bánh đai Tốc độ dài hai trục khác nhau, trục từ 8–10 m/s, trục lại lớn từ 15-20% vật liệu khơng bị ép mà bị mài xiết Máy đập trục nhẵn có khuyết điểm trục bị mịn khơng đều, phần trục THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-18 CAÁU TẠO MÁY Máy đập trục tách đá: Máy đập trục có răng, có gờ: Đá+Đất sét Dùng đập trung bình loại vật liệu dịn Vật liệu bị ép bổ đồng thời giảm sinh bụi Tốc độ dài trục khác nhau, trục có 2–3 m/s Trục có lắp với lót hay vịng lót có thép có độ chịu mài mòn cao, bắt chặt vào trục bu lông THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-19 Cấu tạo máy nằm trung gian máy đập trục nhẵn có Ưu điểm máy lực đập, xé đất sét đồng thời, máy tách loại đá rắn lẫn vào (nhờ hệ thống gờ, gân) Máy gồm hai trục: trục có đường kính lớn, bề mặt nhẳn, quay chậm với tốc độ 50–60 vòng/phút Trục có đường kính nhỏ hơn, bề mặt có gờ cao 8–10 cm quay nhanh với tốc độ 500–600 vòng/phút THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-20 CẤU TẠO MÁY CẤU TẠO MÁY Dưới tác dụng va đập gờ, đất sét bị biến dạng nên tiêu tốn phần lớn lượng va đập gờ văng lên bề mặt trục nhẵn có tốc độ quay nhỏ bị vào khe hở trục Nhưng có vật liệu lạ, cứng rơi vào, biến dạng vật liệu Phần lớn lượng va đập gờ vào vật liệu rắn biến thành chuyển động có gia tốc đập vào trục văng rơi vào máy Máy gồm có trục 1, bề mặt làm việc có lót có bắt chặt vào trục nhờ bu lông Máy đập trục : Vật liệu cho vào phễu có hướng dịng rơi vào trục có gờ quay tốc độ nhanh Máng treo vào ổ treo 6, bề mặt máng có lót thép Vít điều chỉnh giữ cho máng vị trí thích hợp đảm bào an toàn cho máy gặp vật liệu cứng lạ lọt vào Mức độ đập nghiền đến i≥15 Răng lót có chiều cao khác nhau, đến 90-110mm, tùy theo kích thước sản phẩm: cao cho sản phẩm kích thước lớn, nhỏ cho kích thước sản phẩm nhỏ Máy đập trục : Thường dùng nhà máy xi măng để đập vật liệu có độ rắn trung bình nhỏ THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-21 THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (Xác định góc kẹp α) P sin α I O1 Pf cos O2 α (Xác định góc kẹp α ) Tuỳ theo kích thước trục, kích thước cục vật liệu mà bố trí khe hở hai trục cho thích hợp để vật liệu bị vào khe hở hai trục mà không bị đẩy ngồi P Pf Là góc tạo hai đường tiếp tuyến tiếp điểm cục vật liệu bề mặt trục Khe hở hai trục có liên quan đến góc kẹp α, phải tính góc kẹp cho phù hợp: Nếu góc kẹp nhỏ, tức khe hở lớn mức độ đập nghiền i nhỏ, khơng kinh tế THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-22 4-23 Nếu góc kẹp lớn, tức khe hở hai trục nhỏ vật liệu bị đẩy hiệu làm việc máy Khi máy làm việc, trục tác dụng vào vật liệu lực ép P, đồng thời xuất lực ma sát Pf bề mặt trục với vật liệu Nếu bỏ qua trọng lượng vật liệu, điều kiện để cục vật liệu khơng bị đẩy ngồi là: tg Vậy : α ≤ f = tg ϕ Pf cos α ≥ P sin α α ≤ 2ϕ Nếu f=0,3-0,45, đa số trường hợp α=32–480 THIẾT BỊ ĐẬP TRỤC 4-24 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (Xác định góc kẹp α ) Tính gần đúng: I O1 α1 R1 α2 a (Tỉ lệ đường kính trục D với đường kính vật liệu d) D +a cos α1 = D1 + d O2 Giá trị α2 cực đại góc ma sát ϕ Khi D2 có giá trị cực tiểu Dmin Và: R2 Nếu hai trục có đường kính khác D1> D2, ta có α1