[r]
(1)THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-1 Q TRÌNH &
THIẾT BỊ SILICAT 1
Bộ môn Vật liệu Silicat
Khoa Công Nghệ Vật Liệu
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh
THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-2
CHƯƠNG 3
THIẾT BỊ ĐẬP NÓN
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI
Được dùngđập thơ (i=3-8), trung bình nhỏ (i=6-20) vật liệu rắn.
Nguyên tắc làm việc: vật liệu bịnén ép, kết hợp với uốn, mài giữa bềmặt của nón ngồi cố định với bềmặt ngồi của nón quay liên tục.
Vật liệu bịép, uốn vỡrađi dần xuống phía dưới và ra ngồi theo máng tháo.
O O1
a b
c
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI
(a) Khi nón chuyểnđộng, trục nón quay quanh trục nón ngồi vạch mặt trụ
(b), (c) : hoặc quanhđiểm cố định vạch mặt nón.
Góc tạo bởiđường thẳngđứng vớiđường sinh của:
Nón : αααα1= – 100, Nón ngồi: αααα2= 17 – 200. Nguyên tắc làm việc của máy
đập nón gần giống với máyđập hàm.
(2)THIẾT BỊ ĐẬP NÓN 3-5 ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI
Sau nửa chu kỳsau: bềmặt hai nón xa nhau, vật liệuđập xong được tháo Cùng thời gian này, vật liệuởvùngđối xứng bị
đập.
Máyđập nón làm việc liên tục một vòng quay Khác so với máyđập hàm thực làm việc nửa vòng quay Năng suất.
Ưuđiểm:
Năng lượng tiêu hao cho đơn vịsản phẩm nhỏ, máy vừa nén ép vừa uốn, chà vật liệu.
Kích thước sản phẩmđồngđều.
Năng suất cao, khơng có tải trọngđộng, Làm việc êm, liên tục. Khuyếtđiểm:
Cấu tạo phức tạp, cao, khó sửa chữa,đắt tiền.
Khôngđập vật liệu quánh dẻo, dễbịnghẽn máy.
THIẾT BỊ ĐẬP NÓN 3-6
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI
Máyđập nónđược phân loại nhưsau:
Theo kết cấu máy:
1-Máyđập nón trục treo (nón dốc)
2-Máyđập nón trục lệch tâm (nón dốc, gấp khúc)
3-Máyđập nón trục cơng-xơn (nón thoải thuôn),
Theo đặc trưng kỹthuật, nhiệm vụ:
75 – 220 15 – 30
3 – 15 300 – 1500
75 – 380 30 – 150 45 – 1500
50 – 800 13 - 300 Đập nón lớn (a,b)
Đập nón trung bình Đập nón nhỏ(c)
Kích thước sản phẩm (mm) Kích thước vật
liệu nạp (mm) Năng suất
(Tấn/giờ) Loại máyđập nón
1-MÁY ĐẬP NĨN TRỤC TREO
1- Giá máy 2- Nón ngồi 3-Trục nón ngồi 4- Nắp máy 5-Ổtrục 6- Nón trong 7- Trục nón trong
8-Ống lệch tâm
1
3
7
8
1-MÁY ĐẬP NÓN TRỤC TREO
Giá máy lắp chặt với nón ngồi cố định bằng bu-lơng.
Trên nón ngồi có nắp vàổtrục Ổtrục lắp cứng với nón nhờtrục 7, có mộtđầu tựa vàoống lệch tâm
Bềmặt làm việc của hai nón có bọc tấm lót bằng thép Mn.
Ống lệch tâm gắn chặt vào hệthống bánh răng trục ngangđược truyềnđộng từ động cơ.
Khi trục ngang quay, làmống lệch tâm trục nón quay theo quanh mộtđiểm cố định Do đó bềmặt ngồi của nón gần, xa với bềmặt của nón ngồi.
(3)THIẾT BỊ ĐẬP NÓN 3-9 2-MÁY ĐẬP NÓN LỆCH TÂM
1-trục nón ngồi 6,7-bánh 2-ổ đỡ hình 8-trục quay 3-nón
4-ống lệch tâm, 5-nón ngồi
3
5
6 77
8
THIẾT BỊ ĐẬP NÓN 3-10
2-MÁY ĐẬP NĨN LỆCH TÂM Trục nón ngồi cố định lắp cứng vào haiổ đỡhình Nón có trục lệch tâm song song với trục
Ống lệch tâm lắp cứng với trục nón hệbánh 6,7 trục quay
Do đó, khiđộng cơvận hành trục nón vạch nên mặt trụkhi gần xa với bềmặt nón ngồi Nên vật liệu bị đập, tháo liệu
Máyđược dùngđập thô trung bình vật liệu rắn Cóưuđiểm:
Chiều cao máy giảm so với máy trục treo vìống lệch tâm chuyển vào trong nón trong.
Năng suất cao lực tác dụng lên toàn bộchiều cao vật liệu.
3-MÁY ĐẬP NĨN TRỤC CƠNG-XƠN
1: Trục nón 10 Nón ngồi 2: Nón trong 11 Vành ngồi
3: Ống lệch tâm 12 Renđiều chỉnh lên xuống 4: Ổ đỡ 13 Giá máy
5 : Bánh răng 14 Lị xo an tồn 7: Thanh truyền 15 Cửa nạp liệu 8: Ổ đở 16 Cửa tháo liệu 9: Đĩa phân phối nạp liệu
16
2
15 9 10
12 11 14 13
4
5
7
3-MÁY ĐẬP NĨN TRỤC CƠNG-XƠN. Máy dùngđập trung bình nhỏ, dùngđập lần hai Kích thước vật
liệu vào máy khoảng 30–75 mm Mức độ đập nghiền i có thểtới 15-20 Máy khác với loại trênở:
Nón có dạng dốc thoai thoải
Miệng máy rãnh có dốc hẹp
Vật liệu di chuyển máy nhờlực ly tâm, hai loại nhờtrọng lực
Trục nón mang nón gắn vàoống lệch tâm
Ống lệch tâm lắp vớiổ đỡ4, khớp với bánh 5,6 truyền chuyểnđộng từ động
Khi truyền quay, ống lệch tâm trục mang nón quay quanh
điểm cố định
Ổ đỡ4 đỡtrọng lượng củaống lệch tâm bánh
(4)THIẾT BỊ ĐẬP NÓN 3-13 3-MÁY ĐẬP NĨN TRỤC CƠNG-XƠN.
Nón ngồi 10 đượcđiều chỉnh ren 12 đểtạo khe hởcủa lỗtháo liệu (điều chỉnh sp) Vành 11 liên kết với giá
máy 13 lò xo 14
Khi gặp vật liệu cứng, lò xo 14 bị nén lại Vịngđỡcùng nón ngồi nâng lên, vật liệu lạtháo ngồi
Sauđó, vịngđỡvà nón ngịai tác dụng lị xo trởlại vị trí cũ
Nhưvậy, lị xo đảm bảo an tồn cho máy vận hành
Vật liệu nạp vào cửa 15, qua đĩa sẽvào khu vựcđập
THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-14
3-MÁY ĐẬP NĨN TRỤC CƠNG-XƠN.
Ưuđiểm
-Kích thước sản phẩmđồngđều hai nón có khu vực song song (nón thoải khơng gấp khúc)
- Năng suất cao
- Mứcđộ đập nghiền lớn (đập trung bình, nhỏ) - Bền an tồn nhờcó hệthống lị xo
Khuyếtđiểm
-Cấu tạo phức tạp
- Giá thành đắt, khó sửa chữa - Công suất thấp đập nhỏ
(5)THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-17 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN
(máyđập nón dốc, đập thơ)
Năng suất:dùng cho trường hợp máy có trục nón trong ngồi song song nhau, hoặc hai trục tạo nhau một góc – 30.
α2 α1 D1 D2 d2 H h d1 a+s e e h
α1α2 b
a s=2e
THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-18
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón dốc, đập thơ)
Sau một vịng quay của trục nón trong, vật liệu tháo ra khỏi máy một khối vành khăn có tiết diện F hình thang.
Gọi Dclàđường kính trung bình của khối vật liệu hình vành khăn:
Dc= D2–(a+2e)
Gọi d kích thước vật liệu sau nghiền, e nhỏcó thểxem a+2e = a+e = d, nên: Dc= D2- d
Vậy thểtích vật liệu tháo sau một vòng quay của máy là: V = πDcF = π(D2– d)dh
(a e)
h e a h a s a h
F= + + = + = +
2 2 ) (
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón dốc, đập thơ)
Chiều cao h cột vật liệu tháo:
Vậy thểtích m3của khối vật liệu:
Khi trục nón quay n vịng/phút vật liệu có khối lượng riêngρtấn/m3, hệsốtơi ϕϕϕϕ, năng suất khối lượng máyđập Q tấn/giờlà: Q = 60Vnρϕϕϕϕ
Nếu xem Dc= D2năng suất máy là:
( ) 2 tg tg e d d D n 60 Q α + α − ρϕ π = 2 α α tg tg e h + = ( ) 2 α α π tg tg e d d D V + − = ( ) 2 tg tg e d d D n 377 Q α + α − ρϕ = 2 tg tg e d D n 377 Q α + α ϕρ =
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón dốc, đập thơ)
Tính sốvịng quay nón n (vịng/phút)
Tương tựnhưmáyđập hàm, nghĩa chiều cao h đểvật liệu rơi tựdo khỏi máy là:
thời gian rơi là:
Trong một vịng quay của nón có giaođộng, một sang trái và một sang phải Thời gian thực hiện một giaođộng là:
Điều kiện máy làm việc tốt nhất là:
hay 2 gt h= n n
t 60 30
2 = = g h t=
n g h 30 = e tg tg e tg tg h g
n 470
(6)THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-21 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN
(máyđập nón dốc, đập thơ)
Do có ma sát giữa vật liệu với mặt nón, nên vật liệu khơng hồn tồn rơi tựdo, nên sốvịng quay thực tếntt sẽgiảm 5-10% bằng:
Tính chiều rộng cửa nạp liệu b: phải lớn hơn kích thước vật liệu nạp D, tính bằng:
Tính góc kẹpαααα:
Tính nhưmáyđập hàm, điều kiệnđểmáy làm việcđược là: α
αα
α= αααα1+ αααα2≤≤≤≤ 2ϕϕϕϕ Vớiđập thô: αααα= 21 – 230.
Vớiđập trung bình nhỏ: αααα= 12 – 180
e tg tg ntt (424 447)
α α+ − = 80 , 75 , − = D b
THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-22
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón dốc, đập thơ)
Tính kích thước máy:
Đường kính nón ngồi D2, tính từnăng suất
Đường kính dưới nón d2: d2=D2-2a+s= D2-2(a+e)
Đường kính nón ngồi D1 tính theo kích thước D vật liệu nạp:
D1= d1+ 2,2 D
Chiều cao nón H:
α2 α1
D1 D2 d2 H h d1 a+s e e 1 2 2
2 α tgα
d d tg
D D
H = − = −
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón dốc, đập thơ)
Tính cơng suất:
Cơng máyđập nón sau một vịng quay được tính như máyđập hàm:
Thểtích vật liệu nạp máy:
Thểtích sản phẩm:
D, d: kích thước của vật liệu, của sản phẩm (cm).
Dtb, dtb: đường kính trung bình vùng nạp tháo liệu (cm) GiảsửDtb= dtb= D2ta có:
6 2 tb
tb D D
D D D
V =π π =π
6 2 tb
tb d d
d d d
V = π π = π
6 )
( 2
2 2 d D D V V
V = − = −
∆ π
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón dốc, đập thơ)
Cơng của q trìnhđập là:
Cơng suất của trình: (Hp) E , σσσσ : modun đàn hồi, giới hạn bền nén kG/cm2.
n : sốvịng quay vịng/phút
Có thểdùng cơng thức kinh nghiệm sau:
Cho đập thô: N = 60Kned2(kW) hoặc N = 85D2 (kW)
Cho đập trung bình, nhỏ: N = 12,6nd2(kW)
K: hệsốphụthuộc tính chất vật liệu, với vật liệu cứng K=24
D2, d2, e: cóđơn vịm.
E d D D E V A 12 ) ( 2 2 2 − = ∆ =σ σ π E d D D n An N 100 * 75 * 720 )
( 2
(7)THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-25 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN
(máyđập nón thoải, đập trung-nhỏ)
Tính sốvịng quay n:
Hạt vật liệu chỉtrượt trên bềmặt nghiêng chịu tác dụng của lực G, lực ma sát F.
Phân lực T=Gsinθ
Phân lực N=Gcosθ
Lực ma sát F=Gfcosθθθθ
Lực đẩy cục vật liệu: T – F = G(sinθθθθ- fcosθθθθ)
Do lực đẩy không đổi, nên hạt chuyển động nhanh dần đều với gia tốc γ Nên:
T – F = G(sinθθθθ- fcosθθθθ) = mγ = Gγ/g
γ= dv/dt =g(sinθθθθ- fcosθθθθ) F
θ
N
T
G D2
d2 L
θ θθ θ
β
d1 D1
THIẾT BỊ ĐẬP NĨN 3-26
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón thoải, đập trung-nhỏ)
Do đó, vận tốc v = dx/dt = gt(sinθθθθ- fcosθθθθ) + C
Quãng đường trượt:
Khi t = x = , v = nên C = C1= 0
Thời gian của vòng quay trục lệch tâm là 60/n, để hạt vật liệu được nghiền vùng song song có chiều dài L, L ≥≥≥≥x.
Với L=0,08 d2, ta có:
( )
2 f C
gt
x= sinθ− cosθ +
( θ − θ)
= sin f cos
n 60 g L
2
2
d f 470
n = sin θ − cos θ
L f 133
n = sin θ− cos θ
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón thoải, đập trung-nhỏ)
Năng suất:
Thểtích vật liệu rơi ra khỏi máy sau vịng quay của nón trong: V = aLππππDtb= aLππππd2.
Với a: kích thước hạt vật liệu khỏi máy = chiều rộng vùng song song.
Với máy quay n vòng/phút, vật liệu có hệsố tơi µµµµ, khối lượng riêng ρtấn/m3thì năng suất khối lượng là: Q = 60.n.V.µµµ.µρ
Q = 60.n.ππππ.d2 a.L.µµµµ.ρ Q = 188.a.L.n.d2µµµµρ (tấn/giờ) D2
d2 L
θ θ θ θ
β
d1 D1
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ BẢN (máyđập nón thoải, đập trung-nhỏ)
Tính cơng suất:
(Hp)
Dtb: đường kính tb khu vực song song hai nón cm a : chiều rộng khe tháo liệu cm d2: đường kính nón cm D: đường kính vật liệu nạp cm
Tính kích thước máy : Từnăng suất tínhđược:
Đường kính trung bình Dtb
Đường kính nón ngồi: D2=Dtb+ Lcosθ+2(a+e)
Đường kính nón trong: d2= Dtb+ Lcosθ-2 (a+e) Chiều cao nón:
Đường kính nón ngồi: D1= d1+ 2,2D
( 2)
2
2 tb
ad 052 D 388 D D E 357000
n
N= σ + , − ,
θ −
= tg
2 d d