Thiết kế máy trộn bê tông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY TRỘN BÊ TÔNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS HỒNG MINH CƠNG TRẦN ANH TUẤN Đà Nẵng, 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên học sinh: Trần Anh Tuấn Lớp: 13C1VA Ngành: Cơ khí chế tạo máy Tên đề tài: THIẾT KẾ MÁY TRỘN BÊ TÔNG LR C C Các số liệu ban đầu: - Vật liệu trộn: Bê tông xi măng mác 300; - Dung tích mẻ trộn: 0,35 m3; - Các số liệu khác tham khảo thực tế D U T- Nội dung thiết kế: A Phần lý thuyết: - Giới thiệu chung nhu cầu,công nghệ thiết bị sản xuất; - Các loại máy trộn bê tông phƣơng án thiết kế B Phần thiết kế: - Lập sơ đồ động học máy; Tính tốn thơng số kỹ thuật máy; Chọn động điện, phân phối tỉ số truyền, thiết kế truyền; Thiết kế nghiệm bền số chi tiết theo yêu cầu Yêu cầu lắp đặt, vận hành bảo dƣỡng máy Các vẽ đồ thị (Ghi rõ loại vẽ kích thước vẽ) - Bản vẽ phƣơng án thiết kế máy : 01 Ao - Bản vẽ tổng thể : 03 Ao - Bản vẽ hộp giảm tốc : 01 Ao - Bản vẽ cụm : 01 Ao - Bản vẽ chi tiết : 01Ao Cán hƣớng dẫn: Phần Lý thuyết : Thiết kế : Ngày giao nhiệm vụ : Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Họ tên Hoàng Minh Cơng Hồng Minh Cơng 29/01/2018 20/05/2018 Cán hƣớng dẫn Thông qua môn D U T- LR C C Hồng Minh Cơng CAM ĐOAN Lời cam kết: “ Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp cơng trình chúng tơi thiết kế chế tạo Tôi không chép từ viết đƣợc cơng bố mà trích dẫn nguồn gốc Nếu có sai phạm nào, tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm” Đà Nẵng, ngày 21 tháng 05 năm 2018 D U T- LR C C Sinh viên thực i LỜI NÓI ĐẦU C C Trong cơng cơng nghiêp hóa đại hóa đất nƣớc, kinh tế nƣớc ta có tiến triển vƣợt bậc, khơng ngoại lệ, ngành khí nói riêng có bƣớc tiến lớn đóng góp quan trọng phát triển đó, địi hỏi kỹ sƣ khí phải có kiến thức tƣơng đối rộng, biết vận dụng sáng tạo kiến thức học để giải vấn đề thƣờng gặp sống Đồ án tốt nghiệp đóng vai trị quan trọng trình đào tạo sinh viên trở thành kỹ sƣ Quá trình làm đồ án giúp cho sinh viên hiểu rõ kiến thức đƣợc tiếp thu trình học tập, đồng thời giúp rèn luyện vận dụng kiến thức để làm đồ án nhƣ công tác sau Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đƣợc giao nhiệm vụ: “Thiết kế Máy trộn bê tông” Đƣợc hƣớng dẫn tận tình thầy Hồng Minh Cơng em hồn thành đồ án Mặc dù cố gắng để hoàn thành đồ án nhƣng hiểu biết nhƣ D U T- LR trình độ chun mơn thân cịn hạn chế, nên khơng thể tranh đƣợc thiếu sót Vì em mong đƣợc góp ý q thầy để em hồn thiện đồ án Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy Hồng Minh Cơng thầy Khoa Cơ Khí – Trƣờng ĐHBK Đà Nẵng, tận tình dạy em để hồn thành đồ án Em xin cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 22 tháng năm 2018 Sinh viên thực Trần Anh Tuấn ii MỤC LỤC PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG BÊ TÔNG 1.1.GIỚI THIỆU VỀ BÊ TÔNG VÀ THÀNH PHẦN CỦA BÊ TÔNG 1.1.1.BÊ TÔNG 1.1.2.CÁC MÁC BÊ TÔNG VÀ THÀNH PHẦN HỖN HỢP 1.2.NHU CẦU SẢN XUẤT BÊ TÔNG TRONG ĐỜI SỐNG 1.3.TẦM QUAN TRỌNG CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG CHƢƠNG II: MÁY TRỘN BÊ TÔNG 2.1.MÁY TRỘN BÊ TÔNG VÀ PHÂN LOẠI MÁY TRỘN BÊ TÔNG D U T- LR C C 2.1.1.KHÁI NIỆM CHUNG 2.1.2.PHÂN LOẠI MÁY TRỘN BÊ TÔNG CHƢƠNG III: PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 11 3.1.LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 11 3.1.1.PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY THEO DẠNG HÌNH NĨN CỤT 11 3.1.2 PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY THEO DẠNG HÌNH TRỤ 12 3.2 PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY THEO DẠNG HÌNH QUẢ TRÁM 13 3.2.1 SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP DỠ LIỆU BẰNG CÁCH NGHIÊNG LẬT THÙNG 13 3.2.2 SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP DỠ LIỆU BẰNG CÁCH QUAY NGƢỢC CHIỀU 13 PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY 15 CHƢƠNG IV: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA MÁY 15 4.1.LẬP SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC 15 4.1.1.CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC 15 4.1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 16 4.2.ĐỊNH KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC KÍCH THƢƠC CƠ BẢN THÙNG TRỘN, CON LĂN 16 4.4 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 21 CHƢƠNG V: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 22 5.1 TỶ SỐ TRUYỀN CHUNG 22 5.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 24 iii 5.2.1 CHỌN LOẠI ĐAI VÀ TIẾT DIỆN ĐAI 24 5.2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN 24 5.3 THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 27 5.3.1 TỶ SỐ TRUYỀN CỦA HỘP GIẢM TỐC 27 5.3.2 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, MÔMEN VÀ SỐ VÕNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC 27 D U T- LR C C 5.3.3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC 28 5.3.4 THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 37 5.3.5 TÍNH CHỌN KHỚP NỐI 51 5.3.6.NHỮNG VẪN ĐỀ KHÁC CỦA CẤU TẠO VỎ HỘP 52 5.4.TÍNH TỐN THIẾT KẾ GỐI ĐỠ 55 5.5.1.CẤU TẠO GỐI ĐỠ 55 5.5.2.TÍNH GỐI ĐỠ 55 CHƢƠNG VI: THIẾT KẾ CƠ CẤU NẠP LIỆU 59 6.1 TÍNH CHỌN CƠ CẤU NÂNG HẠ PHỄU CẤP LIỆU 59 6.1.1 TÍNH LỰC CĂNG CÁP 59 6.1.2 TÍNH, CHỌN DÂY CÁP 60 6.1.3 TÍNH, CHỌN KÍCH THƢỚC CƠ BẢN CỦA TANG 60 6.1.4 TÍNH TRỤC ĐỠ PHỄU CẤP LIỆU 62 6.1.5 TÍNH TRỤC DẪN ĐỘNG TANG NÂNG HẠ PHỄU CẤP LIỆU 62 6.2.6.THIẾT KẾ LY HỢP MA SÁT 70 CHƢƠNG VII: YÊU CẦU VỀ LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG 72 7.1.YÊU CẦU VỀ LẮP ĐẶT 72 7.2 YÊU CẦU VỀ VẬN HÀNH, SỬ DỤNG 72 7.2.1 KIỂM TRA KỸ THUẬT TRƢỚC KHI VẬN HÀNH MÁY 72 7.2.2 YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT AN TOÀN VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG 72 7.3 YÊU CẦU VỀ BẢO QUẢN VÀ BẢO DƢỠNG 73 7.3.1 BẢO DƢỠNG HẰNG NGÀY 73 7.3.2 BẢO DƢỠNG ĐỊNH KỲ 73 KẾT LUẬN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 iv Thiết kế máy trộn bê tông PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG BÊ TÔNG T- LR C C 1.1 Giới thiệu bê tông thành phần bê tông 1.1.1 Bê tông Bê tông (gốc từ béton tiếng pháp) loại đá nhân tạo, đƣợc hình thành việc nhào trộn thành phần: cốt liệu thô; cốt liệu mịn; chất kết dính theo tỷ lệ định Trong bê tơng, chất kết dính (xi măng + nƣớc, nhựa đƣờng…) làm vai trò liên kết cốt liệu khô (đá, sỏi… sử dụng vật liệu tổng hợptrong bê tông nhẹ) cốt liệu mịn (cát, đá mạt, đá xoay…) đóng rắn, làm cho tất thành khối cứng nhƣ đá Hiện cơng trình xây dựng sử dụng dạng bê tơng chính: + Hỗn hợp bê tơng xi măng cốt liệu cứng dạng đá (sỏi) đƣợc trộn với cát, đá, chất phụ gia nƣớc, sản phẩm bê tông gọi bê tông xi măng + Bê tông cốt liệu dạng bột nhƣ cát, xi măng vôi đƣợc trộn với nƣớc, sản phẩm đƣợc gọi vữa bê tông Tác dụng bê tông đƣợc coi hiệu cốt liệu đƣợc trộn đều, hàm lƣợng khơng khí bê tơng chiếm tỷ lệ D U 1.1.2 Các mác bê tông thành phần hỗn hợp Hiện cơng trình xây dựng sử dụng mác bê tông chủ yếu sau: P150; P200; P250; P300; P400… Mỗi cơng trình xây dựng dều phải đƣợc tính tốn để xác định chọn loại mác bê tơng cho phù hợp: Móng nhà phổ thơng cần mác bê tông: 200-250 Nhà cao tầng: 300-350 Silo, bể chứa lớn: 350-400 Mống trụ cầu: 400 trở lên 1.1.2.1 Bảng định mức tỷ lệ thành phần hỗn hợp Theo định mức thành phần bê tông xi măng, lƣọng vật liệu tính cho 1m3 bê tơng xi măng PC- 40 với loại đá khác nhƣ sau: a Với loại đá 1x2 (cm) SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông Thành phần Đơn vị Xi măng Mác Bê Tông P150 P200 P250 P300 P400 Kg 273,4 283,3 327,2 373,7 424,2 Cát m3 0,431 0,421 0,421 0,408 0,403 Đá m3 0,851 0,844 0,841 0,834 0,829 Nƣớc Kg 180 185 190 190 195 b Với loại đá 2x4 (cm) Thành phần Đơn vị Xi măng Mác Bê Tông P150 P200 P250 P300 P400 Kg 222,2 267,7 306,6 348,5 410,1 Cát m3 0,45 0,447 0,439 0,437 0,442 Đá m3 0,889 0,879 0,865 0,853 0,828 Nƣớc Kg 175 180 185 190 190 C C 1.1.2.2 Đặc tính vật liệu a Khối lượng riêng vật liệu: : xm = (1.3  1.6) T/m3 - Cát : c = (1.4  1.8) T/m3 - Đá : đ = (1.8  2) T/m3 LR - Xi măng U T- - Hỗn hợp bê tông xi măng: bt = (1.8  2.5) T/m3 - Xi măng - Cát D b Góc chân nón vật liệu: : x = 300  400 : c = 300380 - Đá : đ = 350 - Hỗn hợp bê tông : bt =350500 - Xi măng : x = 0,65  0,9 - Cát : c = 0,42  0,62 - Đá : đ = 0,56 - Hỗn hợp bê tông : bt = 0,84  1,0 Nhu cầu sản xuất bê tông đời sống Bê tơng xi măng có ƣu điểm độ bền cao, có khả chống cháy tạo kết cấu có tính mỹ quan nên đƣợc sử dụng rộng rãi cơng trình xây dựng vĩnh cửu nhƣ nhà ở, bến cảng, đƣờng xá, sân bay… Ngày với cơng nghiệp hóa, đại hóa nhu cầu đƣờng xá, sở hạ tầng đƣợc đổi xây dựng thêm ngày nhiều nhu cầu sản xuất bê 1.2 SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hoàng Minh Công Thiết kế máy trộn bê tông tông cấp bách hết.Vì máy trộn bê tông đời nhằm đáp ứng nhu cầu Nếu bê tơng xi măng u cầu lớn sản xuất từ nhà máy sản xuất bê tơng, trạm trộn liên hợp, cịn khối lƣợng khơng q lớn sản xuất trực tiếp từ công trƣờng máy trộn độc lập, máy trộn bê tông đa dạng chủng loại Tầm quan trọng bê tông xi măng Ngày cơng trình xây dựng ân dụng nhƣ (nhà cao tần, nhà vĩnh cửu…), cơng trình xây dựng cơng nghiệp (các cơng trình xây dựng thủy lợi nhà máy thủy điện cơng trình xây dựng giao thông nhƣ cầu cống, đƣờng xá, sân bay, bến cảng…thƣờng đƣợc xây dựng bê tông bê tơng cốt thép Vì sản phẩm có tính mỹ quan, tính bền cao tính chống cháy tốt Bê tơng xi măng kết hợp với cốt thép tạo kết cấu bê tông cốt thép, có khả chịu nén, chịu uốn cao đƣợc sử dụng rộng rãi khắp nơi phụ vụ cho cơng trình có tính bền vững cao Do lợi ích bê tơng mà đƣợc sử dụng khắp nơi giới D U T- LR C C 1.3 SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông Chọn  = 0,8 (tang đúc gang) K: Hệ số phụ thuộc vào số lớp cáp vào tang, k = =>  n  k..S max 1.0,8.8840   49,11 (N/mm )  t 12.12 Tang đƣợc đúc gang CY15-32, có giới hạn bền nén bn = 565(N/mm2), ứng suất cho phép xác định theo công thức: [ n ]   bn k Với k hệ số an toàn, k = => [ n ]   bn k  565  113 (N/mm ) Vậy n< [n] (Thoả mãn điều kiện bền nén) D U T- LR C C 6.1.4 Tính trục đỡ phễu cấp liệu 6.1.5 Tính trục dẫn động tang nâng hạ phễu cấp liệu Hình 6.7: Sơ đồ bố trí cụm cấu nâng hạ phễu cấp liệu + Cấu tạo: 1: Tang cáp 2: Trục dẫn động tang cáp 3: Cụm puli-tang 4: Cáp nâng hạ phễu cấp liệu 5: Ly hợp ma sát 6: Phễu SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA 7: Trục đỡ phễu 8: Giá đỡ 9: Trục dẫn động thùng trộn 10: Tang làm liền với li hợp ma sát GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 62 Thiết kế máy trộn bê tông + Nguyên lý làm việc: Khi động điện làm việc thông qua truyền động làm cho trục dẫn động thùng trộn quay Khi ta đóng li hợp làm cho tang gắn quay, cáp đƣợc quấn lại, làm cho cụm puli – tang quay thơng qua trục (2) Khi phễu đƣợc nâng lên, vật liệu đƣợc cấp vào thùng trộn Căn vào tốc độ nâng hạ phễu, tốc độ trục hộp giảm tốc đƣờng kính tang cáp ta chọn đƣờng kính puli Dpli = 350(mm) Puli đƣợc đúc liền với tang cáp a: Khoảng cách từ tang tới gối đỡ, a = 134(mm) b: Khoảng cách hai gối đỡ, b = 960(mm) : Góc nghiêng cáp so với phƣơng thẳng đứng,  = 420 S: Lực căng cáp từ trục dẫn động truyền tới trục tang M  9550 C 2M D N n C S U N 4,1  2.9550  4606( N ) D.n 0,2.85 D => S  2.9550 T- LR N: Công suất hộp giảm tốc, N = 4,1 (kW) n: Số vòng quay trục dẫn, n = 85(v/ph) D: Đƣờng kính tang, D = 0,2 (m) 6.1.5.1 Tính sơ trục: Đƣờng kính trục đƣợc tính sơ theo cơng thức (7-1, [6]) có: d 3 Mx 0.2 x Trong đó: Mx: Mơ men xoắn, Mx = 828150(Nmm) []x: ứng suất xoắn cho phép, []x = (2035)N/mm2 Chọn []x = 30(N/mm2) => d  828150  67,5(mm) 0,2.30 Chọn sơ đƣờng kính trục d = 70(mm) SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 63 Thiết kế máy trộn bê tơng 6.1.5.2 Tính gần trục: By b  P1 a  P2 (a  b)  Trong đó: U  mA  R T- LR C C Hình 6.8: Sơ đồ bố trí trục Xuất phát từ sơ đồ bố trí trục ta xây dựng giản đồ tính tốn cho trục dẫn động tang theo phƣơng x y: - Xây dựng giản đồ tính tốn theo phƣơng y (phƣơng thẳng đứng): + Tính phản lực gối A B: Lấy mơ men điểm A ta có: D P1 = S + Smax.Cos : Góc nghiêng cáp so với phƣơng thẳng đứng,  = 420 P2 = Smax.Cos => RBy  P2 (a  b)  P1 a S max cos  (a  b)  ( S  S max cos  )a  b b => RBY  S max b cos   S a 8840.960 cos 42  4606.134   5926( N ) b 960 Mặt khác ta có: RAy + RBy = P1 + P2 => RAy = P1 + P2 - RBy = S + Smax.Cos + Smax.Cos - RBy => RAY = S+2Smax.Cos–RBY= 4494+2.8840.Cos420–5926=11706(N) SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 64 Thiết kế máy trộn bê tông C + Vẽ biểu đồ mô men: Bx b  P3 a  P4 (a  b)  T-  mA  R LR C Hình 6.9: Biểu đồ mơ men uốn theo phương y - Xây dựng giản đồ tính tốn theo phƣơng x (phƣơng ngang): + Tính phản lực gối A B: Lấy mô men điểm A ta có: U Trong đó: P3 = Smax.Sin D : Góc nghiêng cáp so với phƣơng thẳng đứng,  = 420 P = Smax.Sin => RBx  P4 (a  b)  P3 a S max Sin (a  b)  S max Sin a  b b => RBX  S max Sin  8840.Sin 42  5915( N ) Mặt khác ta có: RAx + RBx = P3 + P4 RAX + RBX = 2Smax.Sin =>RAX = - RBX + 2Smax Sin = 5915 (N) SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 65 Thiết kế máy trộn bê tơng D pli D  S 2 C M x  2.S max C Hình 6.10: Biểu đồ mơ men uốn theo phương x Ngồi ra, q trình làm việc hai lực S Smax cịn làm cho trục bị xoắn mơ men xoắn là: D pli  8840.200  4494 T- => M x S max D  S LR Với D đƣờng kính tang, D = 200(mm) 350  981550( Nmm) + Vẽ biểu đồ mô men xoắn: D S U A Smax a B Smax b a 981550Nmm) Mx Hình 6.11: Biểu đồ mơ men xoắn Tính mơ men uốn tiết diện nguy hiểm (tiết diện 1-1): M u11  M ux  M uy  7238532  1406116  1581495( Nmm) 2 Mu1-1 = 1581495(Nmm) SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 66 Thiết kế máy trộn bê tơng Ở tiết diện 2-2: Mu2-2 = 0(Nmm) Tính đƣờng kính trục hai tiết diện 1-1 2-2 theo cơng thức (7-3, [4]) có: d 3 M td 0.1  Trong đó: d: Đƣờng kính trục Mtđ: Mơ men tƣơng đƣơng M td  M u  0,75M x 2 Mu, Mx: mômen uốn xoắn tiết diện tính tốn, Nmm []: ứng suất cho phép, chọn vật liệu làm trục thép 45 có: [] = 50(N/mm2), b = 600(N/mm2) Đƣờng kính trục tiết diện 1-1: 1736520  70(mm) 0,1.50 T- Chọn d1-1 = 76(mm) Ở tiết diện 2-2: LR => d11  C C M td  M u11  0,75M x  1581495  0,75.828150  1736520( Nmm) M td  M u11  0,75M x  0,75.828150  717199( Nmm) 717199  64(mm) 0,1.50 D => d 22  U Chọn d2-2 = 68(mm) 6.1.5.3 Tính xác trục: + Kiểm nghiệm trục tiết diện 1-1 theo cơng thức (7-5,[4]) có: n n n  n (1) n  n 2 Trong đó: n : Hệ số an tồn xét riêng ứng suất pháp n  n   1 k  a     m     1 k  a     m    SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 67 Thiết kế máy trộn bê tông -1 -1: Giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng -1 = (0,40,5) b Chọn -1 =0,45 b = 0.,45.600 = 270(N/mm2) -1 = (0,20,3) b Chọn -1 = 0,25b = 0,25.600 = 150(N/mm2) a a : Biên độ ứng suất pháp tiếp sinh tiết diện trục  max   a   max   a  Do ứng suất pháp biến đổi theo chu kỳ đối xứng có: W  d 32  Mu , m = W  76 32  43096(mm) C max =- min =  d 16  Vậy:  76 16  86192(mm) T- W0  2W0 U LR C Do ứng suất tiếp biến đổi theo chu kỳ mạch động có:  M a = m = max  x M u 1581495   36,7( N / mm ) W 43096 a  Mx 828150   4,8( N / mm ) 2W0 2.86192 D a    : Hệ số xét đến ảnh hƣởng trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi Đối với thép bon trung bình chọn  = 0,1  = 0,05  : Hệ số tăng bền trục,  =   : Hệ số kích thƣớc, xét ảnh hƣởng kích thƣớc tiết diện trục đến giới hạn bền mỏi Tra bảng (7-4, [6]) có:  = 0,76 , = 0,65 k k :Hệ số tập trung ứng suất thực tế uốn xoắn Tra bảng (7-8,[3]) có: k = 1,63 , k = 1,5 SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 68 Thiết kế máy trộn bê tơng => k   k 1,63 1,5  2,4 ;    2,3 0,67   0,65 [n]: Hệ số an toàn cho phép, [n] = (1,52,5) Vậy: n  n   1  k  a    m     1 k  a    m     270  3,07 2,4.36,7 150  13,59 2,3.4,8 Thay n n vào (1) ta có: n n n n  n 2  3,07.13,59 (3,07)  (13,59)   n (Thoả mãn) C 6.1.5.4 Kiểm nghiệm then: + Đƣờng kính trục lắp then 68, chiều dài tang 130(mm) T- LR C + Chọn then để lắp với tang: Chọn then theo TCVN150-64 (tra bảng 723,[5]) có: b=20(mm), h = 12(mm), t = 6(mm), t1= 6,1(mm), k=7,4(mm), chọn chiều dài làm việc then l=100(mm) + Kiểm nghiệm sức bền dập mặt cạnh làm việc then tính theo cơng thức 2M x   d dkl Trong đó: D d  U (7-11,[5]) có: [d]: ứng suất dập cho phép, tra bảng (7-20,[2]) có: [d] =80(N/mm2) d: Đƣờng kính trục, mm l: Chiều dài then, mm b: Chiều rộng then, mm k: Phần then lắp rãnh trục, mm =>  d  2M x 2.828150   32,92( N / mm ) dkl 68.7,4.100 d = 32,92 (N/mm2) < [d] (Thoả mãn) + Kiểm nghiệm sức bền cắt then theo cơng thức (7-12, [6]) có: c  2M x   c dbl Với []c :ứng suất cắt cho phép, tra bảng (7-21,[4]) có []c = 120(N/mm2) SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hoàng Minh Công 69 Thiết kế máy trộn bê tông => c  2M x 2.828150   12,18( N / mm ) dbl 68.20.100 c = 12,18 (N/mm2) < []c (Thoả mãn) Vậy kết cấu trục dẫn động tang nâng hạ phễu cấp liệu là: D U T- LR C C Hình 6.12: Kết cấu trục 6.2.6 Thiết kế ly hợp ma sát 6.2.6.1 Chọn ly hợp ma sát Ly hợp ma sát dùng để truyền mô men xoắn nhờ lực ma sát sinh bề mặt tiếp xúc bề mặt ma sát Khi đóng ly hợp ma sát mô men xoắn tăng theo mức độ tăng lực ép bề mặt ma sát So với ly hợp khác ly hợp ma sát có nhiều ƣu điểm sau: Ly hợp ma sát dùng để nối tách lúc nào, dù vận tốc trục dẫn có chênh lệch nhiều so với trục bị dẫn khơng xảy tƣợng va đập Dùng ly hợp ma sát tránh chi tiết máy khác khỏi hƣ hỏng tải đột ngột Dùng ly hợp ma sát có khả thay đổi vận tốc trục bị dẫn cách điều hòa Dùng ly hợp ma sát điều chỉnh đƣợc thời gian khởi động trục bị dẫn Ngoài kích thƣớc ly hợp ma sát nhỏ gọn đóng tách ly hợp êm Do ƣu điểm nên ly hợp ma sát đƣợc dùng nhiều ngành chế tạo máy Cấu tạo ly hợp ma sát gồm dây đai bánh đai, dây đai làm thép lót amiăng Để đóng mở ly hợp ta dùng cấu đon bẩy điều khiển tay gạt 6.2.6.2 Tính tốn hệ thơng phanh (phanh đai) a Ngun lý hoạt động - Đây phanh thƣờng mở, đƣợc đóng điện tải Khi quay cần gạt 1, trục điểu khiển quay theo làm cho gông kẹp đẩy côn trƣợt 12 dịch chuyển vào Khi đó, đai ốc 14 trƣợt mặt cơn, hết mặt li hợp đóng hồn tồn Khi đó, tang quấn cáp nâng phễu cấp liệu để vật liệu vào thùng trộn Tải điểm phễu cấp liệu cao chạm vào cần gạt tự động 15, làm cho đai ốc số 14 chạy vào phần trục, phanh đai đƣợc đóng Giữ cho thùng trộn không bị rơi xuống SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 70 Thiết kế máy trộn bê tông Khi đổ hết vật liệu vào thùng, ta quay ngƣợc tay quay để mở ly hợp hạ phễu cấp liệu xuống - Trong trƣờng hợp điện tải phễu cấp liệu nâng liệu đổ vào thùng trộn, ta đóng mạnh cần gạt để đai ốc 14 chạy vào phần trục trụ Khi lò xo số 16 kéo cho dây đai siết chặt vào giữ cho phễu cấp liệu không bị rơi xuống b Đặc điểm: D U T- LR C C - Ƣu diểm: Phanh đai có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo Hoạt động tƣơng đối an toàn - Nhƣợc điểm: Lực siết lị xo khơng lớn nên khó tạo đƣợc momen phanh lớn SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 71 Thiết kế máy trộn bê tông CHƢƠNG VII: YÊU CẦU VỀ LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG LR C C 7.1 Yêu cầu lắp đặt Căn vào yêu cầu thiết kế, tổ chức sản xuất, mặt phân xƣởng để xác định vị trí lắp đặt máy trộn bê tông hợp lý Yêu cầu nơi lắp đặt phải phẳng, thoáng mát chắn Hệ thống máy đƣợc lắp đặt dàn thép phải đảm bảo chắn an toàn vận hành Khi lắp đặt phận, chi tiết cần đảm bảo chắn an toàn, khoảng cách an toàn theo qui định, trục đảm bảo độ đồng trục khoảng cách qui định Để máy làm việc an toàn, hiệu có tuổi thọ sử dụng cao Khi lắp thùng trộn lên lắn tránh va chạm mạnh thùng trộn lăn để giảm độ lệch lăn Khi lắp thùng trộn vào lăn, u cầu vị trí hoạt đơng đƣợc D U T- 7.2 Yêu cầu vận hành, sử dụng 7.2.1 Kiểm tra kỹ thuật trƣớc vận hành máy Việc kiểm tra kỹ thuật máy trƣớc vận hành cần thiết đảm bảo an toàn cho ngƣời máy nên phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật máy với nội dung sau: + Kiểm tra phận làm việc máy nhƣ hệ thống thùng trộn, hệ thống điều khiển, cụm chi tiết lăn, trục cắc gối đỡ trục Trên sở kiểm tra tồn máy,xem xét có đảm bảo u cầu an tồn vận hành hay không + Trƣớc vận hành máy, chạy thử không tải phận máy để kiểm tra, có sai sót bảo dƣỡng sửa chữa + Khi đặt máy lên cần thiết phải chạy thử, sau dừng lại để kiểm tra, có sai sót bảo dƣỡng sửa chữa + Kiểm tra phận cần trục để phục vụ cho công việc tháo lắp hệ thống khuôn nhƣ phận điều khiển, hệ thống cáp, dàn ray… + Kiểm tra thiết bị phục vụ công việc nhƣ hệ thống mƣớc làm sạch, đƣờng ống dẫn nƣớc … 7.2.2 Yêu cầu kỹ thuật an tồn bảo hộ lao động Tuy máy có cấu tạo đơn giản nhƣng làm việc với tốc độ tải trọng lớn có vấn đề liên quan đến hệ thống điện nên có nhiều nguy hiểm Vì cơng tác bảo SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 72 Thiết kế máy trộn bê tông hộ lao động an tồn lao động khơng thực tốt dễ gây tai nạn đáng tiếc cho ngƣời máy Vì thế, an tồn lao động nhiệm vụ chung xí nghiệp phân xƣởng sản xuất bê tơng 7.3 Yêu cầu bảo quản bảo dƣỡng 7.3.1 Bảo dƣỡng ngày Yêu cầu ca trƣớc sau làm việc phải thực tốt vấn đề bảo quản C bảo dƣỡng máy Làm vết bẩn vữa dính bên bên ngồi máy thùng trộn, đồng thời tiến hành bơi trơn theo yêu cầu bảng bôi trơn, vặn chặt ốc nối kiểm tra tình hình phận máy Kiểm tra độ tin cậy phận nhƣ: Ly hợp ma sát, độ căng đai bánh đai… Nếu không đạt yêu cầu phải điều chỉnh kịp thời Trong trình vận hành máy phải ý đến động cơ, hộp tốc độ, truyền đai, ly hợp ma sát, khớp nối cứng để đảm bảo an toàn Thƣờng xuyên kiểm tra nhiệt độ trục động điện xem có cao không D U T- LR C 7.3.2 Bảo dƣỡng định kỳ Sau chu kỳ làm việc phải tiến hành bảo dƣỡng, sữa chửa định kỳ Trong bảo dƣỡng định kỳ ngồi bảo dƣỡng ngày, cịn tháo kiểm tra hộp giảm tốc, động điện, bánh răng… Khi tháo kiểm tra hộp giảm tốc, cần rửa bánh răng, trục, ổ trục, ống dầu, kiểm tra mức độ bị mòn bề mặt làm việc Thƣờng khe hở mặt bên bánh không lớn 1,8 (mm), khe hở hƣớng trục ổ bi không lớn 0,25(mm), khơng làm giảm tính ổn định làm việc Nếu khe hở vƣợt quy định phải thay thiết bị Sau tháo kiểm tra động điện, cần làm bụi bẩn cuộn stato, rửa ổ trục, cho mỡ làm bôi trơn, kiểm tra điều chỉnh khe hở stato roto, không để chúng sát vào Để dảm bảo cách điện động đƣợc tốt cần có phận cách điện nó, cách điện dùng đồng hồ rung 500(V) tiến hành dƣới nhiệt vận hành Sau thời gian phút, trị số cách điện động nhỏ 0,5 triệu ơm bình thƣờng, khơng phải xử lý sấy khô động Khi bảo dƣỡng bánh răng, bánh ổ trục bánh cần đƣợc rửa Khi bánh bị mài mòn dƣới 20% đến 25%, bánh lớn bị mòn tới 30% cần tiến hành sửa chữa thay Cần kiểm tra sửa chữa cấu lăn đỡ bị lệch bị rung động cần xiết chặt điều chỉnh lại để đảm bảo độ đồng đồng trục trục lăn Kiểm tra, sửa chữa, làm hệ thống thùng trộn SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 73 Thiết kế máy trộn bê tông D U T- LR C C Kiểm tra, sửa chữa hệ thống cáp nâng hạ thùng nạp liệu Kiểm tra, xem xét sửa chữa hệ thống cấp điện phục vụ cho công việc vận hành máy SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 74 Thiết kế máy trộn bê tông KẾT LUẬN C Trong thời gian tháng làm đề tài tốt nghiệp giúp em hệ thống lại kiến thức học đê ứng dụng vào việc thiết kế Ngồi cịn giúp em nắm vững yêu cầu cần thiết thiết kế, chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức nhằm đạt chi tiêu kinh tế kỹ thuật điều kiện quy mô sản xuất cụ thể Với nổ lực thân hƣớng dẫn nhiệt tình thầy hƣớng dẫn Hồng Minh Cơng thầy Khoa Cơ Khí, em hồn thành nhiệm vụ thiết kế Tuy nhiên khả thời gian có hạn, tài liệu tham khảo cịn hạn chế nên việc thiết kế tồn máy khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong quý thầy góp ý để bổ sung thiếu sót Một lần em xin chân thành cảm ơn! D U T- LR C Đà Nẵng, ngày 25 tháng năm 2018 Sinh viên thiết kế Trần Anh Tuấn SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hoàng Minh Công 75 Thiết kế máy trộn bê tông TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thiệu Xuân, Trần Văn Tuấn, Nguyễn Thị Thanh Mai, Nguyễn Kiếm Anh: Máy sản xuất vật liệu cấu kiện xây dựng - NXB Xây Dựng [2] PGS.TS Trịnh Chất, TS.Lê Văn Uyển: Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập 2-NXB Giáo Dục [3] PGS.TS Trịnh Chất, TS.Lê Văn Uyển: Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập 2-NXB Giáo Dục [4] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm: Thiết kế chi tiết máy – NXB đại học trung học chuyên nghiệp D U T- LR C C [5] Đào Trọng Thƣờng: Tính tốn máy trục [6] Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa: Kết cấu thép máy xây dựng - xếp dỡ - Trƣờng đại học Giao Thông Vận Tải [7] Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa, Lê Thiện Thành: Máy trục vận chuyển – NXB Giao Thông Vận Tải [8] Phùng Văn Lự, Phan Khắc Trí, Phạm Duy Hữu: Vật liệu xây dựng –NXB Giáo dục 1998 [9].Trần Quang Quý, Nguyễn Văn Vịnh, Nguyễn Bính: Máy thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng – NXB Giao Thông Vận Tải SVTH: Trần Anh Tuấn - L ớp 13C1VA GVHD: ThS Hồng Minh Cơng 76 ... Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông CHƢƠNG II: MÁY TRỘN BÊ TƠNG 2.1 Máy trộn bê tơng phân loại máy trộn bê tông 2.1.1 Khái niệm chung Máy trộn bê tông máy dùng để trộn phối liệu hỗn hợp bê tông vữa... 1.2.NHU CẦU SẢN XUẤT BÊ TÔNG TRONG ĐỜI SỐNG 1.3.TẦM QUAN TRỌNG CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG CHƢƠNG II: MÁY TRỘN BÊ TÔNG 2.1.MÁY TRỘN BÊ TÔNG VÀ PHÂN LOẠI MÁY TRỘN BÊ TÔNG D U T- LR... phƣơng án thiết kế Để thiết kế máy trộn bê tông với dung tích sản xuất 350 lít ta đề xuất phƣơng án sau: 3.1.1 Phƣơng án thiết kế máy theo dạng hình nón cụt Máy trộn hình nón cụt, cánh trộn đƣợc