(Đồ án tốt nghiệp) 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 MAI XN NGỌC HÂN Đà Nẵng, 2019 Thiết kế máy trộn bê tông MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG BÊ TÔNG 1.1.Giới thiệu bê tông thành phần bê tông 1.1.1.Bê tông 1.1.2.Các mác bê tông thành phần hỗn hợp 1.2.Nhu cầu sản xuất bê tông đời sống 1.3.Tầm quan trọng bê tông xi măng C CHƯƠNG II: MÁY TRỘN BÊ TÔNG 2.1.Máy trộn bê tông phân loại máy trộn bê tông C 2.1.1.Khái niệm chung LR 2.1.2.Phân loại máy trộn bê tông CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 11 T- 3.1.Lựa chọn phương án thiết kế 11 U 3.1.1.Phương án thiết kế máy theo dạng hình nón cụt 11 D 3.1.2 Phương án thiết kế máy theo dạng hình trụ 12 3.2 Phương án thiết kế máy theo dạng hình trám 13 3.2.1 Sử dụng phương pháp dỡ liệu cách nghiêng lật thùng 13 3.2.2 Sử dụng phương pháp dỡ liệu cách quay ngược chiều 13 PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY 14 CHƯƠNG 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 tính tốn thiết kế kích thươc thùng trộn, lăn 16 4.3.Tính tốn thiết kế cấu dẫn động thùng trộn nâng máng cấp liệu 20 4.4 Chọn động điện 29 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 30 SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông 5.1 Tỷ số truyền chung 30 5.2 Thiết kế truyền đai 32 5.2.1 Chọn loại đai tiết diện đai 32 5.2.2 Xác định thông số truyền 32 5.3 Thiết kế hộp giảm tốc 36 5.3.1 Tỷ số truyền hộp giảm tốc 36 5.3.2 Xác định cơng suất, mơmen số vịng quay trục 36 5.3.3 Thiết kế truyền hộp giảm tốc 37 5.3.4 Thiết kế trục then 46 5.3.5 Tính chọn khớp nối 64 5.3.6.Những đề khác cấu tạo vỏ hộp 66 5.4.Thiết kế cặp bánh trụ dẫn động thùng trộn 70 C 5.4.1 Chọn vật liệu: 70 C 5.4.2 Xác định ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép 70 LR 5.4.3 Chọn sơ hệ số tải trọng K 71 5.4.4 Chọn sơ hệ số chiều rộng bánh 71 T- 5.4.5 Xác định khoảng cách trục A 71 U 5.4.6 Tính vận tốc vịng bánh chọn cấp xác chế tạo bánh 72 D 5.4.7 Xác định hệ số tải trọng khoảng cách trục A 72 5.4.8 Xác định mô đun, số chiều rộng bánh 72 5.4.9 Kiểm nghiệm sức bền chịu tải đột ngột thời gian ngắn 73 5.4.10 Kiểm tra điều kiện quay 74 5.4.11 Các thông số hình học chủ yếu truyền 74 5.4.12 Các thơng số hình học chủ yếu truyền 75 5.5.Tính tốn thiết kế gối đỡ 75 5.5.1.Cấu tạo gối đỡ 75 5.5.2.Tính gối đỡ 76 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ CƠ CẤU NẠP LIỆU 79 6.1 Tính chọn cấu nâng hạ phễu cấp liệu 79 6.1.1 Tính lực căng cáp 79 SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tơng 6.1.2 Tính, chọn dây cáp 81 6.1.3 Tính, chọn kích thước tang 81 6.1.4 Tính trục đỡ phễu cấp liệu 83 6.1.5 Tính trục dẫn động tang nâng hạ phễu cấp liệu 86 6.2.6.Thiết kế ly hợp ma sát 94 CHƯƠNG VII: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁNH TRỘN 97 7.1 Tính tốn thiết kế cánh trộn 98 7.1.1 Xác định kích thước cánh trộn 98 CHƯƠNG VIII: YÊU CẦU VỀ LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG 104 8.1.Yêu cầu lắp đặt 104 8.2 Yêu cầu vận hành, sử dụng 104 8.2.1 Kiểm tra kỹ thuật trước vận hành máy 104 C 8.2.2 Yêu cầu kỹ thuật an toàn bảo hộ lao động 105 C 8.3 Yêu cầu bảo quản bảo dưỡng 106 LR 8.3.1 Bảo dưỡng ngày 106 8.3.2 Bảo dưỡng định kỳ 107 T- 8.4.Vệ sinh công nghiệp máy 107 U KẾT LUẬN 108 D TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tơng LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, kinh tế nước ta có tiến triển vượt bậc, khơng ngoại lệ, ngành khí nói riêng có bước tiến lớn đóng góp quan trọng phát triển đó, địi hỏi kỹ sư khí phải có kiến thức tương đối rộng, biết vận dụng sáng tạo kiến thức học để giải vấn đề thường gặp sống Đồ án tốt nghiệp đóng vai trị quan trọng trình đào tạo sinh viên trở thành kỹ sư Quá trình làm đồ án giúp cho sinh viên hiểu rõ kiến thức tiếp thu trình học tập, đồng thời giúp rèn luyện vận dụng kiến thức để làm đồ án công tác sau C Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em giao nhiệm vụ: “Thiết kế Máy trộn bê C tông” Được hướng dẫn tận tình thầy Hồng Minh Cơng em hoàn thành đồ LR án Mặc dù cố gắng để hoàn thành đồ án hiểu biết trình độ chun mơn thân cịn hạn chế, nên khơng thể tranh thiếu sót T- Vì em mong góp ý q thầy để em hoàn thiện đồ án Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy Hồng Minh Cơng thầy cô Em xin cảm ơn! D U Khoa Cơ Khí – Trường ĐHBK Đà Nẵng, tận tình dạy em để hồn thành đồ án Đà Nẵng, ngày 25 tháng năm 2019 Sinh viên thực Mai Xuân Ngọc Hân SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hoàng Minh Công Thiết kế máy trộn bê tông PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG BÊ TÔNG 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, 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 + nước, nhựa đường…) làm vai trò liên kết cốt liệu khô (đá, sỏi… sử dụng vật liệu tổng hợp bê tông nhẹ) cốt liệu mịn (cát, đá mạt, đá xoay…) đóng rắn, làm cho tất thành khối C cứng đá C Hiện cơng trình xây dựng sử dụng dạng bê tơng chính: LR + Hỗn hợp bê tông xi măng cốt liệu cứng dạng đá (sỏi) trộn với cát, đá, chất phụ gia nước, sản phẩm bê tông gọi bê tông xi măng T- + Bê tông cốt liệu dạng bột cát, xi măng vôi trộn với nước, U sản phẩm gọi vữa bê tông D Tác dụng bê tông coi hiệu cốt liệu trộn đều, hàm lượng không khí bê tơng chiếm tỷ lệ 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 tính tốn để xác định chọn loại mác bê tơng cho phù hợp: Móng nhà phổ thơng cần mác bê tơng: 200-250 Nhà cao tầng: 300-350 Silo, bể chứa lớn: 350-400 Mống trụ cầu: 400 trở lên SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông 1.1.2.1 Bảng định mức tỷ lệ thành phần hỗn hợp Theo định mức thành phần bê tơng xi măng, lưọng vật liệu tính cho 1m3 bê tông xi măng PC-40 với loại đá khác sau: Với loại đá 1x2 (cm) a Thành Đơn vị P150 P200 P250 P300 P400 Xi măng 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 Nước Kg 180 185 190 190 195 C phần Mác Bê Tông P300 P400 306,6 348,5 410,1 0,447 0,439 0,437 0,442 0,879 0,865 0,853 0,828 185 190 190 b Với loại đá 2x4 (cm) Đơn vị P150 P200 267,7 Kg 222,2 Cát m3 0,45 Đá m3 0,889 Nước Kg 175 T- Xi măng P250 C phần Mác Bê Tông LR Thành 180 - Xi măng D U 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 - Hỗn hợp bê tông xi măng : bt = (1.8  2.5) T/m3 b Góc chân nón vật liệu: - Xi măng : x = 300  400 - Cát : 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 SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông 1.2 Nhu cầu sản xuất bê tông đời sống Bê tơng xi măng có ưu điểm độ bền cao, có khả chống cháy tạo kết cấu có tính mỹ quan nên sử dụng rộng rãi cơng trình xây dựng vĩnh cửu nhà ở, bến cảng, đường xá, sân bay… Ngày với cơng nghiệp hóa, đại hóa nhu cầu đường xá, sở hạ tầng đổi xây dựng thêm ngày nhiều nhu cầu sản xuất bê tơng 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 lượng khơng q lớn sản xuất trực tiếp từ công trường máy trộn độc lập, máy trộn bê tông đa 1.3 Tầm quan trọng bê tông xi măng C dạng chủng loại C Ngày cơng trình xây dựng ân dụng (nhà cao tần, nhà vĩnh cửu…), LR cơng trình xây dựng cơng nghiệp (các cơng trình xây dựng thủy lợi nhà máy thủy điện cơng trình xây dựng giao thơng cầu cống, đường xá, sân bay, bến T- cảng…thường xây dựng bê tơng bê tơng cốt thép Vì sản phẩm U có tính mỹ quan, tính bền cao tính chống cháy tốt D Bê tơng xi măng kết hợp với cốt thép tạo kết cấu bê tơng cốt thép, có khả chịu nén, chịu uốn cao sử dụng rộng rãi khắp nơi phụ vụ cho cơng trình có tính bền vững cao Do lợi ích bê tơng mà sử dụng khắp nơi giới SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hoàng Minh Công Thiết kế máy trộn bê tông CHƯƠNG 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 như: cát, đá, xi măng, nước phụ gia khác theo cấp phối xác định, đảm bảo mật độ chất đồng cho suất, chất lượng cao tiết kiệm xi măng trộn thủ công 2.1.2 Phân loại máy trộn bê tông 2.1.2.1 Theo phương pháp trộn a Nhóm máy trộn tự C Cánh trộn gắn trực tiếp vào thùng trộn, thùng trộn quay cánh trộn quay C theo nâng phần cốt liệu lên cao, sau để chúng rơi tự xuống phía LR thùng trộn với tạo thành hỗn hợp bê tơng Loại máy có cấu tạo đơn giản tiêu hao lượng thời gian trộn lâu b Nhóm máy trộn cưỡng T- chất lượng hỗn hợp bê tông không tốt phương pháp trộn cưỡng U Là loại máy có thùng trộn cố định cịn trục trộn có gắn cánh trộn trục quay D cánh trộn khuấy hỗn hợp bê tông Loại máy cho phép trộn nhanh, chất lượng đồng tốt máy trộn tự Nhược điểm kết cấu phức tạp, lượng điện tiêu hao lớn Thường dùng loại máy để trộn hỗn hợp bê tông khô, mác cao sản phẩm yêu cầu chất lượng cao Trong máy trộn cưỡng sử dụng có hai loại: máy trộn trục đứng máy trộn trục ngang máy trộn có thùng trộn cố định Ngồi cịn có loại máy trộn cưỡng trục đứng thùng trộn quay gọi máy trộn cưỡng kiểu hành tinh 2.1.2.2 Căn vào phương pháp đổ bê tông xi măng khỏi thùng chia thành bốn loại - Loại đổ bê tông cách lật nghiêng thùng - Loại đổ bê tông máng dỡ liệu SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông - Loại đổ bê tổng qua đáy thùng - Loại đổ bê tông cách thùng quay ngược lại a Phương pháp đổ cách lật nghiêng thùng Chỉ thích hợp với máy trộn kiểu tự có dung tích thùng nhỏ 250 lít (đối với loại lật thùng lực quay tay) nhỏ 350 lít (loại lật thùng nhờ lực cưỡng bức) b Phương pháp đổ máng Khi muốn lấy bê tông xi măng ta đưa máng vào, thùng trộn quay đổ bê tông vào máng để chảy Phương pháp đổ chậm không triệt để Thường áp dụng với máy trộn kiểu tự hình trụ có dung tích thùng từ 450 lít đến 1000 lít c Phương pháp dỡ bê tơng xi măng qua đáy thùng Dưới đáy thùng có cửa dỡ liệu lấy bê tông xi măng ta quay cửa dỡ liệu, bê tông tự chảy Việc đóng mở cửa sổ dỡ liệu thường xi lanh thủy lực C ép điều khiển Phương pháp thường áp dụng cho máy trộn chu kỳ C kiểu cưỡng LR d Phương pháp dỡ bê tông xi măng cách quay thùng ngược lại với chiều quay ban đầu T- Cánh trộn đẩy bê tông khỏi thùng Phương pháp thường áp dụng cho xe U vận chuyển bê tông xi măng D 2.1.2.3 Căn vào chế độ làm việc máy chia làm loại a Máy trộn bê tông xi măng chu kỳ Quá trình đưa cốt liệu vào thùng trộn dỡ sản phẩm theo mẻ Do khống chế thời gian trộn nên chất lượng bê tông tốt b Máy trộn bê tông xi măng liên tục Đây loại máy trộn mà trình đưa vật liệu vào thùng, trộn dỡ sản phẩm bê tông xi măng khỏi thùng tiến hành liên tục mà máy có suất trộn cao Nhược điểm chủ yếu loại máy trộn khó kiểm tra thành phần cốt liệu chất lượng trộn, nên chất lượng sản phẩm khơng đồng Chiều dài thùng trộn lớn hơn, loại sử dụng 2.1.2.4 Phân loại theo hình dạng dung tích thùng a Theo hình dạng chia thành - Máy trộn bê tơng hình trụ SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tơng ly hợp ma sát có khả thay đổi vận tốc trục bị dẫn cách điều hòa Dùng ly hợp ma sát điều chỉnh thời gian khởi động trục bị dẫn Ngồi kích thước ly hợp ma sát nhỏ gọn đóng tách ly hợp êm Do ưu điểm nên ly hợp ma sát 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 ly hợp ma sát Ly hợp ma sát để nối trục hộp giảm tốc tang Đường kính bề mặt làm việc đĩa Đường kính trung bình: Dtb  D  D1  (2,5  4).d ; Chọn Dtb = 3.d Với d đường kính trục 75 (mm) C Vậy Dtb = 3.75 = 225 (mm) LR D = 1,25 Dtb = 1,25 225 = 281,25 (mm) C Đường kính ngồi đĩa (là đường kính ngồi bề mặt làm việc) Đường kính đĩa ngồi (là đường kính bề mặt làm việc) T- D1 = 0,75 Dtb = 0,75 225 = 168,75 (mm) U Các đĩa ly hợp ma sát dày (mm) Tính vận tốc trung bình bề mặt ma sát, tính theo công thức sau:  Dtb n 60.1000  3,14.225.78,639 m  0,925  60.1000 s D vtb  Vật liệu làm bề mặt ma sát kim loại gang với gang, thép với thép, đồng với thép dùng vật liệu không kim loại da, pherôđô, gỗ, gốm kim loại… chọn vật liệu làm bề mặt ma sát pherơđơ với thép có f = 0,3; [p] = 0,3 N/mm3) Tính số bề mặt ma sát: Áp dụng công thức (9-30, [3]) sau: Z 2.k M x  f Dtb2 b. p  Trong đó: Z số bề mặt làm việc k hệ số tải trọng, lấy k = 1,3 b bề rộng hình vành khăn bề mặt ma sát, tính sau: SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 95 Thiết kế máy trộn bê tông b D  D1 281,25  168,75   56,25(mm) 2 Mx mômen xoắn trục, Mx = 454000 (Nmm) f hệ số ma sát, lấy f = 0,3 Dtb đường kính trung bình, Dtb = 225 (mm) [p] áp suất làm việc cho phép, [p] = 0,3 (N/mm2) Thay số liệu vào công thức ta có: Z 2.k M x 2.1,3.454000   1,466  f Dtb b. p  3,14.0,3.225 2.56,25.0,3 Các đĩa ma sát làm việc khô không nên Z không 10 Vậy ta chọn Z = Z  1 2 Số đĩa ngoài: Z1  C Số đĩa trong: Z2 = Z1 + = 21 + = Q    D  D12  p  LR Áp dụng cơng thức (9 -31, [3]) ta có: C Tính lực ép cho phép tác dụng lên đĩa 3,14 (281,25  168,75 ).0,3  11922 ( N ) T- Vậy lực ép tác dụng lên đĩa ma sát 11922 (N) U 6.2.6.3 Tính tốn hệ thông phanh (phanh đai) D a Nguyên lý hoạt động - Đây phanh thường mở, đóng điện tải Khi quay cần gạt 1, trục điểu khiển quay theo làm cho gông kẹp đẩy côn trượt 12 dịch chuyển vào Khi đó, đai ốc 14 trượt 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 đóng Giữ cho thùng trộn không bị rơi xuống Khi đổ hết vật liệu vào thùng, ta quay ngược tay quay để mở ly hợp hạ phễu cấp liệu xuống - Trong trường 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 SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 96 Thiết kế máy trộn bê tông b Đặc điểm: - Ưu diểm: Phanh đai có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo Hoạt động tương đối an toàn - Nhược điểm: Lực siết lị xo khơng lớn nên khó tạo momen phanh D U T- LR C C lớn SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 97 Thiết kế máy trộn bê tơng CHƯƠNG VII: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁNH TRỘN 7.1 Tính tốn thiết kế cánh trộn 7.1.1 Xác định kích thước cánh trộn Ta nhận thấy thùng trộn quay, thời điểm cánh trộn nâng khoảng 15% hỗn hợp Trọng lượng hỗn hợp bê tông thùng trộn GCM = 9810(N), sau vịng quay cánh trộn múc lượng bê tông là: GC = 0,036(T) Thể tích bê tơng bề mặt cánh trộn là: Vc  Gc  bt bt = (1,82,5)T/m3 Gc  bt  0,036  0,01(m ) 2,2 T- => Vc  LR Chọn bt = 2,2(T/m3) C C Với bt trọng lượng riêng bê tông, (T/m3) U Cánh trộn đặt nghiêng so với phương ngang góc  = 150, nghiêng D góc 300 so với phương thẳng đứng Hình 7.7: Sơ đồ bố trí cánh trộn Ta coi diện tích mặt cắt ngang hỗn hợp bê tông chứa cánh trộn có dạng hình tam giác, có góc đáy cạnh  SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 98 Thiết kế máy trộn bê tơng Hình 7.8: Sơ đồ mặt cắt ngang bê tơng cánh trộn Thể tích hỗn hợp bê tông cánh trộn là: Vc  b.h.L Trong : L: Chiều dài cánh trộn, chọn L= 0,65(m) C b: Hình chiếu bề rộng cánh trộn lên phương ngang, (m) C h: Chiều cao hỗn hợp bê tông cánh trộn, (m) LR b h  tag => b  2.Vc 4.Vc  h b.tag D => L.b  U Chọn  = 500 T- : Góc dốc tự nhiên bê tông,  = (350500) Vc 0,01 2  227(mm) L.tag 0,65.tag 50 Vậy chiều rộng cánh trộn là: b0  b 227   235(mm) Cos  Cos15 7.1.1.1 Kiểm tra bền cánh trộn a Đối với cánh trộn hàn trực vào vỏ thùng trộn: Coi trọng lượng hỗn hợp bê tông phân bố cánh trộn Ta coi kết cấu dạng dầm ngàm đầu: SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hoàng Minh Cơng 99 Thiết kế máy trộn bê tơng Hình 7.9: Biểu đồ mơ men uốn Ta coi cánh trộn có dạng hình chữ nhật, có chiều rộng b, chiều dài L LR C C chiều cao h T- Hình 7.10: Tiết diện ngang củacánh trộn U Do chiều rộng cánh trộn nhỏ, nên trình làm việc cánh trộn chịu uốn D Do ta kiểm tra theo điều kiện uốn ta có: M u max Wx u  Trong đó: u: ứmg suất uốn, (N/mm2) Mumax: Mô men uốn lớn nhất, Mumax = 41418,75(Nmm) W: Mô men chống uốn quanh trục x, (mm3) Wx  L.h u  M u max M u max 41418,75.6    42,48( N / mm ) Wx L.h 650.5 Chọn vật liệu làm cánh trộn thép CT38 ta có [u] = 160(N/mm2) =>u = 42,48(N/mm2) < [u] (Thoả mãn điều kiện bền) SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 100 Thiết kế máy trộn bê tông + Kiểm tra theo điều kiện cắt:  Qc S x    J x b Trong đó: Qc: Lực cắt, N Sx: Mơ men tĩnh phần diện tích mặt cắt ngang cánh trộn với trục x, mm3 Sx  b.h 2 Jx: Mơ men qn tính phần diện tích mặt cắt ngang cánh trộn với trục x, mm4 []: ứng suất cắt cho phép, [] = 0,6[u] = 0,6.160 = 96(N/mm2) 12.Qc b.h 6Qc 6.352,5    2,8( N / mm ) h.b 5,235 2.b.h b (Thoả mãn) T-  = 2,8 (N/mm2) < [] LR =>   C C b.h Jx  12 b Đối với cánh trộn sử dụng cánh tay trộn: U Cánh trộn đặt vng góc với thùng trộn hợp với phương thẳng đứng D phương ngang góc 450 Gọi P trọng lượng khối bê tông mà cánh trộn múc Coi hai cánh tay trộn chịu lực Hình 7.11: Lực tác dụng lên cánh trộn thùng trộn quay Ta đưa cánh tay trộn dạng dầm đầu ngàm sau: SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hoàng Minh Cơng 101 Thiết kế máy trộn bê tơng Hình 7.12: Biểu đồ mơ men uốn + Tính chọn mặt cắt cánh tay trộn: Để đơn giản q trình tính toán, ta coi cánh tay trộn chịu uốn theo công C M u max   u  WCT LR u  C thức (3-1,[6]) ta có: Trong đó: Mumax = P1.l T- Mumax: Mô men uốn lớn nhất, (Nmm) U P1: Trọng lượng bê tông tác dụng lên đầu cánh tay trộn D P1 = Gc = 0.036.104 = 360(N) l: Chiều dài cánh tay trộn, l = 200(mm) => Mumax = P1.l = 360.200 = 72000(Nmm) WCT: Mô men chống uốn cần thiết mặt cắt, (mm3) [u]: ứng suất uốn cho phép vật liệu làm cánh tay trộn, chọn vật liệu làm cánh tay trộn thép CT3 ta có: [u] = 160(N/mm2) => WCT  M u max  u   72000  450(mm ) 160 WCT  450(mm3) Tra bảng thép góc ta chọn thép góc 50x50x3 có diện tích mặt cắt F = 2,96(cm2) + Kiểm tra bền cánh tay trộn: Kiểm tra theo điều kiện cường độ: SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 102 Thiết kế máy trộn bê tơng u  M u max 36000   121,6( N / mm ) W 296 u = 121,6(N/mm2) < [u] (Thoả mãn điều kiện bền) D U T- LR C C Vậy ta chọn hai cánh tay trộn thép góc 50x50x3 SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 103 Thiết kế máy trộn bê tông CHƯƠNG VIII: YÊU CẦU VỀ LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG 8.1 Yêu cầu lắp đặt Căn vào yêu cầu thiết kế, tổ chức sản xuất, mặt phân xưởng để xác định vị trí lắp đặt máy trộn bê tơng hợp lý Yêu cầu nơi lắp đặt phải phẳng, thoáng mát chắn Hệ thống máy 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 C an toàn theo qui định, trục đảm bảo độ đồng trục khoảng cách qui định C Để máy làm việc an toàn, hiệu có tuổi thọ sử dụng cao để giảm độ lệch lăn LR Khi lắp thùng trộn lên lắn tránh va chạm mạnh thùng trộn lăn T- Khi lắp thùng trộn vào lăn, u cầu vị trí hoạt đông U 8.2 Yêu cầu vận hành, sử dụng D 8.2.1 Kiểm tra kỹ thuật trước vận hành máy Việc kiểm tra kỹ thuật máy trước vận hành cần thiết đảm bảo an toàn cho người máy nên phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật máy với nội dung sau: + Kiểm tra phận làm việc máy 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 khơng + Trước vận hành máy, chạy thử không tải phận máy để kiểm tra, có sai sót bảo dưỡng sửa chữa + Khi đặt máy lên cần thiết phải chạy thử, sau dừng lại để kiểm tra, có sai sót bảo dưỡng sửa chữa + Kiểm tra phận cần trục để phục vụ cho công việc tháo lắp hệ thống khuôn phận điều khiển, hệ thống cáp, dàn ray… SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 104 Thiết kế máy trộn bê tông + Kiểm tra thiết bị phục vụ công việc hệ thống mước làm sạch, đường ống dẫn nước … 8.2.2 Yêu cầu kỹ thuật an toàn bảo hộ lao động Tuy máy có cấu tạo đơn giản 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 hộ lao động an tồn lao động khơng thực tốt dễ gây tai nạn đáng tiếc cho người máy Vì thế, an tồn lao động nhiệm vụ chung xí nghiệp phân xưởng sản xuất bê tông 8.2.2.1 Yêu cầu cán công nhân Tồn thể cán cà cơng nhân trước làm việc phải huấn luyện sát hạch an toàn bảo hộ lao động, cấp thẻ an toàn đưa vào làm việc C Đối với công nhân phân công đứng máy, phải huấn luyện kỹ quy C trình vận hành thiết bị nắm vững thao tác cần thiết cần thực ghi LR cụ thể nội quy an toàn máy để đảm bảo cho máy người làm việc an tồn khơng xảy cố T- Trách nhiệm người quản lý công nhân phải hiểu rõ thực nghiêm U túc pháp lệnh bảo hộ nhà nước ban hành D Xí nghiệp phải cung cấp đầy đủ trang bị, đồ dùng bảo hộ lao động cho công nhân để tạo điều kiện tốt cho công nhân làm việc như: gang tay, trang, giày, kính bảo hộ… Công nhân vào ca làm việc phải mang đầy đủ trang bị bảo hộ lao động cá nhân, công nhân vi phạm bị kỉ luật khơng bố trí cơng việc Thường xun làm công tác bảo hộ định kỳ, nhắc nhở người làm tốt nữa, phổ biến phân tích nguyên nhân trường hợp tai nạn xảy cơng nhân hiểu có biện pháp phịng tránh 8.2.2.2 Yêu cầu chi tiết máy máy Chỉ làm việc máy thiết bị làm việc tình trạng tốt Các phận nguy hiểm phận chuyển động máy như: hệ thống điện, bánh đai, trục quay…phải có phận che chắn SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 105 Thiết kế máy trộn bê tông Bộ phận bao che không làm cản trở việc quan sát điều khiển máy làm việc Bộ phận bao che phải có cấu tạo đơn giản tháo lắp dễ dàng Bộ phận bảo hộ cần có cấu tạo để thay đổi với loại kích thước cụ thể Bộ phận che chắn phải kiểm tra xem xét tỉ mỉ trước làm việc Không dùng tay vật đưa vào phận chuyển động quay Những cấu tay quay, bàn đạp, tay nắm dùng để điều khiển máy cần đặt vị trí thuận lợi Những phận quay trịn với vận tốc lợn 3( ) phải cân tĩnh Các vật liệu bêtông đưa vào nơi quy định Ở gần vị trí làm việc phải có tủ đựng đồ nghề để hiệu chỉnh sửa chữa máy cần thiết C Vỏ động điện, tủ điều khiển điện phải nối đất che chắn đảm bảo an C toàn LR Khi xảy cố phải nhanh chống cho máy dừng lại, kiểm tra, sửa chửa Nếu hỏng nặng phải báo cáo với người có trách nhiệm T- Khi kết thúc làm việc phải ngắt cầu dao điện đưa máy trạng thái chưa làm việc Kiểm tra phận máy, phát hư hỏng phải sửa chữa, lau chùi bôi U trơn phận cần bôi trơn D 8.3 Yêu cầu bảo quản bảo dưỡng 8.3.1 Bảo dưỡng ngày Yêu cầu ca trước sau làm việc phải thực tốt vấn đề bảo quản bảo dưỡng 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 như: 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 Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ trục động điện xem có cao không SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 106 Thiết kế máy trộn bê tông 8.3.2 Bảo dưỡng định kỳ Sau chu kỳ làm việc phải tiến hành bảo dưỡng, sữa chửa định kỳ Trong bảo dưỡng định kỳ bảo dưỡng ngày, 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 Thường khe hở mặt bên bánh không lớn 1,8 (mm), khe hở hướng trục ổ bi không lớn 0,25(mm), không làm giảm tính ổn định làm việc Nếu khe hở vượt 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 tốt cần có C phận cách điện nó, cách điện dùng đồng hồ rung 500(V) tiến hành nhiệt C vận hành Sau thời gian phút, trị số cách điện động nhỏ 0,5 triệu ơm LR bình thường, khơng phải xử lý sấy khô động Khi bảo dưỡng bánh răng, bánh ổ trục bánh cần rửa T- Khi bánh bị mài mòn 20% đến 25%, bánh lớn bị mòn tới 30% cần tiến U hành sửa chữa thay D 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 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 8.4 Vệ sinh công nghiệp máy Vệ sinh công nghiệp máy tiến hành thường xuyên theo ca sản xuất theo chế độ bắt buộc Phải gắn trách nhiệm tổ, phận sản xuất phạm vi thao tác Vệ sinh, làm thiết bị máy móc, tạo điều kiện cho việc quan sát, kiểm tra, sửa chữa kịp thời cố hư hỏng xảy SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 107 Thiết kế máy trộn bê tông KẾT LUẬN 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 hướng dẫn nhiệt tình thầy hướng dẫn Hồng Minh Cơng thầy Khoa Cơ Khí, em hoàn 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 q thầy góp ý để C bổ sung thiếu sót Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên thiết kế D U T- LR C Một lần em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Mai Xuân Ngọc Hân Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 108 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 1-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 C [5] Đào Trọng Thường: C Tính tốn máy trục LR [6] Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa: Kết cấu thép máy xây dựng - xếp dỡ - Trường đại học Giao Thông Vận Tải T- [7] Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa, Lê Thiện Thành: U Máy trục vận chuyển – NXB Giao Thông Vận Tải D [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: Mai Xuân Ngọc Hân - Lớp 13C1A Hướng dẫn: ThS Hồng Minh Cơng 109 ... Minh Cơng Thiết kế máy trộn bê tông CHƯƠNG 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... Minh Cơng 10 Thiết kế máy trộn bê tông CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY 3.1 Lựa chọn phương án thiết kế Để thiết kế máy trộn bê tơng với dung tích sản xuất 350 lít ta đề xuất phương án sau: 3.1.1... II: MÁY TRỘN BÊ TÔNG 2.1 .Máy trộn bê tông phân loại máy trộn bê tông C 2.1.1.Khái niệm chung LR 2.1.2.Phân loại máy trộn bê tông CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN THIẾT