6. Điểm: Bằ ng chữ : )
3.2.2 Phân loại máy đầm bê tông
Căn cứ vào đặc điểm và tác dụng xung lực vàokhối bê tông chia ra hai loại là
máy đầm mặt và máy đầm trong. +Máy đầm mặt
- Đầm bàn:Đầm bàn dùng để đầm các khối bê tông có diện tích bềmặt rộng
như nền sàn, nền đường với chiều sau tác dụng của lực đầm là 0,4m.
Sơ đồcấu tạo trên hình 3.1.trong đó : 1 –Bộphận gây chấn ; 2–Mặt bàn đầm ;3–Quai cầm ; 4- dây dẫn điện.
Hình 3.3: .Sơ đồ cấu tạo máy đầm bàn
Mặt bàn đầm là tấm thép phẳng, hình chữnhật, có diện tích từ0,25 ÷ 1 ,giữa mặt bàn đầm phía trên có đặt bộphận gây chấn, hai quai cầm có buộc dây kéo và tay nắm.
Bộphận gây chấn là một động cơ điện mà hai đầu trục quay có lắp hai khối lệch tâm có thể điều chỉnh.Trên hình là cấu tạo bộphận gây chấn khi sửdụng động
cơ điện, trong đó : 1’- trục động cơ; 2’-Roto ; 3’ –các trục lệch tâm.
Khi đầm động cơ sẽlàm cho các trục lệch tâm quay theo chấn động làm rung mặt bàn đầm rồi truyền lực này xuống khối bê tông. Muốn thay đổi chế độ lực đầm thìđiều chỉnh các trục lệch tâm, tức là thay đổi độlệch tâm.
+Máy đầm trong
a. Công dụng:Dùng để đầm các khối bê tông dày, như bê tông khối, cột, dầm, móng. Quả đầm cắm sâu vào trong khối bê tông nên xung lượng truyền cho khối bê tông ngay trong long nó.
b. Phân loại máy đầm trong: Có hai loại máy đầm trong là đầm dùi và đầm sọc.
-Đầm dùi : Phân ra 3 kiểu căn cứvào hình dạng và đặc tính của bộgây chấn; trục lệch tâm, con lắc trong và con lắc ngoài.Sơ đồ đầm dùi như hình 3.2: 1 – Động
Quả đầm dùi có 3 cỡ: Nhỏ có đường kính d = 30 mm; dài 40 cm, bán kính tác dụng của lực đầm là R=20 ÷ 25cm.Cỡ trung bình có d = 57mm, dài 45cm, R=30cm.Cỡlớn có d=75mm, dài 60cm;R=40cm.
Khi đầm quảdùi cắm sau trong khối bê tông, bộphận gây chấn hoạt động sẽ
làm rung vỏquả đầm rồi truyền xung lực vào bê tông.
Động cơ có thể là xăng hoặc là điện. Trục mềm có cấu tạo như cáp, chịu xoắn tốt, đường tâm trục thay đổi linh hoạt
Bộphận gây chấn có thểlà trục lệch tâm quay ; con lắc gõ trong hoặc con lắc gõ ngoài.
Hình 3.4: Sơ đồ máy đầm dùi
- Đầm sọc:Đầm sọ dùng để đầm khối bê tông sâu, cốt thép tương đối dày.Bộ
phận công tác là lưỡi rung hay lưỡi sọc
Đó là một lưỡi hợp kim mỏng vài mm, bản rộng 10cm, dài tới 2m.cán lưỡi gắn vào bộ dao động điện từ nên lưỡrung rồi truyền lực đầm sang khối bê tông với bán kính tác dụng khoảng 20cm.
Hình 3.5: Cơ cấu đầm sọc 3.3. Lựa chọn cơ cấu gây rung.
3.3.1. Phân loại máy đầm bê tông.
Những dao động của bộ phận công tác có thể được tạo ra, hoặc bởi những ngoại lực biến đổi (theo thời gian,không gian) hay bởi chuyển động cưỡng bức được
định trước. Trong trường hợp đầu , cơ cấu gây ra những ngoại lực biến đổi được gọi
là cơ cấu gây rung.Trong trường hợp sau gọi là cơ cấu tạo rung kiểu động học. Cơ
cấu này thường dùng là cơ cấu trục khuỷu- con trượt (cơ cấu cam và thủy lực ít được dùng).Ở cơ cấu tạo rung kiểu động học, biên độ dao động không phụthuộc vào tải trọng.Ngược lại, cơ cấu gây rung, biên độ dao động thay đổi, phụthuộc vào tải trọng.
3.3.2. Phân loại máy đầm bê tông.
- Theo nguồn năng lượng dẫn động, người ta phân biệt cơ cấurung điện từ, cơ
cấu rung điện
-cơ, thủy lực hay được dẫn động bằng động cơ đốt trong
- Theo nguyên tắc làm việc , người ta phân biệt cơ cấu gây rung li tâm quay tròn, cơ cấu gây rung chuyển động qua lại
- Theo quỷ đạo chuyển động có; Cơ cấu gây rung vôhướng, cơ cấu gây rung
định hướng,hoặc va- rung v.v…
3.3.3. Cơ cấu rung li tâm.
3.3.3.1. Cơ cấu rung li tâm vô hướng.
Hình 3.6: Sơ đồ cơ cấu gây rung li tâm
Trên là sơ đồ cơ cấu gây rung ly tâm thông dụng.Khi khối lượng lệch tâm quay tròn, lực quán tính ly tâm Fađặt tại tâm của khối lượng và quay cùng với nó.Lực kích thích này.
truyền vào vỏ máy qua các ổ bi,môdun của lực kích thích không đổi, song chiều tác dụng của lực thay đổi từ0 − 360 .
Lực quán tính li tâm Fa khi khối lượng lệch tâm quay trònđược xác định bằng công thức
= . . Theo CT (5.8) [4]
Trong đó : là khối lượng lệch tâm
e độlệch tâm W là vận tốc góc
Cơ cấu gây rung như hình trên tạo rarung động vô hướng vì chiều của lực kích
thích thay đổi từ 0 − 360 .nếu điểm đặt lực quán tính ly tâm tổng hợp trùng với trọng tâm của máy thì quỷ đạo dao động sẽ là đường tròn, ngược lại sẽ là đường elipse.
3.3.3.2. Cơ cấu rung định hướng.
Đểtạo dao động ly tâm định hướng, người ta có thểdùng bộgây rung ly tâm hai trục.
Người ta đặt hai trục lệch tâm chung vỏ máy đểtạo ra dao động định hướng
Để được mục đích trên, hai trục lệch tâm phải thỏa mãnđiều kiện sau. -Mô đun lực quán tính ly tâm của chúng phải bằng nhau.
- Chiều quay của hai trục ngược nhau.
3.4. CÁC CƠ CẤU GÂY RUNG.3.4.1. Phân loại. 3.4.1. Phân loại.
Bàn rung được phân theo tần số dao động, hướng dao động theo cấu tạo của
cơ cấu gây rung, theo trọng tải của cấu kiện mô hình, theo phương thức kẹp khuôn
v.v…
3.4.1.1. Bàn rung vô hướng.
Ở bàn rung vô hướng khuôn dao động vô hướng trong mặt phẳng thẳng
đứng.Các bàn rung này thường có tần số dao động 1500 và 3000 vòng/phút với biên
độ từ0,3- 0,4mm.các bàn rung này có thểlàm chặt được các hỗn hợp bê tông có độ
cứng cao.Bàn rung vô hướng có ưu điểm là cấu tạo đơn giản.Bộ gây rung có thể là trục gắn khối lệch tâm quay tròn.các bàn rung vô hướng sửdụng phổbiến đểchếtạo các cấu kiện bê tông phẳng,mà chiều rộng không lớn do biên độ dao động không đồng
đều theo chiều rộng và theo chiều cao làm cho độlèn chặt không đồng đều,làm giảm chất lượng cấu kiện bê tông.
3.4.1.2. Bàn rung định hướng.
-Bàn rung dao động theo phương thẳng đứng
-Bàn rung dao động theo phương thẳng đứng được dùng đểlàm chặt các hỗn hợp bê tông lưu động.Tần số dao động thường 3000v/p với biên độ dao động điều hòa từ0,4– 0,6 mm.Nó thường được sửdụng đểchếtạo các cấu kiện bê tông phẳng, bềrộng lớn với chiều dài không quá lớn.Đểchếtạo các cấu kiện lớn và dày, người ta
thường dung máy tạo hình nhiều bàn rung dao động lớn. -Bàn rung dao động theo phương ngang
Theosơ đồcấu tạo của bàn rung dao động ngang,giữa các cơ cấu gây rung và
phương tạo hình cóđặt các chi tiết đàn hồi theo phương ngang.Người ta có thểchọn chi tiết đàn hồi sao cho dao động của cảhệthống gần với dao động cộng hưởng.Khi này cho phép giảm mô đun tĩnh của khối lệch tâm.Do đó giảm được trọng lượng chung của bàn rung và giảm được công suất tiêu hao do ưu điểm này nên bàn rung
theo phương ngang tuy mới xuất hiện, song đã nhanh chóngđược phổbiến.
3.4.2. Các tính toán cho bàn rung.
Lực quán tính ly tâm do khối lệch tâm quay tròn = . .
Trong đó : khối lượng lệch tâm
e độlệc tâm của khối lệch tâm w tốc độquay
Lực quán tính ly tâm tác dụng vào bàn rung theo trục x: = . cos( )Theo CT (5.9) [4]
t là thời gian quay
Nếu coi lực cản chuyển động của bàn rung tỷlệbậc nhất với tốc độthì nóđược biểu thị: B= - bx Theo CT (5.10) [4]
Phương trình vi phân chuyển động của bàn rung;
( + ) + + = Theo CT (5.11) [4] Sau khi biến đổi ta có : + 2ℎ + = Theo CT (5.12) [4] Ở đây: 2ℎ = + ; = + h: hệsốtắt dần dao động
: tần sốgóc của dao động riêng
Ngiệm của phương trình daođộng của bàn rung dưới dạng : = cos( − ) Theo CT (5.13) [4] ( là biên độ dao động) = ( ). ( ) Theo CT (5.14) [4 =( . .) Theo CT (5.15) [4]
- góc lệch pha giữa lực kích thích và dich chuyển:
= Theo CT (5.16) [4]
Công cần thiết để duy trì daođộng trong một chu kì: A=F.xdt
Công suất trung bình cần thiết để duy trì daođộng: = . . . Theo CT (5.18) [4] = .( )( )Theo CT (5.19) [4] Công suất đểkhắc phục ma sát tại ổbi = . . . . . Theo CT (5.20) [4] Trong đó: :hệsốma sát giữaổbi quy dẫn vềtrục quay
d :đường kính chỗlắpổbi m :khối lượng dao động Khối lượng dao động :
= + + . + Theo CT (5.21) [4]
- khối lượng dao động của bàn rung
- khối lượng của khuôn- khối lượng hỗn hợp bê tông trong khuôn - Khối lượng gia tải đặt trên đặt trên hỗn hợp bê tông
Độcứng tổng hợp của các lò xo;
= ( + ) Theo CT (5.22) [4] Khối lượng lệch tâm :
Tổng momen tỉnh của khối lệch tâm:
= = . (. )Theo CT (5.24) [4]
Thông thường = 10và =30 ÷ 35 đối với bàn rung vô hướng.
=14 ÷ 16 đối với bàn rung có hướng. Lực kẹp khuôn
= −
P - Lực quán tính li tâm có xu hướng tách khuôn ra khỏi bàn. Q–Trọng lượng của khuôn và bê tông.
Ta có: = ( + . )
= ( + ).
Với dao động điều hòa,đểgia tốc âm không vượt quá giá trị 7g nghĩa là
= . = 7
Khi đó :
= 6 ( + . )
– Hệ số dự trữ ; = 1,25 khi kẹp khuôn bằng cơ học và = 1,4 khi kẹp khuôn bằng điện từ.
Bộgây rung trong hệthống sản xuất này được dùng là bộgây rung ly tâm với cấu tạo và nguyên lý hoạt động được nêu như trên
- Xác định chế độ rung: Đối với kỹ thuật đúc đứng khuôn rung,người ta sữ
dụng hỗn hợp bê tông cứng đểcó thểlấy sản phẩm ngay sau khi đúc xong nên việc
xác định chế độrung sẽdựa vào tính chất hỗn hợp bê tông
+ Từ bảng 1 ta chọn vận tốc dao động là 20 cm/s.ứng với tần số dao động 3000v/p(tần số50HZ).Theo tài liệu đối với hỗn hợp bê tông cứng, biên độ dao động thích hợp từ0,4- 0,6 mm
Tổng khối lượng rung khi đúc M= 200 (Kg)
Vì vậy đểtạo ra chế độ rung như trên thì công suất động cơ dẫn động khối lệch tâm sẽlà
Trong hệthống máy ép gạch đã thiết kế, máy sửdụng 2 động cơ rung đặt hai bên khuôn gạch, công suất mỗi động cơ là 3 (Kw)
Hình 3.8: Động cơ máy gây rung li tâm
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ BUỒNG TRỘN NẠP LIỆU 4.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN BUỒNG TRỘN
Có hai loại thiết bị trộn vật liệu: Thiết bịtrộn tựdo (tang trộn quay) và thiết bị
trộn cưỡng bức (cánh trộn quay).
4.1.1. Buồng trộn tự do.
Buồng trộn tựdo gồm có hai loại là buồng trộn tựdo liên tục và tựdo chu kỳ. Nhìn chung so với loại buồng trộn cưỡng bức thì loại này có đặc điểm sau.
Sơ độ động của phương án:
1. Vỏthùng trộn. 2. Cánh tay trộn. 3. Vật liệu trộn.
Hình 4.1: Buồng trộn tự do.
ưu điểm:
Kết cấu đơn giản.
Tiêu hao năng lượng ít.
Tính cơ động cao, dễ dàng vận chuyển nên có thể phục vụ các công trìnhở vùng sâu, vùng xa mà giao thông không thuận tiện.
Nhược điểm:
Chất lượng sản phẩm thấp do sựnhào trộn đều bê tông là do sự rơi tự
do của bê tông trong thùng trộn.
Thời gian trộn lâu nên năng suất thấp do đó chỉ áp dụng với những công trình có khối lựợng thi công nhỏvà yêu cầu chất lượng không cao.
4.1.2 Buồng trộn cưỡng bức.
Buồng trộn cưỡng bức gồm hai loại là buồng trộn cưỡng bức chu kỳ và cưỡng bức liên tục.
a) Buồng trộn cưỡng bức liên tục.
Tức là sản phẩm sau khi trộn được đưa ra liên tục qua cửa buồng trộn. Một cửa vật liệu được cấp vào liên tục, một cửa đầu kia của thùng trộn được mở thường xuyên
đểsản phẩm liên tục đổ ra phương tiện vận chuyển.
Sơ đồ động của phương án: 1. Động cơ hộp giảm tốc liền. 2. Bộtuyền bánh răng. 3. Bàn tay trộn. 4. Vỏthùng trộn. 5. ổ đỡtrục trộn. 6. Cửa cấp liệu. 2 3 1 n
7. Cửa xảliệu.
Hình 4.2: Buồng trộn cưỡng bực liên tục.
Ưu điểm:
Năng suất cao.
Năng lượng chi phí cho một khối thảm nhỏ.
Nhược điểm:
Kết cấu phức tạp hơn loại buồng trộn tựdo.
Hỗn hợp trộn không thể đồng đều và khả năng định lượng cốt liệu không chính xác bằng trộn chu kỳ do đó chất lượng sản phẩm không cao.
b) Buồng trộn cưỡng bức chu kỳ.
Tức là vật liệu đưa vào trộn và lấy sản phẩm ra khỏi thùng trộn theo từng mẻ
một.
Sơ độ động của phương án: 1. Động cơ hộp giảm tốc liền. 2. Bộtruyền bánh răng.
3. Cánh tay trộn. 4. Vỏthùng trộn. 5. ổ đỡtrục trộn.
Hình 4.3: Buồng trộn cưỡng bức chu kỳ.
Ưu điểm:
Khả năng khuấy trộn đều và khả năng định lượng chính xác hơn loại buồng trộn chu kỳnên chất lượng sản phẩm tốt hơn
Dễ dàng thay đổi được thành phần % của các loại vật liệu đem trộn.
Nhược điểm:
Kết cấu phức tạp hơn so với loại buồng trộn tựdo.
Năng lượng chi phí cho việc trộn tổn hao khá lớn.
7 6 5 4 3 1 2 2 1 5 4 3
Năng suất thấp hơn so với loại buồng trộn cưỡng bức liên tục cùng loại.
4.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ CỮA ĐÁY BUỒNG TRỘN
Hệthống mở cửa có nhiệm vụ đóng mở đáy buồng trộn theo chu kỳmẻ trộn
đểxã vật liệu bê tông nhựa nóng từbuồng trộn xuống xe vân chuyển. Có hai kiểu mở
là kéo dọc và mởxoay ngang.
4.2.1. Mở cửa dạng kéo dọc.
Hệthống mở cửa kiểu này có thểcó cấu tạo dạng xe con mở cửa ( dạng cửa
trượt trên ray ) tức là được bốtrí mởcửa dọc theo chiều dài của buồng trộn.Việc dẫn
động cửa trượt có thểdùng xy lanh khí nén hoặc dùng bộtruyền trục vít bánh vít: a) Dẫn động dùng bộtruyền trục vít bánh vít.
Ưu điểm:
Kết cấu đơn giản,giá thành thấp.
Kết cấu gọn gàng nên giảm được chiều cao dỡliệu.
Nhược điểm:
Khả năng tự động hoá kém.
Cần bảo dưỡng bôi trơn bộtruyền thường xuyên.
Hành trình mởcửa dài nên yêu cầu trục vít khá dài nên dễmấtổn định khi làm việc đồng thời do tốc độmởcửa rất chậm mà làm cho năng suất trộn giảm đi
nhiều.
b) Dẫn động dùng xy lanh khí nén.
Sơ đồ động của phương án:
1. Buồng trộn. 2. Mở đáy.
3. Bánh xe. 4. Dầm đỡ.
5. Dầm đỡ.
Hình 4.4: Kết cấu của cửa mở dạng kéo dọc
Ưu điểm:
Kết cấu gọn gàng nên giảm được chiều cao dỡliệu. 4
2 3
5 1
Có thể điều chỉnh được khe hởgiữa thân buồng trộn và cửa mởbuồng trộn nhờ thay đổi độdầy tấm đỡ điều chỉnh bánh xe.
Tải trọng do vật liệu trong thùng tác dụng lên cửa buồng trộn và thông qua bánh xe di chuyển sẽtác dụng lên khung ray, không tác dụng trực tiếp lên xy lanh dẫn động nên xy lanh dẫn động không cần phải là loại lớn, đồng thời tăng được tuổi thọcủa xy lanh.
Nhược điểm:
Kết cấu phức tạp.
Hành trình mở cửa lớn nên thời gian đóng mở cửa xã cũng lớn, làm
tăng thời gian của một chu kỳtrộn nên làm giảm năngsuất của trạm.
Do hành trình lớn nên xy lanh dẫn động cũng phải có hành trình lớn, rất dễmấtổn định khi có sựchuyển động không đều của các bánh xe khi bịkẹt.
Do cách bố trí các bánh xe phía dưới cửa buồng trộn nên khi hoạt động