Việt Nam.
Hiện nay nghiên cứu khoa học trong nƣớc về máy trộn vật liệu rời nói chung và đối với vật liệu xây dựng nói riêng còn khiêm tốn và thƣờng là các nghiên cứu thực nghiệm trên cơ sở lý thuyết của các tác giả nƣớc ngoài.
* Theo [17] tác giả đã tập hợp và đƣa ra 4 phƣơng pháp tính toán để xác định công suât động cơ của trạm trộn cấp phối theo chu kỳ năng suất 80T/h, trọng lƣợng một mẻ trộn 2 Tấn:
+ Phƣơng pháp 1:Xác định công suất theo máy trộn của trạm trộn Asphalt. Với góc nghiêng cánh so với trục trộn vận tốc góc ω = 6 rad/s đƣợc:
N = 19,2 KW
+ Phƣơng pháp 2: Xác định công suất theo máy trộn hỗn hợp bột khô.
Với góc nghiêng cánh so với trục trộn vận tốc góc ω = 6 rad/s đƣợc: N = 38,64 KW
+ Phƣơng pháp 3: Xác định công suất theo máy trộn bê tông và vữa xây dựng. Với góc nghiêng cánh so với trục trộn vận tốc góc ω = 6 rad/s đƣợc:
N = 37 KW
+ Phƣơng pháp 4: Xác định công suất theo máy trộn cánh.
Với góc nghiêng cánh so với trục trộn vận tốc góc ω = 6 rad/s đƣợc: N = 24,7 KW
* Theo [2] Nhóm tác giả trƣờng Đại học GTVT đã đƣa ra công thức xác định số vòng quay của trục trộn đối với máy trộn hai trục cƣỡng bức:
n = R 3 , 45 , (vòng/phút) (1-13) hoặc n = 9,852 Q , (vòng/phút) (1-14)
Tuy nhiên số vòng quay không đƣợc vƣợt quá 80 vòng/phút.
* Theo [16] Tác giả đƣa ra đề xuất công thức tính toán công suất động cơ cho máy trộn cấp phối:
- Tổng công suất cần thiết của máy trộn liên tục (Công suất động cơ) là: W = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 + W6 , (kW) (1-15) Trong đó:
+ W1 : Công suất để nâng và di chuyển các hạt cấp phối từ đầu vào đến đầu ra máy trộn.
W1 = (U1 + U2)/t (1-16) U1:Năng lƣợng cần thiết để nâng các hạt cấp phối.
U1 = m.g.H.n0, (J) (1-17) m - Khối lƣợng vật liệu cấp phối trong thùng trộn (kg).
H - Chiều cao nâng của các hạt cấp phối (m). g - Gia tốc trọng trƣờng g = 9,81 (m/s2).
no - Số lần nâng các hạt cấp phối trong thời gian ở trong thùng trộn. t - thời gian vật liệu trong thùng trộn
U2:Năng lƣợng di chuyển vét ngang các hạt cấp phối trong lòng máng.
U2 = m.g.B.f, (J) (1-18) B - Chiều rộng hai lòng máng.
f - Hệ số ma sát thép- cấp phối
+ W2 : Công suất tiêu hao do va đập của các hạt cấp phối giữa hai máng trộn với nhau.
W2 = T/t
T - Tổng năng lƣợng tiêu hao do va trạm:
).( .( . . 2 1 2 2 2 1 V V m n T o , (J) (1-19) V - Tốc độ di chuyển dọc thùng trộn.
V2 - Tốc độ tiếp tuyến của hạt vật liệu do bàn tay trộn vung lên.
+ W3: Công suất tiêu hao do sự cọ xát giữa các hạt cấp phối với nhau khi có bàn tay trộn tác động.
W3 = U3/t (1-20)
U3 - Tổng năng lƣợng hao phí do sự cọ sát của các viên đá với nhau.
U3 = Fo.S.no.N, (J) (1-21)
+ W4 - Công tiêu hao do ma sát giữa cấp phối với thép (sự cọ sát giữa hạt cấp phối với bàn tay trộn và với lòng máng thùng trộn).
W4 = (A1 + A2)/t (1-22)
A1 – Năng lƣợng tiêu hao do ma sát của hỗn hợp cấp phối dịch chuyển dọc máng trộn.
A2 – Năng lƣợng tiêu hao do ma sát của hỗn hợp cấp phối với bàn tay trộn.
+ W5: Công suất tổn hao do truyền động cơ khí từ động cơ đến trục trộn và tổn hao do ma sát trong các ổ đỡ.
W5 = 15%.(W1 + W2 + W3 + W4) (1-23) + W6: Công suất dự trữ cần thiết để khắc phục các trở lực ngẫu nhiên (do kẹt đá, do quá tải hoặc do khởi động khi có tải).
* Theo [4] đối với máy trộn cánh các loại vật liệu rời thì: + Số vòng quay của máy trộn cánh đƣợc tính theo công thức:
t
d n1020
, vg/ph (1-24)
dt - đƣờng kính vòng đầu mút cánh trộn, m. + Thời gian trộn của máy trộn cánh:
τ1 = Kn-1 (1-25)
Trong đó: K - hằng số thực nghiệm, K = f(k’, dt, D, L,ρx,q(đ) ,xi,.v..v…).Đối với máy trộn cánh K = 300 – 400; n - số vòng quay, vg/ph.
a, Khi máy làm việc gián đoạn: p t x V Q 60. . . , kg/h (1-28) Trong đó: V - thể tích thùng quay, m3;
ρx - Khối lƣợng riêng xốp của vật liệu, kg/m3; φđ - hệ số đầy của thùng;
τ1 – thời gian trộn, ph;
τp – thời gian phụ, bao gồm thời gian nạp liệu τn, thời gian tháo liệu τth và thời gian rửa τr, ph.
b, Khi máy làm việc liên tục:
Q = 47dt2Snρxφđk1η, kg/h (1-29) Trong đó: dt - đƣờng kính vòng đầu mút cánh trộn, m; S - bƣớc vít cánh, m; n - số vòng quay của trục trộn, vg/ph; k1 - hệ số liền của cánh: k1 = L lc ( c
l - tổng chiều dài cánh chiếu nên trục, L - chiều dài cánh trộn)
η - hệ số kể đến ảnh hƣởng của các khe hở và η = 0,85 – 0,95. + Công suất của máy trộn cánh:
Là công suất cung cấp cho máy trộn cánh để thắng trở lực theo phƣơng vòng và phƣơng chiều trục đƣợc tính theo công thức:
N = N1 + N2, kW. (1-30)
Trong đó:
N1 – công suất để thắng trở lực do vật liệu gây ra theo phƣơng vòng, kW; N – công suất để khắc phục trở lực theo chiều trục, kW.
Kết luận chƣơng I
-Để đáp ƣng đƣợc các yêu cầu kỹ thuật và thi công ngày càng chất lƣợng hiện nay, thì độ trộn đều (đồng đều) trong các sản phẩm vật liệu xây dựng nói chung cũng nhƣ sản phẩm vữa khô và cấp phối dải đƣờng nói riêng là một yếu tố quan trọng ảnh hƣởng tới chất lƣợng của công trình. Phƣơng pháp trộn vữa thi công bằng tay và trộn cấp phối dải đƣờng bằng các máy không chuyên dùng hiện có tại công trình sẽ dần đƣợc thay thế bằng các máy và thiết bị trộn chuyên dùng tiên tiến và hiện đại, sản phẩm bêtông trộn khô đƣợc sử dụng thay thế bêtông tƣơi chuyển đến công trình khắc phục đƣợc bị linh kết trƣớc khi đƣa đổ, cùng với đó là sự phát triển của công nghệ mới trong xây dựng thi công các công trình đập cỡ lớn và đƣờng giao thông sử dụng bêtông đầm lăn.
-Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả nƣớc ngoài đều quan tâm đến chuyển động của hỗn hợp hạt rời trong quá trình trộn, để từ đó xác định đƣợc chất lƣợng trộn, làm cơ sở cho tính toán thông số cấu tạo của máy trộn.
-Các tác giả trong nƣớc đã đƣa ra đƣợc các lý thuyết hay công thức mang tính ứng dụng trong việc tính toán hay lựa chọn các thông số kỹ thuật và kích thƣớc giúp cho việc thiết kế chế tạo ra các sản phẩm máy trộn phục vụ trong thực tiễn. Các công thức thƣờng có miền giá trị lựa chọn rộng vì vậy rất khó khăn cho ngƣời thiết kế trong việc lựa chọn tối ƣu các thông số dẫn đến sự sai khác trong tính toán thông số khi ta áp dụng các phƣơng pháp tính khác nhau.
Do vậy đề tài luận văn cao học đƣợc lựa chọn là: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng trộn và mức tiêu thụ năng lượng của máy
CHƢƠNG II