Giáo trình Vật liệu xây dựng - Chương II: Các loại máy đập nghiền (Phần 3)

Nội dung text: Giáo trình Vật liệu xây dựng - Chương II: Các loại máy đập nghiền (Phần 3)

1. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa IV. MÁY ĐẬP BÚA IV.1 Đại cương và phân loại Máy đập búa được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất VLXD để đập những vật liệu mềm hoặc có độ cứng trung bình, như: đá vôi, đáù phấn, thạch cao Nguyên tắc làm việc của máy đập búa chủ yếu dựa trên cơ sở sử dụng động năng của búa đập vật liệu. mV22 GV E == 22g (2.46) trong đó: m, G - khối lượng, trọng lượng của búa V- vận tốc quay của búa g - gia tốc trọng trường Như vậy, động năng của búa phụ thuộc vào vận tốc quay và trọng lượng của búa. Ngoài ra trong máy đập búa, vật liệu còn chịu các lực tác dụng khác: - Lực va đập giữa vật liệu và vật liệu. - Vật liệu bị đập giữa búa và ghi. - Vật liệu bị đập giữa búa và tấm lót. Máy đập búa có nhiều kiểu khác nhau, có thể phân loại theo các phương thức sau: ‰ Phân loại theo số trục mang búa - Máy đập búa 1 trục: những cánh búa gắn liền vào 1 trục, phân bố theo chiều ngang của trục. - Máy đập búa 2 trục: hai trục mang nhiều cánh búa đặt song song và quay ngược chiều nhau. ‰ Phân loại theo sự phân bổ búa - Máy đập búa 1 dãy búa: 3-6 búa được phân bổ trên 1 mặt phẳng. - Máy đập búa nhiều dãy búa: các búa được phân bỗ trên nhiều mặt phẳng. ‰ Phân loại theo phương thức treo búa - Búa được treo tự do vào cánh búa: dùng để đập thô hoặc trung bình các loại vật liệu mềm hoặc rắn trung bình. - Búa được treo chặt vào cánh búa: dùng để đập nhỏ hoặc nghiền thô những vật liệu mềm. Trang II- 25
2. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa Hình 2.14c Sơ đồ cấu tạo một máy đập búa 1 trục nhiều dãy búa Trang II- 27
3. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa Hình 2.15b. Sơ đồ cấu tạo máy đập búa 2 trục Hình 2.15c Sơ đồ hệ thống vận hành máy đập búa 2 trục IV.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy đập búa Trang II- 29
4. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa IV.4. Ưu khuyết điểm của máy đập búa ‰ Ưu điểm - Máy có cấu tạo đơn giản, trọng lượng máy nhỏ. - Máy làm việc liên tục, năng suất lớn. - Mức độ đập nghiền cao. - Nhờ có lưỡi ghi phân loại nên kích thước sản phẩm đồng đều. ‰ Khuyết điểm - Búa bị mài mòn nhanh - Không đập được vật liệu ẩm quánh - W >15% máy bị bết. - Khi những mảnh kim loại rơi vào máy dễ gây hư hỏng máy V. MÁY ĐẬP TRỤC V.1. Đại cương và phân loại Máy đập trục được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất VLXD để đập các vật liệu dẻo, có hàm ẩm tương đối cao (đất sét) hoặc các vật liệu có độ rắn trung bình; cũng có thể dùng để đập thô (lần 2) những vật liệu rắn và vật liệu dòn. ‰ Nguyên tắc làm việc của máy đập trục : Khi vật liệu cho vào máy, dưới tác dụng của lực ma sát vật liệu bị cuốn vào khe hở giữa 2 trục quay ngược chiều nhau và bị ép giữa 2 trục. Tùy theo khoảng cách khe hở giữa 2 trục mà sản phẩm có kích thước tương ứng. Mức độ đập nghiền (i) của máy phụ thuộc vào tính chất vật liệu, cấu tạo trục, nguyên tắc tác dụng lực: - Đối với vật liệu rắn i=4 - Đối với vật liệu mềm dẻo i = 6÷8 - Máy đập trục có răng đối với vật liệu dẻo i=11÷12 Máy đập trục có nhiều kiểu, có thể phân loại theo các phương thức sau: ‰ Phân loại theo cách bố trí trục - Máy đập trục có 1 đôi ổ trục di động - Máy đập trục có 2 đôi ổ trục di động - Máy đập trục có 2 đôi ổ trục cố định ‰ Phân loại theo cách cấu tạo trục - Máy đập trục nhẵn. - Máy đập trục có răng. - Máy đập trục có khía (gờ). - Máy đập trục có lỗ thủng. ‰ Phân loại theo nguyên tắc tác dụng lực Trang II- 31
5. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa Hình 2.17 Sơ đồ nguyên lý máy đập trục có đôi ổ trục di động ‰ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Máy có cấu tạo tương tự như máy đập trục có 1 đôi ổ trục di động, chỉ khác là cả 2 đôi ổ trục đều gắn liền với lò xo và có thể di động dọc theo bệ máy. Khi gặp vật liệu rắn cả 2 đôi ổ trục di chuyển dọc theo bệ máy nhưng ngược chiều nhau và tháo vật liệu lạ rắn ra ngoài. Ưu điểm: vì cả 2 đôi ổ trục chuyển động ra 2 phía ngược chiều nhau với vận tốc bằng nhau, nên lực quán tính bị triệt tiêu, do đó máy làm việc ổn định hơn. Khuyết: máy có cấu tạo phức tạp, nên không được sử dụng rộng rãi. Trang II- 33
6. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa ‰ Nguyên lý hoạt động Vật liệu từ phễu nạp liệu (3) rơi xuống trục có gờ quay nhanh. Dưới tác dụng va đập của gờ, đất sét bị biến dạng, phần lớn năng lượng tiêu tốn cho va đập, đất sét bị đập nhỏ ra theo trục (1) quay chậm qua khe hở giữa 2 trục rơi ra ngoài. Nhưng khi có vật liệu rắn rơi vào sự biến dạng đối với vật liệu rắn nhỏ, phần lớn năng lượng (dùng cho va đập) lại biến thành chuyển động có gia tốc, nên vật rắn bị văng ra ngoài theo trục (1) vào máng dẫn. Máy đập trục tách đá có ưu điểm: ngoài đập ép xé đất sét còn có thể loại các vật liệu rắn ra ngoài. V.2.4. Máy đập trục 1 trục Máy đập trục 1 trục được dùng để đập các loại vật liệu mềm và vật liệu có độ rắn trung bình như: thạch cao, puzoland, trong các nhà máy sản xuất xi măng 1 3 2 5 7 6 4 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý máy đập 1 trục ‰ Cấu tạo Máy cấu tạo gồm trục quay (1), bề mặt được lót các tấm lót có răng (2). Má máy (3) được treo vào ổ trục (4). Phía trong má có lót tấm lót (5) bằng thép cứng. Trục căng (6) và lò xo (7) có tác dụng giữ cho má (5) ở vị trí thích hợp, đồng thời bảo đảm an toàn cho máy khi gặp vật liệu lạ. Mức độ đập nghiền của máy lớn i >15. Tùy theo yêu cầu kích thước sản phẩm mà lắp răng có chiều cao thích hợp. Yêu cầu kích thước sản phẩm lớn, lắp răng cao Yêu cầu kích thước sản phẩm nhỏ, lắp răng thấp. Trang II- 35
7. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa V.3.2. Xác định tỷ lệ giữa đường kính trục và đường kính cục vật liệu Theo hình (H.2.20), xét tam giác OO’I, ta có: (D+α+ d) (D a) cos = 222 (2.51) Mức độ đập nghiền của máy đập trục thường i = 4 D cos(α− / 2) 0,25 = Với a/d = 0,25 Æ d1cos/2−α() (2.52) ‰ Nhận xét: o - Đối với vật liệu rắn (đá vôi, đá hoa cương ) f = 0,3. Do đó góc α=/21640'. Thay vào công thức trên: D = 17d. Qua đó cho thấy máy đập trục bị hạn chế dùng để đập thô vật liệu rắn. - Đối với vật liệu mềm ( đất sét ẩm) f = 0,45 Æ α/2 = 24o20’. Từ đó, tính được D = 7,5d. Như vậy, máy đập trục thích hợp dùng để đập vật liệu mềm. Để máy làm việc tốt hơn nên tăng D/d: 20÷25%. - Đối với máy đập trục có răng D = (2÷ 6)d - Đối với máy đập trục có gờ D = (10 ÷12)d Đối với máy đập trục có răng hoặc có gờ tỷ lệ D/d bé hơn, vì ngoài lực ma sát kéo vật liệu, còn chịu tác dụng cuốn của răng hoặc của gờ vào khe hở giữa 2 trục. V.3.3. Xác định số vòng quay của trục Chọn số vòng quay thích hợp của trục có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu quả làm việc của máy. Qua tính toán xác định được số vòng quay lý thuyết của trục : f nmax ≤ 616 γ.d.D [v/ph] (2.53) trong đó: f - hệ số ma sát giữa trục và vật liệu f = 0,3 ÷ 0,45 γ - trọng lượng thể tích của vật liệu [g/cm3] d - đường kính cục vật liệu [cm] D - đường kính trục [cm] để giảm sự mài mòn tấm lót, số vòng quay thực tế: n(0,40,7)=÷ n tt max (2.54) Trang II- 37
8. Chương II: Các loại máy đập nghiền búa d - đường kính cục vật liệu [m] Trang II- 39