Bài giảng Quá trình & Thiết bị silicat - Chương 4: Thiết bị đập trục

QUÁ TRÌNH & CHÖÔNG 4 THI T B SILICAT 1 THIEÁT BÒ ÑAÄP TRUÏC Bộ môn V ật li ệu Silicat Khoa Công Ngh ệ Vật Li ệu Đại h ọc B ách Khoa Tp. Hồ Chí Minh I C NG VÀ PHÂN LO I I C NG VÀ PHÂN LO I
Máy p tr c c dùng p ln hai các vt li u quánh có
Mc p nghi n i ph thu c vào nhi u y u t : tính m tơ ng i cao, có bn trung bình. Thông dng ch t v t li u, c u t o tr c, nguyên t c tác d ng l c p á ph n, th ch cao, than, x...
Vi v t li u r n i=4, v t li u m m i=6-8. V i máy p tr c có rng p v t li u d o i ≥≥≥ 11–12 .
Có th nghi n nguyên li u m nh t sét (d o).
Tr c nh n i=10-15, tr c có gân i=7-8 và tr c có
Nguyên tc làm vi c: vt li u b ép gi a hai tr c nh n mt i=3-5. ho c có rng quay ng c chi u nhau. Tùy theo iu
u im : ch nh kho ng cách gi a hai tr c to hay nh mà cho kích
Cu t o ơ n gi n, g n, nh th c sn ph m tơ ng ng.
Làm vi c êm, giá r
Ngoài ra, t c quay 2 tr c c ng có th c iu ch nh
Nh c im : khác nhau (20%) ng l c chà xát v t li u m m,
Ch p v t li u không quá cng vt li u m.
B mt tr c chóng b mài mòn. 1 I C NG VÀ PHÂN LO I I C NG VÀ PHÂN LO I
Nng su t làm vi c máy p tr c ph thu c: kích  Theo cu to tr c: th c tr c, s vòng quay ca tr c, dng vt li u,  Máy p tr c nh n giao ng t 5–100 tn/gi ho c hơn na.  Máy p tr c có rng, có g
Phân lo i:  Máy p tr c có l th ng.  Theo kh nng di ng ca tr c:  Máy p tr c có 1 ôi tr c di ng.  Máy p tr c có 2 ôi tr c di ng  Máy p tr c có 2 ôi tr c c nh.  Theo nguyên tc tác dng lc:  Máy p tr c ép  Máy p tr c ép kt hp vi mài hay b 1 ôi tr c di ng 2 ôi tr c di ng 2 ôi tr c c nh  Máy p tr c ép kt hp vi p. I C NG VÀ PHÂN LO I I C NG VÀ PHÂN LO I  Theo tc quay ca tr c:  Theo s lng tr c: máy p 1 tr c, 2 tr c, 3 tr c, 4 tr c.  Máy p tr c ng tc.  Máy p tr c khác tc (kho ng 20%).  Theo cách truy n ng:  Máy p tr c có dn ng chung a) 2 tr c ngang b) 2 tr c nghiêng  Máy p tr c có dn ng riêng. c) 2 tr c ng d) 3 tr c A A A Dn ng chung qua e) 4 tr c Dn ng chung f) 5 tr c Dn ng riêng ai g) 6 tr c 2 I C NG VÀ PHÂN LO I I C NG VÀ PHÂN LO I
Vt li u qua khe h gi a hai tr c có th b nghi n ép:
Vi máy lo i 2 tr c có th có các tr ng h p:  1 l n nh lo i: a, b , c  Khác ng kính, khác s ó cùng v n  2 l n nh lo i : d, e  3 l n nh lo i: f, g tc dài.
Khi m t tr c th c hi n 2 l n nghi n ép nh tr c A s  Khác ng kính, cùng s , nhng khác v n t c dùng cho v t li u có tính dính, dai. dài s sinh ra v n t c tr t (chà), tng kh n.
Thông dng trong CN là lo i 2 tr c ngang và 1 tr c.  Hai tr c cùng ng kính, cùng s vòng quay, cùng v n tc dài: không sinh ra v n t c tr t (chà).  Hai tr c cùng ng kính, khác s vòng quay, khác v n tc dài s to ra v n t c tr t (chà). I C NG VÀ PHÂN LO I CAÁU TAÏO MAÙY
Máy p tr c cóôi tr c di ng 1 2 5 3 4 8 7 9 6 10 11 1: ng cơ 7: bánh r ng 2: tr c quay 8: tr c c nh 3: ai truy n 9: tr c di ng 4,6: tr c p 10: lò xo 5 : bánh r ng 11: vít iu ch nh 3 CAÁU TAÏO MAÙY CAÁU TAÏO MAÙY
ng c ơ 1 quay làm tr c 2 quay theo nh n
u ch nh khe h gi a hai tr c dùng c 11. ng 3.
Nh tr c di ng này, khi g p v t li u l cng l t vào, lò
Tr c 2 truy n ng cho tr c p 4 nh h bánh r ng 5. xo 10 b nén l i, khe h gi a hai tr c r ng ra, v t li u c
Tr c p 4, truy n chuy n ng cho tr c p 6 nh h tháo ra ngoài. bánh r ng 7.
Sau ó nh tính àn h i c a lò xo, tr c p 6 tr v v trí c.
Tr c p 4 t trên ôi tr c c nh 8.
Vy, tr c di ng c chính làơu an toàn c a máy.
Tr c p 6 t trên ôi tr c di ng 9.
Lo i này có cu t o ơ n gi n nên c dùng r ng rãi .
Lò xo 10 có mt u c nh và mt u liên k t v i
Khuy t im: khi g p v t l ch có mt tr c di ng t nh ti n, tr c di ng theo giá máy khi có ngo i l c tác d ng. do ó sinh ra quán tính gây ch n ng máy, d h máy. CAÁU TAÏO MAÙY CU T O MÁY
Tr c p th ng c úc b ng gang c bi t có cng b mt và bn u n cao.
cng cho tr c p, th ng ch to m t lõi thép xuyên su t qua tr c p b ng gang.
Nu trong quá trình làm vi c có phát sinh nhi t, c n ph i làm ngu i tr c. Khi ó tr c p c ch to r ng dn nc vào làm ngu i t trong.
Máy p tr c cóôi tr c di ng: TR C CÓ G, RNG TR C NH N  Cu t o gi ng máy p tr c cóôi tr c di ng, ch khác là hai tr c p 4 vàu l p các tr c di ng.  Khi g p v t li u l , c ng c hai tr c u di ng t nh ti n ng c chi u không gây ch n ng.  Lo i này c u t o ph c t p, t ti n nên ít s dng . 4 CAÁU TAÏO MAÙY CAÁU TAÏO MAÙY
Máy p tr c nh n:  Máy p tr c nh n p nh khác v i máy p nh n  Dùng p trung bình , p nh các lo i v t li u r n dòn. p trung ch :  Khi p t sét th ng ti n hành qua hai giai on:  Mi tr c p c truy n ng t mt ng c ơ riêng  p thô, trung : khe h gi a 2 tr c t 8–10 mm, t c dài c a qua bánh ai. tr c p t 1,3–1,5 m/s.  Tc dài hai tr c khác nhau, m t tr c t 8–10 m/s,  p nh : khe h gi a hai tr c t 2-3 mm. tr c còn l i l n h ơn t 15-20% vì th vt li u không  Máy p tr c nh n ít dùng p thô vìng kính tr c p nh ng b ép mà còn b mài xi t. rt l n so v i kích th c v t li u, p thô th ng dùng  Máy p tr c nh n có khuy t im là tr c b máy p tr c tách á ho c máy nghi n bánh xe. u, nh t là ph n gi a tr c. CAÁU TAÏO MAÙY CAÁU TAÏO MAÙY
Máy p tr c tách á:
Máy p tr c có rng, có g: 1 3 2  Dùng p trung bình các lo i v t li u dòn.  Vt li u b ép và bng th i s gi m sinh b i.  Tc dài c a tr c khác nhau, tr c có 2–3 m/s.  Tr c cóc l p v i các t m lót hay vòng lót  Cu t o máy n m trung gian gi a máy p tr c nh n và có . cóng thép có ch u mài mòn cao, b t ch t  u im c a máy là ngoài l c p, xét sét ng th i, máy vào tr c b ng các bu lông. còn tách c các lo i á rn l n vào (nh h th ng g , gân).  Máy g m hai tr c: tr c 1 cóng kính l n, b mt nh n, quay ch m v i t c 50–60 vòng/phút. Tr c 2 cóng kính nh hơn, b mt có g cao 8–10 cm quay nhanh v i t c 500–600 vòng/phút. 5 CAÁU TAÏO MAÙY CAÁU TAÏO MAÙY
Máy g m có tr c 1, trên b mt làm vi c  Vt li u cho vào ph u cóng dòng r ơi vào tr c 2 có g quay
Máy p 1 tr c : có tm lót 2 cót ch t vào tr c tc nhanh. 4 6 3 nh các bu lông.  Di tác d ng va p c a g , t sét b bi n d ng nên tiêu t n
Máng 3 c treo vào treo 6, trên b ph n l n n ng l ng va p c a g vì vy v ng lên b mt tr c mt máng có tm lót 4 b ng thép. nh n 1 có tc quay nh và b cu n vào khe h gi a 2 tr c. 5
Vít iu ch nh 5 gi cho máng v trí  Nh ng n u có vt li u l , c ng r ơi vào, s bi n d ng c a v t li u thích h p vàm bào an toàn cho máy này r t ít. Ph n l n n ng l ng va p c a g vào v t li u r n khi g p v t li u c ng l lt vào. 1 2 bi n thành chuy n ng có gia t c p vào tr c 1 r i v ng ra r ơi
Mc p nghi n có th n i 15. vào máy.
Rng c a t m lót 2 có chi u cao khác
Máy p 1 tr c : nhau, có th n 90-110mm, tùy theo kích th c s n ph m: rng cao cho s n  Th ng dùng trong nhà máy xi m ng p v t li u có rn ph m kích th c l n, rng nh cho trung bình và nh . kích th c s n ph m nh . TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (Xác nh góc kp α) (Xác nh góc kp α ) α
Tu theo kích th c tr c, kích  Nu góc kp ln, tc khe h gi a hai tr c nh thì vt li u b P sin P 2 th c c c v t li u mà b trí y ra ngoài hi u qu làm vi c ca máy kém. I khe h gi a hai tr c cho thích
Khi máy làm vi c, các tr c tác dng vào vt li u mt hp vt li u b cu n vào khe lc ép P, ng th i xu t hi n lc ma sát Pf gi a b O1 O2 h gi a hai tr c mà không b mt tr c vi vt li u y ra ngoài. α
Nu b qua tr ng lng vt li u, iu ki n cc vt Pf cos
Khe h gi a hai tr c có liên 2 Pf li u không b y ra ngoài là: quan n góc kp ααα, do ó α α α
Là góc t o b i hai tg ≤ f = tg ϕ Pf cos ≥ P sin ph i tính góc kp cho phù hp: 2 2 2 ng ti p tuy n t i  Nu góc kp nh , tc khe h
Vy : ααα≤≤≤ 2 ϕϕϕ ti p im gi a c c v t ln thì mc p nghi n i 0 li u và b mt tr c. nh , không kinh t.
Nu f=0,3-0,45, trong a s tr ng hp ααα=32–48 . 6 TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (Xác nh góc kp α ) (T l gi a ng kính tr c D vi ng kính vt li u d)
Tính gn úng: I
Trong tam giác IO 1O2 ta có: O1O2cos α/2 = O1I hay: cos D1 + a cos D2 + a D d α D a  D  α D a O1 α1 = α2 = 1 O2  + cos = +  + cos = + α1 α2 D d D + d 1 + 2
Hay  2 2 2 2 2  d  2 d d α a
Giá tr ααα2 cc i khi cos − α D 2 d a bng góc ma sát ϕϕϕ. ()D+d cos = D+a = 2 d α
Nu hai tr c có ng kính khác 1 − cos
Khi ó D2 có giá tr 2 nhau D1> D 2, ta có ααα1<ααα2 và góc cc ti u là Dmin .
Vy: kp ααα= ααα1<ααα2.
Và:  Vi v t li u r n f=0,3 nên α=33 020, nên D/d = 17
Trong qúa trình làm vi c do b mài cos Dmin + a d ϕ −a 0 cos Dmin =  Vi v t li u mm f=0,45 nên α=48 40, nên D/d = 7,5 mòn nên ng kính D ca tr c ϕ = 1 cos Dmin + d − ϕ gi m và luôn luôn gi khe h a  máy làm vi c tin c y, t l này t ng lên 20-25%. không i, nên góc kp ααα gi m. TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (T l gi a ng kính tr c D vi ng kính vt li u d) (S vòng quay ca tr c p: vòng/phút)

Vi máy p tr c có g, t l D/d = 10-12 S vòng quay lý thuy t ca tr c p xác nh theo công th c:
Vi máy p tr c có rng, t l D/d = 2-6 f
Hai lo i máy này có t l D/d nh mà vt li u không nmax = Dd ρ b vng ra ngoài, vì ngoài lc ma sát còn có rng, g cu n vt li u vào khe h hai tr c.
Trong ó:  f: h s ma sát  D,d : ng kính tr c và vt li u np cm  ρ: kh i l ng riêng vt li u kg/cm 3. 7 TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (S vòng quay ca tr c p: vòng/phút) (S vòng quay ca tr c p: vòng/phút)
gi m s mài mòn các t m lót trên tr c, s
Trong th c t , hai tr c mòn u th ng ch to hai tr c có cùng ng kính và gi t l tc K hai tr c không i vòng quay th c t : trong su t quá trình làm vi c. ntt = ( 0,4 – 0,7 ) n max .
Trong quá trình làm vi c, m b o m i tr c quay v i s
u qu p nghi n, c n t o chênh vòng quay không i trong khi hai tr c b mòn d n, ng lch v n t c dài c a hai tr c b ng cách: kính tr c gi m d n, nên khe h hai tr c t ng d n.
Nh ng c n ph i gi khe h này không i b ng cách gi m  Hai tr c cóng kính khác nhau, ó cùng dn kho ng cách tâm hai tr c. s vòng quay/phút.
Do ó máy p tr c th ng dùng c ơ c u truy n ng xích,  Hai tr c có cùng ng kính, nhng s vòng cóa xích trung gian di ng u ch nh c ng xích khi quay/phút khác nhau. iu ch nh khe h . TÍNH TOÁN THI T K N TÍNH TOÁN THI T K N (Tính nng su t) (Tính nng su t)
Khi p vt li u mm:
Trong ó:  B là chi u dài tr c m Trong mt ơ n v th i gian, vt  a khe h gi a hai tr c m li u tháo ra kh i máy là dòng liên tc ti t di n hình ch nh t vi:  k: h s s dng chi u dài tr c, vi vt li u mm d o k=0,4-0,6: vi vt li u rn k=0,2-0,3 Chi u rng bng khe h a gi a πDn  v: vn tcdàiv = m/s hai tr c. 60 3 a
Vy V= 188,4BDank m /gi
Vi vt li u rn: lò xo ca tr c di ng nén li, nên
Chi u dài bng vn tc dài v ca tr c. m/s khe h gi a hai tr c tng lên thành a1= 1,25a, vy
Th tích kh i vt li u là: V = 3600Bavk m3/gi nng su t máy là: V= 235BDank m3/gi 8 TÍNH TOÁN THI T K N (Tính công su t máy) BÀI T P NHÓM
Công th c 1: Vi vt li u có rn trung bình, dùng công th c: N= 1,08 BKv (Hp).  B : chi u dài tr c (m)  v : vn tc dài ca tr c (m/phút) D  K=0,6 +0,15 d BRn  R 2  N =  r + 
Công th c 2: 13000  6000  (Hp)  R: bán kính tr c (cm)  r: kích th c vt li u (cm)  B: chi u dài tr c (cm) 9