ĐỀ TÀI THIẾT KẾ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG DẠNG THÁP CÓ SỬ DỤNG MÁY TRỘN HỖN HỢP VỮA BÊ TÔNG LOẠI HÀNH TINH potx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY VÀ CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG DẠNG THÁP
CÓ SỬ DỤNG
MÁY TRỘN HỖN HỢP VỮA BÊ TÔNG LOẠI HÀNH TINH
Họ và Tên: TRƯƠNG THẾ NAM MSSV: 9153.54
Lớp : 54KG2
Ngành Cơ Giới Hóa Xây Dựng.
Giảng viên hướng dẫn: GVC.Th.S: NGUYỄN KIẾM ANH
Hà nội: 20/12/2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
0O0 0O0
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN
MÔN HỌC MÁY VÀ CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
I. Đầu đề thiết kế: -Trạm trộn bê tông dạng tháp.
-Thiết kế máy trộn hỗn hợp vữa bê tông loại hành tinh.
II. Số số liệu ban đầu: Năng suất của trạm: 75 (m
3
).
III. Nội dung các phần thiết minh và tính toán:
3.1. Thành lập và mô tả dây truyền công nghệ, quy trình sản xuất của trạm.
3.2. Lựa chọn và bố trí các thiết bị trong trạm: Thiết bị định lượng, cấp liệu, vận
chuyển…
3.3. Mô tả máy thiết kế : Cấu tạo và chức năng các bộ phận chính có sơ đồ minh họa,
nguyên lý làm việc của máy.
3.4. Tính, chọn các thông số cơ bản: Thông số hình học ( Đường kính nồi trộn), kiểm

tra lại năng suất theo thông số hình học đã chọn, công suất động cơ, số vòng quay của
trục mang cánh trộn (của nồi trộn).
3.5. Tính bền các chi tiết và cụm: - Cánh trộn.
- Bộ truyền bánh răng ăn khớp với bánh răng cố đinh.
3.6. Đặc điểm vận hành và sử dụng trạm, máy.
IV. Các bản vẽ.
4.1. Bản vẽ hình chung của trạm (A
0
, A
1
).
4.2. Bản vẽ hình chung của máy trộn (A
1
), Trên bản vẽ này có thể hiện hình vẽ cụm,
mặt cắt.
V. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 02/11/2012.
VI. Ngày hoàn thành đồ án: 20/12/2012.
Bộ môn thông qua Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Kiếm Anh
2
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Lời Nói Đầu

Đồ án môn học: “Thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông” là đồ án
chuyên ngành của sinh viên khoa Cơ Khí Xây Dựng cũng như của nghành Cơ
Giới Hóa Xây Dựng. Trên cơ sở những kiến thức và vẫn dụng kiến thức đã học,

cũng như kiến thức các môn học khác để làm đồ án. Trong quá trình học tập và
làm đồ án đã giúp cho sinh viên chúng em nắm vững kiến thức môn học và cũng
cố kiến thức, các bước để tính toán thiết kế các công trình phục vụ cho công tác
thi công về nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Và từ đó em có thể rút ra những
kinh nghiệm để sau này có thể học tốt những môn học tiếp theo và những đồ án
các môn học khác.

Đồ án môn học: “Máy và công nghệ bê tông” giúp cho hiểu sâu hơn về các
loại máy phục cho công tác bê tông, giúp nắm được nguyên lý, tính toán, lựa
chọn máy, so sánh các loại máy hay thiết kế máy phù hợp với yêu cầu đề ra.
Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển và thay đổi liên tục, không nằm
ngoài những quy luật đó, các máy móc cũng ngày một thay đổi và tiên tiến hơn,
nhờ những kiến thức đã học và làm đồ án mà có thể nắm bắt và hiểu được những
thay đổi đó. Chỉ khi chúng ta có kiến thức thì chúng ta mới theo kiệp thời đại và
không bị lạc hậu so với nó, như vậy chúng ta mới có thể phục cho tốt cho đất
nước sau này.
Trong đồ án này, em trình bày tính toán thiết kế máy trộn hành tinh sử
dụng trong trạm trộn bê tông dạng tháp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Kiếm Anh đã hướng dẫn em
hoàn thành đồ án này !
Sinh viên thực hiện

TRƯƠNG THẾ NAM
3
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

I . THÀNH LẬP VÀ MÔ TẢ DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ.

Chọn trạm trộn bêtông dạng tháp làm việc chu kỳ:
a. Sơ đồ cấu tạo.
Hình 1: Trạm trộn bêtông dạng tháp làm việc chu kỳ
4
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
12
11
21
24
27
19
13

26
15
4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1- Băng tải vận chuyển cốt liệu nạp
cho các bunke chứa.
2- Phễu quay.
3- Thiết bị phá vòm cát.
4- Máng chuyển.
5- Thiết bị báo mức dưới.
6- Các máng chuyển tới các thiết bị
định lượng cốt liệu
7- Các thiết bị định lượng cốt liệu.
8- Máng rót.
9- Phễu tiếp nhận có đáy xae lật phân
phối.
10- Thiết bị phân phối nước.
11- Máy trộn bê tông cưỡng bức.
12- Bunke nạp hỗn hợp bê tông vào
các thiết bị vận chuyển.
13- Thiết bị lọc bụi.
14- Palăng điện.
15- Siclôn.
16- Máng hứng.
17- Vít tải.
18- Thiết bị báo mức trên.
19- Máng chuyển tới thiết bị định
lượng ximăng.
20- Thiết bị định lượng ximăng.

21- Các máng nạp ximăng vào các
thùng trộn.
22- Máy hút bụi.
23- Thiết bị báo tín hiệu.
24- Thùng chứa phụ gia lỏng.
25- Thiết bị định lượng chất lỏng.
26- Ông dẫn khí nén.
27- Thùng chứa nước.
b. Mô tả dây chuyền công nghệ và quy trình sản xuất của trạm trộn.
Cốt liệu (đá dăm, cát) từ kho chứa cốt liệu được băng tải 1 vận chuyển lên
phễu nạp quay 2 để đưa vào các bunke chứa cốt liệu tương ứng. Xi măng từ các
kho chứa được đưa lên siclôn 15 để phân tách ra khỏi khí nén và được vận
chuyển vào bunke chứa nhờ vít tảI 17. Khí bụi từ siclôn được đưa thiết bị lọc bụi
13, sau khi được làm sạch, không khí thoát ra ngoài còn xi măng lọc tách được
vít tải vận chuyển vào bunke chứa. Để đảm bảo chế độ làm việc tự động của trạm
trộn, tất cả các bunke chứa cốt liệu và xi măng đều phải được trang bị các thiết bị
tự động cảnh bảo mức trên 18 và mức báo dưới 5 qua các máng chuyển 6 tới thiết
bị định lượng cốt liệu 7 và thiết bị định lượng ximăng 20. Cốt liệu ximăng sau
5
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
khi định lượng xong được xả vào phễu tiếp nhận có đáy phân phối 9 để nạp vào
từng máy trộn bêtông 11 tương ứng theo chương trình làm việc của trạm trộn.
Nước và phụ gia sau khi định lượng xong bởi thiết bị định lượng 24 được đưa
vào máy trộn bêtông tương ứng, nhờ thiết bị phân phối chất lỏng 10 làm việc
đồng bộ với đáy lật phân phối các phối liệu khô 9. Sau khi trộn xong, hỗn hợp
bêtông chứa được xả vào bunke chứa 12 để nạp cho các thiết bị vận chuyển. Các
bunke chứa cốt liệu và xi măng phải chứa đủ lượng vật liệu để đảm bảo cho trạm

trộn làm việc thường xuyên trong vòng 2–2,5 giờ.
* Chu kỳ làm việc của trạm trộn .
Các thành phần phối liệu của một mẻ trộn gồm có:
Đá 1, đá 2, cát vàng, ximăng, phụ gia nếu có.
Chu kỳ làm việc của một mẻ trộn là khoảng thời gian T
ck
giữa hai mẻ trộn
liên tiếp. Các quá trình diễn ra bao gồm các công việc sau:
- Cân đá 1.
- Cân cát.
- Cân đá 2.
- Cân ximăng.
- Cân nước.
- Cân phụ gia.
- Đổ cốt liệu vào nồi trộn.
- Đổ nước, ximăng, phụ gia đồng thời.
- Trộn bêtông
- Xả bêtông
6
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Quy trình công nghệ sản xuất bê tông.
Có thể gói gọn trong 3 giai đoạn sau:
- Nạp liệu 15 > 20 (s).
- Trộn bêtông 60 > 80 (s).
- Xả bêtông 15 > 20 (s).
Từ đó ta có
ck

T
= 90 > 120 (s).
II-TÍNH TOÁN LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ TRONG
TRẠM.
1. Tính chu kỳ trạm trộn:
Thời gian cân nguyên vật liệu như cát ,đá,… là 20 (s)
7
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Sau khi cân được cấp phối dưới băng tải cân đủ cấp phối cho một mẻ trộn đổ vào
gầu skip với thời gian là 7 (s)
Thời gian kéo gầu lên là 20 (s).
Sau đó thời gian từ gầu skip nạp vào nồi trộn là 10 (s).
Tổng thời gian nạp vào nồi trộn thì bê tông sống xả đồng thời nước, ximăng và
phụ gia vào nồi trộn, thời gian này là 7 (s).
Thời gian trộn: t = 40 (s).
Thời gian xả bê tông : t=10 (s).
=> tổng chu kì làm việc cho mẻ đầu là :T
ckd
= 114 (s).
khi xả mẻ đầu vào nồi trộn ta kết hợp cân đá, khi nồi trộn được 5 (s) ta cân
ximăng, nước, phụ gia.
=> chu kì sau là :114 – 47= 67 (s).
=> số mẻ trộn trong 1h là :
m=
7,53
67
3600

=
(mẻ). Chọn m=54 (mẻ).
=> dung tích sản xuất của mỗi máy trộn (dung tích nạp các phối liệu trước khi
trộn) mỗi mẻ được xác định như sau:
V
sx
=
=
ε
.m
Qtram
= 2,14 (m
3
).
Với hệ số nạp liệu
ε
= 0,65.
Dung tích sản xuất của mỗi máy trộn (dung tích sản phẩm) mỗi mẻ được xác định
như sau:
V
1mẻ
= = 1,4 (m
3
).
8
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
2. Tính chọn thiết bị định lượng:

Trạm trộn bêtông hiện đại cần phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của khách
hàng về: mác bêtông, độ linh động của hỗn hợp bêtông, thành phần cấp phối
bêtông, v.v… Do đó để tính chọn được thiết bị định lượng cho trạm trộn bêtông
cần phải xác định khối lượng tối đa của các thành phần phối liệu cho 1 m
3
bêtông trong tất cả các mác bêtông từ 100 ÷ 400. Theo kinh nghiệm thực tế có
thể định ra khối lượng tối đa của các thành phần phối liệu cho 1 m³ hỗn hợp
bêtông như sau:
-Khối lượng đá dăm (γ= 1800 kg/m³):
m
đ.max
= 1500 kg; V
đ.max
= 0,83 m³.
-Khối lượng cát (γ = 1600 kg/m³):
m
c.max
= 1000 kg ; V
c.max
= 0,62 m³.
-Khối lượng nước (γ
n
=1000 kg/m³):
m
n.max
= 400 kg; V
n.max
= 0,4 m³.
- Khối lượng ximăng PC - 30 ( γ
x

= 1400 kg/m³):
m
x.max
= 700 kg; V
x.max
= 0,5 m³.
a. Thiết bị định lượng cốt liệu:
Tổng khối lượng lớn nhất của các thành phần cốt liệu (đá1+đá2 + cát) được xác
định như sau :
m
đ1
+ m
đ2
+ m
c
= 2000 (kg).
Khối lượng vật liệu lớn nhất của các thành phần cốt liệu (đá 1, đá 2, cát) cho 1 m
3
bê tông mà thiết bị định lượng cốt liệu làm việc chu kì theo nguyên lý cộng dồn
phải đáp ứng là :
Vsxm 2000
ρ
=

với hệ số xuất liệu
ρ
= 0,65.

m = 2000.0,65.2,14 = 2782 (kg).
Chọn 3 thiết bị định lượng cốt liệu tự động kí hiệu ABAH 1200 có các thông số:

9
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Kí
hiệu
thiết bị
Tải
trọng
nâng
giới
hạn
(kg)
Dải
cân
định
lượng
(kg)
Độ
chính
xác
(%)
Áp lực
khí nén
các
xilanh
chấp
hành
(Mpa)

Chu kỳ
định
lượng
(s)
Dung
tích
thùn
g cân
(m
3
)
Kích thước bao
thiết bị (mm)
Khối
lượn
g
(kg)
Nước
sản
xuất
ABA
H
1200
1200 200-
1200
+-2 0,6 45 0,87 Dài Rộn
g
cao 625 NGA
304
2

1650 222
0
b.Thiết bị định lượng xi măng:
Ta tiến hành lựa chọn thiết bị định ximăng dựa vào khối lượng lớn nhất của
mỗi thành phần trong một mẻ trộn. Khối lượng lớn nhất của ximăng trong một
mẻ trộn được xác định nh sau :
m
x.max
= 700.ρ.V
sx
= 700.0,65.2,14 = 974 (kg).
Lựa chọn đầu thùng cân và đầu cân:
Chọn 2 thùng cân có các thông số cơ bản sau:
Kí
hiệu
thiết bị
Tải
trọn
g
nâng
giới
hạn
(kg)
Dải
cân
định
lượn
g
(kg)
Độ

chín
h xác
(%)
Giá
trị
mỗi
vạc
h
chia
(kg)
Áp
lực
khí
nén
các
xilan
h
chấp
hành
(Mpa
)
Chu
kỳ
định
lượn
g (s)
Dung
tích
thùn
g cân

(m
3
)
Kích thước bao
thiết bị (mm)
Khối
lượn
g
(kg)
Nước
sản
xuất
ABA
H
700 300-
700
2 0,6 45 0,94 Dài Rộn
g
cao 1070 NGA
10
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1400 267
0
1120 269
0
-Tổng trọng lượng tác dụng lên cân: m
cân

= 700+1070= 1770 (kg).
- Thùng cân ximăng được treo trên 2 đầu cân, vì vậy tải trọng của thùng cân
ximăng tác dụng lên mỗi đầu cân một lực là : 1770/2 = 885 (kg).
=>Ta chọn đầu cân điện tử loại ngàm côngxôn Z6 của hãng HBM có kí
hiệu Z6/1000; trọng lượng cân: 1000 (kg).
c. Thiết bị định lượng nước và phụ gia:
Tương tự ta tiến hành lựa chọn thiết bị định lượng nước và phụ gia dựa vào
khối lượng lớn nhất của mỗi thành phần trong một mẻ trộn. Khối lượng lớn nhất
của nước và phụ gia trong một mẻ trộn được xác định như sau:
m
n.max
= 400.ρ.V
n.max
= 400.0,65.2,14 = 556 (kg).
-Lựa chọn 2 thùng cân có các thông số sau:
Kí
hiệu
thiết
bị
Tải
trọng
nâng
giới
hạn
(kg)
Dải
cân
định
lượng
(kg)

Độ
chính
xác
(%)
Giá
trị
mỗi
vạc
h
chia
(kg)
Áp lực
khí nén
các
xilanh
chấp
hành
(Mpa)
Chu
kỳ
định
lượn
g (s)
Dung
tích
thùn
g cân
(m
3
)

Kích thước bao
thiết bị
(mm)
Khối
lượn
g
(kg)
Nướ
c sản
xuất
AB
2400
500 50-
500
+-1 1 0,6 45 0,54 Dài Rộn
g
cao 540 NGA
156
0
1100 260
0
- Tổng tải trọng tác dụng lên cân: m
cân
= 500+540= 1040 (kg).
- Đối với thùng định lượng nước ta tính tương tự với tải trọng thùng cân là 540
(kg), do ta dùng đầu cân loại móc treo nên đầu cân phải chịu một lực là 1040
(kg).
11
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
=>Ta chọn đầu cân điện tử loại treo ZGUW của hãng HBM có ký hiệu đầu
treo U2A/ 1t / ZGUW; trọng lượng nâng: 1000 (kg).
3. Xác định dung tích của các bunke chứa các thành phần phối liệu của trạm
trộn bê tông.
a. Dung tích của bunke chứa đá dăm.
Dung tích của một bunke chứa cốt liệu được xác định như sau:
V
bunke
= Q
vl
. K
d
(m³). (4.7)
Trong đó :
Q
vl
: lượng vật liệu của thành phần cốt liệu cần dùng trong 1 giờ (m³/h).
Q
vl
= V
1mẻ
.m (m
3
/h).
K
d
: hệ số dự trữ vật liệu, K
d

= 0,25 ÷ 0,5. Ta lấy K
d
= 0,4.
Thể tích của lượng đá dăm cần cho 1 mẻ trộn là: V
1mẻ
= V
đ.max
.V
sx
(m
3
).
Với Dung tích nạp: V
sx
= 2,14 (m³).
Hệ số xuất liệu: ρ = 0,65
Dung tích đá dăm lớn nhất cho 1 m
3
là: V
đ.max
= 0,83 (m
3
).
thay vào ta có:
V
1 mẻ
= 0,83.0,65.2,14 = 1,16 (m
3
/mẻ).
Với Số mẻ trộn trong 1h là: m = = 54 (mẻ/h).

=> Q
vl
= 1,16.54 = 62,64 (m
3
/h).
Thay vào (4.7) ta có thể tích của bunke phục vụ cho 1 giờ là:
V
bunke /h
= Q
v.l
.K
d
= 62,64.0,4= 25 (m
3
).
Vậy thể tích cần thiết của mỗi bunke để nó có thể cung cấp cho trạm trộn làm
việc liên tục trong vòng 2÷2,5 giờ, với 2 bunke là:
V
bunke
= = 25 (m
3
).
12
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Ta chọn dung tích bunke chứa là: V
bunke
= 25 (m³) và lượng cốt liệu được chứa

trong hai bunke chứa.
b. Dung tích của bunke chứa cát :
Dung tích của một bunke chứa cốt liệu được xác định như sau:
V
bunke
= Q
vl
. K
d
(m³). (4.7)
Trong đó :
Q
vl
: lượng vật liệu của thành phần cốt liệu cần dùng trong 1 giờ (m³/h).
Q
vl
= V
1mẻ
.m (m
3
/h).
K
d
: hệ số dự trữ vật liệu, K
d
= 0,25 ÷ 0,5. Ta lấy K
d
= 0,4.
Thể tích của lượng đá dăm cần cho 1 mẻ trộn là: V
1mẻ

= V
đ.max
.V
sx
(m
3
).
Với Dung tích nạp: V
sx
= 2,14 (m³)
Hệ số xuất liệu: ρ = 0,65
Dung tích đá dăm lớn nhất cho 1 m
3
là: V
đ.max
= 0,62 (m
3
).
thay vào ta có:
V
1 mẻ
= 0,62.0,65.2,14 = 0,86 (m
3
/mẻ).
Với Số mẻ trộn trong 1h là: m = = 54 (mẻ/h).
=> Q
vl
= 0,86.54 = 46,57 (m
3
/h).

Thay vào (4.7) ta có thể tích của bunke phục vụ cho 1 giờ là:
V
bunke /h
= Q
v.l
.K
d
= 46,57.0,4= 18,63 (m
3
).
Vậy thể tích cần thiết của mỗi bunke để nó có thể cung cấp cho trạm trộn làm
việc liên tục trong vòng 2÷2,5 giờ, với 2 bunke là:
V
bunke
= = 18,63 (m
3
).
Ta chọn dung tích bunke chứa là: V
bunke
= 19 (m³) và lượng cốt liệu được chứa
trong hai bunke chứa.
13
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
c. Dung tích của bunke chứa xi măng :
Dung tích của một bunke chứa cốt liệu được xác định như sau:
V
bunke

= Q
vl
. K
d
(m³). (4.7)
Trong đó :
Q
vl
: lượng vật liệu của thành phần cốt liệu cần dùng trong 1 giờ (m³/h).
Q
vl
= V
1mẻ
.m (m
3
/h).
K
d
: hệ số dự trữ vật liệu, K
d
= 0,25 ÷ 0,5. Ta lấy K
d
= 0,4.
Thể tích của lượng đá dăm cần cho 1 mẻ trộn là: V
1mẻ
= V
đ.max
.V
sx
(m

3
).
Với Dung tích nạp: V
sx
= 2,14 (m³)
Hệ số xuất liệu: ρ = 0,65
Dung tích đá dăm lớn nhất cho 1 m
3
là: V
đ.max
= 0,50 (m
3
).
thay vào ta có:
V
1 mẻ
= 0,5.0,65.2,14 = 0,70 (m
3
/mẻ).
Với Số mẻ trộn trong 1h là: m = = 54 (mẻ/h).
=> Q
vl
= 0,7.54 = 37,6 (m
3
/h).
Thay vào (4.7) ta có thể tích của bunke phục vụ cho 1 giờ là:
V
bunke /h
= Q
v.l

.K
d
= 37,6.0,4= 15 (m
3
).
Vậy thể tích cần thiết của mỗi bunke để nó có thể cung cấp cho trạm trộn làm
việc liên tục trong vòng 2÷2,5 giờ, với 2 bunke là:
V
bunke
= = 15 (m
3
).
Ta chọn dung tích bunke chứa là: V
bunke
= 15 (m³) và lượng cốt liệu được chứa
trong hai bunke chứa.
4. Tính chọn vít tải:
Vít tải dùng để vận chuyển ximăng lên các xilô chứa ximăng hoặc dùng để
vận chuyển ximăng từ các xilô chứa đến các thiết bị định lượng ximăng.
Năng suất của vít tải được xác định theo công thức sau :
14
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Q
vít
≥ Q
ximăng
+ Q

xm
là lượng xi măng cần thiết cho thiết bị định lượng ximăng trong 1h (m
3
).
Ta có : Q
xm
= 37,6 (m
3
/h).
+ Năng suất của vít tải tính theo công thức:
Q
vít
= 3600 (D
2
-d
2
).V.K
d
.K
β
(m
3
/h). (*)
trong đó: Lấy Q
vít
= 37,6 ( m
3
/ h).
Chọn các giá trị (bảng 2.19).
D = 160 (mm): đường kính bao ngoài vít xoắn.

d = 30 (mm): đường kính trục của vít tải.
K
d
= 0,125: hệ số đầy thùng quay (đối với xi măng).
K
β
= 0,65: hệ số kể tới độ nghiêng lắp đặt trục vít (β= 20
0
đặt theo
phương nghiêng).
V: vận tốc vật liệu dọc trục vít (m/s).
V= t.n.K
v
(m/s).
K
v
= 0,75 hệ số kể tới tổn thất dọc đường vít tải.
t= 0,8D= 0,8.0,16 = 0,128 (m) bước vít.
Thay vào công thức (*) => n: Số vòng quay trục vít (vòng/phút).
n ≥ 69 (vòng/phút)
=> Chọn n = 70 (vòng/phút).
do bố trí nghiêng 20 độ nên tốc độ quay của trục vít xoắn tối đa là:

16,0
3030
=≤
D
n
= 75 (vòng/phút).
Vậy vít vít tải có: Số vòng quay của trục vít là n = 70 (vòng/phút).

Đường kính bao ngoài vít xoắn là 160 (mm).
Tính kiểm tra lại vít tải:
V
vít
= 3600. .(0,16
2
-0,03
2
).0,128.70.0,75.0,65.0,125 = 38,13 (m
3
/h).
15
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Thỏa mãn.
5. Tính chọn băng tải:
Năng suất của băng tải còn phải đảm bảo điều kiện sau:
Q
≥

Q
vl
,
Ta cần tính chọn băng tải cho cả cốt liệu đá và cát:
* Tính chọn băng tải cho cốt liệu đá.
Ta có: Q
vl
= m.V

cân.max
= 54.1,16= 62,6 (m
3
/h).
V
cân.max
= = = 1,16 (m
3
).
Bề rộng băng tải xác định theo công thức:

)(05,0

m
vkC
Q
B +=
β
.
Trong đó: v là vận tốc chuyển của băng tải, ta chọn v=1,5 (m/s).
c: là hệ số kể đến loại tiết diện của dòng vật liệu.
Ta chọn dạng băng tải ở nhánh vận chuyển lòng máng 3 con lăn với góc đặt con
lăn tạo lòng máng
α
= 20 độ => C=470.

β
k
: hệ số kể đến góc nghiêng làm việc của băng ta chọn:
β =20 =>

β
k
=0,85.
=> B=0,323 (m).
Chọn chiều rộng của băng tải theo tiêu chuẩn: B= 400 (mm).
* Tính băng tải cho cốt liệu cát.
Ta có: Q
vl
= m.V
cân.max
= 54.0,87 = 47 (m
3
/h).
V
cân.max
= = = 0,87 (m
3
).
Bề rộng băng tải xác định theo công thức:
16
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

)(05,0

m
vkC
Q

B +=
β
Trong đó: v là vận tốc chuyển của băng tải, ta chọn v=1,5 (m/s).
c: là hệ số kể đến loại tiết diện của dòng vật liệu.
Ta chọn dạng băng tải ở nhánh vận chuyển lòng máng 3 con lăn với góc đặt con
lăn tạo lòng máng
α
= 20 độ => C=470.

β
k
: hệ số kể đến góc nghiêng làm việc của băng ta chọn:
β =20 =>
β
k
=0,85.
=> B=0,28 (m).
Chọn chiều rộng của băng tải theo tiêu chuẩn: B= 300 (mm).
III- MÔ TẢ MÁY THIẾT KẾ.
1. Mô tả máy thiết kế.
Đặc trưng cho máy trộn bê tông có các cánh trộn quay kiểu hành tinh là các cánh
trộn quay xung quanh 2 trục khác nhau nên quỹ đạo của chúng không phải hình
tròn mà là hình xiclôit và nhờ đó chúng trộn vật liệu tốt hơn so với loại máy có
cánh trộn quay theo quỹ đạo đường tròn. Máy trộn được chia thành 2 loại:
Máy trộn cùng chiều: hướng quay xung quanh 2 trục của cánh trộn giống nhau
(Quỹ đạo là đường Epixicloit ).
Máy trộn cùng chiều : hướng quay quanh 2 trục ngược chiều nhau (quỹ đạo là
đường hypôxicloit ).
Trong máy trộn có cánh trộn hành tinh còn bố trí các cánh trộn chỉ thực hiện
chuyển động quay tròn xoay xung quanh trục trọng tâm. Nhiệm vụ của chúng

một phần là trộn hỗn hợp cùng với cánh trộn hành tinh, phần khác làm sạch thùng
trộn.
2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
17
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1 Đông cơ. 6 cánh trộn chuyển động hành tinh.
2 Hộp giảm tốc. 7 Cửa dỡ sản phẩm .
3 Cánh trộn trung tâm . 8 Bánh răng trung tâm.
4 Cửa nạp liệu. 9 Vành răng cố định.
5 Cánh vét quay tròn . 10 Bộ cánh trộn hành tinh.
Hình 2: Sơ đồ cấu tạo của máy trộn bê tông loại hành tinh
* Nguyên lý hoạt động:
Chuyển động của bộ hành tinh được dẫn động bởi động cơ 1, qua hộp giảm tốc 2,
dẫn động cho hệ cánh trộn trung tâm 3 cùng với vỏ hộp hành tinh chuyển động,
18
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
2
3
4
5
6
10
7
8
9
1
18

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
đồng thời làm cho cánh vét 5 quay tròn làm sạch thùng trộn, đồng thời truyền qua
bánh răng trung tâm 8 ăn khớp với bánh hệ bánh răng cố định 9, làm quay bộ
cánh trộn hành tinh 6 và 10 quay ngược chiều với cánh trộn 5 do đó làm cho hỗn
hợp bê tông được trộn đều hơn. Sau khi hỗn hợp được trộn đều thì cửa xả 7 sẽ
mở ra và hỗn hợp được xả ra ngoài.
IV)TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY TRỘN
1. Xác định số lượng máy trộn:
Dung tích sản xuất thùng trộn

sx
V
= 2,14 (
3
m
).
Dung tích hình học của thùng trộn được tính theo công thức

25,1 ÷
=
hh
sx
V
V
=>
hh
V
= 2.V
sx

= 2.2,14 = 4,28 (
3
m
).

19
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
200
175
150
125
100
0
0,5
1
1,5
2
h,mm
19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
V (m
3
)
Hình 3:Đồ thị sự phụ thuộc của chiều cao hỗn hợp bêtông
trong thùng vào thể tích của thùng.
Với V
hh
= 4,28 (
3

m
)
: theo bảng tra sự phụ thuộc chiều cao thùng trộn và thể
tích thùng trộn thì V
hh
rất lớn nên không dùng một máy trộn. Sử dụng hai máy
trộn, mỗi máy có:
V’
hh
= = = 2,14 (m
3
).
2. Tính năng suất cho một máy trộn.

tgbsx
kkmVQ =
m = 54 (mẻ trộn).

b
k
= 0,65 hệ số xuất liệu.

tg
k
= 0,85 hệ số kể đến sử dụng thời gian.
V
hh
= 2,14 Thể tích hình học của máy trộn.
V
sx

= = 1,26: Dung tích sản xuất thùng trộn.

V
sx1
= = = 1,07 (m
3
).

=> Q = 1,07.54.0,65.0,85 = 37,6 (m3/h).
3. Tính các thông số hình học của một thùng trộn.
Vì chọn hai máy trộn đều là máy trộn chuyển động hành tinh, nên năng suất
của mỗi máy trộn là 37,6 (m
3
/h) và các thông số hình học giống như nhau.
20
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Vận tốc quay của cánh trộn được xác định từ điều kiện sao cho các phối liệu
không bị văng ra khỏi bề mặt cánh trộn.
f.G + f.Q=
lt
p

lt
p
:lực quán tính li tâm của hỗn hợp.
g
G

p
lt
2
.
ω
=
.R (N).
Q :lực đẩy hỗn hợp dịch chuyển trên đáy thùng trộn.
Q = f.G (N).
=> f.G+
g
RGGf
1

22
ω
=
Để đảm bảo điều kiện nhào trộn hiệu quả:

R
ffg
gh
)1(. +
≤
ω

)(
1
−
s

.
(**)
Trong đó f: hệ số ma sát giữa hỗn hợp bê tông và bề mặt cánh trộn, lấy f=0,4.
g: gia tốc trọng trưòng , lấy g= 9,81 (m/s
2
).
R : bán kính xa nhất của cánh trộn.
Vận tốc chuyển động trung bình của các cánh trộn có thể lựa chọn theo Karolep.
V
tb
= .ω
gh
.R
tb
(m/s).
D: đường kính thành trong thùng trộn được xác định theo công thức:

h
V
D
b
.
.4
π
=
(m). (***)
h: chiều cao hỗn hợp bê tông trong thùng trộn được lấy theo đồ thị, hình bên
Ta chọn: h = 200 (mm).
V
b

:Thể tích hỗn hợp bêtông trộn được trong một mẻ của một máy trộn.
Dung tích hỗn hợp bê tông đã trộn được V
b
tính theo công thức:
21
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
21
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
K
b
= = 0,65.
=> V
b
= 0,65.1,26 = 0,819 (m
3
) = 819 (lít).
Dung tích hình học của thùng trộn: V
hh
= 2,14 (m
3
).
Theo sơ đồ sự phụ thuộc của chiều cao hỗn hợp bêtông trong thùng vào
thể tích của thùng:
D = = 2,284 (m).
=> D = 2,28 (m).
Đường kính ngoài của cốc trung tâm:
d= 0,33D = 0,75 (m).
Lấy d= 750 (mm).
Chọn thùng trộn có các kích thước sau:

Đường kính Chiều cao
thùng
Chiều cao hỗn
hợp
Thể tích hỗn
hợp
Đường kính ngoài
cốc trung tâm
2,28 (m) 0,5 (m) 0,2 (m). 2,14 (m
3
) 750 (mm)
Lấy R== = 1,14 (m). Thay vào công thức (**) ta có:

gh
ω
≤
2,2
)(
1−
s

4. Tính chọn công suất động cơ
Hình 3: Sơ đồ bố trí cánh trộn trên máy
22
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
x
y
ϕ1
r
2

r
r1
l0
ϕ2
ω2
ω1
22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
a) Công suất tiêu hao do cánh trộn quay xung quanh trục bánh răng hành
tinh (N
1
).
Do bố trí 2 cụm cánh trộn kiểu roto trong máy trộn, nên ta tình công suất cho mỗi
cụm cánh trộn tương tự như cánh trộn kiểu roto.
Tương ứng như máy trộn roto ta có tính sơ bộ thể tích hình học của thùng trộn.
V
roto
=h. = 0,5. = 0,28 (m
3
).
Trong đó: D
roto
= 840 (mm) Coi như đường kính của thùng trộn bê tông loại
rôto.
h = 500 (mm) Chiều cao thùng trộn.
Vậy ta lựa chọn sơ
đồ bố trí cánh trộn
(Sơ đồ
a-V

sx
=0,25 m
3
).
Với 4 cánh trộn được
bố trí như trên hình
vẽ.
23
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
ω1
2
5
0
R
4
2
0
R
3
0
0
R
2
2
0
R
1
5
0
R

5
0
1
0
6
5
°
6
2
°
4
3
°
6
5
°
23
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Các bán kính di chuyển của cánh trộn như trên.
Cánh
Bán kính
1 2 3 4
Bán kính trong r (mm) 50 140 190 290
Bán kính ngoài R (mm) 150 220 300 420
Chọn các thông số của cơ cấu cánh trộn hành tinh.

c
h
: chiều cao cánh trộn

bc
hh )8,015,0(
÷=
lấy
c
h
=0,10 (m).

o
l
: chiều rộng cánh trộn, lấy
bo
hl )8,12,1( ÷=
lấy
o
l
= 0,25 (m).
Vi phân lực cản tác dụng lên cánh trộn:
dp = c.
ρ
.dF.v
2
= c.
ρ
.h.
ω
2
.x
2
.dx.

Vi phân mô men cản quay trục trộn:
dM = dp.x = c.
ρ
.h.
ω
2
.x
3
.dx.
Do đó, mô men cản quay trục trộn có 1 cụm cánh trộn là:
M = c.
ρ
.h.
ω
2
.
dx
R
.x
r
3
∫
=
4
)( h.c.
4
1
442
∑
=

=
−
i
i
riRi
ωρ
(N.m).
Do 2 cụm cánh trộn như nhau và đối xứng nhau, nên ta chỉ tính cho 1 cụm.
M== 440 (N.m)
-Công suất động cơ tính cho một cánh của một cụm roto:
N
đc1
=
( )
[ ]
∑
=
=
−
4
1
44
2
.
.4000

i
i
iii
rRh

c
η
ϖρ
= = = 0,66 (kW).
24
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
24
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Công suất động cơ tính cho cả 2 cụm cánh trộn:
= 2.N
đc1
= 2.0,66 = 1,32 (kW).
-Công suất tiêu hao do ma sát của 2 cụm cánh trộn: .
Vi phân mômen do ma sát được xác định như sau:
d
) (
3
)( 2
2
33
2
1
2
2
1
mN
rRfh
dxxfhM
i

i
i
i
R
r
ms
−
==
∑
∫
=
=
ρπ
γπ
M
ms
=
= 203 (N.m).
công suất khắc phục tổn hao ma sát là :
=2. =2. = 0,61(kW).
Trong đó:
+ c : hệ số lực cản trực diện, lấy c = 5,5.
+ f: hệ số ma sát giữa bê tông và thùng trộn, f=0,5.
+
ρ
: khối lượng riêng hỗn hợp bê tông (kg/m
3
), lấy
ρ
= 2400 (kg/m

3
)=24000
(N).
+
ω
1
: vận tốc góc của trục trộn hành tinh:
ω
= 2 (s
-1
)
 n= 6 (vòng/phút).
+ h
i
= h
c
: Chiều cao cánh trộn tính toán.
+
η
: hiệu suất hệ truyền động, lấy
η
= 0,67.
=>> Công suất N
2
= + = 1,32+0,61= 1,93 (kW).
b, Công suất tiêu hao do cụm cánh trộn quay xung quanh trục trung tâm:
(N
2
).
25

ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
25