TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐỊNH LƯỢNG THAN BỘT KIỂU BĂNG TẢI TRONG QUI TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH NUNG NĂNG SUẤT TỪ 500 1500 KGH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ & CÔNG NGHỆ


NGUYỄN CÔNG HÒA

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐỊNH
LƯỢNG THAN BỘT KIỂU BĂNG TẢI TRONG
QUI TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH NUNG
NĂNG SUẤT TỪ 500 - 1500 KG/H

Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 08 năm 2007

i


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ & CÔNG NGHỆ


TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐỊNH
LƯỢNG THAN BỘT KIỂU BĂNG TẢI TRONG
QUI TRINH SẢN XUẤT GẠCH NUNG
NĂNG SUẤT TỪ 500 - 1500 KG/H
Chuyên ngành: Cơ Khí Bảo Quản Và Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn:
TS: Nguyễn Như Nam

Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Công Hòa

Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 08 năm 2007

ii


MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY
FACULT OF ENGINEERING & TECHNOLOGY


CALCULATING, DESIGNING, FABRICATING
QUATIFYING MACHINEBLACK COAL
BY CONVEYOR BELT`
WITH CAPACITY 500 – 1500 KG/H
Speciality: Engineering For Preserving And Processing Agricultural Products

Supervisor :
Dr. Nguyen Nhu Nam

Student:
Nguyen Cong Hoa

Ho Chi Minh, city
August, 2007

iii


LỜI CẢM TẠ

Trong thời gian thực hiện đề tài, được sự chỉ dạy và truyền đạt kiến thức của
quý thầy cô, tôi xin chân thành cảm ơn:
-

Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM

- Ban Chủ Nhiệm và toàn thể quý Thầy, Cô khoa Cơ Khí - Công Nghệ
Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM đã nhiệt tình truyền đạt kiến thức cho chúng
tôi trong suốt quá trình học tập tại trường.
-

Đặt biệt thầy Tiến sĩ Nguyễn Như Nam, giảng viên khoa Cơ Khí - Công
Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM, người đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong suốt
quá trình thực hiện luận văn này.

-

Tập thể sinh viên lớp 29B Khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã hợp tác và giúp
đỡ trong suốt quá trình học tập.

Tôi xin gởi đến quý Thầy, Cô và Bạn Bè lời chúc sức khoẻ và tràn đầy hạnh
phúc.

iv

TÓM TẮT LUẬN VĂN
ĐỀ TÀI:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ĐỊNH LƯỢNG THAN BỘT KIỂU BĂNG TẢI
TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH NUNG.
NĂNG SUẤT TỪ 500- 1500 KG/H
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
NGUYỄN CÔNG HÒA

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
TS: NGUYỄN NHƯ NAM

1)Mục đích.
Trong quá trình sản xuất gạch nung, than đá được dùng làm nguyên liệu
đốt chính đã góp phần nâng cao chất lượng viên gạch đồng thời giá thành cũng
giảm xuống do chi phí nguyên liệu không cao. Tình trạng ô nhiễm môi trường
cũng được hạn chế đáng kể. Than đá được nghiền nhỏ và trộn với đất trước khi
định hình viên gạch và đưa vào lò nung sẽ đem hiệu quả kinh tế cao
Tính toán máy định lượng than với năng suất có thể điều chỉnh được từ
500- 1500 Kg/h là mục đích của đề tài.
2)Nội dung thực hiện.
- Lựa chọn mô hình máy thiết kế máy
- Tính toán thiết kế bộ phận làm việc chính của máy định lượng
- Theo dõi chế tạo
- Khảo nghiệm và đưa vào sử dụng
3)Kết quả tính toán và khảo nghiệm.
Năng suất
(T/h)
Số vòng quay của Băng tải

Đường kính của tang
Đường kính của trục
Thể tích cửa nạp liệu
Năng suất động cơ

: 0,5- 1,5
( vòng/ phút) : 32
(mm)
: 250
(mm)
: 60
: 0,52
(m3)
(kW)
: 0,72

4)Kết luận.
- Máy được thiết kế, chế tạo và đưa vào sản xuất ở nhà máy gạch Hợp Nhật
Thành, Đồng Nai.
- Máy làm việc ổn định, phù hợp yêu cầu sản xuất đề ra

v


SUMMARY
Thesis:
Disiging- Manufacturing quantifying machine black coal can control by
conveyor belt wich has power 500 - 1500 Kg/h
Student
NGUYEN CONG HOA

Advisor
Dr. NGUYEN NHU NAM

1)Purpose
Black coal is a main material which was used to burn in refined brick industy of
production, it is to take part to raise the brick quality and lession the cost rice,
because the cost of material doesn’t worth mentioning. The condition of
enviromental polution was so deducted. To prind black coal to dust and mix with
clay it was intrucded a kiln, that will be great resulted in econnonmy.
Calculating, desinging quantifying machine black coal can control by conveyor
belt wich has power 500 - 1500 Kg/h is purpose of this Thesis.
2)Contents
- Choose a model of machine
- Design main parts of machine
- Follow the process of manufacture
- Test and apply
3)Result of caculating
Power
Drum- barrel revolution
Diameter axis
Diameter drum- barrel
Volumn carrying
Power motor

(Kg/h)
( circle/ minute)
(mm)
(mm)
(m3)

(kW)

: 0,5 - 1,5
: 32
: 250
: 60
: 0,52
: 0,72

4)Conclude
- The machine was designed, manufactured and operated in Hop Nhat Thanh
brichwork, Dong Nai.
- Machine operated stable. In accordance with require of set up productino.

vi


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa ................................................................................................................. i
Cảm tạ ................................................................................................................... iv
Tóm tắt ................................................................................................................... v
Mục lục ................................................................................................................vii
Chương 1 .Mở đầu ................................................................................................. 1
Chương 2 Tra cứu tài liệu, sách báo phục vụ trực tiếp đề tài ................................ 3
2.1.Giới thiệu sơ bộ công nghệ sản xuất gạch nung bằng lò tuy-nen ...... 3
2.2.Một số tính chất của than đá .............................................................. 5
2.3 Nguyên tắc làm việc của máy định lượng .......................................... 5
2.4. Phân loại máy định lượng ................................................................. 6
2.4.1. Máy định lượng thể tích ................................................................. 6

2.4.1.1. Máy định lượng kiểu tang ........................................................... 6
2.4.1.2. Máy định lượng kiểu đĩa ............................................................. 6
2.4.1.3 Máy định lượng kiểu vít ............................................................... 7
2.4.1.4 Máy định lượng kiểu băng tải ...................................................... 7
2.4.2. Máy định lượng theo trọng lượng .................................................. 7
2.4.2.1 Cân tự động có gàu đổ ................................................................. 8
2.4.2.2. Cân tự động xả đáy ..................................................................... 8
2.4.2.3 Cân học bán tự động .................................................................... 9
2.4.2.4 Cân tự động liên tục ..................................................................... 9
2.5. Cơ sở tính toán máy định lượng ...................................................... 10
2.5.1 Năng suất vận chuyển của băng .................................................... 11
2.5.2 Công suất vận chuyển của băng .................................................... 12
Chương 3 Phương pháp và phương tiện .............................................................. 16
3.1. Phương pháp thiết kế....................................................................... 16
3.2. Phương pháp chế tạo ....................................................................... 16
3.3. Phương pháp khảo nghiệm .............................................................. 16
3.3.1. Dụng cụ đo ................................................................................... 16
3.3.2. Phương pháp đo ........................................................................... 17
3.3.3. Phương pháp thiết kế thí nghiệm ................................................. 17
3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu............................................................ 17
Chương 4 Kết quả và thảo luận............................................................................ 19
4.1. Các dữ liệu thiết kế và yêu cầu kỹ thuật của máy định lượng ........ 19
4.1.1. Các dữ liệu thiết kế ...................................................................... 19
4.1.2. Yêu cầu kỹ thuật của máy định lượng ......................................... 19
4.2. Lựa chọn nguyên lý làm việc và mô hình máy định lượng ............ 19
4.2.1. Lựa chọn nguyên lý làm việc cho máy định lượng thiết kế ......... 19
4.2.2. Lựa chọn mô hình máy định lượng thiết kế ................................. 20
4.3. Tính toán thiết kế băng tải định lượng ............................................ 21
4.3.1 Xác định các thông số làm việc của băng tải ................................ 21
4.3.2. Tính toán thiết kế tang chủ động .................................................. 21

4.3.2.1. Tính chiều cao lớp vật liệu trên băng ........................................ 21
4.3.2.2. Tính tang chủ động.................................................................... 22
vii


4.3.3. Tính toán thiết kế tang bị động .................................................... 22
4.3.4. Kiểm nghiệm lại băng đã chọn .................................................... 22
4.3.5. Tính toán lực kéo băng tải ............................................................ 23
4.3.6. Tính toán công suất động cơ ........................................................ 24
4.3.7. Tính toán thiết kế thùng cấp liệu .................................................. 25
4.4. Tính toán bộ truyền động xích ........................................................ 27
4.4.1 Chọn loại xích ............................................................................ 27
4.4.2 Định số răng đĩa xích .................................................................... 27
4.4.3. Định bươc xích ............................................................................. 27
4.4.4. Định khoảng cách trục và số mắt xích ......................................... 28
4.4.5. Tính đường kính vòng chia của đĩa xích ...................................... 28
4.4.6. Tính lực tác dụng lên trục ............................................................ 29
4.5. Tính toán thiết kế các trục của tang ................................................ 29
4.5.1. Trục tang chủ động....................................................................... 29
4.5.2 Trục tang bị động .......................................................................... 33
4.5.3 Tính then ....................................................................................... 33
4.5.4 Tính toán thiết kế các ổ lăn ........................................................... 35
4.6. Chế tạo ............................................................................................ 36
4.6.1. Công nghệ chế tạo vỏ máy ........................................................... 36
4.6.2. Công nghệ chế tạo trục................................................................. 36
4.6.3 Lắp ráp .......................................................................................... 36
4.7. Khảo nghiệm ................................................................................... 37
4.7.1. Chạy rà ......................................................................................... 37
4.7.2. Khảo nghiệm ................................................................................ 37
4.7.2.1. Mục đích khảo nghiệm .............................................................. 37

4.7.2.2. Kết quả khảo nghiệm ................................................................ 37
4.8. Ý kiến thảo luận .............................................................................. 39
Chương 5 Kết quả và đề nghị .............................................................................. 41
5.1. Kết luận ........................................................................................... 41
5.2. Đề nghị ............................................................................................ 41
Tài liệu tham khảo................................................................................................ 42
Phụ lục
Tập bản vẽ

viii


Chương 1. MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng kinh tế nước ta đã đạt được
những thành tựu vượt bậc, cùng với sự tăng trưởng kinh tế thì ngành xây dựng có
điều kiện phát triển hơn bao giờ hết. Ngành sản xuất gạch nung cả nước nói chung
và khu vực phía Nam nói riêng đã trở thành một ngành công nghiệp phát triển
mạnh mẽ.
Với sự phát triển của nền kinh tế, thì gạch nung sản xuất ra không chỉ cung
cấp cho xây dựng dân dụng mà cho cả xây dựng công nghiệp. Chính vì vậy, ngành
sản xuất gạch nung có thị trường tiêu thụ mạnh, do đó nhu cầu sản xuất gạch là rất
lớn. Với công nghệ sản xuất lạc hậu thì gạch có chất lượng sản xuất thấp, kém ổn
định (hiện nay), không đủ để cung cấp cho thị trường. Còn việc dùng nhiên liệu
dầu hay khí ga thì giá thành sản phẩm rất cao. Khí thải sau quá trình đốt gây ô
nhiễm môi trường.
Trước tình hình đó, công nghệ mới sản xuất gạch dùng hỗn hợp than bột
trộn với đất mà hỗn hợp này tự đốt cháy trong lò tuy- nen để hình thành viên gạch.
Sản phẩm sản xuất ra không có bã, đặt trưng cho kỹ thuật tiến bộ hiện nay. Than
đá được sử dụng trong các lò gạch Tuy nel ở dạng bột. Chúng được định lượng
vào đất để trộn đều trước khi tạo hình Vì vậy, nghiên cứu thiết kế máy định lượng

bột than đá sẽ quyết định cho quá trình trộn đều hỗn hợp đất – than. Vì đất sét ở
dạng dẻo quánh rất khó trộn đều với các nguyên liệu dạng hạt khô rời. Định lượng
liên tục than đá vào băng tải đất để nhào trộn và tạo hình có một tầm quan trọng
rất lớn. Vì vậy việc thiết kế, chế tạo máy định lượng liên tục bột than đá là có tính
cấp thiết và ý nghĩa thực tiễn cao.
Mục đích chính của đề tài là tiến hành thiết kế chế tạo máy định lượng than
bột phục vụ sản xuất gạch nung bằng lò tuy- nen có năng suất 20 triệu viên/năm.
Quá trình nung gạch sử dụng nhiên liệu đốt bằng than bột được pha trộn với đất.

1


Một mẫu máy định lượng than bột năng suất 0,5-1,5 T/h. Năng suất này có
khả năng điều chỉnh được để phù hợp với chất lượng từng loại than. Hỗn hợp trộn
giữa đất và than này có tỉ lệ được quy định nghiêm ngặt theo yêu cầu công nghệ.
Vì vậy nhiệm vụ của luận văn bao gồm:
 Lựa chọn mô hình máy thiết kế phải hoạt động theo nguyên tắc liên tục,
phù hợp với tính chất dây chuyền công nghệ.
 Tính toán thiết kế máy định lượng có khả năng định lượng được than bột
với năng suất 0,5-1,5T/h, đồng thời có khả năng điều chỉnh được bằng cách
điều chỉnh lượng than bột đi qua băng tải nhằm làm cho tính năng của máy
đa năng hơn.
 Chế tạo máy theo mô hình thiết kế
 Khảo nghiệm.
Được sự đồng ý của Ban Chủ nhiệm Khoa Cơ Khí Công Nghệ và dưới sự
hướng dẫn của Thầy Nguyễn Như Nam, chúng tôi thực hiện đề tài:
“Thiết kế chế tạo và khảo nghiệm máy định lượng bột thanđá năng suất định
lượng 500- 1500 Kg/h phục vụ công nghệ sản xuất gạch nung bằng lò Tuy nel”.
Do bước đầu tìm hiểu, tính toán, thiết kế, khảo nghiệm và trình độ còn hạn
chế nên không tránh khỏi sai sót. Chúng tôi xin chân thành cám ơn sự quan tâm

đóng góp của Quí Thầy – Cô, các bạn sinh viên, các cán bộ kỹ thuật và nhà sản
xuất đã giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.

2


Chương 2. TRA CỨU TÀI LIỆU, SÁCH BÁO
PHỤC VỤ TRỰC TIẾP ĐỀ TÀI

2.1. Giới thiệu sơ bộ công nghệ sản xuất gạch nung bằng lò tuy- nen dùng
nguyên liệu than đá
Hình 2.1. giới thiệu sơ đồ công nghệ sản xuất gạch nung bằng lò tuy nel.
Mô tả sơ đồ công nghệ như sau:
Đất đã được ủ để ổn định thành phần (thời gian ủ từ 3 – 6 tháng), được cấp
liệu tự động bằng cấp liệu thùng vào băng tải cấp đất để chuyển lên máy đánh tơi
dạng cánh. Đất sau khi làm tơi được được băng tải đưa tới máy xa luân để làm
nhuyễn kết hợp trộn đều thành phần. Ở công đọan này, máy nghiền có chất lượng
làm việc tốt nhất là máy nghiền xa luân hay còn gọi là máy nghiền kiểu chậu con
lăn. Từ chậu con lăn đất tiếp tục chuyển tới băng tải 2 để đưa đi trộn đều trên các
máy trộn kiểu cánh hay nghiền xa luân lại lần hai. Trên đường vận chuyển, bột
than đá được định lượng theo tỷ lệ vào băng tải 2. Lượng bột than đá định lượng
cho năng suất tạo hình của nhà máy gạch nung tuy nel 20 triệu viên năm từ 800 –
1.200 kg/h. Để mở rộng phạm vi làm việc khi có trục trặc ở phần tạo hình hay cấp
đất, lượng bột than đá có thể điều chỉnh trong phạm vi rộng hơn từ 500 – 1.500
kg/h.
Sau khi trộn đều đất và bột than đá có kết hợp bổ sung nước, từ đây nguyên
liệu được băng tải 3 chuyển tới máy nghiền trục để nhào nghiền nguyên liệu.
Nguyên liệu qua nhào nghiền được băng tải 4 chuyển tới máy tạo hình là máy ép
kiểu vít. Gạch được đùn ép ra kiểu thanh dài vô tạn, được dao cát kiểu dây cắt
thành từng viên gạch mộc nhỏ. Để điều chỉnh kích thước mặt cắt ngang viên gạch,

người ta dung các lọai khuôn ép khác nhau.
Băng tải cấp đất
3


Máy đánh tơi
Băng tải 1
Máy nghiền Xa luân con lăn
Băng tải 2
Máy định lượng than trộn
Máy trộn
Băng tải 3
Máy cán (Máy nghiền trục )
Băng tải 4
Máy tạo hình
Máy cắt gạch
Băng tải gạch mộc

Thành phẩm
Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất gạch nung bằng lò Tuy nel.
Sau khi tạo hình xong, gạch mộc được làm khô bằng máy sấy hay phơi
hóng. Gạch mộc khô được xếp vào lò theo từng xe gòong . Gạch nung bằng lò tuy

4


nel dạng ống làm việc liên tục, cứ sau 15 – 30 phút người ta lấy một xe gạch đã
nung ra và chuyển một xe gạch mộc vào.
2.2. Một số tính chất của than đá
 Khối lượng riêng: 1400  1800 kg/m3

 Khối lượng thể tích: 800 kg/m3
 Giới hạn bền khi kéo: 5 N/mm2;
 Giới hạn bền khi nén: 2  25 N/mm2
 Mô đun đàn hồi: 0,07  0,6.104 N/mm2
 Hệ số ma sát:


Với kim loại chuyển động: 0,32



Với kim loại đứng yên: 0,84



Với gỗ chuyển động: 0.47



Với gỗ đứng yên: 0,84

 Góc nghiêng tự nhiên chuyển động: 350
 Góc nghiêng tự nhiên động: 300
 Góc nghiêng tự nhiên tĩnh: 450
 Vận tốc thăng bằng bụi than: 0,14 m/s
2.3. Nguyên tắc làm việc của máy định lượng
Có hai phương pháp định lượng vật liệu là phương pháp thể tích và phương
pháp khối lượng:
- Các máy định lượng theo nguyên tắc định lượng theo thể tích có cấu tạo, sử dụng
và sửa chữa đơn giản, tuy nhiên chúng không đảm bảo độ chính xác cao. Thuộc về

nhóm máy này làm việc thường liên tục dạng băng tải. Tuy nhiên cũng có máy
làm việc gián đọan.
- Các máy làm việc theo nguyên tắc khối lượng được tiến hành định lượng từng
phần hoặc liên tục, máy có khả năng định lượng có độ chính xác cao nhưng phức
tạp và có giá thành cao. Hầu hết máy định lượng làm việc theo nguyên lý này làm
việc gián đọan.
Việc lựa chọn phương pháp định lượng tuỳ theo tính chất cơ lý và cỡ hạt
định lượng theo yêu cầu: sản phẩm rời, sản phẩm lỏng, sản phẩm bột nhão.
5


2.4. Phân loại máy định lượng
2.4.1. Máy định lượng theo thể tích
2.4.1.1. Máy định lượng kiểu tang
Máy định lượng kiểu tang rất đơn giản, gồm một tang quay (có thể là tang
trơn, tang có ngăn hoặc tang có hộc chứa) ngoài được bộc kín để tạo dòng sản
phẩm cuốn theo tang từ miệng nạp liệu phía trên và đổ xuống miệng tháo liệu phía
dưới. Ở hình dưới là cơ cấu truyền động bánh răng cóc và máy định lượng loại
tang có hốc được thể hiện.

Hình 2.2. Tang định lượng có bánh răng cóc điều chỉnh
1. Trục truyền động; 2. Tay quay; 3. Ốc định vị; 4. Phếu tiếp liệu;
5. Cửa quan sát; 6. Tang định lượng; 7. Cần cóc; 8. Bánh răng cóc.
2.4.1.2. Máy định lượng kiểu đĩa
Hình 2.3. giới thiệu cấu tạo máy định lượng lien tục kiểu đĩa quay.

Hình 2.3. Sơ đồ bộ phận công tác máy định lượng kiểu đĩa quay.
1.Đĩa quay; 2.Tấm gạt; 3.Ống nạp liệu; 4.Trục quay

6

Máy định lượng kiểu đĩa gồm một đĩa quay 1 quay xung quanh trục thẳng
đứng, tấm gạt 2 để gạt sản phẩm xuống phễu tháo liệu. Chiều cao lớp sản phẩm
trên đĩa có thể thay đổi nhờ thay đổi khoảng cách giữa đĩa và ống nạp liệu 3. Lớp
sản phẩm chảy qua ống nạp liệu tạo thành đống hình nón trên đĩa và quay theo đĩa
qua tay gạt 2 chảy xuống phiễu tháo sản phẩm.
Năng suất của máy phụ thuộc vào thể tích sản phẩm trên đĩa, chiều cao và
vị trí đặt thanh gạt cũng như số vòng quay của đĩa.
2.4.1.3. Máy định lượng kiểu vít tải
Máy định lượng kiểu vít tải thường được dùng cho các sản phẩm hạt, cục
nhỏ, dạng bột và trong quá trình định lượng có thể cho phép gãy nát một ít.
Năng suất của máy định lượng này có thể thay đổi bằng cách thay đổi số
vòng quay của trục vít. Máy định lượng này có thể đặt nằm ngang hoặc nằm
nghiêng. (hình 2.4.)

Hình 2.4. Sơ đồ máy định lượng kiểu vít.
1. Phiễu tiếp liệu; 2. Hợp vít tải; 3. Vít tải; 4. Trục vít tải.
2.4.1.4. Máy định lượng kiểu băng
Máy định lượng kiểu băng được dùng để tiếp liệu và định lượng liên tục
các loại vật liệu cục nhỏ cũng như các loại vật liệu dính ướt. Với vật liệu ẩm, dính,
dùng thanh gạt làm sạch bộ phận chịu tải và băng tải bông tẩm cao su.
Dọc theo băng có thể làm gầu đỡ tạo thành máng mà trong đó vật liệu
chuyển dịch. Lớp vật liệu được tiếp đồng đều và có thể điều chỉnh bằng tấm chắn
đặt ngay tại hộp cấp liệu. Băng tải định lượng có thể đặt nằm ngang hoặc nằm
nghiêng. Nhánh băng phía trên đỡ bằng những con lăn, hoặc chuyển động trên tấm
phẳng nếu chiều dài băng dưới 6 m..
2.4.2. Máy định lượng theo trọng lượng
7

2.4.2.1. Cân tự động có gàu đổ
Cân tự động có gàu đổ có cấu tạo gồm khung giá, cơ cấu cân thô và nạp
liệu, cơ cấu cân phần dư, bộ phận điều chỉnh độ chính xác, bộ phận ổn định dao
động, cơ cấu đổ gàu và đếm. Hình 2.5. trình bày cấu tạo cân tự động gầu đổ.

Hình 2.5. Cân tự động có gàu đổ.
1. Dao tựa; 2, 6. Dao tựa; 3. Đối trọng; 4. Phiễu tiếp liệu; 5. Van tháo liệu;
7. Đòn cân; 8. Quả cân; 9. Điểm chặn; 10. Van chặn.
Gàu 1 được treo sao cho trọng tâm gàu rỗng nằm về phía bên phải mặt
phẳng thẳng đứng đi qua giá treo 2, còn trọng tâm khi gàu chứa liệu nằm về phía
bên trái mặt phẳng đó.
Đạt được điều kiện này là nhờ ở đáy gàu có lắp thêm đối trọng 3 làm cho
phần phải của gàu rỗng nặng hơn. Gàu được nạp thô với lưu lượng lớn và nạp tinh
chỉnh với dòng lưu lượng nhỏ bổ sung thêm vào để đạt khối lượng qui định.
2.4.2.2. Cân tự động xả đáy
Cân tự động xả đáy có cấu tạo như hình 2.6. Đòn cân 1 với 2 dao tựa hai
đầu được gác trên giá cố định. Phía bên trái đó là quang treo quả cân, còn bên phải
là gàu xả đáy. Phễu nạp liệu được lắp độc lập trên gàu và đóng mở bởi van lá 4 và
hệ thống đòn khớp động 3, 7, 11, 12, 13 liên kết với cơ cấu xả đáy 10. Van lá 4
được giữ ở trạng thái mở nhờ gối đỡ 9 gắn trên gàu và thanh treo 5 có hệ thống
đệm lò xo 6..

8


Hình 2.6. Cơ cấu cân tự động xả đáy.
1. Đòn cân; 2, 3, 7, 11, 12, 13. Thanh
truyền; 4. Van lá; 5. Thanh treo; 6. Lò
xo; 8. Con chạy;9. Gối đỡ; 10. Cơ cấu

đóng, mở đáy.

2.4.2.3. Cân học bán tự động
Trong các nhà máy sản xuất hỗn hợp cũng thường sử dụng cân bán tự động
có cấu tạo như hình 2.7. Ở đây vật liệu từ thùng chứa 1 nhờ vít tải 2 cấp vào cân 5
treo vào hai khối lăng trụ 6 trên cán cân 7. Cán cân này dựa trên những lăng trụ 8
đặt trên giá treo của khung và ở đầu bên phải mang quả cân 9.
Khi khối lượng trong thùng cân đạt mức cân bằng với quả cân 9, cán cân 7
sẽ quay và ngắt các núm tiếp xúc điện 10 làm ngắt điện động cơ điện 3 truyền
động cho vít tải qua hộp giảm tốc cho trục vít 4.

Hình 2.7. Sơ đồ cân học bán tự động.
1. Thùng chứa; 2. V ít t ải; 3. Động cơ; 4. Hộp giảm tốc; 5. Thùng cân;
6,8. Dao tựa; 7. Đòn cân; 9. Quả cân; 10,11. Công tắc.
2.4.2.4. Cân tự động liên tục
Trong nhiều dây chuyền sản xuất đòi hỏi phải có định lượng liên tục với
một lưu lượng nhất định. Để thực hiện được yêu cầu đó thường người ta sử dụng
9


hệ thống định lượng bằng băng tải sẽ tạo điều kiện ổn định lưu lượng nguyên liệu
theo khối lượng, không phụ thuộc vào tính chất cơ lí của vật liệu hoặc một số điều
kiện không ổn định khác.

Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống tự động định lượng bằng băng tải.
1. Bộ phận nạp liệu; 2. Băng tải; 3. Cơ cấu cân; 4. Cụm điều khiển tự động
5. Hệ thống điều khiển; 6.Dụng cụ tự ghi.
2.5. Cơ sở tính toán máy định lượng
Băng tải được dùng để vận chuyển liên tục các vật liệu đơn chiếc và vật
liệu rời theo phương ngang hoặc nghiêng ( thường không nghiêng quá 30o ). Khác

với các loại thiết bị vận chuyển khác, băng tải có chiều dài vận chuyển lớn, năng
suất cao, kết cấu đơn giản, nhỏ, làm việc tin cậy và sử dụng thuận tiện.
Bộ phận dẫn động băng tải thường được đặt ở phía đầu tháo sản phẩm. Bộ
phận dẫn động gồm có động cơ điện, hộp giảm tốc, tang dẫn, tang bị dẫn. Kích
thước của tang được xác định như sau:
- Đường kính tang được xác định theo công thức:
D  k.i ( mm )

(2.1)

Với i – là số lớp đệm của băng tẩm cao su.
k - hệ số tỷ lệ.
Đối với tang dẫn động:
k = 125 nếu i = 2  6; l = 150 nếu i = 8  12
Đối với tang kéo căng và tang nghiêng:
K = 100  125, còn trong các trường hợp đặc biệt k = 50
10


- Chiều dài của tang được xác định phụ thuộc vào chiều rộng của băng.
L = B + 2.C (mm)

(2.2)

Với B – chiều rộng của băng, ( mm ); C = 60-70 ( mm ).
2.5.1. Năng suất vận chuyển của băng
a) Đối với băng tải phẳng, xác định công suất như sau:
Q = 900.B2.v. tg [ kg/h ]

(2.3)

Trong đó: B là chiều rộng của băng, m;
 là khối lượng riêng xốp của vật liệu vận chuyển, kg/m3;

 là góc nghiêng tự nhiên của vật liệu,   45 0 ;

v là vận tốc chuyển động của băng, m/s.
Vận tốc chuyển động của băng phụ thuộc vào loại vật liệu và kích thước
vật liệu, có thể chọn như sau:
Loại vật liệu

Vận tốc băng, ( m/s )

Thóc, gạo, đỗ

2,5  4,0

Cám, trấu

1,5  2,0

Ngô hạt

1,5  2,5

Bột đóng bao

0,75  1,5

Ximăng, quặng nghiền nhỏ

0,8  1,0

Than đá, than bùn, cát, muối nhỏ

1,0  2,5

Xỉ, tro

1,0  2,0

Than cóc, than cám

1,0  1,6

Kiện hàng

0,8  1,2

b) Đối với băng tải hình máng, xác định năng suất như sau:
Q = 900AB2v  [ kg/h ]
Trong đó:

(2.4)

B, v,  như ở công thức trên;
A là hệ số, kể đến dạng hình máng của băng, thường lấy A = 3,8  3,9.

Đối với băng tải đặt nghiêng thì năng suất của nó nhỏ hơn năng suất của
băng tải đặt ngang bởi vì chiều cao lớp vật liệu ở trên băng giảm. Khi tính năng

11


suất băng tải đặt nghiêng ta vẫn dùng 2 công thức trên nhưng chú ý thay vận tốc v
bằng vận tốc vnghiêng và xác định nó như sau:
vnghiêng = v.

(2.5)

Với  là hệ số giảm vận tốc,  < 1, nó phụ thuộc vào độ nghiêng của băng
tải, chọn nó như sau:
Độ nghiêng của băng, độ...

0

10

13

16

19

Hệ số  ...

1

0,96

0,94

0,92 0,89

25
0,85

2.5.2. Công suất dẫn động băng tải
- Xác định công suất dẫn động băng tải theo công thức tổng quát như sau:
N=

1
(N1+ N2+ N3+ N4+ N5)
K

[kW]

(2.6)

Trong đó:
K là hệ số kể tới trở lực của băng trên tang dẫn, tang bị dẫn, tang làm căng
băng và ma sát ở các gối đỡ của chúng, thường lấy K = 0,8  0,85;
N1 là công suất cần thiết để khắc phục trở lực của nhánh có tải, nó phụ
thuộc vào trọng lượng của bộ phận quay, vận tốc của băng, hệ số trở lực và
chiều dài của nhánh có tải và được xác định như sau:
N1 = q1.v.C1.L1.10 3
Trong đó:

(2.7)

v là vận tốc của băng, m/s
L1 là chiều dài của nhánh có tải, m;
C1 là hệ số trở lực của nhánh có tải, C= 0,04
q1 là tổng trọng lượng của các bộ phận tham gia chuyển động của

nhánh có tải tính trên 1 m chiều dài băng và trọng lượng của 1 m băng, tính bằng
N/m. Chọn q1 như sau:
Chiều rộng băng (mm) 400
Giá trị q1 (N/m)

86

500

600

113

140

750
170

900
210

1100
250

Thay giá trị của C1 vào ta có:

N 1= 4.10 5 q1.v.L1 [kW]

(2.8)

• N2 là công suất cần thiết để khắc phục trở lực của nhánh không tải, được xác
định như sau:
N2 = 4.10 5 q2.v.L2 [kW]

(2.9)
12


Trong đó: v là vận tốc của băng, m/s;
L2 là chiều dài của nhánh băng không tải, m;
q2 là tổng trọng lượng của các bộ phận tham gia chuyển động trên 1 m
chiều dài băng của nhánh không tải (N/m).
Chọn q2 như sau:
Chiều rộng băng (mm) 400
Giá trị q2 (N/m)

500

600

63

80

51

750
100

900
120

1100
140

• N3 là công suất cần thiết để vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang, tỉ lệ với
trọng lượng của vật liệu trên băng, với vận tốc của băng và với hệ số trở lực, xác
định như sau:
N3 = C3.v.q3.L3.10 3 [kW]

(2.10)

Trong đó: v là vận tốc của băng tải, m;
C3 là hệ số trở lực, lấy C 3 = 0,05;
L3 là chiều dài vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang, m;
q3 là trọng lượng của vật liệu trên 1 m chiều dài băng ,N/m;
q3 =

Q
3600.v

(2.11)

Thay giá trị của C3 và của q3 vào công thức, ta có:
N3 = 1,38.10 8 QL3 [kW]

(2.12)

Q là năng suất vận chuyển tính theo N/h.
• N4 là công suất tiêu hao để tháo liệu bằng tấm gạt đặt ở trên băng được xác định
như sau:
N4 = 1,1.10 3 QBtg  [kW]

(2.13)

Trong đó: Q là năng suất vận chuyển của băng, kg/h;
B là bề rộng băng, m;
 là góc nghiêng của tấm gạt

• N5 là công suất cần thiết để nâng lên một độ cao nhất định được xác định như
sau:
N5 = 2,7.10 6 QH [kW]
Trong đó: H là chiều cao nâng vật liệu so với mặt phẳng ngang, m;
Q là năng suất của băng tải, kg/h.
13

(2.14)


- Công suất yêu cầu trên tang dẫn: phương pháp tính theo tổn thất chính.
Ntg = 

37.Q.H 37..Q.L k ..L.v


10000

10000
10000

( ngựa )

(2.15)

Trong đó:
Q - năng suất của băng tải, T/giờ ;
L - chiều dài băng, m;
H - chênh lệch độ cao giữa tang đầu và cuối, m;
v - vận tốc băng, m/s;
 - hệ số cản chuyển động của băng theo phương ngang; đối với con lăn

trên ổ tựa lăn thì  = 0,04, còn trên ổ tựa trượt thì  = 0,06.
k – hệ số tính đến tải trọng băng ( qb ) và con lăn ( qcl ) trên một mét dài,
k = 135(qb + qcl ). Để tính toán sơ bộ thì k có thể lấy phụ thuộc vào
chiều rộng băng B (mm)
B

400

500

600

650

700

800

1000 1200 1400

k

3400 4300 4900 5200 5600 7000 9200 11300 13500
Dấu ( + ) tương ứng với chiều năng vât liệu, dấu ( - ) tương ứng với chiều

đi xuống.
Số hạng thứ nhất của công thức là công suất để nâng vật liệu, số hạng thứ
hai tính đến công suất để di chuyển vật liệu, còn số hạng thứ ba là công suất để
thắng các thành phần cản của băng và con lăn.
Đối với những băng tải ngắn, công suất chính còn được nhân thêm với hệ
số hiệu chỉnh để tính đến lực cản ở những tang đầu và cuối.
Với chiều dài băng L = 3  15m:

ktg = 1,2

Với chiều dài băng L = 15  30m:

ktg = 1,1

Với chiều dài băng L > 30m:

ktg = 105

Công suất động cơ điện được xác định dựa vào công suất yêu cầu tổng
cộng Ntg tính bằng sức ngựa:
Nđc =

Ntg
1,36

(kW)

(2.17)

 = 0,9 – đối với trạm dẫn động một hộp giảm tốc.

14


 = 0,85 – đối với trạm dẫn động một hộp giảm tốc và một bộ truyền bánh răng

hở.
 = 0,8 – đối với trạm dẫn động có hai bộ truyền bánh răng hở.

15


Chương 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN
3.1. Phương pháp thiết kế.
Máy định lượng than là loại máy làm việc theo phương pháp liên tục trong
dây chuyền công nghệ sản xuất gạch nung bằng lò tuy- nen. Qua phân tích các
kiểu máy định lượng, chúng tôi chọn máy định lượng kiểu băng tải. Như vậy, quá
trình tính toán thiết kế máy định lượng than như là tính toán thiết kế băng tải. Để
điều chỉnh máy chúng tôi áp dụng phương pháp điều chỉnh tấm chắn ở cửa ra máy
định lượng kết hợp điều chỉnh tốc độ băng tải. Bằng cách này chúng tôi có thể
điều chỉnh được lượng than bột cho máy trộn. Để đảm bảo lượng điều chỉnh vô

cấp, ta chọn động cơ điện vô cấp có bán rất nhiều trên thị trường.
Các nội dung còn lại khi tính toán thiết kế như tính toán động cơ điện, tính
toán truyền động xích, tính toán xích bền, tính bộ phận cấp liệu, chúng tôi áp dụng
lý thuyết tính toán chuyển động cơ khí, sức bền vật liệu để tính.
3.2. Phương pháp chế tạo.
Để lập công nghệ chế tạo máy tính lượng than theo thiết kế, chúng tôi tiến
hành phân máy theo các cụm công nghệ chế tạo, các cụm chi tiết cơ bản bao gồm:
- Công nghệ chế tạo các chi tiết họ càng: khung băng tải.
- Công nghệ chế tạo các chi tiết dạng trục: gồm các trục tang băng tải, trục đỡ
nhánh bị động.
- Công nghệ chế tạo các chi tiết họ moay ơ: Gồm các tang dẫn động.
- Công nghệ chế tạo các chi tiết họ hộp: hộp che bộ truyền động.
- Các chi tiết tiêu chuẩn như bu lông, đai ốc, đĩa xích, ổ bi, xích... được mua trên
thị trường.
3.3. Phương pháp khảo nghiệm
3.3.1. Dụng cụ đo
16


+ Đo các thông số hình học: thước đo mét với chiều dài đo tới 5 m, khỏang đơn vị
1 mm; thước đo góc; thước kẹp; ê ke; com pa;
+ Đo các thông số động học: đồng hồ đo thời gian; đồng hồ đo số vòng quay;
+ Đo các thông số động lực học: đồng hồ đo công suất;
+ Đo nhiệt độ: thiết bị đo nhiệt độ bằng cảm biến hiện số điện tử.
3.3.2. Phương pháp đo
Các số liệu đo đạc trong quá trình thực hiện đề tài gồm đo các thông số
hình học, đo khối lượng, đo thời gian, đo vận tốc, đo công suất tiêu thụ điện. Các
thong số này được đo đạc theo qui định.
-

Để đo tốc độ quay của trục, chúng tôi dùng đồng hồ đo tốc độ quay.

-

Để đo kích thước hình học, dùng các loại thước như: thước mét, thước kẹp,
thước pan- me...

-

Để đo công suất điện dùng đồng hồ đo công suất

-

Để đo khối lượng dùng cân các loại để đo khối lượng than định lượng.

-

Để đo thời gian , dùng đồng hồ đo thời gian

3.3.3. Phương pháp thiết kế thí nghiệm
Khảo nghiệm nghiệm được tiến hành theo 2 nội dung là khảo nghiệm chạy
rà và khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để bàn giao máy ra sản
xuất.
Khảo nghiệm chạy rà được tiến hành theo phương pháp qui định chạy rà
máy mới.
Khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật được thực hiện với số
lần lặp lại 5. Các bố trí thí nghiệm theo lối ngẫu nhiên hoàn toàn với các mức thí
nghiệm là khoảng hở cửa điều chỉnh.
3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu

17