luận văn máy sàn đá được cải tiến và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
HỆ THỐNG SÀNG ĐÁ DĂM
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

ThS. Mai Vĩnh Phúc

Nguyễn Duy Tân (MSSV: B1305523)
Nguyễn Văn Việt (MSSV: B1305519)
Ngành: Kỹ thuật cơ khí - Khóa: K39

-Cần Thơ, tháng 12 năm 2017-


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày 04 tháng 12 năm 2017
Cán bộ hƣớng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

…………………………………


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày 04 tháng 12 năm 2017

Cán bộ hƣớng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

…………………………………


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày 04 tháng 12 năm 2017
Cán bộ hƣớng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

…………………………………


LỜI CÁM ƠN

Chúng em xin cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Cần Thơ, Khoa
Công Nghệ, các thầy cô bộ môn. Đặc biệt, chúng em xin cám ơn thầy Mai Vĩnh
Phúc đã tận tình hướng dẫn, góp ý kiến quý báo cho đề tài của chúng em.
Chúng em cũng xin gửi đến gia đình lòng biết ơn sâu sắc đối với cha, mẹ và
các thành viên trong gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về vật chất và tinh thần
để cho chúng em có điều kiện học tập tốt nhất. Lời cảm ơn đến bạn bè cùng khóa đã
nhiệt tình giúp đỡ, chia sẽ và đóng góp ý kiến cho chúng em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Tuy đã có nhiều cố gắng trong lúc thực hiện đề tài nhưng chắc chắn không
tránh khỏi những sai sót do còn hạn chế về kiến thức và thời gian có hạn. Rất mong
quý thầy, quý cô và các bạn thông cảm, đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn chỉnh
hơn.
Sau cùng chúng em xin kính chúc thầy cô Trường Đại Học Cần Thơ, Khoa
Công Nghệ, thầy Mai Vĩnh Phúc cùng các Thầy trong bộ môn dồi dào sức khỏe
cùng với lời chúc tốt đẹp nhất.
Chúng em xin chân thành cám ơn!

Cần Thơ, ngày 04 tháng 12 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Hiện nay ở nước ta, các ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựng
giao thông, xây dựng thủy lợi phát triển nhanh, mạnh cả về quy mô, tốc độ và chất
lượng. Do vậy việc cung cấp vật liệu như đá, xi măng, sắt th p là cần thiết và đòi
hỏi với số lượng lớn. Đi đôi với nhu cầu về nguyên vật liệu là các thiết b máy móc
tạo ra chúng, và trong đó máy sàng đá dăm là một phần không thể thiếu trong dây
chuyền sản xuất đá, quyết đ nh đến chất lượng sản phẩm đầu ra của cả dây chuyền

khai thác.
Để có thể đi sâu vào việc tính toán , thiết kế các bộ phận của hê thống. Trước
tiên, tổng quan về tình hình phát triển, đặc điểm và phân loại các loại máy sàng.
Khảo sát một số loại máy sàng đá đã có trong nước, cũng như trên thế giới. Từ đó
đưa ra nhiều phương án thiết kế và chọn ra phương án thiết kế tối ưu nhất để đi vào
tính toán, thiết kế. Do đề tài có phạm vi tương đối rộng và thời gian hạn chế nên đề
tài này chỉ dừng lại ở những công việc tính toán thiết kế và mô phỏng hệ thống sàng
đá.
Kết quả đạt được sau khoảng thời gian thực hiện đề tài là: quyển thuyết
minh, lập bản vẽ lắp, bản vẽ lắp ráp một số chi tiết, tập bản vẽ chế tạo một số chi
tiết và thực hiện mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Autodesk Inventor.


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................... 1
1.1. Phân tích về nhu cầu của máy sàng đá ..........................................................1
1.2. Phân loại đá dăm trong xây dựng ..................................................................2
1.3. Quá trình sàng đá ...........................................................................................6
1.3.1. Quá trình sàng sơ bộ ............................................................................7
1.3.2. Quá trình sàng trung gian .....................................................................7
1.3.3. Quá trình sàng thành phẩm ..................................................................8
1.4. Phân loại máy sàng ........................................................................................8
1.4.1. Máy sàng thanh ghi ..............................................................................8
1.4.2. Máy sàng lắc ........................................................................................8
1.4.2.1 Máy sàng lắc ngang .......................................................................9
1.4.2.2. Máy sàng lắc vi phân ..................................................................10
1.4.3. Máy sàng rung ....................................................................................11
1.4.3.1. Máy sàng rung lệch tâm..............................................................11
1.4.3.3. Máy sàng rung có hướng ............................................................13
1.4.4. Máy sàng quay ...................................................................................14

1.4.4.1. Máy sàng ống..............................................................................14
1.4.4.2 Máy sàng trục quay......................................................................16
1.5. Phân loại và bố trí mặt sàng ........................................................................17
1.5.1 Phân loại mặt sàng ..............................................................................17
1.5.2. Bố trí mặt sàng trên máy sàng............................................................17
1.6. Tình hình sản xuất và thương mại trong nước ............................................18
1.7. Tình hình sản xuất và thương mại ngoài nước ............................................18
CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ...…..30

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

i

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


2.1. Chọn phương án thiết kế cho từng bộ phận.................................................30
2.1.1. Chọn kiểu máy sàng ...........................................................................30
2.1.1.1. Máy sàng ống..............................................................................30
2.1.1.2. Máy sàng rung vô hướng ............................................................31
2.1.1.3. Máy sàng rung có hướng ............................................................31
2.1.1.4. Máy sàng rung lệch tâm..............................................................32
2.1.1.5. Máy sàng lắc vi phân ..................................................................32
2.1.2. Chọn động cơ .....................................................................................33
2.1.2.1 Động cơ đồng bộ .........................................................................33
2.1.2.2. Động cơ không đồng bộ ba pha ..................................................33
2.1.2.3. Động cơ không đồng bộ 1 pha ....................................................33
2.1.2.4. Động cơ Diesel ...........................................................................34
2.1.3. Chọn bộ truyền động ..........................................................................34

2.1.3.1. Bộ chuyền xích ống – con lăn ....................................................34
2.1.3.2. Bộ chuyền dai thang ...................................................................35
2.1.3.3. Bộ truyền đai dẹt.........................................................................35
2.1.3.4. Bộ truyền đai răng ......................................................................36
2.1.4. Chọn loại mặt sàng.............................................................................37
2.1.4.1. Mặt sàng lưới th p đan ...............................................................37
2.1.4.2. Mặt sàng lưới thép hàn ...............................................................37
2.1.4.4. Mặt sàng lưới cao su ...................................................................38
2.1.5. Chọn lò xo giảm chấn ........................................................................39
2.1.5.1. Lò xo xoắn trụ ch u nén và tiết diện tròn....................................39
2.1.5.2. Lò xo xoắn trụ ch u nén tiết diện hình chữ nhật .........................40
2.1.5.3. Lò xo lá (nhíp) ............................................................................41
2.1.5.4. Lò xo đĩa .....................................................................................41
2.2.1. Phương án 1 .......................................................................................44

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

ii

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


2.2.2. Phương án 2 .......................................................................................44
2.2.3. Phương án 3 .......................................................................................44
2.2.4. Phương án 4 .......................................................................................45
2.3. So sánh các phương án thiết kế ...................................................................45
2.3.1. So sánh không gia trọng .....................................................................45
2.3.1. So sáng có gia trọng ...........................................................................46
2.4. Kết luận........................................................................................................47

CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ......................................... 48
3.1. Phân tích động lực sàng, tính toán các thông số đầu vào ............................48
3.1.1. Năng suất máy....................................................................................48
3.1.2. Tốc độ, tần số và biên độ dao động của mặt sàng .............................48
3.2. Tính toán và chọn động cơ ..........................................................................55
3.3. Thiết kế bộ truyền đai. .................................................................................56
3.4. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng ........................................................59
3.4.1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng .........................................................60
3.4.2. Đ nh ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép .............................60
3.4.3. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng. .................................................................61
3.4.4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng .......................................................61
3.4.5. Xác đ nh khoảng cách trục A .............................................................61
3.4.6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng ............62
3.4.7. Đ nh chính xác hệ số tải trọng K .......................................................62
3.4.8. Xác đ nh modun, số răng và góc nghiêng của răng ...........................62
3.4.9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng ...................................................63
3.4.10. Kiểm nghiệm sức bền của răng khi ch u quá tải đột ngột trong thời
gian ngắn ...................................................................................................................64
3.4.11. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền .................................64
3.4.12. Tính các lực tác dụng lên trục ..........................................................65

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

iii

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


3.5. Tính toán thiết kế trục và then .....................................................................66

3.5.1. Tính toán thiết kế trục 1 .....................................................................66
3.5.3. Tính toán thiết kế then .......................................................................79
3.5.3.1. Tính then tại v trí lắp đai và cặp bánh răng ...............................80
3.5.3.2. Tính toán then tại v trí các bánh lệch tâm .................................80
3.7. Tính toán thiết kế bánh lệch tâm .................................................................84
3.8 Tính toán thiết kế băng tải ............................................................................85

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

iv

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


DANH SÁCH HÌNH

Hình 1. 1 Đá 1x2 .............................................................................................2
Hình 1. 2 Đá 5x7 .............................................................................................3
Hình 1. 3 Đá 5x7 .............................................................................................3
Hình 1. 4 Đá 6x9 .............................................................................................4
Hình 1. 5 Đá 9x15 ...........................................................................................4
Hình 1. 6 Đá mi sàng .......................................................................................5
Hình 1. 7 Đá mi bụi .........................................................................................5
Hình 1. 8 Đá 0x14 ...........................................................................................6
Hình 1. 9 Sơ đồ các giai đoạn của quá trình sản xuất đá.................................6
Hình 1. 10 Phân loại máy sàng ........................................................................8
Hình 1. 11 Máy sàng lắc ngang (sàng treo).....................................................9
Hình 1. 12 Máy sàng lắc vi phân ...................................................................10
Hình 1. 13 Máy sàng rung lệch tâm ..............................................................11

Hình 1. 14 Máy sàng rung vô hướng .............................................................12
Hình 1. 15 Máy sàng rung có hướng .............................................................13
Hình 1. 16 Máy sàng ống ..............................................................................14
Hình 1. 17 Máy sàng trục quay .....................................................................16
Hình 1. 18 Máy sàng rung của công ty Thuận Vinh .....................................19
Hình 1. 19 Máy sàng rung của công ty Hoà Phát ..........................................19
Hình 1. 20 Máy sàng lồng của công ty Thành An.........................................20
Hình 1. 21 Máy nghiền, sàng đá của công ty Lương Hà – Thiều Thụy ........22
Hình 1. 22 Máy sàng rung hệ SS của công ty Lương Hà ..............................22
Hình 1. 23 Máy sàng rung hệ NSR của công ty Nakayama (Nhật Bản) .......24

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

iv

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Hình 1. 24 Máy sàng rung hệ GS của công ty Nakayama (Nhật bản) ..........25
Hình 1. 25 Máy sàng rung hẹ YKN của công ty ShiBang Machinery ..........26
Hình 1. 26 Máy sàng rung hệ YA của công ty Henan ZhengZhou (Trung
Quốc) .........................................................................................................................27
Hình 1. 27 Máy sàng lồng của công ty Tufman (Đức) .................................28
Hình 1. 28 Máy nghiền sàng của công ty Lokotrack LT220D công suất 310
kW của công ty Metso (Phần Lan) ............................................................................29
Hình 1. 29 Máy nghiền sàng đá của công ty Kleeman (Đức) .......................29
H ình 2. 1 Máy sàng ống................................................................................30

Hình 2. 2 Máy sàng rung vô hướng ...............................................................31

Hình 2. 3 Máy sàng rung có hướng ...............................................................31
Hình 2. 4 Máy sàng rung lệch tâm ................................................................32
Hình 2. 5 Sơ đồ cấu tạo máy sàng lắc vi phân ..............................................32
Hình 2. 6 Động cơ điện .................................................................................33
Hình 2. 7 Động cơ Diesel ..............................................................................34
Hình 2. 8 Cấu tạo đĩa xích .............................................................................34
Hình 2. 9 Bộ truyền đai thang .......................................................................35
Hình 2. 10 Bộ truyền đai thang .....................................................................36
Hình 2. 11 Bộ truyền đai răng .......................................................................36
Hình 2. 12 Mặt sàng lưới th p đan ................................................................37
Hình 2. 13 Mặt sàng lưới thép hàn ................................................................38
Hình 2. 14 Mặt sàng thép tấm dập lỗ ............................................................38
Hình 2. 15 Mặt sàng lưới cao su....................................................................39
Hình 2. 16 Các loại lò xo ...............................................................................39
Hình 2. 17 Lò xo xoắn trụ ch u nén tiết diện tròn .........................................40
Hình 2. 18 Lò xo xoắn trụ tiết diện hình chữ nhật ........................................40

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

v

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Hình 2. 19 Lò xo đĩa ......................................................................................42
Hình 3. 1 Sơ đồ xác đ nh vận tốc lớn nhất của vật liệu ............................................ 49
Hình 3. 2 Xác đ nh phương trình vi phân chuyển động của mặt sàng ..........50
Hình 3. 3 Đồ th biểu diễn liên hệ giữa tần số góc và biên độ dao động ......52
Hình 3. 4 Xác đ nh khối lượng bánh lệch tâm ..............................................54

Hình 3. 5 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các chi tiết quay ........................66
Hình 3. 6 Sơ đồ phân tích nội lực trong trục 1 ..............................................67
Hình 3. 7 Biểu đồ nội lực trên trục 1 .............................................................72
Hình 3. 8 Sơ đồ phân tích nội lực trong trục 2 ..............................................75
Hình 3. 9 Biểu đồ phân bố nội lực trục 2 ......................................................79
Hình 3. 10 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên lò xo ........................................81
Hình 3. 11 Cấu tạo lò xo................................................................................83
Hình 3. 12 Xác đ nh trọng tâm của khối lệch tâm.........................................84
Hình 3. 13 Kích thước bánh lệch tâm............................................................85

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

vi

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1. 1 Thông số kỹ thuật của công ty Thuận Vinh .............................................18
Bảng 1. 2 Thông số kỹ thuật của các dòng máy sàng công ty Hoà Phát ..................20
Bảng 1. 3 Thông số kỹ thuật của các dòng máy sàng lồng công ty Thành An ........21
Bảng 1. 4 Thông số kỹ thuật các dòng máy SS của công ty Lương Hà ...................23
Bảng 1. 5 Thông số kỹ thuật các dòng máy sàng rung NSR của công ty Nakayama
...................................................................................................................................25
Bảng 1. 6 Thông số kỹ thuật các dòng máy sàng rung GS của công ty Nakayama
(Nhật Bản) .................................................................................................................26
Bảng 1. 7 Các dòng máy sàng rung YKN của công ty ShiBang Machinery. ...........27
Bảng 1. 8 Thông số kỹ thuật các dòng máy sàng YA của công ty Henan ZhengZhou

(Trung Quốc). ............................................................................................................28
Bảng 2. 1 Các phương án thiết
kế...........................................................................................43
Bảng 2. 2 Nguyên Lý hoạt động phương án 1 ..........................................................44
Bảng 2. 3 Nguyên lý hoạt động phương án 2 ...........................................................44
Bảng 2. 4 Nguyên lý hoạt động phương án 3 ...........................................................44
Bảng 2. 5 Nguyên lý hoạt động 4 .............................................................................45
Bảng 2. 6 So sánh các phương án thiết kế không gia trọng......................................45
Bảng 2. 7 Bảng ma trận tìm hệ số gia trọng .............................................................46
Bảng 2. 8 Hệ số gia trọng .........................................................................................46
Bảng 2. 9 So sánh có gia trọng các phương án thiết kế ............................................47
Bảng 3. 1 Thành phần đá nghuyên liệu vào

48

Bảng 3. 2 Bảng thông số kỹ thuật động cơ ...............................................................56
Bảng 3. 3 Thông số bộ truyền dai thang ...................................................................59
Bảng 3. 4 Bảng thông số vật liệu chế tạo bánh răng ................................................60

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

vii

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Bảng 3. 5 Các thông số kích thước của then bằng tại bánh răng .............................80
Bảng 3. 6 Các thông số kích thước của then bằng tại bánh lệch tâm .......................80
Bảng 3. 7 Các thông số hình học của lò xo ..............................................................82

Bảng 3. 8 Thông số kỹ thuật động cơ giảm tốc ........................................................87

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

viii

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1. Phân tích về nhu cầu của máy sàng đá
Vật liệu xây dựng là loại vật liệu có nhu cầu rất lớn và không thể thiếu trong
quá tình tồn tại, phát triển kinh tế xã hội, xậy dựng cơ sở hạ tầng của xã hội loài
người. Vật liệu xây dựng chủ yếu có nguồn gốc từ tự nhiên và được khai thác sử
dụng bởi con người từ rất xa xưa. Trong đó đá thiên nhiên được khai thác và sử
dụng nhiều nhất trong việc sản xuất cốt liệu trong xây dựng, trang trí nội ngoại thất.
Do năng lực cơ giới của ngành cơ khí cũng như công nghệ nước ta chưa đủ
khả năng đáp ứng cho nên để có thể sản xuất đá xây dựng với quy mô, công suất
lớn, hiện nay đa số các nhà khai thác phải nhập khẩu dây chuyền thiết b khai thác
và sản xuất đá từ các nước như Nga, Trung Quốc, Phần Lan, Nhật với chi phí cao.
Khả năng hỗ trợ thay thế phụ tùng của ngành cơ khí trong nước cũng góp phần
trong việc chủ động vận hành sửa chữa dây chuyền sản xuất trong nước.
Nhờ những đề án chiến lược quốc gia cũng như sự đi lên vượt bậc của ngành
bất động sản mà ngành vật liệu xây dựng trong đó có khai thác và sản xuất đá cũng

không ngừng phát triển. K o theo đó là nguồn nhân lực và các thiết b máy móc
phục vụ cho ngành khai thác và chế biến đá. Máy sàng phân tách đá dăm được xem
là một hệ thống máy đảm nhiệm một khâu quan trọng để tạo ra sản phẩm trong quá
trình sản xuất.
Hiện tại ở nước ta có khá nhiều doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực kinh
doanh đứng ra nhập khẩu dây chuyền công nghệ nước ngoài, lắp đặt và chuyển giao
công nghệ cho các công ty khai thác đá với chất lượng tốt giá thành cao, năng suất
vượt trội. Song cũng có nhiều đơn v tự thiết kế, chế tạo, lắp đặt dây chuyền, thiết b
của hệ thống máy này nhưng đa phần chỉ ở quy mô hộ gia đình; sản phẩm chế tạo ra
dựa trên cơ sở kinh nghiệm, tính công nghệ chưa cao; độ ổn đ nh của hệ thống khi

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

1

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm
làm việc không cao, hình thức thô, chất lượng không tốt, kém ổn đ nh; vật tư để sản
xuất thiết b có chất lượng thấp, một phần vật tư là vật tư tận dụng lại, tay nghề
công nhân yếu, không qua đào tạo; nguồn lực hạn chế nên việc gia công lắp đặt
hoàn thành sản phẩm diễn ra trong thời gian dài.
Qua những phân tích ta thấy được nhu cầu trạm nghiền, sàng phân tách đá
dăm trong xây dựng. Để có thể sản xuất đưa ra th trường trạm nghiền sàng đá tối
ưu về kích thước, có thể di dộng, độ bền cao và năng suất tối ưu mà có thể vừa thoả
mãn nhu cầu của các doanh nghiệp khai thác cũng như có thể cạnh tranh, tồn tại
được khi trên th trường Việt Nam hiện có khá nhiều công ty hoạt đ nh nhập khẩu,
kinh doanh dây chuyền nghiền sàng từ nước ngoài thì doanh nghiệp sản xuất phải

có quá trình tìm hiểu, nghiên cứu th trường, có kế hoạch thiết kế, nhập nguyên vật
liệu, chế tạo, lắp ráp một cách có tổ chức, có khoa học. Trong đó trình độ của đội
ngũ kỹ sư và công nhân đóng vai trò vô cùng quan trọng.
1.2. Phân loại đá dăm trong xây dựng
Đá tự nhiên được ứng dụng rất nhiều trong xây dựng bao gồm đá dùng để
trang trí và đá dăm. Đá trang trí là các loại đá granit, marble; còn đá dăm thì được
dùng cho việc làm móng các công trình, làm đường, cốt liệu bê tông.
Đá dăm trong xây dựng được phân thành các loại: đá 1x2, đá 2x4, đá 5x7, đá
6x9, đá 9x15, đá mi sàng, đá mi bụi, đá cấp phối.
 Đá 1x2 (sàng 23 – 27): là loại đá có kích thước hạt từ 10mm đến 23 –
27 mm. Nói cách khác, đá 1x2 là loại đá có kích thước hạt lọt qua sàng lỗ vuông 23
– 27 mm nhưng phải nằm trên sàng lỗ vuông 10 mm. Đá 1x2 có khối lượng riêng là
1410 kg/m3. Là loại đá được sử dụng phổ biến nhất hiện nay; làm bê tông tươi cho

Hình 1. 1 Đá 1x2

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

2

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm
các công trình xây dựng cơ sở hạ tầng, nhà xưởng, đường sá.
 Đá 2x4 là loại đá có kích thước hạt từ 20 đến 40 mm; có khối lượng
riêng 1360 kg/m3; được sử dụng làm đường thấm nhập nhựa, nền móng các công
trình xây dựng cơ sở hạ tầng, nhà xưởng. Đá 2x4 cũng là loại đá dùng phổ biến
trong xây dựng.

Hình 1. 2 Đá 2x4

Hình 1. 3 Đá 5x7
 Đá 5x7 là loại đá có kích thước hạt từ 50 đến 70mm; có khối lượng
riêng 1370 kg/m3; được sử dụng làm đường thấm nhập nhựa, nền móng các công
trình xây dựng, nhà xưởng.

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

3

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm
 Đá 6x9 là loại đá có kích thước hạt từ 60 đến 90 mm; có khối lượng
riêng là 1500 kg/m3; được sử dụng làm đường thấm nhập nhựa, nền móng các công
trình xây dựng cơ sở hạ tầng, nhà xưởng.

Hình 1. 4 Đá 6x9
 Đá 9x15 là loại đá có kích thước hạt từ 90 đến 150 mm; có khối lượng
riêng 1500 kg/m3; được sử dụng làm đường thấm nhập nhựa, nền móng các công
trình xây dựng cơ sở hạ tầng, nhà xưởng.

Hình 1. 5 Đá 9x15

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

4

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm

 Đá mi sàng là mạt đá có kích thước hạt từ 5 đến 10 mm được tách ra
từ các sản phẩm đá khác; có khối lượng riêng 1290 kg/m3. Đá mi sàng được dùng
trong
các công trình giao thông vận tải, gạch block, gạch táp lô, san lắp mặt bằng xây
dựng.

xcc

Hình 1. 7 Đá mi sàng
 Đá mi bụi là dạng bột đá có kích cỡ hạt từ 0 đến 5 mm, được sàng
tách ra từ các sản phẩm đá khác; có khối lượng riêng 1250 kg/m3. Loại đá này được
dùng làm chân đế gạch lót sàn, gạch vỉa hè, làm phụ gia cho công nghệ bê tông đúc
ống cống, thi công các công trình giao thông vận tải và phụ gia cho các loại vật liệu
xây dựng khác.

Hình 1. 6 Đá mi bụi
GVHD: Mai Vĩnh Phúc

5

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt

Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm
 Đá 0x4: là hỗn hợp bao gồm bột đá và đá có kích thước hạt từ 0 đến
40 mm, có khối lượng riêng 1700 kg/m3. Là một chất liệu tốt có độ bền chắc do tính
kết dính khi gặp nước. Sản phẩm này dùng làm đá cấp phối cho nền đường, dùng để
dặm hoặc làm đường mới. Ngoài ra còn dùng để san lắp mặt bằng, nền móng.

Hình 1. 8 Đá 0x14
1.3. Quá trình sàng đá
Các giai đoạn của quá trình sản xuất đá
Khoan lỗ mìn
và cho nổ đá

Chuẩn b

Vận chuyển
tiêu thụ

Sàng phân loại

Thu gom, vận
chuyển

Nghiền

Hình 1. 9 Sơ đồ các giai đoạn của quá trình sản xuất đá

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

6

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm
Trong đó, quá trình nghiền, sàng đá được xem là quá trình quan trọng, quyết
đ nh đến năng suất và chất lượng của sản phẩm đầu ra, được dùng để tách hỗn hợp
thành nhiều nhóm loại khác nhau theo độ lớn hoặc tỉ trọng, nhằm thu được các loại
cốt liệu có độ hạt tiêu chuẩn và tách được các tạp chất ra khỏi chúng. Trên thế giới
và ở nước ta, phương pháp phân loại cơ học được sử dụng rộng rãi nhất nhờ các
máy sàng.
Dựa vào quy trình công nghệ nghiền, sàng có thể phân ra làm quy trình
nghiền, sàng ba giai đoạn, hai giai đoạn và một giai đoạn. Quy trình nghiền, sàng
một giai đoạn thường có sản lượng 50 000 m3/năm, sản phẩm của quy trình sản xuất
dạng này phần lớn là đá có cỡ hạt to. Quy trình nghiền, sàng hai giai đoạn thường
được sử dụng rộng rãi trên các doanh nghiệp sản xuất đá dăm có kích cỡ trung bình
đến to, sản lượng của mỗi doanh nghiệp khác nhau và có thể đạt được tới một triệu
m3/năm. Quy trình công nghệ nghiền, sàng ba giai đoạn thường được sử dụng trong
các doanh nghiệp sản suất đá dăm phục vụ cho các công trình xây dựng dân dụng
và công nghiệp. Sản phẩm đá đạt yêu cầu về nhiều cỡ loại và phù hợp với các công
dụng cụ thể của từng loại đá trong từng công trình, quy trình dạng này có thể đạt
được sản lượng 600 000 m3/năm.
Trong những quy trình công nghệ đó, trình sàng gồm sàng sơ bộ, sàng trung
gian và sàng kết thúc (sàng sản phẩm).
1.3.1. Quá trình sàng sơ bộ
Sàng sơ bộ nằm ở trí xuất phát của dây chuyền, được dùng để phân chia vật
liệu thành hai loại vật liệu lớn, nhỏ trước khi đưa vào các máy nghiền thô. Những
hạt có kích thước quá lớn sẽ được loại bỏ, những hạt có kích thước vừa và nhỏ sẽ

được đưa đến quá trình nghiền thô rồi chuyển sang sàng trung gian.
1.3.2. Quá trình sàng trung gian
Sàng trung gian được dùng để loại những phần tử có kích thước còn lớn ra
khỏi vật liệu đã nghiền ở giai đoạn 1 để chuyển sang quá trình nghiền thành phẩm.
Các hạt có kích thước nhỏ sẽ được đưa đến quá trình sàng thành phẩm.

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

7

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm

1.3.3. Quá trình sàng thành phẩm
Sàng kết thúc (sàng sản phẩm) được dùng để phân phân loại thành phẩm theo
các cỡ hạt tiêu chuẩn từ vật liệu được nghiền của giai đoạn trước.
1.4. Phân loại máy sàng
Máy sàng

Máy
sàng
lắc

Máy
sàng
lắc
ngang

Máy
sàng
thanh
ghi

Máy
sàng
quay

Máy
sàng
lắc vi
phân

Máy
sàng
ống

Máy
sàng
trục
quay

Máy
sàng
rung vô
hướng

Máy

sàng
rung

Máy
sàng
rung
lệch
tâm

Máy
sàng
rung
có
hướng

Hình 1. 10 Phân loại máy sàng
1.4.1. Máy sàng thanh ghi
Máy sàng thanh ghi có cấu tạo đơn giản, là một mặt sàng thanh ghi được làm
bằng th p có độ bền mòn cao, ch u được tải trọng va đập lớn. Máy hoạt động theo
nguyên lý hạt vật liệu chuyển động trên mặt sàng do trọng lượng của hạt và mặt
sàng được đặt nghiêng một góc so với phương ngang. Loại sàng này dùng để sàng
sơ bộ và nạp liệu cho các máy nghiền thô.
1.4.2. Máy sàng lắc

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

8

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt

Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm
1.4.2.1 Máy sàng lắc ngang
a. Cấu tạo

Hình 1. 11 Máy sàng lắc ngang (sàng treo)

1 – Cơ cấu tay quay – thanh truyền
2 – Thanh treo sàng
3 – Mặt sàng.
b. Nguyên lí hoạt động
Máy sàng lắc ngang là loại sàng làm việc dưới tác dụng của trọng lực, lực ma
sát và lực quán tính tạo ra sự chuyển động tương đối của vật liệu với bề mặt sàng.
Sàng chuyển động xuôi ngược dọc theo mặt ph ng nghiên của lưới sàng nhờ động
cơ chuyển động đến ổ trục lệch tâm đối xứng.
Cơ cấu sàng được treo trên những thanh đàn hồi. Mặt sàng được bố trí nằm
ngang hay nghiêng một góc   8  12 o về phía trượt xuống của hạt. Nhờ cơ cấu
biên tay quay mà sàng có được chuyển động lắc. Góc nghiêng của sàng được xác
đ nh theo điều kiện: khi sàng đứng yên (không làm việc) thì khối hạt trên sàng
không tự trượt xuống. Có nghĩa là góc nghiêng của sàng phải nhỏ hơn góc ma sát
của đá với mặt sàng.
c. Ƣu điểm và nhƣ c điểm của máy sàng ắc ngang
 Ƣu điểm: Kết cấu đơn giản, được sử dụng phổ biến trong công nghiệp vật
liệu xây dựng.

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

9

SVTH: Nguyễn Duy Tân
Nguyễn Văn Việt


Tính toán thiết kế Hệ thống sàng đá dăm
 Nhƣ c điểm: Đối với một sàng đã có sẵn, diện tích mặt sàng và tốc độ
chuyển động của sàng hầu như không điều chỉnh được.
1.4.2.2. Máy sàng lắc vi phân
a. Cấu tạo

Hình 1. 12 Máy sàng lắc vi phân

Cấu tạo:
1 – Cơ cấu tay quay – thanh truyền.
2 – Mặt sàng.
3 – Cụm gối đỡ đàn hồi.
b. Nguyên lí hoạt động
Bộ gây chấn động cơ là cơ cấu tay quay – thanh truyền. Lực phát từ động cơ
truyền qua cơ cấu tay quay, thanh truyền và đến thùng sàng.
c. Ƣu điểm và nhƣ c điểm của máy
 Ƣu điểm: Năng suất cao so với sàng hình thùng, chắc chắn, sử dụng và lắp
gh p dễ dàng, vật liệu ít b đập nhỏ.
 Nhƣ c điểm Cấu tạo không cân bằng nên làm rung chuyển nền nhà vì thế
loại sàng này không đặc ở các tầng trên, lỗ sàng dễ b b t làm giảm năng suất.

GVHD: Mai Vĩnh Phúc

10

SVTH: Nguyễn Duy Tân

Nguyễn Văn Việt