THIẾT kế hệ THỐNG cấp LIỆU dây CHUYỀN ép GẠCH KHÔNG NUNG NĂNG SUẤT 6000 VIÊN TRÊN GIỜ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP LIỆU
DÂY CHUYỀN ÉP GẠCH KHÔNG NUNG
NĂNG SUẤT 6000 VIÊN/GIỜ

SVTH: Nguyễn Tấn Lộc
MSSV: 21202014
GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

TP.HCM, 2018

Mục lục
Chương 1. TỔNG QUAN........................................................................................3
1.1

Giới thiệu chung về gạch không nung.........................................................3

1.2

Công nghệ sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu...............................9

1.3

Ý nghĩa của hệ thống cấp liệu trong dây chuyền sản xuất gạch không nung

xi măng cốt liệu....................................................................................................12
1.4

Kết luận.....................................................................................................13

Chương 2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ............14
2.1

Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống cấp liệu......................................................14

2.2

Các phương án thiết kế máy trộn...............................................................14

2.3

Các phương án thiết kế bộ phận chuyển liệu.............................................22

Chương 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY TRỘN................................................24
3.1

Các thông số đầu vào.................................................................................24

3.2

Thông số hình học thùng trộn....................................................................24

3.3

Cánh trộn...................................................................................................25

3.4

Công suất máy trộn....................................................................................28

3.5

Chọn động cơ và hộp giảm tốc..................................................................32

3.6

Trục máy trộn............................................................................................37

3.7

Tính chọn ổ lăn..........................................................................................41

1


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
3.8

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Thiết kế cửa xả..........................................................................................44

Chương 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI CHUYỂN LIỆU.......................45
4.1

Thông số đầu vào......................................................................................45

4.2

Tính toán các thông số chung sơ bộ...........................................................45

4.3

Lực căng băng tải......................................................................................47

4.4

Lựa chọn động cơ điện và hộp giảm tốc....................................................52

4.5

Trạm kéo căng băng tải..............................................................................54

4.6

Tính toán sức bền tang và trục tang chủ động...........................................55

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................62

Chương 1. TỔNG QUAN

Chương 2. Giới thiệu chung về gạch không nung
Chương 3. Định nghĩa
Gạch không nung là loại gạch mà sau nguyên công định hình sẽ tự hóa rắn, đạt các
chỉ số cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước, … mà không cần nung nóng đỏ như
các loại gạch nung. Độ bền của gạch không nung được gia tăng nhờ quá trình nén ép hoặc
rung ép lên viên gạch.

2


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hình 1-1 Gạch không nung
Chương 4. Đặc điểm
Gạch không nung có bản chất liên kết khác với gạch đất nung. Các phản ứng hóa đá
trong hỗn hợp gạch không nung làm cho nó tăng bền theo thời gian. Tất cả các tổng kết và
thử nghiệm đã chứng nhận: Độ bền, độ rắn của gạch không nung tốt hơn gạch đất sét
nung đỏ và đã được kiểm chứng ở tất cả các nước trên thế giới như Mỹ, Đức, Nhật Bản,
Trung Quốc,…
Gạch không nung được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới nhưng ở Việt Nam vẫn chỉ
mới phát triển nhưng cũng đang trên đà phát triển mạnh mẽ. Một phần do có quy định
Thông tư 09/2012/TT-BXD, các công trình xây dựng được đầu tư bằng nguồn vốn Nhà
nước bắt buộc phải sử dụng vật liệu xây không nung theo lộ trình: tại các đô thị loại ba trở
lên phải sử dụng 100% vật liệu xây không nung từ đầu năm 2013, các khu vực còn lại
phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung cùng thời điểm và sau năm 2015 phải
sử dụng 100%. Các công trình xây dựng từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn từ
đầu năm 2013 phải sử dụng tối thiểu 30% và sau năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 50%
vật liệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây dựng được sử dụng.

3


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Gạch không nung có nhiều tiêu chuẩn với các kích thước khác nhau. Độ chịu nén tối
đa của gạch không nung có thể tới 35 MPa.
Chủng loại gạch không nung khá đa dạng, từ gạch lát nền, xây tường cho đến trang
trí,…Cùng với sự quan tâm và ưu tiên phát triển của nhà nước, hiện nay gạch không nung
cũng đã từ từ tăng dần tỉ trọng trong các loại gạch được sử dụng. Theo số liệu của Bộ Xây
dựng, tính đến năm 2016, lượng gạch không nung đã sản xuất đạt khoảng 6,5 tỷ viên/năm,
chiếm hơn 24% lượng vật liệu xây dựng.
Chương 5. Ưu - nhược điểm của gạch không nung
 Ưu điểm
So với gạch đất nung, gạch không nung có nhiều ưu thế hơn về mặt kinh tế - kĩ
thuật:
-

Gạch không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất. Do đó không ảnh hưởng đến

-

diện tích đất nông nghiệp vốn là nơi khai thác đất sét chủ yếu.
Không dùng nhiên liệu như than, củi,… để đốt; tiết kiệm nhiên liệu năng lượng

-

và không thải khói bụi gây ô nhiễm môi trường.
Sản phẩm có tính chịu lực cao, cách âm, cách nhiệt, chống thấm, chống nước.
Giảm thiểu được kết cấu cốt thép, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây,

-

giá thành hạ.
Có thể đa dạng loại hình sản phẩm, nhiều màu sắc khác nhau, kích thước khác

-

nhau.
Cơ sở sản xuất có thể phát triển theo nhiều quy mô khác nhau, không bị khống

-

chế nhiều về mặt bằng sản xuất. Suất đầu tư thấp hơn vật liệu nung,…
Nguyên liệu đầu vào thuận lợi không kén chọn nhiều vô tận.
Máy móc thiết bị dây chuyền tự sản xuất chế tạo được cả trong và ngoài nước.
Chất lượng viên gạch tiêu chuẩn tốt.
Giá thành hạ hơn so với gạch nung.
 Nhược điểm

Nhược điểm chính của gạch không nung là khả năng chịu lực theo phương ngang
yếu, không có khả năng chống thấm tốt, dễ gây nứt tường do co dãn nhiệt.
Chương 6. Một số loại gạch không nung

4

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

a. Gạch xi măng cốt liệu

Hình 1-2 Gạch không nung xi măng cốt liệu
Gạch không nung xi măng cốt liệu còn gọi là gạch lốc được tạo thành từ xi măng và
một hoặc nhiều loại các cốt liệu sau đây: mạt đá, cát vàng, cát đen, xỉ nhiệt điện, phế thải
công nghiệp,…Loại gạch này được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch
không nung. Năm 2018, lượng sản xuất loại gạch này là 5,7 tỉ viên chiếm hơn 85% trong
các loại gạch không nung.
Loại gạch này thường có cường độ chịu lực cao (trên ), tỉ trọng lớn (thường trên ,
đối với loại có lỗ là ), khả năng chống thấm tốt, cách âm, cách nhiệt.
Đây là loại gạch được ưu tiên sử dụng nhiều nhất do đáp ứng tốt các tiêu chí về kĩ
thuật và có hình dạng quen thuộc như các dạng gạch nung nên người ta dể sử dụng.
Loại gạch này cũng không quá nặng như nhiều người tưởng mà còn khẳng định
được độ bền và độ vững chãi của công trình thi công. Ví dụ, một công trình cần sản phẩm

5


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

gạch có cường độ , với gạch đất nung phải dùng loại có tỉ trọng còn với loại gạch không
nung xi măng cốt liệu chỉ cần dùng loại có tỉ trọng .
b. Gạch ba vanh
Là loại gạch được làm từ nguyên liệu chính là xỉ than đồng thời được nén cùng một

lượng vôi nhỏ hoặc xi măng để liên kết lại với nhau. Theo một số nghiên cứu biết, thành
phần gạch ba vanh chỉ có 8% là xi măng. Cùng với việc sản xuất bằng máy công suất nhỏ
hoặc thủ công nên cường độ chịu lực của gạch này khá nhỏ, chỉ nằm trong khoảng từ . Do
đặc tính chịu lực thấp như vậy nên loại gạch này thích hợp cho việc xây sửa các công
trình phụ.
Ưu điểm của gạch ba vanh đó là giá thành thấp, thi công nhanh gọn. Do chỉ dùng vật
liệu tự nhiên, không dùng phụ gia hóa chất nên cũng góp phần không nhỏ bảo vệ môi
trường.

Hình 1-3 Xưởng sản xuất gạch ba vanh
c. Gạch không nung tự nhiên
6


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Là các biến thể và sản phẩm của đá phong hóa bazan. Loại gạch này chủ yếu được
sản xuất nhỏ lẻ tự phát và sử dụng ở các địa phương có nguồn pulozan tự nhiên.
d. Gạch bê tông nhẹ
Có hai dạng cơ bản là:
-

Bê tông nhẹ bọt: Sản xuất bằng công nghệ tạo bọt, khí trong kết cấu nên tỉ trọng
viên gạch giảm đi nhiều. Thành phần chính là xi măng, tro nhiệt điện, cát mịn,
phụ gia tạo bọt khí, vôi,…Sản phẩm có tỉ trọng từ (D600-D800), bằng một nửa
so với gạch thường. Nó nhẹ hơn nước nên có thể nổi trên mặt nước. Các sản
phẩm bê tông nhẹ bọt khí đã đạt được các tiêu chuẩn về chất lượng như
TCXDVN 316:2004 và TCXDVN 317:2004.

7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hình 1-4 Gạch bê tông bọt
-

Gạch bê tông khí chưng áp: Còn gọi là gạch AAC, có nhiều ưu điểm như thân
thiện môi trường, siêu nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng. Nó còn được gọi là bê
tông siêu nhẹ vì tỉ trọng chỉ bằng một nửa hoặc một phần ba so với gạch đất
nung thông thường. Sử dụng loại gạch này sẽ giúp giảm tải trọng cho công trình,
giúp giảm chi phí xây dựng từ , đẩy nhanh tiến độ thi công và hoàn thiện phần
bao che của công trình lên từ 2-5 lần. Ngoài ra thì khả năng cách âm, cách nhiệt
của loại gạch này cũng rất cao.

Hình 1-5 Gạch bê tông khí chưng áp
Chương 7. Công nghệ sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu
Hiện nay, việc sản xuất gạch không nung chủ yếu được làm bằng phương pháp ép
khuôn.

8


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Quá trình ép khuôn có thể được thực hiện bằng cách tạo lực ép chặt bằng máy ép
tĩnh hoặc dùng cơ chế rung ép.
Chương 8. Quy trình sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu
Quy trình công nghệ sản xuất gạch không nung được trình bày như sơ đồ Hình 1-6
bên dưới.

Hình 1-6 Quy trình sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu
Quá trình sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu gồm các bước cơ bản sau:
1. Cấp nguyên liệu: nguyên liệu phổ biến để sản xuất gạch không nung thường là
mạt đá và cát được đổ đầy vào các phễu theo công thức phối trộn xác định.

9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

2. Trộn nguyên liệu: Cốt liệu, nước và xi măng được đưa vào máy trộn theo tỉ lệ
xác định. Quá trình trộn sẽ làm các nguyên liệu ngấu đều theo thời gian cài đặt
trước. Sau khi hoàn tất quá trình trộn, hỗn hợp vữa sau phối trộn được đưa và
ngăn chứa liệu ở khu vực máy tạo hình nhờ hệ thống vận chuyển.
3. Đưa khay vào khu vực ép: các khay được dùng làm đế đỡ phía dưới quá trình
ép và vận chuyển gạch thành phẩm ra khỏi dây chuyền. Khay này có thể làm
bằng nhựa tổng hợp hoặc tre hay gỗ ép. Trong quá trình làm việc, các khay này
sẽ chịu lực ép và rung động lớn.
4. Ép tạo hình: nguyên liệu từ ngăn chứa liệu sẽ điền đầy vào khuôn ép. Máy ép
sẽ tạo ra lực ép lớn bằng cách sử dụng hệ thống thủy lực và có thể kết hợp chế
độ rung, tạo ra lực rung ép tạo thành hình các viên gạch theo yêu cầu một cách

đồng đều, chất lượng cao và ổn định. Cùng với việc phối trộn nguyên liệu, bộ
phận tạo hình này chính là yếu tố chính để tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu về chất
lượng.
5. Tạo màu: quá trình tạo màu được dùng cho các loại gạch trang trí có màu sắc.
6. Chuyển gạch ra ngoài: quá trình này được thực hiện bằng một số thiết bị như
băng tải, thiết bị nâng, xe nâng, giúp chuyển gạch ép xong tới vị trí định trước.
7. Gạch sau khi được chuyển ra khỏi máy sẽ được dưỡng hộ hoặc đưa vào máy
sấy tùy mô hình sản xuất. Quá trình dưỡng hộ được thực hiện trong nhà xưởng
có mái che trong thời gian từ 1-1,5 ngày, sau đó tiếp tục chuyển đến bãi thành
phẩm để tiếp tục dưỡng hộ (từ 10-28 ngày tùy theo yêu cầu) và đóng gói, xuất
xưởng.
Hình 1-7 bên dưới minh họa các thiết bị cần thiết của một dây chuyền sản xuất gạch
không nung điển hình.

10


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hình 1-7 Sơ đồ công nghệ sản xuất máy ép gạch không nung xi măng cốt liệu
DmCline
Chương 9. Ý nghĩa của hệ thống cấp liệu trong dây chuyền sản xuất
gạch không nung xi măng cốt liệu
Ngoài các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình ép và dưỡng hộ sau ép gạch thì quá trình
phối trộn, vận chuyển nguyên liệu ban đầu cũng có vai trò quan trọng trong việc hình
thành chất lượng sản phẩm. Muốn có được sản phẩm gạch không nung đạt chất lượng
cao, bắt buộc phải thực hiện tốt từ khâu cấp liệu đầu vào.
Đối với hỗn hợp vữa ép xi măng cốt liệu, chất lượng của hỗn hợp được xác định bởi

cấu trúc tế vi của nó. Cấu trúc tế vi được xác định bởi thành phần hỗn hợp, phương pháp
trộn, loại máy trộn được sử dụng và các điều kiện bảo dưỡng sau khi ép.
Quá trình trộn sẽ giúp làm phân bố đều các loại vật liệu trong hỗn hợp. Các thành
phần có tỉ lệ thích hợp được phân bố đều trong hỗn hợp sẽ tăng hiệu quả liên kết của xi
măng với cốt liệu lên mức tối đa. Trong khi đó, hệ thống vận chuyển hỗn hợp sau khi trộn

11


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

thích hợp sẽ giúp tiết kiệm nhân công, tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả kinh tế cho toàn
bộ dây chuyền.
Chương 10.

Kết luận

Gạch không nung hiện tại đang được ưu tiên phát triển ở nước ta để thay thế các loại
gạch truyền thống. Tuy nhiên, hiện tại gạch không nung vẫn chưa chiếm được tỉ trọng lớn.
Việc đưa vào sử dụng thực tế còn gặp nhiều khó khăn nhất định. Có nhiều nguyên nhân
dẫn tới thực trạng trên như: người dân chưa ý thức được tác hại của việc sử dụng gạch đất
nung, bảo thủ, chưa kịp thích nghi với loại vật liệu xây dựng mới,…Nhưng một vấn đề
cũng có ảnh hưởng lớn đến quyết định của người dân và các đơn vị thi công xây dựng là
chất lượng của gạch không nung sản xuất trong nước chưa cao. Do vậy, việc nghiên cứu
để cho ra một dây chuyền gạch không nung để tạo ra được những viên gạch chất lượng
đáp ứng nhu cầu thị trường là hết sức cần thiết.
Trong phạm vi đề tài này, em sẽ trình bày thiết kế phần cấp liệu của dây chuyền ép
gạch không nung gồm cụm máy trộn và băng tải cấp liệu cho máy ép. Việc thiết kế hệ

thống trộn thích hợp sẽ có ý nghĩa quyết định đến chất lượng gạch thành phẩm.
Chương 11.
Chương 12.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ
PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống cấp liệu

Yêu cầu thiết kế của dây chuyền máy ép gạch không nung:
-

Công suất thiết kế: 6000 viên/h.
Loại gạch sản xuất: gạch block đặc 105 DA 220x105x60mm
Chu kì thành hình: 15s
Dây chuyền tự động hóa hoàn toàn.

Từ các thông số trên, ta xác định được các yêu cầu cho hệ thống cấp liệu như sau:
-

Năng suất yêu cầu từ hệ thống cấp liệu: .
Chiều cao đầu ra của băng tải cấp liệu: 2,8 m.

Chương 13.

Các phương án thiết kế máy trộn

12


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hoạt động trộn vật liệu sẽ quyết định độ bền của vữa xi măng cốt liệu. Do đó, quyết
định đến chất lượng của gạch nung. Hỗn hợp vữa có tính đồng nhất càng cao thì chất
lượng gạch thành phẩm càng cao.
Chương 14.

Lựa chọn dạng máy trộn

Hình 2-8 Sơ đồ phân loại các dạng máy trộn
Phân loại theo nguyên lý làm việc có hai dạng máy trộn là dạng làm việc có chu kì
(theo mẻ) và dạng làm việc liên tục. Máy trộn có chu kì có phân tách rõ ràng trong một
chu kì làm việc: nạp liệu, nhào trộn hỗn hợp và xả hỗn hợp thành phẩm. Với máy trộn làm
việc liên tục, quá trình nạp liệu và xả hỗn hợp thành phẩm được tiến hành liên tục. Các
loại máy này có năng suất tương đối cao.
Lựa chọn: Dạng máy trộn liên tục thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi năng suất
cao, với lượng vữa yêu cầu chỉ là , việc sử dụng máy trộn liên tục sẽ không hiệu quả.
Dạng máy trộn theo chu kì sẽ thích hợp hơn vì đầu ra của hệ thống cấp liệu (máy làm
gạch) cũng hoạt động theo chu kì. Hơn nữa, dùng máy trộn chu kì sẽ dễ dàng kiểm soát
thời gian trộn và chất lượng hỗn hợp cũng cao hơn.
Theo phương pháp trộn, có thể phân máy trộn thành hai dạng: cưỡng bức và tự do.
Ở máy trộn cưỡng bức, cánh trộn được bố trí trên trục trộn, do đó khi trục trộn quay, cánh
trộn sẽ nhào trộn hỗn hợp. Ở máy trộn tự do, cánh trộn được lắp cố định vào thành trong
của thùng trộn; khi thùng trộn quay, các cánh trộn sẽ mang hỗn hợp lên cao rồi đổ cho rơi

13


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

xuống để nhào trộn. Máy trộn tự do có kết cấu đơn giản và có khả năng trộn các loại vữa
bê tông có cốt liệu lớn.
Lựa chọn: Các máy trộn tự do tuy có kết cấu đơn giản nhưng chất lượng trộn không
cao bằng dạng cưỡng bức. Dạng máy này cũng khá cồng kềnh, nếu bố trí máy trong nhà
xưởng thì sẽ không ưu thế bằng các dạng máy trộn khác trong cùng điều kiện làm việc.
Do đó, ta ưu tiên chọn kiểu máy trộn cưỡng bức.
Theo khả năng di động, có hai dạng máy là loại cố định và loại di động. Loại máy
trộn di động thường dùng khi khối lượng công việc không lớn, loại máy trộn cố định
thường dùng khi yêu cầu năng suất lớn và được thiết kế để khai thác lâu dài.
Lựa chọn: Do dây chuyền ép gạch không nung được vận hành trong nhà xưởng,
hoạt động lâu dài nên kiểu máy di động là không cần thiết. Ta chọn kiểu bố trí cố định.
Kết luận: Sau quá trình phân tích điều kiện làm việc, ưu nhược điểm của các dạng
máy. Em lựa chọn dạng máy trộn hoạt động theo chu kì, kiểu trộn cưỡng bức và được bố
trí cố định.
Chương 15.

Các phương án khả thi

Dựa theo dạng máy trộn yêu cầu, ta có các phương án như sau:
 Máy trộn rô-to
Nguyên lý hoạt động: Hỗn hợp được nhào trộn trong khoảng không gian hình trụ
được giới hạn bởi vỏ thùng, cốc úp ngược trung tâm và hệ thống các cánh trộn được lắp
đặt với các bán kính và góc nghiêng khác nhau.

14

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hình 2-9 Máy trộn rô-to[1]

15


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hình 2-10 Bộ phận cánh trộn[1]
Hỗn hợp được nhào trộn bởi cánh trộn 12 quay cùng tay trộn 13 trong không gian
hình trụ giới hạn mởi vỏ thùng trộn 1 và cốc úp ngược trung tâm 10. Các cánh trộn 12 lắp
cố định vào tay trộn 13. Rô-to 9 quay nhờ được dẫn động từ động cơ – hộp giảm tốc 6
thông qua cặp bánh răng truyền động 5.
Phối liệu được nạp vào qua phễu nạp liệu 3. Hỗn hợp sau khi trộn được xả qua cửa
xả 8; được điều khiển đóng, mở bằng xi lanh khí nén 7. Các cánh trộn được liên kết với
rô-to nhờ cơ cấu an toàn, gồm lò xo 14 và đòn bẩy 15. Kết cấu như vậy đảm bảo cánh trộn
không bị gãy trong trường hợp bị kẹt đá dăm. Khả năng chống kẹt được điều chỉnh bằng

16


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

vít 16. Nước được đưa vào thùng trộn theo đường ống nước có nhiều lỗ khoan để nước
được tưới đều. Đáy và thành trong thùng trộn được lót bằng các tấm ốp lát thép chịu mài
mòn 11.
Cánh trộn 7 được dùng để làm sạch thành thùng trộn, còn cánh trộn 4 để làm sạch
cốc úp ngược trung tâm. Các cánh trộn đều được đặt nghiêng một góc so với phương
thẳng đứng và phương ngang để tăng chuyển động tuần hoàn của hỗn hợp theo các
hướng: vòng tròn, hướng tâm và thẳng đứng, nhờ đó chất lượng trộn được nâng cao.
Ưu điểm:
-

Chất lượng bê tông đúc sẵn cao, đặc biệt là đúc ướt
Dễ lắp cảm biến độ ẩm
Có thể có đến 4 của xả
Kết cấu máy đơn giản

Nhược điểm:
-

Chất lượng và độ bền của vữa không cao
 Máy trộn rô-to kiểu hành tinh

Nguyên lý hoạt động: Các cánh trộn trong máy trộn rô-to hành tinh thực hiện
chuyển động phức tạp vừa quanh các trục quay hành tinh vừa chuyển động trên đường
tròn thuộc khoảng không vũ trụ giới hạn bởi thùng trộn và cốc úp ngược, nhờ đó dòng vật
liệu có chuyển động đan chéo nhau.

17


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hình 2-11 Máy trộn rô-to kiểu hành tinh[1]
18


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Máy trộn gồm đế máy 1, trên nó là thùng trộn 2 được ốp bằng các tấm chịu mài mòn
3. Trên miệng thùng có bố trí nắp đậy 10, phễu nạp liệu 5, và động cơ – hộp giảm tốc 7.
Trục ra 8 của hộp giảm tốc thông qua khớp nối 9 làm quay giá treo đồng thời cũng là vỏ
hộp giảm tốc hành tinh 6. Bánh răng trung tâm 11 được lắp cố định. Nhờ đó khi trục 8 và
giá 6 quay xung quanh trục trung tâm, thông qua các bánh răng trung gian 12 trục 13 cũng
bắt đầu quay xung quanh trục của mình. Đầu dưới trục 13 ghép chặt với tấm chạc 15 ghép
chặt với các thanh trụ 16 được hàn với hai dãy cánh trộn 17. Các cánh trộn 21 được lắp cố
định vào giá treo để đảo hỗn hợp phía dưới các cánh trộn. Các cánh trộn 24 và 23 được
dùng để làm sạch các thành bên trong buồng trộn. Nước được tưới đều trong buồng trộn
bằng cách phun sương áp suất cao hoặc theo đường ống nước có nhiều lỗ khoan. Hỗn hợp
trộn xong được xả qua cửa xả ở đáy, được điều khiển bằng xi lanh khí nén 22.
Ưu điểm:
-

Chất lượng đúc sẵn là tốt nhất, đặc biệt là đúc khô, khối, kiến trúc
Dễ lắp cảm biến độ ẩm trên sàn
Có thể có đến 4 cửa xả
Dễ làm sạch

Nhược điểm:
-

Kết cấu máy phức tạp
 Máy trộn hai trục nằm ngang

Nguyên lý làm việc: Ở máy trộn nằm ngang, hai trục trộn có gắn cánh trộn được bố
trí xong xong và nằm ngang song song và quay ngược chiều nhau. Các cánh trộn được lắp
đặt nghiêng so với trục trộn và được bố trí sao cho hai dòng vật liệu ở hai bên trục chuyển
động ngược chiều nhau.

19


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Hình 2-12 Máy trộn hai trục kiểu ngang[1]
Loại máy trộn này thường được dẫn động bằng hai cách chính là dẫn động chung và
dẫn động riêng. Ở phương pháp dẫn động chung, hai trục trộn được dẫn động từ động cơ
6 qua bộ truyền đai 4, hộp giảm tốc 3. Để hai trục có cùng vận tốc góc và quay ngược
chiều nhau, hệ truyền động được lắp thêm cặp bánh răng đồng tốc 10. Ở phương pháp
dẫn động riêng, mỗi trục có một hộp giảm tốc riêng.
Ưu điểm:
-

Trộn được khối lượng lớn ở tốc độ cao, ít mài mòn, ít bảo trì
Tiết kiệm đến 20% lượng xi măng so với các dạng máy không cưỡng bức

Nhược điểm:
-

Chất lượng vữa không bằng dạng máy trộn rô-to kiểu hành tinh
Không thể xả hỗn hợp hết hoàn toàn, làm sạch châm và khó khăn nếu không có
vòi áp suất cao

20


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Chương 16.

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Kết luận

Sau khi phân tích ưu nhược điểm của các máy, em quyết định chọn máy trộn rô-to
do chất lượng hỗn hợp trộn cao nhưng kết cấu máy lại đơn giản hơn so với kiểu máy hành
tinh.
Chương 17.

Các phương án thiết kế bộ phận chuyển liệu

Xi măng thường sẽ đông cứng lại ngay khi được trộn với nước. Trong ba mươi phút
đầu thì đó không phải là vấn đề lớn, tuy nhiên hỗn hợp sau khi trộn cũng nên được
chuyển đến bộ phận ép trong thời gian không quá một tiếng rưỡi để tránh ảnh hưởng đến
chất lượng gạch. Việc vận chuyển cũng không được gây phân tầng hỗn hợp, sẽ làm gạch
co rút nhiều hơn, chống mài mòn kém và dễ vỡ.
Chương 18.

Các phương án vận chuyển vật liệu khả thi

 Phương án 1: Đặt máy trộn nằm ngay bên trên bộ phận tiếp liệu của
máy ép gạch.
Hỗn hợp sau khi trộn xong sẽ được chứa trực tiếp ở bộ phận tiếp liệu của máy ép
gạch.
Ưu điểm:
-

Không cần thêm bộ phận vận chuyển, tiết kiệm chi phí đầu tư, vận hành hệ

-

thống.
Hạn chế thất thoát trong quá trình vận chuyển.

Nhược điểm:
-

Máy trộn được đặt trên cao khó vận hành và bảo trì.
Việc đưa nguyên liệu lên máy trộn cũng khó khăn hơn.
 Phương án 2: Dùng băng tải nghiêng

Ưu điểm:
-

Có thể vận chuyển từ thấp lên cao, do đó ta có thể đặt máy trộn dưới sàn.
Năng suất cao
Có thể điều chỉnh khoảng cách linh hoạt, dễ dàng bố trí hệ thống

21


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

-

Có thể chạy nhiều tốc độ tiến hoặc lùi, dễ dàng điều chỉnh để phù hợp với kế

-

hoạch sản xuất
Có thể tự động hóa

Nhược điểm:
-

Dễ rơi vãi vật liệu, cần phải có chổi quét để hạn chế vật liệu dính trên băng trong

-

quá trình hồi về
Cần phải căng băng thường xuyên
 Phương án 3: Dùng xe xúc lật

Xe xúc lật sẽ hứng vật liệu từ máy trộn và đổ vào thùng chứa của máy ép gạch.
Ưu điểm:

-

Máy trộn được đặt ở tầm thấp, dễ bảo trì, sửa chữa.
Phù hợp với chế độ làm việc của hệ thống
Nếu bố trí chu kì làm việc hợp lí và không gian nhà xưởng cho phép, có thể tận
dụng máy xúc lật vận chuyển hỗn hợp vữa từ máy trộn sang máy ép gạch, vừa có
thể dùng để cấp mạt đá và cát cho máy trộn.

Nhược điểm:
-

Cần phải tạo địa hình dốc cao theo chiều cao thùng chứa chứa của máy ép hoặc

-

hạ độ cao máy ép.
Cần thêm nhân công vận hành

Chương 19.

Kết luận

Sau khi cân nhắc ưu và nhược điểm của các phương án trên, em lựa chọn phương
án sử dụng băng tải vì có thể tự động hóa dễ dàng, phù hợp với điều kiện làm việc của
hệ thống.

Chương 20.
Chương 21.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY TRỘN

Các thông số đầu vào

Lượng vữa cần trộn:

22


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Dựa vào lượng vữa cần trộn và chế độ làm việc của máy ép cũng như đảm bảo chất
lượng vữa, ta có thể chia thành bốn mẻ trộn trong một giờ.
Như vậy lượng vữa mỗi mẻ trộn sẽ là: . Mỗi mẻ trộn cách nhau 12 phút.
Chương 22.

Thông số hình học thùng trộn

Thùng trộn của máy trộn rô-to có dạng lăng trụ đứng. Kích thước của thùng trộn phụ
thuộc vào năng suất máy yêu cầu.
Từ tài liệu [1], chiều cao của lớp hỗn hợp vữa được chọn theo quan hệ:

trong đó:

H – chiều cao hỗn hợp vữa trong thùng trộn
– thể tích hữu ích của máy trộn hay thể tích của hỗn hợp vữa sau khi
trộn.

Chiều cao thùng trộn thường lấy theo công thức (4-14), tài liệu [1]:

Do mục đích tính toán, ta lấy hệ số là 2:

Chọn sơ bộ đường kính trong thùng trộn .
Đường kính ngoài thùng trộn:

Chương 23.
Chương 24.

Cánh trộn
Vật liệu làm cánh trộn

Cánh trộn là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với vữa xây dựng nên phải được làm bằng
vật liệu chịu mài mòn, ăn mòn và chịu nhiệt tốt. Khả năng chống ăn mòn giúp nó hoạt
động tốt trong môi trường có muối, chất kiềm, a-xít. Do đó, ta chọn vật liệu làm cánh trộn
là gang xám mạ Niken.
Chương 25.

Kích thước hình học cánh trộn
23


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. Vũ Như Phan Thiện

Kích thước hình học cánh trộn phụ thuộc vào chiều cao hỗn hợp trộn. Từ tài liệu [1],
kích thước hình học thường quan hệ với chiều cao H theo tỉ lệ:
 Đối với cánh trộn:
 Đối với cánh làm sạch thành bên:
Với mục đích tính toán, ta chọn:

-

Chương 26.

Góc nghiêng cánh trộn

Hình 3-1 Các thông số hình học và bố trí cánh trộn[1]

24