Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ gây rung sử dụng trong thiết bị mỏ

Bộ công thơng
Tập đoàn công nghiệp than - khoáng sản việt nam
Viện cơ khí năng lợng và mỏ - tkv

Báo cáo tổng kết
đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ



nghiên cứu
thiết kế, chế tạo bộ gây rung
sử dụng trong thiết bị mỏ

cơ quan chủ quản: Bộ Công Thơng
cơ quan chủ trì: Viện cơ khí Năng lợng và Mỏ


chủ nhiệm đề tài Duyệt viện
La Văn Tửu







6784
12/4/2008

Hà nội - 2007

2

Cơ quan thực hiện và đơn vị phối hợp chính

Số T.T Tên đề tài Cơ quan thực hiện Đơn vị phối hợp
1
Nghiên cứu thiết kế, chế
tạo bộ gây rung sử dụng
trong thiết bị mỏ
Viện cơ khí Năng
lợng và Mỏ - TKV
Công ty tuyển than Cửa
Ông - TKV




Những ngời thực hiện và phối hợp chính

Số
T.T
Họ và tên Học vị Chức vụ Đơn vị công tác
1 La Văn Tửu TS Trởng phòng Viện cơ khí Năng lợng và mỏ
2 Lê Ninh KS Cán bộ KT -nt-
3 Lâm Đức Khải KS Cán bộ KT -nt-
4 Lê Văn Tiềm KS Cán bộ KT -nt-
5 Vũ Quang Việt KS Cán bộ KT -nt-
6 Dơng Anh Tuân KS Cán bộ KT -nt-
7 Nguyễn Hồng Điệp KS Phó phòng Công ty tuyển than Cửa Ông

3
Bài tóm tắt
Rung là sự dao động cỡng bức của một hệ đàn hồi. Để dao động không bị tắt
dần do ma sát phải duy trì một nguồn xung kích thích (bộ gây rung). Hiệu ứng rung cơ
học đã đợc áp dụng rộng rãi vào đời sống từ buổi sơ khai của nhân loại. Trong ngành
công nghiệp mỏ, các thiết bị ứng dụng kỹ thuật rung gồm băng tải, máy cấp liệu, máy
sàng, đầm dùi, đầm bàn, đầm cóc...Nhìn chung đa số các bộ gây rung của các thiết bị
công tác đều đợc dẫn động bằng động cơ điện, còn xung kích thích là lực li tâm do
các thớt lệch tâm sinh ra trong chuyển động quay. Vì chủng loại và kích thớc thiết bị
ngành mỏ rất đa dạng mà kiểu kết cấu và cỡ kích thớc các bộ gây rung cũng rất đa
dạng. Trong tập hợp đa dạng của các kiểu bộ gây rung, bộ gây rung sàng tự cân bằng
( ) đợc chọn làm đối tợng nghiên cứu thiết kế, chế tạo.
Nguyên mẫu dùng làm đối tợng nghiên cứu là các bộ gây rung cho sàng kiểu WP (Ba

Lan) và sàng 2,4x4,2 D.D Low - Head (Boliden Allis - Australia). Việc chọn bộ gây
rung cho sàng tự cân bằng làm đối tợng nghiên cứu thiết kế chế tạo của đề tài dựa
trên những căn cứ sau:
1- Sàng tự cân bằng đợc sử dụng nhiều trong sản xuất, đặc biệt là trong dây
chuyền công nghệ tuyển than;
2- Nhiều bộ gây rung các sàng mua của nớc ngoài trong vận hành đã quá rơ
rão cần thay mới;
3- Bộ gây rung sàng không đợc sản xuất theo loạt lớn, nếu đặt mua ở nớc
ngoài với số lợng không nhiều sẽ tăng thêm chi phí và thờng không chủ động đợc
về mặt thời gian;
4- Bộ gây rung là một đơn vị lắp độc lập nhng với những thay đổi theo tính
toán có thể dùng chung cho nhiều cỡ sàng khác nhau;
5- Khối lợng và kích thớc của bộ gây rung khá lớn, chế tạo và lắp ráp tơng
đối khó, vì vậy thông qua công tác thiết kế, chế tạo bộ gây rung này sẽ có kinh
nghiệm thiết kế, chế tạo các bộ gây rung có yêu cầu kỹ thuật cao hơn.
6- Đã nắm bắt đợc một số u nhợc điểm về kết cấu của bộ gây rung sàng tự
cân bằng nhập ngoại nên việc tự nghiên cứu thiết kế, chế tạo trong nớc theo mẫu cho
khả năng thành công cao hơn, rút ngắn đợc thời gian hơn;
7- Việc thử nghiệm công nghiệp bộ gây rung sàng, một b
ớc rất quan trọng
không thể thiếu trong công tác nghiên cứu thiết kế, chế tạo sản phẩm cơ khí nói chung,
có những điều kiện thuận lợi hơn vì hiện trờng thử nghiệm là các dây chuyền sản
xuất hiện đang hoạt động tại các nhà máy tuyển, các công trờng khai thác than, thiết
bị đo kiểm tơng đối đơn giản không đòi hỏi độ chính xác cao...
Trong đề tài nghiên cứu này, bộ gây rung đợc định ký hiệu bằng chữ và số là
BR 4e. ý nghĩa của ký hiệu nh sau:
BR- các chữ cái đầu tiên của hai từ "bộ rung";
4- giá trị biên độ dao động thấp nhất khi làm việc: 4 mm;
e- nguyên lý tạo lực cỡng bức gây rung: lệch tâm (eccentric)

4
Vì là bộ gây rung cho sàng tự cân bằng nên việc tính toán xác định các thông số
của nó phải xuất phát từ yêu cầu về các thông số làm việc của chính bản thân sàng.
Trong đề tài nghiên cứu này, sàng đợc tính toán với năng suất 150 tấn.h
-1
. Công dụng
là phân loại sản phẩm thành 3 cấp: +50 mm; +13...50 mm và -13 mm (sàng 2 mặt
lới). Việc tính toán các thông số kỹ thuật của sàng và của bộ rung đợc thực hiện
trên máy vi tính với chơng trình đợc viết bằng ngôn ngữ lập trình Microsoft Visual
Basic 6.0.
Do kết cấu truyền động của bộ gây rung không quá phức tạp, giống nh một
hộp giảm tốc tỷ số truyền 1:1, và kích thớc của hai trục truyền cơ bản lấy theo mẫu
nên việc tính toán bền không mang nhiều ý nghĩa khoa học do đó không đợc đề cập
trong báo cáo. Thực tế cho thấy chất lợng và tuổi bền của các bộ gây rung phần lớn
phụ thuộc vào chất lợng các ổ bi đỡ và mối lắp ghép, vì vậy cần phải nghiệm bền.
Việc nghiệm bền các loại ổ bi đỡ đã chọn theo phơng diện kết cấu cũng đợc thực
hiện bằng chơng trình máy tính*. Kết quả cho thấy với chế độ tải sàng năng suất 150
tấn.h
-1
, tần số dao động 750 lần.ph
-1
, tuổi thọ tính toán của các ổ bi đỡ của bộ gây rung
là 74.3269,4 h.
Bộ tài liệu kỹ thuật phục vụ cho công tác chế tạo bộ gây rung là bản vẽ thiết kế
và quy trình công nghệ chế tạo một số chi tiết chính. Bộ bản vẽ thiết kế với đầy đủ các
yêu cầu kỹ thuật đợc lập trên cơ sở kết hợp giữa tính toán lý thuyết khối lợng thớt
lệch tâm và kích thớc hình học của bộ rung mẫu.
Các chi tiết của bộ gây rung sau khi chế tạo đã đợc kiểm tra nghiệm thu trớc
khi lắp ráp toàn bộ. Bộ gây rung sau khi lắp đã đợc nghiệm thu xuất xởng sau đó

đa vào thử nghiệm công nghiệp theo chơng trình tại nhà máy tuyển than II Cửa Ông
trên sàng 415. Kết quả bớc đầu cho thấy bộ gây rung BR 4e đảm bảo sàng hoạt động
ổn định đảm bảo năng suất và hiệu suất nh tính toán, biên độ dao động của thân sàng
lắp bộ gây rung BR 4e trong dây chuyền sản xuất đo đợc là 5 1,5 mm.












*ứng dụng kết quả đề tài nghiện cứu ''Xây dựng các cơ sở dữ liệu phục vụ công tác
thiết kế, chế tạo các sản phẩm cơ khí"- Chủ nhiệm đề tài: KS Quách Nghiêm Sơn


5


Mục lục
Lời mở đầu ................................................................................................. 6
Chơng 1. Về một số loại bộ gây rung..........................................
Sử dung trong thiết bị mỏ........................................... 7
1-1. Tình hình sử dụng .................................................................................... 7
1-2 Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo...................................................... 13
Chơng 2. chọn kiểu bộ gây rung làm..........................................

đối tợng nghiên cứu thiết kế.................................... 15
2.1. Các cơ sở để lựa chọn............................................................................... 15
2.2. Phạm vi sử dụng của bộ rung ................................................................... 15
2.3. Kết cấu của bộ gây rung đã chọn và đặc tính kỹ thuật............................. 16
Chơng 3. tính toán thiết kế, chế tạo bộ gây rung sàng.. 18
3.1. Tính các thông số kết cấu của sàng.......................................................... 18
3.2. Tính phân bố tải của dòng vật liệu trên mặt sàng..................................... 22
3.3. Tính bộ gây rung ...................................................................................... 24
3.4. Thiết kế bộ gây rung................................................................................. 30
3.5. Công nghệ chế tạo bộ gây rung................................................................ 30
Chơng 4. Thử nghiệm bộ gây rung............................................................... 50
Chơng 5. Kết luận và kiến nghị.................................................................... 53
Lời cám ơn ................................................................................................. 54
Tài liệu tham khảo













6

Lời mở đầu

Rung trong vật lý là sự dao động cơ học của một vật thể rắn theo tần số và biên
độ nhất định tùy thuộc vào trị số của lực kích thích và tính chất của hệ đàn hồi. Hiện
tợng rung đã đợc biết đến ngay từ buổi đầu sơ khai của lịch sử xã hội loài ngời, ví
dụ nhờ ứng dụng rung mà con ngời có đợc thành công trong hái lợm hoa quả, rũ
sạch côn trùng lẫn trong thức ăn, về sau là rây bột, hạt ngũ cốc...Trong xã hội hiện đại,
kỹ thuật rung từ lâu đã đợc nghiên cứu ứng dụng trong chế tạo máy, ví dụ nh máy
massage dùng trong y tế; đầm cóc, đầm bàn, đầm dùi, bàn rung, máy đóng / nhổ cọc
dùng trong xây dựng, vận tải, đúc - luyện kim; sàng, máy cấp liệu dùng trong tuyển
khoáng, sản xuất vật liệu xây dựng, công nghiệp chế biến thực phẩm, chế biến thức ăn
gia súc...
Ngành công nghiệp mỏ là một ngành Kinh tế - Kỹ thuật tổng hợp gồm nhiều
lĩnh vực kỹ thuật chuyên ngành nh khảo sát địa hình mở khai trờng, khai thác, vận
tải, tuyển - chế biến khoáng sàng có ích. Trong ngành mỏ nớc ta, các loại máy móc,
thiết bị có ứng dụng kỹ thuật rung trong công tác làm đờng mở khai trờng là các
loại đầm rung, quả lu rung...; trong vận tải, tuyển - chế biến khoáng sàng là máng vận
tải, máy cấp liệu, máy sàng...Các loại thiết bị này chủ yếu là sản phẩm nhập ngoại.
Trong quá trình sử dụng thiết bị, các chi tiết máy bị h hỏng đợc sửa chữa phục hồi
để kịp thời phục vụ sản xuất, đồng thời ở một mức độ nào đó góp phần tiết kiệm ngoại
tệ do không phải nhập ngoại. Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo mới những bộ gây rung
cụ thể cho riêng từng loại thiết bị cha đợc đơn vị nào trong nớc tiến hành. Với
những chủng loại máy và phạm vi sử dụng rộng rãi nh đã đề cập ở trên, trong phạm
vi đề tài nghiên cứu này chỉ có thể chọn một kiểu bộ gây rung làm đối tợng nghiên
cứu thiết kế chế tạo, đó là bộ gây rung dùng cho sàng tự cân bằng (
) đợc sử dụng trong các nhà máy tuyển than (NMTT).
Mục tiêu của đề tài là phân tích lựa chọn mẫu sản phẩm điển hình, đợc nhiều
khách hàng tin dùng để thiết kế, chế tạo sản phẩm nội địa hoá phù hợp với các điều
kiện về nguyên vật liệu, thiết bị gia công cơ khí hiện có trong n
ớc; tính năng kỹ thuật
và độ tin cậy của sản phẩm nghiên cứu tơng đơng với sản phẩm cùng loại của nớc
ngoài.

7
Chơng 1.

về một số loại bộ gây rung sử dụng trong Thiết bị mỏ

1-1. Tình hình sử dụng
1-1-1. Trong thiết bị tuyển than
Trong công nghệ tuyển than, máy sàng, máy cấp liệu là những thiết bị ứng dụng
kỹ thuật rung. Hiện nay ngành Than - Khoáng sản Việt Nam có ba nhà máy tuyển
than có dây chuyền công nghệ khá hiện đại, chúng tập trung chủ yếu tại địa phận tỉnh
Quảng Ninh: Nhà máy tuyển than Cửa Ông ở thị trấn Cửa Ông; Nhà máy tuyển than
Nam Cầu Trắng ở Hòn Gai; Nhà máy tuyển than Vàng Danh ở mặt bằng công nghiệp
mỏ Vàng Danh. Sơ đồ công nghệ tuyển của các nhà máy tuyển nh sau:
a) Nhà máy tuyển than Cửa Ông, Cẩm Phả








0 ữ 100 mm

0 ữ 1 mm Bã thải


+15 ữ 35 mm +35 ữ 100 mm Đánh đống
...

Bã thải

0 ữ 15 mm

+6 ữ 15 +15 ữ 35
mm mm


0ữ 6 mm
Cám 3 Cục3 Cục1, 2 Sản phẩm
+35ữ 50 mm +50ữ 100 mm trung gian
Cục 5 Cục 4

Cám 1, 2
Hình 1.1. Sơ đồ một dây chuyền công nghệ tuyển chính của NMTT Cửa Ông
Than nguyên khai kéo về từ mỏ
Máy sàng
Máy lắng
Cyclone
môi trờng nặng I
Máy sàng
Phân loại
Máy sàng
phân loại

Cyclone
môi trờng nặng II
Máy đập
Sàng chuẩn bị
Cyclone
cô đ
ặc
Sàng róc nớc

8
b) Nhà máy tuyển than Nam Cầu Trắng, Hòn Gai

Đá thải


0 ữ 50 mm +50 mm

Cám 0 ữ 6 mm


+6 ữ 50 mm

0 ữ 0,75mm Đá thải



0 ữ 0,75 mm +0,75 ữ 6 mm

+6 ữ 50 mm
Gỗ đầu mẩu

+6 ữ 50 mm
Bã thải trung gian



0 ữ 6 mm




+35 ữ 50 mm +6 ữ 15 mm


+15 ữ 35 mm
Cục 3 Cục 4 Cục 5

Hình 1.2. Sơ đồ một dây chuyền công nghệ tuyển chính của
NMTT Nam Cầu trắng

Than nguyên khai
kéo về từ mỏ
Máy sàng loại dị vật
Máy lắng
Cyclone
môi trờng nặng
Máy đập
Sàng khử cám khô
Cyclone

cô đ
ặc
Sàng sơ bộ
Máy sàng rửa
Máy sàng róc nớc
Máy sàng phân loại

9
c) Nhà máy tuyển than Vàng Danh.



0 ữ 400 mm +120 mm



Cám SP (0 ữ15)

Cục NK (15ữ120)



Cám (0 ữ 10)


Cục (18ữ120) Đá (10ữ120)


Bể cô đặc

(nớc bùn than)

Cục SP (40ữ90)

Cám (1ữ18) Cục SP (+90)
Cám trung gian
Cục 18ữ40
Cám sạch(1ữ18)
Đá trung gian


Than sạch
Cục SP (22ữ40)

Cục SP (6ữ22)

SP cám 3 (0ữ6)

Hình 1.3. Sơ đồ một dây chuyền công nghệ tuyển chính của NMTT Vàng Danh
Than nguyên khai kéo về từ mỏ
Sàng song khe 120 mm
Sàng phân loại
Bun ke cục (NK)
Sàng tách cám khô
Sàng rửa cám
Hố gầu nâng (0 ữ18)
Máy tuyển CKB-20
Sàng tách huyền phù
Sàng phân loại
Máy tuyển Cyclone

Sàng phân loại
Sàng rửa cám
Máy tuyển Cyclone
Sàng tách huyền phù
Sàng róc nớc
Bãi QLN (NK)
Máy đập hàm
PE khe 120 mm

10

Trong 3 nhà máy tuyển than nêu trên, nhà máy tuyển than Cửa Ông và nhà máy
tuyển than Nam Cầu Trắng sử dụng công nghệ và thiết bị của hãng BMCH (Australia),
nhà máy tuyển than Vàng Danh sử dụng công nghệ và thiết bị của Liên Xô cũ, nay là
Cộng hòa Liên bang Nga. Nhà máy tuyển than Cửa Ông tuyển than các mỏ khu vực
Cẩm Phả. Theo yêu cầu công nghệ, nhà máy này chỉ nhận than cấp hạt -100 mm kéo
về từ các mỏ nhng vì khâu sàng sơ bộ tại mỏ vẫn không loại hết cục quá cỡ nên vẫn
cần đến khâu đập và sàng chuẩn bị (phân loại) than trớc khi vào tuyển. Nhà máy
tuyển than Nam Cầu Trắng tuyển than các mỏ khu vực Hòn Gai và chỉ nhận than
đã đợc sàng sơ bộ tại mỏ cấp hạt -50 mm. Nhà máy tuyển than Vàng Danh phục vụ
chủ yếu cho mỏ than Vàng Danh nên đợc xây dựng ngay trên mặt bằng công nghiệp
của mỏ. Than nguyên khai cỡ hạt a
max
= 400 mm trớc khi vào tuyển đợc phân loại sơ
bộ bằng sàng song, kích thớc khe 120 mm, cục quá cỡ đợc đập lại và cùng đổ trục
tiếp xuống bun ke nhà máy tuyển. Độ sâu tuyển than cục Vàng Danh là +18 mm nên
than từ bun ke phải đợc khử cám bằng sàng khô cũng nh sàng ớt. Sàng phân loại
và róc nớc ở tuyển than Cửa Ông và Nam Cầu Trắng là loại sàng tự cân bằng, sàng
rung quán tính do các hãng chế tạo máy nh Boliden Allis (Australia), Polmag (Ba
Lan) sản xuất. ở tuyển than Vàng Danh, các loại sàng đợc sử dụng là sàng rung quán

tính và sàng tự cân bằng do nhà máy Lugansk (Ucraina thuộc Liên Xô cũ) chế tạo.
Thực tế trang bị các loại sàng, máy cấp liệu trong các dây chuyền công nghệ
đang hoạt động nêu trên đợc đa vào bảng 1.1
Bảng 1.1

Số
T.T
Nơi sử
dụng
Loại
sàng
Kí hiệu/ Cỡ
kích thớc
mặt sàng
Đặc điểm
của bộ gây
rung
Công dụng trong
dây chuyền
Số
lợng
1 2 3 4 5 6 7
2,4x4,2 D.D
Low - Head
Phân loại và róc
nớc sản phẩm
tuyển sau máy
lắng
08
1,8x4,2 D.D

Low - Head
Dạng hộp
độc lập với
động cơ dẫn
động
Phân loại sản
phẩm
05
1,5x3,0
Róc nớc sản
phẩm
04
0,9x30
Dạng hộp
liền với động
cơ dẫn động
Róc nớc sản
phẩm
04
1
NMTT
Cửa Ông
Sàng tự
cân
bằng
WP1, WP2
Dạng hộp
độc lập với
động cơ dẫn
động

Phân loại sản
phẩm
23

11
tiếp bảng 1.1
1 2 3 4 5 6 7
1,8x3,0 D.D
Low - Head
05
Sàng
rung
quán
tính
"SH" RIPL -
FLO
Trục lệch
tâm
Phân loại sản
phẩm
04
1500/1800
AS-u23W-K
03
2000/1200
AS-u23W-K
06
1
NMTT
Cửa Ông

Máy
cấp liệu
2500/1600
AS-u35W-K
Dạng hộp
liền với động
cơ dẫn động
Cấp liệu cho
băng tải, máy
lắng
01
1,8x4,2
Boliden
Allis
Sàng sơ bộ 06
2,4x 4,2
Sàng rửa và phân
Loại
02
Sàng tự
cân
bằng
1,5x3,0 Sàng róc nớc 08
2
NMTT
Nam Cầu
Trắng
Máy
cấp liệu
2000/1200

AS-u23W-K
Dạng hộp
liền với động
cơ dẫn động
Cấp liệu cho
băng tải, máy
lắng
06
-62/
2000x5000
Phân loại và róc
nớc sản phẩm
tuyển
11
62/
2000x5000
Dạng hộp
độc lập với
động cơ dẫn
động

02
SR-180/
1840x4270
Phân loại và rửa 05
SRN-100/
1840/4270
Róc nớc 01
3
NMTT

Vàng
Danh
Sàng tự
cân
bằng
SRB-80/
1200x4200
Dạng hộp
Rửa sản phẩm 03
Nhận xét:
1- Đối với sàng rung quán tính nguyên lý bộ gây rung thờng là trục lệch tâm;
2- Đối với sàng tự cân bằng nguyên lý bộ gây rung là các thớt lệch tâm lắp đối
xứng trên hai trục quay ngợc chiều nhau lắp vào thân (thuyền) sàng hoặc trong hộp
kín.
3- Đối với máy cấp liệu nguyên lý bộ gây rung là trên hai đầu trục động cơ lắp
các thớt lệch tâm, máy lắp hai động cơ quay ngợc chiều nhau.
1-1-2. Trong thiết bị xây dựng mặt bằng công nghiệp và làm đờng mỏ
Trong xây dựng mặt bằng công nghiệp và làm đờng mỏ, các thiết bị ứng dụng

12
kỹ thuật rung nh đầm dùi, đầm bàn, đầm cóc đợc đa vào các bảng ơng ứng gồm
bảng 1.2, bảng 1.3 và bảng 1.4
Bảng 1.2
Tính năng kỹ thuật của một số loại đầm dùi

Số
TT
Ký hiệu
Công suất,
kW

Điện
áp, V
Khối
lợng, kg
Ghi chú
1
-0,8/2-35
0,8 220 12
Đầu dùi 35 mm,
trục mền dài 3 m
2
-0,8/2-45
0,8 220 12
Đầu dùi 35 mm,
trục mền dài 3 m
3 -3/28 - 1,5 220 29
Đầu dùi 28 mm,
trục mền dài 3 m
4 -3/35 -
1,5 220 31
Đầu dùi 38 mm,
trục mền dài 3 m

Bảng 1.3
Tính năng kỹ thuật của một số loại đầm bàn

Số
TT
Ký hiệu
Công

suất,
Kích
thớc đế
đầm, mm
Độ sâu
đầm
chặt, m
Khối
lợng,
kg
Ghi chú
1
-95
4 HP 500x750 0,25 95
Động cơ xăng
của hãng Honda
2
-95
3,6 kW 500x750 0,25 95
Động cơ xăng
của hãng Robin
3
-145
6 HP 750x1000 0,35 145
Động cơ xăng
của hãng Honda
4
-100
4 kW - 0,30 100
Động cơ xăng

của hãng Honda

Bảng 1.4
Tính năng kỹ thuật của một số loại đầm cóc

Số
TT
Ký hiệu
Công
suất,
kW
Kích
thớc đế
chày, mm
Lực
giã ,
kN
Khối
lợng,
kg
Ghi chú
1 2 3 4 5 6 7
1 MT 55 1,8 340x265 14 57
Lắp động cơ
xăng của hãng
Honda


13
tiếp bảng 1.4

1 2 3 4 5 6 7
2 MT 66H 2,2 340x285 16,5 66
Lắp động cơ
xăng của hãng
Robin
3 MT 72FW 2,6 340x285 17 52
Lắp động cơ
xăng của hãng
Honda
4 MT 76D 3,1 340x285 17,5 80
Lắp động cơ
Yanmar Diesel
5
4502
1,4 350x300 - 80
Lắp động cơ
điện 3x220
6 4502
1,5 410x300 - 100
Lắp động cơ
điện 380

Nhận xét:

1) Các loại thiết bị rung dùng trong xây dựng mặt bằng công nghiệp mỏ, làm
đờng mỏ ... gồm nhiều loại với các cỡ kích thớc khác nhau;
2) Khối lợng thiết bị không lớn thích hợp với công việc không cố định tại một
vị trí;
3) Đợc bày bán trên thị trờng nh một loại công cụ lao động phổ biến, không

mất nhiều thời gian trong giao dịch mua sắm.
1-2. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo
1-2-1. ở nớc ngoài
Kỹ thuật rung đợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống khác
nhau, do đó các thiết bị gây rung cũng gồm nhiều chủng loại và đa dạng về kích thớc.
Các nguồn tạo xung kích thích rung cho thiết bị (bộ gây rung) đợc chú ý nghiên cứu
từ rất sớm. Riêng trong ngành mỏ Liên Xô cũ, nhà máy chế tạo thiết bị mỏ mang tên
.. tại thành phố Lugansk (nay là Ucraina) ngay từ sau khi thành lập,
đặc biệt là sau năm 1987 khi bớc vào nền kinh tế thị trờng, đã đi sâu vào chuyên
môn hoá chế tạo cac loại sàng rung, trong đó có sàng rung quán tính, sàng rung tự cân
bằng, sàng cộng hởng từ loại nhẹ cho đến loại nặng. Các hãng sản xuất đa ngành của
các nớc t bản nh Boliden Allis (Ausralia), Metso Minerals (USA) cũng rất quan
tâm đến việc chế tạo các loại sàng rung, máy cấp liệu. Thiết bị của họ có mặt nhiều
nơi trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Nh vậy có thể nói các bộ gây rung không
đặc chủng cho các chủng loại thiết bị rung nh sàng, máy cấp liệu... gần nh đã trở
thành sản phẩm chế tạo theo lô hoặc loạt. Hớng nghiên cứu thiết kế, chế tạo của họ
hiện nay là nâng cao tuổi bền mỏi của các chi tiết máy, tối u hoá kích thớc kết cấu
theo hớng nhỏ gọn, nâng cao chỉ tiêu tiêu tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các chi
tiết và cụm chi tiết cấu thành sản phẩm.

14
1-2-2. ở trong nớc
Các thiết bị ứng dụng nguyên lý rung đợc sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam
hiện nay chủ yếu là hàng nhập ngoại. Trớc đây nhà máy cơ khí Hòn Gai và cơ điện
Uông Bí đã chế tạo thành công sàng rung quán tính SRQ-2 theo thiết kế của Viện Máy
mỏ, nay là Viện cơ khí Năng lợng và Mỏ - TKV. Bộ phận gây rung của sàng là một
trục lệch tâm lắp thêm các đĩa lệch tâm. Quỹ đạo dao động của loại sàng này là quỹ
đạo tròn (gần tròn). Gần đây, theo mẫu sàng nớc ngoài nhà máy cơ khí Mạo Khê -
TKV cũng đã chế tạo thành công sàng SH" RIPL - FLO cấp cho tuyển than Cửa Ông.
Nguyên lý hoạt động của loại sàng này tơng tự nh sàng SRQ-2. Đối với sàng rung

quán tính tự cân bằng, tuy cũng đợc sử dụng nhiều nhng cha đợc chế tạo trọn bộ,
chủ yếu chỉ chế tạo mới thân (thuyền) sàng và phụ tùng để sửa chữa các sàng cũ bị
hỏng nặng. Bộ gây rung của loại sàng này cho dù là của Ausralia hay của Ba lan, của
Nga đều có hình dáng bên ngoài tơng tự nhau, đều là hộp kín. Bộ gây rung sàng rung
tự cân bằng bị mòn hỏng trong quá trình làm việc lâu ngày đợc sửa chữa bằng cách
thay bi, thay chi tiết quá mòn hết khả năng làm việc [4].Tài liệu kỹ thuật về bộ gây
rung đã đợc một số cơ sở sản xuất lập để phục vụ công tác sửa chữa cơ điện, còn việc
nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ gây rung một cách cơ bản từ khâu tính toán các thông
số bộ gây rung đến khâu hoàn thiện bản vẽ thiết kế trên cơ sở tiếp thu kỹ thuật và công
nghệ tiên tiến trớc đây cha có điều kiện và cha đợc đơn vị nào tiến hành.

15
Chơng 2. chọn kiểu bộ gây rung làm đối tợng
nghiên cứu thiết kế
2.1. Các cơ sở để lựa chọn
Trong thực tế sản xuất, mỗi một loại thiết bị rung đều đợc trang bị những bộ
gây rung có đặc điểm kết cấu và tính năng tơng ứng. Nguyên lý làm việc chung của
các bộ gây rung là ứng dụng lực li tâm do các khối lợng lệch tâm trong chuyển động
quay sinh ra. Vì vậy nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế bộ gây rung của bất kỳ một thiết bị
cụ thể nào đều quy về tính toán xác định tần số và giá trị lực cỡng bức gây rung.
Trong số các bộ gây rung của các thiết bị đợc dùng nhiều trong ngành mỏ, trớc mắt
chọn bộ gây rung (dạng hộp độc lập với động cơ dẫn động) cho sàng tự cân bằng làm
đối tợng nghiên cứu thiết kế, chế tạo. Các căn cứ lựa chọn nh sau:
1- Sàng tự cân bằng đợc sử dụng nhiều trong sản xuất, đặc biệt là trong dây chuyền
công nghệ tuyển than;
2- Nhiều bộ gây rung các sàng mua của nớc ngoài trong vận hành đã quá rơ rão cần
thay mới;
3- Bộ gây rung sàng không đợc sản xuất theo loạt lớn, nếu đặt mua ở nớc ngoài với
số lợng không nhiều sẽ tăng thêm chi phí sản xuất và thờng không chủ động đợc
về mặt thời gian;
4- Bộ gây rung là một đơn vị lắp độc lập nhng với những thay đổi theo tính toán có
thể dùng chung cho nhiều cỡ sàng khác nhau;
5- Khối lợng và kích thớc của bộ gây rung khá lớn, chế tạo và lắp ráp tơng đối khó,
vì vậy thông qua công tác thiết kế, chế tạo bộ gây rung này sẽ có kinh nghiệm thiết kế,
chế tạo các bộ gây rung có yêu cầu kỹ thuật cao hơn.
6- Đã nắm bắt đợc một số u nhợc điểm về kết cấu của bộ gây rung sàng tự cân
bằng nhập ngoại nên việc tự nghiên cứu thiết kế, chế tạo trong nớc theo mẫu cho khả
năng thành công cao hơn, rút ngắn đợc thời gian hơn;
7- Việc thử nghiệm công nghiệp bộ gây rung sàng, một bớc rất quan trọng không thể
thiếu trong công tác nghiên cứu thiết kế, chế tạo sản phẩm cơ khí nói chung, có những
điều kiện thuận lợi hơn vì hiện trờng thử nghiệm là các dây chuyền sản xuất hiện

đang hoạt động tại các nhà máy tuyển, các công tr
ờng khai thác than, thiết bị đo
kiểm tơng đối đơn giản không đòi hỏi độ chính xác cao...
2.2. Phạm vi sử dụng của bộ gây rung
Bộ gây rung BR 4e dùng để gây rung cho sàng tự cân bằng, trong phạm vi đề tài
nghiên cứu là sàng loại 2 mặt lới để phân loại, róc nớc than trong dây chuyền công
nghệ tuyển, năng suất Q = 150 t.h
-1
, cỡ hạt vào sàng lớn nhất 100 mm, các cỡ sản
phẩm ra: +50 mm; 13ữ50 mm; -13 mm (kích thớc mắt sàng d: đối với lới trên d
1
=
50 mm; lới dới d
2
= 13 mm). Sơ đồ kết cấu của sàng tự cân bằng loại treo thể hiện
trên hình 2.1

16


Hình 2.1 Sàng tự cân bằng
1- Động cơ điện; 2- Bộ gây rung; 3- Thân sàng; 4- Lới trên; 5- Lới dới

Biên độ dao động của các loại sàng tự cân bằng thờng không lớn, phổ biến là
a= 4,5 mm và tần số dao động là 13,3 Hz ( 790 vg.ph
-1
), mặt lới sàng nằm ngang
hoặc nghiêng không quá 10
0

[11].
Bộ gây rung đợc lắp trên thân sàng nghiêng 45
0
so với mặt lới, dẫn động
bằng động cơ điện lắp cố định trên khung đỡ. Truyền động từ động cơ đến bộ gây
rung là truyền động mềm kiểu đai thang.
2.3. Kết cấu của bộ gây rung đã chọn và đặc tính kỹ thuật
Bộ gây rung sàng đợc chọn làm đối tợng nghiên cứu thiết kế, chế tạo có kết
cấu dạng hộp kín, hình dáng ngoài gần giống hộp giảm tốc một cấp (hình 2.2). Hai
trục của bộ gây rung quay ngợc chiều nhau nhờ cặp bánh răng trụ đối tiếp 9-12. Lực
gây rung cỡng bức cho sàng đợc tạo bởi các thớt lệch tâm chủ động 2-4 và bị động
8-10 lắp đối xứng nhau nh trên hình vẽ. Nh vậy khi quay, hợp lực li tâm trên mặt
phẳng ngang song song với chân đế sẽ bị triệt tiêu. Hợp lực li tâm có giá trị lớn nhất
trên mặt phẳng đứng vuông góc với chân đế. Nguyên lý hoạt động này tạo cho sàng có
quỹ đạo rung theo đờng thẳng ( Straight line motion).
Bộ gây rung đợc định ký hiệu bằng chữ và số là BR 4e. ý nghĩa của ký hiệu
nh sau:
BR- các chữ cái đầu tiên của hai từ "bộ rung";
4- giá trị biên độ dao động thấp nhất khi làm việc: 4 mm;
e- nguyên lý tạo lực cỡng bức gây rung: lệch tâm (eccentric)


17

ỉ115
ỉ90
3
12
1
2

5
4
325
11
10
7
9
8
6



Hình 2.2. 1,3- Vỏ hộp; 2,4- Thớt lệch tâm chủ động; 5- Trục dẫn động; 6- Trục bị
động; 7- ổ đũa NJ 2324 E.M1.C3; 8,10- Thớt lệch tâm bị động; 9,12- Bánh răng trụ;
11- ổ đũa lòng cầu 22324 EASK.M.C3 (bạc côn: AHX2324; đai ốc KM27)
Đặc tính kỹ thuật cơ bản
1- Tần số vòng quay của trục n 750 ...900 vg.ph
-1

2- Biên độ công tác danh định a 4,5 mm
3- Chiều cao tâm trục h 320 mm
3- Động cơ dẫn động:
- Công suất N 11 kW
- Tần số vòng n 1460 vg.ph
-1

4- Khối lợng toàn bộ (cha kể dầu) m 944 kg
5- Kích thớc bao axbxc 945x899,5x632,5 mm

18
Chơng 3. tính toán thiết kế, chế tạo bộ gây rung sàng
3.1. Tính các thông số kết cấu của sàng
Các thông số kết cấu của sàng đảm bảo tính năng kỹ thuật của sàng là diện tích
mặt lới sàng (chiều dài L và chiều rộng B - hình 2.1), tần số và biên độ dao động của
thân sàng. Các thông số cơ bản này là cơ sở để tính toán thiết kế bộ gây rung.
3.1.1. Diện tích mặt lới sàng
Diện tích mặt lới sàng đảm bảo năng suất danh định Q (t.h
-1
) của sàng cho
những loại vật liệu và điều kiện sàng cụ thể đợc tính theo công thức [9]:
F =
ponmlkq
Q
.......

, m
2
(3.1)
Đối với sàng 2 mặt lới ( 03 sản phẩm) diện tích mặt sàng lới trên F
1
và lới
dới F

2
đợc xác định theo công thức:
F
1
=
1111111
1
....... ponmlkq
Q

, m
2
; (3.2)
F
2
=
2222222
2
....... ponmlkq
Q

, m
2
, (3.3)
trong đó Q
1
- năng suất thông qua lới trên, t.h
-1
;
Q

2
- năng suất thông qua lới dới, t.h
-1
.
Q
1
= Q ; (3.4)
Q
2
=
Q.

,
trong đó - Tỉ lệ thu hoạch vật liệu trên mặt sàng lới dới,
=
,
100
).100(
1


d+

%. (3.5)

1
d+

- hàm lợng cỡ hạt lớn hơn kích thớc mắt sàng lới trên, %;
Đối với than nguyên khai hàm lợng cỡ hạt than là

+
= f(a
h
), (hình 3.1). Để xác
định hàm lợng cỡ hạt theo kích thớc mắt sàng d thế a
h
bằng d tơng ứng.
- hiệu suất sàng, %;
q
1
, k
1
, l
1
, m
1
, n
1
, o
1
, p
1
- các hệ số điều chỉnh cho mặt sàng lới trên;
q
2
, k
2
, l
2
, m

2
, n
2
, o
2
, p
2
- các hệ số điều chỉnh cho mặt sàng lới dới.
Các hệ số điều chỉnh này đợc chọn theo bảng 3.2, trong đó
q
i
- năng suất riêng của 1 m
2
lới sàng, t.h
-1
;
- tỉ trọng tơi xốp (khối lợng đống) của vật liệu vào sàng, t.m
-3
;
k
i
, l
i
, m
i
, n
i
, o
i
, p

i
- các hệ số điều chỉnh tính đến sự ảnh hởng của thành
phần cỡ hạt, tính chất của vật liệu đầu vào cũng nh điều kiện sàng.
Năng suất riêng của 1 m
2
lới sàng lấy theo kinh nghiệm thực tế, trị số năng
suất riêng theo kích thớc mắt lới sàng đợc đa vào bảng 3.1




19
Bảng 3.1

Kích thớc
mắt lới sàng
(d), mm
100 75 50 25 13 8...6
Hiệu
suất,
%
Ghi chú
60 ữ
65
40 ữ
50

85 ữ
90
Sàng sơ bộ

35 ữ
40
28 ữ
30
18 ữ
20
8 ữ 9
80 ữ
85
Sàng chuẩn bị
q, t.h
-1

24 ữ
28
20 ữ
22
14 ữ
16
6 ữ 7
95ữ
98
Sàng kết thúc

Ghi chú:
- Giới hạn dới của năng suất riêng tơng ứng với độ ẩm
vật liệu vào sàng là 6...8%.
- Đối với sàng 2 mặt lới, giá trị năng suất riêng của lới dới lấy bằng 70 ữ
80 % giá trị nêu trong bảng.

Giá trị các hệ số k, l, m, n, o, p đợc đa vào bảng 3.2


Bảng 3.2

Các
hệ
số
Tên gọi của
yếu tố gây
ảnh hởng
Điều kiện sàng và giá trị của các hệ số
Hàm lợng cỡ hạt kích thớc < 0,5 d, % (
-0,5d
)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
k
Cỡ hạt kích
thớc nhỏ
*
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Hàm lợng cỡ hạt kích thớc > d, % (
+d
)
10 20 25 30 40 50 60 70 80 90
l
Cỡ hạt kích
thớc lớn
*
0,94 0,97 1,0 1,03 1,09 1,18 1,32 1,55 2,0 3,36

Hiệu suất yêu cầu
40 50 60 70 80 90 92 94 96 98
m
Hiệu suất
sàng
2,3 2,1 1,9 1,6 1,3 1,0 0,9 0,8 0,6 0,4
Các vật liệu khác
(trừ than)
Hạt vật liệu có dạng tròn
(sỏi, cuội)
Than đá
n
Hình dáng
hạt và loại
vật liệu vào
sàng
1 1,25 1,5




20
tiếp bảng 3.2

Tính chất của vật liệu vào sàng và kích thớc mắt lới d
d < 25 mm d > 25 mm
Khô
ẩm
( tùy thuộc vào độ ẩm)
o

Độ ẩm của
vật liệu vào
sàng
1,0
0,75 ữ 0,85 0,1ữ 1,0
Phơng pháp sàng và kích thớc mắt lới d
d < 25 mm d > 25 mm
Khô Tới nớc Không phân biệt
p
Phơng
pháp sàng
1,0
1,25 ữ 1,4
1,0

Ghi chú
:
*
- Kích thớc lớn nhỏ chỉ là danh nghĩa
Để tính các thông số sàng than sử dụng bộ gây rung BR 4e đợc dùng trong
ngành tuyển- chế biến cần phải biết các số liệu tổng hợp về thành phần độ hạt than
(%) . Thành phần cỡ hạt than các mỏ vùng Hòn Gai cấp cho NMTT Nam Cầu Trắng
và vùng Cẩm Phả cấp cho NMTT Cửa Ông đợc đa vào bảng 3.3 và bảng 3.4

Bảng 3.3
Thành phần độ hạt than (%) các mỏ vùng Hòn Gai

Cấp hạt, mm
0ữ
0,5

0,5 ữ
3
3 ữ 6 6 ữ
15
15 ữ
35
35 ữ
50
50 ữ
80
80 ữ
120
120 ữ
250
Thu hoạch, % 12,7 25,0 11,5 13,9 13,5 5,5 6,9 4,1 6,9


Bảng 3.4
Thành phần độ hạt than (%) các mỏ vùng Cẩm Phả

Cấp hạt Cọc
Sáu
Đèo
Nai
Cao
Sơn
Dơng
Huy
Khe
Chàm

Mông
Dơng
Thống
Nhất
XN
Cẩm
Phả
-0,5 15,79 14,15 17,63 11,47 16,74 14,04 13,51 16,39
0,5 -15 57,17 55,06 66,32 64,94 57,65 61,79 57,59 57,69
15 - 50 24,72 29,73 13,18 21,15 21,86 18,92 24,29 21,94
50 - 100 2,32 1,06 2,87 2,44 3,75 5,25 4,61 3,98

Trung bình 8 mỏ:
-0,5: 15,02 %; 0,5 ữ 15: 59,94 %; +15ữ 50: 22,39 %; +50ữ 100: 2,65 %

Bằng đồ thị, sự phân bố trung bình hàm lợng cỡ hạt than nguyên khai vùng
Hòn Gai - Cẩm Phả đợc thể hiện trên hình 3.1

21


Hình 3.1. Đồ thị phân bố hàm lợng theo cỡ hạt than a
h
Hàm lợng cỡ hạt vật liệu theo thu hoạch trên mặt sàng lới dới (sau khi đã lọt
mắt sàng lới trên) khác với trị số trên biểu đồ hình 3.1. Các trị số mới
2
d+

và
2

d

(
2
2
d


) đợc tính lại theo các công thức sau:



%,100.
2



h
a
d
+
+
=
(3.6)

%,100.
2

h
a
d
+


=
(3.7)
Sau khi đã xác định đợc diện tích cần thiết của các mặt lới sàng, ta cân đối
kích thớc dài (L), rộng (B) của mặt lới sàng theo F
n
(F
n
bằng diện tích lớn nhất của
một trong hai mặt lới sàng)
F
n
= LxB, m
2
(3.8)
Trên thực tế chiều rộng của mặt lới sàng B thờng lấy là 0,9; 1,5; 1,8; 2,0; 2,4;
2,8 m. Nhận B = 2,4 m, khi đó chiều dài mặt lới:

m
F
L
n
,
4,2
=

Kết quả tính toán L theo chơng trình (Phụ lục 2) đợc làm tròn lên (L = 5,4 m)

22
Sau khi đã cân đối đợc độ rộng, dài của mặt sàng theo năng suất, ta kiểm tra
lại hiệu suất của sàng:
Chiều rộng làm việc thực tế của lới sàng
B
0
= 0,95 B, m
Diện tích làm việc thực tế của lới sàng
F
t
= B
0
.L, m
2

Năng suất thể tích của sàng
Q
0i
=
,

i
Q
t.m
-3
Năng suất thể tích riêng của 1 m
2

lới sàng

q
ti
=
,
0
t
i
F
Q
m
3
.h
-1
.m
-2
Năng suất riêng cho phép q
0
trong 1h theo tính toán phụ thuộc vào kích thớc
mắt lỗ lới và đợc xác định theo công thức kinh nghiệm:
q
0i
= 1,67 d
i
, m
3
.h
-1
.m

-2
, (3.9)
trong đó d
i
- tính bằng mm.
Hệ số điều chỉnh R đợc xác định bằng tỷ số giữa q
ri
và q
0i

R
i
=
i
ti
q
q
0
(3.10)
Hiệu suất tính toán của sàng

ti
= 100 - 7,5R
i
, % (3.11)
Kết quả tính toán theo chơng trình
1
= 98,91 %;
2
= 96,34 %;

Nh vậy kích thớc mặt lới sàng đảm bảo hiệu suất làm việc nh đã định.
3.1.2. Biên độ dao động của thân sàng
Đối với sàng rung quán tính quỹ đạo dao động thẳng, biên độ dao động đợc
tính theo công thức [1, 7]:
a =
1000
1404
d
+
, mm, (3.12)
theo kinh nghiệm thực tế a = 2,5...4,5 mm

3.1.3. Tần số dao động của thân sàng
n =
a
d
)5,131(5 +
, lần.ph
-1
(3.13)
3.2. Tính phân bố tải của dòng vật liệu trên mặt sàng
3.2.1. Góc hất vật liệu
Góc hất vật liệu () trên mặt sàng đợc tính từ công thức sau [12]:

,
cos
sin
.
.
2

g
a
u=
(3.14)
suy ra
2
.
cos..
arcsin



a
gu
=
, độ

23
trong đó u- chỉ số hất vật liệu trên lới sàng;
- tần số dao động của thân sàng,
1
,
30
.

= s
n

;
g- gia tốc trọng trờng, g= 9,81 m.s
-2
;
- góc nghiêng đặt sàng, độ
Với loại sàng rung tự cân bằng góc nghiêng đặt sàng thờng không lớn (không
quá 10
0
)
Chỉ số hất vật liệu trên lới sàng là tỷ lệ giữa thành phần lực hất hạt vật liệu và
trọng lợng của bản thân nó trên mặt phẳng vuông góc với mặt lới sàng
'
G
H
u =
(Hình 3.2). Để đảm bảo hiệu suất sàng cao đối với vật liệu giòn, dễ vỡ, mà
việc gây vỡ vụn thêm khi sàng là điều không mong muốn, u đợc chọn trong phạm vi
từ 1,7 đến 2,0 [12]. Sơ bộ chọn u = 2,0






Hình 3.2. Sơ đồ các lực tác động lên hạt vật liệu khi sàng
3.2.2. Tốc độ của dòng vật liệu trên mặt sàng

ctg
g
uv
vl
)1(4,1 =
, (3.15)
trong đó - góc lắc của thân sàng
Giữa góc lắc, góc hất vật liệu ( ) và góc nghiêng đặt sàng () có mối tơng
quan sau:
= + hoặc = - (3.16)




24
3.2.3. Khối lợng của dòng vật liệu trên mặt lới sàng trên và lới sàng dới
Chiều cao của lớp vật liệu trên mặt lới sàng trên:


..3600 Bv
Q
h
vl
t
=
, m; (3.17)
Khối lợng của dòng vật liệu nằm trên mặt lới sàng trên:

2
..)2.(

1

LBh
M
d
t


=
, t; (3.18)
Chiều cao của lớp vật liệu trên mặt lới sàng dới:


..3600
1
Bv
Q
h
vl
d
=
, m; (3.19)
Khối lợng của dòng vật liệu nằm trên mặt lới sàng dới:

2
..)2.(
2
1

LBh

M
d
d


=
, t (3.20)
trong đó
1
,
d
d



thành phần vật liệu cỡ hạt nhỏ hơn kích thớc mắt lỗ lới tơng ứng
với mặt sàng lới trên và lới dới tính theo %

3.3. Tính bộ gây rung
3.3.1. Khối lợng chuyển động gây dao động rung
Khối lợng các phần tử tham gia rung
M = M
1
+ M
2
+M
k
, kg (3.21)
trong đó M
1

- khối lợng vật liệu nằm trên mặt sàng lới trên, kg;
M
2
- khối lợng vật liệu nằm trên mặt sàng lới dới, kg;
M
k
- tổng khối lợng các kết cấu tham gia rung (thân sàng, bộ gây rung), kg
Để gây đợc dao động rung với một biên độ xác định (a) tính theo đơn vị m,
giữa khối lợng của thớt lệch tâm (loại hộp với 4 thớt nh hình 2.2) và khối lợng các
phần tử tham gia rung phải tồn tại đẳng thức [6,11]:

,
4
0
0
R
a
M
m
=
(3.22)
trong đó m
0
- khối lợng gây mất cân bằng của một thớt lệch tâm, kg;
R
0
- khoảng lệch tâm của thớt lệch tâm, m
Thớt lệch tâm thờng có dạng hình học nh trên hình 3.3.
Với hình dạng và kích thớc hình học nh hình vẽ, tơng quan giữa khối lợng
chuyển động và kích thớc của thớt lệch tâm đợc xác định theo công thức sau [11]:

m
0
R
0
=
3
2
b..(R
3
-r
3
).sin(/2), kg.m (3.23)
hoặc m
0
R
0
=
=
4
.aM

3
2
b..(R
3
-r
3
).sin(/2), kg.m
trong đó R, r, b, - các kích thớc nh hình 3.3;
- khối lợng riêng của vật liệu chế tạo thớt lệch tâm, kg.m

-3
;

25
R, r, b - tính theo đơn vị m;

- tính theo đơn vị độ




Hình3.3. Dạng hình học cơ bản của thớt lệch tâm
Từ công thức trên có thể xác định đợc kích thớc của thớt lệch tâm, thờng là
chiều dày b:

)2/sin()..(
.
8000
3
33

rR
aM
xb

=
, m (3.24)
3.3.2. Lực li tâm tạo chuyển động rung
Lực quán tính sinh ra bởi khối lợng của một thớt lệch tâm
P

u
= m
0
R
0
.
2
, N (3.25)
trong đó =
,
30
n

s
-1
,
n- tần số rung của thân sàng (hay tần số vòng của thớt lệch tâm), lần.ph
-1
/
vg.ph
-1
;
3.3.3. Công suất động cơ dẫn động
Công suất động cơ dẫn động bộ gây rung với 4 thớt lệch tâm cần thiết để tạo ra
lực quán tính li tâm P
u
đợc xác định theo công thức [8]:

kW
RPf

N
ck
dc
lu
,
.1000
...4


=
, (3.26)
trong đó f- hệ số ma sát lăn của ổ, f = 0,01;
R
l
- bán kính lăn của ca bi, m;
Với các loại vòng bi ký hiệu 22324EASK.M.C3 (côn AHX 2324)và NJ
2324E.M1.C3 đợc chọn lắp theo thiết kế cho bộ gây rung BR 4e R
l
= 0,154 / 2 m [5,
10].

đc
- hiệu suất của động cơ dẫn động,
dc
= 0,825;

ck
=
bđ
.

br
.
ob
- hiệu suất của hệ truyền động cơ khí:
hiệu suất truyền động đai
bđ
= 0,95...0,96;