THIẾT KẾ HỆ THỐNG NGHIỀN BI LIÊN TỤC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CƠNG NGHỆ
------------

ĐỒ ÁN Q TRÌNH THIẾT BỊ
CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NGHIỀN BI
LIÊN TỤC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Ngô Trương Ngọc Mai

SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Nguyễn Hoàng Khang; MSSV: B1407659
Ngành: CN Kỹ thuật hóa học-Khóa 40

Tháng 5/2018


Em xin chân thành cảm ơn trường Đại học Cần Thơ, quý thầy cô Khoa Công nghệ
đã tạo điều kiện cho em hồn thành mơn học Đồ án q trình thiết bị với đề tài “Thiết
kế hệ thống nghiền bi liên tục”. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Ngô
Trương Ngọc Mai đã trực tiếp hướng dẫn đề tài, tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện tốt
nhất để em có thể hồn thành đồ án này. Mặc dù em đã cố gắng để hoàn thành đồ án
một cách hoàn chỉnh nhất, nhưng do hạn chế về kiến thức chun mơn và kinh nghiệm
nên q trình tính tốn và bản vẽ của thiết bị khơng thể tránh được sai sót. Vì thế, em
rất mong nhận được sự góp ý nhận xét của q thầy cơ để đồ án của em được hoàn chỉnh
hơn. Xin chân thành cảm ơn!

ii


LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
TÓM TẮT........................................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................vii
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
Lý thuyết về phương pháp nghiền ............................................................................. 1
Khái niệm về phương pháp nghiền......................................................................... 1
Các loại máy nghiền ............................................................................................... 1
1.1.2.1 Máy nghiền hạt .................................................................................................... 1
1.1.2.2 Máy nghiền bột.................................................................................................... 8
Giới thiệu về nguồn nguyên liệu ............................................................................. 10
Trữ lượng đá vôi ở Việt Nam ............................................................................... 10
Các tính chất của đá vơi........................................................................................ 11
CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN VÀ SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG
NGHỆ ............................................................................................................................ 13
Chọn phương pháp nghiền ...................................................................................... 13
Sơ đồ quy trình cơng nghệ ....................................................................................... 13
Sơ đồ ..................................................................................................................... 13
Thuyết minh quy trình .......................................................................................... 14
CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT........................................................................... 15
Quy trình tính tốn ................................................................................................... 15
Tính tốn thiết bị chính............................................................................................ 15
Thiết kế kết cấu máy............................................................................................. 15
3.2.1.1 Tính đường kính trong và chiều dài vỏ máy nghiền ......................................... 15
3.2.1.2 Tính bề dày của thùng ....................................................................................... 17
3.2.1.3 Tấm lót .............................................................................................................. 17

3.2.1.4 Vách ngăn (ghi) ................................................................................................. 20
3.2.1.5 Cửa thăm ........................................................................................................... 21
3.2.1.6 Tính tốn cơ cấu nạp liệu và tháo liệu .............................................................. 21
3.2.1.7 Mặt bích ............................................................................................................. 22
3.2.1.8 Tính ổ trượt........................................................................................................ 23
Thiết kế động học cho máy .................................................................................. 25
3.2.2.1 Xác định số vòng quay tới hạn của thùng ......................................................... 25
3.2.2.2 Xác định số vịng quay thích hợp của thùng nghiền ......................................... 26
3.2.2.3 Xác định kích thước bi nghiền và lượng bi cần thiết trong máy nghiền ........... 29
3.2.2.4 Tính khối lượng vật liệu trong thùng ................................................................ 30
3.2.2.5 Tính cơng suất động cơ ..................................................................................... 30
Tính thiết bị phụ trợ ................................................................................................. 31
Tính hộp giảm tốc ................................................................................................. 31
3.3.1.1 Chọn động cơ điện ............................................................................................ 31
3.3.1.2 Tính tốn động học hệ dẫn động cơ khí ............................................................ 31
3.3.1.3 Chọn vật liệu thiết kế ........................................................................................ 32
3.3.1.4 Chọn các thông số bánh răng trong hộp giảm tốc ............................................. 33
iii


Tính tốn bánh răng dẫn động .............................................................................. 34
Kiểm tra bền ............................................................................................................ 34
Tính trọng lực của phần quay ............................................................................... 34
3.4.1.1 Trọng lượng của ống nghiền cùng các tấm lót. ................................................. 35
3.4.1.2 Trọng lượng của hai mặt bích đầu ống nghiền: ................................................ 36
3.4.1.3 Trọng lượng của hai vách ngăn: ........................................................................ 36
Tính trọng lượng của bi và vật liệu ...................................................................... 36
Tính lực ly tâm ..................................................................................................... 37
Tính tốn bền ........................................................................................................ 37
3.4.4.1 Tính bền cho thân thùng .................................................................................... 37

3.4.4.2 Tính bền cho bulơng ghép mặt bích .................................................................. 39
Tính tốn chi phí lắp đặt thiết bị .............................................................................. 40
So sánh với các động cơ được bán trên thị trường .................................................. 41
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ .................................................................. 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 45

iv


Đồ án này tập trung vào thiết kế thiết bị nghiền bi liên tục dạng ống, ứng dụng vào
nghiền đá vôi phục vụ cho sản xuất gốm sứ. Thiết bị được thiết kế tương đối hoàn chỉnh
phù hợp với các thông số của một số thiết bị được công bố trên thị trường. Với công
suất 13 tấn/giờ, máy nghiền bi này có khả năng cung cấp một số lượng lớn bột đá vôi
cho các cơ sở sản xuất gốm sứ.

v


Hình 1-1 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền má chuyển động đơn giản .................................1
Hình 1-2 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền nón trục treo ......................................................7
Hình 1-3 Máy nghiền đĩa .................................................................................................9
Hình 1-4 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bi. .......................................................................9
Hình 2-1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ .............................................................................13
Hình 3-1 Sơ đồ quy trình tính tốn ................................................................................15
Hình 3-2 Tấm lót ngăn một ...........................................................................................18
Hình 3-3 Tấm lót ngăn hai.............................................................................................19
Hình 3-4 Vách ghi .........................................................................................................20
Hình 3-5 Kiểu lắp mặt bích ...........................................................................................22
Hình 3-6 Mơ tả sự chuyển động của viên bi trong thùng nghiền ..................................25
Hình 3-7 Quỹ đạo chuyển động của bi trong thùng nghiền ..........................................27

Hình 3-8 Mặt bích..........................................................................................................36
Hình 3-9 Biểu đồ phân bố nội lực trong thùng nghiền ..................................................38

vi


Bảng 1-1 Các tính chất vật lý của đá vơi .......................................................................11
Bảng 1-2 Các thành phần hóa học chủ yếu trong đá vơi ...............................................11
Bảng 3-1 Kết quả tính tốn các thơng số cơ bản của thùng nghiền ..............................17
Bảng 3-2 Các thông số kích thuật của mặt bích ............................................................23
Bảng 3-3 Cơng suất – tỷ số truyền – số vịng quay – mơmen .......................................32
Bảng 3-4 Các thông số kỹ thuật của bộ truyền bánh răng nghiêng ...............................33
Bảng 3-5 Cơng thức tính các thơng số của bánh răng ...................................................34
Bảng 3-6 Chi phí của các chi tiết trong máy nghiền bi .................................................40
Bảng 3-7 Các thông số của máy ....................................................................................41
Bảng 3-8 Các loại máy được bán trên thị trường ..........................................................41

vii


Lý thuyết về phương pháp nghiền
Khái niệm về phương pháp nghiền
Nghiền là quá trình phân tách các vật thể rắn từ kích thước ban đầu đến kích thước
sử dụng [1].
Độ nghiền là tỷ số giữa đường kính D của vật trước khi nghiền và đường kính d
sau khi nghiền [2].
𝐷
𝐼=
𝑑
Dựa vào độ nghiền ta phân loại thành nhiều loại nghiền khác nhau: nghiền thơ,

nghiền trung bình, nghiền nhỏ, nghiền mịn,…
Các loại máy nghiền
Theo kích thước sản phẩm, máy nghiền phân thành máy nghiền hạt (nghiền vỡ) và
máy nghiền bột [1].
1.1.2.1 Máy nghiền hạt
Dựa vào cấu tạo và nguyên lý làm việc máy nghiền hạt lại tiếp tục phân loại thành:
máy nghiền má, máy nghiền nón, máy nghiền trục, máy nghiền va đập.
Máy nghiền má
Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Hình 1-1 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền má chuyển động đơn giản
Hình 1-1 mơ tả cấu tạo và ngun lý làm việc của máy nghiền má cơ bản như sau:
Máy gồm giá (1) lắp mã tĩnh (2), trục treo (4) treo má động (3), trên má động và má
tĩnh đều bắt các tấm lót, khi trục lệch tâm (5) quay, nó sẽ làm cho tay biên (6) chuyển
động lên trên, các cánh tay đòn (7) và (8) sẽ đẩy má động quanh trục (4) ép vật liệu
vào má tĩnh, lúc này vật liệu bị đập, khi tay biên (6) chuyển động xuống, tâm chống
không tác dụng vào má động, trục căng (10) nhờ lò xo (11) kéo má động (3) về vị

1


CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

CBHD: N.T.N.MAI

trí cũ. Khi đó vật liệu đã bị đập rơi khỏi hai má của máy, phía sau máy cịn có
bộ phận chêm (9) để điều chỉnh góc kẹp (khe hở giữa hai má của máy).
Trong quá trình làm việc như vậy, vật liệu bị ép theo chu kỳ (1/2 vịng của trục
lệch tâm. Vì vậy, có sự quá tải tức thời của động cơ ép vật liệu. Sự quá tải này được
triệt tiêu trước bởi vô lăng vượt tải bắt vào trục (5). Vơ lăng tích luỹ năng lượng khi

má động chuyển động không tải và trả lại năng lượng đó khi má động ép vật liệu,
nhờ đó máy làm việc cân bằng. Quỹ đạo chuyển động của từng điểm trên má động là
một cung tròn. Tập hợp lại cả máy sẽ chuyển động tịnh tiến đơn giản
Công dụng: Chủ yếu dùng để đập thô và đập trung bình các loại vật liệu có độ bền
nén trên 2000 kg.cm-2.
Ưu điểm: Năng suất cao, kết cấu đơn giản, giá thành hạ và không yêu cầu công
nhân phục vụ có tay nghề cao, kích thước máy gọn. Có thể đập nghiền được các vật
liệu có độ cứng cao.
Nhược điểm: Máy chỉ làm việc nửa chu kỳ, rung và lắc do vật liệu di chuyển
khơng cân bằng, vì thế móng máy cần phải xây chắc chắn. Tiêu hao năng lượng lớn.
Máy nghiền nón
Sơ đồ nguyên lý làm việc Máy nghiền nón trục neo

Hình 1-2 Sơ đồ ngun lý máy nghiền nón trục neo
Hình 1-2 mơ tả cấu tạo của máy nghiền nón trục neo gồm các
3 bộ phận như sau:
Giá máy (5) lắp chặt nón ngồi (4) bằng bu lơng, nón trong (3) bắt với trục chính (2),
trục này neo vào ổ hình cầu hoặc hình cơn (1), cuối trục bắt vào ống lệch tâm (6), ống
này gắn chặt vào cặp bánh răng hình nón (8) quay bởi trục (9) từ động cơ qua hộp giảm

Nguyễn Hoàng Khang

7


CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

CBHD: N.T.N.MAI

tốc, ống lệch tâm quay làm trục chính (2) mang nón trong (3) quay quanh một điểm cố

định và mặt ngồi nón trong khi gần khi xa mặt trong của nón ngồi, khi bề mặt hai nón
gần nhau, vật liệu bị đập, Khi xa nhau, vật liệu đã được đập tháo ra khỏi máy theo máng
nghiêng (7) và cửa (10). Vỏ (11) tránh bụi và vật liệu mịn rơi vào ống lệch tâm mang
trục chính (2).
Nguyên lý làm việc: Vật liệu bị ép kết hợp với uốn và mài giữa mặt trong của nón
ngồi cố định và mặt ngồi của nón trong quay liên tục. Vật liệu vỡ đi dần xuống dưới
và ra ngồi. Khi nón trong chuyển động, tùy theo từng loại máy mà trục của nón trong
sẽ quay quanh một điểm cố định vạch ra mặt nón; hoặc quay quanh trục nón ngồi ( trục
máy), vạch ra một mặt trụ. Quá trình làm việc của máy đập nón gần giống máy đập hàm.
Sau nửa dao động đầu của nón trong, bề mặt của nón trong gần bề mặt của nón ngồi và
vật liệu bị đập vỡ. Sang nửa dao động sau, bề mặt nón trong chuyển ra xa bề mặt nón
ngồi, khi này vật liệu đã đập xong rơi xuống, cùng lúc, vật liệu nằm ở phía bên kia
khoảng khơng giữa hai mặt nón sẽ bị đập.
Công dụng: Được sử dụng để đập thô, đập trung bình và đập nhỏ, các loại vật liệu
rắn.
Ưu điểm: Năng lượng tiêu hao riêng cho một tấn sản phẩm nhỏ hơn máy nghiền
má, vì trong máy này vật liệu khơng chỉ bị ép mà cịn bị uốn. Năng suất cao, chuyển
động êm vì khơng có tải trọng động và q trình làm việc liên tục trong cả vịng quay
nên không cần sử dụng tới vô lăng vượt tải. Kích thước sản phẩm đồng đều hơn. Có thể
q tải 15-20 %, vì thế vật liệu nạp vào máy có thể qua tiếp liệu hoặc không.
Nhược điểm: Kết cấu máy phức tạp, nặng nề, giá thành cao và sửa chữa máy phức
tạp. Chiều cao của máy lớn. Không đập được vật liệu qnh vì có thể bị nghẽn khoảng
khơng gian làm việc giữa hai nón. Với cùng năng suất, máy đập hàm có thể đập được
vật liệu to hơn.
1.1.2.2 Máy nghiền bột
Dựa vào cấu tạo và nguyên lý làm việc máy nghiền bột lại tiếp tục phân loại thành:
máy nghiền đĩa, máy nghiền bi và máy nghiền bánh xe.
Máy nghiền đĩa
Cấu tạo và nghiên lý họat động của máy nghiền đĩa được thể hiện trong hình 1-3

Nguyễn Hồng Khang

8


CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

CBHD: N.T.N.MAI

Hình 1-3 Máy nghiền đĩa
Sơ đồ nguyên lý :
Đĩa (1) lắp cố định với vỏ máy, đĩa (2) quay nhờ trục dẫn động (4), vật liệu
nghiền được đưa vào cửa cấp liệu (7) và đi vào vùng nghiền là khe hở giữa 2 đĩa
nghiền và được nghiền nhỏ nhờ lực chà xát. Để thay thế khi đĩa mòn người ta chế
tạo các đĩa nghiền thành hai phần và ghép lại với nhau. Phần thân (1) và (2) được
làm bằng gang còn phần đá nghiền (5) được làm bằng đá nhân tạo, thép đúc hoặc
gang. Bề mặt của đá có các rãnh để tăng khả năng nghiền và chuyển dần vật liệu ra
khỏi bồn nghiền. Vật liệu sau khi nghiền xong được đưa đến bộ phận tháo sản phẩm
(6).
Cơng dụng: Máy nghiền đĩa (Hình 1-3) được sử dụng trong ngành chế biến lương
thực, thực phẩm, sản xuất tinh bột
Ưu điểm: Kích thước sản phẩm rất nhỏ, độ mịn cao.
Nhược điểm: Công suất nghiền rất thấp, năng lượng tiêu hao riêng lớn so với các
loại máy nghiền khác nên khả năng và phạm vi sử dụng ngày càng hạn chế. Chỉ sử dụng
để nghiền các loại vật liệu khô.
Máy nghiền bi
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy nghiền bi được mơ tả trong hình 1-4

Hình 1-4 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền bi.
Nguyên lý làm việc: Nhìn chung các máy nghiền bi làm việc như sau: Bên

trong thùng nghiền chứa bi đạn và vật liệu nghiền. Khi vỏ máy quay trịn, bi đạn

Nguyễn Hồng Khang

9


CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

CBHD: N.T.N.MAI

chịu lực ly tâm và lực ma sát (giữa bi với tấm lót, giữa bi và vật liệu, bi và bi) nên
bi được nâng lên một chiều cao nào đó rồi rơi xuống theo quỹ đạo parabol, một số
khác lăn trượt lên nhau. Khi bi đạn rơi, nhờ động năng của nó mà vật liệu bị đập
nhỏ, ngồi ra vật liệu cịn bị chà xát giữa bi đạn và tấm lót, giữa bi và bi nên được
mài nhỏ ra. Như vậy, nguyên tắc tác dụng lực của máy nghiền bi là đập và mài.
Công dụng: Máy có thể dùng để nghiền thơ, nghiền mịn hoặc rất mịn. Trong lĩnh
vực công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, máy nghiền bi là máy chủ đạo để nghiền
bột vật liệu.
Ưu điểm: Có thể sấy nghiền đồng thời trong cùng một máy. Cấu tạo tương đối đơn
giản, làm việc ổn định và tin cậy. Sử dụng dễ dàng và mức độ đập nghiền cao, ổn định.
Vật liệu nghiền được trộn khá đồng nhất.
Nhược điểm: Tốc độ chuyển động của bi đạn nhỏ, làm hạn chế số vòng quay của
máy nghiền (20  40 vòng.phút-1). Tất cả bi đạn trong máy nghiền khơng đồng thời tham
gia làm việc. Thể tích sử dụng của thùng nghiền chỉ chiếm từ 30  45%. Kích thước lớn,
máy nặng và làm việc ồn. Tiêu hao năng lượng điện riêng lớn, momen mở máy lớn.

Giới thiệu về nguồn nguyên liệu
Trữ lượng đá vôi ở Việt Nam
Ở Việt Nam, có khoảng 125 tụ khống đá vơi đã được tìm kiếm và thăm dị, trữ

lượng ước đạt 13 tỷ tấn, tài nguyên dự báo khoảng 120 tỷ tấn. Hầu hết các mỏ đá vôi ở
nước ta phân bố tập trung ở các tỉnh phía Bắc và cực Nam. Đá vôi ở Bắc Sơn và Đồng
Giao phân bố rộng và có tiềm năng lớn hơn cả [3].
Tại Kiên Giang có 440 triệu tấn đá vơi, có khả năng khai thác 342 triệu tấn. Trong
đó, trữ lượng phục vụ cho công nghiệp là 235 triệu tấn, đủ nguyên liệu để sản xuất 4,6
triệu tấn clinker/năm trong suốt 40 năm.
Nghệ An là một trong số ít tỉnh ở Việt Nam có trữ lượng đá vơi rất lớn khoảng
2.361 triệu mét khối, phân bố hầu hết khắp các huyện trong tỉnh. Bốn vùng ở Nghệ An
có trữ lượng đá vơi tập trung lớn, có chất lượng cao là: vùng Tân Kỳ khoảng 2,7 tỷ tấn,
vùng Hoàng Mai trữ lượng 558 triệu tấn; vùng Anh Sơn - Đô Lương khoảng 300 triệu
tấn, hiện nay mới khảo sát thêm được 4 mỏ tổng lượng 157 triệu tấn. Ngồi ra, cịn phân
bố rải rác ở các huyện Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Yên Thành, Diễn Châu,… Trên 4 tỷ tấn đá
vôi chất lượng cao để sản xuất xi măng, hằng năm Nghệ An cho phép sản xuất ở mức
15-20 triệu tấn xi măng chất lượng cao. Tuy nhiên, chỉ mới sản xuất được 2 triệu
tấn/năm. Hiện nay, Nghệ An có nhiều nhà máy sản xuất xi măng nhưng hầu hết đều có
những khó khăn, chỉ duy nhất Nhà máy xi măng Hoàng Mai hoạt động có hiệu quả, đạt
cơng suất thiết kế 1,5 triệu tấn/năm.

Nguyễn Hoàng Khang

10


CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

CBHD: N.T.N.MAI

Hải Dương, đá vôi được phân bố chủ yếu trong phạm vi giữa sông Bạch Đằng và
sơng Kinh Thày. Những núi có quy mơ lớn như núi Han, núi Áng Dâu, núi Nham Dương
đã được thăm dị tỉ mỉ. Đá vơi đơlơmit tập trung ở dãy núi Han, núi dãy Hoàng Thạch Hải Dương với trữ lượng lên tới 150 triệu tấn. Hải Phịng, đá vơi tập trung chủ yếu ở

Trại sơn và Tràng kênh thuộc huyện Thuỷ Ngun. Ngồi ra cịn có những mỏ đá vôi
phân bố rải rác ở Dương Xuân - Pháp Cổ, Phi Liệt, Thiếm Khê, Mai Động và Nam Quan.
Các tính chất của đá vơi
Bảng 1-1 mơ tả các tính chất vật lý cơ bản của đá vôi như: độ cứng, khối lượng thể
tích độ hút nước,...
Bảng 1-1 Các tính chất vật lý của đá vơi
Thơng số
Đá vơi có độ cứng
Khối lượng thể tích
Cường độ chịu nén
Độ hút nước
Độ chịu nén

Giá trị
3
2600 ÷ 2800 kg.m-3
1700 ÷ 2600kg.cm-2
0,2 ÷ 0,5%
60-->180 MPa

Bảng 1-2 liệt kê các thành phần trong đá vôi như: MgCO3, SiO2, Al2O3,... Trong
đó, thành phần chiếm phần trăm chủ yếu là CaCO3 trên 97% [3].
Bảng 1-2 Các thành phần hóa học chủ yếu trong đá vơi
Thành phần hóa học chủ yếu
CaCO3 98% Min
Fe2O3
0,01% Max
MgO
0,3% Max
Al2O3

0,03% max
SiO2
0,1% Max
Na2O
0,05% Max

Nguyễn Hoàng Khang

Đặc tính vật lý
Độ trắng
Độ sáng
Độ ẩm
Mật độ
Độ cứng
Mất khi nung

97% Min
92% Min
0,3% Max
2,7g.cm-3
3 mohs
43,1%

11


Chọn phương pháp nghiền
Trong lĩnh vực sản xuất gốm sứ, nghiền bột vật liệu tới kích thước dưới 1/100 mm
là bắt buộc và tốn rất nhiều năng lượng. Sử dụng hợp lý các thiết bị sẵn có, hồn thiện
và cải tiến chúng sẽ mang lại hiệu quả kinh tế lớn. Do đó, máy nghiền bi là máy chủ đạo

để nghiền bột vật liệu. Vì vậy trong khn khổ mơn học đồ án q trình thiết bị cơng
nghệ hóa học em chọn máy nghiền bi làm phương pháp nghiền để nghiền đá vôi thành
bột ứng dụng trong sản xuất gốm sứ.
Vật liệu cần phải nghiền là đá vôi, năng suất cần thiết kế là 13 tấn/giờ nên ta chọn
phương án nghiền bi dạng ống là hợp lý nhất.

Sơ đồ quy trình cơng nghệ
Sơ đồ

Hình 2-1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ

Nguyễn Hoàng Khang

13


CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN

CBHD: N.T.N.MAI

Chú thích:
123456-

Cối đập
Cyclo 1
Băng tải
Máy nghiền má đứng
Cyclo 2
Máy sàng

7- Cyclo 3
8- Máy nghiền bi
9- Cyclo 4
10- Máy đóng gói
11- Đường ống
12- Xe phân phối sản phẩm

Thuyết minh quy trình
Đá vơi sau khi khai thác tại núi được cho vào cối đập (1) nhằm tạo ra các mảnh đá
vơi với kích thước thơ (khoảng 1 – 10 cm). Sau đó, đá vơi được trữ trong các cyclo 1 (2)
để thực hiện cho các quá trình tiếp theo. Vận chuyển nguyên liệu từ các cyclo 1 cho vào
máy nghiền nón đứng (4) bằng băng tải (3), sản phẩm ra với kích thước trung bình
khoảng 20 – 50 mm được trữ trong các cyclo 2 (5). Sử dụng băng tải để vận chuyển
nguyên liệu từ máy sàng (5) để phân loại đá vôi từ các cyclo 2 với kích thước sản phẩm
ra là 20 – 25 mm, nếu kích thước sản phẩm khơng phù hợp thì cho hồi lưu lại máy nghiền
nón đứng. Sau q trình sàng, đá vơi đạt kích thước thì cho vào máy nghiền bi để tạo ra
sản phẩm với kích thước mong muốn (0,074 – 0,4). Đá vơi đạt kích thước dùng máy hút
để hút vật liệu ra khỏi máy nghiền bi được chứa trong các cyclo 3 (7) quá trình hút
thơng qua các đường ống (11). Q trình tiếp theo cũng dùng máy hút để vận chuyển
vật liệu vào thiết bị đóng gói sản phẩm ở máy đóng gói (8). Sau đó, dùng xe (9) để đưa
đá vơi vào thị trường tiêu thụ.

Nguyễn Hoàng Khang

14


Quy trình tính tốn
Quy trình tính tốn các thơng số trong máy nghiền bi được tóm tắt trong sơ đồ bên
dưới hình 3-1.

Lựa chọn vật liệu nghiền

Xác định các thơng số vật lý của vật liệu.

Thiết kế kết cấu của máy

Tính L, Dt, S, tấm lót, vách ngăn, cửa thăm,
cơ cấu nạp tháo liệu, mặt bích, ổ trượt.

Thiết kế động học

Tính số vịng quay tới hạn, số vịng quay hợp
lý, tổng khối lượng bi và vật liệu trong thùng,
kích thước bi, cơng suất động cơ.

Thiết kế hệ thống dẫn động

Tính và chọn hộp giảm tốc; tính bánh răng
dẫn động.

Kiểm tra bền

Tính bền cho thân thùng và ổ trượt, tính bền
cho bu lơng mặt bích.
Hình 3-1 Sơ đồ quy trình tính tốn

Tính tốn thiết bị chính
Thiết kế kết cấu máy
3.2.1.1 Tính đường kính trong và chiều dài vỏ máy nghiền
(Phần tính tốn trong phần này dựa vào cơng thức trong sách Quá trình và thiết bị

trong CNHH & TP. Tập 2: Cơ học vật liệu rời. Trong tài liệu tham khảo số [1]).


Chọn năng suất thiết kế của máy nghiền là 13 tấn/giờ
Chọn số ngăn trong thùng là 2 và thuộc loại máy nghiền thùng dài
Vật liệu làm bi là sứ, hình cầu
Vật liệu làm vỏ thùng là thép CT4
Ta có:

Nguyễn Hoàng Khang

15


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

CBHD: N.T.N.MAI
0.8

𝑄 = 6.45 × 𝑉 √𝐷𝑡 × (√

𝑀𝑏
)
𝑉

× 𝑞 × 𝐾 ′ (𝑇. ℎ−1 )

(Cơng thức 3.207, trang 179)
Trong đó:
-

Q: năng suất của máy nghiền bi (T.h-1)
V: thể tích bên trong thùng nghiền (m3)
Dt: đường kính bên trong thùng nghiền (m)
Mb: khối lượng bi nghiền trong thùng (tấn)
q: năng suất riêng của máy nghiền (tấn.kWh-1)
K’: hệ số hiệu chỉnh độ mịn

Tính tốn
Tính q
Giá trị của q được chọn trong bảng 3.8 trang 180
Đối với đá vơi có độ cứng trung bình thì q thuộc khoảng 0,06 – 0,07
=> Chọn q = 0,065
Tính K’
Giá trị hệ số điều chỉnh độ mịn K’ được chọn trong bảng 3.9 với 5% khối lượng
cịn tích lũy trên rây
=> K’ = 0,77
Tính V
𝐿
Chọn tỷ số là 3 vì theo lý thuyết tính tốn về máy nghiền bi và q trình lược
𝐷

khảo tài liệu cho thấy ở tỷ số đó là tối ưu nhất đối với máy nghiền bi 2 ngăn.
=> 𝑉 = 𝜋

3𝐷𝑡 3
4

(m3)

Tính Mb

𝑀𝑏 = 𝑉 × 𝜌𝑏 × 𝜇 × 𝜑 (Công thức 3.208, trang 179)
Với: 𝜌𝑏 là khối lượng riêng của bi nghiền (T.m-3)
=> chọn 𝜌𝑏 = 2,8 (T.m-3)
𝜇 là hệ số rỗng, có giá trị từ 0,62 – 0,85
=> Chọn 𝜇 = 0,735
𝜑 Là hệ số chứa: với bi sứ 0,3 – 0,4
=> Chọn 𝜑 = 0,35
Vậy 𝑀𝑏 = 𝑉 × 2,8 × 0,735 × 0,35 = 0,72𝑉 = 0,72𝜋

3𝐷𝑡 3
4

(tấn)

Thế tất cả vào công thức (1) ta biến đổi thành phương trình sau:
Nguyễn Hồng Khang

16


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

CBHD: N.T.N.MAI

0.8
3𝐷𝑡 3
𝑄 = 6,45 × 𝜋
× √𝐷𝑡 × (√0,72) × 0,065 × 0,77 = 13

4
=> Dt = 2,3 m
=> L = 6,9 m
Đối với máy nghiền có hai buồng theo lý thuyết về máy nghiền bi và quá trình lược
khảo tài liệu cho thấy tỷ lệ giữa chiều dài làm việc của buồng nghiền 1 (L1) và chiều dài
làm việc của buồng nghiền 2 (L2) là:
𝐿1
1
=
𝐿2
2
Chiều dài làm việc của buồng nghiền 1: L1 = 2,3 m
Chiều dài làm việc của buồng nghiền 2: L2 = 4,6 m
=> V = 28,67 m3
=> Khối lượng bi nghiền trong thùng Mb = 20,6 tấn

Bảng 3-1 Kết quả tính tốn các thơng số cơ bản của thùng nghiền
Thơng số
Đường kính trong thùng Dt (m)
Chiều dài bên ngồi của thùng L (m)
Thể tích thùng V (m3)
Tổng khối lượng bi nghiền trong thùng Mb (tấn)

Giá trị
2,3
6,9
28,7
20,6

3.2.1.2 Tính bề dày của thùng

Bề dày của thùng nghiền phụ thuộc vào đường kính và chiều dài của máy nghiền
bi và thường nằm trong khoảng 1/100 đến 1/75 so với đường kính của máy nghiền. Giá
trị bề dày của thùng được chọn trong bảng 4.4 trang 70 tài liệu tham khảo 5.
Với đường kính của thùng là 2,3 nên chọn bề dày thùng là 28 mm
3.2.1.3 Tấm lót
(Phần tính tốn trong phần này dựa vào công thức trong sách Công nghệ và thiết
bị sản xuất xi măng POÓC LĂNG. Tài liệu tham khảo số [2]).
Tấm lót được dùng để bảo vệ vỏ ống nghiền chịu sự va đập và chà miết của vật
nghiền và vật liệu để nghiền. Ngồi ra tấm lót cịn có tác dụng tăng khả năng đập nghiền,
chà miết vật liệu nghiền.
Tấm lót cần có độ bền cao hơn bi đạn và khơng được nứt, biến dạng. Vật liệu: tấm
lót có thể làm bằng nhiều vật liệu khác nhau như: thép mangan, thép mangan_crơm,
gang, gốm sứ, đá,... tùy theo tính chất và yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu nghiền mà
chọn. Do yêu cầu làm việc của máy nghiền đá vơi có độ cứng trung bình và tính chất
của vật liệu sau nghiền ảnh hưởng đến sản phẩm của các q trình sau đó nên chọn vật
liệu là đá.
Nguyễn Hoàng Khang

17


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

CBHD: N.T.N.MAI

Hình dáng bề mặt làm việc của tấm lót, đường kính có ích của máy nghiền và
đặc tính chuyển động của vật đập ảnh hưởng lớn đến độ mịn của nó, đến năng suất của
máy nghiền, đến lượng tiêu hao công suất và hao mịn vật đập.
Ở phần nghiền thơ (ngăn 1 của máy nghiền ) dùng bi cỡ lớn và tấm lót hình sóng
hoặc bậc có thể nâng bi đạn lên cao tăng lực đập và năng suất máy. Ở phần nghiền tinh

(ngăn 2 của máy nghiền) dùng tấm lót có gờ rất thấp, bề mặt có khía hoặc trơn tạo thuận
tiện cho q trình mài mịn.
Tấm lót dùng cho ngăn 1

Hình 3-2 Tấm lót ngăn một
Ở ngăn 1 dùng để nghiền thơ, tác dụng đập nhiều hơn tác dụng chà miết của vật
nghiền trong q trình nghiền đập nên dùng tấm lót mặt hình sóng hoặc bậc, chọn tấm
lót hình sóng dạng đế giày (Hình 3-2).
Tấm lót được lắp theo chiều dài chu vi:
Theo chu vi của ống nghiền : C = 2Rt=2.1150 7225,8 mm
Chọn khe hở giữa hai tấm lót: 4 [mm]
7225,8−4
 Kích thước đáy của tấm lót: 𝑏1 =
= 176,6 𝑚𝑚
40

Theo chiều dài L1 của ngăn 1 ống nghiền: chọn kích thước của tấm lót :
l1= 310 m
Với chiều dài của buồng nghiền 1: LI=2300 mm
Khe hở giữa hai tấm lót: 4 mm
 Có 5 tấm lót có l1 = 310 mm và 1 tấm lót có l’1 = 408 mm trong một hàng theo
chiều dài của buồng nghiền
Kích thước gờ cao chọn theo kinh nghiệm thực tế máy khảo sát :
Gờ cao nhất có chiều cao: hc =70 mm
Gờ thấp nhất có chiều cao: ht = 20 mm
Lỗ lắp bulơng đai ốc: M 33x2, có đường kính: d = 36 mm
Thể tích của tấm lót ở buồng nghiền 1: (Tính tương đối bằng cách đơn giản hóa theo
hình lăng trụ tam giác và hình hộp chữ nhật)
Loại có l1 =310 mm: Có hai lỗ d36 mm
Nguyễn Hồng Khang

18


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

v1 = l1.b1.h1t +

CBHD: N.T.N.MAI

1
d2
b1 .h1c  h1t .l1  2 . .h1c
2
4

1
362
= 310 × 176.6 × 20 + × 164 × (70 − 20) × 310 − 2π ×
× 70
2
4
= 0.0024 m3
Loại có l’1 =408 mm:
v’1 = l’1.b1.h1t +

1
d2
b1 .h1c  h1t .l '1  2 . .h1c
2

4

1
362
= 408 × 176,6 × 20 + × 164 × (70 − 20) × 408 − 2π ×
× 70
2
4
= 0,0031 m3
Tấm lót dùng cho buồng nghiền 2

Hình 3-3 Tấm lót ngăn hai
Ở ngăn 2 của ống nghiền dùng để nghiền tinh, quá trình dùng ở ngăn 2 có tác dụng
chà miết của vật nghiền ( bi đạn) lên tấm lót là chính nên dùng tấm lót có gờ thấp hoặc
trơn (Hình 3-3).
Theo chu vi của ống nghiền : dùng tấm lót có kích thước đáy bằng 1/40 của kích thước
chu vi ống nghiền (chắn 1 cung có góc 90).
 Kích thước đáy của tấm lót: b2 = 164 mm
Chọn kích thước dài của tấm lót theo phương chiều dài L2 của ống nghiền :
Với chiều dài của buồng nghiền 2: L2 = 4,6 m
Khe hở giữa 2 tấm lót: 4 mm
 Có 8 tấm với l1 = 494 mm, có một tấm loại với l2 = 428 mm và bản thân tấm
ghi giữa chứa tấm lót dài l3 = 180 mm
Lỗ để lắp bulông M33x2 d= 36 m
Kích thước chiều cao của tấm lót: h=50 mm
(Theo kinh nghiệm thực tế ở máy khảo sát)
 Thể tích tấm lót ở buồng nghiền 2: (Tính tương đối bằng cách đơn giản hóa
theo hình khối hình hộp chữ nhật và lăng trụ tam giác)
Loại tấm lót có chiều dài l=494 mm

Nguyễn Hoàng Khang

19


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

v2n = b . l1 .h- 2  .

CBHD: N.T.N.MAI

d2
36 2
.h =176.6×494×50 -2  .
.50
4
4

0,004 m3
Loại tấm lót có chiều dài l2 = 428 mm
v2d=

d2
36 2
.50
b . l2 .h- 2  . .h = 176.6×428×50  2 .
4
4

 0,0036 m3

Loại tấm lót gắn liền với ghi giữa l3=180 mm. Lỗ lắp bu lông M30x2,d34 m
v 3gh=b.l3.h-  .

d2
34 2
.h =176.6×180×50-  .
.50  0,0015 m3
4
4

3.2.1.4 Vách ngăn (ghi)

Hình 3-4 Vách ghi
Ghi (Hình 3-4) chia ống nghiền thành 2 ngăn riêng biệt, kích thước của bi đạn ứng
với kích thước vật nghiền, giữ cho vật nghiền ở ngăn nào chỉ ở nguyên ngăn đó và nó
chỉ cho phép vật liệu nghiền đạt được kích thước quy định mới sang ngăn và giảm chi
phí năng lượng riêng (giữ cho những cục đá vôi lớn và bi đạn ở lại trong thùng nghiền,
quặng nghiền đạt kích thước cần thiết được tháo ra kịp thời)
Ghi gồm các loại sau:
 Ghi kép:
 Ghi kép phân ly (có nón (máng, phễu) phân ly cỡ hạt)
+ Ghi kép nâng (khơng có nón phân ly cỡ hạt)
 Ghi đơn:
+ Ghi đơn có lỗ tâm.
+ Ghi đơn khơng có lỗ tâm.

Nguyễn Hồng Khang

20

CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

CBHD: N.T.N.MAI

Hình dạng kích thước và cách bố trí lỗ lưới có ảnh hưởng lớn đến năng suất của
máy nghiền và độ hạt của sản phẩm nghiền. Lỗ thường có hình dạng hình chữ nhật hay
hình trịn, kích thước lỗ được chọn theo kích thước bi sau khi đã mịn khơng cịn tác
dụng làm vật nghiền mà phải tháo ra ngồi. Lỗ lưới ghi có thể phân bố theo hướng bán
kính, hướng vng góc với bán kính và trên những đường trịn đồng tâm với máy nghiền.
Bố trí theo cách thứ nhất có ưu điểm là sản phẩm qua lưới không bị cuốn trở lại nhưng
lỗ dễ bị tắc. Theo cách thứ ba thì sản phẩm chảy men theo lỗ và có khả năng quẩn trở
lại. Vì vậy mà cách bố trí lỗ nằm vng góc với bán kính thường dùng nhất.
Vật liệu chế tạo:bằng vật liệu tốt, chống mòn, chọn thép mangan.
Vách ngăn được chia làm 2 phần: phần thứ nhất những đường gân được chế tạo
bằng những thanh sắt hàng đồng tâm với nhau, giúp bảo vệ tấp lưới bên trong tránh sự
va đập của bi nghiền. Phần thứ hai là lưới bên trong dùng để phân loại kích thước vật
liệu nghiền.
3.2.1.5 Cửa thăm
Cửa thăm dùng để nạp và bổ sung vật nghiền, tháo lắp sửa chữa các vách ngăn,
tấm lót cũng như các bộ phận khác bên trong thùng nghiền, nên phải có kích thước sao
cho người cơng nhân ra vào được, các tấm ghi, tấm lót vào ra được. Ống nghiền được
bố trí 2 cửa thăm trên cùng 1 đường thẳng song song với đường tâm của ống nghiền:
ngăn 1 có 1 cửa, ngăn 2 có 1 cửa. Cần phải có lót đệm cho kín để tránh bụi văng ra
ngồi.
3.2.1.6 Tính toán cơ cấu nạp liệu và tháo liệu
Nguyên liệu nạp vào máy ở dạng khơ nên dùng ống xoắn vít để đẩy liệu vào máy
giúp máy nạp liệu được dể dàng hơn. Đối với máy truyền động chu vi trong ngõng trục
tháo liệu cũng có ống gắn các vít dẫn liệu nối liền với một sàng trụ quay. Sàng này có
nhiệm vụ tách các mảnh vỡ của bi đạn hoặc các cục vật liệu còn lớn ra một đường dẫn

riêng. Nhờ có ống vít dẫn liệu mà q trình tháo liệu rất dễ dàng.
Chọn phương pháp và vật liệu chế tạo
Chọn cơ cấu tháo liệu và nhập liệu là dạng vít xoắn có bước thay đổi.
Chọn vật liệu chế tạo thuộc nhóm vật liệu số I có độ cứng HB < 350
Tính tốn
(Phần tính tốn trong phần này dựa vào cơng thức trong sách Q trình và thiết bị
trong CNHH & TP. Tập 2: Cơ học vật liệu rời. Trong tài liệu tham khảo số [1]).
Tính năng suất
Ta có: Q = 4,7×D2×s×k×n×ρ
(Cơng thức 1.29 trang 30)
-

Chọn đường kính vít xoắn (D) = 0,6 m

Nguyễn Hoàng Khang

21


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

-

CBHD: N.T.N.MAI

Bước xoắn (S) = 0,8D = 0,48
k – hệ số chứa đầy 0,35 – 0,45 chọn 0,4
(Bảng trang 238)
n – số vòng quay của vít xoắn trong 1 phút
Chọn n = 19 v.p-1

Chọn năng suất nhập liệu là
Vậy ta tính được Q = 4,7×0,62×0,4×0,48×19×2,8 ≈ 17 T.h-1

Tính cơng suất động cơ truyền động cho vít xoắn
Q
N
(L k1  Hk2 ) kW
(Cơng thức 1.31, trang 30)
367 103
Trong đó: Q là năng suất kg/h
 Hiệu suất của bộ truyền động. Chọn  = 0,95
L: hình chiếu theo phương nằm ngang của đoạn đường dịch chuyển
Chọn góc nâng vít tải là 5o so với vị trí nằm nang.
=> L = D.cos5 = 200.cos5 = 199 mm
H: chiều cao nâng vật liệu khi đặt cơ cấu có độ dốc, m
Tương tự như tính L ta tính được H = 17 mm
k1: hệ số trở lực do ma sát của vật liệu. Chọn k1 = 2,5
k2: hệ số tổn thất do ma sát trong ổ trục. Chọn 1,1
Từ các thơng số trên ta tính được:
17000 × (0,199 × 2,5 × 0,017 × 1,1
𝑁=
= 0,025 𝑘𝑊
367 × 103 × 0,95
Chọn động cơ có số hiệu K90S2 có cơng suất 0,75 kW
3.2.1.7 Mặt bích
Dựa vào sổ tay q trình thiết bị tập 2 – phần tính tốn mặt bích bảng XIII.26 trang
409
Vật liệu chế tạo thép CT3
Chọn kiểu lắp 4.

Hình 3-5 Kiểu lắp mặt bích
Nguyễn Hồng Khang

22


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

CBHD: N.T.N.MAI

Bảng 3-2 Các thơng số kích thuật của mặt bích
Dδ

D

D1

D7

D8

dt

H

h

390 318 270 234 170 136 155 66

Số lượng bu lơng

db

12

M36

py.10-6
(N.m-2)
20

3.2.1.8 Tính ổ trượt
(Phương pháp chọn và tính tốn ổ trượt được tham khảo trong sách thiết kế chi tiết
máy tập 2 – Nguyễn Trọng Hiệp. Tài liệu tham khảo số [5]).
Hiện nay trong ngành cơ khí chế tạo máy ổ trượt ít được dùng hơn ổ lăn. Tuy nhiên
trong một số trường hợp sau đây thì dùng ổ trượt rất ưu việt:
- Khi trục quay làm việc với vận tốc cao, nếu dùng ổ lăn, tuổi thọ của ổ (số giờ
làm việc cho tới khi hỏng) sẽ thấp.
- Khi yêu cầu phương của trục phải rất chính xác. Ổ trượt gồm ít chi tiết nên dễ
chế tạo chính xác cao có thể điều chỉnh được khe hở.
- Trục có đường kính lớn (đường kính của ổ ≥ 1m), trong trường hợp này thì chế
tạo ổ trượt dễ hơn ổ lăn
- Khi cần phải dùng ổ ghép để dễ lắp tháo (thí dụ đối với trục khuỷu).
- Khi ổ làm việc trong những điều kiện đặc biệt (trong nước,trong mơi trường ăn
mịn...) có thể chế tạo ổ trượt bằng những vật liệu thích hợp với mơi trường
- Khi có tải trọng va đập và dao động; ổ trượt làm việc tốt nhờ khả năng giảm
chấn của màng dầu
- Trong các cơ cấu vận tốc thấp, không quan trọng và rẻ tiền.
Chọn loại ổ trượt
Do đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật của máy nghiền bi có tốc độ quay nhỏ (v=21,1

v.ph-1) nên ổ trượt khơng thể làm việc ở chế độ bôi trơn ma sát ướt (phương pháp bơi
trơn thủy động) cịn nếu dùng phương pháp bơi trơn thủy tĩnh thì sẽ gặp phải những
nhược điểm:
-

Hệ thống thủy lực phức tạp dẫn tới giá thành cao.
Dầu bôi trơn dùng trong hệ thống phải thật tinh khiết.

Mặt khác do đường kính ngõng trục lớn d = 500 (mm) nên chọn ổ trượt ma sát nửa
ướt loại ổ ghép (khi sử dụng ổ ghép thì dể điều chỉnh khe hở giữa ngõng trục và ổ trược,
khi lắp ngõng trục khơng cần lắp từ ngồi mút vào). Mặc dù áp lực riêng nhỏ (12-16
kg.cm-2) và vận tốc biên của ngõng trục không lớn (0,9 - 1,2 m.s-1). Ổ đỡ vẫn làm việc
trong điều kiện tương đối nặng nề vì bị nóng lên do dịng vật liệu hoặc dịng khí nóng
lẫn bụi vận chuyển qua ngõng trục. Mặt khác bụi bẩn dễ lọt vào khe hở giữa các bộ phận
của ổ đỡ làm ảnh hưởng tới chế độ làm việc của nó.
Nguyễn Hồng Khang

23


CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN CHI TIẾT

CBHD: N.T.N.MAI

Trình tự tính tốn ổ trượt bơi trơn ma sát ước
Để tính tốn ổ trượt, thường cho trước: tải trọng Fr tác dụng lên ổ, số vịng quay
n, đường kính d của ngõng trục và nhiệt độ của dầu bôi trơn.
Cần xác định chiều dài l của ổ, độ hở δ, loại dầu bôi trơn.
Trình tự tính tốn được thực hiện theo 6 bước:
1. Định tỷ số l/d, thông thường lấy l/d = 0,6 – 1. Tính chiều dài l của ổ và kiểm

tra áp suất quy ướt theo công thức 16-13 trang 82 tài liệu tham khảo số 5
2. Chọn độ hở tương đối φ, tính δ = φ.d. Chọn kiểu lắp và định trị số khe hở
trung bình δtb, chọn độ nhám bề mặt.
3. chọn loại dầu bôi trơn, nhiệt độ trung bình t và độ nhớt động lực µ của dầu.
4. Tính hệ số khả năng tải Φ của ổ và xác định χ. Sau đó tính tốn hmin.
5. Kiểm tra lại hmin.
6. Kiểm tra về nhiệt.
Tính tốn
Ta có Fr = 518,6.103 (N), d = 250 mm, n = 21,2 v.p-1, vật liệu lót ổ là đồng thanh
БpA Ж9-4, nhiệt độ của dầu vào là 40oC.
1. Lấy l/d = 0.8 => l = 200 mm. Ứng suất cho phép [p] của đồng thanh БpA Ж9-4 là
20 Mpa.
Kiểm nghiệm lại ta được:
F 518,6 103
p r 
 10, 4 Mpa < [p] = 20 Mpa (công thức 16-13 trang 82)
l.d 200  250
2. Chọn độ hở tương đối φ = 0.001, tính được độ hở δ = φ.d = 0.001 × 250 = 250 µm
Chọn kiểu lắp H7/e8, tra trong sổ tay ta được δmin = 72 µm, độ hở lớn nhất δmax =
161 µm
Vậy độ hở trung bình là:  tb   max   min  72  161  116 m
2

2

Theo δtb định lại δ


 tb
d



0.116
0.00046
250

3. Chọn loại dầu công nghiệp là 45, giả thiết rằng nhiệt độ dầu vào là 40oC tra bảng
16.2 trang 74 – tài liệu tham khảo số 3 ta được µ = 70 cP = 0.7 Ns.m-2.
4. Tính hệ số khả năng tải Φ của ổ
p 2 9, 2 106  0, 00062


 14, 7
(cơng thức 16-10, trang 72)
.
0, 07  3, 2
Trong đó:   2 n  2  21, 2  2, 2 rad.s-1
60

60

Theo bảng 16-1 trang 72, với Φ = 14,7 và l/d = 0,8 tìm được ξ = 0,947.
Tính hmin

Nguyễn Hoàng Khang

24