Thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung

TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP GẠCH

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Gạch đất sét nung đã từ lâu trở thành vật liệu xây dựng truyền thống trong các công trình Để sản xuất loại gạch này, nguyên liệu chính là đất sét cùng với nhiên liệu như củi, than và đá để nung đốt Tuy nhiên, quá trình nung đốt tiêu tốn nhiều oxy và tạo ra lượng lớn nhiệt cùng khí thải CO2, SO2, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và đời sống của người dân xung quanh.

Trong những năm gần đây, gạch đất sét nung được sản xuất bằng công nghệ hiện đại lò tuy nen, nhưng vẫn tiêu tốn một lượng lớn đất sét và nhiên liệu hóa thạch Để sản xuất một tỉ viên gạch quy tiêu chuẩn (QTC), cần khoảng 1,5 triệu m3 đất sét, 150 nghìn tấn than, và thải ra 0,57 triệu tấn khí CO2 và SO2 Dự báo đến năm 2020, nhu cầu vật liệu xây dựng tại Việt Nam sẽ đạt khoảng 42 tỉ viên gạch QTC, dẫn đến việc tiêu thụ khoảng 60 triệu m3 đất sét, hơn 5 triệu tấn than, và thải ra 17 triệu tấn khí CO2 và SO2 Điều này cho thấy việc sử dụng vật liệu xây dựng từ đất nung có ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp và môi trường sinh thái.

Trong bối cảnh phát triển bền vững, việc chuyển từ gạch đất sét nung sang gạch xây không nung trở nên cần thiết, đặc biệt khi tài nguyên thiên nhiên ngày càng khan hiếm Việc sử dụng gạch xây không nung không chỉ mang lại lợi ích kinh tế - xã hội mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

Việc không sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong quá trình đốt giúp loại bỏ khí độc hại, từ đó bảo vệ môi trường và giảm thiểu các tác động tiêu cực đến hệ sinh thái, đồng thời đảm bảo sự phát triển bền vững và tăng trưởng xanh.

- Không sử dụng nguyên liệu từ đất sét nên không ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực.

Nguyên liệu đầu vào phong phú và khả năng tiêu thụ phế thải từ các ngành như nhiệt điện, luyện kim, và khai khoáng giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và giảm ô nhiễm môi trường Theo quy hoạch phát triển ngành điện và luyện kim, lượng tro, xỉ phát thải hàng năm đang gia tăng nhanh chóng, dự kiến đến năm 2020 sẽ đạt khoảng 45 triệu tấn, chiếm khoảng 1.100 ha diện tích chứa phế thải.

Việc sử dụng gạch xây không nung loại nhẹ giúp giảm tải trọng cho công trình, từ đó tiết kiệm vật liệu cho móng và khung chịu lực, đồng thời đẩy nhanh tiến độ thi công Bên cạnh đó, gạch nhẹ có tính cách nhiệt cao, góp phần tích cực vào chương trình tiết kiệm năng lượng.

- Gạch không nung được sản xuất với nhiều kích thước khác nhau, nên tiện lợi trong thiết kế, thi công và tăng năng suất lao động.

- Cường độ gạch không nung sau khi xây vào công trình tăng lên theo thời gian còn gạch nung thì giảm theo thời gian.

- Giá thành gạch xây không nung thấp hơn gạch nung cùng loại nên giảm được chi phí đầu tư xây dựng công trình.

Chương trình phát triển vật liệu xây không nung đến năm 2020, được phê duyệt theo Quyết định 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010, nhằm thay thế gạch đất sét nung, tiết kiệm đất nông nghiệp và đảm bảo an ninh lương thực quốc gia Mục tiêu là giảm phát thải khí nhà kính, ô nhiễm môi trường và tác hại đến sức khỏe con người, đồng thời sử dụng phế thải từ các ngành công nghiệp, tiết kiệm chi phí và nhiên liệu Đến năm 2015, vật liệu xây không nung dự kiến chiếm 20-25% tổng vật liệu xây dựng, và đạt 30-40% vào năm 2020, với gạch nhẹ chiếm 25% trong tổng số vật liệu không nung Để thực hiện, Bộ Xây dựng đã ban hành Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012, quy định lộ trình sử dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây dựng bằng nguồn vốn Nhà nước.

- Tại các đô thị loại 3 trở lên phải sử dụng100% vật liệu xây không nung (VLXKN) kể từ ngàyThông tư này có hiệu lực (ngày 15/01/2013)

Từ ngày Thông tư này có hiệu lực đến hết năm 2015, các khu vực còn lại phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung, và sau năm 2015, yêu cầu sử dụng 100% vật liệu này.

- Các công trình xây dựng từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn, từ

Từ năm 2013 đến năm 2015, các công trình xây dựng phải sử dụng tối thiểu 30% vật liệu xây không nung loại nhẹ, và sau năm 2015, tỷ lệ này phải tăng lên ít nhất 50% trong tổng số vật liệu xây dựng, tính theo thể tích khối xây.

Ngày 22/8/2014, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 1469/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng (VLXD) Việt Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030 Theo quy hoạch, đối với vật liệu xây không nung, đến năm 2015 sẽ tiếp tục đầu tư mới và mở rộng các cơ sở sản xuất nhằm đạt tổng công suất 6 tỷ viên quy tiêu chuẩn.

Giai đoạn 2016 - 2020, chúng tôi tiếp tục đầu tư mới và mở rộng các cơ sở sản xuất, nhằm đạt công suất thiết kế khoảng 13 tỷ viên quy tiêu chuẩn mỗi năm trên toàn quốc.

Chủ trương phát triển vật liệu xây dựng không nung tại Hà Tĩnh vừa mang lại cơ hội vừa là thách thức, góp phần thúc đẩy tăng trưởng xanh và phát triển bền vững Tuy nhiên, việc thực hiện theo lộ trình của Chính phủ cũng đặt ra nhiều khó khăn cho địa phương này.

- Việc sử dụng vật liệu xây trong các công trình xây dựng từ xưa tới nay theo truyền thống chủ yếu là sử dụng gạch đất sét nung.

Nguồn cung ứng vật liệu xây dựng tại tỉnh hiện nay chủ yếu đến từ hơn 20 nhà máy gạch nung công nghệ lò tuy nen, với tổng công suất vượt 500 triệu viên mỗi năm.

- Công tác tuyên truyền để hiểu biết và thay đổi nhận thức trong việc sử dụng vật liệu xây không nung còn hạn chế.

Đầu tư vào sản xuất gạch không nung hiện nay chưa đáp ứng đủ yêu cầu của thị trường về cả số lượng lẫn chất lượng, và vẫn chưa tạo ra được lợi thế cạnh tranh so với gạch nung.

- Việc chuyển đổi từ sản xuất gạch nung sang gạch không nung cần có lộ trình phù hợp và kinh phí hỗ trợ để thực hiện.

Sau khi Chính phủ đưa ra chủ trương phát triển vật liệu xây không nung (VLXKN), UBND tỉnh đã chỉ đạo Sở Xây dựng lập quy hoạch phát triển VLXKN đến năm 2020 và tầm nhìn 2030, với mục tiêu thay thế 50-60% gạch nung Đến năm 2014, quy hoạch đã điều chỉnh bổ sung 17 nhà máy sản xuất gạch không nung, dự kiến sản lượng hàng năm đạt 350-400 triệu viên Sở Xây dựng cũng đã ban hành Kế hoạch số 277/KH-UBND nhằm tăng cường sử dụng VLXKN và giảm dần sản xuất gạch đất sét nung Từ năm 2014, Sở đã phối hợp tổ chức giới thiệu công nghệ và tham quan các cơ sở sản xuất gạch không nung, dẫn đến việc UBND tỉnh chấp thuận đầu tư cho 10 nhà máy, trong đó 5 nhà máy đã đi vào hoạt động với công suất 50-60 triệu viên/năm Một số nhà máy như ở Hồng Lĩnh, Thạch Liên, Kỳ Anh đã sản xuất gạch chất lượng tốt với giá thành cạnh tranh, thu hút nhiều hộ dân chuyển sang sử dụng Để thúc đẩy sản xuất và sử dụng gạch không nung, cần đề xuất các giải pháp phù hợp theo lộ trình của Chính phủ.

TÁC ĐỘNG TÍCH CỰC ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI

– Đảm bảo được diện đất canh tác.

–Giải quyết vấn đề cho lao động

– Không gây ô nhiễm môi trường, các khí thỉ ra ngoài môi trường như gạch nung truyền thông.

–Giảm đáng kể lượng than đốt sử dụng.

–Có lợi thế về công nghệ.

–Tận dụng đước các loại đất đá thừa trong xây dựng.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

-Nghiên cứu hệ thống sảnsuất gạch không nung.

- Thực trạng và nhu cầu sử dụng gạch hiện nay.

- Thiết kế hệ thống sản xuất gạch không nung.

- Cộng nghệ sản xuất gạch không nung hiện nay.

- Tính toán hệ thống ép gạch, khung máy.

- Tổng quan về quá trình sản suất gạch không nung.

- Tính toán thiết kếhệthống chấp phôi…

- Tính toán hệthống rung gạt mặt khuôn.

- Tính toán thiết kếdập tạo hình gạch.

- Tính toán thiết kếhệthống xếp xếp vào pallet.

- Tập bản vẽchi tiết máy.

- Mô phỏng hoạt động của máy ép gạch.

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của gạch

TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG

1.4.1 Khái niệm về gạch không nung

Gạch không nung là loại gạch tự đóng rắn sau quá trình định hình mà không cần sử dụng nhiệt độ, giúp đạt được các chỉ số cơ học như cường độ nén, uốn và độ hút nước Độ bền của gạch không nung được cải thiện thông qua lực ép, rung hoặc sự kết hợp của cả hai, cùng với thành phần kết dính của gạch.

Hình 1.2: Sản phẩm gạch không nung 1.4.2 Mô tả chung về gạch không nung

Gạch không nung có bản chất liên kết tạo hình khác biệt so với gạch đất nung Trong quá trình sử dụng, gạch không nung sẽ gia tăng độ bền theo thời gian nhờ vào các phản ứng hóa đá trong hỗn hợp tạo gạch Độ bền và độ rắn của gạch không nung vượt trội hơn so với gạch đất sét nung đỏ và đã được kiểm chứng tại nhiều quốc gia trên thế giới như Mỹ, Đức, Trung Quốc và Nhật Bản.

Gạch không nung, còn được biết đến với các tên gọi như gạch block, gạch blốc, hay gạch bê tông, là một loại vật liệu xây dựng phổ biến trên thế giới Tuy nhiên, tại Việt Nam, gạch không nung vẫn chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong ngành xây dựng.

Gạch nung tại Việt Nam có kích thước phổ biến là 210x100x60mm, với khoảng 70 đến 100 tiêu chuẩn quốc tế Trong khi đó, gạch không nung có đến 300 tiêu chuẩn quốc tế khác nhau và sức nén tối đa của viên gạch này đạt 35MPa.

Gạch không nung tiêu chuẩn tại Việt Nam có nhiều loại đa dạng, phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng từ các công trình phụ trợ nhỏ đến các kiến trúc cao tầng Sản phẩm này được thiết kế với giá thành hợp lý, phù hợp với từng loại công trình, và có thể được sử dụng để xây tường, lát nền, kè đê và trang trí.

Gạch không nung hiện nay đã trở thành vật liệu xây dựng phổ biến và được ưu tiên phát triển trong nhiều công trình Nó được ứng dụng rộng rãi từ các công trình nhỏ lẻ đến các dự án lớn như nhà dân dụng, đình chùa, nhà hàng, sân golf, khu nghỉ dưỡng và cao ốc Một trong những ví dụ tiêu biểu là tòa nhà Keangnam Hà Nội Landmark Tower trên đường Phạm Hùng, Hà Nội.

HabicoTower tại đường Phạm Văn Đồng, Khách sạn Horinson và Hà Nội Hotel Plaza trên đường Trần Duy Hưng, cùng với Sông Giá resort ở Hải Phòng, Sân vận động Mỹ Đình tại Hà Nội, và Làng Việt Kiều Châu Âu ở Hà Đông, Hà Nội, là những địa điểm nổi bật mà du khách không nên bỏ qua khi đến thăm khu vực này.

So sánh hiệu quảkinh tếkỹthuật sản xuất và sửdụng, sản phẩm vật liệu xây dựng không nung có nhiều tính chất vượt trội hơn vật liệu nung.

Hình 1.3: So sánh gạch không nung và gạch nung

Việc không sử dụng nguyên liệu đất sét trong sản xuất là rất quan trọng, vì đất sét chủ yếu được khai thác từ đất nông nghiệp Điều này không chỉ làm giảm diện tích canh tác cây lương thực mà còn trở thành một mối đe dọa toàn cầu hiện nay.

- 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 này nổi bật với khả năng chịu lực cao, cách âm, cách nhiệt, phòng cháy, chống thấm và chống nước Với kích thước chuẩn xác và quy cách hoàn hảo hơn so với vật liệu nung, sản phẩm giúp giảm thiểu kết cấu cốt thép, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây và hạ giá thành.

- Có thểtạo đa dạng loại hình sản phẩm, nhiều màu sắc khác nhau, kích thước khác nhau,thíchứng tính đa dạng trong xây dựng, nâng cao hiệu quảkiến trúc.

Cơ sở sản xuất có thể phát triển với nhiều quy mô khác nhau, không bị hạn chế về mặt bằng sản xuất Đặc biệt, suất đầu tư cho cơ sở này thường thấp hơn so với vật liệu nung.

Lợi ích của gạch không nung

Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đã áp dụng công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng không nung để giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong quá trình khai thác và sản xuất Công nghệ này đã mang lại nhiều kết quả tích cực, như tận dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền và tạo ra các loại vật liệu xây dựng có giá thành thấp Vật liệu xây dựng không nung không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các chủ thể trong ngành xây dựng, bao gồm nhà đầu tư, nhà thầu thi công và nhà sản xuất, mà còn mang lại lợi ích cho người tiêu dùng.

Sản phẩm được chế tạo từ công nghệ và thiết bị tiên tiến quốc tế, đảm bảo chất lượng hoàn thiện với các giải pháp khống chế hiệu quả Sản phẩm tuân thủ quy cách chuẩn xác và đáp ứng các tiêu chuẩn TCVN do Bộ Xây dựng công bố.

- 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.

- Xây dựng nhà máyởkhắp mọi địa hình từhải đảo tới đỉnh núi cao.

- Phụgia vật tư sẵn có trên thị trường.

- Sản xuất từthủcông tới tự động hóa hoàn toàn

- Chất lượng viên gạch tiêu chuẩn tốt.

- Giá thành hạ hơn so với gạch nung.

TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

Với mục tiêu sản xuất thân thiện với môi trường, sản phẩm xây dựng mới ra đời từ việc kế thừa đặc tính của gạch đất sét nung truyền thống, sử dụng nguồn nguyên liệu ổn định, đa dạng và sẵn có Sản phẩm này không chỉ đảm bảo chất lượng tốt mà còn có giá thành cạnh tranh, đáp ứng nhu cầu thị trường hiện nay.

Bằng cách kết hợp cơ chế của polyme vô cơ và hữu cơ cùng với quá trình khoáng hóa trong một hệ khép kín, ta tạo ra hệ polyme hữu cơ làm chất phân tán và phụ gia hoạt tính vô cơ để kích thích quá trình kết tinh sớm Quy trình sản xuất gạch không nung hoặc sấy giúp sản phẩm đạt cường độ cao chỉ trong 5-7 ngày, cho phép sử dụng ngay lập tức.

1.5.1 Đặc điểm công nghệ Đây là công nghệsản xuất vật liệu xây mới với những tính năng ưu việt:

- Thiết bị được thiết kếvà chếtạo hoàn toàn trong nước với mức độ tự động hóa hoàn chỉnh.

- Nguyên liệu chủ yếu hầu như có sẵn ở tất cả các địa phương: phụ gia, xi măng và các loạiđá, …

Gạch không nung có giá thành rẻ hơn gạch đất sét nung truyền thống nhờ vào việc sử dụng hàm lượng xi măng rất thấp Ngoài ra, gạch này còn có thể tận dụng các phế liệu gốc silic như mạt đá và xỉ than nhiệt điện, góp phần giảm chi phí sản xuất.

Sản phẩm có hình dáng và kích thước tương tự như gạch đất sét nung truyền thống, đồng thời sở hữu các tính chất cơ lý tương đương, giúp người dân dễ dàng tiếp tục thói quen sử dụng mà không gặp khó khăn.

- Thay đổi được công nghệ xây: có thể dán các viên gạch lại với nhau bằng nước xi măng loãng từ đó:

+ Giảm chi phí vữa xây.

+ Giảm thời gian xây tới 4 lần.

+ Có thểthi công hoàn thiện sau khi dán không cần trát.

+ Có thể luồn dây điện, dây điện thoại, …dễ dàng suốt chiều dài bức tường xuyên qua các lỗtrong viên gạch không cần đục, cắt tường.

Lợi nhuận từ gạch đất sét cao hơn nhờ vào chi phí sản xuất thấp và được miễn thuế thu nhập doanh nghiệp trong 13 năm, cùng với khả năng vay vốn ưu đãi theo quy định của chính phủ.

+Chi phí đầu tư thấp, chỉbằng 25% - 30% chi phí sản xuất gạch tuynel cùng công suất.

- Hoàn toàn có thểchuyển giao đổi công nghệcho các lò gạch đất sét nung thủ công truyền thống do chi phí đầutư thấp.

- Phù hợp với chiến lược phát triển vật liệu xây không nung của chính phủ.

- Toàn bộthiết bị được thiết kếchếtạo trong nước, tạo việc làm cho các nhà máy sản xuất thiết bịphụtrợ.

Ngành xi măng cần tạo thêm thị trường để phát triển bền vững, đồng thời tham gia vào việc giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường Điều này bao gồm xử lý chất thải rắn trong công nghiệp, giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính, và bảo vệ sức khỏe con người trong quá trình sản xuất Bên cạnh đó, việc hạn chế khai thác đất sét để sản xuất gạch đất sét nung cũng giúp bảo vệ nguồn nước ngầm.

Về mặt kinh tế, việc đầu tư vào công nghệ và thiết bị nội địa giúp tiết kiệm chi phí ban đầu đáng kể, đồng thời tận dụng nguồn nguyên liệu phong phú với giá thành cạnh tranh so với sản phẩm truyền thống Thời gian thu hồi vốn nhanh chóng và không có tình trạng thất thoát ngoại tệ do không cần nhập khẩu máy móc, tất cả thiết bị đều được sản xuất trong nước và có đăng ký bản quyền.

Mô hình sản xuất gạch không nung hiệu quảkinh tếcao, phù hợp với Việt Nam

1.5.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung

Hình 1.4: Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung

Trong quy trình sản xuất, đá loại 1 và đá loại 2 được đưa vào hai phễu đá thông qua máy xúc và sau đó được cân định lượng Sau khi cân xong, đá được vận chuyển đến máy trộn bằng gầu nâng, nơi chúng được trộn đều với xi măng từ silo và nước Cuối cùng, nguyên liệu đã trộn sẽ được chuyển đến máy tạo hình qua băng tải, nơi palet được cấp cho quá trình tạo hình.

Máy trộn palet nguyên liệu sử dụng hệ thống thủy lực và cơ cấu rung để ép nguyên liệu vào khuôn, tạo ra những viên gạch blook đồng đều với lực ép lớn Sau khi ép xong, gạch sẽ được chuyển ra ngoài bằng máy chuyển gạch.

1.5.3 Công nghệ sản xuất gạch không nung

Công nghệ sản xuất gạch không nung là một giải pháp hiện đại, đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn chất lượng với nhiều ưu điểm vượt trội so với gạch truyền thống, như hệ số dẫn nhiệt thấp, khả năng chống cháy tốt và kích thước hình học lý tưởng Đặc biệt, công nghệ này thân thiện với môi trường, không tạo khói, bụi hay chất thải, góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên đất.

Cấp nguyên liệu trong quá trình sản xuất bê tông được thực hiện thông qua các phễu chứa liệu, băng tải liệu và cân định lượng, cùng với bộ phận cài đặt phối liệu Sau khi nguyên liệu được đưa vào phễu bằng máy xúc, một phần nguyên liệu sẽ được chuyển xuống bàn cân theo công thức phối trộn đã được cài đặt trước đó, đảm bảo cấp phối bê tông đúng quy định.

Máy trộn nguyên liệu hoạt động hoàn toàn tự động, kết hợp các cốt liệu như mạt đá, cát, xỉ nhiệt điện và phế thải công nghiệp với nước và xi măng theo quy định cấp phôi Nguyên liệu được trộn đều trong thời gian cài đặt, sau đó hỗn hợp được tự động chuyển vào ngăn phân chia nguyên liệu tại khu vực máy tạo hình nhờ hệ thống băng tải.

Khu vực này chứa khay (palet) dùng để đế trong quá trình ép và chuyển gạch thành phẩm ra khỏi dây chuyền Khay (palet) có thể được làm từ gỗ ép, tre ép, nhưng lựa chọn tốt nhất là nhựa tổng hợp siêu bền, có khả năng chịu lực nén và rung động lớn.

Máy ép gạch sử dụng hệ thống thủy lực để tạo ra lực ép mạnh mẽ kết hợp với rung, giúp hình thành các viên gạch blook đồng đều và chất lượng cao Sự phối trộn nguyên liệu cùng với bộ phận tạo hình là hai yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất gạch đạt yêu cầu.

(5) Tự động ép mặt: Đây là bộ phận giúp tạo màu bề mặt cho gạch tựchèn.

Nó sẽtrởnên không cần thiết nếu ta không muốn sản xuất gạch tựchèn, gạch trang trí.

Máy tự động chuyển gạch giúp chuyển và xếp từng khay gạch vào vị trí đã định trước một cách tự động Thiết bị này cho phép chuyển gạch vừa sản xuất để dưỡng hộ hoặc tự động chuyển vào máy sấy, tùy thuộc vào mô hình sản xuất.

TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP GẠCH

Máy ép gạch là thiết bị quan trọng trong dây chuyền sản xuất gạch không nung, bao gồm 6 bộ phận liên kết chặt chẽ Chức năng chính của máy này là tạo ra các viên gạch từ nguyên liệu cơ bản như xi măng, cát, đá và phụ gia.

Máy ép gạch, hay còn gọi là máy tạo hình, đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất gạch không nung Mặc dù có nhiều kích cỡ khác nhau, nhưng các cơ cấu và nguyên lý hoạt động của chúng nhìn chung đều tương tự Đây là thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất gạch không nung.

Tùy vào năng suất của từng dây truyền mà máy ép gạch có các loại khác nhau.

Sơ đồcông nghệcủa máy ép gạch

Hình 1.5: Sơ đồ công nghệ máy ép gạch

Cơ cấu ép gạch là thành phần quan trọng nhất trong máy ép gạch, có nhiệm vụ biến nguyên liệu thành khối gạch (blook) Dưới tác động của lực ép từ xylanh thủy lực và cơ cấu rung, lực ép rung đạt khoảng 80 tấn, giúp tạo ra gạch đảm bảo chất lượng và độ thẩm mỹ cao.

Cơ cấu ép gạch gồm có: xylanh và cơ cấu ép gạch, xylanh nâng hạ khuôn, động cơ và cơ cấu rung, khuôn.

Cơ cấu chuyển gạch đảm nhiệm việc di chuyển gạch ra ngoài sau khi được cơ cấu cấp pallet đẩy khỏi máy ép Gạch sẽ được băng tải vận chuyển dần đến tay công nhân để thực hiện các bước dưỡng hộ và đóng gói.

Cơ cấu chuyển gạch gồm có: Động cơ và cơ cấu băng tải chuyển gạch

-Cơ cấu cấp pallet (Khay)

Cơ cấu cấp pallet có nhiệm vụcấp pallet cho máy ép gạch đồng thời đẩy palet (palet đã có gạch) ra khỏi máy ép đểtiếp chuẩn bịcho mẻép mới.

Cơ cấu cấp pallet bao gồm một xylanh và hệ thống cơ khí đơn giản, giúp vận chuyển các pallet vào máy ép và đẩy các pallet đã có gạch ra khỏi máy ép một cách hiệu quả.

Cơ cấu cấp liệu có nhiệm vụ đưa liệu vào khuôn theo từng mẻ.

Cơ cấu cấp liệu gồm có: Khoang chứa liệu, xylanh và khoang cấp liệu, động cơ và cơkhuấy trộn

Nguyên lý hoạt động của máy ép gạch

Trước khi khởi động máy, khoang chứa liệu cần phải được nạp đầy liệu, đồng thời palet cũng phải được đưa vào máy Đảm bảo rằng khoang chứa palet đầy đủ để cung cấp đủ khay trong suốt quá trình hoạt động khi khuôn đã hạ xuống palet.

Ấn nút khởi động xylanh nạp liệu để đẩy liệu vào khuôn, đồng thời kích hoạt động cơ của cơ cấu khuấy, đảm bảo liệu được cấp đầy đủ và đồng đều cho khuôn Đây là một trong những giai đoạn quan trọng quyết định chất lượng và sự đồng đều của các viên gạch Sau đó, xylanh nạp liệu thu về để chuẩn bị cho mẻ tiếp theo.

Sau khi liệu được cấp đầy đủ và đồng đều vào khuôn, xylanh nạp liệu trở về vị trí ban đầu Lúc này, xylanh ép hạ xuống và mô tơ thủy lực hoạt động để tạo ra lực ép lớn, ép các khối liệu trong khuôn thành các viên gạch Để đảm bảo chất lượng viên gạch, lực ép và rung phải đủ mạnh.

- Sau khoảng 5s ép và rung xylanh nâng hạ khuôn nâng khuôn lên tiếp theo xylanh ép thu về.

Sau khi khuôn được nâng lên và xylanh ép trở về vị trí ban đầu, xylanh cấp palet sẽ đẩy ra palet có gạch Nhờ vào cấu trúc cơ khí của máy cấp palet, palet gạch sẽ được đưa ra khỏi máy ép, trong khi đó, palet mới sẽ được đưa vào máy ép để tiếp tục quá trình sản xuất.

Sau khi palet mới được cấp vào máy ép, xylanh sẽ thu hồi palet và hạ khuôn xuống, hoàn thành một mẻ sản xuất và đồng thời khởi động mẻ tiếp theo.

THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CHO MÁY ÉP GẠCH

GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG ÉP

Trong quá trình sản xuất gạch, phương pháp ép tạo hình phụ thuộc vào kích thước hạt và độ ẩm của vật liệu, dẫn đến việc thiết lập hệ thống ép định hình phù hợp.

- Ép dẻo: hỗn hợp đưa vào có độ ẩm từ20÷50%

- Ép bán dẻo: hỗn hợp đưa vào có độ ẩm 15÷20%

- Ép bán khô–ép khô: hỗn hợp đưa vào có độ ẩm 0÷20%

PHÂN TÍCH YÊU CẦU TRONG MỘT CHU KỲ ÉP

Chu kỳ thành hình mẻ gạch được chia thành các bước: tiếp tấm, hạ khuôn, tiếp liệu, rải liệu, ép rung, rút khuôn và ra gạch Ba bước quan trọng quyết định tốc độ thành hình gạch là rải liệu, ép rung và rút khuôn Việc sản xuất gạch đặc tiêu chuẩn thường diễn ra nhanh chóng nhờ thao tác dễ dàng và không gian rải liệu rộng, chỉ cần gạt 2-3 lần để cung cấp đủ liệu Thời gian ép rung cũng được rút ngắn do chiều cao khuôn ngắn (13-15 cm), giúp rút khuôn nhanh hơn Chu kỳ thành hình cho sản phẩm này thường khoảng 19-20 giây/mẻ với nguyên liệu đồng đều, đủ độ ẩm và kết dính tốt Tuy nhiên, nếu nguyên liệu quá khô, ướt, hoặc có kích thước không đồng đều, chu kỳ có thể kéo dài từ 26-29 giây/mẻ do lượng liệu rải vào khuôn quá đầy.

Khi ép máy hoạt động khác nhau được thực hiện đồng thời:

- Sự định hình của khuôn tạo cho nguyên liệu thô và định hình một hình dạng đã chuẩn bị trước.

- Sựnén chặt: các vật liệu cần thiết phải được nén chặt đểcó khả năng chống thấm và chống tất cảhoạt động cơ hóa.

-Làm đầy: làm giảm các khoảng trống của hạt.

CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỘNG HỌC

2.3.1 Phương án 1:Máy ép sử dụng cơ cấu thuỷ lực

* Sơ đồnguyên lý hoạt động

Hình 2.1: Nguyên lý làm việc máy ép thuỷ lực

4 van tiết lưu 9 Giá đỡ khuôn dưới.

5 van phân phối 10 Bể dàu

Động cơ 1 tạo ra chuyển động quay cho bơm dầu 3, giúp hút dầu từ bể dầu 10 qua van tràn và van tiết lưu đến hệ thống van phân phối 5 Dầu được dẫn qua ống I đến silanh lực 6, thực hiện quá trình ép đẩy đầu trượt 8 đi xuống, trong khi đó dầu theo ống II qua van phân phối sẽ trở về bể dầu chứa.

10 Ở hành trình về của piston, dầu sẽ đi theo chiều ngược lại tức là vào silanh theo đường ống II ra khỏi silanh theo đường ống I Sự đảo chiều của piston được điều khiển bởi hệ thống van phân phối 5.

+ Lực ép được kiểm soát chặt chẽ trong từng chu kỳ.

+ Có khả năng tạo ra lực làm việc lớn, cố định ở bất kỳ vị trí nào hành trình làm việc.

+ Khi sảy ra quá tải.

+ Lực tác dụng làm biến dạng vật liệu rất êm và từ từ.

+ Tốc độ chuyển động của chày mang khuôn ép cố định và có thể điều chỉnh được, có thể thay đổi được chiều dài hành trình.

+ Làm việc không có tiếng ồn.

+ Hệ thống điều khiển tự động hoá.

+ Năng suất hiệu quả cao.

+ Khuôn chế tạo phức tạp, đắt tiền.

2.3.2 Phương án 2:Máy ép lệch tâm.

Hình 2.2: Nguyên lý làm việc của máy ép lệch tâm

2 Bánh đai 8 Bạc lệch tâm.

6 Trục lệch tâm 12 Then chặn

Mã máy, mô tơ 1 và bánh đai 2 quay qua đài truyền 3, trong khi vô lăng và li hợp 4 quay tự do trên trục lệch tâm 6 Khi nhấn bàn đạp 11, then chắn sẽ được kích hoạt.

Khi 12 rời khỏi vị trí, lò so kéo theo bán nguyệt quay một góc, làm cho vô lăng gắn liền với trục lệch tâm 6 quay theo Trục lệch tâm này sẽ khiến đầu trượt 9 chuyển động lên xuống Khi nhấn bàn đạp, thanh dây 7 thả trục 6 ra để trục quay theo vô lăng, trong khi phanh hãm đứng yên mà không bị ảnh hưởng bởi quán tính Để điều chỉnh hành trình của máy, bạc lệch tâm 8 được lắp vào trục 6 qua rãnh then Khi lắp khuôn, chiều cao kín của máy được điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài thanh truyền hoặc điều chỉnh chiều cao bàn máy nếu có khả năng.

+ Bền, chắc chắn, tạo lực ép riêng lớn.

+ Dễ thiết kế, chế tạo, giá thành rẻ.

+ Bàn máy có thể điều chỉnh.

+ Lực ép nhỏ, từ 50 đến 2500 KN.

+ Khi ép gây ra sự rung động lớn, kém chính xác.

+ Chưa có tính tự động hoá cao.

2.3.3 Phương án 3: máy ép kiểu ma sát - trục vít

Khi ấn nút điện mô tơ 1 quay, bộ truyền 2,3,4 mở trục 5 làm cho hai bánh xe ma sát 6 quay Khoảng cách giữa hai bánh xe ma sát 6 lớn hơn đường kính của vô lăng 7 từ 3 đến 5 mm, do đó khi tay gạt ở vị trí trung gian, vô lăng 7 sẽ không quay.

Khi nhấn bàn đạp 13, trục 5 di chuyển từ trái sang phải nhờ cơ cấu đòn bẩy, khiến bánh xe ma sát trái tiếp xúc với vô lăng 7 Sự quay của vô lăng và trục vít 8 sẽ đẩy đầu trượt 10 đi xuống.

Khi nhấc bàn đạp lên, trục 5 chuyển động từ phải sang trái, bánh xe ma sat phải chạm vào vô lăng và máy đi lên.

Khi máy đạt gần đến vị trí cao nhất, bàn đạp sẽ chuyển động về vị trí trung gian để máy dừng lại Nếu muốn máy đi xuống, chỉ cần đạp bàn đạp.

Hình 2.3: Nguyên lý của máy ép kiểu ma sát - trục vít.

1 Mô tơ 8,9 Trục vít, êcu.

4 Vô lăng 12 Giá đỡ khuôn dưới.

6 Bánh ma sát 13 Bàn đạp.

+ Máy tạo ra lực lớn ổn định.

+ Máy đơn giản, dễ chế tạo.

+ Dễ cơ khí hoá và tự động hóa trong quá trình công nghệ.

+ Năng suất thấp, chỉ sử dụng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa. + Tính chất vạn năng của máy thấp.

+ Bánh ma sát chóng mòn.

+ Giá thành chế tạo cao.

2.3.4 Phương án 4:Máy ép sử dụng cơ cấu con lăn

Hình 2.4: Sơ đồ làm việc của máy ép sử dụng cơ cấu con lăn

6 Con lăn 12 Đế để khuôn dưới

Môtơ 1 truyền động cho cam 5 thông qua bộ truyền 4, 5, 6, với con lăn luôn tiếp xúc với bề mặt làm việc của cam 5 nhờ lò xo 7 Khi cam nâng lên nhờ cơ cấu con lăn 6, cần lắc 8 và thanh truyền 9 làm cho con trượt 10 di chuyển xuống, kéo theo đầu trượt 9 đi xuống Ngược lại, khi thanh trượt 10 hạ xuống, đầu trượt 9 sẽ được nâng lên.

+ Có thể thực hiện hầu như bất kỳ một quy luật nào của khâu bị dẫn bằng cách chọn biên dạng cam thích hợp

+ Thuận lợi cho việc phối hợp các động tác trong máy tự động

+ Giá thành chế tạo cao

+ Máy hoạt động rung mạnh, gây tiếng ồn

+ Chưa có tính tự động hoá cao

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

Với yêu cầu đặt ra của viên gạch, cũng như chu kỳ ép đầy đủ của việc tạo hình một viên gạch.

- Máy cấp liệu đi vào, điền vật liệu đầy vào khuôn, đẩy gạch ở chu kì trước ra

- Xylanh ép B trên đi xuống ép định hình viên gạch

- Xylanh ép B đi lên đồng thời gạch ép xong được nâng lên, Xylanh

D đivào đẩy gạch ra và tiếp tục chu kỳ mới.

Trong các chuyển động, sự phối hợp nhịp nhàng là cần thiết, nhưng điều quan trọng nhất là quá trình ép để sản phẩm đạt được sức bền uốn và khả năng chống nén.

Hơn nữa, máy ép gạch nằm trong dây chuyền sản xuất gạch nên nó phải đảm bảo năng xuất để cho dây chuyền hoạt động tốt.

Sau khi phân tích các đặc tính kỹ thuật của viên gạch, chu kỳ ép và dây chuyền sản xuất, cùng với việc xem xét nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của các loại máy, chúng ta nhận thấy rằng lựa chọn máy ép thủy lực cho quy trình sản xuất gạch là phương án hợp lý nhất, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật đề ra.

Sử dụng hệ thống thủy lực để điều khiển các cơ cấu như cấp liệu, nâng hạ khuôn, ép gạch và cấp pallet Áp suất được xác định là 250 bar, dựa trên khảo sát tại cơ sở sản xuất trong quá trình thực tập.

-Dùng động cơ đểtruyền động các cơ cấu: băng tải, rung, và băng tải chuyển gạch.

Hình 2.5: Sơ đồ hoạt động máy ép gạch thiết kế

Nguyên liệu từ máy trộn được vận chuyển vào phễu qua băng tải, sau đó rơi xuống máng Tại đây, nguyên liệu được chuyển tới khuôn nhờ xilanh cấp liệu, để thực hiện quá trình ép định hình viên gạch Sau khi được ép, gạch sẽ được xilanh đẩy ra để sắp xếp.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC CHO MÁY ÉP GẠCH

Hình 2.6: Máy ép chính trong dây chuyền sản xuất gạch

Phân tích hoạt động của máy ép.

Trong quá trình thiết kếmáy ép gạch không nung phải đảm bảo các hoạt động của máy như sau

- Xylanh A của máy cấp liệu đi vào cấp vật liệu

-Xylanh B đi xuống thực hiện hành trình épđịnh hình viên gạch

-Xylanh C đi lên giữkhuôn gạch trong quá trình ép

-Xylanh B đi lên khi đã ép xong

-Xylanh C đi xuống nâng gạch đã ép ngang với mặt phẳng dưới của khuôn

-Xylanh D đẩy gạch đi ra

→Vậy với nhưng yêu cầu trên thì máy thiết kếphải thực hiên được các chuyển động sau Đối với xylanh B

- Hành trình ép với vận tốc

- Hành trình lên nhanh với vận tốc Đối với xylanh C

- Hành trình lên khuônđể tống gạch

- Hành trình xuống khuôn nâng gạch sau khi ép Đối với xylanh A đẩy máy cấp liệu

- Hành trìnhđi ra cấp liệu cho khuôn

- Hành trìnhđi vềnhận liệu cho khuôn Đối với xy lanh D đi ra đẩy gạch

- Hành trìnhđi ra đẩy gạch

Phân tích chu kì ép.

Các yêu cầu hành trình chuyển động của cơ cấu:

- Hành trìnhđi lên của xy lanh ép trên = 410

- Hành trình lên xy lanh ép dưới = 230

- Hành trình xuống của xy lanh ép dưới = 230

- Hành trình ra vào của máy cấp liệu = = 740

- Hành trìnhđẩy gạch ra sau khi ép = 680 mm

Phân tích thời gian và tính vận tốc chu kì ép:

- Hành trình ép chiếm thời gian = 5 ( )

- Hành trình đi lên của xy lanh ép trên chiếm thời gian = 4 ( )

- Hành trình lên và xuống của xy lanh ép dướichiếm = = 2,5 ( )

- Hành trình vào ra của máy cấp liệu chiếm thời gian = = 5( )

- Hành trình vào rađẩy gạch sau khi ép = 4 ( )

2.5.1.Tính chọn xy lanh cho máy ép.

Hình 2.7: Bộ phận ép gạch.

Qua khảo sát của các máy ép gạch ngoài thị trường ta dựa vào máy ép đã có sẵn để tính đường kính xy lanh:

Hình 2.8: Dây chuyền sản xuất gạch không nung QT4- 15C

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật máy ép

Mục Thông số Mục Thông số

Kích thước máy chủ 3000x1800x2800mm Công suất máy chủ 21,8 kw

Tiết diện thành hình 1016x500mm Lực kích rung 40- 50 tấn

Chu kỳ thành hình 18- 25s Diện tích xưởng Khoảng 500m2 Kích thước pallet 1010x550x30mm Công suất lắp máy 100 KVA

Trọng lượng máy chủ 5,5 Tấn Loại máy trộn JS500

Bảng 2.2: Công suất vận hành

Quy cách của sản phẩm Số viên/ tấm Số viên/ giờ Số viên/ 8 giờ Gạch rỗng 390x190x190 mm 04 575 - 720 4600 - 5760 Gạch đặc 210x100x60 mm 26 3745 - 4680 29960 - 37440 Gạch ống 02 lỗ 220x105x65 mm 24 2880 - 3190 23040 - 25520 Gạch ống 04 lỗ 80x80x180 mm 24 2880 - 3190 23040 - 25520

- Qua thông sốcủa máy chọn lực ép cần thiết lên khuôn F= 50 tấn

Chọn áp suất nguồn: p = 250 (bar) = 250.10 (N/ )

Lực ép của pittông là: F= p.A= p (tài liệu 1)

Theo công thức tính lựcởhành trình tiến của xy lanh:

250 10 = 0,156 = 156 Chọn đường kính: D = 160 mm Đường kính cần pittông:Chọn d = 110 mm(Theo tiêu chuẩn ISO6020/1)

Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lí của xylanh ép

-Lưu lượng cần cấp cho xilanh.

Việc tính toán lưu lượng cần thiết cho xy lanh là yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống thủy lực, vì nó giúp xác định bơm nguồn phù hợp Lưu lượng cần cấp cho xy lanh được tính theo công thức cụ thể.

A là diện tích tác dụng của xilanh

V là vận tốc cần pisttông

Tốc độcần pisttông trong hành trình tiến là: Do đó lưu lượng cần cấp cho hành trính ép là:

4.5 = 1,65 = 144 ( ℎ) Tốc độcần pisttông trong hành trình vềlà: Do đó lưu lượng cần cấp cho hành trính lên của xylanh là:

4.4 = 0,2 = 12 ( ℎ) Nhận thấy Q1 lớn nhất nên lưu lượng bơm nguồn tính theo Q1.

2.5.1.2 Tính xylanh nâng hạ khuôn.

Lực tác động lên đầu xilanh gồm có trọng lượng của 28 viên gạch sau khi ép và cơ cấu đỡkhuôn

Theo bảng mỗi viên gạch sau khi ép có khối lượng là 2,65 kg (Tiêu chuẩn ISO 9001:2008)

Tổng khối lượng khuôn dưới là 81kg

Lực ép của pittông là: F= p.A= p (HTĐKTL) Đường kính pittông được tính là: D =

= 0,009 ( ) Chọn đường kính: D = 40 mm Đường kính cần pittông: Chọn d = 30 mm(Theo tiêu chuẩn ISO6020/1)

Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lí của xylanh nâng hạ khuôn

Việc tính toán lưu lượng cần thiết cho xy lanh là rất quan trọng trong thiết kế hệ thống thủy lực, vì nó giúp xác định bơm nguồn phù hợp Lưu lượng này được tính theo công thức cụ thể.

Tốc độcần pisttông trong hành trình tiến là: Do đó lưu lượng cần cấp cho hành trình chạy nhanh là:

4.2,5 = 0,05 = 3 ( ℎ) Tốc độcần pisttông trong hành trình tiến là: Do đó lưu lượng cần cấp cho hành trính ép là:

Nhận thấy > ,do đó lưu lượng bơm nguồn phải chọn theo

2.5.1.3 Tính xylanh máy cấp liệu

Xy lanh đóng mởcửa xảphải có hành trình và lực đủlớn cần thiết để đóng mở cửa xảliệu theo yêu cầu.

-Xác định hành trình của xy lanh:

Dựa vào kích thước cửa xả, hành trình của xy lanh cần lớn hơn chiều dài cửa xả, tức là S phải lớn hơn hoặc bằng 500 mm Do đó, hành trình xy lanh được chọn là S = 500 mm.

-Để đóng mởcửa xảthì lực cần thiết của xy lanh phải thắng được tổng trởcác lực cản tác dụng lên cơcấu mởcửa xảtức là: F P W + W dc vl (N);(tài liệu 8 trang 44)

 Fp: là lực cần thiết của xy lanh khí nén.

 Wvl: là lực cản của khối vật liệu phía trên của xả đè lên cửa xả. vl vl 1

 f1: là hệsốma sát của hỗn hợp vật liệu đã trộn với thép Lấy f1= 0,65.

 mvl: là khối lượng phần vật liệu trong thùng trộn đè lên cửa xả.

 g = 9,81 (m/s 2 ) là gia tốc trọng trường.

 Wdc: lực cản di chuyển của cơ cấu cửa xả.

Hệ số ma sát trượt f2 giữa bánh xe và ray chạy được xác định là 0,45, áp dụng trong trường hợp bất lợi nhất khi bánh xe bị kẹt Trong tình huống này, bánh xe sẽ bị trượt do tác động của lực kéo từ xy lanh.

- k: là hệ số kẹt tức là trong trường hợp bị kẹt mà bánh xe có thể vượt qua Lấy k = 2.

- mxa: là khối lượng của cơ cấu cửa xả. xa bx t d m = m + m + m (kg);

- mbx: là khối lượng của các bánh xe.

- mt: là khối lượng của các trục.

t= 7800 (kg/m 3 ) là tỷtrọng của thép.

Lực tác động lên đầu xilanh gồm trọng lượng của máy cấp liệu và vật liệu cấp cho một lần ép :

Lực ép của pittông là: F= p.A= p (tài liệu 1 trang 102) Đường kính pittông được tính là: D =

= 0,01 ( ) Chọn đường kính: D = 40 mm Đường kính cần pittông:Chọn d = 30 mm(Theo tiêu chuẩn ISO6020/1)

Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lí của xylanh máy cấp liệu

Việc tính toán lưu lượng cần cấp cho xy lanh là rất quan trọng trong thiết kế hệ thống thủy lực, vì nó giúp xác định bơm nguồn phù hợp Lưu lượng này được tính theo công thức cụ thể.

4.8 = 0,1 = 6 ( ℎ) Tốc độcần pisttông trong hành trình tiến là: Do đó lưu lượng cần cấp cho hành trính ép là:

Nhận thấy > ,do đó lưu lượng bơm nguồn phải chọn theo

2.5.3.4 Tính xylanh đẩy gạch sau khi ép.

Lực tác động lên đầu xilanh gồm có trọng của gạch sau khi ép,và lực ma sát nghĩ của gạch và mặt phẳng

Lực ma sát được tính như sau =

Fmsđộ lớn của lực ma sát trượt (N) μ Hệ số lực ma sát nghĩ lấy =0,1

N lực ép vuông góc bề mặt tiếp xúc.

Lực ép của pittông là: F= p.A= p ( tài liệu 1 trang 102) Đường kính pittông được tính là: D =

= 0,006 ( ) Chọn đường kính: D = 40 mm Đường kính cần pittông:Chọn d = 30 mm(Theo tiêu chuẩn ISO6020/1)

Hình 2.12: Sơ đồ nguyên lí của xylanh máy cấp pallet

Việc tính toán lưu lượng cần cấp cho xy lanh là rất quan trọng trong thiết kế hệ thống thủy lực, vì từ kết quả này, ta có thể lựa chọn bơm nguồn phù hợp Lưu lượng cần cấp cho xy lanh được xác định theo một công thức cụ thể.

V là vận tốc cần pittông

2.5.2 Tính toán đường ống thủy lực.

Trong hệ thống thủy lực, chất lỏng được vận chuyển từ bể dầu qua bơm đến các van và cơ cấu chấp hành, sau đó hồi về bể qua hệ thống đường ống Các loại ống phổ biến trong hệ thống thủy lực hiện nay bao gồm ống cứng (ống thép đúc) và ống mềm (ống cao su có lớp thép chịu áp) Để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu suất cao, cần giảm thiểu tổn thất năng lượng trong đường ống Điều này có thể đạt được bằng cách giảm độ dài của hệ thống đường ống và hạn chế các khúc quanh, từ đó giảm thiểu năng lượng tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ.

Hệ thống đường ống trong các hệ thống thủy lực được chia thành ba phần chính: đường ống hút, đường ống đẩy và đường hồi Đường ống hút kết nối từ bể dầu lên bơm và thường có chiều dài ngắn Đường ống đẩy nối từ bơm tới các van và cơ cấu chấp hành, trong khi đường hồi hay đường xả dẫn dầu trở lại bể dầu Để tính toán tiết diện của đường ống, cần dựa vào vận tốc của dầu Việc chọn đường ống phải đảm bảo tổn thất trong ống là tối thiểu và kinh tế; nếu tiết diện quá nhỏ sẽ gây tổn thất lớn, còn nếu quá lớn sẽ giảm tổn thất nhưng không hiệu quả về chi phí Do đó, cần cân nhắc kỹ lưỡng để lựa chọn kích thước đường ống phù hợp.

(Theo giáo trình thủy lực và khí nén trang 88) Đường kính của đường ống được tính theo công thức sau: d =

(tài liệu 1 trang 88) Trong đó:

-Q: là lưu lượng qua tiết diệnống, cũng chính là lưu lượng cần thiết cấp cho xylanh, (l/ph) ;

- v: là vận tốc dầu qua tiết diệnống, (m/s).

Vì lưu lượng cần cấp cho xy lanh ép là lớn nhất nên ta tính toán các đường ống theo xy lanh ép.

2.5.2.1 Tính toán đường ống hút. Đường kínhống hút là: d =

Để đảm bảo hiệu quả trong việc hút dầu từ bể đến bơm, chúng ta nên sử dụng ống hút có chất liệu bằng nhôm hoặc thép đúc, với đường kính trong là 48 mm Do ống hút nằm trong thùng dầu và không phải chịu áp suất cao, việc lựa chọn vật liệu phù hợp là rất quan trọng.

2.5.2.2 Tính toán đường ống xả. Đường kínhống xã là: d =

Đường ống xã bắt đầu từ đế van đến bể, và chúng tôi chọn ống hồi làm bằng nhôm hoặc thép đúc với đường kính trong khoảng 45 mm (0,045 m) theo tài liệu 1 trang 104.

2.5.2.3 Tính toán đường ống đẩy. Đường ống đẩy thường được chia làm 2 phần: phần một nằm từ bơm nguồn tới van và phần này nằm toàn bộtrên bểdầu, do vậy để làm cho bộ nguồn thêm mỹ quan ta làmống đẩyởphần này bằng ống cứng (thường là thép đúc) Phầnống đẩy còn lại nối từ van đến cơ cấu chấp hành ta chọnống mềm. Đường kính đường ống đẩy là: d =

= 0,022 (m)= 22 (mm) (tài liệu 1 trang 104) Vậy ta chọnống mềm vàống cứng cố đường kính trong khoảng 24 (mm) và đểlàmống đẩy cho hệthống.

2.5.2.4 Tính toán chọn bơm nguồn.

- Nguyên tắc chọn động cơ bơm:

+ Theo áp suất yêu cầu lớn nhất: = +

: là áp suất yêu cầu lớn nhất;

: Llà tổn thất áp suất trong hệthống.

+Theo lưu lượng yêu cầu lớn nhất: = +

: Tổn thất lưu lượng trong hệthống do các hiện tượng rò rỉ,bay hơi….

Ngoài ra khi chọn bơm phải lưuýởmột số điểm sau:

+ Có dải tốc độquay trục phù hợp với tốc độcủa động cơ kéo.

+ Phù hợp với độnhớt của dầu trong hệthống.

+ Có tính lắp dẫn cao đểthuận tiện trong trường hợp thay thế.

Ta thấy lưu lượng cần thiết đểcấp cho xylanh là: 144 (l/ph)

Nên nếu chọn bơm nguồn có lưu lượng Q = 200 (l/ph) sẽ đáp ứng được yêu cầu lưu lượng của hệthống.

Căn cứvào 2 thông sốáp suất và lưu lượngởtrên cũng như điều kiện làm việc của hệthống ta thấy bơm bánh răng là sựlựa chọn phù hợp nhất do :

*Bơm pittông có dải áp suất lên tới p 0 - 250 bar ;

*Bơm pittông có thể điều chỉnh được lưu lượng ;

* Kết cấu bơm pittông khá nhỏgọn, thuận tiện cho lắp ráp và bảo dưỡng sau này.

Ta chọn động cơ kéo bơm có sốvòng quay n = 2300 (vg/ph). Đây là sốvòng quay rất phù hợp với các loại bơm pittông.

Do đó lưu lượng riêng của bơm được tính theo công thức :

Ta có thểchọn bơm nguồn là bơm bánh răng có lưu lượng riêng q = 90 (cc). Với lưu lượng riêng q = 90 (cc) thì lưu lượng bơm là:

Ta chọn bơm bánh răng SNP3NN dòng bơm bánh răng tiêu chuẩn.

Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật máy bơm nguồn

1 -SNP3NN: Dòng bơm bánh răng tiêu chuẩn

Lưu lượng riêng (cm 3 /vòng

Lưu lượng tại vận tốc lớn nhất (lít/phút)

66 78 99 106.4 123.2 134.4 126.5 145 172.5 207 Áp suất lớn nhất (bar) 270 270 270 270 270 250 250 230 200 170 Áp suất định mức (bar) 250 250 250 250 250 230 230 210 180 150 Vận tốc tại áp suất định mức

2.5.2.5 Tính toán chọn bơm nguồn.

- Công suất bơm: N = = = 58,82 Kw (tài liệu 1)

- Công suất của động cơ dẫn động bơm

- đ :Công suất của động cơ

- đ hiệu suất truyền động từ động cơ qua bơm, chọn đ =0,985 ( Theo giáo trình “chi tiết máy”tập 2 của Nguyễn Trọng Hiệp

- : hiệu suất của bơm = (0,6 − 0,9)chọn = 0.87

, , = 75 ( ) Để đảm bảo hệthống làm việcổn định và thực tế động cơ điện được sản xuất ta chọn loại động cơ: 4A250S2Y3 –2958 vg/ph- 75 kW (tài liệu 5)

- Tính chọn van phân phối

Van phân phối là một thiết bị thủy lực có chức năng thay đổi hướng dòng chất lỏng, giúp đảo chiều chuyển động của các cơ cấu chấp hành mà nó điều khiển.

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành điều khiển tự động, các hệ thống thủy lực hiện nay chủ yếu sử dụng van phân phối dạng con trượt điều khiển bằng điện Các cuộn điện hoặc nam châm điện từ thường hoạt động với điện áp 24 VDC hoặc nguồn xoay chiều 220 VAC Tuy nhiên, trong một số hệ thống, vẫn có sự sử dụng các loại van phân phối khác như van điều khiển bằng tay hoặc điều khiển bằng thủy lực.

Trong hệthống máy ép thiết kế, chỉ có một van phân phối loại 4/3 : có nhiệm vụ điều khiển các xylanh.

Dưới đây là cấu tạo của van phân phối loại 4/3 điều khiển bằng điện :

Chú thích (1) : Thân van (2) : Con trượt phân phối (3), (4) : Lò xo (5),

Lưu lượng qua van phân phối 4/3 trong hệ thống quyết định lưu lượng bơm cấp cho cơ cấu chấp hành Để thiết kế hệ thống hiệu quả, lưu lượng qua van cần đảm bảo đạt mức Q = 160,8 l/ph.

Ta chọn van phân phối 4/3 của hãng TAIWAN FLUID POWER– Đài Loan, có kí mã hiệu như sau : DSG- 3C3- 03- AC220v/50Hz.

Các thông số và kích thước lắp đặt của van được cho trong catalogue của hãng. Dưới đây là hìnhảnh của van

Hình 2.15:Van phân phối DSG- 3C3- 03- AC220v/50Hz

Van an toàn là thiết bị thủy lực quan trọng, có chức năng bảo vệ hệ thống khỏi tình trạng quá tải Khi xy lanh bị kẹt, áp suất trong hệ thống có thể tăng vọt, dẫn đến các sự cố nghiêm trọng như hỏng bơm nguồn hoặc vỡ đường ống.

LÀM CHẶT CẤU KIỆN BÊ TÔNG BẰNG RUNG ĐỘNG

Hình 3.1: bộ phận rung & khuôn ép 3.1.1 Tác động của rung động.

Trong ngành sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép, việc làm chặt hỗn hợp bê tông thường được thực hiện bằng các phương pháp như rung động và ép ly tâm Trong số đó, phương pháp rung động là phương pháp phổ biến nhất.

Dưới tác động của rung động, các hạt cốt liệu trong hỗn hợp bê tông nhận năng lượng và di chuyển với tốc độ khác nhau Khi liên kết giữa các hạt bị phá vỡ, nội ma sát giảm, khiến hỗn hợp trở nên lưu động hơn Quá trình này đẩy không khí ra ngoài và các hạt tiến gần nhau, làm tăng thể tích bê tông từ 1,6 đến 1,65 lần, giúp khuôn được lấp đầy hiệu quả hơn.

Thiết bị làm chặt hỗn hợp bê tông bằng phương pháp rung động cần đạt được những yêu cầu sau :

- Bảo đảm độchặt và cường độbê tông.

- Độtin cậy và tuổi thọcao.

- Năng suất tạo thành cao,sửdụng và sữa chữa dễ.

- Đảm bảo tiêu chuẩn vềtiếngồn và độrung cho môitrường sản xuất.

Khuôn tạo hình cấu kiện bê tông cần có độ cứng vững cao để đảm bảo truyền dao động đều đến các bề mặt tiếp xúc của hỗn hợp bê tông, từ đó giữ vững kích thước và hình dạng chính xác cho các cấu kiện.

3.1.2 Tác động của rung động. Đểlàm chặt có hiệu quả, cần phải xác định đúng chế độ rung động, trong đó có tốc độ dao động v(m/s), cường độ dao động (cm/s2).Đểcó thểphá vỡliên kết giữa các hạt, tốc độv ( hoặc cường độ dao động) phải đạt được trịsố xác định.

Tốc độ dao động v liên hệvới biên độvà tần số dao động qua biểu thức:

Trong đó: A là biên độ dao động (cm)

W là tần số góc dao động (rad/s) và t là thời gian dao động (s) Tốc độ dao động hiệu quả để làm chặt các loại hỗn hợp bê tông sẽ thay đổi từ Vmin đến Vmax Tỷ số giới hạn của tốc độ dao động cho một số loại hỗn hợp bê tông được trình bày trong bảng dưới đây.

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật đầm bê tông

Tần số dao động Tốc độ dao động (cm/s) đối với bê tông

Sỏi Đá dăm Sĩ lò

Khi lưu động của hỗn hợp (cm)

Tần số dao động hiệu quả tăng khi độ lưu động của hỗn hợp bê tông giảm Hỗn hợp bê tông cốt liệu nhỏ được nén chặt với tần số cao và biên độ dao động nhỏ, trong khi hỗn hợp bê tông cốt liệu lớn phù hợp với biên độ dao động lớn Đối với hỗn hợp bê tông có độ lưu động trung bình, biên độ dao động thường nằm trong khoảng 0,1 - 0,5 mm, còn với hỗn hợp bê tông cứng, biên độ giao động thích hợp là từ 0,4 - 0,6 mm.

-Cường độ rung được biểu thịqua biểu thức sau;

- Với hỗn hợp bê tông lưu, động cường độrung hiệu qủa 80–300 / khi biên độ dao động thích hợp từA = 0,25- 0,5

Thời gian rung tạo hình ảnh hưởng trực tiếp đến độ lèn chặt của bê tông Nếu thời gian rung quá ngắn, bê tông sẽ không đạt được độ chặt cần thiết Ngược lại, nếu thời gian rung quá dài, sẽ xảy ra hiện tượng phân tầng, làm giảm cường độ bê tông Thời gian rung hợp lý cho hỗn hợp bê tông có độ lưu động là từ 2-3 phút, trong khi đối với hỗn hợp bê tông cứng, thời gian rung nên kéo dài từ 3-4 phút.

Phương dao động và chiều truyền dao động của hỗn hợp bê tông ảnh hưởng đáng kể đến quá trình làm chặt Dao động theo phương vuông góc với bề mặt bê tông mang lại hiệu quả tốt hơn so với phương tiếp tuyến Đặc biệt, khi dao động theo phương vuông góc từ trên xuống dưới, hiệu quả đạt được cao hơn so với chiều từ dưới lên.

Dao động điều hòa và không điều hòa có tác động đáng kể đến quá trình làm chặt bê tông Khối lượng hỗn hợp bê tông đưa vào khuôn trực tiếp ảnh hưởng đến biên độ dao động; khi khối lượng tăng, biên độ dao động sẽ giảm Trong lý thuyết, bàn rung và hỗn hợp bê tông được xem như một hệ động lực học thống nhất Tuy nhiên, do hỗn hợp bê tông là môi trường nhớt dẻo phức tạp, việc xác định ảnh hưởng của nó trong dao động qua lý thuyết gặp nhiều khó khăn Do đó, trong thực tế, người ta thường đánh giá ảnh hưởng của hỗn hợp bê tông thông qua thực nghiệm, sử dụng hệ số liên kết k.

: khối lượng gia tải bằng thép được bổ sung đồng trục vào khuôn không chữa liệu

: khối lượng của hốn hợp bê tông được đổvào khuôn

Hệsố =0,15 - 0,4 tùy thuộc vào loại hỗn hợp bê tông và bốtrí cốt thép trong bê tông.

=0,2 -0,25 đối với bê tông ít cốt thép

=0,3 -0,4 đối với bê tông dày cốt thép

CÁC PHƯƠNG PHÁP RUNG VÀ THIẾT BỊ LÀM CHẶT HỖN HỢP BÊ TÔNG BẰNG RUNG ĐỘNG

BÊ TÔNG BẰNG RUNG ĐỘNG.

-Đầm trên: Là tác dụng lực đầm từmặt thoáng của khối bê tông xuống như đầm nền, sàn, sảnh….

-Đầm dưới: Là đầm từmặt đáy khối bê tông lên, thường dùng đầm các khối bê tông định hình trong khuôn đỡ như panen, tấm đậy …

-Đầm bên: Đầm từbềmặt bên đầm vào như cột, tường chịu lực…

-Đầm trong :Là tác dụng lực từtrong lòng khối bê tông.

Hình 3.2: Các phương pháp rung

3.2.2 Phân loại máy đầm bê tông.

Căn cứ vào đặc điểm và tác dụng xung lực vàokhối bê tông chia ra hai loại là máy đầm mặt và máy đầm trong.

Đầm bàn là thiết bị chuyên dụng để đầm các khối bê tông có diện tích bề mặt rộng, chẳng hạn như nền sàn và nền đường Với chiều sâu tác dụng của lực đầm lên đến 0,4m, đầm bàn giúp đảm bảo độ chắc chắn và bền vững cho các công trình xây dựng.

Sơ đồcấu tạo trên hình 3.1.trong đó : 1 –Bộphận gây chấn ; 2–Mặt bàn đầm

;3–Quai cầm ; 4- dây dẫn điện.

Hình 3.3: Sơ đồ cấu tạo máy đầm bàn

Mặt bàn đầm là một tấm thép phẳng hình chữ nhật, có diện tích từ 0,25 đến 1 mét vuông Ở giữa mặt bàn đầm, bộ phận gây chấn được đặt để thực hiện chức năng chính, trong khi hai quai cầm được thiết kế với dây kéo và tay nắm để thuận tiện cho việc di chuyển.

Bộ phận gây chấn là một động cơ điện với hai đầu trục quay được gắn hai khối lệch tâm có thể điều chỉnh Cấu tạo của bộ phận gây chấn sử dụng động cơ điện bao gồm: 1’ - trục động cơ; 2’ - Roto; 3’ - các trục lệch tâm.

Khi đầm động cơ hoạt động, các trục lệch tâm sẽ quay theo chấn động, tạo ra rung động cho mặt bàn đầm và truyền lực xuống khối bê tông Để điều chỉnh chế độ lực đầm, cần thay đổi độ lệch tâm của các trục lệch tâm.

Máy đầm trong là thiết bị quan trọng được sử dụng để đầm các khối bê tông dày như bê tông khối, cột, dầm và móng Quả đầm cắm sâu vào khối bê tông, giúp truyền xung lượng trực tiếp vào bên trong, đảm bảo độ đặc chắc cho bê tông Hiện nay, máy đầm trong được chia thành hai loại chính: đầm dùi và đầm sọc, mỗi loại có ứng dụng và ưu điểm riêng trong quá trình thi công.

Đầm dùi được phân loại thành ba kiểu dựa trên hình dạng và đặc tính của bộ gây chấn, bao gồm trục lệch tâm, con lắc trong và con lắc ngoài Sơ đồ của đầm dùi bao gồm các thành phần chính: động cơ điện, trục mềm truyền động và quả đầm hình dùi.

Quả đầm dùi có ba kích thước: cỡ nhỏ với đường kính 30 mm và chiều dài 40 cm, bán kính tác dụng lực là 25 cm; cỡ trung bình có đường kính 57 mm và chiều dài 45 cm; cỡ lớn có đường kính 60 mm và chiều dài 60 cm.

Khi đầm quả dùi được cắm vào bê tông, bộ phận gây chấn sẽ tạo ra rung động cho vỏ quả đầm, từ đó truyền xung lực vào bê tông Động cơ của thiết bị có thể sử dụng xăng hoặc điện, trong khi trục mềm được thiết kế giống như cáp, có khả năng chịu xoắn tốt và cho phép thay đổi đường tâm trục một cách linh hoạt.

Bộphận gây chấn có thểlà trục lệch tâm quay ; con lắc gõ trong hoặc con lắc gõ ngoài.

Hình 3.4: Sơ đồ máy đầm dùi

Đầm sọc là thiết bị dùng để đầm khối bê tông sâu với cốt thép dày, sử dụng lưỡi rung hoặc lưỡi sọc Lưỡi này được làm từ hợp kim mỏng, có chiều rộng 10cm và chiều dài lên tới 2m Cán lưỡi được gắn vào bộ dao động điện từ, giúp lưỡi rung và truyền lực đầm tới khối bê tông trong bán kính khoảng 20cm.

Lựa chọn cơ cấu gây rung

Dao động của bộ phận công tác có thể xuất phát từ ngoại lực biến đổi theo thời gian và không gian hoặc từ chuyển động cưỡng bức Trong trường hợp ngoại lực biến đổi, cơ cấu được gọi là cơ cấu gây rung, trong khi đó, chuyển động cưỡng bức được xác định là cơ cấu tạo rung kiểu động học Cơ cấu thường sử dụng là cơ cấu trục khuỷu-con trượt, mặc dù cơ cấu cam và thủy lực ít phổ biến hơn Đặc điểm của cơ cấu tạo rung kiểu động học là biên độ dao động không phụ thuộc vào tải trọng, trong khi ở cơ cấu gây rung, biên độ dao động lại thay đổi theo tải trọng.

- Theo nguồn năng lượng dẫn động, người ta phân biệt cơ cấurung điện từ, cơ cấu rung điện

-cơ, thủy lực hay được dẫn động bằng động cơ đốt trong

- Theo nguyên tắc làm việc , người ta phân biệt cơ cấu gây rung li tâm quay tròn, cơ cấu gây rung chuyển động qua lại

- Theo quỷ đạo chuyển động có; Cơ cấu gây rung vôhướng, cơ cấu gây rung định hướng,hoặc va- rung v.v…

3.3.3 Cơ cấu rung li tâm.

3.3.3.1 Cơ cấu rung li tâm vô hướng.

Hình 3.6: Sơ đồ cơ cấu gây rung li tâm

Sơ đồ cơ cấu gây rung ly tâm cho thấy khi khối lượng lệch tâm quay tròn, lực quán tính ly tâm Fa tác động tại tâm khối lượng và quay cùng nó Lực kích thích này được truyền vào vỏ máy qua các ổ bi, với mô-đun lực kích thích không đổi nhưng chiều tác dụng thay đổi từ 0 đến 360 độ.

Lực quán tính li tâm Fa khi khối lượng lệch tâm quay trònđược xác định bằng công thức

Trong đó : là khối lượng lệch tâm e độlệch tâm

Cơ cấu gây rung tạo ra rung động vô hướng do lực kích thích thay đổi từ 0 đến 360 độ Nếu điểm đặt lực quán tính ly tâm tổng hợp trùng với trọng tâm của máy, quỹ đạo dao động sẽ là đường tròn; ngược lại, nếu không trùng, quỹ đạo sẽ là đường elip.

3.3.3.2 Cơ cấu rung định hướng. Đểtạo dao động ly tâm định hướng, người ta có thểdùng bộgây rung ly tâm hai trục.

Hai trục lệch tâm được đặt chung trong vỏ máy nhằm tạo ra dao động định hướng Để đạt được mục đích này, hai trục lệch tâm cần phải đáp ứng các điều kiện nhất định.

-Mô đun lực quán tính ly tâm của chúng phải bằng nhau.

- Tốc độquay của hai trục là bằng nhau.

- Chiều quay của hai trục ngược nhau.

CÁC CƠ CẤU GÂY RUNG

Bàn rung được phân loại dựa trên tần số và hướng dao động, cấu tạo của cơ cấu gây rung, trọng tải của mô hình, cũng như phương thức kẹp khuôn.

3.4.1.1 Bàn rung vô hướng. Ở bàn rung vô hướng khuôn dao động vô hướng trong mặt phẳng thẳng đứng.Các bàn rung này thường có tần số dao động 1500 và 3000 vòng/phút với biên độ từ0,3- 0,4mm.các bàn rung này có thểlàm chặt được các hỗn hợp bê tông có độ cứng cao.Bàn rung vô hướng có ưu điểm là cấu tạo đơn giản.Bộ gây rung có thể là trục gắn khối lệch tâm quay tròn.các bàn rung vô hướng sửdụng phổbiến đểchếtạo các cấu kiện bê tông phẳng,mà chiều rộng không lớn do biên độ dao động không đồng đều theo chiều rộng và theo chiều cao làm cho độlèn chặt không đồng đều,làm giảm chất lượng cấu kiện bê tông.

-Bàn rung dao động theo phương thẳng đứng

Bàn rung dao động theo phương thẳng đứng là thiết bị quan trọng để làm chặt các hỗn hợp bê tông lưu động, với tần số dao động khoảng 3000 vòng/phút và biên độ dao động từ 0,4 đến 0,6 mm Thiết bị này thường được sử dụng để chế tạo các cấu kiện bê tông phẳng, bề rộng lớn, nhưng chiều dài không quá lớn Đối với các cấu kiện lớn và dày, người ta thường sử dụng máy tạo hình với nhiều bàn rung dao động lớn để đạt hiệu quả cao hơn.

-Bàn rung dao động theo phương ngang

Sơ đồ cấu tạo của bàn rung dao động ngang cho thấy rằng giữa các cơ cấu gây rung và phương tạo hình có các chi tiết đàn hồi được bố trí theo phương ngang Việc lựa chọn chi tiết đàn hồi phù hợp giúp dao động của hệ thống gần với dao động cộng hưởng, từ đó giảm mô đun tĩnh của khối lệch tâm Điều này không chỉ làm giảm trọng lượng chung của bàn rung mà còn giảm công suất tiêu hao Nhờ những ưu điểm này, bàn rung theo phương ngang, mặc dù mới xuất hiện, đã nhanh chóng trở nên phổ biến.

Hình 3.7: Bàn rung định hướng

3.4.2 Các tính toán cho bàn rung.

Lực quán tính ly tâm do khối lệch tâm quay tròn

Trong đó : khối lượng lệch tâm e độlệc tâm của khối lệch tâm w tốc độquay Lực quán tính ly tâm tác dụng vào bàn rung theo trục x:

= cos( )Theo CT (5.9) [4] t là thời gian quay

Nếu coi lực cản chuyển động của bàn rung tỷlệbậc nhất với tốc độthì nóđược biểu thị: B= - bx Theo CT (5.10) [4]

Phương trình vi phân chuyển động của bàn rung;

Sau khi biến đổi ta có :

: tần sốgóc của dao động riêng

Ngiệm của phương trình daođộng của bàn rung dưới dạng :

( là biên độ dao động)

- góc lệch pha giữa lực kích thích và dich chuyển:

Công cần thiết để duy trì daođộng trong một chu kì:

Công suất trung bình cần thiết để duy trì daođộng:

Công suất đểkhắc phục ma sát tại ổbi

:hệsốma sát giữaổbi quy dẫn vềtrục quay d :đường kính chỗlắpổbi m :khối lượng dao động

- khối lượng dao động của bàn rung

- khối lượng của khuôn- khối lượng hỗn hợp bê tông trong khuôn

- Khối lượng gia tải đặt trên đặt trên hỗn hợp bê tông Độcứng tổng hợp của các lò xo;

Tổng momen tỉnh của khối lệch tâm:

Thông thường = 10và 0 ÷ 35 đối với bàn rung vô hướng. ÷ 16 đối với bàn rung có hướng.

P - Lực quán tính li tâm có xu hướng tách khuôn ra khỏi bàn.

Q–Trọng lượng của khuôn và bê tông.

Với dao động điều hòa,đểgia tốc âm không vượt quá giá trị 7g nghĩa là

= 6 ( + ) – Hệ số dự trữ ; = 1,25 khi kẹp khuôn bằng cơ học và = 1,4 khi kẹp khuôn bằng điện từ.

Bộgây rung trong hệthống sản xuất này được dùng là bộgây rung ly tâm với cấu tạo và nguyên lý hoạt động được nêu như trên

Để áp dụng kỹ thuật đúc đứng khuôn rung hiệu quả, việc xác định chế độ rung là rất quan trọng Chế độ rung sẽ được quyết định dựa trên tính chất của hỗn hợp bê tông cứng, cho phép lấy sản phẩm ngay sau khi quá trình đúc hoàn tất.

Vận tốc dao động được chọn là 20 cm/s, tương ứng với tần số 3000 vòng/phút (50Hz) Theo tài liệu, biên độ dao động thích hợp cho hỗn hợp bê tông cứng nằm trong khoảng từ 0,4 đến 0,6 mm.

Tổng khối lượng rung khi đúc M= 200 (Kg)

Vì vậy đểtạo ra chế độ rung như trên thì công suất động cơ dẫn động khối lệch tâm sẽlà

Trong hệthống máy ép gạch đã thiết kế, máy sửdụng 2 động cơ rung đặt hai bên khuôn gạch, công suất mỗi động cơ là 3 (Kw)

Hình 3.8: Động cơ máy gây rung li tâm

Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật động cơ đầm rung

THIẾT KẾ BUỒNG TRỘN NẠP LIỆU

TÍNH TOÁN SỨC BỀN KẾT CẤU MÁY

THIẾT KỆ HỆ ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP

Định dạng
Số trang	95
Dung lượng	3,72 MB