MỤC LỤC

MỤC LỤC………………………………………………………...……………….............…........…i

LỜI NÓI ĐẦU..........................................................................................................................3

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TRẠM BÊ TÔNG ASPHALT................................................4

1. Giới thiệu chung..................................................................................................................4

1.1. Công dụng........................................................................................................................4

1.2. Phân loại..........................................................................................................................4

1.2.1. Theo phương pháp bố trí thiết bị trạm trộn...................................................................4

1.2.2. Theo nguyên lí làm việc................................................................................................5

1.2.3. Theo khả năng di chuyển của trạm trộn........................................................................5

1.2.4. Theo phương pháp điều khiển......................................................................................5

1.3. Các trạm trộn thường gặp................................................................................................5

1.3.1. Trạm trộn cưỡng bức dạng tháp...................................................................................5

1.3.2. Trạm trộn làm việc liên tục............................................................................................7

1.3.3. Trạm trộn chu kỳ...........................................................................................................8

1.4. Lựa chọn công nghệ.......................................................................................................10

1.4.1. Lựa chọn công nghệ....................................................................................................10

1.4.2. Sơ đồ công nghệ.........................................................................................................10

1.5. Giới thiệu các thiết bị của trạm trộn asphalt...................................................................13

1.5.1. Thiết bị sàng vật liệu....................................................................................................13

1.5.2. Thiết bị gầu tải.............................................................................................................14

1.5.3. Thiết bị vít tải...............................................................................................................15

1.5.4. Các thiết bị đinh lượng................................................................................................16

1.5.5. Máy trộn bê tông asphalt.............................................................................................16

1.5.6. Cụm tang sấy...............................................................................................................16

1.5.7 Xác định thành phần các loại cốt liệu...........................................................................18

1.6. Các phương án dẫn động tang sấy................................................................................19

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TANG SẤY.................................................................22

2.1. Các nguyên lý sấy..........................................................................................................22

2.2. Lựa chọn phương án dẫn động tang sấy.......................................................................22

2.3. Tính toán nhiệt tang sấy.................................................................................................29

2.4. Tính đường kính cần thiết của đường kính tang...........................................................34

2.5. Tính chọn động cơ và các thông số hình học cần thiết của tang sấy............................34

2.5.1. Tính toán công suất dẫn động tang sấy......................................................................37

2.5.2. Tính toán cụm dẫn động.............................................................................................40

2.5.3. Tính trục con lăn đỡ tang sấy......................................................................................43

2.5.4. Tính bền tang..............................................................................................................48

2.5.5. Tính vành lăn đỡ tang sấy...........................................................................................54

2.5.6. Tính toán cụm con lăn tỳ.............................................................................................55

2.6. Tính trục con lăn tỳ.........................................................................................................56

2.7. Tính toán bu lông cố định cụm con lăn tỳ.......................................................................60

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA.........................................................60

3.1. Tổ chức sử dụng............................................................................................................62

3.2. Công tác bảo dưỡng và sửa chữa.................................................................................63

3.3. An toàn lao động............................................................................................................64

3.4. Quy trình bảo dưỡng sửa chữa tang sấy.......................................................................65

KẾT LUẬN............................................................................................................................70

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................71

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay chúng ta đang trong thời kì đổi mới và phát triển đất nước, chúng ta đang tiến hành sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa. Với những yêu cầu ngày càng cao về chất lượng và sản lượng trong các công trình, cơ sở hạ tầng, giao thông… Nhận biết được điều này thì chúng ta đã sử dụng máy móc làm cơ sở sản xuất để cung cấp vật liệu phục vụ cho công cuộc đổi mới và phát triển đất nước.

Bê tông nhựa nóng asphalt là một phần không thể thiếu trong các công trình, cơ sở hạ tầng hiện nay. Nó đã đáp ứng được những yêu cầu cao về chất lượng sản phẩm, môi trường và sản lượng mà chúng ta cần.

Chính vì những nhu cầu phát triển đó mà em đã được giao nhiệm vụ đè tài Tốt nghiệp “Thiết kế tang sấy trạm trộn bê tông Asphalt 130 tấn/giờ” nhằm tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo, nhiệm vụ các cụm, chi tiết của tang sấy trong trạm trộn bê tông Asphalt.

Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn:: TS……………, cùng các thầy trong bộ môn MÁY XÂY DỰNG đã tận tình hưỡng dẫn chỉ bảo em haofn thành đề tài, nhiệm vụ đồ án Tốt nghiệp này.

Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                                                                                                               Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                                             Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                                              ……………….

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BÊ TÔNG ASPHALT

1. Giới thiệu chung

1.1. Công dụng

Trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt là một hệ thống kết hợp của nhiều cụm thiết bị được liên kết và phối hợp hoạt động nhịp nhàng với nhau, chuyên cung cấp bê tông nhựa cho các công trình, cơ sở hạ tầng lớn nhỏ khác nhau.

1.2. Phân loại

1.2.1. Theo phương pháp bố trí thiết bị trạm trộn

- Trạm trộn bê tông dạng tháp:

Tất cả các phối vật liệu được vận chuyển lên cao một lần nhờ thiết bị nâng vận chuyển ( băng tải, gàu tải, vít tải….). Trên đường rơi tự do của chúng các quy trình công nghệ được tiến hành (định lượng, nạp vào máy trộn,nhả vào các thiết bị vận chuyển bê tông…)

- Trạm trộn bê tông dạng bậc:

Các thiết bị công tác được bố trí theo các khối chức năng độc lập trên mặt bằng riêng và được lien kết với nhau bằng các thiết bị nâng vận chuyển ,các bồn chứa định lượng và bồn tập kết các vật liệu khô đã được định lượng.

1.2.3. Theo khả năng di chuyển của trạm trộn

- Trạm trộn cố định : cung cấp bê tông cho khu vực ,thường bố trí theo dạng tháp.

- Trạm trộn di động : thường được bố trí theo dạng bậc, các trạm trộn này thường có. công suất nhỏ hoàn vừa .

1.2.4. Theo phương pháp điều khiển

- Điều khiển tự động

- Điều khiển bán tự động

- Điều khiển bằng tay

1.3. Các trạm trộn thường gặp

1.3.1. Trạm trộn cưỡng bức dạng tháp

a) Sơ đồ trạm trộn:

Trạm trộn cưỡng bức dạng tháp như hình 1.2.

b) Nguyên lý hoạt động:

Vật liệu từ bunke cấp liệu 1 qua hệ thống băng tải 2 chuyển đến tang sấy 4. Cốt liệu ở tang được sấy khô để giảm độ ẩm, loại bỏ tạp chất hiện có và tăng nhiệt độ của cốt liệu. Sau đó nó được vận chuyển theo phương đứng nhờ  gầu tải 14 đến thiết bị sàng 6, tại đây cốt liệu nóng được sàng phân thành từng loại và chuyển xuống hệ thống định lượng 11 trước khi đưa vào máy trộn cùng với bitum và bột khoáng. Khói và bụi được đẩy ra từ tang qua hệ thống lọc bụi khô 3, nếu cốt liệu lớn sẽ rơi xuống thùng chứa, cốt liệu nhỏ hơn sẽ đi vào tháp nước, khói và bụi nhỏ sẽ đi ra ngoài môi trường. 

1.3.3. Trạm trộn chu kỳ

a) Sơ đồ trạm trộn:

Trạm trộn bê tông theo chu kì như hình 1.4.

b) Nguyên lý hoạt động:

Cát đá đựng trong các ngăn phễu cấp liệu 1. Vật liệu sẽ rơi xuống máng cấp liệu 2, trước khi đưa vào băng tải 3 rồi đưa lên thùng sấy vật liệu 4. Ở đây vật liệu cát đá, đá dăm được rang sấy đến nhiệt độ 200- 220C nhờ ngọn lửa ở buồng đốt 5. Hơi nóng sau khi đã đi từ đầu này sang đầu kia của thùng sấy sẽ đi vào các thiết bị thu bụi 7, và các xi lô 6, trước khi được thải ra ngoài không khí. Bụi được thu lại ở các thiết bị 6, và 7, nếu không chứa hạt sét có tính cơ lý thích hợp sẽ được đưa về thùng bột đá để sử dụng lại. Vật liệu khi được sấy nóng sẽ theo gầu tải nóng 8 đưa vào máy sàng 9. 

1.4. Lựa chọn công nghệ

1.4.1. Lựa chọn công nghệ

Do chất lượng bê tông asphalt đảm bảo được yêu cầu, trạm trộn thường được lắp đặt gần công trường thi công nên công tác giải phóng mặt bằng rộng lớn là rất khó khăn nên ưu điểm của nó được tận dụng tối đa. Thực tế trạm trộn ở Việt Nam đa phần là trạm trộn cưỡng bức dạng tháp do đó việc thay thế hoặc bảo dưỡng sẽ đơn giản hiệu quả hơn. Ngoài ra những nhược điểm của nó có thể khắc phục được:

1.4.2. Sơ đồ công nghệ

Qua sơ đồ ta thấy quá trình sản xuất bê tông Asphalt trải qua hai giai đoạn chính đó là: giai đoạn cấp phối liệu và giai đoạn trộn .

Trong giai đoạn cấp phối liệu có 3 tuyến cung cấp phối liệu cho buồng trộn.

- Tuyến 1: Cấp phụ gia.

Phụ gia ở trong kho hoặc phễu chứa được hệ thống gầu tải vận chuyển đi đến xi lô chứa. Nhờ hệ thống vít tải và định lượng phụ gia được chuyển đến thùng trộn với lượng chính xác.

- Tuyến 2: Cấp cốt liệu.

Vật liệu cát, đá từ bãi được máy xúc xúc vật liệu đến các phễu chứa (gồm nhiều phễu chứa nhiều loại khác nhau). Vật liệu từ các phễu qua hệ thống máng rung và băng tải được chuyển vào tang sấy, ở tang sấy vật liệu được sấy nóng đạt đến nhiệt độ yêu cầu 180 - 220⁰C. 

- Tuyến 3: Cấp bitum.

Bitum từ các thùng chứa được đưa vào nấu thô rồi chuyển sang nấu tinh, nhờ hấp thu nhiệt qua các dàn ống dẫn dầu nóng đi qua (nhiệt độ các ống dầu rất cao do các bồn dầu môi chất có các nhiệt độ rất cao).

1.5. Giới thiệu các thiết bị của trạm trộn asphalt

Trạm trộn được tạo thành từ nhiều thiết bị khác nhau. Tùy theo đặc tính công nghệ mà các thiết bị có thể tăng thêm hoặc giảm đi. Vì thế trạm trộn có các cụm chủ yếu sau:

- Cụm thiết bị cấp liệu: Bunke chứa, xilô chứa,….: Chức năng chủ yếu là chứa vật liệu và cung cấp vật liệu cần thiết cho dây chuyền công nghệ.

- Cụm tang sấy và lọc bụi: Có chức năng của cụm tang sấy là sấy khô vật liệu giúp cho vật liệu giảm được độ ẩm, tạp chất, thuận lợi cho quá trình trộn. Thiết bị lọc bụi giúp lọc các chất thải, bụi trong quá trình làm việc của tang sấy, tránh ô nhiễm môi trường.

1.5.1. Thiết bị sàng vật liệu

a) Nhiệm vụ của thiết bị sàng vật liệu:

Phân loại kích thước vật liệu. Mỗi loại vật liệu có kích thước khác nhau sau khi sàng sẽ được chứa vào các ngăn riêng biệt và đá quá cỡ cũng được loại ra.

Kích thước các hạt vật liệu quy định sau khi sàng phụ thuộc vào kích thước mắt sàng.

Kích thước 0 ÷ 5 (mm)  gồm cát và đá mặt.

Kích thước 5 ÷ 15 (mm) loại đủ nhỏ.

Kích thước 15 ÷ 25 (mm) loại đủ vừa.

Kích thước 25 ÷ 40 (mm) loại đủ to.

Kích thước  lớn hơn 40 (mm) loại quá cỡ.

1.5.2. Thiết bị gầu tải

a) Cấu tạo tổng thể của gầu tải.

Hệ thống gầu tải như hình 1.6.

b) Nhiệm vụ của thiết bị gầu tải:

Vận chuyển liên tục vật liệu từ một vị trí thấp lên một vị trí cao hơn.

c) Chức năng của các loại gầu tải:

Vận chuyển vật liệu nguội từ thiết bị cấp liệu nguội và cân đong sơ bộ lên tang sấy(gầu tải nguội).

Vận chuyển vật liệu nóng sau khi sấy trong tang sấy lên tháp sàng phân loại (gầu tải nóng).

Vận chuyển bột phụ gia ở phía dưới kho lên khoang chứa phụ gia trên tháp trộn (gầu tải phụ gia).

1.5.4. Các thiết bị đinh lượng

Chọn thiết bị định lượng là đầu cân điện tử loại ngàm công xôn, cốt liệu từ phễu chờ  xả trực tiếp vào thùng cân nằm trên khung cân, khung cân tì trên 4 đầu cân điện tử.

Vì máy trộn làm việc liên tục, các phễu cốt liệu phải chứa ít nhất 2 mẻ trộn trở lên.

1.5.5. Máy trộn bê tông asphalt

Máy trộn bê tông nói chung và máy trộn bê tông asphalt nói riêng có rất nhiều loại, nhưng về phương pháp trộn có 2 phương pháp chủ yếu là trộn tự do và trộn cưỡng bức.

Thường trong trạm trộn bê tông asphalt sản xuất theo công nghệ nóng việc trộn tự do được thực hiện ở nửa sau tang sấy, khi đó tang sấy được chia làm 2 khoang: khoang sấy và khoang trộn. Giữa 2 khoang có vách ngăn lửa để tránh cháy nhựa. Nhược điểm chủ yếu của việc trộn tự do là hiệu quả sấy thấp, khó đảm bảo sự phân bố đồng đều cốt liệu, bột đá cũng như bitum, do vậy chất lượng sản phẩm trộn không cao nhất là với bê tông asphalt hạt mịn.

1.5.7 Xác định thành phần các loại cốt liệu

Thành phần cốt liệu đưa vào tang sấy trước khi sấy được lấy bằng 95% khối lượng sản phẩm bê tông asphalt trong đó đá dăm chiếm khoảng 50% cát chiếm 45% còn thành phần bột đá và bitum chiếm 5% khối lượng sản phẩm bê tông asphalt. Theo định mức DMDT24_1776, mã hiệu OA.401.

1.6. Các phương án dẫn động tang sấy

Các phương án dẫn động tang sấy thể hiện như bảng 1.1.

CHƯƠNG 2:  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TANG SẤY

2.1. Các nguyên lý sấy

Tang sấy thường được chế tạo với 2 nguyên lý sấy vật liệu như sau:

- Sấy với luồng khí nóng cùng chiều: sấy cùng chiều là luồng khí nóng được đầu đốt cho đi vào cùng chiều với dòng vật liệu.

- Sấy với luồng khí nóng ngược chiều:sấy ngược chiều là dòng khí nóng được đưa vào ngược chiều với dòng vật liệu.

2.2. Lựa chọn phương án dẫn động tang sấy

* Phương án 1 (hình vẽ):

- Ưu điểm:

+ Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn.

+ Tỷ số truyền không thay đổi.

+ Hiệu suất cao.

- Nhược diểm:

+ Chế tạo phức tạp

+ Đòi hỏi độ chính xác cao.

* Phương án 2 (hình vẽ):

- Ưu điểm :

Có thể truyền động giữa các trục tương có khoảng cách tương đối xa.

So với bộ truyền đai, kích thước bộ truyền xích nhỏ hơn làm việc không bi trượt, hiệu suất cao hon  (h = 0,96 - 0,98) và lực tác dụng lên trục là tương đối nhỏ

- Nhược điểm:

+ Có nhiều tiếng ồn khi làm việc.

+ Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn không ổn định.

+ Yêu cầu bôi trơn chăm sóc thường xuyên(bôi trơn điều chỉnh làm căng xích).

* Phương án 3: (hình vẽ):

- Ưu diểm :

+ Bộ truyền động đơn giản, dẽ chế tạo.

+ Giá thành rẻ, thay thế dẽ dàng.

- Nhược diểm :

+ Tuổi thọ không cao, hỏng hóc chủ yếu là do tróc vì mỏi bề mặt.

+ Tỷ số truyền không ổn định (nhất là khi chạy với vận tốc cao)

=> Ta chọn phương án 3.

Nó có ưu điểm nổi bật là: bộ truyền động đơn giản, giảm được bánh đai, bánh xích. Dễ chế tạo, khi cần thay thé đơn giản,giá thành rẻ. Vì tang quay với vận tốc nhỏ lên hạn chế được sự trượt trơn, trượt hình học. Tỷ số truyền không cần độ chính xác cao.

b) Lựa chọn phươngán dẫn động con lăn:

* Phương án 1 (hình vẽ):

- Ưu điểm:  Số bộ truyền ít (không có bộ truyền xích)

- Nhược điểm: do trục ra ở hộp giảm tốc lắp trực tiếp với con lăn ma sát nên sai sót trong chế tạo , lắp ráp  sẽ khó khăn hơn, dẫn đến tuổi thọ giảm. Để khắc phục nhược điểm trên ta không nên cố định hộp giảm tốc. Mà cố định nó bằng chính trục đầu vào và đầu ra.

* Phương án 3:( hình vẽ):

Phương án này có nhược điểm như phương án 2 (có bộ truyền xích), đồng thời vì không có bộ truyền đai do việc đảm bảo an toàn cho cho toàn bộ máy khi quá tải là không thực hiện được nếu như không lắp thêm cơ cấu an toàn.

* Phương án 4 (hình vẽ) :

Phương án này đơn giản số bộ truyền ít (không có bộ truyền đai và xích ) nhưng có nhược điểm , vì hộp giảm tốc được nối trực tiếp với động cơ và và trục của con lăn , do đó việc bảo vệ máy khi quá tải không có

=> Chọn phương án dẫn động 4.

2.3. Tính toán nhiệt tang sấy

Các kích thước hình học của tang sấy như đường kính tang D, chiều dài tang L được xác định trên cơ sở tính toán nhiệt lượng cần thiết , để sấy cốt liệu đến nhiệt độ yêu cầu ứng với năng suất thiết kế trạm trộn là 100 T/H.

Ở đây , ta dùng nhiên liệu để phục vụ cho quá trình sấy cốt liệu là dầu FO với thành phần các chất C, H, S, O, N có trong dầu như sau:

C: 85%; H: 11,5% ; S: 3% ; O: 0,25% ; N: 0,25%.

Sản phẩm sinh ra sau quá trình đốt cháy nhiên liệu là các chất khí N­₂ , RO₂(gồm SO₂và CO₂), hơi nước (H₂O) .Thể tích của các chất khí trên được xác định như sau:

V_N2² =  0,79.V⁰ + 0,008.N

V_N2² = 0,79. 0,1077 + 0,008. 0,0025

=> V_N2² =  0,0851(m³/kg)

V_SO ² = 0,79.V⁰ + 0,008.N

V_SO ² = 0,79. 0,1077 + 0,008. 0,0025

=> V_SO ² = 0,081(m³/kg) ;

V_{H O}=  V_{H O}^H  + V_{H O}^KK + V_{H O}^PH(m³/kg)

V_{H O}^PH= 1,24.G_PH =1,24. 0,35 = 0,434(m³/kg);

Vậy tổng thể tích hơi nước có trong khí thải là:

V_{H O}= 0,0129 +0,0017 +0,434 = 0,4486(m³/kg)

* Xác định khối lượng cốt liệu trước khi sấy và khối lượng bụi bẩn:

Gọi khối lượng cốt liệu trước khi sấy, sau khi sấy và khối lượng bụi bẩn lần lượt là G₁, G₂, G₃ .

Thành phần cốt liệu đưa vào tang sấy trước khi sấy được lấy bằng 92%. Khối lượng sản phẩm bê tông asphalt còn thành phần bột đá và bitum lần lượt là 3% và 5% khối lượng sản phẩm bê tông asphalt.

Giá trị của W₁ được lấy theo giá trị trung bình trong mùa hè

W= 4%;

G₂ = 0,96. 119600= 114816(kg);

Khối lượng bụi bẩn là:

G₃ = G₁ – G₂ =119600- 114816= 4748 (kg);

* Xác định nhiệt lượng làm bốc hơi nước:

g_H2O = (i_n –t₁). G₃ (kcal/h)

Trong đó:

t₁: nhiệt độ cốt liệu trước khi đưa vào tang sấy, lấy t₁= 25⁰C

i_n= 595 – 0,47. t^”

t^” : nhiệt độ của khói thải; lấy t^” =250⁰

=> i_n= 595 – 0,47.250 =447,5

Vậy nhiệt lượng cần có để bốc hơi là:

g_H2O= (447,5 –25) .4748 = 2006030(kcal/h)

Vậy t₂ = 250⁰ + 10⁰ = 260⁰C

=> g_G2= 114816. 0,2 (260⁰ – 25⁰)

g_G2 = 5396352  (kcal/h)

* Xác định hao phí nhiệt qua thành tang:

Hao phí nhiệt qua thành tang được xác định theo công thức

g_t = a₂.F.( t_cm –t₀) (kcal/h)

Vậy ta có: F = 2Πrl = 2. 3,14. 1,1 . 8 =55,264 (m²)

=> g_t= 25. 55,264. (250⁰ – 22⁰ ) = 3,15. 10⁵ (kcal/h)

* Xác định hao phí nhiệt qua khói khi đốt cháy một kg dầu:

Ta có

g_K= (C_CO2. V_RO2 + C_N2. V_N2 + C_H2O. V_H2O +C_kk(a -1 ). V⁰) . (t^” – t⁰)

Từ đó ta có:

g_K= (0,429. 0,0161 + 0,311. 0,0851 + 0,364. O,4486) .( 250⁰ –22⁰)

g_K = 45 (kcal/h)

Vậy nhiên liệu tổn hao qua khói thải là 45 (kcal/h)

2.4. Tính đường kính cần thiết của đường kính tang

Ta tính đường kính của tang sấy theo thể tích khí thoát ra trong một giờ

Từ đó tính được:

V_t = 213+11313,4

V_t = 11526,4(m³)

Vậy, đường kính của tang sấy là: .D =√(11526,4/(3600.0,785.(1-0,15).0,9)) = 2,18 (m)

2.5. Tính chọn động cơ và các thông số hình học cần thiết của tang sấy

* Cấu tạo thân tang sấy :

1 và 5: cánh trộn dẫn hướng: Được chế tạo từ thép tấm chịu nhiệt có chiều dầy lấy theo bảng.

3: cánh trộn: Cành đảo vật liệu có tác dụng nâng vật liệu lên cao khi tang sấy quay và phân bố cho rơi đều đặn với mục đích nâng cao hiệu quả của quá trình sấy .Cánh đảo vật liệu được chế tạo từ thép chịu nhiệt và chịu mài mòn cao. Có nhiều cách đảo liệu nhưng ta chọn cách nâng dạng xẻng bởi loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản , dễ chế tạo.

4: vỏ thùng tang sấy:Thân tang sấy hình trụ , đường kính D=2 (m) , chiều dài L= 4.2= 8 (m) , chế tạo từ thép chịu nhiệt.

* Xác định các thông số hình học của tang sấy:

Tang sấy có đường kính D= 2(m), chiều dài tang L=8(m)

- Xác định số vòng quay của tang sấy

Vậy n=0,5.0,5.8/(2.23.tg4⁰)=7,15(v/ph)

Vận tốc vòng của tang : V = 0,748(m/s)

Vận tốc vòng của tang đạt yêu cầu vì thoả mãn điều kiện: 0,6£ V £ 0,8(m/s)

2.5.1. Tính toán công suất dẫn động tang sấy

Vậy ta có :

G_vl = 0,785.(1,97)².8.1800.0,15 =6580,454 (kg)

Nếu kể cả khối lượng các cánh trộn trong tang sấy ta lấy G_t = 6000(kg);

Từ đó tính được: N1 = (6000+6580,545)/(4.cos⁡3 0)=3632(KG)

Từ (1) ta có: W1 = 217.92 (KG)

Lực cần tổng cộng khi quay tang sấy là:

W = W­₁+ W₂  = 217.92  + 3228 = 3446(KG)

Công suất cần thiết để quay toàn bộ tang sấy là: N = 28.07  (kw)

Với : h : hiệu suất truyền động. Ta lấy h = 0,85

Ta chọn động cơ kiểu MTB 311-8 có các thông số:

Công suất N= 7.5 (KW)

Số vòng quay n= 695(v/ph)

cosj = 0,72

Mômen xoắn danh nghĩa M_max = 26,5(daN.m) = 265(N.m)

Khối lượng  = 170(kg)

Số lượng: 4 Động cơ.

2.5.3. Tính trục con lăn đỡ tang sấy

* Sơ đồ như hình vẽ :

* Chọn vật liệu làm trục :

Chọn thép làm trục là thép 45 có [t] = 15 (MPa)

* Xác định tải trọng tác dụng lên trục:

Tải trọng tác dụng lên trục gồm có :

Lực pháp tuyến N_i đã tính trong phần tang sấy :

N_i = 3632 (kg) trọng lượng con lăn đỡ .

Lực vòng tác dụng lên trục gây mô men xoán cho trục F_t­:

F_t = N_i .f

=> F_t = 3632.0,03 = 108,96(KG) =1089,6(N)

Mô men xoán do lực vòng F_t gây lên trục: T = 217920 (N.mm)

* Chọn ổ lăn :

Theo /4/ :

Ta chọn ổ theo hệ số làm việc:

C=Q(n.h)^0,3

Khi làm việc thì vòng ngoàicủa ổ quay với vận tốc bằng vận tốc trục trộn.

Vậy vận tốc dài của ổ được xác định theo công thức:

V₂ = (1-x).V₁

=> Vận tốc dài của ổ là:

V₂ = (1-0,03)0,2 = 0,194(m/s).

Q: tải trọng tương đương(daN)

Q = (K_v.R + mA)K_nk_t

A: tải trọng dọc trục, A = 0;

K_t : hệ số tải trọng động, lấy K_t = 1,5.

K_n : hệ số nhiệt độ, lấy K_n = 1,15

K_v : hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay

Do vòng trong của ổ quay lên ta lấy K_v = 1

R: tải trọng hướng tâm; R = 1089,6 (N) =108,96(daN)

Vậy

Q = (1,1.108,96+ m.0).1,5.1,15 = 206,75 (daN)

Vậy hệ số khả năng làm việc là:

C = 206,75.(74.10500)^0,3 =12094

Chọn ổ kiểu 7310 có:

+ D =50(mm);

+ B= 23(mm);

+ C=28500.

+ Kiểm tra trục về độ bền tĩnh:

Công thức kiểm nghiệm độ bền tĩnh của trục theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng lớn nhất.

Ứng suất cho phép [s] =0,8.s_ch với thép chế tạo trục là thép 45 có s_ch = 580 MPa

=> [s] =0,8.580 = 464(MPa)

Vậy ta tính được:

s_td = 247,5(Mpa)

Thỏa mãn độ bền tĩnh s_td £ [s] .

Chọn khớp nối :

M_x : mô men xoắn của trục con lăn = 217920(N.mm) = 217,920(N.m)

Chọn khớp nối đàn hồi:

M_x = 240 (N.m)

d = 30(mm).

D  = 140(mm).

Số chốt  Z = 6.

n = 3350 (v/ph).

2.5.4. Tính bền tang

Kết cấu cách dẫn liệu và đảo liệu trong tang sấy:

Phía trong tang sấy được chia làm 3 khu vực.

Khu vực I : có lắp các cánh dẫn liệu nhằm giúp cho quá trình nạp vật liệu vào tang diễn ra nhanh chóng.

Ta có công thức:

L₁ =L/5 = 8/5 = 1,6 (m)

L₁ : Chiều dài khu vực 1.

- Kết cấu cánh dẫn liệu khu vực I:

Có:

H = 300(mm)

d = 10(mm);

L = 1600(mm).

Trong khu vực I có các cánh dẫn liệu xoắn theo hình sen với mục đích đưa cốt liệu đi vào vùng sấy nhanh hơn.

- Bước vít lấy trong khoảng:

(3,14¸1,8).D_t.

Với: D_t : đường kính trong của tang, lấy D_t = 1700 (mm)

Vậy ta lấy bước vít S = 3000 (mm)

Lấy góc nâng j = 45⁰, lấy số đường vít xoắn là 12

Chiều cao cánh dẫn h = 0,25. D_t = 0,25.1700 = 425 (mm)

Khu vực II : Khu vực này lắp các cánh đảo liệu để có quá trình sấy vật liệu diễn ra đồng đều .Đây là khu vực gia nhiệt cho cốt liệu trước khi đưa vào máy trộn . Chiều dài khu vực này là L₀.

* Kiểm tra độ võng của tang:

Vậy

y =  643. 10^-10 (m)

y = 1,6 (mm)  thoả mãn điều kiện về độ võng.

2.5.5. Tính vành lăn đỡ tang sấy

Tải trọng tính toán tác dụng lên vành lăn:

=> P= 3632 (kg); (theo tính toán ở phần trên )

=> M_u = 47488,4 (kg.cm);

=> W = 90,75 (cm³)

=> s = = 523,2  ( kg/cm²) £ [s ]

Vậy thép đã chọn đủ bền.

2.5.6. Tính toán cụm con lăn tỳ

Do tang sấy đặt nghiêng một góc so với phương ngang 1 góc a = 4⁰ nên xuất hiện 1 lực F có phương song song với trục tang, làm cho tang có xu hướng trượt dọc trục .

Để ngăn cản tang trượt dọc trục ta dùng cụm con lăn tỳ .

Chọn con lăn tỳ có đường kính D_cl = 300 (mm)

Chiều rộng con lăn tỳ b_cl = 90 (mm)

Chọn vạt liệu chế tạo con lăn tỳ là thép 45 có độ cứng 200HB

Mô đun đàn hồi E = 21.10¹⁰ (N/m²)

Lực tỳ tác dụng lên con lăn tỳ là:

F = (G_t +G_vl).g.sina = (4900 +6000).9,78.sin4⁰ = 7436,17 (N)

Vậy điều kiện s_d £ [s]_d được thoả mãn .

2.6. Tính trục con lăn tỳ

Chọn vật liệu chế tạo trục :

Ta chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 thường hoá, có:

Độ cứng HB = 200

s_b = 600 N/mm²

s_ch = 300 N/mm² .

* Xác định chiều dài cần thiết của trục:

Gọi h₁ là chiều cao tính từ khung đỡ tang sấy đến tâm con lăn đỡ .

Gọi h₂ là chiều cao tính từ tâm con lăn đỡ đến tiếp xúc giữa con lăn đỡ với vành lăn.

Gọi h₃ là chiều cao tính từ điểm tiếp xúc giữa con lăn đỡ với vành lăn đến tâm đối xứng của tang sấy.

Do đường kính con lăn đỡ là 400(mm) nên ta lấy :

h₁ = r + 50 (mm) ,

=> h₃ = 1052,5.cos30⁰ = 911 (mm).

Gọi h₄ là chiều cao tính từ mặt phẳng khung đỡ tang sấy đến vành lăn ta có :

h₄ = h₁ +h₂ +h₃ –R = 250 +173 +911 –1052,5 = 281,5 (mm) .

Do chiều dài con lăn tỳ là 90(mm) nên ta lấy chiều dài cần thiết của trục con lăn tỳ là:

l = h₄ + 40 = 281,5 +40 = 321,5 (mm).

{Theo thiết kế chi tiết máy}

* Tính đường kính trục con lăn tỳ:

Trục làm việc như một dầm chịu uốn như vậy ta xác định đường kính trục theo điều kiện bền của dầm chịu uốn.

F = 7436,17 (N).

L = 321,5 (mm).

Chọn đường kính con lăn tỳ: d = 90(mm).

* Chọn ổ lăn :

Ta chọn ổ theo hệ số làm việc:

C = Q (n.h)^0,3

Trong đó:

n: tốc độ quay của ổ(v/ph);

h: thời gian phục vụ của ổ ; lấy 10500 (h)

Khi làm việc thì vòng ngoài của ổ quay với vận tốc bằng vận tốc con lăn tỳ.

Vậy vận tốc dài của ổ được xác định theo công thức

V₂ = (1-x).V₁

=> Vận tốc dài của ổ là:

V₂ = (1-0,03)6,48 = 6,28(m/s).

Q = (1,1.743,617+ m.0).1,5.1,15 = 1411 (daN)

Hệ số khả năng làm việc là:

C = 1411.(399,8.10500)^0,3 =136910

Chọn ổ kiểu 1617 có D =180(mm), B= 60(mm);

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA

3.1. Tổ chức sử dụng

 Trong điều kiện thi công hiện tại, đặc trưng là mức độ cơ giới hoá các quá trình công nghệ, việc xác định đúng đắn số lượng máy móc thiết bị cần thiết để cơ giới hoá có ý nghĩa vô cùng quan trọng để lựa chọn được phương án cơ giới hoá hợp lý cần tiến hành so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của các phương án khác nhau, trong những điều kiện cho trước.

Để xác định các chỉ tiêu nói trên cần tiến hành theo trình tự sau:

- Xác định máy chủ đạo trong trạm

- Xác định thể loại và số lượng máy móc, thiết bị phụ trợ để đảm bảo đồng  bộ khối lượng công việc

 - Xác lập số liệu cần thiết để xác định chỉ tiêu hiệu quả làm việc của máy

3.2. Công tác bảo dưỡng và sửa chữa

Bảo dưỡng và sửa chữa là tổng hợp các biện pháp kĩ thuật nhằm duy trì cho máy, thiết bị luôn ở trong trạng thái kĩ thuật tốt khi sử dụng. Do hao mòn dần, người ta phải tiến hành sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận của máy vì khả năng làm việc của chúng không thể duy trì được bằng bảo dưỡng nữa. Sửa chữa - bảo dưỡng nhằm duy trì và phục hồi khả năng làm việc hay trạng thái kỹ thuật tốt của máy.

a) Công tác vệ sinh công nghiệp:

Phải được thực hiện định kỳ gồm có các công việc, làm vệ sinh cho máy (cạo gỉ, lau rửa), làm vệ sinh nơi làm việc.

b) Công tác xiết chặt:

Phục hồi độ chặt cần thiết của các mối ghép. Trong quá trình sử dụng độ tin cậy của mối ghép giảm đi dưới tác dụng của của lực rung động, nên sau mỗi ca máy làm việc cần kiểm tra lại và xiết chặt (nhất là các mối ghép quan trọng), theo dõi xem có hỏng hóc hay sự cố thường xuyên không, nếu có tìm cách khắc phục ngay.

c) Công tác bôi trơn:

Nhằm mục đích giảm cường độ mài mòn của chi tiết bằng cách tạo ra giữa các bề mặt tiếp xúc một lớp vật liệu bôi trơn, tăng sự làm việc ổn định của liên kết, qua đó làm giảm ma sát kéo dài tuổi thọ của chi tiết - cụm chi tiết. Sau mỗi ca và trước ca máy làm việc cần kiểm tra dầu mỡ bôi trơn các cặp ăn khớp.

3.3. An toàn lao động

An toàn lao động có ý nghĩa lớn trong việc: bảo vệ tính mạng của con người, bảo vệ máy móc, năng suất lao động và tiến độ thi công.

 Trong thực tế đã cho thấy những sự cố mất an toàn trong sử dụng máy xây dựng đưa đến những hậu quả nghiêm trọng. Khi thiết kế chế tạo, máy đã được tính toán về độ bền, độ ổn định, độ tin cậy và tuổi thọ nhất định đồng thời cũng được trang bị nhiều thiết bị an toàn cho các cơ cấu cho toàn máy như: hạn chế tải trọng tối đa, hạn chế hành trình công tác, hạn chế tốc độ, hạn chế nhiệt, chống sét, bao che các bộ phận nguy hiểm

3.4. Quy trình bảo dưỡng sửa chữa tang sấy

Quy trình bảo dưỡng sửa chữa tang sấy như bảng 3.1.

KẾT LUẬN

Qua thời gian làm đồ án đã giúp em hiểu rõ hơn về công việc của một người kỹ sư nói chung và kỹ sư Máy xây dựng nói riêng phải làm sau này. Em nhận thấy rằng, muốn thành một kỹ sư thực thụ mình còn phải học hỏi rất nhiều từ kiến thức trong sách vở, kiến thức ngoài thực tế, kiến thức và kinh nghiệm của những người đi trước thì mới phần nào hoàn thiện được bản thân và nâng cao hiểu biết trong lĩnh vực nghành nghề mình đã chọn.

Với đề tài được giao dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy giáo: TS………………., em đã cơ bản hoàn thành khối lượng công việc được giao. Vì hiểu biết và kinh nghiệm thực tế còn có hạn nên trong đồ án khó tránh khỏi sai sót. Một lần nữa rất mong quý thầy cô và bạn đọc góp ý.

Xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. PGS.TS. Vũ Liêm Chính; Máy và thiết bị làm đường; NXB Hà nội, 2007

[2]. PGS.TS. Vũ Liêm Chính, Ths. Nguyễn Kiếm Anh, Ths. Nguyễn Thị Thanh Mai, KS. Đoàn Tài Ngọ, PGS.TS. Trần Văn Tuấn, TS. Nguyễn Thiệu Xuân; Máy và thiết bị sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng; NXB Xây Dựng, 2013.

[3]. TCVN 8820:2011 - Hỗn hợp bê tông nhựa nóng - Thiết kế theo phương pháp Mashall; NXB Hà nội, 2011.

[4]. TCVN 8819:2011 - Mặt đường bê tông nhựa nóng - Yêu cầu thi công và nghiệm thu; NXB Hà nội, 2011.

[5]. TCVN 4054:2005 - Đường ô tô - Yêu cầu thiết kế; NXB Hà nội, 2005.

[6]. TCVN 7493:2005 -  Bitum - yêu cầu kỹ thuật; NXB Hà nội, 2008.

[7]. GS.TS. Phạm Duy Hữu (chủ biên), PGS.TS. Vũ Đức Chính, TS. Đào Văn Đông, Ths. Nguyễn Thanh Sang; Bê tông asphalt; NXB Giao thông vận tải.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"