Embed Size (px)
Citation preview
(0986424084)
1
1. MỞ ĐẦU
Bột trát tường bắt đầu được sử dụng ở nước ta vào đầu những năm 90 tại
Thành Phố Hồ Chí Minh do một số công ty của Singapor giới thiệu. Sản phẩm này
được sử dụng phổ biến khi nhu cầu về nhà cửa của người dân ngày một tăng cao.
Tính năng chủ yếu của bột trát tường là lấp đi các nhấp nhô, tạo bề mặt nhẵn bóng
trước khi sơn trang trí, khắc phục được hiện tượng ẩm mốc sinh rêu, hạn chế được
các hiện tượng co rút gây nứt vỡ tường nhà và công nghiệp hóa được quá trình xây
dựng. Lúc đầu việc trộn bột trát tường chủ yếu bằng thủ công với cuốc, xẻng hay
cao hơn nữa là sử dụng máy trộn bê tông.
Do nhu cầu của thị trường, việc sản xuất bằng thủ công không đáp ứng
được cả về chất lượng lẫn số lượng tiêu thụ. Mặt khác chi phí sản xuất còn cao,
gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động. Đứng trước tình
hình đó, một số công ty sản xuất loại hỗn hợp này đã nhập trang thiết bị hiện đại
từ nước ngoài nhưng giá thành đầu tư cao, chi phí sản xuất lớn làm tăng giá thành
sản phẩm ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp trong nước.
Chính khó khăn này đã đặt ra cho ngành cơ khí chế tạo máy phải tiếp cận
với những thành tựu khoa học – kỹ thuật hiện đại để có khả năng thiết kế, chế tạo
ra các hệ thống sản xuất bột trát tường nhằm trang bị cho sản xuất và hướng tới
xuất khẩu. kết quả này sẽ khuyến khích và tạo điều kiện thuận lợi cho sự cạnh
tranh lành mạnh về chất lượng và đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của các doanh nghiệp
trong nước.
Được sự chấp thuận của Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí – Công nghệ, dưới sự
hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Như Nam, tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“ LẮP ĐẶT VÀ KHẢO NGHIỆM HỆ THỐNG TRỘN BỘT TRÁT
TƯỜNG NĂNG SUẤT 2 TẤN/GIỜ.”
Trong quá trình thực hiện đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót tôi kính mong
sự góp ý của quý Thầy – Cô và các bạn sinh viên.
2
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Dựa trên cơ sở hệ thống trộn bột trát tường có năng suất 2 tấn/giờ đã được
thiết kế chế tạo, tôi tiến hành nghiên cứu xác định khả năng công nghệ của hệ
thống, từ đó đưa ra các nhận định, đánh giá nhằm giúp cho việc vận hành hệ thống
đạt hiệu quả kinh tế- kỹ thuật cao cũng như định hướng cải tiến sau này. Nội dung
nghiên cứu bao gồm:
- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các máy móc thiết bị trong hệ
thống khảo nghiệm.
- Tìm hiểu một số hệ thống sản xuất bột trát tường.
- Xác định các thông số kỹ thuật của các máy móc thiết bị trong hệ thống.
- Đánh giá chất lượng và đề xuất nâng cao chất lượng hệ thống.
3
3. TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC
TIẾP ĐỀ TÀI
3.1. Sơ lược về tình hình sản xuất bột trát tường
3.1.1. Tình hình sản xuất bột trát tường trên thế giới
Bột trát tường (BTT) là loại vật liệu được sử dụng phổ biến ở một số nước
trong khu vực, Châu Âu và Châu Mỹ. Tại các nước có ngành sản xuất vật liệu xây
dựng tiên tiến, công nghệ sản xuất bột trát tường hoàn toàn tự động hoá kể cả quản
lý lẫn kỷ thuật sản xuất. Các bộ phận gia công chính vẫn chủ yếu là các máy trộn
trong nước sử dụng. Giá thành của 1 hệ thống sản xuất có năng xuất 10 tấn/giờ đã
được chào giá tại Việt Nam lên tới trên 1,2 triệu đô la Mỹ ( không kể kho chứa,
nhà xưởng ). Công nghệ sản xuất không có sự khác biệt lớn so với trong nước.
Điểm khác biệt là ở các hệ thống sản xuất bột trát tường hiện đại này là mức độ tự
động hoá rất cao, lượng lao dộng sử dụng thấp. Trong các hệ thống hiện đại này,
tuỳ theo đơn đặt hàng có thể bộ phận sàng phân loại vật liệu trước khi đem trộn.
Chỉ riêng bộ phận trộn chính của Trung Quốc tương tự như bộ phận trộn chính ở
HTTBTT – 4 đã có giá bán 350 triệu VNĐ. Như vậy giá một HTTBTT – 4 của
Trung Quốc đã có giá lên tới 700 triệu VNĐ. Giá mua thiết bị nhập ngoại cao,
khả năng chủ động về vật tư thay thế là một cản trở cho các doanh nghiệp trong
nước tham giam sản xuất BTT.
3.1.2. Tình hình sản xuất bột trát tường ở nước ta
BTT bắt đầu được sử dụng ở nước ta vào đầu thập kỷ 90. theo số liệu ước
tính từ năm 1995 – 1997 lượng bột trát tường tiêu thụ ở nước ta hàng năm vào
khoảng 18.000 – 20.000 tấn chủ yếu là các công ty nước ngoài. Từ năm 1998 đến
nay đã có nhiều cơ sở trong nước nghiên cứu, sản xuất BTT, nên giá thành sản
phẩm hạ xuống và mức độ tiêu thụ ngày càng tăng lên. Ước tính giai đoạn từ năm
2000 đến nay, mức tiêu thụ gấp 4 – 5 lần so với giai đoạn 1995 – 1997. Sản phẩm
4
BTT hiện có trên thị trường rất phong phú với nhiều thương hiệu khác nhau như:
Joton, Jajinic, Hatex, Enjoy, Tozy, Đại Phương Đông, Xuân Định, Bình Đông, …
3.2. Công nghệ sản xuất bột trát tường
3.2.1. Khái niệm về hỗn hợp bột trát tường
Bột trát tường (bột bả tường- skim coat ) theo TCNV -7239: 2003 là hỗn
hợp gốc xi măng poóclăng ,dùng để cải thiện về mặt vữa trát trước khi sơn trang
trí.Các thành phần bột trát tường đều có dạng bột khô.
Hỗn hợp bột trát tường và nước có độ dẻo qui định được gọi là mastic.
Yêu cầu kỹ thuật của bột trát tường và mastic được qui định theo tiêu chuẩn
TCVN 7239: 2003 và được trình bày ở bảng 3.1
Bảng 3.1. Yêu cầu kỹ thuật của bột trát tường và mastic được qui định theo
tiêu chuẩn TCVN 7239: 2003.
Tên chỉ tiêu Mức qui định
Bột trát
tường
1. Độ mịn (phần còn lại trên sàng 0,08 mm,
%, không lớn hơn.).6
2. Khối lượng thể tích. 970 – 50
3. Thời gian đông kết, phút:
- Bắt đầu, không sớm hơn.
- Kết thúc, không sớm hơn.
110
450
Mastic
4. Độ giữ nước, % không nhỏ hơn. 98
5. Độ cứng bề mặt, ở 4 ngày tuổi, không nhỏ
hơn.0,09
6. Độ bám dính với tường, ở 4 ngày tuổi
N/mm2, không nhỏ hơn.0,20
7. Độ bền nước, ở 4 ngày tuổi, mẫu được
ngâm nước 72 giờ.
Không bong,
rộp
3.2.2. Công nghệ sản xuất bột trát tường
3.2.2.1. Thành phần hỗn hợp bột trát tường
5
Bột trát tường là hỗn hợp gồm các thành phần sau:
● Chất kết dính : cerment porland, methyl cellulose.
● Chất độn : bột khoáng ( CaCO3 )
● Phụ gia : dẫn xuất polymer ( mạng polymer ).
3.2.2.2. Tính chất cơ lý của hỗn hợp bột trát tường
● Kích thước hạt : < 0,03 mm.
● Khối lượng thể tích : 50– 970 kg/m3.
● Góc ma sát so với thép : 400 - 450.
● Hệ số ma sát : f = 0,84 – 1.
● Góc dốc tự nhiên : = 420.
3.2.2.3. Sơ đồ công nghệ
Công nghệ sản xuất bột trát tường theo sơ đồ hình 3.1
Nguyên liệu Tiếp nhận Định lượng Trộn đều Đóng bao Chuyển
giao hoặc lưu kho.
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất bột trát tường.
Theo sơ đồ công nghệ đã nêu, nguyên liệu được tiếp nhận vào nhà máy sản
xuất ở dạng bao gói hoặc thùng. Ở dạng bao gói, nguyên liệu được tiếp nhận bằng
số lượng bao qui đổi thành khối lượng tiếp nhận rồi xếp lưu kho thành dãy đóng.
Quá trình trộn được tiến hành theo phương pháp trộn từng mẻ để đảm bảo
độ trộn đều hỗn hợp cao. Trước khi trộn hỗn hợp, các thành phần được định
lượng theo công thức qui định cho mẻ trộn. chất phụ gia có tỉ lệ thấp được trộn
chung với một phần khối lượng xi măng hay bột đá, sao cho thành phần khối
lượng chiếm từ 5 ÷ 10 % khối lượng một mẻ trộn. Hỗn hợp sau khi được trộn đều
được đóng bao có khối lượng 5kg, 20 kg, 40 kg. Bao đóng phải bền, không rách
vỡ khi vận chuyển, và cách ẩm tốt nên thường được tráng một lớp polime.
Theo qui định của TCVN 7239:2003, khi xuất xưởng bột trát tường phải có
giấy chứng chất lượng với các nội dung ghi như sau:
+ Tên nhà sản xuất;
+ Tên gọi, ký hiệu và chất lượng bột trát tường theo tiêu chuẩn này;
6
+ Khối lượng;
+ Ngày, tháng, năm, sản xuất và hạn sử dụng.
3.2.2.4. Giới thiệu một số hệ thống sản xuất bột trát tường
a. Hệ thống sản xuất bột trát tường HTTBTT – 4A ( Hình 2.2 )
6 7
8
9
10
54
1
2
3
1112
Hình 3.2. Sơ đồ cấu tạo hệ thống sản xuất bột trát tường HTTBTT – 4 A.
1. Máng cấp liệu; 2. Vít tải ngang; 3. Máy trộn vi lượng; 4. Miệng thoát khí;
5. ống thông khí; 6. Máy trộn chính; 7. Bun ke chứa; 8. Vít tải nghiêng;
9. Máy vô bao; 10. Vít tải vô bao;11. Cân tự động;12. Vít tải đứng.
● Nguyên lý hoạt động
Hỗn hợp cần trộn ( không kể chất phụ gia chiếm tỉ lệ thấp từ 0,4% – 0,75 %
và một phần hỗn hợp trộn chiếm không quá 100 kg ) định lượng bên ngoài theo
khối lượng một mẻ trộn là 1 tấn/giờ được đổ vào máng cấp liệu 1 có thể tích chứa
1m3. Chất phụ gia cùng với một phần hỗn hợp trộn còn lại được nạp liệu vào máy
trộn vi lượng 2 để tiến hành trộn sơ bộ. Sau khoảng thời gian 2 – 5 phút, hỗn hợp
cần trộn được tiến hành cấp liệu vào máy trộn chính 6 nhờ vít tải ngang 2 và vít tải
đứng 12. Để nâng cao hiệu quả trộn, hỗn hợp chứa trong máy trộn vi lượng 2 được
dải đều. Thời gian trộn được ấn định bằng rơ le thời gian từ 5 – 7 phút để cửa tháo
liệu xuống từ máy trộn chính xuống bun ke chứa 7. Bun ke 7 có thể tích chứa 3 m3
7
tương đương với 3 tấn sản phẩm. Thời gian tháo liệu được đặt từ 1 – 2 phút sẽ tự
động đóng lại. Quá trình trộn lại được tiến hành lặp lại. Việc nạp liệu cho một mẻ
trộn tiếp theo được thực hiện sau khi kết thúc việc nạp liệu vào máy trộn. Thời
gian một mẻ trộn từ 10 – 15 phút.
Việc bố trí các bao thoát khí 4 và ống thông khí 5 đã hạn chế được bụi phát
sinh trong quá trình trộn.
Sản phẩm đã trộn xong được 2 vít tải nghiêng 8 vừa vận chuyển vừa làm
nhiệm vụ định lượng bởi thiết bị cảm biến nắp trên cân bàn 11 để nạp liệu vào
máy vô bao 9. sản phẩm được vô bao bằng vít tải vô bao 10. Thao tác của công
nhân vô bao gồm 2 người với công việc là đưa miệng bao vào vít tải vô bao và ấn
nút điện điện khiển.
b. Hệ thống sản xuất bột trát tường HTTBTT – 4B ( Hình 3.3 )
Hình 3.3. Sơ đồ cấu tạo hệ thống sản xuất bột trát tường HTTBTT – 4B.
● Nguyên lý hoạt động
Tương tự như hệ thống trộn HTTBTT – 4A. điểm khác biệt chính là ở hệ
thống trộn HTTBTT – 4A có thiết kế thêm các thiết bị thu hồi bụi tại khu vực nạp
liệu và vô bao sản phẩm, nên hạn chế nguồn ô nhiễm do sản xuất phát sinh. Vì thế
các chi phí điện năng, yêu cầu mặt bằng sản xuất phát sinh.
c. Hệ thống sản xuất bột trát tường HTTBTT – 4C ( Hình 3.4 ).
8
Hình 3.4. Sơ đồ cấu tạo hệ thống sản xuất bột trát tường HTTBTT – 4C.
● Nguyên lý hoạt động
Các nguyên liệu được nạp tự động từ các silô chứa bên ngoài vào các bun
ke chứa 1 bằng hệ thống vít tải và gầu tải che kín. Thể tích chứa của một bun ke
chứa 1 là 10 m3. Theo công thức phối trộn, các cân định lượng sẽ được gài đặt
định lượng tự động các thành phần trộn từ các bun ke 1 xuống cân tự động 2. Tại
đây các cấu tử sẽ dải đều lên nhau theo đúng tỉ lệ trộn nhờ điều khiển thời điểm
tháo liệu sản phẩm từ cân tự động 2 xuống vít tải ngang 3 và số vòng quay của vít
tải tháo liệu. Việc cấp liệu vào thùng chứa trung gian 5 thông qua vít tải ngang 3
và gầu tải 4 được điều khiển bởi tín hiệu lấy từ việc đóng mở cửa nạp liệu ở đáy
thùng chứa trung gian 5.
Từ thùng chứa 5 hỗn hợp cần trộn được tháo tự động xuống máy trộn dải
băng xoắn 7 có phối hợp trộn cánh. Việc tháo liệu cũng như việc trộn trong máy
trộn được lập trình từ trước thông qua tín hiệu xác nhận việc đóng mở cửa tháo
liệu của máy trộn 7. Sản phẩm sau khi trộn xong được tháo tự động xuống bun ke
chứa 8 có nắp vít tải ngang để nạp vào bun ke 10 nhờ gầu tải 9.
Sản phẩm được định lượng bằng cân tự động vào vít tải vô baovới độ chính
xác cao nhờ tín hiệu của cân điện tử, tín hiệu này điều khiển việc đóng ngắt vít tải
nghiêng 11.
3.3. Cơ sở lý thuyết của quá trình trộn vật liệu rời
9
3.3.1. Khái niệm
Trộn là các quá trình kết hợp các khối lượng của các vật liệu khác nhau với
mục đích nhận được một hỗn hợp đồng nhất, nghĩa là tạo thành sự phân bố đồng
nhất của các phần tử ở mỗi cấu tử trong tất cả khối lượng hỗn hợp, bằng các sắp
xếp lại chúng dưới tác dụng của ngoại lực. Hỗn hợp được tạo ra như thế để tăng
cường quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi khối lượng.
3.3.2. Phân loại máy trộn vật liệu rời
3.3.2.1. Phân loại theo phương pháp làm việc
Theo phương pháp làm việc, máy trộn hỗn hợp rời hoạt động theo 3
phương pháp cơ học sau :
Sự chuyển động của cánh trộn.
Sự quay của thùng có chứa hỗn hợp trộn.
Cho hỗn hợp trộn đi qua một lỗ phun.
3.3.2.2. Phân loại theo nguyên tắc làm việc
Theo nguyên tắc làm việc người ta chia máy trộn ra làm 2 loại : liên tục và
gián đoạn.
Máy trộn làm việc gián đoạn gồm mấy loại sau :
Máy trộn thùng quay.
Máy trộn cánh nằm ngang, thẳng đứng.
Máy trộn vít tải đứng.
Máy trộn lớp sôi có cánh đảo.
Máy trộn làm việc liên tục gồm có :
Máy trộn vít tải ngang.
Máy trộn ly tâm.
3.3.2.3. Phân loại theo nguyên tắc cấu tạo
Về cấu tạo máy trộn gồm có 2 loại chính sau :
Máy trộn có bộ phận trộn quay
Loại này được dùng phổ biến trong nông nghiệp gồm các kiểu : vít tải,
cánh gạt, hành tinh,… Ưu điểm lớn nhất của loại này là chất lượng cao, dễ nạp và
xả liệu, dễ sử dụng, làm việc liên tục được, có thể trộn vật liệu ở dạng thái khô,
10
ẩm, lỏng. Nhược điểm là khó làm sạch nhất là khi trộn ẩm, mức tiêu thụ điện năng
cao.
Máy trộn thùng quay
Loại này gồm các kiểu trống, lập thể, côn… được dùng rộng rãi trong nông
nghiệp. Ưu điểm của loại này là có cấu tạo đơn giản, dễ làm sạch, công suất thấp.
Nhược điểm là tốc độ trộn thấp, chỉ làm việc gián đoạn, thể tích hữu ích thấp,
không thể trộn nguyên liệu dính.
3.3.3. Lý thuyết trộn hỗn hợp vật liệu rời
3.3.3.1. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trộn
a) Đường kính tương đương của hạt
Các hạt vật liệu thường có hình dạng không đều và không phải hình cầu
nên kích thước dài của chúng theo nhiều chiều khác nhau rất khác nhau. Vì vậy
người ta dùng đường kính tương đương dtđ để đặc trưng cho kích thước hạt. Yếu
tố ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của quá trình trộn là khối lượng hạt, nên việc xác
định đường kính hạt cần có cùng khối lượng.
Dtđ = , (mm) ; (3.1)
Trong đó: m - khối lượng hạt, g;
- khối lượng riêng của hạt, g/mm3.
Nếu vật liệu rời bị chặn trên lỗ sàng có kích thước a1, và a2 thì đường kính
tương xác định theo công thức:
dtđ = ; (3.2)
Nhờ phân loại bằng sàng mà nhận được N phần có đường kính tương
đương dtđ1 và dtđ2,… cùng với các phần tử có khối lượng tương ứng x1, x2 ,…xn.
Như vậy đường kính tương của cả một tập hợp hạt này có thể xác định gần đúng
theo công thức:
Dtd = , [mm] ; (3.3)
b) Phân bố lớp hạt
11
Các lớp hạt là những tập hợp hạt bao gồm các hạt có kích thước không
đồng đều nhau rải trong khoảng rộng từ dmin = dtđ1 tới dmax = dtđn và có các phần
khối lượng tương ứng không bằng nhau x1 x2 x3 …. x n, nghĩa là lớp
hạt có cấu trúc đa phân tán. Để mô tả cấu trúc đó ta dùng các hàm phân bố tổng
Qr(d) biểu thị phần hạt có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng d, khi d = dmin có Qr (dmin)
= 0, còn khi d = dmax có Qr(dmax) = 1. Hàm phân bố mật độ qr(d) biểu thị của hạt ở
kích thước d và giá trị của qr(d) càng lớn khi mật độ hạt tại kích thước d càng lớn.
Quan hệ giữa Qr(d) và qr(d) được xác định theo công thức :
qr(d) = hoaëc Qr(d) = ; (3.4)
Đồ thị được trình bày ở hình 3.5.
Hình 3.5. Các hàm phân bố mật độ qr(d) và hàm phân bố tổng Qr(d).
a) Hàm phân bố mật độ qr(d) ;
b) Hàm phân bố tổng Qr(d) ;
c) Hàm phân bố mật độ qr(d) của phân bố chuẩn;
d) Hàm phân bố mật độ qr(d) của phân bố lôgarit;
e) Hàm phân bố mật độ qr(d) của phân bố RRS.
Các loại vật liệu rời khác nhau có cấu trúc theo những quy luật phân bố
khác nhau. Tập trung lại có thể quy làm ba loại : phân bố chuẩn, phân bố lôgarit
12
dùng để mô tả các vật liệu hữu cơ (thực vật) được nghiền dùng làm thức ăn gia
súc. Hàm phân bố mật độ và hàm phân bố tổng theo khối lượng của phân bố này
có dạng :
qr(d)lg = . ; (3.5)
Qr(d)lg = . ;
c) Hình dạng hạt
Hình dạng hạt được xác định bằng hệ số dạng là tỷ số giữa bề mặt F của
bề mặt hạt dạng cầu có cùng thể tích V :
= 0,205. ; (3.6)
Hệ số hình dạng của mặt cầu bằng một, của các hạt khác lớn hơn một. Hệ
số hình dạng giảm thì kích thước tương giảm.
d) Bề mặt riêng của hạt
Bề mặt của một đơn vị khối lượng hoặc của một đơn vị thể tích của lớp hạt
gọi là bề mặt riêng và kí hiệu là O’m hoặc O’
v.
Bề mặt riêng của khối lượng được tính theo công thức :
O’m = , m2/kg ; (3.7)
O’v = , m2/m3 ;
Trong đó : - khối lượng thể tích của vật liệu, kg/m3;
- khối lượng riêng của hạt, kg/m3.
Bề mặt riêng của lớp hỗn hợp các hạt có đường kính tương đương khác
nhau xác định theo công thức :
O’m = ; (3.8)
Trong đó : xi - phần khối lượng của lớp hạt thứ i.
e) Hệ số ma sát trong và góc ma sát trong
Phương trình cân bằng lực trong môi trường vật liệu rời có dạng :
13
= f. + 0 (3.9)
Trong đó : - ứng suất tiếp;
0 - ứng suất tách;
- ứng suất pháp;
f - hệ số ma sát trong.
Ứng suất tách 0 chính là độ bền cắt ban đầu của môi trường vật liệu rời, nó
là tác dụng qua lại của lực liên kết phân tử bên trong lớp hạt. Khi kích thước của
hạt rất nhỏ, ứng suất tách có thể còn do các lực tĩnh điện tạo nên. Lớp hạt ẩm của
ứng suất tách rất lớn và giá trị cực đại của nó có thể xác định theo công thức (khi
không để ý đến ảnh hưởng của trọng lực)
, N/m2 ; (3.10)
Trong đó: - sức căng bề mặt của chất lỏng ở nhiệt độ trộn, mN/m;
- góc thấm ướt của chất lỏng với bề mặt rắn, độ;
- độ rỗng khối hạt, 2,4 là hệ số lấy ở điều kiện trung bình.
Đối với hạt khô và bề mặt riêng tương đối nhỏ thì 0 = 0 lúc đó :
= f.
Rút ra : f = . -1
Như vậy có nghĩa là hệ số ma sát trong bằng tỷ số giữa ứng suất tiếp gây ra
sự chuyển dịch trong lớp hạt khô và ứng suất pháp tác dụng lên bề mặt lớp hạt.
Trong thực tế người ta dùng khái niệm góc ma sát trong có quan hệ với hệ
số ma sát trong công thức :
tg = f (3.11)
Đối với vật liệu đứng yên, góc ma sát trong tương ứng với góc nghiêng
,góc này rất dễ đo thường có giá trị khoảng 300 400 .
f) Độ khuyếch tán
Độ khuyếch tán là số nghịch đảo của của kích thước từng phân tử của hỗn
hợp. Nếu hỗn hợp mà các phần tử có kích thước như nhau, thì được gọi là hệ
thống đơn khuyếch tán . Các công trình nghiên cứu của X.V.Melnhikov đã chứng
tỏ rằng: « Nếu hỗn hợp gồm các cấu tử có phần tử mà kích thước càng bé và đồng
đều về kích thước thì càng dễ nhận được hỗn hợp đồng nhất và ngược lại’ ».
14
3.3.3.2. Các chỉ tiêu đánh giá quá trình trộn hỗn hợp
Đặc trưng cho chất lượng của quá trình trộn hỗn hợp là mức độ đồng nhất
của hỗn hợp còn gọi là độ trộn đều hay mức độ trộn hỗn hợp.
V.V Kapharov đã đưa ra công thức tính độ đồng nhất của hỗn hợp như
sau :
với B1 < B0 (3.12)
với B1 > B0
Trong đó : n1- số lượng mẫu kiểm tra có Bi <B0 ;
n2 - số lượng mẫu kiểm tra cóBi >B0 ;
Bi - nồng độ của muối kiểm tra ở mẫu i;
B0 - nồng độ của muối kiểm tra trong toàn bộ hỗn hợp ;
k1 , k2, k - mức độ trộn.
Nếu B1 = B0 ta có thể tính trường hợp nào cũng được.
Theo cách tính của V.V. Kapharov thì giá trị của số k thay đổi ø khoảng từ
0 % – 100 %.
A.A. Lapsin đã đưa công thức xác định mức độ đồng nhất của hỗn hợp như
sau :
với B1 < B0 (3.13)
với B1 > B0
Trong đó : L1, L2 , L : mức độ trộn đều.
Theo cách tính của A.A. Lapsin thì mức độ trộn hỗn hợp có thể mang trị
số đến giá trị 1. X. V. Melnhikov đã dùng hệ số biến động trong thống kê để đánh
giá mức độ đồng nhất của hỗn hợp trộn
15
M = 1- (3.14)
Trong đó : M - mức độ trộn ;
- sai số tiêu chuẩn thực nghiệm.
=
Tỉ số: .100 trong thống kê gọi là hệ số biến động.
Bắt đầu quá trình trộn thì hệ số biến động bằng 1, còn mức độ trộn bằng 0,
về cuối quá trình trộn thì M tiến đến 1.
Độ trộn đều còn đành giá bằng phương pháp thống kê xác suất như sau :
(3.15)
Trong đó : T - độ lệch bình phương trung bình lý thuyết.
T =
- độ lệch chuẩn của mẫu. = ;
Trong đó: x1 – hàm số của cấu tử trong mẫu thứ i;
- lượng trung bình của cấu tử ;
p - tỉ lệ của cấu tử nghiên cứu trong toàn bộ hỗn hợp.
Độ bình phương trung bình lý thuyết T luôn luôn nhỏ hơn độ lệch tiêu
chuẩn của mẫu và sẽ luôn nhận giá trị từ 0 đến 1. Khi hỗn hợp đạt đến trạng thái
lý tưởng thì T = ,theo giá trị có thể đánh giá về mức độ trộn của quá trình
trộn. Sự phụ thuộc của vào thời gian trộn hỗn hợp được biểu diễn ở đồ thị sau :
16
Hình 3.6. Các đường cong động học của quá trình trộn.
a) Sự phụ thuộc của mức độ trộn vào thời gian trộn hỗn hợp;
b) Đặc tính quá trình ngược (sự thiên tích);
M-M : Trạng thái cân bằng của hỗn hợp.
3.3.3.3. Cơ chế quá trình trộn
Khi vật liệu hạt, các hạt chịu tác dụng của các lực co hướng khác nhau
và chuyển động của hạt chính là hệ quả của tác động tổng hợp của các lực đó.
Ngoài ra cơ chế trộn còn phụ thuộc vào cấu trúc máy trộn và phương pháp tiến
hành quá trình, nên rất khó mô tả bằng toán học, P.M.Latxei (người Anh) đã đưa
ra 5 quá trình cơ bản trong các máy trộn như sau :
- Tạo các lớp trượt với nhau theo các mặt phẳng - Trộn cắt.
- Chuyển dịch một nhóm hạt từ vị trí này sang vị trí khác– Trộn đối lưu.
- Thay đổi vị trí của từng hạt riêng lẻ – Trộn khuếch tán.
- Phân tán từng phần tử nhỏ do va đập vào thành thiết bị – Trộn va đập.
- Biến dạng và nghiền nhỏ từng bộ phận lớp – Trộn nghiền
Để đánh giá tốc tộ gia tăng của phần khối lượng cấu tử kiểm tra, thì phương
trình động học của quá trình trộn trong trường hợp chung sẽ có dạng :
V = = fn(t) –f0(t) ; (3.16)
Trong đó : V - cường độ của quá trình trộn hỗn hợp, 1/s;
Ci - tỷ lệ phần cấu tử kiểm tra, g/g;
t – khoảng thời gian của quá trình trộn, s;
fn và f0 : cường độ của quá trình thuận nghịch, 1/s.
Từ phương trình trên, hiển nhiên rằng cường độ trộn hỗn hợp có thể được
nâng cao bằng cách tính toán làm giảm tốc độ quá trình ngược (sự thiên tích) f0(t).
17
Điều này có thể cố gắng đạt được bằng cách làm đều thành phần cỡ hạt của
các cấu tử, ví như bằng sàng phân loại hoặc nghiền bổ sung để nhận được sự
nghiền mịn.
Đối với vật liệu rời và bột nhão,Giáo sư A.I.Peleiev đã giới thiệu thời gian
trộn của quá trình trộn được xác định theo công thức :
t = ;
(3.17)
Trong đó : CH va CK – thành phần khối lượng của cấu tử lúc bắt đầu và
kết thúc quá trình;
P – tham số trạng thái được xác định bằng thực nghiệm đối
với điều kiện đã biết.
18
4. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN
4.1. Phương pháp nghiên cứu
4.1.1. Phương pháp điều tra và thu thập thông tin
Đây là đề tài tốt nghiệp theo hướng khảo nghiệm vì vậy một trong các nội
dung chính của đề tài là thu thập số liệu liên quan đến chủ đề chính của đề tài. Tôi
đã sử dụng các phương pháp thu thập thông tin như sau :
Nghiên cứu các tài liệu, sách báo, các luận văn tốt nghiệp … có liên
quan đến hệ thống trộn vật liệu rời.
Nghiên cứu công nghệ sản xuất và các thông số vật lý bột trát tường
thông qua tiêu chuẩn việt nam (TCVN – 2329).
Thu thập thông tin trong sản xuất thông qua các cataloge, quảng cáo,
giới thiệu và đi thực tế sản xuất.
Trực tiếp tham khao ý kiến của giáo viên hướng dẫn về các vấn đề
liên quan đến trộn và vận chuyển vật liệu rời, tính chất thành phần
công nghệ sản xuất bột trát tường.
4.1.2. Phương pháp nghiên cứu kết cấu hệ thống sản xuất bột trát tường năng
suất 2 tấn/giờ
Để nghiên cứu kết cấu hệ thống mà đề tài thực hiện công tác khảo nghiệm
tôi xác định các phương pháp nghiên cứu sau:
Nghiên cứu các lý lịch hệ thống bao gồm các bản vẽ thiết kế, lắp đặt
và thuyết minh.
Tìm hiểu kết cấu thực tế hệ thống lắp đặt bằng cách quan sát, tháo
mở để tìm hiểu kế cấu.
Trao đổi phỏng vấn cán bộ kỹ thuật, công nhân vận hành.
19
4.1.3. Phương pháp khảo nghiệm hệ thống sản xuất bột trát tường năng suất
2 tấn/giờ
Việc khảo nghiệm dây chuyền được tiến hành theo các quy định chung về
khảo nghiệm từng công đoạn, các bộ phận theo mục tiêu đánh giá được các chỉ
tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống sản xuất bột trát tường.
4.1.3.1. Phương pháp đo đạc
a. Các thiết bị và dụng cụ đo
Thiết bị đo đạc gồm có những loại sau:
Các loại cân để đo khối lượng : cân (thí nghiệm) với mức sai số đo
tới ± 1 g, khối lượng lớn nhất cân được 200 g; cân đồng hồ với mức
sai số đo 0,5 %, khối lượng lớn nhất cân được 100 kg.
Đồng hồ đo nhiệt kiểu hồng ngoại của Đài Loan.
Đo các thông số hình học: Các loại thước: Thước kẹp với độ chính
xác là 0,05 mm, thước mét với độ chính xác là 1 mm, thước đo độ,
thước đo góc.
Đồng hồ đo số vòng quay kiểu hiện số điện tử của Đài Loan.
Đồng hồ đo điện các loại gồm: Đo dòng điện I (A), đo điện áp U
(V), đo công suất điện tiêu thụ (kW) của Hàn Quốc.
Đồng hồ đo thời gian: Đồng hồ đo bấm giây, đồng hồ đeo tay, đồng
hồ để bàn có chuông.
Thiết bị đo mô đuyn nghiền của Trung Quốc (bộ sàng dây).
b. Cách xác định các thông số
Đo độ nhỏ của khối hạt:
Để đo độ nhỏ của khối hạt ta dùng thiết bị đo mô đuyn nghiền. Độ nhỏ của
khối hạt chính là kích thước trung bình của hạt, tính theo công thức:
20
M = , mm ; (4.1)
Trong đó: n – số tầng sàng lắp trong thiết bị đo kể cả đáy (sang không
có lỗ);
q – khối lượng hạt nằm trên sang thứ i;
Đo năng suất Q:
Để đo năng suất ta dùng hai dụng cụ đo là cân để xác định khối lượng và
đồng hồ để xác định thời gian gia công.
Năng suất xác định theo công thức
Q = m/T , tấn/h ; (4.2)
Trong đó: m – khối lượng trộn một mẻ, kg;
T – thời gian trộn một mẻ kể từ khi nạp liệu đến khi kết thúc
tháo sản phẩm, h;
Đo công suất tiêu thụ N:
Để đo công suất tiêu thụ ta dùng công suất kế để xác định công suất sử
dụng. Có thể đo công suất tiêu thụ thông qua đồng hồ đo đếm điện năng kết hợp
đồng hồ đo thời gian.
Đo mức tiêu thụ điện năng riêng Ar:
Mức tiêu thụ điện năng riêng được xác định theo công thức:
Ar = N/Q , kWh/tấn ; (4.3)
Trong các trị số N và Q xác định như đã trình bày ở trên.
Đo nhiệt độ của gối đỡ:
Để đo nhiệt độ gối đỡ ta dùng thiết bị đo nhiệt độ bằng tia hồng ngoại.
Đo độ trộn đều K:
21
K = 1 – C = 1 - (3.4)
Trong đó: xi – là tỉ lệ thành phần cát lớn hơn 1 mm ở trong mẫu i xác định
bằng sàng, %;
- tỉ lệ trung bình của thành phần cát lớn hơn 1 mm, %.
4.1.3.2. Phương pháp khảo nghiệm chạy rà máy sau chế tạo
Quá trình khảo nghiệm chạy rà thực hiện theo quy định của chạy rà máy.
Nội dung chạy rà thực hiện theo các quy ước chạy rà không tải và có tải. Ở nội
dung chạy rà có tải thực hiện theo mức tải tính theo phần trăm suất máy khi thiết
kế tăng dần từ 25 % - 100 %.
4.1.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu thực nghiệm
a. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Các thí nghiệm được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD
– Completely Randomized Design) các đơn vị thí nghiệm (làm phiếu và bốc
thăm). Trình tự thực hiện các đơn vị thí nghiệm cũng là ngẫu nhiên. Các bố trí như
sau:
Lập phiếu bốc thăm có đánh ngày làm việc trong tháng để tiến hành chọn
ngày khảo nghiệm. Riêng các khảo nghiệm điều chỉnh, theo dõi khi hoàn thiện thì
theo kế hoạch của nhà máy.
b. Phương pháp xử lý số liệu
Áp dụng phương pháp thống kê thực nghiệm trong tính toán các đặc trưng
thống kê như loại bỏ sai số thô, giá trị trung bình, phương sai mẫu (phương sai
thực nghiệm), khoảng tin cậy.
22
5. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
5.1. Mô tả và giải thích nguyên lý hoạt động của hệ thống sản xuất bột trát
tường năng suất 2 tấn/giờ(hình vẽ)
5.1.1. Bộ phận nạp liệu
Nhiệm vụ:
Chứa nguyên liệu một mẻ trộn có khối lượng 700 kg, bao gồm thành phần
vi lượng là chất phụ gia có trong hỗn hợp (chiếm tỉ lệ từ 0,4 % – 0,7 %), với
nguyên liệu
23
khác có tổng khối lượng khoảng 50 – 100 kg, nạp toàn bộ nguyên liệu một mẻ
trộn đã chuẩn bị khi có tín hiệu nạp.
Cấu tạo:
Gồm máng cấp liệu (1), vít tải nạp liệu ngang (2), máy trộn vi lượng (3), vít
tải đứng kép (12).
Hoạt động:
Khi có tín hiệu điện thông báo cửa xả của thùng trộn chính đã đóng, hỗn
hợp ở máy trộn vi lượng (3) và nguyên liệu ở máng cấp liệu (1) không bị chuyển
đi nếu vít tải ngang (2) không làm việc. Nguyên liệu từ máy trộn vi lượng thông
với vít tải ngang (2) nhờ cửa kéo tác động bằng tay. Lượng hỗn hợp vi lượng
xuống nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ mở cửa thông giữa chúng. Vít tải đứng
kép (12) được bố trí ở phía cuối vít tải ngang (2). Khi có tín hiệu điện bằng đèn
(thông báo cửa xả của thùng trộn chính đã đóng), hỗn hợp chứa trong thùng không
có thì bộ phận nạp liệu được khởi động. Trước đó, nguyên liệu đã được nạp hết
vào máy trộn vi lượng và máng cấp liệu. Thời gian yêu cầu trộn vi lượng khoảng 2
– 4 phút. Thời gian này thường nhỏ hơn thời gian trộn chính và nằm trong khoảng
thời gian nạp liệu vào bộ phận nạp liệu. Khi khởi động cho vít tải đứng kép (12)
và vít tải ngang (2) hoạt động thì đồng thời kéo cửa đóng mở ở đáy máy trộn vi
lượng (3) để tháo hỗn hợp vi lượng xuống dòng nguyên liệu nạp vào máy. Máy
trộn vi lượng (3) luôn hoạt động. Tuy nhiên có thể dừng để nạp để các thành phần
vi lượng vào máy. Thời gian để nạp một mẻ trộn có khối lượng 700 kg thường kéo
dài 3 – 4 phút. Sau khi thấy nguyên liệu ở đáy máng cấp liệu (1) và vít tải ngang
(2) đã hết thì cho ngưng nạp liệu để thực hiện một mẻ trộn khác. Số công nhân
thực hiện công tác này là hai người.
5.1.2. Bộ phận trộn
Nhiệm vụ:
Tiếp nhận hỗn hợp đã được định lượng khi nạp liệu vào trộn và tháo hỗn
hợp đã trộn đều xuống bun ke (7).
Cấu tạo:
Gồm máy trộn kiểu một trục hai dải băng xoắn ngược chiều nhau năng suất
trộn 700 kg/mẻ. Máy trộn (6) liên thông với vít tải đứng kép (12) và bun ke chứa
24
thành phẩm đã trộn (7). Sự liên thông giữa vít tải đứng (12) và bun ke chứa thành
phẩm đã trộn (7) bởi cửa đóng mở được dẫn động bằng động cơ điện nhờ bộ
truyền thanh răng – bánh răng. Hoạt động của cửa đóng mở được lập trình logic
nhờ các rơle thời gian kết hợp với các tiếp điểm đóng mở hành trình.
Hoạt động:
Khi cửa đóng mở ở vị trí đóng, nếu nguyên liệu không có hay đã xả hết
khỏi thùng trộn thì bộ phận nạp liệu sẽ tiến hành nạp liệu cho máy trộn. Trong mọi
trường hợp khác thì không khởi động được bộ phận nạp liệu vì mạng điện điều
khiển bộ phận nạp liệu đã bị ngắt. Trong suốt thời gian vận hành hệ thống, máy
trộn chính đều luôn luôn hoạt động. Máy trộn chính chỉ ngưng hoạt động khi hệ
thống chỉ cần vô bao thành phẩm mà không cần trộn hỗn hợp. Sau khoảng thời
gian trộn từ 5 – 7 phút, sản phẩm trộn sẽ tự xả xuống bun ke (7) nhờ cửa đóng mở
đã được lập trình bằng cách cho rơle đếm thời gian kể từ khi ngưng bộ phận nạp
liệu. Thời gian xả hết sản phẩm từ máy trộn (6) xuống bun ke chứa (7) khoảng từ
1 – 1,5 phút.
5.1.3. Bộ phận chứa thành phẩm và cân vô bao
Nhiệm vụ:
Chứa thành phẩm đã trộn, thực hiện cân định lượng tự động khối lượng sản
phẩm cần vô bao, nạp sản phẩm đã định lượng vô bao.
Cấu tạo:
Gồm bun ke chứa (7) có dung tích chứa 2,5 m3, đáy bun ke là vít tải tháo
sản phẩm (8) vít tải này tháo sản phẩm sẽ nạp tự động khối lượng sản phẩm cần
vô bao vào máy vô bao (9). Điều khiển hoạt động của vít tải tháo sản phẩm là cân
tự động (11) qua bộ phận cảm biến khối lượng đã được khuyếch đại tín hiệu.
Hoạt động:
Vít tải tháo sản phẩm (8) vận chuyển hỗn hợp vào máy vô bao (9). Khi
khối lượng nạp vào máy vô bao đã đúng qui định vít tải nghiêng (8) ngưng hoạt
động. Người công nhân đưa miệng bao vào đầu vít tải vô bao (10). Cho vít tải (10)
hoạt động sản phẩm sẽ tự động vào bao. Sau khi kết thúc nạp, người công nhân
kéo miệng bao ra khỏi vít tải vô bao (10) và ấn nút điều khiển lại quá trình nập cân
tự động. Thời gian cân tự động cho một lần cân khối lượng 40 kg là 10 – 15 giây,
25
thời gian thao tác đưa miệng bao vào vít tải vô bao (10) từ 10 – 15 giây, thời
gian nạp vô bao từ 10 – 15 giây. Tổng thời gian đóng một bao là 30 – 40 giây.
5.2. Phần khảo nghiệm
5.2.1. Nghiên cứu kết cấu các bộ phận làm việc chính của hệ thống sản xuất
bột trát tường năng suất 2 tấn/giờ
5.2.1.1. Nghiên cứu kết cấu các bộ phận vận chuyển nguyên liệu và thành
phẩm
a. Phần chung
Xuất xứ:
Các thiết bị vận chuyển trong hệ thống đều là vít tải, chúng được sản xuất
tại xưởng Máy Sau Thu Hoạch – Chế Biến, Khoa Cơ Khí Công Nghệ - Trường
Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh , do TS. Nguyễn Như Nam thiết kế.
Nhiệm vụ của các thiết bị vận chuyển:
Các thiết bị vận chuyển làm nhiệm vụ vận tải nguyên liệu cung cấp cho quá
trình trộn, vận chuyển sản phẩm đã được trộn từ máy trộn chính đến máy vô bao
sản phẩm.
b. Vít tải vận chuyển
Số lượng: Gồm 4 vít tải vận chuyển, có cấu tạo chung như hình 4.2.
- Vít tải ngang: Số lượng một vít, vận chuyển nguyên liệu từ máng cấp
liệu và máy trộn vi lượng đến vít tải đứng kép.
- Vít tải đứng: Số lượng hai vít, vận chuyển nguyên liệu đến máy trộn
chính.
- Vít tải nghiêng: Số lượng một vít, vận chuyển sản phẩm sau trộn đến
máy vô bao.
Đặc trưng kỹ thuật:
- Vít tải ngang: Có đường kính ngoài (D) 200 mm, đường kính trong (d)
60 mm, bước vít (S) 160 mm, chiều dài vận chuyển (L) 2600 mm. Động cơ
truyền động cho vít tải có công suất 2 kW thông qua hộp giảm tốc bánh răng 2 cấp
có tỷ số truyền
i = 12, rồi qua bộ truyền động xích có tỉ số truyền là 1,25.
26
Máng vít được làm từ thép tấm dày 3 mm, chế tạo bằng phương pháp cuốn,
gò chỉnh hình và hàn. Mặt cắt vỏ vít dạng chữ U, phù hợp cho loại vít tải quay
chậm. Cánh vít được làm bằng thép tấm dày 4 mm, chế tạo bằng phương pháp kéo
dãn sau khi gia công cắt gọt từng cánh và hàn thành từng dãy chồng nhau.
- Vít tải đứng kép: Có kích thước như nhau với đường kính ngoài 140
mm, đường kính trong 60 mm, bước vít 112 mm, chiều dài vận chuyển 3450 mm.
Động cơ truyền động có công suất 3 kW truyền động cho hai vít thông qua bộ
truyền động đai B gồm 2 dây đai, với tỷ số truyền là 3,5, đường kính bánh đai lớn
350 mm, đường kính bánh đai nhỏ 100 mm, chiều dài đai tiêu chuẩn là 1600 mm.
Máng vít được làm từ thép tấm dày 3 mm, chế tạo bằng phương pháp cuốn,
gò chỉnh hình và hàn. Mặt cắt vỏ vít dạng chữ U, phù hợp cho loại vít tải quay
chậm. Cánh vít được làm bằng thép tấm dày 4 mm, chế tạo bằng phương pháp kéo
dãn sau khi gia công cắt gọt từng cánh và hàn thành từng dãy chồng nhau.
- Vít tải nghiêng: Có đường kính ngoài 200 mm, đường kính trong 60
mm, bước vít 160 mm. Động cơ truyền động cho vít tải có công suất 2,2 kW,
truyền động động đến hộp số bánh răng 2 cấp ( tỉ số truyền i = 12 ) thông qua bộ
truyền động đai thang B có tỉ số truyền là 2 rồi qua bộ truyền động xích có tỉ số
truyền 1,25.
Máng vít được làm từ thép tấm dày 3 mm, chế tạo bằng phương pháp cuốn,
gò chỉnh hình và hàn. Mặt cắt vỏ vít dạng chữ U, phù hợp cho loại vít tải quay
chậm. Cánh vít được làm bằng thép tấm dày 4 mm, chế tạo bằng phương pháp kéo
dãn sau khi gia công cắt gọt từng cánh và hàn thành từng dãy chồng nhau.
Hình 5.2. Cấu tạo vít tải.
27
5.2.1.2. Nghiên cứu kết cấu bộ phận trộn
a. Phần chung
Xuất xứ:
Các máy trộn trong hệ thống đều là các máy trộn kiểu dải băng xoắn, được
sản xuất tại xưởng Máy Sau Thu Hoạch, Khoa Cơ Khí Công Nghệ - Trường Đại
Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh , do TS. Nguyễn Như Nam thiết kế.
Nhiệm vụ: Trộn đều hỗn hợp nguyên liệu theo yêu cầu.
b. Bộ phận nạp liệu
Bộ phận nạp liệu gồm một vít tải ngang, vít tải đứng kép và máng cấp liệu.
Nhiệm vụ:
Bộ phận nạp liệu làm nhiệm vụ cung cấp và dự trữ nguyên liệu cho quá
trình trộn.
Đặc trưng kỹ thuật:
- Vít tải: Trình bày ở mục (5.2.1.1.b).
- Máng cấp liệu: Có kết cấu và kích thước hình học như hình 5.3.
Hình 5.3. Cấu tạo máng cấp liệu.
c. Máy trộn vi lượng
Kết cấu và kích thước máy trộn vi lượng như hình 5.4.
28
Nhiệm vụ: Trộn đều thành phần vi lượng là các chất phụ gia có trong
hỗn hợp (tỉ lệ từ 0,45 % - 0,7 %).
Đặc trưng kỹ thuật:
Máy trộn vi lượng thuộc dạng máy trộn dải băng xoắn, gồm hai dải băng
xoắn có bước xoắn ngược chiều nhau và đứt đoạn ở giữa nhằm mục đích tháo sản
phẩm ở giữa thùng. Hai dải băng này có cùng kích thước : Đường kính ngoài dải
băng 580 mm, đường kính trục dải băng 40 mm, bước xoắn dải băng 500 mm, bề
rộng của dải
băng 40 mm, chiều dài dọc trục của mỗi dải băng 500 mm. Chiều cao thùng trộn
700 mm, chiều dài 800 mm, đường kính thùng trộn 600 mm. Máy trộn được
truyền động từ động cơ điện 1,5 kW qua hộp số bánh răng 2 cấp ( tỉ số truyền i =
12 ) đến khớp nối răng với tỉ số truyền 1.
Băng xoắn được chế tạo từ thép CT4 dày 2 mm, vỏ thùng trộn được chế tao
từ thép CT3 dày 3 mm.
Hình 5.4. Cấu tạo máy trộn vi lượng.
d. Máy trộn chính
Nhiệm vụ:
29
Trộn toàn bộ thành phần vi lượng với các thành phần khác để cho ra thành
phẩm.
Đặc trưng kỹ thuật:
Là máy trộn kiểu dải băng xoắn, với bộ phận trộn gồm hai băng xoắn có
bước xoắn ngược chiều nhau hình (5.5) . Băng xoắn lớn có đường kính ngoài 950
mm, bước xoắn 1140 mm, số bước xoắn 2, bề rộng của dải băng 60mm, chiều dài
dọc trục 1900 mm. Băng xoắn nhỏ có đường kính ngoài 650 mm, bước xoắn 800
mm, số bước xoắn 2, bề rộng dải băng 80 mm.
Máy trộn chính được truyền động từ động cơ có công suất 7 kW, qua hộp
số bánh răng 2 cấp có tỉ số truyền i = 30, đến khớp nối răng có tỉ số truyền i = 1.
Chiều dài thùng trộn 2100 mm, chiều cao thùng trộn 1200 mm, đường kính thùng
trộn 1000 mm.
Băng xoắn được chế tạo từ thép CT4 dày 10 mm, vỏ thùng trộn được chế tạo từ
thép CT3 dày 3 mm.
Hình 5.5. Mô hình cấu tạo máy trộn chính.
5.2.1.3. Nghiên cứu kết cấu bộ phận vô bao sản phẩm
a. Phần chung
Xuất xứ:
30
Bộ phận vô bao gồm cân tự động được mua trên thị trường, máy vô bao
dạng vít được sản xuất tại xưởng Máy Sau Thu Hoạch – Chế Biến, Khoa Cơ Khí
Công Nghệ - Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh , do TS.
Nguyễn Như Nam thiết kế.
Nhiệm vụ: Vô bao thành phẩm.
b. Kết cấu máy vô bao
Hình 4.6. Cấu tạo máy vô bao.
Cấu tạo:
Gồm một máy vô bao dạng vít và một cân tự động. Năng suất vô bao là 2
tấn/giờ tương đương 50 bao/giờ với mỗi bao 40 kg.
Đặc trưng kỹ thuật:
Máy vô bao dạng vít xoắn kiểu côn với đường kính ngoài của vít 56 mm,
đường kính trong của vít 20 mm, bước vít 44 mm, chiều dài vít 580 mm, đường
kính ngoài ống bao vít 68 mm, đường kính trong ống bao vít 60 mm. Thể tích máy
vô bao dạng côn, phân bố kích thước như hình (4.6). Máy vô bao được truyền
động từ động cơ công suất 0,75 kW thông qua bộ truyền động đai thang B với tỉ
số truyền i = 3, đường kính bánh đai lớn 300 mm, đường kính bánh đai nhỏ 100
mm, chiều dài đai tiêu chuẩn 1250 mm, số đai 1.
Vỏ thùng được chế tạo từ thép tấm dày 3 mm, cánh vít làm bằng thép dày 2
mm.
Cân tự gồm bộ phận cảm biến khối lượng do Mỹ sản xuất, mức chịu từ 0 –
200 kg. Bộ phận xuất tín hiệu và điều khiển do Singapore sản xuất.
31
5.2.1.3. Các bộ phận phụ trợ khác
a. Cơ cấu tháo liệu từ máy trộn chính xuống bun ke chứa
Cấu tạo: Gồm một cặp thanh răng – bánh răng, hai công tắc hành trình.
Đặc tính kỹ thuật:
Thanh răng được truyền động nhờ bánh răng gắn trên trục hộp giảm tốc,
hộp giảm tốc liên hệ với động cơ điện 1 HP bằng bộ truyền đai thang B.
Hoạt động:
Sau khi máy trộn chính trộn xong, ấn nút điện làm động cơ dẫn động bánh
răng chạy, bánh răng quay làm thanh răng dịch chuyển cho đến khi chạm vào
công tắc hành trình làm ngắt mạch điện, động cơ dừng lại thì cửa tháo liệu được
mở hoàn toàn. Sau khi sản phẩm trộn đã xuống hết bun ke chứa, ấn nút điện làm
động cơ hoạt động nhưng quay ngược chiều so với chiều quay ban đầu. Thanh
răng dịch chuyển chạm vào công tắc hành tình thì dừng lại, cửa tháo liệu được
đóng lại hoàn toàn.
b. Ống dẫn khí
Được nắp ở nắp máy trộn chính để thông khí xử lý bụi phát sinh trong quá
trình trộn và tháo liệu. Ống dẫn khí được làm bằng nhựa 140.
c. Bun ke chứa sản phẩm sau trộn
Nhiệm vụ: Chứa sản phẩm sau trộn nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt
động
liên tục trong khi phải chờ đợi vô bao sản phẩm.
Đặc tính kỹ thuật:
Trong bun ke có đặt vít tải nghiêng để đưa sản phẩm vào máy vô bao. Thể
tích chứa của bun ke lớn gấp 3 lần thể tích máy trộn chính để đảm bảo quá trình
làm việc liên tục. Các kích thước hình học của bun ke như hình (5.7).
32
Hình 5.7. Cấu tạo bun ke chứa.
33
34
