[123doc.vn] nghien-cuu-tinh-toan-thiet-ke-may-nghien-nhua-thai-mini

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh Trang:
Khoa Cơ Khí Chế Tạo Đồ Án Tốt Nghiệp
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT VINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO
……o0o.........
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Thanh Sơn
Họ và tên sv thực hiện : Nguyễn Trọng Thảo
SVTH: NGUYỄN TRỌNG THẢO GVHD: Th.S NGUYỄN THANH SƠN 1
1

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với một tốc độ như vũ bão, mang
lại nhưng lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực tinh thần cũng như vật
chất. Để nâng cao đời sống của nhân dân, để hội nhập vào sự phát triển chung của
đất nước trong khu vực cũng như các nước trên thế giới, Đảng và nhà nước ta đã đề
ra mục tiêu là thực hiện “ Công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước” và một trong
những ngành cần quan tâm phát triển là cơ khí chế tạo vì ngành này đóng vai trò
quan trọng trong việc sản xuất các thiết bị, công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc
dân, tạo tiền đề cần thiết để các ngành này phát triển mạnh hơn.
Để thực hiện mục tiêu đó, bên cạnh đầu tư xây dựng cơ sở vật chất nhà máy,
thiết bị thì vấn đề đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật kế cận có trình độ kiến thức
chuyên môn, có phẩm chất đạo đức tốt là một yêu cầu cấp thiết và được chú trọng.
Trong chương trình đào tạo cán bộ, nhân viên kỹ thuật trình độ đại học, đồ
án tốt nghiệp là một nhiệm vụ kết thúc quan trọng, là phần tổng hợp kiến thức cơ
bản trong suốt quá trình học, trang bị sẵn sàng cho sinh viên tốt nghiệp ra trường
bước vào thực tiễn công tác sau này.
Đề tài tốt nghiệp mà em chọn là “ Nghiên cứu, tính toán, thiết kế máy nghiền
nhựa thải mini ”. Đề tài tập trung nghiên cứu về công nghệ nghiền và tái tạo sản
phẩm nhựa, bởi vì nó đang được ứng dụng nhiều trong thực tế sản xuất hiện nay.
Tuy nằm trong khuôn khổ là đề tài nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp, nhưng
em cũng đã tìm tòi và thống kế các số liệu cơ bản từ các tài liệu cơ sở cũng như
chuyên ngành, các chỉ số điều tra thị trường qua sách báo và mạng điện tử… Vì
vậy, em hy vọng rằng đề tài của mình cũng có thể được đưa ra áp dụng trong quá
trình sản xuất, góp phần nâng cao hiệu quả trong ngành công nghiệp nhựa, có khả
2

năng tận dụng các nguồn năng lượng tái sử dụng bằng các thiết bị công nghệ, máy
móc này.
Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các
thầy cô giáo trong phân xưởng, các thầy cô giáo trong khoa cơ khi chế tạo và các
bạn trong lớp, trong khoa; đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo, Thạc sỹ
Nguyễn Thanh Sơn, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao.
Với kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và
cả trong thực tế có hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn trong
khi tính toán thiết kế. Do vậy, em rất mong được sự chỉ bảo quý báu của thầy cô
giáo bộ môn, cũng như sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn kiến thức
của mình.
Em Xin chân thành cảm ơn!
Vinh, ngày … tháng… năm 20….
SV. Thực hiện:
Nguyễn Trọng Thảo
3

Mục Lục
Chương I. Tổng quan đề tài..............................................................................................................4
I.Giới thiệu sản phẩm và nhu cầu sử dụng...................................................................................4
II.Cơ sở lý thuyết về nghiền.......................................................................................................12
III. Nguyên lý nghiền và đặc điểm của máy.........................................................................15
Chương II. Tính toán thiết kế sản phẩm.........................................................................................18
I Phân tích một số phương pháp nghiền và chọn phương án thiết kế........................................18
II Tính toán động lực học cho máy............................................................................................18
Xác định các kích thước yêu cầu............................................................................................18
Xác định đường kính làm việc của dao (lưỡi cắt)..................................................................18
Xác định kích thước trục lắp ghép với dao.............................................................................18
Kiểm tra bền cho trục.............................................................................................................18
Thiết kế hộp giảm tốc cho máy..............................................................................................18
Chương III. Quy trình công nghệ gia công một số chi tiết trong máy...........................................18
Chương IV. Vận hành và bảo dưỡng máy....................................................................................18
Vận hành và bảo dưỡng máy......................................................................................................18
Mô phỏng chuyển động của máy................................................................................................18
Chương V. Kết luận chung...........................................................................................................18
Chương VI. Tài liệu tham khảo......................................................................................................18
Chương I. Tổng quan đề tài.
I. Giới thiệu sản phẩm và nhu cầu sử dụng.
I. Giới thiệu sản phẩm và nhu cầu sử dụng
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nền kinh tế thế giới đang phát triển rất nhanh theo xu thế toàn cầu, cùng với
nhịp độ tăng trưởng kinh tế, các công ty trên thế giới đang ngày càng sản xuất
nhiều sản phẩm có sử dụng vật liệu là nhựa. Và điều đó mở ra triển vọng khá quan
trọng cho thị trường nhựa tổng hợp (như polyehtylens PE và polypropylens PP).
Trong thời gian gần đây nhu cầu sử dụng nhựa tổng hợp ngày một gia tăng trong
4

các ngành như bao bì, đóng gói thực phẩm, sản xuất các phụ tùng ôtô, các thiết bị y
tế và phim ảnh…
Trong những năm qua, đặc biệt từ năm 1990 trở lại đây, ngành nhựa Việt Nam
đã có bước phát triển mạnh cả về lượng lẩn về chất với năng lực sản xuất ngày
càng tăng.
Tại Việt Nam, ngành công nghiệp nhựa còn rất non trẻ. Cho đến năm 1990 sản
lượng chất dẻo còn chưa đáng kể. Dựa vào nhu cầu thực tế trong thời gian hiện nay
của thị trường và các doanh nghiệp, đồng thời xem như triển khai từng bước của dự
án “Quy hoạch tổng thể phát triển ngành nhựa Việt Nam”, tổng công ty nhựa Việt
Nam tập trung đầu tư và khuyên khích phát triển các dự án liên quan đến chế tạo
khuôn mẩu ngành nhựa và sản xuất bao bì, để hạn chế nhập khẩu các loại mặt hàng
này. Theo các nhà nghiên cứu thì đây là bước đi thực sự cần thiết cho việc phát
triển của ngành trước mắt cũng như lâu dài. Bởi lẽ, theo tính toán của các chuyên
gia lập dự án cho thấy, ngành Bao Bì nhựa Việt Nam trong những năm gần đây có
tốc độ phát triển khá cao, sản lượng năm 2000 gấp 4 lần năm 1995, chiếm 38%
trong cơ cấu tỉ trọng toàn ngành. Do vậy việc xây dựng các nhà máy sản xuất bao
bì cũng như bao bì cao cấp (dùng cho các lĩnh vực khác nhau như bao bì thuốc lá,
thực phẩm, may mặc, bột giặt… mà đang nhập khẩu 100%) thì có ý nghĩa cực kỳ
quan trọng trong sự phát triển, không chỉ đối với tổng công ty Nhựa Việt Nam mà
cho cả ngành Nhựa nói chung.
2. Tổng quan về ngành Nhựa Việt Nam
a, Sản lượng nhựa
10 năm trở lại đây, sản lượng nhựa của Việt Nam đã tăng trưởng nhanh và
đều đặn với tốc độ trung bình là 15%/năm. Bất chấp suy thoái kinh tế toàn cầu và
biến động giá vật liệu nhựa trong năm 2008, sản lượng nhựa Việt Nam vẫn đạt 2,3
5

triệu tấn, tăng 22% so với năm 2007. Dự kiến tổng sản lượng của cả nước sẽ tiếp
tục tăng trong nhiều năm tới.
Hình 5: Sản lượng nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010 (đơn vị: nghìn tấn)
Nguồn:
Hiệp hội nhựa Việt Nam
Trong tổng sản lượng nhựa hàng năm, sản phẩm nhựa bao bì chiếm khoảng 36%
trongkhi nhựa vật liệu xây dựng, đồ gia dụng và các loại dành cho các ngành công
nghiệp khác như điện tử, điện, giao thông vận tải lần lượt chiếm khoảng 16%, 36%
và 12% tương ứng.
b, Công nghệ sản xuất nhựa
Các công nghệ mà Việt Nam sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa bao gồm:
Công nghệ phun ép (Injection technology) - công nghệ này được sử dụng để
làm cho các thành phần nhựa và phụ tùng cho các thiết bị điện tử, điện lực, xe máy
và ngành công nghiệp ô tô. Theo các chuyên gia công nghiệp, có khoảng 3.000 loại
thiết bị phun ép tại Việt Nam.
6

Công nghệ đùn-thổi (Blow-Extrusion technology): Ðây là công nghệ thổi
màng, sản xuất ra các loại vật liệu bao bì nhựa từ màng, dùng trong các công nghệ
thổi túi PE, PP và màng (cán màng PVC). Hiện nay nhiều doanh nghiệp nhựa sử
dụng công nghệ đùn thổi bằng nhiều thiết bị nhập từ các nước, nhiều thế hệ để sản
xuất các sản phẩm bao bì nhựa.
Công nghệ sản xuất nhựa sử dụng thanh Profile (Profile Technology): Ở Việt
Nam, công nghệ này được sử dụng để làm các sản phẩm như ống thoát nước PVC,
ống cấp nước PE, ống nhôm nhựa, cáp quang, cửa ra vào PVC, khung hình, tấm
lợp, phủ tường, v.v…
Nói chung, rất nhiều công nghệ sản xuất nhựa tiên tiến đang được áp dụng tại
Việt Nam, tuy nhiên chưa được phổ biến. Từ năm 2005, nhiều nhà sản xuất nhựa
tại Việt Nam đã đầu tư đáng kể vào việc nâng cấp trang thiết bị sản xuất và máy
móc của họ để cải thiện sản phẩm nhựa của họ về chất lượng và thiết kế, từ đó nâng
cao khả năng cạnh tranh tại thị trường trong nước và quốc tế. Ví dụ, một vài công
ty lớn đang sản xuất sản phẩm nhựa chất lượng và công nghệ cao sử dụng thiết bị
tiên tiến và máy móc nhập khẩu từ Đức, Italy và Nhật Bản. Xu hướng này sẽ tiếp
tục khi mà ngành công nghiệp nhựa Việt Nam phấn đấu để duy trì khả năng cạnh
tranh của mình và mở rộng năng lực thâm nhập trên thị trường thế giới.
c, Các doanh nghiệp nhựa
Đến nay, có khoảng 2.000 doanh nghiệp nhựa, chủ yếu ở miền Nam. Số lượng
doanh nghiệp tại thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận như Đồng Nai, Bình
Dương và Long An chiếm 80% tổng số lượng DN nhựa trên cả nước trong khi số
lượng DN ở miền Bắc và miền Trung chỉ chiếm 15% và 5%.
7

Trong khoảng 2.000 doanh nghiệp trong ngành nhựa, hầu hết là những doanh
nghiệp vừa và nhỏ (SMEs), doanh nghệp tư nhân (chiếm 90%).
d, Kế hoạch phát triển ngành nhựa năm 2010
- Áp dụng công nghệ tiên tiến để đảm bảo sản phẩm nhựa Việt Nam đáp ứng yêu
cầu về chất lượng, an toàn, vệ sinh và tác động môi trường theo quy định của Việt
Nam và quốc tế, từ đó nâng cao năng lực cạnh tranh ở trong và ngoài nước;
- Đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất vật liệu nhựa, bán thành phẩm, hóa chất, phụ
gia, và khuôn mẫu;
- Sản xuất các sản phẩm nhựa công nghệ cao và sản phẩm nhựa dành cho xuất khẩu
- Phát triển ngành chế biến các chất thải từ sản phẩm nhựa và nhựa nguyên liệu
* Dưới đây là một số mục tiêu đặt ra trong năm 2010:
- Tốc độ tăng trưởng hàng năm: 15%
- Tiêu thụ sản phẩm nhựa theo đầu người: 40kg/năm
- Nhựa vật liệu sản xuất trong nước đáp ứng được 50% nhu cầu thị trường
- 132,000 bộ khuôn mẫu/năm
- Xây dựng một cơ sở chế biến chất thải nhựa với công suất 200.000 tấn/năm
* Triển vọng
Do nhu cầu cấp thiết cần phải nâng cấp công nghệ sản xuất và đa dạng hóa
sản phẩm để duy trì và tăng khả năng cạnh tranh trong và ngoài nước, Việt Nam đã
nhập khẩu nhiều trang thiết bị và máy móc sản xuất nhựa tiên tiến hơn cũng vật
liệu nhựa chất lượng cao hơn.
Chính Phủ đã phê duyệt về quy hoạch tổng thể phát triển ngành Nhựa Việt
Nam đến năm 2010; trong đó tập trung vào các dự án sản xuất nguyên liệu nhựa.
Hiện nay, nhiều dự án nguyên vật liệu cho ngành nhựa được đầu tư xây dựng như:
nhà máy sản x uất PP1, PP2, nhà máy sản xuất P E… Nếu các dự án mới này đuợc
8

thực hiện đúng tiến độ thì đến hết năm 2010 thì các nhà máy mới này có thể nâng
tổng công suất sản xuất thêm 1.2 triệu tấn/năm. Do đó có thể giúp các doanh
nghiệp chủ động hơn trong nguồn cung nguyên liệu đầu vào và giảm rủi ro biến
động giá nguyên liệu và rủi ro về tỷ giá. (theo báo cáo của SBBS).
Mục tiêu sản lượng nguyên vật liệu trong nước năm 2010 (tấn/năm)
Nguyên liệu 2010
1 Bột PVC 5 00.000
2 Hạt PP 4 50.000
3 Hạt PE 4 50.000
4 Màng BOPP 4 0.000
5 Hoá dẻo DO P 6 0.000
6 Hạt PS 6 0.000
Tổng cộng 1.560.000
Nguồn: Bộ Công Thương
* Các nhà cung cấp chính
Hiện nay, vật liệu nhựa PVC và PET có thể được đáp ứng trong nước. Có hai
nhà sản xuất PVC với công suất tổng hợp 200.000 tấn/năm, trong đó 30% là dành
cho xuất khẩu và 70% là dành cho thị trường trong nước. Đó là Công ty TPC Vina
9

và Công ty Nhựa và Hóa chất Phú Mỹ. Ngoài ra, còn có Công ty Formusa Việt
Nam, công ty 100% vốn của Đài Loan với công suất sản xuất nguyên liệu nhựa
PET là 145.000 tấn/năm.
Tuy nhiên, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu 70 - 80% nguyên liệu nhựa, chủ yếu
là PP, PE, PS và Polyester và hầu hết các thiết bị và máy móc cần thiết cho sản xuất
sản phẩm nhựa.
Hình 6: Các nước cung cấp chính nguyên liệu nhựa cho Việt Nam
Nguồn: Hiệp hội nhựa Việt Nam
Việt Nam nhập khẩu khoảng 95% các loại thiết bị và máy móc sản xuất nhựa.
Năm 2008, kim ngạch nhập khẩu máy móc và thiết bị sản xuất nhựa khoảng
363,760 triệu USD. Các nước mà Việt Nam nhập khẩu chính các loại thiết bị và
máy móc sản xuất nhựa năm 2008 là Đài Loan, Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật
Bản.
10

Hình 7: Các nhà cung cấp chính máy móc và thiết bị sản xuất nhựa cho Việt Nam
Nguồn: Hiệp hội nhựa Việt Nam
3. Nhu cầu sử dụng
11

II. Cơ sở lý thuyết về nghiền.
1 Tiêu chuẩn của quá trình nghiền
Một máy nghiền đập lý tưởng phải đáp ứng các yêu cầu:
• Có năng suất lớn.
• Năng lượng tiêu tốn cho một đơn vị sản phẩm nhỏ.
• Sản phẩm của quá trình có kích thước đồng đều hoặc sự phân phối kích thước
như mong muốn.
• Có thể tự động hóa quá trình đập nghiền.
12

• Có thể điều chỉnh được mức độ nghiền.
• Ít tạo thành bụi khi nghiền.
• Dễ vận hành và sửa chửa.
Nguyên tắc cơ bản khi nghiền là:
• Không nghiền quá mức độ yêu cầu. Các hạt vật liệu khi nghiền đến kích thước
yêu cầu cần phải lập tức mang ra khỏi máy nghiền và đem phân loại bằng sàng.
• Công sử dụng trong đập nghiền khi dùng để phá vỡ lực liên kết giữa các phần
tử của vật liệu
• Khi mức độ nghiền lớn, có thể nghiền đi nghiền lại nhiều lần trong các máy
khác nhau
2.1.2 Đặc trưng của sản phẩm nghiền:
Mục đích của quá trình nghiền là taọ ra những hạt vật liệu nhỏ từ cục vật liệu
ban đầu to hơn. Quá trình cần những hạt vật liệu nhỏ vì chúng có diện tích bề
mặt riêng lớn hoặc cần hình dạng, kích thước và số lượng hạt. Hiệu suất sử dụng
năng lượng của quá trình được xác định bằng diện tích bề mặt mới tạo nên sau
quá trình đập nghiền. Vì vậy các đặc trưng hình học của hạt, đơn chiếc và hỗn
hợp, là yếu tố quan trọng để đánh giá sản phẩm từ máy nghiền.
Một máy nghiền không cho sản phẩm đồng nhất dù nhập liệu có đồng nhất hay
không. Sản phẩm luôn luôn là một hỗn hợp có các kích thước nằm trong một
khoảng xác định.
Hạt nhỏ nhất của sản phẩm nghiền có thể so sánh với kích thước của một tinh
thể, đó là đơn vị nhỏ nhất của vật liệu có thể tồn tại dưới dạng một tinh thể độc
lập. Kích thước này là khoảng 10-3 micron. Do sự biến đổi kích thước trong
một khoảng rộng nên thường dùng khía niệm đường kính trung bình để biểu
diễn kích thước hạt trong một hỗn hợp.
2.1.3 Năng lượng tiêu tốn trong quá trình nghiền:
Chi phí cho tiêu tốn năng lượng trong quá trình nghiền là chủ yếu do đó các yếu
tố ảnh hưởng đến chi phí này là quan trọng. Trong quá trình nghiền vật liệu ban
đầu bị xoắn và có ứng suất. Công cần thiết để tạo nên ứng suất cho vật liệu được
chứa tạm thời trong vật liệu dưới dạng cơ năng của ứng suất. Khi tác động thêm
lực vào các hạt vật liệu đã chịu ứng suất, chúng sẽ chịu lực xoắn vượt quá giới
hạn bền và vỡ ra thành nhiều hạt nhỏ và tạo nên các bề mặt mới. Vì mỗi đơn vị
diện tích bề mặt của chất rắncó năng lượng bề mặt nhất định nên việc tạo nên bề
mặt mới cần phải có năng lượng, năng lượng này được cung cấp do sự phóng
thích năng lượng của ứng suất khi hạt vỡ ra. Do bảo toàn năng lượng nên phần
năng lựong thừa khi tạo thành năng lượng bề mặt mới sẽ biến thành nhiệt.
2.1.3.1 Hiệu suất nghiền:
13

Tỉ số giữa năng lượng bề mặt mới tạo thành với năng lượng do chất rắn hấp thu
được gọi là hiệu suất nghiền, EN. Nếu es là năng lượng bề mặt cho một đơn vị
diện tích, m.N/m2
và Awb và Awa lần lượt là diện tích bề mặt của sản phẩm và
nguyên liệu, m2
/kg thì năng lượng do vật liệu hấp thu là:
(2-1)
Năng lượng bề mặt mới tạo thành do vật liệu gãy vỡ là nhỏ so với tổng cơ năng
chứa trong vật liệu tại thời điểm đó nên phần lớn lượng năng lượng thừa được
biến đổi thành nhiệt, vì vậy hiệu suất nghiền là thấp. hiệu suất nghiền thường
được xác định bằng thực nghiệm bằng cách ước tính es từ lý thuyết chất rắn, sau
đó đo Wn, Awb, Awa rồi thay vào (2-1). Độ chính xác của phép tính không cao
do ở việc xác định es. Kết quả cho thấy hiệu suất nghiền thường không cao chỉ
nằm trong khoảng 0,1 đến 2%
Năng lượng do chất rắn hấp thu Wn nhỏ hơn năng lượng do động cơ cung cấp
W. Tỉ số giữa hai năng lượng này gọi là hiệu suất cơ học EM
(2-2)
Nếu gọi G là suất lượng nhập liệu vào máy nghiền, kg/s, công suất do động cơ
cung cấp là
N = W*G (W) (2-3)
Nếu thay vào, ta được:
(2-4) Trong đó:
N: công suất, (W)
G: suất lượng nhập liệu, (kg/s)
es: năng lượng bề mặt riêng, (J/m2
)
EM: hiệu suất cơ học
EN: hiệu suất nghiền
: khối lượng riêng của hạt, (kg/m3
)
Dsa, Dsb: đường kính trung bình theo diện tích bề mặt của nguyên liệu và sản
phẩm, (m)
: thừa số hình dạng của nguyên liệu và sản phẩm
2.1.4 Các chu trình nghiền
Tùy theo tính chất của vật liệu đem nghiền như kích thước, độ cứng, tính kết
dính và yêu cầu công nghệ của sản phẩm sau khi nghiền như cơ hạt, mức độ
đồng đều, năng suất, chi phí năng lượng…mà quá trình nghiền có thể tiến hành
theo một trong các chu trình nghiền sau
a) Chu trình hở: Trong chu trình này nếu nguyên liệu gồm nhiều cở hạt khác
nhau sẽ được đưa qua sàng phân loại để thu được nguyên liệu đồng đều nhằm
tăng hiệu suất của máy nghiền. Sau khi sản phẩm ra khỏi máy nghiền không cần
14

phân loại nữa, do đó mức độ đồng đều của sản phẩm không cao nhưng năng
lượng tiêu tốn lại nhỏ. Với các loại máy nghiền nón cũng như máy nghiền má
đập thường áp dụng chu trình nghiền hở. Mức độ nghiền ở chu trình này khi
dùng với máy nghiền má đập chỉ phụ thuộc vào độ hở nạp liệu và rảnh tháo liệu
của máy
b) Chu trình kín: Nguyên liệu được đưa trực tiếp vào máy nghiền. Sản phẩm ra
khỏi máy nghiền được đưa qua thiết bị phân loại như máy sàng, máy rây…để
phân loại sản phẩm theo cở hạt yêu cầu.
c) Chu trình kép: Trong chu trình này sản phẩm ra khỏi máy nghiềnđược nhập
chung với nguyên liệu rồi đưa qua thiết bị phân loại. Sản phẩm đạt yêu cầu kích
thước được lấy ra, phần hạt to được đưa nghiền lại. Chu trình kép thường dùng
khi yêu cầu mức độ nghiền lớn như nghiền bột, đòi hỏi năng lượng tiêu hao lớn
và thường lắp hai máy nghiền nối tiếp để thực hiện chu trình này.
2.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền:
Có nhiều yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến quá trình nghiền xuất phát từ tính chất
của vật liệu nghiền và máy nghiền.
- Tính chất của vật liệu nghiền: Độ bền, độ cứng, độ nhớt, độ đồng đều, trạng
thái và hình dạng bề mặt, độ ảm, kích thước, hình dạng và vị trí tương hổ của
các phần tử nghiền, hệ số ma sát giữa các phần tử…là những yếu tố của vật liệu
có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nghiền.
- Tính chất của máy nghiền: Hình dạng và trạng thái của bề mặt, vận tốc và tính
chất chuyển động khối lượng của bộ phận làm việc (tỉ số giữa khối lượng của bi
nghiền với khối lượng của vật đuợc nghiền), hệ số ma sát của bề mặt nghiền với
vật được nghiền…là những yếu tố cấu trúc máy có ảnh hưởng đến quá trình
nghiền nhỏ vật liệu.
III. Nguyên lý nghiền và đặc điểm của máy.
III.1 Lý thuyết nghiền:
2.2.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền vỡ vật liệu:
Một vật thể được nghiền vỡ tức là chịu tác động của ngoại lực có trị số vượt các
ứng sức bền của vật thể (ứng sức nén). Khi đó, vật thể sẽ chịu những biến dạng,
hoặc bị phá vỡ đột ngột, hoặc chịu những biến dạng đàn hồi, biến dạng dẽo và cuối
cùng bị phá vỡ. Khi vật thể chịu một lực va đập tự do để phá vỡ, thì lực đó sẽ gây
ra những sóng chấn động truyền trong vật thể theo chiều lực đập. Chỉ khi lực đập
đủ lớn để các sóng chấn động đó truyền hết chiều dài (kích thước) vật thể thì vật
thể mới có khả năng bị phá vỡ.
15

Trong quá trình bị phá vỡ, vật thể nếu chưa vỡ cũng đã chịu những biến dạng đàn
hồi, nghĩa là đã tốn phần năng lượng nghiền để có những biến dạng đó. Khi vật thể
vỡ ra sẽ tạo thành những diện tích mới ở những chổ nứt vỡ, lúc đó là lúc tiêu thụ
năng lượng để phá vỡ, để tạo ra những diện tích mới. Tuy nhiên, đôi khi vật thể
chịu ngoại lực tác động, chưa vỡ hẳn nhưng đã có những vết nứt ngầm với những
khe, những diện tích mới nào đó bên trong. Cũng có thể những vết nứt ngầm đó
khép liền lại do lực hút phân tử của vật thể. Như vậy quá trình nghiền sẽ bị tốn một
phần năng lượng vô ích đó.
2.2.2 Độ nghiền:
Là tỉ số giữa đường kính trung bình của hạt ban đầu chưa nghiên D với đường kính
trung bình của hạt đã được nghiền d.
(2-11)
Nếu coi các hạt nguyên trước khi nghiền và các hạt bột sau khi nghiền có hình dạng
là những hình lập phương với kích thước cạnh là L và l thì độ nghiền được xác định
bằng công thức:
(2-12)
Thực tế khi đo độ nghiền bằng phương pháp trên rất phức tạp và khó khăn vì phải
xác định các kích thước trung bình: D, d, L, l…Do đó người ta thường đánh giá
mức độ nghiền theo phương pháp đơn giản hơn dựa vào Moduyn nghiền.
2.2.3 Moduyn nghiền:
Mỗi độ nghiền được đặc trưng bằng một chỉ số Moduyn M. Chỉ số này xác định
kích thước trung bình đo ở mặt cắt ngang của các phần tử hạt đã nghiền. Phương
pháp này đã được K.S.Makrốp (MAKAPOB) áp dụng bằng cách thiết kế ra dụng
cụ đo độ nghiền như sau:
Dụng cụ là một kiểu sàng phân loại gồm ba tầng sàng với đường kính các lỗ sàng
lần lượt từ trên xuống dưới là 3mm, 2mm và 1mm (để đo loại bột nghiền nhỏ hơn
nữa có thể lắp thêm sàng thứ tư có đường kính là 0,2mm). Dưới cùng của sàng
người ta lắp một tấm làm đáy sàng. Hệ thống sàng chuyển động nhờ có bộ phận
rung gây ra chuyển động rung đẩy lên hạ xuống.
Đổ lên sàng trên cùng (d=3mm) một lượng vật liệu p (g) đã được nghiền, qua bộ
phận rung trong thời gian t (phút), với số vòng quay n (vòng/phút). Sau đó đem cân
phần sản phẩm ở đáy sàng và trên từng sàng. Giả sử ta cân khối lượng sản phẩm ở
đáy sàng (d0) là p0 (g), ở sàng d1=1mm là p1 (g), ở sàng d2=2mm là p2 (g), ở sàng
d3=3mm là p3 (g), cân với độ chính xác tới 0,1 (g).
Moduyn được xác định theo công thức:
(2-13)
Sau khi tính M, để đánh giá một cách tương đối chính xác độ nghiền, người ta quy
16

định như sau:
độ nghiền nhỏ[M = 0,2 ÷ 1,0 mm
độ nghiền vừa (trung bình)[M = 1,0 ÷ 1,8 mm
độ nghiền to[M = 1,8 ÷ 2,6 mm
2.3 Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật của máy nghiền bi
2.3.1 Nhiệm vụ của máy nghiền:
Là nghiền nhỏ nguyên liệu ở dạng hạt sang dạng bột phù hợp theo yêu cầu của phối
liệu
2.3.2 Yêu cầu kỹ thuật của máy nghiền:
Máy nghiền có các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Vạn năng: Máy phải nghiền được nhiều loại sản phẩm khác nhau với độ nghiền
(mức độ kích thích) khác nhau tuỳ theo yêu cầu của các ngành.
- Khi nghiền nhiệt độ nghiền không được quá cao (<400C), tránh hiện tượng làm
biến đổi tính chất khi có nhiệt độ cao.Ngoài ra giúp cho việc tồn trữ và bảo quản tốt
hơn.
- Nghiền nhỏ nhưng không tạo ra quá nhiều vi bụi thoát ra môi trường xung quanh,
làm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân và chi phí năng
lượng sẽ quá cao.
- Mức chi phí năng lượng riêng thấp
- Năng suất cao, bảo đảm chất lượng nghiền
- Máy có kết quả vững chắc, độ bền vững cao,an toàn, sử dụng và chăm sóc thuận
tiện, đơn giản.
17

Chương II. Tính toán thiết kế sản phẩm.
I Phân tích một số phương pháp nghiền và chọn phương án thiết kế.
II Tính toán động lực học cho máy.
Xác định các kích thước yêu cầu
Xác định đường kính làm việc của dao (lưỡi cắt).
Xác định kích thước trục lắp ghép với dao.
Kiểm tra bền cho trục.
Thiết kế hộp giảm tốc cho máy.
Chương III. Quy trình công nghệ gia công một số chi tiết trong máy.
- Lập quy trình công nghệ gia công dao cắt.
Chương IV. Vận hành và bảo dưỡng máy.
Vận hành và bảo dưỡng máy
Mô phỏng chuyển động của máy.
Chương V. Kết luận chung.
Chương VI. Tài liệu tham khảo.
18

19

[123doc.vn] nghien-cuu-tinh-toan-thiet-ke-may-nghien-nhua-thai-mini

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (15)

Similar to [123doc.vn] nghien-cuu-tinh-toan-thiet-ke-may-nghien-nhua-thai-mini

Similar to [123doc.vn] nghien-cuu-tinh-toan-thiet-ke-may-nghien-nhua-thai-mini (20)

[123doc.vn] nghien-cuu-tinh-toan-thiet-ke-may-nghien-nhua-thai-mini