Đồ án Thiết kế máy nghiền má dùng nghiền sơ bộ clanhke

han luc tai khop 3(Theo he toa do BFR3-hinh7) Tresult 6 rf1 4 rf2 4 6 Text Phan luc tai khop 4(Theo he toa do BFR3-hinh7) Observable alpha radian 1 Function 1 type symbol atan((p1(25)-p1(24)/(p2(25)-p2(24))) Tresult 7 alpha 7 Text Khao sat goc Alpha (Hinh8) Observable cuaxa m 2 Function 2 type symbol b1+p1(25) Tresult 8 cuaxa 8 Text cuaxa (Xem hinh7 va hinh2) Observable cuanap m 3 Function 3 type symbol b1+p1(24) Tresult 9 cuanap 9 Text cuanap (Xem hinh7 va hinh2) Observable beta radian 4 Function 4 type symbol atan((p2(2)-p2(21))/(p1(2)-p1(21))) Tresult 10 beta 10 Text Khao sat goc Beta (Hinh8) Observable Luc1 N 5 Tresult 11 Luc1 11 Text Khao sat luc nghien theo phuong truc 1 Observable Luc2 N 6 Tresult 12 Luc2 12 Text Khao sat luc nghien theo phuong truc 2 * Cơ sở tính góc a trong chương trình trên: y(2) Hình 8 Trong hình 8: Điểm A,B và D tương ứng với điểm 24,25,21 XA, XB: là toạ độ của điểm A, B theo trục X tương ứng là p1(24), p1(25) là toạ độ theo phương trục 1 của điểm 24 và 25 trong hình 7. YA,YB: là toạ độ của điểm A, B theo trục Y tương ứng là p2(24),p2(25) là toạ độ theo phương trục 2 của điểm 24 và 25 trong hình 7. Khi trục lệch tâm quay thì má di động chuyển động song phẳng, khi đó góc a sẽ thay đổi a là một hàm số của các biến X và Y. Để tìm được giá trị trung bình của góc a ta phải khảo sát hàm số đó. Dựng tam giác vuông ABC ta thấy: Mà , nên: . Khi má di động chuyển động thì XA, XB, YA, YB thay đổi dẫn đến BC và AC thay đổi làm cho a thay đổi theo. a = f(XA, XB, YA, YB). Vậy để xác định được a thì ta phải khảo sát hàm: bằng chương trình ALASKA. * Kết quả: sau khi khảo sát bằng ALASKA ta xác định được các thông số sau: Từ đồ thị ở dưới ta thấy: Hành trình cửa xả Sx = - 0,36062 - (- 0,37226) = 0,0116 m. Hành trình cửa nạp Sn = - 0,20393 - (- 0,22372) = 0,0197 m. Chiều rộng cửa xả b = 0,04 m = 40 mm. Góc kẹp đá lớn nhất  amax = 0,3087 radian 17,70. Góc kẹp đá nhỏ nhất amin = 0,2626 radian 15,10. Góc kẹp đá trung bình atbo = 0,285 radian 160. Đường kính trung bình của đá sản phẩm : dtb = (b + Sx)/2 = (40 + 11,6)/2 25,8 mm. Tính góc b : Bằng cách tính toán tương tự để có được hàm biểu diễn góc a, ta tìm được hàm biểu diễn góc b: - Kết quả sau khi khảo sát bằng Alaska bmax = 0,441354 radian ằ 25,3o bmin = 0,341387 radian ằ 19,57o * Cơ sở để tính lực. Dựa vào sơ đồ hình học của máy, tiến hành xác định lực tác dụng lên các cơ cấu của máy bao gồm: + Các lực là ngoại lực tác dụng lên các khâu của máy. + Xác định các phản lực tại khớp các khâu có chuyển động tương đối. Các công thức tính toán ở mục này lấy theo tài liệu {1}. Khi má nghiền di chuyển thì lực nghiền P do má nghiền gây ra sinh công nghiền: A = SP : là hành trình của điểm đặt lực P trên má nghiền di động. +Tại vị trí trên cùng thì má nghiền tác dụng vào viên clanke 1 lực lớn nhất: Pmax= Xem hình 6 ta thấy: Tại vị trí thấp nhất (vị trí 1) thì Pmin = 0. Trong thực tế clanhke có thì thấy lực nghiền phân bố tương đối đồng đều trên mặt nghiền và áp lực đo được là p = 2,7(MN/m2) do vậy khi thiết kế ta có thể đơn giản cách tính và lấy chỉ số đó để tính. Pmax= 2,7.Fm(MN), Diện tích má Fm= H. L = 0,39. 0,9 = 0,351 m2 H: Chiều cao tính từ cửa nạp đến cửa xả L: Chiều dài cửa nạp Pmax=2,7. 0,351 = 0,9477 MN= 947700 N + Với máy nghiền má có chuyển động má lắc phức tạp, lực nghiền có thể xem như đặt vào 1 điểm cách một khoảng (0,3 á 0,4)H tính từ điểm chống của thanh chống vào má nghiền, lực này có phương vuông góc với đường phân giác của góc kẹp clanke (điểm C). + Chọn h = 0,4. H = 0,4.0,39 = 0,156 m Hình 9 Từ hình vẽ ta chiếu lực Pmax theo phương trục Ox và Oy ta được: Ta thấy rằng theo như hình6 thì khi máy nghiền má hoạt động thì điểm 123 là quá trình nghiền, tại điểm 1 lực nghiền bằng 0 lực nghiền tăng dần đến điểm 3 thì đạt giá trị Pmax. 341 là quá trình xả lực nghiền giảm từ Pmax về 0 ở thời điểm kết thúc quá trình xả tại điểm 1. Để làm cho lực nghiền tăng từ 0 đến Pmax rồi giảm dần về 0 trong 1 chu kỳ làm việc của máy. Ta dùng phép biến đổi toạ độ của điểm 11 đối với trục Oxy. Hình 10 Gọi toạ độ điểm 11 đối với hệ toạ độ 0xy là x và y. Theo toạ độ của điểm11 ta đổi trục hệ toạ độ mới của điểm 11 sang hệ toạ độ mới là OXY, có giá trị toạ độ mới của điểm 11 là X và Y và: Sau khi đổi hệ toạ độ mới của điểm 11 ta áp dụng hàm toán học sau: Lợi dụng hàm A, ta nhân hàm A với lực Pmax thì ta sẽ có lực nghiền tăng từ 0 đến giá trị Pmax rồi giảm dần về 0 trong 1 chu kỳ làm việc của máy. Biểu thức của hàm lực nghiền theo toạ độ của X là: Tại điểm 1 lực nghiền bằng 0 tương ứng với F(Y) = 0 do Y = 0 Tại điểm 3 lực nghiền đạt giá trị Pmax tương ứng với F(Y) = Pmax do Y = 2R * Số vòng quay của trục lệch tâm: Số vòng quay của trục lệch tâm được tính theo [1] công thức : n = Trong đó: k1 là hệ số động lực máy k1 = [0,75á 0,85] ta chọn k1 = 0,75. k2 là hệ số tính đến sự ép vỡ làm giảm lượng vật liệu trong buồng nghiền: k2 = [0,9 á 0,95], chọn k2 = 0,9. n = 3,7 (v/s) n = 60. 3,7 = 222 (v/f) * Năng suất của máy: - Năng suất của máy được tính theo [12] công thức : Q = (m3/h) Trong đó : C: là hệ số động lực, C =1 đối với máy nghiền má có chuyển động lắc phức tạp. L: là chiều dài cửa nạp, m; L = 0,9 m. B: là chiều rộng cửa nạp, m; B = 0,25 m. b: là chiều rộng cửa xả, m; b = 0,04 m. n: là tần số quay của trục lệch tâm (vòng/phút). a: là góc kẹp vật liệu (độ). Dtb : là đường kính trung bình của đá nạp, m. Dtb = B khi B 600 mm và Dtb = (0,3 á 0,4)B khi B > 900 mm. Trong trường hợp này Dtb = B = 0,25 m. Stb: là hành trình trung bình của má di động, Stb = 0,5(Sx+Sn), m. Stb = 0,5(0,0116 + 0,019) = 0,0156 m. Q = 15 m3/h *Tính công suất dẫn động: Để tính toán chính xác công suất dẫn động máy nghiền ta tính theo [13] công thức sau: N =(kW) Trong đó: + Ei chỉ số năng lượng, biểu thị sự tiêu tốn năng lượng để nghiền 1 tấn đá có kích thước đủ lớn thành đá sản phẩm có kích thước 1 mm. Giá trị tuỳ thuộc vào tính chất cơ lý của đá. Ei = [4,58 á 8,5], kw.giờ/tấn; chọn Ei= 4,58, kw.giờ/tấn. + Km: hệ số điều chỉnh Ei, phụ thuộc vào độ lớn của đá nạp . + Km=1, với Dnạp = 250 mm, thường Dnạp 210mm + Q: năng suất máy, m3/h. + g: khối lượng riêng của đá, g =1800 kg/m3 = 1,8 t/h + i: Mức độ nghiền, i === 5.25 Dtb = B = 0,25 m. Thay vào công thức ta được: N = = 41,5 (kW). Các đồ thị của phương án 1: Giải thích ý nghĩa của các đồ thị sau khi khảo sát bằng Alaska. * Đồ thị khảo sát toạ độ điểm 24 và 25: Theo như hình 4. Quỹ đạo điểm S1 (thuộc cửa nạp) và điểm S2 (thuộc cửa xả), tương ứng với điểm 24 và điểm 25 trên đồ thị của Alaska. Theo đồ thị ta có tỷ lệ giữa trục 2 và trục 1 của hệ toạ độ IFR là: Trong đó e và g là tỷ lệ giữa các trục 1 và 2 của đồ thị điểm 24 và 25. So sánh ta thấy tương ứng với tỷ lệ của điểm S1 và S2 trong quỹ đạo chuyển động của nó ở hình 4. * Đồ thị cửa nạp và cửa xả(Xem hình2 và hình7). Là đồ thị biển diễn sự thay đổi của điểm 24 (thuộc cửa nạp) và 25 (thuộc cửa xả). Theo phương của trục 1 của hệ toạ độ IFR (hình 7). Cho phép ta quan sát thấy sự thay đổi chiều rộng của cửa nạp và cửa xả trong chu kỳ làm việc của máy theo thời gian. Từ đó biết được hành trình của má di động ở tại vùng cửa nạp và cửa xả, đây chính là những thông số cần thiết cho việc tính toán năng suất của máy. * Đồ thị khảo sát góc a và b: Xem hình 8. Các đồ thị này cho phép người ta nhìn thấy được sự thay đổi độ lớn của các góc a và b (tính bằng radian theo thời gian). Đặc biệt là sự thay đổi, cũng như về độ lớn của góc a có ảnh hưởng trực tiếp như thế nào đến sự làm việc của máy và kết cấu máy.Từ đó đem ra so sánh với lý thuyết và yêu cầu về năng suất của máy có phù hợp với thực tế hay không, trong các phương án tính toán thì góc a nào phù hợp với thực tế. Sau khi chọn ra được góc a hợp lý cùng với các thông số động học của nó phù hợp thì đó chính là phương án có thể dùng để thiết kế máy. * Đồ thị khảo sát lực nghiền theo phương trục 1 và trục 2: Là đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ lớn của lực nghiền theo thời gian, từ đó cho phép ta thấy được sự thay đổi lực nghiền từ 0 đến Pmax rồi giảm dần về 0 trong một chu kỳ làm việc của máy. Lực nghiền khảo sát trong Alaska được phân tích thành hai thành phần: Một thành phần theo phương trục x (hay trục1), một thành phần theo phương trục y (hay trục2). Tuy nhiên tổng trung bình, bình phương của mỗi thành phần này thì luôn có độ lớn bằng lực nghiền thực tế trong quá trình nghiền (một chu kỳ làm việc của máy). hay: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ lớn của lực nghiền theo thời gian cho phép ta kiểm tra sự đúng đắn của lực nhập vào có đúng hay không và sự thay đổi về độ lớn của chúng tại từng thời điểm. * Đồ thị phản lực tại các khớp. Các ký hiệu RF1(x) và RF2(x) được hiểu: FR1 và FR2 là phản lực theo phương trục 1 và trục 2 của hệ toạ độ BFR cố định vật (hình 7). x : là tên khớp. (x = 1, 2, 3, 4) Các đồ thị về phản lực tại các khớp cho biết chính xác phản lực tại các khớp theo thời gian. Mục đích của việc biết rõ phản lực của các khớp là biết được trong một chu kỳ làm việc của máy thì tại thời điểm nào phản lực tại mỗi khớp đạt được giá trị lớn nhất về trị số. Điều này rất quan trọng vì nếu biết được giá trị phản lực lớn nhất về trị số tại mỗi khớp thì sẽ rất thuận tiện cho việc tính bền các chi tiết sau này. Từ việc quan sát đồ thị phản lực tại các khớp ta thấy rằng: cứ sau một thời gian bằng một nửa chu kỳ làm việc của máy thì lực nghiền đạt được giá trị lớn nhất, đồng thời các giá trị phản lực tại các khớp lúc này cũng đạt được những giá trị lớn nhất về trị số. Hình 11 bên dưới là hình minh hoạ sơ đồ phản lực của các khớp sau khi chạy chương trình Alaska trong đó các ký hiệu có ý nghĩa như sau: RF(1), RF(2), RF(3), RF(4), lần lượt là phản lực tại các khớp 1, 2, 3, 4. R1 và R2 là hai lực phân tích từ lực RF(3). Chúng có các giá trị được tính như sau: R1 = RF(3).cos(90 - a - b) R2 = RF(3).sin(90 - a - b) b Hình 11 * Phương án thứ hai: là phương án máy nghiền clanhke ta cần thiết kế: Các thông số cố định cho các phương án: Khoảng cách từ tâm trục lệch tâm đến má nghiền cố định: B1 = (1,7 á 2,1)B ; 1,98 . 150 = 296,5 mm = 0,2965 m Chiều dầy của má nghiền di động : B3 = (0,6 á 0,9)B; 0,8 . 150 = 120 mm = 0,12 m. Các khoảng cách từ thân sau của máy đến má nghiền cố định B5 = (2.5 á 5)B; 3,53 . 150 =5 30 mm = 0,53 m. B6 = (2 á 3)B; 3 . 150 = 450 mm = 0,45 m. Chiều cao tính từ cửa nạp đến cửa xả: H = (2,1 á 2,6)B ; 2,6 . 150 = 390 mm = 0,39 m. Chiều cao của má tĩnh : H2 = 520 mm = 0,52 m. Thông số này được chọn tự do nhưng phải hợp lý. ở phần dưới cũng sẽ có một số thông số có cách chọn tương tự như vậy. Khoảng cách từ điểm tì thanh chống lên má di động đến điểm dưới cùng của má di động: L21 =(0,16 á 0,32)B ; 0,32 . 150 = 48 mm = 0,048 m. Chiều dày ở phía dưới của má di động đo theo phương thẳng đứng: L22 = 115 mm = 0,115 m. Khoảng cách từ điểm treo đến tấm lát ở phía trên cùng: L23 = 90 mm = 0,09 m. Khoảng cách từ tâm trục lệch tâm đến tâm quay của thanh chống đo theo phương thẳng đứng: L5 =0,095 m. *Các thông số thay đổi theo các phương án khảo sát: Chiều cao từ điểm cao nhất của má tĩnh đến cửa xả: H1 = (2,2 á 3,5)B; 3,267 . 150 = 490 mm = 0,49 m. Chiều dài của má di động tính từ điểm treo đến điểm tì của thanh chống: L2 = 520 mm = 0,52 m. Chiều dài của thanh chống: L3 = 260 mm = 0,26 m. Khoảng cách từ tâm trục lệch tâm đến tâm quay của thanh chống đo theo phương ngang: L6 = 395 mm = 0,395 m. Bán kính lệch tâm của trục lệch tâm: r = (0,03 á 0,05)B ; 0,05 . 150 = 7,5 mm = 0,0075 m. Khối lượng chung của toàn máy: Sm =(7000 á 8000) kg chọn Sm =7000 kg. - Khối lượng của trục lệch tâm: m1 = (0,035 á 0,06). Sm m1 = 0,0357. 7000 = 250 kg. - Khối lượng của má di động: mm = (0,13 á 0,2). Sm = 0,13. 7000 = 910 kg. - Khối lượng của tấm lát nghiền: mtl=(0,035 á 0,05). Sm = 0,035. 7000 = 245 kg. Khối lượng của má nghiền di động: m2 = mm + mtl = 910 + 245 = 1155 kg. Khối lượng của thanh chống: m3 = (0,01 – 0,016). Sm m3 = 0,0107. 7000 = 75 kg. Trong phương án này ta nhận thấy: (Xem hình 2 và hình 3). Vậy phương án này đảm bảo điều kiện quay toàn vòng của trục lệch tâm. *Xác định toạ độ trọng tâm của các khâu: Xem hình 7 Trục1 ú trục x ; trục 2 ú trục y ; trục 3 ú trục z Toạ độ trọng tâm của má di động so với hệ toạ độ BFR2 là: xm = = = 0,284 m. ym = zm = 0. Toạ độ trọng tâm của tấm lát nghiền di động so với hệ BFR2 là: xtl = = = 0,329 m. ytl = = = - 0,06 m ; ztl = 0. Toạ độ trọng tâm của má nghiền di động (má di động + tấm lát) trong hệ BFR2: x2 = = 0,2935 m. y2 = Toạ độ trọng tâm của trục lệch tâm trong hệ BFR1: x1 = y1 = z1 = 0. Toạ độ trọng tâm của thanh chống trong hệ BFR3: x3 = y3 = z3 = 0. - Mô men quán tính của trục lệch tâm đối với các trục của hệ toạ độ BFR1: Vì phần lệch tâm của trục là khá nhỏ so với kích thước của trục nên ta coi trục như một hình trụ và vì trục lệch tâm nằm trên trục1 của hệ toạ độ nên mô men quán tính: m12 = m13 = Vì y1 = z1 = 0 nên đáng lẽ m11 = 0 nhưng do có những sai số nhất định nên ta chọn m11 = 0,1.10-5 kg.m2, - Mômen quán tính của má nghiền di động đối với các trục của hệ toạ độ BFR2: m21 = m2. y22 =1155.(- 0,013)2 0,195 kg.m2 m22 = m23 = m2. x22 = 1155. 0,29352 99,5 kg.m2 - Mômen quán tính của thanh chống đối với các trục toạ độ của hệ BFR3 : Do y3 = z3 = 0 nên tương tự như trên ta chọn m31 = 0,1.10-5 kg.m2 m32 = m33 = m3.x32 = 75. 0,132 1,267 kg.m2 Nạp các dữ liệu cần thiết vào chương trình ALASKA để khảo sát chuyển động và xác định các thông số cần thiết: Title May nghien ma - Phuong an 2 ! Khai bao thong so dua vao #Parameter R=.0075 L2=.52 l3=.26 l6=.395 l5=.095 #Parameter L23=.09 L21=.048 L22=.115 h2=.52 b1=.2965 #Parameter m1=250. m11=.0000001 m12=.00176 m13=.00176 #Parameter m2=1155. m21=.195 m22=99.5 m23=99.5 #Parameter m3=75. m31=.0000001 m32=1.267 m33=1.267 #Parameter n=272. ome=2*PI*n/60 phi=-PI/2 ! Khai bao vat nen (vat 0) Point 1 on 0 0 0 0 ! Tam quay truc lech tam Point 2 on 0 l5 -l6 ! Tam quay cua thanh chong Point 3 on 0 -b1 0 ! Diem tren cung cua ma nghien co dinh Point 4 on 0 -b1 -h2 ! Diem duoi cung cua ma nghien co dinh ! Khai bao truc lech tam (vat 1) Point 10 on 1 ! Diem lien ket voi truc nghien Point 11 on 1 r ! Diem lien ket voi ma nghien di dong Point 15 on 1 r/2 ! Toa do trong tam ! Khai bao ma nghien di dong (vat 2) Point 20 on 2 ! Diem lien ket voi truc lech tam Point 21 on 2 L2 ! Diem lien ket voi thanh chong Point 22 on 2 L23 ! Diem lien ket tren cung cua tam lot va ma di đong Point 23 on 2 L23 -L22 Point 24 on 2 L23+0.05 –L22 ! Diem thuoc cua nap Point 25 on 2 L2+L21-0.02 -L22 ! Diem thuoc cua xa Point 26 on 2 L2+L21 –L22 Point 27 on 2 0.2935 –0.013 ! Toa do trong tam Point 28 on 2 L2+L21 ! Diem duoi cung cua ma nghien di dong Point 29 on 2 0.322 -L22 ! Diem dat luc !Khai bao thanh chong (vat 3) Point 30 on 3 ! Diem lien ket voi ma nghien di dong Point 31 on 3 l3 ! Diem lien ket voi vat nen Point 35 on 3 l3/2 ! Toa do trong tam ! Khai bao vat the Body 1 15 m1 m11 m12 m13 Body 2 25 m2 m21 m22 m23 Body 3 35 m3 m31 m32 m33 ! Khai bao cac he toa do lien ket Frame 1 on 1 11 Frame 2 on 2 21 Frame 3 on 3 31 Frame 4 on 0 2 ! Khai bao lien ket cac vat the Joint 1 jvar 1 Revolute Bfr 0 Bfr 1 Joint 2 jvar 2 Revolute Jfr 1 Bfr 2 Joint 1 jvar 3 Revolute Jfr 2 Bfr 3 Cut Joint 1 jvar 4 Revolute Jfr 3 Jfr 4 ! Khai bao chieu cua he toa do tong the Gravity 0 -1 0 ! Khai bao thong so ban dau Init jvar 1 q -PI/2 qd ome ! Khai bao vat dan dong Cvar 1 F(t) 0 ome ! Khai bao tinh toan tich phan Integration 1 .00001 .00001 0.0 0.01 1 ! Lenh ve Geometry 1 Pline 4 1 1 3 4 2 Pline 4 1 1 10 11 4 Pline 4 1 1 20 22 23 24 25 26 28 21 22 5 Pline 4 1 1 30 31 6 Pmark 6 6 3 1 11 21 2 24 25 27 35 ! Khai bao luc Aforce 1 29 IFR F(t) 5 6 Function 5 type symbol (p2(11) + R) * 782064/(2*R) Function 6 type symbol (p2(11) + R) * 109912/(2*R) ! Ket qua Tresult 1 p2 24 1 Abscissa name p1 2 1 text Khao sat toa do diem 24 - Dau vao Tresult 2 p2 25 2 Abscissa name p1 25 2 text Khao sat toa do diem 25 - Dau ra Tresult 3 rf1 1 rf2 1 3 Text Phan luc tai khop 1(Theo he toa do BFR1-hinh7) Tresult 4 rf1 2 rf2 2 4 Text Phan luc tai khop 2(Theo he toa do BFR2-hinh7) Tresult 5 rf1 3 rf2 3 5 Text Phan luc tai khop 3(Theo he toa do BFR3-hinh7) Tresult 6 rf1 4 rf2 4 6 Text Phan luc tai khop 4(Theo he toa do BFR3-hinh7) Observable alpha radian 1 Function 1 type symbol atan((p1(25)-p1(24)/(p2(25)-p2(24))) Tresult 7 alpha 7 Text Khao sat goc Alpha (Hinh8) Observable cuaxa m 2 Function 2 type symbol b1+p1(25) Tresult 8 cuaxa 8 Text cuaxa(Xem hinh2 va hinh7) Observable cuanap m 3 Function 3 type symbol b1+p1(24) Tresult 9 cuanap 9 Text cuanap(Xem hinh2 va hinh7) Observable beta radian 4 Function 4 type symbol atan ((p(2)-p2(21))/(p1(2)-p1(21))) Tresult 10 beta 10 Text Khao sat goc Beta (Hinh8) Observable Luc1 N 5 Tresult 11 Luc1 11 Text Khao sat luc nghien theo phuong truc 1 Observable Luc2 N 6 Tresult 12 Luc2 12 Text Khao sat luc nghien theo phuong truc 2 * Sau khi chạy chương trình ta có các kết quả sau: Hành trình cửa xả: Sx = - 0,2570 - (- 0,2648) = 0,0078 m. Hành trình cửa nạp: Sn = - 0,14324 - (- 0,15481) = 0,0116 m. Chiều rộng cửa xả: b = 35 mm. Góc kẹp đá trung bình: atbo 0,278 radian 16o (Xem đồ thị ở dưới). Đường kính trung bình của đá sản phẩm: dtb = (b + Sx)/2 = (35 + 7,8)/2 18,4 mm. - Gọi là độ biến dạng của viên clanhke tại vùng cửa nạp: Dmax: là kích thước lớn nhất của viên clanhke tại cửa nạp, Dmax= B = 0,15m. : Là giá trị biến dạng dọc tương đối. Theo lý thuyết đàn hồi ta có: : là ứng suất nén của vật liệu nghiền, đối với clanhke . E: là môđun biến dạng đàn hồi, đối với clanhke E = 9,5.104 MN/m2. . . - Gọi là độ biến dạng của viên clanhke tại vùng cửa xả: . . Các điều kiện trên đảm bảo vật liệu không bị vê tròn. * Số vòng quay của trục lệch tâm: Số vòng quay của trục lệch tâm được tính theo [1] công thức: n = Trong đó: k1 là hệ số động lực máy k1 = [0,75 á 0,85] ta chọn k1 = 0,75. k2 là hệ số tính đến sự ép vỡ làm giảm lượng vật liệu trong buồng nghiền : k2 = [0,9 á 0,95], chọn k2 = 0,9. n = 4,53 (v/s) n = 60. 4,53 = 272 (v/f) * Năng suất của máy: - Năng suất của máy được tính theo [12] công thức: Q= (m3/h) Trong đó : C: là hệ số động lực, C = 1 đối với máy nghiền má có chuyển động lắc phức tạp. L: là chiều dài cửa nạp, m; L = 0,75 m. B: là chiều rộng cửa nạp, m; B = 0,15 m. b: là chiều rộng cửa xả, m; b = 0,035 m. n: là tần số quay của trục lệch tâm, (vòng/phút). a: là góc kẹp vật liệu, (độ). Dtb : là đường kính trung bình của đá nạp, m. Dtb = B khi B 600 mm và Dtb = (0,3 á 0,4)B khi B > 900 mm. Trong trường hợp này Dtb = B = 0,15 m. Stb: là hành trình trung bình của má di động, Stb = 0,5.(Sx+Sn), m. Stb = 0,5.(0,0078 + 0,0116) = 0,00969 m. Q = 8,9 (m3/h) Q = g.8,9 = 1,8. 8,9 = 16 (t/h). Trong đó g = 0,0018 kg/cm3 = 1,8 t/m3 là trọng lượng riêng của clanhke. * Tính toán công suất dẫn động : Để tính toán chính xác công suất dẫn động máy nghiền ta tính theo [13] công thức sau: N=(kW) Trong đó: + Ei chỉ số năng lượng, biểu thị sự tiêu tốn năng lượng để nghiền 1 tấn đá có kích thước đủ lớn thành đá sản phẩm có kích thước 1 mm. Giá trị tuỳ thuộc vào tính chất cơ lý của đá, Ei = [4,58 á 8,5](kw.giờ/tấn); chọn Ei = 4,58 (kw.giờ/tấn) . + Km: hệ số điều chỉnh Ei, phụ thuộc vào độ lớn của đá nạp. + Km = 1,2; với Dnạp = 150mm + Q: năng suất máy, (m3/h). + g: khối lượng riêng của đá, g =1800 kg/m3 = 1,8 t/h. + i: Mức độ nghiền, i === 4.286 Dtb = B = 0,15 m. Thay vào công thức ta được: N = = 31,5 (kW). Chọn động cơ điện không đồng bộ có kí hiệu AOP - 98 – 8 có Công suất N = 40 kW , hiệu suất 91,5% Số vòng quay của trục n = 740 (v/f). Các đồ thị của phương án 2:  -Tương tự như trên ta chọn và tính toán các thông số ta được bảng kết quả sau: Các thông số kích thước của máy nghiền má tính chọn theo tỷ lệ với kích thước cửa nạp B = 150 mm SốTT Thông số Tỷ lệ Giá trị được chọn cho các phương án PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 1 B1 , m (1.7 - 2.1)B 0.4065 0.2965 0.2965 0.2965 0.2965 0.2965 2 B3 , m (0.6 - 0.9)B 0.18 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 3 B5 , m (2.5 - 5.0)B 0.625 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 4 B6 , m (2.0 - 3.0)B 0.5 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 5 H , m (2.1 - 2.6)B 0.525 0.392 0.392 0.392 0.392 0.392 6 H2 , m 0.67 0.52 0.52 0.52 0.52 0.52 7 L21, m (0.16 - 0.32)B 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 8 L22, m 0.17 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 9 L23, m 0.13 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 10 L5, m 0.1 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 Các thông số thay đổi theo phương án khảo sát 11 H1, m (2.2 – 3.5)B 0.65 0.49 0.493 0.505 0.495 0.51 12 L2, m 0.695 0.52 0.523 0.59 0.525 0.62 13 L3, m 0.32 0.26 0.265 0.245 0.262 0.265 14 L6, m 0.545 0.395 0.4 0.47 0.4 0.48 15 r, m (0.03 – 0.05)B 0.0125 0.0075 0.0075 0.0075 0.008 0.008 16 SX, m 0.0116 0.0078 0.0072 0.0084 0.0078 0.010 17 SN, m 0.0196 0.0116 0.0116 0.0118 0.0116 0.0128 18 b, mm 40 35 29 52 33 39 19 dtb, m 20.58 18.4 14.86 26.37 16.89 20 20 b0 (20 – 25) 23.5 23.8 23 25 23.5 25 21 a0TB (15 – 20) 16 16 17 12.3 16 13 22 n(v/p) 222 272 292 228 272 215 23 Q(m3/h) 15 8.9 7 16.6 8.3 11.7 24 N(kW) 41.5 31.5 29.6 38.5 31.2 37.2 Nhận xét: - Phương án 1 là phương án khảo sát máy thực (250 x 900)mm để kiểm tra chương trình ALASKA viết ở trên có đúng hay không và với kết quả khảo sát được ta khẳng định chương trình đã viết đúng. - Các phương án còn lại là để khảo sát máy (150 x 750)mm cần thiết kế. Các phương án này chỉ khác nhau ở các thông số liên quan nhiều nhất đến quỹ đạo chuyển động, năng suất và công suất tiêu thụ của máy. Từ bảng kết quả khảo sát ta thấy rằng phương án 4 và 6 mặc dù cho năng suất cao nhưng góc a qúa nhỏ nên máy sẽ cồng kềnh, do đó ta loại 2 phương án này. - ở các phương án 2, 3 và 5 có kết quả khảo sát tương đối hợp lý, quỹ đạo chuyển động ở các phương án này gần đúng với quỹ đạo do giáo sư P.B Levenxôn kết luận, góc a cũng nằm trong giá trị cho phép. Tuy nhiên xét về mặt công suất và năng suất thì phương án 2 là hợp lý hơn cả vì: Vậy ta chọn phương án 2 để thiết kế máy. III. Chọn sơ đồ dẫn động máy: Hình 12 1. Bánh đà, 2. ổ đỡ má di động, 3. Trục lệch tâm, 4. ổ đỡ trục lệch tâm. 5. Bộ truyền đai, 6. Động cơ điện. Tỷ số truyền chung được xác định: i =, theo đó i = vậy ta đi xác định bộ truyền đai. IV.Thiết kế bộ truyền đai: -Từ đặc điểm làm việc của máy nghiền má lắc phức tạp là làm việc nặng nhọc, bộ truyền bố trí trong hệ dao động, khi gặp vật liệu quá cứng không nghiền được thì bộ truyền có tác dụng ngắt sự truyền động để bảo vệ động cơ. Mặt khác yêu cầu là bộ truyền phải đơn giản khi thiết kế và bảo dưỡng trong vận hành, như vậy bộ truyền đai là hợp lý với các yêu cầu đặt ra. Theo kinh nghiệm ta chọn sơ bộ loại đai thang, loại đai này hoạt động tốt, nhờ tác động chêm của đai hình thang nên ma sát giữa đai và bánh đai tăng lên. Đai thang được chế tạo thành vòng liền nên hoạt động ổn định. Trong quá trình chọn và tính toán, ta tính toán cho hai phương án rồi chọn ra phương án tối ưu. - Các công thức tính toán và chọn các thông số ở phần này dựa vào tài liệu [4]. Sơ bộ chọn loại đai theo công suất. Γ Д Kích thước đai: a0*h*a*z*F 27*19*32*6,9*476 32*23,5*38*8,3*692 - Đường kính bánh đai nhỏ D1,mm (bảng 5-14): 330 530 - Kiểm nghiệm vận tốc đai: v1= v1= 12,8 20,5 -Đường kính bánh đai lớn: D2 = i.D1.(1- x),mm x= 0,02 hệ số trượt. 879,6 1412,7 - Chọn D2 theo tiêu chuẩn: (bảng 5- 15) 900 1400 -Số vòng quay thực n’ của trục bị dẫn (v/f) 265,9 274,5 Sai lệch của n’ so với n nhỏ hơn 5% nên các giá trị ở trên là hợp lý. %n= 2,2% 0,9% -Tỉ số truyền thực tế: i = 2,78 2,7 -Chọn sơ bộ khoảng cách trục A (Bảng 5-16) A D2,mm 900 1400 -Tính chiều dài đai theo A sơ bộ (Công thức 5-1) Lằ,mm 3821,35 5965,26 - Chọn L theo tiêu chuẩn: (Bảng 5-12) 3750 6000 - Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1s : . 3,45 3,47 -Xác định chính xác khoảng cách trục A theo L lấy theo tiêu chuẩn: 862 1418 -Khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai: Amin = A – 0,015L 806 1328 -Khoảng cách lớn nhất để tạo lực căng đai: Amax = A + 0,03L 975 1598 -Tính góc ôm bánh nhỏ: Góc ôm cả 2 phương án đều thoả mãn 1200. 142,30 1450 - Tính số đai cần thiết Z: + Chọn ứng suất căng ban đầu: Z³ Các hệ số: +Trị số ứng suất cho phép (Bảng 5-17). +Ct: hệ số ảnh hưởng của chế độ tải trọng,(Bảng 5-6). + Ca: hệ số ảnh hưởng của góc ôm đến khả năng tải của bộ truyền , (B ảng5-18). + CV: hệ số kể