Đang tải... (xem toàn văn)
báo cáo môn vật liệu xây dựng
NHÓM 2- VLXD HỆ THỐNG ĐỊNH LƯỢNG BÊ TÔNG NHỰA NÓNG Giáo viên hướng dẫn: Thạc sỹ Nguyễn Văn Nghĩa. Sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Chung Nguyễn Hữu Tòng Nguyễn Đức Hạnh Chu Nhất Quốc Nguyễn Sĩ Long Nguyễn Hoàng Anh 1 NHÓM 2- VLXD MỤC LỤC Chương 1 Khái quát hệ thống định lượng Bê tông nhựa nóng…………… 3 I.1 Khái niệm và vai trò hệ thống định lượng bê tông nhựa nóng…………….3 I.2 Các kiểu định lượng trên trạm bê tông nhựa nóng………………… 3 I.3 Đặc điểm của hệ thống định lượng bê tông nhựa nóng……………………6 Chương 2 Sai số của hệ thống định lượng…………………………… 9 2.1 Sai số của hệ thống định lượng……………………………………………9 2.2 Cách khắc phục sai số…………………………………………………… 11 Chương 3 Nguyên tắc lựa chọn và sử dụng đầu cân kiểu biến dạng………12 3.1 Cấu tạo…………………………………………………………………….12 3.2 Các thông số cơ bản của đầu cân kiểu biến dạng…………………………18 3.3 Lựa chọn tải trọng đầu cân………………………………………… 21 3.4 Cách mắc đầu cân…………………………………………………………21 Chương 4 Các cách bố trí buồng cân và cảm biến thường gặp trong cân bê tông nhựa nóng………………………………………………………………….24 4.1 Các cách bố trí buồng cân…………………………………………………24 4.1.1 Kết cấu sử dụng dao cân…………………………………………… 24 4.1.2 Cân trực tiếp……………………………………………………………….25 4.1.3 Các kết cấu bàn cân……………………………………………………… 27 4.2 cảm biến thường gặp trong cân bê tông nhựa nóng……………………….28 Chương 5 Chống quá tải đầu cân, chống rung đầu cân…………………….29 Chương 6 Liên hệ thực tế hệ thống cân ngoài bê tông nhựa nóng…… 32 Tài liệu tham khảo………………………………………………………… 35 2 NHÓM 2- VLXD CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐỊNH LƯỢNG BÊ TÔNG NHỰA NÓNG 1.1Khái niệm và vai trò hệ thống định lượng bê tông nhựa nóng: - Khái niệm: Hệ thống định lượng vật liệu xây dựng là hệ thống xác định một cách sơ bộ hoặc chính xác thành phần cốt liệu theo yêu cầu của mác bê tông. - Vai trò của hệ thống định lượng trong trạm bê tông nhựa nóng: + Hệ thống định lượng có vai trò đặc biệt quan trọng trong cấu trúc trạm. Nó là cấu trúc quyết định đến tốc độ, độ chính xác của trạm trộn BTNN nói riêng và hệ thống pha trộn hỗn hợp nói chung. + Quyết định đến năng suất của trạm và chất lượng của sản phẩm,đồng thời làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống nhờ tiết kiệm tối đa các vật liệu đắt tiền. 1.2 Các kiểu định lượng trên trạm bê tông nhựa nóng: Hình 1: Trạm trộn bê tông nhựa nóng 3 NHÓM 2- VLXD - Định lượng sơ bộ: Cốt liệu được đưa vào các phễu nguội riêng biêt. Mỗi phễu chứa có một loại kích thước khác nhau. Thiết bị định lượng sơ bộ đặt dưới đáy phễu có nhiệm vụ xác định lượng vật liệu vào băng tải. Có thể điều chỉnh lượng cốt liệu bằng cửa mở van. Hình 2: Các xilô cấp liệu Hình 3: Van điều chỉnh của 1 xilô cấp liệu 4 NHÓM 2- VLXD - Định lương công nghệ: Ở đây, các thành phần hỗn hợp cốt liệu bê tông asphalt sẽ được xác định một cách chính xác về khối lượng bằng cảm biến trọng lượng (Load cell). Tùy theo mác bê tông mà ta xác định trọng lượng của từng loại thành phần 1 cách chính xác. + Buồng cân cốt liệu được ghép sát với buồng cân bột đá bằng các vít. Hình 4: 1 phần buồng cân cốt liệu Hình 5: 1 phần buồng cân bột đá 5 NHÓM 2- VLXD Hình 6: 1 phần của cân nhựa đường - Định lượng thương phẩm (Cân ô tô + bê tông nhựa nóng): Đây là khâu định lượng cuối cùng trước khi đưa đến công trường, ô tô sẽ được đưa vào phía dưới cửa xả bê tông nhựa nóng để xác đinh trọng lượng, tiếp theo bê tông nhựa nóng sẽ được đổ vào bồn chứa của ô tô và hệ thống cân tĩnh phía dưới sẽ xác định khối lượng tổng của ô tô và sẽ xác định lượng bê tông nhựa nóng đã đưa ra. 1.3Đặc điểm của hệ thống định lượng bê tông nhựa nóng: - Cân tự động: Quá trình cân phải được điều khiển hoàn toàn bằng thiết bị tự động bao gồm quá trình đóng mở các nguồn cấp các thành phần khác nhau của hỗn hợp. Chọn mác bê tông cần trộn, khi đó các thành phần cát, đá nhỏ, đá mạt sẽ tự động được điền vào các ô tương ứng với trọng lượng tương ứng với 1m3 bê tông. Chỉnh sửa lại trọng lượng của các thành phần cần thiết, Sau khi nhập xong số liệu thì số liệu được chuyển xuống PLC và xử lý tín hiệu để trạm cân tự động theo yêu cầu. 6 NHÓM 2- VLXD Hình 7: Giao diện phần mềm điều khiển trạm trộn bê tông Hình 8: Đóng mở cửa nạp vào buồng cân bằng xy lanh thuỷ lực - Cân động: Là quá trình cân hoạt động đồng thời với quá trình cấp liệu, hệ vừa cân, vừa cấp liệu khi đạt yêu cầu thì ngừng cấp liệu. - Cân cộng dồn: Thực hiện cân cốt liệu sau khi sấy. Việc định lượng từng thành phần cốt liệu phụ thuộc vào mác bê tông. Sau mỗi lần cân 1 loại cốt liệu lại coi vật cân là bì để cân loại cốt liệu tiếp theo. 7 NHÓM 2- VLXD + Cân cát . Tải trọng tĩnh 1 = tải trọng của bì + khối lượng cát. + Cân đá mạt. Tải trọng tĩnh 2 = tải trọng tĩnh 1 + khối lượng đá mạt. + Cân đá nhỏ. Tải trọng tĩnh 3 = tải trọng tĩnh 2 + khối lượng đá nhỏ. + Cân đá lớn. Tải trọng tĩnh 4 = tải trọng tĩnh 3 + khối lượng đá lớn. 8 NHÓM 2- VLXD CHƯƠNG 2: SAI SỐ CỦA HỆ THỐNG ĐỊNH LƯỢNG 2.1 Sai số của hệ thống định lượng: Khi phân tích các yếu tố tác động đến buồng cân ta thấy quá trình cân luôn gặp phải những sai số, những sai số này bao gồm: - Trong quá trình làm việc hệ cân và cảm biến cân chịu tác động của các điều kiện môi trường xung quanh như sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, áp suất. Các yếu tố này sẽ tác động lên hệ cân và các cảm biến cân làm sai lệch kết quả đo. Thông thường sai số này đòi hỏi cỡ 0,5% đến 1%. - Sai số do quá trình rơi vật liệu gây ra: Trong quá trình vật liệu rơi sẽ chịu tác dụng gia tốc trọng trường (g =10m/s 2 ) gia tốc này sẽ tạo nên lực F = mg (m:là khối lương vật liệu rơi) tác động lên buồng cân. Lực này phụ thuộc vào loại vật liệu, kích cỡ vật liệu, tốc độ rơi vật liệu, độ mở cửa cấp liệu, khối lượng vật liệu. Sai số này tác động liên tục trong quá trình làm việc. Sai số này biến động liên tục trong quá trình làm viêc. Lực này sẽ mất đi hay sai số rơi tự do sẽ mất đi ngay sau khi vật nằm yên trong buồng cân. Hình 9: Buồng cân khi cốt liệu rơi 9 F : lực rơi tự do của vật liệu m : khối lượng vật liệu g : gia tốc trọng trường NHÓM 2- VLXD - Sai số do thời gian đóng cửa xả: Khi lượng vật liệu cần cân đã đủ khối lượng yêu cầu thì hệ cân và cảm biến cân sẽ phát tín hiệu tới hệ thống xử lý. Hệ thống này sẽ truyền tín hiệu điều khiển đóng cửa xả và cửa xả đóng lại không cho vật liệu rơi xuống buồng cân nữa. Từ lúc cảm biến cân phát tín hiệu đến lúc cửa xả đóng lại thì sẽ có một lượng vật liệu tiếp tục rơi vào buồng cân. Lượng vật liệu này chính là lượng vật liệu dư thừa gây nên sai số cho quá trình cân. Sai số này phụ thuộc vào độ biến thiên thời gian tác động của cửa xả, lượng vật liệu trên buồng chứa cấp liệu, áp lực khí nén, lượng vật liệu qua cửa xả… Hình 9: Nạp liệu vào buồng cân - Sai số do bố trí không đều của vật liệu trong buồng cân khi sử dụng nhiều đầu cân song song. Trong quá trình vật liệu chảy xuống buồng cân thì lượng vật liệu phân bố trong buồng cân không đồng đều mà trong trạm trộn bê tông nhựa nóng khi cân cốt liệu người ta thường sử dụng buồng cân 3 đầu cân kiểu treo. Lúc đó do sự phân bố vật liệu không đều mà lục tác động lên các đầu cân khác nhau. Điều này gây nên sai số quá trình cân vật liệu. - Sai số tích luỹ của loại vật liệu trước vào loại vật liệu sau: Trong quá trình cân cốt liệu của trạm trộn bê tông nhựa nóng người ta sử dụng phương pháp cân cộng dồn 3 đến 4 loại vật liệu. Như chúng ta đã nói ở phần sai số do thời gian đóng cửa xả, sẽ có một lượng vật liệu của loại vật liệu trước sẽ tính vào khối lượng 10 [...]... một lượng nào đó khi tổ chức hệ cân hoặc khi thay đổi vật liệu Sai số động: Là các sai số thay đổi theo quá trình cân bao gồm sai số do quá trình vật liệu rơi gây ra, sai số do sự bố trí không đều của các vật liệu Muốn khác phục sai số này thi chúng ta phải hiệu chỉnh liên tục, tính toán lượng bù trừ thích hợp Vi dụ:khi tính toán khối lượng vật liệu chúng ta phải trừ đi một lượng nhất định do quá đóng... gặp trong trạm bê tông nhựa nóng: - Loại 1: Chịu biến dạng kéo - Loại 2: Chịu biến dạng uốn 28 NHÓM 2- VLXD CHƯƠNG 5: CHỐNG QUÁ TẢI, CHỐNG RUNG ĐẦU CÂN - Đổ vật liệu với gia tốc cao, khối lượng lớn, vật liền khối: Tốc độ nạp liệu quá cao, vật liệu quá cứng đổ lên buồng cân có độ cứng cao có thể gây nên những xung lực quá lớn gây phá huỷ đầu cân Do vậy khi thiết kế phải tính dự trữ cho lực rơi tự do...NHÓM 2- VLXD cho loại vật liệu liền sau nó Do đó dẫn đến sai số quá trình cân các loại vật liệu từ thứ 2 trở về sau Sai số do các thiết bị phụ trợ gây nên: Trong quá trình cân tự động, các thiết bị nạp và xả phải được gắn sao cho khi các thiết bị này tác động,... trí các đầu cân xa nhau Bố trí các đầu cân xa nhau để giảm độ cứng cho buồng cân, tránh phá huỷ đầu cân Khi cốt liệu đổ xuống buồng cân sẽ tạo ra xung lực lớn nhất ở giữa buồng cân, xung lực này do trọng lượng của cốt liệu ( P = m.g) với g là gia tốc rơi của cốt liệu, m là khối lượng của cốt liệu Sự ảnh hưởng của xung lực sẽ giảm dần ra phía ngoài buồng cân Bố trí các đầu cân càng xa tâm của xung lực... gia tốc * khối lượng vật treo, đủ để phá huỷ đầu cân Thường gặp khi xe chở thiết bị vận chuyển trên đường gặp ổ gà, đường công trường,… Để tránh các hư hỏng loại này, cần có biện pháp chống rung xóc 29 NHÓM 2- VLXD cho thiết bị, khi di chuyển hệ cân phải được gông cứng ( nhưng đầu cân phải ở trạng thái tự do) Chất tải quá lớn: Đổ vật liệu lên buồng cân quá giới hạn cho phép hoặc đặt vật nặng quá giới... định do quá đóng của xả gây ra Độ chính xác của quá trình cân động có thể đạt đến 0,5% đến 5% tùy theo loại vật liệu và tốc độ cân 11 NHÓM 2- VLXD CHƯƠNG 3: NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG ĐẦU CÂN KIỂU BIẾN DẠNG Đầu cân là thiết bị quan trọng của hệ thống cân, thông qua hệ thống cơ khí tải trọng của vật cân, bì cân và bàn cân sẽ được chuyển đến cảm biến cân Cảm biến cân có nhiều loại nhưng trong thực tế... bì - trọng lượng vật cân - Lực va chạm khi vật cân+bì chạm vào buồng cân - Lực gia tốc của toàn bộ hệ đo nếu hệ đo chuyển dộng có gia tốc Thông thường để đảm bảo an toàn cho đầu cân,người ta chọn tải trọng định mức của đầu cân lớn gấp 2 lần tải trọng tĩnh.Tải trọng tĩnh là tải trọng đặt lên đầu cân khi hệ ở trạng thái ổn định ko có gia tốc: Tải trọng tĩnh = tải trọng bì + khối lượng vật cân Ví dụ khi... Được sử dụng để cân hỗn hợp cốt liệu nóng 26 NHÓM 2- VLXD Hình 27: Cấu trúc treo 3 đầu cân và ảnh buồng cân cốt liệu nóng + Ưu điểm: Kết cấu vững chắc, phân bố tải trọng xác định + Nhược điểm: Phân bố tải trọng không đều, 1 đầu cân thường chịu tải trọng lớn gấp đôi các đầu cân còn lại Tải trọng yêu cầu của đầu cân lớn Đặc biệt khi có sự cố Thường được sự dụng trong cân cốt liệu 4.1.3 Các kết cấu bàn cân:... trọng tác dụng lực lên điện trở strain gauge Từ đó thông qua việc đo điện áp giữa 2 nhánh cầu ta có thể xác định được độ lớn của lực tác dụng lên đầu cân Giả sử ta cấp nguồn vào là 10V thì cứ 100kg vật liệu sẽ chuyển thành 2mV tương ứng khi đó điện áp ra của đầu cân là 20mV Người ta thường bố trí điện trở strain gauge trên các thanh chịu lực mà có thể đàn hồi, thường là khối nhôm hoặc thép không gỉ,... độ dao động của buồng cân nhằm bảo vệ đầu cân Lò xo giảm chấn lắp vào các buồng cân hay xe skip được bố trí theo phương chịu lực không mong muốn Với hệ thống cân trong trạm bê tông nhựa nóng: Khi đổ vật liệu xuống buồng cân, sẽ phát sinh thêm các lực tác động vào buồng cân theo phương dọc trục (song song với đầu cân treo) Vì vậy cần thiết kế lò xo giảm chấn để đề phòng trường hợp buồng cân bị đẩy xuống . rơi) tác động lên buồng cân. Lực này phụ thuộc vào loại vật liệu, kích cỡ vật liệu, tốc độ rơi vật liệu, độ mở cửa cấp liệu, khối lượng vật liệu. Sai số này tác động liên tục trong quá trình làm. vật liệu rơi xuống buồng cân nữa. Từ lúc cảm biến cân phát tín hiệu đến lúc cửa xả đóng lại thì sẽ có một lượng vật liệu tiếp tục rơi vào buồng cân. Lượng vật liệu này chính là lượng vật liệu. động của cửa xả, lượng vật liệu trên buồng chứa cấp liệu, áp lực khí nén, lượng vật liệu qua cửa xả… Hình 9: Nạp liệu vào buồng cân - Sai số do bố trí không đều của vật liệu trong buồng cân khi