BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN, CẢI TIẾN MÁY TRỘN BÊ TÔNG DI ĐỘNG LOẠI NHỎ S K C 0 9 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN, CẢI TIẾN MÁY TRỘN BÊ TÔNG DI ĐỘNG LOẠI NHỎ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TH.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN SINH VIÊN THỰC HIỆN: HUỲNH NHẬT THÁI HỒ HỮU VỊNH Tp Hồ Chí Minh, 2011 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN LỜI CẢM ƠN!!! Nhà trường tạo điều kiện để chúng em làm quen với thực tế việc thực nghiên cứu đề tài, giúp chúng em có thêm nhiều kinh nghiệm để thực đồ án tốt nghiệp sau này, em xim chân thành cảm ơn: - Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo, phòng Quản lý Khoa học & Quan hệ Quốc tế, Thư viện trường Khoa Xây Dựng & Cơ Học ứng Dụng, toàn thể quý Thầy Cô tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em - Gửi lời tri ân đến thầy Nguyễn Văn Đoàn hướng dẫn, giúp đỡ chúng em tận tình chúng em trình nghiên cứu thực đề tài - Sau chúng em chân thành cảm ơn gia đình bạn giúp đỡ hoàn thành nghiên cứu đề tài Sinh viên thực SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2011 Giáo viên hướng dẫn Th.S Nguyễn Văn Đoàn SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………………………… Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2011 SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trong thời đại ngày nay, khoa học kỹ thuật ngày phát triển ảnh hưởng nhiều đến phát triển kinh tế nước ta chủ trương công nghiệp hóa, đại hóa đất nước đưa kinh tế sánh vai nước giới Trong hoàn cảnh nước ta nay, nhu cầu tự động hóa với ngành công nghiệp xây dựng phong phú đa dạng Tuy nhiên lâu thị trường vốn thuộc nhà sản xuất thiết bị nước có nhiều ưu công nghệ, chất lượng, việc sản xuất máy móc nước không đáp ứng mặt có ưu giá thành Vì vậy, đòi hỏi cấp bách kỹ sư trẻ không ngừng học hỏi, thiết kế loại máy ngày tốt sở kế thừa thành tựu đạt được, tiên phong đầu lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật, khoa học vào thực tiễn sản xuất Hiện nay, ngành xây dựng phát triển kéo theo loại máy trộn vật liệu xuất đa dạng nhằm giảm sức lao động, đem lại hiệu cao, từ hướng dẫn thầy Nguyễn Văn Đoàn, chúng em thực đề tài: “Thiết kế, tính toán, cải tiến máy trộn bê tông di động loại nhỏ” dựa loại máy nước để phù hợp với đất nước ta MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Trong ngành xây dựng dân dụng việc tạo mẻ vật liệu với thời gian ngắn, đảm bảo chất lượng, đạt suất cao yêu cầu mà người kỹ sư, công nhân nghề cần, lý mà thời gian học tập trường với kiến thức học hỏi từ thầy cô, với niềm đam mê nghiên cứu tìm hiểu dẫn thầy giáo Nguyễn Văn Đoàn chúng em bắt tay vào tìm hiểu,nghiên cứu thực đề tài “ thiết kế, tính toán, cải tiến máy trộn bê tông di động loại nhỏ” với mục đích cải tiến máy trộn bê tông loại nhỏ nhằm tăng suất lao động , giảm lượng bê tông bám vào thành thùng trộn dỡ vật liệu cụ thể: - Cải tiến cấu dỡ bê tông sau trộn cách quay vô lăng làm nghiêng thùng trộn góc khoảng -300 đến - 400 tay ta thay cấu tự động - Tạo moment giật làm giảm lượng bê tông bám thùng trộn sau đỗ bê tông SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN NỘI DUNG ĐỀ TÀI PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG VÀ PHÂN LOẠI MÁY TRỘN I GIỚI THIỆU CHUNG: Hiện ngành xây dựng người ta thường thấy nhiều máy trộn vật liệu phục vụ cho nhu cầu xây dựng Có nhiều dạng khác phong phú chủng loại: hỗn hợp ămiăng – xi măng, hỗn hợp vữa xây dựng, hỗn hợp bê tông,… từ vật liệu có sẵn Viêc chọn vật liệu thực với nhiều mục đích khác nhau: - Để tạo bề mặt chất phản ứng tốt - Để tăng phản ứng hóa học mức truyền nhiệt - Để thay đổi tình trạng lý vật liệu ( làm đông cứng, tinh hóa,…) - Để tạo hỗn hợp huyền phù, nhũ tương, bột dẽo Trộn bê tông máy nhanh nhiều cho bê tông chất lượng đáng tin cậy hơn, đặc biệt có phụ gia Nếu khối lượng bê tông xi măng có yêu cầu lớn sản xuất từ nhà máy bê tông, trạm trộn liên hợp, khối lượng yêu cầu không lớn sản xuất trực tiếp từ công trường máy trộn độc lập loại máy trộn bê tông phong phú chủng loại đa dạng kết cấu số máy trộn bê tông, đề cập đến loại máy trộn sử dụng rộng rãi với số lượng lớn II PHÂN LOẠI MÁY TRỘN: A Giới thiệu máy trộn bê tông: Máy trộn bê tông loại máy trộn vật liệu dùng phổ biến xây dựng, đặc biệt việc xây dựng nhà ở, tòa nhà cao ốc, công trình xây dựng, bao gồm: cát, nước, xi măng đá, có kèm theo phụ gia Sản phẩm đầu hỗn hợp bê tông có yêu cầu khác độ lõng độ đặc tùy theo nhu cầu sử dụng B Phân loại: Kiểu thùng: loại vật liệu quay thùng quay Bên thùng lưỡi dao để trộn làm phân tán nguyên liệu hỗn hợp bê tông Các cánh trộn gắn trực tiếp vào thùng trộn, thùng trộn quay cánh trộn quay theo nâng phần cốt vật liệu lên cao, sau để SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN chúng rơi tự xuống phía thùng với tạo thành hỗn hợp bê tông Kiểu máy: máy sử dụng quay cánh trộn máy Những máy kiểu khng6 đáng tin cậy máy kiểu thùng Kiểu trọng lực: vật liệu rơi xuống phía dưới tác động trọng lực qua phểu trộn cách ngẫu nhiên Nhưng bê tông trộn máy trộn nhờ trọng lực không đáng tin cậy chất lượng Kiểu trộn khí nén: không khí nén tác nhân trộn Máy han chế lắp đặt thêm máy nén khí lớn cho máy Ô tô trộn bê tông: máy trộn thùng lưu động thường chứa – 𝑚3 Các loại máy có ưu điểm nhược điểm khác tùy thuộc vào yêu cầu mục đích khác mà ta sử dụng loại máy cho phù hợp, đạt hiệu tốt Máy trộn bê tông chia thành loại máy sau dựa vào phương pháp trộn vật liệu: máy trộn cưỡng bức, máy trộn tự làm việc gián đoạn liên tục Dưới hình ảnh số loại máy trộn bê tông dùng phổ biến lĩnh vực xây dựng: Máy trộn bê tông kiểu tự kết cấu đơn giản, sử dụng dòng điện 220V – pha động xăng – diezen Dễ di chuyển, bảo dưỡng đơn giản, hiệu cao SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN THÔNG SỐ MÁY TRỘN Model Công suất Dung tích(L) 250L 1.5KW – 3.5HP 250 350L 2.2KW – 5.5HP 350 380L 2.5KW – 6HP 380 Máy trộn bê tông cố định làm việc gián đoạn Đây loại máy trộn bê tông dùng nhiều thực tế, dùng cần vận chuyển bê tông từ nơi chế biến đến công trình xây dựng, mà công trình xây dựng đặt máy trộn bê tông, diện tích không cần thiết dùng máy trộn cố định SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN PHẦN II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY TRỘN Các máy trộn có nhiều loại có tính khác nhau, cấu tạo chung chúng có phận: - Bộ cấp liệu: bao gồm máng cấp liệu phận định lượng thành phần cốt liệu khô như: đá, cát sỏi, xi măng… - Bộ phận trộn: thùng trộn - Bộ phận dỡ sản phẩm - Hệ thống cấp nước I THIẾT KẾ THÙNG TRỘN: Từ công thức tính suất máy trộn kiếu tự ta có : Q= 3600 Vsx K Tck (m3/h) (1) Trong : Q:là suât máy trộn (m3/h) + Vsx : dung tích sản xuất thùng trộn (l) +K:hệ số đông đặc bê tông xi măng K  0.65  0.7 + Tck :thời gian chu kỳ trộn = 90-180(s) ta chọn k=0.65; Tck =120 (s) Từ (1) suyra: V sx = Q.Tck 2.120   0.103 ( m ) 3600.k 3600.0.65 Hay V sx =103(l) Theo tiêu chuẩn ta có dung tích thùng trộn cần thiết kế là: Vthïng  (2  2.5)Vsx  Vthïng  200l  200(dm ) 1- Sơ đồ truyền động náy trộn bê tông xi măng hình nón cụt a Cấu tạo : SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN +Tại tiết diện lắp bánh đai (1): Trong trình gia công tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra = 2,5 …0,63 m, theo bảng 10.8, hệ số tập chung ứng suất trạng thái bề mặt: Kx = 1,1 Không dùng phương pháp tăngbền bề mặt hệ số tăng bền Ky=1 Theo bảng 10.12 hệ số tập chung ứng suất rãnh then ứng với vật liệu có b = 600 MPa K = 1,76 K = 1,54 Theo bảng 10.10 với d = 20 mm,  = 0,92; = 0,89 Xác định tỷ số: K/ K/ rãnh then tiết diện này: K/= 1,76/0,92 = 1,91 K/= 1,54/0,89 = 1,62 Xác định trị số Kdvà Kdtheo công thức( 10.25) và(10.26) K dj  K    K x  1     Ky Kdj  K    K x  1    t Ky Khi tiết diện 3-1ta tinh được: Kadj=2,01; Kd =1,72 Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp stính theo công thức(10.20) s   1 261,6   K d  a    m 2,1.0  0,05.0 Hệ số an toàn s s  s s / s2  s2     1,5 Vậy trục tiết diện lắp bánh đai (1) đảm bảo diều kiện bền mỏi Tương tự tiết diện lắp bánh đai (4) đảm bảo điều kiện bền mỏi +Tại tiết diện lắp ổ lăn (2) Tra bảng 10.11 ứng với kiểu lắp chọn, với b = 600MPa đương kính tiết diện nguy hiểm d = 30 ta tra tỷ số: K/ = 2,06 K/ =1,64 SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 24 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN Xác định trị số Kd Kd theo công thức( 10.25) và(10.26) Ta Kd = 2,16, Kd = 1,74 Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp s tính theo công thức(10.20) s   1 261,6   2,3 K d  a    m 2,16.43, 22  0,05.0 Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp s theo công thức (10.21) s   1 151,7   24, 29 K d  a    m 1,72.3,63  0.3,63 Hệ số an toàn s s  s s / s2  s2  2,3.24, 29 / 2,32  24, 292  2, 29     1,5 +Tại tiết diện lắp ổ lăn (3) Tra bảng 10.11 ứng với kiểu lắp chọn, với b = 600MPa đương kính tiết diện nguy hiểm ta tra tỷ số: K/ = 2,06 K/ =1,64 Xác định trị số Kd Kd theo công thức( 10.25) và(10.26) Ta Kd = 2,16, Kd = 1,74 Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp s tính theo công thức(10.20) s   1 261,6   9,3 K d  a    m 2,16.13  0,05.0 Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp s theo công thức (10.21) s   1 151,7   24, 29 K d  a    m 1,72.3,63  0.3,63 Hệ số an toàn s s  s s / s2  s2  9,3.24, 29 / 9,32  24, 292  8,6     1,5  Do trục đủ bền III chọn ổ đỡ cho trục: SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 25 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN Lực hướng tâm gối: Fr  X A2  YA20  02  4112  411N Fr1  X B21  YB21  02  2632  263N Lực dọc trục: Fa = N Sơ đồ tải: Fr1 Fr0 Với kết cấu trục tính toán trên, tải trọng nhỏ chịu lực hướng tâm Ta chọn ổ bi đỡ dãy cho gối Tải trọng quy ước: Q = X.V.Fr.kt.kđ X: hệ số tải trọng hướng tâm; X=1 V: hệ số kể đến vòng quay, ổ có vòng quay nên V=1 kt : hệ số kể đến ảnh hưởng nhịêt độ, nhiệt độ làm việc ổ ta chọn kt = (nhiệt độ t  100oC ) kđ: hệ số kể đến đặc tính tải trọng, trị số tra kđ = 1; Q0 = 1.1.411.1.1 = 411 N Q1 = 1.1.263.1.1 = 263 N Ta tính kiểm nghiệm khả tải cho ổ chịu tải lớn hơn, ổ 1: Khả tải động Cd tính theo công thức: Cd  Q.m L M: bậc đường cong mỏi, m = 3; L: Tuổi thọ ổ bi đỡ Với Lh = 11500 Tuổi thọ ổ lăn: L = Lh.n1.60.10-6 = 11500 350 60 10-6 = 241,5 triệu vòng Hệ số khả tải động: Cd = 0,411 241,5 = 2,55 kN Khả tải tĩnh tính toán: SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 26 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN Qt = X0.Fr + Y0.Fa = X0.Fr Với X0, Yo: hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục, tra bảng 11.6 ta có: X0 = 0,6 Qt = 0,6.0,411 = 0,246 kN  C0 = 0,246 kN Với Cd = 2,55 đường kính ngõng trục d = 30 mm, Ta tiến hành chọn ổ có kí hiệu: 700106 Với thông số: - Loại ổ : Cỡ đặc biệt nhẹ, hẹp Đường kính trong: d = 30 mm Đường kính ngoài: D = 55 mm Chiều rộng ổ: B = mm Khả tải động: C = 7,56 kN Khả tải tĩnh: C0 = 5,4kN C CHỌN BỘ LY LỢP: Ly hợp phải có khả truyền hết moment xoắn trục truyền, kết nối phải êm dịu không gây va đập hệ thống truyền lực, tách phải dứt khoát , moment quán tính phần bị động phải nhỏ, điều khiển dễ dàng kết cấu đơn giản Để đảm bảo điều kiện truyền hết moment xoắn trục truyền Mmax , moment ma sát (Mms) ly hợp xát định theo công thức sau: Mms = β.Mmax Trong : Mms :moment ma sát cần thiết ly hợp (N.m) Mmax: moment xoắn lớn trục truyền (N.m) M = 701 Nm β : hệ số dự trữ ly hợp chọn với β = (1,6 2,25) chọn β = Mms = 2.701 = 1402Nm Có nhiều loại ly hợp như: – Ly hợp ma sát: loại đĩa nhiều đĩa, loại lò xo nén biên, loại lò xo nén rung tâm loại tách li tâm li tâm – Ly hợp thủy lực: loại thủy tỉnh thủy động – Ly hợp nam châm điện SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 27 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN – Ly hợp liên hợp Ở lựa chọn ly hợp ma sát với moment ma sát Mms = 1402Nmm để truyền chuyển động lý sau: – Truyền chuyển động tương đối êm, hiệu suất tương đối cao – Ly hợp ma sát loại dùng phổ biến rộng rãi dễ dàng lựa chọn thay – Giá thành phải D TÍNH TOÁN CHO CƠ CẤU TẠO MOMENT GIẬT VÀ LÀM QUAY THÙNG TRỘN KHI ĐỖ BÊ TÔNG: I Cấu tạo nguyên lý hoạt động: Cơ cấu gồm có ba bánh ăn khớp với hình sau: - bánh gắn với giăng hai bánh gắn với trục truyền chuyển động từ động Cặp bánh cặp bánh ăn khớp ngoài, cặp bánh cặp bánh ăn khớp  Nguyên lý hoạt động truyền sau: bánh ăn khớp với bánh không ăn khớp, bánh ăn khớp bánh không ăn khớp Tại thời điểm bánh ăn khớp với hai bánh 3.Ta bố trí ăn khớp cặp bánh với với sau: - Bánh ăn khớp với sau quay ¼ vòng chúng không ăn khớp - Tiếp bánh ăn khớp với bánh quay ngược lại ¾ vòng  trình lặp lại sau vòng quay II Tính toán thiết kế: Chọn vật liệu: Ta chọn vật liệu làm bánh Cụ thể chọn vật liệu thép 45 cải thiện SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 28 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN  b  850MPa  ch  580MPa Chọn HB = 250 Ứng suất cho phép a Ứng suất tiếp xúc cho phép[σH] ứng suất uốn cho phép [σF] theo công thức 6.1 6.2: [ H ]  ( H lim S H ).Z R Z v K xH K HL [ F ]  ( F lim S F ).YR Ys K xF K FC K FL Trong đó: ZR : hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám bề mặt làm việc Zv : hệ xố xét đến ảnh hưởng vận tốc vòng KxH :hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước bánh YR : hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám bề mặt YS : hệ số xét đến độ nhạy vật liệu tập chung ưngs suất KxF :hệ số xét đến kích thước bánh ảnh hưởng đến độ bền uốn Tính thiết kế, ta lấy sơ Z R Z V K xH  YR YS K xF  KFC :hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, tải chiều nên KFC=1 SH, SF :hệ số an toàn tính tiếp xúc uốn tra bảng 6.2 ta có : SH=1,1; SF=1,75  H lim ; F lim -Ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép ứng với chu kì sở Ta có:  H lim  2.HB1  70  2.250  70  570(MPa)  F lim  1,8.HB1  1,8.250  450( MPa) KHL, KFL :hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng thời hạn phục vụ chế độ tải trọng truyền với KHL1=1, KFL1=1 SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 29 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN ứng suất tiếp xúc ( sơ bộ) cho phép : [ H ]   oH lim KHL1/SH Với SH= 1,1 Suy : [ H ] sb=570.1/1.1=518,2 MPa - ứng suất uốn ( sơ bộ) cho phép [ F ]   oF lim KFL/SF [ F ] sb= 450.1/1,75 = 257,14 MPa b Ứng suất tiếp xúc cho phép tải: [ H ]max  2,8. ch [ H ]max  2,8.580  1624[MPa] c Ứng suất uốn cho phép tải: [ F ] max=0,8  ch = 0,8.580=464 MPa Các thông số truyền – Khoảng cách trục aw12 : Theo công thức (6.15a): aw  K a (u  1) T kH  [ H ]2 u. ba T1 = 700633 (Nmm); tra Bảng 6.5 ta có: Ka=49,5; u =  ba -hệ số chọn theo bảng 6.6:  ba  0,3  0,5 chọn  ba = 0,5 k H - hệ số xét đến phân bố không tải trọng vành tính theo sức bền tiếp xúc Chọn theo bảng 6.7 với  bd  0,53. ba (u  1)  0,53.0,5.(1 1)  0,53 Chọn K H =1,03  aw12  49,5.(1  1) 700633  170[mm] 518, 22.1.0,5 Chọn aw12=170 mm – Đường kính vòng lăn bánh SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 30 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN dw = 2.aw12/(u1+1)=2.170/(1+1) = 170 (mm) – Đường kính vòng lăn bánh 3: dw3 = dw + dw/2= 255 (mm)  Các thông số ăn khớp – Xác định môđun m: m12 = (0,01  0,02) aw12 = 1,7  3,4 Theo bảng 6.8: Chọn m = - Xác định số răng: Công thức 6.31 ta có: Z 2.aw12 2.170   68 m.(u  1) 2,5(1  1) Chọn Z1= 68 (răng) , Z2 = 68.1/4= 17 Số bánh : Z3 = 3.dw3/4m = 3.255/4.2,5= 76 kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 2.T K H (u  1)  H  Z M Z H Z  [ H ] bw u.d w1 ZM :Hệ số xét đến tính vật liệu bánh ZM = 274[MPa] 1/3 ZH :Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc ZH = 1,5 Zε :Hệ số xét đến trùng khớp hai bánh Zε = 0,8 T: Moment xoắn T = 700633Nmm KH: Hệ số tải trọng tính toán tiếp súc K H  K H K H K Hv = 1,14.1,13.1,01 = 1,3 - K H =1,14 hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều - rộng vành (tra bảng 6.7) K H =1,13 -hệ số xét đến phân bố không tải trọng cho đôi - ăn khớp tra bảng 6.14 K Hv = 1,01 hệ số kể đến tải trọng động tác dụng lên vùng ăn khớp bw: bề rộng vành bw =  ba aw12 = 0,5.170 = 85mm   H  274.1,5.0,8 Ta thấy  H 2.700633.1,3.(1  1)  361 85.1.1702 < [ H ] bánh đủ bền theo độ bền tiếp xúc SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 31 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN kiểm nghiệm độ bền uốn : Công thức 6.43:  F1  2.T1 .K F Y Y YF bw d w1.m12   F 1 ,  F   F 1YF YF  [ F ]2 Y    0,571 (hệ số kể đến trùng khớp, với εα hệ số trùng 1, 75  khớp ngang) Y  (hệ số kể đến độ nghiêng răng) YF1 , YF2 - hệ số dạng bánh phụ thuộc vào số Z1, Z2 Tra bảng 6.18, với hệ số dịch chỉnh x = ta có:  YF  4, 26 YF2  3, 62 K F - hệ số tải trọng tính uốn KF = 1,9 Vậy:  F1  2.7006331 1,9.0,571.1.4, 26  179[MPa] 85.170.2,5 Và: F  179.3, 62  152[ MPa] 4, 26  F1 = 179 MPa < [F]1 = 257,14 Mpa; F2 = 152 MPa < [F]2 = 257,14 Mpa Do bánh đảm bảo điều kiện bền uốn Các thông số hình học kích thước truyền cấp nhanh: - Khoảng cách trục: aw = 126[mm] - Mô đun pháp: m = 2,5 - chiều rộng vành răng: bw = 85[mm] - Tỉ số truyền : u =1 - Góc nghiêng răng:  = 00 SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 32 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN - Số bánh răng: Z1 = 68 ; Z2 = 17, Z3 = 76 - Hệ số dịch chỉnh: x1 = x2 = -Đường kính vòng lăn: dw1 = 170 mm; dw2= 170 mm; dw3 = 255mm - Đường kính đỉnh : da1 = 174mm; da2 = 174mm; da3= 259mm - Đường kính đáy răng: df1 = 168,7mm; df2 = 168,7mm; df3= 253,75mm - Đường kính vòng sở: db1 =db2 = 159,7 mm; db3 = 239,6 mm - Góc profil gôc: α= 200; - Góc profil răng: αt= 200 - Góc ăn khớp: αtw= 200 - Hệ số dịch chỉnh xt1= xt2 = KẾT LUẬN Sau cải tiến tính toán thiết kế ta rút kết luận sau:  Mặt hạn chế: - Qua kết tính toán ta thấy tính toán cho cấu dỡ liệu(đỗ hỗn hợp bê tông sau trộn) tổn hao phần công suất cho cấu Nhưng trình tính toán ta tìm cách chọn thông số cho tối ưu phù hợp với suất làm việc nên tổn hao công suất không đáng kể - Tuy cấu có nhiều phận hầu hết đơn giản, rẽ tiền, dễ thay chế tạo  Mặt đạt được: - Tạo máy trộn với phận cải tiến đem lại hiệu suất cao - Rút ngắn thời gian trộn cho mẽ vật liệu - Tiết kiệm lượng bê tông bám dính vào thùng trộn HẠN CHẾ ĐỀ TÀI: Tuy nhiên kết đạt tiến hành lý thuyết chưa qua kiểm nghiệm thực tế nên kết đạt không hẳn ta mong muốn Mặt khác trình tính toán, thiết kế kiến thức thời gian có hạn nên việc sai sót điều tránh khỏi Vì trình độ có hạn nên nhóm chưa thể tính lực quán tính để vật liệu bám vào thành thùng SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 33 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN Chúng em mong thầy cô thông cảm mong giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy cô để chúng em khắc phục sữa chữa làm cho đề tài hoàn chỉnh hơn, chúng em xin chân thành cảm ơn!!! SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 34 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí NXB Giáo dục Tập 1, 2 Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy NXB Giáo dục TP Huế, 2006 Tập 1, Nguyễn Văn Hùng Máy xây dựng NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc Mô hình hóa sản phẩm khí với Autodesk Inventor 2008 NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2007 SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh Trang 35 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN MỤC LỤC  TÓM TẮT ĐỀ TÀI  NỘI DUNG ĐỀ TÀI Phần I :Giới thiệu chung phân loại máy trộn I Giới thiệu chung Phân loại máy trộn Phần II: Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy trộn II I Thiết kế thùng trộn Tính toán chọn động dẫn động 11 III Phân phối tỉ số truyền 14 IV Tính toán thông số 15 II Phần III:Tính toán thiết kế chi tiết cải tiến máy trộn 16 A Tính truyền đai 16 B Tính toán thiết kế trục 19 C Chọn ly hợp 27 D Tính toán cho cấu dỡ liệu tạo moment giật 28  KẾT LUẬN SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh 33 Trang 36 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ Hữu Vịnh GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN ĐOÀN Trang 37 [...]... ĐOÀN PHẦN III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CẢI TIẾN TRÊN MÁY TRỘN A TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI:  Bộ truyền đai truyền chuyển động quay cho thùng trộn và trục trung gian: I Chọn loại đai và tiết di n đai:( sử dụng đai hình thang thường) Nhìn vào biểu đồ chọn tiết di n đai ở trên: dựa vào công suất và tốc độ quay ta chọn đai ký hiệu là A có: bt = 11, b = 13, h = 8, y0 = 2,8; Di n tích tiết di n A = 81mm2... = 0.06w1  w  1.06w1  P  2,.1,06.270,3  0.993( KW ) 1000.0.75  Chọn động cơ : Với máy trộn có Pt = 0,993 (kw) suy ra ta chọn động cơ có Pđc > Pt Để tránh trường hợp quá tải khi đóng ly hợp tra trong atlas máy trục vận chuyển ta chọn động cơ dẫn động máy trộn là động cơ điện đồng với các thông số của động cơ như sau: +Kiểu động cơ :AOC2-22-4 +Công suất :Nđc=1.5 kw +số vòng quay : nđc=1400v/ph +Hiệu... trình trên ta thu được: r=165,4mm R=331 mm h1=321mm h2=276 mm Như vậy ta sẽ thiết kế thùng trộn có kích thước như sau II - Chiều dài thùng trộn : L = 597 mm - Đường kính thùng trộn : D = 662 mm - Đường kính miệng thùng : d = 2r =330.8 mm TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ DẪN ĐỘNG: Với máy trộn bê tông ximăng hình nón cụt thì vật liệu trộn trong thùng được chia làm 2 phần : + Phần vật liệu sẽ được nâng lên do... đạt được: - Tạo được máy trộn mới với bộ phận cải tiến đem lại hiệu suất cao hơn - Rút ngắn được thời gian trộn cho một mẽ vật liệu - Tiết kiệm được lượng bê tông bám dính vào thùng trộn HẠN CHẾ ĐỀ TÀI: Tuy nhiên những kết quả đạt được ở trên chỉ được tiến hành trên lý thuyết chưa qua kiểm nghiệm thực tế nên kết quả đạt không hẳn như ta mong muốn Mặt khác trong quá trình tính toán, thiết kế do kiến thức... liệu bên trong thùng thoát sạch ra ngoài một cách dễ dàng 2- Tính kích thước thùng trộn : Với thùng trộn hình nón cụt ta có tỷ số: L/D = 0.8  1 Với : L:là chiều dài thùng trộn D: đường kính thùng trộn Sơ đồ của thùng trộn hình vẽ bên: Để cho quá trình tính toán được dễ dàng ta chia thùng trộn thành 2 phần(hv): - Phần hình trụ có thể tích V1 - Phần hình nón cụt có thể là V2 H2: Sơ đồ thùng trộn Theo... ăn khớp: αtw= 200 - Hệ số dịch chỉnh xt1= xt2 = 0 KẾT LUẬN Sau khi cải tiến tính toán và thiết kế ta có thể rút ra được những kết luận như sau:  Mặt hạn chế: - Qua kết quả tính toán ta thấy rằng khi tính toán cho cơ cấu dỡ liệu(đỗ hỗn hợp bê tông sau khi trộn) thì sẽ tổn hao một phần công suất cho cơ cấu này Nhưng trong quá trình tính toán ta đã tìm cách chọn các thông số sao cho tối ưu nhất và phù... với vành răng làm thùng trộn quay và phối liệu trong thùng sẽ được trộn đều Trong quá trình trộn có thể thay đổi góc nghiêng của thùng nhưng để phối liệu được trộn đều thì thường nghiêng thùng một góc 38  450 là tốt nhất Khi đã trộn xong thì sản phẩm bê tông được lấy ra bằng cách đóng bộ ly hợp bộ ly hợp sẽ truyền chuyển động làm khung giăng đỡ thùng trộn quay ghiêng thùng trộn một góc 135 theo phương... moment ma sát Mms = 1402Nmm để truyền chuyển động vì những lý do như sau: – Truyền chuyển động tương đối êm, hiệu suất tương đối cao – Ly hợp ma sát là loại được dùng phổ biến và rộng rãi nhất do đó dễ dàng lựa chọn và thay thế – Giá thành phải chăng D TÍNH TOÁN CHO CƠ CẤU TẠO MOMENT GIẬT VÀ LÀM QUAY THÙNG TRỘN KHI ĐỖ BÊ TÔNG: I Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Cơ cấu gồm có ba bánh răng ăn khớp với... VĂN ĐOÀN 7 8 9 6 5 2 4 3 1 10 1 Động cơ 2 Bộ truyền đai 3 Trục và ổ quay thùng 4 Khung máy 5 Bánh răng nón 6 Vành răng 7 Thùng trộn 8 Cơ cấu đảo chiều quay 9 Bộ ly hợp 10 Trục trung gian b Nguyên lý làm việc: Thùng trộn có dạng hình nón cụt , bên trong có gắn 3 cánh trộn thùng được đặt trên khung giăng thông qua trục và ổ quay Khi làm việc hệ thống dẫn đọng như sau được :động SVTH: Huỳnh Nhật Thái – Hồ... tiết di n (1) chọn theo tiêu chuẩn d(1) = 20 - Tiết di n đi qua ổ lăn tại tiết di n (2) và (3) ta chọn theo tiêu chuẩn của (ngõng trục) d(2) = d(3) = 30 - Tiết di n lắp bánh đai thứ nhất tại tiết di n (4) chọn theo tiêu chuẩn d(1) = 20 Khi lắp khớp lên trục ta sử dụng then bằng để truyền mômen xoắn Khi đó, theo TCVN 2261-77 ta có thông số của các loại then được sử dụng để lắp bánh đai như sau: Tiết di n