Báo cáo Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ gây sử dụng trong thiết bị mỏ

Bé c«ng th−¬ng

TËp ®oµn c«ng nghiÖp than - kho¸ng s¶n viÖt nam

ViÖn c¬ khÝ n¨ng l−îng vµ má - tkv

B¸o c¸o tæng kÕt

®Ò tµi nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ

nghiªn cøu

thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé g©y rung

sö dông trong thiÕt bÞ má

c¬ quan chñ qu¶n: Bé C«ng Th−¬ng

c¬ quan chñ tr×:

ViÖn c¬ khÝ N¨ng l−îng vµ Má

chñ nhiÖm ®Ò tµi

La V¨n Töu

DuyÖt viÖn

6784

12/4/2008

Hµ néi - 2007

C¬ quan thùc hiÖn vµ ®¬n vÞ phèi hîp chÝnh

Sè T.T Tªn ®Ò tµi

C¬ quan thùc hiÖn

§¬n vÞ phèi hîp

C«ng ty tuyÓn than Cöa

¤ng - TKV

Nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ ViÖn c¬ khÝ N¨ng

t¹o bé g©y rung sö dông l−îng vµ Má - TKV

trong thiÕt bÞ má

1

Nh÷ng ng−êi thùc hiÖn vµ phèi hîp chÝnh

Sè

T.T

1

2

3

4

5

6

7

Hä vµ tªn

La V¨n Töu

Lª Ninh

L©m §øc Kh¶i

Lª V¨n TiÒm

Vò Quang ViÖt

D−¬ng Anh Tu©n

Häc vÞ

Chøc vô

§¬n vÞ c«ng t¸c

TS

KS

Tr−ëng phßng ViÖn c¬ khÝ N¨ng l−îng vµ má

C¸n bé KT

Phã phßng

-nt-

C«ng ty tuyÓn than Cöa ¤ng

NguyÔn Hång §iÖp KS

2

Bµi tãm t¾t

Rung lµ sù dao ®éng c−ìng bøc cña mét hÖ ®µn håi. §Ó dao ®éng kh«ng bÞ t¾t

dÇn do ma s¸t ph¶i duy tr× mét nguån xung kÝch thÝch (bé g©y rung). HiÖu øng rung c¬

häc ®· ®−îc ¸p dông réng r·i vµo ®êi sèng tõ buæi s¬ khai cña nh©n lo¹i. Trong ngµnh

c«ng nghiÖp má, c¸c thiÕt bÞ øng dông kü thuËt rung gåm b¨ng t¶i, m¸y cÊp liÖu, m¸y

sµng, ®Çm dïi, ®Çm bµn, ®Çm cãc...Nh×n chung ®a sè c¸c bé g©y rung cña c¸c thiÕt bÞ

c«ng t¸c ®Òu ®−îc dÉn ®éng b»ng ®éng c¬ ®iÖn, cßn xung kÝch thÝch lµ lùc li t©m do

c¸c thít lÖch t©m sinh ra trong chuyÓn ®éng quay. V× chñng lo¹i vµ kÝch th−íc thiÕt bÞ

ngµnh má rÊt ®a d¹ng mµ kiÓu kÕt cÊu vµ cì kÝch th−íc c¸c bé g©y rung còng rÊt ®a

d¹ng. Trong tËp hîp ®a d¹ng cña c¸c kiÓu bé g©y rung, bé g©y rung sµng tù c©n b»ng

(самобалансный грохот) ®−îc chän lµm ®èi t−îng nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o.

Nguyªn mÉu dïng lµm ®èi t−îng nghiªn cøu lµ c¸c bé g©y rung cho sµng kiÓu WP (Ba

Lan) vµ sµng 2,4x4,2 D.D Low - Head (Boliden Allis - Australia). ViÖc chän bé g©y

rung cho sµng tù c©n b»ng lµm ®èi t−îng nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o cña ®Ò tµi dùa

trªn nh÷ng c¨n cø sau:

1- Sµng tù c©n b»ng ®−îc sö dông nhiÒu trong s¶n xuÊt, ®Æc biÖt lµ trong d©y

chuyÒn c«ng nghÖ tuyÓn than;

2- NhiÒu bé g©y rung c¸c sµng mua cña n−íc ngoµi trong vËn hµnh ®· qu¸ r¬

r·o cÇn thay míi;

3- Bé g©y rung sµng kh«ng ®−îc s¶n xuÊt theo lo¹t lín, nÕu ®Æt mua ë n−íc

ngoµi víi sè l−îng kh«ng nhiÒu sÏ t¨ng thªm chi phÝ vµ th−êng kh«ng chñ ®éng ®−îc

vÒ mÆt thêi gian;

4- Bé g©y rung lµ mét ®¬n vÞ l¾p ®éc lËp nh−ng víi nh÷ng thay ®æi theo tÝnh

to¸n cã thÓ dïng chung cho nhiÒu cì sµng kh¸c nhau;

5- Khèi l−îng vµ kÝch th−íc cña bé g©y rung kh¸ lín, chÕ t¹o vµ l¾p r¸p t−¬ng

®èi khã, v× vËy th«ng qua c«ng t¸c thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé g©y rung nµy sÏ cã kinh

nghiÖm thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c bé g©y rung cã yªu cÇu kü thuËt cao h¬n.

6- §· n¾m b¾t ®−îc mét sè −u nh−îc ®iÓm vÒ kÕt cÊu cña bé g©y rung sµng tù

c©n b»ng nhËp ngo¹i nªn viÖc tù nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o trong n−íc theo mÉu cho

kh¶ n¨ng thµnh c«ng cao h¬n, rót ng¾n ®−îc thêi gian h¬n;

7- ViÖc thö nghiÖm c«ng nghiÖp bé g©y rung sµng, mét b−íc rÊt quan träng

kh«ng thÓ thiÕu trong c«ng t¸c nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o s¶n phÈm c¬ khÝ nãi chung,

cã nh÷ng ®iÒu kiÖn thuËn lîi h¬n v× hiÖn tr−êng thö nghiÖm lµ c¸c d©y chuyÒn s¶n

xuÊt hiÖn ®ang ho¹t ®éng t¹i c¸c nhµ m¸y tuyÓn, c¸c c«ng tr−êng khai th¸c than, thiÕt

bÞ ®o kiÓm t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n kh«ng ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao...

Trong ®Ò tµi nghiªn cøu nµy, bé g©y rung ®−îc ®Þnh ký hiÖu b»ng ch÷ vµ sè lµ

BR 4e. ý nghÜa cña ký hiÖu nh− sau:

BR- c¸c ch÷ c¸i ®Çu tiªn cña hai tõ "bé rung";

4- gi¸ trÞ biªn ®é dao ®éng thÊp nhÊt khi lµm viÖc: 4 mm;

e- nguyªn lý t¹o lùc c−ìng bøc g©y rung: lÖch t©m (eccentric)

3

V× lµ bé g©y rung cho sµng tù c©n b»ng nªn viÖc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè

cña nã ph¶i xuÊt ph¸t tõ yªu cÇu vÒ c¸c th«ng sè lµm viÖc cña chÝnh b¶n th©n sµng.

Trong ®Ò tµi nghiªn cøu nµy, sµng ®−îc tÝnh to¸n víi n¨ng suÊt 150 tÊn.h^-1. C«ng dông

lµ ph©n lo¹i s¶n phÈm thµnh 3 cÊp: +50 mm; +13...50 mm vµ -13 mm (sµng 2 mÆt

l−íi). ViÖc tÝnh to¸n c¸c th«ng sè kü thuËt cña sµng vµ cña bé rung ®−îc thùc hiÖn

trªn m¸y vi tÝnh víi ch−¬ng tr×nh ®−îc viÕt b»ng ng«n ng÷ lËp tr×nh Microsoft Visual

Basic 6.0.

Do kÕt cÊu truyÒn ®éng cña bé g©y rung kh«ng qu¸ phøc t¹p, gièng nh− mét

hép gi¶m tèc tû sè truyÒn 1:1, vµ kÝch th−íc cña hai trôc truyÒn c¬ b¶n lÊy theo mÉu

nªn viÖc tÝnh to¸n bÒn kh«ng mang nhiÒu ý nghÜa khoa häc do ®ã kh«ng ®−îc ®Ò cËp

trong b¸o c¸o. Thùc tÕ cho thÊy chÊt l−îng vµ tuæi bÒn cña c¸c bé g©y rung phÇn lín

phô thuéc vµo chÊt l−îng c¸c æ bi ®ì vµ mèi l¾p ghÐp, v× vËy cÇn ph¶i nghiÖm bÒn.

ViÖc nghiÖm bÒn c¸c lo¹i æ bi ®ì ®· chän theo ph−¬ng diÖn kÕt cÊu còng ®−îc thùc

hiÖn b»ng ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh*. KÕt qu¶ cho thÊy víi chÕ ®é t¶i sµng n¨ng suÊt 150

tÊn.h^-1, tÇn sè dao ®éng 750 lÇn.ph^-1, tuæi thä tÝnh to¸n cña c¸c æ bi ®ì cña bé g©y rung

lµ 74.3269,4 h.

Bé tµi liÖu kü thuËt phôc vô cho c«ng t¸c chÕ t¹o bé g©y rung lµ b¶n vÏ thiÕt kÕ

vµ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o mét sè chi tiÕt chÝnh. Bé b¶n vÏ thiÕt kÕ víi ®Çy ®ñ c¸c

yªu cÇu kü thuËt ®−îc lËp trªn c¬ së kÕt hîp gi÷a tÝnh to¸n lý thuyÕt khèi l−îng thít

lÖch t©m vµ kÝch th−íc h×nh häc cña bé rung mÉu.

C¸c chi tiÕt cña bé g©y rung sau khi chÕ t¹o ®· ®−îc kiÓm tra nghiÖm thu tr−íc

khi l¾p r¸p toµn bé. Bé g©y rung sau khi l¾p ®· ®−îc nghiÖm thu xuÊt x−ëng sau ®ã

®−a vµo thö nghiÖm c«ng nghiÖp theo ch−¬ng tr×nh t¹i nhµ m¸y tuyÓn than II Cöa ¤ng

trªn sµng 415. KÕt qu¶ b−íc ®Çu cho thÊy bé g©y rung BR 4e ®¶m b¶o sµng ho¹t ®éng

æn ®Þnh ®¶m b¶o n¨ng suÊt vµ hiÖu suÊt nh− tÝnh to¸n, biªn ®é dao ®éng cña th©n sµng

l¾p bé g©y rung BR 4e trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt ®o ®−îc lµ 5 ± 1,5 mm.

*øng dông kÕt qu¶ ®Ò tµi nghiÖn cøu ''X©y dùng c¸c c¬ së d÷ liÖu phôc vô c«ng t¸c

thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm c¬ khÝ"- Chñ nhiÖm ®Ò tµi: KS Qu¸ch Nghiªm S¬n

4

Môc lôc

Lêi më ®Çu ................................................................................................. 6

Ch−¬ng 1. VÒ mét sè lo¹i bé g©y rung..........................................

Sö dung trong thiÕt bÞ má........................................... 7

1-1. T×nh h×nh sö dông .................................................................................... 7

1-2 T×nh h×nh nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o...................................................... 13

Ch−¬ng 2. chän kiÓu bé g©y rung lµm..........................................

®èi t−îng nghiªn cøu thiÕt kÕ.................................... 15

2.1. C¸c c¬ së ®Ó lùa chän............................................................................... 15

2.2. Ph¹m vi sö dông cña bé rung ................................................................... 15

2.3. KÕt cÊu cña bé g©y rung ®· chän vµ ®Æc tÝnh kü thuËt............................. 16

Ch−¬ng 3. tÝnh to¸n thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé g©y rung sµng.. 18

3.1. TÝnh c¸c th«ng sè kÕt cÊu cña sµng.......................................................... 18

3.2. TÝnh ph©n bè t¶i cña dßng vËt liÖu trªn mÆt sµng..................................... 22

3.3. TÝnh bé g©y rung ...................................................................................... 24

3.4. ThiÕt kÕ bé g©y rung................................................................................. 30

3.5. C«ng nghÖ chÕ t¹o bé g©y rung................................................................ 30

Ch−¬ng 4. Thö nghiÖm bé g©y rung............................................................... 50

Ch−¬ng 5. KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ.................................................................... 53

Lêi c¸m ¬n ................................................................................................. 54

Tµi liÖu tham kh¶o

5

Lêi më ®Çu

Rung trong vËt lý lµ sù dao ®éng c¬ häc cña mét vËt thÓ r¾n theo tÇn sè vµ biªn

®é nhÊt ®Þnh tïy thuéc vµo trÞ sè cña lùc kÝch thÝch vµ tÝnh chÊt cña hÖ ®µn håi. HiÖn

t−îng rung ®· ®−îc biÕt ®Õn ngay tõ buæi ®Çu s¬ khai cña lÞch sö x· héi loµi ng−êi, vÝ

dô nhê øng dông rung mµ con ng−êi cã ®−îc thµnh c«ng trong h¸i l−îm hoa qu¶, rò

s¹ch c«n trïng lÉn trong thøc ¨n, vÒ sau lµ r©y bét, h¹t ngò cèc...Trong x· héi hiÖn ®¹i,

kü thuËt rung tõ l©u ®· ®−îc nghiªn cøu øng dông trong chÕ t¹o m¸y, vÝ dô nh− m¸y

massage dïng trong y tÕ; ®Çm cãc, ®Çm bµn, ®Çm dïi, bµn rung, m¸y ®ãng / nhæ cäc

dïng trong x©y dùng, vËn t¶i, ®óc - luyÖn kim; sµng, m¸y cÊp liÖu dïng trong tuyÓn

kho¸ng, s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng, c«ng nghiÖp chÕ biÕn thùc phÈm, chÕ biÕn thøc ¨n

gia sóc...

Ngµnh c«ng nghiÖp má lµ mét ngµnh Kinh tÕ - Kü thuËt tæng hîp gåm nhiÒu

lÜnh vùc kü thuËt chuyªn ngµnh nh− kh¶o s¸t ®Þa h×nh më khai tr−êng, khai th¸c, vËn

t¶i, tuyÓn - chÕ biÕn kho¸ng sµng cã Ých. Trong ngµnh má n−íc ta, c¸c lo¹i m¸y mãc,

thiÕt bÞ cã øng dông kü thuËt rung trong c«ng t¸c lµm ®−êng më khai tr−êng lµ c¸c

lo¹i ®Çm rung, qu¶ lu rung...; trong vËn t¶i, tuyÓn - chÕ biÕn kho¸ng sµng lµ m¸ng vËn

t¶i, m¸y cÊp liÖu, m¸y sµng...C¸c lo¹i thiÕt bÞ nµy chñ yÕu lµ s¶n phÈm nhËp ngo¹i.

Trong qu¸ tr×nh sö dông thiÕt bÞ, c¸c chi tiÕt m¸y bÞ h− háng ®−îc söa ch÷a phôc håi

®Ó kÞp thêi phôc vô s¶n xuÊt, ®ång thêi ë mét møc ®é nµo ®ã gãp phÇn tiÕt kiÖm ngo¹i

tÖ do kh«ng ph¶i nhËp ngo¹i. ViÖc nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o míi nh÷ng bé g©y rung

cô thÓ cho riªng tõng lo¹i thiÕt bÞ ch−a ®−îc ®¬n vÞ nµo trong n−íc tiÕn hµnh. Víi

nh÷ng chñng lo¹i m¸y vµ ph¹m vi sö dông réng r·i nh− ®· ®Ò cËp ë trªn, trong ph¹m

vi ®Ò tµi nghiªn cøu nµy chØ cã thÓ chän mét kiÓu bé g©y rung lµm ®èi t−îng nghiªn

cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o, ®ã lµ bé g©y rung dïng cho sµng tù c©n b»ng (самобалансный

грохот) ®−îc sö dông trong c¸c nhµ m¸y tuyÓn than (NMTT).

Môc tiªu cña ®Ò tµi lµ ph©n tÝch lùa chän mÉu s¶n phÈm ®iÓn h×nh, ®−îc nhiÒu

kh¸ch hµng tin dïng ®Ó thiÕt kÕ, chÕ t¹o s¶n phÈm néi ®Þa ho¸ phï hîp víi c¸c ®iÒu

kiÖn vÒ nguyªn vËt liÖu, thiÕt bÞ gia c«ng c¬ khÝ hiÖn cã trong n−íc; tÝnh n¨ng kü thuËt

vµ ®é tin cËy cña s¶n phÈm nghiªn cøu t−¬ng ®−¬ng víi s¶n phÈm cïng lo¹i cña n−íc

ngoµi.

6

Ch−¬ng 1. vÒ mét sè lo¹i bé g©y rung sö dông trong ThiÕt bÞ má

1-1. T×nh h×nh sö dông

1-1-1. Trong thiÕt bÞ tuyÓn than

Trong c«ng nghÖ tuyÓn than, m¸y sµng, m¸y cÊp liÖu lµ nh÷ng thiÕt bÞ øng dông

kü thuËt rung. HiÖn nay ngµnh Than - Kho¸ng s¶n ViÖt Nam cã ba nhµ m¸y tuyÓn

than cã d©y chuyÒn c«ng nghÖ kh¸ hiÖn ®¹i, chóng tËp trung chñ yÕu t¹i ®Þa phËn tØnh

Qu¶ng Ninh: Nhµ m¸y tuyÓn than Cöa ¤ng ë thÞ trÊn Cöa ¤ng; Nhµ m¸y tuyÓn than

Nam CÇu Tr¾ng ë Hßn Gai; Nhµ m¸y tuyÓn than Vµng Danh ë mÆt b»ng c«ng nghiÖp

má Vµng Danh. S¬ ®å c«ng nghÖ tuyÓn cña c¸c nhµ m¸y tuyÓn nh− sau:

a) Nhµ m¸y tuyÓn than Cöa ¤ng, CÈm Ph¶

Than nguyªn khai kÐo vÒ tõ má

M¸y ®Ëp

Cyclone

c« ®Æc

Sµng chuÈn bÞ

0 ÷ 100 mm

0 ÷ 1 mm

B· th¶i

M¸y l¾ng

+15 ÷ 35 mm

+35 ÷ 100 mm

§¸nh ®èng

M¸y sµng

...

B· th¶i

Cyclone

m«i tr−êng nÆng II

Cyclone

m«i tr−êng nÆng I

0 ÷ 15 mm

+6 ÷ 15

mm

+15 ÷ 35

mm

M¸y sµng

ph©n lo¹i

M¸y sµng

Ph©n lo¹i

0÷ 6 mm

C¸m 3

Côc3

+35÷ 50 mm

Côc1, 2

S¶n phÈm

Sµng rãc n−íc

+50÷ 100 mm trung gian

Côc 5

Côc 4

C¸m 1, 2

H×nh 1.1. S¬ ®å mét d©y chuyÒn c«ng nghÖ tuyÓn chÝnh cña NMTT Cöa ¤ng

7

b) Nhµ m¸y tuyÓn than Nam CÇu Tr¾ng, Hßn Gai

§¸ th¶i

Than nguyªn khai

kÐo vÒ tõ má

Sµng s¬ bé

0 ÷ 50 mm

+50 mm

C¸m 0 ÷ 6 mm

Sµng khö c¸m kh«

M¸y ®Ëp

+6 ÷ 50 mm

0 ÷ 0,75mm

§¸ th¶i

Cyclone

M¸y l¾ng

c« ®Æc

0 ÷ 0,75 mm

+0,75 ÷ 6 mm

M¸y sµng röa

+6 ÷ 50 mm

M¸y sµng lo¹i dÞ vËt

+6 ÷ 50 mm

Gç ®Çu mÈu

B· th¶i trung gian

Cyclone

m«i tr−êng nÆng

0 ÷ 6 mm

M¸y sµng rãc n−íc

+35 ÷ 50 mm

+6 ÷ 15 mm

M¸y sµng ph©n lo¹i

+15 ÷ 35 mm

Côc 4

Côc 3

Côc 5

H×nh 1.2. S¬ ®å mét d©y chuyÒn c«ng nghÖ tuyÓn chÝnh cña

NMTT Nam CÇu tr¾ng

8

c) Nhµ m¸y tuyÓn than Vµng Danh.

Than nguyªn khai kÐo vÒ tõ má

0 ÷ 400 mm

+120 mm

M¸y ®Ëp hµm

PE khe 120 mm

Sµng song khe 120 mm

B·i QLN (NK)

C¸m SP (0 ÷15)

Sµng ph©n lo¹i

Côc NK (15÷120)

Bun ke côc (NK)

C¸m (0 ÷ 10)

Sµng t¸ch c¸m kh«

Côc (18÷120)

§¸ (10÷120)

Sµng röa c¸m

M¸y tuyÓn CKB-20

BÓ c« ®Æc

Hè gÇu n©ng (0 ÷18)

Sµng t¸ch huyÒn phï

Sµng ph©n lo¹i

(n−íc bïn than)

Sµng röa c¸m

Côc SP (40÷90)

C¸m (1÷18)

M¸y tuyÓn Cyclone

C¸m s¹ch(1÷18)

Côc SP (+90)

C¸m trung gian

Côc 18÷40

§¸ trung gian

Sµng t¸ch huyÒn phï

M¸y tuyÓn Cyclone

Than s¹ch

Sµng rãc n−íc

Côc SP (22÷40)

Côc SP (6÷22)

Sµng ph©n lo¹i

SP c¸m 3 (0÷6)

H×nh 1.3. S¬ ®å mét d©y chuyÒn c«ng nghÖ tuyÓn chÝnh cña NMTT Vµng Danh

9

Trong 3 nhµ m¸y tuyÓn than nªu trªn, nhµ m¸y tuyÓn than Cöa ¤ng vµ nhµ m¸y

tuyÓn than Nam CÇu Tr¾ng sö dông c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ cña h·ng BMCH (Australia),

nhµ m¸y tuyÓn than Vµng Danh sö dông c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ cña Liªn X« cò, nay lµ

Céng hßa Liªn bang Nga. Nhµ m¸y tuyÓn than Cöa ¤ng tuyÓn than c¸c má khu vùc

CÈm Ph¶. Theo yªu cÇu c«ng nghÖ, nhµ m¸y nµy chØ nhËn than cÊp h¹t -100 mm kÐo

vÒ tõ c¸c má nh−ng v× kh©u sµng s¬ bé t¹i má vÉn kh«ng lo¹i hÕt côc qu¸ cì nªn vÉn

cÇn ®Õn kh©u ®Ëp vµ sµng chuÈn bÞ (ph©n lo¹i) than tr−íc khi vµo tuyÓn. Nhµ m¸y

tuyÓn than Nam CÇu Tr¾ng tuyÓn than c¸c má khu vùc Hßn Gai vµ chØ nhËn than

®· ®−îc sµng s¬ bé t¹i má cÊp h¹t -50 mm. Nhµ m¸y tuyÓn than Vµng Danh phôc vô

chñ yÕu cho má than Vµng Danh nªn ®−îc x©y dùng ngay trªn mÆt b»ng c«ng nghiÖp

cña má. Than nguyªn khai cì h¹t a_max= 400 mm tr−íc khi vµo tuyÓn ®−îc ph©n lo¹i s¬

bé b»ng sµng song, kÝch th−íc khe 120 mm, côc qu¸ cì ®−îc ®Ëp l¹i vµ cïng ®æ trôc

tiÕp xuèng bun ke nhµ m¸y tuyÓn. §é s©u tuyÓn than côc Vµng Danh lµ +18 mm nªn

than tõ bun ke ph¶i ®−îc khö c¸m b»ng sµng kh« còng nh− sµng −ít. Sµng ph©n lo¹i

vµ rãc n−íc ë tuyÓn than Cöa ¤ng vµ Nam CÇu Tr¾ng lµ lo¹i sµng tù c©n b»ng, sµng

rung qu¸n tÝnh do c¸c h·ng chÕ t¹o m¸y nh− Boliden Allis (Australia), Polmag (Ba

Lan) s¶n xuÊt. ë tuyÓn than Vµng Danh, c¸c lo¹i sµng ®−îc sö dông lµ sµng rung qu¸n

tÝnh vµ sµng tù c©n b»ng do nhµ m¸y Lugansk (Ucraina thuéc Liªn X« cò) chÕ t¹o.

Thùc tÕ trang bÞ c¸c lo¹i sµng, m¸y cÊp liÖu trong c¸c d©y chuyÒn c«ng nghÖ

®ang ho¹t ®éng nªu trªn ®−îc ®−a vµo b¶ng 1.1

B¶ng 1.1

KÝ hiÖu/ Cì

kÝch th−íc

mÆt sµng

4

§Æc ®iÓm

cña bé g©y

rung

Sè

T.T

N¬i sö

dông

Lo¹i

sµng

C«ng dông trong

d©y chuyÒn

Sè

l−îng

1

2

3

5

6

7

Ph©n lo¹i vµ rãc

n−íc s¶n phÈm

tuyÓn sau m¸y

l¾ng

2,4x4,2 D.D

Low - Head ®éc lËp víi

®éng c¬ dÉn

D¹ng hép

08

®éng

1,8x4,2 D.D

Low - Head

Ph©n lo¹i s¶n

phÈm

Rãc n−íc s¶n

phÈm

Rãc n−íc s¶n

phÈm

05

04

Sµng tù

c©n

b»ng

NMTT

Cöa ¤ng

1

1,5x3,0

0,9x30

D¹ng hép

liÒn víi ®éng

c¬ dÉn ®éng

D¹ng hép

®éc lËp víi

®éng c¬ dÉn

®éng

Ph©n lo¹i s¶n

phÈm

WP1, WP2

23

10

tiÕp b¶ng 1.1

7

1

2

3

4

5

6

Sµng

rung

qu¸n

tÝnh

1,8x3,0 D.D

Low - Head

"SH" RIPL -

FLO

1500/1800

AS-u23W-K

2000/1200

AS-u23W-K

2500/1600

AS-u35W-K

1,8x4,2

05

Trôc lÖch

t©m

Ph©n lo¹i s¶n

phÈm

04

03

06

01

NMTT

Cöa ¤ng

D¹ng hép

liÒn víi ®éng

c¬ dÉn ®éng

CÊp liÖu cho

b¨ng t¶i, m¸y

l¾ng

M¸y

cÊp liÖu

Boliden

Allis

Sµng s¬ bé

06

Sµng tù

c©n

b»ng

NMTT

Nam CÇu

Tr¾ng

D¹ng hép

liÒn víi ®éng

c¬ dÉn ®éng

Sµng röa vµ ph©n

Lo¹i

2,4x 4,2

1,5x3,0

02

08

2

Sµng rãc n−íc

CÊp liÖu cho

b¨ng t¶i, m¸y

l¾ng

Ph©n lo¹i vµ rãc

n−íc s¶n phÈm

tuyÓn

M¸y 2000/1200

cÊp liÖu AS-u23W-K

06

11

ГСЛ-62А/

2000x5000

D¹ng hép

®éc lËp víi

®éng c¬ dÉn

®éng

ГИСЛ 62/

Sµng tù 2000x5000

02

05

01

03

NMTT

Vµng

Danh

3

c©n

b»ng

SR-180/

1840x4270

SRN-100/

1840/4270

SRB-80/

Ph©n lo¹i vµ röa

Rãc n−íc

D¹ng hép

Röa s¶n phÈm

1200x4200

NhËn xÐt:

1- §èi víi sµng rung qu¸n tÝnh nguyªn lý bé g©y rung th−êng lµ trôc lÖch t©m;

2- §èi víi sµng tù c©n b»ng nguyªn lý bé g©y rung lµ c¸c thít lÖch t©m l¾p ®èi

xøng trªn hai trôc quay ng−îc chiÒu nhau l¾p vµo th©n (thuyÒn) sµng hoÆc trong hép

kÝn.

3- §èi víi m¸y cÊp liÖu nguyªn lý bé g©y rung lµ trªn hai ®Çu trôc ®éng c¬ l¾p

c¸c thít lÖch t©m, m¸y l¾p hai ®éng c¬ quay ng−îc chiÒu nhau.

1-1-2. Trong thiÕt bÞ x©y dùng mÆt b»ng c«ng nghiÖp vµ lµm ®−êng má

Trong x©y dùng mÆt b»ng c«ng nghiÖp vµ lµm ®−êng má, c¸c thiÕt bÞ øng dông

11

kü thuËt rung nh− ®Çm dïi, ®Çm bµn, ®Çm cãc ®−îc ®−a vµo c¸c b¶ng −¬ng øng gåm

b¶ng 1.2, b¶ng 1.3 vµ b¶ng 1.4

B¶ng 1.2

TÝnh n¨ng kü thuËt cña mét sè lo¹i ®Çm dïi

Sè

TT

C«ng suÊt, §iÖn

kW

Khèi

l−îng, kg

Ký hiÖu

Ghi chó

¸p, V

§Çu dïi 35 mm,

trôc mÒn dµi 3 m

§Çu dïi 35 mm,

trôc mÒn dµi 3 m

§Çu dïi 28 mm,

trôc mÒn dµi 3 m

§Çu dïi 38 mm,

trôc mÒn dµi 3 m

1

2

3

4

0,8

220

12

29

31

ТСС РВП-0,8/2-35

ТСС РВП-0,8/2-45

ТСС РВП-3/28 Д-У

ТСС РВП-3/35 Д-У

0,8

1,5

220

B¶ng 1.3

TÝnh n¨ng kü thuËt cña mét sè lo¹i ®Çm bµn

KÝch

th−íc ®Õ

®Çm, mm chÆt, m

§é s©u Khèi

®Çm l−îng,

Sè

TT

C«ng

suÊt,

Ký hiÖu

Ghi chó

kg

§éng c¬ x¨ng

cña h·ng Honda

§éng c¬ x¨ng

cña h·ng Robin

§éng c¬ x¨ng

cña h·ng Honda

§éng c¬ x¨ng

cña h·ng Honda

1

2

3

4

4 HP

500x750

0,25

0,35

0,30

95

УВТ-95

УВТ-145

ПВ-100

3,6 kW 500x750

6 HP 750x1000

95

145

100

4 kW

-

B¶ng 1.4

TÝnh n¨ng kü thuËt cña mét sè lo¹i ®Çm cãc

C«ng

suÊt,

kW

3

KÝch

th−íc ®Õ

chµy, mm

4

Lùc Khèi

gi· , l−îng,

Sè

TT

Ký hiÖu

2

Ghi chó

kN

5

kg

6

1

7

L¾p ®éng c¬

x¨ng cña h·ng

Honda

MT 55

1,8

340x265

14

57

12

tiÕp b¶ng 1.4

6

1

2

3

4

5

7

L¾p ®éng c¬

MT 66H

2,2

340x285

16,5

66

52

x¨ng cña h·ng

Robin

L¾p ®éng c¬

x¨ng cña h·ng

Honda

3

MT 72FW

2,6

340x285

17

L¾p ®éng c¬

Yanmar Diesel

L¾p ®éng c¬

®iÖn 3x220

L¾p ®éng c¬

®iÖn 380

4

5

6

MT 76D

ИЭ 4502А

ИЭ 4502К

3,1

1,4

1,5

340x285

350x300

410x300

17,5

80

-

100

NhËn xÐt:

1) C¸c lo¹i thiÕt bÞ rung dïng trong x©y dùng mÆt b»ng c«ng nghiÖp má, lµm

®−êng má ... gåm nhiÒu lo¹i víi c¸c cì kÝch th−íc kh¸c nhau;

2) Khèi l−îng thiÕt bÞ kh«ng lín thÝch hîp víi c«ng viÖc kh«ng cè ®Þnh t¹i mét

vÞ trÝ;

3) §−îc bµy b¸n trªn thÞ tr−êng nh− mét lo¹i c«ng cô lao ®éng phæ biÕn, kh«ng

mÊt nhiÒu thêi gian trong giao dÞch mua s¾m.

1-2. T×nh h×nh nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o

1-2-1. ë n−íc ngoµi

Kü thuËt rung ®−îc øng dông trong nhiÒu lÜnh vùc s¶n xuÊt vµ ®êi sèng kh¸c

nhau, do ®ã c¸c thiÕt bÞ g©y rung còng gåm nhiÒu chñng lo¹i vµ ®a d¹ng vÒ kÝch th−íc.

C¸c nguån t¹o xung kÝch thÝch rung cho thiÕt bÞ (bé g©y rung) ®−îc chó ý nghiªn cøu

tõ rÊt sím. Riªng trong ngµnh má Liªn X« cò, nhµ m¸y chÕ t¹o thiÕt bÞ má mang tªn

А.Я. Пархоменко t¹i thµnh phè Lugansk (nay lµ Ucraina) ngay tõ sau khi thµnh lËp,

®Æc biÖt lµ sau n¨m 1987 khi b−íc vµo nÒn kinh tÕ thÞ tr−êng, ®· ®i s©u vµo chuyªn

m«n ho¸ chÕ t¹o cac lo¹i sµng rung, trong ®ã cã sµng rung qu¸n tÝnh, sµng rung tù c©n

b»ng, sµng céng h−ëng tõ lo¹i nhÑ cho ®Õn lo¹i nÆng. C¸c h·ng s¶n xuÊt ®a ngµnh cña

c¸c n−íc t− b¶n nh− Boliden Allis (Ausralia), Metso Minerals (USA) còng rÊt quan

t©m ®Õn viÖc chÕ t¹o c¸c lo¹i sµng rung, m¸y cÊp liÖu. ThiÕt bÞ cña hä cã mÆt nhiÒu

n¬i trªn thÕ giíi, trong ®ã cã ViÖt Nam. Nh− vËy cã thÓ nãi c¸c bé g©y rung kh«ng

®Æc chñng cho c¸c chñng lo¹i thiÕt bÞ rung nh− sµng, m¸y cÊp liÖu... gÇn nh− ®· trë

thµnh s¶n phÈm chÕ t¹o theo l« hoÆc lo¹t. H−íng nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o cña hä

hiÖn nay lµ n©ng cao tuæi bÒn mái cña c¸c chi tiÕt m¸y, tèi −u ho¸ kÝch th−íc kÕt cÊu

theo h−íng nhá gän, n©ng cao chØ tiªu tiªu tiªu chuÈn ho¸ vµ thèng nhÊt ho¸ c¸c chi

tiÕt vµ côm chi tiÕt cÊu thµnh s¶n phÈm.

13

1-2-2. ë trong n−íc

C¸c thiÕt bÞ øng dông nguyªn lý rung ®−îc sö dông trong s¶n xuÊt ë ViÖt Nam

hiÖn nay chñ yÕu lµ hµng nhËp ngo¹i. Tr−íc ®©y nhµ m¸y c¬ khÝ Hßn Gai vµ c¬ ®iÖn

U«ng BÝ ®· chÕ t¹o thµnh c«ng sµng rung qu¸n tÝnh SRQ-2 theo thiÕt kÕ cña ViÖn M¸y

má, nay lµ ViÖn c¬ khÝ N¨ng l−îng vµ Má - TKV. Bé phËn g©y rung cña sµng lµ mét

trôc lÖch t©m l¾p thªm c¸c ®Üa lÖch t©m. Quü ®¹o dao ®éng cña lo¹i sµng nµy lµ quü

®¹o trßn (gÇn trßn). GÇn ®©y, theo mÉu sµng n−íc ngoµi nhµ m¸y c¬ khÝ M¹o Khª -

TKV còng ®· chÕ t¹o thµnh c«ng sµng SH" RIPL - FLO cÊp cho tuyÓn than Cöa ¤ng.

Nguyªn lý ho¹t ®éng cña lo¹i sµng nµy t−¬ng tù nh− sµng SRQ-2. §èi víi sµng rung

qu¸n tÝnh tù c©n b»ng, tuy còng ®−îc sö dông nhiÒu nh−ng ch−a ®−îc chÕ t¹o trän bé,

chñ yÕu chØ chÕ t¹o míi th©n (thuyÒn) sµng vµ phô tïng ®Ó söa ch÷a c¸c sµng cò bÞ

háng nÆng. Bé g©y rung cña lo¹i sµng nµy cho dï lµ cña Ausralia hay cña Ba lan, cña

Nga ®Òu cã h×nh d¸ng bªn ngoµi t−¬ng tù nhau, ®Òu lµ hép kÝn. Bé g©y rung sµng rung

tù c©n b»ng bÞ mßn háng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc l©u ngµy ®−îc söa ch÷a b»ng c¸ch

thay bi, thay chi tiÕt qu¸ mßn hÕt kh¶ n¨ng lµm viÖc [4].Tµi liÖu kü thuËt vÒ bé g©y

rung ®· ®−îc mét sè c¬ së s¶n xuÊt lËp ®Ó phôc vô c«ng t¸c söa ch÷a c¬ ®iÖn, cßn viÖc

nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé g©y rung mét c¸ch c¬ b¶n tõ kh©u tÝnh to¸n c¸c th«ng

sè bé g©y rung ®Õn kh©u hoµn thiÖn b¶n vÏ thiÕt kÕ trªn c¬ së tiÕp thu kü thuËt vµ c«ng

nghÖ tiªn tiÕn tr−íc ®©y ch−a cã ®iÒu kiÖn vµ ch−a ®−îc ®¬n vÞ nµo tiÕn hµnh.

14

Ch−¬ng 2. chän kiÓu bé g©y rung lµm ®èi t−îng

nghiªn cøu thiÕt kÕ

2.1. C¸c c¬ së ®Ó lùa chän

Trong thùc tÕ s¶n xuÊt, mçi mét lo¹i thiÕt bÞ rung ®Òu ®−îc trang bÞ nh÷ng bé

g©y rung cã ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ tÝnh n¨ng t−¬ng øng. Nguyªn lý lµm viÖc chung cña

c¸c bé g©y rung lµ øng dông lùc li t©m do c¸c khèi l−îng lÖch t©m trong chuyÓn ®éng

quay sinh ra. V× vËy nhiÖm vô nghiªn cøu, thiÕt kÕ bé g©y rung cña bÊt kú mét thiÕt bÞ

cô thÓ nµo ®Òu quy vÒ tÝnh to¸n x¸c ®Þnh tÇn sè vµ gi¸ trÞ lùc c−ìng bøc g©y rung.

Trong sè c¸c bé g©y rung cña c¸c thiÕt bÞ ®−îc dïng nhiÒu trong ngµnh má, tr−íc m¾t

chän bé g©y rung (d¹ng hép ®éc lËp víi ®éng c¬ dÉn ®éng) cho sµng tù c©n b»ng lµm

®èi t−îng nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o. C¸c c¨n cø lùa chän nh− sau:

1- Sµng tù c©n b»ng ®−îc sö dông nhiÒu trong s¶n xuÊt, ®Æc biÖt lµ trong d©y chuyÒn

c«ng nghÖ tuyÓn than;

2- NhiÒu bé g©y rung c¸c sµng mua cña n−íc ngoµi trong vËn hµnh ®· qu¸ r¬ r·o cÇn

thay míi;

3- Bé g©y rung sµng kh«ng ®−îc s¶n xuÊt theo lo¹t lín, nÕu ®Æt mua ë n−íc ngoµi víi

sè l−îng kh«ng nhiÒu sÏ t¨ng thªm chi phÝ s¶n xuÊt vµ th−êng kh«ng chñ ®éng ®−îc

vÒ mÆt thêi gian;

4- Bé g©y rung lµ mét ®¬n vÞ l¾p ®éc lËp nh−ng víi nh÷ng thay ®æi theo tÝnh to¸n cã

thÓ dïng chung cho nhiÒu cì sµng kh¸c nhau;

5- Khèi l−îng vµ kÝch th−íc cña bé g©y rung kh¸ lín, chÕ t¹o vµ l¾p r¸p t−¬ng ®èi khã,

v× vËy th«ng qua c«ng t¸c thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé g©y rung nµy sÏ cã kinh nghiÖm thiÕt kÕ,

chÕ t¹o c¸c bé g©y rung cã yªu cÇu kü thuËt cao h¬n.

6- §· n¾m b¾t ®−îc mét sè −u nh−îc ®iÓm vÒ kÕt cÊu cña bé g©y rung sµng tù c©n

b»ng nhËp ngo¹i nªn viÖc tù nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o trong n−íc theo mÉu cho kh¶

n¨ng thµnh c«ng cao h¬n, rót ng¾n ®−îc thêi gian h¬n;

7- ViÖc thö nghiÖm c«ng nghiÖp bé g©y rung sµng, mét b−íc rÊt quan träng kh«ng thÓ

thiÕu trong c«ng t¸c nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o s¶n phÈm c¬ khÝ nãi chung, cã nh÷ng

®iÒu kiÖn thuËn lîi h¬n v× hiÖn tr−êng thö nghiÖm lµ c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt hiÖn

®ang ho¹t ®éng t¹i c¸c nhµ m¸y tuyÓn, c¸c c«ng tr−êng khai th¸c than, thiÕt bÞ ®o

kiÓm t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n kh«ng ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao...

2.2. Ph¹m vi sö dông cña bé g©y rung

Bé g©y rung BR 4e dïng ®Ó g©y rung cho sµng tù c©n b»ng, trong ph¹m vi ®Ò tµi

nghiªn cøu lµ sµng lo¹i 2 mÆt l−íi ®Ó ph©n lo¹i, rãc n−íc than trong d©y chuyÒn c«ng

nghÖ tuyÓn, n¨ng suÊt Q = 150 t.h^-1, cì h¹t vµo sµng lín nhÊt 100 mm, c¸c cì s¶n

phÈm ra: +50 mm; 13÷50 mm; -13 mm (kÝch th−íc m¾t sµng d: ®èi víi l−íi trªn d₁=

50 mm; l−íi d−íi d₂= 13 mm). S¬ ®å kÕt cÊu cña sµng tù c©n b»ng lo¹i treo thÓ hiÖn

trªn h×nh 2.1

15

H×nh 2.1 Sµng tù c©n b»ng

1- §éng c¬ ®iÖn; 2- Bé g©y rung; 3- Th©n sµng; 4- L−íi trªn; 5- L−íi d−íi

Biªn ®é dao ®éng cña c¸c lo¹i sµng tù c©n b»ng th−êng kh«ng lín, phæ biÕn lµ

a= 4,5 mm vµ tÇn sè dao ®éng lµ 13,3 Hz ( 790 vg.ph^-1), mÆt l−íi sµng n»m ngang

hoÆc nghiªng kh«ng qu¸ 10 ⁰[11].

Bé g©y rung ®−îc l¾p trªn th©n sµng nghiªng 45 ⁰so víi mÆt l−íi, dÉn ®éng

b»ng ®éng c¬ ®iÖn l¾p cè ®Þnh trªn khung ®ì. TruyÒn ®éng tõ ®éng c¬ ®Õn bé g©y

rung lµ truyÒn ®éng mÒm kiÓu ®ai thang.

2.3. KÕt cÊu cña bé g©y rung ®· chän vµ ®Æc tÝnh kü thuËt

Bé g©y rung sµng ®−îc chän lµm ®èi t−îng nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o cã kÕt

cÊu d¹ng hép kÝn, h×nh d¸ng ngoµi gÇn gièng hép gi¶m tèc mét cÊp (h×nh 2.2). Hai

trôc cña bé g©y rung quay ng−îc chiÒu nhau nhê cÆp b¸nh r¨ng trô ®èi tiÕp 9-12. Lùc

g©y rung c−ìng bøc cho sµng ®−îc t¹o bëi c¸c thít lÖch t©m chñ ®éng 2-4 vµ bÞ ®éng

8-10 l¾p ®èi xøng nhau nh− trªn h×nh vÏ. Nh− vËy khi quay, hîp lùc li t©m trªn mÆt

ph¼ng ngang song song víi ch©n ®Õ sÏ bÞ triÖt tiªu. Hîp lùc li t©m cã gi¸ trÞ lín nhÊt

trªn mÆt ph¼ng ®øng vu«ng gãc víi ch©n ®Õ. Nguyªn lý ho¹t ®éng nµy t¹o cho sµng cã

quü ®¹o rung theo ®−êng th¼ng ( Straight line motion).

Bé g©y rung ®−îc ®Þnh ký hiÖu b»ng ch÷ vµ sè lµ BR 4e. ý nghÜa cña ký hiÖu

nh− sau:

BR- c¸c ch÷ c¸i ®Çu tiªn cña hai tõ "bé rung";

4- gi¸ trÞ biªn ®é dao ®éng thÊp nhÊt khi lµm viÖc: 4 mm;

e- nguyªn lý t¹o lùc c−ìng bøc g©y rung: lÖch t©m (eccentric)

16

325

6

7

5

8

9

4

3

10

2

1

11

12

Ø115

Ø90

H×nh 2.2. 1,3- Vá hép; 2,4- Thít lÖch t©m chñ ®éng; 5- Trôc dÉn ®éng; 6- Trôc bÞ

®éng; 7- æ ®òa NJ 2324 E.M1.C3; 8,10- Thít lÖch t©m bÞ ®éng; 9,12- B¸nh r¨ng trô;

11- æ ®òa lßng cÇu 22324 EASK.M.C3 (b¹c c«n: AHX2324; ®ai èc KM27)

§Æc tÝnh kü thuËt c¬ b¶n

1- TÇn sè vßng quay cña trôc

2- Biªn ®é c«ng t¸c danh ®Þnh

3- ChiÒu cao t©m trôc

3- §éng c¬ dÉn ®éng:

- C«ng suÊt

- TÇn sè vßng

4- Khèi l−îng toµn bé (ch−a kÓ dÇu)

5- KÝch th−íc bao

n

a

h

750 ...900 vg.ph^-1

4,5 mm

320 mm

N

n

m

axbxc

11 kW

1460 vg.ph^-1

944 kg

945x899,5x632,5 mm

17

Ch−¬ng 3. tÝnh to¸n thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé g©y rung sµng

3.1. TÝnh c¸c th«ng sè kÕt cÊu cña sµng

C¸c th«ng sè kÕt cÊu cña sµng ®¶m b¶o tÝnh n¨ng kü thuËt cña sµng lµ diÖn tÝch

mÆt l−íi sµng (chiÒu dµi L vµ chiÒu réng B - h×nh 2.1), tÇn sè vµ biªn ®é dao ®éng cña

th©n sµng. C¸c th«ng sè c¬ b¶n nµy lµ c¬ së ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ bé g©y rung.

3.1.1. DiÖn tÝch mÆt l−íi sµng

DiÖn tÝch mÆt l−íi sµng ®¶m b¶o n¨ng suÊt danh ®Þnh Q (t.h^-1) cña sµng cho

nh÷ng lo¹i vËt liÖu vµ ®iÒu kiÖn sµng cô thÓ ®−îc tÝnh theo c«ng thøc [9]:

Q

F =

, m²

(3.1)

q.γ.k.l.m.n.o.p

§èi víi sµng 2 mÆt l−íi ( 03 s¶n phÈm) diÖn tÝch mÆt sµng l−íi trªn F₁vµ l−íi

d−íi F₂®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

Q₁

F₁=

, m²;

(3.2)

(3.3)

q₁.γ.k₁.l₁.m₁.n₁.o₁.p₁

Q₂

F₂=

, m²,

q₂.γ.k₂.l₂.m₂.n₂.o₂.p₂

trong ®ã

Q₁- n¨ng suÊt th«ng qua l−íi trªn, t.h^-1;

Q₂- n¨ng suÊt th«ng qua l−íi d−íi, t.h^-1.

Q₁= Q ;

(3.4)

(3.5)

Q₂= λ.Q ,

λ- TØ lÖ thu ho¹ch vËt liÖu trªn mÆt sµng l−íi d−íi,

ε

100

λ= (100− β ^+d).

, %.

1

β ^+d¹- hµm l−îng cì h¹t lín h¬n kÝch th−íc m¾t sµng l−íi trªn, %;

+

§èi víi than nguyªn khai hµm l−îng cì h¹t than lµ β = f(a_h), (h×nh 3.1). §Ó x¸c

®Þnh hµm l−îng cì h¹t theo kÝch th−íc m¾t sµng d thÕ a_hb»ng d t−¬ng øng.

ε- hiÖu suÊt sµng, %;

q₁, k₁, l₁, m₁, n₁, o₁, p₁- c¸c hÖ sè ®iÒu chØnh cho mÆt sµng l−íi trªn;

q₂, k₂, l₂, m₂, n₂, o₂, p₂- c¸c hÖ sè ®iÒu chØnh cho mÆt sµng l−íi d−íi.

C¸c hÖ sè ®iÒu chØnh nµy ®−îc chän theo b¶ng 3.2, trong ®ã

q_i- n¨ng suÊt riªng cña 1 m²l−íi sµng, t.h^-1;

γ- tØ träng t¬i xèp (khèi l−îng ®èng) cña vËt liÖu vµo sµng, t.m^-3;

k_i, l_i, m_i, n_i, o_i, p_i- c¸c hÖ sè ®iÒu chØnh tÝnh ®Õn sù ¶nh h−ëng cña thµnh

phÇn cì h¹t, tÝnh chÊt cña vËt liÖu ®Çu vµo còng nh− ®iÒu kiÖn sµng.

N¨ng suÊt riªng cña 1 m²l−íi sµng lÊy theo kinh nghiÖm thùc tÕ, trÞ sè n¨ng

suÊt riªng theo kÝch th−íc m¾t l−íi sµng ®−îc ®−a vµo b¶ng 3.1

18

B¶ng 3.1

HiÖu

8...6 suÊt, Ghi chó

%

KÝch th−íc

m¾t l−íi sµng 100

(d), mm

75

50

25

13

60 ÷ 40 ÷

65 50

85 ÷

90

Sµng s¬ bé

35 ÷ 28 ÷ 18 ÷

80 ÷

85

q, t.h^-1

Sµng chuÈn bÞ

Sµng kÕt thóc

8 ÷ 9

6 ÷ 7

40

24 ÷ 20 ÷ 14 ÷

28 22 16

30

20

95÷

98

Ghi chó: - Giíi h¹n d−íi cña n¨ng suÊt riªng t−¬ng øng víi ®é Èm

vËt liÖu vµo sµng lµ 6...8%.

- §èi víi sµng 2 mÆt l−íi, gi¸ trÞ n¨ng suÊt riªng cña l−íi d−íi lÊy b»ng 70 ÷

80 % gi¸ trÞ nªu trong b¶ng.

Gi¸ trÞ c¸c hÖ sè k, l, m, n, o, p ®−îc ®−a vµo b¶ng 3.2

B¶ng 3.2

C¸c Tªn gäi cña

hÖ

sè

yÕu tè g©y §iÒu kiÖn sµng vµ gi¸ trÞ cña c¸c hÖ sè

¶nh h−ëng

-0,5d

Hµm l−îng cì h¹t kÝch th−íc < 0,5 d, % (β

)

Cì h¹t kÝch

th−íc nhá^*

k

l

0

0,2

10 20

0,4 0,6

30 40

0,8 1,0

50

60

70

80 90

1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

+d

Hµm l−îng cì h¹t kÝch th−íc > d, % (β )

Cì h¹t kÝch

th−íc lín^*

10

20

25

30 40

1,03 1,09

50

60

70

80 90

1,18 1,32 1,55 2,0 3,36

0,94 0,97 1,0

HiÖu suÊt yªu cÇu

HiÖu suÊt

sµng

m

40

2,3

50 60

2,1 1,9

70 80

1,6 1,3

90 94

1,0 0,9 0,8 0,6 0,4

92

96 98

H×nh d¸ng C¸c vËt liÖu kh¸c H¹t vËt liÖu cã d¹ng trßn

(sái, cuéi)

Than ®¸

1,5

h¹t vµ lo¹i (trõ than)

vËt liÖu vµo

sµng

n

1

1,25

19

tiÕp b¶ng 3.2

TÝnh chÊt cña vËt liÖu vµo sµng vµ kÝch th−íc m¾t l−íi d

d < 25 mm

Kh«

§é Èm cña

vËt liÖu vµo

sµng

d > 25 mm

( tïy thuéc vµo ®é Èm)

o

p

Èm

1,0

0,75 ÷ 0,85 0,1÷ 1,0

Ph−¬ng ph¸p sµng vµ kÝch th−íc m¾t l−íi d

d < 25 mm

Kh«

1,0

d > 25 mm

T−íi n−íc Kh«ng ph©n biÖt

1,0

Ph−¬ng

ph¸p sµng

1,25 ÷ 1,4

Ghi chó: ^*- KÝch th−íc lín nhá chØ lµ danh nghÜa

§Ó tÝnh c¸c th«ng sè sµng than sö dông bé g©y rung BR 4e ®−îc dïng trong

ngµnh tuyÓn- chÕ biÕn cÇn ph¶i biÕt c¸c sè liÖu tæng hîp vÒ thµnh phÇn ®é h¹t than

(%) . Thµnh phÇn cì h¹t than c¸c má vïng Hßn Gai cÊp cho NMTT Nam CÇu Tr¾ng

vµ vïng CÈm Ph¶ cÊp cho NMTT Cöa ¤ng ®−îc ®−a vµo b¶ng 3.3 vµ b¶ng 3.4

B¶ng 3.3

Thµnh phÇn ®é h¹t than (%) c¸c má vïng Hßn Gai

CÊp h¹t, mm

0÷

0,5

0,5 ÷ 3 ÷ 6 6 ÷ 15 ÷ 35 ÷ 50 ÷ 80 ÷ 120 ÷

3

25,0

15

13,9

35

13,5

50

5,5

80

6,9

120

4,1

250

6,9

Thu ho¹ch, % 12,7

11,5

B¶ng 3.4

Thµnh phÇn ®é h¹t than (%) c¸c má vïng CÈm Ph¶

CÊp h¹t Cäc

S¸u

§Ìo

Nai

Cao

S¬n

D−¬ng Khe

Huy

M«ng Thèng XN

D−¬ng NhÊt CÈm

Chµm

Ph¶

-0,5

15,79

14,15

55,06

29,73

1,06

17,63

66,32

13,18

2,87

11,47

64,94

21,15

2,44

16,74

57,65

21,86

3,75

14,04

61,79

18,92

5,25

13,51

57,59

24,29

4,61

16,39

57,69

21,94

3,98

0,5 -15 57,17

15 - 50 24,72

50 - 100 2,32

Trung b×nh 8 má:

-0,5: 15,02 %; 0,5 ÷ 15: 59,94 %; +15÷ 50: 22,39 %; +50÷ 100: 2,65 %

Hßn Gai - CÈm Ph¶ ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.1

20

Hµm l−îng cì h¹t vËt liÖu theo thu ho¹ch trªn mÆt sµng l−íi d−íi (sau khi ®· lät

m¾t sµng l−íi trªn) kh¸c víi trÞ sè trªn biÓu ®å h×nh 3.1. C¸c trÞ sè míi β ^+dvµ

2

d₂

−

β ^−d(β ) ®−îc tÝnh l¹i theo c¸c c«ng thøc sau:

2

β ^+a

h

β ^+d

=

.100, %

(3.6)

(3.7)

2

λ

λ − β ^+a

λ

h

β ^−d

=

.100,%

2

kÝch th−íc dµi (L), réng (B) cña mÆt l−íi sµng theo F_n(F_nb»ng diÖn tÝch lín nhÊt cña

mét trong hai mÆt l−íi sµng)

F_n= LxB, m²

(3.8)

Trªn thùc tÕ chiÒu réng cña mÆt l−íi sµng B th−êng lÊy lµ 0,9; 1,5; 1,8; 2,0; 2,4;

2,8 m. NhËn B = 2,4 m, khi ®ã chiÒu dµi mÆt l−íi:

F_n

L=

,m

2,4

KÕt qu¶ tÝnh to¸n L theo ch−¬ng tr×nh (Phô lôc 2) ®−îc lµm trßn lªn (L = 5,4 m)

21

l¹i hiÖu suÊt cña sµng:

ChiÒu réng lµm viÖc thùc tÕ cña l−íi sµng

B₀= 0,95 B, m

DiÖn tÝch lµm viÖc thùc tÕ cña l−íi sµng

F_t= B₀.L, m²

N¨ng suÊt thÓ tÝch cña sµng

Q_i

Q_0i=

, t.m^-3

γ

N¨ng suÊt thÓ tÝch riªng cña 1 m²l−íi sµng

Q_0i

q_ti=

, m³.h^-1.m^-2

F

t

N¨ng suÊt riªng cho phÐp q₀trong 1h theo tÝnh to¸n phô thuéc vµo kÝch th−íc

m¾t lç l−íi vµ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm:

q_0i= 1,67 d_i, m³.h^-1.m^-2,

trong ®ã d_i- tÝnh b»ng mm.

HÖ sè ®iÒu chØnh R ®−îc x¸c ®Þnh b»ng tû sè gi÷a q_rivµ q_0i

(3.9)

q_ti

R_i=

q_0i

(3.10)

(3.11)

HiÖu suÊt tÝnh to¸n cña sµng

ε_ti= 100 - 7,5R_i, %

KÕt qu¶ tÝnh to¸n theo ch−¬ng tr×nh ε₁= 98,91 %; ε₂= 96,34 %;

Nh− vËy kÝch th−íc mÆt l−íi sµng ®¶m b¶o hiÖu suÊt lµm viÖc nh− ®· ®Þnh.

§èi víi sµng rung qu¸n tÝnh quü ®¹o dao ®éng th¼ng, biªn ®é dao ®éng ®−îc

tÝnh theo c«ng thøc [1, 7]:

4 +140d

1000

theo kinh nghiÖm thùc tÕ a = 2,5...4,5 mm

a =

, mm,

(3.12)

(3.13)

5(1+13,5d)

n =

, lÇn.ph^-1

a

3.2.1. Gãc hÊt vËt liÖu

Gãc hÊt vËt liÖu (β) trªn mÆt sµng ®−îc tÝnh tõ c«ng thøc sau [12]:

a.ω²sin β

u=

.

,

(3.14)

g

cosα

u.g.cosα

a.ω²

suy ra β = arcsin

, ®é

22

trong ®ã u- chØ sè hÊt vËt liÖu trªn l−íi sµng;

π.n

30

, s⁻¹;

g- gia tèc träng tr−êng, g= 9,81 m.s^-2;

α- gãc nghiªng ®Æt sµng, ®é

qu¸ 10⁰)

ChØ sè hÊt vËt liÖu trªn l−íi sµng lµ tû lÖ gi÷a thµnh phÇn lùc hÊt h¹t vËt liÖu vµ

H

u =

(H×nh 3.2). §Ó ®¶m b¶o hiÖu suÊt sµng cao ®èi víi vËt liÖu gißn, dÔ vì, mµ

G^'

tõ 1,7 ®Õn 2,0 [12]. S¬ bé chän u = 2,0

H×nh 3.2. S¬ ®å c¸c lùc t¸c ®éng lªn h¹t vËt liÖu khi sµng

3.2.2. Tèc ®é cña dßng vËt liÖu trªn mÆt sµng

g

v_vl= 1,4(u −1) ctgθ ,

(3.15)

ω

Gi÷a gãc l¾c, gãc hÊt vËt liÖu (β ) vµ gãc nghiªng ®Æt sµng (α) cã mèi t−¬ng

quan sau:

β = θ + α hoÆc θ = β - α

(3.16)

23

3.2.3. Khèi l−îng cña dßng vËt liÖu trªn mÆt l−íi sµng trªn vµ l−íi sµng d−íi

ChiÒu cao cña líp vËt liÖu trªn mÆt l−íi sµng trªn:

Q

h =

, m;

(3.17)

t

3600v_vl.B.γ

Khèi l−îng cña dßng vËt liÖu n»m trªn mÆt l−íi sµng trªn:

h .(2 − β ^−d)B.L.γ

2

ChiÒu cao cña líp vËt liÖu trªn mÆt l−íi sµng d−íi:

t

M₁=

, t;

(3.18)

(3.19)

Q₁

h_d=

, m;

3600v_vl.B.γ

Khèi l−îng cña dßng vËt liÖu n»m trªn mÆt l−íi sµng d−íi:

h_d.(2 − β ^−d)B.L.γ

1

M 2 =

, t

(3.20)

2

trong ®ã β ^−d, β ^−d¹thµnh phÇn vËt liÖu cì h¹t nhá h¬n kÝch th−íc m¾t lç l−íi t−¬ng øng

víi mÆt sµng l−íi trªn vµ l−íi d−íi tÝnh theo %

Khèi l−îng c¸c phÇn tö tham gia rung

M = M₁+ M₂+M_k, kg

(3.21)

trong ®ã M₁- khèi l−îng vËt liÖu n»m trªn mÆt sµng l−íi trªn, kg;

M₂- khèi l−îng vËt liÖu n»m trªn mÆt sµng l−íi d−íi, kg;

phÇn tö tham gia rung ph¶i tån t¹i ®¼ng thøc [6,11]:

4m₀

a

=

,

(3.22)

M

R₀

Víi h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc h×nh häc nh− h×nh vÏ, t−¬ng quan gi÷a khèi l−îng

2

m₀R₀=

b.ρ.(R³-r³).sin(ω/2),

kg.m

(3.23)

3

M.a

2

hoÆc m₀R₀=

=

b.ρ.(R³-r³).sin(ω/2), kg.m

4

3

trong ®ã R, r, b, ω- c¸c kÝch th−íc nh− h×nh 3.3;

24

R, r, b - tÝnh theo ®¬n vÞ m; ω- tÝnh theo ®¬n vÞ ®é

chiÒu dµy b:

3

M.a

b =

x

, m

(3.24)

ρ.(R³− r³).sin(ϕ / 2)

8000

2

P_u= m₀R₀.ω , N

(3.25)

πn

trong ®ã

vg.ph^-1;

ω =

, s^-1,

30

3.3.3. C«ng suÊt ®éng c¬ dÉn ®éng

4 f .P .R_l.ω

1000η _dc.η

u

N =

, kW ,

(3.26)

ck

trong ®ã f- hÖ sè ma s¸t l¨n cña æ, f = 0,01;

R_l- b¸n kÝnh l¨n cña ca bi, m;

Víi c¸c lo¹i vßng bi ký hiÖu 22324EASK.M.C3 (c«n AHX 2324)vµ NJ

10].

η_®c- hiÖu suÊt cña ®éng c¬ dÉn ®éng, η_dc= 0,825;

η_ck= η_b®.η_br.η_ob- hiÖu suÊt cña hÖ truyÒn ®éng c¬ khÝ:

hiÖu suÊt truyÒn ®éng ®ai η_b®= 0,95...0,96;

25

hiÖu suÊt truyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô η_br= 0,96...0,98;

hiÖu suÊt truyÒn ®éng cña æ bi η_ob= 0,99...0,995

Theo gi¸ trÞ N tÝnh ®−îc b»ng ch−¬ng tr×nh, chän ®éng c¬ dÉn ®éng kiÓu 3K

160S4, c«ng suÊt N_dc= 11 kW; tÇn sè vßng n_dc= 1460 vg.ph^-1

M«men xo¾n trªn trôc ®éng c¬:

1000x30xN_dc

M_xdc=

, N.m

(3.27)

πxn

M_tv= M_xdc. i. η_bd.η_ob, N.m

Lùc tiÕp tuyÕn trªn ®−êng kÝnh vßng chia (d_c) cña b¸nh r¨ng:

(3.28)

(3.29)

2M_tv

P =

, N ; d_c= m.Z, m,

t

d_c

trong ®ã m - m«®un; Z- sè r¨ng

P_r= P_t.sinα, N,

(3.30)

3.3.5. TÝnh ph¶n lùc tùa cña c¸c æ bi

45⁰so víi mÆt ph¼ng n»m ngang (H×nh 3.4)

26

Theo nh− s¬ ®å, c¸c æ bi cña trôc I (trôc vµo) chÞu t¶i lín h¬n so víi c¸c æ bi

trôc I ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.5

a)Trªn mÆt ph¼ng th¼ng ®øng

b) Trªn mÆt ph¼ng n»m nghiªng

H×nh 3.5. S¬ ®å c¸c ngo¹i lùc t¸c dông lªn hai æ bi

Ký hiÖu c¸c ®¹i l−îng ngo¹i lùc vµ kÝch th−íc trªn h×nh 3.5, tªn gäi vµ c¸c trÞ sè

cña chóng lÊy tõ phÇn tÝnh to¸n b»ng lËp tr×nh ë trªn vµ tõ ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ kü thuËt

chi tiÕt ®−îc ®−a vµo b¶ng 3.5

B¶ng 3.5

Kho¶ng

c¸ch

gi÷a 2

gèi trôc,

mm

§o¹n

trôc

c«ng

x¬n,

mm

l₁

Lùc

h−íng

t©m ,

N

Träng Träng

l−îng l−îng

b¸nh b¸nh

r¨ng, N ®ai, N

Lùc Träng

c¨ng l−îng

®ai, N trôc, N

Tªn ®¹i

l−îng

Lùc li

t©m,N

Ký hiÖu

P_u

P_r

TrÞ sè 37.258,4 277,24 1.600

T_cd

G_tr

630

G_br

325

G_bd

265

l

570

190

27

X¸c ®Þnh ph¶n lù tùa cña æ bi trªn mÆt ph¼ng ®øng:

R_Bx570 − (2P + G_tr+ G_br)x285−G_bdx(570 +190) = 0

(3.31)

(3.32)

u

(2P + G_tr+ G_br)x285 + G_bdx(570 +190)

u

R_B=

, N

570

R_A+ R_B− (2P + G_tr+ G_br) − G_bd= 0

u

R_A= 2P + G_tr+ G_br+ G_bd− R_B, N

u

X¸c ®Þnh ph¶n lù tùa cña æ bi trªn mÆt ph¼ng nghiªng:

R_B^'x570 − (2P + P )x285−T_cdx(570 +190) = 0

(3.33)

(3.34)

u

r

(2P + P )x285 + T_cdx(570 +190)

R_B^'=

, N

u

r

570

R_A^'+ R_B^'− 2P − P −T_cd= 0

u

r

R_A^'=2P + P +T_cd− R_B^', N

u

r

c¸c thøc sau [5]:

p

C

P

⎛

⎜

⎞

⎟

L = L =

10

, [10⁶.vg],

(3.35)

⎝

⎠

trong ®ã C- trÞ sè t¶i träng ®éng cña æ, kN;

P- t¶i träng ®éng quy ®æi, kN

10

3

p- chØ sè mò tÝnh tuæi thä. §èi víi æ ®òa p =

T¶i träng ®éng quy ®æi P ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

P = F_r+ 9,5F_a, kN

(3.36)

Tuæi thä L_h10cña æ tÝnh theo giê (h) ®−îc quy ®æi theo c«ng thøc:

L.10⁶

L_h10= L_h=

, h

(3.37)

n.60

Qua tÝnh to¸n thÊy r»ng æ B chÞu t¶i nhiÒu h¬n æ A vµ t¹i æ B t¶i lín nhÊt lµ trªn

mÆt ph¼ng nghiªng. Theo kÕt cÊu ta chän æ A vµ B kh¸c kiÓu nh−ng cïng cì kÝch

th−íc ®Ó tiÖn cho c«ng t¸c chÕ t¹o. T¶i dïng ®Ó tÝnh æ lµ 39.530,73 N, tÇn sè vßng lµ

750 vg.ph^-1.

hµnh theo ch−¬ng tr×nh viÕt b»ng ng«n ng÷ Microsoft Visual Basic 6.0 [2]. S¬ ®å khèi

chÝnh cña ch−¬ng tr×nh thÓ hiÖn trªn h×nh 3.6, cßn c¸c s¬ ®å khèi xö lý con trªn c¸c

h×nh t−¬ng øng lµ h×nh 3.7, h×nh 3.8, h×nh 3.9, h×nh 3.10, vµ h×nh 3.11. Giao diÖn vµ

c¸c m· ®−îc ®−a vµo phô lôc 2.

28

Start

Back

1. TÝnh mÆt sµng trªn: - DiÖn tÝch (F₁[m²])

Back Next

2. TÝnh mÆt sµng d−íi: - DiÖn tÝch (F₂[m²])

- Biªn ®é dao ®éng (a₂[mm])

Back

- Khèi l−îng vËt liÖu trªn mÆt sµng l−íi trªn (M₂₁[kg])

- Khèi l−îng vËt liÖu trªn mÆt sµng l−íi d−íi (M₂₂[kg])

- C«ng suÊt ®éng c¬ dÉn ®éng (N_dc[kW])

Back

4. TÝnh æ l¨n:

- Chän kiÓu æ vµ ®Æc tÝnh cña æ

- Tuæi thä cña æ (L_h[h])

Back

- Ra cöa sæ ch−¬ng tr×nh (Window)

- Ra file (*.txt)

- Ra m¸y in (Printer)

Yes

TiÕp

No

Stop

H×nh 3.6 S¬ ®å khèi chÝnh cña ch−¬ng tr×nh (flowdiagram)

29

Trªn h×nh 3.6 c¸c khèi xö lý ®−îc ®¸nh sè tõ 1 ®Õn 5, chóng ®−îc m« t¶ b»ng

In

1. Khëi t¹o c¸c d÷ liÖu mÆc ®Þnh: (Q₁, CD, ... p)

2. - Chän vµ tra cøu c¸c d÷ liÖu: (Q₁, CD, ... p)

- Tra c¸c hÖ sè: β₁, β₂= f(a); k = f(β); l = f(β); m = f(ε)

3. TÝnh diÖn tÝch mÆt l−íi sµng trªn (F₁[m²])

4. TÝnh biªn ®é dao ®éng (a₁[mm])

Out

H×nh 3.7 S¬ ®å xö lý khèi 1

In

1. Khëi t¹o c¸c d÷ liÖu mÆc ®Þnh: (Q₂, CD, ... p)

2. - Chän vµ tra cøu c¸c d÷ liÖu: (Q₂, CD, ... p)

+

- TÝnh l¹i thµnh phÇn cì h¹t: β = f(a)

- Tra c¸c hÖ sè: β₁, β₂= f(a); k = f(β); l = f(β); m = f(ε)

3. TÝnh diÖn tÝch mÆt l−íi sµng trªn (F₂[m²])

4. TÝnh biªn ®é dao ®éng (a₂[mm])

Out

H×nh 3.8 S¬ ®å xö lý khèi 2

30