Tài liệu Tính toán thiết kê hệ thống phễu cấp liệu

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHỄU CẤP LIỆU 1. THIẾT KẾ PHỄU CẤP LIỆU loi Chọn hình dáng kích thước phễu. Qua tham khảo một số kết cấu trong thực tế ta thấy thường dùng thiết bị định lượng sơ bộ kiểu máng rung cửa sập, van quạt, băng tải ngắn... được bố trí như trên. Hình 2. ỉ. Ket cẩu tổng thể phễu cấp liệu Chú thích : ỉ-Chân đỡ;2-Kết cẩu thẻp;3-Thùngphễu;4-Đầm rung;5- Tai treo; 6-Lò xo; 7-Máng rung;8-Thanh răng;9-Cửa định lượng. Phễu định lượng được bố trí thành nhóm, đặt ngoài trời. Phương án tiếp liệu là máy xúc lật. Vật liệu được cấp là đá dăm, vì thế phễu cấp liệu cần phải có sự cứng vững và hình dáng kích thước phù hợp. Có nhiều loại phễu cấp liệu với hình dạng và cấu tạo khác nhau nhu hình chóp cụt, ta chọn kết cấu của phễu la loại thành phẳng hình chóp cụt Hệ thống phễu được bố trí thành nhóm gồm 4 chiếc dùng để địmh lượng từng loại đá, yêu cầu tỉ lệ thành phầncấp phối theo tiêu chuẩn ASSHTO là rất chặt chẽ, vì vậy chúng phải được cân đong riêng, do dó ta phải thiết kế 4 phễu Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h độc lập nhau. Để đơn giản trong chế tạo chúng ta sẽ thiết kế tính toán 4 phễu này là như nhau , như thế khi tính toán ta chỉ cần tính cho phễu chứa loại đá có tỉ trọng lớn nhất Vì mỗi phễu sẽ định lượng từng loại đá với một tỉ lệ nhất định, do đó mỗi phễu sẽ có một bộ thiết bị định lượng sơ bộ đặt dưới mỗi phễu có nhiệm vụ xác định lượng vật liệu ra là quá nhiều hay quá ít, theo tiêu chuấn ASSHTO Nguyên lý định lượng là dựa trên nguyên tắc định lượng vật liệu theo thể tích, nghĩa là việc định ra một vật liệu dựa trên nguyên tắc tính toán khối lượng vật liệu (đo bằng thể tích) do phễu cung cấp được trong một đơn vị thời gian. 2o2 Tẫmh chọn kích thước của phễu. © JL Do năng suất yêu câu của trạm là lOOt/h, căn cứ theo tiêu chuẩn ASSHTO và căn cứ vào điều kiện VIỆT NAM hiện nay thường chủ yếu sử dụng loại cấp phối A có các thành phần hạt như sau : Đá 1: 0 -r 4,75 (miĩì) với tỉ lệ: 30% Đá 2 : 4,75 -4-12,5 (mm) với tỉ lệ: 18% Đá 3: 12,5 -í- 25 (miĩì) với tỉ lệ: 20% Đá 4: 25,0 50(mm) với tỷ lệ: 32% Vậy ta chọn dung tích phễu để chứa thành phần đá nhiều nhất là 32% tương ứng với năng xuất của phễu là 100x32% =32 (T/h). Qphễu = 32 (T/h) Tuy nhiên năng xuất của phễu phải lớn hơn năng xuất yêu cầu vì như vậy mới đảm bảo được yêu cầu làm việc của trạm. Do đó : Qtt = Kvt X Qphlu = 1,2 X 32 = 38,4 (T/h) Trong đó : Ktv - hệ số vượt tải Hay Qtt = Qtt/ Y = 38,4/ 2= 19,2(m3/h) Với Qtt: năng xuất tính toán cho một phễu (m3/h) y: tỉ trọng của đá dặm (T/m3) Q tí: năng xuất tính toán cho một phễu (T/h) Như ở trên ta đã nói hình thức cấp liệu từ bãi vật liệu lên các phễu là ta sử dụng máy xúc lật. Vì thế ta chọn thời gian để cấp liệu cho phễu như sau: Cứ 12 phút phải cấp liệu cho phễu một lần Như thế trong một giờ phải thực hiện cấp liệu cho phễu 5 lần. Vậy thể tích hình học của mỗi phễu cấp liệu này là: vphễu = ^ = ^ = 3,84 (m3) Qua khảo sát và tính toán sơ bộ, ta có đươc các kích thước của phễu như sau: Hình 2.2. Kích thước phễu OH = 205 (mm) OH’= 205 + 1500= 1705 (nan) Kiểm tra lại thể tích phễu: V! = Voabcd = \ .OH\ Sabcd = ị .1,705.3.2,5= 4,26 (m3) v2= ị .OH. Smnik = - .0,205.0,3.0,36= 0,0074(m3) Vs= VAJBCDA”B”C”D = AA’. SABCD = 0,43.2,5= 3 (m3) VOMNIK = Với SABCD •' diện tích hình chữ nhật ABCD (m2) VQABCD : thể tích hình chóp OABCD (m3) VQMNIK: thể tích hình chóp OMNIK (m3) Ta có: Vphếu = v3 + (Vi - V2) =3 + ( 4,26 - 0,0074) « 7,3 (m3) Như vậy, phễu được chọn có thể tích lớn hơn thể tích cần thiết nên đáp ứng được yêu cầu 2o3o Tính toán phễu. 2.3.1. Tính vỏ phễu. Để đảm bảo vật liệu chảy được thì ta phải lắp thêm động cơ gây rung vào bên thành bên của phễu và khi tính toán ta thêm hệ số động lực. Xét vách có góc nghiêng ai = 53,75° Chiều dài vách: 1= 1860,3 (mm) = 1,8603 (m) Khi có một gờ cứng trung gian thì khấu độ của bản là: 930,15 (mm) 2500 Hĩnh 2.3. Khai triển phễu thành nghiêng bên và thành vách Ta lấy bản dưới để tính toán vì theo như kết cấu của phễu thì bản dưới chịu tác dụng của vật liệu là lớn nhất. Xét tiết diện (1-1) cách mép trên cùng của phễu một khoảng là: z= |H= 1500 = 1250 (lĩim) 66 Các cạnh của hình chữ nhật theo tiết diện 1-1 này tính được là: a = 0,6669 (m) Cạnh kia là: b = 0,7998 (m) Theo tài liệu [6] và ta có áp lực của vật liệu tại điểm giữa của mỗi khoang thành phễu được xác định theo công thức sau(áp lực tính toán theo phương vuông góc với thành phễu). q= 1,2 qtc. (2.1) Trong đó: qtc là áp lực tiêu chuẩn theo phương vuông góc đối với vách Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 17- Lớp Máy xây dựng Á - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h qtc = pxsin2a + pzcos2a= yz(Ksin2a + cos2a) Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 18- (2.2) Lớp Máy xây dựng Á - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN ỉ00 T/h r ĩ ƠN - ứng xuât nén do tác dụng thanh trông Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 19- Lớp Máy xây dựng  - K 4 9 lOOx £ Đồ án tốt nghiệp ƠN=77xu X 2 = 77x 52 X 100.0,5 Thiết kế556,24 trạm trộn BTNN100 (KG/cm ) T/h 93,15 V >S7n/i viển Vương Sỹ Nam - 20- Lớp Máy xây dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN ỉ 00 T/h r r ƠM - ứng xuât do tác dụng của mômen uôn Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 21- Lớp Máy xãị' dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp >S7n/i viển Vương Sỹ Nam Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h - 22- Lớp Máy xây dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN ỉ 00 T/h (2.6) Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 23- Lớp Máy xãị' dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp >S7n/i viển Vương Sỹ Nam Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h - 24- Lớp Máy xây dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN ỉ 00 T/h Thay số vào công thức (2.6) ta được: Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 25- Lớp Máy xãị' dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp >S7n/i viển Vương Sỹ Nam Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h - 26- Lớp Máy xây dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN ỉ 00 T/h ƠM = 0,75x 0,1044 X 0,3 X 93,015 V 0,4 Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 27- 1121,27 (KG/cm2) y Lớp Máy xãị' dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp >S7n/i viển Vương Sỹ Nam Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h - 28- Lớp Máy xây dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN ỉ 00 T/h ƠQ - ứng xuất bổ xung do trọng lượng của các hạt: l,2xỵx Vỉ . (2.7) sma Sxỵi Trong đó VỊ : thể tích các hạt gây nên ứng xuất kéo bổ xung trong vỏ El: chu vi tiết diên ngang của vỏ (tính đến giữa khẩu độ đang xét) El = 2x(0,6669 + 0,799,8) = 2,9334 (m) ÍÍ+ £ Vl = F]XZX- ^ X(F1 + FO+VF^F„) (2.8) Với F0: diện tích mặt đáy nhỏ F0 = 0,3 X 0,36 = 0,108 (m2) Fi: diện tích mặt cắt (1-1) Fi = 0,6669. 0,799,8= 0,53 (m2) H, h : chiều cao phần chóp phễu và phần lăng trụ H= l/705(m) h = 1, 5 (m) z: khoảng cánh từ mép phễu đến tiết diện đang xét z= 1,25 (m) V, =0,53x 1,25 X Thay số vào công thức (2.8) ta được 1,705 + 1,5-1,25 - (o, 53 + 0,108 + ựo, 53 + 0,108)= 0,378(m3) Thay các giá trị vào công thức (2.7) ta có. Sinh viên : Vương Sỹ Nam - 29- Lớp Máy xãị' dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h 1,2.1500.0,378 ^_ 0,6 2,9334 sin53>75 = 31175 (KG/C“2) Thay các giá trị tìm được vào công thức (2.5) ta được; ơ = 311,75 + 1121,75 + 556,24= 1989,26 (KG/cm2) = = 198,926 MPa< 206 MPa (Với thép tấm thì [ơ] = 206MPa) Như vậy ta thấy ơ < [ơ] do vậy vỏ phễu đã tính toán lựa chọn ở trên là >S7n/i viển Vương Sỹ Nam - 30- Lớp Máy xây dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Sinh viên : Vương Sỹ Nam Thiết kế trạm trộn BTNN ỉ 00 T/h - 31- Lớp Máy xãị' dựng A - K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn BTNN100 T/h đủ bền. >S7n/i viển Vương Sỹ Nam - 32- Lớp Máy xây dựng A - K49