MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………..…………………2

MỤC LỤC…………………………………………………………………..…..3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PHÁ DỠ CÔNG TRÌNH…….4

1.1. Giới thiệu chung……………………………………………………..…….4

1.2. Các loại phế thải phá dỡ công trình……………………………..……….4

1.2.1. Phân loại phế thải phá dỡ công trình. 4

1.2.2 Nhận xét về việc chọn gạch và bê tông làm nguyên liệu tái chế. 5

1.2.3 Quá trình thu gom, vận chuyển và tái chế. 6

1.2.4. Giới thiệu và phân loại máy đập nghiền trong công nghiệp vật liệu xây dựng  6

1.2.5.  Chọn phương án thiết kế máy kẹp hàm.. 11

1.2.6  Lựa chọn máy nghiền hàm.. 13

CHƯƠNG 2:  LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.. 14

2.1. Các loại máy nghiền cho công đoạn 1…………………………………...16

2.1.1. Chọn loại máy. 16

2.1.2. Tính kích thước cửa xả cho máy nghiền công đoạn 1. 17

2.1.3. Tính toán thành phần hạt của sản phẩm sau công đoạn nghiền 1. 18

2.2. Tính và lựa chọn máy nghiền cho công đoạn 2…………………………21

2.2.1. Chọn máy nghiền công đoạn 2. 21

2.2.2. Xác định kích thước cửa xả cho máy nghiền công đoạn 2. 23

2.2.3. Tính thành phần hạt của sản phẩm sau công đoạn nghiền 2. 24

2.2.4. Tổng thành phần hạt của sản phẩm thu được sau 2 công đoạn nghiền. 25

2.3. Tính toán lựa chọn sàng………………………………………………….27

2.3.1. Tính chọn sàng trung gian thứ nhất. 27

2.3.2. Tính chọn sàng trung gian thứ hai. 29

2.3.3. Tính chọn sàng sản phẩm. 31

2.4. Kết luận chương…………………………………………………………..33

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY.. 36

3.1 Mô tả máy thiết kế……………………………………………….………..36

3.1.1. Sơ đồ cấu tạo máy nghiền má lắc phức tạp. 36

3.1.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy nghiền má lắc phức tạp. 36

3.1.3. Sơ đồ cấu tạo và chức năng các bộ phận. 38

3.2. Tính toán các thông số cơ bản của máy thiết kế…………………...…...42

3.2.1. Kích thước cửa nạp, nạp liệu. 42

3.2.2. Góc kẹp đá α. 43

3.2.3. Hành trình má nghiền. 44

3.2.4. Số vòng quay hợp lý của trục lệch tâm. 46

3.2.5. Năng suất. 47

3.2.6. Công suất động cơ. 48

3.2.7. Tính toán bánh đai. 49

3.2.8. Tính toán bánh đà. 54

3.2.9. Trục lệch tâm. 54

3.3. Đặc điểm vận hành, sửa chữa bảo trì máy……………………......…….55

3.3.1. Lắp ráp và vận hành máy. 55

3.3.2. Sữa chữa máy. 57

3.4. Kết cấu các bộ phận máy……………………………………..………….60

KẾT LUẬN.. 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 62

LỜI NÓI ĐẦU

Trong bối cảnh phát triển kinh tế và đô thị hóa nhanh chóng, ngành xây dựng tạo ra một lượng lớn rác thải là chất thải phá rỡ công trình như: bê tông, gạch ngói, kim loại, nhựa, gỗ và các loại vật liệu khác. Nếu không được xử lý đúng cách, các loại rác này có thể gây ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí. Nhiều vật liệu xây dựng có thể tái chế nhưng lại bị thải bỏ, gây lãng phí tài nguyên thiên nhiên. Đặc biệt là gạch và bê tông từ phá rỡ công trình nếu được chế biến sẽ trở thành cốt liệu có giá trị thay thế nguyên liệu tự nhiên (đá vôi, cát) trong sản xuất bê tông, vữa, …

Máy kẹp hàm nghiền là một thiết bị quan trọng trong quá trình tái chế chất thải phá rỡ công trình. Máy có chức năng nghiền các vật liệu cứng như bê tông, gạch đá để tạo ra cốt liệu tái sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng như gạch không nung, bê tông tái chế, … Việc thiết kế và chế tạo một máy kẹp hàm nghiền phù hợp với điều kiện thực tế là một yêu cầu cấp thiết, giúp nâng cao hiệu suất xử lý và đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra.

Đề tài “Tính toán thiết kế máy kẹp hàm nghiền phế thải phá dỡ công trình (gạch, bê tông) để sản xuất vật liệu xây dựng” nhằm nghiên cứu, tính toán và đề xuất một mô hình máy nghiền hiệu quả, đảm bảo các tiêu chí về công suất, độ bền và tính kinh tế. Nội dung đề tài sẽ tập trung vào việc phân tích nguyên lý làm việc của máy kẹp hàm, lựa chọn các thông số thiết kế phù hợp và tính toán các chi tiết chính để đảm bảo máy hoạt động ổn định, bền bỉ. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm tái chế, góp phần phát triển ngành xây dựng bền vững

Được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy : ThS .…………… đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, khối lượng kiến thức lớn, kiến thức thực tế còn hạn chế nên không tránh khỏi một số thiếu sót, rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy giáo và các bạn sinh viên.

 Em xin chân thành cảm ơn !

Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

Sinh viên thực hiện

(Ký)

………………….

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PHÁ DỠ CÔNG TRÌNH

1.1. Giới thiệu chung

Công nghiệp xây dựng và phát triển đô thị ngày càng phát triển, kéo theo đó là sự gia tăng khối lượng phế thải từ các công trình xây dựng. Phế thải từ hoạt động phá dỡ công trình là một trong những nguồn chất thải xây dựng lớn nhất, bao gồm nhiều loại vật liệu khác nhau. Nếu không được xử lý đúng cách, chúng có thể gây ô nhiễm môi trường và lãng phí tài nguyên. Tuy nhiên, nhiều loại vật liệu thải có thể được tái chế và sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng. (thêm hình ảnh phá rỡ công trình)

1.2. Các loại phế thải phá dỡ công trình

1.2.1. Phân loại phế thải phá dỡ công trình

Để tận dụng tối đa giá trị tái sử dụng từ các công trình bị phá dỡ, việc phân loại phế thải là bước vô cùng quan trọng. Các phế thải phá dỡ công trình có thể chia thành những loại chính sau:

a) Phế liệu vô cơ (bê tông, gạch, đá, xi măng vụn, vữa,…):

* Đặc điểm - tính chất:

Là các vật liệu không cháy, có độ cứng và độ bền cao.

Khối lượng lớn, chiếm tỷ lệ cao trong tổng lượng phế thải xây dựng.

Khó phân hủy trong môi trường tự nhiên, nhưng tương đối dễ xử lý cơ học.

* Tác dụng sau khi tái chế:

- Bê tông tái chế: được nghiền nhỏ làm cốt liệu cho bê tông mới, nền đường, hoặc làm lớp lót móng công trình.

- Gạch, đá vụn: dùng làm vật liệu san lấp, cải tạo đất, hoặc nguyên liệu phụ gia cho sản xuất vật liệu xây dựng.

c) Chất thải hữu cơ và vật liệu dễ phân hủy (gỗ, nhựa, cao su, vật liệu phủ bề mặt, …):

* Đặc điểm - tính chất:

Có khả năng phân hủy hoặc tái sử dụng tùy theo loại vật liệu.

Một số loại như nhựa và cao su nếu không xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường.

Gỗ thường bị ảnh hưởng bởi mối mọt, mục nát nếu không được bảo quản tốt.

* Tác dụng sau khi tái chế:

- Gỗ: tái chế thành ván ép, đồ nội thất, hoặc làm chất đốt sinh khối.

- Nhựa: phân loại và tái chế thành ống nhựa, vật dụng sinh hoạt, hoặc nguyên liệu sản xuất composite.

d) Một số chất thải khác (sơn, bóng đèn,…)

* Đặc điểm - tính chất:

Gồm các chất thải nguy hại hoặc khó xử lý.

Có thể chứa kim loại nặng, hóa chất độc hại (chì, thủy ngân, dung môi…).

Cần được thu gom và xử lý theo quy định nghiêm ngặt của cơ quan môi trường.

* Tác dụng sau khi tái chế:

- Sơn: có thể thu hồi dung môi hoặc xử lý nhiệt để tận dụng nhiệt lượng.

- Bóng đèn huỳnh quang, đèn LED: tách chiết thủy ngân, thủy tinh, kim loại để tái chế; phần còn lại được xử lý chuyên biệt.

1.2.3 Quá trình thu gom, vận chuyển và tái chế

* Hình ảnh cả quy trình thu gom, vận chuyển và tái chế:

- Thu gom và phân loại: (hình ảnh):

Các phế thải từ công trình xây dựng như gạch, bê tông, sắt thép, gỗ và nhựa cần được thu gom và phân loại trước khi mang đi tái chế. Việc phân loại giúp tối ưu hóa quá trình tái chế, đảm bảo chất lượng vật liệu tái chế.

- Vận chuyển: (hình ảnh):

Phế thải cần được vận chuyển đến các cơ sở tái chế hoặc các nhà máy xử lý vật liệu xây dựng. Quá trình này đòi hỏi các phương tiện vận chuyển có khả năng chịu tải trọng lớn và đảm bảo an toàn trong suốt quá trình di chuyển.

- Tái chế: (hình ảnh):

Sau khi vận chuyển, các phế thải được nghiền nhỏ và tái chế thành các vật liệu như cốt liệu bê tông, vữa, gạch tái chế hoặc các vật liệu xây dựng khác.

1.2.4. Giới thiệu và phân loại máy đập nghiền trong công nghiệp vật liệu xây dựng

Có nhiều loại máy nghiền được sử dụng trong công nghiệp vật liệu xây dựng, bao gồm:

a) Máy nghiền hàm:

* Nguyên lý hoạt động: Máy kẹp hàm là loại máy nghiền được sử dụng rộng rãi để nghiền các vật liệu cứng như đá, bê tông và gạch. Nó hoạt động dựa trên cơ chế kẹp giữa hai hàm nghiền, với một hàm cố định và một hàm di động. Khi hàm di động chuyển động, nó sẽ nghiền nát vật liệu giữa các hàm.

c) Máy nghiền trục:

* Nguyên lý hoạt động: Máy nghiền trục sử dụng hai trục quay để nghiền vật liệu. Vật liệu được nạp vào giữa hai trục và bị nghiền nhỏ do tác động của lực nén.

d) Máy nghiền búa:

* Nguyên lý hoạt động: Máy nghiền búa hoạt động bằng cách sử dụng các búa quay nhanh để tác động lên vật liệu, làm vỡ vật liệu thành các mảnh nhỏ.

f) Máy đập kiểu khí động:

* Nguyên lý hoạt động: Máy đập kiểu khí động sử dụng không khí để tạo ra lực tác động lên vật liệu, giúp nghiền vật liệu thành các hạt nhỏ.

h) Máy đập kiểu đĩa:

* Nguyên lý hoạt động: Máy đập kiểu đĩa sử dụng các đĩa quay để nghiền vật liệu thành các mảnh nhỏ.

1.2.6  Lựa chọn máy nghiền hàm

- Khả năng “xé nát” bền bỉ:
Máy nghiền hàm vận hành trên nguyên lý giản đơn: hai tấm hàm ép trái chiều, nghiền vụn mọi loại vật liệu cứng như đá, quặng, sắt vụn. Sự mộc mạc trong cơ chế giúp cô ấy hoạt động bền bỉ, chịu được tải lớn mà vẫn chẳng hề than vãn.

- Tỉ lệ nghiền cao, hạt sản phẩm đồng đều:
Hạt vật liệu sau khi đi qua “ái tình” của hàm nghiền thường có kích thước tương đối đồng đều, giúp quá trình tuyển lựa, phân loại về sau trở nên nhẹ nhàng như gió thoảng. Tỉ lệ giảm kích thước tuyệt vời – giấc mơ của bất kỳ kỹ sư cơ khí nào.

- Thiết kế đơn giản - bảo trì dễ dàng:
Cấu trúc không rườm rà, chỉ gồm vài chi tiết chuyển động chính, khiến công tác giám sát, bảo dưỡng trở thành “niềm vui” chứ không phải “cơn ác mộng”. Thay thế bộ hàm mới khi mòn cũng nhanh gọn như “thay áo mới” cho nàng.

CHƯƠNG 2:  LỰA CHỌN VÀ BỐ TRÍ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

- Sơ đồ công nghệ của trạm nghiền sàng được xác định theo các đặc tính của vật liệu trước khi nghiền, những yêu cầu đối với các sản phẩm nghiền,những thiết bị có thể sử dụng được,năng suất của máy.

- Sơ đồ công nghệ của nhà máy có thể có các loại: sơ đồ 1 công đoạn nghiền, 2 công đoạn nghiền, 3 và 4 công đoạn nghiền,có thể làm việc với chu trình kín hoặc hở theo từng máy móc thiết bị.

- Các số liệu thiết kế:

+ Trạm nghiền có năng suất Q = 135 m³/h.

+ Đá có cường độ nén = 140 MN/m² = 14000 N/cm² ; D_max= 720 mm E = 58000MN/m².

+ Sản phẩm là đá có d_max= 40 mm,được phân loại theo các cỡ hạt (0÷5),(5÷10),(10÷20),(20÷40) mm

- Từ bảng 2.1 chọn sơ đồ nghiền 2 công đoạn với các máy và thiết bị được bố trí như hình 2.1.

* Nguyên lí làm việc cửa sơ đồ công nghệ:

Đá được khai thác và vận chuyển bằng ô tô tới nhà máy sản xuất đổ vào bunke chứa liệu 1,từ bunke vật liệu được đưa vào máy nghiền 4 qua băng tải 2,sàng ghi 3,sản phẩm cả quá trình nghiền 1 được sàng qua trung gian 1 phân loại sản phẩm và vật liệu đem nghiền tiếp ở công đoạn 2 bằng máy nghiền  8,sản phẩm của quá trình nghiền 2 được phân loại ở sàng trung gian 2 ra 2 loại là sản phẩm dùng được và sản phẩm chưa đạt cần nghiền lại ở chu trình kín.Lượng lọt sàng trung gian 2 được vận  chuyển tới sàng sản phẩm để phân loại cỡ hạt ra từng loại kích thước sản phẩm theo yêu cầu.

2.1. Các loại máy nghiền cho công đoạn 1.

2.1.1. Chọn loại máy.

- Năng suất theo tính toán để chọn máy:

Q_t = k.Q/k_sd

Trong đó :

Q : Năng suất dây chuyền, Q = 135 m³/h

k : Hệ số nạp vật liệu không đều, k  = 1,1-1,15 chọn k=1,1.

k_sd: Hệ số sử dụng thời gian, k_sd= 0,95

- Để nghiền đá có kích thước D_max = 720 mm và năng suất Q_t =157 m³/h có thể sử dụng 1 trong 2 phương án sau:

+ Phương án A: máy nghiền má lắc phức tạp PE 900 theo “Sổ Tay Máy Xây Dựng”

+ Phương án B: máy nghiền má lắc phức tạp NHHP-9x12 của hãng Hòa Phát Việt Nam. (https://thietbihoaphat.com/products/may-nghien-ham)

2.1.2. Tính kích thước cửa xả cho máy nghiền công đoạn 1.

Với năng suất của dây truyền Q_tt = 157 m³/h dựa vào đồ thị ta có kích thước cửa xả tương ứng của các phương án sau:

2.2. Tính và lựa chọn máy nghiền cho công đoạn 2.

2.2.1. Chọn máy nghiền công đoạn 2.

- Chọn máy nghiền cho công đoạn này cũng theo kích thước lớn nhất của đá nạp vào máy và năng suất.Kích thước đá nạp lớn nhất vào máy nghiền ở công đoạn 2 (D_max2) chính là kích thước lớn nhất của đá ra khỏi máy nghiền ở công đoạn 1 (d_max1). Kích thước này được xác định theo công thức:

D_max2 = d_max1 = b₁.φ₁       (2.3)

Trong đó:

b₁: Kích thước cửa xả máy nghiền ở công đoạn 1, b₁ = 150 mm:

φ₁: Hệ số lấy ở điểm cắt nhau giữa đường cong thành phần hạt và trục d/b, φ₁= 2

=> d_max1 = 2.150=300 (mm)

- Ngoài ra năng suát nghiền công đoạn 2 phải đạt tối thiểu là:

Q_ct = 1,75.Q = 236 (m³.h)         (2.5)

Vậy với tính toán ở trên ta có kích thước đá nạp D_1max = 300 mm vào công đoạn 2 và năng suất của công đoạn 2.Theo ta chọn máy nghiền với 2 phương án:

+ Phương án A:Máy nghiền côn vừa và nhỏ KCD - 2200 RP theo “Sổ Tay Máy Xây Dựng”

+ Phương án B: Máy nghiền nghiền côn vừa và nhỏ PYB-2200

2.2.2. Xác định kích thước cửa xả cho máy nghiền công đoạn 2.

- Ta phải xác định kích thước cửa xả sao cho toàn bộ đá sau khi nghiền ở công đoạn nà nhỏ hơn kích thước lớn nhất của sản phẩm yêu cầu khi đó sẽ không phải nghiền lại.

KẾT LUẬN

Qua thời gian làm đồ án Tốt nghiệp với đề tài : “Tính toán thiết kế máy kẹp hàm nghiền phế thải phá dỡ công trình (gạch, bê tông) để sản xuất vật liệu xây dựng” đã lựa chọn công nghệ và thiết bị nghiền phân loại đá xây dựng năng suất 135m³/h, thiết kế máy nghiền má lắc phức tạp cho dây chuyền. Em đã nỗ lực hết mình để hoàn thành đề tài được giao.

Trạm nghiền sàng đá dăm có tầm quan trọng rất lớn đối với ngành công nghiệp xây dựng và là yếu tố đầu tiên để xây dựng nên một công trình. Ngày nay nền công nghiệp nước ta đang trong quá trình phát triển một cách mạnh mẽ để theo kịp các nước trên thế giới .Với việc đẩy mạn công nghiệp hóa của nhà nước thì đòi hỏi chúng ta phải luôn cập nhật máy móc, công nghệ mới để tránh bị lạc hậu so với thế giới.Máy nghiền má lắc phức tạp là máy nghiền đang được sử dụng rộng rãi hiện nay nó có nhiều ưu điểm so với máy nghiền khác. Do vậy việc thiết kế máy nghiền má lắc phức tạp là việc cấp thiết đối với chúng ta. Với đề tài như trên em đã thiết kế máy nghiền má lắc phức tạp nghiền thô công suất

Qua quá trình làm đồ án em xin cảm ơn sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn thầy: ThS .……………. Tất nhiên trong quá trình làm không tránh khỏi sai sót. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy giáo để đổ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. PGS.TS.Vũ Liêm Chính (Chủ biên) - PGS.TS.Trần Văn Tuấn -ThS.Nguyễn Kiếm Anh - ThS.Nguyễn Thị Thanh Mai - KS.Đoàn Tài Ngọ, TS.Nguyễn Thiệu Xuân . Máy sản xuât vật liệu và cấu kiện xây dựng. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội - 2013

2. PGS.TS.Trịnh Chất, TS.Lê Văn Uyển. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 và 2. Nhà xuất bản Giáo dục

3. Nguyễn Trọng Hiệp. Chi tiết máy, tập 1 và 2. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

4. PGS.TS.Vũ Liêm Chính (Chủ biên) - PGS.TS.Trần Văn Tuấn - PGS.TS.Đỗ Xuân Đinh - KS.Nguyễn Mạnh Hùng - KS.Hoa Văn Ngũ - TS.Trương Quốc Thành .

Sổ tay máy xây dựng. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2013.

5. PGS.TS.Ninh Đức Tốn, GVC.Nguyễn Thị Xuân Bảy. Giáo Trình Dung sai và kỹ thuật đo lắp ghép. Nhà xuất bản Giáo dục.

6. Catalog các hãng

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"