›
›

Bài giảng Công nghệ sản xuất băng tải

ppt 94 trang phuongnguyen 2740
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Công nghệ sản xuất băng tải", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_cong_nghe_san_xuat_bang_tai.ppt

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ sản xuất băng tải

  1. Đại học Bách Khoa TP HCM Khoa cơng nghệ vật liệu Bộ mơn vật liệu polymer GVHD: Thầy Đỗ Thành Thanh Sơn Nhĩm SV: 1.Vương Chí Cơng 7.Đinh Thế Lâm 2.Trịnh Kim Cúc 8.Phan Thị Hồng Liên 3.Nguyễn Thị Thùy Dương 9.Lê Thị Nga 4.Phạm Thị Hằng 10.Vũ Thái Kim Thi 5. Võ Thị Thu Hồi 11.Văn Đan Thùy 6.Nhâm Mạnh Hùng 12.Nguyễn Thị Thủy 13.Trần Thị Thúy Vân
  2. Cơng nghệ sản xuất băng tải I. Giới thiệu sản phẩm băng tải II. Các loại vật liệu sử dụng 1. Cao su 2. Sợi tăng cường 3. Phụ gia III. Quy trình cơng nghệ 1. Thiết kế sản phẩm 2. Đơn pha chế 3. Quy trình gia cơng 4. Cân bằng vật chất
  3. I. Giới thiệu sản phẩm băng tải
  4. I. Giới thiệu sản phẩm băng tải Trong sản xuất và đời sống luơn cĩ nhu cầu về việc vận chuyển nguyên liệu, hàng hĩa đi xa,những hệ thống vận chuyển được ra đời để đáp ứng nhu cầu trên. Nhắc đến việc vận chuyển trong sản xuất người ta khơng thể khơng nĩi đến băng tải, từ việc vận chuyển đất đá,than và khống sản trong quá trình khai thác hay vận chuyển hàng hĩa trong các nhà máy đều phải nhờ đến hệ thống băng tải. Do đĩ việc nghiên cứu và phát triển các loại băng tải là hết sức quan trọng trong đời sống gĩp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển
  5. Một vài ứng dụng của băng tải trong thực tế Băng tải xích Băng tải ngang Băng tải ngang chuyển hướng 900
  6. Một vài ứng dụng của băng tải trong thực tế (tt) Băng tải xoắn ốc Băng tải nghiêng
  7. Một vài ứng dụng của băng tải trong thực tế (tt) Hệ thống băng tải trong khu vực khai thác đá
  8. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải 1. Băng tải máng: Băng tải loại này hầu như được sử dụng rộng rãi và được lưu ý thiết kế nhất trong các loại băng tải
  9. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt)  Ưu điểm:  Cĩ thể vẩn chuyển lượng hàng hĩa lớn đi xa mà khơng rơi vãi Hệ thống băng tải máng với vận tốc 3,75 m/s vận chuyển 3 580 t/h và vượt qua 3,742 km. chiều dài
  10. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 2. Băng tải ống dẫn: Cĩ thể chống thấm ở cả bề mặt nằm ngang và cả những gĩc thẳng đứng Hiệu quả vận chuyển hơn hẳn những băng tải thơng thường đến 50% Hạn chế thất thốt nguyên liệu cao nhất Bảo vệ nguyên liệu khỏi tác động của giĩ, mưa,và những nguyên nhân khác.
  11. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt)
  12. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 3. Băng tải gàu: Ưu điểm nổi trội là cĩ thể vận chuyển những nguyên liệu lên cao với gĩc nghiêng từ 300 đến 900 . Nhờ những rãnh ngăn mà nguyên liệu khơng bị rơi vãi ra ngồi
  13. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt)
  14. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 4. Băng tải treo : Loại băng tải này được sử dụng vì nhiều lý do khác nhau: ➢ Lý do mơi trường :Do tính chất kín đáo ưu việt của loại băng tải này nên người ta thường sử dụng nĩ trong vận chuyển các chất ướt, keo, bụi bẩn. ➢ Lý do an tồn: một số chất cĩ giá trị cao như kim cương, quặng vàng đều được chọn phương pháp vận chuyển bằng loại băng tải này
  15. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt)
  16. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 5. Băng tải kẹp: Đây là loại băng tải bảo đảm tính năng an tồn và hiệu quả vận chuyển cao . Nĩ cĩ thể vận chuyển một khối lượng lớn vật liệu qua những đoạn dốc cao, cĩ khi lên đến 900
  17. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt)
  18. Ứng dụng và quy cách của một số loại băng tải đặc biệt
  19. Băng tải chịu dầu  Chuyển tải những sản phẩm cĩ dầu như thức ăn gia súc, phân bĩn, bã đậu nành, các phụ tùng cĩ bơi trơn dầu máy, than đá được xử lý dầu trong các nhà máy than cốc và nhà máy phát điện, v.v.
  20. Băng tải chịu dầu (tt)
  21. Băng tải chịu dầu (tt)
  22. Băng tải kháng bắt lửa Ứng dụng :  Sử dụng ở những nơi cĩ nguy cơ phát cháy cao.  Sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp khai khống và các ngành cơng nghiệp khác.
  23. Băng tải kháng bắt lửa (tt)
  24. Băng tải kháng bắt lửa (tt)
  25. Băng tải chịu nhiệt Ứng dụng :  Chuyên dùng để chuyển tải những vật liệu cĩ nhiệt độ từ 1000C – 2000C  Sử dụng rộng rãi trong các nhà máy quặng nung nĩng, nhà máy than cốc, chuyển tải clinker,ximăng, thép, phân bĩn, hĩa chất và các loại vật liệu cĩ nhiệt độ cao.
  26. Băng tải chịu nhiệt (tt)
  27. Băng tải chịu nhiệt (tt)
  28. II. Các loại vật liệu sử dụng 1. Cao su 2. Sợi tăng cường 3. Phụ gia
  29. 1. Cao su a. Lớp cao su cơng tác (top-cover) b. Lớp cao su phi cơng tác (bottom-cover) c. Cao su cán tráng (skim coat) d. Lớp cao su biên (edge-cover)
  30. a. Lớp cao su cơng tác (top-cover) Là lớp cao su cán lên bề mặt băng tải.
  31. a. Lớp cao su cơng tác (top-cover) (tt)  Tùy theo tính chất yêu cầu của băng tải mà ta lựa chọn các loại cao su khác nhau.
  32. a. Lớp cao su cơng tác (top-cover) (tt) ❖Băng tải chịu dầu  Lớp cao su mặt của loại băng này được làm từ hổn hợp cao su NBR hoặc CR cĩ tính năng chịu các loại dầu động thực vật và khống vật.
  33. a. Lớp cao su cơng tác (top-cover) (tt) ❖Băng tải kháng bắt lửa:  Lớp cao su bề mặt được làm bằng nguyên liệu chloroprene hoặc styren-butadien được xử lý hĩa chất cĩ tính năng kháng bắt lửa
  34. a. Lớp cao su cơng tác (top-cover) (tt) ❖Băng tải chịu nhiệt:  Lớp cao su mặt được làm bằng nguyên liệu cao su tổng hợp EPDM hay CHLOBUTYL cĩ tính năng chịu nhiệt.
  35. a. Lớp cao su cơng tác (top-cover) (tt) ❖Băng tải kháng mài mịn  Tải các loại vật liệu thơ cứng, cĩ gĩc cạnh sắc bén, khả năng mài mịn cơ học cao.  Thường sử dụng cao su SBR hay NR.
  36. b. Lớp cao su phi cơng tác (bottom-cover) Là lớp cao su cán phía dưới bề mặt băng tải Lớp cao su này cần đảm bảo khả năng bám trục tốt,ma sát lớn,tránh trượt để truyền động năng từ pulley sang băng tải
  37. c. Cao su cán tráng (skim coat) Cao su cán tráng là lớp cao su phủ lên bề mặt vải chịu lực. Lớp cao su cán tráng tạo khả năng bám dính với sợi tăng cường ,truyền lực và phân phối lực trong các lớp sợi tăng cường ,hấp thụ và phân phối ứng suất tạo ra do va đập Bề dày lớp phủ phụ thuộc kích thước vải chịu lực. Yêu cầu về cao su : cĩ độ kết dính cao Ví dụ : NR, Neopren,
  38. 2. Sợi tăng cường Đây là lớp chịu lực chính trong băng tải. Do đĩ cĩ thể làm bằng cotton,sợi tổng hợp,sợi lanh Trong vận chuyển đá,chiều chịu lực chính trong băng tải của lớp vải là chiều dọc .Ta dùng sợi đan theo hướng dọc là Polyester,và sợi đan theo hướng ngang là sợi rẻ tiền như nylon 1,SỢI Polyester Hình thành theo phương pháp nĩng chảy. Khoảng cách của nhiệt độ phân hủy và nhiệt độ hình thành khá bé Tph =285-290C 0 Ththanh=270-275 C o Tnc=260 C Đại diện cho polyester là polyetylen terephtalat là sợi tốt nhất hiện nay. Do mạch phân tử của chúng sắp xếp rất cân đối nên kháng đứt của sợi polyester rất cao 2,SỢI nylon So với sợi Polyester thì Nylon giá rẻ hơn ,tính kháng đứt cũng khá cao. Vải chịu lực phải được khử ẩm trước khi tráng để tránh sự bĩc lớp giữa các lớp vải chịu lực và cao su cán tráng
  39. 2. Sợi tăng cường (tt) Hình ảnh về sợi tăng cường
  40. 3. Phụ gia
  41. 3. Phụ gia  Hệ lưu hĩa  Chất xúc tiến  Chất trợ xúc tiến  Hệ phịng lão  Chất hĩa dẻo-Chất làm mềm  Chất độn
  42. Hệ lưu hĩa Chủ yếu sử dụng lưu huỳnh dạng thoi được sản xuất từ lưu huỳnh hình cầu qua nghiền và sàng Nhiệt độ lưu hĩa tối thiểu:118-119oC Tỉ lệ lưu huỳnh: Cao su luu hĩa mềm:0.15-10%S Cao su bán ebonit:10-15%S Cao su ebonit:25-32%S
  43. Chất xúc tiến Họ Dithio Cacbonate : ZDMC,ZDBC,ZDEC Họ Thiuram: TMTD,TMTM,TETD Họ Thiazone: MBT,MBTS,DM Họ Guanidine: DPG,DOTG Họ Thiore
  44. Chất trợ xúc tiến •Chất trợ xúc tiến với chất xúc tiến là những chất hoạt động , làm hoạt hĩa lưu huỳnh , làm tăng độ lưu hĩa , cải tiến tính năng sản phẩm và làm tăng hoạt tính của chất xúc tiến . •Cĩ 2 loại chất xúc tiến : vơ cơ và hữu cơ.
  45. Chất trợ xúc tiến (tt) a. Chất trợ xúc tiến vơ cơ . ❖ Gồm cĩ ZnO , PbO , MgO , Ca(OH)2 Thường dùng nhất là ZnO kết hợp với các axit béo để tạo Savon tan trong cao su .ZnO là dạng bột mịn , màu trắng cĩ d là 5.6 , tan trong axit , kiềm , muối O amin. Khi lưu trữ trong khơng khí , nĩ hút H2 , CO2 , chuyển thành ZnCO3 cĩ tính kiềm. ❖ Ngồi mục đích trợ xúc tiến , nĩ cịn được sử dụng làm chất độn và chất nhuộm màu trắng . Hỗn hợp chứa nhiều chất ZnO cĩ khả năng truyền nhiệt tốt . Do d lớn , giá thành cao nên ZnO ít được sử dụng làm đọn hay chất tạo nền trắng.
  46. Chất trợ xúc tiến (tt) b. Chất trợ xúc tiến hữu cơ ❖ Là các loại acid béo cĩ M cao gồm : stearic, lauric, cleic , palmitic và các loại dầu được Hydro hĩa từ dầu dừa , thường được sử dụng kết hợp với oxyt kim loại. ❖ Được dụng nhiều nhất là acid stearic: loại này dạng rắn , kết tinh màu vàng hoặc trắng .Cơng thức cấu tạo :H3C(CH2)16 COOH Sản phẩm dùng trong cơng nghiệp được sản xuất từ mỡ bị , mỡ cừu , dầu cứng , đem thủy phân và qua nhiều lần ép để loại bớt thành phần acid béo dạng lỏng , Stearic thương phẩm 0 khơng tan trong nước , Tnc = 69 C Ngồi nhiệm vụ là chất trợ xúc tiến , nĩ cịn là chất làm mềm , chất phân tán , than đen , tạo thao tác cho hỗn luyện , cán trộn
  47. Hệ phịng lão Các sản phẩm ống cao su ngồi sự lão hĩa sinh ra khi tồn trữ , nĩ cịn bị lão hĩa bởi quá trình sử dụng chịu ảnh hưởng của các tác nhân : oxy, ozon,nhiệt,ánh sáng Đay là quá trình oxy hĩa hay ozon hĩa vào các nối đơi, dẫn đến sự cắt mạch hay ngược lại tạo thêm kết mạng khơng gian 3 chiều.Biểu hiện của qt này : biến màu sp, xuất hiện vết nứt, biến cứng,chảy nhão,làm cho cơ tính sp giảm. Vai trị chất phịng lão trong cao su hh là sinh ra các chất tự do ,dập tắ các gốc tự do nhằm duy trì tính năng sp càng lâu càng tốt hoặc bù trừ các đầu nối đã bị phá hủy Người ta phân loại chất phịng lão theo bản chất hĩa học của chúng:
  48. Hệ phịng lão (tt) ❖Dẫn xuất phenol Chúng kém hoạt động hơn dẫn xuất amin và nhất là khơng kháng được ozon , nhưng ít làm biến màu sp , thích hợp cho sp màu sáng và sp tiếp xúc thực phẩm. ❖Các chất tác dụng xúc tiến chậm Các chất này khơng thực sự là chất kháng oxy hĩa. Chúng cĩ cùng họ với các chất xúc tiến nhưng tác dụng xúc tiến rất chậm , cho phép trong qua trịnh lão hĩa chúng tạo ra cầu nối mới bù đắp các cầu nối đã bị oxy phá hủy.
  49. Hệ phịng lão (tt) ❖ Loại sáp vi tinh thể ✓ Là các hợp chất parafin cĩ khối lượng tinh thể khá lớn và 1 phần được vùng hĩa. ✓ Người ta sử dụng chúng kháng ozon vì ngồi việc tạo ra 1 màng mỏng trên bề mặt cao su , nĩ cịn tạo điều kiện để các chát kháng ozon khác di chuyển ra ngồi. Tuy nhiên nĩ chỉ bảo vệ được sp ở trạng thái tĩnh , ở trạng thái động các lớp mỏng này sẽ bị vứt nỡ và ozon sẽ tác kích vào cao su qua các vết nứt này.
  50. Hệ phịng lão (tt) ❖Dẫn xuất amin Trong phạm vi thiết kế ta chọn dẫn xuất này vì nĩ cĩ ưu điểm hơn các loại khác ở chỗ : ➢ Đây là loại phịng lão cĩ hoạt tính cao và kháng được nhiều tác nhân gây lão hĩa. ➢ Dễ tìm , giá rẻ hơn các dẫn xuất phenol. ➢ Làm đen sp , dù đây khơng phải là yếu tố quan trọng dưới sp thiết kế. ➢ Lượng tiêu thụ chiếm 8O% và được chia thành 2 họ .
  51. Hệ phịng lão (tt) ❖Họ paraphenyl amin ➢Cơng thức tổng quát R HN NH R' ➢Rất hữu hiệu, kháng các tác nhân lão hĩa khác nhau trong đĩ cĩ ozon
  52. Hệ phịng lão (tt) ❖Các amin và dẫn xuất ➢Bao gồm nhiều loại khác nhau nhưng nĩi chung là kháng lão hĩa do nhiệt , vốn dập nhưng khơng kháng ozon . ➢Người ta phân biệt sản phẩm trùng ngưng của aceton với 1 amin , các dẫn xuất của diphenyl amin , các naphtyl amin , trong đĩ sử dụng nhiều nhất là 2 loại : phenyl-β-naphtyl amin ( phịng lão D ) và andal – α – naphtyl amin ( phịng lão A )
  53. Chất hĩa dẻo-chất làm mềm ➢Chất làm mềm ❖Mục đích Làm đứt cao su làm cao su dẻo rất nhanh,rút ngắn thời gian sơ luyện, giảm tiêu hao năng lượng khi cán ,tránh nhiệt nội sinh(khơng gây tự lưu).Lượng dùng là 0,1-0,5% hỗn hợp cao su ❖Phân loại Mercaptan,họ thơm ,dẫn xuất của acid sunfonic.
  54. Chất hĩa dẻo-chất làm mềm (tt) ➢ chất hĩa dẻo ❖Mục đích Đáp ứng yêu cầu cơng nghệ chế tạo sản phẩm thiết kế: -Cải thiện các tính năng như tăng độ bền va đập ,tăng độ dẻo dai,cải thiện tính kháng mịn,kháng xé, giảm nhiệt nội sinh -Giảm năng lượng khi cán ,tạo điều kiện dễ dàng cho sự trộn lẫn và khuếch tán độn -Tăng nhiệt độ khi cán giúp sự tạo hình dễ dàng với các hỗn hợp cĩ độn,tăng tính bám dính của bán thành phẩm. ❖Phân loại -Dầu khống -Dầu thực vật thơng dụng như ete,este -Dầu tùng tiêu Trong đĩ dầu tùng tiêu rất thơng dụng cho cao su thiên nhiên. Thành phần chủ yếu là acid abietic ,tỉ trọng 1,06 nhiệt độ nĩng chảy 80-130 C ,khơng tan trong nước tan trong rượu, acetone,ete.Dầu tùng tiêu giúp phân tán than đen,tăng sức dính cao su,ngồi ra cịn là xúc tiến lão hĩa. Hàm lượng sử dụng là 0,25-10%. Đặc biệt cĩ khi từ 10-50%
  55. Chất độn ❖Mục đích -Cĩ độ hấp phụ bề mặt lên mạch phân tử cao su,sẽ làm mạch này trượt dần-tác dụng với lực kéo bên ngồi. Điều này làm cho các các phân tử cao su căng đều hơn và định hướng dần theo phương tác dụng ,dẫn đến cải thiện tính năng sản phẩm:tăng độ cứng ,kháng đứt ,module,kháng mịn. -Cải thiện quy trình chế tạo sản phẩm –dễ đúc khuơn, cán tráng ,đùn giảm tính co rút,làm ngoại hình sản phẩm đẹp -Giảm giá thành ❖Phân loại -Than đen -Độn trắng
  56. Chất độn (tt) ❖ Than đen  Cĩ 3 loại chính:  Phương pháp lị (F.Furnace) HAF,ISAF,FEF  Phương pháp máng (C.Chanel) EPC,MPC,CC  Phương pháp nhiệt( T.Therme) MT,PT  Than đen HAF :Kháng mài mịn cao,dễ hỗn luyện ,bổ  cường cao dùng cho sản phẩm cĩ cơ tính tốt,dễ thao tác  Than đen I.SAF:Tính mài mịn thấp hơn HAF ,cĩ độ mịn  cao hơn nhiều ,khả năng bổ cường cao hơn,giá rẻ hơn.  Than đen FEF :Cĩ tác dụng bán bổ cường ,khối lượng  riêng thấp
  57. SiO2 Chất độn (tt) ❖Độn trắng ➢Độn KAOLIN -Dạng tấm ,cĩ kích thước 0,5-10µ -Khối lượng riêng 2,47-2,61 g/Cm2 -Độ pH=4,5-7,9 -Cơng thức hĩa học Đưa Kaolin vào khoảng 20-30% cĩ tác dụng tăng cường,tăng tính cách điện,bền Acid ,bazo,tăng tính kháng xăng dầu ➢Độn CaCO3 -Dạng cầu ,kích thước 0,02-3µ -Khối lượng riêng 2,5-2,7g/Cm2 -Đưa vào hỗn hợp cao su để cán trắng ,làm láng bề mặt sản phẩm,dễ đầy khuơn -Đây là độn trơ ➢Ngồi ra ta cịn cĩ -ZnO -MgO -Silicate Calcium ,Silicate Aluminium -SiO2
  58. III. Quy trình cơng nghệ 1. Thiết kế sản phẩm a. Kết cấu băng tải b. Tính tốn thiết kế 2. Đơn pha chế 3. Quy trình gia cơng 4. Cân bằng vật chất
  59. 1. Thiết kế sản phẩm a. Kết cấu băng tải ❖Kết cấu hệ thống băng tải:  Hệ thống băng tải bao gồm 1 băng cao su dài được nố 2 đầu lại với nhau,được mắc trên các pulley ở 2 đầu và được đỡ dọc theo thân bằng hệ thống các trục dẫn.băng tải được truyền động nhờ pulley ở đầu (head or drive pulley). ứng suất trên băng tải được duy trì nhờ 1 pulley trượt cĩ gắn 1 tải trọng khơng đổi (take-up pulley) đựơc treo bên dưới để làm căng băng tải. snub pulley được đưa vào thiết kế nhằm mục đích tăng gĩc ơm của băng tải và pulley truyền động.gĩc ơm tăng giúp pulley trền động cho băng tải tốt hơn mà khơng bị trượt
  60. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) ❖Cấu trúc băng tải Cấu trúc băng tải cơ bản bao gồm: 1. Lớp cao su cơng tác (top-cover) 2. Lớp cao su phi cơng tác (bottom-cover) 3. Sợi tăng cường (fabric) 4. Cao su cán tráng (skim coat) 5. Lớp cao su biên (edge-cover)
  61. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) ❖Phương pháp ghép nối 2 đầu của băng tải: • mechanical fasteners: Để ghép nối 2 đầu của băng tải ta dùng chốt cơ khí là nhanh chĩng và giá rẻ nhất. Tuy nhiên phương pháp này khơng đạt được sự linh động và độ bền cao.
  62. 1. Thiết kế sản phẩm (tt)  Solid woven belt splice (finger splice)
  63. 1. Thiết kế sản phẩm (tt)  Two ply conveyor belt splice
  64. 1. Thiết kế sản phẩm (tt)  Three ply conveyor belt splice
  65. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) b. Tính tốn thiết kế •Mỗi loại băng tải sẽ cĩ những tính chất và yêu cầu khác nhau,tùy theo từng loại sản phẩm mà ta sẽ chọn loại vật liệu phù hợp để làm băng tải. •Khâu quan trọng nhất trong quá trình thiết kế sản phẩm là tính tốn chính xác ứng suất tố đa tác dụng lên băng tải, từ đĩ ta sẽ lựa chọn loại sợi,số lớp sợi phù hợp cũng như tính tốn bề dày của các lớp cao su. •Khi thiết kế băng tải ta phải xác định những đặc điểm của băng tải mà ta thiết kế như: -Bề rộng băng tải (width) : W -Chiều dài băng tải trên hệ thống (length): L -Chiều cao băng tải nâng (lift): H -Truyền động (drive) -Loại vật liệu tải (material) -Dạng băng tải khi sử dụng -Gĩc nghiêng của máng
  66. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Các bước thiết kế cụ thể: ❖Bước 1: Xác định tính chất vật liệu (material characteristic): dựa vào loại vật liệu cần tải để xác định các giới hạn trong thiết kế.VD: với vật liệu tải dạng clay,dry,lumpy sẽ cĩ các tính chất như rất mài mịn,một số giới hạn như độ dốc khơng vươt quá 20º,vận tốc tối đa khi làm việc là 2.3m/s ❖Bước 2: Kiểm tra độ dốc của hệ thống băng tải thiết kế ❖Bước 3: Kiểm tra vận tốc làm việc của băng tải thiết kế ❖Bước 4: xác định diện tích mặt cắt vùng nạp liệu: ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như khả năng chảy của vật liệu,gĩc chất tối đa & độ nghiêng tại điểm nạp liệu. Để đạt được mặt cắt tối đa máng nạp liệu phải được thiết kế để bảo đảm: +Vật liệu được đưa vào chính giữa băng tải +Vật liệu được đưa vào phù hợp với hướng và vận tốc băng tải +Độ nghiêng tại điểm nạp liệu nhỏ hơn 5º
  67. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Yêu cầu đối với hệ thống băng tải và vật liệu để đạt mặt cắt tối đa vùng nạp liệu: +Khoảng cách giữa 2 idler phải đảm bảo độ chùng nhỏ hơn giới hạn cho phép +Băng tải phải được vận hành tốt +Băng tải đủ sức tải vật liệu +Kích thước hạt vật liệu nhỏ hơn kích thước tối đa khi thiết kế Trong các điều kiện trên diện tích vùng nạp liệu sẽ được tính như sau: 6 At = (Ab + As)/10 Với : Ab = (0.371W+6.3+Mcosβ)x(Msinβ) M=03145W - 3.2 - Bc
  68. 1. Thiết kế sản phẩm (tt)  β -Gĩc nghiêng của máng (trough angle)  Bc -khoảng cách dư (edge distance)  α –gĩc chất tối đa (surcharge angle)
  69. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) ❖Bước 5:xác dịnh năng suất tải (capacity) T T = 3.6 x At x D x S D – tỉ trọng vật liệu tải S – tốc độ tải (belt speed) At - diện tích vùng nạp liệu ❖Bước 6: xác định mass of moving parts G Được tính bằng cách lấy tổng khối lượng băng tải,idler,các pulle chia cho chiều dài băng tải. Đây là con số ước lượng ❖Bước 7: xác định mass of load per unit Q ❖Bước 8: xác định chiều dài hiệu chỉnh (corrected length) Lc hệ số hiệu chỉnh C
  70. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) ❖Bước 8: xác định chiều dài hiệu chỉnh (corrected length) Lc ,hệ số hiệu chỉnh C Những băng tải loại ngắn ( 500m) do đĩ cần phải hiệu chỉnh lại chiều dài băng tải để dùng trong việc tính tốn ứng suất hiệu dụng. Chiều dài hiệu chỉnh: Lc = L + 70 Hệ số chiều dài hiệu chỉnh: ❖Bước 9: xác định ứng lực hiệu dụng (effective tension) Te ứng suất hiệu dụng bao gồm 4 thành phần: +ứng lực để di chuyển băng tải trống Tx Tx = 9.8 x G x fx x Lc
  71. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) +ứng lực để di chuyển băng tải theo phương ngang Ty Ty= 9.8 x Q x fy x Lc +ứng lực để nâng vật liệu lên hoặc hạ xuống Tz Te =9.8 x Q x H + ứng lực để thắng trở lực của các phụ kiện Tu Tu =0 N nếu thiết kế cơ bản,khơng sử dụng thêm phụ kiện Ta cĩ : Te = Tx + Ty + Tz + Tu ❖Bước 10: xác định ứng lực mặt bị chùng (slack side tension) T2 Ngồi băng tải cần cĩ thêm 1 ứng lực gọi là additional tension để giúp pulley truyền động truyền lực hiệu dụng vào băng tải mà khơng bị trượt. ứng lực này gọi là ứng lực mặt bị chùng, nĩ được tạo ra nhờ hệ thống làm căng băng tải (take-up system). ứng lực này phải đảm bảo 2 yêu cầu: làm cho băng tải khơng bị trượt và giới hạn độ chùng của băng tải đạt tiêu chuẩn cho phép
  72. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) • Ứng lực chống trượt (slack side tension prevent slip) Tm= k x Te Với k là hệ số phụ thuộc vào gĩc ơm pulley • Ứng lực giới hạn độ chùng (slack side tension to limit sag) Ts = 9.8 x Sf x (B+Q)x Id Với : Sf -chỉ số chùng B -khối lượng băng dự kiến Id -khoảng các giữa các con lăn (idler) • Để T2 đảm bảo được 2 yêu cầu trên đồng thời thì T2 phải lấy giá trị lớn nhất trong 2 giá trị Tm &Ts • Bước 11: xác định slope tension Th Th = 9.8 x B x H
  73. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) ❖Bước 12: xác định ứng lực tối đa (maximum belt tension) T1 T1= Te + T2 + Th • ứng lực tối đa trên 1 đơn vị chiều rộng băng tải: ❖Bước 13: lựa chon loại sợi & tính tốn số lớp sợi • Chọn loại sợi => ứng suất tối đa cho phép • Chọn hệ số an tồn • Chọn bề rộng lớp cao su biên ➢ ứng lực kéo đứt 1 lớp vải = bề rộng vải x ứng suất làm việc tối đa (đã nhân với hệ số an tồn) ➢ Số lớp vải= tension max/tension 1ply ❖Bước 14: kiểm tra lại sự hợp lý của việc lựa chọn loại vải & số lớp vải
  74. 2. Đơn pha chế a. Thành lập đơn pha chế b. Đơn pha chế cụ thể
  75. a. Thành lập đơn pha chế ❖ Nguyên tắc thành lập đơn pha chế ❖ Các bước thành lập đơn pha chế
  76. ❖Nguyên tắc thành lập đơn pha chế: ➢Đơn pha chế: Là một cơng thức hỗn hợp gồm: +Các chất phụ gia như: chất độn, chất lưu hĩa, chất xúc tiến, trợ xúc tiến +Thành phần chính: Cao su ➢Mục đích của đơn pha chế là phải thỏa mãn đầy đủ các chỉ tiêu: +Về kỹ thuật: Luyện, ép xuất, cán tráng, thành hình, lưu hĩa, +Về kinh tế: Đảm bảo giá thành hợp lý. +Về sản phẩm: chịu mài mịn, lão hĩa, chịu nhiệt, ➢Lưu ý khả năng tương tác giữa các loại nguyên liệu khi phối trộn với nhau theo hướng cĩ lợi hay bất lợi để lựa chọn và điều chỉnh tỉ lệ thích hợp giữa chúng.
  77. ❖Các bước thành lập đơn pha chế: +Nghiên cứu tính năng của sản phẩm sẽ sản xuất: chịu mài mịn, khả năng biến hình, kéo đứt, giãn dài, chịu nhiệt, chịu dầu, độ dẻo, +Chọn lựa nguyên vật liệu sẽ sử dụng. +Khảo sát thiết bị hiện cĩ của cơ sở hoặc nghiên cứu thiết bị sẽ phải trang bị. +Nghiên cứu và đề xuất quy trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm. +Sản xuất thử và kiểm nghiệm các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm. +Điều chỉnh đơn pha chế, sản xuất thử, kiểm nghiệm và đưa vào sản xuất.
  78. b. Đơn pha chế cụ thể TT Nguyên vật liệu KLR Mặt cơng tác Mặt phi cơng tác + biên Cán tráng 1 SBR 0,94 30 - - 2 Cao su RSS 0,92 70 100 - 3 Cao su CSV5 0,92 - - 100 4 Lưu huỳnh 2,07 3 3 2,5 5 Xúc tiến MBT 1,62 0,8 0,8 0,6 6 Xúc tiến TMTD 1,39 0,1 0,1 0,2 7 ZnO 5,6 5 5 5 8 Acid stearid 0,9 2 2 2 9 Phịng lão A 0,98 1 1 1 10 Phịng lão D 1,18 1,5 1,5 1,5 11 Nhựa thơng 1,03 3 3 3 12 Thanh đen HAF 1,81 50 35 25 13 CaCO3 2,6 - 10 - Tổng 166,4 161,4 140,8
  79. 3. Quy trình gia cơng
  80. Sơ đồ cơng nghệ Vải mành Cao su Xử lý Máy trộn kín Phụ gia, độn Nhiệt luyện Cán tráng Máy trộn hở Lưu huỳnh Ghép lõi Bọc cao su Lưu hóa KCS Băng tải
  81. Trộn trên máy trộn kín -Là đưa chất độn phụ gia (trừ chất lưu hóa) vào cao su. -Cao su sau khi mua về thường ở dạng khối, ta cắt ra với khối lượng được tính toán trước, sau đó cùng với độn và phụ gia ta cho vào máy trộn kín để tiến hành hỗn luyện. -Cao su trước khi cho vào máy trộn kín ta có thể gia nhiệt sơ bộ để cho cao su mềm ra tạo sự trộn lẫn được dễ dàng và nhanh chóng. -Yêu cầu của sơ luyện là tất cả các chất độn và phụ gia phải phân tán thật đều trong hỗn hợp. Không để xảy ra tình trạng nhiệt độ hỗn hợp cao su quá cao, thời gian quá lâu làm ảnh hưởng đến tính năng cao su. -Thời gian trộn khoảng 6 phút (nếu được gia nhiệt sơ bộ trước), nếu không thì thời gian khoảng 10 phút, với nhiệt độ khoảng 140-1550C.
  82. Trộn trên máy trộn kín -Sau khi trộn kín xong, hỗn hợp cao su được đưa qua máy luyện hở 2 trục. -Tại đây lưu huỳnh sẽ được cho vào. Sở dĩ lưu huỳnh được cho vào sau cùng là để tránh hiện tượng tự lưu trong quá trình trộn kín. Khi lưu huỳnh đã phân tán đều trong hỗn hợp cao su, ta tiến hành xuất tấm, rồi cắt thành tấm nhỏ và đưa vào phòng làm nguội để quá trình hồi phục được thực hiện. -Thời gian làm nguội khoảng 12-24h.
  83. Nhiệt luyện ➢ Hỗn hợp cao su sau khi làm nguội xong và để đi cán tráng cũng như bọc cao su, thì nó được gia nhiệt khoảng 900C nhằm để làm cho cao su mềm ra và tăng độ dẻo, tạo điều kiện tốt cho các công đoạn trên. Thiết bị dùng để nhiệt luyện là máy luyện hở 2 trục.
  84. Gia công vải mành - Vải mành trước khi đưa vào cán tráng phải tiến hành sấy đđể loại bỏ ẩm, bằng cách cho vải đi qua các trục lăn được gia nhiệt. Đồng thời khi đi qua các trục này vải cũng được làm căng, phẳng để tránh sự phồng rộp của sản phẩm. - Nhiệt độ sấy khoảng 700C. - Vải sau khi sấy đạt yêu cầu có độ ẩm khoảng 1%. Tốt nhất là cán tráng luôn để tránh sự hồi ẩm hoặc nếu không phải bảo quản chúng trong điều kiện cách ẩm.
  85. Cán tráng - Yêu cầu của công đoạn cán tráng này là vải có độ ẩm thích hợp, cùng với cao su có chất lượng bám dính tốt và độ nhớt Cao su thích hợp (40-70 độ Mooney) , đảm bảo 1 Vải vào Vải ra sự điền đầy và bám dính vào các khe của 2 vải mành một cách tốt nhất. 3 - Đồng thời những yếu tố khác như nhiệt độ trục, khe hở của trục cán tráng 4 cũng phải thích hợp để cán tráng đạt chất lượng cao nhất. - Nhiệt độ trục khoảng 700C, khoảng cách trục phải nhỏ hơn một ít so với bề mặt của vải cán tráng theo tính toán. - Vải sau khi cán tráng được quấn lại thành cuộn có lót vải cách ly ở giữa chuẩn bị đưa qua công đoạn ghép lõi.
  86. Ghép lõi - Các cuộn vải cán tráng được đưa vào giá tháo vải của máy ghép lõi, sau đó vải được dẫn theo hệ thống trục làm căng rồi tới trống dán để ép các lớp lõi lại với nhau. - Tùy theo yêu cầu về độ chịu lực của băng tải mà ta có thể ghép 2,3 lớp lõi. Yêu cầu của công đoạn ghép lõi là phải tạo được sự bám dính chặt chẽ giữa các lớp lõi với nhau, tránh bị chùng, phồng rộp, tách lớp ảnh hưởng đến tính chịu lực của sản phẩm.
  87. Bọc cao su chung quanh - Là phủ một lớp cao su xung quanh lõi chịu lực để tránh sự tác động trực tiếp của môi trường. - Đây là điều rất quan trọng, nó vừa định hình nên sản phẩm cũng như là bảo vệ lõi chịu lực. Nó quyết định rất nhiều đến tuổi thọ của băng tải. - Thiết bị được sử dụng ở đây cũng chính là thiết bị mà chúng ta sử dụng để làm máy cán tráng. Do đó tùy theo độ dày bán thành phẩm mà ta có thể điều chỉnh khe hở giữa các trục cho phù hợp.
  88. Lưu hóa ▪ Sau khi bọc cao su thành hình xong, bán thành phẩm băng tải sẽ được kéo căng và đưa vào máy ép lưu hóa. ▪ Thiết bị lưu hóa là máy ép tấm phẳng. Lưu hóa từng đoạn một. Sau khi lưu hóa xong được đưa ra làm nguội bằng quạt gió. ▪ Các thông số của máy ép lưu hóa : +Áp lực ép khoảng 110-210 kgf/cm2. +Thời gian lưu hóa 15-17 phút. +Nhiết độ lưu hóa 145-1500C.
  89. 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
  90. Hao hụt Trong thực tế sản xuất, tất yếu sẽ có một phần hao hụt nên ta phải xác định thêm một lượng hao hụt của chúng
  91. Hỗn hợp cao su Vải Cân đong 1% Sấy 1.5% Sơ luyện 0.5% 1% Hỗn luyện Cán tráng 0.5% Ghép 1% Lõi Bọc cao su Lưu hóa 1% Hoàn tất