Đồ án Thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG GVHD:ThS. PHAN THANH VŨ SVTH :NGUYỄN CHỈ MẠNH MSSV :13143201 SVTH :HOÀNG PHƯỚC ÐÔNG MSSV :13143083 SVTH :NGUYỄN QUỐC THỊNH MSSV :13143335 S K L 0 0 5 0 0 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2017
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - - - - - - - - - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG GVHD:ThS. PHAN THANH VŨ SVTH :NGUYỄN CHỈ MẠNH MSSV :13143201 SVTH :HOÀNG PHƢỚC ĐÔNG MSSV :13143083 SVTH :NGUYỄN QUỐC THỊNH MSSV :13143335 KHÓA :2013 – 2017 TP. HCM, 2017
3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ Môn: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: PHAN THANH VŨ Sinh viên thực hiện: HOÀNG PHƢỚC ĐÔNG MSSV: 13143083 NGUYỄN QUỐC THỊNH MSSV: 13143335 NGUYỄN CHỈ MẠNH MSSV:13143201 1. Tên đề tài: - Nghiên cứu thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung. 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kích thƣớc gạch : 210x100x60. - Năng suất 10.000 viên/ngày(8 tiếng). 3. Nội dung chính của đồ án: - Tìm hiểu quá trình sản suất gạch không nung. - Tính toán thiết kế hệ thống cấp phôi. - Tính toán thiết kế hệ thống rung, gạt mặt khuôn. - Tính toán thiết kế dập tạo hình gạch. - Tính toán thiết kế hệ thống sắp xếp gạch vào Pallet. - Mô phỏng hệ thống. 4. Các sản phẩm dự kiến - Tập bản vẽ thiết kế máy. - Tập thuyết minh, tính toán. - Mô hình thể hiện nguyên lý (nếu còn thời gian). 5. Ngày giao đồ án: 24/2/2017 6. Ngày nộp đồ án: 7/2017 7. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Việt Trình bày bảo vệ: Tiếng Việt TRƢỞNG KHOA TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) i
4. KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠOMÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung. Họ và tên Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. Phan Thanh Vũ NHẬN XÉT 1.Về nội dung đề tài và khối lƣợng thực hiện: 2.Ƣu điểm: 3.Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không ? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 7năm 2017 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii
5. KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠOMÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung. Họ và tên Giáo viên phản biện: Hồ Ngọc Bốn NHẬN XÉT 1.Về nội dung đề tài và khối lƣợng thực hiện: 2.Ƣu điểm: 3.Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không ? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 7năm 2017 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iii
6. LỜI CẢM ƠN Qua khoảng thời gian 4 năm học tại khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM, dƣới sự giúp đỡ của thầy cô, cũng nhƣ sự nỗ lực của bản thân, chúng em đã tích lũy đƣợc một số kiến thức chuyên ngành cũng nhƣ những kỹ năng cho một ngƣời kỹ sƣ tƣơng lai cần có. Và thƣớc đo cho sự lĩnh hội các kiến thức đó chính là việc hoàn thành tốt các đồ án môn học. Đó thực sự là một thử thách rất lớn đối với những sinh viên nhƣ chúng em khi phải giải quyết một khối lƣợng công việc lớn nhƣ thế. Hoàn thành đồ án là lần thử thách đầu tiên của chúng em với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vƣớng mắc trong quá trình thiết kế tìm phƣơng án cũng nhƣ trong lúc tính toán. Sự giúp đỡ của các thầy, đặc biệt là thầy PHAN THANH VŨ giảng viên hƣớng dẫn, đã giúp chúng em hoàn thành đồ án này. Nhƣng với kiến thức hạn hẹp của chúng em, đồng thời thời gian cũng nhƣ chƣa có nhiều kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Chúng em kính mong tiếp tục đƣợc thầy, cô chỉ bảo thêm để chúng em có thể hoàn thành kiến thức tốt hơn nữa. Cuối cùng chúng em xin chân thành cám ơn các thầy Khoa Cơ khí Chế Tạo Máy, trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật đã dìu dắt quãng đƣờng sinh viên vừa qua những ngày đầu chập chững biết vào đời, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi tốt nhất để chúng em học tập và làm việc thời gian. Củng nhân đây em xin chân thành cảm ơn thầy cố vấn TRƢƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ, VÕ XUÂN TIẾN, NGUYỄN VĂN TRỌN, qua những môn học thầy không chỉ dạy kiến thức mà còn truyền cho chúng em cảm hứng lòng khát khao sáng tạo luôn tin lựa chọn mình là đúng. Cuối lời chúng em xin chân thành cám ơn Thầycô trong thời gian qua đã luôn hỗ trợ và giúp đỡ chúng em. Chúng em chân thành cảm ơn ! Nhóm sinh viên thực hiện NGUYỄN QUỐC THỊNH NGUYỄN CHỈ MẠNH HOÀNG PHƢỚC ĐÔNG iv
7. TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngày nay, gạch không nung đang dần dần đƣợc biết đến nhiều hơn ,tƣng bƣớc thay thế gạch đất sét nung theo phƣơng pháp truyền thống trong lĩnh vực xây dựng các công trình, nhà cửa. Đây là loại vật liệu xây dựng mới có nhiều ƣu điểm nhƣ: cƣờng độ cao, bảo ổn, cách nhiệt tốt, thân thiện với môi trƣờng, chi phí rẽ khắc phục những nhƣợc điểm của gạch nung lò hiệu suất thấp và gây ô nhiễm trầm trọng bầu không khí. Nội dung chính gồm các phần: - Tổng quan về quá trình sản suất gạch không nung. - Tính toán thiết kế hệ thống chấp phôi - Tính toán hệ thống rung gạt mặt khuôn. - Tính toán thiết kế dập tạo hình gạch. - Tính toán thiết kế hệ thống xếp xếp vào pallet. - Tập bản vẽ chi tiết máy. - Mô phỏng hoạt động của máy ép gạch. v
8. SUMMARY Nowadays, unbaked bricks are becoming well- known, which is gradually replacing clay bricks baked with traditional method in the fieldofworks and houses construction. This is a new construction material that has many advantages such as: high strength, good stability, good thermal insulation, environment- friendly,cost saving which can help overcome advantages of low efficiency and severe air pollution in using baked bricks. Realizing the importance of developing an effective non- baked brick manufacturing system, our team decided to implement the project: "THE STUDY OF DESIGNING UNBAKED BRICK MANUFACTURING SYSTEM". The content is composed of five parts as below: - An overview of the production process of unbaked brick. - Calculating the design of the casting system. - Calculating the vibration system to deflect the mold. - Calculating the design of brick form. - Calculation of pallet system design. - The drawing of the machine details. - Simulating the operation of the brick pressmachine vi
9. MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN II BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN III LỜI CẢM ƠN IV TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP V SUMMARY VI MỤC LỤC VII DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT X DANH MỤC HÌNH VẼ XI DANH MỤC BẢNG BIỂU XIII CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP GẠCH 1 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1 1.2 TÁC ĐỘNG TÍCH CỰC ĐẾN MÔI TRƢỜNG VÀ XÃ HỘI 6 1.3.MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. 6 1.3.1 Mục tiêu tồng quát 6 1.3.2 Mục tiêu cụ thề. 6 1.3.3 Phạm vi nghiên cứu. 6 1.4 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG 7 1.4.1Khái niệm về gạch không nung 7 1.4.2. Mô tả chung về gạch không nung 7 1.4.3. So sánh với nung 8 1.5 TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG 9 1.5.1 Đặc điểm công nghệ 9 1.5.2. Dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung 10 1.5.3. Công nghệ sản xuất gạch không nung 11 1.6 TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP GẠCH 12 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CHO MÁY ÉP GẠCH 14 2.1 GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG ÉP. 14 2.2 PHÂN TÍCH YÊU CẦU TRONG MỘT CHU KỲ ÉP 14 2.3 CÁC PHƢƠNG ÁN ĐỘNG HỌC. 15 2.3.1. Phƣơng án 1: Máy ép sử dụng cơ cấu thuỷ lực 15 2.3.2. Phƣơng án 2: Máy ép lệch tâm. 16 2.3.3. Phƣơng án 3: máy ép kiểu ma sát - trục vít 17 2.3.4. Phƣơng án 4: Máy ép sử dụng cơ cấu con lăn 18 2.4 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN. 19 2.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC CHO MÁY ÉP GẠCH 20 2.5.1Tính chọn xy lanh cho máy ép. 22 2.5.2Tính toán đƣờng ống thủy lực. 29 vii
10. CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG RUNG ĐỘNG 38 3.1.LÀM CHẶT CẤU KIỆN BÊ TÔNG BẰNG RUNG ĐỘNG. 38 3.1.1Tác động của rung động. 38 3.1.2Tác động của rung động. 39 3.2CÁC PHƢƠNG PHÁP RUNG VÀ THIẾT BỊ LÀM CHẶT HỖN HỢP BÊ TÔNG BẰNG RUNG ĐỘNG. 40 3.2.1Các phƣơng pháp đầm. 40 3.2.2Phân loại máy đầm bê tông. 41 3.3Lựa chọn cơ cấu gây rung. 42 3.3.1Phân loại máy đầm bê tông. 42 3.3.2Phân loại máy đầm bê tông. 43 3.3.3Cơ cấu rung li tâm. 43 3.4CÁC CƠ CẤU GÂY RUNG. 44 3.4.1Phân loại. 44 3.4.2 Các tính toán cho bàn rung. 45 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ BUỒNG TRỘN NẠP LIỆU 48 4.1.CÁC PHƢƠNG PHÁP LỰA CHỌN BUỒNG TRỘN 48 4.1.1.Buồng trộn tự do. 48 4.1.2.Buồng trộn cƣỡng bức. 48 4.2.CÁC PHƢƠNG PHÁP LỰA CHỌN BUỒNG TRỘN 50 4.2.1.Buồng trộn cƣỡng bức. 50 4.2.2.Mở cửa dạng xoay lật nghiêng dùng xy lanh khí nén. 51 4.3.XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BUỒNG TRỘN 52 4.3.1.Xác định dung lƣợng của mẻ trộn . 52 4.3.2.Tính toán thiết kế vít tải. 52 4.3.3 Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hƣởng của Nz. 60 4.3.4. Tính toán thiết kế buồng trộn bánh răng . 62 CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN SỨC BỀN KẾT CẤU MÁY 68 5.1.TÍNH TOÁN BỀN 4 CỘT ĐỠ. 68 5.1.1Kết cấu. 68 5.1.2Tính toán. 68 5.2.THIẾT KẾ KHUÔN ÉP. 69 5.2.1 Chọn số khoang tạo hình. 69 5.2.2. Chọn sơ bộ kết cấu khuôn 69 5.2.3 Tiêu chuẩn khuôn ép. 70 CHƢƠNG 6: THIẾT KỆ HỆ ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP 71 6.1.LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO TỦ ĐIỀU KHIỂN. 71 6.1.1. Lựa chọn thiết bị điều khiển. 71 6.1.2 Lựa chọn modul PLC 72 6.2 XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN. 73 viii
11. 6.2.1 Các lỗi có thể xảy ra với hệ thống và giải pháp khắc phục. 73 6.2.2Định địa chỉ đầu vào/ra 73 6.2.3 Chƣơng trình PLC 74 6.2.4 Mô tả hoạt động. 76 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 79 ix
12. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Nguyên nghĩa 1 CTHT Công tắc hành trình 2 Đ/C Động cơ 3 Xylanh A Xylanh cấp liệu 4 Xylanh B Xylanh ép gạch 5 Xylanh C Xylanh nâng hạ khuôn 6 Xylanh D Xylanh cấp pallet x
13. DANH MỤC HÌNH VẼ STT Hình vẽ Ý nghĩa 1 Hình 1.1 Sản xuất gạch không nung tại việt nam 2 Hình 1.2 Sản phẩm gạch không nung 3 Hình 1.3 So sánh gạch không nung với gạch nung 4 Hình 1.4 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung 5 Hình 1.5 Sơ đồ công nghệ máy ép gạch 6 Hình 2.1 Nguyên lý làm việc máy ép thủy lực 7 Hình 2.2 Nguyên lý làm việc máy ép lệch tâm 8 Hình 2.3 Nguyên lý làm việc máy ép kiểu ma sát- trục vít 9 Hình 2.4 Nguyên lý làm việc máy ép sử dụng cơ cấu con lăn 10 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý máy ép gạch thiết kế 11 Hình 2.6 Máy ép chính trong dây chuyền sản xuất gạch 12 Hình 2.7 Bộ phận ép gạch 13 Hình 2.8 Dây chuyền sản xuất gạch không nung QT4- 15C 14 Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý của xylanh ép 15 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý của xylanh nâng hạ khuôn 16 Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý của xylanh máy cấp liệu 17 Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý của xylanh máy cấp pallet 18 Hình 2.13 Bơm bánh răng 19 Hình 2.14 Cấu tạo van phân phối 4/3 20 Hình 2.15 Van phân phối DSG- 3C3- 03- AC220v/50Hz 21 Hình 2.16 Kết cấu bể dầu 22 Hình 3.1 Hệ thống rung động trong máy thiết kế 23 Hình 3.2 Các phƣơng pháp rung 24 Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo máy đầm bàn 25 Hình 3.4 Sơ đồ máy đầm dùi 26 Hình 3.5 Cơ cấu đầm sọc 27 Hình 3.6 Sơ đồ cơ cấu gây rung li tâm 28 Hình 3.7 Bàn rung định hƣớng xi
14. 29 Hình 3.8 Động cơ máy gây rung ly tâm 30 Hình 4.1 Buồng trộn tự do 31 Hình 4.2 Buồng trộn cƣỡng bức liên tục 32 Hình 4.3 Buồng trôn cƣỡng bức chu kỳ 33 Hình 4.4 Kết cấu của cửa mở dạng kéo dọc 34 Hình 4.5 Kết cấu cửa mở dạng xylanh khí nén 35 Hình 4.6 Xác định kích thƣớc vít xoắn 36 Hình 4.7 Kết cấu khuôn trộn 37 Hình 4.8 Biểu đồ momen xoắn trên trục vít tải 38 Hình 4.9 Sơ đồ tải trọng dọc trên trục vít tải 39 Hình 4.10 Sơ đồ tải trọng ngang trên trục vít tải 40 Hình 4.11 Biểu đồ lực cắt 41 Hình 4.12 Biểu đồ momen uốn 42 Hình 4.13 Biểu đồ momen xoắn 43 Hình 5.1 Kết cấu trục đỡ máy 44 Hình 5.2 Kết cấu khuôn ép theo thiết kế 45 Hình 6.1 Công tắc hành trình 46 Hình 6.2 Sơ đồ điều khiển máy ép gạch bằng PLC 47 Hình 6.3 Máy ép gạch thiết kế hoàn chỉnh xii
15. DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Bảng Ý nghĩa 1 Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của gạch không nung 2 Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của máy ép 3 Bảng 2.2 Công suất vận hành 4 Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật máy bơm nguồn 5 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật đầm bê tông 6 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật động cơ đầm rung 7 Bảng 6.1 Thông số kỹ thuật rơ le trung gian 8 Bảng 6.2 Thông số kỹ thuật công tắc hành trình 9 Bảng 6.3 Thống kê số lƣợng các đầu vào bộ điều khiển PLC của hệ thống 10 Bảng 6.4 Thống kê số lƣợng các đầu ra bộ điều khiển PLC của hệ thống 11 Bảng 6.5 Thông số địa chỉ đầu vào 12 Bảng 6.6 Thống kê số lƣợng các đầu vào bộ điều khiển PLC củahệ thống xiii
16. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNGÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP GẠCH 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Từ trƣớc đến nay, trong xây dựng các công trình, gạch đất sét nung là vật liệu xây dựng truyền thống. Để sản xuất loại gạch này, phải sử dụng nguồn nguyên liệu chủ yếu là đất sét, nhiên liệu nung đốt gồm củi và than, đá. Quá trình nung đốt đã tiêu hao nhiều oxi, vđồng thời cũng sản sinh ra một lƣợng lớn về nhiệt và khí thải CO2 , SO2, gây ảnh hƣởng tiêu cực đến hoạt động sản xuất và đời sống của ngƣời dân xung quanh. Những năm gần đây, gạch đất sét nung đƣợc sản xuất theo công nghệ hiện đại bằng lò tuy nen. Tuy nhiên, vẫn phải tiêu tốn một lƣợng lớn đất sét cũng nhƣ sử dụng nhiều nhiên liệu hóa thạch. Ƣớc tính, để sản xuất một tỉ viên gạch quy tiêu chuẩn (QTC), sẽ tiêu tốn khoảng 1,5 triệu m3 đất sét, 150 nghìn tấn than và thải ra khoảng 0,57 triệu tấn khí CO2, SO2. Dự báo đến năm 2020 nhu cầu vật liệu xây nƣớc ta khoảng 42 tỉ viên gạch QTC, con số tiêu tốn sẽ tăng lên khoảng 60 triệu m3 đất sét, hơn 5 triệu tấn than và theo đó sẽ thải ra 17 triệu tấn khí CO2, SO2 “web http:/www. ” . Qua đó, thấy rằng việc sử dụng vật liệu xây từ vật liệu nung có ảnh hƣởng tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp và môi trƣờng sinh thái. Trong xu thế phát triên bền vững, việc thay thế gạch đất sét nung bằng gạch xây không nung là tất yếu trong hiện tại và tƣơng lai, khi mà tài nguyên thiên nhiên ngày càng khan hiếm. Việc thay thế gạch đất sét nung bằng vật liệu xây không nung sẽ đem lại nhiều hiệu quả tích cực về mặt kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trƣờng, mà cụ thể là: - Không phải sử dụng nhiên liệu hóa thạch cho việc đốt, nên không thải ra khí độc hại, bảo vệ đƣợc môi trƣờng, hạn chế đƣợc các tác động bất lợi về môi trƣờng sinh thái, đảm bảo tăng trƣởng xanh. - Không sử dụng nguyên liệu từ đất sét nên không ảnh hƣởng đến sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an ninh lƣơng thực. - Nguyên liệu đầu vào rất dồi dào đồng thời tiêu thụ đƣợc một phần đáng kể phế thải từ các ngành sản xuất khác nhƣ: nhiệt điện, luyện kim, khai khoáng , góp phần tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng và các chi phí xử lý phế thải. Theo quy hoạch phát triển ngành điện và luyện kim thì lƣợng tro, xỉ phát thải hàng năm tăng rất nhanh. Dự kiến đến năm 2020 lƣợng phế thải tro, xỉ khoảng 45 triệu tấn sẽ mất khoảng 1.100 ha mặt bằng chứa phế thải. - Việc sử dụng gạch xây không nung loại nhẹ còn giảm đƣợc tải trọng công trình xây dựng, do đó tiết kiệm vật liệu làm móng và khung chịu lực, đẩy nhanh tiến độ thi công. Mặt khác gạch nhẹ với tính cách nhiệt cao nên sẽ góp phần tích cực vào Chƣơng trình tiết kiệm năng lƣợng. - Gạch không nung đƣợc sản xuất với nhiều kích thƣớc khác nhau, nên tiện lợi trong thiết kế, thi công và tăng năng suất lao động. 1
17. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNGÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG - Cƣờng độ gạch không nung sau khi xây vào công trình tăng lên theo thời gian còn gạch nung thì giảm theo thời gian. - Giá thành gạch xây không nung thấp hơn gạch nung cùng loại nên giảm đƣợc chi phí đầu tƣ xây dựng công trình. Từ những lợi ích căn bản đó, trong Chƣơng trình phát triển vật liệu xây không nung đến năm 2020, đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định 567/QĐ- TTg ngày 28/4/2010 đã đƣa ra mục tiêu: “Phát triển sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung để thay thế gạch đất sét nung, tiết kiệm đất nông nghiệp, góp phần bảo đảm an ninh lương thực quốc gia, giảm thiểu khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính, gây ô nhiễm môi trường, tác hại đến sức khỏe con người, đến vật nuôi, cây trồng, sử dụng phế thải của các ngành công nghiệp, tiết kiệm chi phí, xử lý phế thải, tiết kiệm nhiên liệu than”. Trong đó, đến năm 2015 vật liệu xây không nung chiếm tỷ lệ 20 – 25% vật liệu xây và đạt tỷ lệ 30 – 40% vào năm 2020, trong đó gạch nhẹ chiếm 25% trên tổng số vật liệu xây không nung (~ 6 triệu m3 bê tông nhẹ). Để thực hiện chủ trƣơng này, Bộ Xây dựng đã cụ thể hóa lộ trình tại Thông tƣ số 09/2012/TT- BXD ngày 28/11/2012 với việc quy định sử dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây dựng bằng nguồn vốn Nhà nƣớc theo lộ trình: - Tại các đô thị loại 3 trở lên phải sử dụng 100% vật liệu xây không nung (VLXKN) kể từ ngày Thông tƣ này có hiệu lực (ngày 15/01/2013) - Tại các khu vực còn lại phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung kể từ ngày Thông tƣ này có hiệu lực đến hết năm 2015, sau năm 2015 phải sử dụng 100%. - Các công trình xây dựng từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn, từ 2013 đến năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 30% và sau năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây (tính theo thể tích khối xây). Ngày 22/8/2014, Thủ tƣớng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 1469/QĐ- TTg phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển VLXD Việt Nam đến năm 2020 và định hƣớng đến năm 2030, trong đó đối với vật liệu xây không nung đến 2015 tiếp tục đầu tƣ mới và đầu tƣ mở rộng các cơ sở sản xuất để có tổng công suất 6 tỷ viên quy tiêu chuẩn. Giai đoạn 2016 - 2020 tiếp tục đầu tƣ mới và đầu tƣ mở rộng các cơ sở sản xuất để đạt công suất thiết kế trên toàn quốc đạt khoảng 13 tỷ viên quy tiêu chuẩn/năm. Với Hà Tĩnh thì chủ trƣơng này vừa là thời cơ vừa là thách thức vì rằng phát triển vật liệu xây không nung sẽ mang lại hiêu quả cho xã hội, thúc đẩy việc tăng trƣởng xanh và phát triển bền vững. Tuy vậy, nó cũng đặt ra cho Hà Tĩnh những khó khăn trong việc thực hiện theo lộ trình của Chính phủ bởi vì: - Việc sử dụng vật liệu xây trong các công trình xây dựng từ xƣa tới nay theo truyền thống chủ yếu là sử dụng gạch đất sét nung. 2
18. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNGÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG - Nguồn cung ứng cho thị trƣờng vật liệu xây trên địa bàn tỉnh trong thời gian qua và hiên tại chủ yếu là từ trên 20 nhà máy gạch nung công nghệ lò tuy nel với tổng công suất trên 500 triệu viên/năm. - Công tác tuyên truyền để hiểu biết và thay đổi nhận thức trong việc sử dụng vật liệu xây không nung còn hạn chế. - Việc đầu tƣ sản xuất gạch không nung hiện tại chƣa đáp ứng yêu cầu thị trƣờng về số lƣợng, chất lƣợng, chƣa tạo đƣợc ƣu thế của sản phẩm để cạnh tranh với gạch nung. - Việc chuyển đổi từ sản xuất gạch nung sang gạch không nung cần có lộ trình phù hợp và kinh phí hỗ trợ để thực hiện. Ngay sau khi có chủ trƣơng của Chính phủ về phát triển VLXKN thì UBND tỉnh đã chỉ đạo Sở Xây dựng chủ trì lập Quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng đến năm 2020, tầm nhìn 2030, trong đó đã xác định chiến lƣợc phát triển VLXKN phù hợp với lộ trình của Chính phủ, và đến năm 2014 đã điều chỉnh bổ sung Quy hoạch phát triển VLXD tại Quyết định 3514, trong đó, đã đƣa vào quy hoạch 17 nhà máy sản xuất gạch xây không nung, với sản lƣợng hàng năm đạt 350 đến 400 triệu viên QTC. Nhƣ vậy, theo quy hoạch thì đến năm 2020 sản lƣợng gạch xây không nung trên điạ bàn tỉnh đảm bảo thay thế 50- 60% gạch nung và theo đó sẽ đáp ứng đƣợc lộ trình đề ra của Chính phủ. Đồng thời Sở Xây dựng cũng đã tham mƣu để UBND tỉnh ban hành Kế hoạch số 277/KH- UBND ngày 25/8/2016 về tăng cƣờng sử dụng vật liệu xây không nung và lộ trình giảm dần sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung trên địa bàn tỉnh. Để thực hiện chủ trƣơng và quy hoạch này, năm 2014, Sở Xây dựng đã cùng một số cơ quan có liên quan và một số doanh nghiệp tổ chức phổ biến, giới thiệu về công nghệ và đi tham quan các cơ sở sản xuất gạch xây không nung trong nƣớc. Qua đó, đến nay (năm 2016) đã có 10 nhà máy sản xuất gạch xây không nung đƣợc UBND tỉnh chấp thuận chủ trƣơng đầu tƣ và cho thuê đất để sản xuất (trong đó có 09 sản xuất gạch bê tông cốt liệu và 01 bê tông khí chƣng áp ACC), Hiện tại đã có 05 nhà máy đi vào hoạt động, đƣa sản phẩm tiêu thụ ra thị trƣờng, với công suất hàng năm đạt 50- 60 triệu viên QTC/năm; 05 nhà máy đang đầu tƣ xây dựng dự kiến đến đầu năm 2017 sẽ đi vào sản xuất đạt tổng công suất khoảng 200triệu viên QTC/năm. Trong đó, đã có một số nhà máy cho ra sản phẩm với chất lƣợng tốt, giá thành thấp hơn gạch nung cùng chủng loại nhƣ nhà máy gạch ở Hồng Lĩnh, Thạch Liên, Kỳ Anh đang cung cấp cho nhiều công trình trên địa bàn tỉnh. Nhiều nhà ở dân cƣ đã và đang chuyển dần sang sử dụng loại gạch này vì nó có nhiều ƣu thế vƣợt trội. Để đẩy mạnh phát triển sản xuất và sử dụng gạch không nung ở tỉnh ta, đáp ứng theo lộ trình của Chính phủ, xin đề xuất một số giải pháp sau: 1. Để phát triển sản xuất bền vững, tạo dựng đƣợc thị trƣờng sử dụng vật liệu xây không nung, điều đầu tiên các doanh nghiệp phải đầu tƣ chiều sâu, ứng dụng 3
19. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNGÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG công nghệ tiên tiến, kỹ thuật hiện đại, đổi mới thiết bị, nâng cao trình độ tự động hóa, kiểm soát phối liệu, điều khiển quá trình sản xuất, nâng cao chất lƣợng sản phẩm, đa dạng hóa mẫu mã sản phẩm phù hợp với nhu cầu thị trƣờng xây dựng; tăng cƣờng sử dụng phế thải công nghiệp, tiết kiệm nguyên liệu, tiết giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh; nhanh chóng tạo dựng đƣợc thƣơng hiệu trên thƣơng trƣờng bằng uy tín, chất lƣợng sản phẩm và giá cả hợp lý. Cụ thể là phải đáp ứng các ở các tiêu chí cơ bản sau: - Trọng lƣợng viên gạch phải nhẹ hơn gạch nung cùng loại; - Cƣờng độ và khả năng chống thấm đảm bảo theo tiêu chuẩn, tối thiểu tƣơng đƣơng gạch nung là tuy nen. - Quy cách, mẫu mã phải đa dạng theo nhu cầu thị trƣờng - Giá bán phù hợp để góp phần hạ giá thành công trình. - Các doanh nghiệp sản xuất phải đăng ký công khai nhãn mác, chất lƣợng sản phẩm và cung cấp ra thị trƣờng phải đúng chất lƣợng sản phẩm theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6477- 2011 đối với gạch xi măng cốt liệu, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5979- 2011 đối với bê tông nhẹ AAC, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9028- 2011 đối với bê tông bọt, bê tông khí không chƣng áp. Chất lƣợng phải đảm bảo theo Quy chuẩn QCVN:16- 2014/BXD. - Nhà thầu tƣ vấn thiết kế xây dựng công trình cần nghiên cứu, nắm vững tính năng ƣu việt, hiệu quả kinh tế kỹ thuật của vật liệu xây không nung để đƣa vào thiết kế xây dựng công trình theo tinh thần Chỉ thị 10 của Thủ tƣớng Chính phủ và Thông tƣ 09 của Bộ Xây dựng, nhằm thực hiện Quyết định 567 của Thủ tƣớng Chính phủ và giúp cho chủ đầu tƣ trong việc quyết định sử dụng vật liệu xây không nung vào xây dựng công trình. - Các cơ quan thông tin, truyền thông tăng cƣờng hơn nữa công tác tuyên truyền, phổ biến chủ trƣơng, chính sách của Nhà nƣớc về phát triển sản xuất, sử dụng vật liệu xây không nung thay thế gạch đất sét nung; tính năng ƣu việt của nó về hiệu quả kinh tế xã hội, tiết kiệm năng lƣợng, bảo vệ môi trƣờng khi sử dụng để xây dựng công trình; tạo dựng thị trƣờng tiêu thụ mạnh mẽ vật liệu xây không nung. - UBND tỉnh cần có chính sách ƣu đãi, hỗ trợ khuyến khích thu hút đầu tƣ trong triển khai sản xuất gạch xây không nung, trong sử dụng chất thải công nghiệp tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện, phế thải đá mạt của các xí nghiệp khai thác, chế biến đá xây dựng để sản xuất vật liệu xây không nung bảo vệ môi trƣờng sinh thái. - UBND tỉnh chỉ đạo quyết liệt hơn việc thực thi Thông tƣ 09, bắt buộc các chủ đầu tƣ phải sử dụng vật liệu xây không nung vào xây dựng công trình đƣợc đầu tƣ bằng nguồn vốn Nhà nƣớc, nhà ở xã hội, nhà cao tầng. - UBND tỉnh cần có chỉ đạo các cơ quan chức năng, các địa phƣơng sớm phối hợp xây dựng lộ trình và giải pháp thực hiện Kế hoạch số 277/KH- UBND ngày 25/8/2016. 4
20. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNGÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG - Các cơ quan quản lý nhà nƣớc cần tăng cƣờng phổ biến, hƣớng dẫn, kiểm tra, giám sát việc sử dụng vật liệu xây không nung và xử lý nghiêm các vi phạm Từ những lợi ích nhƣ vây, việc sử dụng vật liệu xây không nung sẽ mang lại hiệu quả to lớn về KT- XH và là xu thế tất yếu cho phát triển bền vững. Hình 1.1: Sản xuất gạch nung tại việt nam – Khi sản xuất gạch không nung, nguyên liệu đƣợc sử dụng không có đất nông nghiệp, do đó không ảnh hƣởng đến diện tích đất nông nghiệp để canh tác. Ngoài ra, quy trình sản xuất gạch không nung không trải qua giai đoạn nung đốt, nên sẽ không sử dụng đến nhiên liệu đốt, vì thế nên tiết kiệm đƣợc nhiên liệu, tránh đƣợc tình trạng phá rừng tràn lan và không gây ô nhiễm môi trƣờng. – Nguyên liệu để sản xuất gạch không nung hết sức phong phú, đa dạng,có sẵn trong nƣớc nhƣ mạt đá, cát vàng, xi măng , vì thế việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu không khó. – Dây chuyền sản xuất gạch sử dụng ít công nhân, do các khâu hầu hết đƣợc tự động hoá, điều này tiết kiệm đƣợc chi phí nhân công. Những đặc tính nổi bật của máy ép gạch không nung thủy lực ? - Là dòng máy ép gạch thủy lực không rung, có lực ép lớn, không gây ra tiếng ồn ở khu vực xung quanh - Với quy trình tự động hóa hoàn chỉnh, tiết kiệm chi phí nhân công, thời gian - Thân thiện với môi trƣờng, giảm tải tình trạng ô nhiễm không khí, nguồn nƣớc - Sản xuất ra nhiều loại gạch ống, gạch lát có hình dạng, kích thƣớc tƣơng tự gạch nung truyền thống - Tận dụng nguồn nguyên liệu sản xuất có sẵn ở các địa phƣơng nhƣ cát, sỏi, đá - Đƣợc trang bị hệ thống tiết kiệm điện năng, vận hành ổn định, tuổi thọ cao, ít chi phí bảo dƣỡng - Thiết kế gọn, lắp đặp dễ dàng, vận hành đơn giản 5
21. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNGÁY SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG - Tổng chi phí lắp đặt phù hợp cho đại bộ phận ngƣời dân Việt Nam từ các hộ gia đình nông thôn nhỏ lẻ, đến các doanh nghiệp nhỏ và vừa hay các doanh nghiệp quy mô cần đầu tƣ dây chuyền có công suất lớn. 1.2.TÁC ĐỘNG TÍCH CỰC ĐẾN MÔI TRƢỜNG VÀ XÃ HỘI – Đảm bảo đƣợc diện đất canh tác. – Giải quyết vấn đề cho lao động – Không gây ô nhiễm môi trƣờng, các khí thỉ ra ngoài môi trƣờng nhƣ gạch nung truyền thông. – Giảm đáng kể lƣợng than đốt sử dụng. – Có lợi thế về công nghệ. – Tận dụng đƣớc các loại đất đá thừa trong xây dựng. 1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. 1.3.1. Mục tiêu tồng quát - Nghiên cứu hệ thống sản suất gạch không nung. - Thực trạng và nhu cầu sử dụng gạch hiện nay. 1.3.2. Mục tiêu cụ thề. - Thiết kế hệ thống sản xuất gạch không nung. - Cộng nghệ sản xuất gạch không nung hiện nay. - Tính toán hệ thống ép gạch, khung máy. 1.3.3. Phạm vi nghiên cứu. - Tổng quan về quá trình sản suất gạch không nung. - Tính toán thiết kế hệ thống chấp phôi - Tính toán hệ thống rung gạt mặt khuôn. - Tính toán thiết kế dập tạo hình gạch. - Tính toán thiết kế hệ thống xếp xếp vào pallet. - Tập bản vẽ chi tiết máy. - Mô phỏng hoạt động của máy ép gạch. Bảng 1.1:Thông số kỹ thuật của gạch 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4