Đồ án Thiết kế máy ðan luới sàng ðá sử dụng hệ thống thủy lực (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế máy ðan luới sàng ðá sử dụng hệ thống thủy lực (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ MÁY ÐAN LUỚI SÀNG ÐÁ SỬ DỤNG HỆ THỐNG THỦY LỰC GVHD: TS. PHẠM HUY TUÂN SVTH : NGUYỄN PHUỚC MINH MSSV: 13143207 SVTH :TRẦN BÙI CUỜNG MSSV: 13143552 SVTH :BẢO ÐĂNG MSSV: 13143440 SVTH :PHAN VĂN KHẢI MSSV: 13143153 S K L 0 0 4 9 3 0 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2017
2. ` TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀ O TAỌ CHẤ T LƯƠṆ G CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ SỬ DỤNG HỆ THỐNG THỦY LỰC GVHD: TS. PHẠM HUY TUÂN SVTH : NGUYỄN PHƯỚC MINH MSSV: 13143207 TRẦN BÙI CƯỜNG MSSV: 13143552 BẢO ĐĂNG MSSV: 13143440 PHAN VĂN KHẢI MSSV: 13143153 Khoá : 2013 – 2017 Ngành : Cơ khí chế tạo máy Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07/2017
3. ` CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: MSSV: TRẦN BÙI CƯỜNG 13143552 BẢO ĐĂNG 13143440 PHAN VĂN KHẢI 13143153 NGUYỄN PHƯỚC MINH 13143207 Ngành: Cơ khí chế tạo máy Lớp: 13143CL1 Giảng viên hướng dẫn: TS. PHẠM HUY TUÂN ĐT:0919636515 Ngày nhâṇ đề tài: Ngày nộp đề tài: 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MẤY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kích thước khổ lưới 2mx4m. - Tiêu chuẩn của lưới sàng. - Tiêu chuẩn của thép lò xo dùng để đan lưới. 3. Nội dung thưc̣ hiêṇ đề tài: - Hoàn thiện kết cấu phần cơ khí. - Hoàn thiện hệ thống điều khiển và các chức năng hỗ trợ gia công. - Gia công thử nghiệm máy bằng cách đan nhiều loại lưới với kích thước sợi khác nhau. 4. Sản phẩm: Hồ sơ bản vẽ thiết kế: - Bản vẽ lắp tổng thể máy. - Bản vẽ lắp cụm chi tiết. - Bản vẽ chi tiết. Máy đan lưới thép hoàn chỉnh. TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN i
4. ` CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: MSSV: NGUYỄN PHƯỚC MINH 13143207 BẢO ĐĂNG 13143440 PHAN VĂN KHẢI 13143153 TRẦN BÙI CƯỜNG 13143552 Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ” Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS. PHẠM HUY TUÂN NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu 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 năm 2017 Giáo viên hướng dẫn ii
5. ` CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: MSSV: NGUYỄN PHƯỚC MINH 13143207 BẢO ĐĂNG 13143440 PHAN VĂN KHẢI 13143153 TRẦN BÙI CƯỜNG 13143552 Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ” Họ và tên Giáo viên phản biện: ThS. TRẦN QUỐC HÙNG NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu 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 năm 2017 Giáo viên phản biện iii
6. ` LỜI CẢM ƠN Trong suốt bốn năm học tập và rèn luyện tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh được sự dạy bảo và hướng dẫn của thầy cô giáo trong trường đã giúp chúng em học hỏi và tiếp thu được nhiều kiến thức về khoa học kỹ thuật, hoạt động xã hội cũng như sự giúp đỡ của bạn bè và gia đình trong thời gian vừa qua. Nhờ vào những sự giúp đỡ này mà chúng em đi gần hết con đường đại học để rồi được làm đồ án tốt nghiệp như ngày hôm nay. Chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Phạm Huy Tuân. Người đã tận tình hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp, góp ý vào những thiếu sót của nhóm. Chúng em đã học hỏi được rất nhiều kinh nghiệm từ thầy, một lần nữa chúng em chân thành cảm ơn đến thầy. Bên cạnh đó, chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất cả mọi người đã giúp đỡ nhóm hoàn thành tốt Đồ Án Tốt Nghiệp này. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực hiện iv
7. ` TÓM TẮT ĐỒ ÁN “Nghiên cứu hoàn thiện máy đan lưới thép sàng đá phục vụ sản xuất” Trải qua hàng ngàn năm, biết bao thế hệ cha ông ta đi trước, đã đấu tranh và hi sinh để giành lại độc lập tự do cho đất nước. Rồi tiếp bước truyền thống yêu nước đó, các thế hệ đi sau đã không ngừng miệt mài lao động, xây dựng đất nước đi lên, sánh vai với các cường quốc năm châu để không phụ lòng những người đi trước đã ngã xuống vì dân tộc. Ngày nay, Việt Nam đã là một trong những nước có ảnh hưởng ở khu vực và thế giới, GDP bình quân đầu người không ngừng tăng, cơ sở hạ tầng ngày càng phát triển, các nhà máy, đường xá, cầu cống, nhà cao tầng được xây dựng phục vụ phát triển kinh tế. Để những công trình đạt đủ tiêu chuẩn chất lượng, có khả năng vận hành đưa vào sử dụng, khâu phân loại vật liệu là một trong những khâu vô cùng quan trọng, để cho ra những loại vật liệu phù hợp với từng đặc thù của từng ngành. Từ đó lưới sàng vật liệu ra đời để phục vụ sản suất, từ khâu đầu tiên là khai thác cho đến khâu cuối cùng là sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau như xây dựng, sản xuất hay xuất khẩu. Ngày xưa các sản phẩm lưới sàng làm ra chỉ đáp ứng nhu cầu cho một bộ phận người dân nhất định. Lượng sản phẩm làm chỉ đủ đáp ứng tại địa phương hoặc các bộ phận nhỏ lẻ. Sản xuất chủ yếu bằng thủ công cho nên thời gian để hoàn thành một sản phẩm hoàn chỉnh thường mất rất nhiều thời gian và công sức. Xã hội ngày càng đi lên, công nghệ kĩ thuật phát triển giúp cho công việc sản xuất dần dần chuyển từ sức người sang tự động hóa. Sản phẩm lưới làm ra không đủ đáp ứng cho nhu cầu thị trường. Do đó sự ra đời của máy đan lưới thép giúp giải quyết mọt phần bài toán trên. Đề tài được tiến hành qua nhiều bước, nghiên cứu, tìm hiểu nhu cầu thực tế (90% các sản phẩm lưới đều sử dụng máy thay cho phương thức thủ công truyền thống), phát triển ý tưởng, giải pháp, triển khai thiết kế, tối ưu hóa mô hình, tính toán và mô phỏng tính bền vững của hệ thống, thực hiện gia công các chi tiết cần thiết và lắp ráp thành một máy hoàn chỉnh (tiếp thu từ các anh khóa K12). Sau đó, máy được chạy thử nghiệm, kiểm tra, chạy thử ở nhiều chế độ (tốc độ vận hành, thời gian đan các loại lưới có kích thước lỗ khác nhau ) và hiệu chỉnh thông số máy để có thể đưa vào sản xuất thục tế. Máy đan lưới thép sau khi chế tạo có kích thước 3077x2889x1802 (mm), có khả năng đan các loại lưới v
8. ` từ  2.5 (mm) đến 15 (mm). Độ chính xác cao về hình dạng và sai số kích thước đáp ứng yêu cầu của khách hàng. Tuy nhiên, máy cũng còn hạn chế như quá trình gia công phát ra tiếng ồn, chưa thật sự tự động hóa, cần 2 người điều khiển. Nhóm hi vọng có thể phát triển hơn nữa máy đan lưới này bằng cách khắc phục các nhược điểm trên và có thể phát triển máy với nhiều chức năng hơn nữa phù hợp hơn nữa với yêu cầu của khách hàng. Nhóm sinh viên thực hiện vi
9. ` ABSTRACT “Design and Fabricate a Hydraulic Controlled Screen Mesh Making Machine” Vietnamese history has gone through thousands of years. Our forefather had struggled and sacrificed to regain independence and freedom for the country. To follow closely that tradition, the descendant must work ceaselessly and harder to build up the country as comparable to other powerful countries. Vietnamese economics also has comparative influence in the region and in the world. GDP is constantly increasing and the infrastructure is growing day by day. More and more factories, roads, bridges, buildings have been built to catch up with the economic development. In order to fulfill all national and international standards in constructions, material classifying is one of the most important tasks to ensure for the quality of any structure. And in the civil engineering, concrete quality can only be ensured unless the size of stone piece is uniform. Therefore crimped screen mesh machine was invented for production, from the first task is to exploit the stone to the last job such as construction, production or export. Formerly, stone sieve only met the needs of a small number of stone mines. The quantity of products can only provide for local use. Therefore, the production depended heavily on manual labor which took a lot of time and effort. Social growth and technology develoment move the producton method from human power to automation. Manually making stone sieves no longer meet the market demand. Consequently, the crimped screen mesh machine was invented. This project is conducted in the following steps: investigate the actual needs (90% products were made by machines instead of traditional manual methods), brainstorm alternatives, propose solutions, design, optimize the model, calculate and simulate the strength of the system, fabricate parts, assemble parts into a complete machine. Finally, the machine is run for testting in multiple modes (operating speed, time to made diffirent types of mesh and with different hole size), adjust the machine parameters for actual production. The size of the machine after fabrication is (3077 × 2889 × 1802) . It is possible to make mesh with wire diameter ranging from  2.5 (mm) to 15 (mm) which has highly accurate shape and meets the requirements of customers. vii
10. ` LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: “Nghiên cứu và hoàn thiện máy đan lưới thép phục vụ sản xuất”. - GVHD: TS. PHẠM HUY TUÂN - Họ và tên sinh viên: TRẦN BÙI CƯỜNG MSSV: 13143552 BẢO ĐĂNG MSSV: 13143440 PHAN VĂN KHẢI MSSV: 13143153 NGUYỄN PHƯỚC MINH MSSV: 13143207 - Địa chỉ sinh viên: Số 29, đường số 4, phường Linh Chiểu, quận Thủ Đức. - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 18/7/2017 Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chính chúng tôi nghiên cứu và thực hiện”. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Đại diện ký tên: viii
11. ` DANG SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Khai thác đá 3 Hình 1.2: Máy sàng tang quay 4 Hình 1.3: Máy sàng rung quán tính. 5 Hình 1.4: Máy sàng rung lệch tâm 5 Hình 1.5: Máy đan lưới 6 Hình 2.1: Một số máy đan lưới thép 8 Hình 2.2: Thép lưới 10 Hình 2.3: Cấu tạo xi lanh thủy lực 11 Hình 2.4: Bơm các loại 14 Hình 2.5: Phân loại tổng quát bơm thủy lực 14 Hình 2.6: Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng. 16 Hình 2.7: Phân loại bơm bánh răng 17 Hình 2.8: Kết cấu bơm bánh răng ăn khớp ngoài 17 Hình 2.9: Van một chiều có điều khiển. 20 Hình 2.10: Kết cấu của thùng dầu 22 Hình 3.1: Đan lưới thủ công 24 Hình 3.2: Dụng cụ đan lưới bằng tay 24 Hình 3.3: Đóng thanh ngang vào lưới 25 Hình 3.4: Các thanh dọc bị bẻ cong 25 Hình 3.5: Mô hình tấm lưới sau khi đan hoàn chỉnh 25 Hình 3.6: Sơ đồ động cho phương án 1 26 Hình 3.7: Sơ đồ động phương án 2 27 Hình 3.8: Kết cấu của máy 33 Hình 3.9: Sơ đồ chuyển vị của thanh lưới dọc 34 Hình 3.10: Sơ đồ chuyển vị của 1 thanh dọc 34 Hình 3.11: Sơ đồ chuyển vị y1 của thanh 35 Hình 3.12: Sơ đồ chuyển vị y2 của thanh 37 Hình 3.13: Xylanh thủy lực 2 chiều 38 ix
12. ` Hình 3.14: Mô hình tính lực đẩy thanh ngang 39 Hình 3.15: Bơm thủy lực cánh gạt 41 Hình 3.16: Động cơ 3 pha 42 Hình 3.17: Sơ đồ mạch thủy lực 43 Hình 3.18: Van điều khiển 4/3 44 Hình 3.19: Van an toàn trực tiếp BUCG 45 Hình 3.21: Sơ đồ bố trí thùng dầu 46 Hình 3.22: Thùng dầu, bơm, động cơ trong thiết kế 47 Hình 3.23: Thùng dầu trong thực tế 47 Hình 4.1: Mô hình 3D cụm bàn trên và lưới 48 Hình 4.2: Mô hình 3D cụm bàn trên. 49 Hình 4.3: Cụm được ngàm tại 4 điểm 50 Hình 4.4 Các mũi tên màu tím là lực phân bố đều F1 51 Hình 4.5: Các mũi tên chỉ phản lực F2 51 Hình 4.6: Sơ đồ phân bố ứng suất 52 Hình 4.7: Sơ đồ phân bố chuyển vị 53 Hình 4.8: Kết cấu của cụm. 54 Hình 4.9: Mô hình cắt giữa thanh trượt dọc được thiêt kế lại. 54 Hình 4.10: Các vị trí đặt lực (Mũi tên màu tím) 55 Hình 4.11: Sơ đồ phân bố ứng suất 55 Hình 4.12: Sơ đồ phân bố chuyển vị 56 Hình 4.13: Mô hình 3D cụm trượt ngang 57 Hình 4.14: Khối lượng của cụm trượt dọc cân bằng phần mềm SolidWorks. 58 Hình 4.15: Các vị trí đặt lực 58 Hình 4.16: Sơ đồ phân bố ứng suất trong cụm trượt ngang 59 Hình 4.17: Sơ đồ phân bố chuyển vị trong cụm trượt ngang 60 Hình 4.18: Khối lượng của cụm trượt ngang cân bằng phần mềm SolidWorks 61 Hình 4.19: Khối lượng của cụm trượt dọc cân bằng phần mềm SolidWorks 61 Hình 4.20: Điểm đặt lực F1 62 Hình 4.21: Điểm đặt của lực F2 63 Hình 4.22: Điểm đặt của lực F2 64 Hình 4.23: Mô hình phân bố ứng suất khi xylanh đứng hoạt động 65 Hình 4.24: Mô hình phân bố chuyển vị khi xylanh đứng hoạt động 66 Hình 4.25: Sơ đồ phân bố ứng suất khi xylanh ngang hoạt động 66 x
13. ` Hình 4.26: Sơ đồ phân bố chuyển vị khi xylanh hoạt động 67 Hình 5.1: Tiến hành đan trên máy 68 Hình 5.2: Sản phẩm lưới với sợi thép Ø15mm, lỗ vuông 145mm 69 Hình 5.3: Sơ đồ động 70 Hình 5.4: Mô hình 3D khung chia lưới 73 Hình 5.5: Thanh chia lưới cới lỗ để xỏ sợi lưới dọc qua 74 Hình 5.6: Mô hình cắt ngang cụm chia lưới được gắn lên khung với hệ thống xylanh, xích, ổ bi 75 Hình 5.7: Kết cấu cụm trượt dọc 75 Hình 5.8: Cụm trượt dọc khi lắm lên khung máy 76 Hình 5.9: Mô hình máy cải tiến lắp ghép hoàn chỉnh 76 Hình 5.10: Xylanh thủy lực 2 chiều 77 Hình 5.11: Bơm thủy lực cánh gạt 78 Hình 5.12: Động cơ 3 pha 78 Hình 5.13 Khối lượng của cụm chia lưới 79 Hình 5.14: Khối lượng của cụm trượt dọc 80 Hình 5.15: Mô hình gắ đặt và đặt lực của khung máy 80 Hình 5.16: sơ đồ phân bố ứng suất 81 Hình 5.17: Sơ đồ phân bố chuyển vị 81 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Thành phần hóa học (wt%) 9 Bảng 2.2: Yêu cầu về độ bền kéo 9 Bảng 2.3: Bảng quy cách chia lưới thép 10 Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật 45 xi
14. ` MỤC LỤC PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN v ABSTRACT vii LỜI CAM KẾT viii DANG SÁCH HÌNH ẢNH ix DANH SÁCH BẢNG BIỂU xi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài. 1 1.2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. 1 1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: 2 1.4 Tổng quan về ngành khai thác đá. 2 1.4.1 Quy trình từ khai thác đến công đoạn cuối cùng trong các lĩnh vực xây dựng khác nhau dùng đến đá 2 1.4.2. Các loại máy hổ trợ trong quá trình khai thác 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7 2.1 Tìm hiểu về lưới sàng đá mắt vuông 7 2.1.1 Ứng dụng 7 2.1.2 Tiêu chuẩn của lưới sàng công nghiệp 9 2.2 Hệ thống thủy lực 11 2.2.1 Những ưu điểm và nhược điểm của truyền dẫn thủy lực 11 xii
15. ` 2.2.2 Các thành phần của hệ thống truyền dẫn thủy lực 11 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 23 3.1 Phân tích, chọn nguyên lý hoạt động của máy. 23 3.1.1 Phân tích hoạt động đan lưới thủ công. 23 3.1.2 Đề xuất các phương án hoạt động của máy 26 3.2 Thiết kế kết cấu của máy 28 3.2.1 Kết cấu khung máy. 29 3.2.2 Kết cấu cụm chia lưới. 30 3.2.3 Kết cấu cụm trượt ngang. 31 3.2.4 Kết cấu cụm trượt dọc. 32 3.3 Tính chọn các thành phần trong hệ thống thủy lực. 34 3.3.1 Tính lực công tác của cụm chia lưới, chọn piston của cụm chia lưới. 34 3.3.2 Tính lực công tác của cụm trượt dọc, chọn piston của cụm trượt dọc. 39 3.3.3 Áp suất p 40 3.3.4 Chọn bơm bánh răng 41 3.3.5 Chọn động cơ 42 3.3.6 Điều khiển hệ thống thủy lực 43 3.3.7 Van điều khiển 4/3 44 3.4 Hoàn thành hệ thống thủy lực. 45 3.4.1. Lắp đặt hệ thống cấp dầu 45 3.4.2 Lắp đặt động cơ, bơm bánh răng 46 CHƯƠNG 4: HOÀN THIỆN KẾT CẤU CƠ KHÍ CỦA MÁY 48 4.1 Sử dụng phần mềm SolidWorks mô phỏng, kiểm bền kết cấu của máy 48 4.1.1 Kiểm bền cụm trượt dọc 48 4.1.2 Kiểm bền cụm trượt ngang 57 4.1.3 Kiểm bền khung máy 60 CHƯƠNG 5: THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ 68 xiii
16. ` 5.1. Tiến hành đan lưới Ø15mm 68 5.2. Phương án cải tiến và phát triển đề tài. 69 5.21 Mục tiêu 70 5.22 Nguyên lý hoạt động của máy đan lưới sợi nhỏ 70 5.3 Đưa ra thiết kế các cụm của máy 71 5.3.1 Khung máy. 71 5.3.2 Cụm chia lưới. 72 5.3.3 Cụm trượt dọc 75 5.4 Tính chọn các thành phần trong hệ thống thủy lực. 77 5.5 Sử dụng phần mềm SolidWorks mô phỏng, kiểm bền kết cấu của máy 79 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN ĐÁNH GIÁ 83 6.1 Kết quả đạt được 83 6.2 Kết quả chưa đạt được. 83 6.3 Mục tiêu phát triển đề tài 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 xiv
17. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết của đề tài. Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, yêu cầu cùng với đó là tự động hóa trong sản xuất. Với sự ra đời của các máy đan lưới thép, lĩnh vực khai thác khoáng sản phục vụ sản xuất đã đạt được nhiều thành tựu. Nhu cầu về máy đan lưới ở Việt Nam là rất lớn, tuy nhiên việc nhập khẩu các máy ở các nước phát triển như Đức, Nhật,Trung Quốc có chất lượng tốt nhưng giá thành lại cao, khó bảo trì. Đó là yếu tố thúc đẩy một số người ham học hỏi, nghiên cứu, chế tạo các máy đan lưới, vừa rẻ tiền, dễ bảo trì nhưng vẫn đáp ứng nhu cầu sản xuất. Tại Việt Nam, do là một nước đang phát triển, nhu cầu về khai thác khoáng sản, vật liệu đá các loại phục vụ xây dựng, sản xuất và xuất khẩu đang rất lớn (Việt Nam là một trong những nước xuất khẩu than đá ). Sản lượng khoáng sản, vật liệu đá cực lớn, với nhiều kích thước khác nhau nên nhu cầu về các loại lưới sàng với kích thước khác nhau cực kì lớn. Vậy mà những sản phẩm ấy chỉ dựa vào sức lao động của người thợ, vì thế không thể đạt được tiêu chuẩn, năng suất thấp, sản phẩm lỗi. Vì thế, đề tài “nghiên cứu và hoàn thiện máy đan lưới thép để phục vụ sản xuất” là cần thiết và cấp thiết. 1.2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. Nghiên cứu, chế tạo máy đan lưới thép đòi hỏi sinh viên phải có kiến thức tổng hợp về cơ khí, điện tử, tin học. Đây cũng là cơ hội cho họ tìm tòi, kiểm nghiệm, hiểu sâu rộng hơn về các loại máy đán lưới để từ đó chế tạo ra máy đa lưới phù hợp với khả năng và nhu cầu sử dụng. Đề tài mà nhóm đang thực hiện sẽ giúp nhóm củng cố kiến thức và kỹ năng về mọi mặt. Sản phẩm sau khi hoàn thành có thể phân loại vật liệu (khoáng sản: đá, than, cát, ) trong ngành công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản, phục vụ sản xuất (các nhà máy nhiệt điện ), xây dựng và xuất khẩu. 1
18. 1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: - Hoàn thiện kết cấu thân máy, hệ thống điều khiển và các chức năng hỗ trợ gia công. - Gia công thử nghiệm máy với nhiều loại lưới để đánh giá độ ổn định. - Hoàn thiện giao diện. 1.4 Tổng quan về ngành khai thác đá. 1.4.1 Quy trình từ khai thác đến công đoạn cuối cùng trong các lĩnh vực xây dựng khác nhau dùng đến đá  Đá dùng làm bờ kè.  Đá trải nền.  Đá đổ bê tông nhà, cầu. Đá là loại vật liệu không thể thiếu trong ngành xây dựng. Hiện nay có khá nhiều loại đá xây dựng với những mục đích sử dụng khác nhau. Như đá mi sàng, đá mi bụi, đá 1x2 dung để trộn bê tông, dùng để làm gạch, làm tấm đan bê tông, rải nền đường, nền nhà, san lấp các công trình v.v Nhưng để có được những loại đá được phân loại rõ ràng như vậy thì đó là cả một quá trình khai thác và chế biến gian nan qua nhiều công đoạn và quy trình nghiêm ngặt. _Quy trình cơ bản sản xuất đá xây dựng: Khai mỏ (Giai đoạn chuẩn bị): Chuyển quân, chuyển máy đến công trường, tiến hàng xây dựng những công trình cần thiết gồm: đường công vụ, đường - trạm điện, lán trại tạm, kho thuốc nổ, mặt bằng sản xuất, bãi chứa vật liệu; bóc phong hoá đổ đi Các bước khai thác gồm: Bước 1: Loại bỏ lớp đất đỏ đang phủ lên mỏ đá. Khoan tạo lỗ mìn trên vỉa đá; Nạp thuốc mìn vào lỗ khoan, đấu nối mạng, nổ mìn phá đá trên vỉa thành đá hộc (Trường hợp đá hộc nổ phá có kích thước quá lớn, thì tiếp tục phải nổ phá để có đá nhỏ hơn). Đây là một quá trình khá nguy hiểm vì nếu muốn khoan lõ trên vỉa đá người thợ khoan phải leo lên vỉa đá cao và làm việc với độ rung lắc mạnh trong thời gian khá lâu, chỉ một sơ suất nhỏ có thể xảy ra tai nạn nguy hiểm. 2
19. Bước 2: Sau khi nổ mìn đá sẽ bị phá với một lượng nhất định, và bị văng lung tung với những kích cõ khác nhau. Lúc này sẽ dùng máy cùng với sức người bốc xúc đá xô bồ lên xe ô tô vận chuyển đổ vào dây chuyền nghiền sàng. Bước 3: Sau khi đá với đủ kích cỡ được đổ vào dây chuyền sẽ tiến hành xay nghiền và sàng tách thành những loại đá khác nhau. Công đoạn này cần khá nhiều sự chính xác và tỉ mỉ, phải điều chỉnh dây chuyền cùng những lưới sàng phù hợp cho từng loại đá. Với những loại đá nhỏ như mi sàng, mi bụi, đá 0x4, đá 1x2 sẽ cần phải sàng lại lần 2. Bước 4: Bước cuối cùng sẽ là bốc xúc lên ô tô theo từng loại riêng vận chuyển ra công trường hoặc mang về bãi tập kết bảo quản. Để có được những sản phẩm đá xây dựng chất lượng thì phải trải qua quá trình khai thác và chế biến gian nan, cầu kì như vậy. Vì vậy giá đá xây dựng sẽ không bao giờ là đắt so với những gì bỏ ra để có được loại vật liệu xây dựng này. Hình 1.1: Khai thác đá 1.4.2. Các loại máy hổ trợ trong quá trình khai thác - Máy nghiền đá: Máy nghiền đá là thiết bị chính trong dây chuyền nghiền sàng đá và cũng chiếm tỷ trọng giá thành tương đối lớn của toàn bộ dây chuyền. Do đá là một loại vật liệu có tính bền, độ dòn và tính mài cao nên cần phải có một hệ thống máy nghiền hay trạm nghiền 3
20. thích hợp để nghiền sàng phân đá thành các loại đá có kích cỡ khác nhau. Trong nghiền đá thì các phương pháp nghiền thường được dùng là phương pháp ép vỡ, tách vỡ, uốn vỡ, miết vỡ. - Máy sàng đá: Máy sàng đá dùng để sàng và phân loại các loại đá, quặng, than, sỏi, cát. Máy sàng được sử dụng theo nguyên lý rung tác động trực tiếp lên nguyên liệu khiến chúng được tách ra, những nguyên liệu có kích thước nhỏ sẽ rơi xuống ống còn những nguyên liệu có kích thước lớn hơn sẽ nương theo sức rung mà bay ra ngoài. Các dạng máy sàng rung được áp dụng phổ biến trên thị trường hiện nay: máy sàng tang quay (máy sàng ống hay còn gọi là máy sàng dạng lồng), Máy sàng rung lệch tâm, Máy sàng rung quán tính Cấu tạo chung và ứng dụng của dòng sàng liệu đó là: sàng vật liệu, phân liệu với kích thước lỗ sàng khác nhau để đưa ra vật liệu có kích thước tương ứng. Các mắt sàng được kết cấu nhờ những sợi thép chịu lực và độ mòn cao đan xen lẫn với với nhau hoặc đột dập tấm tôn, bản mã để có những mắt sàng phù hợp. Hình 1.2: Máy sàng tang quay 4
21. Hình 1.3: Máy sàng rung quán tính. Hình 1.4: Máy sàng rung lệch tâm 5