Tính toán thiết kế, chế tạo máy trát tường

Nội dung text: Tính toán thiết kế, chế tạo máy trát tường

1. BÀI BÁO KHOA HỌC-TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM 2015 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TRÁT TƢỜNG TS. Văn Hữu Thịnh KS. Lộ Xuân Anh Khải Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM Công Ty TNHH Thiết Kế & Thi Công NỘI LỰC TÓM TẮT: Sau quá trình đưa ra phương án lựa chọn ý tưởng thiết kế, nhóm quyết định lên phương án thiết kế máy trát tường có 3 cơ cấu hoạt động chính là: cơ cấu vận thăng nâng máy lên xuống, cơ cấu cuốn vữa cung cấp vữa để trát tường, cơ cấu trát tường chà nhẵn. Việc nâng máy lên xuống phải đảm bảo máy di chuyển luôn luôn song song với tường cần trát. Di chuyển đều đặn và theo tốc độ đã tính toán. Máy di chuyển lên xuống nhờ vào việc cuốn, thả cáp của 2 tang quấn cáp và thông qua 2 thanh dẫn hướng đặt song song với tường giúp dẫn hướng cho máy. Khi máy đi lên, vữa được chứa ở phễu chứa vữa. Khi trục tang dẫn quay làm băng tải chuyển động, vữa được cuốn từ phễu lên ép vào mặt tường, cung cấp vữa cho bộ phận trát. Sau khi băng tải cuốn vữa lên, thông qua động cơ rung của bàn chà, vữa được rung ép dính vào tường. Khi máy đi lên hết tường trát thì bộ phận cấp vữa và động cơ rung ngưng hoạt động. Cơ cấu đẩy ép bàn chà sát vào tường nhằm thực hiện chà nhẵn khi máy đi xuống. Khi máy đi xuống, bàn chà ép sát vào mặt vữa mới trát, ép vữa phẵng và gạt bớt lớp vữa thừa. Máy thực hiện các nhiệm vụ thông qua động cơ điện truyền chuyển động tới bộ truyền đai, từ bộ truyền đai tới hộp giảm tốc trục vít- bánh vít. Từ hộp giảm tốc chuyển động được truyền đồng thời tới 2 bộ truyền xích. Bộ truyền xích thứ nhất truyền chuyển động tới trục lắp tang quấn dây cáp, có nhiệm nâng máy lên xuống. Bộ truyền xích thứ 2 truyền chuyển động tới trục tang cuốn vữa, có nhiệm vụ cuốn vữa cung cấp cho bộ phận trát. Bộ phận trát được lắp 2 động cơ gắn bánh lệch tâm làm nhiệm vụ rung ép. Từ khóa: Máy Trát Tường, vữa trát. 1. GIỚI THIỆU Mẫu thử nghiệm là vữa trát xây dựng một loại vật liệu đá nhân tạo thành phần bao gồm chất kết Trong ngành xây dựng, trát tường là bước thiết dính, nước, cốt liệu nhỏ và phụ gia. Kích thước trát yếu quyết định sự hoàn chỉnh và thẩm mỹ cho công tường có chiều rộng 0.8 m, chiều cao (3÷5) m, trình, trong thời gian qua để đạt được công việc này chiều dày lớp vữa trát 5÷30 mm. phải tốn nhiều thời gian và công lao động. Trát tường là một công đoạn trong việc xây 2.2 Phƣơng pháp dựng, với việc dùng nguyên liệu để làm phẳng các tường, nền hay trám vật liệu vào những chổ hở, lồi Để đạt được năng suất mong muốn và độ tin lõm. cậy trong thiết kế, máy trát tường được dựa trên Tốc độ phát triển xây dựng và yêu cầu kỹ thuật, những chỉ tiêu thiết kế sau đây: thẩm mỹ của các công trình xây dựng ngày càng cao, đòi hỏi cần có các giải pháp nâng cao năng . Giá thành máy phù hợp với điều kiện kinh tế và suất lao động và chất lượng công trình. Máy trát kinh phí đầu tư của các xí nghiệp xây dựng . tường là một ý tưởng với mong muốn là một giải . Trát được nhiều kích thước khác nhau. pháp cho yêu cầu đó. . Năng suất cao hơn so với trát tường bằng tay. Trên thị trường hiện nay, một số quốc gia đã a. Phân tích chức năng trát tường bằng tay chế tạo và đưa vào sử dụng như Trung Quốc, Brasil, Hôngkong với nhiều dòng máy khác nhau như: máy trát tường (kiểu ZB, FD, MT, QTC ) là giải pháp nâng cao chất lượng của công trình, giảm giá thành xây dựng. Tuy nhiên trong nước chưa có công ty nào nghiên cứu chế tạo để đáp ứng nhu cầu thị trường, việc nhập khẩu máy với giá thành cao, không có phụ tùng thay thế, không đáp ứng tình Hình 1 – Ba bước trát tường bằng tay hình thực tế trong nước. . Bước 1: Chuẩn bị vữa đã được trộn sẵn. . Bước 2: Đưa vữa trát lên bàn chà cầm trên tay Do đó việc thiết kế, chế tạo máy trát tường trong nước là cần thiết nhằm góp phần trong sự và nghiêng một góc khoảng 15 độ so với tường. phát triển ngành xây dựng ở Việt nam . . Bước 3: Thực hiện quá trình trát vào tường. 2. VẬT LIỆU– PHƢƠNG PHÁP b. Xây dựng sơ đồ nguyên lý máy dựa trên chức năng. 2.1 Mẫu và vật liệu 1
2. BÀI BÁO KHOA HỌC-TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM 2015 + Chuyển động nâng máy, vữa và vận chuyển vữa trong băng tải để trát lên tường. + Chuyển động rung ép gây ra bởi động cơ rung là động cơ AC một pha, có công suất 100w, tốc độ 2850 v/p. Để phân bố áp lực rung tương đối đều ta chọn 2 động cơ. Tính toán cho chuyển động nâng máy và vận chuyển vữa. Trọng lượng nâng bao gồm trọng lượng máy và trọng lượng vữa mang theo trong quá trình trát: Q = 3000 (N). Chiều dài băng: qua nghiên cứu vị trí làm việc ta xác định được chiều dài băng L = 500mm. Góc nghiêng của băng tải được chọn sao cho vật liệu trong suốt quá trình vận chuyển đảm bảo lượng Hình 2- Sơ đồ nguyên lý máy trát tường vữa trong quá trình trát. Theo vị trí làm việc của băng ta xác định được góc nghiêng . 1. Đường ray - 2. Bánh xe - 3. Khung đế máy - Để đảm bảo năng suất làm việc, việc lựa 4. Bộ động lực nâng hạ - 5. Giá đỡ bộ phận chọn vận tốc hợp lý có ý nghĩa kinh tế rõ rệt. Khi công tác - 6. Khung dẫn hướng - 7. Bàn chà vận tốc lớn thì dòng vật liệu hoặc tải trọng phân bố nhẵn - 8. Bàn rung - 9. Máng chia vữa - 10. trên một mét chiều dài băng nhỏ, giảm được lực Động cơ bàn rung - 11. Bồn vữa - 12. Tường - căng băng tải, giảm chiều rộng băng, giảm giá 13. Cáp nâng hạ bộ phận công tác. thành chế tạo. Tuy nhiên vận tốc cũng không được cao quá gây đứt quãng vật liệu, hư hỏng con lăn . Mô tả quá trình trát tƣờng: Việc nâng máy lên Chọn vận tốc thiết kế băng tải v = 0.3 m/s. xuống phải đảm bảo máy di chuyển luôn luôn song song với tường (12) cần trát. Máy di chuyển lên xuống nhờ vào việc cuốn, thả cáp (13) của 2 tang quấn cáp và thông qua 2 thanh dẫn (6) hướng đặt song song với tường giúp dẫn hướng cho máy. Cơ cấu này gần giống cơ cấu của máy vận thăng hiện rất phổ biến ở các công trình xây dựng ở Việt Nam. Máng chia vữa (9) để rót vữa liên tục và đều dọc theo chiều dài bàn rung (8). Thông qua động cơ rung của bàn chà (7), vữa được rung ép dính vào tường (12). Khi máy đi lên hết tường trát thì bộ phận cấp vữa và động cơ rung (10) ngưng hoạt động. Cơ cấu đẩy đẩy bàn chà sát vào tường nhằm thực hiện chà nhẵn khi máy đi xuống. Khi máy đi xuống, bàn chà ép sát vào mặt vữa mới trát, ép vữa phẵng và gạt bớt lớp vữa thừa. 3. MÔ TẢ MÁY Về cơ bản Máy trát tường có 3 cơ cấu hoạt động chính là: cơ cấu vận thăng nâng máy lên xuống, cơ cấu cuốn vữa cung cấp vữa để trát tường, Hình 3- Hệ thống băng tải và xích kéo băng tải cơ cấu trát tường chà nhẵn. Kích thước khung máy : 1000x650x300 (mm). Chiều cao trát từ 3-5m. Máy Trát tường sử dụng một bàn rung theo chiều vuông góc với bề mặt cần trát và máy di chuyển song song với bề mặt tường sẽ ép dòng vữa được rót liên tục dính vào bề mặt tường để tạo nên một lớp vữa trát. Động cơ của máy trát kiểu K112S4 công suất động cơ P =2.2 (kw) số vòng quay động cơ là đc 1440 vòng/phút. Do máy trát tường gồm hai chuyển động độc lập nhau điều khiển bởi hai động cơ khác nhau: Hình 4- Động cơ rung 2
3. BÀI BÁO KHOA HỌC-TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM 2015 Như vậy theo kết quả của bảng 1 thì năng 2 suất trát tường bằng tay trung bình chung là 9 m /h. 4.1.2 Kết quả trát bằng máy Bề dày lớp trát thường nằm trong khoảng 5 – 30 mm. Khối lượng vữa trát 20-30kg. Năng suất của máy trát được: 22 – 25 m2/giờ. Bảng 2:. Năng suất trát tường bằng máy. Hình 5-Cụm truyền động Trong đó: 1. Bánh đai dẫn - 2. Động cơ – 3. đai - 4. Bánh đai bị dẫn – 5. Hộp giảm tốc – 6&13. Nối trục – 7. Ổ đỡ trục – 8. Trục nối – 9. Then – 10. Đĩa xích – 11&_12. Ly hợp. Như vậy theo kết quả của bảng 2 thì năng suất trát tường bằng máy trung bình chung là 24,01 m2/h. 4.2 Đánh giá + Tùy vào khả năng sức khỏe của mỗi người công nhân khi trát vữa hoàn thành mà ta có hiệu suất trát khác nhau. Máy trát được với năng suất trung bình khoảng 24,01 m2/h. + Máy trát được bề dày khoảng 5- 30mm phụ thuộc vào việc điều chỉnh khe hở góc nghiêng giữa bàn Hình 6-Cụm cuốn cáp chà và tường. 4. KẾT QUẢ- ĐÁNH GIÁ- ỨNG DỤNG + Góc nghiêng của bàn chà lúc máy đi lên nằm 0 0 4.1 Kết quả thử nghiệm trát bằng tay và bằng trong khoảng 10-20 và bàn chà đi xuống 1-10 thì máy. chất lượng trát đạt hiệu quả. Quá trình trát mà cho năng suất cao nhất là góc nghiêng 150 của bàn chà 4.1.1 Kết quả trát bằng tay so với tường trát. Bề dày lớp trát thường nằm trong khoảng 5 – + Khối lượng vữa trát từ 20- 30kg cho chất lượng 30 mm. Khối lượng vữa trát 20-30kg. Năng suất tốt nhất. của người công nhân trát được: 7 – 10 m2/giờ. Khảo sát trát tường của hai công trình sau: 4.3 Ứng dụng + Công trình chung cư Quận Thủ đức TPHCM, đường Gò Dưa, phường Tam Bình, quận Thủ Đức, Máy trát tường có thể ứng dụng cho các cơ sở tp Hồ Chí Minh (Ct 1). xây dựng với qui mô nhỏ. Nếu máy được cải tiến + Công trình trường Trung Cấp Nghề Quân Khu với năng suất cao hơn có thể áp dụng trong các xí 7, đường Thành Thái, quận 10, tp Hồ Chí Minh (Ct nghiệp, công ty xây dựng. 2). Bảng 1 :. Năng suất trát tường của công nhân. 5. KẾT LUẬN . Đã thiết kế, chế tạo và chạy thử nghiệm thành công máy trát tường. . Năng suất đạt được Q = 20÷27 m2/h tùy thuộc chiều dày lớp vữa cần trát. (Đơn vị tính : m2/h) . Máy có thể trát lớp vữa có bề dày từ 5÷30mm. 3
4. BÀI BÁO KHOA HỌC-TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM 2015 DESIGNING AND MANUFACTURING A PLASTERING MACHINE PhD. Van Huu Thinh Engineer Lo Xuan Anh Khai University of Technology Education HCM City Internal Force Engineering & Construction Co.,Ltd ABSTRACT: After the process giving the options of design ideas, We decided to design plans for plastering machine consists of three operational structures: hoist mechanism lifts machine up and down, providing mortar structure which supplies mortar to plaster, plastering and polishing structure. The lift up and down is ensured the machine always moves parallel to the walls need plastering, moving steadily and determined velocity. Machine moves up and down due to the winding movement and the cable dropping of two drums as cable surge and through 2 tracks were placed parallel to the wall to help guidethe machine. When the machine goes up, mortar contained in the mortar hopper is supplied to the conveyor. When the drums rotating makes moving conveyor, mortar supplied from mortar hopper is pressed to the wall, providing mortar for plastering parts . After the mortar onto the conveyor belt rolling through the vibrating engine of trowel , vibrated grout is forced to stick to the walls .When the machine comes up all the walls plastered then mortar part and vibrating engine halt operations. Structure of pushing the trowel against the wall to perform the polishing when machine goes down . When the machine goes down, the trowel squeezes to the new plastering mortar force mortar flat and brush off excess mortar . Machine performs these tasks through the transmission electric motor to the belt drives and the worm – gear reducer. From the motion deceleration is transmitted simultaneously to two chain drives. The first chain drives transmits motion to axis installed to wrap the cable which uses to lift the machine up and down. The second chain drives transmits movement to axis which uses to wrap mortar,and to provide mortar for plastering part. The plastering part is connected to two engines which are mounted eccentric wheel do vibrating and pressing task. Keywords: A Plastering machine, mortar, lifts machine. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]- Trịnh Chất_Lê Văn Uyển, Tính toán [5]- Bộ xây dựng. Tuyển tập tiêu chuẩn xây thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1_2. dựng Việt Nam. Nhà xuất bản xây dựng, năm 1997. [2]- Nguyễn Đắc Lộc, sổ tay công nghệ chế tạo 1,2,3. Nhà xuất bản khoa học và kỹ [6]- Trịnh Đồng Tính, Máy nâng chuyển. thuật, 2006. Đại học bách khoa Hà Nội. [3]- Trần Văn Địch, sổ tay kỹ sư công nghệ [7]- Kỹ thuật nâng chuyển. Đại học công chế tạo máy nghiệp TPHCM. Năm 2008. [4]- Nghiêm Hùng. Nhà xuất bản khoa học [8]- Tính toán máy nâng chuyển. Phạm và kỹ thuật, 2007. Đức. Địa chỉ liên hệ: TS. Văn Hữu Thịnh, tel: 0918025201. KS. Lộ Xuân Anh Khải, tel: 0902421412 Email: thinhvh@hcmute.edu.vn Email: khaininhthuan@gmail.com. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Công Ty TNHH Thiết Kế và Thi Công Nội Lực. 4
5. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.