TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY VÀ CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG DẠNG THÁP
CÓ SỬ DỤNG
MÁY TRỘN HỖN HỢP VỮA BÊ TÔNG LOẠI HÀNH TINH
Họ và Tên: TRƯƠNG THẾ NAM MSSV: 9153.54
Lớp : 54KG2
Ngành Cơ Giới Hóa Xây Dựng.
Giảng viên hướng dẫn: GVC.Th.S: NGUYỄN KIẾM ANH
Hà nội: 20/12/2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
0O0 0O0
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN
MÔN HỌC MÁY VÀ CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
I. Đầu đề thiết kế: -Trạm trộn bê tông dạng tháp.
-Thiết kế máy trộn hỗn hợp vữa bê tông loại hành tinh.
II. Số số liệu ban đầu: Năng suất của trạm: 75 (m
3
).
III. Nội dung các phần thiết minh và tính toán:
3.1. Thành lập và mô tả dây truyền công nghệ, quy trình sản xuất của trạm.
3.2. Lựa chọn và bố trí các thiết bị trong trạm: Thiết bị định lượng, cấp liệu, vận
chuyển…
3.3. Mô tả máy thiết kế : Cấu tạo và chức năng các bộ phận chính có sơ đồ minh họa,
nguyên lý làm việc của máy.
3.4. Tính, chọn các thông số cơ bản: Thông số hình học ( Đường kính nồi trộn), kiểm

cũng như kiến thức các môn học khác để làm đồ án. Trong quá trình học tập và
làm đồ án đã giúp cho sinh viên chúng em nắm vững kiến thức môn học và cũng
cố kiến thức, các bước để tính toán thiết kế các công trình phục vụ cho công tác
thi công về nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Và từ đó em có thể rút ra những
kinh nghiệm để sau này có thể học tốt những môn học tiếp theo và những đồ án
các môn học khác.

Đồ án môn học: “Máy và công nghệ bê tông” giúp cho hiểu sâu hơn về các
loại máy phục cho công tác bê tông, giúp nắm được nguyên lý, tính toán, lựa
chọn máy, so sánh các loại máy hay thiết kế máy phù hợp với yêu cầu đề ra.
Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển và thay đổi liên tục, không nằm
ngoài những quy luật đó, các máy móc cũng ngày một thay đổi và tiên tiến hơn,
nhờ những kiến thức đã học và làm đồ án mà có thể nắm bắt và hiểu được những
thay đổi đó. Chỉ khi chúng ta có kiến thức thì chúng ta mới theo kiệp thời đại và
không bị lạc hậu so với nó, như vậy chúng ta mới có thể phục cho tốt cho đất
nước sau này.
Trong đồ án này, em trình bày tính toán thiết kế máy trộn hành tinh sử
dụng trong trạm trộn bê tông dạng tháp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Kiếm Anh đã hướng dẫn em
hoàn thành đồ án này !
Sinh viên thực hiện

TRƯƠNG THẾ NAM
3
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

I . THÀNH LẬP VÀ MÔ TẢ DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ.

26
15
4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1- Băng tải vận chuyển cốt liệu nạp
cho các bunke chứa.
2- Phễu quay.
3- Thiết bị phá vòm cát.
4- Máng chuyển.
5- Thiết bị báo mức dưới.
6- Các máng chuyển tới các thiết bị
định lượng cốt liệu
7- Các thiết bị định lượng cốt liệu.
8- Máng rót.
9- Phễu tiếp nhận có đáy xae lật phân
phối.
10- Thiết bị phân phối nước.
11- Máy trộn bê tông cưỡng bức.
12- Bunke nạp hỗn hợp bê tông vào
các thiết bị vận chuyển.
13- Thiết bị lọc bụi.
14- Palăng điện.
15- Siclôn.
16- Máng hứng.
17- Vít tải.
18- Thiết bị báo mức trên.
19- Máng chuyển tới thiết bị định
lượng ximăng.
20- Thiết bị định lượng ximăng.

trộn làm việc thường xuyên trong vòng 2–2,5 giờ.
* Chu kỳ làm việc của trạm trộn .
Các thành phần phối liệu của một mẻ trộn gồm có:
Đá 1, đá 2, cát vàng, ximăng, phụ gia nếu có.
Chu kỳ làm việc của một mẻ trộn là khoảng thời gian T
ck
giữa hai mẻ trộn
liên tiếp. Các quá trình diễn ra bao gồm các công việc sau:
- Cân đá 1.
- Cân cát.
- Cân đá 2.
- Cân ximăng.
- Cân nước.
- Cân phụ gia.
- Đổ cốt liệu vào nồi trộn.
- Đổ nước, ximăng, phụ gia đồng thời.
- Trộn bêtông
- Xả bêtông
6
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Quy trình công nghệ sản xuất bê tông.
Có thể gói gọn trong 3 giai đoạn sau:
- Nạp liệu 15 > 20 (s).
- Trộn bêtông 60 > 80 (s).
- Xả bêtông 15 > 20 (s).
Từ đó ta có
ck

=
(mẻ). Chọn m=54 (mẻ).
=> dung tích sản xuất của mỗi máy trộn (dung tích nạp các phối liệu trước khi
trộn) mỗi mẻ được xác định như sau:
V
sx
=
=
ε
.m
Qtram
= 2,14 (m
3
).
Với hệ số nạp liệu
ε
= 0,65.
Dung tích sản xuất của mỗi máy trộn (dung tích sản phẩm) mỗi mẻ được xác định
như sau:
V
1mẻ
= = 1,4 (m
3
).
8
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
2. Tính chọn thiết bị định lượng:

= 1400 kg/m³):
m
x.max
= 700 kg; V
x.max
= 0,5 m³.
a. Thiết bị định lượng cốt liệu:
Tổng khối lượng lớn nhất của các thành phần cốt liệu (đá1+đá2 + cát) được xác
định như sau :
m
đ1
+ m
đ2
+ m
c
= 2000 (kg).
Khối lượng vật liệu lớn nhất của các thành phần cốt liệu (đá 1, đá 2, cát) cho 1 m
3
bê tông mà thiết bị định lượng cốt liệu làm việc chu kì theo nguyên lý cộng dồn
phải đáp ứng là :
Vsxm 2000
ρ
=

với hệ số xuất liệu
ρ
= 0,65.

m = 2000.0,65.2,14 = 2782 (kg).
Chọn 3 thiết bị định lượng cốt liệu tự động kí hiệu ABAH 1200 có các thông số:

Chu kỳ
định
lượng
(s)
Dung
tích
thùn
g cân
(m
3
)
Kích thước bao
thiết bị (mm)
Khối
lượn
g
(kg)
Nước
sản
xuất
ABA
H
1200
1200 200-
1200
+-2 0,6 45 0,87 Dài Rộn
g
cao 625 NGA
304
2

chín
h xác
(%)
Giá
trị
mỗi
vạc
h
chia
(kg)
Áp
lực
khí
nén
các
xilan
h
chấp
hành
(Mpa
)
Chu
kỳ
định
lượn
g (s)
Dung
tích
thùn
g cân

= 700+1070= 1770 (kg).
- Thùng cân ximăng được treo trên 2 đầu cân, vì vậy tải trọng của thùng cân
ximăng tác dụng lên mỗi đầu cân một lực là : 1770/2 = 885 (kg).
=>Ta chọn đầu cân điện tử loại ngàm côngxôn Z6 của hãng HBM có kí
hiệu Z6/1000; trọng lượng cân: 1000 (kg).
c. Thiết bị định lượng nước và phụ gia:
Tương tự ta tiến hành lựa chọn thiết bị định lượng nước và phụ gia dựa vào
khối lượng lớn nhất của mỗi thành phần trong một mẻ trộn. Khối lượng lớn nhất
của nước và phụ gia trong một mẻ trộn được xác định như sau:
m
n.max
= 400.ρ.V
n.max
= 400.0,65.2,14 = 556 (kg).
-Lựa chọn 2 thùng cân có các thông số sau:
Kí
hiệu
thiết
bị
Tải
trọng
nâng
giới
hạn
(kg)
Dải
cân
định
lượng
(kg)

Kích thước bao
thiết bị
(mm)
Khối
lượn
g
(kg)
Nướ
c sản
xuất
AB
2400
500 50-
500
+-1 1 0,6 45 0,54 Dài Rộn
g
cao 540 NGA
156
0
1100 260
0
- Tổng tải trọng tác dụng lên cân: m
cân
= 500+540= 1040 (kg).
- Đối với thùng định lượng nước ta tính tương tự với tải trọng thùng cân là 540
(kg), do ta dùng đầu cân loại móc treo nên đầu cân phải chịu một lực là 1040
(kg).
11
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
11

= 0,25 ÷ 0,5. Ta lấy K
d
= 0,4.
Thể tích của lượng đá dăm cần cho 1 mẻ trộn là: V
1mẻ
= V
đ.max
.V
sx
(m
3
).
Với Dung tích nạp: V
sx
= 2,14 (m³).
Hệ số xuất liệu: ρ = 0,65
Dung tích đá dăm lớn nhất cho 1 m
3
là: V
đ.max
= 0,83 (m
3
).
thay vào ta có:
V
1 mẻ
= 0,83.0,65.2,14 = 1,16 (m
3
/mẻ).
Với Số mẻ trộn trong 1h là: m = = 54 (mẻ/h).

trong hai bunke chứa.
b. Dung tích của bunke chứa cát :
Dung tích của một bunke chứa cốt liệu được xác định như sau:
V
bunke
= Q
vl
. K
d
(m³). (4.7)
Trong đó :
Q
vl
: lượng vật liệu của thành phần cốt liệu cần dùng trong 1 giờ (m³/h).
Q
vl
= V
1mẻ
.m (m
3
/h).
K
d
: hệ số dự trữ vật liệu, K
d
= 0,25 ÷ 0,5. Ta lấy K
d
= 0,4.
Thể tích của lượng đá dăm cần cho 1 mẻ trộn là: V
1mẻ

Thay vào (4.7) ta có thể tích của bunke phục vụ cho 1 giờ là:
V
bunke /h
= Q
v.l
.K
d
= 46,57.0,4= 18,63 (m
3
).
Vậy thể tích cần thiết của mỗi bunke để nó có thể cung cấp cho trạm trộn làm
việc liên tục trong vòng 2÷2,5 giờ, với 2 bunke là:
V
bunke
= = 18,63 (m
3
).
Ta chọn dung tích bunke chứa là: V
bunke
= 19 (m³) và lượng cốt liệu được chứa
trong hai bunke chứa.
13
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
c. Dung tích của bunke chứa xi măng :
Dung tích của một bunke chứa cốt liệu được xác định như sau:
V
bunke

3
).
Với Dung tích nạp: V
sx
= 2,14 (m³)
Hệ số xuất liệu: ρ = 0,65
Dung tích đá dăm lớn nhất cho 1 m
3
là: V
đ.max
= 0,50 (m
3
).
thay vào ta có:
V
1 mẻ
= 0,5.0,65.2,14 = 0,70 (m
3
/mẻ).
Với Số mẻ trộn trong 1h là: m = = 54 (mẻ/h).
=> Q
vl
= 0,7.54 = 37,6 (m
3
/h).
Thay vào (4.7) ta có thể tích của bunke phục vụ cho 1 giờ là:
V
bunke /h
= Q
v.l

xm
là lượng xi măng cần thiết cho thiết bị định lượng ximăng trong 1h (m
3
).
Ta có : Q
xm
= 37,6 (m
3
/h).
+ Năng suất của vít tải tính theo công thức:
Q
vít
= 3600 (D
2
-d
2
).V.K
d
.K
β
(m
3
/h). (*)
trong đó: Lấy Q
vít
= 37,6 ( m
3
/ h).
Chọn các giá trị (bảng 2.19).
D = 160 (mm): đường kính bao ngoài vít xoắn.

Đường kính bao ngoài vít xoắn là 160 (mm).
Tính kiểm tra lại vít tải:
V
vít
= 3600. .(0,16
2
-0,03
2
).0,128.70.0,75.0,65.0,125 = 38,13 (m
3
/h).
15
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Thỏa mãn.
5. Tính chọn băng tải:
Năng suất của băng tải còn phải đảm bảo điều kiện sau:
Q
≥

Q
vl
,
Ta cần tính chọn băng tải cho cả cốt liệu đá và cát:
* Tính chọn băng tải cho cốt liệu đá.
Ta có: Q
vl
= m.V

β
k
=0,85.
=> B=0,323 (m).
Chọn chiều rộng của băng tải theo tiêu chuẩn: B= 400 (mm).
* Tính băng tải cho cốt liệu cát.
Ta có: Q
vl
= m.V
cân.max
= 54.0,87 = 47 (m
3
/h).
V
cân.max
= = = 0,87 (m
3
).
Bề rộng băng tải xác định theo công thức:
16
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

)(05,0

m
vkC
Q

một phần là trộn hỗn hợp cùng với cánh trộn hành tinh, phần khác làm sạch thùng
trộn.
2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
17
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1 Đông cơ. 6 cánh trộn chuyển động hành tinh.
2 Hộp giảm tốc. 7 Cửa dỡ sản phẩm .
3 Cánh trộn trung tâm . 8 Bánh răng trung tâm.
4 Cửa nạp liệu. 9 Vành răng cố định.
5 Cánh vét quay tròn . 10 Bộ cánh trộn hành tinh.
Hình 2: Sơ đồ cấu tạo của máy trộn bê tông loại hành tinh
* Nguyên lý hoạt động:
Chuyển động của bộ hành tinh được dẫn động bởi động cơ 1, qua hộp giảm tốc 2,
dẫn động cho hệ cánh trộn trung tâm 3 cùng với vỏ hộp hành tinh chuyển động,
18
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
2
3
4
5
6
10
7
8
9
1
18

= 2.2,14 = 4,28 (
3
m
).

19
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
200
175
150
125
100
0
0,5
1
1,5
2
h,mm
19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
V (m
3
)
Hình 3:Đồ thị sự phụ thuộc của chiều cao hỗn hợp bêtông
trong thùng vào thể tích của thùng.
Với V
hh
= 4,28 (
3

= = 1,26: Dung tích sản xuất thùng trộn.

V
sx1
= = = 1,07 (m
3
).

=> Q = 1,07.54.0,65.0,85 = 37,6 (m3/h).
3. Tính các thông số hình học của một thùng trộn.
Vì chọn hai máy trộn đều là máy trộn chuyển động hành tinh, nên năng suất
của mỗi máy trộn là 37,6 (m
3
/h) và các thông số hình học giống như nhau.
20
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD : NGUYẾN KIẾM ANH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Vận tốc quay của cánh trộn được xác định từ điều kiện sao cho các phối liệu
không bị văng ra khỏi bề mặt cánh trộn.
f.G + f.Q=
lt
p

lt
p
:lực quán tính li tâm của hỗn hợp.
g
G

.
(**)
Trong đó f: hệ số ma sát giữa hỗn hợp bê tông và bề mặt cánh trộn, lấy f=0,4.
g: gia tốc trọng trưòng , lấy g= 9,81 (m/s
2
).
R : bán kính xa nhất của cánh trộn.
Vận tốc chuyển động trung bình của các cánh trộn có thể lựa chọn theo Karolep.
V
tb
= .ω
gh
.R
tb
(m/s).
D: đường kính thành trong thùng trộn được xác định theo công thức:

h
V
D
b
.
.4
π
=
(m). (***)
h: chiều cao hỗn hợp bê tông trong thùng trộn được lấy theo đồ thị, hình bên
Ta chọn: h = 200 (mm).
V
b

Đường kính Chiều cao
thùng
Chiều cao hỗn
hợp
Thể tích hỗn
hợp
Đường kính ngoài
cốc trung tâm
2,28 (m) 0,5 (m) 0,2 (m). 2,14 (m
3
) 750 (mm)
Lấy R== = 1,14 (m). Thay vào công thức (**) ta có:

gh
ω
≤
2,2
)(
1−
s

4. Tính chọn công suất động cơ
Hình 3: Sơ đồ bố trí cánh trộn trên máy
22
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
x
y
ϕ1
r
2

sx
=0,25 m
3
).
Với 4 cánh trộn được
bố trí như trên hình
vẽ.
23
ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
ω1
2
5
0
R
4
2
0
R
3
0
0
R
2
2
0
R
1
5
0
R

bc
hh )8,015,0(
÷=
lấy
c
h
=0,10 (m).

o
l
: chiều rộng cánh trộn, lấy
bo
hl )8,12,1( ÷=
lấy
o
l
= 0,25 (m).
Vi phân lực cản tác dụng lên cánh trộn:
dp = c.
ρ
.dF.v
2
= c.
ρ
.h.
ω
2
.x
2
.dx.

=
−
i
i
riRi
ωρ
(N.m).
Do 2 cụm cánh trộn như nhau và đối xứng nhau, nên ta chỉ tính cho 1 cụm.
M== 440 (N.m)
-Công suất động cơ tính cho một cánh của một cụm roto:
N
đc1
=
( )
[ ]
∑
=
=
−
4
1
44
2
.
.4000

i
i
iii
rRh

i
i
i
R
r
ms
−
==
∑
∫
=
=
ρπ
γπ
M
ms
=
= 203 (N.m).
công suất khắc phục tổn hao ma sát là :
=2. =2. = 0,61(kW).
Trong đó:
+ c : hệ số lực cản trực diện, lấy c = 5,5.
+ f: hệ số ma sát giữa bê tông và thùng trộn, f=0,5.
+
ρ
: khối lượng riêng hỗn hợp bê tông (kg/m
3
), lấy
ρ
= 2400 (kg/m

ĐỒ ÁN CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC BÊ TÔNG SV: TRƯƠNG THẾ NAM – MSSV: 9153.54
25

Trích đoạn NHỮNG ĐẶC ĐIỂM VẬN HÀNH CỦA MÁY

---