ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

NGÔ MINH TÂM

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
THIẾT BỊ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP RUNG

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị xây dựng, nâng chuyển.
Mã số:60 52 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, T6 – 2013


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA - TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Hồng Ngân

Chữ ký: .................

Cán bộ chấm nhận xét 1 : .......................................................... Chữ ký:................
Học hàm : ................................................ Học vị: ...................................................
Cán bộ chấm nhận xét 2 :....................................................... Chữ ký:...............
Học hàm : ................................................ Học vị: .................................................
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. ...................................................................
2. ...................................................................
3. ...................................................................
4. ...................................................................
5. ...................................................................
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên:

Ngô Minh Tâm .

Ngày, tháng, năm sinh:

MSHV: 113 00 413
Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh


18 / 10 / 1984

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Máy và Thiết Bị XD, Nâng Chuyển . Mã số : 60 52 10
I. TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thiết kế thiết bị tạo gạch không nung bằng phương pháp ép
rung
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
+ Tìm hiểu tổng quan về công nghệ và thiết bị tạo gạch khơng nung.
+ Đưa ra mơ hình tốn, lý, cơ sở lý thuyết tính tốn của thiết bị tạo gạch khơng nung mới
phù hợp với tình hình hiện tại dựa trên cơ sở mẫu máy đã chọn.
+ Tính tốn thiết kế thiết bị tạo gạch không nung.
+ Tiến hành mô phỏng máy bằng chương trình Matlap simulink.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : .....................................................................................
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: .....................................................................
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS Nguyễn Hồng Ngân

Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . năm 20....
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA….………
(Họ tên và chữ ký)


TĨM TẮT
Luận văn bao gồm các nội dung chính sau:
1 – Tổng quan về thiết bị tạo gạch không nung:
+ Tìm hiểu tổng quan về các loại gạch khơng nung hiện nay, đặc biệt là loại gạch xi

măng cốt liệu đá dăm.
+ Tìm hiểu tổng quan về cơng nghệ sản xuất và thiết bị tạo hình gạch khơng nung
2 – Nghiên cứu tính tốn thiết kế máy ép gạch:
+ Trên cơ sở các loại máy và cơng nghệ tạo hình gạch không nung hiện nay ta lựa
chọn một mẫu máy để tiến hành tính tốn thiết kế.
+ Nghiên cứu mối quan hệ tương tác giữa máy và bê tông; đưa ra mơ hình lý tốn;
cơ sở lý thuyết tính tốn máy tạo hình gạch.
+ Tiến hành tính tốn thiết kế máy tạo hình gạch.
+ Mơ phỏng hệ thống máy – bê tơng trên chương trình máy tính Matlap Simulink.
3 – Kết luận.
4 – Tài liệu tham khảo.


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các giảng viên của Bộ môn ‘Kỹ thuật máy và
thiết bị xây dựng, nâng chuyển ‘, các giảng viên của Khoa Cơ Khí cùng các cán bộ giảng
dạy khác của trường đại học Bách Khoa đã nhiệt tình hỗ trợ, hướng dẫn, truyền đạt các
kiến thức trong suốt thời gian khóa học.
Tơi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hồng Ngân đã nhiệt tình hỗ trợ, hướng
dẫn tơi thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp.
Tp. HCM, ngày

tháng

Học viên thực hiện

Ngô Minh Tâm

năm 2013.



LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan rằng, ngoại trừ các kết quả tham khảo từ các cơng trình khác
như đã ghi rõ trong luận văn, các cơng việc trình bày trong luận văn này là do chính
tơi thực hiện và chưa có phần nội dung nào của luận văn này được cơng bố ở bất kì
địa điểm nào.

Ngày 30 tháng 06 năm 2013

Ngô Minh Tâm


LỜI MỞ ĐẦU
Xu hướng mới hiện nay trong lĩnh vực xây dựng là ứng dụng vật liệu mới với các
tính chất cải tiến hơn thay thế các loại vật liệu cũ ở các cơng trình xây dựng như nhà ở cao
tầng, nhà xưởng, văn phòng …Vật liệu mới này vừa có những tính năng ưu việt như thi
cơng nhanh, chi phí thi cơng giảm, chi phí ngun liệu thấp và bảo vệ mơi trường. Bên
cạnh đó Nhà nước cũng có chủ trương phát triển ứng dụng của loại vật liệu này vào nhiều
lĩnh vực khác nhau, giảm và thay thế hẳn vật liệu cũ với nhiều tính năng hạn chế.
Do dó xây dựng những nhà máy sản xuất gạch khơng nung là điều cần thiết cho việc
thỏa mãn nhu cầu về gạch trong tương lai, phù hợp với chủ trương của nước ta trong công
tác bảo vệ môi trường, ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ vào phục vụ cơng tác phát
triển đất nước. Trên cơ sở đó, cơng tác nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy ép gạch không
nung gắn liền với mục tiêu cải thiện năng suất, giảm chi phí đầu tư ban đầu, góp phần tăng
thị phần máy thiết bị nội địa.


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung


GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

MỤC LỤC
Trang
I/ MỞ ĐẦU: ........................................................................................................ 6
1/Đặt vấn đề. .................................................................................................. 6
2/ Tính cấp thiết của đề tài. ........................................................................... 6
3/ Mục tiêu luận văn. ..................................................................................... 6
4/ Ý nghĩa khoa học của luận văn. ................................................................ 6
5/ Tính khả thi của luận văn. ......................................................................... 6
II/ TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG: ..................... 7
1/ Tổng quan về gạch không nung. ................................................................ 7
2/ Tổng quan về công nghệ và máy thiết bị ép gạch được sử dụng hiện nay. 8
III/ NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY ÉP GẠCH: ............... 16
1/ Chọn lựa loại máy ép gạch phù hợp với tình hình sử dụng thực tế, xác định
các thông số yêu cầu kỹ thuật của máy................................................................ 16
2/ Lập sơ đồ nguyên lý,sơ đồ động và cơ sở lý thuyết tính tốn ........................ 20
3/ Tính tốn thiết kế các phần tử truyền động trong hệ thống: ............................ 51
3.1 Thiết kế hệ thống truyền động bộ phận ép ........................................... 52
3.2 Thiết kế hệ thống rung .......................................................................... 57
3.3 Thiết kế kết cấu khuôn ép .................................................................... 96
3.4 Thiết kế hệ thống điều khiển ............................................................... 98
3.5 Mô phỏng hệ thống .............................................................................. 99
3.6 Tính tốn về tính kinh tế của máy sản xuất gạch. ............................ 102
IV/ KẾT LUẬN: .............................................................................................. 106
V/ TÀI LIỆU THAM KHẢO: ......................................................................... 107

5

SVTH: Ngô Minh Tâm



Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHẾ TẠO
GẠCH KHÔNG NUNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP RUNG
I. MỞ ĐẦU:
1) Đặt vấn đề:
Xu hướng mới hiện nay trong lĩnh vực xây dựng là ứng dụng vật liệu mới với
các tính chất cải tiến hơn thay thế các loại vật liệu cũ ở các cơng trình xây dựng như
nhà ở cao tầng, nhà xưởng, văn phịng …Vật liệu mới này vừa có những tính năng
ưu việt như thi cơng nhanh, chi phí thi cơng giảm, chi phí ngun liệu thấp và bảo
vệ mơi trường. Bên cạnh đó Nhà Nước cũng có chủ trương phát triển ứng dụng của
loại vật liệu này vào nhiều lĩnh vực khác nhau, giảm và thay thế hẳn vật liệu cũ với
nhiều tính năng hạn chế.
Do dó xây dựng những nhà máy sản xuất gạch không nung là điều cần thiết
cho việc thỏa mãn nhu cầu về gạch trong tương lai, phù hợp với chủ trương của
nước ta trong công tác bảo vệ môi trường, ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ
vào phục vụ công tác phát triển đất nước.
2) Tính cấp thiết của đề tài:
Q trình sản xuất được tự động hóa và phương pháp tạo hình trong sản xuất
gạch không nung là vấn đề đặc biệt được quan tâm và cần thiết trong tình hình sản
xuất gạch hiện nay.Công tác thiết kế, cải tiến thiết bị sản xuất là vấn đề cấp thiết
hiện nay gắn liền với mục tiêu tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất, nhân công,
mặt bằng xưởng.
3) Mục tiêu của luận văn:
Nghiên cứu thiết kế máy ép gạch không nung kiểu ép rung.

Máy có thể tích hợp với hệ thống cấp liệu, hệ thống băng chuyền.
4) Ý nghĩa khoa học của luận văn:
Áp dụng lý thuyết và các phương pháp khoa học kỹ thuật hiện đại vào nghiên
cứu chế tạo máy ép gạch theo yêu cầu thực tế.
5) Tính khả thi của luận văn:
Máy được thiết kế sẽ đưa vào sản xuất thực tiễn.
6

SVTH: Ngô Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

II. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ TẠO GẠCH KHÔNG NUNG:
1) Tổng quan về gạch không nung:
Gạch không nung là loại gạch mà sau ngun cơng định hình thì tự đóng rắn
đạt các chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước… mà không cần qua
nhiệt độ, khơng phải sử dụng nhiệt để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền
của viên gạch. Độ bền của viên gạch nhẹ được gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc
cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng.
Gạch block bê tơng khí chưng áp ( Autoclaved Aerated Concrete - gọi tắt
là AAC): là loại gạch được sản xuất theo phương pháp "đồng điệu - tối ưu" các
phản ứng hoá học giữa các loại khống chất: SiO2 (Cát), CaO (Vơi), Al (Bột nhơm
tạo khí H2), H2O (nước phản ứng Hydrate) và chất kết dính (ximăng). Sau q trình
phối trộn, tĩnh dưỡng tạo bọt khí và đông kết, gạch được cắt thành viên và đưa vào
lò chưng áp với nhiệt độ và áp suất cao để thúc đẩy các q trình phản ứng hố học.
Sau 1 ngày gạch ra lò chứa hầu hết các tinh thể Hydrat silica canxi phân bố đều kết

cấu gạch làm cho gạch siêu bền và siêu nhẹ.

Hình 2.1: Lát cắt gạch nhẹ AAC
Gạch block xi măng cốt liệu: Là loại gạch sử dụng các loại cốt liệu đá dăm
để phối trộn cùng hỗn hợp bê tơng cát, ximăng. Gạch có tỉ trọng nhỏ là do kết cấu
hình dáng dạng lỗ của gạch. Hình ảnh gạch xi măng cốt liệu:

7

SVTH: Ngơ Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Hình 2.2: Gạch block 3 lỗ
2) Tổng quan về cơng nghệ và máy thiết bị tạo hình gạch khơng nung được
sử dụng hiện nay:
 Công nghệ sản xuất gạch xi măng cốt liệu ép định hình:
a/ Quy trình sản xuất:
Nguyên liệu
( cát, mạt đá, xi măng, …)
1

2

3
Định lượng, đưa nguyên

liệu đến máy trộn

Hệ thống trộn

Hệ thống cấp liệu

Máy tạo gạch
định hình

Trộn đều nguyên
liệu
Đưa nguyên liệu
đã trộn lên máy
tạo hình gạch
bằng băng tải

Rung, ép định
hình, ra sản phẩm

8

SVTH: Ngơ Minh Tâm

Tưới
nước
dưỡng
hộ 7-10
ngày

Bãi

dưỡng
hộ
gạch

Sản phẩm
gạch block
hoàn thiện


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Silo xi măng

Gầu tải
Phễu cát
( mạt đá )

Băng tải

Vít tải

Máy ép gạch
Máy xếp khay

Máy trộn

Hình 2.3: Quy trình cơng nghệ sản xuất

gạch bê tông xi măng cốt liệu bằng phương pháp ép định hình
b/ Diễn giải sơ đồ mơ tả quy trình sản xuất:
1. Cấp nguyên liệu:sử dụng các phễu chứa liệu, bang tải liệu, cân định
lượng, bộ phận cài đặt phối liệu. Sau khi nguyên liệu được cấp đầy vào cá phễu (
nhờ máy xúc hay băng tải cấp liệu ), chỉ một phần nguyên liệu được đưa xuống bàn
cân theo công thức phối trộn đã được cài đặt từ trước ( cấp phối bê tông đã quy định
). Qua khâu này, nguyên liệu được cấp theo công thức phối trộn đã cài đặt.
2. Máy trộn nguyên liệu: cùng với các cốt liệu ( mạt đá ), nước và xi măng
được đưa vào máy trộn một cách hoàn toàn tự động theo quy định cấp phối. Sau đó
nguyên liệu được trộn đều theo thời gian cài đặt. Hỗn hợp sau phối trộn được tự
động đưa vào ngăn phân chia nguyên liệu ở khu vực máy tạo hình ( hay máy ép tạo
block ) nhờ hệ thống băng tải.
3. Khu vực khay chứa ( palet) cung cấp đế trong quá trình ép và chuyển
gạch thành phẩm ra khỏi dây chuyền. Khay ( palet ) này có thể làm bằng nhựa tổng
hợp siêu bền, chịu lực nén, rung động lớn.

9

SVTH: Ngô Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

4. Máy tạo hình: nhờ vào hệ thống thủy lực, máy hoạt động theo cơ chế ép
kết hợp với rung tạo ra lực rung ép rất lớn để hình thành nên các viên gạch block
đồng đều, đạt chất lượng cao và ổn định. Cung với việc phối trộn nguyên liệu, bộ
phận tạo hình nhờ ép rung này là hai yếu tố vô cùng quan trọng để tạo ra sản phẩm

theo như ý muốn.
5. Tự động ép mặt: đây là bộ phận giúp tạo màu bề mặt cho gạch tự chèn.
Nó sẽ trở nên không cần thiết nếu ta không muốn sản xuất gạch tự chèn, gạch trang
trí.
6. Tự động chuyển gạch: máy tự động chuyển và xếp từng khay gạch vào vị
trí định trước một cách tự động. Nhờ đó mà ta có thể chuyển gạch vừa sản xuất ra để
dưỡng hộ hoặc tự động chuyển vào máy sấy tùy theo mơ hình sản xuất.
Gạch được dưỡng hộ sơ bộ khoảng 1,5 ngày trong nhà xưởng có mái che, sau
đó chuyển ra khu vực kho bãi thành phẩm tiếp tục dưỡng hộ một thời gian ( từ 10
đến 28 ngày tùy theo yêu cầu ) và đóng gói, dán nhãn mác xuất xưởng.


Cơng nghệ sản xuất gạch bê tơng khí chưng áp AAC:

Hình 2.4: Quy trình cơng nghệ sản xuất gạch bê tơng khí chưng áp AAC

10

SVTH: Ngơ Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

1. Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu: xi măng, cát, nước, phụ gia, vôi, bột
nhôm… được đưa vào silo hoặc thiết bị chuẩn bị nguyên liệu phục vụ quá trình cấp
phối.
2. Cơng đoạn phối trộn rót khn: hỗn hợp ngun liệu sau phối trộn được

rót vào khn.
3. Cơng đoạn đơng kết: khn gạch sau khi được ró xong sẽ đưa vào dưỡng
tỉnh.
4. Cơng đoạn tạo hình – cắt viên: gạch sau dưỡng tĩnh sẽ được tháo khuôn
vào đưa vào mắt cắt tạo hình theo kích thước tiêu chuẩn.
5. Cơng đoạn hấp cao áp ( lưu hóa cao áp bằng hơi nước ): gạch sau khi tạo
hình được đưa vào hấp cao áp để đạt được tính năng vật lý theo yêu cầu.
6. Sau khi hấp xong, khối gạch được chuyển tới khu vực dỡ liệu và đóng
kiện.
A – Thiết bị tạo hình gạch theo kiểu ép rung định hình ( kết hợp máy ép
thủy lực + rung khuôn ).
 Thiết bị tao hình gạch bằng ép rung của DmCline.
1. Khung giá của máy: sử dụng thép hình cường độ cao và công nghệ hàn nối
đặc chủng cực kỳ bền vững.
2. Thiết bị dẫn hướng chịu mòn cao
3. Hệ thống xếp vật liệu: sử dụng kỹ thuật thiết kế phân cách vật liệu cất trữ
vật liệu. Thùng đựng vật liệu điều khiển chuẩn xác dưới tác dụng cong ép cưỡng chế
dẫn tới rò liệu ly tâm làm vật liệu xếp với tốc độ nhanh đều đặn.
4. Hệ thống rung: hệ thống khống chế biến tần có thể tự động thay đổi tần số
rung và biên độ theo nhu cầu sản xuất khác nhau.
5. Kết cấu lắp khuôn: kết cấu lắp khuôn được thiết kế đặc biệt thay thế khuôn
đơn giản và thuận tiện.
6. Thiết bị bù rung túi hơi: sử dụng kỹ thuật và thiết bị bù rung túi hơi hoạt
động rung rất êm.
Hình 2.5 Máy tạo hình gạch kiểu ép rung của DmCline.

11

SVTH: Ngô Minh Tâm



Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

* Máy ép gạch không nung LS10-15 của công ty An Huy:(hình 2.6)

12

SVTH: Ngơ Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

* Đặc điểm và tính năng:
+ Kích thước lắp ráp 3280 *1700*2800 mm.
+ Công suất 54.5 kw, công suất trộn nguyên liệu: 24.75 kw
+ Chu kỳ làm việc: 15 -20 giây.
+ Năng suất: 10 viên / lần.
+ Tần số rung động: 0 – 5200 lần / phút
Tiêu chuẩn sản

Tiêu chuẩn

Viên/ giờ


Viên/ 8 giờ

Triệu viên /

phẩm

sản phẩm

Viên 390x190x190

10

1800

14.400

4.32

Gạch đa lỗ

24

4.800

38.400

11.52

48


11.520

92.160

27.65

30

5.400

43.200

12.96

năm

240x115x53
Gạch tiêu chuẩn
240x115x53
Gạch lát đường
200x100x60

* Máy ép gạch không nung thủy lực QFT – 30: ( CTy CP PTCN HI-T)
(hình 2.7)

13

SVTH: Ngơ Minh Tâm



Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Thông số :
+ Năng suất 4-16 viên/ khuôn.

+ Thời gian tạo gạch : 30s.

+ Kích thước : 2600x2500x1800.

+ Cơng suất điện : 17.7 kw.

+ Trọng lượng máy : 3 tấn.

+ Tần số rung : 5000 lần/ phút

+ Lực rung : 55 k N
Máy ép loại này có xy lanh thủy lực nhằm tăng cường lực ép tạo viên gạch
lát đường, máy làm được lớp xi măng màu trên bề mặt gạch.
Máy sử dụng hệ thống thủy lực kết hợp lực rung ép tạo khn hình cho viên
gạch nhanh, mật độ nén chặt viên gạch cao.
Loại máy này phù hợp cho sản xuất gạch lát vỉa hè, gạch xây tường khi thay
đổi khn gạch.
B – Thiết bị tạo hình gạch theo phương pháp cắt dây.
Thiết bị tạo hình gạch theo phương pháp náy được áp dụng cho gạch AAC
.(hình 2.8)

14


SVTH: Ngơ Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Thiết bị nâng sau khi xoay khn mẫu một góc 900 , hạ khuôn xuống rồi đặt
phôi vào mặt bên trên xe đỡ phôi . Sau khi xe cắt thông qua hệ thống khổi động điện
tự di chuyển từ từ đưa phôi vào cắt thông qua hệ thống cắt dọc, xe cắt lại tự di
chuyển qua hệ thống cắt ngang và dừng lại ở vị trí trung tâm. Thiết bị cắt ngang
khởi động, giá cắt ngang tự do lên xuống theo hướng rơi thẳng đứng cho đến khi trở
về vị trí cũ.
Thơng số kỹ thuật
STT

Nội dung

Đơn vị

Tiêu chuẩn

1

Năng suất

104m3/ năm


10-30

2

Kích thước phôi

m

6x1.2x0.6

3

Số khuôn cắt

mm

5/10

4

Độ cắt

mm

±3, ±1.5, ±1.5

5

Chu kỳ sản xuất


Min/ khuôn

6

Tấn

18

KW

12.9

6

7

Trọng lượng máy cắt
chủ
Công suất máy lắp máy
cắt chủ

15

SVTH: Ngô Minh Tâm

Ghi chú
Sản lượng
năm
Sạch
Cắt dọc,

ngang
Dài, rộng, cao

Dọc / ngang
Bao gồm trạm
thủy lực


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

III. NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY ÉP GẠCH:
1) Chọn lựa loại máy ép gạch phù hợp với tình hình sử dụng thực tế, xác
định các thơng số u cầu kỹ thuật của máy.
Mơ hình dây chuyền sản xuất theo phương pháp cắt dây với nguồn đầu tư
ban đầu lớn, mặt bằng lắp đặt sản xuất rộng, tốn nhiều thời gian cho cơng tác dưỡng
hộ, cắt tạo hình gạch, mơ hình này chỉ áp dụng cho sản xuất cố định ở nhà xưởng.
Mơ hình sản xuất gạch theo phương pháp ép rung thì kinh tế hơn về mặt thiết
bị đầu tư ban đầu, mơ hình sản xuất linh động có thể sản xuất tại cơng trường thi
cơng…
Ta lựa máy LS 10 – 15 của máy ép gạch An Huy làm mẫu để áp dụng tính
tốn thiết kế. Sơ đồ nguyên lý mẫu máy được chọn:
Hinh3.1 Sơ đồ nguyên lý máy ép gạch khơng nung

* Chu trình làm việc của máy:
1. Đầu tiên xi lanh hạ khuôn xuống.
2. Xi lanh đầu ép ở trên.
3. Xi lanh cấp liệu ở vị trí cuối bắt đầu một chu trình. Xi lanh cấp liệu đẩy xe

cấp liệu ra, ra đến cuối hành trình thì xi lanh cấp liệu sẽ hoạt động với một biên độ
16

SVTH: Ngô Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

kéo vào đẩy ra, trong khoảng tra lắc này thì hệ thống chấn rung sau đó dừng lại và
xi lanh cấp liệu sẽ về vị trí ban đầu.
4. Xi lanh đầu ép sẽ đẩy chày ép xuống, đến vị trí mặt khn thì thực hiện
chế độ rung ép. Thực hiện đến khi nào đủ chiều cao của gạch thì thơi.
5. Khi tạo hình xong thì xy lanh nâng khn sẽ đẩy khuôn lên và và xi lanh
đầu ép được kéo lên về vị trí ban đầu.
6. Lúc này xi lanh cấp palet sẽ đẩy palet gạch ra đến cuối hành trình sẽ trở
về vị trí cũ.
*Các phương án cải tiến:
Phương án 1:

Hình 3.2: Sơ đồ máy ép gạch – PA 1
Mô tả sơ đồ:

17

SVTH: Ngô Minh Tâm



Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

1 – Bộ cấp liệu 5 sau khi được cấp liệu sẽ tiến về phía trước cấp liệu cho
khn 4. Trong suốt quá trình cấp liệu bộ gây rung 8 hoạt động, sau khi cấp liệu
xong, bộ gây rung 8 ngừng, bộ cấp liệu 5 lui về vị trí ban đầu để được cấp liệu từ
phễu cấp liệu phía trên.
2 – Xi lanh đầu ép 1 duỗi ra hạ khuôn ép 3, khi khuôn ép 3 tiến vừa tiếp xúc
bề mặt vật liệu trong khn 4 thì bộ gây rung 8 hoạt động, khuôn ép 3 tiếp tục hạ
xuống khi đạt chiều cao gạch theo yêu cầu thì ngừng lại. Bộ gây rung 8 ngừng hoạt
động.
3 – Xi lanh tháo khn 9 lui về và nâng khn 4 lên phía trên. Sau khi xi lanh
9 dừng lại, xi lanh 1 lui về kéo khn ép 3 lui về vị trí ban đầu.
4 – Băng tải 6 bắt đầu hoạt động đưa khay mới tiến về phía bàn rung, đẩy
khay gạch vừa tạo hình xong ra băng tải 11 đồng thời chuẩn bị cho chu kỳ ép gạch
tiếp theo. Băng tải 11 hoạt động đưa khay gạch ra vi trí xếp gạch chuẩn bị đưa vào
dưỡng hộ.
5 – Sau khi khay mới vào vị trí, xi lanh tháo khn 9 duỗi ra hạ khn 4 về vị
trí ban đầu chuẩn bị cho chu kỳ tiếp theo.
Đặc điểm: So với kết cấu máy cũ, xi lanh tháo khuôn lắp trên mặt bàn máy
làm giảm áp lực tác động lên bu lông đầu cần xi lanh và bu lông nắp máy. Khung
máy chuyển sang dạng cột nhỏ gọn hơn so với kết cấu khung giàn.
Phương án 2:

18

SVTH: Ngô Minh Tâm



Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Hình 3.3: Sơ đồ máy ép gạch – PA 2
So với phương án 1, xi lanh tháo khuôn được xuống vị trí ngược lại.
Đặc điểm: So với phương án 1, áp lực tác động lên bu lông đầu xi lanh lớn
nên phải sử dụng bộ xi lanh kết cấu lớn hơn, làm tăng chi phí.
Phương án 3:

19

SVTH: Ngơ Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Hình 3.3: Sơ đồ máy ép gạch – PA 3
Đặc điểm: Phương án 3 đưa bộ rung gia tải lên phía trên, do hiệu quả lèn chặt
của dao động đưa tới hỗn hợp bê tông từ dưới lên sẽ tốt hơn so với từ trên xuống
nên hiệu quả thấp đồng thời gây cồng kềnh cho kết cấu lắp khuôn ép trên.
Như vậy từ các phương án cải tiến trên ta thấy phương án 1 là tối ưu nhất nên
chọn phương án thực hiện là phương án 1.
2) Lập sơ đồ nguyên lý, sơ đồ động của máy, cơ sở lý thuyết tính tốn:
2.1 Sơ đồ ngun lý:


20

SVTH: Ngơ Minh Tâm


Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Mô tả sơ đồ:
1 – Bộ cấp liệu 5 sau khi được cấp liệu sẽ tiến về phía trước cấp liệu cho
khn 4, Trong suốt q trình cấp liệu bộ gây rung 8 rung bàn rung 10, sau khi cấp
liệu xong, bộ gây rung 8 ngừng, bộ cấp liệu 5 lui về vị trí ban đầu để được cấp liệu
từ phễu cấp liệu phía trên.
2 – Xi lanh đầu ép 1 duỗi ra hạ khuôn ép 3, khi khuôn ép 3 tiến vừa tiếp xúc
bề mặt vật liệu trong khuôn 4 thì bộ gây rung 8 hoạt động, khn ép 3 tiếp tục hạ
xuống khi đạt chiều cao gạch theo yêu cầu thì ngừng lại. Bộ gây rung 8 ngừng hoạt
động.
3 – Xi lanh tháo khuôn 9 lui về và nâng khn 4 lên phía trên. Sau khi xi lanh
9 dừng lại, xi lanh 1 lui về kéo khuôn ép 3 lui về vị trí ban đầu.
4 – Băng tải 6 bắt đầu hoạt động đưa khay mới tiến về phía bàn rung, đẩy
khay gạch vừa tạo hình xong ra băng tải 11 đồng thời chuẩn bị cho chu kỳ ép gạch

21

SVTH: Ngô Minh Tâm



Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị chế tạo gạch
không nung bằng phương pháp ép rung

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

tiếp theo. Băng tải 11 hoạt động đưa khay gạch ra vi trí xếp gạch chuẩn bị đưa vào
dưỡng hộ.
5 – Sau khi khay mới vào vị trí, xi lanh tháo khn 9 duỗi ra hạ khn 4 về vị
trí ban đầu chuẩn bị cho chu kỳ tiếp theo.
2.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn:
 Cơ sở lý thuyết làm chặt bê tông bằng rung động:
a/ Phân loại máy rung theo tần số:
1 – Tần số thấp: 20-33 hz
2 – Tần số trung bình: 33 -66 hz
3 – Tần số cao: 66 – 100 hz
b/ Cơ chế làm chặt hỗn hợp bê tông theo [1] trang 257.
Hỗn hợp bê tông gồm cốt liệu vữa xi măng, bọt khí. Khi bàn rung làm việc, các
hạt cốt liệu của bê tông trượt lên nhau. Giả sử có một hạt cốt liệu trượt lên một hạt
cốt liệu khác với vận tốc v. Lực F làm cho hạt cốt liệu chuyển động phải có giá trị :
F ≥ F.N
Trong đó:

f – hệ số ma sát
N – áp lực

Vì hỗn hợp bê tơng gồm nhiều pha nên:
F = f.N + N0
Trong đó:

N0 – lực dính , trường hợp đặc biệt là ma sát khô.


Tác động vào hạt cốt liệu một lực Q nhỏ, có phương bất kỳ so với phương
chuyển động. Để làm cho hạt chuyển động theo phương của Q với tốc độ có giá trị u
bé thì lực:
Q ≥ N.fd
fd – hệ số ma sát động.
 Máy rung theo phương đứng: lực ma sát khơ tác động là chính thì giá trị
trung bình của vận tốc chìm hạt cốt liệu tính theo cơng thức sau:

22

SVTH: Ngô Minh Tâm