ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ỐNG CỐNG BÊ TƠNG
LY TÂM

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

ThS. HỒNG MINH CƠNG
NGUYỄN VIẾT HÀO

Đà Nẵng, 2019


TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kế máy đúc ống cống bê tông ly tâm.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào
Số thẻ SV: 101110146, Lớp: 11C1A
Đồ án gồm các nội dung chính như sau:
Phần I: Giới thiệu chung về nhu cầu, công nghệ và thiết bị sản xuất ống cống bê tâm.
Phân tích chọn phương án thiết kế máy
Phần II: Phần thiết kế máy bao gồm lập sơ đồ động học của máy, thiết kế khn đúc.
Tính tốn các thơng số kỹ thuật của máy. Sau đó chọn động cơ điện, phân phối tỷ số
truyền, thiết kế các bộ truyền. Nghiệm bền một số chi tiết theo yêu cầu. Cuối cùng là
yêu cầu về lắt đặt, vận hành và bảo dưỡng máy.

DU

R
L
T.

C
C


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: N GUYỄN VIẾT HÀO
Lớp: 11C1A

Khoa: CƠ KHÍ

Số thẻ sinh viên: 101110146

Ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

1. Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ỐNG CỐNG BÊ TÔNG LY TÂM
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
-

Vật liệu: Bê tơng xi măng cốt thép mác 300;

-

Đường kính trong của ống: Ø1200 mm;

-

Đường kính ngồi của ống: Ø1380 mm;

-

Chiều dài ống: 2,0 m;

C
C

R
L
T.

Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
A. Phần thuyết minh


DU

-

Giới thiệu chung về nhu cầu, cơng nghệ và thiết bị sản xuất;

-

Phân tích chọn phương án thuyết kế.

B. Phần thiết kế
-

Lập sơ đồ động học của máy;

-

Thiết kế khuôn đúc;

-

Chọn động cơ điện, phân phối tý số truyền, thiết kế các bộ truyền;

-

Nghiệm bên một số chi thiết theo yêu cầu.

-


Yêu cầu về lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng máy.

4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
-

Bản vẽ phương án thuyết kế

: 01 Ao.

-

Bản vẽ tổng thể

: 03 Ao.

-

Bản vẽ khuôn

: 01 Ao.

-

Bản vẽ hộp giảm tốc

: 01 Ao.

-

Bản vẽ cụm và chi tiết


: 01 Ao.

5. Họ tên người hướng dẫn:

Phần/ Nội dung:

Lý thuyết

Hoàng Minh Cơng

Thiết kế

Hồng Minh Cơng


6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7. Ngày hoàn thành đồ án:
Đà Nẵng, ngày 25 tháng 5 năm 2019
Trưởng Bộ mơn khoa Cơ khí

Người hướng dẫn

C
C

DU

R
L

T.


LỜI NÓI ĐẦU

Trong xã hội hiện đại như ngày nay các cơ sở hạ tầng đóng một vai trị rất quan
trọng và rất phổ biến. Nó khơng ngừng phát triển nhằm đáp ứng lại các nhu cầu của xã
hội. Trong đó vấn đề được quan tâm nhiều nhất ở các thành phố phát triển đó là hệ
thống ống cống thốt nước. Để giải quyết về các vấn đề thoát nước ở các thành phố thì
cần có những sản phẩm đảm bảo chất lượng. Để đáp ứng cho nhu cầu đó thì cần phải
có thiết bị máy móc có thể tạo ra các sản phẩm đảm bảo chất lượng.
Từ những yêu cầu giải quyết vấn đề trên chúng ta có thể thấy rằng cần có máy tạo ra
các sản phẩm ống cống bê tơng để đáp ứng nhu cầu đó. Vì thế từ đó máy đúc ống cống
bê tơng được ra đời . Trong đó máy đúc ống cống bê tơng ly tâm có khả năng tạo ra

C
C

sản phẩm có chất lượng tốt hơn nữa máy có kết cấu cũng khơng quá phức tạp dể dàng

R
L
T.

hoạt động.

Từ những vấn đề đó máy đúc ống cống bê tông là đề tài rất có nghĩa ý tốt nghiệp ra

DU


trường. Đó là một đề tài mà em thấy rằng mức độ cần thiết cao. Đồ án tốt nghiệp là
học phần cuối cùng của sinh viên trước khi ra trường nên nó mang tính tổng hợp tất cả
các kiến thức đã học từ trước. Với nhu cầu đó mà em được thầy giáo Hồng Minh
Cơng giao đề tài “THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ỐNG CỐNG BÊ TƠNG LY TÂM”, với
những nội dung chính là trình bày các phần giới thiệu chung về nhu cầu, công nghệ và
thiết bị sản xuất, phân tích chọn các phương án thiết kế máy, tính tốn thiết kế máy
theo phương án đã chọn và trình bày vấn đề về vận hành và bảo quản máy trong quá
trình sản xuất.
Đây cũng là một đề tài tương đối rộng với em. Nên em chỉ đi vào những phần
chính tương đối cần thiết. Trong q trình làm cịn nhiều thiếu sót do những hiểu biết
chưa sâu rộng mong các thầy thông cảm .
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn thầy giáo ThS.Hoàng Minh Cơng đã hướng
dẫn rất tận tình, dễ hiểu, cùng các Quý thầy cô đã truyền thụ kiến thức cho em trong
suốt thời gian học tập tại trường.
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019
Nhận xét của GVHD:

Sinh viên thực hiện:

i


Nguyễn Viết Hào

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là đồ án tốt nghiệp của riêng bản thân em. Em hoàn toàn tự thực
hiện đồ án tất cả các phần.

Sinh viên thực hiện


C
C

{Chữ ký, họ và tên sinh viên}

R
L
T.

DU

ii


MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn ........................................................................................... I
Nhận xét của người phản biện ........................................................................................... II
Tóm tắt…………… ......................................................................................................... III
Lời nói đầu ...................................................................................................................... IV
Danh mục hình ảnh ........................................................................................................... V
Phần I. Lý thuyết ............................................................................................................. 1
Chương I. Giới thiệu chung về nhu cầu sản xuất ........................................................... 1
1.1. Giới thiệu chung về hỗn hợp bê tông. ....................................................................... 1
1.1.1. Khái niệm. ............................................................................................................... 1

C
C


1.1.2 Nhu cầu về hỗn hợp bê tông ở nước ta. .................................................................... 2

R
L
T.

1.1.3. Phân loại bê tơng ..................................................................................................... 2
1.1.4. Tính chất của hỗn hợp bê tông. ................................................................................ 3

DU

1.2. Giới thiệu sản phẩm ống cống bê tông cốt thép. .......................................................... 5
Chương II. Công nghệ và thiết bị sản xuất ống cống bê tông đúc sẵn........................... 8
2.1. Giới thiệu về sản phẩm ống cống bê tông cốt thép. .................................................... 8
2.1.2. Cấu tạo và tiêu chuẩn kỹ thuật. ................................................................................ 8
2.2. Qui trình cơng nghệ chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép. ............................. 8
2.2.1. Công nghệ chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép bằng phương pháp thủ
công……. .......................................................................................................................... 9
2.2.2. Công nghệ chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép bằng phương pháp ly tâm
cán trục treo. .................................................................................................................... 10
2.2.3. Công nghệ chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép bằng phương pháp ly tâm
con lăn….. ....................................................................................................................... 10
Chương III. Phân tích chọn phương án thiết kế máy................................................. 11
3.1. Phương án điều chỉnh tốc độ quay của khuôn bằng động cơ điện không đồng bộ. ... 11
3.1.1. Sơ đồ động của phương án thứ nhất....................................................................... 12
3.1.3. Ưu nhược điểm của phương pháp. ......................................................................... 12
3.2. Phương án điều chỉnh tốc độ quay của khuôn bằng bộ bánh răng vi sai. .................. 12
3.2.1. Sơ đồ động học của phương án thứ hai. ................................................................. 12
iii



3.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp. ......................................................................... 13
3.3.1. Sơ đồ động của phương án thứ ba. ........................................................................ 14
3.3.3. Ưu nhược điểm của phương pháp. ......................................................................... 15
Phần II. Thiết kế máy .................................................................................................... 16
Chương IV. Lập sơ đồ động học cho máy và thiết kế khuôn ....................................... 16
4.1. Lập sơ đồ động học. ................................................................................................ 16
4.1.1. Chọn sơ đồ động. .................................................................................................. 16
4.1.2. Ngun lý hoạt động ............................................................................................. 17
4.2. Tính tốn và thiết kế khuôn đúc. .............................................................................. 17
4.2.1. Cấu tạo khuôn. ...................................................................................................... 17
4.2.2. Tính khối lượng khn đúc. .................................................................................. 18
4.2.3. Tính khối lượng vật liệu. ....................................................................................... 19

C
C

4.3. Tính tốn kiểm tra bền khn. ................................................................................. 19

R
L
T.

Chương V. Tính tốn các thơng số kĩ thuật cho máy. .................................................. 22
5.1. Tốc độ quay tới hạn. ................................................................................................ 22

DU

5.1.2. Tốc độ quay trong giai đoạn lèn chặt. .................................................................... 24
5.1.3. Tính tốn tốc độ quay trong giai đoạn phân liệu. ................................................... 25

5.1.4. Tính tốn tốc độ quay trong giai đoạn lèn chặt. ..................................................... 25
5.2. Tính tốn cơng suất máy. ......................................................................................... 26
5.2.1. Cơ sở tính tốn ...................................................................................................... 26
5.2.2. Cơng suất tiêu hao do ma sát giữa con lăn và vành đỡ ........................................... 26
5.2.3. Công suất tiêu hao do ma sát tại cổ trục cán .......................................................... 26
5.2.4. Công suất bù lực cản khơng khí ............................................................................. 27
5.2.5. Tính cơng suất ứng với tốc độ quay trong giai đoạn phân liệu, n1 = 58 (vg/ph),
Chọn động cơ điện .......................................................................................................... 27
5.2.6. Tính cơng suất ứng với tốc độ quay trong giai đoạn lèn chặt n 2 =256 (vg/ph),
Chọn động cơ điện. .......................................................................................................... 30
Chương VI. Tính chọn động cơ điện, phân phối tỷ số truyền, thiết kế các bộ truyển 33
6.1.. Phân phối tỷ số truyền ............................................................................................. 33
6.2. Tính tốn thiết kế các bộ truyền, các chi tiết khác. ................................................... 34
6.2.1. Tính hộp giảm tốc ................................................................................................. 34
6.2.2. Tính cặp bánh răng trụ răng thẳng. ....................................................................... 35
iv


6.2.3. Thiết kế trục và chọn then ..................................................................................... 38
6.2.4. Thiết kế gối dỡ trục ............................................................................................... 50
6.2.5. Thiết kế cac chi tiết khac. ...................................................................................... 55
6.2.6. Dung sai và lắp ghép. ............................................................................................ 61
6.2.7. Tính tốn thiết kế bộ truyền xích. .......................................................................... 62
6.2.8. Thiết kế trục iii. ..................................................................................................... 68
6.2.9. Tính tốn các con lăn và trục con lăn ..................................................................... 73
6.2.10.

Thiết kế gối đỡ trục........................................................................................... 82

6.2.12.


Thiết kế ly hợp ma sát....................................................................................... 91

Chương VII. Yêu cầu về lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng ........................................... 95
7.1. Yêu cầu về lắp đặt. .................................................................................................. 95
7.2. Yêu cầu về vận hành sử dụng. ................................................................................. 95

C
C

7.2.1. Kiểm tra kỹ thuật trước khi vận hành máy. ............................................................ 95

R
L
T.

7.2.2. Yêu cầu về kỹ thuật an toàn và bảo hộ lao động. ................................................... 96
7.2.3. Yêu cầu đối với cán bộ công nhân. ........................................................................ 96

DU

7.2.4. Yêu cầu đối với các chi tiết máy và máy................................................................ 97
7.3. Yêu cầu về bảo quản và bảo dưỡng. ........................................................................ 97
7.3.1. Bảo dưỡng hằng ngày ............................................................................................ 97
7.3.2. Bảo dưỡng định kỳ. ............................................................................................... 98
7.3.3. Vệ sinh công nghiệp máy. ..................................................................................... 99
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................... 100

v



DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Sản phẩm ống cống bê tơng cốt thép loại I. ..............................................5
Hình 3.1: Sơ đồ phương án thiết kế thứ nhất. ...........................................................8
Hình 3.2:Phương án thiết kế thứ 2............................................................................9
Hình 3.3: Phương án thiết kế thứ 3......................................................................... 10
Hình 4.1:Phương án thiết kế thứ 3.......................................................................... 12
Hình 4.2: Cấu tạo khn đúc.................................................................................. 13
Hình 4.3: Biểu đồ mơmen. ..................................................................................... 15
Hình 5.1: Sơ đồ phân tích lực................................................................................. 18
Hình 6.2: Sơ đồ thiết kế ......................................................................................... 26
Hình 6.3: Bánh răng trụ răng thẳng ........................................................................ 30

C
C

Hình 6.4: Sơ đồ lực tác dụng lên bộ truyền. ........................................................... 31

R
L
T.

Hình 6.5: Biểu đồ phân bố lực. .............................................................................. 32
Hình 6.6: Biểu đồ phân bố mơ men. ....................................................................... 34

DU

Hình 6.7: Sơ đồ lắp then trên trục. ......................................................................... 37
Hình 6.8: Sơ đồ tính chọn ổ trục I. ......................................................................... 39
Hình 6.9: Sơ đồ tính chọn ổ trục II. ........................................................................ 40

Hình 6.10: Cố định ổ trên trục................................................................................ 41
Hình 6.11 : Vỏ hộp ................................................................................................ 42
Hình 6.12: Các kích thước. .................................................................................... 43
Hình 6.13: Cấu tạo bu lơng vịng. .......................................................................... 45
Hình 6.14: Cấu tạo nắp thăm dầu. .......................................................................... 59
Hình 6.15: Nút tháo dầu. ........................................................................................ 46
Hình 6.16: Sơ đồ mơ men trục III. ......................................................................... 52
Hình 6.17: Con lăn................................................................................................. 56
Hình 6.18: Sơ đồ tính lực. ...................................................................................... 57
Hình 6.19: Biểu đồ phân bố lực. ............................................................................ 59
Hình 6.20: Cấu tạo ổ trượt. .................................................................................... 63
Hình 6.21: Nối trục dài. ......................................................................................... 68
Hình 6.22: Cấu tạo phanh. ..................................................................................... 71
vi


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm

PHẦN I: LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SẢN XUẤT
1.1. Giới thiệu chung về hỗn hợp bê tông.
1.1.1. Khái niệm.
Bê tông là một loại vật liệu xây dựng nhân tạo nhận được bằng cách đổ khuôn và
làm rắn chắc hỗn hợp bao gồm chất kết dính, dăm, cốt thép và phụ gia.
Hỗn hợp nguyên liệu mới nhào trộn xong gọi là hỗn hợp bê tơng hay cịn lại là bê tơng
tươi.
Trong bê tơng cốt liệu đóng vai trị là bộ khung chịu lực chính. Chất kết dính, nước,

C
C


phụ gia bao bọc quanh cốt liệu đóng vai trị là chất bơi trơn, đồng thời lấp đầy khoảng

R
L
T.

trống giữa các thành phần cốt liệu. Sau khi cứng rắn, chất kết dính các thành phần kết
liệu thành một khối tương đối đồng nhất và được gọi là bê tơng. Bê tơng mà bên trong

DU

có cốt thép gọi là bê tơng cốt thép.

Chất kết dính có thể là các loại thạch cao, vơi, có thể là chất kết dính hữu cơ
(polime).

Trong hỗn hợp bê tơng xi măng, cốt liệu chiếm 80% đén 90%, xi măng chiếm 10%
đến 20% khối lượng.
Bê tông và bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong xây dựng hiện đại, vì chúng
có những đắc điểm sau: cường độ chịu lực tương đối cao, có hình dáng và tính chất
khác nhau, giá thành rẻ, bền vững, ổn định đối với nắng mưa, nhiệt độ, độ ẩm.
Tuy nhiên, chúng còn tồn tại những nhược điểm: nặng. cách âm , cách nhiệt kém,
khả năng chống ăn mòn yếu.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

1



Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm

Bảng 1.1: Loại đá 1x2(cm)
Thành

Đơn vị Mác Bê Tông

phần

P150

P200

P250

P300

P400

Xi măng

Kg

273,4

283,3

327,2


373,7

424,2

Cát

m3

0,431

0,421

0,421

0,408

0,403

Đá

m3

0,851

0,844

0,841

0,834


0,829

Nước

Kg

180

185

190

190

195

P300

P400

Bảng 1.2: Loại đá 2x4 (cm)
Thành

Đơn vị Mác Bê Tông

phần

P150


P200

P250
306,6

Xi măng

Kg

222,2

267,7

Cát

m3

0,45

0,447

0,439

Đá

m3

0,889

0,879


0,865

Nước

Kg

175

C
C

R
L
T.

DU

180

185

348,5

410,1

0,437

0,442


0,853

0,828

190

190

1.1.2 Nhu cầu về hỗn hợp bê tông ở nước ta.
Hiện nay, ở nước ta bê tông là một loại vật liệu xây dựng quan trọng nhu cầu địi hỏi
phải có một khối lượng bê tơng rất lớn để phục vụ công tác xây dựng dân dụng, cầu
đường, thủy lợi…
Để tiến tới hòa nhập và hội nhập với xu thế phát triển của các nước trong khu vực
và trên thế giới. Việt Nam cần khẳng định phát triển mạnh mẽ cơ sở hạ tầng. Vì vậy
nước ta địi hỏi nhu cầu bê tông rất lớn.
1.1.3. Phân loại bê tông
Để phân loại bê tông trường dựa vào các đặc điểm sau:
1.1.3.1.

Theo dạng chất kết dính, phân ra:

Bê tơng xi măng, bê tơng silicat(chất kết dính là vơi), bê tơng thạch cao, bê tơng
chất kết dính hỗn hợp, bê tơng polime, bê tơng dùng chất kết dính đặc biệt.
1.1.3.2.

Theo dạng cốt liệu, phân ra:

Bê tông đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bê tơng cốt liệu đặc biệt (chống phóng xạ, chịu
nhiệt, chịu ma sát).
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào


Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

2


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm

1.1.3.3.

Theo khối lượng riêng, phân ra:

-

Bê tông đặc biệt nặng (γ > 2500

-

Bê tông nặng (γ = 2200 ÷ 2500

𝑘𝑔
𝑚2

𝑘𝑔
𝑚2

), chế tạo từ cốt liệu đặc biệt.
), chế lại từ cát, đá sỏi, dung cho kết cấu chịu

lực.

-

Bê tơng tương đối nặng (γ = 1800 ÷ 2500

-

Bê tơng nhẹ (γ = 500÷2500

𝑘𝑔

𝑘𝑔
𝑚2

), thường dùng trong kết cấu chịu lực.

), trong đó bao gồm bê tơng nhẹ cốt liệu rỗng, bê

𝑚2

tông tổ ong, bê tông hốc lớn.
-

Bê tông đặc biệt nhẹ (γ < 500), cũng là loại bê tông tổ ong, bê tông cốt liệu tỗng.

1.1.3.4.
-

Theo công dụng, phân ra:

C

C

Bê tông nền đường, loại này yêu cầu cường độ chịu lực cao, thường sử dụng bê

R
L
T.

tông nặng.
-

Bê tông thủy công dụng trong xây dựng thủy lợi, yêu cầu về độ chống thấm và

DU

độ chống mài mịn cao.
-

Bê tơng dùng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp cần khả năng cách âm
và cách nhiệt tốt.

-

Bê tông thường dùng các kết cấu bao che là loại bê tông nhẹ.

-

Bê tơng dùng trong cơng tác quốc phịng cần khả năng chống va đập và tốc độ
đơng đặc nhanh.


-

Bê tơng có công dụng đặc biệt như bê tông chịu nhiệt, bê tơng chịu axit, bê tơng
chống phóng xạ.

1.1.4. Tính chất của hỗn hợp bê tơng.
1.1.4.1.

Tính dẻo.

Tính dẻo hay cịn gọi là tính để tạo hình là tính chất kỹ thuật cũa hỗn hợp bê tơng
trước khi nhào trộn.Nó biểu thị khả năng lấp đầy khuôn nhưng vẫn đảm bảo được độ
đồng nhất trong điều kiện đầm nét nhất định.
Để đánh giá tính dẻo của hỗn hợp bê tơng, người ta dùng hai chỉ tiêu: độ lưu động
và động cứng.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hoàng Minh Công

3


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm

Độ lưu động là tính chất quan trọng nhất của hỗn hợp bê tơng. Nó đánh giá khả
năng dễ chảy của hỗn hợp bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc rung
động. Độ rung động được xác định bằng độ sụt của khối bê tông.
Độ cứng của hỗn hợp bê tông là thời gian rung động cần thiết để san bằng và lèn
chặt bê tơng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo của hỗn hợp bê tông, lượng nước nhào trộn, loại
và lượng xi măng, tỷ lệ và đặc trưng của cốt liệu, chất phụ gia và gia công chấn động.
1.1.4.2.

Cường độ và Mác của bê tông theo cường độ chịu nén.

Cường độ của bê tông là đặc trưng cơ bản của bê tông phản ánh khả năng chịu lực
của nó
1.1.4.3.

C
C

Tính chịu nhiệt

Khơng nên sử dụng bê tông nặng trong môi trường chịu tác động lâu dài của nhiệt

R
L
T.

độ lớn hơn 2500c. Vì cường độ chịu lực của bê tông giảm rỏ rệt, do mất nước làm cho
hỗn hợp bê tông co lại dẫn đến phá hoại cấu trúc bê tông.

DU

Như vậy khi xây dựng các cơng trình hay các bộ phận kết cấu thường xuyên tiếp
xúc với nhiệt độ cao người ta thường dùng các loại bê tơng chịu nhiệt.
1.1.4.4.


Tính co thể tích.

Trong q trình rắn chắc, bê tơng thường phát sinh biến dạng thể tích, nở ra trong
nước, co lại trong khơng khí.
Bê tơng bị co ngót do nhiều ngun nhân khác nhau nhưng chủ yếu là do mất nước
và quá trình cacbonat hóa hydroxyt canxi trong đá xi măng.
Do bị co ngót nên bê tơng bị nứt, giảm cường độ chịu lực, giảm độ chống thấm và
độ ổn định của bê tơng và cốt thép trong mơi trường xâm thực.
Vì vậy, đối với các cơng trình có chiều dài lớn người ta phân đoạn để tạo thành các
khe co giản chống nứt.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

4


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm

Giới thiệu về sản phẩm ống cống bê tơng cốt thép.

1.2

1.2.1 Tình hình chung.
Trước nhu cầu ngày càng tăng trong xây dựng cơ bản, việc xây dựng các cấu kiện
bê tông cốt thép đã được tiêu chuẩn hóa, nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và đáp
ứng kịp thời các nhu cầu của cơng trình xây dựng là biện pháp đã được áp dụng đem
lại hiệu quả kinh tế cao.
Hiện nay các công ty xây dựng giao thông đã thực hiện thiết kế, sản xuất các loại

ống bê tơng cốt thép điển hình có khẩu độ Ø600, Ø800, Ø1000 bằng phương pháp
quay li tâm để dùng trong cơng việc thốt nước kín và dùng cho cống qua đường ô tô,
phục vụ cho các nhu cầu khác.

C
C

1.2.2 Cấu tạo và tiêu chuẩn kỹ thuật.
1.2.2.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật.

R
L
T.
kg

-

Hoạt tải tính tốn: người đi bộ 300(

-

Hoạt tải tính tốn: trục xe ô tô 10 tấn, đối với ống cống đặt ngang qua đường ô tô (loại

m2

), đối với ống cống thông thường (loại I).

DU

II).

-

Bê tông ống cống M250, cốt thép AIØ6÷Ø10.

-

Các loại ống cống được tính tốn theo trạng thái giới hạn và kiểm tra chịu nứt
theo qui trình thiết kế cầu cống của Bộ Giao Thông Vận Tải.

1.2.2.2 Cấu tạo.
Thông số kỹ thuật của một số loại ống cống bê tông:
Bảng 1.3 Thông số ký thuật của một số loại ống cống bê tông
LOẠI ỐNG
CỐNG
D300
D400
D600
D800
D1000
D1200
D1500
D2000

CHIỀU DÀI
(mm)
5,000
3,000
3,000
3,000
3,000

3,000
3,000
2,500

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

ĐƯỜNG
KÍNH NGỒI
(mm)
420
500
720
960
1200
1440
1740
2300

ĐƯỜNG
KÍNH TRONG
(mm)
300
400
600
800
1000
1200
1500
2000


TRỌNG
LƯỢNG
(kg/ cống)
880
680
980
1780
3000
4450
5440
8000

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

5


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm

Hình 1.1: bản vẽ sản phẩm ống cống bê tơng cốt thép

C
C

R
L
T.

DU


Hình 1.2 Sản phẩm ống cơng bê tông cốt thép
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

6


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm

CHƯƠNG II: CƠNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT ỐNG CỐNG BÊ
TƠNG ĐÚC SẴN
2.1 Qui trình cơng nghệ
Qui trình cơng nghệ được trình bày qua các cơng đoạn sản xuất theo dây chuyên như sau:

-

Chế tạo vữa bê tông.

-

Chế tạo khuôn cốt thép.

-

Mở khuôn và chuẩn bị khn.

-

Tạo hình sản phẩm.


-

Bảo dưỡng bằng chưng cất nhiệt.

-

Hồn thiện sản phẩm và nhập kho

C
C

R
L
T.

2.2 Các phương pháp chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép
2.2.1 Chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép bằng phương pháp thủ công

DU

Đây là phương pháp dung để sản xuất ống cống bê tông cốt thép ở quy mô nhỏ. Chủ
yếu dựa vào sức lao động của công nhân mà khơng dùng nhiều máy móc.

-

Ngun lý làm việc: Người cơng nhân dựng khn, cho lõi thép vào, sau đó trộn bê
tông cho vào khuôn rồi đầm chặt bằng máy đầm tay. Chờ cho bê tơng đơng kết thì
tháo khn và hồn thiện ống cống bê tơng cốt thép .


-

Ưu điểm: máy móc thiết bi đơn giản, chi phí sản xuất không cao.

-

Nhược điểm: Chỉ sản xuất với quy mô nhỏ, Thời gian sản xuất dài,chất lượng sản
phẩm không cao phụ thuộc vào tay nghề công nhân, tốn nhiều công sức lao động
của công nhân.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

7


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.1: Chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép bằng phương pháp thủ công


Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

8


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm

2.2.2 Chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép bằng phương pháp ly tâm cán
trục treo

04
03

C
C

R
L
.

T
U

02

01

Hình 2.2: Sơ đồ phương pháp chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt théo bằng


D

phương pháp ly tâm cán trục treo
1.Động cơ

2. Khớp nối mềm

3. Bộ truyền đai

4. Trục treo

-

Nguyên lý làm việc: nhờ khuôn treo trên trục quay và lực ép quay sinh ra đối với
bê tông trong khuôn. Khi trục chuyển động làm cho khuôn quay với tốc độ cao, bê
tông trong khuôn dưới tác dụng của lực ly tâm sẻ phân bố đều vách bên trong
khuôn, tạo thành ống cống. khi khuôn quay làm cho bê tông trong khuôn cũng
quay thong qua trục quay, bê tơng nằm giữa trục quay và khn được ép thành
hình than ống cống.

-

Đặc điểm: sản phẩm có độ dày đồng đều, bề mặt trong và ngồi nhẵn, có khả năng
chống thấm tốt, cường độ cao, giá thành hợp lý, thi công đơn giản, hiệu quả cao.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng


9


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm

Hình2.2: máy chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt théo bằng phương pháp ly tâm

C
C

cán trục treo

R
L
T.

2.2.3 Chế tạo sản phẩm ống cống bê tông cốt thép bằng phương pháp ly tâm sử
dụng con lăn

DU

Đây là phương pháp chúng ta sẻ sử dụng để thiết kế máy đúc ống cống bê tông li tâm
theo nhiệm vụ đồ án

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

10



Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm

CHƯƠNG III. PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY
Trong quá trình sản xuất, để sản xuất ra ống cống bê tông cốt thép bằng phương
pháp quay li tâm yêu cầu khuôn quay với hai tốc độ, cấp thứ nhất để phân liệu, cấp thứ
hai dùng để lèn chặt vật liệu để tạo hình sản phẩm. Trên cơ sở đó ta có các phương án
thiết kế sau:
3.1. Phương án điều chỉnh tốc độ quay của khuôn bằng động cơ điện không đồng
bộ.
3.1.1. Sơ đồ động của phương án thứ nhất.
01
02

C
C

R
L
T.

06
05

DU

03

04


Hình 3.1 : Sơ đồ phương án thiết kế thứ nhất.
01. Động cơ.

04. Khớp nối cứng.

02. Khớp nối mềm.

05. Con lăn chủ động.

03. Puli đai.

06. Con lăn bị động.

3.1.2. Nguyên lý hoạt động
Động cơ 1 truyền chuyển động từ động cơ điện đến trục bộ truyền đai 2. Trục I quay
làm cho con lăn 3 lắp trên trục I quay theo. Khuôn đặt trên 2 con lăn 3 và 2 con lăn
4,hai con lăn 3 quay làm khuôn quay và hai con lăn 4 cũng quay theo.
Để thay đổi tốc độ quay của khuôn theo yêu cầu của quy trình sản xuất, ta thay đổi tốc
độ quay của động cơ điện không đồng bộ 1.
Đây là phương án sản xuất được dùng rộng rãi trong các nhà mấy sản xuất các sản
phẩm bằng phương pháp quay ly tâm.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

11


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm


Các phương pháp điều chỉnh tốc độ chủ yếu được thực hiện:
Trên stato, tắt hay đổi điện áp đưa vào dây cuốn, thay đổi số đôi cực dây cuốn hay thay
đổi tần số nguồn điện.
Trên rôto, ta thay đổi điện trở roto hay nối nối tiếp trên các mạch điện roto một hay
nhiều máy điện phụ gọi là nối cấp.
3.1.3. Ưu nhược điểm của phương pháp.
Phương pháp này có ưu điểm là kết cấu máy nhỏ gọn, đơn giản, điều khiển vận hành
máy dễ dàng.
3.1.4. Nhược điểm của phương pháp.
Nhược điểm của phương pháp này là việc chọn động cơ phân cấp tốc độ cho máy là

C
C

khó khăn. Nếu chọn được động cơ thì giá thành động cơ đắt và yêu cầu về phân cấp
tốc độ thấp trở nên khó khăn về các bộ phận điều chỉnh phân cấp.

R
L
T.

3.2. Phương án điều chỉnh tốc độ quay của khuôn bằng bộ bánh răng vi sai.
3.2.1. Sơ đồ động học của phương án thứ hai.

DU

13

12


09
08

10

11

07

Hình 3.2 :Phương án thiết kế thứ 2.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

12


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm

07.Máy phát tốc.

11. Động cơ điện.

08. Bộ truyền bánh răng.

12. Bộ bánh răng vi sai.

09. Bộ truyền xích.


13. Con lăn chủ động.

10. Nối trục.

14. Con lăn bị động.

3.2.2. Nguyên lý hoạt động.
Chuyển động quay từ động cơ (11) qua khớp nối đến trục I làm quay bộ truyền xích
(9). Đĩa xích chủ động quay nên đĩa xích bị động lắp lồng chặt trên trục II quay theo. Bộ
truyền bánh răng vi sai (12) lắp chặt với đĩa xích bị động và lắp chặt trên trục II. Vì thế
khi đĩa xích bị động quay thì bộ truyền bánh răng vi sai quay làm cho trục II quay dẫn
đến hai con lăn chủ động (13) và hai con lăn bị động (14)quay, làm khuôn quay. Để thay

C
C

đổi tốc độ quay của khn ta thay đổi trình tự ăn khớp của bộ li hợp ma sát. Để ổn định
tốc độ, ta nhờ bộ phát tốc 7 và cặp bánh răng ăn khớp bên cạnh bộ phát tốc.

R
L
T.

3.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp.

Với phương án này về mặt kết cấu tương đối gọn nhưng việc thiết kế bộ điều tốc và

DU

cặp bánh răng vi sai tương đối phức tạp. Đồng thời, khi ta muốn thay đổi tốc độ của

khuôn quay li tâm cũng không thuận lợi nên không được chon làm phương án thiết kế.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

13


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tông Li Tâm

3.3. Phương án thiết kế dùng hai động cơ điện.
3.3.1. Sơ đồ động của phương án thứ ba.

`

16

C
C

17

18

DU

R
L
T.

19

21

20

22 23

Hình 3.3: Phương án thiết kế thứ 3.
15. Con lăn bị động.

20. Ly hợp ma sát

16. Con lăn chủ động.

21. Đĩa xích.

17. Khớp nối.

22. Ổ bi đỡ.

18. Động cơ.

23. Hệ thống phanh.

19. Hộp tốc độ.
3.3.2. Nguyên lý hoạt động.
Trong giai đoạn phân liệu, ta khởi động động cơ thứ nhất (1), trong khi đó động cơ
thứ (2) đứng yên. Chuyển động quay chuyền từ động cơ thứ nhất qua khớp nối đàn hồi
làm trục I quay, qua bộ truyền bánh răng Z1, Z2 làm quay trục quay II. Lúc này ly tâm

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

14


Đồ án tốt nghiệp: Thiết Kế Máy Đúc Ống Cống Bê Tơng Li Tâm

ma sát (20) đóng vai trị truyền động từ trục II đến trục III, đến trục con lăn, nhờ bộ
truyền xích (21), các cặp con lăn (15) và (16) làm khuôn quay với tốc độ thứ nhất cho
đến hết thời gian phân liệu. Tiếp tục đóng động cơ 2 thì động cơ 1 ngắt, đồng thời
tách li hợp ma sát (20), lúc ngày chuyển động truyền từ động cơ 2 qua khớp nối đàn
hồi làm quay trục III, nhờ bộ truyền xích (21) làm quay các con lăn (15) và (16), làm
khuôn quay với tốc độ thứ hai, đến hết thời gian lèn chặt thì nhờ hệ thống phanh để
dừng máy hoặc để máy dừng theo quán tính.
3.3.3. Ưu nhược điểm của phương pháp.
a. Ưu điểm: Với phương án thiết kế này, việc thiết kế mạch điện cho hai động
cơ điện dễ dàng hơn rất nhiều so với phương án thứ nhất

C
C

b. Nhược điểm: Kết cấu máy lớn hơn, các bộ truyền yêu cầu chế tạo phức tạp,
khó khăn hơn phương án thứ nhất.

R
L
T.


DU

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hào

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồng Minh Cơng

15