Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Sản xuất vật liệu xây dựng truyền thống tại Việt Nam từ trước đến nay chủ yếu dựa vào gạch đất sét nung. Quy trình nung đốt truyền thống và lò tuynel tiêu hao khối lượng lớn tài nguyên đất nông nghiệp và nhiên liệu hóa thạch (than, củi, đá), đồng thời thải ra môi trường lượng lớn khí nhiệt, $\text{CO}_2$ và $\text{SO}_2$. Theo số liệu tính toán được trình bày trong đồ án, để sản xuất 1 tỉ viên gạch quy tiêu chuẩn (QTC) cần tiêu tốn khoảng 1,5 triệu $\text{m}^3$ đất sét, 150 nghìn tấn than và phát thải khoảng 0,57 triệu tấn khí $\text{CO}_2$, $\text{SO}_2$. Dự báo đến năm 2020, khi nhu cầu vật liệu xây dựng toàn quốc đạt khoảng 42 tỉ viên gạch QTC, lượng tài nguyên tiêu hao tương ứng lên đến 60 triệu $\text{m}^3$ đất sét, hơn 5 triệu tấn than và lượng khí thải độc hại phát tán ra môi trường đạt xấp xỉ 17 triệu tấn. Song song đó, các ngành công nghiệp nặng như nhiệt điện và luyện kim thải ra khoảng 45 triệu tấn tro xỉ mỗi năm, chiếm dụng tới 1.100 ha diện tích mặt bằng chứa phế thải.
Trước thực trạng đó, việc thay thế gạch nung bằng gạch không nung là định hướng phát triển bền vững nhằm bảo vệ đất nông nghiệp, tận dụng nguồn phế phẩm công nghiệp (mạt đá, xỉ than nhiệt điện, cát) và giảm thiểu ô nhiễm không khí. Ở cấp độ chính sách vĩ mô, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chương trình phát triển vật liệu xây không nung đến năm 2020 tại Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010, đặt mục tiêu vật liệu xây không nung đạt tỷ lệ 20–25% vào năm 2015 và 30–40% vào năm 2020. Bộ Xây dựng cũng ban hành Thông tư số 09/2012/TT-BXD ngày 28/11/2012 quy định bắt buộc sử dụng 100% vật liệu xây không nung tại các đô thị loại 3 trở lên từ ngày 15/01/2013 và tối thiểu 50% ở các công trình từ 9 tầng trở lên. Tiếp đó, Quyết định số 1469/QĐ-TTg ngày 22/8/2014 phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng định hướng công suất đạt 13 tỉ viên QTC/năm giai đoạn 2016–2020. Tại địa phương khảo sát (tỉnh Hà Tĩnh), Quyết định số 3514 và Kế hoạch số 277/KH-UBND ngày 25/8/2016 đã quy hoạch 17 nhà máy gạch không nung với công suất 350–400 triệu viên QTC/năm nhằm thay thế 50–60% gạch nung.
Đề tài "Nghiên cứu thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung" được nhóm tác giả thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ và mục tiêu kỹ thuật cụ thể:
- Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu tổng quan hệ thống máy và công nghệ sản xuất gạch không nung; đánh giá thực trạng và nhu cầu sử dụng gạch trên thị trường hiện nay.
- Mục tiêu cụ thể: Thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung tự động hóa; tính toán động lực học cơ cấu ép gạch và kết cấu khung máy; thiết kế trạm nguồn thủy lực và hệ thống điều khiển tự động.
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống máy ép tạo hình gạch không nung chuyên dụng cho sản phẩm gạch đặc tiêu chuẩn kích thước $210 \times 100 \times 60\text{ mm}$.
- Phạm vi nghiên cứu: Tính toán thiết kế cơ cấu cấp liệu, hệ thống rung gạt mặt khuôn, cụm dập tạo hình gạch bằng thủy lực, cơ cấu cấp đẩy pallet gạch, tính toán sức bền kết cấu máy và xây dựng chương trình điều khiển tự động bằng PLC.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Về cơ sở lý thuyết, gạch không nung được định nghĩa là loại vật liệu xây dựng mà sau các nguyên công định hình cơ học sẽ tự đóng rắn, đạt các chỉ số cơ lý về cường độ chịu nén, uốn và độ hút nước mà không cần nung qua nhiệt độ cao. Độ bền viên gạch được hình thành và gia tăng theo thời gian nhờ phản ứng hóa đá của xi măng kết hợp với phụ gia hoạt tính và lực ép, lực rung cưỡng bức lớn (cường độ chịu nén tối đa có thể đạt tới $35\text{ MPa}$). Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật và quy chuẩn pháp lý được tác giả áp dụng làm căn cứ thiết kế bao gồm:
- Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6477:2011 đối với gạch bê tông (xi măng cốt liệu).
- Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5979:2011 đối với bê tông nhẹ AAC.
- Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9028:2011 đối với bê tông bọt, bê tông khí không chưng áp.
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 16:2014/BXD về sản phẩm, hàng hóa vật liệu xây dựng.
- Tiêu chuẩn kích thước và lắp ghép xy lanh thủy lực ISO 6020/1; tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO 9001:2008.
Phương pháp nghiên cứu được triển khai bao gồm:
- Phương pháp khảo sát thực nghiệm: Thu thập thông số vận hành từ dây chuyền thực tế QT4-15C và các nhà máy gạch tại Hồng Lĩnh, Thạch Liên, Kỳ Anh.
- Phương pháp phân tích - tổng hợp và so sánh phương án: So sánh động học 4 nguyên lý ép (thủy lực, lệch tâm, ma sát - trục vít, con lăn cam) để chọn giải pháp truyền động tối ưu.
- Phương pháp giải tích và tính toán cơ học: Tính toán thủy lực dòng chảy, lưu lượng và áp suất theo giáo trình Thủy lực và Khí nén; tính toán sức bền chi tiết máy, trục vít tải, dầm đỡ theo giáo trình Chi tiết máy (Nguyễn Trọng Hiệp).
- Nguồn dữ liệu: Dữ liệu kỹ thuật từ catalogue thiết bị thủy lực của hãng Taiwan Fluid Power, Ashun (Đài Loan) và bảng tra cứu thông số động cơ điện tiêu chuẩn công nghiệp.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan về máy ép gạch
Chương 1 trình bày chi tiết về tính cấp thiết của đề tài, các văn bản chính sách của Nhà nước và hiệu quả kinh tế - xã hội của gạch không nung. Tác giả phân tích dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung hoàn chỉnh gồm 6 công đoạn liên hoàn:
- Cấp nguyên liệu (phễu chứa đá loại 1, đá loại 2, băng tải, cân định lượng).
- Trộn nguyên liệu (gầu nâng, máy trộn, xilo cấp xi măng và hệ thống cấp nước).
- Cấp pallet (khay đỡ làm bằng nhựa tổng hợp chịu lực nén rung hoặc gỗ ép).
- Máy ép gạch tạo hình chính (kết hợp lực ép thủy lực lớn và bàn rung định hướng).
- Tự động ép mặt (tạo màu bề mặt dùng cho gạch lát, gạch tự chèn).
- Tự động chuyển gạch (băng tải chuyển khay gạch ra khu vực dưỡng hộ).
Chương này cũng phân loại 4 cụm cơ cấu chính của máy ép trung tâm: cơ cấu cấp liệu (khoang chứa, xy lanh cấp liệu, cánh khuấy), cơ cấu ép gạch (xy lanh ép chính, xy lanh nâng hạ khuôn, cụm tạo rung, khuôn ép), cơ cấu cấp pallet và cơ cấu băng tải chuyển gạch thành phẩm.
Chương 2: Thiết kế truyền động cho máy ép gạch
Chương 2 tập trung so sánh các phương án truyền động ép tạo hình và thiết kế hệ thống thủy lực chi tiết. Tác giả phân tích 4 phương án cơ cấu truyền động:
| Tiêu chí so sánh | Máy ép thủy lực (Phương án 1) | Máy ép lệch tâm (Phương án 2) | Máy ép ma sát - trục vít (Phương án 3) | Máy ép con lăn - cam (Phương án 4) |
|---|---|---|---|---|
| Lực ép | Rất lớn, kiểm soát chính xác từng chu kỳ | Giới hạn (50 đến 2500 kN) | Lớn nhưng dễ quá tải | Trung bình |
| Đặc tính làm việc | Êm, không gây ồn, chỉnh được tốc độ/hành trình | Gây rung động mạnh, độ chính xác kém | Bánh ma sát nhanh mòn, tốc độ chậm | Rung động lớn, phát sinh tiếng ồn |
| Khả năng tự động hóa | Rất cao, dễ tích hợp van điện từ/PLC | Thấp, điều khiển cơ khí qua bàn đạp | Trung bình | Khó đồng bộ linh hoạt |
| Đánh giá lựa chọn | Được lựa chọn để thiết kế | Không chọn | Không chọn | Không chọn |
Sau khi chọn hệ thống truyền động thủy lực với áp suất nguồn danh định $p = 250\text{ bar}$ ($250 \times 10^5\text{ N/m}^2$), tác giả phân tích chu kỳ ép và tính chọn các phần tử:
- Chu kỳ ép định hình: Thời gian ép $5\text{ s}$ ($v = 82\text{ mm/s}$); hành trình lên của xy lanh ép $4\text{ s}$ ($v = 103\text{ mm/s}$); hành trình nâng hạ khuôn $2,5\text{ s}$ ($v = 92\text{ mm/s}$); hành trình cấp liệu $5\text{ s}$ ($v = 148\text{ mm/s}$); hành trình đẩy gạch ra $4\text{ s}$ ($v = 170\text{ mm/s}$).
- Xy lanh ép chính (Xy lanh B): Với lực ép yêu cầu $F = 50\text{ tấn}$ ($50 \times 10^4\text{ N}$), tính toán đường kính trong xy lanh $D = 160\text{ mm}$, đường kính cần piston $d = 110\text{ mm}$ (theo ISO 6020/1). Lưu lượng cấp lớn nhất $Q_1 = 144\text{ lít/phút}$.
- Xy lanh nâng hạ khuôn (Xy lanh C): Tải trọng nâng gồm khuôn ($81\text{ kg}$) và 28 viên gạch ($74,2\text{ kg}$), tổng lực $F = 1552\text{ N}$. Chọn $D = 40\text{ mm}$, $d = 30\text{ mm}$.
- Xy lanh cấp liệu (Xy lanh A): Thắng lực cản khối liệu và cơ cấu trượt $F_p \ge 1214,27\text{ N}$ ($W_{vl} = 468,67\text{ N}$, $W_{dc} = 745,60\text{ N}$, hệ số ma sát $f_1 = 0,65$). Chọn hành trình $S = 500\text{ mm}$, đường kính $D = 40\text{ mm}$, $d = 30\text{ mm}$.
- Xy lanh cấp pallet / đẩy gạch (Xy lanh D): Lực đẩy tính toán $F = 770\text{ N}$ (với hệ số ma sát nghỉ $\mu = 0,1$). Chọn $D = 40\text{ mm}$, $d = 30\text{ mm}$.
- Hệ thống đường ống thủy lực: Vận tốc đường hút $v_1 = 1,5\text{ m/s}$ (chọn ống thép đúc đường kính trong $48\text{ mm}$); đường xả $v_3 = 1,5\text{ m/s}$; đường đẩy $v_2 = 6\text{ m/s}$ (chọn ống mềm/ống cứng chịu áp đường kính trong $24\text{ mm}$).
- Trạm nguồn thủy lực: Chọn bơm bánh răng tiêu chuẩn SNP3NN với thể tích riêng $q = 90\text{ cm}^3/\text{vòng}$, tốc độ quay $n = 2300\text{ vòng/phút}$, lưu lượng thực tế $Q = 207\text{ lít/phút}$. Công suất thủy lực bơm $N = 58,82\text{ kW}$. Chọn động cơ điện 3 pha 4A250S2Y3 công suất $75\text{ kW}$, tốc độ $2958\text{ vòng/phút}$.
- Thiết bị phụ trợ thủy lực: Van phân phối con trượt 4/3 điều khiển điện từ DSG-3C3-03-AC220V/50Hz (Taiwan Fluid Power); van an toàn trực tiếp MRV-03-P-3; bộ lọc dầu tinh MF-06 (Ashun, lưu lượng $144\text{ lít/phút}$, độ nhớt dầu $\nu = 32 \times 10^{-6}\text{ m}^2/\text{s}$); mắt thăm dầu LS-5; nắp đổ dầu HY-06; đồng hồ đo áp suất chân đứng thang đo $250\text{ kg/cm}^2$.
Chương 3: Thiết kế hệ thống rung động
Nội dung chương nghiên cứu tác động của sóng rung động giúp giảm ma sát trong hỗn hợp hạt bê tông, làm đầy các khoang rỗng và tăng độ đặc chắc cho khối gạch. Tác giả khảo sát các cơ cấu gây rung (rung dùi, đầm bàn, cơ cấu đầm sọc, cơ cấu rung ly tâm lệch tâm) và lựa chọn giải pháp bàn rung định hướng sử dụng động cơ rung ly tâm đặt dưới đáy bàn khuôn nhằm tạo lực kích rung phối hợp cùng hành trình nén ép.
Chương 4: Thiết kế buồng trộn nạp liệu
Chương 4 khảo sát các dạng buồng trộn tự do, buồng trộn cưỡng bức liên tục và buồng trộn cưỡng bức chu kỳ kết hợp cửa xả lật nghiêng đóng mở bằng xy lanh khí nén. Tác giả tính toán xác định dung lượng mẻ trộn, kích thước hình học vít tải xoắn cấp liệu; kiểm tra độ bền trục vít chịu tác động đồng thời của lực dọc trục $N_z$, lực ngang, xây dựng biểu đồ mômen uốn, lực cắt và mômen xoắn trên trục vít tải.
Chương 5: Tính toán sức bền kết cấu máy
Chương 5 tính toán sức bền chịu lực của 4 cột trụ đỡ dẫn hướng cho đầu trượt ép chính dưới tải trọng ép định mức $50\text{ tấn}$. Đồng thời, tác giả thiết kế chi tiết cụm khuôn ép tạo hình gạch đặc tiêu chuẩn $210 \times 100 \times 60\text{ mm}$ với kết cấu phân chia 26–28 khoang tạo hình trên một mẻ ép, đảm bảo kích thước lắp ghép với khay đỡ pallet $1010 \times 550 \times 30\text{ mm}$.
Chương 6: Thiết kế hệ điều khiển máy ép
Chương 6 trình bày cấu trúc hệ thống tự động hóa tủ điện điều khiển máy ép gạch. Tác giả lựa chọn vi điều khiển PLC kết hợp hệ thống cảm biến vị trí (công tắc hành trình CTHT), rơ le trung gian và cuộn hút van điện từ $220\text{ VAC}$. Chương này cung cấp bảng phân định địa chỉ đầu vào/đầu ra (I/O), phân tích các lỗi vận hành thường gặp (kẹt liệu, quá tải áp suất, sai lệch vị trí khuôn) và giải pháp xử lý, cùng lưu đồ thuật toán điều khiển chu trình ép tự động khép kín.
Thiết kế và triển khai
Hệ thống máy ép gạch không nung được thiết kế tích hợp hoàn chỉnh giữa cơ khí, thủy lực và tự động hóa. Cấu trúc máy gồm 4 cột trụ dẫn hướng, cụm ép trên gắn xy lanh thủy lực $50\text{ tấn}$, cụm khuôn dưới gắn cơ cấu bàn rung ly tâm và cụm tiếp liệu tự động.
| Thông số kỹ thuật | Giá trị thiết kế / Giá trị danh định |
|---|---|
| Kích thước máy chủ | $3000 \times 1800 \times 2800\text{ mm}$ |
| Trọng lượng máy chủ | $5,5\text{ tấn}$ |
| Công suất động cơ máy chủ | $21,8\text{ kW}$ (Tổng công suất lắp máy: $100\text{ KVA}$) |
| Áp suất làm việc hệ thống thủy lực | $250\text{ bar}$ ($250 \times 10^5\text{ N/m}^2$) |
| Lực ép danh định của xy lanh chính | $50\text{ tấn}$ |
| Lực kích rung bàn khuôn | $40 - 50\text{ tấn}$ |
| Kích thước pallet làm việc | $1010 \times 550 \times 30\text{ mm}$ |
| Tiết diện thành hình | $1016 \times 500\text{ mm}$ |
| Chu kỳ thành hình một mẻ ép | $18 - 25\text{ giây}$ (tiêu chuẩn: $19 - 20\text{ giây}$) |
| Loại máy trộn bê tông phối hợp | JS500 |
Năng suất vận hành tính toán theo từng loại sản phẩm được tổng hợp trong bảng sau:
| Quy cách chủng loại sản phẩm | Kích thước viên gạch ($\text{mm}$) | Số viên / tấm pallet | Năng suất ($\text{viên/giờ}$) | Năng suất ($\text{viên/ca 8 giờ}$) |
|---|---|---|---|---|
| Gạch đặc tiêu chuẩn | $210 \times 100 \times 60$ | 26 | 3.745 – 4.680 | 29.960 – 37.440 |
| Gạch ống 02 lỗ | $220 \times 105 \times 65$ | 24 | 2.880 – 3.190 | 23.040 – 25.520 |
| Gạch ống 04 lỗ | $80 \times 80 \times 180$ | 24 | 2.880 – 3.190 | 23.040 – 25.520 |
| Gạch rỗng | $390 \times 190 \times 190$ | 04 | 575 – 720 | 4.600 – 5.760 |
Quy trình vận hành tự động của máy diễn ra tuần hoàn theo các bước:
- Xy lanh cấp liệu (Xy lanh A) đẩy liệu vào khuôn, động cơ khuấy đảo phân bố đều liệu trong các khoang, sau đó xy lanh thu về.
- Xy lanh ép chính (Xy lanh B) hạ xuống tạo áp lực $50\text{ tấn}$, đồng thời động cơ rung kích hoạt trong khoảng $5\text{ s}$ để đầm chặt khối bê tông.
- Xy lanh nâng hạ khuôn (Xy lanh C) nâng khuôn lên để tống gạch ra khỏi khoang định hình; xy lanh B thu về vị trí trên.
- Xy lanh cấp pallet (Xy lanh D) đẩy khay gạch thành phẩm ra băng tải chuyển gạch, đồng thời đưa khay pallet mới vào vị trí ép.
- Xy lanh C hạ khuôn xuống pallet mới, hoàn tất một chu kỳ và chuyển sang chu kỳ tiếp theo.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã đạt được các kết quả cụ thể dựa trên số liệu tính toán kỹ thuật:
- Hoàn thành bộ hồ sơ tính toán thiết kế chi tiết máy ép gạch thủy lực công suất lớn với lực ép $50\text{ tấn}$, áp suất thủy lực $250\text{ bar}$, đáp ứng chu kỳ ép $18 - 25\text{ s/mẻ}$.
- Xác định đầy đủ thông số kết cấu của các xy lanh chấp hành (Xy lanh ép $\Phi 160/\Phi 110$, các xy lanh phụ $\Phi 40/\Phi 30$), bơm thủy lực bánh răng ($207\text{ lít/phút}$), động cơ truyền động $75\text{ kW}$ và hệ thống van phân phối, van an toàn, bộ lọc dầu chuyên dụng.
- Đề xuất giải pháp phối hợp đồng thời lực ép tĩnh thủy lực và rung động ly tâm định hướng, giúp viên gạch đạt độ đặc chắc cao và cường độ chịu nén tối đa tới $35\text{ MPa}$.
- Thiết kế hệ thống cấp liệu, cấp pallet tự động và giải thuật điều khiển PLC giúp giảm thiểu nhân công vận hành.
- Về mặt kinh tế - kỹ thuật tự nêu: Hệ thống thiết bị có thể chế tạo hoàn toàn bằng năng lực cơ khí trong nước, giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu chỉ bằng 25–30% so với việc xây dựng nhà máy gạch tuynel cùng công suất, tiết kiệm ngoại tệ nhập khẩu máy và phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đồ án:
- Do giới hạn về thời gian và nguồn lực thực hiện, đồ án mới dừng lại ở việc tính toán lý thuyết, lập tập bản vẽ kỹ thuật chi tiết và mô phỏng nguyên lý hoạt động, chưa hoàn thiện việc chế tạo mô hình máy thực tế để kiểm chứng độ bền mỏi dưới tải trọng rung động liên tục.
- Phạm vi nghiên cứu chủ yếu tập trung vào loại gạch đặc kích thước $210 \times 100 \times 60\text{ mm}$, chưa khảo sát thực nghiệm đối với các tỷ lệ cấp phối vật liệu đặc thù sử dụng hàm lượng lớn tro xỉ nhiệt điện hoặc phế thải khai khoáng khác nhau.
Hướng phát triển tiếp theo:
- Gia công, chế tạo thử nghiệm mô hình thực tế và tiến hành đo đạc các thông số áp suất, ứng suất trên khung máy khi vận hành tải thật.
- Bổ sung và thiết kế chi tiết cụm cơ cấu tự động ép mặt tạo màu cho sản phẩm gạch tự chèn, gạch trang trí.
- Nghiên cứu tối ưu hóa thuật toán điều khiển trên PLC nhằm rút ngắn hơn nữa thời gian của các khâu phụ trong chu kỳ thành hình.
Giá trị tham khảo
Đồ án tốt nghiệp là tài liệu kỹ thuật hữu ích đối với:
- Sinh viên, học viên ngành Công nghệ Chế tạo Máy, Cơ khí Động lực và Cơ điện tử: Cung cấp phương pháp luận và trình tự tính toán thiết kế hệ thống truyền động thủy lực áp suất cao ($250\text{ bar}$), tính chọn xy lanh, bơm nguồn, van thủy lực và thiết kế kết cấu máy chịu tải trọng lớn.
- Kỹ sư thiết kế máy công nghiệp và các cơ sở chế tạo máy xây dựng: Tham khảo bản vẽ nguyên lý, sơ đồ thủy lực, sơ đồ điều khiển PLC và các công thức tính toán tải trọng trên cơ cấu rung, trục vít tải cấp liệu và buồng trộn cưỡng bức.
- Doanh nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng: Cung cấp các thông số công nghệ, định mức năng suất theo ca làm việc ($29.960 - 37.440\text{ viên/ca}$) và cơ sở đánh giá hiệu quả đầu tư dây chuyền sản xuất gạch không nung nội địa hóa.
Câu hỏi thường gặp
1. Áp suất danh định và lực ép thiết kế của xy lanh ép chính trong máy là bao nhiêu?
Áp suất danh định của hệ thống thủy lực được chọn là $p = 250\text{ bar}$ ($250 \times 10^5\text{ N/m}^2$), tạo ra lực ép cần thiết lên khuôn là $F = 50\text{ tấn}$ ($50 \times 10^4\text{ N}$).
2. Kích thước đường kính trong và đường kính cần piston của các xy lanh thủy lực được tính chọn như thế nào?
Xy lanh ép chính (xy lanh B) có đường kính trong $D = 160\text{ mm}$ và đường kính cần $d = 110\text{ mm}$ (theo tiêu chuẩn ISO 6020/1). Các xy lanh phụ gồm xy lanh nâng hạ khuôn (C), xy lanh cấp liệu (A) và xy lanh cấp pallet (D) đều có đường kính trong $D = 40\text{ mm}$ và đường kính cần $d = 30\text{ mm}$.
3. Bơm thủy lực và động cơ điện dẫn động trạm nguồn có mã hiệu và thông số kỹ thuật ra sao?
Bơm thủy lực được chọn là dòng bơm bánh răng tiêu chuẩn SNP3NN có thể tích riêng $q = 90\text{ cm}^3/\text{vòng}$, lưu lượng làm việc $Q = 207\text{ lít/phút}$ tại tốc độ $2300\text{ vòng/phút}$. Động cơ điện dẫn động bơm là động cơ 3 pha model 4A250S2Y3 có công suất $75\text{ kW}$ và tốc độ quay $2958\text{ vòng/phút}$.
4. Năng suất thiết kế của máy khi sản xuất loại gạch đặc tiêu chuẩn ($210 \times 100 \times 60\text{ mm}$) đạt bao nhiêu viên trong một ca làm việc?
Mỗi tấm pallet khuôn ép được 26 viên gạch đặc tiêu chuẩn, chu kỳ ép đạt từ 18 đến 25 giây, tương ứng năng suất đạt 3.745 – 4.680 viên/giờ và đạt từ 29.960 đến 37.440 viên trong một ca làm việc 8 giờ.
5. Những tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia nào được áp dụng làm căn cứ thiết kế và đánh giá chất lượng sản phẩm gạch?
Các tiêu chuẩn được trích dẫn gồm: TCVN 6477:2011 (đối với gạch xi măng cốt liệu), TCVN 5979:2011 (đối với bê tông nhẹ AAC), TCVN 9028:2011 (đối với bê tông bọt, khí không chưng áp) và Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 16:2014/BXD.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu thiết kế hệ thống máy sản xuất gạch không nung" của nhóm tác giả Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã giải quyết trọn vẹn bài toán thiết kế một máy ép gạch thủy lực tự động với lực ép $50\text{ tấn}$ và áp suất làm việc $250\text{ bar}$. Công trình đã chuẩn hóa quy trình tính toán cơ khí, thủy lực và điều khiển PLC cho 4 cụm cơ cấu chức năng, đáp ứng năng suất từ 29.960 đến 37.440 viên gạch đặc trong một ca làm việc 8 giờ. Kết quả nghiên cứu cung cấp giải pháp công nghệ có tính khả thi cao, góp phần thúc đẩy việc nội địa hóa thiết bị chế tạo vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường và thay thế gạch đất sét nung theo định hướng của Nhà nước.