Bài giảng Quá trình & thiết bị silicat 1 - Chương 6: Thiết bị nghiền bánh xe-con lăn

1THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-1
QUÁ TRÌNH &
THIẾT BỊ SILICAT 1
Bộ môn Vật liệu Silicat
Khoa Công Nghệ Vật Liệu
Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-2
CHÖÔNG 6
THIEÁT BÒ NGHIEÀN 
BAÙNH XE - CON LAÊN
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-3
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Được dùng đập nhỏ vật liệu đến kích 3-8mm hoặc
nghiền mịn đến kích thước 0,2-0,5mm các loại VL
như cát, samốt, mảnh sứ, clinker XM. Có thể nghiền
khô hay nghiền ẩm.

 Nguyên tắc tác dụng lực của máy là vật liệu bị ép và
mài giữa bánh xe và đĩa. Sơ đồ làm việc của máy như
sau:
1
4
3
2

 Hai bánh xe 1 nằm trên đĩa 2 cố định, khi
trục 3 quay thì bánh xe vừa quay quanh
trục đứng 3 và quay quanh trục ngang 4.

 Cũng có loại đĩa 2 quay, bánh xe 1 chỉ quay
quanh trục ngang 4.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-4
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Như vậy, những điểm nằm trên chiều rộng của
bánh xe lăn trên đó sẽ bị đập nghiền.
2THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-5
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Vật liệu trong máy được nghiền nhỏ do trọng lượng của
bánh xe, vì thế bánh xe bị mòn. Sự mòn của bánh xe
còn do sự trượt của bánh xe trên vật liệu, bánh xe càng
rộng sự mài mòn càng nhanh.

 Máy được phân loại như sau:
 Theo cấu tạo: đĩa cố định, đĩa quay.
 Theo chuyển động quay của đĩa: đĩa quay ngang, đĩa quay đứng.
 Theo tính chất kỹ thuật: nghiền khô, nghiền ẩm, vừa nghiền trộn.
 Theo chế độ làm việc: gián đoạn, liên tục.
 Theo hình dạng bánh xe: trụ, nón, cầu.
 Theo lực tác dụng: trọng lượng bánh xe, lực ép lò xo, lực ly tâm.
 Theo cơ cấu truyền động: truyền động trên, truyền động dưới.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-6
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Máy nghiền bánh xe đĩa cố định: 
bánh xe vừa quay quanh trục thẳng đứng của đĩa, 
đồng thời vừa quay quanh trục nằm ngang của
bánh xe, vì vậy lực ly tâm đặt vào bánh xe, nên trục
giữa dễ hư hỏng.

 Máy nghiền bánh xe đĩa quay: 
bánh xe chỉ quay quanh trục nằm ngang của bánh
xe do tác dụng của lực ma sát, loại này tránh được
khuyết điểm trên nhưng lực ly tâm đặt vào vật liệu
nên đĩa cần có thành chắn để hiệu quả làm việc tốt.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-7
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Máy nghiền bánh xe truyền động trên: có cấu tạo đơn
giản, dễ sửa chửa, nhưng dầu mỡ bôi trơn dễ rơi vào
vật liệu làm bẩn sản phẩm.

 Máy nghiền bánh xe truyền động dưới: có ưu khuyết
điểm ngược với loại trên.

 Máy nghiền bánh xe nghiền ẩm: nghiền vật liệu có độ
ẩm đến 15–16%

 Máy nghiền bánh xe nghiền khô hoặc bán khô: nghiền
vật liệu có độ ẩm <10–11%

 Máy nghiền trộn bánh xe: VL có độ ẩm đến 10-12%
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-8
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Tùy theo yêu cầu của sản phẩm nghiền được phép hay 
không được phép lẫn mạt kim loại do tấm lót trên đĩa và
bánh xe mài mòn lẫn vào, mà máy cần có tấm lót trên đĩa
và bánh xe làm bằng VL kim loại hoặc phi kim loại. 

 Máy nghiền bánh xe có ưu, khuyết điểm như sau:
 Ưu điểm:
 Có thể nghiền vật liệu có kích thước tương đối lớn.
 Mức độ đập nghiền lớn.
 Có thể nghiền vật liệu dẻo.
 Khuyết điểm:
 Cấu tạo máy cồng kềnh
 Sửa chữa phức tạp
 Tiêu hao năng lượng lớn.
3THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-9
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Trong quá trình nghiền, bánh xe đều tự quay quanh trục của mình
do lực ma sát giữa bánh xe với vật liệu

 Sự tiếp xúc giữa bánh xe hình cầu với đĩa là tiếp xúc điểm.

 Sự tiếp xúc giữa bánh xe hình trụ, nón với đĩa là tiếp xúc đường. 
Đoạn tiếp xúc này bằng chiều rộng bánh xe và có phương hướng
tâm nên vận tốc dài tại mọi điểm tiếp xúc so với trục của đĩa có
giá trị khác nhau.

 Điểm gần trục có giá trị vận tốc dài nhỏ, xa trục có giá trị lớn.

 Với bánh xe trụ, vận tốc dài tại các điểm trên đường sinh của mặt
trụ so với trục quay của bánh xe là không đổi. Nhưng vận tốc dài
tại các điểm này so với trục quay của đĩa lại thay đổi, do đó xuất
hiện vận tốc trượt, tạo khả năng chà xát lớn, công suất lớn.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-10
ĐẠI CƯƠNG VÀ PHÂN LOẠI

 Với bánh xe hình nón, vận tốc dài tại các điểm trên
đường sinh mặt nón so với trục quay bánh xe khác nhau.

 Sự chênh lệch vận tốc dài của các điểm tiếp xúc trên đĩa
so với trục quay của đĩa có thể bằng hoặc khác với sự
chênh lệch vận tốc dài tại các điểm này trên đường sinh
của mặt nón so với trục quay của bánh xe nón, nên có
thể có hoặc không có vận tốc trượt.

 Máy nghiền bánh xe hình nón thường có kết cấu đĩa quay 
và làm việc liên tục.
A
R1 R2
BA
R2
γ
R1
B
nd nbx
A
R1
Bγ
R2
nd nbx
r1
r2
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-11
CẤU TẠO
(MÁY NGHIỀN BÁNH XE NGHIỀN ƯỚT)
1-Giá máy 2-Đĩa cố định
3-Trục chính 4-Khớp động
5-Trục ngang 6-Bánh xe
7-Trục truyền động
8-Bánh răng 9-Lỗ ghi
10-Cửa tháo liệu 11-Cánh gạt
2
10
9
1
6
11
7 8
5 4
3
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-12
CẤU TẠO
(MÁY NGHIỀN BÁNH XE NGHIỀN ƯỚT)

 Loại này làm việc liên tục, đĩa cố định truyền động
dưới để nghiền đất sét có độ ẩm từ 15–16% 

 Giá máy 1 gắn chặt với đĩa cố định 2 có lổ thủng. 

 Trục chính 3 có khớp động 4, trục ngang 5 có thể
nâng lên hay hạ xuống khi tăng giảm chiều dầy lớp vl

 Nhờ khớp động 4, nên khi gặp vật liệu cứng lạ lọt vào
sẽ tránh hư máy.

 Bánh xe 6 treo vào trục 5, do đó bánh xe có thể nâng
lên hay hạ xuống được.

 Trên bề mặt đĩa 2 có các tấm lót có các lỗ thủng hình
êlíp, tròn.
4THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-13
CẤU TẠO
(MÁY NGHIỀN BÁNH XE NGHIỀN ƯỚT)

 Máy có hệ thống cánh gạt 11 để điều chỉnh vật liệu
cho nghiền và tháo liệu tốt.

 Vật liệu lọt qua lổ thủng 9 trên đĩa được cánh gạt
cho ra ngoài theo cửa tháo liệu 10.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-14
CẤU TẠO
(MÁY NGHIỀN BÁNH XE NGHIỀN ƯỚT)

 Máy nghiền bánh xe nghiền ướt
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-15
CẤU TẠO
(Máy nghiền bánh xe nghiền khô)

 Loại này dùng nghiền
khô đất sét, samốt, tràng
thạch, cát.. Là loại máy
làm việc liên tục, đĩa
quay, truyền động trên
1 52
4
3
1
0
97
6
8
1-Bánh xe
2-Trục ngang bánh xe
3-Trục chính
4-Trục truyền động
5-Bánh răng
6-Đĩa
7-Vành ghi
8-Ổ định hướng
9-Cánh gạt tháo liệu
10-Cửa tháo liệu.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-16
CẤU TẠO
(Máy nghiền bánh xe nghiền khô)

 Máy gồm hai bánh xe 1 lắp vào trục ngang 2.

 Đĩa quay 6 lắp cứng với trục chính thẳng đứng 3, được
truyền động từ động cơ qua cặp bánh răng 5.

 Khi đĩa 6 quay sẽ ma sát với hai bánh xe 1 qua vật liệu
nghiền làm bánh xe 1 quay quanh trục ngang 2.

 Để đảm bảo an toàn cho máy, trục ngang 2 lắp trượt với
trục chính 3 qua ổ định hướng 8. Do đó khi bề dầy lớp vật
liệu trên đĩa thay đổi, hoặc khi có vật liệu cứng lọt vào thì
toàn bộ bánh xe 1, trục ngang 2 được nâng lên.

 Trên đĩa 6 có tấm lót không có lỗ thủng.

 Vành ngoài của đĩa 6 có các vòng ghi đồng tâm 7, trên đó
có lắp các dao gạt cố định để đưa vật liệu vào quỹ đạo
bánh xe.
5THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-17
CẤU TẠO
(Máy nghiền bánh xe nghiền khô)

 Các hạt sản phẩm có kích thước nhỏ hơn kích thước
khe ghi 7 sẽ lọt qua được cánh gạt 9 tháo ra cửa 10. 

 Máy nghiền con lăn:
 Được dùng để nghiền nhỏ vật liệu có độ rắn trung bình, nhỏ
như: tràng thạch, đá vôi, ngoài ra nếu cho không khí nóng
đi qua, nó còn sấy vật liệu đồng thời trong quá trình nghiền.
 Nguyên tắc làm việc của máy: vật liệu bị ép và mài giữa
vòng lót hay đĩa với con lăn dưới tác dụng của lực ly tâm
hay lực nén lò xo.
 Tùy theo cấu tạo, máy nghiền con lăn có các loại sau:
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-18
CẤU TẠO
(Máy nghiền bánh xe nghiền khô)

 Máy nghiền con lăn bằng
lực ép ly tâm lên 1 hoặc
nhiều con lăn.

 Máy nghiền con lăn bằng
lực ép lò xo lên con lăn. 

 Máy nghiền con lăn bằng
lực ép lò xo lên bi cầu.

 Máy nghiền con lăn bằng
lực ép ly tâm lên bi cầu.

 Máy nghiền con lăn bằng
lực ép lò xo lên con lăn
quay quanh trục ngang.

 Máy nghiền con lăn lực
ép ly tâm:
1
7
3
4 2
65
8
1-Vỏ máy 6-Vòng lót
2-Trục chính 7-Cửa nạp liệu
3-Dầm ngang 8-Ống dẫn khí nóng
4-Trục con lăn 5-Con lăn
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-19
CẤU TẠO
(Máy nghiền bánh xe nghiền khô)

 Cấu tạo gồm vỏ bằng gang hoặc bằng thép 1, quay quanh trục
chính 2, trên trục chính có dầm ngang 3 treo tự do hai trục 4 
mang các con lăn 5.

 Khi trục 2 quay, con lăn 5 chịu tác dụng lực ly tâm ép vật liệu vào
vòng lót 6, vì vậy vật liệu bị nghiền ép giữa vòng lót và con lăn. 

 Vật liệu được nạp vào qua cửa 7 giữa con lăn và vòng lót. 

 Cục vật liệu to, hoặc chưa được nghiền rơi xuống đáy đĩa, tại
đây có các cánh bừa đưa vật liệu trở lại bề mặt vòng lót để con 
lăn nghiền tiếp.

 Vật liệu sau khi nghiền được tháo ra khỏi máy bằng cách thổi
dòng khí nóng vào cửa 8, sản phẩm mịn theo dòng khí nóng đến
thiết bị phân loại (F  P + T).
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-20
CẤU TẠO
(Máy nghiền bánh xe nghiền khô)
Bộ phận phân
loại sản phẩm
Static separator Conventional rotor type Cage rotor type
with guide vanes
F T
P
F F FT T
P
F F
T
P
TF
P
F =
P =
T = HẠT THÔ
SẢN PHẨM
VẬT LIỆU VÀO
F T

 Tại đây, các hạt lớn
được tách ra quay trở lại
máy nghiền, các hạt mịn
theo dòng khí đến
cyclone thu hồi.
6THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-21
CẤU TẠO
(Máy nghiền hành tinh (Szego)

 Máy nghiền hành tinh (Szego):
1–Vật liệu nghiền
2–Con lăn rãnh xoắn ốc
3–Trục treo con lăn
4–Tấm lót vỏ máy
5–Cửa nạp liệu
6–Trục treo con lăn
7- Khe hở con lăn
8–Vỏ thùng nghiền hình trụ
9–Cửa tháo liệu
10–Trục quay chính
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-22
CẤU TẠO
(Máy nghiền hành tinh (Szego)

 Cấu tạo máy gồm: vỏ máy hình trụ (8), bên trong có tấm lót (4), đĩa
cố định.

 Bên trong có các con lăn (2), xoắn ốc quay quanh trục treo (6).

 Trục treo (6) được lắp với trục chính (10). Trục (6) được đẩy về phía
vỏ máy bằng lực ly tâm và quay tròn trên bề mặt nghiền vỏ máy (8),

 Vật liệu nghiền nạp vào máy qua cửa 5 ở đỉnh vỏ máy, thoát ra ở
cửa 9 đáy máy.

 Vật liệu vào vùng nghiền và được nghiền nhiều lần giữa con lăn và
bề mặt vỏ máy.

 Lực nghiền sinh ra chủ yếu do quá trình quay của con lăn.

 Các khe hở 7 của rãnh xoắn con lăn có tác dụng vận chuyển vật
chuyển vật liệu.

 Đây là phương tiện để kiểm tra thời gian và năng suất nghiền.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-23
CẤU TẠO
(Máy nghiền hành tinh (Szego)

 Số lượng, khối lượng, đường kính, chiều dài, hình dạng
và kích thước rãnh xoắn của con lăn là các thông số
ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng nghiền.

 Số lượng con lăn tăng, cỡ hạt mịn tăng

 Khối lượng con lăn lớn, tốc độ quay tăng, lực nghiền
sinh ra lớn.

 Tỉ số bước sóng-chiều cao sóng ảnh hưởng đến áp lực
nén vật liệu.

 Thông thường rãnh con lăn có dạng chữ nhật hoặc côn. 
Với dạng côn sẽ giảm dính kết vật liệu ở khe.

 Máy có thể dùng nghiền ướt hoặc nghiền khô.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-24
CẤU TẠO
(Máy nghiền con lăn đứng-Nghiền đứng Roller)
7THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-25
CẤU TẠO
(Máy nghiền con lăn đứng-Nghiền đứng Roller)
Con lăn và đĩa máy
Con lăn có thể xoay, 
gập 90o
Bề mặt chịu mài
mòn tốt
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-26
CẤU TẠO
(Máy nghiền con lăn đứng-Nghiền đứng Roller)
Nguyên liệu cung cấp vào máy qua 
cửa tiếp liệu vào bề mặt đĩa quay. 
Con lăn nghiền hình trụ, lực nghiền 
được điều chỉnh nhờ hệ thống thủy lực.
Không khí được thổi vào để vận 
chuyển vật liệu nghiền đến bộ phận 
phân loại.
Vật liệu chuyển động ở thiết bị phân 
loại, và được tách ra.
Khí thải và hạt mịn đến cyclon thu hồi.
DÒNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA KHÔNG KHÍ VÀ VẬT LIỆU:
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-27
CẤU TẠO
(MÁY NGHIỀN HORO)
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-28
CẤU TẠO
(MÁY NGHIỀN HORO)

 Bánh xe: có thể chế tạo bằng gang, thép, đá hoa
cương hoặc các vật liệu phi kim loại khác.

 Giữa đường kính bánh xe Dbx và chiều rộng b của
bánh xe có quan hệ:
Dbx = (3,25–3,5) b

 Đĩa: thường chế tạo bằng kim loại và trên đĩa cũng
có các tấm lót bằng kim loại. Nếu sản phẩm nghiền
không cho phép lẫn mạt kim loại thì tấm lót chế tạo
bằng vật liệu phi kim loại như đá hoa cương, gốm.
Đường kính đĩa Dđ = 5b
8THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-29
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Xác định góc kẹp α)

 Là góc tạo bởi tiếp
tuyến TT’ tại tiếp điểm
giữa bánh xe và vật liệu
với bề mặt đĩa.

 Nếu góc kẹp α quá lớn: 
bánh xe không đè lên
vật liệu được.

 Còn nếu α quá nhỏ thì mức độ
đập nghiền kém.
 Gọi P là lực của bánh xe tác
dụng vào vật liệu.
 P1 là phản lực của đĩa tác
dụng vào vật liệu.
 P, P1: gây ra các lực ma sát Pf 
và P1f. 

 Điều kiện để cục vật liệu
không bị văng ra ngoài khi
bánh xe lăn là:
Psinα = Pfcosα + P1f (1) 
P1 = Pcosα + Pfsinα (2)
O
O1H
PP
1
Pf
PsinαPfcosα
P1f
α
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-30
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Xác định góc kẹp α)

 Giải tương tự như trường hợp máy đập hàm ta có:
α = 2 ϕ
 Vật liệu rắn f = 0,3: nên ϕ = 16040’ do đó α =33o20’
 Vật liệu mềm f = 0,45, nên ϕ = 24020’ do đó α =48o40’

 Để máy làm việc tin cậy, chọn α = 25-30o.

 Với bánh xe cầu:
O O1
I
A
α
P
F
T
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-31
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Xác định góc kẹp α)

 Đĩa hình tròn, tâm O, bán
kính R.

 Bánh xe hình cầu tâm O1, 
bán kính R1.

 Vật liệu hình cầu tâm I, bán
kính r.

 Góc kẹp α chính là góc tạo
bởi hai tiếp tuyến của vật
liệu với đĩa và với bánh xe
hay là góc OIO1.

 Khi máy làm việc, bánh xe
tác dụng vào vật liệu một
lực P, có tâm I, phương O1I.

 Đồng thời cục vật liệu chịu
phản lực P có tâm I, phương
IO.

 A là hợp lực của hai lực này.

 Hai lực ma sát F = Pf giữa vật
liệu với đĩa, giữa vật liệu với
bánh xe đặt tại các tiếp điểm
của vật liệu-đĩa, vật liệu-bánh
xe theo phương thẳng góc
với đường nối hai tâm OI và
O1I. T là hợp lực của hai lực F 
này.
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-32
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Xác định góc kẹp α)

 Góc kẹp α cũng là góc tạo bởi hai lực F.

 Ở trạng thái cân bằng: T ≥ A

 Hay:
Vậy: α ≤ 2ϕ

 Góc kẹp α cũng phụ thuộc vào bán kính đĩa R, bán kính 
bánh xe R1 và bán kính vật liệu nạp r.
Trong tam giác OO1I ta có:
OO1 = a = R – R1.
O1I = b = R1 + r OI = c = R – r

 Đặt

 Theo hệ thức lượng giác:

 Thông thường R = (1,6 – 2,5 ) R1

 R1 ≥ 3 r
2
cbap ++=
2
P2
2
Pf2 α≥α sincos
( )( )
( )app
cpbp
2
tg
−
−−
=
α
1
11
RR
RRR
r
+
−
<
)(
9THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-33
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Trọng lượng tỉ đối giữa hai bánh xe)

 Với máy nghiền bánh xe nghiền khô, hai bánh xe
cách trục đều nhau nên có cùng trọng lượng.

 Với máy nghiền bánh xe nghiền ướt, khoảng cách
từ hai bánh xe đến trục thẳng đứng không bằng
nhau do đó phải chú ý đến trọng lượng bánh xe, 
nếu không sẽ xuất hiện lực ly tâm quán tính làm
hư máy
G1r1 = G2r2.

 Thông thường r1 = (1,45–1,6 )r2 .
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-34
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Tỉ lệ đường kính bánh xe D với đường kính vật liệu d)

 Trong tam giác vuông HOO1: OO1 cosα = OH

 Hay:

 Vậy:
 Vật liệu rắn f = 0,3: nên ϕ = 16040’ do đó ∆ = 11
 Vật liệu mềm f = 0,45, nên ϕ = 24020’ do đó ∆ = 5
 Với α = 25-30o: D = (15-20) d
 Với con lăn hình nón có đường kính đáy nhỏ D1, ta có: 
 µ: hệ số ma sát .
22
cos
22
dDdD
+=





+ α
ϕ
ϕ
α
α
2cos1
2cos1
cos1
cos1
−
+
=
−
+
==∆
d
D
2
1 1
µ
≥=∆
d
D
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-35
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Số vòng quay của đĩa máy)

 Khi đĩa quay nhanh, vật liệu chịu lực ly tâm văng ra
ngoài, do đó hiệu quả nghiền kém.

 Vì vậy phải tính số vòng quay thích hợp của đĩa để
vật liệu không bị văng ra thành máy.
 Gọi R là bán kính vòng lăn bánh xe trên đĩa
 G: trọng lượng vật liệu
 f: hệ số ma sát giữa đĩa và vật liệu.

 Điều kiện để vật liệu không bị văng ra thành máy là
lực ma sát F= Gf ≥ lực ly tâm, hay :
R
mv
mgfGf
2
≥=
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-36
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Số vòng quay của đĩa máy)

 Hay: v2 ≤ Rgf

 Mà

 Vậy:

 Với vật liệu rắn f=0,3 nên:

 Với vật liệu mềm f=0,45 nên:
30
Rn
v
pi
=
R
f30n ≤
R
n
5,16≤
R
n
20≤
10
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-37
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Năng suất máy)

 Năng suất máy phụ thuộc vào chiều rộng, số lượng
bánh xe, tốc độ quay của đĩa.

 Giả sử, khi chuyển động bánh xe sẽ nghiền một lớp
vật liệu có chiều dày bằng đường kính d lớn nhất
của sản phẩm nghiền.

 Thể tích lớn nhất của khối sản phẩm nghiền là:
v = pi.D0b.d.k m3.

 Năng suất thể tích là: 
V = 60.n.pi.D0b.d.k m3/giờ
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-38
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Năng suất máy)
 b: chiều rộng bánh xe m
 n : số vòng quay vòng/phút
 d : đường kính sản phẩm
nghiền m
 D0: đường kính lăn trung bình
của bánh xe lên đĩa m
 k : số bánh xe cái
 µ : hệ số rỗng
 ρ: Khối lượng riêng tấn/m3.

 Năng suất khối lượng là: 
Q = 188,4 µρD0bdnk (t/h)
D0
d
b
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-39
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Năng suất máy)

 Khi nghiền ẩm đất sét với đĩa
có lỗ để sàng:
V = 60nlF(a+b)η (m3/giờ)
 η: hệ số tác dụng hữu ích từ
0,8 – 0,9
 n: số vòng quay trục chính
vòng/phút
 l: chiều dài thỏi đất qua lổ
sau 1 vòng quay m
 F: tiết diện 1 lỗ m2.
 a: số lỗ bánh xe trong lăn lên
sau 1 vòng quay của trục
chính
 b: số lỗ bánh xe ngoài lăn lên
sau 1 vòng quay của trục chính

 Khi nghiền vật liệu rắn
hoặc đất sét khô:
T/h
 G: trọng lượng bánh xe (tấn)
 D: đường kính đĩa quay m
 n : số vòng quay trục chính
vòng/phút
000.28
GDnQ =
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-40
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Đường kính bánh xe)

 Máy nghiền bánh xe phải tạo ra lực nghiền P đủ lớn sao
cho công do lực nghiền sinh ra phải lớn hơn hoặc bằng
công làm biến dạng A vật liệu đem nghiền.

 Với bánh xe hình trụ: lực nghiền chính là trọng lượng
bánh xe.
 Đường kính bánh xe:
 σ : giới hạn bền nén N/m2
 d: đường kính vật liệu nghiền m
 b : chiều rộng bánh xe m
 K: hệ số hình dạng làm giảm thể tích
E2
KbdA
22σ
=
ρpi= bg
4
DP
2
ρpi
σ
=
g
Kbd2D
11
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-41
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Đường kính bánh xe)

 Với bánh xe hình nón:
ngoài trọng lượng G của
bánh xe còn có thêm lực
nén do lực kéo P1 của lò
xo gây ra. còn có lực nén
của lò xo.

 Lực nén P1 của lò xo:
H,L: cánh tay đòn của P1 và S

 Bánh xe hình cầu: lực
nghiền bằng lực ly tâm. 
Trọng lượng G bánh xe
cầu:
γ




−
σ
=
cos
1
H
LG
2
KbdP1
Aγ
nd
P1
N
G
L
H
S 2Rn
Kbdg45G ρσ=
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-42
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Công suất vận hành)

 Công suất máy nghiền bánh xe chủ yếu dùng khắc
phục: ma sát do bánh xe lăn, ma sát do bánh xe
trượt, ma sát ở cánh gạt, ma sát ở các chi tiết khác.

 Công suất tiêu tốn để khắc phục ma sát lăn N1 (W)
 G: trọng lượng bánh xe. N
 R: bán kính bánh xe m
 ε : hệ số ma sát lăn 0,05 – 0,10
 k: số bánh xe
 n : số vòng quay/phút bánh xe quanh trục thẳng đứng
 Rtb: bán kính vòng lăn trung bình của bánh xe m 
R
knRGN tb
301
piε
=
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-43
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Công suất vận hành)

 Công suất tiêu tốn để khắc phục ma sát trượt N2
N2 = Gfkvt (W)
 G: trọng lượng bánh xe kG
 f: hệ số ma sát trượt: 0,3 – 0,45
 k : số lượng bánh xe
 vt : vận tốc trượt trung bình m/s

 Với bánh xe trụ:

 Với bánh xe nón: trục bánh xe và trục đứng đĩa quay không trùng
nhau tại tâm đĩa: có ma sát trượt.
60
nbVt
pi
=
60
1
60 2
12 dd
t
bn
r
rnRV pipi −





−=
A
R1
R2
B
A
R
2
γ
R
1
B
nd nbx
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-44
TÍNH TOAÙN CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN
(Công suất vận hành)

 Với bánh xe nón: trục bánh xe và trục đứng đĩa quay 
trùng nhau tại tâm đĩa: không có ma sát trượt. 

 Với bánh xe cầu: không có ma sát trượt.

 Công suất tiêu tốn để khắc phục ma sát cánh gạt N3
(Hp)
 P : lực ép cánh gạt kG
 i : số cánh gạt
 fi : hệ số ma sát cánh gạt = 0,2

 Công suất động cơ:
7163
niRPfN tbi=
η
++
=
321dc
NNNN
12
THIẾT BỊ NGHIỀN BÁNH XE-CON LĂN 6-45
BÀI TẬP NHÓM