Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định các thông số kỹ 2 thuật hợp lý cho máy trộn BTXM kiểu cưỡng bức, chu kỳ, hai trục ngang do Việt Nam chế tạo

 - 0,5 0,5 0,5 0,5 
23 Khối lượng riêng 
của hỗn hợp trộn 
 kg/m3 2433 2433 2433 2433 
24 Hiệu suất truyền 
động 
 - 0,85 0,85 0,85 0,85 
 50 
Bảng 2. 4. Bảng so sánh kết quả xác định công suất của động cơ dẫn động máy trộn 
theo các tác giả và các máy trộn đang sử dụng phổ biến ở Việt Nam 
T 
T 
Dung 
tích 
của 
thùng 
trộn 
(m3) 
Công suất 
tính theo 
công thức đề 
xuất (kW) 
Công suất tính theo 
[2], [20] và [56] 
(kW) 
Công suất của một số máy 
trộn lắp trên các trạm trộn ở 
Việt Nam (kW) 
Công 
suất 
trộn 
khô 
NK 
Công 
suất 
trộn 
ướt 
NU 
Công 
suất 
theo 
[2] 
Công 
suất 
theo 
[20] 
Công 
suất 
theo 
[56] 
Việt 
Nam 
 sản 
xuất 
Trung 
Quốc 
 sản 
xuất 
Italia 
 sản 
 xuất 
1 1,0 26,30 9,81 7,12 7,42 8,67 18,5 18,5 - 
2 2,0 46,26 20,16 12,44 13,60 9,54 37 37 37 
3 3,0 63,74 26,54 15,81 18,72 12,75 60 60 60 
4 4,0 86,07 35,09 18,06 20,33 17,86 74 74 74 
 Nhâṇ xét: 
- So sánh công suất của động cơ dẫn động máy trộn được tính theo công thức của các 
tác giả khác nhau, thì cho kết quả cũng khác nhau. Sư ̣sai khác này đươc̣ lý giải bởi 
các nguyên nhân sau đây: 
+ Cách thành lâp̣ công thức khác nhau, cách xác điṇh các hê ̣số thưc̣ nghiêṃ cũng 
khác nhau. 
+ Công suất được xác định theo [2], [20] và [56] mới chỉ xét ở giai đoạn trộn ướt, khi 
hỗn hợp trộn đã thành bê tông, chứ không xét ở giai đoạn trộn khô. Trong khi đó, 
công thức đề xuất có xét đến cả hai giai đoạn là trộn khô và trộn ướt. 
- So sánh kết quả tính toán công suất theo công thức của các tác giả [2], [20], [56] và 
công thức đề xuất ở giai đoạn trộn ướt, thấy rằng: Công suất được tính theo công thức 
của tác giả đề xuất so với công suất được tính theo [2] có giá trị sai khác lớn nhất 
khoảng 48% và so với [20] là 42% (máy trộn có dung tích thùng trộn 4 m3), so với 
[56] là 53% (máy trộn có dung tích thùng trộn 2 m3). 
- So sánh kết quả tính toán công suất theo công thức của các tác giả với công suất 
thực tế mà các máy trộn đang sử dụng hiện nay, thấy rằng: Theo công thức tính công 
suất của tác giả đề xuất ở giai đoạn trộn ướt nhỏ hơn (4656)%; ở giai đoạn trộn khô 
 51 
công suất đề xuất lớn hơn (630)%; tính theo [2] nhỏ hơn (6276)%, tính theo [20] 
nhỏ hơn (6073)% và tính theo [56] nhỏ hơn (5379%). 
- Từ bảng trên, thấy rằng: Nếu sử dụng công suất động cơ lắp trên các trạm trộn hiện 
nay đều non tải so với công suất được tính theo [2], [20], [56] và công thức đề xuất ở 
giai đoạn trộn ướt. Còn bị quá tải khoảng (630)% tương đương với (1,061,42) lần 
so với công suất được tính theo công thức đề xuất ở giai đoạn trộn khô. Theo [24] với 
hệ số quá tải cho phép của động cơ không đồng bô ̣3 pha rô to lồng sóc bằng (1,72,2) 
thì các động cơ lắp trên các máy trộn hiện nay hoàn toàn thỏa mãn. 
KẾT LUẬN CHƯƠNG II 
 Luận án đã xây dựng được công thức tính tỉ lệ % khối lượng vật liệu vâṇ 
chuyển theo 3 phương trong thùng trộn BTXM hai trục ngang do Việt Nam chế tạo. 
Luận án đã áp dụng công thức và xây dựng phần mềm để tính toán đối với máy trộn 
BTXM hai trục ngang dung tích thùng trộn 1m3, sau khi tính toán thu được kết quả: 
Khối lươṇg vâṭ liêụ chuyển đôṇg vòng theo vỏ thùng trộn chiếm 62,72%, doc̣ theo 
truc̣ trôṇ: 36,39% và đươc̣ nâng lên cao: 0,89%. 
 Luận án đã xây dựng được công thức xác định công suất của động cơ dẫn động 
máy trộn BTXM hai trục ngang do Việt Nam chế tạo ở hai giai đoạn là trộn khô và 
trộn ướt. Trên cơ sở công thức đã xây dựng được, luận án xây dựng chương trình 
"Tính công suất của động cơ dẫn động máy trộn BTXM hai trục ngang" và áp dụng 
tính toán đối với các máy trộn BTXM đang sử dụng phổ biến ở Việt Nam. Kết quả 
tính toán cho thấy, công suất của động cơ dẫn động máy trộn ở giai đoạn trộn khô lớn 
hơn giai đoạn trộn ướt (bảng 2.4). 
 Từ kết quả tính toán công suất của động cơ dẫn động các máy trộn ở trên, thấy 
rằng: Cần lựa chọn công suất của động cơ lắp trên các máy trộn theo công suất tính 
được ở giai đoạn trộn khô và hệ số quá tải cho phép của nó. 
 52 
CHƯƠNG III 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ 
THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY TRỘN ĐẾN CÔNG SUẤT TIÊU THỤ 
RIÊNG CỦA ĐỘNG CƠ DẪN ĐỘNG MÁY TRỘN BÊ TÔNG XI MĂNG 
HAI TRỤC NGANG DO VIỆT NAM CHẾ TẠO 
 Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến công suất tiêu thụ của động cơ dẫn động máy 
trộn. Các yếu tố ảnh hưởng đó bao gồm: Tốc độ quay của trục trộn, góc nghiêng của 
bàn tay trộn, bề rộng của bàn tay trộn, khe hở giữa bàn tay trộn với vỏ thùng trộn, số 
lượng các cánh trộn, khoảng cách giữa các cánh trộn, kích thước hình học của thùng 
trộn, kích thước và vị trí đặt cửa nạp vật liệu, cửa xả bê tông, thời gian trộn, thành 
phần cấp phối của vật liệu, độ ẩm vật liệu, tỉ lệ nước/xi măng, tỉ lệ phụ gia/1 m3 bê 
tông... 
 Trong khuôn khổ của luận án này, tác giả tập trung nghiên cứu một số thông số 
ảnh hưởng đến công suất tiêu thụ của động cơ dẫn động máy trộn như sau: 
+ Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm ảnh hưởng đồng thời của 4 thông số: 
Tốc độ quay của trục trộn, góc nghiêng của bàn tay trộn, bề rộng của bàn tay trộn, 
khe hở giữa bàn tay trộn với vỏ thùng trộn. 
+ Nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng của kích thước hình học của thùng trộn và dạng 
mặt cắt cánh tay trộn. 
 Các yếu tố khác ảnh hưởng đến công suất động cơ dẫn động máy trộn như: 
Thành phần cấp phối của vật liệu, độ ẩm vật liệu, tỉ lệ nước/xi măng, tỉ lệ phụ gia/1 
m3 bê tông sẽ được cố định theo mác bê tông C30/38,5 [Mở đầu]. Số lượng các cánh 
trộn luận án chưa khảo sát được, vì: Việc tăng hoặc giảm cánh trộn sẽ ảnh hưởng trực 
tiếp đến không gian lắp đặt trong thùng trộn và khả năng làm việc ổn định của các 
trục trộn. Khoảng cách giữa các cánh trộn sẽ được nghiên cứu lý thuyết thông qua 
kích thước hình học của thùng trộn. Kích thước và vị trí đặt cửa nạp vật liệu, cửa xả 
bê tông chủ yếu ảnh hưởng đến năng suất của máy trộn, còn ít ảnh hưởng đến công 
suất tiêu thụ của động cơ dẫn động máy trộn. Do đó, luận án chưa xét đến ảnh hưởng 
của các yếu tố đó đến công suất tiêu thụ của động cơ dẫn động máy trộn. 
 Nội dung nghiên cứu lý thuyết được tiến hành trong chương III, nội dung thực 
nghiệm và so sánh kết quả giữa lý thuyết với thực nghiệm được thực hiện trong 
 53 
chương IV. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm được gắn với đánh giá chất lượng của 
bê tông sau khi trộn như những phần dưới đây. 
 Máy trộn nghiên cứu và các thông số đưa vào công thức để tính toán được trình 
bày trong mục 2.4. 
3.1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ KẾT CẤU CỦA 
MÁY TRỘN ĐẾN CÔNG SUẤT TIÊU THỤ RIÊNG CỦA ĐỘNG CƠ DẪN ĐỘNG 
MÁY 
 Để thuận lợi trong quá trình so sánh giữa kết quả nghiên cứu lý thuyết với quá 
trình làm thực nghiệm xác định công suất tiêu thụ riêng nhỏ nhất của động cơ dẫn 
động máy trộn và xác định dãy máy trộn trong điều kiện thực tế ở chương IV, luận 
án sẽ nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của 4 thông số kết cấu của máy trộn đến công 
suất tiêu thụ của động cơ dẫn động máy trộn bao gồm: 
 - Góc nghiêng giữa bàn tay trộn và trục trộn α (độ); 
 - Tốc độ quay của trục trộn n (vòng/phút); 
 - Bề rộng của bàn tay trộn b (m); 
 - Khe hở giữa bàn tay trộn và vỏ thùng trộn k (mm). 
Các thông số này được gọi là thông số "đầu vào", giá trị của chúng được xác định 
như sau: 
- Tốc độ quay của trục trộn (n): Được xác định theo điều kiện nhào trộn hiệu quả, 
theo [2] tốc độ quay của trục trộn nhỏ hơn tốc độ quay giới hạn (n < ngh), với máy 
trộn luận án nghiên cứu, đã tính được ngh 46 (vòng/phút). Luận án chọn tốc độ quay 
của trục trộn, n = 38, 41, 44 (vòng/phút) để nghiên cứu. 
- Góc nghiêng của các bàn tay trộn được lựa chọn là như nhau và là góc nâng của 
đường xoắn ốc, theo [20] có thể lấy α 450. Luận án chọn góc nghiêng của bàn tay 
trộn, α = 45, 50, 55 (độ) để nghiên cứu. 
- Bề rộng của bàn tay trộn được xác định dựa vào kích thước hình học của thùng trộn 
và chiều dài của cánh trộn, theo [20] có thể lấy b 0,45r. Luận án chọn bề rộng của 
bàn tay trộn, b = 0,23; 0,25; 0,27 (m) để nghiên cứu. 
- Khe hở giữa bàn tay trộn và vỏ thùng trộn (k) được xác định từ điều kiện: Khi máy 
trộn làm việc không xảy ra hiện tượng bàn tay trộn bị kẹt, do đá chêm vào giữa bàn 
tay trộn và vỏ thùng trộn, cụ thể là: k < dmin, (dmin - Kích thước nhỏ nhất của hạt cốt 
liệu thô). Luận án chọn khe hở giữa bàn tay trộn và vỏ thùng trộn, k = 2, 3, 4 (mm) 
để nghiên cứu. 
 54 
Thông số "đầu ra" là: 
- Công suất tiêu thụ riêng của động cơ dẫn động máy trộn N (Y), (kWh/m3 bê tông) 
- Chất lượng của bê tông sau khi trộn Yc (đánh giá bằng TCVN 3106 -1993, 3118-
1993 và thiết kế cấp phối bê tông của dự án). Chất lượng của bê tông được trình bày 
trong phần thực nghiệm của chương IV. 
 Để nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của 4 thông số kết cấu đến công suất tiêu 
thụ của động cơ dẫn động máy trộn, luận án đã sử dụng phần mềm Minitab 16.0 để 
xây dựng bảng ma trận thí nghiệm, với thiết kế hỗn hơp̣ tâm xoay CCD (Central 
Composite Design) với: Số biến là 4, lần lượt là: X1 = n, X2 = α, X3 = b, 
X4 = k; số mức là 3, cụ thể là: -1, 0, +1 tương ứng với giá trị: Nhỏ nhất, mức giữa, 
lớn nhất của các biến; số thí nghiệm tại điểm trung tâm là măc̣ điṇh, số lần lặp là 1, 
giá tri ̣của khoảng cách  = 1 (tâm xoay mặt), luận án đã thu được bảng ma trận thí 
nghiệm như dưới đây. 
Bảng 3. 1. Bảng các trường hợp tính toán và làm thí nghiệm 
TT StdOrder RunOrder PtType Blocks X1 X2 X3 X4 
1 25 1 0 1 41 50 0,25 3 
2 2 2 1 1 44 45 0,23 2 
3 12 3 1 1 44 55 0,23 4 
4 27 4 0 1 41 50 0,25 3 
5 7 5 1 1 38 55 0,27 2 
6 6 6 1 1 44 45 0,27 2 
7 23 7 -1 1 41 50 0,25 2 
8 15 8 1 1 38 55 0,27 4 
9 1 9 1 1 38 45 0,23 2 
10 11 10 1 1 38 55 0,23 4 
11 31 11 0 1 41 50 0,25 3 
12 24 12 -1 1 41 50 0,25 4 
13 18 13 -1 1 44 50 0,25 3 
14 28 14 0 1 41 50 0,25 3 
15 8 15 1 1 44 55 0,27 2 
16 29 16 0 1 41 50 0,25 3 
17 5 17 1 1 38 45 0,27 2 
18 22 18 -1 1 41 50 0,27 3 
19 17 19 -1 1 38 50 0,25 3 
20 9 20 1 1 38 45 0,23 4 
21 3 21 1 1 38 55 0,23 2 
22 19 22 -1 1 41 45 0,25 3 
 55 
23 4 23 1 1 44 55 0,23 2 
24 30 24 0 1 41 50 0,25 3 
25 13 25 1 1 38 45 0,27 4 
26 10 26 1 1 44 45 0,23 4 
27 26 27 0 1 41 50 0,25 3 
28 20 28 -1 1 41 55 0,25 3 
29 14 29 1 1 44 45 0,27 4 
30 21 30 -1 1 41 50 0,23 3 
31 16 31 1 1 44 55 0,27 4 
Trong đó: 
X1 - Tốc đô ̣quay của truc̣ trôṇ, X1= n (vòng/phút); 
X2 - Góc nghiêng của bàn tay trôṇ so với truc̣ trôṇ, X2 = α (đô)̣; 
X3 - Bề rôṇg của bàn tay trôṇ, X3 = b (m); 
X4 - Khe hở giữa bàn tay trôṇ và vỏ thùng trôṇ, X4 = k (mm); 
Stdorder - Thứ tư ̣sắp xếp ngâũ nhiên của bảng ma trâṇ thí nghiêṃ; 
RunOrder - Thứ tư ̣nên tiến hành khi làm thí nghiêṃ; 
PtType - Các điểm thí nghiêṃ; 
Blocks - Số khối làm thí nghiêṃ. 
 Từ các thông số α, n, b, k trong bảng ma trận (3.1); luận án tính công suất của 
động cơ dẫn động máy trộn ở giai đoạn trộn khô NK, trộn ướt NU và công suất tiêu 
thụ riêng của động cơ dẫn động máy trộn N theo các công thức (2.17), (2.26), (2.27) 
và (2.28). Kết quả tính toán được thể hiện như bảng 3.2 dưới đây. 
Bảng 3. 2. Bảng kết quả xác định công suất của động cơ dẫn động máy trộn 
ở giai đoạn trộn khô, trộn ướt và công suất tiêu thụ riêng 
TT n (v/ph) α (độ) b (m) k (mm) NK (kW) NU (kW) N (kWh/m3 bt) 
1 41 50 0,25 3 28,22 10,68 0,79 
2 44 45 0,23 2 30,55 11,69 0,85 
3 44 55 0,23 4 27,52 11,01 0,78 
4 41 50 0,25 3 28,22 10,68 0,79 
5 38 55 0,27 2 25,77 9,72 0,72 
6 44 45 0,27 2 33,09 12,18 0,91 
7 41 50 0,25 2 28,30 10,71 0,79 
8 38 55 0,27 4 25,61 9,67 0,71 
9 38 45 0,23 2 26,38 9,83 0,73 
 56 
10 38 55 0,23 4 23,76 9,30 0,67 
11 41 50 0,25 3 28,22 10,68 0,79 
12 41 50 0,25 4 28,13 10,65 0,78 
13 44 50 0,25 3 30,28 11,62 0,85 
14 41 50 0,25 3 28,22 10,68 0,79 
15 44 55 0,27 2 29,84 11,54 0,84 
16 41 50 0,25 3 28,22 10,68 0,79 
17 38 45 0,27 2 28,58 10,22 0,78 
18 41 50 0,27 3 29,30 10,89 0,81 
19 38 50 0,25 3 26,15 9,78 0,73 
20 38 45 0,23 4 26,22 9,78 0,73 
21 38 55 0,23 2 23,91 9,35 0,67 
22 41 45 0,25 3 29,57 10,94 0,82 
23 44 55 0,23 2 27,69 11,08 0,78 
24 41 50 0,25 3 28,22 10,68 0,79 
25 38 45 0,27 4 28,40 10,16 0,78 
26 44 45 0,23 4 30,36 11,62 0,85 
27 41 50 0,25 3 28,22 10,68 0,79 
28 41 55 0,25 3 26,73 10,39 0,75 
29 44 45 0,27 4 32,88 12,11 0,91 
30 41 50 0,23 3 27,11 10,46 0,76 
31 44 55 0,27 4 29,66 11,47 0,83 
Nhận xét: Từ kết quả tính toán ở bảng trên, thấy rằng: Nếu bất kỳ một thông số α, n, 
b, k thay đổi thì công suất tiêu thụ của động cơ dẫn động máy trộn cũng thay đổi theo. 
Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng của các thông số α, n, b, k đến công suất tiêu thụ riêng 
của động cơ dẫn động máy trộn khác nhau. Tốc độ quay của trục trộn n ảnh hưởng 
nhiều nhất đến công suất tiêu thụ của động cơ dẫn động máy trộn, còn các thông số 
khác ảnh hưởng ít hơn. Để đánh giá kết quả tính toán bằng lý thuyết, luận án sẽ tiến 
hành so sánh với kết quả thực nghiệm ở chương IV. 
3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẠNG MẶT CẮT CÁNH TAY TRỘN ĐẾN 
CÔNG SUẤT TIÊU THỤ RIÊNG CỦA ĐỘNG CƠ DẪN ĐỘNG MÁY TRỘN 
Cánh tay trộn là một trong những chi tiết quan trọng nhất của máy trộn BTXM, 
nó quyết định đến năng suất, chất lượng của mẻ trộn; tuổi thọ và độ tin cậy của máy 
trộn. Tuy nhiên việc tính toán, kết cấu của cánh tay trộn hiện chưa được hoàn thiện 
và thống nhất; cánh tay trộn trong các máy trộn của các nhà sản xuất khác nhau có sự 
 57 
khác biệt đáng kể về các thông số kỹ thuật, về kiểu dáng khi có cùng năng suất như 
nhau. Các máy trộn nói chung và các cánh tay trộn nói riêng được chế tạo trong nước 
chủ yếu theo hình thức chép mẫu. Hiện chưa có các công trình khoa học phuc̣ vu ̣việc 
nghiên cứu, tính toán thiết kế bộ phận này. Do đó, việc nghiên cứu tính toán cánh tay 
trộn trong các máy trộn BTXM hai trục ngang là cần thiết. Kết quả nghiên cứu se ̃đưa 
ra kết luâṇ, ứng với hình thức kết cấu nào của cánh tay trộn sẽ tiêu hao ít năng lượng 
trộn nhất. 
Dưới đây là hình ảnh một số loại cánh trộn đang sử dụng phổ biến tại Việt Nam 
(Hình 3.1 và 3.2). 
 a) b) 
Hình 3. 1. Cấu tạo của một số loại cánh tay trộn bê tông xi măng hai trục ngang 
đang sử dụng phổ biến ở Việt Nam. a) Cánh tay trộn có mặt cắt là hình chữ nhật; 
b) Cánh tay trộn có mặt cắt hình e líp đứng 
 a) b) c) 
Hình 3. 2. Cấu tạo của một số loại cánh tay trộn bê tông xi măng hai trục ngang 
đang sử dụng phổ biến ở Việt Nam. a) Cánh tay trộn có mặt cắt ngang hình e líp 
ngang; b) Cánh tay trộn có mặt cắt ngang hình tam giác; 
c) Cánh tay trộn có mặt cắt ngang hình tròn 
 58 
)W(,
60
]r)rr.[(n.
.b.K.zN
2
1
2
b
1kn
)W(,
60
n.S
.S.K.zN đkđ 
3.2.1. Tính công suất tiêu thụ riêng của động cơ khi quay các cánh tay trộn 
 Công suất tiêu thụ riêng của của động cơ khi quay các cánh tay trộn được tính 
theo 2 phương là phương ngang (phương song song với trục trộn) và phương đứng 
(dọc theo trục trộn), quá trình trộn được chia thành 2 giai đoạn là trộn khô và trộn 
ướt. 
3.2.1.1. Xác định công suất tiêu thụ của động cơ khi quay các cánh tay trộn, ở 
giai đoạn trộn khô 
 Theo mục (2.1.2), công suất tiêu thụ của động cơ khi quay các cánh tay trộn ở 
giai đoạn trộn khô được xác định như sau: 
- Theo phương ngang Nkn: 
 (3. 1) 
- Theo phương đứng Nkđ: 
 (3. 2) 
- Tổng công suất tiêu thụ của động cơ, khi quay các cánh tay trộn ở giai đoạn trộn 
khô Ntk được xác định như sau: 
 Ntk = Nkn + Nkđ (3. 3) 
Trong đó: 
z- Số cánh trộn chìm trong hỗn hợp trộn, (chiếc); 
K- Hệ số cản chuyển động của bàn tay trộn trong hỗn hợp trộn, (K = 35000 N/m2); 
b1 - Bề rộng của cánh tay trộn, (m); 
n - Tốc độ quay của trục trộn, (vòng/phút); 
r- Khoảng cách từ tâm của trục trộn đến mép ngoài của bàn tay trộn, (m); 
rb- Bề rộng của bàn tay trộn theo phương hướng kính, (m); 
r1- Bán kính của trục trộn, (m); 
Sđ - Diện tích cản chuyển động của cánh tay trộn theo phương đứng, (m2); 
S - Bước vít, (m). 
 59 
)W(],r)rr.[()
30
n.
.(
g4
.b.c.zN 41
4
b
3
1un 
)W(,)
60
n.S
.(S.
g
.c.zN 3đuđ
3.2.1.2. Xác định công suất tiêu thụ của động cơ khi quay các cánh tay trộn, ở 
giai đoạn trộn ướt 
 Theo mục (2.2.2), công suất tiêu thụ của động cơ khi quay các cánh tay trộn, 
ở giai đoạn trộn ướt được xác định như sau: 
- Theo phương ngang Nun: 
 (3. 4) 
- Theo phương đứng Nuđ: 
 (3. 5) 
- Tổng công suất tiêu thụ của động cơ, khi quay các cánh tay trộn ở giai đoạn trộn ướt 
Ntu được xác định như sau: 
 Ntu = Nun + Nuđ (3. 6) 
3.2.1.3. Xác định công suất tiêu thụ riêng của động cơ, khi quay các cánh tay 
trộn 
 Công suất tiêu thụ riêng của động cơ khi quay các cánh tay trộn được xác định: 
 Nm = (Ntk.TK + Ntu.TU)/3600, (Wh/mẻ trộn) (3. 7) 
 N = Nm/Vm, (Wh/m3 bê tông) (3. 8) 
Trong đó: 
 N - Công suất tiêu thụ riêng của động cơ khi quay các cánh tay trộn, 
 (Wh/m3 bê tông); 
 Nm - Công suất tiêu thụ của động cơ khi quay các cánh tay trộn/mẻ trộn, 
 (Wh/mẻ trộn); 
 Vm - Thể tích hỗn hợp bê tông/mẻ trộn, (m3 bê tông/mẻ trộn); 
 TK - Thời gian trộn khô trong một mẻ trộn, (giây); 
 TU - Thời gian trộn ướt trong một mẻ trộn, (giây). 
 Từ các biểu thức (3.1)(3.8), thấy rằng: Để xác định được công suất tiêu thụ 
riêng của động cơ khi quay các cánh tay trộn trong quá trình làm việc, trước hết cần 
phải xác định kích thước của các cánh tay trộn theo điều kiện bền, điều kiện chuyển 
vị theo các bước dưới đây. 
 60 
b
h h
b b
h
d
b
h X
Y
3.2.2. Các trường hợp tải trọng tác dụng lên cánh tay trộn và dạng mặt cắt 
cánh tay trộn nghiên cứu 
3.2.2.1. Các trường hợp tải trọng tác dụng lên cánh tay trộn 
- Trường hợp 1: Máy trộn làm việc bình thường, các cánh tay trộn chịu tác dụng của 
lực vuông góc với cánh trộn trong mặt phẳng đứng, có chiều ngược với chiều chuyển 
động của cánh trộn Fđ. Lực này sinh ra do lực cản của vật liệu tác dụng lên các cánh 
tay trộn và bàn tay trộn trong quá trình trục trộn chuyển động quay. 
- Trường hợp 2: Bàn tay trộn bị kẹt, do vật liệu bị nêm chặt giữa bàn tay trộn và vỏ 
thùng trộn. Khi đó lực tác dụng lên cánh tay trộn là lớn nhất Fđmax = Fk. 
 Qua phân tích hai trường hợp chịu lực của cánh tay trộn ở trên, thấy rằng 
trường hợp 2 cánh tay trộn sẽ làm việc bất lợi nhất. Do đó, luâṇ án se ̃tính toán, thiết 
kế cánh tay trôṇ trong trường hơp̣ này. 
3.2.2.2. Dạng mặt cắt cánh tay trộn nghiên cứu 
Trong khuôn khổ của luâṇ án, tác giả se ̃xét đến các măṭ cắt của cánh tay trộn 
có hình daṇg như sau: Măṭ cắt hình chữ nhâṭ (kiểu đứng), măṭ cắt hình e líp đứng, 
măṭ cắt hình e líp ngang, măṭ cắt hình tam giác (tam giác cân, có chiều cao nhỏ hơn 
cạnh đáy), măṭ cắt hình tròn. 
Hình 3. 3. Các dạng mặt cắt của cánh tay trộn luận án nghiên cứu 
3.2.3. Thiết kế cánh tay trộn và xác định diện tích cản chuyển động của cánh 
tay trộn theo các phương 
3.2.3.1. Thiết kế cánh tay trộn 
 Vật liệu chế tạo cánh tay trộn được chọn là thép C45 tôi cải thiện. Kết cấu của 
cánh tay trộn có cấu tạo gồm 1 đầu gắn với trục trộn, đầu còn lại gắn với bàn tay trộn. 
Theo [20], có thể coi cánh tay trộn là một dầm công son, có một đầu là ngàm và một 
đầu tự do. 
 61 
 Quá trình xác định giá trị của lực kẹt đá Fk, mô men uốn và lực cắt trên cánh 
tay trộn được tiến hành theo [13]. Kiểm tra lại mặt cắt của cánh tay trộn theo điều 
kiện bền và điều kiện chuyển vị được tiến hành theo [13], [20]. 
3.2.3.2. Xác định diện tích cản chuyển động của cánh tay trộn theo các phương 
 Diện tích cản chuyển động của cánh tay trộn được xác định theo phương ngang 
và phương đứng. Diện tích cản chuyển động theo phương nào được xác định bằng 
hình chiếu của cánh tay trộn theo phương đó. 
3.2.4. Xây dựng phần mềm tính toán các cánh tay trộn và xác định công suất 
tiêu thụ riêng của chúng trong quá trình làm việc 
 Luận án đã ứng dụng ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0 để xây dựng phần 
mềm tính toán các cánh tay trộn và xác định công suất tiêu thụ riêng của chúng trong 
quá trình làm việc. Sơ đồ thuật t