型砂處理機滾筒篩分機構(gòu)的設計圖紙

型砂處理機滾筒篩分機構(gòu)的設計圖紙,型砂,處理機,滾筒,篩分,機構(gòu),設計,圖紙 畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目：型砂處理機篩分機構(gòu)的設計 7 1.畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況） 1.1題目背景及研究意義： 本課題來源于現(xiàn)場實際,屬于工程設計。車間篩砂機是一種很常見的機械結(jié)構(gòu)，在自動化流水生產(chǎn)線上有著廣闊的用途和作用，在石油工業(yè)和自動進給的輸送系統(tǒng)中都有很好的運用，特別是在一些需要有間歇傳動的進給機構(gòu)中，篩砂機承擔了相當一部分的工作任務，如自動化的包裝流水線上。通過該畢業(yè)能使學生將大學四年所學的知識能靈活的運用于實踐。對于一個工程的整體設計有了更好的理解。有助于形成工程化的思想,對以后的設計打下很好的基礎。 隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,多種類型的工件傳送機廣泛的運用于石油，化工，農(nóng)業(yè)，輕工和服務業(yè)等不同的行業(yè)的各種場合。同時在各種場合對不同的工況所使用的篩砂機也不盡相同，近年來由于篩砂機的應用范圍的擴大，品種的增多以及質(zhì)量的不斷提高，對加工設計篩砂機提出了更高的要求，特別是在一些大型的流水線上，篩砂機承擔了很重要的工作任務。這些篩砂機要求傳輸距離和速度，精度比較高。為了根據(jù)現(xiàn)實的需要，出于經(jīng)濟性和戰(zhàn)略方向的考慮，自行設計結(jié)構(gòu)簡單可靠，生產(chǎn)價格便宜的篩砂機。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，技術(shù)的進步，篩分機械廣泛應用于礦山、冶金、化工建材工業(yè)、筑路行業(yè)及環(huán)衛(wèi)行業(yè)中。無論是露天開采或者是經(jīng)過破碎的物料，或是其它某些工業(yè)產(chǎn)品所用的天然原料、人工原料，在未處理前常常是以大小不同的顆?；旌显谝黄鸬男问酱嬖?，有些物料甚至含有許多水分或其它有用或無用的介質(zhì)。為了正確合理的使用物料和滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。所以要對物料的篩分、分級、洗滌、脫介、脫水之用。篩分設備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣，關系到工藝效果的好環(huán)，生產(chǎn)效率的高低和能源節(jié)省的程度，從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益 。 1.2國內(nèi)外相關研究情況： 1.2.1篩分技術(shù)的國內(nèi)外的相關研究 篩分技術(shù)和振動篩分機械的發(fā)展口新月異，在不同時期有著不同的特點。初期篩分機械研究的特點是: a. 把彈性振動理論應用到篩分機械工程； b. 研究系統(tǒng)多簡化為單質(zhì)量單自由度或雙質(zhì)量雙自由度模型； c. 研究重點是使篩分機械如何更好地為生產(chǎn)工藝服務。 初期研究的成果主要是對篩分機械得出如下基本認識:篩分機械是由1個或2個慣性體和彈性體所組成的簡單質(zhì)量一彈性振動系統(tǒng)，在一定外激力作用下，篩機以一定的軌跡作穩(wěn)定的強迫振動，外激力主要由多個偏心質(zhì)量塊的離心力產(chǎn)生，偏心質(zhì)量矩的大小決定篩機的振幅大小，而振幅決定著篩機的大多工藝參數(shù)，根據(jù)不同的工藝參數(shù)，可設計出不同規(guī)格和品種的篩分機械。 隨著篩分工藝的更新，計算機技術(shù)的發(fā)展，測試手段及檢測儀器的改進和振動理論研究的加深，篩分技術(shù)研究進入了新的階段。 目前篩分技術(shù)的特點可歸納為以下幾個方面: （1）機械振動基礎理論研究與應用迅速發(fā)展 主要體現(xiàn)在以下幾個方面: a.固有模態(tài)理論的應用； b.復模態(tài)理論的應用； c.狀態(tài)空間法的應用； d.原坐標分析法的創(chuàng)立和應用； e. 非線性篩機振動的計算方法得到發(fā)展； （2）振動系統(tǒng)的力學模型口益完善 振動機械的運動分析，以其力學簡化模型為基礎，簡化模型是否符合振動系統(tǒng)的實際運動狀態(tài)，將決定理論推導結(jié)果是否正確。我國自己設計和制造了定向振動的雙質(zhì)量燒結(jié)熱礦振動篩并在各燒結(jié)廠廣泛使用，但是關于雙質(zhì)量熱礦振動篩運動的理論分析和運動參數(shù)的設計計算方法還不夠完善，仍然需作進一步深入探討。過去，采用二質(zhì)量二自由度計算簡圖，它以假定振動方向和激振力方向重合為前提，先求出垂直方向的振幅分量，然后按激振力方向計算振幅總量，以此計算其它一系列設計參數(shù)。但是，理論分析和現(xiàn)場測試結(jié)果充分表明:篩箱及減振架的振動方向與激振力方向是不重合的，有一夾角，其原因是彈簧的橫向剛性系數(shù)與軸向剛性系數(shù)不等值，因此，雙質(zhì)量振動篩應采用二質(zhì)量四自由度力學模型進行計算，可以得出更加精確的結(jié)果。隨著生產(chǎn)實踐的不斷探索，人們對擺動對篩機影響的認識口益加深，當篩機出現(xiàn)縱向擺動或橫向擺動時，篩箱各部位的振幅、振動方向角以及拋擲指數(shù)就會發(fā)生變化，物料在篩面上的不同部位就會有不同的平均速度，因而在篩面上可能會出現(xiàn)篩箱兩端或兩側(cè)料層厚度不均，局部物料拋不起來，甚至不走料，處理量達不到設計值，篩分效率下降。另外現(xiàn)場實測表明:篩機在擺動方向的固有頻率比水平方向和垂直方向的固有頻率都大，如果設計時沒考慮激振頻率應遠大于擺動方向的固有頻率這一因素，就有可能出現(xiàn)因擺動諧振，使側(cè)板出現(xiàn)裂紋或扭曲，造成篩機過早失效的現(xiàn)象，在此情況下，二質(zhì)量四自由度的力學模型顯然不夠，于是當考慮縱向擺動時，出現(xiàn)了二質(zhì)量六自由度的力學模型。當需要考慮橫向擺動時，二質(zhì)量八自由度的力學模型就應運而生了。 （3）理想運動軌跡振動篩的研究 一般普通振動篩篩面上物料厚度從入料端到出料端是遞減的，若整個篩面的振動速度和振動加速度都一致，則物料沿篩面長度方向上形成三個透篩區(qū)域:出口段，流量低，粗顆粒多，細顆粒少;中間段，流量高，料層薄，這是透篩的主要區(qū)域;入口段，料層厚，顆粒透篩受到嚴重阻礙，篩面利用效率低，沒有充分利用該段篩面的作用。起初的等厚篩是將篩面沿長度方向分成幾段，各段采用不同的激振裝置，以使物料沿篩面長度方向上厚度一致。但若采用這種做法將造成以下兩個問題:一是同一臺篩機可能需要兩套或兩套以上的驅(qū)動裝置;二是采用改變各段篩面傾角的辦法也只能保證某一段的物料的厚度高于另一段物料的厚度，但在同一段篩面內(nèi)仍是入料端的厚度大于出料端的厚度。因而只能稱為整體上等厚，局部上仍然是非等厚的，而且等厚篩的各段篩面傾角也只能通過實驗或類比的方法確定，缺少理論指導。以提高各區(qū)段的篩分效率和整個篩機生產(chǎn)率為目標，尋找一種以理想運動方式為基礎的新型篩分機械成為篩分設備發(fā)展的一個方向，較為理想的篩面運動方式應為:篩面入料端垂直方向上的振幅應大于出料端的垂直方向上的振幅;沿篩面長度方向上，從入料端開始，物料運動速度應為遞減，在此理想情況下，可以創(chuàng)造良好的透篩環(huán)境。但其需利用計算機輔助設計和仿真技術(shù)，設計小型該類篩機，作進一步的深入研究。 （4）隔振技術(shù)不斷更新 （5）工藝、機械、電氣和潤滑優(yōu)化組合 （6）自同步理論進一步探索 由于越來越多的篩機設備應用自同步技術(shù)，自同步理論逐步為人們接受和認識。自同步理論表明用兩臺感應電動機分別驅(qū)動兩套激振系統(tǒng)，可產(chǎn)生同步運轉(zhuǎn)，從而可以取消齒輪傳動的同步器，應用振動阻矩法或哈密頓原理可以求出實現(xiàn)振動同步傳動的同步性判據(jù)和穩(wěn)定性判據(jù)，并可確定同步振動時篩機運動狀態(tài)。 自同步理論研究新的成果認為當兩臺電動機的轉(zhuǎn)速W1/W2=1, 2, 3 .. .，也會出現(xiàn)高次諧波同步運轉(zhuǎn)，同樣利用振動阻矩法或哈密爾頓原理可求出實現(xiàn)振動狀態(tài)同步傳動的同步性判據(jù)和穩(wěn)定性判據(jù)，并可確定同步振動時篩機運動狀態(tài)。高次諧波同步振動還處在理論研究和實踐探索階段，理論分析表明:該理論特別適用于非線性振動機，因為采用高次諧波同步可以使振動機體的位移具有高次諧波成分，這個成分對于改善非線性振動機的工作性能，提高它的工藝指標是非常有益的。 1.2.2篩分機械國內(nèi)外相關研究 振動篩的發(fā)展經(jīng)歷了一個由“簡單一復雜一簡單”的發(fā)展過程。四十年代以前使用的振動篩其結(jié)構(gòu)都是慣性振動篩，五十年代發(fā)展了共振機構(gòu)，六十年代又回到了慣性振動機構(gòu)，1978年瑞典Firma-Morgardshammer A B公司首先成功研制了自同步振動篩，八十年代篩分設備在向大型化、標準化、通用化、系列化發(fā)展的同時，產(chǎn)品向多級發(fā)展:如德國KRUPP公司和STAHIBAV公司都成功研制了雙傾角的振動篩分設備，德國篩分技術(shù)公司SIEBCHNIK發(fā)展了面積為50平方米的直線振動篩;美國REXNORO工程公司新研制了DFF 11型雙頻率篩，它采用了不同速度的激振器;口本東海株式會社和RXR公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉(zhuǎn)運動和旋回運動結(jié)合起來，對細料分級特別有效，英國煤管局為解決從濕煤中篩分出細粒末煤，研制了旋流篩。 我國的振動機械經(jīng)歷了從仿制到自行設計階段，剛開始階段仿制了前蘇聯(lián)的IYII系列圓振動篩、 BKT -OMK型搖動篩;波蘭的WK-15圓振動篩、CJM-21型搖動篩和WP1 , WP2型吊式直線振動篩。六十至七十年代初研究較多的是共振篩，1969年我國30平方米共振篩投產(chǎn)試運行，能基本滿足生產(chǎn)要求，但存在篩箱橫梁斷裂，支撐彈簧易壞等問題。1976年國內(nèi)一些部門和廠家開始試驗和研究振動篩的自同步性能。一機部大型振動篩設計組在邯鄲選礦廠將原有的單電機驅(qū)動強迫聯(lián)接直線振動篩改進為雙電機無強迫聯(lián)接到直線振動篩，開創(chuàng)了我國自同步振動篩使用的先河。自80年代，我國篩分機的發(fā)展進入了一個新的發(fā)展階段。成功研制了振動概率篩系列、旋轉(zhuǎn)概率篩系列，完成了箱式激振器等厚篩系列、自同步重型等厚篩系列、重型冷熱礦篩系列、馳張篩系列、螺旋三段篩的研究，粉料直線振動篩、琴弦振動篩、旋流振動篩、立式圓通筒篩的研制也取得成功。 2.主要研究內(nèi)容、擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1主要設計內(nèi)容： （1）型砂處理機篩分機構(gòu)總體方案設計 ； （2）型砂處理機篩分機構(gòu)傳動方案設計； （3）型砂處理機篩分機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計； （4）型砂處理機篩分機構(gòu)的計算校核。 2.2研究方案： 通過物理功能分解功能元得到的結(jié)果如表1所示。 表1 型砂處理機篩分機構(gòu)的低層形態(tài)學矩陣 分 功 能 解 分 功 能 1 2 3 4 執(zhí)行機構(gòu) 振動篩 滾筒篩 氣流篩 固定篩 傳動機構(gòu) V帶傳動 蝸輪傳動 連桿傳動 絲杠傳動 驅(qū)動機構(gòu) 步進電機 直流電動機 交流電動機 液壓機 激振器機構(gòu) 電動式 電磁式 電液式 （1）可能組合方案N=4 X 4 X 4 X 3=192 （2）執(zhí)行機構(gòu)：根據(jù)型砂中含有的雜質(zhì)選擇振動篩、滾筒篩。 （3）傳動機構(gòu)：由于經(jīng)濟條件和工作條件選擇v帶傳動、連桿傳動。 （4）驅(qū)動機構(gòu)：根據(jù)現(xiàn)實的供能方式選擇交流電動機、直流電動機。 （5）激振器機構(gòu)：常用的激振器有電動式、電磁式和電液式 方案一：執(zhí)行機構(gòu)選擇振動篩，傳動機構(gòu)選擇齒輪傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電動機。激振器機構(gòu)選擇電動機。（如圖1.1） 優(yōu)點：振動篩設計簡單、功能可靠。齒輪運動精確。交流電動機運用廣泛。 缺點：齒輪造價高，有嚴格的中心距限制。 l.篩體；2.篩網(wǎng)；3.彈簧組；4.基座；5.偏心激振器；6.下料口。 圖1.1 振動篩結(jié)構(gòu)簡圖 方案二：執(zhí)行機構(gòu)選擇滾筒篩，傳動機構(gòu)選擇連桿傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電動機。激振器機構(gòu)選擇電動機（如圖1.2） 優(yōu)點：滾筒篩的執(zhí)行效率高、功能可靠。連桿機構(gòu)運動簡單易于實現(xiàn)。交流電動機運用廣泛。 缺點：連桿機構(gòu)運動非勻速運動，滾筒篩設計復雜。 1. 軸承座;2.進料口;3.滾筒;4.減速機;5.電機;6.出料口;7.篩下物料收集器 圖1.2 滾筒篩工作原理圖 3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 3.1重點 本設計是由激振器，參考圓振動篩的相關參數(shù)，初步確定凸輪軸的轉(zhuǎn)速，從而確定線速度、篩箱的大小、篩網(wǎng)的孔徑等相關數(shù)據(jù)。在保證生產(chǎn)率和篩分粒度的前提下完成總體結(jié)構(gòu)的設計，然后根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，從而確定本設計的篩分機各個主要零部件的設計。 3.2難點 難點主要包括振動工藝參數(shù)的計算、激振器位置的選擇、激振形式的選型和篩分機構(gòu)機構(gòu)的選擇等其中最重要的就是動力學分析和參數(shù)計算。 3.3期已開展工作 在撰寫開題報告之前已在圖書館等查閱了大量關于鑄造型砂方面的書籍、期刊和手冊，查詢到一些篩分機及其零部件的圖片和文字等信息。前期工作我們初步設計的方案有：方案一：執(zhí)行機構(gòu)選擇振動篩，傳動機構(gòu)選擇齒輪傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電動機。方案二：執(zhí)行機構(gòu)選擇滾筒篩，傳動機構(gòu)選擇連桿傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電動機。這兩種方案我們優(yōu)選的是方案一，因為其振動篩設計簡單、功能可靠。齒輪運動精確。交流電動機運用廣泛。通過進行了這些前期工作，使我對篩分機的結(jié)構(gòu)和工作原理都有了進一步的了解和認識，相信能比較成功地完成這次畢業(yè)設計。 4.完成本課題的工作方案及進度計劃（按次填寫） 4.1工作方案 前期優(yōu)選方案： 振動篩砂機是一種實現(xiàn)往復傳送的機械，電動機通過傳動裝置，驅(qū)動滑架往復移動工件，行程時滑架上的推爪推動工件前進一個步長，當滑架返回時，由于推爪與軸間裝有扭簧，推爪得以從工件底面滑過，工件保持不動，當滑架再次向前推進時，已復位，往返推動工件前移。 設計意義：振動篩砂機在自動化流水線上的充分運用能提高工廠的生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度，為實現(xiàn)車間無人化提供了可靠的條件。 4.2進度計劃 （1）接受設計任務，查閱相關資料，了解課題的背景和發(fā)展狀況，1－2周； （2）了解學習常用篩分機械設計的基礎知識，初步原理方案的提出，3 周； （3）型砂處理機篩分機構(gòu)原理方案的優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案，4周； （4）型砂處理機篩分機構(gòu)傳動方案的優(yōu)化及其設計，5－6周 ； （5）型砂處理機篩分機構(gòu)的計算、校核， 7－8周； （6）型砂處理機輔助吹塵機構(gòu)的設計，9－10周； （7）繪制相關設計的零件圖和裝配圖，11－12周； （8）撰寫畢業(yè)論文，12－14周 ； （9）準備答辯，15周。 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領導： 年 月 日 參考文獻 [1] 段志善,郭寶良. 我國振動篩分設備的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 礦山機械. 2009(04) [2] 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