【JX16-09】竹片分选提升机设计(二维+三维+论文)
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JX16-09
【JX16-09】竹片分选提升机设计二维+三维+论文
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文献综述提升机1 概述提升机是通过把我们所要运输的物体从原有的高度运输到指定高度的大型机械设备。日常生活中,我们乘坐的电梯,天车,使用的卷扬机,稳车,吊车,启闭机等都可以被称做提升机。我们把提升机所要提升的对象,提升机的运动形式和功能进行划分,可以把提升机分为多功能梯升级,斗式提升机,HL型环链机,NE系列板链机,DZC振动机,液压机,矿井提升机。根据提升路径的不同,提升机可以在竖直方向大倾角方向运输物品。一般提升机的提升角度倾角要小于20度,超过20度它的提升能力会受到限制。可以通过改进,使提升机能够有更大的输送角。采用提升机能我们能接受的的水平距离内将物料提升到我们期望的高度处。一般提升机结构是由首尾相连的胶带或链条,承载构件(如料斗,托架等),提升机的上端驱动装置,提升机的下端张紧装置,提升机支撑框架或箱件等组成。我们一般用斗式提升机或者袋式提升机运来提升粉状或颗粒状的物品,用托架提升机提升成品物件。1.1 电梯的定义电梯是日常生活中我们最常遇到的提升机,它的提升路径是在垂直方向,因此被称为垂直升降机。电梯的动力主要由电动机来提供。承载构件为箱体,用于运输货物或者常规的楼层之间的乘人用途。或者台阶式的自动扶梯。在机场上运用比较多的水平的自动人行道。 垂直升降机 台阶式自动扶梯 1.2 卷扬机的定义 卷扬机也是日常生活中我们比较常用的小型提升机,它是通过卷筒缠绕钢丝绳或者链条的型式达到提升目的。卷扬机的提升方式有多种,可以垂直提升,水平提升,也可以倾斜提升。市面上主要有手动卷扬机,电动卷扬机,液压卷扬机三种卷扬机。一般我们运用比较广泛的是电动卷扬机。卷扬机优点有,操作简单,牵引绕绳量大,摆放处理方便。所以被多数应用于建筑行业,矿山行业,码头,水利工程的行业的物料提升和平拖。 卷扬机 2.1斗式提升机的定义 图1 斗式提升机 斗式提升机是提升机的一种,它的承载构件是由一系列的料斗组成,可以满足在垂直方向上或者有很大倾角的斜面上运输物品,它的运输物品多是粉末状或者颗粒状的物料。它的应用非常广泛,在建筑行业,食品加工行业,矿山运输,机械加工行业都有广泛的应用。近几年随着我们对斗式提升机的研发,改进,斗式提升机的应用得到更好,更大的拓展。2.2斗式提升机的简介斗式提升机可以用来提升经过破碎机破碎的块粒状物料也可以用来提升粉状物料。斗式提升机有很多种的分类方式,我们姑且按装载方式不一样,可以将斗式提升机分为掏取式斗式提升机和流入式斗式提升机,按斗式提升机卸载方式不一样,又可以将斗式提升机分为离心式斗式提升机和重力式斗式提升机。 离心重力式斗式提升机;按提升机牵引构件种类的不同,我们可以把它分为两种,带式和链式。其中链式有板链和环链;按提升机的料斗外型不同,可分为浅斗式,深斗式,有导向边式料斗三种。按提升机安装方式提升路径不同,可分为垂直式斗式提升机,可倾斜式斗式提升机。 离心式斗式提升机,料斗的转动速度比较快,因此比较适合运送细小颗粒的物块,或者粉末状的物料。重力式斗式提升机,提升的物体质量会相对较大,比较适合提升块状的物料,石灰石或煤炭之类的物体。胶带式斗式提升机,由于胶带对温度的要求比环链式和板链式相对较高。因此物料的温度有严格把控。普通胶带,提升物品的温度不得超过60度,对于耐热材料的胶带,提升物品的温度则不能超过120度。板链式斗式提升机,适用于提升质量比较大的物体。用于螺旋提升机比较多,由于提升物体的自重,铰接接头处往往比较容易损坏。环链式斗式提升机,链条普遍用铸铁或是钢制材料比较多,因此自重比较大。链条的长度和尺寸,根据提升机的提升高度和路径进行合理的取材和设计。 2.3主要结构斗式提升机的组成部件,我们可以把他分为提升机的头部部件,中央机壳,下部部件,链条和料斗。其中提升机头部部件是由提升机顶部机壳,主动轴,减速机,连轴器和电机共同组成。中央机壳是根据实际我们需要的提升高度和提升路径,配置一定数量和规格的中央机壳进行组装而成。下部部件则是由提升机的底部机壳,从动轴部件和用于张紧链条的张紧装置组成。链条和料斗方面,链条我们大多使采用的是钢制材料的环链。料斗用螺母定在链条的接头上。根据斗式提升机的高度不同,配置相应数量的链条,接头,及料斗。2.4运动形式我们把物料放到底部的料斗中,料斗随着链轮转动,链条会把料斗提升到斗式提升机的顶部,然后料斗会绕着链轮向下翻转,料斗中的物料会被倒入我们预先设计好的接受槽内。3提升机的国内外研究现状3.1提升机的发展现状国内提升机的现在状态与将要发展的趋势(1) 交流拖动方式 目前我国90%的提升机采用交流提升方式,提升机有两种类型,一种是单链,一种是多链。但都采用改变转差率的调速方法,调速的经济性差。(2) 直流拖动方式 我国提升机采用直流拖动方式有两种系统:直流发电机直流电动机机组(FD);晶闸管直流电动机(SCRD)系统。国内斗式提升机的现状和发展趋势 国内应用比较广泛的是胶带式斗式提升机和环链式斗式提升机。因此这两种斗式提升机在国内的开发运用比较广泛,技术水平也有较大的发展。虽然这两种提升机在国内研发利用比较好,但由于长期以来技术水平的落后,和国内一些使用情况的制约。斗式提升机的配套件一直以来都存在一些问题,从而制约了斗式提升机的发展和应用。主要问题如下:(1) 配套用减速器方面 减速器设计性能指标先进,但因为原材料,制造水平,加工工艺等方面的原因。使减速器在实际使用中寿命,可靠性,技术性能,和噪声等与设计指标之间存在一定差距,在产品应用时,系统调试时需要做出较大调整,使斗式提升机性能不断下降。 (2)圆环链及联接环钩 因为斗式提升机在我们使用过程中链环钩受力状态相对复杂,对结构及相应的加工工艺有很高的要求,但因国内技术水平等某些条件限制,无法满足这种要求。斗式提升机的实际使用效率存在严重不足。 (3)牵引胶带胶带式提升机的胶带在使用过程中往往比较容易损坏,因为它属于易损件,或是不小心跑偏,断裂。造成不断的维修,产品的生产效率更不上等一系列问题。 发展趋势: 首先我们需要开发研制链条或胶带,使牵引件的质量得到一定的保障。然后安装合理合规的驱动系统,做到经济保障。有一定经济条件的话,设置相应的安全检测装置,检测生产过程中的一系列问题。设计斗式提升机的外型做到简单,经济,合理。降低制造成本。材料方面增强提升机的刚性和稳定性。根据我们实际提升高度,设计合理的牵引件的长度。设置自动张紧装置,防止牵引件的宽松脱落。国内液压提升机当前存在的问题1.乘坐舒适性不够2.控制精度不高国内液压提升机的改进方向 1.更加注重安全性2.更加注重系统的控制和自动化3.更加注重液压提升机性能的微小处优化国外矿井提升机的现状 (1)晶闸管电动机 在交流电还没有得到有效的开发的前提之下,大部分发达国家已经开始使用直流电动机取代之前的交流电动机,用的就是这种晶闸管电动机,而且把减速器也省去了,使系统大为简化。(2)交流变频提升系统 在晶闸管电动机逐步开发日趋成熟的情况下,但其功率仍然较低,在电网中做了很多无用功,能量损耗,提升容量越大,问题越突出。从80年代初之后,交流供电得到很好的开发利用,之后被用于大型提升机,效果斐然,成绩相当不错。(3) 微机控制在提升机上的应用在提升机的发展历程中,人们越来越注重提升机的提升精确度。此时微机控制也得到良好的开发,因此人们把微机运用到提升机中。很好的提高的提升机的精确度。微机最先被运用到矿井提升机中,因为矿井提升机对精确度要求相对较高。微机很好的解决了这个问题。 1)提升工艺过程微机控制 在交流变频装置里面,微机得到广泛的推广。由于微机巧妙,灵活,很好的控制监控整个安全生产过程。而且便于发现生产过程的问题和漏洞。这是我们用模拟实验所不能得到的结果。 2)提升行程控制 提升机对预定提升位置的要求非常严格。而微机很好的解决了提升行程控制这个问题,大大提高了提升机提升位置的精确度。从而大大提高系统可靠性。 3)提升过程监视 各主要设备运行状态监视 4.斗式提升机主要参数计算方法 4.1生产率的计算 (1)式中:Q为生产率,t/h;V0为料斗容积,L;a为料斗间距,m;为提升速度,m/s;g为重力加速度,g=9.8m/s2;为物料的堆积密度,kg/m3;为料斗的充填系数。填充系数最大一般取0.8左右。平均的实际生产率即 (2)式中:K为供料不均匀系数,取K=1.21.6。4.2料斗的计算在斗式提升机选型设计时,可根据不同规格、型号斗式提升机的特性表,查到斗式提升机的输送量(生产率)、料斗容积及料斗间距,所以不需要进行料斗的计算。料斗容积V0为 (3)式中:料斗间距a通常是给定的。对浅料斗和深料斗对有导向边料斗式中:h为料斗的高度,mm。4.3驱动功率的计算垂直斗式提升机驱动轴功率为 (4)式中:F为驱动轴上的圆周力,N。轴功率的计算方程式: (5)式中为提升高度,m;K1、K2为系数。于是,所需的驱动电动机功率P为 (6)式中:为减速机传动效率,=0.940.95;为带或链传动效率,对带传动一般=0.96,链传动=0.93;K是和高度有关的功率系数,当H10m时,K=1.45;10mH20m时,K=1.15,4.本课题主要的几个设计结构本次研究的课题是竹片分选提升机的结构设计,主要有提升路径,料斗上的设计,传动链的宽度,小时运量和运行速度,卸载方式。4.1竹片分选提升机的提升路径(1) 根据实际情况,选择提升机最好的安装方式,提升机的提升倾角。(2) 根据实际我们需要的提升高度,选择最短的提升路径。减小牵引件的长度。4.2竹片分选提升机料斗上的设计一般斗式提升机的料斗有,相对较深的料斗,浅一点的料斗,和有导向边保护的料斗。见图2 (1)由于要设计运送竹片的料斗,在保证能正常提升的情况下,料斗的外形轮廓可以适当节俭,降低制造成本。 (2)料斗的外形设计不阻碍生产的正常运行,料斗和链条,链轮不会发生碰撞干涉。 (3)在实际生产过程中,料斗形状设计要能使竹片不容易从料斗上掉下来。 图 24.3传送链的宽度,小时运量和运行速度。 (1)传送带或传送链的宽度B比料斗b大4050mm。 (2)小时运量A1000t/m。 (3)运行速度v=0.42m/s。 4.4 卸载方式。卸载方式有离心式,离心重力式,重力式。见图35.总结通过这段时间的学习,对不同种类的提升机有了相应的了解。提升机通过很好的设计,改进,可以大大的节约我们工作内容,和工作时间。文献综述里面包含了,提升机的简介,国内外的发展研究,相应提升机的运动形式,工作状态和工作内容。为我之后的设计提供了有力的帮助。在翻阅有关书籍和相应的提升机的学术论文和期刊,了解了提升机的更多的功能和用途,特别是斗式提升机的发展,设计,包括它的结构,提升路径,卸料方式,料斗的设计。都有不同的认识,为我之后的课题设计提供强有力的基础铺垫。6.参考文献1 封文阁,侯广州起重运输机械M北京:中国工业出版 社,1966.2 魏新义.斗式提升机深型箕斗设计之浅见 J.武汉: 粮食与饲料工业, 1995.3 张家宁.我国斗式提升机的技术现状及发展趋势 J.北京: 起重运输机械, 1997.4 徐灏.机械设计手册M .北京: 机械工业出版社, 1991.5 胡世光,陈鹤峥。板料冷压成形原理(修订版)北京:国防工业出版社,1989.6 梁炳文,胡世光。板料成形塑性理论(北京)机械工业出版社,1987.7 中川威雄,阿部帮雄,等著,郭青山,杨友志,等译。板料冲压加工,天津科学技术出版社,1982.8 徐刚,鲁洁,黄才元。金属板材冲压成形技术与装备的现状与发展,锻压装备及控制技术,2004,(4).9 胡宗武, 徐履冰, 石来德主编. 非标准机械设备设计手册M北京: 机械工业出版杜, 2003.10 运输机械设计选用手册编辑委员会编.运输机械设计选用手册M北京: 化学工业出版社, 1 999.11 机械工程师手册编辑委员会编. 机械工程师手册( 第二版) M. 北京: 机械工业出版社, 2001.12 王鹰主编. 连续输送机械设计手册M. 北京: 中国铁道出版社, 2001.13罗又新主编 . 起重运输机械M. 北京: 冶金工业出版社, 1993 .14 许诩鸣.斗式提升机的选型及主要参数确定J上海应用技术学院学报,2004.15 董涛,刘红. 斗式提升机的设计与应用J. 装备制造技术,2011.16邱磊. 基于WEB 的带式(链式)斗式提升机设计D. 太原:太原科 技大学,2011.开题报告竹片分选提升机的设计与建模1.选题的背景和意义竹片分选提升机是根据斗式提升机研制,用于竹片的提升,提升后根据实际需要选取合适的提升机的卸载方式,然后根据竹片的颜色进行分类,筛选过滤掉劣质竹片的工艺过程。根据各式提升机的功能和设计用途,选择斗式提升机为竹片分选最佳的提升方案。然后对普通现有的斗式提升机进行改进,以至于更好的达到提升竹片的目的。1.1选题背景 图3 带式斗式提升机和链式斗式提升机 我们比较多的选用斗式提升机来运送一些相对零散,小型,轻质的物件。在铸造和水泥行业中,按牵引形式可分为胶带型,圆环链HL型和板链PL型三大系列。铸造生产中广泛使用胶带式牵引机型,而水泥行业则多使用圆环链式机型。斗式提升机在垂直输送机械中是可靠,价廉的通用机械设备,但目前不少使用单位发现尚存在整机密封性差,整体刚度低,关键运动件使用寿命短,驱动装置可靠性差等问题。1.2 选题意义1) 斗式提升机用于输送动力的电机,一般一台电机足以提供。 2)斗式提升机生产过程中发现问题,能够很好的发现,监测。3)安装方面,斗式提升机相对占用的使用空间比减小。方便安装拆卸。 4)斗式提升机在牵引件方面,一般选择链条胶带。如果发生损坏,更换替代件市面上比较广泛。 5)斗式提升机有一定的发展历程,在技术方面有较大的突破。 6)最大的一个优点是,斗式提升机又是连续式提升机,用于提升物件的料斗一直在运转,不会像电梯,液压提升机之类的提升机一样需要等待时间,能够很好的提高工作效率。该课题最终的目的设计一台竹片分选提升机。2 设计内容2.1竹片分选提升机的设计和大致布局 图4竹片分选提升机的总体布局确定竹片分选提升机的总体布局时,主要由工艺要求决定,由工艺要求决定提升机的类型选择,安装方式,牵引构件型式,料斗的尺寸,物料的卸载方式。这就是可以确定各部件的相对运动和相对位置关系,竹片分选提升机总布局也就大体能确定下来了。确定时主要考虑两方面因素;一方面从竹片的提升考虑,要处理好料斗和竹片的装载,尽可能提高生产率;另一方面还要考虑竹片提升后的卸料方式,为后面竹片的分选做准备。为了防止竹片在提升过程中从料斗中跑出,设计了提升挡板。经过分析各种因素,考虑现在竹片分选提升机总布局,拟定总布局如图4所示2.2 料斗的设计 图5 有挡边的料斗因为我们要提升竹片,为了防止竹片从料斗上滑落,因此选择有挡边的料斗。该种物料在带条或链条上的安装是紧密相连的,没有间隔,即;为料斗与料斗的间隔;h为料斗后壁的高度。2.3提升路径的设计由于要尽可能的缩小占地面积,提升路径选取垂直提升。2.3.1传送链的宽度,小时运量和运行速度的设计。 (1)传送带或传送链的宽度B比料斗b大4050mm。 (2)小时运量A1000t/m。 (3)运行速度v=0.42m/s。2.4 卸载方式 图6竹片重力式卸载示意图因为,竹片的相对自重比较大,因此我们选择重力卸载的方式用来卸载竹片。见图6。3预期设计成果1)近段时间看了很多的国内外的关于提升机的学术论文和期刊,写下文献综述。2)完成竹片分选提升机的整体的结构设计和建模。3)了解常用的CAD设计软件,并能熟练运用一种CAD软件完成装配图和主要零件图。4)完成竹片分选提升机的提升分选设计并画出图纸。4设计工作进度计划本毕业设计的阶段划分与进度安排如下:第一阶段:第七学期第1214周(2015.12.32015.12.23),查阅文献和撰写文献综述初稿;第二阶段:第七学期第 1518周(2015.12.242015.1.20),修改并完成文献综述与外文翻译,撰写开题报告;第三阶段:第八学期第 1周(2016.2.252016.3.5),修改开题报告,开题报告答辩;第四阶段:第八学期第27周(2
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