毕业设计（论文）-室内工厂化养殖智能投料机器人自动上料装置设计.doc

2015 届本科生毕业论文 室内工厂化养殖智能投料机器人系统配套 设备-自动上料装置设计 Indoor factory farming intelligent feeding robor system and equipmentAutomatic feeding device design 学生姓名 所在专业机械设计制造及其自动化 所在班级 机制 1113 班 申请学位 指导教师职称教授 副指导教师职称 答辩时间年 月 日 目 录 目目 录录 设计总说明 .I INTRODUCTION.II 1绪论.1 1.1题目来源分析.1 1.2研究的目的和意义.1 1.3国内外发展及研究状况.1 1.4设计技术要求.1 2自动上料装置的总体设计.1 2.1工作原理.1 2.2设计技术要求.2 3关键部件的设计.2 3.1螺旋输送机.2 3.1.1螺旋输送机的类型.2 3.1.2设备的工作条件及相关数据.2 3.1.3传动方案的选择.2 3.1.4电动机的选择.2 3.1.4.1 选择电动机类型和机构形式.2 3.1.4.2 选择电动机的容量.2 3.1.4.3 确定电动机的转速.2 3.1.4.4 选择电动机型号.2 3.1.5确定传动装置的传动比、各级运动参数与动力参数.2 3.1.5.1 确定传动装置的传动比.2 3.1.5.2 计算各级运动参数与动力参数.2 3.1.6螺旋轴的设计.2 3.1.7螺旋叶片的设计.2 3.1.8进出料口横截面的设计.2 3.1.9主轴传动校核.2 3.1.10 减速器的选择.2 3.1.11 联轴器的选择.2 3.1.12 轴承的选择.2 3.1.13 螺旋输送机安装及维护.2 3.1.13.1 螺旋输送机安装技术条件.2 目 录 3.2料仓的设计.2 3.3传送带传送装置.2 3.4控制部分.2 3.4.1PLC 控制系统初步设计.2 3.4.2工艺流程图.2 3.4.3梯形图.2 4结束语.2 鸣 谢.3 参考文献.4 摘 要 I 设计总说明 传统的水产养殖自动化程度低、养殖环境差、劳动生产率低、缺乏规模效益等问 题，但随着工厂化养殖等现代水产养殖方式的产生，这些问题得到了很大程度的改善。 现代水产养殖的发展是国家养殖技术提升的一个表现，所以国内的养殖自动化设备的 发展势在必行。考虑到人工投料是其中占用人力成本最高的环节，使用自动化上料机 不仅能够减少人力劳动强度降低人工费用，而且会使得饲喂管理起来更科学合理，以 及避免人工饲喂过程中出现的浪费现象。因此对自动投料系统的相关配套装备进行研 究是非常有意义的。 本文就是对一室内工厂化养殖系统的自动上料装置进行了设计，其主要内容包括： 螺旋自动上料装置、带输送机上料装置和控制部分。螺旋自动上料装置是为了把饲料 运送到一个具有固定导轨的机器人投料机上。它通过感应传感器感知机器人的位置， 当机器人处在感应位置之后，电动机自动启动并带动螺旋轴和螺旋叶片，把物料输送 到指定位置；然后另外一个感应装置根据机器人储料的多少控制电机停止工作。而带 输送机则以螺旋机料仓为输送对象。根据料量的多少控制带输送电机的启动和停止。 系统的控制部分是通过 PLC 电路连接相关的感应器和电动机，使它们相互配合工作。 关键词：自动上料装置；颗粒状饲料；水产养殖；室内工厂化养殖； ABSTRACT II INTRODUCTION Traditional aquiculture automation degree is low, poor farming environment, low labor productivity, such problems as lack of economies of scale, but as factory farming and other modern ways of aquaculture, these problems are improved greatly.The development of modern aquaculture is an expression of the national aquaculture technology promotion, so the development of domestic aquaculture automation equipment is imperative.Considering the artificial feeding is one of the highest occupied the human cost, the use of automatic feeding machine can not only reduce human labor intensity lower labor cost, and makes feeding management more scientific and reasonable, and avoid waste phenomenon appeared in the process of artificial feeding.So the related equipment of form a complete set of automatic feeding system research makes sense. This article is to a domestic factory farming system designing automatic feeding device, and its main content includes: spiral automatic feeding device and belt conveyor feeding device.Spiral automatic feeding device to carry feed to a robot has a fixed guide rail feeding machine.It through the position of the mobile robot is inductive sensors, when the robot in its induction position, motor start automatically and drives the screw shaft and the helical blade, conveying to the specified location;Then another sensor based on what the loading robot control motor to stop working.While the belt conveyor for conveying screw machine bunker.According to how much control rate of belt conveyor motor start and stop. KEYWORDS: AUTOMATIC FEEDING; GRANULAR FEED; AQUACULTURE; FACTORY; 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 1 室内工厂化养殖智能投料机器人系统配套装备 自动上料装置设计 机械设计制造及其自动化，201111411325，谢应伦 指导教师：俞国燕教授 1绪论 1.1课题来源及选题依据 对于大型的工业化养殖，如果只是靠人工来上下料，不仅工人的劳动强度大，而 且工作效率也不高，不能满足实际的要求。如今许多水产强国，例如挪威、美国等国 已经成功开发应用系列化的自动上料系统来提高上料的效率，降低劳动强度。但是市 场上现有的简易上料和投料装置并不能满足高密度养殖的须求，特别是面向工厂化领 域的智能上料装置很多都还在研究阶段。因此，不管是从经济效益还是要达到发达国 家的先进养殖水平，推进工厂化水产养殖自动化发展是个必然趋势。而且自动上料设 备的运用还可以减少管理人员的劳动强度，节省人力使用，提高养殖的生产效率。 1.2课题研究的目的和意义 当前社会发展迅速，人们生活水品不断提高，人们对于海鲜食品，如鱼类的需求 量和质量要求也越来越高，而且许多发达国家在工厂化鱼类养殖方面的技术和管理水 平也比我国要好，要提高我国水产养殖市场的竞争力，就必须提高我国的养殖技术和 管理水平。而养殖场自动上料装置就是其中一项必不可缺的自动化养殖技术。为了摆 脱依靠劳动力去养殖的低下效率，自动化上料装置的发展必不可少。 1.3课题研究内容 本课题设计的是关于室内工厂化水产养殖的自动上料装置。用 Proe 来绘制三维图， CAD绘制二维图，使得这样的一个总体设计方案能够顺利完成,然后根据上料情况和工 作要达到的要求选择具有满足工作的功率的电动机、还要设计能够承受整体机器的力 的机架,输料管和螺旋轴设计，还有相关传感器和电机的选择，通过 PLC 设计工作电路 使传感器和电动机配合协调工作，即自动控制系统。主要目标是如何在感应后做出迅 速反应顺利把物料送上去。 本文主要做了如下工作： 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 2 在固定导轨上的投料机器人回到固定的取料位置，安装在该处的霍尔传感器就会 感应，螺旋定动机启动，带动螺旋轴和螺旋叶片，把饲料强制运输到机器人储料装置 内。当投料机器人储料仓达到接近料满的位置后，安装在该处的传感器感应，螺旋电 动机停止工作，上料结束。由于每天输送的料量很多，所以螺旋料仓很大，为了减轻 劳动强度，提高工作效率，安装一个传输带输送机送料到螺旋料仓。此处的带输送上 料是半自动上料。在螺旋料仓中有两个料位感应器。当处在不足的料位时，相应感应 器会感应并使得带输送电机启动，然后人工拆开袋装的饲料并倒到带输机漏斗中输送。 当料量接近满料位置时，相应感应器感应，带输送电机停止工作。则整个控制过程中， 通过 PLC 电路连接各个电机和相关感应器，使得它们相互配合工作。通过引用现有的 模型材料设备、材料设备设计用于满足要求； 1.4设计技术要求 为了满足实际生产的需要，经过调查，初步选择相关技术如下：它的上料方式是 通过螺旋器把所需运送的物料强制性地运送到所需装置中，根据文献查询，考虑到饲 料属于较为容易受潮的物质，为保证其不变质，料仓的存储空间不宜过大，通常设计 能够满足养殖鱼类一天的食用量就可以了，这样也便于科学地管理。 本文设计的自动上料装置参数如下： 粮仓的容量为 1000Kg/d； 螺旋装置送料的位置能够一次装下 40Kg； 输送速度为 0.525m/s。 2 自动上料装置总体设计 2.1自动上料装置简述 所谓自动上料装置，除了机械设计部分外，还有控制系统部分。控制系统是根据 生产的具体要求，即根据上料量和投喂量、投喂时间等进行自动控制，减少管理人员 的劳动强度，节省人力成本，提高养殖的生产效率。如今机械工程在其它相关的理论 学科已经有了很大的发展，使得优化依靠科学判断。 而对于养殖类饲喂的饲料一般是颗粒状或长条状。所以用到的运料结构通常是螺 旋传动类和气动流体传动类。此处选用螺旋传动类。 2.2工作原理 螺旋自动上料装置主要分为料斗、输料管道、螺旋轴、电动机及其 控制系统。如图 2-1 所示 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 3 图 2-1 室内工厂化养殖智能投料机器人系统配套装备-自动上料装置设计是由三菱作为 控制端面的控制系统。其大概的工作情况是通过电源模块来提供电量，从而使得传感 器与电动机之间相互配合工作。认真从螺旋自动上料装置的工作情况分析得知，该装 置的工作情况是靠电动机的转动来提供动力，从而通过减速器传动传到螺旋轴上。之 后，料仓上的饲料经过出料口进料到螺旋装置后被运送到出料口。螺旋自动上料装置 在出料口处利用霍尔传感器定位到补料点。当投料装置回到补料点位置时，霍尔传感 器感应并使电动机启动。当投料仓滿时，由阻旋式料位控制仪感应并使电动机停止工 作。 3关键部件设计 3.1螺旋输送机 倾斜螺旋输送机的倾斜范围通常在 15 度到 90 度之间； 其中，自动化螺旋管输料机的构造不怎么复杂，制造起来比较简单，所需材料一 般。采用单向减速电机，性能稳定，使用寿命长。螺旋饲料上料装备在近几年来的养 殖场中使用的逐渐普遍。它是把料仓中的粉粒或颗粒状原料直接自动输送至下料仓内。 接触物料的部分机构采用不锈钢制作，而电机、轴承、机架不是采用不锈钢制作。输 送过程中原料完全不受污染，不带入任何异物。 螺旋自动化上料装置安全方便，并可移动，如多台搅拌机使用同一种料，只需一 台上料机，免除人工加料的麻烦，使加料工作更安全、可靠。使输送机工作时不那么 容易松动，在输送机的前支座里面需要设置止推轴承，并且依靠双螺母附加单耳的止 动垫圈的连接达到压紧和防松的效果。 有前面可知输送机的倾斜角度一般在 15 到 90 度之间。对于功率相同，螺距和转 速也相同的输送机运输同种物料，从最好的生产率考虑，选择合适的倾斜角度对其有 很大的影响。综合以上的考虑，它的工作倾斜角度一般是 45 度。 3.1.2 设备初始选择的相关数据 根据工作的合理性和经济效益，初始设计这类型的输送机的工作寿命是 5 年，为 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 4 了可以让它工作过程中安全可靠，载荷运转要平稳，又由于它的旋转方向是单向性， 而且螺旋机工作的时候，它的螺旋轴转动速度不可以高于 5%的偏差。 （1）物料性质：颗粒状鱼类饲料，；(2)装置形式：；（3） 3 / t75 . 0 m 0 45 ；（4）。htQ/25mL6 3.1.3 选择适当的传输方式 机器一般由三部分组成。原动力电动机通电运转后通过传动装置把动力和运动传 送到工作部分。而且通过传动装置后，上料机的最终工作速度、转矩和运动方式都将 发生变化。通常情况下能够满足工作机的实际需求的传输方式，可以由不同形式的传 动机构以不同的组合形式和布置顺序构成。关于这个设计方案的整体动力传输方式， 如下图3-1所示： 图3-1传输方式 3.1.4 电动机的选择 3.1.4.1 选择电动机类型和结构形式 电动机有多种多样的类型，而且其区分方法形式也很多，通常根据使用的电流区 分。顾名思义，直流电动机就是使用直流电驱动，而且结构构造较复杂，价格也相对 较高，特别是维护起来也不方便，因此如果不是特别需要，通常是不采用这种类型电 动机的。 通过查找相关电动机的资料，这次的设计方案决定使用三相笼型异步电动机，而 且它必须是封闭式的结构，电压380V，Y型。 3.1.4.2 选择电动机容量 物料运行需要功率,空载运转所需功率, 以及由于倾斜引起的附加功率 H P N P st P 三个部分。即： 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 5 367 QLu PH 20 DL PN 367 sinQL Pst 则 stNH PPPP 5 2 Q KD 式中, 物料综合特性系数，由于是鱼类饲料，为颗粒状，故查找物料综合特 K 性系数表，取；为填充系数, 同样查找该表得， ；堆积密度， 0558 . 0 K 28. 0 ；倾斜修正系数，由表 3 取。 3 /75 . 0 mt55. 0 则，所以，所以由表1选择该机型是LS500；mmD477mmD500 则 KW QLu PH90 . 0 367 2 . 2625 367 KW DL PN15 . 0 20 6500 . 0 20 KW QL Pst29. 0 367 45sin625 367 sin 则 KWPPPP stNH 34 . 1 29 . 0 15 . 0 90 . 0 对于电动机驱动功率为： P Pd 式中,表示功率储备系数, 一般取为1.21.4；电动机传动效率, 0.9, 一般为了方便取0.9计算。 则KW P Pd94 . 1 9 . 0 34 . 1 3 . 1 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 6 3.1.4.3 确定电动机转速 螺旋输送机的螺旋轴工作转速： 式中物料的综合特性系数， A 查找相关资料取；螺旋叶片直径。 46AD min/05.65 005 . 0 46 max r D A n 即: max2 nn 式中, 螺旋轴的实际转速(r/min)。 2 n 传动比范围为，故电动机的转速为： 4010i min)/(2602 5 . 650)4010(05.65rn 3.1.4.4 选择电动机型号 由于而且 ， KWPd94 . 1 min)/(2602 5 . 650rn 故：轴径D：28mm 伸出长E：60mm 中心高H：100mm 由设计手册选择电动机的型号为：Y112M-6，其主要性能如下表格所示： 表4 Y132M-4电动机的主要性能 3.1.5 确定传动装置的传动比、各级运动参数与动力参数 3.1.5.1 确定传动装置的传动比 根据本章第一节中的计算数据：，以及运输量（等同于 mmD500 hQ/ t25 ） ，根据查找相关表格选用 LS500，名义主轴转速为的螺旋输送机，41.29 hm / 3 63 min/r D A n max 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 7 则传动装置的传动比。由蜗轮蜗杆一级减速器传动比范围为 15 min/63 min/940 r r i ，故符合条件。 4010i15i 3.1.5.2 计算各级运动参数与动力参数 为了使输送机工作的时候稳定运行，螺旋轴的转速合适，因此这次毕业设计所设 计的减速器是蜗轮蜗杆一级减速器，减速特性是:传动比大、结构非常紧凑,由于它是 线接触,而且承载力也相对较大,传动过程中稳定而且噪音很小；当蜗轮的导程角小于 齿轮间的当量摩擦角时，机械具有自锁性，即只能有蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带 动蜗杆，起到了安全保护作用。缺点是传动效率比较低，成本较高，蜗杆的轴向力较 大。 轴承及联轴器效率的概率值查机械设计手册得： 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 8 主轴 ： KWPP496 . 1 99 . 0 99 . 0 526 . 1 312 主 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 9 表 5 运动和动力参数计算 (KW)功率P 转矩 （Nm）T 轴名 输入 输出输入输出 转速 n (r/min ) 传动比 i 效率 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 10 电动机 1.9419.7194010.99 轴1 1.9261.90719.5719.37940 150.8 轴2 1.5261.511232.4 9 230.1 7 63 主轴 1.4961.481227.8 6 225.5 8 63 10.98 3.1.6 螺旋轴设计 螺旋轴分为实心管螺旋轴和空心管螺旋轴，在现实中采用空心管轴制造，使用容 易焊接低碳无缝钢管。 轴径与螺距之间有密切的联系，因为螺旋叶片的内升角是通过轴径和螺距同时决 定的。根据物料的运动分析,可知要保证物料的料槽中的轴向移动，螺旋轴径处的轴向 速度不能小于或等于 0，即螺旋内升角,又因为， 1 VP 2 2 ftan d S tan 要想得到合理的输送能力，螺距和轴径之间必须满足的条件之一是 (3.1) f dS 但是，通过大量实践与资料证明，对大多数的螺旋输送机来说，一般其螺旋体的 结构均能满足式(5.1)的要求，我所设计的螺旋输送机从前面可以知道，螺旋直径 D=500mm，这个直径大小是可以满足式(3.1)的，所以，在此次设计中，并不用验算此 项。 轴径与螺距的关系还应满足的第二个条件是螺旋轴径处的轴向速度要大于圆周 1 V 速度，及，经计算推理要满足下列公式： 2 V 21 VV (3.2) 1 1 fS d f 如果按照上面公式计算，则得出的轴径将会相当大，这样就会降低有效的输送截 面，从而使得输送机不仅结构粗大，而且会导致它的成本提高。经过全面考虑，螺旋 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 11 轴径和螺距应是输送功能与结构的综合考虑的因素。其实对于任何一个设计人员，设 计过程中除了考虑满足输送要求达到工作性能之外，还应该考虑怎样才能使它的结构 紧凑，根据螺旋输送机的填充系数相对较低这一情况，只要能够确保靠近叶片外侧的 物料的轴向速度达到较大的数值，也就是说轴向速度只要高于圆周速度就可以了。轴 径计算公式为： （3.3）Dd)35 . 0 2 . 0( 。得到螺旋轴直径为2 . 0,mm500系数取D mm1002 . 0dD 根据以上分析，螺旋轴还是用空心的合适，为了方便焊接，选取低碳无缝钢管是 最合适不过了。管轴直径是 100mm，管轴壁厚设置为 7.5mm，螺旋轴内壁直径是 85mm 3.1.7 螺旋叶片设计 图 3-7 螺旋叶片的类型 实体螺旋叶片是最常用的一种形式，是宜输送干燥的物料，而所要输送的物料是 水泥，属于粉状物料，其粘度等物理性质可以不计，所以选用实体式螺旋叶片。 叶片具有向左方向旋转和向右方向旋转两种。如下图 3-8： 图 3-8螺旋输送机的卸料方式 螺旋叶片的相关系数 （1）螺旋直径与螺距: 从上面的计算已经得知螺旋的直径和螺距，这里不再一一叙述。即 D=500mm， 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 12 S=500mm。此处仅在螺距方面做部分补充和解析。 螺距对于整个螺旋结构来说有着决定性的作用。螺距不仅影响螺丝提升的角度,它 们也影响物料运行的滑移面。从而影响了输送机送料的整个过程。当 Q 和 D 都保持不 变时，螺距一旦发生变化，运动着的物料所在的滑移面也就会跟着改变，于是就会使 得物料运动的速度在分布上发生变化。一开始的时候就对螺旋面上的物料进行了受力 的分析，则螺旋面对颗粒的轴向力为： 轴 P (3.4) cos()cos()PPP 轴 只有当，才能满足，因为处的最大，最小，那么P 2 2 0 轴 P 2 min d r 轴 P 许用螺距要用到下面的公式来求解: (3.5) max tan() 2 Sd 除了满足上面的条件之外，还要知道物料运动得速度及其所有分量的在分布上是 否合理，也就是说物料的轴向传动速度要达到一个较大的合理范围，而且轴上各部分 的速度都不可以低于圆周速度。螺旋升角: 螺旋升： (3.6) arctan S d 根据上面公式得知，如果计算的是螺旋内升角，则 d 取值的大小等同于螺旋轴直 径 d；如果计算的是螺旋外升角，那么 d 取值的大小就等同于螺旋直径 D，那么当计算 到螺旋叶片中间的升角的情况时，d 取值的大小按公式来计算，这样的话公式就 2 Dd 变成了： 0 15.23 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 13 （2）接下来就是螺旋叶片怎样合理的下料: 其实螺旋叶片制造方法并不复杂，它是用范围在 1.54.0mm 左右厚度的薄钢板通 过冲压或剪切来使其成为带有缺口的圆环，然后把带有缺口的圆环拉制成一个螺距的 叶片，最后就是把那些拉制成一个螺距的叶片用焊接或铆的方法固定在螺旋轴上，使 其最终成为完整的螺旋叶片。 下面是叶片的展开图：3-9 如下： 图 3-9 螺旋叶片展开图 根据该图，圆环的下料尺寸就用下面的公式来进行相关计算： 通过计算可以得到： mm 7 . 1647500500 2 2 2 2 SDL 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 14 mm50.590500100 2 2 2 2 Sdl 将以上算得的参数带入公式(4.8)、(4.9)和(4.10)得： mm lL dDL R68.311 50.590 7 . 16472 100500 7 . 1647 2 mm lL dDl r68.111 50.590 7 . 16472 10050050.590 2 95.56360 68.3112 7 . 164768.3112 360 2 2 R LR 某节螺旋体部分如图 3-10： 图 3-10 螺旋体 3.1.8 进出料口尺寸计算 进出料口横截面的相关情况和结果 由于这次设计的 Q 是 25t/h，它的物料容积是 0.8t/m3，那么物料轴向输送速 度 v 就根据以下公式求解：v=l*n/60=500*10-3*63/60=0.525m/s;所以截面积为 s=31.25/(0.525*3600)=0.0165m2;那么进出料口横截面 要大于 0.0165m2,即 r73mm,传动功率 p0=1.34kw； 3.1.9 主轴传动的校核 （1）计算主轴所受的弯矩 螺旋输送机输送的物料在机壳内是以稳定的速度运输的，那么主轴所受到的压力 计算和分析，可以把物料在机壳接近处于静止状态，而且物料围绕主轴旋转的时候会 出现离心运动现象，壳体对物料还有摩擦力的作用，把所有在壳体里的物料的自重全 部都加载在主轴上统一进行计算和分析，而且，分析过程中还应该包括主轴和叶片本 身的重量。本次设计主轴的全长为 6m。 其中 G=G1+G2, G1 为壳体中装满物料的重量，G2 为主轴的自重 G1=0.8*1000*0.6*（0.15*0.27+0.5*3.14*0.135-3.14*0.0375*0.0375） *9.8=6336.288N G2=7.8*1000*3.14*(0.03752-0.03152)*6+20*3.14*(0.083752- 0.042)*0.006*9.38=2028N 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 15 G=8364.228N 3.1.10 减速器的选择 经过前面的一番分析和计算，知道这次设计的螺旋轴的工作转速为 63r/min，驱动 螺旋轴的电动机转速为 1140r/min，所选用的减速器的减速比为 i=15,输出轴的功率为 1.511kw,转矩为 230.17N.m;查找减速机的型号，选择一级蜗轮蜗杆减速机 TRF48-SK 系列，该减速机的输入功率为 0.185.5kw，传动比为 3.83176.88；许用转矩为 300N.m。 3.1.11 轴承的选择 因为此次设计的螺旋机的主轴的轴径是 100mm，内径是 85mm，减速器是把电动机 高速传来的速度经过减速把动力传输到主轴，然后用螺柱把它们固定连接起来。由于 头部和尾部不仅会受到较大的轴向力，而且还会受到相对较大的轴向力，因此在头部 选用两个背靠背的圆锥滚子轴承，至于尾部则选择双列调心球轴承更为合适。那么关 于圆锥滚子轴承型号的选择经过查找，合适的选择是 20216：其 d=80mm,D=140mm,T=28.25mm,B=26mm,c=22,e=0.42,Y=1.4,Y0=0.8; 角接触球轴承的型号为 7216C：d=80mm,D=140mm,B=26； 3.1.12 联轴器的选择 （1）电机与减速器之间通过联轴器连接，由于电动机的输出转矩 Td=19.71N.m, 电动机的轴径 D=28mm，伸出长 E=60mm。查找机械设计手册得 LT4 弹性套柱销联轴器的 许用转矩为 63N.m 许用转速为 5700r/min,轴径为 2028mm ， L=62mm 因此该联 轴器符合要求 （2）减速器与螺旋主轴之间用联轴器连接，根据所选的减速器和螺旋轴直径， 选择 LX5 弹性套柱销联轴器，其许用转矩为 3152 N.m，转速 3450 r/min，轴径为 5075mm 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 16 3.1.13 螺旋输送机的安装使用及维护 3.1.13.1螺旋输送机安装技术条件 虽然经过一番设计终于把螺旋输送机设计好后，还有一个重要环节是如何安装， 正确科学地安装好一台输送机是很重要的。螺旋机安装的正确性是以后使用情况良好 的先决条件之一，而且正确地安装能更好地延长使用寿命。因此，有必要考虑并选择 合适的地点进行安装，使其能够满足相关技术条件的需求。 1、首先螺旋输送机在安装之前的前 20 天应该把输送机浇灌好。这样做的目的就 是希望能够更好地支撑螺旋输送机，从而避免因基地过小的原因出现下沉和额外的变 化现象。以这种方式安装使得螺旋输送机的操作有足够的稳定性,使其工作起来更可靠。 2、紧接着要做的就是螺旋输送机在安装之前应该保证机件整体的干净，避免运输 等过程残留其他物质在机件上。 3、接下来就是法兰之间的连接。其实相互靠近的两个机壳法兰石之间的连接应该 平整和密合，而且机壳的内表面的接头处错位的偏差值不应该大于 2mm。 4、其实，当两个机壳法兰石连接的时候，它们之间可以使用垫石棉来调整机壳， 同时积累性的误差在螺旋长度方面是允许存在的。 5、 最后就是螺旋体的外径和机壳之间的间隙必须满足表 3-1 的相关规定，而且 它们之间的最小间隙不可以低于表格里规定的数值的 60%。 表 3-1 螺旋体外径和机壳之间的间隙（mm） 螺旋公称直 径 D 10016025031540050063080010001250 间隙 61012.51520 6 、下面讲的是同轴度问题，因为螺旋机主轴和减速装置的连接是用联轴器连接 的，因此，它们的同轴度要满足 GB1184-80 里面的相关规定。 7、下面要满足的就是螺旋机的安装过程中，应该先把各底座安装好，在确认各底 座都着实后才可以把地脚螺钉牢牢地拧紧。 8、既然要拧紧，就要保证联结螺钉确切地拧紧到相当牢固的程度。 9、等到安装进料口和出料口的时候，必须确保它们的法兰支撑部分和机体的轴线 相互平行，而且它们相互之间的法兰应该达到紧密贴合的程度，绝对不可以存在间隙。 10、对于安装好了的螺旋机，还不能马上就开机运行，这时候应该从新检查，尤 其要检查里面的的润滑油是否足够，如果不够就使之加满为止，加满之后先进行无负 载情况下试车；在连续进行 4 小时以上的试车运转之后，再一次检查螺旋输送机装配 是否合理和正确，一旦发现不符合下列条件的情况下应当立即停止运转，然后接着处 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 17 理等到处理妥善后才可以再次试车，每次按这种方式调整，只有当输送机处在一种运 行状态相对较好的情况才停止。所谓运行状态良好就是要满足下面的几个条件： (1) 螺旋机转动的时候一定要达到平稳可靠的状况，连接机器及各个部分的紧 固件在机器工作的时候不能出现一点松动的状况。 (2) 每当螺旋输送机工作达 2 个小时之后，检测轴承的温度，必须保证它的温 度不超过 30，而且润滑和密封方面也要保证良好。 (3) 一个良好的运行机器，它的减速器不能够有渗油现象，也不能有不同的噪 声，总之机器联轴器等要处在安全可靠情况下。 (4) 螺旋机工作时它空载时候的功率不可以大于额定功率的百分之三十。 3.2料仓 随着工业技术的发展，生活中出现了多种多样的上料机，所以料仓也出现了多 种多样的结构，本次设计里我采用了使用较多的圆筒形结构，下图为料仓的结构结 构简图： 料仓结构如图 3-12 所示 图 3-1 料仓 查找目前的水产养殖情况，得知罗非鱼 3#饲料的密度大概是 376kg/,按照本次计算的需要设计料仓的容积可以装下 1000kg 的饲料， 经计算得出料仓的容积是 2700L。为了使料仓位置稳定和方便上料，料 仓的高度不宜过高，故设计其半径大些，D=800mm,则 H=1500mm。料仓还 设计有相隔 90 度，截面半径为 12.5mm，长度为 3500mm 的四根支脚。故 料仓总高度打四米。 要想使得饲料在下料过程中不出现粘拱现象，要使下料过程中，它 的速度处于稳定状态，所以采用整体流行料仓更为合理。通过多次试验 广东海洋大学 2015 届本科生毕业论文 18 研究证明，容易形成整体流的材料，聚四氟乙烯和不锈钢属于最容易形 成整体流的材料之一，铝合金略比它们差一些，但是碳钢是这些材料中 整体流最差的一种。为了减轻料仓自身的重量，采用镀锌钢板的材料。 要想满足所采用的流形，选择合适的料斗顶角 是非常有必要的。取 58,换算出它的半顶角 是 32。 3.3传送带传送装置 带式输送机在输送能力方面一般拥有许多方面的优点，其中输送量大和结构相 对简单、还有就是维护起来也特别的容易等多种优点，目前这类型的输送机在矿山、 港口、粮食等众多行业已经普遍使用了，它的作用主要是用于运输散装材料或商品， 从运输过程的实际工艺需求分析，它可以是独立的输送系统，还可以是一个水平的 输送系统或倾斜系统，只要它能够在各种布置形式中达到工作的需求。它可以运送 堆积密度不超过 1.67 吨/立方米的物料，这些物料通常是较容易掏取的粉状、粒状 和袋装之类的物料。带输送机运送的任何物料的自身温度都不可以超过 60。至 于要选择多大多长的机器及其用何种方式装配，这要根据客户的实际需求来定夺， 带输送机的驱动装置普遍适用的有电滚筒和带驱动架的两种。 由上面设计的螺旋上料输送装置知，料仓达 4 米高，如果光靠人工把饲料运到 料仓内，不仅工作难度大，而且工作效率低。因此选择一个辅助运料装置很有必要。 其实皮带式输送机是一种通用性很强的输送机，它不仅可以输送很大的料量,而且 它本身的结构也相对简单,维护也不困难,买一台这样的机器也不用花很多钱,所以 它在矿山、港口等工业区被使用的很广。 螺旋上料输送机的输送量为 25t/h，则为了避免出现缺料现象，皮带式输送机 的输送量应大于 25 t/h，即大于 6