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预压式垃圾压缩机的设计【优秀】【word+4张CAD图纸全套】【毕设】

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预压式垃圾压【优秀】【word+4张CAD图纸全套】【毕设】.rar

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关键词：: 预压式垃圾压缩机压缩机设计

资源描述：

预压式垃圾压缩装置的整体结构设计

预压式垃圾压缩机的设计【含全套CAD图纸】【优秀】【word+4张CAD图纸全套】【毕业设计】

【带任务书+鉴定意见+评阅表+外文翻译】【18页@正文8900字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】.bat

中期检查表.doc

任务书.doc

垃圾箱.dwg

外文翻译.doc

开题报告.doc

推板.dwg

机架.dwg

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装配图.dwg

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湘潭大学

毕业论文（设计）任务书

论文（设计）题目：预压式垃圾压缩机的设计

指导教师：朱石沙系主任：

一、主要内容及基本要求

查阅相关文献资料，基本掌握垃圾预缩装置的发展，以垃圾压缩装置的动力学为分析对象，对垃圾压缩装置进行整体结构设计、并对装置的动力传动系统进行设计。

要求：

1、查阅相关资料，大致了解本次设计要研究的具体内容；

2、相关参数：垃圾日处理能力为100t/天；垃圾压实后，密度为0.9t/立方米；

3、若干图纸；

4、撰写毕业设计说明书。

5、外文文献翻译，字数3000字以上。

二、重点研究的问题

预压式垃圾压缩装置的整体结构设计。

三、进度安排

序号各阶段完成的内容完成时间

1查阅资料、调研第1-2周

2开题报告、制订设计方案第3周

3方案（设计）第4-5周

4预压式垃圾压缩装置的整体结构设计第6-7周

5写出初稿，中期检查第8-9周

6修改，写出第二稿第10-11周

7写出正式稿第12-13周

8答辩第14周

四、应收集的资料及主要参考文献

王琪. 我国城市生活垃圾处理现状及存在的问题[J]. 环境经济. 2005(10)

李国建、赵爱华、张益主编.城市垃圾处理工程.北京:科学出版社2003

何品晶等编著.城市固体废物管理[M]. 科学出版社, 2003

李传统主编现代固体废物综合处理处理技术：东南大学出版社2000

Bridgewater, A. V. Refuse composition projection and recycling technology

. Resour and Conservation, 12, 1998

摘要1

第1章绪论3

1.1我国现阶段的垃圾现状3

1.2垃圾压缩机的研究意义3

1.3垃圾压缩机的发展前景3

第2章垃圾压缩机的介绍5

2.1垃圾压缩机的分类5

2.2垃圾压缩机国内外概况6

第3章预压式垃圾压缩机的设计9

3.1预压式垃圾压缩机的总体设计9

3.2垃圾箱总成的设计11

3.3机架的设计11

3.4压缩装置的设计13

3.5预压式垃圾压缩机的日常维护16

结论16

参考文献17

预压式垃圾压缩机的设计

摘要

垃圾压缩机用于将收集的垃圾压缩成块，减少垃圾的体积，以便于提高垃圾的运输效率。垃圾压缩机作为垃圾处理过程的中转站，是垃圾高效，环保必不可少的部分。

本篇论文根据城市垃圾压缩处理的实际要求，设计了预压式垃圾压缩机。本文选用AutoCAD作为画图软件，进行了压缩机零件图、装配图的绘制，对垃圾压缩装置进行了整体结构设计，并对装置的动力传动系统进行了设计分析。

本篇论文首先介绍了预压式垃圾压缩机的课题研究依据，国内外垃圾压缩装置的发展历程，然后详细的介绍了预压式垃圾压缩机的工作原理，预压式垃圾压缩机的零部件设计等。最后，论文对总的设计进行了总结。

关键词：垃圾压缩机；预压式；结构设计；垃圾中转站；运动分析

THE DESIGN OF THE PRELOADING TYPE GARBAGE COMPRESSOR

Abstract

Garbage compressor is used to collect the rubbish compressed into pieces and reduce the volume of the waste in order to improve the transportation efficiency of garbage。As garbage processing station, Garbage compressor is efficient garbage, a crucial part of the environmental protection.

This paper according to the actual requirements of urban garbage compression processing, preloading type garbage compressor is designed. By using AutoCAD as drawing software, this paper has carried on the compressor part drawing and assembly drawing, garbage compression device for the whole structure design, and the power transmission system of the plant design is analyzed.

Firstly, this paper introduces the preloading type garbage compressor research basis, the development of garbage compressor at home and abroad, and then detailed introduces the preloading type garbage compressor working principle of preloading type of garbage compressor parts design, etc. Finally, the thesis of the overall design is summarized.

Keyword：Trash compactor ；Preloading type；physical design；

Waste transfer station；Analysis of motion

第1章绪论

1.1我国现阶段的垃圾现状

随着我国经济的迅速发展，人民的生活和消费水平也得到日益增长，然而，人们日常生活产生的垃圾也越来越多。生活垃圾是指人们日常生活中或为日常生活提供服务的活动过程中产生的固体废弃物。根据粗略统计，2013年我国城市所产生的垃圾已经达到3.7亿吨，并且以每年5%的速度增长。人均年垃圾产量为506千克，一个中等城市的垃圾就是一个巨大的数字，因此垃圾的处理已经是每一个城市不可忽视的工作。但由于垃圾分散在各地，给垃圾的收集、运输以及集中处理带来的很大的麻烦。尤其是垃圾的输送环节，需要耗费大量的人力、物力。一般来说，垃圾中转站远离城市中心，距离太远就增加了垃圾运输的成本和负载。

因此，降低垃圾运输的能耗，提高运输效率，增加垃圾单车的运输量就显得很重要了。垃圾中转站正是适应了这个要求。

参考文献

【1】何庆.垃圾压缩机的设计开发【J】.江苏技术师范学院学报，2008年，第14卷第1期：28页至32页.

【2】中华人民共和国城镇建设行业标准. CJ/T 338—2010

【3】赵传林. 垂直垃圾压缩机的设计与分析研究【M】.广西大学.

【4】黄军辉. 浅议垃圾压缩机的选型【J】. 中国新技术新产品.2013年，06版下.

【5】王强锋.垃圾压缩机推板结构的可靠性优化设计【J】. 机械制造48卷第552 期

【6】武力.竖直压缩式垃圾中转站的总体设计【J】.大连交通大学学报.第33卷第6期

【7】黄军辉.集箱式垂直垃圾压缩机设备维护探讨【J】. Applied Technology应用技术第232期

【8】何品晶.城市固体废物管理【M】.北京：科学出版社，2003

【9】王克武.浅议生活垃圾压缩机的研制及前景. 《装备制造技术》.2011年第 12 期

【10】孙文明.LY63S- 130 型垃圾压缩机的设计【J】. 工程机械2007年第38卷

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内容简介：: 湘潭大学机械工程学院毕业论文（设计）工作中期检查表系机电系专业机械设计制造及其自动化班级四班姓名2010500622 学号文明指导教师朱石沙指导教师职称教授题目名称预压式垃圾压缩机的设计题目来源科研企业其它课题名称题目性质工程设计理论研究科学实验软件开发综合应用其它资料情况1、选题是否有变化有否2、设计任务书有否3、文献综述是否完成完成未完成4、外文翻译完成未完成由学生填写目前研究设计到何阶段、进度状况：掌握了垃圾压缩机的工作原理，完成了垃圾压缩装置的整体结构设计，正在画垃圾压缩机的装配图和零件图。由老师填写工作进度预测（按照任务书中时间计划）提前完成按计划完成拖后完成无法完成工作态度（学生对毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况）：认真较认真一般不认真质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况）优良中差存在的问题与建议：指导教师（签名）：年月日建议检查结果：通过限期整改缓答辩系意见：签名：年月日注：1、该表由指导教师和学生填写。2、此表作为附件装入毕业设计（论文）资料袋存档。湘潭大学毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：预压式垃圾压缩机的设计学号： 2010500622 姓名：文明专业：机械设计制造及其自动化指导教师：朱石沙系主任：一、主要内容及基本要求查阅相关文献资料，基本掌握垃圾预缩装置的发展，以垃圾压缩装置的动力学为分析对象，对垃圾压缩装置进行整体结构设计、并对装置的动力传动系统进行设计。要求： 1、查阅相关资料，大致了解本次设计要研究的具体内容； 2、相关参数：垃圾日处理能力为100t/天；垃圾压实后，密度为0.9t/立方米； 3、若干图纸； 4、撰写毕业设计说明书。 5、外文文献翻译，字数3000字以上。二、重点研究的问题预压式垃圾压缩装置的整体结构设计。三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1查阅资料、调研第1-2周2开题报告、制订设计方案第3周3方案（设计）第4-5周4预压式垃圾压缩装置的整体结构设计第6-7周5写出初稿，中期检查第8-9周6修改，写出第二稿第10-11周7写出正式稿第12-13周8答辩第14周四、应收集的资料及主要参考文献王琪. 我国城市生活垃圾处理现状及存在的问题J. 环境经济. 2005(10) 李国建、赵爱华、张益主编.城市垃圾处理工程.北京:科学出版社2003 何品晶等编著.城市固体废物管理M. 科学出版社, 2003 李传统主编现代固体废物综合处理处理技术：东南大学出版社2000 Bridgewater, A. V. Refuse composition projection and recycling technology . Resour and Conservation, 12, 1998 文献翻译英文原文：NOVEL METHOD OF REALIZING THE OPTIMAL TRANSMISSIONOF THE CRANK-AND-ROCKER MECHANISM DESIGNAbstract: A novel method of realizing the optimal transmission of the crank-and-rocker mechanism is presented. The optimal combination design is made by finding the related optimal transmission parameters. The diagram of the optimal transmission is drawn. In the diagram, the relation among minimum transmission angle, the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the length of the bars is shown, concisely, conveniently and directly. The method possesses the main characteristic. That it is to achieve the optimal transmission parameters under the transmission angle by directly choosing in the diagram, according to the given requirements. The characteristics of the mechanical transmission can be improved to gain the optimal transmission effect by the method. Especially, the method is simple and convenient in practical use.Keywords：Crank-and-rocker mechanism, Optimal transmission angle, Coefficient of travel speed variationINTRODUCTIONBy conventional method of the crank-and-rocker design, it is very difficult to realize the optimal combination between the various parameters for optimal transmission. The figure-table design method introduced in this paper can help achieve this goal. With given conditions, we can, by only consulting the designing figures and tables, get the relations between every parameter and another of the designed crank-and-rocker mechanism. Thus the optimal transmission can be realized.The concerned designing theory and method, as well as the real cases of its application will be introduced later respectively.1 ESTABLISHMENT OF DIAGRAM FOR OPTIMAL TRANSMISSION DESIGN It is always one of the most important indexes that designers pursue to improve the efficiency and property of the transmission. The crank-and-rocker mechanism is widely used in the mechanical transmission. How to improve work ability and reduce unnecessary power losses is directly related to the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the ratio of the crank and rocker. The reasonable combination of these parameters takes an important effect on the efficiency and property of the mechanism, which mainly indicates in the evaluation of the minimum transmission angle. The aim realizing the optimal transmission of the mechanism is how to find the maximum of the minimum transmission angle. The design parameters are reasonably combined by the method of lessening constraints gradually and optimizing separately. Consequently, the complete constraint field realizing the optimal transmission is established.The following steps are taken in the usual design method. Firstly, the initial values of the length of rocker and the oscillating angle of rocker are given. Then the value of the coefficient of travel speed variation is chosen in the permitted range. Meanwhile, the coordinate of the fixed hinge of crank possibly realized is calculated corresponding to value .1.1 Length of bars of crank and rocker mechanismAs shown in Fig.1, left arc is the permitted field of point . The coordinates of point are chosen by small step from point to point .The coordinates of point are (1) (2)where , the step, is increased by small increment within range(0,). If the smaller the chosen step is, the higher the computational precision will be. is the radius of the design circle. is the distance from to . (3)Calculating the length of arc and , the length of the bars of the mechanism corresponding to point is obtained1,2.1.2 Minimum transmission angle Minimum transmission angle (see Fig.2) is determined by the equations3 (4) (5) (6)where Length of crank(mm) Length of connecting bar(mm)Length of rocker(mm)Length of machine frame(mm)Firstly, we choose minimum comparing with . And then we record all values of greater than or equal to and choose the maximum of them.Secondly, we find the maximum of corresponding to any oscillating angle which is chosen by small step in the permitted range (maximum of is different oscillating angle and the coefficient of travel speed variation ).Finally, we change the length of rocker by small step similarly. Thus we may obtain the maximum of corresponding to the different length of bars, different oscillating angle and the coefficient of travel speed variation .Fig.3 is accomplished from Table for the purpose of diagram design.It is worth pointing out that whatever the length of rocker is evaluated, the location that the maximum of arises is only related to the ratio of the length of rocker and the length of machine frame /, while independent of .2 DESIGN METHOD2.1 Realizing the optimal transmission design given the coefficient of travel speed variation and the maximum oscillating angle of the rockerThe design procedure is as follows.(1) According to given and , taken account to the formula the extreme included angle is found. The corresponding ratio of the length of bars / is obtained consulting Fig.3. (7)(2) Choose the length of rocker according to the work requirement, the length of the machine frame is obtained from the ratio /.(3) Choose the centre of fixed hinge as the vertex arbitrarily, and plot an isosceles triangle, the side of which is equal to the length of rocker (see Fig.4), and . Then plot , draw , and make angle . Thus the point of intersection of and is gained. Finally, draw the circumcircle of triangle .(4) Plot an arc with point as the centre of the circle, as the radius. The arc intersections arc at point . Point is just the centre of the fixed hinge of the crank.Therefore, from the length of the crank (8)and the length of the connecting bar (9)we will obtain the crank and rocker mechanism consisted of , , , and .Thus the optimal transmission property is realized under given conditions.2.2 Realizing the optimal transmission design given the length of the rocker (or the length of the machine frame) and the coefficient of travel speed variationWe take the following steps.(1) The appropriate ratio of the bars / can be chosen according to given . Furthermore, we find the length of machine frame (the length of rocker ).(2) The corresponding oscillating angle of the rocker can be obtained consulting Fig.3. And we calculate the extreme included angle .Then repeat (3) and (4) in section 2.13 DESIGN EXAMPLEThe known conditions are that the coefficient of travel speed variation and maximum oscillating angle . The crankandrocker mechanism realizing the optimal transmission is designed by the diagram solution method presented above.First, with Eq.(7), we can calculate the extreme included angle . Then, we find consulting Fig.3 according to the values of and .If evaluate mm, then we will obtain mm.Next, draw sketch(omitted).As result, the length of bars is mm, mm, mm, mm.The minimum transmission angle is The results obtained by computer are mm, mm, mm, mm.Provided that the figure design is carried under the condition of the Auto CAD circumstances, very precise design results can be achieved.4 CONCLUSIONS A novel approach of diagram solution can realize the optimal transmission of the crank-and-rocker mechanism. The method is simple and convenient in the practical use. In conventional design of mechanism, taking 0.1 mm as the value of effective the precision of the component sizes will be enough.译文：认识曲柄摇臂机构设计的最优传动方法摘要：一种曲柄摇臂机构设计的最优传动的方法被提出。这种优化组合设计被用来找出最优的传递参数。得出最优传递图。在图中，在极小的传动角度之间, 滑移速度变化系数，摇臂的摆动角度和杆的长度被直观地显示。这是这种方法拥有的主要特征。根据指定的要求，它将传动角度之下的最优传动参数直接地表达在图上。通过这种方法，机械传动的特性能用以获取最优传动效果。特别是，这种方法是简单和实用的。关键字：曲柄摇臂机构最优传动角度滑移速度变化系数0 介绍由曲柄摇臂机构设计的常规方法, 在各种各样的参量之间很难找出优化组合的最优传动。通过本文介绍的图面设计方法可以帮助达到这个目的。在指定的情况下，通过观查设计图面, 我们就能得到每个参量和另外一个曲柄摇臂机构设计之间的联系。由因认识最优传动。具体的设计的理论和方法，以及它们各自的应用事例将在以下介绍。1 优化传动设计的建立优化传动的设计一直是设计师改进传输效率和追求产量的最重要的索引的当中一个。曲柄摇臂机构被广泛应用在机械传动中。如何改进工作效率和减少多余的功率损失直接地与滑移速度变化系数，摇臂的摆动角度和曲柄摇臂的比率有关系。这些参数的合理组合采用对机械效率和产量有重要作用, 这些主要体现在极小的传输角度上。认识机械优化传动目的是找到极小的传输角度的最大值。设计参数是适度地减少限制而且分开的合理优化方法的结合。因此，完全限制领域的优化传动建立了。以下步骤被采用在通常的设计方法。首先，测量出摇臂的长度和摇臂的摆动角度的初始值。然后滑移速度变化系数的值被定在允许的范围内。同时，曲柄固定的铰接座标可能被认为是任意值。1.1 曲柄摇臂机构杆的长度由图Fig.1，左弧是点被允许的领域。点的座标的选择从点到点。点的座标是 (1) (2)当，高度，在range(0 ，) 被逐渐增加。如果选的越小,计算精度将越高。是设计圆的半径。是从到的距离。 (3)计算弧和的长度，机械杆对应于点的长度是obtained1,2 。1.2 极小的传动角度极小的传动角度 (参见Fig.2) 由equations3确定 (4) (5) (6)由于曲柄的长度(毫米) 连杆的长度（毫米）摇臂的长度（毫米）机器的长度（毫米）首先, 我们比较极小值和。并且我们记录所有的值大于或等于，然后选择他们之间的最大值。第二, 我们发现最大值对应于一个逐渐变小的范围的任一个摆动的角度 (最大值是不同于摆动的角度和滑移速度变化系数) 。最后, 我们相似地慢慢缩小摇臂的长度。因而我们能获得最大值对应于杆的不同长度, 另外摆动的角度和滑移速度变化系数。Fig.3成功的表达设计的目的。它确定了无论是摇臂的长度,最大值出现的地点，只与摇臂的长度和机械的长度的比率/有关, 当确定时。2 设计方法2.1 认识最优传动设计下滑移速度变化系数和摇臂的最大摆动的角度设计步骤如下。(1) 根据所给的和，通常采取对发现极限角度的解释。杆的长度的对应的比率/是从图Fig.3获得的。 (7)(2) 根据工作要求选择摇臂的长度，机械的长度是从比率/获得的。(3) 任意地选择固定的铰接的中心作为端点，并且做一个等腰三角形,令一条边与摇臂的长度相等 (参见Fig.4)，令。然后做，连接，并且做角度。因而增加了交点和。最后，画三角形。(4)以点作为圆的中心，为半径画圆弧。弧交点在点。点是曲柄的固定铰接的中心。所以, 从曲柄的长度 (8)并且连杆的长度 (9)我们将获得曲柄摇臂机构包括，和。因而优化传动加工会在指定的情况下进行。2.2 认识优化传动设计下摇臂的长度(或机械的长度) 和滑移速度变化系数我们采取以下步骤。(1)根据选择的确定杆的适当比率/。此外，我们得出机械 (摇臂的长度) 。(2) 摇臂对应的摆动的角度可以从图Fig.3 获得。并且我们计算出极限角度。然后根据2.1重覆(3) 和(4)3 设计例子已知的条件是, 滑移速度变化系数和最大摆动角度。提出曲柄摇臂机械优化传动图方法设计方案。首先，通过公式(7)，我们能计算出极限角度。然后，我们通过表格Fig.3 查出以及和的值。假设mm, 然后我们将得出mm。然后, 做sketch(omitted) 。最后, 算出杆的长度分别是 mm, mm, mm, mm.极小传动角度是结果由计算可得 mm， mm， mm， mm。在运用Auto CAD 制图设计的情况, 可达到非常精确设计结果。4结论认识图解法解答曲柄摇臂机构的最优传动。这种方法是简单和实用的。通常在机械设计中, 将0.1 毫米作为最小有效精度是足够的。湘潭大学机械工程学院本科毕业设计（论文）开题报告题目预压式垃圾压缩机的设计姓名文明学号2010500622专业机械设计制造及其自动化班级四班指导教师朱石沙职称教授填写时间2014年3月13日 2014年3月说明1根据湘潭大学毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见，系主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计(论文)开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。6. 填写说明：(1) 课题性质：可填写A工程设计；B论文；C. 工程技术研究；E.其它。(2) 课题来源：可填写A自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B企、事业单位委托课题；C校级基金课题；D自拟课题。(3) 除自拟课题外，其它课题必须要填写课题的名称。(4) 参考文献不能少于10篇。(5) 填写内容的字体大小为小四，表格所留空不够可增页。本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名文明学号2010500622专业机械设计制造及其自动化指导教师朱石沙职称教授所在系机电系课题来源科研课题课题性质工程设计课题名称预压式垃圾压缩机的设计一、选题的依据、课题的意义选题依据：建设部、国家环境保护总局、科学技术部于 2000 年 6 月联合发文要求：“积极开展垃圾分类收集，垃圾收集和运输应密闭化，防止暴露、散落和滴漏，鼓励采用压缩式垃圾收集处理和运输方式，尽快淘汰敞开式收集和运输方式”。课题的意义：垃圾压缩机是实现垃圾压缩减容的主要设备之一，亦是垃圾转运站的主要处理设备。垃圾压缩机是垃圾中转站的主要设备，是一种由液压系统控制的将收集来的垃圾进行压缩，以减少垃圾体积的机械，它固定安装在垃圾转运站内，其功能是将集中于中转站的垃圾倒入该垃圾压缩机的收集箱中，经过挤压、倾倒的反复过程把松散垃圾挤压成高密度块状，并用推出装置将垃圾块从收集箱中推至垃圾运输车上，然后将其运输至垃圾处理厂进行最终处理，防止对环境的二次污染。预压式垃圾压缩机的压缩力巨大，压缩彻底，压缩比率高，主要用于日处理要求很高的大中型垃圾转运站。垃圾在密封压缩腔内被压成块状，然后一次性或分三次推入垃圾集装箱。结构可靠，因摩擦而易损的配件易于调整及更换。液压/电气系统可进行自动或手动控制，操作简易且易于维修。垃圾压缩时不需转运车集装箱配合，更有效地提高转运效率。可进行重量及容积的准确控制，控制转运车辆装载量。压缩比大，压缩效率高，处理垃圾能力非常强。适合于大中型垃圾转运站配套使用二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标研究内容：查阅相关文献资料，基本掌握垃圾预缩装置的发展，以垃圾压缩装置的动力学为分析对象，对垃圾压缩装置进行整体结构设计、并对装置的动力传动系统进行设计。预期达到的目标： 1、查阅相关资料，大致了解本次设计要研究的具体内容； 2、相关参数：垃圾日处理能力为100t/天；垃圾压实后，密度为0.9t/立方米； 3、若干图纸； 4、撰写毕业设计说明书。 5、外文文献翻译，字数3000字以上。关键理论和技术：预压式垃圾压缩装置的整体结构设计三、工作进度工作进度：收集查阅了有关预压式垃圾压缩机的设计背景资料，制定了设计提纲和计划，研究了设计方案并初步确定最终方案，对所要求软件进行了初步的学习，对绘图软件有了进一步的理解。第一周到第二周，主要是查阅相关资料，熟悉设计题目，并做前期准备；第三周到第四周，熟练运用各种相关软件，并完成主体外形的初步设计和方案的可行性验证；第五周到第九周，进行各部分机构和系统的具体计算，设计第十周到第十三周，对设计进行优化，初步完成垃圾压缩装置的装配图，以及各种零件图，编写设计说明书；第十四周第十五周，完成设计任务并进行答辩。四、主要参考文献 1濮良贵，纪名刚.机械设计.8版.北京：高等教育出版社，2006.2孙靖民.机械优化设计.4版.北京：机械工业出版社，2009.3郁明山.现代机械传动手册M.北京：机械工业出版社，1996.4孙桓，陈作模.机械原理M.6版.北京：高等教育出版社，2006.5覃仁辉，王成隧道工程M北京：重庆大学出版社，2001，131-1526朱春阳，徐友樟隧道钢拱架支护的施工要点J西部探矿工程，2009，(S1)：245-2467杨善胜软弱围岩隧道合理支护型式研究D西安：长安大学，2008，3-128李壮云液压元件与系统M北京：机械工业出版社，2010，145-1509张利平液压控制系统及设计M北京：化学工业出版社，2006，127-15810杨曙东，何存兴.液压传动与气压传动.武汉：华中科技大学出版社，200811闻邦椿，机械设计手册.第五版，北京：机械工业出版社，2010 12高崇金，李新华高空作业车自动调平系统的研究J山西建筑，2008，(11)：331-332 13黄玲玲，曹希文车载式高空作业车平台调平机构J起重运输机械，2010，(11)：80-82 指导教师意见指导教师签名：年月日系意见系主任签名：年月日院意见教学院长签名：年月日 7 湘潭大学毕业论文题目：预压式垃圾压缩机的设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学号： 2010500622 姓名：文明指导教师：朱石沙完成日期： 2014年5月22日预压式垃圾压缩机的设计1摘要1第1章绪论31.1我国现阶段的垃圾现状31.2垃圾压缩机的研究意义31.3垃圾压缩机的发展前景3第2章垃圾压缩机的介绍52.1垃圾压缩机的分类52.2垃圾压缩机国内外概况6第3章预压式垃圾压缩机的设计93.1预压式垃圾压缩机的总体设计93.2垃圾箱总成的设计113.3机架的设计113.4压缩装置的设计133.5预压式垃圾压缩机的日常维护16结论16参考文献17预压式垃圾压缩机的设计摘要垃圾压缩机用于将收集的垃圾压缩成块，减少垃圾的体积，以便于提高垃圾的运输效率。垃圾压缩机作为垃圾处理过程的中转站，是垃圾高效，环保必不可少的部分。本篇论文根据城市垃圾压缩处理的实际要求，设计了预压式垃圾压缩机。本文选用AutoCAD作为画图软件，进行了压缩机零件图、装配图的绘制，对垃圾压缩装置进行了整体结构设计，并对装置的动力传动系统进行了设计分析。本篇论文首先介绍了预压式垃圾压缩机的课题研究依据，国内外垃圾压缩装置的发展历程，然后详细的介绍了预压式垃圾压缩机的工作原理，预压式垃圾压缩机的零部件设计等。最后，论文对总的设计进行了总结。关键词：垃圾压缩机；预压式；结构设计；垃圾中转站；运动分析THE DESIGN OF THE PRELOADING TYPE GARBAGE COMPRESSORAbstract Garbage compressor is used to collect the rubbish compressed into pieces and reduce the volume of the waste in order to improve the transportation efficiency of garbage。As garbage processing station, Garbage compressor is efficient garbage, a crucial part of the environmental protection.This paper according to the actual requirements of urban garbage compression processing, preloading type garbage compressor is designed. By using AutoCAD as drawing software, this paper has carried on the compressor part drawing and assembly drawing, garbage compression device for the whole structure design, and the power transmission system of the plant design is analyzed.Firstly, this paper introduces the preloading type garbage compressor research basis, the development of garbage compressor at home and abroad, and then detailed introduces the preloading type garbage compressor working principle of preloading type of garbage compressor parts design, etc. Finally, the thesis of the overall design is summarized.Keyword：Trash compactor ；Preloading type；physical design； Waste transfer station；Analysis of motion 第1章绪论1.1我国现阶段的垃圾现状随着我国经济的迅速发展，人民的生活和消费水平也得到日益增长，然而，人们日常生活产生的垃圾也越来越多。生活垃圾是指人们日常生活中或为日常生活提供服务的活动过程中产生的固体废弃物。根据粗略统计，2013年我国城市所产生的垃圾已经达到3.7亿吨，并且以每年5%的速度增长。人均年垃圾产量为506千克，一个中等城市的垃圾就是一个巨大的数字，因此垃圾的处理已经是每一个城市不可忽视的工作。但由于垃圾分散在各地，给垃圾的收集、运输以及集中处理带来的很大的麻烦。尤其是垃圾的输送环节，需要耗费大量的人力、物力。一般来说，垃圾中转站远离城市中心，距离太远就增加了垃圾运输的成本和负载。因此，降低垃圾运输的能耗，提高运输效率，增加垃圾单车的运输量就显得很重要了。垃圾中转站正是适应了这个要求。垃圾中转站的处理过程如图1-1所示图1-1 垃圾中转站处理过程1.2垃圾压缩机的研究意义现代化大中型垃圾中转站的主要功能是对垃圾进行中转运输。垃圾中转站可以将较小吨位的垃圾运输车辆倒换为大型集装箱的垃圾运输车, 增加垃圾装载密度,从而减少城市交通堵塞, 提高运输的效率, 降低对环境的污染。另外, 在有特殊要求的地区, 还可以对垃圾进行分拣及筛分等预处理。由于当今能源价格飞涨,而我国大部分城市垃圾的产生量越来越大,为了更有效的垃圾中转运输,对垃圾压缩机的需求数量日益增大,因此仅靠进口由国外生产的垃圾压缩机,不但成本很高昂,而且也很难以满足我国各城市的实际需求。因此，我认为垃圾压缩机的研究意义在于：1、提出一些具有实用价值的相关结论，推动我国在高性能、高质量的垃圾压缩机研究的发展；2、产生较好的社会效益以及经济效益，对我国的环保事业的进展工作提供方便。3、提高垃圾处理效益，减少工人的劳动强度，并且防止垃圾的二次污染。1.3垃圾压缩机的发展前景随着中国城市规模的不断扩张，城市人口也在不断增加，产生的垃圾量也越来越多，因此垃圾压缩机的需求量也将不断增加，高质量、高效率的垃圾压缩机的研究将受到很大程度的重视。近年来我国城市的发展以及环卫工作要求的不断提高，当前，垃圾压缩装置正朝着以下几个方面发展：1、大型化：随着社会的发展，城市人口也不断增加，城市规模在不断扩大，道路条件在不断改善，垃圾处理厂的距离会越来越远，为了降低垃圾的转运成本，垃圾压缩装置和转运垃圾的车辆必将向大型化的方向发展。2、高压缩比：提高垃圾的压缩比，在一定范围内能直接提高垃圾的运输效率。垃圾密度的增加，可以提高垃圾单车的运输量，从而提高垃圾的运输效率，减少运转费用。3、智能化、高效率:为了减少环卫工作人员的劳动强度，垃圾收集的压缩过程必须发展为完全机械化，因此垃圾压缩设备全部运用电脑控制操作是今后智能化发展的方向。4、高可靠性:随着我国环保意识的不断加强以及对生活环境质量的不断重视，对垃圾车压缩设备的需求也逐年增加，垃圾压缩设备的生产厂家也越来越多，而这些厂家技术力量大多不强，压缩设备也存在可靠性低、设备笨重、设备效率低等缺点，与发达国家同类产品还有一定差距。因此，提高设备的可靠性是以后一段时间研究的方向之一。5、高密封性:为了防止垃圾中的污水漏出，垃圾转运设备的锁紧密封必须可靠。发展方向是采用机、液一体化的设计方案，提高其密封锁紧过程的自动化程度。第2章垃圾压缩机的介绍术语和定义：1、生活垃圾转运站压缩机：生活垃圾转运站用于将垃圾压缩并装入垃圾集装箱的环卫专用设备。2、压缩装置：压缩机内将垃圾压缩装入垃圾集装箱内的装置。由压头、压缩腔、油缸及油缸支座等组成。3、压头：表面与垃圾接触、并通过油缸驱动对垃圾进行压缩装箱的部件。4、压缩腔：用于对垃圾进行压缩的腔体。5、垂直式压缩机：用上下移动的压头，将垃圾垂直方向压缩装入垃圾集装箱的压缩机。6、水平式压缩机：用水平移动的压头，将垃圾水平方向压缩装入垃圾集装箱的压缩机。7、直接压入装箱式压缩机：用压头将垃圾推入垃圾集装箱，在垃圾集装箱内对垃圾进行压缩的压缩机。8、预压缩装箱式压缩机：用压头将垃圾在压缩腔内压缩后，再装入垃圾集装箱的压缩机。9、收料腔：压缩机内用于接收押金物料的腔体。10、对接与分离装置：将垃圾集装箱与压缩装置实行对接与分离的装置。包括闸门机构或换位门机构、推拉箱机构和锁紧机构等。11、闸门机构：能将闸门提升和下降，具有分离和剪切垃圾及形成预压缩腔功能的装置。12、换位门机构：将活动门的压缩装置的推头和集装箱后门之间实现换位，具有分离和剪切垃圾的装置。13、推拉箱机构：执行拉近、推离垃圾集装箱动作，使压缩机与垃圾集装箱结合、分离的装置。14、锁紧机构：执行垃圾集装箱与压缩机紧密连接的装置。15、压缩机标准测试工况：在供料连续状况下，各机构不间断运转和衔接的工作状况。16、压缩机生产率：在标准测试工况下，单台压缩机单位时间压缩处理的生活垃圾量，常用单位为吨每小时（t/h）。17、压缩循环时间：压缩装置完成一次由启动、压缩直至复位的压缩循环过程所需要的时间。18、作用循环时间：完成一次由换箱、机箱对接机锁紧、压缩装置、机箱解锁及分离，直至各机构复位带起始状态的作用循环过程所需要的时间。2.1垃圾压缩机的分类垃圾压缩机根据其安装方式的不同,可以分为固定式压缩机和移动式压缩机。固定式压缩机：垃圾压缩机固定在地基上,垃圾箱体的导向装置也安装在地基上，如图2-1所示。优点：这种类型的垃圾压缩机一般体积较大,其垃圾压缩处理的容量也较大,可达日处理量50至100t,可将整套垃圾压缩设备固定在地面、落入地坑或者固定于二层楼高度,具体随实际情况而定。固定式压缩机通常单位压缩量的能耗低,操作简便,运行稳定,维护费用低。缺点：前期所需的垃圾压缩站的基建以及设备投入费用较高,并且整机的灵活性较差。因而通常用在城市的大中型垃圾中转站。图2-1 固定式垃圾压缩机移动式压缩机：与固定式压缩机相比而言,这类垃圾压缩机一般安装在垃圾运输车或垃圾收集车上，如图2-2所示。优点：灵活快捷,承担着垃圾的收集过程、压缩过程以及运输过程,不但可以节约大量人力物力,降低了环卫工人直接接触垃圾的几率,而且提高了垃圾运输和收集的效率，设备投资较小，与固定式的垃圾压缩机相比,减轻了其对环境的污染,有利于垃圾工作人员的健康。缺点：一方面垃圾压缩箱的容量有限,垃圾运输量比固定式少很多,另一方面运输过程的能耗较大,故车辆的维护修理费用较高。这种类型的压缩机,适用于经济较发达的大中城市。图2-2 移动式垃圾压缩机2.2垃圾压缩机国内外概况国外在垃圾中转站设备的研制开展较国内早，现已开发出各种形式的垃圾压缩中转站、垃圾压缩机，其技术成熟。1986年，新加坡在日本三菱重工株式会社帮助下建成世界上第一座日处理量达1500t的垃圾压缩中转站，其后欧洲和亚洲也相继修建了多座相同的大型垃圾中转站。目前国内市场上主要存在三种垃圾中转站：高位倒料式中转站、翻斗地平式中转站以及吊装式垃圾中转站。都存在一定的问题，需要很多改进的地方。高位倒料式中转站：如图2-3所示，这种垃圾压缩机建有2层平台来倾倒垃圾，在提高高度的同时需要为垃圾收运车来修建引道，从而导致建筑费用的增加。图2-3 高位倒料式中转站翻斗地平式中转站：如图2-4所示，这种垃圾中转站采用翻料装置，其垃圾倾倒过程中极易出现垃圾的二次污染，而且由于是没有高度的落差，倒料时就会存在残留垃圾，影响效率。图2-4 翻斗地平式中转站吊装式垃圾中转站：如图2-5所示，这种垃圾中转站直接采用吊装，却没有对垃圾进行高度压缩，因此导致垃圾运输的效率很低，垃圾运费也提升。图2-5 吊装式垃圾中转站第3章预压式垃圾压缩机的设计3.1预压式垃圾压缩机的总体设计根据压缩方式的不同，预压式垃圾压缩机可分为垂直式压缩机和水平式压缩机。因垂直式垃圾压缩机的压缩效率与水平式相对较高，相比之下其压缩过程更方便，因此采用垂直式压缩机。根据垃圾压缩箱的位置的不同，预压式垃圾压缩机可分为地平式和地坑式。因地坑式有利于环保，不影响市容，因此采用地坑式压缩机。总的来说，从效率、环保等方面综合考虑，采用垂直式、地坑式的预压式垃圾压缩机。如图3-1所示，预压式垃圾压缩机的总体机构由以下几部分组成。图3-1 预压式垃圾压缩机的总体设计预压式垃圾压缩机的总体组成：压缩装置、推出装置、机架部分等组成。压缩装置是压缩垃圾最直接的部分，包括压头、收集箱、液压缸，起到垃圾压缩、防止泄漏的作用。压头在液压缸的传动下，可进行升降移动，从而实现垃圾压缩。在压缩装置中，主液压缸的活塞杆连接压头，辅助液压缸的活塞连接机架顶梁，而主液压缸与辅助液压缸都固定在活动横梁上。具体的压缩步骤是：将垃圾倒入垃圾箱内后，辅助液压缸驱动压头向下运动，当运动达到最大值时，再由主液压缸驱动压头进行压缩。压缩完毕后，由压头上的挂钩钩住压缩箱上的钩子，在主液压缸的驱动下，提升至于车箱齐平，再由推出装置将垃圾块推入车箱内。最后回归垃圾箱原位。推出装置用于垃圾块的推出，即将垃圾块从垃圾箱推入车箱，包括液压缸、推出架和推板。推出液压缸连接在推出架上，其活塞杆固定在推板上。推板的前后运动由液压缸的活塞杆控制。3.2垃圾箱总成的设计箱体总成由箱体、中门、贮仓门、提门油缸和推出装置等机构组成。箱体有 3 个仓室，中仓是垃圾压缩仓，填入的垃圾在此压缩成块；后仓是推料仓，前仓是贮料仓，第一块垃圾压成块后，由推出装置推入贮料仓暂时贮存；推出装置是将垃圾块推入贮料仓暂存及将两块垃圾推入垃圾运转车的动力机构。箱体总成安装在设备基础的地坑中，箱体两侧装有导向滑块组，以四立柱为导轨上下移动。每个导向滑块均可单独调整定位，上下导向滑块有一定跨距，消除箱体在卸料装车时可能产生的偏转。中门是压缩舱室的重要组成构件，它承载垃圾压缩仓四面推力的一面。中门可上下升降，其运动由箱体两侧的导槽导向，动力由提门油缸提供。贮仓门是贮料仓的组成构件，它与箱体两侧壁和中门组成封闭的贮料仓，可防止存放的垃圾块掉落造成二次污染。贮仓门可开启或关闭，动力由开门油缸提供。推出装置是提供将第一块垃圾推入贮料仓存放和第二块垃圾压缩后再将两块垃圾一次性推入垃圾运转车的动力机构。推出装置由推料板和推料油缸机构组成。垂直式预压缩装箱式主要技术参数如表3-1所示：表3-1 垂直式预压缩装箱式技术参数项目指标压缩机生产率/(t/h)12.5压缩循环时间/s60作用循环时间/min12压缩器容积/m38.383压缩头尺寸/mm长1660宽2500压缩头入箱距离/mm500最大压缩力/kN1000匹配集装箱容积/m334.5压缩后垃圾密度/(kg/m3)0.9额定工作电压/V380总功率/kW40垃圾箱总成的具体设计性能如下：1结构形式：整体式垃圾箱，即垃圾压缩仓、储存仓、推出仓为整体结构，垃圾箱体选用50 mm的高强度钢板，整机采用表面防腐工艺，金属表面涂装前要进行酸洗磷化处理，以保证箱体在高压力、高磨损、高腐蚀情况下使用寿命在5至8年以上；2推出仓的顶部设置有垃圾移位、卸料全过程的封闭盖板，以防止垃圾从压缩仓翻入推出仓。3箱体前门及中门使用液压油缸垂直开启的方式，在提升过程中液压缸自动挂箱。4箱体上推出装置的油缸安装时水平放置，保证压缩过程中全部油缸力作用在推卸垃圾上，推铲采用油缸水平控制的方式，同时在侧面、底面安装双向滚轮导向来减少运动摩擦，并安装自润滑轴承在滚轮内部以减少工作人员维护次数。3.3机架的设计机架在垃圾压缩装置中起到支撑作用。使用Q235制造，主体结构采用高强度的整体式框架，机架稳定，压缩力大而且均匀。整体式框架包括4根立柱、4根顶部横梁、4根支撑架、2根加强横梁、2根压力装置固定梁等组成。如图3-2所示。图3-2 机架其中立柱、顶部横梁、加强横梁都是由4块30mm厚的钢板焊接而成，组成一个箱型。所用的尺寸如表3-2所示：表3-2 机架组件的尺寸机架组件名称尺寸（mm）立柱500030030四根顶部横梁300030030两根370030030两根加强横梁300030030两根立柱在垃圾压缩机中起到支撑的作用，因此必须满足一定的强度要求。有前面的数据可得，液压缸产生的最大推力为1000kN，反作用在立柱上，每根立柱承受的轴向力为250kN。取安全系数为ns=2，则立柱的工作应力为： max=nsF3302-2702=13.89MPa查Q235的屈服极限为235MPa，远大于max，故立柱材料满足强度要求。3.4压缩装置的设计推板是垃圾压缩机的主要部件之一，其结构的优劣直接影响垃圾压缩机的工作性能和使用寿命。本文根据当前常用垃圾压缩机的推板进行了相关计算和优化设计，提高了垃圾压缩机整体的可靠性。3.4.1推板结构工作原理和设计要求压缩装置是垃圾压缩机的主体。垃圾在如图3-3所示的压缩机体腔内压缩，通过压缩油缸的上下运行，控制推板的运动，完成对垃圾的压缩和提升装车等工作。压缩装置由推出液压缸、推板和推出架组成。推出液压缸固定于基台上，其活塞杆前部装有推板，液压缸的活塞杆、推板、推出架三件固接，活塞杆前行时，推板、推出架同步向前运动，直至把收集箱内的垃圾压缩成块并推上运输车。图3-3 压缩装置原理图推板的结构对垃圾压缩装置的工作性能有重要影响。因此对垃圾压缩机来说，推板结构有以下设计要求：1)机构元件应具有足够的强度和刚度。推板既是压缩装置的传力部件，又是受力部件，所以，其强度和刚度既要满足来自推杆的径向力载荷要求，又要满足垃圾压缩块的反作用力载荷要求。2)良好的耐蚀性。生活垃圾成分复杂，含有较多的酸、碱物质，湿度较大(含有重量比大于25% 的水分)，对机体金属材料具有一定的腐蚀性。压缩推板直接接触垃圾成分，受垃圾压缩废液的腐蚀性强，而且是垃圾压缩的主推板，其使用寿命直接影响到压缩效果。所以，需采取适当的防腐措施保证其使用寿命。3)合理的结构设计。结构设计要合理，易于生产制造，便于其他零部件的安装、调整与维修，并具有良好的工艺性。4)经济合理。推板结构既要保证质量可靠，又要经济合理，在保证质量的基础上，尽可能降低成本。5)良好的压缩效果。要采用先进的结构设计，以保证推板对垃圾具有良好的压缩效果。3.4.2结构优选当前国内外垃圾压缩机多采用普通平面结构推板(如图3-4所示)进行垃圾块压缩，这种推板的优点是结构简单，但存在的问题是由于压头面积相对垃圾集装箱的压缩端面较小,当压缩时只能将垃圾集装箱内与压头接触或者靠近压头的垃圾进行压缩,而垃圾集装箱内远离压头的边角部分的垃圾则得不到有效压缩,从而影响了垃圾集装箱的装载容量。如果通过增大压力来提高压缩效果,势必要提高压缩装置和垃圾集装箱等的强度,加大动力源,从而使整个转运站的成本上升。图3-4 普通平面推板结构针对这个问题提出了锥形结构的推板设计(如图3-5所示)，这种结构的优点是能对垃圾产生侧方向的压力，增大了集装箱边角处的压力，有利于提高垃圾箱的装载能力;而且，此结构的推板在相同功率下，压缩效果比平板结构好。图3-5 锥形结构的推板1)锥形板结构强度高于平板结构。推板的动力来源于液压缸，传送液压动力的是推杆，而推杆面积较推板面积小得多，所以，推杆顶面所接触的推板面域(一般在推板的中心)压力强度最大，致使推板这部分面域最容易遭到损坏，导致推板报废;而锥形结构推板，中心厚度大，也就意味着具有更高的抗破坏能力。2)锥形板结构更节省材料。推板中心受液压强度最大，即推板中心与推杆接触的面域是推板强度的最薄弱处，如果要保证推板的强度，应使推板中心与推杆接触的面域的材料厚度至少符合强度要求，除此面域以外的其他面域则不必达到此厚度要求。因为平板结构处处厚度相同，所以，其厚

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