开题报告 肖洁.docx

东北大学毕业设计开题报告题 目：车载碎纸机机械结构设计学 院：机械工程与自动化专 业：机械工程及自动化班 级： 机械0903学 号：20091907姓 名：肖洁 指导教师：李沈 填表日期：2013年3月15日一：选题意义 办公废品主要包括废纸和光盘，而办公用碎纸机与消磁机都是小型化的，对小企业和公司，这样的碎纸机和消磁机能满足要求，但是对于党政机关，需要销毁的文件、文档等资料都是大量的，只有大型的碎纸机才能满足要求，大型碎纸机由于噪声大，移动性差，动力源难以解决等问题，不能在办公场合现场工作，所以大量的资料和文件都是集中保存，定期专车送去大型碎纸厂处理，但是是对于国家安全机关，金融机构，军队等对保密性要求极高的地方，这种方式显然不符合保密性要求，再者，对研究设计单位，大量宽幅的图纸、资料无法用入纸口窄且碎纸量少的办公碎纸机粉碎，只有大型碎纸机方可胜任，所以，急需一种可以移动的，有大型碎纸机处理能力的和低噪声的办公废品处理设备来解决这些问题。本项目就是研究和设计这种处理系统。二：国内碎纸机现状和趋势根据国家统计局相关资料显示。中国已成为世界碎纸机第一生产国，目前国内碎纸机市场一直保持较快增长。真样的增长主要集中在大型碎纸机领域，主要消费群体是国家机关，银行以及大中型企业。目前，随着打印技术的兴起和办公效率的提高，纸张的需求量以每年20%的速度在增长，目前纸张需求量已经是90年代的10倍左右，打印机也以每年500万台的速度增加，这些都让我们看到了碎纸机广阔的市场前景。然而，现有的碎纸设备有很多缺点，小型碎纸机吞吐量小，持续工作时间短，处理后的纸屑所占空间大，小型碎纸机的存储箱需要随时更换，无法满足处理量大的场合。而大型碎纸设备，移动性差，噪声大，在办公场合使用，影响办公，再者，造纸厂的大型碎纸机采用的是工业电压380V，办公场合一般都是220V，很不方便，如不是处理量大和保密性有极高要求，购买一台大型碎纸机是不合适的，从经济性方面考虑，而且大型碎纸机价格昂贵，不适用于中小企业和机关 。 所以，未来碎纸机会朝着吞吐量大，处理效率高，拥有纸屑处理功能，工作持续时间长，移动性高和噪音小的方向发展，再者，利用水来提高碎纸系统的处理能力，也是一种新的思考方法，比如说现在新型的水冷技术，能有效提高碎纸机持续工作时间，水可以减小纸张的韧性和强度，如果能有效利用这一点，碎纸机的效率会大幅提高。三：本课题研究内容 设计一种车载废品处理系统，集碎纸和消磁于一身，并且能将破碎后的纸屑压缩成团，整个系统的原理图如下：车载系统的整体原理图回收箱（硬盘等）（纸张光盘等）黑箱控制供电压缩系统输出装置消震减噪装置统一控制面板220V交流电压消磁检测消磁装置纸张破碎系统输送装置检测装置入口1入口2四：研究方案1：动力源解决方案一：车载直流电源和车载电池组同时做为系统的电源，可以根据需求决定车载电池组电池数目，系统的工作时间由电池组的总容量决定。示意图如下：方案1： 稳压电源车载直流电源12V车载办公废品处理系统220V交流稳压电源逆变器逆变器车载电池组12V方案二：使用小型汽油发电机给系统供电，免去了使用逆变器，可以直接得到220V电压，只要有足够的汽油，工作是可以持续进行的，理论上没有工作时间限制，唯一的缺点是发电机的噪声，不过现在小型汽油发电机的噪声可以控制在60分贝左右，如果再采取一定减噪措施，便可以达到要求。示意图如下：汽油发电机车载办公废品处理系统220V稳压电源稳压电源 2：碎纸机构设计和效率提高 现行的段状或粒状碎纸机都采用二次破碎，第一级切割成条状，第二级再把条状切成段状。总共四把刀，刀具原理图如下所示： 步提高碎纸效率，一种想法是利用水湿纸的方法降低纸张强度和韧性，减小碎纸所消耗的能量，但这又遇到一个问题，纸张的粘性增加，对第二级的切削是不利的，所以，在第二级切削前，可以将第一级切削过后的纸张进一步浸湿后压紧，再通过压人机构将湿纸压入第二级切削入口，设计原理如下图所示：纸张初步湿水（在纸张粘度不影响破碎效果的前提下确定湿水量）一级条状破碎完全湿水压紧并挤入第二级切屑入口二级段状破碎具体执行机构尚在考虑完善中。五：车载系统的主要优点及工作进度：系统优点：1：现场处理车载系统具有可以移动的天然优点，这是大型工业碎纸机等不具备的，如今的政府机关、军队，甚至企业等的办公文件都有着保密要求，办公废品处理都有严格的程序，然而在文件运输进行批量处理的途中，难免监管不力导致泄密，车载系统能够进行现场处理，从根本上保证了文件的保密性。2：处理效率高 普通的办公用碎纸机的吞吐量小，处理能力有限，一般一次的入纸量在15张左右，随着需要处理的文件的增多，这样的碎纸速度和效率是远远不能满足要求的，车载碎纸机一次的吞吐量在3050张左右，很好的解决了碎纸效率的问题。3：压缩功能 普通办公用碎纸机产生的碎纸所占体积大，而碎纸机的碎纸回收箱的体积小，需要经常更换，比较麻烦，车载碎纸机有压缩功能，能够将处理过后的碎纸压缩成块，既减小了碎纸所占的体积，又进一步增加其保密性。压缩成的碎纸块，也是一种很好的纸张原材料，对循环利用纸张有重要意义。4：系统的集成普通的办公废品处理要分类进行，需要多台处理机器，废弃纸张及光盘等需要碎纸机处理，废旧硬盘需要用消磁机处理，这显然不太方便。车载办公废品处理系统是集成碎纸机、消磁器以及碎纸压缩功能于一体的系统，有统一的控制面板及控制系统，可以根据按键选择不同的处理功能，也可以同时进行多种处理，废弃用品可以统一处理，既方便又利于保密。5：二级破碎，改进破碎方式，提高破碎效率二级破碎与一般的破碎方式相比，有明显的优点，一般破碎是一级破碎，碎纸峰值负载大，采用二级碎纸机构，避免负载高峰，第一级碎纸机构可以是慢速，高切削力，进行初破碎，破碎颗粒可以稍大，第二级是快速低切削力，对第一级的的颗粒进行再破碎，破碎颗粒达到最终要求大小。6：消震减噪，适合办公场合 一般的大吞吐量碎纸机的噪声会比较大，不适合办公场合使用，车载系统安装了一些消震减噪的装置，使其能在工作时的声音尽可能小，在保证系统工作效率的前提下，系统的刚度和阻尼较大，能有效地减小和消除系统的振动。7：车载动力源，无需用户供电车载办公废品处理系统的动力源由自己解决，免去了接线和供电的麻烦，没有了电源的约束，扩大了车载办公废品处理系统的适用范围区域，简化了处理流成。8：良好的外观和结构布置整个系统安装在轻型货车上，外观简单美观，采用黑箱结构，废品等从一端输入，经处理系统和压缩系统后进入回收箱，利于保密。系统上还安装了一些消噪和减震装置，使其更适合在政府机关等场所工作。工作进度3月15日3月30日：具体机械结构方案确定3月30日4月20日：具体参数计算与设计说明书编写4月20日4月25日：三维图的绘制4月25日5月20日：二维图的绘制5月20日 ：答辩工作准备六：参考文献1: 高 峻 影响粒状碎纸效果的因素分析 机械开发 2000年 第二期2: Product Design. .Kevin N.Otto Kristin L.Wood.(US).电子工业出版社.2006.10. 3: 便携式概念碎纸机期刊论文-河南科技：上半月2011(6