厢式隔膜压滤机的机械结构设计【全套设计含CAD图纸、SW三维模型、说明书和开题报告】
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全套设计含CAD图纸、SW三维模型、说明书和开题报告
隔膜
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说明书
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- 1 -厢式隔膜压滤机的机械结构设计- 2 -厢式隔膜压滤机的机械结构设计- 3 -毕毕业业设设计计（论论文文）说说明明书书题题 目目厢式隔膜压滤机的机械结构设计厢式隔膜压滤机的机械结构设计学学 院院机械学院机械学院专专 业业机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化姓姓 名名班班 级级学学 号号指导教师指导教师厢式隔膜压滤机的机械结构设计4摘要摘要过滤机是利用多孔性过滤介质，截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒，而实现固、液分离的设备。过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等部门。目前，我国现有几百家大型过滤机生产厂家。为了适应各行业发展及要求市面上已经出现各种不同的型号及方式的过滤机。按获得过滤推动力的方法不同，分为重力过滤器、真空过滤机和加压过滤机三类。按压紧方式板框压滤机有手动压紧、机械压紧和液压压紧三种形式。正在发展的新型过滤设备有：机械力压榨过滤设备；能实现无滤渣层过滤的动态过滤机；洗选煤炭污水处理、化工和石油工业用的大型过滤设备。本题目是设计一种厢式隔膜压滤机，其由交替排列的滤板和滤饼构成一组滤室，采用自动液压装置作为压紧、松开滤板的自动机构，并用电接点压力表实现自动保压；采用电液一体自动控制拉板，实现自动推拉滤板动作。关键词：过滤机；厢式；隔膜厢式隔膜压滤机的机械结构设计5AbstractFilter is the use of porous filter medium, retain the mixture of liquid and solid particles, solid particles, and to achieve solid, liquid separation equipment. Filter is widely used in chemical, petroleum, pharmaceutical, light industry, food, mineral processing, coal and water treatment sectors. Currently, hundreds of our existing large filter manufacturers. To meet the requirements of the industry and the market has been the emergence of various different models and methods of filter .Be driven by different methods of filtration, divided into gravity filters, vacuum filters and pressure filter categories. Pressed mode frame filter press with manual compression, mechanical compression and hydraulic clamping three forms. Is developing a new type of filtration equipment: mechanical press filtration equipment; to achieve residue-free layer of filtering a dynamic filter; Coal washing waste water treatment, chemical and oil industry equipment used in large filtration. The topic is to design a van membrane filter press, which consists of alternating filter plates and filter box arrangement constitutes a filter chamber, automatic hydraulic device used for pressing and releasing the filter plate, and electrical contact pressure table to automatically maintain pressure; using electro-hydraulic automatic control integrated drawing board, automatic sliding plates action.Key Words：Filter；Van；Septum 厢式隔膜压滤机的机械结构设计6目录目录绪论.51、任务书课题介绍.71.1 国内发展现状.71.2 国内发展现状.82、厢式隔膜压滤机的方案设计.102.1.厢式隔膜压滤机设计参数 .102.2 适用范围.103、厢式隔膜压滤机结构设计.123.1 工作原理.123.2 厢式隔膜压滤机常规参数.143.3 滤板及滤饼设计及强度计算.143.3.1 滤饼和滤板材料选择 .14 3.3.2 滤板的强度计算 .153.3.3 滤饼的强度计算 .163.3.4 压紧板的设计 .173.3.5 支撑组件设计 .173.4 轴承座的设计校核.183.5 定位套设计与校核.193.6 压紧座的静态校核.203.7 压紧座的加载校核.22厢式隔膜压滤机的机械结构设计73.8 安装及调试.263.9 压滤机的保养维护.26结论.28致谢.29参考文献.30厢式隔膜压滤机的机械结构设计8绪论绪论过滤机自 18 世纪末首次在欧洲用于工业生产来，它在许多领域得到广泛应用。随着工业的发展和社会的进步，近年来迫切要求节省能源有效地利用资源及环境保护。其中对过滤机需求量增加较快的领域有:煤炭.酒精 上下水道 发酵工业和蛋白的提取 废弃物的回收和再利用。然而，需要过滤的物料多数是难过滤的，处理量的变动也很大，所以迫切的要求开发高性能的过滤设备以适应这一情况。过滤机是利用多孔性过滤介质，截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒，而实现固、液分离的设备。过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿、煤炭和水处理等部门。 中国古代即已应用过滤技术于生产，公元前二百年已有植物纤维制作的纸。公元 105 年，蔡伦改进了造纸法，他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上，水经竹帘缝隙滤过，一薄层湿纸浆留于竹帘面上，干后即成纸张。最早的过滤大多为重力过滤，后来采用加压过滤提高了过滤速度，进而又出现了真空过滤。20 世纪初发明的转鼓真空过滤机实现了过滤操作的连续化。此后，各种类型的连续过滤机相继出现。间歇操作的过滤机因能实现自动化操作而得到发展，过滤面积越来越大。为得到含湿量低的滤渣，机械压榨的过滤机得到了发展。过滤机应根据悬浮液的浓度、固体粒度、液体粘度和对过滤质量的要求选用。先选择几种过滤介质，利用过滤漏斗实验，测定不同过滤介质和不同压差下的过滤速度、滤液的固体含量、滤渣层的厚度和含湿量，找出适宜的过滤条件，初步选定过滤机类型，再根据处理量选定过滤面积，并经实际试验验证。正在发展的新型过滤设备有：机械力压榨过滤设备；能实现无滤渣层过滤的动态过滤机；洗选煤炭污水处理、化工和石油工业用的大型过滤设备。在过滤理论研究方面，滤渣层过滤阻力和孔隙率的测算、过滤速度、过滤设备的模拟和放大、稀薄液体澄清过滤和动态过滤机理，以及过滤介质的研究，都是重要的课题。利用电子计算机控制过滤操作是过滤设备的发展方向。 近年来，随着我国经济的不断发展，与此格格不入的是，环境越来越差。造纸厂主要是污水量的排放相当大，污染物主要是重金属，对人体危害大。造纸工业是一个产量大、用水多、污染严重的轻工业；水污染在各种工业中，名列前茅；废气、固体废弃物及噪声等污染，也很严重。纸厂造纸前,原料需要用厢式隔膜压滤机的机械结构设计9大量碱水来浸泡.还需要换水,就这样就把清澈的水变为酱油色水,除气味难闻外,水里含碱等很多化学制剂.使水不能灌溉农田.不能搞任何养殖.严重时使河道两岸树木枯死.空气异味两岸居民难于居住。造纸工业的废水若未经不效处理而排入江河中，废水中的有机物质发酵、氧化、分解，消耗水是的氧气，使鱼类、贝类等水生生物缺氧致死；一些细小的纤维悬浮在水是，容易堵塞鱼鳃，也造成鱼类死亡；废水是的树皮屑、木屑、草屑、腐草、腐浆等沉入水底，淤塞河床，在缓慢发酵中，不断产生毒臭气；废水中还有一些不容易发酵、分解的物质，悬浮在水是，吸收光线，减少阳光透入河水，妨碍水生植物的光合作用；另外带有一些致癌、致畸、致突变的有毒有害物质。总之，造纸废水使河水浊黑、恶臭，水草不生，鱼虾灭迹，蚊蝇丛生，蛆虫遍地，严重威胁沿岸居民的身体健康，造成痢疾、肠炎、疥疮等疾病盛行，同时，还不利于农田灌溉和人畜饮水。造纸工业排放的一些固体废物如腐烂浆料，浆渣、树皮、碎木片、草根、煤灰渣等，占用场地，发酵变质，放出臭气，下雨时，还流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。近几年来，造纸厂中使用的压滤机品种多样，但是存在的问题也很突出。单位产量能耗高，运行成本高，对细粒级污泥适应性差。因此，设计出一种适合企业，能降低企业运行成本，同时对环境污染少的压滤机很有必要性。厢式隔膜压滤机的机械结构设计101、任务书课题介绍任务书课题介绍本题目是设计一种厢式隔膜压滤机，其由交替排列的滤板和滤饼构成一组滤室，采用自动液压装置作为压紧、松开滤板的自动机构，并用电接点压力表实现自动保压；采用电液一体自动控制拉板，实现自动推拉滤板动作。完成厢式隔膜压滤机的结构设计。完成不少于 3 张 A0 图纸的图幅工作量，包括装配图及部分零件图。1.1 国内发展现状国内发展现状(1)我国压滤机行业现状：压滤机是传统的固液分离设备之一，中国早在公 元前一百多年汉朝淮南王刘安发明豆腐制作过程中就有了最原始压滤机的应用。改革开放以来3O多年时间，压滤机在滤板材质、结构形式、高效能过滤介质、分离效率、自动化水平、功能集成、产品质量和可靠性方面发展迅速，与欧洲发达国家产品性能差距越来越小,尤其是近五年时间，高压隔膜压滤机的研发成功,使得我国压滤机的生产数量跃居世界第一。 (2)压滤机行业在我国市场应用前景：近年来，国家对各行各业的环境保护和资源利用要求越来越高，大力提倡节能、减排、清洁生产、绿色制造。压滤机作为环保应用领域的主要使用设备，化工、冶金、煤炭、食品等行业的重要工业装备和后处理设备，市场需求预计将会有较大幅度增长。(3)压滤机在环保领域的应用：主要是处理城市污水污泥、自来水污泥、工业废水污泥、河道湖泊疏浚污泥。如图1所示：国产厢式隔膜压滤机。图 1：国产厢式隔膜压滤机厢式隔膜压滤机的机械结构设计111.2 国内发展现状国内发展现状（1）板框式和厢式压滤机：Larox自动压滤机 Larox型自动压滤机是芬兰拉罗克斯公司（LAROX Oy）研制的。它采用隔膜压榨过滤，过滤速率大，滤饼含水率低，单位面积处理量大。 Larox型自动压滤机分Larox PF型和Larox CF型两种。 Larox PF型压滤机是立式压滤机，滤板水平迭加，板间通过压紧机构相互靠拢，形成45mm高的滤室。该机配备有一个控制盘和一个高压泵压水站，控制盘内装两个程序，其中之一为滤饼洗涤程序，整个压滤过程分6个步骤完成。注浆。矿浆通过给料泵给入歧管，然后均匀分配至每个滤室，直至有足够固体为止。挤压。高压泵把水扬送到滤室的隔膜后面，通过隔膜挤压滤饼，减少滤饼体积。洗涤。需要洗涤时，洗涤液沿与矿浆相同的管道注入，.洗涤滤饼。第二次挤压。洗涤后的滤饼脱水。吹气。通过矿浆管路通人压缩空气，使滤饼干燥。排卸。吹气完成后，关闭装置放下压板，压板以相等的距离悬挂。带有滤饼的滤布从一个平板到另一个平板作“Z”形运动，相当一台运输机将过滤机两边的滤饼卸下。 Larox PF型压滤机已在许多国家的选矿厂和化工厂推广应用。芬兰奥托昆普公司Ko-talahti镍矿用该机代替真空过滤机、干燥机，滤饼水分由18%20%降到8%9纬，我国金川有色金属公司已引进该机，准备在二期工程选矿精矿的脱水中应用。 Larox CF型自动压滤机是卧式隔膜压滤机，它的设计较新颖;全自动隔膜挤压，采用压气喷吹滤饼，快速而有效的闭合系统缩短了停歇时间，简单有效地排卸滤饼，使用了反冲洗的滤布清洗装置和改变过滤方向自动清除滤布的装置。该机的工作过程类似于Larox PF型压滤机，适用于选矿、选煤、污水处理及水泥等工业部门。 （2）Lasta型自动压滤机厢式隔膜压滤机的机械结构设计12 Lasta型自动压滤机是根据日本专利，由美国制造的。该机有ISF型和ISD型两种型号，结构相同，后者在滤室上增加了一层橡胶薄膜，用于过滤可压缩物料，前者用于过滤不可压缩物料。ISF型卧式压滤机由框架、压紧机构、滤板和滤布等组成，滤板强度按承受20kg/cmZ设计。美国双峰铜钥矿选厂采用3台Lasta ISF型压滤机过滤铜精矿，滤饼水份可降至8%一1000;加拿大魁北克省帕蒂诺矿也用Lasta ISF型压滤机来过滤铜精矿。 （3）Sala VP型全自动压滤机 VP型全自动压滤机是瑞典萨拉国际公司生产的新一代压滤机，采用聚丙烯制成过滤室，重量轻;采用强制式液压缸，设计紧凑，占地面积小，滤布易于快速更换;对不同的物料可采用不同的压力，可动部件少，维修量小，提高了设备作业率。该机有两种工作方式:VPA型系吹气式垂直板框压滤机，利用压缩空气脱水，工作压力为0. 71 1. 02MPa ; VPC型为压缩式垂直板框压滤机，利用压缩隔膜脱水，工作压力为1.63MPa。厢式隔膜压滤机的机械结构设计13 2、厢式隔膜压滤机的方案设计厢式隔膜压滤机的方案设计 本题目是设计一种厢式隔膜压滤机，其由交替排列的滤板和滤饼构成一组滤室，采用自动液压装置作为压紧、松开滤板的自动机构，并用电接点压力表实现自动保压；采用电液一体自动控制拉板，实现自动推拉滤板动作。完成厢式隔膜压滤机的结构设计。2.1.厢式隔膜压滤机设计参数厢式隔膜压滤机设计参数主要技术参数过滤面积 100，滤饼厚度 30，滤板数量 39，滤室容积 1.57，整机重量 8960，主机长度 5150，整机长度 6080。该机最大过滤压力为 0.6MPa。 2.2 适用范围适用范围 1、化工： 染料、颜料、荧光粉、保险粉、净水剂等。2、医院： 抗生素、植酸钙、中药、有机磷、糖化酶等 。 3、食品： 白酒、饮料、啤酒、酵母、柠檬酸、植物蛋白、豆奶、海藻等。 4、冶金： 金矿、银矿、铜矿、铁矿、锌矿、稀土等粉末选矿等。 5、陶土： 高岭土、膨润土、活性土、瓷土、电子陶瓷土等。 6、污水处理： 化工污水、冶炼污水、电镀污水、皮革污水、印染污水、酿造污水、制药污水、环境污水等。2.3 厢式隔膜压滤机特点厢式隔膜压滤机特点 （1）增强聚丙烯滤板采用多项专利技术模压而成。表面平整光滑，强度高，重量轻，耐酸碱，耐腐蚀，无毒无味。聚丙烯隔膜拥有优良的耐化学性、耐酸、耐碱、抗老化性能优良，无毒、无味、使用寿命长；高弹性配方，使鼓膜效果最佳，能更有效地直接压榨剪切脱水；内置悬挂结构，安装方便，密封可靠。厢式隔膜压滤机的机械结构设计14特殊的结构形式及材质，使其能承受更高的压榨压力，使滤饼更干。 （2）采用自动液压装置作为压紧、松开滤板的自动机构，并用电接点压力表实现自动保压；采用电液一体自动控制拉板，实现自动推拉滤板动作。 （3）机架全部采用高强度的钢焊合件，机架强度高，结构稳定，使用寿 命长，足以承受压滤引起的强大压力。 （4）该机有 PLC 自动控制及继电器控制等多种配置，操作面板简单安全， 并配有多种安全装置，确保操作人员安全。（5）该机主梁导轨面配置一次成型的耐磨非金属轨道；主机采用桥架式可伸缩机构。该机最大过滤压力为 0.6MPa，是悬浮液固液分离的理想设备。厢式隔膜压滤机的机械结构设计153、厢式隔膜压滤机结构设计、厢式隔膜压滤机结构设计3.1 工作原理工作原理厢式隔膜压滤机由多块滤板和滤饼交替排列组成，滤板和滤饼的数量视生产能力和滤浆的情况可以增减，其结构如图 2 所示。 图 2:厢式隔膜压滤机组装时滤板与滤饼之间加滤布，借手动螺杆将其压紧，两相邻滤布之间的框间为过滤空间。板框压滤机的滤板和滤饼之间所安装的滤布，除了承担过滤的工作之外，还能起到密封垫片的作用。滤板和滤饼的对角上开有通孔，组成后形成滤浆 洗涤液和滤液的通道 厢式隔膜压滤机的过滤流程如图 3 所示。滤浆由滤饼上方的通孔进入滤饼空间，固粒被滤布截留，在框内形成滤饼，滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤板，然后顺着滤板的沟槽向下流动，由滤板与滤饼下方组成的通孔排出。这种称为暗流试过滤机，可减少滤液与空气的接触。当滤饼内充满滤饼时，应停止过滤，进行洗涤。洗涤流程如图 3。洗涤液由洗涤滤板上方进入，穿过两层滤布和整个滤饼厚度，从中间的滤板下方流出，洗涤速率为过滤终了时过滤速率的四分之一。过滤机的特点：过滤面积大 占地小 构造简单 制造方便 过滤推动力大 对物料适应性好，但装拆劳动强度大 间歇操作 滤布消耗量大。厢式隔膜压滤机的机械结构设计16图 3：过滤流程图厢式隔膜压滤机的机械结构设计173.2 厢式隔膜压滤机常规参数厢式隔膜压滤机常规参数过滤面积地基尺寸 A主机长度 B滤饼厚度滤板框数滤室容积整机长度 C重量m2mmmmmm块 L mmKG1004260515030391.57608089803.3 滤板及滤饼设计及强度计算滤板及滤饼设计及强度计算3.3.1 滤饼和滤板材料选择滤饼和滤板材料选择滤饼和滤板仅采用增强聚丙烯做成。增强聚丙烯滤板采用点状圆柱凸台设计，模压成型，具有过滤速度快，滤饼脱水率高，洗涤均匀彻底，防腐及密封性能好。为降低滤渣的含水率，还生产隔膜压榨式压滤机，极大地提高了工作效率和经济效益。经过挑选的聚丙烯材料不仅对过滤元件的加工提供了便利，而且它的高负荷特性证实了它的有效性。滤板化学性能稳定，抗腐蚀性强，耐酸、碱、盐的侵蚀，无毒、无味，重量轻，强度高（耐高温、高压） ，操作省力。板框压滤机的滤板在表面设计有凹槽，用以安装、支撑滤布，并引导过滤液的流向，而滤饼和滤板在组装后构成液体流通通道，用以通入悬浮液、洗涤水和引出滤液。每个滤板的下方设有出液通道孔，若干块滤板的出液孔连成一个出液通道，由止推板下方的出液孔相连接的管道排出。3.3.2 滤板的强度计算滤板的强度计算滤板两个侧面的沟槽部分承受着过滤压强。理论上两侧压强应当是相等的，但实际上在过滤过程中一开始滤板首先受到滤浆入口侧的压强，而且在过滤过程中由于压强损失和液体流动受到障碍等原因，滤板两侧的压力会失去平衡，多数滤板处于单侧受压状态，因而滤板必须具有一定的厚度以保证足够的机械强度。取滤板两侧过滤压强为和1P2P滤板所受的弯曲载荷21PPP当取达到最大值为过滤压强最为安全，但滤板太厚，将导致过滤效率p厢式隔膜压滤机的机械结构设计18降低，成本增加。根据经验可得 10/PP P=5Mpa这时滤板中产生的最大应力的max最大挠度应满足下列条件max 22maxtpb 34maxEtpb式中压强差 Pa;p b短边的一半 m; t板厚 m； E弹性模量 Pa； 许用应力 Pa； 板的许用挠度 m； 取决于 a/b 的比值的系数可查下表得；.,a/b11.251.51.7521.2311.5961.8171.961.9920.2210.3180.3840.4420.4430.454最小板厚度= 2pbtm0112. 01011615. 0105 . 0596. 1626取 t=30mm 符合条件3.3.3 滤饼的强度计算滤饼的强度计算过滤时，在过滤压强 p 的作用下，滤饼承受了内压如右图。今将滤饼的框边简化为两端固定作用有均匀载荷 p 的梁因而框边最大弯曲力矩为 mNlM122而 N/mpt式中 M最大弯矩，厢式隔膜压滤机的机械结构设计19 单位长度上的载荷； l滤饼内边长 p过滤压强； t滤饼厚度 从而可求的滤饼个边的最大弯曲应力和最大挠度maxmax即 22max2dpl 344max32384EdplEIl mpld0308. 010116221. 010526262取 d=39mm 符合条件3.3.4 压紧板的设计压紧板的设计 压紧板用以压紧滤板滤框，两侧的滚轮用以支撑压紧板在大梁的轨道上滚动。压紧板包括板和螺杆，螺杆和板用轴承连接， 。由于转速不高，内圈与轴的轴向紧固用轴用天弹性挡圈嵌在轴的沟槽内，外圈与坐孔的轴向紧固采用轴承端盖紧固。 由于要受到比较大的轴向力，所以采用角接触球轴承 7205C/AC/B此轴承转速极低，只受轴向力，所以只进行静强度校核。 即000SPCAa由武汉理工大学出版社出版机械设计表 8.9 可得 5 . 10S kNARPa15.24tan3 . 20根据中个农业出版社出版实用机械设计手册 （上）可查的 kNCa600厢式隔膜压滤机的机械结构设计20 合理00043. 2SPCAa 3.3.5 支撑组件设计支撑组件设计 机架是压滤机的基础部件，两端是止推板和压紧头，两侧的大梁将二者连执着起来，大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。机架组选择材料铸造铁HT200，为了保证操作与卸料的方便.取横梁离地面距离为 H 为约为 395mm.支架与后顶板采用螺栓连 1选用 GB578086M10X35。 螺栓组为不受任何工作载荷作用的紧螺栓联接。尽管该联接并不受任何工作载荷作用，但是由于装配时已经将螺母拧紧，因此，螺栓必然受到预紧力F和螺纹副摩擦力矩 T的作用。按照第四强度理论，螺栓危险截面上的当量1应力为3 . 1)5 . 0(332222e故螺栓螺纹部分的强度条件为 4d3 . 13 . 121Fe或，式中紧螺栓的需用拉应力，Mpa. F3 . 14d1 查表可得，M10 的=8.367mm，许用应力取值范围为 34，取1d =3.5Mpa。 3.4 轴承座的设计校核轴承座的设计校核 轴承座的的结构如图 4 所示，直径为 260mm。厢式隔膜压滤机的机械结构设计21图 4 轴承座在实际工作中轴承座只受到轴压力的作用，因此只要校核轴承座的压应力即可。从图 4 可以看出，轴承座在连接处的面积最小，即属于危险截面。即式作用在轴承座的最大力。 6.75 4.5()1.5ssMPan连接处最大应力 max125.66614.1889()0.0025 0.006 2NNFMPaA 连接处的最大应力 max125.66611.2567()0.01 0.01NNFMPaA 通过对轴承座的以上校核，可知所设计的轴承座符合设计要求。3.5 定位套设计与校核定位套设计与校核本次设计的定位套如图 5 所示：厢式隔膜压滤机的机械结构设计22 图 5：连接法兰零件图 定位套直径为 90mm 0)(435)(cbabaFaFBA 0)(435)(cbacbFcFAB ；BAFF 435 90978.7540ABFFN许用应力 用插入法查得：0102.5bMPa许用应力值 160bMPa应力校正系数 10600.58102.5bb当量弯矩 0.59 1538.6907.7TN mm 22()573.87AMMTN mm 22()573.87BMMTN mm 设计的定位套最小直径 min50dmm厢式隔膜压滤机的机械结构设计23定位套直径 31580.1AAbMdmm； 验算合格。minAdd3.6 压紧座的静态校核压紧座的静态校核 图 6：压紧座零件 将压紧座结构简化，具体形状尺寸为：长=500mm，高度=290mm，宽度=120mm。压紧座自身重力可以简化为平均分布在压紧座上的分布力，预定装载质量为 8960KG。则平均分布力；0.5 0.29 0.12 8960 9.840 9.8191.9(N/m)10q较核安全因数1.5sn 压紧座在工作时起到了拉力的作用，在工作过程中 F 的作用下，压紧座处于静太平衡状态。此时压紧座受力情况，约束 A 处和 B 处的支反力分别为和RAF。RBF由静力平衡可得：厢式隔膜压滤机的机械结构设计24 220022yRAFBARBFFFq CDqqMCAFABAD 可得： 2229.292.429.2929.290.51.041.5422RAFBRBFFF解得： 55.92()RAFN39.74()RBFN压紧座在 CA，AB，BD 三段内所受的剪切力和弯矩各不相同，应分段分析：在 CA 段， 0118.8xmm 22( )29.29( )19932SFxqxxqM xxx 在 AB 段，118.8250.1mmxmm 222( )2440488( )()2488(0.05)1220122048824.4SRARAFxqxFxqM xFxCAxxxxx 在 BD 段，250.1500mmxmm222( )()2440(0.4)97624402440( )()(0.4)0.1620.8221220976195.2SFxq CDxxxqM xCDxxxxxx 最大剪切应力 max36.6244()0.3 0.5sFMPaA730 486.667()1.5ssMPan厢式隔膜压滤机的机械结构设计25最大弯曲应力， maxMw2260.3 0.5125 1066bhw所以 61705140()125 10MPa730 486.667()1.5ssMPan综上可得，压紧座在静态时安全，符合强度要求。3.7 压紧座的加载校核压紧座的加载校核 在加载振动工作过程中的主要振动元件是在 A 处和 B 处用于压紧座作用，且为了使压紧座在连接过程中相对于水平面不出现由于 A 处与 B 处的力度，受力不均而出现的受力不均相等，从而使压紧座在连接过程中趋于相对的平稳。设压紧座作用于轴，压紧座自身重力和预重量之和与静态分析时相同处理。此时压紧座受力情况约束 A 处和 B 处的支反力分别为和，其中。RAFRBFAEx根据力平衡方程：2200022XRARBYRARBARBFFFFFFFFq CDqqMCAFABADFCE且 RARBRARBFFFF根据力平衡方程： 111000()xRARaRcyRARcRaaRARcFFFFGFFFGFMMFFacGab 厢式隔膜压滤机的机械结构设计26 011sin 20RARAFF 011cos20RARAFF 0cos20RcRcFF0sin 20RcRcFF 2RARcFF12RARAFF 2(3)6F xlxE I 最大撓度；作用力；F固定端到点的距离；x模量；E转动惯量；I有效长度。l可得 26(3)E IFxlx 33100.125 0.0046.667 101212b hI最大挠度，6()mm9210 10 (/)EN m0.25( )labm则使压紧座产生最大力 91033 210 106.667 100.015403.22()0.25nFN 1403.22()RARCnFFFN厢式隔膜压滤机的机械结构设计27 20000cos 20cos20sin20cos20444nFqFCDF0.22124.5880.0803403.22()FFN1256.661()FN 0sin20267.234()2RARBFq CDFFN 0cos20590.437()2RARBFFFN 0cos201180.874()FFN 0sin20429.803()FFN22261.66261.660.033267.234 0.2230.367429.80322x解得0.5xm压紧座在各段内的剪切力，拉压应力和弯矩个不相同，分段分析：在 CA 段，0118.8xmm 22( )0( )261.66( )130.832NSFxFxqxxqM xxx 在 AE 段，118.8250.1mmxmm222( )261.66267.234( )590.437()( )()2267.234(0.033)130.83130.83267.2348.819SRANRARAFxqxFxFxFNqM xFxCAxxxxx 厢式隔膜压滤机的机械结构设计28在 EB 段，250.1500mmxmm222( )590.437()( )261.66429.803267.234261.66162.569( )()()2261.66267.234(0.256)(0.4)2130.83162.5747.479NRBSRARBFxFNFxqxFFxxqM xFCBxCDxxxxx 22( )0( )(0.4)261.66104.664( )(0.4)2130.83104.66420.933NSFxFxqxxqM xxxx 在 AB 段内的挤压应力：max590.4370.394()0.005 0.3NNFMPaA730 486.667()1.5ssMPan剪切应力max258.5990.172()0.3 0.005sFMPaA730 486.667()1.5ssMPan弯曲应力， maxMw2260.3 0.0051.25 1066b hw所以 623.94319.154()1.25 10MPa730 486.6671.5ssMPan综上可得，压紧座在工作状态下的应力符合安全要求。 3.8 安装及调试安装及调试 1、按照供方提供的底脚尺寸设计预埋孔，采用两次灌浆法。 2、压滤机周围应留有足够空间，以便于操作和维护保养。 3、压滤机应水平放置在地坪上，后顶板用底脚螺拴固定在基础上。 （注：厢式隔膜压滤机的机械结构设计29底脚螺拴一般只固定后顶板，因拉干由于板框的压力产生一定的向下弯曲，当压滤机压紧工作时，拉干被拉直，从而产生小量位移，如果两端同时固定，有可能导致压不紧或者损坏机架。 ） 4、滤布的材质、规格按照过滤的物料、压力、温度而定，应选择适宜的滤布。 5、板框按照要求整齐地排放在机架上，将加工好的滤布整齐地排在滤板上，注意滤板间进料孔和漂洗孔相对应。 6、接通电源，检查是否正常。机械传动要检查电机正反转是否符合要求。3.9 压滤机的保养维护压滤机的保养维护 为了更好的利用和管理压滤机，提高产品质量，延长设备寿命，日常维护和保养压滤机是一个必不可少的环节，因此需做好以下几点： 1、经常检查压滤机的各连接部件有无松动，应及时紧固调整。 2、要经常清洗、更换压滤机的滤布，工作完毕时应及时清理残渣，不能在板框上干结成块，以防止再次使用时漏料。经常清理水条和排水孔，保持畅通。 3、要经常更框压滤机的机油，对于转动部件要保持良好的润滑。 4、压滤机长期不用应上油封存，应平整地堆放在通风干燥的库房，堆放高度不超过 2m，以防止弯曲变形。 厢式隔膜压滤机的机械结构设计30结论通过这次水下连接器振盘设计，我认识到了单纯的理论知识学习和 实际设计之间的差距。 通过这次毕业设计既锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际应用问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计 规范以及电脑制图等其他专业能力的水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且使我的毅力，意志力以及耐力都得到了不同程度的提高。这些都是我希望得到的 也是毕业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐，但我的收获也是非常的多。各种设计方案的适用条件，各种零部件的选用标准，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。从毕业设计中学来的这些宝贵的知识和经验，必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。厢式隔膜压滤机的机械结构设计31本次设计参考了许多资料，吸取了其优点，并在考虑我国实际的基础上完成了水下连接器振盘设计，表达了自己的设计思想，完成了设计任务。但是由于缺乏生产和设计经验，问题一定很多，这些都需要老师改正，使之更合乎生产实际。致谢致谢本文是在老师的精心指导下完成的。老师师渊博的学识、开阔的视野、敏锐的洞察力、严谨的治学态度、求实创新的工作作风，永远是我学习的榜样，也将始终引导和激励着学生在科学技术的殿堂里探索前进。老师令人敬佩的平易近人的处世方式也为学生树立了榜样。本毕业设计的完成是在导师的指导下完成的，在整个过程中同时也得到了其他老师的指导和大力支持。在此我向老师们表示崇高的敬意和衷心的感谢！感谢他们对我在学习上的耐心指导、以及做人做事方面的悉心教诲，使我在解决问题的方法策略和为人处事上都有了很大提高。同时祝愿他们工作顺利，身体健康！在这个设计过程中，我得到了很多同学、朋友及老师的支持和帮助，他们给予了极大的帮助和支持。在此我对他们表示衷心的感谢，同时我也感谢我的厢式隔膜压滤机的机械结构设计32家人，是他们的理解和默默支持使我的毕业设计能得以顺利按时的完成。最后，借此机会谨向所有关心、支持和帮助我的老师、同学、家人、朋友以及所有默默支持我的人致以最衷心的感谢。谨以此文献给所有关心和帮助我的人。学生所取得的每一点点成绩和每一次的进步，无不凝聚着老师大量的心血。在此论文完成之际，谨向老师致以最崇高的敬意和衷心的感谢和帮助，在此向老师表示衷心的感谢。老师全面活跃的思维方式、一丝不苟的治学态度和勤奋务实的工作作风给我留下了深刻的印象，并将使我受益终生。感谢我的家人。他们的支持和理解是我完成学业的前提和动力。没有他们的支持我不可能顺利完成我的学业。值此论文完成之际，向所有给予我关心和帮助的老师、同学和亲友致以深深的谢意和美好的祝福。参考文献参考文献1 何铭新 钱可强主编 机械制图，第五版，高等教育出版社2 杨明忠 朱家诚主编,机械设计.武汉理工大学出版社3 机械设计手册（下）.第二版，石油化工出版社4 刘鸿文主编,材料力学第四版. 高等教育出版社5 使用机械设计手册（上，下） ，中国农业机械出版社6 机械工程师手册(上).机械工业出版社7 吴尚斌编著,公差配合使用技术手册.辽宁科学技术出版社8 农业机械设计手册(上).机械工业出版社9 王新等编著.AUTO CAD 2002 机械设计应用与实例.北京：国防工业出版社,200210 濮良贵主编.机械设计. 北京：高等教育出版社,200111 美国 I.J.卡拉西克等编著，泵手册第一分册.机械工业出版社厢式隔膜压滤机的机械结构设计3312 沈阳水泵研究所编著,泵、喷射设备产品样本. 机械工业出版社13 联轴器选用手册.化学工业出版社14 机械工程手册电机工程手册编辑委员会编机械工程手册：机械零部件设计卷M北京：机械工业出版社，199615P Cu.M Hashemian.A Y C.Nee.Adaptable Design J .CIRP.2004.53 (2):1-19.16Meirovitch.L.Elements of Vibration Analysis. New York：McGraw-Hill.1986. 毕业设计（论文）开题报告题 目厢式隔膜压滤机的机械结构设计学 院机械学院专 业机械设计制造及其自动化姓 名班 级学 号指导教师1、 选题的依据和意义 近年来，随着我国经济的不断发展，与此格格不入的是，环境越来越差。造纸厂主要是污水量的排放相当大，污染物主要是重金属，对人体危害大。造纸工业是一个产量大、用水多、污染严重的轻工业；水污染在各种工业中，名列前茅；废气、固体废弃物及噪声等污染，也很严重。纸厂造纸前,原料需要用大量碱水来浸泡.还需要换水,就这样就把清澈的水变为酱油色水,除气味难闻外,水里含碱等很多化学制剂.使水不能灌溉农田.不能搞任何养殖.严重时使河道两岸树木枯死.空气异味两岸居民难于居住。造纸工业的废水若未经不效处理而排入江河中，废水中的有机物质发酵、氧化、分解，消耗水是的氧气，使鱼类、贝类等水生生物缺氧致死；一些细小的纤维悬浮在水是，容易堵塞鱼鳃，也造成鱼类死亡；废水是的树皮屑、木屑、草屑、腐草、腐浆等沉入水底，淤塞河床，在缓慢发酵中，不断产生毒臭气；废水中还有一些不容易发酵、分解的物质，悬浮在水是，吸收光线，减少阳光透入河水，妨碍水生植物的光合作用；另外带有一些致癌、致畸、致突变的有毒有害物质。 总之，造纸废水使河水浊黑、恶臭，水草不生，鱼虾灭迹，蚊蝇丛生，蛆虫遍地，严重威胁沿岸居民的身体健康，造成痢疾、肠炎、疥疮等疾病盛行，同时，还不利于农田灌溉和人畜饮水。造纸工业排放的一些固体废物如腐烂浆料，浆渣、树皮、碎木片、草根、煤灰渣等，占用场地，发酵变质，放出臭气，下雨时，还流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。 近几年来，造纸厂中使用的压滤机品种多样，但是存在的问题也很突出。单位产量能耗高，运行成本高，对细粒级污泥适应性差。因此，设计出一种适合企业，能降低企业运行成本，同时对环境污染少的压滤机很有必要性。2、 国内外研究动态、国内压滤机行业现状(1)我国压滤机行业现状：压滤机是传统的固液分离设备之一，中国早在公元前一百多年汉朝淮南王刘安发明豆腐制作过程中就有了最原始压滤机的应用。改革开放以来3O多年时间，压滤机在滤板材质、结构形式、高效能过滤介质、分离效率、自动化水平、功能集成、产品质量和可靠性方面发展迅速，与欧洲发达国家产品性能差距越来越小,尤其是近五年时间，高压隔膜压滤机的研发成功,使得我国压滤机的生产数量跃居世界第一。(2)压滤机行业在我国市场应用前景：近年来，国家对各行各业的环境保护和资源利用要求越来越高，大力提倡节能、减排、清洁生产、绿色制造。压滤机作为环保应用领域的主要使用设备，化工、冶金、煤炭、食品等行业的重要工业装备和后处理设备，市场需求预计将会有较大幅度增长。(3)压滤机在环保领域的应用：主要是处理城市污水污泥、自来水污泥、工业废水污泥、河道湖泊疏浚污泥。、国外压滤机行业现状（1）板框式和厢式压滤机：Larox自动压滤机 Larox型自动压滤机是芬兰拉罗克斯公司（LAROX Oy）研制的。它采用隔膜压榨过滤，过滤速率大，滤饼含水率低，单位面积处理量大。 Larox型自动压滤机分Larox PF型和Larox CF型两种。 Larox PF型压滤机是立式压滤机，滤板水平迭加，板间通过压紧机构相互靠拢，形成45mm高的滤室。该机配备有一个控制盘和一个高压泵压水站，控制盘内装两个程序，其中之一为滤饼洗涤程序，整个压滤过程分6个步骤完成。注浆。矿浆通过给料泵给入歧管，然后均匀分配至每个滤室，直至有足够固体为止。挤压。高压泵把水扬送到滤室的隔膜后面，通过隔膜挤压滤饼，减少滤饼体积。洗涤。需要洗涤时，洗涤液沿与矿浆相同的管道注入，.洗涤滤饼。第二次挤压。洗涤后的滤饼脱水。吹气。通过矿浆管路通人压缩空气，使滤饼干燥。排卸。吹气完成后，关闭装置放下压板，压板以相等的距离悬挂。带有滤饼的滤布从一个平板到另一个平板作“Z”形运动，相当一台运输机将过滤机两边的滤饼卸下。 Larox PF型压滤机已在许多国家的选矿厂和化工厂推广应用。芬兰奥托昆普公司Ko-talahti镍矿用该机代替真空过滤机、干燥机，滤饼水分由18%20%降到8%9纬，我国金川有色金属公司已引进该机，准备在二期工程选矿精矿的脱水中应用。 Larox CF
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