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XK-160开炼机设计【5张CAD图纸+毕业说明书论文】

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摘 要


XK-160开炼机是橡胶、塑料机械中最常用、最基本的设备之一,主要用于生胶的塑炼、胶料的混炼、混炼胶的热炼等。

开炼机技术发展迅速,目前生产更多品种,但与发达国家相比有差距,智能化和个性化是其发展趋势。

本文主要对XK-160开炼机进行了设计和计算,包括电机和减速器的选用,工作机的设计,工作机主要的零部件和辅助部件设计,制图软件的使用等。

在结构设计的基础上,使用小的牙齿不同行星齿轮减速器取代传统圆柱齿轮减速器,结构更简单,更紧凑,减少生产成本。对于安全问题,增加安全装置,为未来的机器的设计提供参考。


关键词: XK-160开炼机;  结构设计


Abstract


XK-160 mill machine rubber, plastics machinery of the most common and one of the most basic equipment, mainly for the masticated raw rubber, rubber mixing, mix hot refining and so on.

At present, open mill technology has developed rapidly, producing more varieties, but compared with the industrialized countries there is a gap, there is a tendency toward personalization and intelligent direction of development.

This paper focuses on XK-160 mill machine design and calculation, including the motor and gear selection, design work machine work machine main parts and accessories design, mapping software to use and so on.

Based on the structural design, the use of small teeth difference planetary gear reducer replace conventional cylindrical gear reducer, the structure is more simple and compact, reducing production costs. And for safety issues, increasing the safety device, provide a reference for future design of the machine.


Key words:  XK-160 mill machine;  structural design





目  录

 

第一章 绪 论 1

1.1 课题背景 1

1.2 开炼机设计及发展 1

1.3 开炼机设计的意义及其基本要求 1

1.4 开炼机设计基本内容 2

第二章 总体方案设计 3

2.1 基本结构 3

2.2 开炼机的工作原理 3

2.3 减速器的方根据设计和使用要求,初始准备以下三个选项 4

2.4 工作机的方案设计 4

2.4.1 增加安全装置 4

2.5 总体方案拟订及确定 4

2.5.1 总体方案拟订 4

第三章 开炼机主要性能参数确定 7

3.1 辊筒直径与辊筒长度及捏炼容量确定 7

3.2 辊筒工作速度与速比 7

3.2.1辊筒工作速度 7

3.2.2辊筒速比 8

3.3辊筒横压力分析 8

3.3.1横压力基本概念 9

3.3.2 横压力影响因素 10

3.4开炼机传动功率 10

3.5 开炼机的生产能力 11

第四章  开炼机传动系统设计 12

4.1 传动形式 12

4.2传动电机的选择 12

4.2.1 选择电动机系列 12

4.2.2 选择电动机的容量 12

4.2.3 确定电动机转速 14

4.3减速器的设计 15

4.3.1 减速机类型的选择 15

4.3.2 减速机的具体型号确定 15

4.4传动制动装置设计 16

第五章 主要零部件 17

5.1 辊筒设计 17

5.1.1 辊筒的基本要求 17

5.1.2 辊筒的材料 17

5.3 调距装置设计 18

5.3.1 调距装置基本结构 18

5.3.2 调距装置工作原理 19

5.3.3 调距装置基本部件尺寸确定 19

5.4 机架与横梁装置设计 21

5.4.1开炼机机架的联系与结构 21

5.4.2开炼机机架材料、基本尺寸设计 21

5.5辊问调节装置设计 23

5.6安全装置的选择 23

第六章 附属装置设计 24

6.1挡胶板设计 24

6.2 开炼机润滑系统设计 25

6.2.1 润滑系统选择 25

6.2.2 润滑系统基本参数确定 26

6.2.3油路管道设计 27

6.3除垢轮设计 27

结 论 28

参考文献 29

致 谢 30


第一章 绪 论

1.1 课题背景

    毕业设计作为学校检验我们学习成果的最后一堂课,其重要程度不言而喻。本课题的设计题目来自于实际的生产中的一个塑料、橡胶机械产品的设计。要求对各部分零部件总体设计。本课题的题目是:XK-160开炼机设计。毕业设计要求我们充分调动大脑中所存储的知识,培养独立思考,必须有创新。

1.2 开炼机设计及发展 

开炼机指的是一个开放的,也被称为双辊捏炼机。。它是由两个水平线和不同速度的相对旋转辊,这将是一个橡胶或树脂为原料的主要成分剪切后,压缩和塑化,混合,符合生产加工材料的要求

开放机是橡胶、塑料制品加工应用的作为第一个和广泛的基本设备之一。开炼机在社会进步和不断更新技术,经过一百年的发展历史,混合机是不断改善和完善的结构和控制,第一个人类,一个卷,槽简单定量型机,发展成一个完整的范围的集成和适应性强,并逐渐完整的配套设施,技术性能不断改善新化学品和原材料处理设备。新开放的磨辊直径大,功能高辊速度、驱动功率大、高度自动化机械操作。


内容简介:
沈阳化工大学科亚学院学士学位论文说明书 文献综述 1 沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述 炼机文献综述 姓名:杨旭 班级:机制 1102 指导老师:董林福 摘要 我所研究的课题是开炼机,下面是我所做关于开炼机文献综述。 随着技术的不断发展,开炼机的结构和性能有了很大改进。在新式开炼机中,采用液压马达作为动力传动装置,使传动平稳,噪音降低;采用自动调心滚柱轴承火填充 龙轴衬作为辊筒轴承,以节约电能或轴衬铜材,并简化维护保养;调距装置采用液压结构,具有过载保护功能,调距方便,并可指示工作横压力值;为了适应炼胶工艺的要求,大规格开炼机采用圆周钻 孔辊筒,提高温控效果。此外,为安装方便,采用橡胶防震垫取代地脚螺栓;在中小规格开炼机上采用电气制动,简化了制动装置,提高了制动效果。开炼机的一系列改进,使其在技术上达到了一个新的水平。 正文 使用开炼机对胶料进行塑炼,是最早应用的一种塑炼方法。它是将生橡胶胶块置于两辊筒之间,借助于辊筒的剪切力作用使橡胶的分子链受到拉伸而断裂,从而获得可塑性。使用开炼机塑炼,其塑炼温度通常控制在 100以下,这种塑炼属于低温机械式塑炼。 采用开炼机塑炼的优点是塑炼胶的可塑性均匀、热可塑性小;所得胶料的收縮性能小 ; 设备的工艺灵活性较强,适用面宽,投资;较小。因此,开炼机适用于胶种变化多、生产(胶料)用量较少的橡胶制品企业。开炼机塑炼的缺点是操作劳动强度大、生产效率较低、工作条件差。 查阅橡胶机械设计,此书详尽的介绍了:开炼机的概述(分类、用途、基本结构、工作原理、技术特征等);开炼机的主要性能参数(辊筒直径和长度、滚距、速比、接触角、横压力、传动功率、生产能力等);开炼机传动系统(传沈阳化工大学科亚学院学士学位论文说明书 文献综述 2 动形式、电机选择等);开炼机的主要零部件设计(辊筒、滚筒轴承、横梁与机架、调距装置、安全制动装置、挡胶板及翻胶装置等)。下面就此文 献中一些重要内容作以下摘抄: 开炼机的工作原理,胶料在被辊筒挤压的同时,在摩擦力和粘附力的作用下被拉入辊隙中,形成楔形断面的胶条。在辊隙中由于机械力的作用,致使胶料受到强烈的碾压,剪切和撕裂。同时伴随着橡胶分子链的氧化断裂。从辊隙中排除的胶片,由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包覆再一个辊筒上,重新返回两辊间,这样多次往复,完成炼胶作用。 开炼机的规格用“辊筒工作部分直径 X 辊筒工作部分长度”来表示,单位毫米。例如: 160, X 表示橡胶, K 表示开炼机, 160 表示开炼机工作部分的长度是 160 毫米。 开炼机传 动系统的设计主要包括电动机,减速器,驱动齿轮和速比齿轮的选择与布置。传动系统设计直接影响开炼机的整体布置、结构型式、占地面积、加工制造和使用与维修。为此,设计师必须给予充分重视。 开炼机横压力是指胶料对滚筒的径向作用力,它是开炼机机械设计的重要参数。开炼机横压力的计算主要建立在以下三种理论之上: 1. 建立在经验统计基础之上的横压力计算。 2. 建立在胶料捏炼流体动力理论基础上的横压力计算。 3. 建立在相似理论上的横压力计算。 由于横压力是开炼机设计的基本参数,所以合理的选择横压力是十分必要的。从理论上准确的计算横压力是困 难的。再设计时一般是按所设计的开炼机的规格和主要用途,根据实际资料选择单位横压力,再根据辊筒的工作长度去计算总横压力。另一种方法是按经验统计公式计算横压力,再对计算结果进行充分的分析对比,最后确定横压力,再一种方法是当所设计开炼机规格与所掌握的资料不符时,也可根据已知某种规格开炼机的横压力,按比例法拆算来考虑设计开炼机的横压力值。 辊筒是开炼机主要工作部件。因此,对滚筒的设计要求: 1) 辊筒影具有足够的机械强度、刚度,以保证 再正常使用时辊筒不损坏。 2) 辊筒的工作表面应具有较高的硬度、耐磨性、耐化学腐蚀性和抗剥落 性,以沈阳化工大学科亚学院学士学位论文说明书 文献综述 3 保证辊筒具有足够的使用寿命。 3) 辊筒应具有合理的几何形状,尽可能消除局部的应力集中,结构设计应便于加工制造。 4) 辊筒应具有良好的导热性能,内表面应有足够的传热面积。 网上查询青岛科技大学学报(自然科学版),书中提到:开炼机是一种古老的橡胶、塑料加工设备 ,随着科学技术的发展 ,各种各样的新型炼胶、炼塑设备层出不穷 ,但开炼机并没因此被淘汰 ,而是随着橡胶、塑料工业的迅速发展 ,以及橡塑并用的兴起而日益兴旺。其原因是开炼机有着它自身的独到之处 :结构简单 ,设备投资少 ,易操作 ,易观察。我认为这恰恰是开炼机在今天能仍有 一席之地的原因。 橡胶工业手册中关于开炼机调距装置介绍也比较详细。开炼机调距装置主要有三种。 1,手动调距装置。这种调距装置的特点是结构简单,工作可靠,但劳动强度大,适用于中小型规格开炼机。 2,液压调距装置。这种调距装置的特点是较电动调距装置简单,操作方便,外形美观。缺点是不易维护,密封要求好,不能自动退回。 3,电动调距装置。它的特点是操作方便,工作可靠,缺点是结构较复杂,一般为大规格开炼机所普遍采用。 根据工艺要求,开炼机辊筒表面应保持一定的温度,因此辊筒需设置温控装置。常用的辊温调节装置有:开式辊温 调节装置。特点是结构简单,冷却效果好,并可调节水量。缺点是耗水量大。闭式辊温调节装置。冷却效果不是很好,但是结构紧凑,耗水量少。钻孔辊筒温控装置。由于冷却水道贴近工作表面,因此钻孔辊道冷却效果好,但结构复杂,成本高。对于大规格的热炼机和压片机需采用这种方式。 当开炼机发生故障和出现人身安全问题时,拉近紧急刹车装置,切断电源,制动装置立即刹车,以保障操作者的人身安全和机器免受损坏。制动方式通常有机械制动、能耗制动、自励发电制动和反接制动数种。 总结 开炼机还有一些附属装置。一、翻胶装置。用途:翻胶装置 配套安装在压片沈阳化工大学科亚学院学士学位论文说明书 文献综述 4 机上,一接卸翻胶代替人工割胶、打三角包和翻胶等动作,使压片机翻胶操作机械化,减轻劳动强度。 开炼机工作故障查找分析和排除。辊筒轴承部位过热,温度超 100。 辊筒工作面温度偏低,加料量过大,造成辊筒轴承负载过大,使润 滑油膜层破坏,结果使轴衬载压面得不到充分润滑轴承温度因摩擦热过髙而 升温。应停止加料,把辊筒工作面温度加热升高到工艺要求温度,然后再减 少加料量。 润滑油输入轴承压力低或输入润滑油量偏少,也可能是输油管路堵 塞,应停车检查润滑油供应系统。 轴承体冷却循环水流 通不畅或冷却水流量小,应加大冷却水流量或 检査疏通管路。 辊筒轴颈或轴衬严重磨损,滑动面粗糙,应停车检修、磨光两零件 滑动接触面或换轴衬。 旋转工作辊筒突然停转。 两辊筒工作面间距离过小,辊筒工作严重超载,应适当调大辊距间 隙。 辊筒工作面温度过低,应清除辊面上原料,给辊筒继续加热升温, 达到工艺要求温度后再投料生产。 一次加料量过大,应适当减少料量。 辊筒轴承部位润滑油不足,轴颈与轴承衬抱轴;压停车, 卸下轴承 体,检修磨光轴颈和轴衬。 通过对开炼机相关资料的查询让我更深刻的了解了开炼机 。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文说明书 文献综述 5 参考文献 1 蔡春源 、下册) 苑出版社 ,1992. 2 金属机械加工工艺人员手册修订组 M海科学技术出版社, 1979. 3 机械设计手册编委会 版)第 16 卷 械工业出版社, 4 唐国俊,李健镔 北京:化学工业出版社, 5 邹青主编 . 机械制造技术基础课程设计指导教程 . 北京 :机械工业出版社 , 2004. 6 巫静安,李木松 北京:化学工业出版社, 7 李洪 M械工业出版社, 1990. 8 马贤智 M国标准出版社, 1994. 9 上海金属切削技术协会 M海科学技术出版社, 1984. 10 周永强 M国建材工业出版社, 2002. 11 李洪 M械工业出版社, 1990. 12 王宛山 邢敏 沈 阳:辽宁科学技术出版社, 13 宁松 黄小龙 中国水利水电出版社, 14 984. 15 16 17 18 B. 1980. 沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文 题 目: 炼机设计 专 业: 机械设计制 造 及其自动化 班 级: 1102 学生姓名: 杨旭 指导教师: 董林福 论文提交日期: 2015 年 6 月 1 日 论文答辩日期: 2015 年 6 月 5 日 摘 要 炼机是橡胶、塑料机械中最常用、最基本的设备之一,主要用于生胶的塑炼、胶料的混炼、混炼胶的热炼等。 开炼机技术发展迅速 ,目前生产更多品种 ,但与发达国家相比有差距 ,智能化和个性化是其发展趋势。 本文主要对 炼机进行了设计和计算,包括电机和减速器的选用,工作机的设计 ,工作机主要的零部件和辅助部件设计,制图软件的使用等。 在结构设计的基础上 ,使用小的牙齿不同行星齿轮减速器取代传统圆柱齿轮减速器 ,结构更简单 ,更紧凑 ,减 少生产成本。对于安全问题 ,增加安全装置 ,为未来的机器的设计提供参考。 关键词: 炼机 ; 结构设计 of of so At is a is a of to so on of is a of 目 录 第一章 绪 论 . 1 题背景 . 1 炼机设计及发展 . 1 炼机设计的意义及其基本要求 . 1 炼机设计基本内容 . 2 第二章 总体方案设计 . 3 本结构 . 3 炼机的工作原理 . 3 速器的方根据设计和使用要求 ,初始准备以下三个选项 . 4 作机的方案设计 . 4 加安全装置 . 4 体方案拟订及确定 . 4 体方案拟订 . 4 第三章 开炼机主要性能参数确定 . 7 筒直径与辊筒长度及捏炼容量确定 . 7 筒工作速度与速比 . 7 筒工作速度 . 7 筒速比 . 8 筒横压力分析 . 8 压力基本概念 . 9 压力影响因素 . 10 炼机传动功率 . 10 炼机的生产能力 . 11 第四章 开炼机传动系统设计 . 12 动形式 . 12 动电机的选择 . 12 择电动机系列 . 12 择电动机的容量 . 12 定电 动机转速 . 14 速器的设计 . 15 速机类型的选择 . 15 速机的具体型号确定 . 15 动制动装置设计 . 16 第五章 主要零部件 . 17 筒设计 . 17 筒的基本要求 . 17 筒的材料 . 17 距装置设计 . 18 距装置基本结构 . 18 距装置工作原理 . 19 距装置基本部件尺寸确定 . 19 架与横梁装置设计 . 21 炼机机架的联系与结构 . 21 炼机机架材料、基本尺寸设计 . 21 问调节装置设计 . 23 全装置的选择 . 23 第六章 附属装置设计 . 24 胶板设计 . 24 炼机润滑系统设计 . 25 滑系统选择 . 25 滑系统基本参数确定 . 26 路管道设计 . 27 垢轮设计 . 27 结 论 . 28 参考文献 . 29 致 谢 . 30 沈阳化工大学科亚学院 毕业设计说明书 第一章 绪论 1 第一章 绪 论 题背景 毕业设计作为学校检验我们学习成果的最后一堂课 ,其重要程度不言而喻。 本课题的设计题目来自于实际的生产中的一个塑料、橡胶机械产品的设计。要求对各部分零部件总体设计。本课题的题目是: 炼机设计。 毕业 设计要求我们充分调动大脑中所存储的知识 ,培养独立思考 ,必须有创新。 炼机设计及发展 开炼机指的是一个开放的 ,也被称为双辊捏炼机。它是由两个水平线和不同速度的相对旋转辊 ,这将是一个橡胶或树脂为原料的主要成分剪切后 ,压缩和塑化 ,混合 ,符合生产加工材料的要求 开放机是橡胶、塑料制品加工应用的作为第一个和广泛的基本设备之一。开炼机在社会进步和不断更新技术 ,经过一百年的发展历史 ,混合机是不断改善和完善的结构和控制 ,第一个人类 ,一个卷 ,槽简单定量型机 ,发展成一个完整的范围的集成和适应性强 ,并逐渐完整的配套 设施 ,技术性能不断改善新化学品和原材料处理设备。新开放的磨辊直径大 ,功能高辊速度、驱动功率大、高度自动化机械操作。 炼机设计的意义及其基本要求 开炼机是一个基本的橡胶加工设备 ,主要用于 :人造原料橡胶、橡胶混合 ,混合浸泡橡胶、橡胶化合物杂质去除 ,生橡胶破碎、清洗。近年来 ,随着塑料的发展 ,橡胶工业、橡胶加工设备提出新的要求。开炼机需要更好的更新与完善。 基本要求 160 轧机机械设计可以概括为产品质量 ,四个实际生产需求 ,生产力和生产成本。虽然这四个有时是矛盾的 ,但他们应该处理协调 ,它成为 一个整体。性能保证的前提下 ,尽可能降低成本。因此 ,好的设计质量、生产率和经济效益的统一。 沈阳化工大学科亚学院 毕业设计说明书 第一章 绪论 2 炼机设计基本内容 广泛用于制造橡胶开放机是橡胶产品制造过程是最重要的设备 ,生产质量实践塑料、橡胶加工、使用在轧机的效率和可靠性不断提高和更新决定性的需求。开放机一般由电动机、减速器和工作机构。由于不同类型的开放轧机的技术 ,设备性能要求不同 ,所以每个模型方面的开放机总体结构和所需的元素 ,等等都有自己的特点 ,但是设计的步骤和方法基本上是相似的。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 总体方案设计 3 第二章 总体方案设计 开炼机基本设备处理塑料和橡胶制品。基本 要求是产品质量、生产效率和经济效益。因此 , 160 磨机应该旨在保证性能的前提下提高生产效率 ,降低生产成本。因此 ,一个好的设计是产品质量 ,生产率和经济效益的统一。 本结构 160 开放机与各种其他类型的 本结构是相同的。主要由辊、辊轴承、辊调整装置根据齿条和横梁、齿轮、恒温器、安全刹车和碱基组成。 与此同时 160 磨机根据工作环境的不同 ,也有不同的辅助设备。把塑料的主要辅助设备由设备 ,块橡皮树、切膜成分和冷却设备。 炼机的工作原理 一旦开炼机开始工 作时 ,锟筒在不同的速度旋转对线。重点放在顶部的内胎库恩散装材料由于摩擦和粘附库恩管表面而被带进夹 (辊缝 ),逐渐形成楔形截面链 ,捏挤 ,强大的物质的削减。因为机械撕裂的行动 ,伴随着氧化乳沟的高分子材料的分子链 ,塑料材料 ;剪切变形的材料生产 ,增加组件之间的接口 ,使其成为分配混合 ;足够的剪切应力也使材料分散。然后排放通过夹材料 ,由于不同的两个气缸线路速度和表面温度和涂布试图返回两辊之间 ,一次又一次在前辊。一段时间后 ,经过反复机械动作和释放巨大的能量 ,由此造成的剪切变形 ,材料会逐渐增塑的均匀混合 ,揉捏 ,最终达到预期的 效果 ,减少材料、电影、批处理结束。 开炼机多属于间歇性操作,加工过程重复轮回。其工作过程如图 2 1 所示。 物料辊筒图 2 1 开炼机的工作过程 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 总体方案设计 4 锟筒速差、锟筒间距、物料容量、操作方式、加工温度、捏炼时间等多种因素影响着开炼机塑化与混合均匀物料的效果。 速器的方根据设计和使用要求 ,初始准备以下三个选项 (1)圆锥 结构紧凑 ,占用空间小 ,但容易产生噪音 ,生命是短暂的。 (2)小牙齿不同行星齿轮减速器 ,它的特点是结构简单、体积小、重 量轻、传动比、传动效率高、承载能力强、较低的生产成本。 (3)圆柱齿轮减速器 ,圆柱齿轮减速机使用 ,制造简单 ,互换性 ,容易组装和维护工作顺利没有噪音 ,但一个更大的区域。 综合设计需求和实际生产 ,从生产力的角度和经济效率 ,第 (2)种的选择程序 作机的方案设计 开炼机设计技术已日趋成熟,其主要零部件的设计方案不变,针对安全生产和高效率生产的需要,主要应对安全制动和增加生产效率的方案进行认真的分析比较,使工作机更加优化。 加安全装置 开炼机的工作环境恶劣,使用时不 安全因素较多,在以往生产中发生人身和机器事故也不少。由此可见,有必要增加安全装置以提高安全生产。 防止橡胶的混合过程交叉压力过载或由于操作不当或金属对象可以分为辊远离巨大的力量和危及安全的机器 ,在开放轧机上安装安全垫 ,它的目的是用沥青设备作为一个整体。角色的安全垫 ,当打开机过载当负载超过抗剪强度但垫片材料 ,垫片必被剪除 ,然后滚远离它增加 ,水平大幅下滑压力 ,保护辊筒、底盘和其他组件。 体方案拟订及确定 查阅开炼机相关资料,吸取前人经验,综合考虑上述部分零部件的改进方案,拟订出入下设计方案: 体方案拟订 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 总体方案设计 5 (2) 以异步电动机为动力源,连接块式制动器,通过圆柱齿轮减速器驱动小驱动齿轮,从而驱动后辊筒,并通过速比齿轮驱动前辊筒。同时采用手动调距装置、滚动轴承、开式辊温调节装置和安全垫片作为安全装置。传动关系 如图 2 2( a)所示。 电动机减速器小驱动齿轮速比齿轮辊筒图 2 2( a) 异步电动机通过圆柱齿轮减速机的传动 (2)以异步电动机为动力源,连接块式制动器,通过圆锥圆柱减速器驱动小驱动齿轮,从而驱动后辊筒,并通过速比齿轮驱动前辊筒。同时采用电磁调距装置、滑动轴承 、闭式辊温调节装置和安全垫片作为安全装置。传动关系如图 2 2( b)所示。 速比齿轮辊筒减速器电动机小驱动齿轮图 2 2( b)异步电动机通过圆锥圆柱齿轮减速机的传动 (3)以异步电动机为动力源,连接块式制动器,通过行星摆线减速器驱动后辊筒,并通过速比齿轮驱动前辊筒。同时采用手动调距装置、滑动轴承、闭式辊温调节装沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 总体方案设计 6 置和安全垫片作为安全装置。传动关系如图 2 2( c)所示。 速比齿轮辊筒减速器电动机图 2 2( c) 异步电动机通过行星摆线减速机的 传动 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 开炼机主要性能参数确定 7 第三章 开炼机主要性能参数确定 炼机的主要性能参数直接影响开炼机的加工能力、安全性能等。同时,对产品的质量也有很大的影响。因此要对主要的性能参数加以确定。 筒直径与辊筒长度及捏炼容量确定 滚筒直径和滚子长度指的是直径和轧辊的工作部分的长度 ,用毫米表示多个单位 (打开这两个数据系列的轧机卷一般应符合国家的规定。因此 160 型开放轧机工作辊直径 :D =450作辊的长度 :L = 1200 毫米。 辊直径和滚子长度影响揉捏机容量 (处理能力 )、应力状态和能 耗。滚筒直径和滚子长度更大的处理能力磨机 ,暴露于更大的力量和能量消耗。 揉捏能力指的是喂养的开放 ,以确定价值合理 ,不仅影响磨机的生产能力开放 ,还捏材料的质量。揉捏的能力在所有穿着前罗拉表面是合理的 ,上面两个辊 ,预计也将确定适当的数量的积。 式中 q 一次加料量, L ; K 经验系数, K D 辊筒直径, L 辊筒工作部分长度, 所以,将数据代入上式, 炼机的捏炼容量为: q 筒工作速度与速比 辊筒工作速度与速比是开炼机的又一重要操作参数,其值的大小密切关系到开炼机的加工能力、工作效率及能量消耗。 筒工作速度 工作速度辊 (轧辊轴线速度 )经常旋转辊表面线速度 V(米 /分钟 )或辊转速 n(r / 示 ,和辊前辊速度。提高轧制速度能有效提高剪切速率和有助于提高生产能力 ,但这沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 开炼机主要性能参数确定 8 台机器用武力和功耗增加 ,以及由此产生的摩擦和热量与物料温度上升。 因素将开放轧机操作速度的大小取决于轧辊尺寸规格 ,机器附属设施和提高加工工艺水平等 等。一般来说 ,大辊 ,一个更完整的附属设施开放 ,辊速度也更大的工作 ;机器辊操作速度不同的目的也不同。 160 开放轧机本身力学性能及其附属设施已经大大发展。因此 ,辊的运转速度也相应的增加 ,轧辊直径 450mm 160 年开放 ,它的工作 22 米 /分钟的速度。 筒速比 由上面的叙述可知,开炼机的两辊筒的速度一般是不同的,则定义两辊筒线速度之比为速比,其表达式为 f=v1/ 式( 式中 f 速比 后辊筒线速度, m/ 前辊筒线速度, m/ 在辊距处,假定辊筒表面物料的流动速度即为辊筒线速度,那么物料沿辊距 e 的平均速度梯度( (见图 2 1)为 )1(2/21/ 式( 式中 速度梯度, 1; e 辊距 , m 。 可见,速度梯度随速比的增大和辊距的减小而增大,而且仅当速比 f1 时增大辊筒线速度才可能有效地提高速度梯度。速度梯度越大,则物料受剪切的作用及机械的动力消耗也越大,因此物料内部的摩擦加剧致使生热与料温亦随之加大。 炼机的速比主要根据其规格、机械化水平,同时参考橡胶机械设计表2合生产实际水平,前辊速度为 23m/考橡胶机械设手册,选用速比 f= 筒横压力分析 根据流体捏炼理论,将位 于两辊筒间隙内被捏炼物料视为不可压缩的牛顿型流体,其通过辊隙时呈现黏性流体的流动状态,且流态物料对辊筒作用有正压力。开炼机在工作过程中,辊隙内物料对辊筒正压力的大小及其分布直接关系到物料在辊隙中沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 开炼机主要性能参数确定 9 流动时的速度分布、剪切应力分布。 压力基本概念 将物料在辊隙范围内对辊筒的径向总合压力称之为横压力 因其具有将配对辊筒分离的趋势,故又称之为分离力。横压力是开炼机工作时所承受的主要负荷之一,其量值的大小影响到机器工作的安全可靠性能、使用寿命及辊筒能量的消耗。 由上述物料压力曲线分析及实验测量可以近似求得横压力作用位置。横压力作用线与水平线之间的夹角称之为合力角 a 。根据物料种类、工作温度、辊距值等因素的变化, a 一般在 00 105 范围之内,横压力 以分解为水平横压力 垂直横压力 如图 3 4 所示。 辊筒物料图 3 4 横压力计算 ( ( 若把辊筒工作部分纵长 1的横压力称为单位横压力( ,并以 p 表示,那么总的横压力 式( 式中 p 横压力, N ; 水平横压力, N ; 垂直横压力, N ; 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 开炼机主要性能参数确定 10 a 合力角 ; p 单位横压力, N/ L 辊筒工作部分长度, 开炼机在实际捏炼物料的过程中其横压力的数值是变化的。在开始的几分钟横压力达到最大值。其后由于胶温提高、胶料变软,横压力随之而下降,当胶料的可塑度均匀后,横压力的变化也就不大了。 压力影响因素 遭受压力辊的横向尺寸受到许多因素的影响 ,根据材料的性质 ,处理温度、辊 ,辊线路速度比和辊规格。 1 材料的性质 ,材料越努力 ,水平压力越大 ,硬塑料材料的混合和粉 碎等天然橡胶泡相对较大的 2 材料的加工温度温度越低 ,水平越高的压力 ,比如 前预热破碎的塑料、卧式压力很大 10%到 15%。 3 滚了滚离小 ,水平的压力就越大。 4 工作辊速度和比这两个参数的水平压力更为复杂。从流变学的角度分析、轧制速度和比例越大 ,材料在大变形在很短的时间内 ,压力将在十字架上相应增加 ;但与此同时 ,材料的温度将上升 ,所以压力相对减少交叉 ,都有抵消作用 ,它不是一个加。 5 滚子尺寸相同的加工条件下不同规格的开放轧 机 到的值是不同的。开工厂规范 ,要处理的材料数量越多 ,侧压力就越大。 炼机传动功率 传动功率是打开轧机传动辊挤压细化材料的能源消耗 ,相当于辊表面的速度辊表面接触区域剪切应力的材料了。 开放机消耗更多能源的过程中处理的材料 ,而且在处理周期能耗不均衡水平。在揉捏开始很短的时间内达到最大 ,其值可能是其稳定后的两到三倍以上 ;随着时间的延长精炼揉捏 ,材料温度和塑性增加使它软化 ,降低功耗。 滚过去对功耗的影响非常重要。辊的距离增加 ,一方面材料变形辊从减少能源消沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 开炼机主要性能参数确定 11 耗也减少了 ,而且因为辊 ,以便跨越距离的越来越大的压力下降 ,导致摩擦力矩降低 ,功耗也减少了。 材料的硬度 ,温度越低 ,耗电量越大 ,相对冷预热后塑料块破碎的塑料电力消耗增加 30%到 40%。 辊线路速度增加 ,增加单位时间的次数捏材料受到的滚 ,因此积累更大的变形的力量消耗增加。但轧制速度增加 ,但也让我增加了的材料软化 ,以便能耗因此下降。综合两个低功率影响因为辊的速度增加 因此 ,根据实际工作情况 160 轧机主电机选择笼式三相异步电动机 ,75 的力量。 炼机的生产能力 单位时间内开炼机的产量称为开炼机的生产能力,单位以 Kg/h 表示。 生产能量可按下式计算 0 /t 式( 式中 G 生产能力, Kg/h ; q 一次加料量, 3; r 物料密度, 3; t 一次捏炼时间, a 设备利用系数,一般取为 将数据代入上式, 炼机的生产能力为 : G 60180 h 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 开炼机传动系统设计 12 第四章 开炼机传动系统设计 开炼机的传动系统的设计主要包括电动机、减速器、传动制动装置、驱动齿轮和速比齿轮的选择与布置。传动系统的设计直接影响到开炼机的整体布置、结构 形式、占地面积、加工制造和使用与维护。为此,在 炼机设计中要得到充分的认识。 动形式 160 基于开放机的总体设计表明 ,传播形式的 160 磨机异步电动机的电源连接到刹车块 ,通过行星摆线减速机驱动辊 ,速度比前齿轮传动辊。沥青在使用电磁设备、滑动轴承、收卷温度调节手段和液压安全装置作为安全设备。关系传播图 2 - 2(c)在无花果。 它功能驱动的解决方案是去掉传动齿轮的大小 ,使用万向联轴器减速比较大 ,但摆线齿轮加工困难 ,生命是短暂的。总体效率而言 ,这种驱动形式的开放机是最好的 选择。 动电机的选择 开炼机工作时负荷变动较大,又考虑到有时需要负载启动。混炼与压片时粉状配合剂飞扬易引起电动机短路,故对开炼机用电机的要求主要有: ( 1)启动扭矩要大; ( 2)具有超负荷特性,要求 m a x / 2 2 . 5 为 倍以上; ( 3)能够正反转动; ( 4)转速要恒定; ( 5)制动性能要好; ( 6)电机应才用封闭型。 择电动机系列 按工作要求以及工作条件选用三相异步电动机,封闭式结构,电压 380V, Y 系列。 择电动机的容量 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 开炼机传动系统设计 13 在混合过程中 ,驱 动电动机功率消耗不平衡 ,达到最大的混合时间很短。它的值通常是电动机负载的 2 - 3 倍几分钟后工作。这是因为橡胶混合机的材料是巨大的 ,弹性和硬度很高 ,它必须消耗更多的权力 ,与混合时间越长 ,塑料材料加热软化 ,能耗下降。 阻力矩的旋转滚筒开磨机驱动力量 : 辊筒旋转时产生的阻力矩有两个,一个是克服胶料变形的阻力矩,另一个是克服摩擦阻力矩。而总阻力矩 M= 1M + 2M 公斤 厘米 式中 M 辊筒旋转的总阻力矩,公斤 厘米 ; 1M 克服胶料变形的阻力矩,公斤 厘米 ; 2M 克服轴承摩擦的阻力矩,公斤 厘米 。 克服胶料变形的阻力矩: 1M = 公斤 厘米 式( 式中 横压力水平分力,公斤 ; D 辊筒直径,厘米 ; 横压力合力角,取 10。 代如数据求得 1M =9001204543930 公斤 厘米; 克服轴承摩擦的阻力矩: 2M =( P+G) d 公斤 厘米 式( 式中 P 横压力,公斤 ; G 滚筒重力,公斤 ; d 辊颈直径,厘米 ; 轴承摩擦系数 。 代入数据可求得2M=( 105416+1630) 3060569 公斤 厘米。 若两个辊筒平均转速为 n(转 /分),传动效率为 ,则电动机的功率为: N=12()97400M M n千瓦 式( 式中 n 两辊平均转速,转 /分; 机械传动效率,按照经验取 将数据代入上式,可求得电机功率 N= ( 8 4 3 9 3 0 1 6 0 5 6 9 ) 8 . 39 7 4 0 0 0 . 9=95 千瓦 根据橡胶机械设计,在实际选择电动机的功率时,应比上述计算值小 2 倍。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 开炼机传动系统设计 14 定电动机转速 已知主轴轴转速为: 2 0 . 8 5 / m i 速系统的传动比为 36,所以电动机转速为: m 根据容量和转速由 3中 349 页可查出有三种适用的常用电动机型号如下表 4 表 4 1 常用电机型号 型号 功率( 转速( r/ 280M 55 1000 315S 55 750 215M 55 600 综合考虑到生产中应用的经济性与合理性,参照经验选择,选 电动机来提供辊筒动力。 电动机 315S 的主要外形和安装尺寸如下表 4示。 表 4 2 机外形尺寸 中心高 外形尺寸 L ( + 脚安装 尺寸A B 地脚螺栓直径 K 轴伸尺寸D E 装键部位尺寸F 80 815 685 645 457 368 24 80 170 22 86 图 4 1 电机外形安装图 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 开炼机传动系统设计 15 速器的设计 速机类型的选择 根据已知参数:电机额定功率 55wP 减速传动比 47i= 。 最初准备以下三个选项 : 圆柱齿轮减速器传动。使用圆锥 紧凑 ,占用空间小 ,但容易产生噪音 ,生命是短暂的。 的特点是结构 简单、体积小、重量轻、传动比、传动效率高、承载能力高、生产成本低。 用圆柱齿轮减速器、创建一个简单的可交换性 ,容易组装和维护工作顺利没有噪音 ,但一个更大的区域。 综合设计需求和实际生产 ,从经济和性能的角度来看 ,第 (2)种的选择程序 其 传动的方案如图 4示: 图 4 2 行星齿轮减速器传动方案 速机的具体型号确定 根据机械设计手册,根据实际工况选择 行星齿轮减速机,基本参数见表 4 3 所示。 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 开炼机传动系统设计 16 表 4 3 减速机安装尺寸 输出轴直径( d ) 110入轴直径( D) 360出轴长度( 1l ) 210入轴长度( 2l ) 450机总长( L ) 2325机总高( H) 1730动制动装置设计 轧机结构开放 ,虽然不复杂 ,但使用时更安全比其他橡胶原材料加工机器更容易受到物理和机械故障。这除了轧机和应提供 一个安全装置 ,它还应该设置在驱动制动装置。制动系统是确保机器在发生不可预见的情况下还是坏倾向找到了机器 ,立刻关掉电源 ,瞬时停止制动各自的轴 ,以便辊在最短的时间内 ,保护操作者的人身安全 ,机器损坏。 备需求 :控制位置应该适合容易操作符 ;经常意味着确保在正常状态 ;制动闲置后 ,前罗拉继续旋转辊不应超过 1/4。 刹车通常安装在电动机和减速器 ,之间的耦合部分和控制操作的操作成员应当设置操作员工作位置附近 ,一个常见的控制机制或杆位于顶部的机器或安装在机器的底部的脚踏板或两者兼而有之。与此同时 ,与机械刹车制动装置和电动刹车。 根据 160磨机实际工作条件 ,指导机制提供顶部的杆机 ,这将有助于操作人员。同时 ,机械制动装置选择功率刹车。因为结构简单、热、瓷砖完整统一的回来 ,容易调整的差距。对于直线制动臂 ,刹车掉头无关大小 ,制动轴弯曲力。但是包角的制动转矩小 ,制造部门带式制动器复杂的杠杆系统的复杂性 ,尺寸复杂。广泛应用的工作经常和更大的空间应用。实现机械制动器在制动制动装置的前提下 ,闸瓦与制动轮摩擦制动功率应等于或大于打开磨机旋转部分的旋转动能。打开 160轧机事故时 ,碰了碰杆 ,使限位开 关操作 ,行程开关执行两个操作 ,一个是供应切断主电源 ,电源切断电磁阀 ,重锤的作用下的制动系统 ,制动动作完成。因此 ,选择 行程电磁刹车。沈阳化工大学科亚学院毕业 设计说明书 第五章 主要零部件
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本文标题:XK-160开炼机设计【5张CAD图纸+毕业说明书论文】
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