Φ800液压翻倒卸料离心机刹车装置结构设计
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Φ800液压翻倒卸料离心机刹车装置结构设计论文.doc
Φ800液压翻倒卸料离心机刹车装置装配图.dwg
主轴.dwg
刹车A1.dwg
转鼓5张A1.dwg
摘要
该毕业设计题目是Φ800液压翻倒卸料离心机的设计。进行了转鼓强度计算与校核,转鼓壁的厚度计算,拦液板的计算,转鼓底的设计,功率计算和电动机的选择,所有回转件质量,质心及转动惯量计算,传动皮带的设计校核及选择,主轴的设计和强度校核,主轴的结构设计,受力分析以及主轴的临界转速计算,轴承的选择,翻到架的设计和强度计算,一些固定件的质量,质心计算,右轴的结构设计及键的校核,刹车的结构设计和强度计算,制动系统的选择,带式制动器的强度校核,翻倒传动部分的设计计算,液压缸的选择,液压缸壁厚计算,和其它的一些设计计算。
在设计中,首先要了解到离心机的工作原理:先由控制电路接通带动转鼓转动的电动机,通过皮带的传动使转鼓转动,转鼓转动使物料固液分离,液体通过离心机底部的排液管流出,固体留在转鼓壁上,然后再由控制电路接通翻倒电动机使离心机翻转倒出固体,这样就完成了分离的整个过程,这也是我们设计必须明白的。然后使了解离心机的各个零部件的构造和它们的材料工艺要求。最后对离心机进行整体的评定。
关键词: 离心机;转鼓壁;转鼓底;刹车
Abstract
The graduation project topic is φ 800 hydraulic tipping over of centrifuge design. For has turned drum strength calculation and check, turned drum wall of thickness calculation, stopped liquid Board of calculation, turned drum end of of design, power calculation and motor of select, all Rotary pieces quality, mass and the inertia calculation, drive belt of design check and the select, spindle of design and strength check, spindle of structure design, by force analysis and spindle of critical speed calculation, bearing of select, turned to frame of design and strength calculation, some fixed pieces of quality, mass calculation, right axis of structure design and the key of check, Structure design and strength calculation of the brake, and selection of brake system, brake strength, overturned part of the design, selection of hydraulic cylinder, hydraulic cylinder wall thickness calculation, and other design.
In design in the, first to understand to centrifugal machine of work principle: first by control circuit connected led turned drum turned of motor, through belt of drive makes turned drum turned, turned drum turned makes material solid liquid separation, liquid through centrifugal machine bottom of row liquid tube outflow, solid left in turned drum wall Shang, then again by control circuit connected overturned motor makes centrifugal machine flip pour out solid, such on completed has separation of whole process, this is we design must understand of. Then learn all parts of centrifuges construction materials and their processing requirements. Final overall evaluation of centrifuge.
Key words: Centrifuges; Drum wall; Brake
原始数据
转鼓直径: 800mm
工作转速: 1200r/min
物料密度: 1.05 10 kg/m
启动时间: 60~120s
固液比 : 1:
目 录
第一章 绪论 1
1.1 离心机的应用及其发展 1
1.2 离心机的分类 2
1.3 离心沉降 3
1.3.1 离心沉降分离技术的基本原理 3
1.3.2 离心沉降分离机的种类 4
第二章 离心机转鼓的强度计算 6
2.1 转鼓强度计算与校核 6
第三章 功率计算 8
3.1 所有回转件质量、质心及转动惯量计算 8
3.2 功率的计算与电机的选择 10
第四章 皮带传动的设计与校核 13
4.1 皮带及皮带轮的设计计算 13
4.1.1 材料的选择 13
4.1.2 设计步骤 13
第五章 主轴的设计计算 16
5.1 主轴的结构设计 16
5.2 主轴的受力分析 16
5.3 轴承的选择、设计及寿命校核 18
5.4 主轴临界转速计算 20
第六章 翻倒架的设计计算 21
6.1 一些固定件的质量、质心计算 21
6.2 翻倒架的强度计算 23
6.3 右轴的结构设计与强度计算 24
6.4 键的校核 26
第七章 刹车的结构设计与强度计算 28
7.1 制动系统的选择 28
7.2 带式制动器的强度校核 28
第八章 翻倒传动部分的设计与计算 30
8.1 液压缸的选择 30
8.2 液压缸壁厚计算 30
结论与展望 33
参考文献 34
致谢 35
第一章 绪论
1.1 离心机的应用及其发展
在离心力的作用下,能够实现液-固、液-液-固、液-液等混合物的分离,我们把这个过程称为离心分离。完成此操作过程的机器叫做离心机[1]。同其他分离机器比较而言,离心机可以降低工人的劳动强度,减少人力物力的损耗,并且可以把工作条件得到有效的改善,此外,它可以通过自动控制实现连续工作,工作可靠性高,占地面积小。经过离心机的作用,可以实现液相的高浓度提取,并且保证固相中含湿量较低。1836年,在德国的研究下,出现了第一台工业用三足式离心机,并且自此迅速发展起来。离心机的种类繁多,并且每种都有自身的特点,在未来的发展中,其技术水平和自动化程度越来越高,转鼓结构的组合形式增加,并且朝着系列化发展。发展至今,离心机已经有着广泛的应用,逐渐被应用在了化工业、医疗业、食品业、纺织业、冶金业等多领域[2]。比如,采煤过程中煤粉回收,废水的污泥脱水,放射性元素的浓缩,三废治理中的污泥脱水,各种石油化工产品的制造,各种抗菌素、淀粉及农药的制造,牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用动物油、米糠油等食品的制造,织品、纤维脱水及合成纤维的制造,各种润滑油,燃料油的提纯等都使用离心机。离心机在国民经济的发展过程中发挥了重要作用,并且已经被各个部门大范围使用。
离心机主要被应用在后处理环节,它主要完成脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺,它是在在各工业部门发展的基础上发展起来的。18世纪,在产业革命的作用下纺织业迅速发展。与此同时,1836年,棉布脱水机由此而生。1877年,为了满足乳酪加工业的需求,研制出一种可以将牛奶分离的分离机械。20世纪后,石油的使用越来越多,这就需要除去其水、固体杂质、焦油状物料等,提取重油,将其用于燃料。20世纪50年代,研制出碟式活塞排渣分离机,它可以实现自动排渣。60年代到发展成完善的系列产品。近些年来,国家越来越重视环境保护和三废治理问题,因此工业废水和污泥脱水处理显得尤为重要,而且技术要求也很高。卧式螺旋卸料沉降离心机、碟式分离机和三足式下部卸料沉降离心机得到了进一步的发展,特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展速度最快。
同国外的发展比较,我国的研究起步晚,直到70年代,我国开始从国外引进。80年代,螺旋卸料沉降式离心机越来越得到很多学者的重视,同时也投入了大量的时间和精力研究螺旋离心机。90年代,我国研制出卧螺离心机,WL200,WLIO00,LWB500,LWG500等型号的产品出现在国内的市场。我国目前对立式螺旋卸料沉降离心机(以下简称立螺离心机)的研究比较少,投入并不多,相关资料更是少见,公司投入使用的立螺离心机基本上都从国外进口,自主研发的很少。出现此现象的原因主要有如下两个:一是工业的迅速发展,导致出现很多废水需要处理,因此需要大量的卧螺离心机,同时越来越多的企业和高校都致力于该机器的研究。二是目前很多立螺离心机中部件寿命短,效率低,经常出现故障。这些原因都阻碍了立螺离心机的发展。但在某些场合,如可用地面积小,实验室环境下难分离物的提取等,立螺离心机显得非常有优势。立螺离心机不仅具备卧螺离心机的特点,而且需要空间小。所以,利用有效的条件和资源,针对上述问题,进一步创新性研究新型结构的立螺离心机至关重要。
离心机经历发展后,其结构和机器的应用等方面飞快发展,但是理论研究比较薄弱,同实践研究差距较大。目前理论研究主要针对的是实验结果的分析,而对于机器的选择、设计计算和性能预测等方面研究不充分,通常由经验获得。现代科学技术发展的同时,固-液分离技术引起了极大的重视,逐渐改善了离心分离理论研究迟缓落后的局面。
结论与展望
本文研究对象是Φ800液压翻倒卸料离心机,所做的设计主要是针对离心机的转鼓和转子结构设计,并分析了其在工况下转鼓、支撑轴的应力强度,本文还分析了机械翻倒卸料离心机物料输送功率以及卧螺离心机差速器的设计和选型。为实际工程中卧螺离心机的设计与制造提供理论基础及计算方法。
本设计中对于离心机中的其他组件设计计算相对较少,只是简略的选择进行计算。由于本人的经验和资质较浅,无法对其做更全面的研究。再者,由于螺旋卸料式沉降离心机属于新技术,国内外生产的厂商比较少,能够借鉴的资料也相对缺乏,很多参数只能参考其他工业用机或根据经验选择。设计中免有不妥之处,还望指正。
若进入下一步深入研究,可对机械翻到等关键强度部位进行有限元分析和一些部件的优化改进设计,从而获得更加结合生产实际的产品与应用。
随着化学工业的飞速发展,各化工生产厂家对高精度、高质量设备的需求量不断增加。当前各种类型的离心机品种繁多,各具特色,并且都向提高技术参数、系列化、机电一体化方向发展机械翻倒卸料离心机由于能够连续出料,生产能力大,对物料的适应性强,结构紧凑,占地面积少等特点,因此应用越来越广泛。从总的趋势看,机械翻倒卸料离心机也将向高转速、大型化、机电一体化、节能化发展。
参考文献
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致谢
四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号而于我的人生却只是一个逗号我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下走得辛苦却也收获满囊在论文即将付梓之际思绪万千心情久久不能平静。经过几个月的忙碌和学习,本次毕业论文设计已经接近尾声。作为一个本科生的毕业设计,由于经验的匮乏,专业知识薄弱,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有指导教师的的督促指导,想要完成这个设计是难以想象的。伟人、名人为我所崇拜可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人我的导师。我不是您最出色的学生而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨学识渊博思想深邃视野雄阔为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔置身其间耳濡目染潜移默化使我不仅接受了全新的思想观念树立了宏伟的学术目标领会了基本的思考方式从论文题目的选定到论文写作的指导经由您悉心的点拨再经思考后的领悟常常让我有“山重水复疑无路柳暗花明又一村”。在这里首先要感谢我的论文指导老师王敬伊老师。王敬伊老师平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,从选题到查阅资料,论文提纲的确定,中期论文的修改,后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。除了敬佩王敬伊老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。最后还要感谢大学四年来所有指导过我们的老师,是在他们的教诲下,我掌握了坚实的专业知识基础,为我以后的扬帆远航注入了动力。