1.单滚筒干燥器的设计2010.10.12.doc

重庆大学网络教育学院毕业论文范本重庆大学网络教育学院毕 业 设 计 （论 文）题目 单滚筒干燥器的设计 学生所在校外学习中心 河南濮阳 批次 层次 专业082、专升本层次、机械设计制造及其自动化 学 号 w08209510 学 生 吴芳 指 导 教 师 李大庆 起 止 日 期 自2010年9月6日起至2010年10月28日止 摘 要单滚筒干燥器是通过转动的圆筒，以热传导的方式，将附在筒体外壁的液相物料或带状物料进行干燥的一种连续操作设备。本设计的单滚筒式干燥器干燥效果好，干燥物料均匀，而且有比较高的干燥率；通用性好，尽可能的适用于多种物料的干燥；进出料自动化，工作安全可靠；运转均匀，结构简单，维护方便效率高、能耗少。关键词：滚筒 干燥器 设计 工艺计算 刀架I目 录摘 要I关键词：滚筒 干燥器 设计 工艺计算 刀架I1 概述11.1 国内外研究现状11.2 滚筒式干燥器的工作原理、分类及特点21.2.1 滚筒式干燥器的工作原理21.2.2 滚筒干燥器的分类31.2.3 滚筒干燥器的特点31.3 设计的目的及意义41.4 设计内容及应达到的技术要求41.4.1 设计内容41.4.2 技术要求41.5 设计的基本思想51.5.1 功能设计思想51.5.2 总体设计依据52 总体方案设计53 干燥器结构参数的计算63.1 物料和热量衡算63.2 滚筒干燥器干燥面积、筒体直径、长度确定73.3 料槽的工作液位与外形尺寸的确定84 滚筒干燥器功率计算104.1 刮刀作用力矩的确定：104.2 进气头填料面的阻力矩计算104.3 螺旋输送干燥器功率消耗114.4 干燥器的驱动轴功率124.5 电动机功率和型号的确定135 传动装置设计135.1 总传动比135.2 减速装置传动比分配：135.3 三角皮带传动的实际传动比（）145.4 主动端轴直齿圆柱齿轮机构参数确定145.5 螺旋输送装置和链轮传动的结构参数确定166 刮刀装置计算186.1 设计依据186.2 刮刀装置的受力计算196.2.1 静态时的刮刀受力参数196.2.2 动态时的刮刀受力参数206.3 刮刀厚度的确定226.4 压力调节器螺杆直径的确定236.5 刮刀架支承轴设计237 结论27致 谢28参考文献28II1 概述滚筒干燥器是通过转动的圆筒，以热导的方式，将附在筒体外壁的液相物料或带状物料进行干燥的一种连续操作设备。需要干燥处理的料液由高位槽流入滚筒干燥器的受料槽内。干燥滚筒在传动装置驱动下，按规定的转速转动。物料由布膜装置，在滚筒壁面上形成料膜。筒内连续通入供热介质，加热筒体，由筒壁传热使料膜的湿份气化，再通过刮刀将达到干燥要求的物料刮下，经螺旋输送最后干燥器将成品输至贮槽内，进行包装。蒸发除去的湿份，视其性质可通过密封罩，引入相应的处理装置内；一般为水蒸气，可直接由罩顶的排气管放至大气中。滚筒式干燥机是一种内加热传导转动干燥设备，湿物料在滚筒外壁上获得以导热方式传递的热量，脱除水分，达到所要求的湿含量，热量由筒内壁传到筒外壁，在穿过料膜，其热效率高，可连续操作，故广泛应用于液态物料，即可通入蒸汽或热水、热油加热干燥，又可通入冷水冷却结片。可根据不用的物料性质和工艺要求采用浸入式、喷淋式、碾辅式等加料方式。典型干燥物料有：进水剂、硫酸铜、动物胶、植物胶、染料酵母、抗菌素、乳糖、淀粉浆、亚硝酸钠、染料、蒸馏废液、硫化蓝等1。1.1 国内外研究现状滚筒干燥器是一种既受高温加热又兼输送的设备，在食品、化工、冶金、建材等行业都有广泛的应用2。目前，国内外设计、生产滚筒干燥器的单位比较多，但从基础理论进行深入研究的单位却不多，且理论落后于生产，主要原因是滚筒干燥器的机理复杂，难以用简单的数学模型解决遇到的问题，对它影响的因素也很多、国外许多设计单位和学者利用数值解法，求解滚筒干燥器内物料颗粒的运动轨迹和传热传质的模型，然后，利用计算机仿真的方法研究这类问题。因此，研制高效、节能型滚筒干燥器已成为一项世界性的课题3。而研究滚筒干燥，提高干燥效率，解决干燥过程中的干燥不均匀等问题，需从滚筒中颗粒的混合特性入手。颗粒混合特性是影响滚筒干燥效率的总要因素，也是滚筒的重要操作之一4，颗粒物料在滚筒设备内的混合运动十分复杂，颗粒运动的机理取决于一系列的状态因素和物料本身的特性（如颗粒形状等）5。目前对滚筒中颗粒混合特性的讨论不多，而且也仅限于球形颗粒，很少有文献介绍杆状颗粒的情况，原因是将颗粒看作是杆状（圆柱体）非各向同性，使问题变得非常复杂。但是实际应用中，很多颗粒物料的形状更加接近于杆状，如纤维、烟丝等，所以有必要对滚筒中杆状颗粒的混合物混合特性进行研究，为滚筒干燥器的优化设计、最佳运行及改进提高其性能提供了依据6。1.2 滚筒式干燥器的工作原理、分类及特点1.2.1 滚筒式干燥器的工作原理图1-1 滚筒式干燥器1. 联轴器 2. 链子 3. 张紧轮 4. 小链轮 5. 压滚调整机构 6. 大转筒7. 压滚 8. 刮刀 9. 刮刀角度调整机构 10. 机架 11. 旋转接头 12. 大链轮如图1所示的干燥器有机架、大转筒、压滚、刮刀、大链轮、小链轮、张紧轮、压滚调整机构、刮刀角度调整机构、旋转接头、链子、联轴器组成7。本干燥器是一种间接加热的连续式干燥器，其主要传热方式是热传导。首先，最上端加料处与内通蒸汽的大转筒外表面接触，在压滚的滚压下，大转筒外壁表面涂上一层极薄的湿料层，随着大转筒的转动，料层中水分不断蒸发，当转至第二个加料处时，料层中大部分水分已蒸发掉，在此处压滚的滚压下，大转筒外壁料层的上面又涂上一层很薄的湿物料层，转筒继续转动，在经过第三、第四加料处后，料层厚度又增加两层，这时料层的总厚度已达到卸料要求，一般为0.3mm2mm。此后料层不再加厚，料层进入升温、蒸发水分阶段，当转筒上物料转至刮刀处时，料层温度已接近大转筒表面温度，物料也已变成干料，在刮刀的作用下，随着大转筒的转动，干物料从转筒壁剥落下来，至此全部干燥过程完毕。操作顺序为：(1) 转动压滚调整机构的手轮、调节压滚与大转筒的外壁间隙，不同物料要求不同的间隙，一般为2mm6mm，再沿滑到移动张紧轮，调整到链子松紧合适，最后备紧紧张轮，调整到链子松紧合适，最后备紧紧张轮。(2) 调节刮刀角度调整机构，转动网纹手柄，使刮刀逐渐靠向大转筒外壁表面，当刮刀前端与大转筒壁面紧贴时，备紧网纹手柄下端的锁紧螺母。(3) 打开进汽阀门，向大转筒内通入蒸汽，蒸汽压力视干燥所要求的温度而定，当转筒壁温达到要求时进行下道程序。(4) 按要求启动电视、减速器，大转筒开始转动，调节减速器转速，由最低转速向高速调起，转速与大转筒外壁表面物料层厚度有关，转速越低，料层越厚，通常转速为3r5r/min。(5) 由上至下在四个加料处给料，加料要均匀、平衡。1.2.2 滚筒干燥器的分类按结构形式分为：单滚筒干燥器、双筒型干燥器、多筒型干燥器，另外也可按操作压力分为常压和减压两种形式。(1) 单滚筒干燥器，用于溶液或稀浆状是浮液的物料干燥。布膜方式常为浸液式或喷溅式，筒体用铸铁或钢板焊制，筒内供热介质的进出，采用填料函密封形式的进气头结构，筒内凝液，采取虹吸管并利用筒内蒸汽的压力与疏水阀之间的压差，使之连续地热排出筒外。(2) 双筒型干燥器，双筒型干燥器由同一套减速传动装置，经相同模数和齿数的一对齿轮啮合，使两组相同直径的滚筒相对转动，根据布膜位置的不同，分为对滚式和同槽式两类。(3) 多筒型干燥器，多筒型干燥器应用于带状物料的干燥，进、出料的方式与液相物料干燥完全不同，带状物料的干燥，除控制湿含量外，还需控制外形的改变，故滚筒采用滚动轴承，以减小阻力，壁面在输送过程中拉伸而变形。1.2.3 滚筒干燥器的特点8(1) 干燥速率大。筒壁上湿料膜的传热与传质过程，由里至外，方向一致，湿度梯度较大，使料膜表面保持较高的蒸发强度，一般可达3070kgH2O/m2h。(2) 热效率高。筒内供给的热量，除少量热辐射和筒体的端盖部分散热损失外，大部分热量用于湿份的气化，热效率可达70%80%。(3) 产品的干燥质量稳定。滚筒供热方式便于控制，筒内温度和间壁的传热速率能保持相对稳定，使料膜能处于稳定传热状态下干燥，产品的质量可获得保证。(4) 适用范围较广。采用滚筒干燥的液相物料，必须具有流动性、粘附性和对热的稳定性。物料的形态可为溶液、非均相的悬浮液、乳浊液、溶胶等。对纸浆、纺织物、赛璐珞等带状物料，也可采用。(5) 单机的生产能力，受到筒体尺寸的限制。一般滚筒干燥器的干燥面积，不宜过大。单筒的干燥面积，很少超过12m2。同一规格的设备，其处理料液的能力，还受到料液性质。湿含量控制、料膜厚度、滚筒转速等因素的影响，变化幅度较大，一般在502000kg/h范围。(6) 供热介质简便，常用饱和水蒸气，压力范围为26kgf/cm2(120150)，很少超过8kgf/cm2。对某些要求在低温下干燥的物料，可采取热水作为热媒；对要在较高的温度下干燥的物料，也可用热油或高沸点有机物（联苯醚等）作为热媒。一般不采用过热蒸汽和烟道气。(7) 刮刀易磨损，使用周期短。筒体受到料液腐蚀及刮刀切削状态下的磨损后，难以修补，必须重新更换。1.3 设计的目的及意义本次设计的目的是设计出一种单滚筒式干燥器，要求其结构合理，经济适用，操作方便，易于维护，通用性好。通过本次设计，希望能够进一步改进和完善现有机型，改善加工机的通用性，并为后来的设计奠定一定基础。再者，本次设计是综合教学和实践的重要环节，增强分析和解决机械设计的相关问题，巩固、加深和拓宽所学的理论知识。通过设计的实践过程，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。1.4 设计内容及应达到的技术要求1.4.1 设计内容(1) 滚筒式干燥器刮刀装置的设计，刮刀装置的受力计算机结构设计；(2) 滚筒式干燥器的刀架，支承轴和压力调节器的设计：受力计算及结构设计；(3) 滚筒式干燥器整体设计。1.4.2 技术要求根据干燥要求，干燥物料的品种及含水量工艺的不同，应达到如下技术要求9(1) 干燥效果好，干燥物料均匀，而且有比较高的干燥率；(2) 通用性好，尽可能的适用于多种物料的干燥；(3) 进出料自动化，工作安全可靠；(4) 运转均匀，结构简单，维护方便；(5) 效率高、能耗少。1.5 设计的基本思想1.5.1 功能设计思想功能上产品必须实现的任务或说是产品的用途，因此必须按照干燥器所要求的任务和目标进行设计，其设计原则有：(1) 保证干燥物料的均匀性；(2) 防止附属功能的遗漏（如自动输送）；(3) 尽量减少不必要的功能设置；(4) 注意要求达到基本功能的条件，防止其和具体环境等因素的不协调。1.5.2 总体设计依据整个设计的关键之处就在于总体设计，其原则：(1) 系统性，即所设计的是一个系统，应充分考虑系统的特性；(2) 布局的合理性，其对后续设计存有重大的影响，应要求达到便于充分发挥功能，整体结构紧凑，层次分明。2 总体方案设计图2-1表示了单滚筒式干燥器的结构示意图。图2-1 单滚筒式干燥器结构示意图1.弧形料槽 2.支架 3.小链轮 4.大链轮 5.滑动轴承 6.大齿轮 7.主动侧端盖8.焊接型筒体 9.密封罩 10.集水堰 11.从动侧端盖 12.三通式进气头13.虹吸管 14.排气管 15.最终干燥导料槽需干燥处理的料液由高位槽流入滚筒干燥的受料槽内，在传动装置驱动下,物料由布膜装置在滚筒壁上形成料膜。筒体内连续通入供热介质，加热筒体，由筒壁传热使料膜的湿分气化，再通过刮刀将达到干燥要求的物料刮下，经螺旋输送将成品输至贮槽内进行包装。性能指标和技术参数(1) 原料产量：，操作方式为间歇操作，每天为二班二作制，全年操作天数为.(2) 料液湿含量（湿基），密度，浆状，流动性好，沉淀物不多。(3) 干燥产品为粉末状，剐料点出料（湿基），堆积密度，安息角，比热容。(4) 进料料液温度，剐料点处料温(5) 供热介质（表压）饱和水蒸气，最高操作压力（表压）。(6) 实验提供在上述条件下的钢制滚筒蒸汽强度干燥停留时间，转速。(7) 要求滚筒干燥机为带有水平输送的螺旋式最终干燥机，输送的有效距离，停留时间，并采取全密封罩，强制引风，由排气管高空排放。3 干燥器结构参数的计算3.1 物料和热量衡算干燥器产品的热负荷：根据设计要求的操作制度每天二班计。设计按计算。蒸发水分量：料液处理能力：干燥器的有效平均热负荷（查得70时水的汽化潜热为：干燥器的总热负荷：取滚筒干燥器热效率饱和水蒸气的消耗量：查（表压）蒸汽的，。取蒸汽利用系数。3.2 滚筒干燥器干燥面积、筒体直径、长度确定干燥面积：根据设计条件提供的蒸发强度，可按下式计算：设计取。滚筒直径和长度计算：设计保证滚筒料膜有效干燥弧面角，设取筒体的长径比，试算之。表2-1 计算结果筒径筒长1.01.52.0按上表计算结果，考虑筒体加工和受力情况，设计取时计算参数。圆整取筒径，筒长。3.3 料槽的工作液位与外形尺寸的确定设计采取直接浸液的布膜方式。在保证料膜有效干燥弧面角条件下，确定刮料点位于四象限内，其夹角；最大的浸液截面夹角；最小的浸液深度。由下式计算最大浸液深度：并根据，可计算最小的浸液截面夹角：校该操作状态下，滚筒平均干燥面积：滚筒在浸液高度时的干燥区料膜弧面夹角：滚筒在浸液高度时的干燥区料膜弧面夹角则 比设计的有效干燥面积增大。已满足设计要求。料槽的工作容积确定：设计控制间隙供料的时间，由下面关系式料槽内应具有的最小工作容积为：式中：料液重度，1200； 料液处理能力，266。料槽的外形尺寸：设计采用矩形断面平底槽。料槽的长度：（距筒长每侧各为）槽底与筒底的距离料液液面与槽底的距离：最高液位时最低液位时料槽的最大截面宽度（）：式中：筒体在间隙进料时间内有效排液体积，可按下式计算：设计取料槽的实际宽度，并采用两组电极式液位计，分别控制最低和最高液位，实行自控供料、停聊。料槽断面尺寸与布置如附图1。4 滚筒干燥器功率计算滚筒驱动状态下的功率消耗，由刮刀、进气头轴封、支承阻力和螺旋输送干燥器的功率等4部分组成。4.1 刮刀作用力矩的确定：考虑筒体较长，设计分成4组刮刀。每组刮刀的长度分配如附图2所示。刮刀顶紧力取（最大为）刮刀接触筒体总长度染料固体膜剥离筒壁的作用力取固态料膜附在筒壁上的轴线长度刮刀材料设计取，筒体材料设计取，刮刀与筒体之间的摩擦系数。按下式计算滚筒的阻力矩（最不利条件下的刮刀受力）：正常条件下（）：最大作用力顶紧时（）：4.2 进气头填料面的阻力矩计算蒸汽进管内外径确定蒸汽体积流量设计取正常操作压力下的蒸汽状态计，。蒸汽消耗量按热量衡算计算为冷凝液排出管设计取无缝钢管，。取饱和蒸汽在进气头处的流速。求取蒸汽管内径：设计取无缝钢管。填料函结构尺寸确定：选用优质石棉填料。确定：填料室外径填料室轴向长度，设计取式中，为填料的宽度或厚度（）。摩擦阻力矩：4.3 螺旋输送干燥器功率消耗设计采取由滚筒主动端轴的链传动输出功率。物料输送量水平输送距离，按工艺布置要求物料属性按无磨蚀性粉状物计，取阻力系数备用系数取按标准型螺旋输送器的轴功率计算式：4.4 干燥器的驱动轴功率滚筒转速：正常状态下为,考虑可调范围为。链传动功率：表4-1 滚筒驱动轴功率计算滚 功 刮刀 筒 率 作用转 力 速刮刀顶紧力变化范围正常工作时弹簧极限变形下23根据滚筒直径、长度和转速估算驱动轴功率范围： 在时： 在时： 综合上述驱动轴功率计算结果，设计取 作为计算依据。4.5 电动机功率和型号的确定电动机功率的确定：干燥器减速传动装置，设取分为三级，其传动效率：第一级（电动机端）：三角皮带传动第二级：采用JZQ型减速机第三级（滚筒端）：直齿圆弧齿轮传动传动总效率：计算时取各级传动效率的低值。考虑负荷的变化和滚筒操作的特殊情况，取储备系数电机功率：电动机选择：设计取电动机，技术性能参数：5 传动装置设计5.1 总传动比5.2 减速装置传动比分配：第一级：取名义传动比第二级：第三级：名义传动比5.3 三角皮带传动的实际传动比（）根据电动机功率，查取机械设计手册确定选用A型三角皮带，并选取小皮带轮直径：大皮带轮直径：由于三角皮带滑动系数，则应作转速和传动比的校正：大皮带轮的实际转速：实际传动比：5.4 主动端轴直齿圆柱齿轮机构参数确定(1) 校正后传动比（按三角皮带传动的实际传动比校正）(2) 小齿轮传递的最大扭矩：设计按配置电动机的额定功率计算：式中：三角皮带传动效率，应取高值为0.96； 减速机传动效率，取高值为0.98； 小齿轮的转速（即减速机座轴端转速），(3) 齿轮模数确定：齿轮材料：小齿轮选用45刚（锻制） 大齿轮选用45刚（镶套式，齿圈为45刚，轮心为铸铁HT18-36）模数确定按弯曲强度计算。其计算关系式为：式中：载荷系数，； 磨损系数，查20%状态下作为报废指标时，； 小齿轮齿数，按非变位齿轮设计，； 传动比，； 齿宽系数，查图，小齿轮时，圆柱齿；齿轮材料的许多弯曲应力，查45钢。以上参数带入上式得：考虑减少对滚筒端轴的径向作用力，适当增大模数，取JB-111-60标准，。(4) 齿轮的几何尺寸：设计采用开式直齿圆柱齿轮的啮合传动。大小齿轮的各部尺寸，可按机械设计手册的有关计算确定，结果见下表：表5-1 直齿圆柱齿轮几何参数计算表参 数符 号关 系 式单 位结 果小 齿 轮大 齿 轮齿 数模 数由弯曲强度计算确定1414节圆直径2521484齿顶圆直径2801512齿顶高系数标准齿齿根圆直径2171419径向间隙系数按JB110-60标准齿齿 高31.531.5中 心 距868工作齿宽9080取开式齿宽系数。由上表计算结果，大齿轮的节圆直径，接近于筒体外径（。(5) 齿轮齿面接触强度校核校核上式：式中：中心距，； 工作齿宽，； 齿轮传动速比，； 载荷系数，； 小齿轮传递的最大扭矩，； 许用接触应力，；设计采用45钢，经热处理后表面硬度时，；故。5.5 螺旋输送装置和链轮传动的结构参数确定(1) 最后干燥器的螺旋桨结构尺寸根据设计条件：，。设取螺旋桨转速。当滚筒转速时，螺旋桨螺距s：当滚筒转速时：设计考虑以满足物料在最终干燥器上的停留时间为基准时，取螺旋，则当滚筒转速操作条件下，停留时间可达：当滚筒转速操作条件下，停留时间可达：螺旋桨直径计算（按滚筒时确定）。取装料系数水平输送时输送物料量物料堆积重度设计取浆径。(2) 链轮几何尺寸的确定设计选用的链条。由于螺旋干燥器传动功率很小（），对链条的强度计算可以省略。大链轮组装于滚筒主动轴端。小链轮组装于螺旋干燥器的螺旋轴端。按传动比确定的小链轮最少齿数，大链轮的齿数。传动链轮各部分的几何尺寸计算结果见下表。表5-2 链轮几何尺寸计算结果项 目代 号关 系 式单 位设 计 取 值小 链 轮大 链 轮齿 数2754链条节距由强度计算确定12.7分度圆直径109.4218.42顶圆直径115.4224.4根圆直径100.76215.76齿槽半径4.324.32链板宽度查链条产品技术规格11.8链轮宽度单排7.234轮壳宽度单排10106 刮刀装置计算6.1 设计依据型式采用直接式刚性刮刀。刀片为组合型。各组刀片的长度和布置，见附图4。单位长度最大顶紧力：设计取。压力调节器作用于刀架上的受力点距离刀刃端部为，距离支承轴中心为。刀刃与滚筒接触点的夹角。刀架倾角（）：根据干燥物料（成品）的最大静摩擦角，设计预定三种方案，分别作出受力状态的计算，经比较后再确定倾角和进行刀架的具体设计。压力调节器轴向中心与刀架的倾角（），设计确定与滚筒水平轴线平行。6.2 刮刀装置的受力计算6.2.1 静态时的刮刀受力参数受力计算结果见下表。其中螺杆和支承轴部分的受力参数与刀架倾角（）之间的关系较大，设计考虑滚筒干燥器总体布置的需要和使螺杆和支承轴的受力分配适当，确定时受力状态，作为装置的设计依据。表6-1 滚筒静止状态下刮刀装置受力参数计算表计算条件与项目关系式单位设计方案备注设计参数：刀刃与筒体接触点夹角度303030刮刀架倾角度456090压力调节器轴向力夹角度456090（与滚筒水平轴线平行）支承轴与调节器作用点距离100100100刀刃与调节器作用点距离606060位置系数0.6250.6250.625刮刀接触筒体母线长度62.562.562.5（接型刮刀计）设计允许最大单位长度顶紧力555刀刃部受力筒体承受最大顶紧力312.5312.5312.5刀刃承受垂直分力的夹角度5842.70刀刃处承受的垂直分力165.6229.7312.5刀刃处承受的水平分力2652120刀刃作用力P的方向角度7372.760压力调节器作用力刀架上作用点的垂直力265367.5500方案时受力最大刀架上作用点的径向力2652120调节器轴向合力375424500支承轴作用力垂直支座反力99.4138187.5水平分力2652120支承轴合力283258187.5方案时受力最大受力方向度69.4456.940支承轴位置水平坐标762.6729.5649.5支承轴位置垂直坐标488.1513.65356.2.2 动态时的刮刀受力参数滚筒转动条件下，刀刃对筒体的受力状态与静态时比较已有变化，计算结果见下表：表6-2 滚筒转动状态下刮刀装置受力参数计算表计算条件与项目关系式单位设计方案备注计算条件：刮刀对筒体的预先顶紧力187.5312.5312.5（滚筒静态时受力）筒体的径向分力179298.4312.5筒体的切向分力56930刮刀在静态时作用力方向度72.772.790（见刮刀静态受力计算）滚筒转动状态下作用力：摩擦阻力2744.847摩擦系数0.15料膜切削阻力125125125取刀刃触点处切向合力9676.8172力方向与力方向相反取负值刀刃在动态时承受作用力203303357刀刃在动态时受力方向度61.7975.5761.17作用于刀刃处垂直分力6.382.7113.1作用于刀刃处水平分力202.9296.7338.6动态时作用分力夹角度88.2174.4371.53静态时作用分力夹角度42.742.70（见刮刀静态受力计算）压力调节器承受作用力作用点（刀架上）垂直反力10.1132.3181调节器承受轴向力11.7152.8209支承轴在动态时作用力垂直反力8.849.667.9水平反力202.9296.7338.6合力202.94300.8345.2合力方向度88.9380.5178.66支承轴坐标位置（同静态时计算）由动态和静态的计算结果进行比较后可知：(1) 刀刃部分动态承受的作用力（P）比静态时的作用力（P）略有减小，当刮刀刀刃在自动振动状态处在时，。(2) 刀刃作用力方向和之间均发生改变，并使刀架的轴向力增加。(3) 螺杆动态轴向力比静态时作用力要小。(4) 支承轴承受的作用力，动态时比静态时要大。综合以上静态和动态受力计算结果，可按以下参数计算刮刀装置的各部分构件的强度、刀刃部分：取动态处在最不利条件下之作用力 垂直分力可取静态时参数螺杆部分：轴向力取静态参数 垂直分力：支承轴部分：可取动态时的最大作用力 受力方向：6.3 刮刀厚度的确定刮刀架（包括刀片）承受的弯矩。静态时（按简支梁）：动态时（按悬臂梁）：式中：刮刀计算长度，按型刀片计，； 刮刀刀片材料的许用弯曲应力，设计采用钢，。设计取刀片厚度为5mm，刀片的开口形式采用附图4的单面破口结构。6.4 压力调节器螺杆直径的确定设计采用20刚螺杆和HT20-40螺母座。螺杆与螺母座转动副的型式为螺母旋转如附图5所示。螺杆的螺纹中径：式中：最大轴向力；设计取5倍的静态时参数，即； 钢-铸铁螺旋副的许用比压，； 螺母厚度与螺纹中径比值，。设计按GB193-73,选用第一系列公称直径，螺距的普通细牙螺纹。螺杆其余部分的直径取。6.5 刮刀架支承轴设计刮刀架采用轴套式结构。受力参数按动态时的最大作用力（，由两组轴套共同传递至支承轴上。确定轴径，可按以下方案的计算结果，经比较后作出抉择。方案一：通轴方式