毕业论文-秸秆打包机的设计

编号 淮安信息职业技术学院 毕业论文 题 目 秸秆打包机的设计 学生姓名 李灿 学 号 21014201 系 部 机电工程系 专 业 机械制造与自动化 班 级 210142 指导教师 王宏臣 顾问教师 二 一六年十月摘 要 I 摘 要 中国是一个迅速崛起的发展中农业 大国 ，在保护环境的前提下，要实现国民经济的持续增长，必须改变传统的能源利用和能源生产方式，开 发利用生物质资源，生产清洁能源是一项必然的选择。秸秆类生物质可再生能打包后作燃料，使其得到高品位的利用，是未来可再生能源、资源的一个发展方向。 秸秆打包机是专门为农业部门 设计 制造的，将松散的干牧草压缩后打成紧包，方便了运输，并节省了存储空间，还有防尘、防水、不易腐败变质、不易燃烧等优点。秸秆打包机是包装设备一种，因其综合运用了机、电、气一体化技术，被广泛地用于工农业生产。相对于原有的手工捆扎，秸秆打包机提高了物件的包装速度，降低了厂商的成本，提高了经济效益，显著消除减轻职工的劳动强度并降低能源和资源 的消耗。 论文全面收集了国内外秸秆打包机工作装置设计的有关资料，对秸秆打包机的各种工况进行了分析，总结了秸秆打包机工作装置的设计要求，针对总体的工艺要求和设备情况，确定了总体的设计方案。 关键词 ： 秸秆打包机 总体机构 I is a On of in to of is an as be as be in a to be a of is It is to is It be is a of It is in of it to of of of of It of it of at of of of 录 录 摘 要 . I . 一章 绪论 . 1 题的设计背景及意义 . 1 计背景 . 1 计意义 . 1 秆打包机存在的问题 . 1 课题的指导思想及解决的主要问题 . 3 第二章 打包机功能设计 . 4 包机开车的初始化 . 4 动操作功能 . 4 动操作功能 . 4 包机的辅助工作运行方式 . 4 障报警功能 . 4 障类 别 . 5 见的故障检查项目 . 5 第三章 总体设计 . 6 体方案的设计 . 6 料箱方案的设计 . 6 料箱方案的设计 . 7 料箱的设计 . 8 体结构的设计 . 8 秆打包机各运行动作简介 . 9 第四章 机械系统的设计 . 11 动方案的选择 . 11 传动的选择 . 11 轮的选择 . 12 动 机的选择及调速方式 . 14 动轴的设计 . 18 结构的设计 . 18 上零件的固定方法 . 18 料箱的设计 . 19 料箱的设计 . 19 第五章 总结与展望 . 20 致 谢 . 21 参考文献 . 22 第一章 绪论 1 第一章 绪论 题 的设计背景及意义 计背景 当今世界的中国，科技水平显著提高，人们对高品质生活的要求也越来越高，各种高质量、高科技的产品已经逐渐出现在人们的生活当中，为人们的生活带来了很大的方便。 但除了在生活上带来的便利，在农业上，很多农产业机器也纷纷崭露头角，如割稻机，农药机等等。众所周知，当今世界的中国仍然是一个发展中国家，尽管在工业上有了巨大的突破，但是中国还是一个农产业大国。近期，中国在大力推进工业的同时，也兼顾了农业的发展，实现齐头并进。 中国是农产品大国，因此对农产品机器的需求也越来越大，对农产品机器的要求也越来越高，高质量的农业机械不仅在生产质量上得到显著提高，在高效生产效率上也得以体现，显著的提高了农业的发展。在农业市场不断发展的同时，我们也要注意取其精华，去其糟粕，在不断的进步中求 稳定发展，努力实现市场均衡稳定发展。 计 意义 目前已经投入市面的秸秆打包机的种类有很多，以各大品牌畅销的且极力推广的多功能秸秆打包机更为突出。很多农主都喜欢秸秆打包机的设计，多功能综合性，不仅多功能性的特点明显，而且在功能的设计风格上，还有着非常好的可转换功能，新的科技功能利用机械原理的设计与就用性特点，都有着非常全面的设计品质。结合实际把这些综合的特点都进行全面准确的定位，达到最优的品质保证，才能符合实际的需要。秸秆打包机，一部机器可以用很久，甚至可以满足绝大部分的农主的需求，农业主们喜欢是 一方面，机器的质量才是重点。 另外，秸秆发电的功能在很大程度上，减少了对煤矿的开采，同时减少了煤矿燃烧所产生的有害气体的排放，对环境保护起着一定的作用，也响应了国家节能减排的号召，对 08 年奥运会的开展起着一定的有利作用。 1 秆打包机存在的问题 近年来，国家一直大力倡导节能减排，采取了减少私家车尾气排放、减少麦秆的焚烧等等措施，打包机作为一种回收资源的有力措施更不容忽略，因此对打包机行业的发展是大势所趋。我国工业的迅速发展使得市场对于液压秸秆打包机的需求呈现增长趋势，各生产规模也继续扩大。行业需 求旺盛。产品供不应求。市场发展势头喜人。因此对打包机的需求量相比于之前只会与日俱增。 部分地区盛产农作物 , 秸秆物料也较多 , 地区经济的迅速发展，对电力供应要求逐渐增高，因此 ,利用秸秆发电这一想法迅速被人类发掘，它的发展前景是指日可待。秸秆在农作物生产区可以作为软质发电项目的农作物，因为具有密度小、体积大、重量轻等特点，草类作物秸秆可以作为燃料。由于锅炉燃烧是需要提供淮安信息职业技术学院毕业设计论文 2 一定的发热量，所以我们需要保证锅炉单位时间内的上料量，上料量则由打包机打捆一定的体积和重量物料，保证炉腔单位时间内的燃烧量。 利用焚烧秸秆发电 来源于国外的技术，总结国外的经验，对于燃料的储料、运送和储料是电厂运行的瓶颈，因此，目前我们需要做的就是对物料进行压缩打包，这是解决问题的关键所在。目前国内已大量投入使用的打包机多数得设计方法主要是测绘或类比中突破 , 而对于机用配套动力、压缩频率、主要工作部件的结构参数和喂入量等工作参数的确定，仍然存在很多不足。因此在物料压缩过程中，通过对打包机的影响因素的分析对比 , 有利于我们对打包机的参数优化设计。 （ 1）加载速度的影响 在喂入量、含水率等条件相同的情况下 , 在 10mm/0mm/0mm/个不同的加载速率下进行试验 , 每个加载速度重复五次实验。对试验数据用件分析处理进行方差分析 , 加载速度对于一定压缩密度时的压缩压力影响作用显著。 对三个不同加载速度下压缩压力随压缩密度变化趋势图进行分析 , 如图 1示 , 压缩密度相同时 ,随着加载速度的增加压缩压力在减小 , 因此 , 在设计打包机时 , 选择合适的加载速度很重要 , 不仅可以提高压缩效率 , 还在一定程度上可以减少能耗。但需要注意的是提高加载速度易造成秸秆散捆 , 所以对秸秆压缩还需进行流变学研究 , 以找到合适参量。 （ 2） 喂入量的影响 在加载速度、含水率相同的条件下 , 选择稻草的喂入量分别为 160g、 200g、240g 时进行压缩试验 , 每种喂入量下重复试验 5 次。 喂入量对应的概率小于 明喂入量对一定密度下的压缩压力影响高度显著。在喂入量不同时 , 稻草在压缩过程中 , 压缩压力随压缩密度的变化趋势如图 1示。根据分析结果已知喂入量对压缩压力有显著影响 , 影响结果如图1压缩过程中达到相同压缩密度时 , 压缩压力随着喂入量的增大而增大。 （ 3）含水率的影响 在加载速度、喂入量相同的条件下 , 选择含水率分别为 4%、 14%时进行压缩试验 , 每个含水率条件下重复 5 次试验。含水率对应的概率小于 F 值为 明含水率对一定密度下压缩压力的影响高度显著。不同含水率下压缩压力随压缩密度变化趋势如图 1示 , 可知压缩密度相同时含水率越低所需压缩压力就越大。但由于此次研究的对象是用于发电项目 , 对原料的含水率有一定的限制 ,因此 , 试验时应该在规定范围内取秸秆的含水率。 结论 （ 1) 喂入量、含水率及加载速度对稻草在闭式压缩过程都有影响。在相同压缩密度下 , 随喂入量增加 , 压缩力增大 ; 含水 率增大 , 压缩力减小 ; 加载速度增大可使压力减小。 第一章 绪论 3 （ 2) 分析压缩曲线 , 压缩过程分松散和压紧两个主要阶段 , 但在压缩后程还存在一个阶段 , 但在此阶段稻草很小的变形引起压缩力急剧上升 , 因此对生产没有实际意义。另外 , 各个因素在压紧阶段比松散阶段的影响要显著。 2 选定加载速度、喂入量、含水率为三个可能的影响因素。分别在三个影响因素下制定一个基准，每个基准重复试验 5 次 , 记下每次实验的实验数据 ,即为位移与当应力，病对是要数据进行分析对比处理。 课题的指导思想及解决的主要问题 部分地区盛产 农作物 , 秸秆物料也较多 , 地区经济的迅速发展，对电力供应要求逐渐增高，因此 ,利用秸秆发电这一想法迅速被人类发掘，它的发展前景是指日可待。当前在农作物生产区的发电项目主要是以作物秸秆为燃料。由于锅炉燃烧是需要提供一定的发热量，所以我们需要保证锅炉单位时间内的上料量，上料量则由打包机打捆一定的体积和重量物料，保证炉腔单位时间内的燃烧量。总结国外的经验，对于燃料的储料、运送和储料是电厂运行的瓶颈，因此，目前我们需要做的就是对物料进行压缩打包，这是解决问题的关键所在。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 4 第二章 打包 机功能设计 包机开车的初始化 接通电控柜上的电源开关，关闭所有电控柜的门。 在操作台和打包机预压侧的 3 个“紧急停车”按钮开关必须保持是在“ 置。 需要开机起动 ,点动操作台上的“液压电机启动”按钮 ,则“液压系统启动”指示灯亮 ,表示液压系统接通。 如果需要关闭液压系统 ,点动“液压电机停止”按钮 ,则液压源断开 ,同时 ,“液压系统启动”指示灯灭。 按动操作台上的“控制电源通”按钮 ,绿色的控制灯亮 ,表示控制电源接通。 按下“送料风机启动”按纽 ,则按照时间顺序 ,集料箱电机、布料箱电机、送料风机依次接通 ,同 时“送料风机接通”灯亮。 如果需要关闭风机 ,按动“送料风机停止”按纽 ,则按照时间顺序 ,送料风机、布料箱电机、集料箱电机依次停止 ,同时“送料风机接通”指示灯灭。 动操作功能 设计了多种功能的开关按纽 ,指示灯等 ,实现了打包机所需手动操作的全部功能 ,其中包括 :称量系统手动操作的功能 ;预压系统手动操作的功能 ;主压系统的手动操作的功能。 动操作功能 设计完成了自动操作运行方式 ,它是打包机进行生产打包的主要工作方式 ,该方式将称量系统、预压系统、主压系统运行全部自动化 ,是电气自动控制设计的核心。 包机的辅助工作运行方式 (1)主压手动 ,预压手动 ,秤接通方式 :此方式主要用之于手动打包。当自动操作打包停止时 ,打包机内预压次数尚未完成 ,则此时可在该方式下完成剩余次数打包。当然 ,正常工作时 ,预压系统未完成的预压次数还应该在自动工作方式下继续运行完成。 (2)主压自动 ,预压自动 ,秤断开方式 :此方式主要用于空载试车 ,便于维修工试车。 (3)主压自动方式 : 此方式主要用于空载试车 ,便于维修工维修。 (4)旋转柱清扫方式 :此方式主要用于旋转柱清扫 ,便于维修工清扫秸秆。 障报警 功能 设计了许多故障报警功 能 ,以便及时发现故障点。 第二章 打包机功能设计 5 障类别 故障主要划分为 3 类。 (1)主压故障 :当发生此类故障时 ,对应的主压故障指示灯亮。 (2)预压故障 :当发生此类故障时 ,对应的预压故障指示灯亮。 (3)称量故障 :当发生此类故障时 ,对应的称量故障指示灯亮。 见的故障检查项目 打包机操作台上安装有故障显示器 ,该显示器可显示出如下常见故障 :旋转柱不在极限位置报警 ;压料箱不在正确位置报警 ;预压压料箱不在正确位置报警 ;主压压料箱未提起报警 ;压料箱同步控制报警 ;制动器故障报警 ;提升缸不在正确的悬吊位置报警 ;秤故 障报警 ;推料板卡住报警 ;垂直挡料板故障报警。 3、 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 6 第三章 总体设计 体方案的设计 料箱方案的设计 正文部分 本课题设计的秸秆打包机的主要任务是将零乱松散的秸秆，压紧压实成为一个 800 毫米见方的正方体，重量大约 800 千克左右。根据打成包的大小和打包的过程，可将秸秆打包机分为四个部分来分别设计：送料机构、液压动力箱、压料箱和送料箱，如图 3 图 3于打包机的的压料箱具有一定的高度 ，所以送料机构要讲秸秆从低到高运送，而该功能的实现可以采用具有一定斜度的皮带运输，皮带即为一种履带，将秸秆放在履带上，有履带缓慢送至高处的压料箱中。通常用于输送的装置有：输送链和输送带。 输送链的类型有平板式和滚子式两种。平板式输送链的型号体积较大，运输缓慢且运输成本较高。而滚子式输送链的输送板采用的是扁钢，耐磨性和强度均高于平板式。送料机构运送的对象是零乱松散的纸制品，诸如：纸张、纸箱、包装袋、一次性饭盒，大多带有大量尘土、沙粒和水分。在露天粉尘的环境中抗老化防腐蚀的能力是耐磨运输带所不能比拟的，所以在权 衡之下，选择输送链送料方式更能满足恶劣工作环境的要求。 输送链的外侧选用薄的片刚作为挡板来阻挡运动是卷入大颗粒的尘土或其他杂质，为防止输送链失效，在输送练得两端都设置有挡板，有效保证输送链的正常工作。在输送链板的两侧采用挡板来形成运送秸秆的槽路。带动运输链转动的主动轴放在送料机构的上端如图 3示，采用电动机作为驱动提供动力。 输送带按照用途可分为阻燃输送带、尼龙输送带、耐磨输送带、耐热输送带、耐高温输送带、耐寒输送带和耐酸碱输送带等类型。其中耐磨输送带选用棉帆布、尼龙帆布、聚酯帆布作为带芯，覆盖较耐磨的 胶料，强度高，伸长率小，耐磨性能优越，是运送秸秆的良好选择之一。 第三章 总体设计 7 综合比较两种输送装置，输送链的性能更适合打包机的性能，因此这里我们选用输送链作为秸秆打包机的输送装置。 料箱方案的设计 秸秆物料经过送料装置运送到压料箱中，压料箱的功能主要作用实现是：将松散杂乱的秸秆物料，在液压推杆的压力作用下，压缩成在装置将秸秆运送到压料箱之后，在液压推杆的压力下将散乱的秸秆压紧压实成为一个 800 毫米见方的正方体，重量大约 800 千克左右，这一动作是在压料箱中实现的，之后将压好的秸秆推出压料箱。在将秸秆推出压料箱 的同时，对秸秆进行切割，将其上部不规则不紧实的部分切掉，然后将料推入送料箱。压料箱如图 3 图 3料箱 根据要实现的动作，下面简单介绍压料箱的设计方法： 利用液压推杆的推力作用将物料压紧压实，这就要求压料箱能承受比较大的推力，这就要求压料箱能够承受足够大的推力、且有足够大的强度和疲劳强度。所以在设计时，沿着推力的方向采用遍布的加强筋的设计方案，此方案既可以减少材料，减小重量，降低成本，又可以满足压料箱强度的要求。 因为压料箱还需要实 现对秸秆的切割功能，所以在压料箱的底部安置一把切割秸秆的横向刀，将秸秆包上的多余部分切掉，使压缩后的秸秆宝有规则的形状以便于运输存储。 压料箱在实现秸秆包的压紧压实之后，就会将秸秆包退出压料箱，所以在压料箱的上部安置一个接料口，接受由送料箱输送来的物料。接料口的结构为上口淮安信息职业技术学院毕业设计论文 8 大下口小的斗形，其作用是将绝大部分送来的秸秆接受到压料箱，避免秸秆落到外部，防止资源和能源的浪费。 压料箱的示意图和相关机构如图所示。 5 料箱的设计 秸秆压缩打包后，由液压推杆推入送料箱。送料箱的作用是储存有压料箱打好的包， 并对秸秆包进一步压实，因为秸秆包在压实推出后，介于秸秆具有一定的韧性，秸秆包不可能被压缩的很好，在秸秆包的上面还会有很多毛糙的伸出部和粗略的刀痕，所以还有必要对秸秆包进行下一步压实、压紧与修整，在秸秆包的顶部再进行挤压，规则形状。 而秸秆包的进一步压缩则由送料箱顶部的液压缸实现。压平上部粗糙的毛边，使上部平整便于堆放运输。 图 3料箱示意图 在送料箱的底部以槽钢作为导轨作为秸秆包的支撑。可以承载两个包，这样工人就有足够的 时间对包机型人工穿丝将包从纵向扎紧。 送料箱和相关机构的示意图如图 3示。 6 体 结构 的设计 秸秆打包机由四大部件组成：送料机构、液压动力箱、压料箱和送料箱，各个部件的设计方案上面已经详述。下面讲述一下四大部件之间的装配方式。 第三章 总体设计 9 压料箱和送料箱、液压动力箱和压料箱、压料箱和送料箱均采用螺栓相连接，而送料箱不和这三个部件接触，而是孤立在外与压料箱的送料口平行对齐。各个大部件的安装示意图如图 3示。 7 图 3秆 打包机各运行动作简介 秸秆打包机打包的打包过程中 的各个动作是以上四大部件相互协作完成的，动作的启动管理控制都是由 完成的。工作人员可以通过触摸屏上的控制面板对机器实行控制。 秸秆打包机的主要动作流程如图 3示。 图 3秆打包机的主要动作流程图 工人通过启动启动按钮，秸秆打包机进入运行状态。送料机构开始进行动作，将秸秆物料通过输送链缓慢送入压料箱，秸秆物料到达压料箱的底部，触动压料箱底部的物料传感器，传感器触发后，送料机构停止运行，此时，液压缸开始动淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 作，利用推 杆的推理作用开始压缩压料箱中的秸秆物料，当秸秆包的秸秆量达到一定时，液压缸推杆触动行程开关，液压缸停止压料，并将打好包的秸秆包推出压料箱，同时由压料箱中的刀对秸秆压缩包的毛糙部分进行切割修整。包在被推入出料箱的同时开始穿丝打包，当包被完全推入出料箱的时候穿丝完成，此时有工人进行人工拧丝捆扎。在包被完全推入出料箱的时候，送料机构开始送料，然后如此的动作循环往复。大大减轻了劳动力。 第 四 章 机械系统的设计 11 第四章 机械系统的设计 动 方案 的 选择 传 动的选择 送料机构中的驱动动力是电动机，电动机距离主动轴有一定的距离，因此带传动或链传动是传动方案的最佳选择。 带传动是具有中间挠性件的一种传动，它具有以下优点： （ 1）减小冲击载荷； （ 2）运行平稳，无噪声； （ 3）较啮合齿轮制造和安装精度较差； （ 4）载荷过大会造成带轮打滑，可有效防止其他零件的损坏； （ 5）可增加带长以适应中心距较大的工作环境（可达 15m）。 带传动和摩擦传动一样，也有以下缺点： （ 1）有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比（同步带除外）； （ 2）传动同样大的圆周力时轮廓尺 寸和轴上的压力都比啮合传动大； （ 3）带的寿命较短。 带传动的应用领域较广。带的传动速度范围一般为 5 m/s 25 m/s，使用高速环形胶带时可达 60 m/s；使用锦纶片平带时，高达 80 m/s。胶帆布平带传动功率小于 500 通 00 和带传动相比，链传动的主要优点是： （ 1）无滑动； （ 2）工况相同时，传动尺寸比较紧凑； （ 3）不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小； （ 4）效率较高，约为 98% ； （ 5）能在温度较高、湿度较大的环境中使用。 链传动的缺点是： （ 1）只能用 于平行轴间的传动； （ 2）顺时速度不均匀，高速运转时不如带传动平稳； （ 3）不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用； （ 4）工作时有噪声； （ 5）制造费用比带传动高。 从以上的带传动与链传动的优缺点中可以看出来，带传动更适合秸秆打包机。但是由于秸秆打包机大多是在露天条件下工作，经常受到日晒雨淋，工作时尘土较多，工作环境恶劣，从秸秆打包机的使用寿命和降低成本来考虑，链传动比带传动更实用。由于传递功率和转矩较大，本课题中采用的是双排链，相关参数参照下表 安信息职业技术学院毕业设计论文 12 表 号： 12A 外或中链板高度： 条通道高度： 距： p|渡链节尺寸： 量力 |双排： N 560 滚子直径：渡链节尺寸： 拉载荷 |双排：节内宽：渡链节尺寸： c|轴全宽 |双排：轴直径：距： pt|链板高度：筒孔径：链节外宽：链节内宽：输链负责承载运输秸秆，需要较大的抗拉载荷系数，选用的是单排滚子链，采用中碳钢淬火处理，硬度 40 45示意图如图 4示，相关参数见下表 8 表 号： 64B 外或中链板高度： 条通 道高度：距： p|渡链节尺寸：量力 |双排： N 7960 滚子直径：渡链节尺寸：拉载荷 |单排：120 内节内宽：渡链节尺寸：c|轴全宽 |单排：轴直径：距： pt|链板高度：筒孔径：链节外宽：链节内宽： 链轮的选择 电动机上小链轮的计算： 一、小链轮节距和中心距的确定 小链轮齿数： 3 链节数： z1+2a/p+（ p/a =（ 23+46） /2+2（ 100p/p） +（ 23/2） p/100p =00+ 四 章 机械系统的设计 13 = ，取 35 传动功率： 中 链节距： P=心距： = ，取 二、小链轮基本尺寸的计算 齿沟圆弧半径： ，取 齿角沟半角（）： a/2=55 工作段圆弧半径： /2） 作段圆弧中心角（）： =18 ： 错误 !未找到引用源。 V=180 /z） =形半角： r/2=17 ： r3=r/2） 025） 作段直线部分长度： bc=r/2） ) = =242 e 点至齿沟圆弧中心连的距离： =p1（ 2 =（ 2 =、小链轮轴向尺寸的确定2232 1、尺宽： 、齿侧倒角： 、齿侧半径： 、齿全宽： 安信息职业技术学院毕业设计论文 14 电动机轴和小链轮之间的链接方式是键连接，电动机的输出转矩给双排滚子链，再由滚子链带动主动轴转动。主动轴再带动运输链转动，最终实现对秸秆的运输。 9 动机的选择及调速方式 根据感应电动机的转速特性表达式可知，调速方式有三大类：频率调节、磁极对数调节和转差率调节，比较成熟和广 泛应用的有 8 种通用调速技术，如图 4 图 4动机调速方法 一、变极对数调速方法 这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下： （ 1）具有较硬的机械特性，稳定性良好； （ 2）无转差损耗，效率高； （ 3）接线简单、控制方便、价格低； （ 4）有级调速，级差较大，不能获得平滑调速； （ 5）可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率 的平滑调速特性。 本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 二、变频调速方法 变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流直流交流变频器和交流交流变频器两大类，目前国内大都使用交直交变频器。其特点： （ 1）效率高，调速过程中没有附加损耗； 第 四 章 机械系统的设计 15 （ 2）应用范围广，可用于笼型异步电动机； （ 3）调速范围大，特性硬，精度高； （ 4）技术复杂，造价高，维护检修困难。 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。 三、串级调速方法 串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的 附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为： 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高； 装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速 7090的生产机械上； 调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产； 晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大 。 本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。 四、绕线式电动机转子串电阻调速方法 绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。 五、定子调压调速方法 当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。 为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在 2： 1 以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。 调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点： 调压调速线路简单，易实现自动控制； 调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。 调压调速一般适用于 100下的生产机械。 六 、电磁调速电动机调速方法 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 16 电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源（控制器）三部分组成。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。 电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系，都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分，由电动机带动；磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时，如励磁绕组通以直流，则沿气隙圆周表面将形成若干对 N、 S 极性交替的磁极，其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动 机旋转时，由于电枢与磁极间相对运动，因而使电枢感应产生涡流，此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动有磁极的转子按同一方向旋转，但其转速恒低于电枢的转速 是一种转差调速方式，变动转差离合器的直流励磁电流，便可改变离合器的输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点： （ 1）装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便； （ 2）调速平滑、无级调速； （ 3）对电网无谐影响； （ 4）速度失大、效率低。 本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。 七、液力耦合器调速方法 液力耦合器是一种液力传动装置 ，一般由泵轮和涡轮组成，它们统称工作轮，放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，作到无级调速，其特点为： 功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要； 结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低； 尺寸小，能容大； 控制调节方便 ，容易实现自动控制。 本方法适用于风机、水泵的调速。 本课题中送料机构运行速度较慢对调速的范围要求较高，采用变频调速方式。型号为 动机尺寸如图 4示。 第 四 章 机械系统的设计 17 图 4 动机参数 型 号 拖动电动机功 率（ 额定转矩（ 调速范围（ r/ 转速变化率（ %） 重量（ B 25024 机座号 A A/2 C D E 基本尺寸 基本尺 寸 基本尺寸 基本尺寸 极限偏差 基本尺寸 极 限 偏 差 基 本 尺 寸 极 限 偏 差 200 18 159 356 50 15 38 +10 座号 安装尺寸 外形尺寸 F G H K C D L 基本尺寸 极限 偏差 基本尺寸 极限偏差 基本尺寸 极限偏差 基本尺寸 极限偏差 位置度偏差 2