开题报告-5HGS-10型谷物干燥机排料装置设计.doc
5HGS-10型谷物干燥机排料装置设计【11张CAD图纸+文档全套】
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HGS
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开题报告学生姓名： 学 号： 学 院： 机电工程学院 专业年级： 机械设计及其自动化 题 目：5HGS-10型谷物干燥机排料装置设计 指导教师： 评阅教师： 2014年04 月16中南林业科技大学学生毕业论文开题报告一、文 献 综 述1.1引言目前，我国的干燥机设计企业大部分规模偏小是其主要特征之一，同时存在着不顾行业发展要求，重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品，行业内目前大约有1/4的企业存在低水平重复生产现象。这是对资源的极大浪费，造成干燥机机械市场的混乱，阻碍行业的发展。多数企业年产值在几百万元到1000万元之间，低于100万元的企业为数还不少。每年有近15%的企业转产或倒闭，但又有15%的企业加入这个行业，极其不稳定，现象阻碍了行业发展的稳定性。随着科学技术的不断发展，各种、水产加工品的出现，对干燥机技术和设备都提出了新的要求。目前，干燥机机械竞争日趋激烈，未来的干燥机机械将配合产业自动化，促进干燥机设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的干燥机设备。实现干燥机机械机电一体化。1.2选题的目的与意义干燥是将物料去除水分或其他挥发成分的操作，涉及面很广。随着生产的发展，对干燥技术、干燥装备的需求有了更高的要求。由于原有工业基础较薄弱，产量小，大多数用电烘箱、蒸汽烘箱等干燥物料。为适应工农业生产的需要，开展了对喷雾、气流、流化等干燥装置的开发以及对农产品、食品、药品、生物制品等的干燥过程及装置的研究开发工作。干燥是许多工业生产中的重要工艺过程之一，它直接影响到产品的性能、形态、质量以及过程的能耗等。干燥技术的覆盖面较广，既涉及复杂的热、质传递机理，又与物系的特性、处理规模等密切相关，最后体现在各种不同的设备结构及工艺上。干燥技术随着有关产业的发展有着比较大的进展，因为干燥涉及不同品类产品的品质、性状、干燥前后的不同物态。而干燥的能耗在工业发达国家要超过能耗总量的10%，因此干燥过程的节能是涉及面广的长远课题。同时大量的干燥需求也必然促使干燥装置制造业的发展。其中机电一体化、加工制造标准化、调控水平等也都是体现干燥装置水平的内涵。 机电一体化的实质就是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现整体最佳化。总体讲，它是将微机技术引入到干燥机机械，应用机电一体化技术，开发智能化干燥机技术，按产品自动干燥机工艺要求组合成全自动干燥机系统进行生产，生产过程的检测与控制、故障的诊断与排除将实现全面自动化，实现高速、优质、低耗和安全生产。可用于水产加工的精确计量、高速充填和干燥机过程自动控制等，将使干燥机机械结构大为简化，提高干燥机产品质量。如最常见的塑料袋封口机，其封口质量与干燥机材料、热封温度和运行速度等有关。如材料(材质、厚度)发生变化，那温度和速度也要随之改变，但变化多少却难把握。如采用微机控制，将各种干燥机材料的封口温度和速度的最佳参数匹配输入微机存储器，再配上必要的传感器，组成自动跟踪系统，这样，不管哪个工艺参数改变，都能保证最佳的封口质量。采用新技术，建立自动化、多样化、多功能集成化的干燥机机械新体干燥机机械其技术发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能、多功能组成生产线、采用新技术上。1.3干燥机研究现况 我国的干燥设备在解放前基本上是空白，干燥技术落后、生产设备原始。解放后到现在我国的干燥设备，已经有了一个长足的发展。目前我国生产干燥设备的企业主要是国营企业或者集体企业和民营企业，这些干燥设备主要应用在国民经济中的化工、轻工、医药、食品、农业、林业等行业，经过干燥界工程技术人员的共同努力，近年来我国的干燥设备有了长足的进步。目前干燥设备服务化工行业的显著特点是技术含量的作用日益突出。其中，一些干燥设备技术含量高，注重发展新品的厂家，效益日渐提升；而相反，一些产品技术含量低，新技术开发能力落后的企业，效益开始下滑，甚至走向倒闭。最近，日本东京YamotoSankyoMfg公司取得了一项干燥机专利，设计较为简单干燥气流由许多从中心管分出的支管注入旋转回转圆筒携带的物料层中。其热质传递速率提高了近两倍，并且具有尺寸小、结构简单、成本低等优点。然而这种干燥机并不能适用于通常由多级干燥机处理的所有物料。但在可行的情况下，相似的操作条件，Yamoto的设计可以减少一半设备容积。这是该干燥机创新思维的一个主要优点。市场反应显示，化工行业期待干燥设备制造业按照高品质、低能耗、环保型的要求调整产品结构，进一步加强基础研究，夯实应用研发的基础。在技术方面，加强自动化、测试、制造工艺和材料材质外观设计等方面的研究。在应用研发方面，既要注重国际间的交流与合作，又要注重知识产权的保护；既要注重新技术、新应用领域的开发，又要注重传统工艺和传统应用领域的革新和创新。1.4干燥机的发展方向干燥机机械是特殊类型的专用机械。由于干燥机物品的多样性和人们对干燥机质量的较高要求形成了干燥机机机构复杂，动作精确，运动速度快，工位多，工作协调可靠，故障发生率低等特点。因此要设计改善自动干燥机机及自动干燥机线的整机造型，总体布局。国外干燥机机械的发展经历了以下几个阶段：简单机械化，初级自动化，自动干燥机生产线，电脑控制的高度自动化生产线。经过50年的发展，国外干燥机机械的工业形成了独立完整的体系，成为机械制造业的一个重要分支，有以下几个特点：干燥机机械生产稳定增长；干燥机机械门类齐全，品种繁多；干燥机机械生产自成体系，干燥机机械的主要用户行业为生产，饮料饮品，家庭清洁用品和化妆品产业，烟草业，医药用品等。近年来表明行业对干燥机机械的需求增大。产业的发展推动了干燥机机械更新换代，从而推动干燥机机械科技的投入和科研的快速发展。我国干燥机机械的发展方向：(1)在发展专用机机种的同时，积极开发通用干燥机机。干燥机机械在发展专用机种的同时，为满足现代干燥机的实际需要，正在不断扩大其通用能力，积极开发各种通用干燥机机。研制通用干燥机机的目的，一是要适合被干燥机物品干燥机材料和干燥机形式的多样化；二是要照顾到制造使用单位的技术力量，设备配备和生产成本，因而国际干燥机节日益重视干燥机机的通用性，以便借助有限的机械设备获得较大的经济效益。（2）干燥机机械日益连动化、高速化、自动化。根据我国的实际情况既要大力研制先进的全自动半自动的干燥机机，还要对某些行之有效，小巧的手动干燥机工具与装置给以足够的重视,以以发挥其相辅相成的作用。干燥机自动化的高低会直接影响产品的质量，能量的消耗，操作环境和劳动生产率。实践表明搞好干燥机自动化不但离不开机电光液气（包括射流）等常规手段相互渗透和配合，同时要因地制宜的吸收对改进干燥机机械确实有价值的部分，使之保持一定的生命力。干燥机机械的作用是给有关行业提供必要的技术装备,以完成所要求的产品干燥机工艺过程。为了对干燥机机械的发生和发展找出规律性认识并制订适当的对策，有必要深入地了解它的一些特点。干燥机机械为特殊类型的专业机械，机种繁多，综合研究工艺、材料、设各乃是开拓干燥机新技术的根本途径。首先指出，干燥机物品不仅花色品种多，而且大都是可变化的，如不同粘度的液体,不同粒度的散体和各种片状、块状、束状、环状及异形的物体等。而正人们对、药品、日用消费品等的干燥机还常提出更多更高的要求，以致在客观上便形成了干燥机机械突飞猛进、更新较快的局面。任何事物之间总有它们的共性与特性。若能按照具体条件探索出一种模块化(或称积木式)的干燥机机械体系，通过适当改变模块的组合使之具有不同的功能和生产能力，那么必会有助于简化设备构造，实现设计制造的计算机化，缩短工作周期，降低生产成本，增强市场竞争能力,如有的制袋成型充填机,只配备几种加料装置就实现了一机多用。鉴于大多数干燥机机机构复杂、动作精确、远行速度快、工位多,所以应力求其工作协调可靠,尽量少发生故障和误动作。为此，要设法改善自动干燥机机及自动干燥机线的整机造型、总体布局、故障显示和安全防护等措施。干燥机材料是干燥机工业的基础。选择合适的干燥机材料为有效地利用资源，提高生产与运输效率,节约能耗,降低成本和广开销路创造了有利的条件.从五十年代路有机合成、金属治炼等工业部门取得了迅速发展并给干燥机工业部门提供了相当丰富的新型材料、容器,涂料、油墨和粘合剂.从而使干燥机的技术方法、结构设计和所用的机械设备产生了革命性的变化对于一般用途的大型容器,为增强牢固性和刚性，有的则以硬质塑料来代替.今后.根据旅游、地质勘探,国防建设的实际需要还得大力研究方便和方便口粮等干燥机新技术，随之将进一步促进干燥机机械的革新与创造。从发达国家生产的干燥机机械水平来看，国际干燥机界普遍认为，提高干燥机机械系列化标准化和通用化水平，建立组合化、机电一体化的现代干燥机机械的结构体系仍是今后一个重要的发展方向。如卧式枕型干燥机机，现已形成拥有完整系列及品种的组合化设备。只要更换主要操作部件，适当调整有关参数。便可在较宽的尺寸范围内卷筒式柔性材料完成块片、棒状以及外形不规则的单个或多个物品的干燥机。不少机种具有一机多用之特点，既可以进行一般的枕型干燥机，又能用于收缩干燥机。开发与主机配套的辅助装置是扩充主机功能的重要一环。针对不同面条开发的各式各样的面条供送装置供用户选用，可提高干燥机机的工作效率。 机械设备的高速化是实现人类社会高速发展的根本措施，是提高设备生产率的主要途径，故干燥机机的工作速度是衡量其性能优劣的重要指标。当然机械设备的高速化要受到多种客观因素的制约，必须综合权衡设备的使用量、劳动生产率、工作寿命、工作环境以及材料与能量的消耗等方面的利弊，才能做到工作速度的最佳选择。干燥机机械的高速化，随之对相应设备的联动化和自动化提出了更高的要求。微电子技术和检测元件的发展和利用，提高了产品的干燥机质量，也提高了干燥机机的自动托程度。通常干燥机机的生产速度越高，对执行机构的动作同步性和协调性要求越严。为保证干燥机作业能够可靠地进行，自动干燥机机应具有故障诊断和显示功能，推行在线的自动检测与控制。据国外有关单位估计，因机器发生故障而造成停工的时间，80%用于寻找故障原因，10%用于寻找排除故障方法，检修操作时间仅占10%现在英国生产干燥机机都设有“自我诊断”电子设备，这种设备已有系列产品付诸实用。为进一步提高干燥机设备的生产率，必须开发与干燥机机主机相配套的辅助装置，以减少中间贮存节环所占用的空间和人力。因此，研制和发展干燥机机时，重视高新技术的应用，是提高其先进性、可靠性的主要途径。今后应大力开发以下技术。1) 微机控制技术2) 模糊优化控制技术3) 新型执行机械4) 新型传动系统5) 传感器的研究与开发6) 在线显示技术7) 现代设计方法8) 现代制造技术9) 先进的新工艺将材料,工艺,技术三结合是开拓发展机械的根本途径.二、课题研究方案和主要内容2.1方案研究： 5HG谷物干燥机排料机构传动系统采用对称式双通道，每个通道有一级排料辊、一级输送蛟龙构成，保证输送过程稻谷破碎率增加不超过0.5%，输送率为10t/h；该设备采用箱体结构有效内部尺寸为24m的长方形结构，机架的尺寸机构要与其相适应，并将稻谷送出主体结构外1.2m以外，根据上述条件来确定排料机构部分的基本尺寸，画出绞龙部分的装配图以及传动系的结构图（只画一个通道）；根据稻谷的物性参数、生产率、排料辊的转速、输送绞龙转速等参数，每个排料通道采用一台电机驱动，确定所需要功率消耗；保证转速范围可以调节（0300转/分钟），设计合理，维修和检查方便，工作稳定可靠；2.1.1干燥机传动系统方案选定图1谷物干燥机传动原理图2.1.2谷物干燥机排料装置图2 排料装置2.1.3绞龙装置方案图3 蛟龙装置2.1.4总体方案汇总总体结构如下图：图4 谷物干燥机总方案2.2主要内容对谷物干燥机进行了分析，主要分析了干燥机的结构，设计干燥机的优整体的分析，对今后的发展也进行了展望。包括外形尺寸、排料速度、排量、排料机构部分及机架部分的结构设计等。三、研究方法及技术途径通过查阅知网等期刊掌握干燥原理提出符合课题要求的谷物干燥机，在设计过程中多于老师、同学交流，毕业设计最好的指导就是老师、网络、教材等平台。主要通过已给出的数据求出相应的所需要的数据进行设计。四、实施计划2014.2.25 熟悉课题、调研、收集资料、方案拟订；2014.3.01 确定总体设计方案，撰写开题报告；2014.3.10 机械系统计算、零部件设计计算、控制系统设计;2014.3.15 绘制图纸、编写毕业设计论文；2014.3.30 提交设计图纸和论文的初稿；2014.4.15 根据指导教师意见修改毕业设计，完成设计图纸和论文的正式稿；2014.5.05 准备答辩五、主要参考文献1. 金国淼等.干燥设备设计手册. 上海： 上海科技出版社. 19892. 潘永康等.现代干燥技术. 北京：化学工业出版社.19983. 张振伟等.微粉干燥系统的参数选择J. 中国有色金属学报. 19984. 刘相东等 常用工业干燥设备及应用. 北京：化学工业出版社. 2005 5 闻邦椿,刘树英,何勍.振动机械的理论与动态设计方法M.北京：机械工业出版社.2001.6 史美堂 主编. 金属材料及热处理. 上海科学技术出版社，19837 苏翼林 主编. 材料力学. 高等教育出版社，19808 顾崇衔 主编. 机械制造工艺学. 陕西科学技术出版社，19999 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 孙桓主编.机械原理. 北京：高等教育出版社,200112 徐灏主编.新编机械设计师手册
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