水平刮板输送机粮食机械毕业论文

毕业设计任务书设计题目：水平刮板输送机任务与要求： （1）绘制零件图 （2）绘制装配图 （3）完成机头段的设计和计算 （4）撰写设计说明书2012年03月10 日毕业设计进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字2012.03.11调研，查资料完成2012.03.21总体方案确定完成2012.04.01系统总体设计完成2012.04.11详细设计完成2012.04.21撰写设计说明书完成2012.04.26审阅、评定、准备答辩完成2012.05.20进行答辩指导教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。摘 要本课题拟通过设计一个型号的水平输送刮板机，完成机头段的设计和计算； 学习如何综合应用本专业的知识进行资料的查阅、方案的拟定和设备的具体设计，熟悉机械图样的绘制方法，熟练掌握计算机绘图的技能。通过此次设计，提高分析问题、解决问题的能力，培养认真、踏实、严谨的工作作风。关键词 机械图样 计算机绘图 能力 作风目 录一、前言1二、TGSS-40型水平刮板输送机工作原理和特点21、使用范围和特点22、主要结构33、工作原理3三、设计计算41、已知工艺参数42、计算内容52.1 单位时间产量52.2 水分蒸发量的计算52.3 输出热量52.4 空气消耗62.5风机风量的计算62.6换热量的计算72.7加热蒸汽消耗量的计算72.8换热面积的计算7四、传动设计81、减速机选型82、联轴器选择93、齿轮计算93.1 小齿轮扭矩93.2 计算许用弯曲应力103.3 设计计算113.4 校核齿根弯曲疲劳强度12五、安装13六、试车14七、操作14八、维修保养15九、常见故障及排除15结 束 语17谢 辞19参考文献20V一、前言输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。输送机的发展历程：中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 未来输送机的将向着多功能化、大型化发展、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。而水平输送机就是将物料的输送、刮板、冷却等工艺过程合理结合。它可在输送物料的过程中同时进行物料的干燥和冷却，主要用于大豆生坯、膨化料、预榨饼的输送，也可用于浸出粕的输送干燥、输送冷却。 水平输送机结构合理，节省了设备投资及车间面积，避免了豆胚在较长的输送距离中，因豆胚的温度降低、形成表面水分而对浸出产生的不利影响。而且采用热空气直接对流干燥，对料胚加热均匀，干燥速率较高。输送干燥过程中物料的翻动少，料层运行平稳，粉末度小。 它主要由密闭的机壳、机壳内的水平筛板或栅板、刮板链条、链轮、传动机构、张紧装置、空气加热器、离心通风机等部分组成。豆坯通过分料装置均匀地落在水平输送机的水平筛板上，在刮板链条的拖动下向前移动，同时风机鼓入的热风穿过筛板和料层，将料层加热并进行干燥，干燥后的料胚在筛板末端缺口处排出机外，而载湿空气从机壳上部的出气口排出。 水平输送机在输送物料的同时进行物料的干燥，可以省去一条输送刮板。主要用于大豆生坯、膨化料、预榨饼的输送、去水干燥，浸出粕的冷却干燥或其它油料加工中的加热输送过程。适用于大、中、小不同规模的浸出油厂。本毕业设计课题为水平干燥输送机设计，借助AutoCAD软件，先设计绘制图形，然后编制设计和制造工艺，通过车、铣床进行加工，从而实现零件的设计、制造一体化的图纸设计和图纸制造，具有相当大的实用价值和发展空间。 通过本次毕业设计，希望用AutoCAD软件把设计和制造为一体，并解决从设计到制造成型的一系列实际问题。二、TGSS-40型水平刮板输送机工作原理和特点1、使用范围和特点TGSS系列水平刮板输送机分为普通性、密封型和特殊型三类。主要适用于粮油加工厂仓库、码头、轻工、酿造等行业输送各种原料、料坯等小颗粒状或粉状物料。不宜输送容量大于1t/m3的物料以及高温、高湿、腐蚀性物料或块状物料。TGSS-40型水平刮板输送机是与胶带输送机、斗式提升机一样，刮板输送机也是一种具有挠性牵引构件的连续输送机械，可用于水平、倾斜和垂直方向输送散体物料，常用于粮油、饲料加工厂原粮、半成品及成品的输送，特别适用于油脂加工厂生产工艺中油料的输送和粮食仓库原粮的输送。密封型水平刮板可用于浸出油厂输送含有易挥发、易渗溶剂的物料及其它易燃易爆的物料。特殊型有双层刮板、油刮板、通风刮板等。较之水平刮板机其它设备，它的显著特点是：（1）该设备常用于水平输送颗粒和粉状物料，亦能在150角范围内作倾斜输送。因此，在单点进出料基础上，也可多点进料，多点出料，对输送有毒、易爆、高温和易飞扬的物料，改善工人操作条件和减少环境污染等方面有突出的特点。（2）该机具有整机寿命高、运行平稳、结构尺寸小、输送量大、能耗低、物料破损率低等特点（3）结构简单，密封性好，进卸料装置简单，可多点进卸料，布置形式灵活，可同时多方向完成物料的输送。（4）导轨采用高密度耐磨塑料板或锰板，在机壳的侧面和底面均镶有耐磨性良好的锰材钢板，大大延长了使用寿命（选用）。（5） 头、尾机壳及中间机壳均采用组装式结构，装、拆、检修、维护和更换衬板等简单易行。（6）链条采用焊接弯板链，模锻链，套筒滚子链等，性能可靠，强度高，拉力大，寿命长。2、主要结构图1 结构原理图本机主要由传动装置、机头、中间段、进（出）料段、机尾、刮板链条等部分组成。该机机壳采用组装式，根据现场输送距离的长短，可以方便的进行调整，并便于运输和安装。3、工作原理进入机槽的物料受到刮板链条在运动方向的压力和自身重量的作用，在物料间产生内磨擦力，这种磨擦力保证了物料层之间的稳定状态，并能克服物料在机槽内移动而产生的外磨擦阻力，使物料形成随刮板链条一起运动的连续的整体的物料流而被输送。头尾链轮即为驱动轮和张紧轮，链条作为牵引构件被环绕支承于头尾链轮和机槽内，安装于链条上的刮板为输送物料构件，物料在封闭形机槽内通过连续运转的刮板链条实现输送。与前面二种输送机相同，刮板输送机的驱动装置安装于头部驱动轮端，张紧装置设置于尾部张紧轮端，通常采用滑块螺杆式张紧装置，其进料口开设于尾部机槽上部，卸料口开设于头部机槽下部。注意，胶带输送机和斗提机的牵引构件是通过摩擦实现驱动，而刮板输送机的链条是通过齿啮合实现驱动。刮板输送机工作时，无论是水平还是垂直输送，当物料从进料口进人封闭的机槽后，在刮板推力、物料自身重力等外力作用下，散体物料形成足够的内摩擦，该内摩擦力足以克服物料输送时所受的机槽对其的外摩擦力及垂直输送时物料的重力，这样物料就可形成一个相对稳定的整体，在刮板链条的作用下完整地向前输送。刮板链条它是由刮板和链条连接于一体而形成的，其作用是承载、传递动力和输送物料。机槽是刮板输送机的外壳，它起到密封和支承其他构件的作用，更重要的它还是物料犏送的内腔，必须有良好的耐磨性三、设计计算1、已知工艺参数TGSS-40型主要已知参数见表1。表1 已知工艺参数表规格型号TGSS-40生产能力 （T/D)160220蒸汽压力 (MPa)0.5进料温度 ( C)40出料温度 ( C)60链条速度(s/m)0.500.63进入刮板机的空气温度110离开刮板机的空气温度64进入刮板机的豆胚量6.25t/h去水率4机槽宽度 mm400输送距离 m70烘干时间 min15主机功率 Kw0.852、计算内容2.1 单位时间产量W0W1000/24(160220)1000/24=6666.79166.7Kg/hW0每小时产量W日产量W160220T/D2.2 水分蒸发量的计算W=GW=6.254%=0.25t/h=250kg/h=0.0694kg/s，Ca-干空气的比热，取Ca=1.01（kj/kg干空气）C-水蒸汽比热 取C=1.88（kj/kg)H0-空气湿度，由t0=20，j0=70%，查t-H图得H0=0.011kg水/kg干空气则Q0=L（1.01+1.880.011）（110-20）=92.8L（KW）2.3 输出热量 （1）被干燥物料由T1升温至T2所需热量Q1=GC1（T2-T1）其中C1-豆胚比热，取C1=2.09kj/kg则Q1=6.2510002.09（60-40）=261250kj/h=73KW（2）被干燥物料中水分由T2的水变为t2的水蒸汽时，蒸发所需热量Q2=W（1.88t2+2492-4.18T2) =200(1.8864+2492-4.1860=472304kj/h=132KW（3）干燥机热损失Q3=aA（t壁-t介)其中:a-干燥器壁面至周围空气的传热膜系数（KW/m2)a=9.4+0.052(t壁-t介）10-3A-干燥器与周围空气的接触面积（m2）由干燥输送机外壳尺寸得A=（400.5+400.61+0.50.61）2=89.4m2t壁-干燥器壁面的平均温度 取t壁=50t介-周围空气的平均温度 干燥机安装在室外，按冬季取t介=0则Q3=9.4+0.052（50-0）10-389.4（50-0）=53.6（KW）（4）废气带走的热量：Q4=LCH（t2-t0）=L(Ca+CH0)（t2-t0）=L(1.01+1.88H0)（t2-t0）=L(1.01+1.880.011)(64-20) =45.3L(KW)2.4 空气消耗由输入、输出热平衡得Q0 =Q1+Q2+Q3+Q4=73+132+53.6+45.3L则空气耗量L=6.12kg干空气/S2.5风机风量的计算VS=L（0.773+1.244H0） =6.12（0.773+1.2440.011） =5.17（m3/s)=18602m3/h2.6换热量的计算空气通过换热器时获得的热量为Q0=92.8L =92.86.12=568（KW）若热损失为换热器总热量的15%，则总热量为Q=668(KW)2.7加热蒸汽消耗量的计算选加热蒸汽饱和温度为150，设在饱和温度下排出冷凝液，150水蒸汽的气化潜热为2115kj/kg，则蒸汽消耗量为：D=0.316(kg/s)=1137kg/h2.8换热面积的计算设风速V=4m/s则迎风面积S=1.6(m/s)选用SXL-A-129/2型换热器，查说明书得迎风面积为1.08m2，散热面积63.6m2则实际风速V=4.79m/sVr=1.2V=1.24.79=5.8kg/m2S由Vr查说明书得传热系数K=37.12W/m2则传热面积为：F=其中tm=76.4则F=236m230%安全系数，则F=2361.3=307m2需换热器数量n=4.82（台）圆整取n=5（台）四、传动设计1、减速机选型摆线针轮减速机输出转矩M的计算方法见天津减速机总厂的产品样本P16页。减速机输出转矩MM9759.8NiK/n9555NiK/n8866 N.m 其中： N：输入功率（KW）N=0.85KWi：传动比 ；n：转速（rpm）：效率取0.9； K：工况系数， K1.35 2、联轴器选择联轴器一般有两个半联轴器和联接件组成，半联轴器与主，从动轴通常采用键连接根据工作情况可选择弹性柱销联轴器：特点是结构简单，制造容易，拆装容易，不需要润滑，并有较好的耐磨性。联轴器可以分为两个大类：刚性联轴器和弹性联轴器。弹性联轴器内含有弹性元件，既有缓冲和减振能力，又可以补偿两轴之间的偏移由于柱销与柱销孔间为间隙配合，且柱销富有弹性因而获得补偿两轴相对位移和缓冲的性能。TcK9550Pw/nTn (N.m)工况系数， 取K1.5驱动功率, Pw30.92.7Kw工作转速 n1500/5925.43r/min扭矩 Tc1.595502.7/25.431520N选择HL5型3、齿轮计算渐开线齿轮设计计算书（1）确定齿轮类型: 标准斜齿轮，齿轮配合为外啮合传动。（2）选择材料设减速机传动效率0.9，速比i，齿轮传动速比i1；不考虑轴承的功率消耗；小齿轮材料45，调质220250HBS，表面淬火HRC45，齿数23，齿圈材料ZG340640（ZG45），正火200-220HBS，则齿根弯曲疲劳极限Flim1240MPa，Flim2170MPa，许用接触应力H1600MPa，H2（新编机械设计手册P429、机械设计基础P181）。3.1 小齿轮扭矩小齿轮扭矩（减速机输出扭矩）：T19.55P0/ n19.55P0/（n0/i）9.550.9P0i/ n0 1267762.5 N.mm P0：电机输出功率（KW） n0：电机转速 n03000rpmn1：减速机出轴转速（rpm），n1n0/i。 n121rpm 3.2 计算许用弯曲应力计算许用弯曲应力F确定寿命系数YN设计工作年限15年（年工作300天），每天工作24小时。小齿轮寿命系数： N160n0/itk60n0/i（1530024）1.65大齿轮寿命系数： N2N1/i12.7因N1、N2均大于3106，齿面接触疲劳强度计算 确定公式内的各计算数值试选载荷系数=1.5计算小齿轮的名义转矩 T11267762.5 N.mm由表选齿宽系数=0.83.3 设计计算设计计算（1）计算小齿轮分度圆直径 =184.4mm（2）圆周速度=7.595m/s（3)确定载荷系数由表1查取使用系数 （直齿轮）由图1和图2查得 所以=1.31由公式确定 =39.07 +0.0193所以=2.86故载荷系数=3.75（4）按实际载荷系数矫正小齿轮分度圆直径计算值 =246.193（5）确定主要几何参数和尺寸 确定模数 = =10.25圆整为12 分度圆直径=1224=288=12 148=1776 计算中心距=0.512（24+148）=1032 计算齿宽=0.8288=230.4取=250 =2403.4 校核齿根弯曲疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度确定计算参数（1）由表查取齿形系数和应力修正系数=2.62=1.59=2.14=1.802（2）由图查取弯曲疲劳强度系数 =1（3）计算许用应力，取弯曲疲劳最小安全系数204144.5校核计算=47.75=42.4满足疲劳强要求 五、安装（1）安装前，应对各个零、部件进行检查、清点、分类、妥善保管，不得露天堆放，以免腐蚀损坏。发现有零部件缺损、不符合要求，应清洗更换或维修。（2）刮板链条是关键部件，安装前应检查其关节转动是否灵活，否则，应及时修整，但不允许涂抹润滑油。（3）应仔细核对机壳和驱动装置基础平台的安装尺寸，如有问题应及时调整处理。（4）准备好必要的安装材料和工具。（5）由具有专业技术水平的钳工、起重工、电工和电焊工组成一支安装队伍。（6）用水平仪测定基础和安装支架的水平度，然后使之固定。安装步骤：（1）按总装配图的要求和出厂时各段机槽的连接标记安装机槽。（2）测量和调整天机槽的总不直度及法兰接头、头尾轮的安装位置。（3）安装刮板链条。安装刮板链条前应根据输送机的机型、长度和现场条件确定具体的安装方法，在一般情况下，采用分段组装的方法，即每l0节左右串成一组，逐组往输送机里装，绕过头轮后，可用人工盘车带动；MC型、MZ型刮板输送机的刮板链条安装，应自上而下吊装，但应注意固定好刮板链条的尾部，以防刮板链条下滑而造成事故。刮板链条的连接，MS型可在水平中间段上部即空载段进行，MC型和MZ型则应在过渡段的上观察窗予以连接。（4）刮板链条安装完毕后，调整张紧装置，保证刮板链条有适当的紧度，最后保证尚未利用的张紧行程不小于总行程的一半。（5）安装驱动装置，使其牢固安装在基础或平台支架上。安装的基本要求：（1）应保证机槽的水平和垂直度，特别要保证机槽内壁的平直度，不允许法兰接头和导轨接口处有上下、左右错位。（2）输送机头部必须牢固地焊接于安装支架，尾部和中间段适当固定。（3）头轮、尾轮及导向轮必须对中，轮轴应保持平行。安装完毕后，为所有轴和传动部件加注润滑油，然后进行空载和负载试车，达到要求后方可投入正常生产使用六、试车（1）设备安装后必须进行空运转，空运转不得少于1小时。（2）开机前应认真检查设备各个传动部位，清理杂物，加润滑油脂。（3）空运转时，出现异常响声应立即停机检查。（4）运转中检查刮板链条是否有跑偏、卡碰现象，并进行调节。（5）运转数小时后，检查轴承是否发热，链条运行是否平稳，齿轮、链条啮合情况，有问题及时调整处理。七、操作（1）操作时同样遵循“无载起动，空载停车”的原则。如因特殊情况发生紧急停车后，重新启动时，须先点动几次，或适当排除机槽内物料；MC型和MZ型可打开弯曲过渡段下部观察窗盖板进行排料。（2）工作过程中，严防金属件、大块物料或杂质进入机槽内，以免损坏设备或造成其他事故。（3）应经常检查设备各部件，特别是刮板链条和驱动装置，使其保持完好无损的状态。如发现有残缺损伤的机件，应及时修复或更换。（4）注意保持所有轴承和驱动部分有良好的润滑。刮板输送机各部位的润滑见表.八、维修保养（1）操作人员应随时注意设备各零部件的运行情况，特别是链条和栅板、风机、电机、减速机的情况。（2）经常检查各温度表、压力表的可靠性。（3）经常检查连接部位的密封和磨损程度，及时更换。（4）注意每班清扫一次机内挡风装置帆布上的积屑，严禁积尘太多造成自燃。（5）每半年中修一次，一年大修一次，全面检查设备各个零、部件。九、常见故障及排除 表2 常见故障及排除原 因排除方法中带有铁钉等异物防止进料夹带，并排除已进异物1、刮板链条运行有异声链条松驰张紧链条刮板链条跑偏，磕碰机壳调整，使链条对中2、排出湿空气温度高，而料水分含量高热空气走短路，料床铺料不均，栅板部分无料调整料位，使铺料均匀料层过薄加厚料层，到适当高度3、出料水分高热风温度低，流量少料层厚度不均匀a.提高蒸汽供量及蒸汽压力b.加大热空气流量蒸汽加热器渗漏热空气中含水水汽停汽检查加热器，对渗漏点补焊4、栅板下漏料严重栅板破损过大停机检查破漏点，并修补结 束 语以上就是本次设计计算的全过程。这次设计不仅使我对所设计的设备有了更深的了解，还使我学到了许多在书本上学不到的东西，这对我以后走上社会，走向工作岗位都有十分重要的意义。毕业设计是综合运用所学知识进行设计实践的环节，为对我们在生产实际中进行调查研究的能力、观察问题、分析问题能力的培养至关重要。通过毕业设计的锻炼，我们运用所学知识的能力、解决问题的能力、创新设计的能力都得到了很好的锻炼和加强。毕业设计使我学到了不少新知识和研究方法，完善了知识结构，它使我在大学里所学的基础理论知识、专业技术知识得到了融会贯通。通过做水平刮板输送设备，使我增强了解决实际生产问题的能力，让我深刻认识到了理论与实践相结合的重要性。三个月的毕业设计使我感悟甚深：首先，让我了解到理论与实践相结合的重要性。以前在学习理论课、基础课的时候，自己不十分注意理论联系实际，眼高手底，忽略了很多问题。通过毕业设计使我认识到只有把所学知识运用到实践中去才能发挥知识的最大魅力。毕业设计运用到了以前所学基础理论知识和专业知识，使得我们对自己所欠缺的部分得到了补充，因此毕业设计也是对以前所学知识的总结。其次，团队协作精神。我们组每个人的设计任务是不相同的，但是所运用到的知识还是有共同之处的。我们在一起的时候经常交流自己设计部分的进展情况，互相提供有用的资料。在相互帮助中，我们也解决了许多难题，可以说每个人的设计部分都和其他人的帮助使分不开的。小组成员集体讨论对我帮助特大，让我深深感到团队的力量，培养了我的团队、协作精神，它将对我以后的学习和生活产生深远影响。再次，独立思考问题、解决问题的能力。小组集体讨论固然重要，但个人的独立思考问题、解决问题的能力也必不可少。在做毕业设计期间，从方案的论证到具体的设计，查阅了很多的资料，丰富了自己的知识面。同时通过毕业设计使我掌握做好一个设备的流程和所需考虑的主要问题，为以后的工作奠定了基础。在那上面。毕业设计让我从传统的被动性学习，转变为主动性学习；从闭门读书、死记硬背模式学习，转变为研究性、合作性学习；使工作、学习、生活步入系统化流程等，我认为这种改变是质的飞跃。经过两个多月的磨练和奋斗，感觉自己进步很大，发现了自己的能力和未被挖掘的潜力。毕业设计不仅使我完善和复习了以前所学知识，同时从老师和同组同学那里学到了在课本上学不到的知识。它们将对我以后的工作、学习和生活产生深远影响。总之，一句话，毕业设计使我受益匪浅！本次设计是在导师耐心指导和悉心关怀下完成的，他们对我们的高度责任心，给我的学习、生活和工作有很大的影响，并将激励我永远奋发向上。 谢 辞大学三年转眼过去了,在最后的一段时间里是最考验我们的时候.毕业设计是我们在大学里的最后一课,任务非常艰巨,要求也很严格.通过本次毕业设计，使对以前所学知识进行的一次系统而全面的巩固和复习。在此次的毕业设计中,我遇到了许多的困难。在学校各个部门及老师同学的帮助下我完成了毕业设计，因此我真诚的向那些给我帮助和指导的部门和个人致意我的谢意。首先要感谢学校和机电工程系,为我们能较好进行设计提供了很多的帮助，为我们能顺利进行毕业设计提供了前提。还应该感谢学校图书馆,给我们提供了大量的资料,对我解决设计中碰到的问题提供了很大的帮助。其次,要感谢我们的设计指导老师：梁海涛老师。他那丰富的专业知识和经验以及对专业孜孜不倦的敬业态度让我感触很深。他给予了我们充分的指导，并且还培养了我们独立思考问题的能力。从他身上,我不仅学到了很多专业方面的知识,还学到了一种严谨的求知精神。所有这些都将成为我们以后继续学习的榜样。最后,我们还要感谢为我们毕业设计提供参观实习场所的单位，也要感谢我们的同组同学的互帮互助，从他们那里我学到了很多知识，受益匪浅。总而言之,在这里我对为我们毕业设计提供帮助的人和单位表示最深的谢意!参考文献1：成大先. 机械设计手册M. 北京. 化学工业出版社. 20022：张莹.机械设计基础M. 北京.机械工业出版社. 1997.73：梁德本，叶玉驹. 机械制图手册M. 北京. 机械工业出版社. 20024：黄平，刘建素等. 常用机械零件及机构图册M. 北京. 化学工业出版社.19995：刘玉兰，汪学德等. 油脂制取与加工工艺学M. 北京. 科学出版社. 20036：吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京.高等教育出版社.20057：机械设计手册联合编写组编.机械设计手册.中册.M.北京.化学工业出版社.19878：申永胜.机械原理教程M.北京.清华大学出版社M.2006 9：余俊.等.机械设计手册2M.北京.机械工业出版社.199110：邱宣怀.等.机械设计手册5M.北京 机械工业出版社.1991 19