毕业设计（论文）水平刮板输送机

水平刮板输送设计摘要在我工作中重要的设备：TGSS-50型水平刮板输送机。用途和使用说明。以及分析设计出一个输送机。输送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械，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，所以应用十分广泛这次设计主要是要我们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。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。关键字：输送机、大豆、机头段AbstractIn my work of the important equipment ： tgss -50 type a transporter, too. the level of the purposes and instructions. and analysis to design a transporter, too. a transporter is in line for conveying material in handling machinery, a transporter, too. a transporter would make level, tilt and vertical transmission, transfer lines of space, the circuit is generally a fixed. a transporter, the ability to long, but in the process at the completion of certain processesKeywords: conveyor、soybean、number of heating zone目录摘 要6Abstract7第一章 公司概况10第一节 简介10第二节 大豆的基础知识10第二章 TGSS-50型水平刮板输送机设计10第一节 前言10第二节 使用范围和特点12第三节 主要结构13第四节 工作原理14第三章 设计计算15第一节 已知工艺参数15第二节 计算内容163.2.1 单位时间产量163.2.2 水分蒸发量的计算173.2.3 输出热量173.2.4 空气消耗193.2.5 风机风量的计算193.2.6 换热量的计算193.2.7 加热蒸汽消耗量的计算203.2.8 换热面积的计算20第三节 传动设计223.3.1 减速机选型223.3.2 联轴器选择223.3.3 齿轮计算243.3.4 小齿轮扭矩243.3.5 计算许用弯曲应用253.3.6 设计计算263.3.7 校核齿根弯曲疲劳强度28第四章 使用30第一节 安装304.1.1 安装前检查304.1.2 安装步骤304.1.3 安装的基本要求31第二节 试车32操作33维修保养33常见故障及排查34参考文献35后记36第一章 公司概况第一节 简介金海食品工业有限公司蛋白厂主要由SPC、ARLCAN和豆皮车间组成，分别生产浓缩蛋白、功能蛋白和饲料豆皮。原料由榨油厂吹来，经过去皮、榨油和脱水处理的。这次我主要介绍TGSS-50型水平刮板输送机工作原理和特点，在生产中，它主要用于运送破碎大豆。第二节 大豆的基础知识 一般情况下，大豆约有8%的种皮，90%的子叶和2%的胚轴和胚芽，蛋白含量在33%37%不等，以35%含量的大豆为主，含油一般都在17-20%左右，但主要也是看产地而定，巴西的大豆含油比较高，能够达到20%，美国豆以及阿根廷大豆一般在18%19%左右。第二章 TGSS-50型水平刮板输送机设计第一节 前言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。第二节 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-50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：2.2.1、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。 2.2.2、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2.2.3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。2.2.4、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）。2.2.5、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。2.2.6、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。第三节 主要结构结构原理图本机主要由传动装置（3）、机头（1）、中间段（4）、进（出）料段（5）、机尾（6）、刮板链条（2）等部分组成。第四节 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。第三章 设计计算第一节 已知工艺参数TGSS-50型主要已知参数见表5-1。表5-1 已知工艺参数表规格型号TGSS-50生产能力 （T/D)220300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)0.50.63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 mm500输送距离 m90烘干时间 min15主机功率 Kw0.85第二节 计算内容计算内容计算结果3.2.1. 单位时间产量 W0W1000/24 (220300)1000/24=9166.712500Kg/h W0每小时产量 W日产量W220300T/D3.2.2 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）3.2.3 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) =250(1.8864+2492-4.1860) =590380kj/h=164KW 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）10-3 A-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=89.4m2 t壁-干燥器壁面的平均温度 取t壁=50 t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)3.2.4 空气消耗 由输入、输出热平衡得 Q0 =Q1+Q2+Q3+Q4 =73+164+53.6+45.3L 则空气耗量L=6.12kg干空气/S3.2.5 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/h3.2.6 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)3.2.7 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/h3.2.8 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/s Vr=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=236m2 30%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）W=9166.712500Kg/h Q0 =92.8L KWQ1 =73KWQ2 =164KWQ3 =53.6KWQ4 =45.3LKWVS =18602m3/hQ =668(KW)D =1137kg/hN =5台第三节 传动设计计算内容3.3.1 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M M9759.8NiK/n 9555NiK/n 8866 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 3.3.2 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 Tc1.595502.7/25.43 1520N选择HL5型3.3.3 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）。3.3.4 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 n03000rpm n1：减速机出轴转速（rpm），n1n0/i。 n121rpm3.3.5 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/i1 2.7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12-12选齿宽系数=0.83.3.6 设计计算1）计算小齿轮分度圆直径 =184.4mm2）圆周速度=7.595m/s3)确定载荷系数 由表12-9查取使用系数 （直齿轮） 由图12-24和图12-25查得 所以 =1.31由公式确定 =39.07 +0.0193所以=2.86故载荷系数 =3.754）按实际载荷系数矫正小齿轮分度圆直径计算值 =246.193确定主要几何参数和尺寸1） 确定模数 = =10.25圆整为122） 分度圆直径 =1224=288 =12 148=17763） 计算中心距 =0.512（24+148） 10324） 计算齿宽=0.8288=230.4 取=250 =2403.3.7 校核齿根弯曲疲劳强度 确定计算参数1） 由表12-13查取齿形系数和应力修正系数=2.62=1.59=2.14=1.8022） 由图12-23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 204 144.5校核计算=47.75=42.4满足疲劳强要求 计算结果Pw2.7KwTc1520N，HL5型联轴器T11267762.5 N.mmN11.65N22.7 =184.4mm+0.0193=39.07m=12d1=288d2=1776a=1032B1=250B2=240=2.62=1.59=2.14=1.802=1第四章 使用第一节 安装4.1.1安装前检查：（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。4.1.2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。4.1.2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。4.1.3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第二节 试车 4.2.1、设备安装后必须进行空运转，空运转不得少于1小时。 4.2.2、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。4.2.3 运转时，出现异常响声应立即停机检查。 4.2.4、运转中检查刮板链条是否有跑偏、卡碰现象，并进行调节。 4.2.5、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。第三节 操作4.3.1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。4.3.2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。4.3.3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。4.3.4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。第四节 维修保养4.4.1、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。4.4.2、经常检查各温度表、压力表的可靠性。4.4.3、经常检查连接部位的密封和磨损程度，及时更换。4.4.4、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。4.4.5、每半年中修一次，一年大修一次，全面检查设备各个零、部件。第五节 常见故障及排除 (见表2) 常见故障及排除 表2故障现象原 因排除方法料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后记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人致意我的谢意。首先要感谢学校,为我们打下基础，其次感谢某某食品工业有限公司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：老师。她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。她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。从她身上,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。感谢金海食品工业有限公司给我们提供了大量资料，增加了感性认识；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。31