螺旋精確稱(chēng)重給料機(jī)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1引言近年來(lái)，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，企業(yè)對(duì)成本控制的要求越來(lái)越高。在砂輪片、汽車(chē)剎車(chē)片、食品、醫(yī)藥等行業(yè)，對(duì)每件產(chǎn)品物料的投放重量有一定的精度要求。目前，在這些行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)線(xiàn)上都是工人用天平手工來(lái)稱(chēng)量物料的重量，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且物料稱(chēng)重的不準(zhǔn)確，造成產(chǎn)品的報(bào)廢或原材料的浪費(fèi)。進(jìn)而產(chǎn)品的成本提高了，降低了企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。所以，設(shè)計(jì)一個(gè)精確給料稱(chēng)重的設(shè)備，對(duì)這些行業(yè)節(jié)省原材料和降低成本是很可觀的。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，成本的要求越來(lái)越高，勞動(dòng)力越來(lái)越受到關(guān)注，因而更多的企業(yè)都通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、研制出節(jié)省成本的機(jī)械裝置。在現(xiàn)代化的社會(huì)中擁有各種汽車(chē)的數(shù)量在不斷的上升，而汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)離不開(kāi)剎車(chē)片，從而車(chē)的剎車(chē)片需求量就很高。而剎車(chē)片材料一般由1530種材料混合而成，包括粘合劑、填料、增強(qiáng)纖維、針狀硅灰石纖維狀海泡石等。剎車(chē)片的重量是有一定的精度要求的，在企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)上都是用天平來(lái)大致測(cè)量物料的重量，但稱(chēng)少的就達(dá)不到剎車(chē)片的設(shè)計(jì)的要求，就相當(dāng)于壓注來(lái)的剎車(chē)片是報(bào)廢的。當(dāng)稱(chēng)多的雖然達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求但很明顯的問(wèn)題就是多余的物料浪費(fèi)了，所以沒(méi)有一定的重量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而產(chǎn)品的成本提高了，這就降低了公司在現(xiàn)代社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)力，這對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)投料的裝置來(lái)對(duì)節(jié)省材料和降低成本是很可觀的。雙螺旋精確給料稱(chēng)重設(shè)備能很好地解決在砂輪片、汽車(chē)片、食品、醫(yī)藥等行業(yè)，對(duì)每件產(chǎn)品物料的投放重量的精度要求，降低產(chǎn)品廢品率，減少原材料的浪費(fèi)，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。2螺旋給料機(jī)的分析21發(fā)展中國(guó)古代的高轉(zhuǎn)筒車(chē)和提水的翻車(chē)，是現(xiàn)代斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的雛形；17世紀(jì)中，開(kāi)始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料；19世紀(jì)中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。1868年，在英國(guó)出現(xiàn)了帶式輸送機(jī)；1887年，在美國(guó)出現(xiàn)了螺旋輸送機(jī)；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī)；1906年，在英國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)了慣性輸送機(jī)。此后，輸送機(jī)受到機(jī)械制造、電機(jī)、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響，不斷完善，逐步由完成車(chē)間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運(yùn)，成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。22雙螺旋給料機(jī)的組成221結(jié)構(gòu)雙螺旋精確給料稱(chēng)重設(shè)備由大螺旋輸送器、小螺旋輸送器、攪拌機(jī)構(gòu)、物料稱(chēng)重系統(tǒng)、機(jī)架以及料倉(cāng)等組成，如圖21所示。圖21雙螺旋精確給料稱(chēng)重設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖222螺旋葉片的制造方法螺旋葉片一般由鋼板沖壓而成，然后焊接在無(wú)縫鋼管軸上，且在各葉片間加以焊接，對(duì)于輸送磨琢性較大的物料或輸送距離較短的輸送機(jī)。螺旋面可采用由扁鋼軋制而成或鑄鐵鑄造而成的節(jié)段套裝在軸上而形成。223螺旋的旋向、頭數(shù)與母線(xiàn)螺旋軸上的螺旋葉片有右旋與左旋兩種，如圖22物料的輸送方向是由螺旋的旋向與螺旋軸的轉(zhuǎn)向所確定的。螺旋頭數(shù)可以是單頭、雙頭或三頭的，多頭螺旋主要用于需要完成攪拌及混合作業(yè)的輸送裝置中。螺旋面的母線(xiàn)通常采用垂直于螺旋軸線(xiàn)的直線(xiàn)，采用這種螺旋葉片形式的螺旋稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)形式螺旋。圖22螺旋旋向圖以輸送物料為目的的螺旋給料機(jī)應(yīng)首先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)形式的右旋單頭螺旋。224螺旋葉片的形狀螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片有實(shí)體螺旋面型、帶式螺旋面型及葉片螺旋面型三種，分別如圖23中（A）、（B）、（C）所示，實(shí)體螺旋面成為S制法，其螺旋節(jié)距GX型為葉片直徑的08倍。適用于輸送粉狀和粒狀物料。帶式螺旋面又稱(chēng)D制法，其螺旋節(jié)距與螺旋葉片直徑相同，適用于輸送粉狀及小塊物料，葉片式螺旋面應(yīng)用較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮物料，在輸送過(guò)程中，同時(shí)完成攪拌、混合等工序，其螺旋節(jié)距約為螺旋葉片的12倍。圖23螺旋葉片形式（A）實(shí)體螺旋面型（B）帶式螺旋面型（C）葉片螺旋面型考慮到螺旋給料機(jī)對(duì)物料進(jìn)行輸送等工藝要求，應(yīng)選用實(shí)體式螺旋。3雙螺旋給料機(jī)的原理及特點(diǎn)31螺旋給料機(jī)的作用螺旋稱(chēng)重給料機(jī)是對(duì)粉狀、散粒狀物料進(jìn)行連續(xù)輸送動(dòng)態(tài)計(jì)量、控制給料的計(jì)量設(shè)備。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，對(duì)經(jīng)過(guò)螺旋輸送機(jī)的物料進(jìn)行流量、流向控制，并實(shí)現(xiàn)計(jì)量管理自動(dòng)化。廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、港口、建材、食品等行業(yè)。32雙螺旋精確給料稱(chēng)重設(shè)備工作原理設(shè)備啟動(dòng)后，攪拌機(jī)構(gòu)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，以防止料倉(cāng)中的物料出現(xiàn)起拱而影響物料的連續(xù)輸送。螺旋輸送器由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、減速器和帶有螺旋葉片的螺旋軸組成。螺旋軸旋轉(zhuǎn)，使粉狀物料產(chǎn)生沿螺旋面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物料受到料槽或輸送管壁的摩擦力作用不與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，從而將物料沿軸向推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送。物料投放開(kāi)始，大、小螺旋輸送器同時(shí)工作，大螺旋輸送器工作可以提高物料投放的效率。當(dāng)托盤(pán)中的物料重量達(dá)到一預(yù)置重量值后（預(yù)置重量值一般設(shè)為物料最終重量值的95左右），由傳感器發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制大螺旋輸送器的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)停止工作。這時(shí)只有小螺旋輸送器繼續(xù)工作，以達(dá)到精確給料的目的，如圖31所示。設(shè)備中設(shè)計(jì)2套相同的大、小螺旋輸送器的目的是為了提高設(shè)備工作效率。圖31工作流程33雙螺旋精確給料稱(chēng)重設(shè)備的特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本比較低。2、工作可靠，維修簡(jiǎn)單。3、尺寸緊湊，斷面尺寸小，占地面積小。4、能夠?qū)崿F(xiàn)封閉輸送，有利于輸送易飛揚(yáng)的，熾熱的和氣味強(qiáng)烈的物料，可減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。5、裝載卸載比較方便，水平螺旋機(jī)可在輸送路線(xiàn)的任意一點(diǎn)裝載卸載。6、能逆向輸送，也可使一臺(tái)輸送機(jī)同時(shí)向兩個(gè)方向輸送物料，即向中心或遠(yuǎn)離中心。7、單位能耗量大。8、物料在輸送的過(guò)程中易使物料研碎及磨損，螺旋葉片在輸送物料中易卡死。4畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)與計(jì)劃41畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的1、通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2、通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，基本設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)計(jì)算一級(jí)學(xué)會(huì)正確繪制技術(shù)圖樣和正確編寫(xiě)技術(shù)文件，培養(yǎng)學(xué)生組織及進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力?？墒箤W(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)實(shí)際工作，把在學(xué)校學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際科研設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐工作中去。3、通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)完成任務(wù)的責(zé)任心和勇于創(chuàng)新的精神。4、通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中調(diào)查研究、收集資料以及整理、分析、使用這些資料的能力；鍛煉學(xué)生查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)及分析、使用文獻(xiàn)的能力；提高學(xué)生的自學(xué)能力。42設(shè)計(jì)題目螺旋精確稱(chēng)重給料機(jī)設(shè)計(jì)43設(shè)計(jì)計(jì)劃（時(shí)間3月1日6月6日）1參觀、調(diào)研收集資料、方案分析比較和論證工作（14周）2完成外文資料翻譯（56周）3畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查（7周）4畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)（89周）5畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)（10周）6指導(dǎo)老師評(píng)閱學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)資料（11周）7畢業(yè)答辯（12周）44設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)最大稱(chēng)重500克速度6秒/次精度055螺旋軸及電動(dòng)機(jī)的計(jì)算5109T螺旋給料機(jī)1生產(chǎn)率的計(jì)算已知條件最大稱(chēng)量500克；速度6秒/次。設(shè)備動(dòng)作邏輯如圖51所示。圖51動(dòng)作邏輯初定等四個(gè)汽缸動(dòng)作在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)的時(shí)間為4S，則動(dòng)作的所需的時(shí)間為2S。60Q50060900KG/H09T/H2式中，Q螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)率T/H；2、確定螺旋的直徑D由于該設(shè)備用于輸送砂輪物料，物料具有一定的粘結(jié)性（粘性和容易被壓實(shí)），為了在輸送過(guò)程中對(duì)物料起到松散作用，選用齒式螺旋葉片。QD25M47BA0K1式中，Q螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)率T/H，Q09T/H；BS/D，當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑時(shí)，S0812D，取B08；S螺距M；A物料特性系數(shù)，取A40；（見(jiàn)表51）機(jī)槽的填充系數(shù)，取035；0傾斜布置的輸送機(jī)對(duì)F（機(jī)槽內(nèi)物料的橫斷面積）的休正系數(shù)，水平布置輸送機(jī)取010；（見(jiàn)表52）K1螺旋葉片的形式對(duì)輸送量的影響系數(shù)，取K108（齒式）；將上述數(shù)據(jù)代入公式，得螺旋直徑Q09D25250085M47BA0K1470840035108取D85MMS08D68MM表51常用物料的填充、特性、綜合系數(shù)物料物料物料的填充系數(shù)螺旋特性綜的粒度的磨琢性典型例子AMP面型式系數(shù)K合系數(shù)A粉狀無(wú)磨面粉、035040實(shí)體0041575琢性石灰、石墨、螺旋面半磨純堿琢性粉狀磨琢干爐025030實(shí)體0056535性粉、水泥、螺旋面石膏粉、白粉粒狀無(wú)磨谷物、025035實(shí)體0049050琢性泥煤、顆粒螺旋面半磨狀食鹽琢性粒狀磨琢造型025030實(shí)體0060030性土、型砂、螺旋面砂、成粒的爐渣小塊無(wú)磨石灰025030實(shí)體0053740ALT60MM琢性石、煤螺旋面半磨琢性小塊磨琢卵石、020025實(shí)體0054525ALT60MM性砂巖、干爐螺旋面或渣帶式螺旋面中等無(wú)磨塊煤、020025實(shí)體0060030及大塊琢性塊狀石灰螺旋面或AGT60MM半磨帶式螺旋琢性面中等磨琢干粘0125020實(shí)體0079515及大塊性土、硫礦石、螺旋面或AGT60MM焦炭帶式螺旋面固狀粘性、含水的0125020帶式0071020易結(jié)塊糖、淀粉質(zhì)螺旋面的團(tuán)表52斜系數(shù)表傾斜角05101520螺旋給料機(jī)的傾斜布置時(shí)的輸10090807065送量校正系數(shù)C3、確定螺旋轉(zhuǎn)速NQNR/MIN47DS0K12式中，物料的容重T/M3，查資料棕剛玉的堆積密度為153199G/CM3在這里取為153G/CM3即153T/M3代入公式Q09N9098R/MIN，47DS0K1470085006803515310822取N90R/MIN。A40驗(yàn)算，NMAX137R/MINN，滿(mǎn)足要求。D00854、機(jī)槽的填充系數(shù)的驗(yàn)算Q47DNS0K12將有關(guān)數(shù)據(jù)代入，得Q09035447DNS0K147008590006815310822計(jì)算所得填充系數(shù)在030040之間，滿(mǎn)足要求。5、驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算QN軸（L平0H）（KW367式中，L平輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度M，取L平1M；（0物料的總阻力系數(shù)，取020；H傾斜輸送時(shí)物料的提升高度M；（則Q09N軸（L平0H）12000049KW367367N軸N點(diǎn)K總式中，K功率儲(chǔ)備系數(shù)，一般為1214取K14；總傳動(dòng)裝置的總效率，一般取為08。N軸0049N點(diǎn)K140085KW總086、水平螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)率驗(yàn)算Q驗(yàn)47D2SN0K1T/HQ驗(yàn)47D2SN0K14700852006890035153108089T/H52005T螺旋輸送機(jī)1、生產(chǎn)率的計(jì)算已知條件制作砂輪時(shí)，普通磨料的重量是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。如果只用09T的螺旋輸送機(jī)進(jìn)行物料的添加，則重量不容易保證或者影響物料添加的效率，所以在這里使用兩個(gè)螺旋輸送機(jī)，即09T和005T。工作時(shí)，兩個(gè)螺旋輸送機(jī)同時(shí)工作，給物料預(yù)設(shè)一個(gè)提前量，傳感器稱(chēng)量的物料達(dá)到該預(yù)設(shè)量時(shí)，09T的螺旋輸送機(jī)停止工作，由005T的螺旋輸送機(jī)繼續(xù)工作達(dá)到一個(gè)砂輪的重量。2、確定螺旋的直徑D由于該設(shè)備用于輸送砂輪物料，物料具有一定的粘結(jié)性（粘性和容易被壓，為了在輸送過(guò)程中對(duì)物料起到松散作用，選用齒式螺旋葉片。實(shí)）QD25M47BA0K1式中，Q螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)率T/H，Q01T/H；BS/D，當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑時(shí)，S0812D，取B08；S螺距M；A物料特性系數(shù)，取A40；機(jī)槽的填充系數(shù)，取035；0傾斜布置的輸送機(jī)對(duì)F（機(jī)槽內(nèi)物料的橫斷面積）的休正系數(shù)，水平布置輸送機(jī)取010；K1螺旋葉片的形式對(duì)輸送量的影響系數(shù)，取K108（齒式）；將上述數(shù)據(jù)代入公式，得螺旋直徑Q01D25250039M，取47BA0K1470840035108D40MM，S08D32MM3、確定螺旋轉(zhuǎn)速NQNR/MIN47DS0K12式中，物料的容重T/M3，查資料棕剛玉的堆積密度為153199G/CM3在這里取為153G/CM3即153T/M3代入公式Q01N97R/MIN，取47DS0K147004003203515310822N97R/MIN。A40驗(yàn)算，NMAX200R/MINN，滿(mǎn)足要求。D0044、機(jī)槽的填充系數(shù)的驗(yàn)算Q47DNS0K12將有關(guān)數(shù)據(jù)代入，得Q0103547DNS0K14700497003215310822計(jì)算所得填充系數(shù)在030040之間，滿(mǎn)足要求。5、驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算QN軸（L平0H）（KW367式中，L平輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度M，取L平1M；（0物料的總阻力系數(shù)，取020；H傾斜輸送時(shí)物料的提升高度M；（則Q01N軸（L平0H）12000005KW367367N軸N點(diǎn)K總式中，K功率儲(chǔ)備系數(shù)，一般為1214取K14；總傳動(dòng)裝置的總效率，一般取為08。N軸0005N點(diǎn)K140009KW總086、水平螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)率驗(yàn)算Q驗(yàn)47D2SN0K1T/HQ驗(yàn)47D2SN0K147004200329703515310801T/H7、螺旋葉片的厚度（如表53）表53螺旋葉片的厚度表（參考）輸送物料MM谷物24煤、建筑材D200MM300MM45料、礦石等D500MM600MM785