履帶式自動上料拋丸機(jī)設(shè)計(jì)

word檔可編輯1前言1.1隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展而作為獲得毛坯半成品乃至成品的鑄造也也正快速進(jìn)入發(fā)展時(shí)期而如何將鑄件的表面清理變得快速高效已成為中小型企業(yè)特別是小型企業(yè)的問題。正因?yàn)槿绱耍S多企業(yè)包括科研機(jī)構(gòu)，都不斷的在研究新方法、新工藝以滿足鑄造業(yè)對鑄件、鍛件及焊接件表面清理的要求。但是現(xiàn)代工業(yè)上用的拋丸機(jī)存在種缺陷:工件需要人工加入，生產(chǎn)效率低。工件在拋丸室的位置相對于拋出彈丸的方向不能全方位調(diào)整此拋出的彈丸只撞擊到工件的部分表面，撞擊不到的部分就得不到處理，清理不完全。而本文就是基于這種缺陷為實(shí)現(xiàn)對鑄件鍛件及焊接件的機(jī)械化自動化清理而設(shè)計(jì)。1.2拋丸清理技術(shù)的發(fā)展和其他行業(yè)一樣歷了從仿制到自行研發(fā)直至快速法展的漫長階段。中國的拋丸強(qiáng)化設(shè)備生產(chǎn)始于上世紀(jì)50年代，主要是仿前蘇聯(lián)技術(shù)。如：3.4mX3.4m(Q365)臺車式拋丸清理機(jī)等產(chǎn)品。那個(gè)時(shí)期，對拋丸技術(shù)的認(rèn)知是很膚淺的，不具備自行研發(fā)的能力。進(jìn)入七十年代，拋噴丸技術(shù)領(lǐng)域逐漸形成自行研發(fā)的能力。如1964年，青島設(shè)計(jì)生產(chǎn)了一臺Q31lO滾筒式拋丸清理機(jī)志著中國拋噴丸技術(shù)與裝備從純仿制到可自行開發(fā)和制造的轉(zhuǎn)變，中國也開始有拋丸設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠家。八十年代之前，拋噴丸技術(shù)多應(yīng)用與中、小型鑄件清理。八十年代后，隨著改革開發(fā)和計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變會各個(gè)行業(yè)對拋丸清理工業(yè)的需求變得廣泛與迫切。多年來拋丸技術(shù)與裝備日臻完善，各種形式的拋丸機(jī)不斷涌現(xiàn)，性能不斷提高，應(yīng)用范圍從單純的鑄造業(yè)的表面清理擴(kuò)大到冶金礦山機(jī)械制造汽車拖拉機(jī)兵器制造、輕紡機(jī)械、船舶車輛、航空宇航等不同行業(yè)，其工藝范圍亦從鑄鍛件及焊接件的表面清理擴(kuò)展到金屬結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)化、表面加工、拋噴丸成形等不同的領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，拋丸清理技術(shù)主要向著節(jié)能、環(huán)保、高效、安全、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展，相繼出現(xiàn)了形式多樣的清理機(jī)（如通過式拋丸清理機(jī)、轉(zhuǎn)臺式清理機(jī)、吊鉤式清理機(jī)、履帶式清理機(jī)、滾筒式清理機(jī)、鏈?zhǔn)角謇頇C(jī)、噴丸式拋丸清理機(jī)等），在技術(shù)發(fā)展趨勢上主要是結(jié)合新技術(shù)（如先進(jìn)的虛擬制造技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)）、使用新材料（如使用新材料解決耐磨問題）并且與計(jì)算機(jī)技術(shù)（如軟件開發(fā)）結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)拋丸機(jī)的智word檔可編輯能化電子化及紅外遠(yuǎn)距離控制實(shí)現(xiàn)全自動化根據(jù)市場調(diào)查及各種媒介得到的信息，可分析得出拋丸清理技術(shù)的發(fā)展趨勢：1)薄板清理技術(shù)與設(shè)備---防變形解決集裝箱行業(yè)薄鋼板拋丸變形平面度在2mm/m

以內(nèi)。2)移動式清理機(jī)---彈丸密封與回收。解決戶外移動式拋丸設(shè)備彈丸循環(huán)問題。3)機(jī)械手操縱清理機(jī)---機(jī)械手操縱技術(shù)。如采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控解決發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋跑完清理機(jī)效果及拋丸機(jī)的電器控制水平；解決機(jī)械手的防護(hù)等。4)爬壁式清理機(jī)---機(jī)器人爬壁技術(shù)國內(nèi)對于機(jī)器人爬壁的報(bào)道負(fù)載大都在50Kg以內(nèi)，應(yīng)進(jìn)行大負(fù)載及爬壁拋丸機(jī)器人的研究。5)結(jié)構(gòu)形式、新工作開發(fā)。采用最先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對拋丸技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研究。本設(shè)計(jì)是應(yīng)東開泰拋丸集團(tuán)要求設(shè)計(jì)同時(shí)又考慮到產(chǎn)品的后續(xù)發(fā)展在對現(xiàn)有的拋丸機(jī)大量調(diào)查、研究的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有拋丸機(jī)存在的問題作了改進(jìn)。本文進(jìn)行了對拋丸器葉片的創(chuàng)新，采用了“直管式，管式曲線形葉片”，減少了葉片的磨損量，提高效率基礎(chǔ)上，延長了壽命，降低了成本。1.3①根據(jù)廠家對產(chǎn)品性能要求，本文需要完成拋丸機(jī)主要組成部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算，即拋丸機(jī)、丸砂分離裝置、工作運(yùn)載裝置、丸砂循環(huán)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)及室體等的設(shè)計(jì)計(jì)算。其中：拋丸器設(shè)計(jì)包括：彈丸選用、拋丸器的磨損、拋丸器參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算、拋投的結(jié)構(gòu)形式及傳動方式的選擇、幕簾式分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算、螺旋輸送器的設(shè)計(jì)。工件載運(yùn)裝置設(shè)計(jì)包括:電動機(jī)預(yù)選、拋丸機(jī)室體的設(shè)計(jì)。②主要圖紙：拋丸機(jī)總裝圖A0.1張。零件圖A1.1張零件圖A2.1張零件圖A3。2張2設(shè)計(jì)原始資料、任務(wù)與要求2.1中小型不銹鋼鑄件、鍛件及焊接件：單總重。最大生產(chǎn)率按質(zhì)量計(jì)算：kg/min工件概況：鑄件及鍛件、小型圓簧、軸承。型砂：粉粒狀，粒度為，word檔可編輯堆積密度1.5t/m，溫度小于250℃的中溫材料：不銹鋼件帶有30%量的型砂。④清理時(shí)間：10—30min。類型：履帶式自動上料拋丸機(jī)。拋丸機(jī)適用范圍鋁件及某電機(jī)色金屬不鋼精密鑄件鋅合金壓鑄件、鑄鐵件鋁合金壓鑄件銅鑄件摩托車車架及鑄鋼制品件的表面清理光飾強(qiáng)化。2.2本設(shè)計(jì)是應(yīng)東開泰拋丸集團(tuán)要求設(shè)計(jì)同時(shí)又考慮到產(chǎn)品的后續(xù)發(fā)展在對現(xiàn)有的拋丸機(jī)大量調(diào)查、研究的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有拋丸機(jī)存在的問題作了改進(jìn)。解決個(gè)問題：工件需要人工加入，生產(chǎn)效率低。工件在拋丸室的位置相對于拋出彈丸的方向不能全方位調(diào)整此拋出的彈丸只撞擊到工件的部分表面，撞擊不到的部分就得不到處理，清理不完全。2.3實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，消除清砂工人的繁中體力勞動。能夠?qū)崿F(xiàn)多方位清理，盡量清理死角。采用先進(jìn)的拋丸清理技術(shù)。設(shè)備工作可靠，整機(jī)造價(jià)較低，操作方便、維護(hù)簡單，具有較高的生產(chǎn)效率和勞動生產(chǎn)率。改善作業(yè)環(huán)境，按國家法定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工作場地的受污染程度。3履帶式自動上料拋丸清理機(jī)拋丸器的設(shè)計(jì)3.1組成本系列拋丸機(jī)有清理室、履帶轉(zhuǎn)動、彈丸循環(huán)系、丸器、加料機(jī)及其電氣結(jié)構(gòu)。區(qū)分拋丸設(shè)備型式的標(biāo)志主要是載運(yùn)工件的裝置同載運(yùn)鑄件的形式形成了不同的類型，而拋丸機(jī)中拋丸器、丸砂分離器是拋丸機(jī)的核心部分。履帶式自上料拋清理機(jī)的清機(jī)理在清理室中加入規(guī)定數(shù)量的工件機(jī)器啟動后拋丸器高速拋出的彈丸形成流丸束，均勻地打擊在工件表面上，從而達(dá)到清理、強(qiáng)化的目的。拋出的彈丸及砂粒，流入提升機(jī)內(nèi)，由提升機(jī)提升到分離器中進(jìn)行分離。粉塵由風(fēng)機(jī)吸送到除塵器中過濾，word檔可編輯清潔空氣排入大氣中布袋上的灰塵經(jīng)機(jī)械振打落入除塵器底部的集塵箱中用戶可定期清除，廢砂由廢料管流出，用戶可回用。丸砂混合物由回用管收回進(jìn)入室體，待分離器分離后再回用，干凈的彈丸由電磁供丸閘門進(jìn)入拋丸器拋打工件。特點(diǎn)本機(jī)綜合國內(nèi)外技術(shù)，是一種清理效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲小的清理設(shè)備，具有以下特點(diǎn)：①該機(jī)采用了懸臂離心式拋丸器，具有使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)；②適合各種材料的清理，具有良好的清理效果。皮帶輪采用國際上先進(jìn)的快換結(jié)構(gòu)，有利于提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。采用先進(jìn)分離器，具有良好的分離效果和較高的生產(chǎn)率，對提高葉片壽命有積極的作用；采用先進(jìn)除塵器，粉塵排放濃度低于國家的標(biāo)準(zhǔn)，改善了工人的勞動環(huán)境。適用范圍履帶式拋丸機(jī)是專門為貴公司設(shè)計(jì)的拋丸清理機(jī)。它利用高速回轉(zhuǎn)的葉輪，將彈丸拋向室體內(nèi)的工件上，達(dá)到清理的目的。它適合用于小型鑄件、鍛件、沖壓件、齒輪、彈簧等件的清砂、除銹、去除氧化皮和表面強(qiáng)化，特別適用于怕碰撞的零件的清理及強(qiáng)化。3.2表鑄、噴拋丸清理彈丸選用表丸號、、、、、

丸徑（mm2~2.51.5~21~1.2

用途大型鑄鋼件表面清理大型鑄鋼件、中型鑄銅件清理中小型鑄鐵件、小型鑄銅件小鑄件表面清理有色金屬鑄件表面清理彈丸選用的合理程度與清理效果有直接關(guān)系一般彈丸選擇的根據(jù)是被清理件的材質(zhì)尺寸大小厚度以及對工件表面的要求等對于跑完清理丸徑可按表選用。此外在選用時(shí)，還應(yīng)考慮以下因素：①彈丸粒度彈丸粒度表示彈丸直徑力度大直徑就大所用彈丸直徑達(dá)對表面打擊力度就大每個(gè)彈丸的清理作用就越強(qiáng)可是這樣工作表面彈痕就深所形成表面粗糙度就大單位時(shí)間內(nèi)對工件的打擊次數(shù)就較少總的清理效果不僅要看每次打擊力度的大小還要看總的打擊次數(shù)想的彈丸應(yīng)是大中小粒度彈丸的組合。大粒度的彈丸用來擊碎堅(jiān)硬的皮層，小粒度的彈丸用以清理工件的表面。只有這樣，單位重量的彈丸才具有最多的打擊次數(shù)和最大的打擊力量而發(fā)揮出最大的清理效word檔可編輯果。彈丸硬度彈丸硬度高，刮削作用強(qiáng)，清理效果好。但硬度過大，一般容易碎裂成小碎塊，這將減少彈丸的打擊力度：另外，由破碎快，不僅不能充分利用彈丸反彈后的第二次打擊力度，而且加快清理設(shè)備磨損。彈丸硬度過低，彈丸容易變形，反彈性能也不好，雖然使用壽命長，但清理效果不好。彈丸材質(zhì)彈丸材質(zhì)選擇要根據(jù)彈丸的硬度及本身的使用壽命種彈丸對清理設(shè)備零件的磨損速度清理效率和彈丸價(jià)格等因素進(jìn)行綜合性的考慮各種彈丸材質(zhì)的使用效果參表表各彈丸材質(zhì)對照使用表葉片磨損速度10~151.5~2

清理效率2.5

價(jià)格5~84~54~5綜合篩選選用10.15.20號彈丸以達(dá)到最佳的清理效果和最合理的經(jīng)濟(jì)效率。3.3拋丸器的零件處于強(qiáng)烈的磨料磨損狀態(tài)且承受彈丸的反復(fù)沖擊影響拋丸器零件使用壽命的因素有零件的材質(zhì)，彈丸的材質(zhì)，拋丸量，丸速和丸徑。零件的材質(zhì)特別是葉片的材質(zhì)，不僅要耐磨還要求韌性好。葉片、分丸輪、定向套和護(hù)板多用耐磨性和韌性都好的鉻合金鑄鐵，葉輪多用40Cr制造。常用葉片材料有含25%~30%的高鉻鑄鐵和碳化鎢合金們的使用壽命分別500-1000h1000h左右由于我們使用管式葉片為了提高葉片壽命我們采用了耐磨性很強(qiáng)的高鋁陶瓷材料。拋丸器零件的使用壽命與丸速的四次方成反比除非清理工藝的需要否則不宜采用過高的丸速。葉片的使用壽命與丸徑的立方成反比。一般丸徑選0.5~2mm，過大的丸徑將使葉片斷裂機(jī)會大大增加。3.4word檔可編輯圖3.1拋丸器的構(gòu)造拋丸器的構(gòu)造(圖3.1):電動機(jī)通過帶輪，由V帶傳動帶動拋丸器軸旋轉(zhuǎn)。拋丸器軸由軸承和軸承座支撐。軸的一端裝有結(jié)合盤，而雙圓盤則是用螺栓固定在結(jié)合盤上，在結(jié)合盤上裝有八個(gè)管式葉片它用圓柱銷固定在圓盤上軸的頂端還有用螺栓固定著的分丸輪。這樣，在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，分丸輪、圓盤、葉片便隨同軸一起旋轉(zhuǎn)。在下罩殼上固定著進(jìn)丸輪和定向套。罩殼內(nèi)裝有耐磨護(hù).更換葉片時(shí)，可以將帶有弧形護(hù)板的上罩殼轉(zhuǎn)開。這是雙圓盤式機(jī)械進(jìn)丸的拋丸器。拋丸器的能參數(shù)①拋丸量、拋丸率和拋丸速度。拋丸機(jī)每分鐘拋出彈丸的質(zhì)量即為拋丸量當(dāng)拋丸器葉輪轉(zhuǎn)速降低時(shí)，其拋丸量將變大。當(dāng)拋丸量不變時(shí)，工表面所接受到的彈丸的數(shù)量與工件到拋丸器距離的平方成反比。清理中小型工件時(shí)多采用100-500kg/min拋丸量的拋丸器。拋丸器拋出的丸速一般在大型工件和鑄件及多砂清理采用較大的丸速，一般為75-80m/s。②扇形角、軸向擴(kuò)散角和拋出角。拋丸器工作時(shí)，彈丸沿葉輪旋轉(zhuǎn)平面呈扇形拋出。其角度即為扇形角，扇形角一般在55-70度之間當(dāng)定向套窗口因磨損而變大時(shí)扇形角也變大一般扇形角要比定向套開口角達(dá)10度左右。設(shè)計(jì)拋丸器主要是選擇并確定合理的技術(shù)參數(shù)，如葉輪直徑，轉(zhuǎn)速，葉片寬度以及電機(jī)功率等，以獲得清砂工藝所要求的彈丸拋射速度和拋丸量。拋丸器主參數(shù)的定①彈丸拋射速度的選定。彈丸拋射速度不宜過高，否則會加深鑄件表面的彈痕，使薄壁鑄件變形，降低鑄件表面光潔度和尺寸精度;另一方面，由于動能與速度的平方成正比，過高的拋射word檔可編輯速度會大大增加拋丸器的功率消耗同一功率若提高拋射速度則允許的拋丸量便顯著降低這是因?yàn)楣β手慌c拋丸量的一次方成正比的緣故根據(jù)清理工件的特點(diǎn)和要求我們選擇拋丸速度為76m/s。②拋丸器數(shù)量的計(jì)算。拋丸器的數(shù)量可按下式計(jì)算N=n·n

式中N---一拋丸器的總數(shù)量n---室體上拋丸器的排數(shù)，當(dāng)室體長度后，就可以確定;n---每一排上拋丸器的數(shù)量。

每一排上拋丸器的數(shù)量，可用作圖法確定。即根據(jù)工件的外形，每個(gè)拋丸器的旋向和最有效的打擊角度照拋丸器的扇形出角和丸流對工件的入射角，畫出每個(gè)拋丸器的扇形丸流區(qū)位置圖。其方法是先根據(jù)拋出角畫出同心圓，再引兩根A圓的切線，使其夾角為扇形角這兩根切線就是此拋丸器扇形拋射區(qū)的兩根邊線并使相鄰的拋丸器的扇形區(qū)交界處有一定的重合度從而拋丸器的位置尺寸就可定出另外上下拋丸器在水平方向應(yīng)互相錯(cuò)開250mm左右的距離根據(jù)拋丸器的軸向擴(kuò)散角畫出水平方向拋丸沛散封范圍，以使相鄰拋丸器各自處置平面內(nèi)不互相干擾。式中n=1，n=1

則N=n·n=1

即：需拋丸器數(shù)量為1臺。③拋丸器拋丸量的計(jì)算。按所需清理鑄鋼件帶砂量計(jì)算的總丸量計(jì)算，G

C

w

(3.1)式中G---按鑄件帶砂量計(jì)算的每小時(shí)清理工件的總丸量kg)W---按重量計(jì)算的最大生產(chǎn)率kg/h)---清理每干克型砂所需彈丸量(kg/kg)，型砂潰散性差時(shí)，查表g=12.50。C---銬件帶砂量系數(shù)，當(dāng)鑄件帶砂量為時(shí)，C=0.3.考慮工件裝卸和運(yùn)輸時(shí)間的工作時(shí)間利用系數(shù)。=0.5~0.85，單word檔可編輯件小批量生產(chǎn)取小值，大批量生產(chǎn)取大值。取=0.75。則G

=

576012.5

=28800Kg/h型砂潰散型3.3工作情況

表各彈丸材質(zhì)對照使用表鑄件清砂潰散性好的型砂潰性差的型砂（kg/kg）

=7.4~10

=10~12.5每個(gè)拋丸器應(yīng)有的平均拋九量按資料1]公式(21.1-4)計(jì)算G=G式中:G---拋丸器應(yīng)有的平均拋丸量((kg/min)G---清理工件的總丸量(kg/h)這里G=28800kg/hwN-拋丸器的數(shù)量，

w則：G=

60

=48kg/min.暫且定義為履帶式自動上料式拋丸器180-4RK型。其拋丸量480kg/min，葉輪轉(zhuǎn)速為2100r/min，葉輪直徑450mm，根據(jù)工作要求我們選彈丸初速度即vo)為76m/s。3.4.3丸和丸徑核算①丸速的核算彈丸的末速不應(yīng)小于50m/s否則就不能把工件表面的氧化皮除去。因此要按下面的近似公式對彈丸的末速進(jìn)行核算，查[[1]式(21.1-15)V=V/0.1022式中:V---彈丸的末速度(m/s);V---彈丸的初速度m/s);e---自然對數(shù)的底，s---彈丸飛行距離(m);d---彈丸直徑(mm);

}（3.2）則由Vo=76m/s,e=2.71828,d=lmm(小直徑)取S=Sm,Sm按式查[1]公式(21.1-17)計(jì)算Sm=B/2+b++D/2(32)（3.3）式中：B=1915mm，b=200mm=85mmD=1015mmaaword檔可編輯則Sm=1915/2+200+851015/2=1750mm=1.75m查表[1]公式(21.1-15),V=76/

0.1022

1.75

1

=63.5m/s。此速度已大于清理所需要的最低丸速因此不需要再進(jìn)行能有效清理的最小丸徑核算。②拋九器葉片外圓直徑的近似計(jì)算，查1]公式(21.1-18)根據(jù)公式:vo=0.068D.n(3.4)式中:v。---彈丸初速度(m/s);D---拋丸器葉片旋轉(zhuǎn)圓外徑(m);n---拋丸器葉輪的轉(zhuǎn)速(r/min);即：D=vo=0.068D.n=76/0.068x2200=508mm③拋丸器功率的近似計(jì)算。拋丸器所需電機(jī)功率可按下式進(jìn)行計(jì)算，查[1]公式(21.1-19)N=4.428Qn

2

·

2

C

2

10

-8

(3.5)式中N---拋丸器電機(jī)功率（KWQ---拋丸量（kg/minn---拋丸器葉輪轉(zhuǎn)速（r/minD---拋丸器葉片旋轉(zhuǎn)圓弧半徑（mC---修正系數(shù)，取1.3~1.4；取:Q=480kg/min,n=2100r/min,D=0.508mm,C=1.N=4.428x480x2100

2

x0.508

2

x1.35x10

,=28.35Kw故選電機(jī)型號為，功率為30kW,轉(zhuǎn)速為1470r/min。④整機(jī)循環(huán)量的計(jì)算整機(jī)循環(huán)量用以確定丸料循環(huán)系統(tǒng)中每個(gè)輸送設(shè)備的運(yùn)輸量可按下列公式計(jì)算，查公式(21.1-20)G=0.06jMii

i

(3.5)式中G---整機(jī)循環(huán)量(t/h);Mj---清理類型系數(shù)于清理鐵銹或氧化皮時(shí)j=1.1于清理帶砂鑄件時(shí)，j=1.35;word檔可編輯g---用于拋丸清理時(shí)為第i種規(guī)格拋丸器的拋丸量kg/min);in---用于拋丸清理時(shí)第i種規(guī)格拋丸器的數(shù)量ia---拋丸器規(guī)格數(shù)量；將a=1,j=1.35,n=1,g=480代入式3.6ii則G=0.06x1.35x1x480=38.88(t/h)M考慮到供料系統(tǒng)的不均勻性，對整機(jī)循環(huán)量加以修正。查〔公式(17.8-31)由式:Q=Q

/K(3.7)P

M式中k---供料不均勻系數(shù)，取k=1.2-1.6;式中取k=1.3則:Q=19.44/1.3=14.95t/hP取Q=15t/hP即確定循環(huán)系統(tǒng)個(gè)運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸量為。高效拋丸器參數(shù)如表3.4所示。表拋器基本參數(shù)拋丸器型號

葉輪轉(zhuǎn)）電功率（）

拋丸量（kg/min）180-4RK

彈丸彈射速(

徑向散射（度）軸散射角度）定向套開口角（度）

拋投結(jié)構(gòu)式與傳方式選擇計(jì)①葉輪盤形式現(xiàn)有兩種:雙圓盤和單圓盤。雙圓盤的優(yōu)點(diǎn)是葉片受力情況較單圓盤好，彈丸軸向散射較?。黄淙秉c(diǎn)是制造工藝復(fù)雜。本設(shè)計(jì)采用雙圓盤，并使葉片伸出圓29mm。在保證葉片外徑508mm的條件下，圓盤直徑縮小到這樣的好處是延長圓盤壽命。實(shí)踐證明，葉片不伸出的圓盤，其外沿靠葉片處，易受彈丸沖刷，結(jié)果因該處磨損而造成圓盤報(bào)廢?？s小葉輪盤直徑，使葉片稍向外伸出，則可以避免這種損壞。減少合金鋼(一般采用40Cr鋼)材料的消耗減輕圓盤重量(約減少20%)和縮小回轉(zhuǎn)半徑從而減少了轉(zhuǎn)動慣量使電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩起動電流和啟動延續(xù)時(shí)間都隨之減少，有利于延長電機(jī)壽命。②葉片的形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇拋九器的葉片是磨損最快的易損件葉片需要經(jīng)常拆換因此葉片的固定結(jié)構(gòu)將直接影響拋九器的使用性能因此我們采用圓柱銷式固定方式，為了增加結(jié)構(gòu)的剛度word檔可編輯和拋丸效果，我們采用了雙圓盤式葉輪結(jié)構(gòu)。拋丸器的葉片，可以分為直線式和曲線式葉片。但這兩種葉片磨損快，壽命短。為了提高葉片的使用壽命我們設(shè)計(jì)了一種管式葉片它使用與清理精密鑄件時(shí)所采用磨損性很強(qiáng)的氧化鋁彈丸這種用耐磨性很強(qiáng)的高鋁陶瓷材料制造的管式葉片還可以在葉片磨損后轉(zhuǎn)一角度繼續(xù)再使用它的使用壽命是普通葉片的倍并因管內(nèi)形成的高速氣流而獲得更高的彈丸拋出速度。鑒于管式葉片的多種優(yōu)點(diǎn)，我們選擇管式葉片。如圖所示圖直式葉片③葉片固定方式葉片是拋丸器最主要的易損件數(shù)量多裝卸頻繁因此在保證固定可靠的條件下，盡量能使裝拆方便，減少維修量。目前對于雙圓盤的拋丸器，比較好的葉片固定方式有彈簧卡固定法(日本新東)和圓柱銷固定法洛陽拖拉機(jī)廠)我們采用后者它是一種比較可靠而又方便的固定方法制造也簡單安裝管式葉片時(shí)先將葉片插入定位環(huán)孔中把圓柱定位銷有圓盤外側(cè)沿軸向送入銷孔手錘輕輕敲擊悄的外端，使銷的另一端穿過葉片背面凸臺的空檔，直到完全嵌入另一側(cè)圓盤的銷孔時(shí)為止④定向環(huán)結(jié)構(gòu)由于采用了管式葉片在葉片與葉片間外側(cè)留下了空隙使彈丸從空隙拋出這樣既影響了拋丸效果和效率，又加速了管葉片的磨損。為此，我們采用了定向環(huán)，同時(shí)又起到為管葉片軸向定位的作用。⑤分丸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)拋丸器分丸輪的尺寸和形狀對拋丸量有直接影響口徑的分丸輪將具有較大的拋丸量分丸輪有三種類型我們選用圓錐形入口的分丸輪由于入口處不能形成堵塞入口的彈丸環(huán)，可是拋丸量成倍增加。(如圖所示)word檔可編輯圖直式葉片研究表明，分丸輪窗口內(nèi)框限制了彈丸流的通過能.丸輪內(nèi)徑是影響拋丸量的主要因素。因此采取以下措施增加拋丸量:選取較大的分丸輪內(nèi)經(jīng)以擴(kuò)大窗口通過截面由于內(nèi)經(jīng)加大分丸輪內(nèi)壁的圓周速度也相應(yīng)加大彈丸隨之旋轉(zhuǎn)的離心力也相應(yīng)增大據(jù)分析彈丸進(jìn)入分丸輪內(nèi)腔并非直接進(jìn)入窗口而是被攜帶旋轉(zhuǎn)一圈乃至若干圈后靠離心慣性力進(jìn)入分丸輪窗口的。分丸輪葉片截面內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)為圓弧形它相當(dāng)于擴(kuò)大了分丸輪內(nèi)側(cè)窗口面積并且減少了彈丸進(jìn)入阻力。分丸輪進(jìn)丸口設(shè)計(jì)為圓錐形收口實(shí)驗(yàn)證明具有圓筒狀進(jìn)丸口的分丸輪當(dāng)出現(xiàn)堵塞時(shí)彈丸被離心慣性力壓向輪壁形成堅(jiān)固的環(huán)形堆積這個(gè)附著在分丸輪進(jìn)口內(nèi)壁上的彈丸環(huán)即使在堵塞消失后也依然存在阻礙著彈丸順利地進(jìn)入分丸輪內(nèi)腔，使拋丸量顯著下降。而這個(gè)彈丸環(huán)只有在停車后，速度降到很低時(shí)，才會突然瓦解.圓錐形進(jìn)丸口則可以避免這種不利情況⑥分丸輪以及其它主要尺寸的確定。實(shí)驗(yàn)證明分丸輪內(nèi)徑是影響拋丸量大小的主要因素但到目前為止沒有理想拋丸量與拋頭結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系式。180-4RK拋圖分丸輪丸器(分丸輪內(nèi)徑為58mm)的實(shí)測拋丸量只40-70kg/min,為銘牌數(shù)據(jù)40kg/min的1/3-1/2.為此，決定分丸輪內(nèi)徑為，分丸輪外徑為110mm。其與定向套之間的間隙及定向套與外葉片內(nèi)端的間隙，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按大于或等于彈丸直徑的二倍來確定，以保證不擠碎彈丸.因彈丸最大直徑為2mm則間隙尺寸定為4mm.據(jù)此并參照有關(guān)設(shè)計(jì)定出:定向套內(nèi)徑=118mm，外徑=138mm管葉片內(nèi)端直徑=146mm,管葉片內(nèi)徑=56mm，外徑=76mm，葉片長=179.5mm定向套窗口寬=58mm，開口角=60度分丸輪葉片寬=43mm窗口開角=25度進(jìn)丸管直徑=55mm22word檔可編輯分丸輪采用內(nèi)六角螺栓固定結(jié)合盤與軸的裝配采用錐柱配合罩殼采用旁開式，開啟方便省力。傳動方式目前有電機(jī)與拋丸器同軸的直連方式優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊傳動效率高但電機(jī)的防震和保護(hù)是一個(gè)較難解決的問題。本設(shè)計(jì)仍采用通過帶傳動的方式.帶傳動的計(jì)計(jì)算以下未說明的資料來源均出自資料[22]第17章)①已知條件:傳遞功率小帶輪轉(zhuǎn)速ni=2100r/min;大帶輪轉(zhuǎn)速為n=1470r/min.②計(jì)算過程:步驟

計(jì)算項(xiàng)目確定設(shè)計(jì)功率

計(jì)算及參數(shù)選擇·=30X1.6=48KWdA查表K=1.5因增速傳遞=1.5+0.1=1.6A根據(jù)ni=2100r/min，

計(jì)算結(jié)果=48KWd=48KWd

選擇帶型

由圖17-1查帶的型號為

選B型型

計(jì)算傳動比小帶輪基準(zhǔn)直徑大帶輪基準(zhǔn)直徑

i=n參照表和取=140mm=i.d一d2)=1.429x140x(1一0.01)=199.85mm

i=1.429=140mm查表17-11=212mmd2

取

帶速

πp=16.2m/s

V=16.2m/s根據(jù)0.7（d+d

d2

）

a

0

初定軸間距（+d

d2

）

取a=500mm0246.4mm704mm0

所需基準(zhǔn)長度實(shí)際軸間距

πLa（d+）d0（dd）ad2=1555.5mma+（+d）02（）/2=522.25mm

由表選取基準(zhǔn)長度Lda=522.25mm22word檔可編輯安裝時(shí)最小軸間距為amin張緊時(shí)所需最大軸間距a=a+0.03L=570.25mmmaxd

aa

max

=498.25mm=570.25mm

小帶輪包角

°（d-）d-57.3（212-140）°

°

單根V帶基本額定功率傳動比i額定功率增量

根據(jù)d=140mm和，表，查得型帶P=3.58KW查表17-9deq\o\ac(△,P)eq\o\ac(△,)=0.54KWlZ=P/（P+eq\o\ac(△,P)eq\o\ac(△,)）.kd1

=3.58KWeq\o\ac(△,P)eq\o\ac(△,)=0.54KWV帶數(shù)

查表17-6得k查表17-7得kl0.54)x0.93=4.8F=500(2.5/k-1)P/Z0dv

取Z=5根

單根V預(yù)緊力

M17-8得F0

F06.2)+0.17x16.2

作用在軸上

F.Z.sin(

F=2121N

帶輪結(jié)構(gòu)

見圖圖③帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸由Y200L-4型電動機(jī)可知其軸伸直徑長度L=100mm故大帶輪軸孔的word檔可編輯直徑應(yīng)取=42mm，轂長應(yīng)小于。表得，大帶輪結(jié)構(gòu)為輻板輪。輻板厚度S=16mm；選用材料為:HT200。主軸的尺計(jì)算與構(gòu)設(shè)計(jì)①初步估計(jì)軸徑=120x(10.56/2100)1/4=31.59mm②軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要綜合考慮到軸的強(qiáng)度、剛度，加工工藝和軸上零件的安裝、固定和拆卸等各種因素。在軸所傳遞的功率為P=PoX=30X，(Po為電機(jī)功率，V帶傳動效率軸的材料選用正火處理的號鋼，根據(jù)以下公式從強(qiáng)度考慮估算軸徑：dA(P/n)

=110x(10.56/2100)

1/3

=18.57mm從扭轉(zhuǎn)角度考慮估算周徑:d關(guān)尺寸。

1/

確定軸的各段直徑和長度的同時(shí)，也要確定其他一些零件及箱體的所有③軸的強(qiáng)度驗(yàn)算軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完畢，進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算軸所承受的扭矩為Tn=9550P/n=955OX10.56/2100=45.96N.m軸受力情況如圖所示。word檔可編輯圖主力圖V帶張力的合力=2121N，葉輪自重F=1000N,F的方向總是指向地心，

F的方向隨安裝位置而定者不一定在同一軸向平面內(nèi)按最不利的情況考慮，即按在同一軸向平面內(nèi)，且方向相同來計(jì)算，忽略軸自身重量，則其反力為R=x136)-1000x2251NAR=F+F-R=2121+1000-2251=870NBA點(diǎn)彎矩為M=2121x0.105=2227N.m點(diǎn)彎矩為M=1000x0.205=205N.mB由圖3.5可見，支點(diǎn)A處彎矩最大，應(yīng)校核此處軸徑。d(k.

M.

2

1+(k.2

.T)

2

實(shí)際A處直徑為，軸最細(xì)處直徑為34mm。故強(qiáng)度足夠安全。④剛度驗(yàn)算軸的當(dāng)量直徑d為:vFF由公式;=-(la)=cI式中E=196GPa-216Gpa,取E=206Gpa,I=πD

4

/64=21.14x10

4

mm

4

.=y+yc

c2word檔可編輯=[2121X105

2

X(105+136)]/[3X206X10

3

X21.14X10

4

]+[-870X136]/[163X21.14X104]=0.045y

=y

+yD

d2=[870X205

2

X(205+136)]/[3X206X10

3

X21.14X10

4

]+[-2121X136

2

]/[16X206X10

3

X21.14X10

4

]=-0.1065mm取模為0.1065mm小于0.0178mm?？梢姡鹤畲髶隙犬a(chǎn)生在固定帶輪的一端。取[剛度足夠.軸承選擇壽①軸的選擇因軸承只受徑向力，且轉(zhuǎn)速較高，選深溝球軸承。根據(jù)軸端直徑d=40mm由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取深溝球軸承7000309（）基本尺寸:dXDXB=45X100X25雙列角接觸球軸承(GB296-84)基本尺寸:dXDXB=45X100X39.7②軸承壽命校核:a)由于主軸住要承受徑向力，和比較小的軸向力即，所以求比值根據(jù)表13-5，深溝球軸承的最小值為0.19,故此時(shí)Fa/Fr<e.b)初步計(jì)算當(dāng)量動載荷根據(jù)[18]式(13-8a)fp（x.）(3.8)按照表13一6fp=1.2-1.8,fp=1.5按照表13-5，X--1,Y=O則P=1.5X(1X2251+0)=3376.5NP2=1.5X(1X870+0)=1305Nc)驗(yàn)算軸承壽命查表得7000309c=40.8KN3056309c=56.8KT根據(jù)[18]式(13-5)對深溝球軸

=3(由[18]表13-5)word檔可編輯軸承工作壽命足夠大。③軸承的潤滑:根據(jù)工作要求，采用脂潤滑。鍵的選擇校核①鍵的選取根據(jù)工作要求，我們選擇圓頭平鍵。根據(jù)d=40mm,d=42mm12]表6-1中查得bxh=12X8一般連接:軸N9JS90.0215L：取標(biāo)準(zhǔn)（小帶輪帶輪健為：12x63GB1096-76.

00.043

；大帶輪鍵為:12X90GB1096x76;合盤鍵:查鍵槽結(jié)構(gòu):圓錐軸端鍵長為②鍵的強(qiáng)度校核軸和輪的材料都為鋼，輪毅材料是由[12]表6-2查得許用擠應(yīng)力分別為〔

p]=100~120MPa，取平均值[

p

]。[

]=50~60MPa,取其平均值[

p

]=55MPa;鍵的工作長度b=63-12=51mm。鍵與輪毅槽的接觸而高k=O.5h=0.5X8=4mn.[12]式(6-1)可得:故所選健的強(qiáng)度足夠。L電機(jī)健長，所以電機(jī)軸健合格。故鍵的強(qiáng)度足夠由于電機(jī)軸鍵的長度大于主軸鍵的長度，故電機(jī)軸鍵強(qiáng)度亦足夠3.5彈丸循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)彈丸循環(huán)系統(tǒng)用來把被清理下來的鐵銹化皮及粘沙等從室體內(nèi)送向丸料凈化裝置，其主要分為:機(jī)械輸送設(shè)備和風(fēng)力輸送設(shè)備。機(jī)械輸送設(shè)備一般由垂直提升機(jī)構(gòu)和水平輸送裝置由于設(shè)計(jì)中小型設(shè)備故去除水平輸送機(jī)構(gòu)。垂直提升機(jī)構(gòu)主要是斗式提升機(jī)。風(fēng)力輸送設(shè)備是利用顆粒在氣流的懸浮作用，將丸料送向九料掙化裝置風(fēng)力輸送設(shè)備與機(jī)械輸送設(shè)備相比:其結(jié)構(gòu)簡單，加工件少，易于制造，輸送過程中無灰塵飛揚(yáng)的現(xiàn)象，但整個(gè)功率大，占地面積大，噪音大，管道容易破碎，因而適用于輸送量不大的單件小批量生產(chǎn)的條件。反之，是不經(jīng)濟(jì)的斗式提升組成及點(diǎn)斗式提升機(jī)用于豎直或大傾角線路上輸送散狀物料，其組:料斗、牽引部件、驅(qū)動裝置、張緊裝置及罩殼五部分。斗式提升機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)提升高度確定后輸送路線最短，占地少、結(jié)構(gòu)緊湊，有罩殼封閉，不揚(yáng)灰塵，有利環(huán)保.但是，輸送物料品種受限制，對過載敏感，供料不均勻，使用鏈條比膠帶易磨損。word檔可編輯斗式提升機(jī)輸送能力一般在以下提升高度在40米以下應(yīng)用比較廣泛。斗式提升型號初確定斗式提升機(jī)應(yīng)用最廣的有:帶式(TD),圓環(huán)鏈?zhǔn)?TH),板式套筒滾子鏈?zhǔn)?TB)三種。由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及工作環(huán)境惡劣，故采用圓環(huán)鏈(TH)斗式提升機(jī)比較適合設(shè)計(jì)要求TH型斗提升機(jī)載與卸載的定裝載方式為:注入式、挖取式、混合式三種卸載方式為:重力式卸載、離心式卸載、混合式卸載設(shè)計(jì)時(shí)，由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及[1]有關(guān)資料，裝載方式采用挖取式、卸載方式為離心式，料斗運(yùn)行速度取v=1.4m/s.4丸砂分離器的選擇4.1丸砂分離器是用來將丸料中混雜的異物全部除去的裝置，其裝置主要:篩類凈化裝置和風(fēng)力分選裝置及磁力分選裝置三種篩類分選裝置:利用彈丸與雜物的顆粒不同，通過篩孔將其分離。主要清除大中型的異物由于這些雜物的存在不僅會使精選效率降低而且可能卡死或堵塞精選分離裝置，以致不能運(yùn)轉(zhuǎn)，其分離效果差風(fēng)力分離裝置:利用顆粒的大小及密度不同，在空氣中需要不同的懸浮速度而將彈丸和雜物分離，其主要用于鑄件落砂后的表面清理。風(fēng)力分選裝置主要有:積是分離器、普通分離器、簾幕式分離器、鐘罩式分離器.容積式分離器:其分離力量5-40t/h，不適用于含砂量大的場合。普通分離:結(jié)構(gòu)簡單，可以直接連接在斗式提升機(jī)上，安裝位置比較緊湊:但是由于斜擋板處丸流寬度有限當(dāng)丸料流量大或含砂量大時(shí)其設(shè)各或含砂量較少的場合。于小型設(shè)備或者含砂量少的場合。鐘罩式分離器:要將九料中的氧化皮、鐵銹及砂等分離出去，對含砂量較大的丸料，其分離效果還是比較差的。幕簾式分離器：用于含砂量大之凈化，其分離能力達(dá)到丸中含砂量小于1%，最大分離量在300t/h，風(fēng)速在4~5m/s。③磁力分離器:于含砂量大的場合，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大。制造成本高，一般用于鑄件未經(jīng)落砂直接整型清理的工件。結(jié)論:簾幕式分離器在結(jié)構(gòu)、成本、效率上都較適合設(shè)計(jì)要求，該設(shè)計(jì)選用簾慕式分離器。word檔可編輯4.2螺旋滾筒篩由螺旋輸送器和滾筒篩組成，滾筒篩制成帶內(nèi)外螺旋的葉片的篩子螺旋旋看成螺旋輸送機(jī)擴(kuò)大部分設(shè)計(jì)過程可以按螺旋輸送機(jī)的過程計(jì)算。為保證其結(jié)構(gòu)合理暫取水平輸送長度。螺旋輸送的設(shè)計(jì)螺旋輸送器是比較短的螺旋輸送機(jī)，它是沒有撓性牽引構(gòu)件的輸送機(jī)，依靠帶有葉片的軸在密封的料槽中旋轉(zhuǎn)而推動物料運(yùn)動組成:螺旋機(jī)本體、進(jìn)出料口、驅(qū)動裝置三部分分類:普通型、螺旋管型、垂直型三種螺旋給料器的特點(diǎn)曹運(yùn)輸粉料、顆粒狀和小塊狀的物料，它不適合運(yùn)輸易變質(zhì)的粘性的和易結(jié)塊的物料。使用環(huán)境溫度在-20℃-50℃之間物料溫度小于200℃,輸送長度一般不小于40米。其結(jié)構(gòu)簡單，橫截面積小，密封性好，可以多點(diǎn)裝料和卸料，操作安全方便，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。但機(jī)磨損嚴(yán)重，輸送量較低，消耗功率大及物料在運(yùn)輸過程中易被破損。由于物料位水平運(yùn)輸，故選用普通型即可滿足耍求①螺旋面型的比較與選型a).實(shí)體面型:稱為S制法用于輸送干燥的粘度較小的粉狀和粒狀的物料。b).帶式面型:稱為D制法，用于輸送塊狀或粘度中等的物料。表4.1螺旋輸送器.

滾筒篩設(shè)計(jì)由于滾筒篩與螺旋給料器同用一根軸螺旋輸送機(jī)的螺旋部分比設(shè)計(jì)過程小的多:滾筒篩設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)螺旋參數(shù)與螺旋給料器的螺旋相同這樣每一部分輸送量相同，并且滾筒篩工作中篩分物料，其輸送能力要求不高。僅作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)word檔可編輯1)螺旋內(nèi)徑D,=

300mm。2)螺旋外徑D

=420mm。3)滾筒篩篩體直徑D=3

540mm。4)取螺旋部分長度為內(nèi)外螺旋節(jié)距滾筒篩用1mm的帶有篩孔孔徑2.2mm鋼卷成，內(nèi)外螺旋旋面與螺旋輸送器相同。5.1

一32-5室體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)室體長度的計(jì)算根據(jù)式（21.1-1）①L=D+2L，L=則：L=2197+2x1200=4597mm

1200mm

。②室體寬度的計(jì)算根據(jù)式(21.1-3)取b=532mmB=D+2b=2197+2x532=3262mm③室體高度計(jì)算根據(jù)式(21.1-5)H=h+h+h2

3則H=1909+2000+1800=5709mm5.2由于本清理設(shè)備為履帶式自動上料設(shè)備，室頂要承受滑輪吊鉤機(jī)構(gòu)及電機(jī)，故對室體剛度要求比較高應(yīng)采用槽鋼和工字鋼作為承重支架在焊接鋼板這里采用GB706-88.中16號熱軋工字鋼和GB707--8816號熱軋槽鋼作骨架室壁和室頂鋼板厚度為6.5mm，在安裝拋丸器的地方輔以40mm厚的鑄鐵板以增強(qiáng)減震效果。在支撐拋丸器及電機(jī)底座的鋼板下都應(yīng)加型鋼以加強(qiáng)局部剛度另外把拋丸器安裝在具有八字形斷面鋼結(jié)構(gòu)的室壁上這種斷面的高度比較大剛性好因而可以有效地防止震動。密封性清理室體必須嚴(yán)密封閉一則防止清理或清砂過程中產(chǎn)生的大量灰塵外逸二則防止彈丸飛出傷人.為此一般在金屬室體內(nèi)壁，還懸掛一層橡膠護(hù)板。在丸流覆蓋區(qū)附近用30mm厚橡膠護(hù)板室壁其它地方和室頂用厚橡膠護(hù)板橡膠護(hù)板可word檔可編輯以延長金屬室體壽命和降低噪聲的效果兩條鋼絲繩分別跨過滑輪，系於加料門上，控制門的驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到門的開閉要求加料門內(nèi)壁裝有可更換的耐磨板門上裝有滾子確保門體沿固定軌道平穩(wěn)開閉門的各邊設(shè)有迷宮室密封裝置以使彈丸的滲漏減至最小還可防止門與密封裝置之間因彈丸而引起的堵塞加料門內(nèi)側(cè)裝有擋板以避免工件在加料門與履帶之間的堆積。履帶由履