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本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
論 文 題 目:某雙軸慣性式振動脫水機(jī)的設(shè)計 學(xué) 院:專 業(yè) 、班 級:學(xué) 生 姓 名: 指導(dǎo)教師(職
畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告要求
開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
(設(shè)計)的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計)題目及研究領(lǐng)域;
2. 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值;
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題;
2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路);
3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果。三、論文(設(shè)計)工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
2. 論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料,并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合,形成文獻(xiàn)綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順, 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計)工作開始后的前四周內(nèi)完成;
2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過;
3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生,須重做或補(bǔ)做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計)工作,否則不允許參加答辯;
4. 開題報告通過后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;
5. 開題報告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。
一、選題依據(jù)
1. 論文(設(shè)計)題目
某型雙軸慣性式振動脫水機(jī)的設(shè)計
2. 研究領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計
3. 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值
近年來物料脫水是很多行業(yè)重要的一個環(huán)節(jié),大多數(shù)脫水機(jī)是利用振動篩來脫水。因此,提高振動篩的性能非常必要。脫水設(shè)備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣,關(guān)系到工藝效果的好壞,生產(chǎn)效率的高低和能源節(jié)省的程度,從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過脫水可以提高物料的質(zhì)量,從而達(dá)到所需的產(chǎn)品,因此作為物料脫水的主要設(shè)備振動脫水機(jī)也不斷發(fā)展。如提高穩(wěn)定可靠性、降低消耗、降低噪音、提高振型穩(wěn)定性、提高篩分效率高等方面都有了很大的提高。
通過對篩分過程進(jìn)行深入的理論研究,可以進(jìn)一步認(rèn)識物料在振動著的篩面的運(yùn)動機(jī)理,在此基礎(chǔ)上尋找篩分機(jī)的最佳運(yùn)動學(xué)參數(shù)(振幅、轉(zhuǎn)速、篩面傾角、振動方向角),從而提高篩分效率,降低能耗,延長篩分機(jī)和篩面使用壽命,促進(jìn)篩分機(jī)械設(shè)計的改進(jìn)、優(yōu)化及新型篩分機(jī)械的研制。全球每年都有數(shù)百億噸的粒狀物料要經(jīng)過篩分處理,僅在我國.每年經(jīng)過篩分作處理的煤炭就有十幾億噸,對篩分過程的深入認(rèn)識顯然具有十分重要的經(jīng)擠意義。
本課題的設(shè)計就是在現(xiàn)有的振動篩的基礎(chǔ)上改造并提高設(shè)備的性能來延長機(jī)體的壽命和降低生產(chǎn)與維護(hù)成本。利用雙電機(jī)驅(qū)動可以達(dá)到自同步振動并簡化結(jié)構(gòu),降低故障率。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
篩分技術(shù)及其發(fā)展方向篩分工作是一個非常簡單的分離作業(yè):通過顆粒和篩孔的大小進(jìn)行對比,比篩孔小的那些物質(zhì)透過篩孔變成篩下物質(zhì),比篩孔大的東西留在篩子上面變成篩上物,從而達(dá)到粗細(xì)顆粒分開的目的。但是在現(xiàn)實(shí)工作應(yīng)用中,由于要求有一定的工作余量,要使物料達(dá)到很好的按顆粒大小分離不是很容易。因?yàn)楹Y分的過程很復(fù)雜,現(xiàn)在大部分的篩分原理更加關(guān)注篩分結(jié)果而不是篩分過程的研究,對篩分過程認(rèn)識不足,現(xiàn)在還不能達(dá)到工程實(shí)際的需要;采用傳統(tǒng)的設(shè)計原理很難使問題得到深層次研究,需要想別的辦法,引入更加新的思想和理論,才有取得突破的可能。目前,篩分領(lǐng)域的研究呈現(xiàn)出多學(xué)科相互滲透和交叉的局面,建立以試驗(yàn)為基礎(chǔ),以計算機(jī)技術(shù)為依托的綜合考慮物料性質(zhì)及其相互影響物料運(yùn)動模型和篩分過程數(shù)學(xué)模型,將是必然的發(fā)展趨勢。
國外篩分設(shè)備仍以發(fā)展振動篩為主,振動篩向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化方向發(fā)展; 向大型化方向發(fā)展,但最大到 55 平方米已夠用了;增大篩面傾角,提高篩分效率;
發(fā)展細(xì)粒篩分設(shè)備,篩孔尺寸小到 0.1-0.3 毫米;旋流篩使用逐漸增多;共振篩發(fā)展停滯。
國內(nèi)振動篩的技術(shù)發(fā)展趨勢表現(xiàn)在:積極開展篩分技術(shù)研究,提高原煤干式深度篩分技術(shù)降低分級下限和增加煤炭品種,著重解決粒度細(xì)、水分高和粘度大的難篩物料的分級技術(shù);為滿足大露天礦選用,研制重型分級篩,適用于 500 毫米以下物料篩分;為提高篩板的壽命和效果,著重發(fā)展焊接篩網(wǎng),非金屬篩面;共振篩有被淘汰之勢,應(yīng)大力發(fā)展塊偏心圓振動篩和直線振動篩。
二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問題
(1) 總體設(shè)計:了解國內(nèi)外相關(guān)研究的水平、了解振動脫水機(jī)基本原理,以及設(shè)計的基本步驟。明確技術(shù)難度及主攻方向,通過調(diào)查研究,確定設(shè)計計劃。
(2) 脫水機(jī)零件設(shè)計計算及校核:激振器,篩箱,篩網(wǎng),減震彈簧等的設(shè)計;
(3) 繪制二維裝配圖及部分零件圖、部件圖。
2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
(1) 根據(jù)振動篩脫水原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計;
(2) 激振器的計算選型,校核;
(3) 脫水機(jī)及部分零部件的強(qiáng)度、壽命校核;
(4) 三維實(shí)體設(shè)計
3. 本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
(1) 完成雙軸慣性式振動脫水機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
(2) 完成各參數(shù)的計算,確定加工工藝,繪制二維裝配圖及部分零件圖 cad
(3) 完成三維實(shí)體建模 solidworks
(4) 完成畢業(yè)設(shè)計說明書
(5) 翻譯外文文獻(xiàn) 2000 字以上
三、論文(設(shè)計)工作安排
1. 擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)); (1)查閱資料
(2) 制定雙軸慣性式振動脫水機(jī)的方案設(shè)計
(3) 對雙軸慣性式振動脫水機(jī)的具體部分進(jìn)行理論計算(4)對雙軸慣性式振動脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2. 論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃
序號
完成進(jìn)度
時間
1
查閱資料
1-2 周
2
完成開題報告
3-4 周
3
完成雙軸慣性式振動脫水機(jī)的篩體、激振器、篩
網(wǎng)等系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
5-6 周
4
完成各參數(shù)的計算
7 周
5
中期檢查
8 周
6
確定加工工藝
9 周
7
繪制二維裝配圖及部分零件圖
10-11 周
8
完成三維實(shí)體建模
12 周
9
編寫設(shè)計說明書
13 周
10
畢業(yè)答辯
14 周
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1]聞邦椿,劉樹英.現(xiàn)代振動篩分技術(shù)及設(shè)備設(shè)計[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2013. [2]孔志禮,馬星國等.機(jī)械設(shè)計[M].北京:科學(xué)出版社,2008.
[3] 張義民,李鶴.機(jī)械振動學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2010.
[4] 王新文,胡云龍,馬超,王召召,白金峰,蔣武學(xué),吳陽.雙軸振動篩剛體平面運(yùn)動的幾何解析方法[J].煤炭學(xué)報,2014,39(05):971-975.
[5]劉文君.直線型振動篩強(qiáng)度有限元分析[J].煤炭技術(shù),2017,36(10):230-231. [6]卜文卓.雙振動電機(jī)式直線多層振動篩動力學(xué)分析及應(yīng)用[D].江蘇大學(xué),2017. [7]杜鑫,陳波.振動篩分機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].科技信息,2010(10):109.
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[9] 楊可幀、程光蘊(yùn)、李仲生主編,機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2006
[10] 朱龍根主編. 簡明機(jī)械零件設(shè)計手冊( 第二版)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[12] 解京選, 劉建容主編. 選煤廠破碎與篩分[M]. 徐州: 中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2004.
[13] 謝廣元等,選礦學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001. [14]洛志斌主編.金屬工藝學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2000.
[15]嚴(yán)國彬編.選煤廠機(jī)械設(shè)備安裝使用與檢修[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1996. [16]Anonymous. Physical Chemistry; New findings from China University of Mining and Technology in the area of physical chemistry described[J]. Chemicals & Chemistry,2010 ,16(17):4970-4980.
[17]K.P.S. Rana.Fuzzy control of an electrodynamic shaker for automotive and aerospace vibration testing[J].Expert Systems With Applications,2011,38(9) :11335-11346.
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文獻(xiàn)綜述
振動是自然界和工程設(shè)計領(lǐng)域普遍存在的一種現(xiàn)象,一般情況振動是有害的,但在合理的環(huán)境下加以利用,振動可以是有益的。振動機(jī)械應(yīng)用涉及選礦、沙和煤炭加工工業(yè)。此外也適用于城市污水處理、紙漿、化工和食品工業(yè)。振動機(jī)械通常由激振器、工作機(jī)體和彈性元件三部分組成。但是目前在我國各種選煤廠使用的設(shè)備中,振動篩是問題較多、維修量較大的設(shè)備之一。這些問題突出表現(xiàn)在篩箱斷梁、裂幫 ,稀油潤滑的箱式振動器漏油、齒輪打齒、軸承溫升過高、噪聲大等問題 ,同時伴有傳動帶跳帶斷帶等故障。這類問題直接影響了振動篩的使用壽命,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。
近年來物料脫水是很多行業(yè)重要的一個環(huán)節(jié),大多數(shù)脫水機(jī)是利用振動篩來脫水。因此,提高振動篩的性能非常必要。脫水設(shè)備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣,關(guān)系到工藝效果的好壞,生產(chǎn)效率的高低和能源節(jié)省的程度,從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過脫水可以提高物料的質(zhì)量,從而達(dá)到所需的產(chǎn)品,因此作為物料脫水的主要設(shè)備振動脫水機(jī)也不斷發(fā)展。如提高穩(wěn)定可靠性、降低消耗、降低噪音、提高振型穩(wěn)定性、提高篩分效率高等方面都有了很大的提高。
在選礦廠、選煤廠、和其他工業(yè)部門中,物料在使用或者進(jìn)一步處理之前,常常需要用篩分機(jī)械分成粒度相近的幾種級別。各工業(yè)部門中使用的篩分機(jī)械種類很多如固定格篩、弧形篩、滾軸篩、滾筒篩、搖動曬、旋流篩、振動篩和共振篩等,其中以振動篩應(yīng)用最為普遍。振動篩用于篩分分級以外,還用于物料的脫水,及去除物料中的水分;脫介,即在篩機(jī)中用水清洗并回收重介質(zhì);脫泥即在篩機(jī)中用水清洗物料表面的污泥。實(shí)驗(yàn)室或者實(shí)驗(yàn)場所,時常用篩機(jī)對物料進(jìn)行篩分分析。
在 16 世紀(jì),英國首先開始了篩分機(jī)械的研究,并誕生世界第一臺用于煤炭工業(yè)
的固定篩。到了 18 世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時期,篩分機(jī)械發(fā)展迅速。在 19 世紀(jì)初,一些礦山企業(yè)開始使用圓筒篩、搖動篩,有的地方出現(xiàn)一些簡單的振動篩分機(jī)械。近些年來,社會對能源和礦產(chǎn)急劇需求,從而使篩分機(jī)械迅速發(fā)展。目前,國外知名企業(yè)利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù),先進(jìn)的制造工藝,不但生產(chǎn)出適用于多種行業(yè)、多種規(guī)格的振動篩,而且生產(chǎn)出了可靠性高,性能好的大型和特大型振動篩。這些振動設(shè)備具有世界領(lǐng)先的技術(shù),代表目前行業(yè)的發(fā)展趨勢。國外振動機(jī)械企業(yè)注重產(chǎn)品的大型化、高效性、可靠性、專業(yè)性的研發(fā)方向。并根據(jù)不同的行業(yè)特點(diǎn),提供不同的解決方案, 提供全面系統(tǒng)的服務(wù)。但不得不看到是,進(jìn)口設(shè)備價格較高,一般的設(shè)備價格是國產(chǎn)設(shè)備的 3 倍以上,在大型設(shè)備上通常是國產(chǎn)同等型號的 8-10 倍。
國外篩分設(shè)備仍以發(fā)展振動篩為主,振動篩向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化方向發(fā)展; 向大型化方向發(fā)展,但最大到 55 平方米已夠用了;增大篩面傾角,提高篩分效率;
發(fā)展細(xì)粒篩分設(shè)備,篩孔尺寸小到 0.1-0.3 毫米;旋流篩使用逐漸增多;共振篩發(fā)展停滯。國內(nèi)振動篩的技術(shù)發(fā)展趨勢表現(xiàn)在:積極開展篩分技術(shù)研究,提高原煤干式深度篩分技術(shù)降低分級下限和增加煤炭品種,著重解決粒度細(xì)、水分高和粘度大的難篩物料的分級技術(shù);為滿足大露天礦選用,研制重型分級篩,適用于 500 毫米以下物料篩分;為提高篩板的壽命和效果,著重發(fā)展焊接篩網(wǎng),非金屬篩面;共振篩有被淘汰之勢,應(yīng)大力發(fā)展塊偏心圓振動篩和直線振動篩。
由于工業(yè)基礎(chǔ)差,研究能力和制造水平落后,在近 50 年,我國篩分機(jī)械走過從無到有,從小到大,從落后到先進(jìn)的發(fā)展過程??傮w上可分為四個階段。
1. 進(jìn)口設(shè)備階段
解放以前,我國在選煤、采礦行業(yè)主要依靠人力來完成相應(yīng)的工作。在少數(shù)一些選煤中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的推動,開始在相關(guān)行業(yè)推廣應(yīng)用篩分機(jī)械。并在大部分洗煤廠、采
礦廠和采石場使用一些慢速的搖動篩和老式的振動篩,并開始使用小型的直線振動篩。
2. 仿制階段
從 50 年代到 60 年代,我國開始從前蘇聯(lián)和波蘭等歐洲一些國家進(jìn)口各種篩分機(jī)械。這期間,組織全國相關(guān)單位,測繪仿制了前蘇聯(lián)的圓振動篩、ВКТ系列搖動篩。 波蘭的 WK—15 圓振動篩、CJM—21 型搖動篩和 WP1、WP2 型吊式直線振動篩。研制出國產(chǎn) SZZ 系列的自定中心篩、SZ 系列的慣性篩和 SSZ 系列的直線篩。這些篩分機(jī)械仿制成功以后的發(fā)展初步奠定了基礎(chǔ),并培養(yǎng)了我國第一批技術(shù)人員。
3. 引進(jìn)提高階段
60 年代初開始采用一些前蘇聯(lián)和波蘭引進(jìn)的快速的搖動篩、脫水篩和振動篩技術(shù)。從 70 年代到 80 R·S 公司的 TABOR 振動篩技術(shù)。從日本神戶制鋼所引進(jìn) HLW 型振動篩技術(shù),從德國 KHD 公司引進(jìn) USK 和 USL 型振動篩。進(jìn)入改革開放的快速發(fā)展的時期,我國篩分機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了一個新的階段。在吸收成功研制了 YA 系列圓振動篩、ZKX 系列直線振動篩、ZK 系列振動篩。完成振動概率篩系列、旋轉(zhuǎn)概率篩系列,完成了箱式激振器等厚篩系列、重型冷熱礦篩系列、馳張篩、粉料直線振動篩、琴弦篩、旋流振動篩、立式圓筒篩的研制也取得成功。國外振動篩產(chǎn)品和制造技術(shù)的引進(jìn),提高了我國篩分機(jī)械設(shè)計制造人員技術(shù)水平,使他們從中學(xué)習(xí)到先進(jìn)國家設(shè)計制造振動篩的理論、方法、設(shè)計技術(shù)和制造工藝。
4. 自行研制階段
我國制定了第一個煤用單、雙軸振動篩系列型譜,自主進(jìn)行了 ZDM(DDM)系列單軸振動篩和 ZSM(DSM)系列雙
國內(nèi)中、小型選煤廠建設(shè)的需要。在此基礎(chǔ)上,通過采用自同步理論、塊偏心振動器、復(fù)合彈簧、環(huán)槽鉚釘?shù)认冗M(jìn)技術(shù),相繼開發(fā)了 2ZKB2163 直線振動篩,YK1545 和 2YK2145圓振動篩、YH1836 重型振動篩、FQ1224 復(fù)合振動篩等 4 種基型新系列振動篩。又相繼開發(fā) YK 和 ZKB 自同步直線振動篩系列、香蕉篩系列、重型冷熱礦篩系列、博厚篩、高頻振動篩系列。這些設(shè)備成功研制,標(biāo)志著我國篩分機(jī)械走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。目前,在國內(nèi)振動篩研究成果有:中國礦業(yè)大學(xué)等單位為東灘煤礦,研制了據(jù)稱是國內(nèi)篩面寬度尺寸最大的 ZDS2460 型自同步等厚篩,其篩面寬度為 2400mm,篩分能力為1000t/h 該設(shè)備篩面分為兩段,篩分效率達(dá)到 90%以上。鞍山重型機(jī)器股份有限公司與沈陽理工大學(xué)聯(lián)合研制世界最大的大型香蕉篩,該篩面 39.56 平方米,高 5 米,重
40 噸,最大處理能力為 2500t/h,年可篩分上千萬噸。產(chǎn)品性能、篩分面積、工作效率在世界同類產(chǎn)品中居于前列。該產(chǎn)品不但替代了進(jìn)口,而且打破了國外壟斷該大型設(shè)備的歷史。新鄉(xiāng)威猛集團(tuán)將 12 臺 2m×3m 的節(jié)肢篩組合在一起,組成了目前國內(nèi)面積最大的 72 平方米節(jié)肢振動篩,用于選煤系統(tǒng)的分級和脫水、脫介、效果很好。
指導(dǎo)教師評閱意見(對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評閱)
審
核
意 教研室主任意見
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