紙型蔬菜滾筒干燥成形設備設計
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出料箱2號.dwg
密封裝置2號.dwg
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托架裝置1號.dwg
筒體焊接件1號.dwg
紙型蔬菜滾筒干燥成形設備總裝圖.dwg
紙型蔬菜滾筒干燥成形設備設計論文.doc
紙形蔬菜滾筒干燥成形設備的研究
目 錄
1 引言 2
2 概述 4
2.1 干燥成形機原理 4
2.1 干燥機的選用基準 6
2.3 紙形蔬菜滾筒干燥器的主要組成及作用 7
2.4 紙形蔬菜滾筒干燥器的工作原理 7
2.5 紙形蔬菜滾筒干燥器的特點 8
2.6 紙形蔬菜滾筒干燥器的分類及適用范圍 8
2.6.1 直接加熱式 8
2.6.2 間接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器 10
2.6.3 復式加熱紙形蔬菜滾筒干燥器 10
3 紙形蔬菜滾筒的結(jié)構(gòu)部分 11
3.1 筒 體 11
3.2 滾 圈 14
3.3 托 輪 16
3.4 抄 板 17
3.5 電機的選擇 18
3.6 減速機的選擇 19
3.7 聯(lián)軸器的選擇 21
3.8 軸的校核 22
3.9 軸承的校核 26
3.10 齒輪的校核 27
3.11 紙形蔬菜滾筒的密封 33
4 紙形蔬菜滾筒的安裝、調(diào)整和運轉(zhuǎn) 38
5 結(jié)論 40
致謝 40
摘要：討論了紙形蔬菜的加工工藝, 提出其干燥成形設備的原理, 進行設備的工藝計算, 畫出關(guān)鍵零件—滾筒的基本結(jié)構(gòu), 給出了干燥成形工藝系統(tǒng)的組成, 簡單描述溫度控制的基本原理。在化學生產(chǎn)中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶劑。為了滿足使用的要求，常采用干燥的方法將這些水分或溶劑除去，而干燥的方法和設備是多種多樣的。
回轉(zhuǎn)干燥器是一種常見的干燥設備。它適合于顆粒狀、濕物料的干燥，如純堿、硝銨、和各種鹽類等?；剞D(zhuǎn)干燥器能使物料在滾桶內(nèi)翻動、拋撒、與熱空氣或煙道氣充分接觸，干燥速度快，生產(chǎn)力較高，因此廣泛應用于化工、食品等工業(yè)生產(chǎn)中。
該設備生產(chǎn)能力大、結(jié)構(gòu)簡單，但是效率較低。
關(guān)鍵詞： 紙形蔬菜; 導熱油; 滾筒; 干燥成形。
Abstract: According to the actual situat i on of melt conveying in the elect romagnet ic dynam ic p last icat ingex t ruder fo r p last ics, the 3D model of f low f ield in the screw channel w as si mp lif ied . U sing the CA E techno logy, the comp licated f low of non2 N ew ton ian melt under the ax ial vib rat i on fo rce f ield andcircumferen t ial vib rat i on fo rce f ield w ere si mu lated, and the si mu lat i on resu lt s w ere compared w ith thesi mu lat i on resu lt s of melt conveying in single screw ex t ruder w ithou t vib rat i on fo rce f ield .In the processing of the chemistry industry, some materials、semi-finished produces or finished produces, contain more or less imprecision or other solvents．In order to satisfy the use requests, we need rid them by drying technical. And the methods of drying and equipments are varied．
The drying machine of turning around、cylinder is an old、usual equipment .It is fit to dry the wet materials ,such as sulphur 、all kinds of salts etc .It can make the materials turning over、throwing or scattering , and contact with the hot air amply .It’s drying speed is faster, and the manufacture ability is also very good .So it applies to the processing of the chemistry 、foodstuff etc widely.
The manufacture ability of this equipment is larger ,and the structure is simple ,but the efficiency is very lower.
Keywords: f in ite elemen t method; vib rat i on fo rce f ield; melt conveying; 3D f low f ield; AN SYS
1 引言
紙形蔬菜(以下簡稱為紙菜)是各種新鮮蔬菜經(jīng)過處理, 輥壓干燥成形的一種蔬菜深加工產(chǎn)品, 其外觀光潔致密, 厚薄宛如紙張, 故而得名紙菜。它口感好, 色澤艷麗, 風味獨特, 攜帶方便, 既可作為休閑食品, 亦可作為中西湯料或方便面配料。紙菜不僅保留了新鮮蔬菜原有的風味、 色澤與各種營養(yǎng)成分, 而且具有低糖、 低鈉、 低脂肪、 低熱能、 高膳食纖維、 富含維生素、 礦物質(zhì)及生長素等營養(yǎng)特點。紙菜所用的原料十分廣泛, 價格低廉, 幾乎適合于任何種類的蔬菜, 是蔬菜深加工的有效途徑。這不但減少蔬菜貯藏、 運輸過程的損耗, 而且更可提高蔬菜的經(jīng)濟附加值, 增加農(nóng)民的收入, 并為邊疆戰(zhàn)士提供新的蔬菜食品, 故有十分廣闊的開發(fā)前景。紙菜的成形工藝如下:原料分揀——清洗——分切——熱燙——冷卻——瀝水——搗碎、 打漿——加膠粘劑、 色素、 混合——脫水處理——成形、 加調(diào)味料、 干燥——分切——包裝
膠粘劑有增稠功用, 選擇種類及添加量不僅要有利于成形, 還要不影響紙菜的口感, 而且價格也要便宜。 關(guān)鍵工序是打漿, 脫水處理和成形, 它們極大影響紙菜的成形率、 脆性、 外形、 口感與營養(yǎng)成分的損耗。紙菜的生產(chǎn)加工參照造紙原理是不合適的, 適合紙菜加工的打漿的設備和工藝, 目前還沒有研究報導。新鮮蔬菜的含水率是 75%～ 90% , 脫水處理使成形工序的菜泥物料達到適當含水率, 從而有利于提高紙菜的成形率和減少營養(yǎng)成分的損耗。
干燥的操作幾乎涉及到國民經(jīng)濟的所有部門，廣泛用于生產(chǎn)和生活之中。所謂干燥，一般是指從固體材料中使液體（主要是水份）揮發(fā)和分離的操作，也包括從液體或泥漿狀的物料中蒸發(fā)除去水分，以達到固體中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶劑，以便于加工、使用、運輸、儲藏等。
干燥是消耗大量熱量的操作，在嚴格要求節(jié)省能源的今天，干燥所使用的熱源，若能把利用廢氣及剩余蒸汽等廉價的熱源作為方向，對于干燥機本身來說，即使熱效率降低，但對整體而言，還是經(jīng)濟的。另外，在進入干燥工序之前的前處理工序，能采用降低水分的方法是經(jīng)濟的。
對于干燥操作來說，干燥器的選擇是非常困難而復雜的問題。因被干燥物料的特性、供熱的 方法和物料 — 干燥介質(zhì)系統(tǒng)的流體動力學等必須全部考慮。由于被干燥物料的種類繁多，要求各異，決定了不可能有一個萬能的干燥器，只能選用最佳的干燥方法和干燥器形式
紙形蔬菜滾筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料從左端上部加筒體由于片面受熱或檢修時筒體安裝不正確而引起變形，可以用沿著筒體軸線拉緊的金屬線而測量該線到筒壁的距離的方法檢查出來。筒體過度加熱及在熱的狀態(tài)下突然停車，這是筒體彎曲和下垂的最危險原因，所以筒的加熱必須在它已經(jīng)回轉(zhuǎn)之后。在停車之前，則首先應熄滅火或噴燃管，直到筒體逐漸冷卻，才可以停車
調(diào)整托輪，不僅要達到使壓力平均分配在全部托輪上，而且為了使機器更好的操作。托輪調(diào)節(jié)的正確與否，決定著紙形蔬菜滾筒軸向力的大小，該力能引起筒的竄動。對于紙形蔬菜滾筒，力求所有的托輪軸均裝得上紙形蔬菜滾筒軸才行。托輪的單方向的傾斜，可能引起很大的軸向力，使兩邊的凸緣破壞。托輪的歪斜，如果是不同方向的，會使?jié)L圈及托輪的磨損增大，從而增加了功率的消耗。
5 結(jié)論
干燥裝置是一種耗能高，投資較大的單元操作系統(tǒng)。一套比較完整的干燥裝置，由于費用較高，因此在干燥某種物料時，要合理選擇干燥技術(shù)、合理的干燥技術(shù)。以降低干燥的成本。
一套功能完備的干燥裝置，除主機外，大多還包括熱源、給料、排料、尾氣處理系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等，有的還包括物料的預處理裝置或溶劑回收及熱量回收系統(tǒng)，還有計算機自動檢測及控制系統(tǒng)。根據(jù)物料的不同，大多數(shù)情況下輔機的價格與主機相差無幾，大多數(shù)輔機，如風機、旋風分離器等均為標準化定型產(chǎn)品，故成本主要決定于主機的形式，因此主機的設計是整個裝置中的重點。
研制的成品費用包括產(chǎn)品試驗考察費，設計研制費，市場調(diào)研及宣傳廣告費，銷售費用，生產(chǎn)設備折舊費等非生產(chǎn)性開支費用。變成的費用還有干燥機的原材料、動力、燃燒消耗以及運輸費用、占地廠房的費用等，另外，還有技術(shù)含量等各方面的因素。
在本設計中，鋼材多采用碳鋼，這樣在設計成型時備材方便，便于統(tǒng)一，只在重要的部分，由于強度的要求采用強度高的鋼材，這樣既保證了經(jīng)濟的實用性，又保證了產(chǎn)品的可靠性。
回轉(zhuǎn)干燥機是一種比較古老而通用的產(chǎn)品，生產(chǎn)技術(shù)已逐步成熟，可以節(jié)省一大筆研制的費用而且設備無故障運行時間較長。另外，該設備干燥技術(shù)衰敗期長，從它是一種古老的設備，而現(xiàn)在社會上又有一定大量的需求可以看出。該設備有自己適用的范圍，可以連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)的效率較高，在當今的市場中仍占有相當大的比例。所以，它是一個比較可行的設計方案。
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致謝
值此畢業(yè)論文完成之際，當我再次回望這些月的經(jīng)歷時，真的是感慨萬千，些許成就感油然而生。因為之前就已了解到導師所帶的課題之前并沒有學長做過，談不上借鑒他們的經(jīng)驗成果。因此該項課題對我來說具有不小的挑戰(zhàn)性。但是幾個月努力下來，最終還是比較順利地完成了此次畢業(yè)設計。
在這里我要特別感謝我的指導老師教授的熱情關(guān)懷和悉心指導。我不是您出色的學生，而您卻是我尊敬的老師。在我撰寫論文的過程中，張老師傾注了不少的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了張老師悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是他深厚的學術(shù)素養(yǎng)、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L使我受益良多，使我接受了全新的思想觀念并更加端正了學習態(tài)度。設計中遇到困難時跟張老師交流后，常常讓我有“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”的感覺，再次表示真誠地感謝
此外，在論文寫作的過程中，我也得到了許多同學的寶貴建議和不斷的啟發(fā)，和幾位課題相近的同學學習探討畢業(yè)設計時，我學到了不少的設計知識和創(chuàng)作方法，正是因為有了你們的幫助，才讓我不僅學到了本次課題所涉及的新知識，更讓我感覺到了知識以外的東西，那就是團結(jié)的力量。因此我想借這個機會向他們致以誠摯的謝意！
最后，向在百忙中抽出時間對本論文進行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心地感謝！并再次感謝所有在這次畢業(yè)設計中給予過我?guī)椭牧紟熞嬗?。四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將帶著對親朋好友的感激以及對自己的承諾在我的人生里再次起航。
紙型蔬菜滾筒干燥成形設備 紙形蔬菜（以下簡稱為紙菜）是各種新鮮蔬菜經(jīng)過處理，輥壓干燥成型的一種蔬菜深加工產(chǎn)品，其外觀光潔致密，厚薄宛如紙張，故而得名紙菜。它口感好，色澤艷麗，風味獨特，攜帶方便，既可作為休閑食品，亦可作為中西湯料或方便面中配料。紙菜不僅保留了新鮮蔬菜原有的風味、色澤與各種營養(yǎng)成分，而且具有低糖、低鈉、低脂肪、低熱能、高膳食纖維、富含維生素、礦物質(zhì)及生長素等營養(yǎng)特點。紙菜所用的原料十分廣泛，價格低廉，幾乎適合于任何種類的蔬菜，是蔬菜深加工的有效途徑。這不但減少蔬菜貯藏、運輸過程的損耗，而且更可 提高蔬菜的經(jīng)濟附加值，增加農(nóng)民的收入，并為邊疆戰(zhàn)士提供新的蔬菜食品，故有十分廣闊的開發(fā)前景。紙菜的成形工藝如下 : 原料分揀 清洗 分切 熱燙 冷卻 瀝水 搗碎、打漿 加膠粘劑、 色素、混合 脫水處理 成形、加調(diào)味料、干燥 分切 包裝 設備須具有安全可靠、使用方便、價格便宜的特點。 完成加工工藝分析，總體方案的確定，動力估算與部件設計與計算，電加熱功率計算。 圖紙要求：圖紙工作量折合 0 號 4 張；設計結(jié)構(gòu)合理，制造加工簡單，操作安全。 設計說明書要求：說明書內(nèi)容不少于 40 頁，說明書結(jié)構(gòu)清晰，設計計算準確，方案討論分析全面；具體內(nèi)容包括： 鍵零部件設計計算與校核， ,設備的總裝、調(diào)試與安裝要求， 紙形蔬菜滾筒干燥成形設備的研究 目 錄 1 引言 ......................................................... 4 2 概述 ......................................................... 6 燥成形機原理 .......................................... 6 燥機的選用基準 ........................................ 8 形蔬菜滾筒干燥器的主要組成及作用 ...................... 9 形蔬菜滾筒干燥器的工作原理 ............................ 9 形蔬菜滾筒干燥器的特點 ............................... 10 形蔬菜滾筒干燥器的分類及適用范圍 ..................... 10 接加熱式 ........................................ 10 接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器 ........................ 12 式加熱紙形蔬菜滾筒干燥器 ........................ 12 3 紙形蔬菜滾筒的結(jié)構(gòu)部分 ..................................... 12 體 .................................................. 13 圈 ................................................. 16 輪 ................................................. 18 抄 板 ............................................... 19 機的選擇 ............................................. 20 減速機的選擇 .......................................... 21 軸器的選擇 ........................................... 23 軸的校核 .............................................. 24 承的校核 ............................................. 28 輪的校核 ............................................ 29 紙形蔬菜滾筒的密封 ................................... 35 4 紙形蔬菜滾筒的安裝、調(diào)整和運轉(zhuǎn) ......................... 36 5 結(jié)論 ....................................................... 40 致謝 .......................................................... 39 摘要 ： 討論了紙形蔬菜的加工工藝 , 提出其干燥成形設備的原理 , 進行設備的工藝計算 , 畫出關(guān)鍵零件 — 滾筒的基本結(jié)構(gòu) , 給 出了干燥成形工藝系統(tǒng)的組成 , 簡單描述溫度控制的基本原理。在化學生產(chǎn)中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶劑。為了滿足使用的要求，常采用干燥的方法將這些水分或溶劑除去，而干燥的方法和設備是多種多樣的。 回轉(zhuǎn)干燥器是一種常見的干燥設備。它適合于顆粒狀、濕物料的干燥，如純堿、硝銨、和各種鹽類等?；剞D(zhuǎn)干燥器能使物料在滾桶內(nèi)翻動、拋撒、與熱空氣或煙道氣充分接觸，干燥速度快，生產(chǎn)力較高，因此廣泛應用于化工、食品等工業(yè)生產(chǎn)中。 該設備生產(chǎn)能力大、結(jié)構(gòu)簡單，但是效率較低。 關(guān)鍵詞 ： 紙形蔬菜 ; 導熱油 ; 滾筒 ; 干燥成形。 to i on of in ic ic p t fo r p D of f f in w as si mp U A E f of ew ax i on fo f t i on fo f w si mu si mu i on lt s w w mu i on lt s of in ex t w t i on fo f In of or or or In to we by of of is an It is to as of It or It’s is is So it to of of is is is f in t i on fo f 3D f f 1 引言 紙形蔬菜 (以下簡稱為紙菜 )是各種新鮮蔬菜經(jīng)過處理 , 輥壓干燥成形的一種蔬菜深加工產(chǎn)品 , 其外觀光潔致密 , 厚薄宛如紙張 , 故而得名紙菜。它口感好 , 色澤艷麗 , 風味獨特 , 攜帶方便 , 既可作為休閑食品 , 亦可作為中西湯料或方便面配料。紙菜不僅保留了新鮮蔬菜原有的風味、 色澤與各種營養(yǎng)成分 , 而且具有低糖、 低鈉、 低脂肪、 低熱能、 高膳食纖維、 富含維生素、 礦物質(zhì)及生長素等營養(yǎng)特點。紙菜所用的 原料十分廣泛 , 價格低廉 , 幾乎適合于任何種類的蔬菜 , 是蔬菜深加工的有效途徑。這不但減少蔬菜貯藏、 運輸過程的損耗 , 而且更可提高蔬菜的經(jīng)濟附加值 , 增加農(nóng)民的收入 , 并為邊疆戰(zhàn)士提供新的蔬菜食品 , 故有十分廣闊的開發(fā)前景。紙菜的成形工藝如下 :原料分揀 —— 清洗 —— 分切 —— 熱燙 —— 冷卻 —— 瀝水 —— 搗碎、 打漿 —— 加膠粘劑、 色素、 混合 —— 脫水處理 —— 成形、 加調(diào)味料、 干燥 —— 分切 —— 包裝 膠粘劑有增稠功用 , 選擇種類及添加量不僅要有利于成形 , 還要不影響紙菜的口感 , 而且價格也要便宜。 關(guān)鍵工序是打漿 , 脫水處理和成形 , 它們極大影響紙菜的成形率、 脆性、 外形、 口感與營養(yǎng)成分的損耗。紙菜的生產(chǎn)加工參照造紙原理是不合適的 , 適合紙菜加工的打漿的設備和工藝 , 目前還沒有研究報導。新鮮蔬菜的含水率是 75%～ 90% , 脫水處理使成形工序的菜泥物料達到適當含水率 , 從而有利于提高紙菜的成形率和減少營養(yǎng)成分的損耗。 干燥的操作幾乎涉及到國民經(jīng)濟的所有部門，廣泛用于生產(chǎn)和生活之中。所謂干燥，一般是指從固體材料中使液體（主要是水份）揮發(fā)和分離的操作，也包括從液體或泥漿狀的物料中蒸發(fā)除去水分，以達到固體中失去水 分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶劑，以便于加工、使用、運輸、儲藏等。 干燥是消耗大量熱量的操作，在嚴格要求節(jié)省能源的今天，干燥所使用的熱源，若能把利用廢氣及剩余蒸汽等廉價的熱源作為方向，對于干燥機本身來說，即使熱效率降低，但對整體而言，還是經(jīng)濟的。另外，在進入干燥工序之前的前處理工序，能采用降低水分的方法是經(jīng)濟的。 對于干燥操作來說，干燥器的選擇是非常困難而復雜的問題。因被干燥物料的特性、供熱的 方法和物料 — 干燥介質(zhì)系統(tǒng)的流體動力學等必須全部考慮。由于被干燥物料的種類繁多，要求 各異，決定了不可能有一個萬能的干燥器，只能選用最佳的干燥方法和干燥器形式。 紙形蔬菜滾筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料從左端上部加 入，經(jīng)過圓筒內(nèi)部時，與通過筒內(nèi)的熱風或加熱壁面進行有效的接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。在干燥過程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動，在重力的作用下從較高的一端向較低的一端移動。筒體內(nèi)壁上裝有順向抄板（或類似的裝置），它不斷地把物料拋起又灑下，使物料的熱接觸面表面增加，以提高干燥速率并促進物料向前移動。干燥過程中所用的熱載體一般為空氣，煙道氣或水蒸氣等。如果熱 載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過干燥后，通常用旋風除塵器將氣體中所夾帶的細粒物料捕集下來，非空氣則經(jīng)旋風除塵器后放空。紙形蔬菜滾筒干燥器是最古老的干燥設備之一，但由于經(jīng)濟實用工作量大，效率較高，目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域。 2 概述 燥成形機原理 紙菜干燥成形設備原理如圖 1 所示 , 帶加熱功能的干燥成形滾筒順時針旋轉(zhuǎn) , 菜泥物料從送料口擠出 , 經(jīng)刮板刮均勻后 , 由碾壓輥展平 , 在轉(zhuǎn)動過程中干燥成形 , 由刮刀刮下 , 落在干燥網(wǎng)帶上輸 送 , 在網(wǎng)上直干燥的操作幾乎涉及到國民經(jīng)濟的所有部門，廣泛用于生產(chǎn)和生活之中。 接噴調(diào)味料 , 進一步熱風干燥 , 再進入分切工序。擋板、 送料口、 刮板和碾壓輥形成一個部件 , 整個部件可在與滾筒同心、 半徑為 R 的圓弧槽內(nèi)移動 , 在滾筒轉(zhuǎn)速非無級變速的情況下 , 實現(xiàn)烘干時間的微調(diào)。刮板和碾壓輥可各自沿滾筒的徑向調(diào)節(jié) ; 碾壓輥彈簧的預壓力亦可調(diào) ; 刮刀可以旋轉(zhuǎn)角度或向斜下方調(diào)節(jié) , 以適應不同的工藝與產(chǎn)品要求。碾壓輥上有縱橫的、 突起的刃口 , 碾壓后 , 不光使紙菜外觀宜人 , 而且便于食用時手工撕開。必要時 , 可用刷油輥 (或噴油嘴 )在干燥成形滾筒上刷 (噴 )涂橄欖油 , 以防止紙菜干燥后在滾筒上干結(jié) , 難以從滾筒上刮離。 所謂干燥，一般是指從固體材料中使液體（主要是水分）揮發(fā)和分離的操作，也包括從液體或泥漿狀的物料中蒸發(fā)除去水分，以達到固體中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶劑，以便于加工、使用、運輸、儲藏等。 干燥是消耗大量熱量的操作，在嚴格要求節(jié)省能源的今天，干燥所使用的熱源，若能把利用廢氣及剩余蒸氣等 廉價的熱源作為方向，對于干燥機本身來說，即使熱效 率降低，但對整體而言，還是經(jīng)濟的。 另外，在進入干燥工序之前的前處理工序，能采用降低水分的方法是經(jīng)濟的。 燥機的選用基準 對于干燥操作來說，干燥器的選擇是非常困難而復雜的問題。因被干燥物料的特性、供熱的方法和物料 — 干燥介質(zhì)系統(tǒng)的流體動力學等必須全部考慮。由于被干燥物料的種類繁多，要求各異，決定了不可能有一個萬能的干燥器，只能選用最佳的干燥方法和干燥器型式。 在選擇干燥器型式時，要考慮下列因素： （ 1） 被干燥物料的性質(zhì) （ a）濕物料的物理特 性；（ b）干物料的物理特性；（ c）腐蝕性 （ d）毒性；（ e）可燃性；（ f）粒子大??；（ g）磨損性 （ 2） 物料的干燥特性 （ a）濕分的類型 （ b）初始和最終濕含量； （ c）允許的最高干燥溫度； （ d）產(chǎn)品的粒度分布； （ e）產(chǎn)品的色、光澤、味等。 （ 3）回收問題 （ a）粉塵回收； （ b）溶劑回收。 （ 4）用戶安裝地點的可行性問題 （ a）空間是否能布置此干燥系統(tǒng)； （ b）可用的加熱空氣的能源類型及電能； （ c）排放的粉塵條件； （ d）噪音； （ e）干燥前后的銜接工序。 （本次設計的題目是紙形蔬菜滾筒干燥器，所 以以下介紹紙形蔬菜滾筒干燥器） 形蔬菜滾筒干燥器的主要組成及作用 紙形蔬菜滾筒干燥器主要有以下主要部分組成。筒體是一主要部分，其外廓尺寸決定于反應或操作所需要的空間。筒內(nèi)是空的或裝有抄板，也有裝著鏈子的，以達到增加傳熱和粉碎物料的目的。 筒上裝有滾圈，筒體及筒中所裝物料的重量，通過滾圈而傳給支座的托輪，支座裝有防止筒體作軸向竄動的裝置?？拷休喴粨踺喿耐搀w上，裝有齒圈，以帶動筒體回轉(zhuǎn)。裝在減速箱軸上的齒輪與此齒圈相連，減速箱和電動機構(gòu)成一傳動機構(gòu)。 在紙形蔬菜滾筒的物料端，裝有一個小室，為卸出 物料及傳入或引入引出氣體而用。筒的出料端用密封裝置（迷宮或端面式的密封）加以密封。 在筒的一端設有卸料裝置，用以加卸出被處理的固體物料。 被處理的物料與氣流在紙形蔬菜滾筒內(nèi)即可以并流，也可以逆流。如果由于過程或反應的進行必須加熱，則此熱量可由氣體直接供給；也可由筒壁傳入；可由于筒內(nèi)被處理物料所放出的反應熱；也可由在筒內(nèi)直接燒燃料供給。氣體加熱的方法及其最高溫度決定于被處理固體物料的性質(zhì)及是否允許被弄臟等多種因素。 從制造方便、機械強度大及材料消耗少等方面考慮，紙形蔬菜滾筒通常做成圓形截面。但是小的紙形蔬菜滾 筒，也有做成六邊形或多邊形的，甚至有的將兩端做成錐形的。 圓筒的外廓尺寸決定于所需的生產(chǎn)能力、物料在筒內(nèi)所停留的時間以及通過圓筒的氣體的最大允許速度。 形蔬菜滾筒干燥器的工作原理 紙形蔬菜滾筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料從左端上部加入，經(jīng)過圓筒內(nèi)部時，與通過筒內(nèi)的熱風或加熱壁面進行有效的接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。在干燥過程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動，在重力的作用下從較高的一端向較低的一端移動。筒體內(nèi)壁上裝有順向抄板（或類似的裝置），它不斷地把物料拋起又灑下，使 物料的熱接觸面表面增加，以提高干燥速率并促使物料向前移動。干燥過程中所用的熱載體一般為空氣、煙道氣或水蒸氣等。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過干燥后，通常用旋風除塵器將氣體中所夾帶的細粒物料捕集下來，非空氣則經(jīng)旋風除塵器后放空。紙形蔬菜滾筒干燥器是 最古老的干燥設備之一，但由于經(jīng)濟實用工作量大、效率較高，目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域。 形蔬菜滾筒干燥器的特點 紙形蔬菜滾筒干燥器與其他干燥設備相比，具有如下優(yōu)點： 連續(xù)工作； 作方便； 修費用低； 以用它干燥顆粒狀物料，對于那些附著性大的物料也很有利； 產(chǎn)上允許產(chǎn)品的產(chǎn)量有較大的波動范圍，不致影響產(chǎn)品的質(zhì)量； 該干燥器的缺點是： 次性投資多； 卸困難； 效率低（但蒸汽管式紙形蔬菜滾筒干燥器熱效率高）； 物料顆粒之間的停留時間差異較大，因此不適合于對溫度有嚴格要求的物料。 形蔬菜滾筒干燥器的分類及適用范圍 接加熱式 （ 1）常規(guī)直接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器 該干燥設備中被干燥的物料與熱風直接接觸，以對流傳熱的方式進行干燥。按熱風與物料之間的流動方向又分為并流式和逆流式。在并流式中熱風與物料移動方向相同，入口處溫度較高的熱風與濕含量較高的物料接觸。因物料溫度處于表面汽化階段，故產(chǎn)品溫度仍然大致保持濕球溫度。出口側(cè)的物料雖然溫度在升高，但此時的熱風溫度已經(jīng)降低，故產(chǎn)品的溫度升高不會太大，因此選用較高的熱風入口溫度，不會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。這對于那些熱敏性物料的干燥包括那些含有易揮發(fā)物料的干燥是很適宜的；對于耐高溫的物料，采用逆流干燥， 熱利用率高。干燥器的空氣出口溫度在并流 式中一般應高于物料出口溫度的 10—— 20℃。在逆流式中，如沒有明確規(guī)定，一般采用 100℃作為出口的溫度較為合理。 常規(guī)直接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器的筒體直徑一般為 3m，筒體長度與筒體直徑之比一般為 4—— 10。干燥器的圓周速度為 s，空氣速度在 s 范圍內(nèi)。 （ 2） 葉片式穿流紙形蔬菜滾筒干燥器 按照熱風的吹入方式將葉片式穿流紙形蔬菜滾筒干燥器分為端面吹入型和側(cè)面吹入型兩種。上圖是端面吹入型的簡圖，其筒體水平安裝，沿筒體內(nèi)壁圓周方 向等距離裝有許多從端面入口側(cè)向出口側(cè)傾斜葉片（百葉窗），熱風從端部進入紙形蔬菜滾筒底部，僅從下部有料層的部分葉片間隙吹入筒內(nèi)，因此能有效地保證干燥在熱風與物料的充分接觸下進行，不會出現(xiàn)短路現(xiàn)象。物料在傾斜的葉片和筒體的回轉(zhuǎn)作用下，由入口側(cè)向出口側(cè)移動，其滯留時間可用出口調(diào)節(jié)隔板調(diào)節(jié)。側(cè)面吹入型與端面吹入型不同的是筒體略帶傾斜安裝，大部分熱風從開有許多小孔的筒體外吹入筒內(nèi)，其方向與筒內(nèi)物料的移動方向成直角，再穿過三角形葉片的百葉窗孔進入料層。在回紙形蔬菜滾筒體內(nèi)壁四周裝有箱形殼體，并沿回紙形蔬菜滾筒體長度方向 分成 3—— 4 個獨立的室。每個室都有獨立的鼓風機、空氣加熱器以及進氣口和排氣口。熱風溫度以及循環(huán)風量、排氣量均能自行調(diào)節(jié)。這種類型的干燥器體積傳熱系數(shù)大，約為 349—— 1745w/（ m）；干燥時間短，約為 10—— 30料的填充率較大，約為 20%—— 30%；裝置容積相對較小，料層阻力為 98—— 588道風速一般為 s；筒體的轉(zhuǎn)速為常規(guī)直接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器的 1/2 左右；使用的熱風溫度為 100—— 300℃。在工業(yè)上常采用這種干燥器干燥粒狀、塊狀或片狀物料，例如焦炭、壓扁干豆、砂 糖等忌破壞的物料，此外，像塑料粒一類必須干燥到很低水分的物料以及像十片、低漿渣等密度小的物料，都可以用它來干燥。 （ 3）通氣管式紙形蔬菜滾筒干燥器 該干燥器的設計和安裝與常規(guī)式相同，不同的是筒內(nèi)設有安裝抄板，物料自進口端向出口端移動的過程中，始終處于紙形蔬菜滾筒的底部的空間中，形成一個穩(wěn)定的料層，因而減少了塵土的飛揚。熱空氣從端部進入不隨筒體轉(zhuǎn)動的中心管后，高速地從埋在料層中的粉質(zhì)管小孔中噴出，與物料強烈接觸。通氣管式干燥器的體積傳熱系數(shù)約是常規(guī)式的兩倍。紙形蔬菜滾筒的圓周速度約為常規(guī)式的 1/2，在相同的生 產(chǎn)能力下，干燥筒體的長度僅是常規(guī)式的 1/2，因此大大降低了設備的費用。 接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器 該干燥器筒體砌在爐內(nèi)，用煙道氣加熱外殼。筒內(nèi)設置一個同心圓筒。煙道氣進入外殼和爐壁之間的環(huán)狀空間后，穿過連接管進入干燥筒內(nèi)的中心管。常規(guī)直接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器特別適用于干燥那些降速干燥階段較長的物料。因為它可以在相當穩(wěn)定的干燥溫度下，使物料有足夠的停留時間，同時可以借助紙形蔬菜滾筒的回轉(zhuǎn)作用，有效的防止物料的結(jié)塊。該干燥器適用于干燥熱敏性物料，但不適用于粘性 大，特別易結(jié)塊的物料。 在干燥筒內(nèi)以同心圓方式排列 1—— 3 圈加熱管，其一端安裝在干燥器出口處集管箱的排水分離室上；另一端用可以熱膨脹的結(jié)構(gòu)安裝在通氣頭的管板上。物料在干燥器內(nèi)受到加熱管的開舉和攪拌作用而被干燥，并借助干燥器的傾斜度從較高一段向較低一端移動，從設在端部的排料斗排出。該干燥器具有常規(guī)間接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器的所有優(yōu)點，它的單位容積干燥能力是常規(guī)直接加熱式的 3 倍左右，熱效率高達 80%—— 90%，物料的填充率為 式加熱紙形蔬菜滾 筒干燥器 該干燥器主要由紙形蔬菜滾筒和中央內(nèi)管組成。熱風進入內(nèi)筒，由物料出口端折入外筒后，由原料供給端排出。物料則沿著外殼壁和中央內(nèi)壁的環(huán)狀空間移動。所需的熱量，一部分由熱空氣經(jīng)過內(nèi)筒傳熱壁面，以熱傳導的方式傳給物料；另一部分通過熱風與物料在外殼壁與中央內(nèi)筒的環(huán)狀空間中逆流接觸，以對流傳熱的方式傳給物料。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：熱風先通過內(nèi)筒，可以把夾帶的粉塵沉降下來，同時減少了對與周圍環(huán)境的熱損失，提高了熱量的有效利用率。 3 紙形蔬菜滾筒的結(jié)構(gòu)部分 設計規(guī)格為 1000× 8000以 例校 核，則物料的重要尺寸如下： S 陰＝ 2×（ S 扇－ S△） ＝ 2×（ 122r? － 12× 12× 34） ＝ 2×（ 12× 3?－ 316） ＝ m V＝ S 陰 *L＝ 8＝ m ∴ 1M＝ ρ v＝ 310 × 939 m ＝ 939× 9202 N 體 筒體是干燥器的主體。筒體直徑和長度由工藝條件決定，它的大小 反映了干燥器生產(chǎn)能力的大小，筒體的材料一般為碳鋼，不銹鋼等。對于高溫干燥的場合，常用耐火材料作為襯里。對于腐蝕性物料，可選用不銹鋼或以碳鋼為基本，用耐腐蝕性非金屬材料作襯里。筒體的載荷主要是筒體自重，襯里重量以及物料重量。 本設計采用碳鋼為筒體，無襯里，通體外由現(xiàn)場配置保溫層。 壁厚的確定： 根據(jù)紙形蔬菜滾筒直徑 D，按經(jīng)驗公式計算： δ =（ 1000 = 7～ 10 取其紙形蔬菜滾筒壁厚為δ =10環(huán)形截面梁的容許彎曲應力作強度校核： 紙形蔬菜滾筒可 以視為自由放置在兩個支撐上的長度為 L 的梁，并且均勻地承受有紙形蔬菜滾筒的重量 G 和裝填物料的重量 生的載荷 q： q = ，而筒體重量 G 有： 'M = ρ v =310 × （ × 8 =1979 補充其它附件的影響，取 M 為 2260 物料和筒體的質(zhì)量 M+1M= 3200 G＋ 3200× 31360 N ＝ N ∴ q ＝ (G+L ＝ 3920 N/m 當支撐點之間的距離 0l= ，在支撐點間梁最危險截面處所保障的最小彎曲力矩為： 82220 ??? 23 9 2 0 8 4 . 6 8 839202 2 8?? ? ? ? = · m = N· m 為了提高物料的重心到一定的高度所必需的傳動裝置的扭轉(zhuǎn)力矩也傳到紙形蔬菜滾筒上，扭矩為： ? 9 5 4 9???1 4 0 0 4 9 ? 0 1 式中 ： N— kw n— r/算力矩 N· m)為 : 22220 . 3 5 0 . 6 50 . 3 5 0 . 0 0 5 0 . 6 5 0 . 0 0 5 0 . 0 1 40 . 0 1 4 5M p M M M k m? ? ?? ? ? ? ???紙形蔬菜滾筒環(huán)形截面的阻力矩為： 0 . 9 8 0 . 9 81? ? ?? ?3 4132 ??? ? ?3 43 . 1 4 1 1 0 . 9 832 ??? ∴紙形蔬菜滾筒的強度條件有 б = Mp/w ≤δ Ⅱ δ Ⅱ容許應力建議為（包括可能的溫度應力、安裝誤差及其它）：對無襯里的紙形蔬菜滾筒取 5— 102m 范圍內(nèi) ;對于帶襯里的紙形蔬菜滾筒取 202m 以下。 б = Mp/w = N/ 2m 結(jié)果位于允許的范圍之內(nèi)，所以可行。 撓度校核： 對于正常操作允許在 1m 長度上的撓曲量 f 不大于 1/3： f ≤ 310? m 平均分布載荷的撓曲量為： f = 5q 40l/384E 為紙形蔬菜滾筒材料的彈性系數(shù)，為 510 2m I 為環(huán)形截面的軸向慣性矩： ? ?44 164 ?? ??? ? ?44 164 ???? = m ∴ f = 455 0 . 0 0 3 9 2 4 . 6 83 8 4 1 . 9 1 0 0 . 0 0 4??? ? ?= 430 . 3 1 0 1 . 4 1 0? ? ? ∴ 滿足紙形蔬菜滾筒的剛度條件。 圈 滾圈是用來將紙形蔬菜滾筒及其內(nèi)部裝填物料重量的壓力傳遞到托輪上，滾圈的斷面有矩形或正方形或空心的箱。滾圈是一個圓環(huán)，一般用優(yōu)質(zhì)鋼制造，以保證其耐久性，但其更換費事。 把滾圈固定在筒體上有幾種方法：一種是把滾圈熱套在煅成的筒頸上，此頸是鉚接或焊接在紙形蔬菜滾筒上的，另外一種是將滾圈用螺栓聯(lián)接紙形蔬菜滾筒的加強環(huán)上，該結(jié)構(gòu)使用活套式滾圈，滾圈套在鑄鐵的或鋼的鞍座上，鞍座的一側(cè)有凸邊，為防止?jié)L圈 的軸向移動，將凸邊輪流排在滾圈的兩側(cè)，鞍座下墊有調(diào)節(jié)和加強作用的墊片。選擇調(diào)節(jié)墊片的厚度，使紙形蔬菜滾筒與滾圈達成同心。如圖 圖 滾圈固定方式 123456該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以更換損壞的滾圈，缺點是必須考慮到熱膨脹的間隙問題，使該結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)軋滾的現(xiàn)象。 滾圈的寬度為 b?≥m 根據(jù)運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，為滾圈和托輪的接觸面單位長度上的容許載荷； R— 托輪的反作用力， 為校核該尺寸，取紙形蔬菜滾筒傾斜 ∴ R = ( ) c o s2 c o s ( )2???α = φ = 60° Z = 2 ∴ R = 6( 3 2 0 0 9 . 8 1 0 ) c o s 3 . 52 2 c o s 3 0?? ? ???= b?= R/q = = 滾圈的寬度應該大于 b?=80其外徑為 'D = 1373徑為 D = 1120 輪 支座的 托輪，承受著全部回轉(zhuǎn)部分的重量。托輪軸承的安裝，要保證托輪既能沿直線垂直于紙形蔬菜滾筒的軸線的方向移動，又能繞垂直的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。 托輪的寬度應比滾圈的寬度大 20—— 30托輪的直徑取其滾圈外徑的 1/3—— 1/4，據(jù)此， 取托輪的寬為 100 輪的直徑為 392造托輪用的材料，其強度應該比滾圈差些。 滾圈和托輪接觸處擠壓強度的條件滿足如下條件： ????????? ∴ ? ?50 . 0 1 5 7 1 . 9 1 0 0 . 6 8 6 0 . 1 9 60 . 0 4 1 80 . 0 8 0 . 6 8 6 0 . 1 9 6c?? ? ? ????22 /500~300/? ∴ 滿足擠壓接觸強度的條件。 沿傾斜安裝的紙形蔬菜滾筒軸作用力 ，故應該設有一種裝置來阻擋筒的軸向竄動，由于該設計較為輕型，斜度較小約為 2— 3°，故采用具有凸緣的托輪裝置來阻擋紙形蔬菜滾筒的軸向劇烈的竄動，允許有一定量的移動。托輪安裝時，有凸緣的一側(cè)面成對的裝在紙形蔬菜滾筒的兩端，如果較為重大的紙形蔬菜滾筒，則應該在筒的靠近齒圈的一端裝有擋輪裝置。該擋輪成對安裝在滾圈的兩側(cè)，安裝時使其與側(cè)面上滾圈的側(cè)面相接觸 。該擋輪有兩種形式：球面擋輪和錐面擋輪。 輕型的紙形蔬菜滾筒可用球面擋輪，它不需要很精確的安裝，但它所能承受的力 比錐面擋輪小得多。錐面擋輪應裝得使它沿滾圈滾動而沒有滑動。 抄 板 抄板是紙形蔬菜滾筒干燥器的重要部件。它的作用是將物料抄起來并逐漸灑向熱氣流中，以加強物料與熱氣流的熱質(zhì)交流，促進干燥過程的進行；另外，抄板可協(xié)助將物料自圓筒的一端移動到另一端。抄板的型式及數(shù)量選擇的正確與否直接影響熱效率和干燥的強度。 抄板數(shù)量的確定： 據(jù)經(jīng)驗 n=（ 6— 14） D 由 D = 1m 所以 n = 6—— 10 根據(jù)情況選擇 n = 8 抄板的高度一般為筒體內(nèi)徑的 1/82，所以，取抄板的高度為 h = 122 抄板的角度要考慮物料的休止角和附著性等情況，因為沒有特殊的要求，所以選定的型式如圖 圖 板 另外，工業(yè)上常用的抄板布置形式有如下幾種： 升舉式抄板。 這種抄板在工業(yè)上應用十分廣泛，主要是用于大塊物料和易粘結(jié)的物料。優(yōu)點是這種結(jié)構(gòu)干燥器容易清洗，但紙形蔬菜滾筒的填充率較低 ，大約在 間。 均布式抄板。 該抄板與升舉式抄板相比，它能保證物料更均勻地分布在紙形蔬菜滾筒的全部橫截面上。對于粉狀物料或帶有一定粉塊的物料，用這種抄板比較適宜。工業(yè)上常在間接加熱紙形蔬菜滾筒干燥器中設置這種抄板，多適用于煤粉、磷酸氫鈣、輕質(zhì)碳酸鈣 和粉狀石墨等物料。 扇形抄板。 該抄板由升舉式抄板構(gòu)成的互不相通的扇形扇式結(jié)構(gòu)。物料沿著各種曲折的通道逐漸下降，與熱氣流進行充分接觸而干燥。適用于塊狀、易脆和密度大的物料。 蜂巢式抄板。 物料被分散在各個小格子中，從而降低了物料落下的高度，減少了干 燥過程中產(chǎn)生的粉塵量。因此，它適用于易生粉塵的細碎物料。填充率較高，一般可達到 根據(jù)以上結(jié)構(gòu)的分析，并考慮到經(jīng)濟性等的要求，本設計所采用的是開舉式抄板。 機的選擇 紙形蔬菜滾筒干燥器的傳動功率可用佐野公式計算。該公式將轉(zhuǎn)動所需的總功率分為四部分：圓筒內(nèi)顆粒運動所需功率、圓筒旋轉(zhuǎn)所需功率、克服圓筒支撐部分的摩擦所消耗的功率，以及傳動功率的功率損失。 ① 圓筒內(nèi)顆粒運動所需功率 ? ? 2p 1 29 . 8 1 0 D L n C s i n C D n??? = ? ?? ?i i ?????????????????∴ 中：φ為粉粒體的休止角（℃）， 充滿度系數(shù)， 10?? 2 為充滿度系數(shù)， ? ?349 . 6 1 1 0 1 c o s ????；θ為筒體中心與粉粒體層之間形成的夾角， n 為筒體轉(zhuǎn)速， r/ ② 筒體旋轉(zhuǎn)所需功率 8 2 2 21 . 3 7 1 0 n??= 8 2 2 21 . 3 7 1 0 2 2 0 0 1 . 0 1 5 . 2?? ? ? ? =中： 圓筒質(zhì)量（包括附屬物），這里用的是估計值， 圓筒的平均直徑， m。 ③ 圓筒支撐部分的摩擦消耗的功率 ? ?3 c o 5 1 1 0c o n m ?? ???? ????= 3 0 . 0 7 5 c o s 3 . 50 . 5 1 1 0 1 . 3 7 2 5 . 2 3 2 0 0 0 . 0 1 80 . 3 9 2 c o s 3 0?? ? ? ? ? ? ?=中 ： 圓筒的傾斜角 ，這里取 z? 為滾圈與托輪之間的接觸角，取 z? = 30°；μ為軸承的摩擦系數(shù)（油為 為 T D 為滾圈直徑， m; 托輪軸直徑， m； 托輪直徑， m。 總功率 為： P = 2+4 減速機和傳動裝置的功率損失， 取 失為 20%— 30%， 2+ = 0%?= 于考慮到其他物料的因素，則取其電動機的功率為 表選用 P = 7.5 n = 970 r/種電動機的主要性能及結(jié)構(gòu)特點是效率高，耗電少，性能好，噪音底，震動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。為 B 級絕緣。 結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電機內(nèi)部。冷卻方式為 減速機的選擇 ① 求計算功率1等沖擊” ，由表 ，取工況系數(shù) 11 C ??? =② 求折算功率 '轉(zhuǎn)速 1 9 7 0 / m i 接近于公稱轉(zhuǎn)速 1 1 0 0 0 / m i 故 由公式得，折算功率為 ' 0 0 07 . 5 7 . 7 31 9 7 0k ? ? ?③ 初選減速機規(guī)格 由所需要求條件初選 i = 公稱功率 1 17P ④ 過載能力校核 由公式，所選減速器的許用尖峰負荷為 m a x 1[ ] 1 . 8 1 . 8 1 7 3 0 . 6P P k w? ? ? ?表而使用的最大尖峰負荷為 'm a x 1 m a 5 . 4 6 [ ] P? ? ? ∴ 合用。 ⑤ 熱功率的校核 由已知條件， 查表 無冷卻措施，戶外露天）， 許用熱功率分別為 1 46GP ， 1 90GP 由表 環(huán)境溫度系數(shù) 1 負荷系數(shù)2 1f ?所選減速器在實用轉(zhuǎn)速為 1 9 7 0 / m 時的相應公稱輸入功率為 '1 119701 0 9 . 71000 k ? ? ?表 表由 '117 . 5/ 0 . 7 79 . 7?查表 ， 取功率利用系數(shù) 3 ∴ 該使用場合下的計算熱功率為 11 2 3 1 1 0 . 9 1 . 2 5 7 . 5 8 . 5f f f P k w P? ? ? ? ? ? ?∴ 滿足要求。 另外，選用此規(guī)格時，多從與筒體安裝時的尺寸關(guān)系出發(fā)選用此規(guī)格。 軸 器的選擇 ① 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 按類工作選擇工況系數(shù) k = 1.5 ?????? 9 5 50 由表 選 彈性柱銷聯(lián)軸器 630 m??② 由聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速 n = 970r/許用轉(zhuǎn)速 [ ] 5 0 0 0 / m i ∴ n m 從動 2 2 2 2 21 ( ) [ ]4 pT d h L b ???= 31 4 2 8 ( 7 0 1 2 ) 5 5 1 04 ?? ? ? ? ? ?= m? > 由以上計算可知，兩半軸的鍵連接強度足夠。據(jù)以上分析，另外由于高速運轉(zhuǎn)，所以要求軸的對中度很高，故采用彈性柱聯(lián)軸器，據(jù)此選用。 （此聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，更換方便，不需經(jīng)常維護，有一定的補償性能和緩 沖性能，彈性件的耐磨性高，壽命較長。適用于平穩(wěn)或有輕微沖擊載荷，起動頻繁，對補償性能要求不高，而需要有較長使用期及工作時可能發(fā)生較大軸向竄動的兩軸聯(lián)接。） 軸的校核 取紙形蔬菜滾筒傾斜 與紙形蔬菜滾筒的軸線平行。 （ 1） 軸的轉(zhuǎn)速 5 d?? 1373 5 = 18.2 r/轉(zhuǎn)矩 T T 69 . 5 5 1 0 / = 6 7 . 59 . 5 5 1 04 1 8 . 2?? ?=610 N ② 軸的圓周 22 0 . 9 8 1 0 5000392 N???? ③ 支撐的徑向力 3200× 31360 N c o s 3 . 5 c o s 3 02G ?= 31360 c o s 3 . 5 c o s 3 02 ??= 13552 N ④ 軸向力 G 31360× 1914 N （ 2） 求支座反力 ① 水平面內(nèi)的支座反力 據(jù) 0?, 得 2 1 2( ) 0t A R L L? ? ? ?212??? = 165 5 0 0 0 2 5 7 8320 N??∴ B Z t A R??= 50002422N ② 鉛直面內(nèi)的支撐力 據(jù) 0?, 得 2 1 2( ) 0r A Y R L L F R? ? ? ? ?∴ 212 F ??= 1 3 5 5 2 1 5 5 1 9 1 4 1 9 6320? ? ? = 5392 N ∴ B Y r A R??= 13552 8160 N （ 3） 作彎矩圖 ① 水平面內(nèi)的彎矩圖 在 E 點 1E Z A L??= 2578× 165 ∴ = 425370N· F 點 115 425370155?= 315597N· A 平面彎矩 ② 鉛直面內(nèi)彎矩圖 E 點左側(cè)有 1E Y A L??= 5392× 165 = 889680 N· 點右側(cè)有 2F Y B L??= 8160× 115 = 938400N· 作合成彎矩圖 E 點左側(cè)有 22E E Y C M??∴ = 5 2 5 2( 4 . 2 5 1 0 ) ( 8 . 9 1 0 )? ? ? = 10 N F 點右側(cè)有 22F F Y F M??5 2 5 2( 9 . 3 8 4 1 0 ) ( 3 . 1 6 1 0 ) ? ? ?= 10 N （ 4） 由合成彎矩計算軸的直徑 由合成圖可知 的彎矩最大，所以該軸的危險斷面發(fā)生在 。由知查表得 380? , 知 1[ ] 3 5? ? ∴ 的軸徑 53319 . 9 1 00 . 1 [ ] 0 . 1 3 5?????= 65.6 值小于原設計的軸徑 392∴ 足夠安全。 承的校核 選用圓錐滾子軸承 30315 ① 計算派生軸向力 由以上計算知 411N 141N 查表知該型軸承 e = Y = c = N ∴ 派生軸向力 117411 20592 2 1 . 8? ?? 226141 17062 2 1 . 8? ??② 確定軸承的軸向載荷 1 3 5 7 9 s i n 3 . 5 8 2 7? ?對于軸承 1 有 2 1 7 0 6 8 2 7? ?=879 2S∴ 取 2A=2886 N ③ 計算當量動載荷 由于 112059 0 . 2 87411A ? ?查表可知 111, 0由于 222886 0 . 4 76141A ? ?∴ 220 . 4 0 , 1 . 8 故 1 1 1 1 1P X R Y A??= 1× 7411+0 = 7411 2 2 2 2 2P X R Y A??= 6141+2886 = 7651 N ④ 計算軸承的壽命 由于 21， 所 以 軸 承 的 壽 命 按 照 算，因為 610()60 f p???查表知： , , 103? ? ∴ 上式為： 106 31 0 1 . 0 1 4 6 1 7 0()6 0 1 8 . 2 1 . 5 7 6 5 1??= 610h ∴ 壽命足夠。 輪的校核 工作條件：中等沖擊，單向運行，每天工作 1 班，預期壽命 10 年， n = r/ p = 7.5 i = 6 。 ① 選材 小齒輪選用 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 217— 255 大齒輪選用 10正火處理，齒面硬度為 162應力循環(huán)次數(shù)為 N : 1160 hN n 60× 1× 10× 300× 8× 2 = 710 7 7128 . 8 1 0 1 . 5 1 06 ? ? ? 查圖 11：1 , 2 1 （允許有一定點蝕。） 查 圖 11： 121 . 0取 m 由圖 11b）得 2l i m 1 5 3 0 /H N m m? ?2l i m 2 4 3 0 /H N m m? ?∴ 計算許用接觸應力： 11l i m 11m i ] 1 . 1 7 1 . 01 . 0 ? ? ? ? = 620i m 222m i ] 1 . 2 8 1 . 01 . 0 ? ? ? ? = H?> 2[]H?∴ 取 []H?= 2[]H?② 按齒面接觸強度確定中心距： 小齒輪轉(zhuǎn)矩 1T 1T= 1210 = 7 0 ?? = 2326242 N· 取 2 1 ?，取 ?由表 11 ， 1 8 8 . 9 p? 由圖 11 ， ，又 6i? ?? 計算中心距 a 213( 1 )2 [ ] ?? ? ????? ????= （ 6+1） 23 1 . 2 2 3 2 6 2 4 2 2 . 5 1 8 8 . 92 0 . 3 6 5 5 0 . 4???????? ??= 580 慮到紙形蔬菜滾筒的安裝尺寸及其安裝減速機的尺寸要求，及增加保溫層的需要取 a = 876算模數(shù) m =（ a =（ 876 = 標準模數(shù) m = 12 數(shù) 12 2 8 7 6 2 0 . 8 6( 1 ) 1 2 ( 6 1 )?? ? ?? ? ?21 2 0 . 8 6 6 1 2 5 . 1 ? ? ?取 1 21Z ?, 2 125Z ?∴ i = 125 分度圓的直徑 11 1 2 2 1 2 5 2d m Z m m? ? ? ?22 1 2 1 2 5 1 5 0 0d m Z m m? ? ? ?∴ 11333 . 1 4 2 5 2 3 0 . 7 96 0 1 0 6 0 1 0 ??????= s 由表 11齒輪的精度等級為 8 級。 ③ 驗算齒面的接觸疲勞強度 由電動機驅(qū)動，中等沖擊， 由表 11 取 由圖 11a），按 8 級精度 0 V m s? 查表取 齒寬 b = 4a = 876 = 整取 b = 265 圖 11a），按1265 1 . 0 5252?， 懸掛布置 ∴ ?由表 11 ?∴ K K K???= 圖 11 1 0 . 0 4 1 5 2 1 0 . 8 7 1 5?? ? ? ?2 0 . 0 0 8 1 2 5 1?? ? ? ?∴ 12 1 . 8 7 1 5? ? ?? ? ?? ? ?由圖 11 ?∴ 齒面接觸應力 ????122