單軸面筋脫水機(jī),面筋,脫水機(jī)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
1、前言
大學(xué)四年就要結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生獲得學(xué)士學(xué)位的必要條件。畢業(yè)設(shè)計(jì)它能夠綜合運(yùn)用大學(xué)間段所學(xué)的專業(yè)知識,并與實(shí)際的生產(chǎn)相結(jié)合,只有在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中我們才能真正的體會到一個機(jī)械產(chǎn)品在從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的一系列工作。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識和基本技能,提高分析與解決實(shí)際問題的能力,完成工程師的基本訓(xùn)練和初步培養(yǎng)從事科學(xué)研究工作的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)我們的獨(dú)立工作能力、開發(fā)創(chuàng)造能力為主,兼顧所學(xué)知識的鞏固、應(yīng)用和擴(kuò)大了專業(yè)知識。畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括工作計(jì)劃和組織、檢索與閱讀中外文獻(xiàn)資料、調(diào)查研究、方案比較選擇、設(shè)計(jì)與計(jì)算、綜合分析、計(jì)算機(jī)繪圖、方案模擬抽象、總結(jié)提高、撰寫報告等。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能和專業(yè)知識,聯(lián)系生產(chǎn)及科研實(shí)際完成某一課題,全面檢驗(yàn)學(xué)生分析和解決問題的能力,使學(xué)生掌握基本方法,受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練。是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。
能夠掌握如何針對某一機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì),是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。希望能夠通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到這一點(diǎn)。運(yùn)用四年來所學(xué)的專業(yè)知識使之與現(xiàn)實(shí)中的設(shè)備相結(jié)合,也正是我們學(xué)習(xí)的最終目的。用我們的理論知識在現(xiàn)實(shí)中能夠有所創(chuàng)新,使中國的制造業(yè)更上一步。
根據(jù)要求,我設(shè)計(jì)的產(chǎn)品主要適用于小麥谷朊粉生產(chǎn)工藝過程中的濕面筋脫水,也適用于其它類型的粗纖維的脫水。采用該設(shè)備可使小麥谷朊粉生產(chǎn)過程中、和面后分離出的多水面筋---濕面筋得到充分的脫水處理。脫水后的面筋經(jīng)過進(jìn)一步的干燥加工使其成為谷朊粉,同時可對B淀粉采取回收利用處理,采用該設(shè)備是必不可少的技術(shù)措施。根據(jù)國內(nèi)外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),我增加了一個出水口,這樣可以使?jié)衩娼顢D壓后的含淀粉殘水得到回收利用,減少洗滌損失,提高淀粉回收率。并從中改善生產(chǎn)環(huán)境,提高副產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。
該產(chǎn)品的傳動平穩(wěn),工作性能良好以及定位準(zhǔn)確,外觀力求輪廓清晰,美觀大方,占地面積小,實(shí)用性強(qiáng)。
2、方案論證
針對目前國內(nèi)小麥淀粉和谷朊粉的加工工藝過程,多采用進(jìn)口設(shè)備,及國內(nèi)不完善的設(shè)備,不是資金昂貴就是設(shè)備達(dá)不到生產(chǎn)要求。不能正常地實(shí)現(xiàn)淀粉與谷朊粉的現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝,造成資金的外流與資源的浪費(fèi)。現(xiàn)根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)廠家的現(xiàn)成設(shè)備及有關(guān)資料設(shè)計(jì)此設(shè)備。
小麥淀粉在食品、冷飲、 輕工、紡織、制藥、造紙等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
1:食品行業(yè)。主要應(yīng)用于火腿腸、粉絲、雪糕、果凍等產(chǎn)品中。以及用于味精、麥精粉、可食性包裝膜、水解及發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品中。
2:紡織行業(yè)。小麥淀粉特別適合于纖維工業(yè),尤其是織布、漿紗、整理和染色用糊。
3:造紙行業(yè)。小麥淀粉在造紙行業(yè)用量比較大,主要用作濕部的粘結(jié)劑、表面涂層、施膠和制造瓦楞紙的粘合劑。
4:醫(yī)藥行業(yè)。主要用作制片劑、稀釋劑等。
5:淀粉深加工業(yè)。生產(chǎn)糊精、氧化酯、淀粉醚、淀粉糖等產(chǎn)品。
6:其他行業(yè)。在其他行業(yè)可用于制焊條、鑄造的砂型、炭精棒成型和干電池等。
谷朊粉是從小麥中直接分離出來的高蛋白聚合物,蛋白質(zhì)含量為75~80%,脂肪含量為1.0~1.25%,吸水率為150~200%,吸水后的濕面筋保持了原有的自然活性及天然物理狀態(tài),具有粘性、彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性。
谷朊粉是糧食工業(yè)、食品工業(yè)和飼料工業(yè)理想的天然添加劑。廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)面包粉、方便面粉、餃子粉、掛面粉等專用粉中,用于改善專用粉的烘焙品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、食用品質(zhì)和營養(yǎng)價值。食品工業(yè)用其制成營養(yǎng)、保健、方便于一體的各類食品,如水面筋、油面筋、烤麩、古老肉、素雞、罐頭、火腿腸等,飼料工業(yè)用于生產(chǎn)高檔水產(chǎn)品如螃蟹、鱉、對蝦等飼料的粘合劑和營養(yǎng)添加劑。不僅提高了飼料的營養(yǎng)價值,還提高了飲料在飼喂中的利用率??傊入梅墼诿娣坌袠I(yè)、面包行業(yè)、冷凍食品行業(yè)、肉類食品行業(yè)、飼料行業(yè)、化學(xué)工業(yè)等行業(yè)中都有著重要的應(yīng)用。
雖然我國是小麥生產(chǎn)大國,小麥年產(chǎn)量一億噸左右,但是,多年來小麥谷朊粉的生產(chǎn)沒有引起足夠的重視,造成這種情況的原因主要有如下幾種:(1)小麥一直是人們的口糧,所以我國的小麥加工規(guī)模較小、工藝落后;(2)小麥蛋白的黏度較大,烘干困難,不利于工業(yè)化生產(chǎn);(3)由于小麥加工工藝落后,生產(chǎn)過程中的污水不易治理,環(huán)境污染嚴(yán)重;(4)以谷朊粉為原料的制成品樣式較少,市場需求量較小,使得國內(nèi)對加工谷朊粉的設(shè)備要求不是太高,無形中造成了谷朊粉加工工藝技術(shù)緩慢。
近年來,在國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的帶動下,在人們對谷朊粉的需求日趨增長的情況下,我國小麥谷朊粉工業(yè)得到長足的發(fā)展。特別是新的技術(shù)、新工藝的引進(jìn),使小麥深加工有了技術(shù)支撐,一些具有較高開發(fā)創(chuàng)新能力,技術(shù)先進(jìn)、規(guī)模較大的大中型企業(yè)相繼投產(chǎn),小麥副產(chǎn)品得到充分的利用,促進(jìn)了行業(yè)的快速發(fā)展。
小麥谷朊粉的工藝技術(shù)發(fā)展至今,主要加工工藝如下圖:
這種方法生產(chǎn)淀粉、谷朊粉工藝有如下特點(diǎn):工藝設(shè)備投資省、上馬快、設(shè)備操作簡單、穩(wěn)定,以面粉為原料,需要和制粉車間配套建廠,制粉工藝、面粉的面筋含量、灰分、含砂量、淀粉損傷率、蛋白質(zhì)變性、細(xì)菌含量等指標(biāo),對生產(chǎn)淀粉、谷朊粉的產(chǎn)品質(zhì)量影響很大,面筋洗滌、淀粉沉淀不能連續(xù)生產(chǎn),操作強(qiáng)度大,人為影響因素多,采用沉淀池占地面積大,沉淀率底,生產(chǎn)周期長,衛(wèi)生指標(biāo)較難保證,水耗大,廢水處理困難,干態(tài)制粉動耗大,綜合生產(chǎn)成本高。
所使用的主要設(shè)備有間歇式面筋機(jī)、離心篩、沉淀池、三足式人工上卸料離心機(jī)、淀粉氣流干燥系統(tǒng)、谷朊粉干燥系統(tǒng)等設(shè)備。在這些設(shè)備中除纖維分離及干燥設(shè)備仍舊被使用外,其余設(shè)備均被淘汰。因此在今后的市場競爭中,與先進(jìn)的工藝相比,無論從技術(shù)、質(zhì)量、價格等方面都無競爭優(yōu)勢。我國小麥谷朊粉工業(yè)要想發(fā)展,在激烈的市場競爭中有一定的能力,就必需進(jìn)行工藝和設(shè)備的改造。要進(jìn)行工藝改造,首先要設(shè)計(jì)工藝路線,看它是否可行。然后按照工藝路線設(shè)計(jì)各種類型的設(shè)備,而設(shè)備的好壞將直接影響工藝的可行性。因此,從某種意義上來說,谷朊粉工業(yè)的現(xiàn)代化將取決于加工谷朊粉設(shè)備的現(xiàn)代化。
針對目前國內(nèi)淀粉和谷朊粉的生產(chǎn)現(xiàn)狀和工藝過程,我們提出了改進(jìn)方案的指導(dǎo)思想,即立足國內(nèi),結(jié)合實(shí)情,進(jìn)行工藝設(shè)備的改造,將過去的間歇式、半機(jī)械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝方法改為連續(xù)式、機(jī)械化、管道化的生產(chǎn)工藝,即由間歇式馬丁法改進(jìn)為連續(xù)式馬丁法,達(dá)到生產(chǎn)工藝連續(xù)化、管道化、自動化、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的低消耗、低成本、高質(zhì)量、高收率、實(shí)現(xiàn)少投資、低風(fēng)險、高產(chǎn)出、高效益的目標(biāo)。
具體做法是:在面筋的分離工序,用雙軸式自動和面機(jī)取代過去的間歇式、手工操作的雙Z葉型面筋機(jī);在淀粉的分級、洗滌工序用蝶片式分離機(jī)、臥式螺旋沉降式分離機(jī)取代過去的沉淀池;在面筋的脫水工序,用臥式全自動脫水機(jī)取代過去的三足式人工上卸料離心機(jī);在纖維分離及干燥工序,仍采用過去的離心篩及氣流烘干設(shè)備。
整個工藝可分為5個部分,即面筋分離部分;纖維分離部分;淀粉分級、精制部分;谷朊粉和淀粉的烘干部分。其中,脫水機(jī)是谷朊粉烘干之前最重要的一環(huán),是制得谷朊粉重要的組成部分。下面我們對多水濕面筋脫水工序作一簡單介紹。
多水濕面筋脫水工序,即是有高壓泵將多水濕面筋送入脫水機(jī),由于脫水機(jī)采用變螺距結(jié)構(gòu)(變螺距鉸龍),所以物料在機(jī)器內(nèi)既受到軸向擠壓力,也受到一定的徑向力,經(jīng)過高壓擠壓,面筋與水在鉸龍殼體底端的網(wǎng)格處被擠出來,落入網(wǎng)篩上方,面筋順著網(wǎng)篩落入面筋出口;水成了篩網(wǎng)的篩下物,進(jìn)入出水口(進(jìn)入出水口的水含有B-淀粉,可回收,且水也可重新利用)。從而完成了多水濕面筋的脫水工藝。為下一步的干燥提供合適含水量的面筋團(tuán)。
現(xiàn)在國內(nèi)使用的脫水機(jī)有些使用篩網(wǎng)直接脫水,但這樣的處理方式,并不能很好的脫水,不利于下一步的工藝加工。還有一些使用螺旋擠壓的方式,使用絞龍推擠物料。這種方式,造成功耗較大,資源的浪費(fèi)。為此,我采用變距絞龍,及在絞龍殼體底端鉆孔,濕面筋與水脫離絞龍,在下層篩網(wǎng)處分離。結(jié)構(gòu)參照如下圖示:
主要結(jié)構(gòu)主要有電動機(jī)、聯(lián)軸器、脫水箱、絞龍及其外殼、機(jī)架等部分組成的。
3、計(jì)算部分
3.1主軸直徑的初步估算
軸是組成機(jī)械的一個重要零件。它支撐著其它轉(zhuǎn)動件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩,同時它又通過軸承和機(jī)架聯(lián)接。所有軸上部件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動,形成了一個以軸為基準(zhǔn)的組合體——軸系部件。
脫水機(jī)主軸主要受彎矩和轉(zhuǎn)矩。所以按彎轉(zhuǎn)合成力矩初步估算軸徑。
3.1.1初步估算軸徑
選擇軸的材料為40Gr、經(jīng)調(diào)制處理
由機(jī)械設(shè)計(jì)便覽 表45-1查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為
毛坯直徑
(mm)
硬度
(HB)
抗拉強(qiáng)度極限
σb (MPa)
屈服點(diǎn)
σs
MPa
彎曲疲勞極限σ-1
MPa
扭轉(zhuǎn)疲勞極限τ-1
MPa
101-300
241-286
686
490
343
181
根據(jù)表38.3-1公式初步算軸徑,由于材料為40Cr,由表38.3-2
軸的材料
40Cr
41Cr18Ni9Ti
[τ]/N· mm-2
40-52
15-25
A
100.7-98
148-125
注:當(dāng)彎矩相對較小或只受轉(zhuǎn)矩時,[τ]取較大值,A取較小值;反之[τ]取較小值,A取較大值。所以脫水機(jī)選取 A=99 τ=20 則得
=46.7mm
為了減輕機(jī)器重量及降低制造成本,初步設(shè)計(jì)采取空心軸方式。內(nèi)、外徑比為1:1.25。
由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 第13章
表3.13-29空心軸計(jì)算系數(shù)b
軸內(nèi)徑/軸外徑
1/4
1/3
1/2
1/1.6
1/1.4
1/1.25
b
0.9961
0.9877
0.9375
0.847
0.73
0.59
對于空心軸須將實(shí)際傳遞的功率P除以空心軸計(jì)算系數(shù)b后 由上式得:
d=79.1mm
按上式計(jì)算的軸徑、未考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的影響,若開一個鍵槽則軸徑增大4%~5%,經(jīng)計(jì)算得:
d=82.3-83.0mm
故主軸直徑取內(nèi)徑:80mm,外徑:100mm。
3.1.2軸上受力分析
軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T1
T1=1.2x9550x11/105( N·m)
=1200N·m
絞龍主軸上葉片上圓周力的確定:
由于濕面筋是固液合物為假塑性流體,所受的力很難確定,數(shù)據(jù)都是由試驗(yàn)得來的,根據(jù)資料按最大所受力約為500N
葉片軸向力的確定:
葉片所受周力的合力為0。
3.1.3主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核
估算軸徑
按許用應(yīng)力計(jì)算:
材料選用45鋼。A取值 110
粉碎機(jī)功率 P = 100 kw ; n = 1000 r/min;
軸上需要開鍵槽,軸徑增大 10%;
得 d =56.17
粉碎機(jī)軸徑需要乘以危險系數(shù) 2
確定最小軸徑為
d =112
根據(jù)軸所需結(jié)構(gòu),繪制軸的草圖如下:
垂直平面受力簡圖
Mn 打板的密度為 7.81 克/. 體積為 :2524.270
重量 G = mg = 7.81xx2.52427x9.8 = 193.203 N ;
打板數(shù)量為 30 ; 總重量為 = 5790 N
轉(zhuǎn)矩 T = 1050500N
圓周力 =
計(jì)算垂直面支撐反力
得到:
= 10871 N
= 5081 N
水平平面受力簡圖
計(jì)算水平面支撐反力
作用在軸上得壓力62254.5N
得到:
= 102910.5 N
= 40656 N
彎矩圖
垂直面彎矩圖
水平面彎矩圖
合成彎矩M
許用應(yīng)力
應(yīng)力校正系數(shù)
轉(zhuǎn)矩 T = 1050500N
當(dāng)量轉(zhuǎn)矩
在最小軸徑中間截面出
校核軸徑
計(jì)算危險截面軸的直徑
軸的最小軸徑取的是d=112mm
軸徑
合格
結(jié)論:經(jīng)校核后知該軸強(qiáng)度和剛度均達(dá)到所用的要求。
軸主要校核它的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
τmax=T/2πR0xR0δ=1200/2x3.14x45x10=700.7N
查40Cr的基本數(shù)據(jù)最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為:1250N, τmax=700.7<1250
所以,扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合要求.
3.2滾動軸承的選擇及校核計(jì)算
滾動軸承的計(jì)算準(zhǔn)則
決定軸承尺寸時,要針對主要失效形式進(jìn)行必要的計(jì)算。一般工作條件的回轉(zhuǎn)滾動軸承,應(yīng)進(jìn)行接觸疲勞壽命計(jì)算和靜強(qiáng)度計(jì)算;對于擺動或轉(zhuǎn)速較低的軸承,只需作靜強(qiáng)度計(jì)算;高速軸承由于發(fā)熱而造成的粘著磨損、燒傷常是突出矛盾,除進(jìn)行壽命計(jì)算外,還需核驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。此外,要特別注意軸承組合設(shè)計(jì)的合理結(jié)構(gòu)、潤滑和密封,這對保證軸承的正常工作往往起決定性的作用。與主要失效形式相對應(yīng),滾動軸承具有三個基本性能參數(shù);滿足一定疲勞壽命要求的基本額定動載荷(軸向或徑向),滿足一定靜強(qiáng)度要求的基本額定靜載荷(軸向或徑向)和控制軸承磨損的極限轉(zhuǎn)速N0.
滾動軸承的選擇及校核
根據(jù)設(shè)計(jì)好的軸的尺寸及計(jì)算要求,以軸的最小直徑為依據(jù)選定所用的軸承。以下就選用的軸承31328 進(jìn)行校核。
查手冊 31328的性能參數(shù):
極限轉(zhuǎn)速:
滾動軸承預(yù)期使用壽命的推薦值:每天工作8小時的機(jī)械,滿載荷使用,如機(jī)床、木材加工機(jī)械、工程機(jī)械、印刷機(jī)械、分離機(jī)、離心機(jī)等機(jī)械的預(yù)期使用壽命為20000—35000。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床工作使用壽命為24000小時。
計(jì)算步驟及結(jié)果
壽命計(jì)算
附加軸向力
軸承軸向力
X,Y的值 查表得
查表得
沖擊載荷系數(shù) 查表得
當(dāng)量動載荷
軸承壽命 因?yàn)?,故只計(jì)算軸承1的壽命
靜載荷計(jì)算
查手冊
當(dāng)量靜載荷
兩者取大值
兩者取大值
安全系數(shù) 查表得
計(jì)算額定靜載荷
因?yàn)?,只?jì)算軸承1 軸承
許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算
載荷系數(shù) 查圖
查圖
載荷分布系數(shù) 查圖
許用轉(zhuǎn)速
均大于許用轉(zhuǎn)速
結(jié)論:所選用軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求。
3.3聯(lián)軸器的選擇
聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸使之同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種部件。
聯(lián)軸器主要分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。前者適用于兩軸能嚴(yán)格對中并在工作機(jī)中不發(fā)生相對位移的地方;后者適用于兩軸有偏斜(可分為同軸線、平行軸線、相對軸線、相交軸線)或在工作機(jī)中有相對位移(可分為向位移、徑向位移、角位移、綜合位移)的地方。
一般聯(lián)軸器是根據(jù)載荷情況、計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸直徑和工作轉(zhuǎn)速來選擇。計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc由下式求出:
Tc=K*T=K*9550*Pw/n<=Tn N·m
式中T——理論轉(zhuǎn)矩,N·m
Tn——公稱轉(zhuǎn)矩,N·m;
Tc——計(jì)算轉(zhuǎn)矩,N·m;
Pw——驅(qū)動功率,kW;
n——工作轉(zhuǎn)速,r/min;
K——工作情況系數(shù),見表4-2-2(文獻(xiàn)2)
考慮動載荷及過載取聯(lián)軸器工作情況系數(shù) k=1.2,則聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩:
Tc=KT=1.2x9550x11/105( N·m)
=1200N·m
根據(jù)工作要求選取彈性柱銷聯(lián)軸器、由軸徑d=90和Tc 選取聯(lián)軸器的型號為HL7聯(lián)軸器 GB5014-85. 見表4-2-22(文獻(xiàn)2)
名稱=HL型彈性柱銷聯(lián)軸器
標(biāo)準(zhǔn)=摘自GB/T 5014-1985
單位=(mm)
-----------------------------------------------------------
型號=HL7
額定轉(zhuǎn)矩Tn(N.m)=6300
許用轉(zhuǎn)速[n](r/min)\鋼=2240
許用轉(zhuǎn)速[n](r/min)\鐵=1700
軸孔直徑d1、d2、dz\鋼=80;85;90;95
軸孔直徑d1、d2、dz\鐵=80;85;90;95
軸孔長度\L\Y型=172
軸孔長度\L1\J、J1、Z型=132
軸孔長度\L\J、J1、Z型=172
D=320
D0=250
D1=170
d3=40
l=112
S=4重量(kg)=98 轉(zhuǎn)動慣量(kg.m^2)=41.1
1.半聯(lián)軸器材料:D≤220鍛鋼,D≥280鑄鋼ZG270-500Ⅱ和鑄鐵HT200。
2.表中聯(lián)軸器重量和轉(zhuǎn)動慣量是按鋼制半聯(lián)軸器最小軸孔直徑及最大軸孔長度計(jì)算。
3.軸孔長度L,L1可按不同要求,從表列規(guī)格中選用。
4.J1為不帶沉孔的短圓柱軸孔。
標(biāo)記示例:HL7彈性柱銷聯(lián)軸器
主動端:Z型軸孔,C型鍵槽,dz=90, L1=172;
從動端:J型軸孔,B型鍵槽,d2=85, L=172
90x172
HL7聯(lián)軸器------------- GB5014-85
JB85x172
所以該聯(lián)軸器合格,可以使用。
3.4電動機(jī)的選擇
選擇電動機(jī)的額定功率要等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求則不能保證工作機(jī)正常工作,或使電動機(jī)長期過載發(fā)熱而過早損壞;容量大,則增加成本,并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。
所需電動機(jī)功率為:
(kw) ------------------(1)
式中:------工作機(jī)要求的電動機(jī)輸出功率,kw
------工作機(jī)所需輸入功率,kw
-----電動機(jī)與工作機(jī)之間傳動裝置的點(diǎn)效率
工作機(jī)所需功率Pw由工作阻力和運(yùn)動參數(shù)計(jì)算求得。
(kw) ------------(2)
式中:------工作機(jī)中的阻力,N
V------工作機(jī)的線速度,m/s
-----工作機(jī)的效率
電機(jī)的種類很多,一般最常用的是Y系列三相異步電機(jī),是按照國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的,具有國際互換性的特點(diǎn),但是根據(jù)要求n=100-110r/min 和 P=10-15kw及實(shí)際情況:實(shí)際工作中的脫水效率、絞龍軸的轉(zhuǎn)速是不確定的,所以需要選取變速電機(jī)。
YCT系列電磁調(diào)整異步電動機(jī)有兩個滑機(jī)械硬性的旋轉(zhuǎn)部分組成。異步電動直接拖動鑄鋼電樞旋轉(zhuǎn),內(nèi)部有勵磁線圈的磁極與輸出軸相聯(lián),通以直流電流時產(chǎn)生磁通。由于磁場及感應(yīng)電流的作用在輸出軸上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在某一負(fù)載時,磁極的勵磁電流越大轉(zhuǎn)速越高,其自然機(jī)械特性較軟,適用于有張力要求的收卷裝置。為得到較硬的機(jī)械特性,可把YCT電磁調(diào)速異步電動機(jī)與測速發(fā)電機(jī)、JD型控制器相配套,組成閉環(huán)控制的交流無級調(diào)速裝置,適用于恒轉(zhuǎn)矩或變轉(zhuǎn)矩?zé)o級調(diào)速,如帶式輸送機(jī)等摩擦負(fù)荷以及紡織、印染、冶金、造紙,也適用于風(fēng)機(jī)水泵的調(diào)速節(jié)能。
型號含義:
考慮到功率損失和傳動中的效率應(yīng)該選大些功率的電機(jī) 所以選定電機(jī)為型號為:YCT225-6B。
電機(jī)的基本參數(shù)如下:
型號
額定功率,
kW
調(diào)速范圍,
r/min
額定轉(zhuǎn)矩,
N.m
轉(zhuǎn)速變化率,δ%
重量,kg
YCT225-6B
11
760-76
103
<3%
248
4、設(shè)計(jì)部分
4.1絞龍的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
螺旋軸直徑d=(0.2~0.4)D
取d=90mm
確定螺旋轉(zhuǎn)速n
n=Q/(47D2sψγ0 ?4.1
螺旋輸送機(jī)的計(jì)算主要是螺旋軸的計(jì)算,因?yàn)?螺旋軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定后,螺旋輸送機(jī)的其他尺寸可以隨之確定;另外就是輸送機(jī)功率的確定,并由此確定電動機(jī)的功率;取料部分畚斗的設(shè)計(jì)計(jì)算.
螺旋軸的計(jì)算
螺旋面形的確定:
輸送干燥的,粘度小的小顆粒和粉狀,宜采用實(shí)體面形,輸送塊狀或粘度中等的物料宜采用帶式面形,采用葉片型輸送,物料在輸送過程中往往伴隨這混合,攪拌等工藝.
(糧食工程設(shè)計(jì)手冊)
S~螺距 S=k1*d
D~螺旋直徑
K1~螺旋系數(shù) k1=0.5~1;
當(dāng)螺旋直徑大于350 時.取k=0.9~1;
當(dāng)350
800時 ,取k1=0.5~0.7; 水平布置時取大值 ;傾斜布置時取小值, ;輸送流動性好的,琢磨性小的物料時取大值,輸送流動性差的,有一定琢磨性的物料時取小值.充填率小時 取大值,反之 取小值.
實(shí)體面型節(jié)距 S=0.8D
帶式面形節(jié)距 S=D
葉片面形節(jié)距 S=1.2D
確定螺旋的直徑D
由資料《糧食輸送機(jī)械與運(yùn)用》,公式4-25
D≥[Q/(47bAψγ0 ?。K1)]1/2.5
Q取Q=80t/h
L喂料器長度L=10m
ψ裝滿系數(shù)取
A物料特性系數(shù)
查表4-3 ψ=0.20-0.35,A=40-50 取ψ=0.33 A=65
γ0輸送物料容重, 小麥一般為0.75t/m3,
?。修正系數(shù) 因該輸送機(jī)傾斜放置所以?。值取0.7
K1葉面影響系數(shù),查表4-4取K1=1(滿面式)
s螺距,b=s/D=0.8
代入數(shù)據(jù)
D≥[Q/(47bAψγ0 ?。K1)]1/2.5=0.504m=504mm
查表4-2取D=500mm
。K1)
代入數(shù)據(jù)
n=105.8r/min 取n=90 r/min。
用公式4-21驗(yàn)算,A=65
nman=A/D1/2=92 r/min n
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