開題報(bào)告一. 工作內(nèi)容本設(shè)計(jì)結(jié)合磁性材料的濕法生產(chǎn)工藝,給出臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的設(shè)計(jì)方案,并按照生產(chǎn)工藝的要求,計(jì)算出螺旋卸料沉降離心機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),主要力能參數(shù),主零部件的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算,以及壓力機(jī)的安裝維護(hù)和潤滑。并繪制相應(yīng)的圖紙二. 磁性材料磁性材料作為一種重要的功能材料,廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,在現(xiàn)今國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中扮演著一個(gè)重要的角色。隨著社會步伐的不斷涌進(jìn),中國磁性材料又面臨一次發(fā)展良機(jī)。磁性材料作為電子行業(yè)的基礎(chǔ)功能材料,永磁材料作為磁性材料的重要組成部分,在電子工業(yè),電子信息產(chǎn)業(yè)、轎車工業(yè)、摩托車行業(yè)發(fā)揮著重要的作用,同時(shí)它還廣泛用于醫(yī)療、礦山冶金、工業(yè)自動化控制、石油能源及民用工業(yè)。永磁材料有永磁以及一切鐵氧體瓷瓦、磁塊、磁環(huán)、磁粉等,廣泛用于各種微電機(jī)、揚(yáng)聲器、自動化裝置、醫(yī)療機(jī)械、磁選設(shè)備以及一切需要恒定磁源的地方,用永磁代替電磁結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、節(jié)約能源、維護(hù)方便。還有方形、圓形、圓柱、片狀、條形、扇形、瓦形、環(huán)形等多種形狀的永磁材料,可廣泛用于耳機(jī)、聽筒、微形發(fā)聲器件、磁性紐扣、磁性門吸、玩具、馬達(dá)、磁療保健、電腦設(shè)備、電子零件等不同領(lǐng)域。另外,采礦業(yè)、航天航空、高保真音響、電機(jī)等也是詞性材料涉獵的對象。由此可見,磁性材料對我們的生活各方面將越來越重要。臥式螺旋沉降離心機(jī)是用離心沉降原理分離懸浮液的機(jī)器。對固相顆粒在 0.005-3mm,固液比重差較大的懸浮液,均可進(jìn)行固液分離和顆粒分級。有并流、逆流和分級各類型。它主要用于完成固液相有密度差的懸浮液的固相脫水,液相澄清,粒度分級,濃縮等工藝過程。在重力場中,在裝有輕、重兩種液體以及固相顆粒的混合液的容器中,由于重力作用,靜置一段時(shí)間后,會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,比重最大的固體顆粒會下沉到容器最底部,最上面為輕相液體,在二者之間是重相液體。當(dāng)混合液體進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓并隨轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)起來后,這個(gè)分層過程由于離心力場的作用,會比在重力場作用下的過程大幾千倍的速度加快進(jìn)行(分離因數(shù)就是重力加速度的倍數(shù),一般不大于 3000G) 。特性:連續(xù)運(yùn)行,適應(yīng)性強(qiáng),自動卸料,效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小三.離心機(jī)的應(yīng)用及其發(fā)展離心分離是利用離心力對液一固、液一液一固、液一液等非均相混合物進(jìn)行分離的過程。實(shí)現(xiàn)離心分離操作的機(jī)械稱為離心機(jī)。離心機(jī)和其它分離機(jī)械相比,不僅能得到含濕量低的固相和高純度的液相,而且具有節(jié)省勞力、減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件,具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動遙控、操作安全可靠和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。因此,自 1836 年第一臺工業(yè)用三足式離心機(jī)在德國問世,迄今一百多年以來己獲得很大的發(fā)展。各種類型的離心機(jī)品種繁多,各有特色,并正在向提高技術(shù)參數(shù)、系列化、自動化方向發(fā)展,且組合轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)增多,專用機(jī)種越來越多?,F(xiàn)在,離心機(jī)己廣泛用于化工、石油化工、石油煉制、輕工、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、煤炭、選礦、船舶、軍工等各個(gè)領(lǐng)域。例如:濕法采煤中粉煤的回收,石油鉆井泥漿的回收,放射性元素的濃縮,三廢治理中的污泥脫水,各種石油化工產(chǎn)品的制造,各種抗菌素、淀粉及農(nóng)藥的制造,牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用動物油、米糠油等食品的制造,織品、纖維脫水及合成纖維的制造,各種潤滑油、燃料油的提純等都使用離心機(jī)。離心機(jī)己成為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門廣泛應(yīng)用的一種通用機(jī)械。離心機(jī)基本上屬于后處理設(shè)備,主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒分級等工藝過程,它是隨著各工業(yè)部門的發(fā)展而相應(yīng)發(fā)展起來的。例如:18 世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命后,隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展,1836 年出現(xiàn)了棉布脫水機(jī)。1877 年為適應(yīng)乳酪加工工業(yè)的需要,發(fā)明了用于分離牛奶的分離機(jī)。進(jìn)入 20 世紀(jì)之后,隨著石油綜合利用的發(fā)展,要求把水、固體雜質(zhì)、焦油狀物料等除去,以便使重油當(dāng)作燃料油使用,50 年代研制成功了自動排渣的碟式活塞排渣分離機(jī),到 60 年代發(fā)展成完善的系列產(chǎn)品。隨著近代環(huán)境保護(hù)、三廢治理發(fā)展的需要,對于工業(yè)廢水和污泥脫水處理的要求都很高,因此促使臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)、碟式分離機(jī)和三足式下部卸料沉降離心機(jī)有了進(jìn)一步的發(fā)展,特別是臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的發(fā)展尤為迅速。離心機(jī)的結(jié)構(gòu)、品種機(jī)器應(yīng)用等方面發(fā)展迅速,但理論研究落后于實(shí)踐是個(gè)長期存在的問題。目前在理論研究方面所獲得的知識,主要還是用來說明試驗(yàn)的結(jié)果,而在預(yù)測機(jī)器的性能、選型以及設(shè)計(jì)計(jì)算,往往仍要憑借經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)。但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,固一液分離技術(shù)越來越受到重視,離心分離理論研究遲緩落后的局面也在積極扭轉(zhuǎn)。二、離心機(jī)的分類離心分離根據(jù)操作原理可區(qū)分為兩類不同的過程一離心過濾和離心沉降。而與其相應(yīng)的機(jī)種可區(qū)分為過濾式離心機(jī)和沉降式離心機(jī)。三、螺旋卸料沉降式離心機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀螺旋卸料沉降式離心機(jī)是高速運(yùn)轉(zhuǎn),連續(xù)進(jìn)料、分離分級、螺旋推進(jìn)器卸料的離心機(jī),螺旋卸料沉降式離心機(jī)分立式螺旋卸料沉降式離心機(jī)和臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī),現(xiàn)該離心機(jī)己廣泛用于石油、化工、冶金、煤炭、醫(yī)藥、輕工、食品等工業(yè)部門和污水處理工程。利用離心沉降法來分離懸浮液,能連續(xù)操作、處理量大、無濾布和濾網(wǎng)、單位產(chǎn)量的耗電量較少、適應(yīng)性強(qiáng)、維修方便、能長期運(yùn)轉(zhuǎn)。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,螺旋卸料沉降式離心機(jī)有著廣闊的市場。例如:城市的建設(shè)得到了迅速發(fā)展,城市的規(guī)模擴(kuò)大,人口增加,水環(huán)境污染成了一大難題。據(jù)專家統(tǒng)計(jì),我國城市污水排放量年增加為 3 億立方米左右,加快城市污水廠的建設(shè)步伐勢在必行。城市污水處理廠的污泥脫水設(shè)備應(yīng)用比較廣泛的是帶式壓濾機(jī)和螺旋卸料沉降式離心機(jī)。但是,由于螺旋卸料沉降式離心機(jī)的技術(shù)明顯優(yōu)于帶式壓濾機(jī),螺旋卸料沉降式離心機(jī)將逐步取代帶式壓濾機(jī)。1954 年國際上出現(xiàn)了真正具有現(xiàn)代實(shí)用價(jià)值的第一臺螺旋卸料沉降式離心機(jī)。根據(jù)不同的分離物料,設(shè)計(jì)者根據(jù)物料特點(diǎn)進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)?,F(xiàn)就不同的應(yīng)用領(lǐng)域,己有相應(yīng)的螺旋卸料沉降式離心機(jī)出現(xiàn),在國際上,該技術(shù)己相當(dāng)成熟。處理氣一液一固三相混合物的螺旋卸料沉降式離心機(jī)、處理固相密度比液相密度比小的螺旋卸料沉降式離心機(jī)、粒子分級用螺旋卸料沉降式離心機(jī)、逆流洗滌螺旋卸料沉降式離心機(jī)、并流式螺旋卸料沉降式離心機(jī)、污泥脫水用螺旋卸料沉降式離心機(jī)。在國際上的發(fā)達(dá)國家,污泥用的螺旋卸料沉降式離心機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。近幾年還在其結(jié)構(gòu)上根據(jù)應(yīng)用的實(shí)踐進(jìn)行了許多改進(jìn),出現(xiàn)了一些新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的專利。例如最近推出了一種叫, “nxono”的螺旋卸料沉降式離心機(jī),它的適應(yīng)性非常強(qiáng),能處理多種不同尺寸和形狀大小的材料,操作方便,用計(jì)算機(jī)控制。瑞典阿爾法公司新開發(fā)的 NX 型螺旋卸料沉降式離心機(jī),其結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)不同尺寸、形狀的顆粒而調(diào)整其型號,還可以根據(jù)新的材料要求,設(shè)計(jì)新的螺旋卸料沉降式離心機(jī)。它的動平衡和靜平衡處理非常好,能在負(fù)載下高速運(yùn)轉(zhuǎn),其輸入和輸出口的設(shè)計(jì)有效地防止物料阻塞。該螺旋卸料沉降式離心機(jī)與固體物料有摩擦的部位涂以合金有效防止了磨損,旋轉(zhuǎn)部位用不銹鋼材料,使整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程處在一個(gè)封閉的系統(tǒng)里,其自動裝置充分保障了工作安全。該臥螺離心機(jī)能有效分離纖維、粒子等,其處理顆粒的尺寸范圍可從 1 微米到 5 毫米,而且處理量大,能達(dá)到每小時(shí) 50000 加侖流量。瑞典阿爾法在螺旋卸料沉降式離心機(jī)的理論研究和制造設(shè)計(jì)己經(jīng)處于世界先進(jìn)水平,從螺旋卸料沉降式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用材料、防腐措施、應(yīng)用范圍、自動控制和密封裝置研究的都很透徹。因此,它的機(jī)械設(shè)備廣泛應(yīng)用于世界各地的各個(gè)領(lǐng)域。國外較著名的離心機(jī)生產(chǎn)商有德國 FIOTTWE 公司、美國SHAPLESS 公司、法國 GUINARD 公司、瑞典 ALAF 公司等。我國在螺旋卸料沉降式離心機(jī)的理論研究方面也取得了相當(dāng)不錯的進(jìn)展。80 年代,我國開始重視螺旋卸料沉降式離心機(jī)的發(fā)展,一些科研工作者開始研究國外螺旋卸料沉降式離心機(jī)的發(fā)展動態(tài),機(jī)械工業(yè)部通用機(jī)械研究所翻譯了大量英文和俄文資料,為我國臥式螺旋沉降離心機(jī)的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。我國在九十年代己能自己研制生產(chǎn)螺旋卸料沉降式離心機(jī),國家在 1979 年便在工廠進(jìn)行螺旋卸料沉降式離心機(jī)的生產(chǎn),成功的生產(chǎn)出WL200,WL1000,LWB500,LWG500 等型號的產(chǎn)品。重慶江北機(jī)械廠是國家最早投入螺旋卸料沉降式離心機(jī)生產(chǎn)廠家之一,為我國第一批螺旋卸料沉降式離心機(jī)生產(chǎn)作出了較大貢獻(xiàn),為我國離心機(jī)理論提供了不少數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)在該廠引進(jìn)法國堅(jiān)納公司技術(shù),并嚴(yán)格按法國堅(jiān)納公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)具有國際水準(zhǔn)的新產(chǎn)品 D(LW)系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品性能卓越具有完善的工作特點(diǎn)和傳動裝置,它的差速器可實(shí)現(xiàn)無級變速,它是與計(jì)算機(jī)完美結(jié)合的典型,在計(jì)算機(jī)的屏幕上,我們可看到其主要參數(shù),其自動裝置和密封系統(tǒng)也比較先進(jìn)。金華鐵路機(jī)械廠通過二十多年的研制生產(chǎn),也擁有比較雄厚的技術(shù)力量,該廠設(shè)計(jì)制造的螺旋卸料沉降式離心機(jī)是在引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)分離機(jī)械的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國石油、地質(zhì)勘探的需要而研制開發(fā)的系列產(chǎn)品,近來己推出最新機(jī)型有 LW355x1460,LW400x860 ,LW500x1250,LWG500 —1250。它們的主要特點(diǎn)是能去除泥漿中的有害粗顆粒,調(diào)整泥漿比重,降低粘度,其中 LW500xl250,LW500xl250 的最大處理量能達(dá)到 50 立方米。1958 年成立的上海離心機(jī)研究所,近些年來通過與國際著名離心機(jī)制造公司的密切合作,己生產(chǎn)出大長徑比的螺旋卸料沉降式離心機(jī)系列產(chǎn)品,使轉(zhuǎn)鼓的沉降區(qū)域物料分離時(shí)間延長,從而顯著提高固液分離效果,并在此基礎(chǔ)上成功的研制了國內(nèi)第一套污泥脫水成套設(shè)備和首輛污泥脫水成套設(shè)備工程車;一些高等院校也在這些方面做了不少工作。四.方案計(jì)劃第 1,2 周 知識準(zhǔn)備,文獻(xiàn)檢索, 英文翻譯第 3 周 實(shí)習(xí),撰寫總論第 4 周 撰寫開題報(bào)告,總體方案思路設(shè)計(jì)第 5 周 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算第 6 周 力能參數(shù)計(jì)算第 7,8 周 主要零部件受力分析與強(qiáng)度計(jì)算第 9-14 周 CAD 及手工繪制圖紙第 15 周 整理撰寫說明書第 16 周 修改,打印第 17 周 準(zhǔn)備答辯五.文獻(xiàn)綜述1 黃剛. 全球磁性材料開發(fā)生產(chǎn)的現(xiàn)狀與發(fā)展. 電子質(zhì)量, 1995, 第 3 期, 5~102 曾桓興. 磁性材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與展望. 現(xiàn)代化工, 1994, 第 1 期, 9~123 常映輝. 臥式螺旋沉降離心機(jī)理論計(jì)算與分析. 西安建筑科技大學(xué)碩士論文.2006 年4 顧威. 臥式螺旋沉降離心機(jī)的螺旋強(qiáng)度和振動分析. 北京化工大學(xué)碩士論文. 2002 年5 馬澤民,張劍鳴. 國外壓榨式臥螺沉降離心機(jī)的發(fā)展概. 過濾與分離,1995,第 3 期, 30~356 孫啟才,金鼎五. 離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1987 年 3 月7 全國化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站機(jī)泵技術(shù)委員會. 工業(yè)離心機(jī)選用手冊. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1999 年 3 月8 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四版. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002 年 1 月9 蔡濤. 螺旋卸料沉降式離心機(jī)沉渣受力分析及推料功率的計(jì)算公式. 化工與通用機(jī)械. 1980,第 6 期,31~3610 機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊編委會. 機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)計(jì)手冊. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1997 年 5 月11 吳宗澤,羅圣國. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊 . 北京: 高等教育出版社, 2004年 4 月12 濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)第七版. 北京: 高等教育出版社, 2004 年 5 月13 東北大學(xué)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》編寫組. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊第三版. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1994 年 4 月14 鄭州工學(xué)院機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室. 擺線針輪行星傳動. 北京: 科學(xué)出版社, 1979 年 3 月14 葉能安,余汝生. 動平衡原理與動平衡機(jī). 武漢: 華中工學(xué)院出版社, 1985年 12 月16 東北大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械制圖教研室. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊第一版. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1976 年 7 月17 常映輝,張小龍,張利芹. 鉆井液臥螺離心機(jī)軸承選擇與計(jì)算. 機(jī)械研究與應(yīng)用, 2006, 第 3 期18 湯惠華,楊德武,汪洋等. 螺旋卸料過濾離心機(jī)的理論研究. 過濾與分離,2004,第 4 期,12~1419 顏春敏.臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)沉渣的輸送. 耳過濾與分離,1999,第1 期,20~2420 劉金榮,王天林. 螺旋卸料沉降式離心機(jī)振動性能的試驗(yàn)研究. 石油機(jī)械,1999,第 2 期,26~2921 李福明. 螺旋卸料沉降式離心機(jī)的螺旋展開計(jì)算研究. 過濾與分離,1995,第 2 期,7~1122 聞邦椿,顧家柳,夏松波. 高等轉(zhuǎn)子動力學(xué)—理論、技術(shù)與應(yīng)用. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999 年23 楊伴池等. 計(jì)算方法. 西安::陜西科學(xué)技術(shù)出版社, 1996 年24 曹巖,趙汝嘉. SolidWokks 2006 工程應(yīng)用教程. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2006 年 3 月25 立雅科技. SolidWokks 2007 自學(xué)手冊. 北京: 人民郵電出版社, 2007年 7 月