（兩種原料）二元粉料配料稱(chēng)量機(jī)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),原料,二元,配料,稱(chēng)量,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單 摘 要 在某中小型化學(xué)工廠生產(chǎn)的工藝流程中，有一道重要工序是“配料稱(chēng)重”。需要對(duì)輸送給混料機(jī)的兩種粉狀原料——滑石粉和輕鈣粉按一定的比例稱(chēng)量，要求配料比例準(zhǔn)確，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。由于混料機(jī)是連續(xù)不停運(yùn)轉(zhuǎn)，因而要求連續(xù)供料，所以配料稱(chēng)量也必須連續(xù)不斷地進(jìn)行。 過(guò)去都是使用人工稱(chēng)量，用大桶供料，既占用人力，稱(chēng)量也不太準(zhǔn)確。為了解決這個(gè)難題。設(shè)計(jì)了這臺(tái)二元（兩種原料）粉料配料稱(chēng)量機(jī)。滿足了工廠的 生產(chǎn)要求，也提高了自動(dòng)化水平。 Abstract In a small and medium sized chemical plant production process, an important process is "weighing the ingredients". It is necessary to weigh talc powder and light calcium powder, two powdery materials sent to the mixing machine, in a certain proportion and require accurate proportion of ingredients to ensure the quality of products. Because the mixer runs continuously, continuous feeding is required, so the Batching weight must be continuously carried out. In the past, manual weighing and barrel feeding were used, which not only occupied manpower, but also was not accurate. To solve this problem. The weighing machine for binary powder (two kinds of raw materials) was designed. Satisfied with The Factory Production requirements have also improved the level of automation. II 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 引言 1 1.1 微機(jī)控制二元粉料配料稱(chēng)重機(jī)發(fā)展的趨勢(shì) 1 1.2 基本內(nèi)容及需要解決的問(wèn)題 1 1.3 課題情況綜述 1 1.4 設(shè)計(jì)工作的主要工作及任務(wù) 1 第二章 機(jī)器的總體設(shè)計(jì) 3 2.1 機(jī)器設(shè)計(jì)的計(jì)算條件 3 2.2 機(jī)器的總體設(shè)計(jì) 3 2.2.1 機(jī)器工作原理的設(shè)計(jì) 3 2.2.2 機(jī)器的組成 4 第三章 機(jī)器部件設(shè)計(jì) 5 3.1 料倉(cāng)部件設(shè)計(jì) 5 3.1.1 料倉(cāng)外形尺寸的確定 5 3.1.2 料倉(cāng)部件的要求 6 3.2 進(jìn)料閘閥部件設(shè)計(jì) 6 3.3 震動(dòng)給料器部件設(shè)計(jì) 7 3.3.1震動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 3.3.2曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的分析計(jì)算 8 3.3.3 震動(dòng)給料器對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 14 3.3.4 震動(dòng)給料器運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力計(jì)算及減速器選型 18 3.3.5震動(dòng)給料器的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 20 3.4 隔振圈部件設(shè)計(jì) 21 3.5 料斗部件設(shè)計(jì) 21 3.5.1確定料斗的合理容積及外形尺寸 21 3.5.2 料斗部件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 23 3.6 輸送管部件設(shè)計(jì) 23 3.7 機(jī)架部件設(shè)計(jì) 23 總結(jié) 24 致謝 25 參考文獻(xiàn) 26 第一章 引言 1.1 微機(jī)控制二元粉料配料稱(chēng)重機(jī)發(fā)展的趨勢(shì) 在某中小型化學(xué)工廠生產(chǎn)的工藝流程中，有一道重要工序是“配料稱(chēng)重”。需要對(duì)輸送給混料機(jī)的兩種粉狀原料——滑石粉和輕鈣粉按一定的比例稱(chēng)量，要求配料比例準(zhǔn)確，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。由于混料機(jī)是連續(xù)不停運(yùn)轉(zhuǎn)，因而要求連續(xù)供料，所以配料稱(chēng)量也必須連續(xù)不斷地進(jìn)行。 過(guò)去都是使用人工稱(chēng)量，用大桶供料，既占用人力，稱(chēng)量也不太準(zhǔn)確。為了解決這個(gè)難題。設(shè)計(jì)了這臺(tái)二元（兩種原料）粉料配料稱(chēng)量機(jī)。滿足了工廠的生產(chǎn)要求，也提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平。 1.2 基本內(nèi)容及需要解決的問(wèn)題 機(jī)器選用的何種結(jié)構(gòu)形式、如何將粉料輸出，弄清機(jī)器的工作原理并確定最佳的工作方案，進(jìn)行必要的力學(xué)計(jì)算。 1.3 課題情況綜述 在一般的配料機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式中，大體可分為立式和臥式兩種。立式機(jī)為塔式結(jié)構(gòu)，原料從最高層處輸入，利用粉料自身的重量，在一層層向下流動(dòng)時(shí)完成篩選、稱(chēng)量、混合、輸出等工序。臥式機(jī)則是在原料的水平運(yùn)動(dòng)之中完成上述各工序。 這臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)，選擇的是立式結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵摴S的生產(chǎn)車(chē)間是一棟二層小樓房，配料稱(chēng)量機(jī)的原料倉(cāng)設(shè)在機(jī)器的頂部，可以設(shè)計(jì)得比二樓的樓板稍高，從二樓給機(jī)器加料非常方便。而且可以使用原料有自重的特點(diǎn)，使其依靠自身的重量向下流動(dòng)，不需要設(shè)置輸送帶等機(jī)構(gòu)，所以占用的空間相對(duì)較小，制造費(fèi)用較低。 1.4 設(shè)計(jì)工作的主要工作及任務(wù) 通過(guò)對(duì)課題任務(wù)書(shū)的仔細(xì)閱讀，并進(jìn)行分析，可以確定本文的主要任務(wù)如下： 1)根據(jù)課題要求，對(duì)微機(jī)控制二元粉料配料稱(chēng)重機(jī)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，確定其傳動(dòng)方案，進(jìn)行幾何計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定各零件的幾何參數(shù)和幾何尺寸，并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核等； 2)完成各個(gè)零件的總體裝配； 3)繪制主要零件圖和一張總體裝配圖，總圖紙量達(dá)3A0； 根據(jù)設(shè)計(jì)思路，本次設(shè)計(jì)需要完成的工作為： ①總體方案的設(shè)計(jì)②料倉(cāng)部件的設(shè)計(jì)③進(jìn)料閥閘部件的設(shè)計(jì)④震動(dòng)給料器部件的設(shè)計(jì)⑤隔振圈部件的設(shè)計(jì)⑥料斗部件的設(shè)計(jì)⑦輸送管部件的設(shè)計(jì)⑧機(jī)架部件的設(shè)計(jì)。 38 第二章 機(jī)器的總體設(shè)計(jì) 2.1 機(jī)器設(shè)計(jì)的計(jì)算條件 1）額定輸送量：3t/h。 2）輸送量可調(diào)，調(diào)整范圍：2~4t/h。 3）兩種原料的配料比例： 滑石粉/輕鈣粉=3/2（重量比） 4）要求輸送量準(zhǔn)確，比配準(zhǔn)確（公差值見(jiàn)下項(xiàng)）。 5）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)由微機(jī)控制，控制內(nèi)容與功能如下: ①控制每一料斗的裝料量，公差±2％。 ②控制每一分鐘的輸送量，公差±3％。 ③控制每個(gè)小時(shí)的輸送量，公差±4%。 ④控制兩種原料的配料比，每一料斗公差±2%。 6） 稱(chēng)量機(jī)有良好的密封，粉料在密封的條件下稱(chēng)量與輸送，以防止發(fā)生粉塵污染。 2.2 機(jī)器的總體設(shè)計(jì) 2.2.1 機(jī)器工作原理的設(shè)計(jì) 按照技術(shù)條件的規(guī)定需要，機(jī)器將處理的是兩種原料，而且兩種原料的配比要求規(guī)定十分嚴(yán)格，因此機(jī)器必須設(shè)置兩套獨(dú)立的系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)必須同步進(jìn)行稱(chēng)量工作，兩種粉料配比應(yīng)該符合要求，然后一同輸出。 稱(chēng)量是在料斗中進(jìn)行，有稱(chēng)重傳感器分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)料斗中的粉料的凈重量當(dāng)每種粉料的重量達(dá)到設(shè)定的重量時(shí)，立即關(guān)閉其進(jìn)料口。當(dāng)兩種粉料的重量都達(dá)到設(shè)定的重量值后并且進(jìn)料閥都已關(guān)閉時(shí)，同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)料斗的出料口，兩種粉料同時(shí)進(jìn)入輸送管之中，經(jīng)過(guò)初步的混合，然后輸送到進(jìn)行下一步工序的機(jī)器中——混料輸送機(jī)。混料輸送機(jī)安裝在出料口的正下方。 進(jìn)料口和出料口的開(kāi)啟和關(guān)閉，是有閥閘控制。進(jìn)料口的閥閘進(jìn)口大小可以調(diào)動(dòng)，因此可以調(diào)整機(jī)器對(duì)粉料的輸送量。進(jìn)料口的閥閘的開(kāi)啟和關(guān)閉分兩步完成：當(dāng)料斗中的重量達(dá)不到設(shè)定重量的80%時(shí)，進(jìn)料口完全開(kāi)啟；當(dāng)重量值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，進(jìn)料口關(guān)閉80%，減小進(jìn)料的速度，從而可以精確的控制粉料的重量；當(dāng)重量達(dá)到100%時(shí)，進(jìn)料口這時(shí)完全關(guān)閉。 2.2.2 機(jī)器的組成 （1） 料倉(cāng)部件 料倉(cāng)是機(jī)器儲(chǔ)存原料的部件，分為兩個(gè)獨(dú)立的部分，分別儲(chǔ)存 兩種原料。料倉(cāng)使用薄鋼板焊接而成。 （2） 進(jìn)料閥閘部件 這個(gè)部件是由兩個(gè)閥閘組成，分別安裝在兩個(gè)料倉(cāng)的下 方，因而閘閥的閘板實(shí)質(zhì)上是成為了料倉(cāng)的底板，而且是可以任意開(kāi)關(guān)的活動(dòng)底板。 （3） 震動(dòng)給料器部件 此部件也是由薄鋼板焊接的殼體，分成兩個(gè)部分，分別 安裝在兩個(gè)進(jìn)料閥閘的下面，由鉸鏈經(jīng)擺臂定位。由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器，再由曲柄連桿驅(qū)動(dòng)，使其繞鉸鏈左右擺動(dòng)。當(dāng)進(jìn)料閥閘打開(kāi)時(shí)，可以使料倉(cāng)中的原料順利的從中流下。 （4） 隔振圈部件 此部件安裝在震動(dòng)給料器和料斗之間，其作用就是防止震動(dòng) 給料器的震動(dòng)傳遞給料斗，使其稱(chēng)量不準(zhǔn)確。 隔振圈也是薄鋼板焊接而成，安裝在機(jī)架上，用橡膠套與料斗連接，因而可以防止震動(dòng)給料器的震動(dòng)傳遞給料斗。 （5） 料斗部件 此部件的作用是稱(chēng)量粉料的重量，是由薄鋼板焊接成，分為兩 件，其下部裝有稱(chēng)重傳感器，可測(cè)量料斗中的粉料的重量。料斗底部裝有排料閥閘，閥閘打開(kāi)時(shí)，經(jīng)過(guò)稱(chēng)量的粉料可向下運(yùn)輸。 （6） 輸送管部件 安裝在料斗的下方，其兩個(gè)接口分別與兩個(gè)排料口相連接。 兩種粉料的配比和重量都符合要求時(shí)，同時(shí)排進(jìn)輸送管，在管中匯合，在流動(dòng)中相互混合，起到初步混合作用。 （7）機(jī)架部件 此部件是機(jī)器的骨架，機(jī)器的其他部件都安裝到上面。 第三章 機(jī)器部件設(shè)計(jì) 3.1 料倉(cāng)部件設(shè)計(jì) 3.1.1 料倉(cāng)外形尺寸的確定 （1） 料倉(cāng)總?cè)莘e的確定 根據(jù)技術(shù)條件的規(guī)定，額定輸送量為3t/h。設(shè)料倉(cāng)的容積為此參數(shù)的1/6，則料倉(cāng)的容積為3000kg/6=500kg。這是機(jī)器10min的輸送量。即料倉(cāng)每10min需要加料一次。這樣的加料頻率安排工人加料是適宜的。 根據(jù)技術(shù)條件，兩種原料的重量比為 滑石粉/輕鈣粉=3/2 兩種原料分別裝在兩個(gè)料倉(cāng)中，則各料倉(cāng)的容積為： 滑石粉的料倉(cāng)容積： W1=500kg×3/5=300kg 輕鈣粉的料倉(cāng)容積： W2=500kg×2/5=200kg 因此計(jì)算出兩料倉(cāng)的容積（m3），按下式計(jì)算： V=W/ρ 在此式中 W------粉料的額定容量（t） ρ------粉料的密度：滑石粉密度ρ1=0.982t/m3 輕鈣粉的密度ρ2=0.332t/m3。 代入上式有 滑石粉料倉(cāng)的額定容積： V1=0.3/0.982m3=0.205m3 輕鈣粉料倉(cāng)的額定容積： V2=0.2/0.332m3=0.602m3 料倉(cāng)的容積必須有一定的余量，設(shè)余量為20％，則滑石粉料倉(cāng)的容積為0.305m3×1.2=0.37m3，輕鈣粉料倉(cāng)的容積為0.602m3×1.2=0.72m3。 （2）確定料倉(cāng)的外形尺寸，其分為上下兩個(gè)部分：上部為矩形棱柱體， 這是料倉(cāng)的主體；下部為平截棱錐體。其底部縮小的截面面積，便于與其他部 件相連接。為了防止粉料在棱錐體滯留，錐體的傾角應(yīng)大于粉料的安息角。通過(guò) 查找，粉末狀的物料的最大安息角為45°，故確定棱錐體的傾角應(yīng)大于50°。 為了減小機(jī)器的占地面積，在確定了料倉(cāng)的外形尺寸是，盡量加大了舉行棱柱的高度尺寸。在進(jìn)行機(jī)器的總設(shè)計(jì)時(shí)，已知工人的加料工作在二樓進(jìn)行，因此加大高度尺寸符合要求。 最后確定料倉(cāng)的外形尺寸為 長(zhǎng)×寬×高=1350mm×1000mm×1000mm 3.1.2 料倉(cāng)部件的要求 料倉(cāng)分為左右兩個(gè)部分，分別儲(chǔ)存兩種原料，材料為2mm厚的鋼板。其上邊緣折彎處用螺栓與機(jī)架連接，使料倉(cāng)固定。 在料倉(cāng)1和料倉(cāng)2的邊緣使用點(diǎn)電焊連接，防止工作是粉料從其邊緣縫隙外漏，造成粉塵污染。 在兩個(gè)料倉(cāng)的下接口處，設(shè)有密封罩。通過(guò)密封罩，料倉(cāng)部件與安裝在其下方的進(jìn)料閥閘連接，并且使用卡箍、螺釘固定，防止粉塵外漏造成污染。 料倉(cāng)無(wú)底板，以進(jìn)料閥閘的閥板為底板。 3.2 進(jìn)料閘閥部件設(shè)計(jì) 進(jìn)料閘閥的功能有： 1）作為料倉(cāng)的底板。閥閘打開(kāi)時(shí)可以放料，閥閘關(guān)閉時(shí)可以儲(chǔ)料。 2）控制安裝在其下方的料斗的進(jìn)料重量和進(jìn)料速度。進(jìn)料閥閘的開(kāi)放度大小可以調(diào)節(jié)，開(kāi)度大則進(jìn)料快，開(kāi)度小則進(jìn)料慢。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 1）進(jìn)料閘閥，主要由閥座4和11及閘板17和18構(gòu)成。閘板在氣缸15的推動(dòng)下，可在閥座的軌道上前后移動(dòng)。 2）在閘板17和18的后半部分分別開(kāi)著三個(gè)或兩個(gè)長(zhǎng)方孔。當(dāng)閘板移動(dòng)到前部位置時(shí)，長(zhǎng)方孔處于閘閥通道的上方，于是閘閥處于開(kāi)啟的狀態(tài)，由料倉(cāng)流出的粉料通過(guò)長(zhǎng)方孔向下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)振動(dòng)給料器、隔震圈等部件而落入料斗中。當(dāng)閘板移動(dòng)到后部位置時(shí)，閘板的無(wú)孔處將閥座的通道封閉，于是閘閥處于封閉狀態(tài)，料倉(cāng)中的粉料不能流出，料斗停止進(jìn)料。 3）調(diào)整氣缸的行程，可以使閘閥在開(kāi)啟時(shí)使閘板停在不同的位置，從而改變長(zhǎng)方孔的開(kāi)度，因而改變粉料的流量，調(diào)節(jié)料斗進(jìn)料的流速。 4）閥座的導(dǎo)軌面及壓板3和8的摩擦面利用油繩的毛細(xì)管的作用，實(shí)現(xiàn)無(wú)壓連續(xù)潤(rùn)滑，因而可以防止油液過(guò)多污染粉料。 5）閘板17、和閥座4、11及壓板3、8的前后兩端結(jié)合面，采用橡膠條或氈條密封，防止粉料外漏。 6）閘閥的閥閘由底托16固定在機(jī)架部件31上，采用螺栓聯(lián)接。 7）氣缸15由氣缸支架9安裝在機(jī)架部件上，亦釆用螺栓聯(lián)接。 8）氣缸15在安裝時(shí)采用調(diào)整墊13和14控制其安裝精度．以保證閘板運(yùn)動(dòng)的迅捷。 9）閘板17與閥座4的配合及閘板18與閥座11的配合均為較嚴(yán)密的間隙配合。除必須保證加工的尺寸公差和形位公差外，安裝時(shí)也必須保證良好的裝配精度，否則氣缸將很難推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。 10）進(jìn)料閘閥與其上下部件使用柔性的密封罩連接。 3.3 震動(dòng)給料器部件設(shè)計(jì) 3.3.1震動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 震動(dòng)給料器部件的作用是通過(guò)震動(dòng)使粉料順利流暢的從料倉(cāng)流動(dòng)到料斗之中去，因此此部件的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是震動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這里采用的是電動(dòng)機(jī)---減速器---曲柄連桿機(jī)構(gòu)。 圖3-1 振動(dòng)給料器傳動(dòng)原理圖 在設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要計(jì)算電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所要消耗的功率。震動(dòng)給料器的運(yùn)轉(zhuǎn)，是在曲柄連桿的驅(qū)動(dòng)之下，使震動(dòng)給料器繞中心反復(fù)左右擺動(dòng)。當(dāng)曲柄AB繞其回轉(zhuǎn)中心A回轉(zhuǎn)一周時(shí)，在連桿BC的牽引下，震動(dòng)給料器繞擺動(dòng)中心D擺動(dòng)一個(gè)往復(fù)，擺動(dòng)角大約為±3°。 雖然擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)與剛體的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不同，是一種斷斷續(xù)續(xù)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)時(shí)各質(zhì)點(diǎn)與擺動(dòng)中心的距離保持不變，所以仍然屬于剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律依舊適用，在擺動(dòng)過(guò)程中，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)雖然受重力的影響，使負(fù)載力矩產(chǎn)生波動(dòng)，但是由于擺動(dòng)的角度很小，而擺動(dòng)的半徑較大，所以影響可以忽略不計(jì)。 3.3.2曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的分析計(jì)算 根據(jù)上面的描述，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律可以適用于震動(dòng)給料器的擺動(dòng)負(fù)載力矩的計(jì)算，但是要完成計(jì)算，還需要了解擺動(dòng)的特性。故首先應(yīng)該對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，并運(yùn)用相對(duì)圖解法求出震動(dòng)給料器的質(zhì)心E點(diǎn)，在擺動(dòng)過(guò)程中的每一個(gè)瞬間的速度和加速度。過(guò)程為： （1）確定各機(jī)構(gòu)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及尺寸 ① 曲柄的轉(zhuǎn)速：n=80r/min。 ② 曲柄的長(zhǎng)度：LAB=10mm。 ③ 連桿的長(zhǎng)度：LBC=100.5mm。 ④ 連桿的鉸接點(diǎn)C至振動(dòng)給料器質(zhì)心E的距離：LCE=180mm。 ⑤ E點(diǎn)至擺動(dòng)中心D點(diǎn)的距離：LDE=200mm。 （2）連桿與振動(dòng)給料器的鉸接點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)分析與計(jì)算，當(dāng)曲柄AB的端點(diǎn)B，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下繞A點(diǎn)逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，連桿BC上的C點(diǎn)在B的帶動(dòng)下也要一起運(yùn)動(dòng)，而且與B的距離保持不變，故C點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是以B點(diǎn)為中心的相對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)。由理論力學(xué)可知，當(dāng)一剛體做平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)可視為剛體上的任意一點(diǎn)做牽引移動(dòng)和該剛體繞這一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)組成。因此，在構(gòu)件2上的任意一點(diǎn)C的速度VC，等于B點(diǎn)速度VB與C點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的相對(duì)速度VCB，的矢量和，故有下式： VC=VB+VCB 在式中 VC-----C點(diǎn)的絕對(duì)速度，方向垂直于CD，數(shù)值不確定； VB-----B點(diǎn)的絕對(duì)速度，方向垂直于AB，VB=ω1lAB ，其中：ω1（曲 柄AB的角速度）=（n×2π）/60=（80×2π）/60 rad/s=8.377rad/s； VCB----C點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)的速度，方向垂直于BC，數(shù)值不確定。 由上式的已知量（數(shù)值和方向）可以作C點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)時(shí)每一個(gè)位置的速度圖解， 從而求出速度的大小。 （3）C點(diǎn)的加速度分析及瞬時(shí)加速度的計(jì)算 由理論力學(xué)可知，當(dāng)構(gòu)件2作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)件上任一點(diǎn)C的加速度aC，應(yīng)等于構(gòu)件上任意一點(diǎn)B的加速度aB(即C點(diǎn)的牽引加速度)于C點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的相對(duì)加速度aCB（C點(diǎn)繞B點(diǎn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的線加速度）的矢量和。故有下式： aC=aB + aCB 式中 aC------C點(diǎn)的絕對(duì)線加速度，可以分解為法向量a1和切向分量a2； aB------B點(diǎn)的加速度，B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故沒(méi)有切向加速度，只有向心加速度，方向由B指向A，aB=ω?2lAB=8.377 2×0.01m/s 2=0.7017m/s 2； aCB-----C點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的相對(duì)加速度，可分解為切向分量a3和法相分量a4。 則上式可分解為下式： a1+a2=a3+a4+aB 式中 a1-----C點(diǎn)的法向加速度，方向由C指向D，a1=ω?lCD，其中ω?（構(gòu)件3的角速度）=VC/lCD，式中VC由速度圖解可求，lCD= mm=269.1mm=0.2691m； a2-----C點(diǎn)的切向加速度，方向垂直于CD，數(shù)值不確定； aCB----C點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的相對(duì)加速度的切向分量，方向垂直于CB，數(shù)值不確定。 （5）用相對(duì)圖解運(yùn)動(dòng)法求出C在曲柄回轉(zhuǎn)一周時(shí)各位置的速度、加速度及角加速度。 首先確定制圖比例尺： 速度比例尺：μV=2×10﹣3（m/s）/mm。 加速度比例尺：μa=1×10﹣2(m/s2)/mm。 ① B點(diǎn)在B1出，Φ=0°，C點(diǎn)在C1處： 速度圖解如圖。制圖過(guò)程如下： 去任意一點(diǎn)p為極點(diǎn)，作直線pb代表vB，方向平行于vB，其長(zhǎng)度為 pb=vB/μV=0.08377/（2×10﹣3）mm=41.88mm 再由b點(diǎn)作vB的方向線，再由p點(diǎn)作vC的方向線，兩條方向線相交于C點(diǎn)，矢量bc代表vCB，矢量pc代表VC。測(cè)量pc與bc的長(zhǎng)度，bc=39.5mm，pc=5mm，由此得到 VCB=39.5×2×10﹣3m/s=0.079m/s VC=5×2×10﹣3m/s=0.01m/s 加速度圖解： 圖3-2 B點(diǎn)在1處 任取一點(diǎn)π為極點(diǎn)，作直線πb′與AB1平行，由B1指向A，代表aB。其長(zhǎng)度為 πb′=aB/μa=0.7017/10﹣2mm=70.17mm 過(guò)b′點(diǎn)作b′n1與C1B1平行，代表anCB。其長(zhǎng)度為 b′n1=anCB/μa=ω22lCB/μn 式中 ω2=VCB/lBC=0.079/0.1rad/s=0.79rad/s 則 b′n1=（0.792×0.1）/10﹣2mm=6.24mm 再由n1點(diǎn)作直線n1C′，與C1B1垂直，代表a′CB的方向線。由π點(diǎn)作矢量πn2，與C1D平行由C1指向D，代表anc。 anc=ω23lCD 式中 ω?=VC/LCD=0.01/0.2691rad/s 則 anc=0.03722×0.2691m/s2=3.716×10﹣4m/s2 故 πn=（3.716×10﹣4）/10﹣2mm=0.037mm 由上述數(shù)據(jù)知，可近似認(rèn)為n2點(diǎn)與π重合。再由π點(diǎn)作n2C′直線與C1D垂直，代表了a′C n2C′與n1C′相交于C′。由于π點(diǎn)重合于C′點(diǎn)，則n2C′也代表aC。測(cè)量n2C′的長(zhǎng)度，n2C′=92mm。則 aC=μan2C′=1×10﹣2×92m/s2=0.92m/s2 C1點(diǎn)的角加速度（β）的計(jì)算：β=a′C/lCD=0.92/0.2691rad/s2=3.42rad/s2 ②B點(diǎn)在B2處，φ=30°，C點(diǎn)在C2處： 速度圖解與加速度圖解如圖 圖3-3 B點(diǎn)在2處 得到計(jì)算結(jié)果： C2點(diǎn)的瞬時(shí)速度：VC=0.061m/s。 C2點(diǎn)的線加速度：aC=0.68m/s2。 C2點(diǎn)的角加速度：β=2.53rad/s2。 ③B點(diǎn)在B3處，φ=60°，C點(diǎn)在C3處： 速度和加速度圖解如圖。畫(huà)圖過(guò)程和計(jì)算過(guò)程跟前文相同。計(jì)算結(jié)果如下： C3點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC=0.092m/s，C3點(diǎn)的線加速度aC=0.345m/s2，C3點(diǎn)的角加速度β=1.28rad/s2。 ④B點(diǎn)在B4處時(shí)，φ=90°，C點(diǎn)在C4處： 速度圖解和加速度圖解如圖。計(jì)算結(jié)果如下： C4點(diǎn)的瞬時(shí)速度：vC=0.102m/s C4點(diǎn)的線加速度：aC=0.04m/s2 C4點(diǎn)的角加速度：β=0.15rad/s2 ⑤B點(diǎn)在B5處，φ=120°，C點(diǎn)在C5處： 速度圖解和加速度圖解如圖 圖3-4 B點(diǎn)在3處（Φ=60°） B點(diǎn)在4處（Φ=90° ） B點(diǎn)在5處（Φ=120° ） 計(jì)算結(jié)果如下： C5點(diǎn)的瞬時(shí)速度：vC=0.092m/s C5點(diǎn)的線加速度：aC=0.32m/s2 C5點(diǎn)的角加速度：β=1.19rad/s2 ⑥B點(diǎn)在B6處，φ=150°，C點(diǎn)在C6處： 速度圖解和加速度圖解如圖。 圖3-5 B點(diǎn)在6處（Φ= 150°） 計(jì)算結(jié)果為： C6點(diǎn)的瞬時(shí)速度：vC=0.063m/s C6點(diǎn)的線加速度：aC=0.64m/s2 C6點(diǎn)的角加速度：β=2.38rad/s2 ⑦B點(diǎn)在B7處，φ=180°，C點(diǎn)在C7處： 速度圖解與加速度圖解如圖。 圖3-6 B點(diǎn)在7處（Φ= 180°） 計(jì)算結(jié)果為： C7點(diǎn)的瞬時(shí)速度：vC=0.012m/s C7點(diǎn)的線加速度：aC=0.955m/s2 C7點(diǎn)的角加速度：β=3.55rad/s2 ⑧數(shù)據(jù)對(duì)比： 由以上數(shù)據(jù)知，震動(dòng)給料器在曲柄連桿的驅(qū)動(dòng)之下，在C1、C7點(diǎn)的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)速度最低，但這兩點(diǎn)的線加速度和角加速度是最大值；而在C4點(diǎn)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度最大，但線加速度和角加速度的值最低。 震動(dòng)給料器的運(yùn)動(dòng)特征和以上的參數(shù)特征是相吻合的。C1點(diǎn)和C7點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是C點(diǎn)的兩個(gè)極限位置，在這二點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生180°的改變，在換向時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度瞬間為零，但加速度達(dá)到最大值。 3.3.3 震動(dòng)給料器對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 要給震動(dòng)給料器的動(dòng)力進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算完震動(dòng)給料器的速度和加速度的分析計(jì)算之后，還需對(duì)震動(dòng)給料器和其存儲(chǔ)的粉料在擺動(dòng)的時(shí)候，對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。 由于機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還沒(méi)有進(jìn)行，因此機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不能精確計(jì)算，只能根據(jù)下圖粗略的估算出震動(dòng)給料器的外形尺寸和質(zhì)量。但這種計(jì)算依舊能滿足動(dòng)力計(jì)算的要求。 圖3-7 輕鈣粉給料器外殼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算簡(jiǎn)圖 由于震動(dòng)給料器的密度與要稱(chēng)量的粉料的密度不同，所以要對(duì)其分別進(jìn)行計(jì)算。 （1）輕鈣粉震動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖。將殼體分解為端板和側(cè)板兩部分，分別計(jì)算其對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。計(jì)算過(guò)程如下： ①端板對(duì)通過(guò)其質(zhì)心的Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JZ=×M（a2+b2） 式子中 M-------端板質(zhì)量，設(shè)M=1.413kg a--------端板長(zhǎng)度，設(shè)a=0.3m b--------端板的寬度，設(shè)b=0.3m 帶入公式有：JZ=1/12×1.413×（0.32+0.32）kg·m2=0.0212kg·m2 ②端板對(duì)擺動(dòng)中心的W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算： 根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平行軸定理，得到：JW=JZ+Md2，式子中 JZ-------端板對(duì)質(zhì)心軸Z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，JZ=0.0212kg·m2； M-------端板的質(zhì)量，M=1.413kg； d--------Z軸與W軸之間的距離，d=0.2m。 帶入公式有：JW1=(0.0212+1.413×0.22)kg·m2=0.0777kg·m2 ④側(cè)板對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JW=JZ′+Md2 式子中 JZ′------側(cè)板對(duì)Z′軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，JZ′=0.01418kg·m2； M-------側(cè)板的質(zhì)量，M=1.89kg； d--------Z軸和W軸之間的距離，d=m=0.25m。 代入公式有：JW2=(0.01418+1.89×0.252)kg·m2=0.1323kg·m2=0.42kg·m2 圖3-8 滑石粉給料器外殼轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算簡(jiǎn)圖 ⑤輕鈣粉震動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JW輕1=（JW1+JW2）×2=（0.0777＋0.1323）×2kg·m2=0.42kg·m2 （2）滑石粉震動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心W軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算，簡(jiǎn)圖如圖。計(jì)算時(shí)也將其分為端板和側(cè)板兩個(gè)部分，分別計(jì)算其對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。其計(jì)算過(guò)程為： ①端板對(duì)質(zhì)心軸Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JZ=M（a2+b2） 在式子中 M-------端板的質(zhì)量，M=0.71kg； a-------端板的長(zhǎng)度，a=0.15m； B------端板的寬度，b=0.3m。 帶入公式有 JZ=×0.71×（0.152＋0.32）kg·m2=6.66×10﹣3kg·m2 ②端板對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JW1=JZ+Md2 在式子中 JZ-------端板對(duì)Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，JZ=6.66×10﹣3kg·m2； M-----端板的質(zhì)量，H=0.71kg； D-----Z軸和W軸之間的距離，d=0.2m。 帶入公式有 JM=(6.66×10﹣3＋0.71×0.22）kg·m2=0.035kg ③側(cè)板對(duì)質(zhì)心軸Z′的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JZ＇=Mb2 式子中 M-------側(cè)板的質(zhì)量，M=1.89kg； b---------側(cè)板的寬度，b=0.3m。 帶入公式有：JZ′=×1.89×0.32kg·m2=0.01418kg·m2 ④側(cè)板對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JW2=JZ′＋Md2 在式子中 JZ′-------側(cè)板對(duì)Z′軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，JZ′=0.01418kg·m2； M-------側(cè)板的質(zhì)量，M=1.89kg； d--------Z′軸與W軸的距離，d=m=0.214m。 帶入公式有：JW2=（0.01418＋1.89×0.2142）kg·m2=0.101kg·m2。 ⑤滑石粉震動(dòng)給料器殼體對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：JW滑1=（JW1＋JW2）×2=（0.035＋0.101）×2kg·m2=0.272kg·m2 圖3-9 給料器內(nèi)輕鈣粉轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算圖 （3）震動(dòng)給料器殼體里面儲(chǔ)存的輕鈣粉對(duì)擺動(dòng)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 由于重力的作用，輕鈣粉在震動(dòng)給料器的殼體的狀態(tài)是流動(dòng)狀態(tài)，因而不能用剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算方式計(jì)算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。但是，它的流量的值是一個(gè)定值，即在耽誤時(shí)間內(nèi)，粉料的流入值等于流出值，因而震動(dòng)給料器里面的粉料質(zhì)量是一定的。而且粉料在質(zhì)量不變時(shí)，還隨著震動(dòng)給料器的殼體的擺動(dòng)而擺動(dòng)，其擺動(dòng)是應(yīng)克服的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與相同質(zhì)量的剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相同。因而可用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算的一般公式來(lái)計(jì)算。 計(jì)算過(guò)程如下： ①輕鈣粉對(duì)其質(zhì)心軸Z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：JZ=M（a2+b2） 式子中 M-------輕鈣粉質(zhì)量，設(shè)M=12kg； a------兩側(cè)邊的間距，a=0.296m； b-----上下邊的間距，b=0.3m。 帶入公式有：JZ=×12×（0.2962＋0.32）kg·m2 ②輕鈣粉對(duì)對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：JW輕2=JZ＋Md2 在式子中 d--------W軸和Z軸之間的距離，d=0.2m2。 帶入公式有：JW輕2=（0.178＋12×0.22）kg·m2=0.658kg·m2 （4） 震動(dòng)給料器滑石粉對(duì)質(zhì)心軸Z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算： ①滑石粉對(duì)質(zhì)心軸Z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 JZ=M（a2＋b2）式子中 M-------滑石粉質(zhì)量，M=18kg； a--------兩側(cè)邊的間距，a=0.146mm； b--------上下兩邊的距離，b=0.3m。 帶入公式有：JZ=×18×（0.1462＋0.32）kg·m2=0.167kg·m2 圖3-10 給料器內(nèi)滑石粉轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算簡(jiǎn)圖 ②滑石粉對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：JW滑2=JZ＋Md2 在式子中 d------W軸到Z軸的距離，d=0.2m 帶入公式有：JW滑2=（0.167＋18×0.22）kg·m2=0.887kg·m2 （5） 震動(dòng)給料器殼體及粉料對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 此轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為上面四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的和：ΣJW=JW輕1＋JW輕2＋JW滑1＋JW滑2=（0.42＋0.658＋0.272＋0.887）kg·m2=2.237kg·m2 3.3.4 震動(dòng)給料器運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力計(jì)算及減速器選型 根據(jù)前文的論述，震動(dòng)給料器的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)仍然是剛體的頂軸轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體轉(zhuǎn)的定律依舊適用，因此可用下式計(jì)算其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性力矩：M=Iβ 在式子中 M------震動(dòng)給料器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性力矩； I-------震動(dòng)給料器殼體及粉料擺動(dòng)時(shí)對(duì)擺動(dòng)中心W軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，I=ΣJW=2.24kg·m2； β-------震動(dòng)給料器殼體及其粉料的質(zhì)心E點(diǎn)的角加速度。根據(jù)“剛體轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)的各角量對(duì)于剛體內(nèi)任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都是相同的”這一原理，E點(diǎn)與C點(diǎn)的角加 速度是相等的，故E點(diǎn)在各位置的β值等于下列各β的各值。 質(zhì)心E點(diǎn)的位置 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 角加速度β 3.42 2.53 1.28 0.15 1.19 1.38 3.55 將上列各值帶入公式有 質(zhì)心E點(diǎn)的位置 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 慣性力矩M/N·m 7.66 5.67 2.87 0.34 2.67 5.33 7.95 曲柄連桿在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，除了要克服上述震動(dòng)給料器的慣性力矩之外，還要克服震動(dòng)給料器在擺動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)鉸鏈處產(chǎn)生的摩擦力矩。此摩擦力矩按照下式計(jì)算：Mm=fNR 在式子中 Mm--------震動(dòng)給料器擺動(dòng)鉸鏈產(chǎn)生的摩擦力矩； f----------擺動(dòng)軸襯的摩擦因數(shù)，摩擦副為淬火鋼的一個(gè)含油軸承， f=0.1； N- --------軸承孔承受的正壓力，即震動(dòng)給料器殼體的自重，還有部分粉 料的重量及流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的作用力，N=28kgf=274N； R- --------摩擦面半徑，即軸承內(nèi)孔半徑，設(shè)R=10mm=0.01m。帶入公式得： Mm=0.1×274×0.01N·m=0.274N·m 根據(jù)震動(dòng)給料器的慣性力矩及摩擦力矩，可以求出曲柄AB的負(fù)載力矩。 圖3-11 曲柄力矩計(jì)算圖 根據(jù)理論力學(xué)的定義： 力F對(duì)于任意一個(gè)軸的力矩，等于這力在這軸的垂直面上的投影對(duì)該投影面和該軸交點(diǎn)之矩。曲柄AB的負(fù)載力矩的計(jì)算公式：MAB=lABsin 在式子中 MAB--------折算到曲柄AB的負(fù)載力矩； lab----------曲柄長(zhǎng)度，lAB=10mm=0.01m； δ------曲柄與連桿的夾角； ME---------震動(dòng)給料器擺動(dòng)時(shí)質(zhì)心E的慣性力矩； Mm------震動(dòng)給料器擺動(dòng)時(shí)鉸鏈的摩擦力矩，Mm=0.274N·m ； lCD-------連桿與震動(dòng)給料器的鉸點(diǎn)C到擺動(dòng)中心D的距離，lCD=0.2691m； γ-----連桿與C、D點(diǎn)連線的夾角。 B、C、D點(diǎn)所在的位置 B1C1D B2C2D B3C3D B4C4D B5D5C B6C6D B7C7D 夾角δ 175° 143° 112°40 84° 57° 32° 5° 夾角γ 124° 121°40 122°40 125°40 130°40 135°40 140° 將各值帶入公式中計(jì)算有： 曲柄位置 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 曲柄負(fù)載力矩 0.031 0.158 0.126 0.028 0.121 0.158 0.041 根據(jù)上面的表格數(shù)據(jù)以及初步確定的曲柄轉(zhuǎn)速n=80r/min，可以選擇減速器的類(lèi)型。為了簡(jiǎn)化機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)，首先確定選用臥式帶電動(dòng)機(jī)的減速器，其輸出轉(zhuǎn)速為n=80r/min左右。電動(dòng)機(jī)功率可按照下式進(jìn)行初步計(jì)算：P= 在式子中 T-----負(fù)載力矩，T=0.16N·m ； n------減速器輸出轉(zhuǎn)速，n=80r/min。 帶入公式有：P== 但是由于要考慮到擺動(dòng)系統(tǒng)的功率的損失、減速器自身的功率損失及動(dòng)力計(jì)算的誤差，減速器電動(dòng)機(jī)的輸入功率為Pr= 在式子中 η------傳動(dòng)效率，取η=0.6； Kb--------計(jì)算不準(zhǔn)確因素，取Kb=1.5。帶入公式有： Pr= 由上面計(jì)算的數(shù)據(jù)可知，選擇的是微型減速器。減速器的型號(hào)和參數(shù)如下： 型號(hào)：XWD0.09---0----1/17 結(jié)構(gòu)形式：臥式 電動(dòng)機(jī)功率：0.09KW，同步轉(zhuǎn)速：1500r/min ，減速比：1:17，輸出轉(zhuǎn)矩：15N· m 3.3.5震動(dòng)給料器的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1）振動(dòng)給料器部件由機(jī)架支承，給料器殼體4和7經(jīng)擺動(dòng)支架2和9，再經(jīng)擺動(dòng)鉸鏈3安裝在機(jī)架12上。減速器13也安裝在機(jī)架上。 2）本部件用聯(lián)接套1和8與料倉(cāng)部件和進(jìn)料閘閥部件相連。用卡箍5和10緊固．可防止粉塵泄漏。 聯(lián)接套用聚氨酯制造，采用折疊結(jié)構(gòu)，可伸縮可扭曲，使給料器的擺動(dòng)不受限制。 3）安裝時(shí)應(yīng)該保證兩件鉸鏈軸17的同軸度誤差小于0.03mm，用修配調(diào)整墊20的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)。 4）裝配時(shí)要保證傳功系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)輕快靈活．無(wú)過(guò)大的噪聲。 3.4 隔振圈部件設(shè)計(jì) 隔振圈部件：在最初的設(shè)計(jì)中是沒(méi)有的．后來(lái)考慮到振動(dòng)給料器產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)料斗部件的電子稱(chēng)的稱(chēng)重精度會(huì)造成不良的影響．才增加上去的。 隔振圈部件，安裝在振動(dòng)給料器部件的下方，又處在料斗部件的上方。由于它是固定在機(jī)架上的，它與上述兩個(gè)部件都是用柔性零件一一用聚氨酪制造的密封單一一相連接，所以它能有效地將振動(dòng)給料器產(chǎn)生的振動(dòng)阻隔住，使振動(dòng)不會(huì)傳到料斗部件上去。 隔振圈部件的主體是用薄鋼板制造的方框形零件。其下部裝有密封罩．與料斗相連。 3.5 料斗部件設(shè)計(jì) 3.5.1確定料斗的合理容積及外形尺寸 設(shè)計(jì)中首先應(yīng)考慮的是：技術(shù)條件中所規(guī)定的輸送效率必須得到滿足。此項(xiàng)要求是：額定輸送量為3t/h，并可在2一4t/h范圍內(nèi)調(diào)整。設(shè)計(jì)時(shí)系按最大輸送效率4/h來(lái)確定料斗的容積和外形尺寸的。設(shè)兩種粉料，每30s各輸送一料斗，則兩種粉料每小時(shí)的輸送次數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：n= 根據(jù)此數(shù)據(jù)可計(jì)算出料斗的合理容積和外形尺寸。計(jì)算過(guò)程如下： 1）根據(jù)兩種粉料的配比，計(jì)算兩種粉料每小時(shí)和每一料斗的輸送量： 兩種粉料的配比為：滑石粉/輕鈣粉=3/2 由此可以計(jì)算出，每一種粉料每一個(gè)小時(shí)的最大輸送量： 滑石粉每小時(shí)的輸送量：Q1=4t×=2.4t 輕鈣粉每小時(shí)的輸送量：Q2=4t×=1.6t 由以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出兩種粉料的每一料斗應(yīng)該具有的最大輸送量： 滑石粉每一料斗的最大輸送量：G1==0.02t=20kg 輕鈣粉每一料斗最大的輸送量：G2==0.0133t=13.3kg 2）根據(jù)料斗的輸送量，計(jì)算料斗的容積和外形尺寸： 料斗的容積即料斗中可以容納粉料的體積，可以按下式計(jì)算：V= 式子中 n-------料斗容積的余量因數(shù)，取n=1.45； G------每一料斗的最大輸送量：滑石粉料斗：G1=0.02t，輕鈣粉料斗G2=0.0133t； ρ-------粉料的密度：滑石粉密度：0.982t/m3，輕鈣粉密度：0.332t/m3。 帶入公式得： 滑石粉料斗的容積：V1= 輕鈣粉料斗的容積：V2= 確定料斗的外形尺寸，除了根據(jù)以上計(jì)算的料斗容積之外，還需要滿足以下幾點(diǎn)要求： 1）料斗上的接口的尺寸大小，要與隔振圈部件下接口的尺寸大小相同，以便于對(duì)接。接口尺寸為： 滑石粉料斗上接口尺寸：長(zhǎng)度：400mm ，寬度：150mm 輕鈣粉料斗上接口尺寸：長(zhǎng)度：400mm ，寬度：300mm 2）為了使料斗的外形較為美觀，料斗的下接口的尺寸應(yīng)與上接口的尺寸相同。 3）滑石粉料斗的高度和長(zhǎng)度，應(yīng)與輕鈣粉料斗的高度和長(zhǎng)度一致。兩者只是寬度不一樣，前者為后者的一半。 4）料斗的主體為矩形棱柱體，主體與下接口的連接部分為平截棱錐體。為了防止粉料在這里滯留，錐體的傾角應(yīng)該大于粉料的安息角，即大于45°，最好大于50°。 基于以上要求，確定料斗的外形尺寸大小為： 輕鈣粉料斗：長(zhǎng)=500mm，寬=400mm，高=350mm 滑石粉料斗：長(zhǎng)=500mm，寬=200mm，高=350mm 3.5.2 料斗部件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： l）料斗由2mm厚的鋼板制成．為矩形棱柱形殼體，外形簡(jiǎn)單．制造容易． 2）料斗的下部為排料閘閥，其結(jié)構(gòu)與進(jìn)料閘閥相同。這樣設(shè)計(jì)便于加工，并可減少設(shè)計(jì)的工作量。 3）在確定料斗的容積時(shí)，選擇了較大的余量因數(shù)（1．45）。這是為了使從進(jìn)料閘閥落下來(lái)的粉料在較大的距離上產(chǎn)生間斷。為了調(diào)節(jié)進(jìn)料的流量，進(jìn)料閘閥并非全部打開(kāi)，在閥座的前部（靠近氣缸處）．往往處于關(guān)閉狀態(tài)。所以落到料斗中的粉料．分布是不均勻的．后部多前部少。如果料斗容積余量因數(shù)較小，就會(huì)造成后部的粉料高出料斗的上接口．甚至與隔振問(wèn)部件中的粉料相連，使稱(chēng)重不準(zhǔn)確。 4）粉料的重量/由稱(chēng)重傳感器測(cè)量，由微機(jī)計(jì)算和控制。每一個(gè)料斗均由三件傳感器支承，三件傳感器呈三角形分布，即使粉料在料斗中分布不均，也不影響測(cè)重的準(zhǔn)確性。 5）安裝時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)整螺釘3，使料斗的軸線處于垂直狀態(tài)。 6）料斗由定位銷(xiāo)軸定位，并防止其傾倒。 3.6 輸送管部件設(shè)計(jì) 輸送管部件的作用：是使兩種粉料任這里匯合，然后輸出一一輸送到混料機(jī)中。 輸送管部件的主要零件．均用Q235A鋼板制造。在各零件的連接處，用密 封墊密封．防止粉料外漏。為了保證粉料在管道中順利下滑，管道的軸線與垂直面的夾角取為30。輸送管部件安裝在機(jī)架上，用螺栓固定。 為了便于與混料機(jī)銜接，輸出管的外形設(shè)計(jì)成所謂“天方地圓”形，即上口為矩形，尺寸為400mm×263mm，下口為圓形，直徑為φ3mm。 3.7 機(jī)架部件設(shè)計(jì) 機(jī)架部件是機(jī)器的骨架，機(jī)器的全部零件均安裝在機(jī)架上。各零件的連接均為焊接，焊縫尺寸、方法、形狀未注。 總結(jié) 從去年1月份確定畢業(yè)論文題目到現(xiàn)在幾個(gè)月時(shí)間，給人的感覺(jué)是轉(zhuǎn)瞬即逝。從剛開(kāi)始的茫然，不知該從何處下手，到后來(lái)慢慢通過(guò)查閱相關(guān)的資料，和老師的指導(dǎo)之后，就有了一些思路。 剛開(kāi)始著手做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，原以為留給我們的時(shí)間會(huì)很充足，但是事實(shí)上并不是這樣的。這期間還進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)，和研究生的復(fù)試，中間確實(shí)花了好多時(shí)間在其他的時(shí)間上了，也有過(guò)擔(dān)心畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)不能按時(shí)完成。但隨著最后上交論文的時(shí)間日益臨近，壓力也進(jìn)一步加大，也在規(guī)定的時(shí)間完成了任務(wù)。 當(dāng)初選擇指導(dǎo)老師的時(shí)候，我們正在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，那時(shí)我們都很忙碌，所以為了方便，我和同寢室的兩個(gè)同學(xué)商量后選擇了同一個(gè)老師，這樣我們能夠相互監(jiān)督，也可以相互請(qǐng)教。然而老師除了指導(dǎo)我們畢業(yè)論文還有很多其他的事情要做，所以也并沒(méi)有太多的時(shí)間跟我們見(jiàn)面。所以就指定了每個(gè)星期某幾天去找他，集中解決問(wèn)題。僅僅剛開(kāi)始的開(kāi)題報(bào)告和外文的翻譯就花費(fèi)了我們不少的時(shí)間，因?yàn)槔蠋熾m然給了我們一些資料，要求也清楚地給出了，但是畢業(yè)設(shè)計(jì)這種任務(wù)畢竟是第一次做，還好的是在規(guī)定的時(shí)間里完成這些。 之后是初步要確定具體的設(shè)計(jì)方案，我的課題是滾動(dòng)軸承清洗裝置的設(shè)計(jì)。值得一提的是，在期間的研究生復(fù)試面試中，還問(wèn)到了關(guān)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，幸運(yùn)的是當(dāng)時(shí)我對(duì)設(shè)計(jì)的方案還有一些設(shè)計(jì)問(wèn)題有了一定的了解，所以我的回答還是很令面試?yán)蠋煗M意的。當(dāng)時(shí)確定了兩個(gè)不同的方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)，不知道該怎樣去選擇，最后經(jīng)過(guò)詢問(wèn)老師之后終于確定了下來(lái)。之間也有一些其他的小問(wèn)題，所幸的是都得到了很好的解決，之后一步步完成各種圖紙的繪制。 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我明白了更加認(rèn)識(shí)到兩點(diǎn)：一是理論聯(lián)系實(shí)際的重要性；二是如何更好的將所學(xué)的各門(mén)功課融會(huì)貫通。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們畢業(yè)之前的最后一次學(xué)業(yè)任務(wù)，是對(duì)我們這四年所學(xué)知識(shí)的一次綜合檢驗(yàn)，所以設(shè)計(jì)到的問(wèn)題多是綜合性的，但是光只是看書(shū)上的理論是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的要求來(lái)。不敢說(shuō)是受益匪淺，但也絕對(duì)是頗有收獲。 致謝 我首先要感謝的是我的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師左煒煒老師，正是他的辛勤的付出和指導(dǎo)，我才能寫(xiě)出畢業(yè)論文。在畢業(yè)論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，我遇到的困難和疑惑，請(qǐng)教老師是總是能夠悉心指導(dǎo)，提出了很多有益的改善意見(jiàn)。 在這段時(shí)間，從對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的一無(wú)所知，查看相關(guān)資料和書(shū)籍，讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)在我的大腦中漸漸有了清晰的概念，使自己十分稚嫩的作品一步一步晚上起來(lái)，每一次改善和計(jì)算都是我學(xué)習(xí)的收獲。期望這次的經(jīng)歷能讓我在以后的學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)學(xué)習(xí)進(jìn)步。 參考文獻(xiàn) [1] 鞏云鵬、田萬(wàn)祿等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社?2000? 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