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文檔簡介
1、<p> 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p> IL1000-N 錐籃離心機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b> 學(xué) 生:</b></p><p><b> 學(xué) 號:</b></p><p> 專 業(yè):過程裝備與控制工程</p><p&g
2、t;<b> 班 級:</b></p><p> 指導(dǎo)教師:王維慧 </p><p> 四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院</p><p><b> 二O一五年六月</b></p><p> 四 川 理 工 學(xué) 院</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論
3、文)任務(wù)書</p><p> 設(shè)計(jì)(論文)題目: IL1000-N錐籃離心機(jī)設(shè)計(jì) </p><p> 學(xué)院:機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè):過程裝備與控制工程 班級: 學(xué)號 </p><p> 學(xué)生: 指導(dǎo)教師: 王維慧
4、 </p><p> 接受任務(wù)時(shí)間 2015.03.02 </p><p> 系主任 (簽名) 院長 (簽名)</p><p> 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容及基本要求</p><p><b> (1) 原始數(shù)據(jù):</b>
5、</p><p> NaCl懸浮液濃度:65% 粒平均粒度:0.1mm</p><p> NaCl懸浮液密度: 濾渣含濕量:5% </p><p> 晶粒密度: 漏晶率:2%</p><p><b> (2) 主要內(nèi)容:</b>
6、;</p><p> 完成離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的計(jì)算、主軸的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度剛度校核以及主要零部件的材料選擇;進(jìn)行傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及相關(guān)部件的選型。</p><p><b> (3) 基本要求:</b></p><p> 裝配圖1張(0號圖) ,零件圖2張(圖面總量大于1號圖),設(shè)計(jì)說明書1份。</p><p> 2.指定查閱的主
7、要參考文獻(xiàn)及說明</p><p> [1] 高慎琴主編. 化工機(jī)器. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1992</p><p> [2] 孫啟才,金鼎五主編. 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</p><p> [3] 康永等主編. 過程流體機(jī)械. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.9</p><p> [4] 章棣主編
8、. 分離機(jī)械選型與使用手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.5</p><p> [5] 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》,機(jī)械工業(yè)出版社</p><p> [6] 蘇家慶主編. 真空制鹽.輕工業(yè)出版社,1983</p><p><b> 3.進(jìn)度安排</b></p><p><b> 摘 要</b>&l
9、t;/p><p> 錐籃離心機(jī)是一種離心卸料連續(xù)操作過濾式離心機(jī),能在全速運(yùn)行下連續(xù)進(jìn)料、分離、洗滌和自動卸料。廣泛適用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè),特別適用于果汁、酒糟、食鹽的分離。</p><p> 主要對一些主要零部件進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核,如轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)軸等;對重要零件進(jìn)行了選型和校核,包括鍵、軸承等;對離心機(jī)的振動、制造與維護(hù)也作了詳細(xì)介紹。最后對本次錐籃離心機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)和討論。
10、</p><p> 關(guān)鍵詞:錐籃離心機(jī);設(shè)計(jì)計(jì)算;強(qiáng)度校核</p><p><b> ABSTRACT</b></p><p> Cone basket centrifuge is a kind of centrifugal unloading continuous operating filtering decanter centrif
11、uges, can run at full speed in the continuous feeding, separation, washing and automatic discharging. Widely used in chemical industry, medicine and food industries, especially suitable for fruit juice, vinasse, salt of
12、separation. </p><p> For some of the main parts mainly focuses on design and intensity, such as a drum, shaft, etc.; An important part of the selection and check, including key, bearing etc; The vibration o
13、f centrifuge, manufacturing and maintenance are introduced in detail. Finally the cone to the design of the centrifuge basket are summarized and discussed.</p><p> Keywords: Cone centrifuge basket; Design c
14、alculation; Strength check</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 第1章 緒論3</p><p> 1.1 離心機(jī)的應(yīng)用及其發(fā)展3</p><p> 1.2 IL1000-N型離心卸料離心機(jī)總體設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p&g
15、t; 第2章 離心力場和分離物料的特性4</p><p> 2.1 離心力場基本特性4</p><p> 2.1.1 分離因數(shù)的概念4</p><p> 2.1.2 沉降速度5</p><p> 2.2 分離物料的特性錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 2.2.1 懸浮液特性錯(cuò)誤!未定義書簽
16、。</p><p> 2.2.2 固體顆粒特性錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 第3章 離心機(jī)的分類及主要技術(shù)參數(shù)5</p><p> 3.1 離心過濾5</p><p> 3.1.1 過濾式離心機(jī)的種類5</p><p> 3.2 離心沉降錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p
17、> 3.2.1 沉降式離心機(jī)的種類錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.3 離心分離錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.3.1離心分離機(jī)的種類錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.4 離心力卸料離心機(jī)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.4.1 離心力卸料離心機(jī)的概況錯(cuò)誤!未定義書簽。</p&
18、gt;<p> 3.4.2 結(jié)構(gòu)與原理錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.4.3 性能特點(diǎn)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.4.4 離心力卸料離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.4.5 離心力卸料離心機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 3.4.6 離心卸料離心機(jī)的
19、發(fā)展趨勢錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 第4章 材料選擇7</p><p> 4.1 鹽鹵對鋼材的腐蝕7</p><p> 4.2 材料的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 4.3 濾網(wǎng)的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 第5章 轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計(jì)8</p><
20、p> 5.1 高速轉(zhuǎn)鼓壁的強(qiáng)度8</p><p> 5.1.1轉(zhuǎn)鼓壁自身質(zhì)量引起的引力錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 5.1.3 物料質(zhì)量引起的轉(zhuǎn)鼓壁應(yīng)力錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 5.1.4 轉(zhuǎn)鼓壁強(qiáng)度錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 5.1.5 邊緣應(yīng)力問題錯(cuò)誤!未定義書簽。</p>
21、;<p> 第6章 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)8</p><p><b> 6.1 概述8</b></p><p> 6.1.1 軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容8</p><p> 6.2 軸的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 6.2.1 最小軸徑的確定錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p&g
22、t; 6.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 6.3 鍵連接錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 6.5 軸的強(qiáng)度校核錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 6.6 校核鍵的連接強(qiáng)度錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 6.7 校核軸承壽命錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>
23、第7章 離心機(jī)的振動9</p><p> 7.1 軸的臨界轉(zhuǎn)速9</p><p> 7.2 影響臨界轉(zhuǎn)速的其它因素錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 7.3離心機(jī)的減振設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 7.3.1隔振原理錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 7.3.2隔振器的選擇錯(cuò)誤!
24、未定義書簽。</p><p> 第8章 離心機(jī)制造、裝配、安裝調(diào)試及維護(hù)10</p><p> 8.1 主要零件的制造10</p><p> 8.2 裝配錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 8.3 離心機(jī)的安裝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 8.4 離心機(jī)的調(diào)試錯(cuò)誤!未定義書簽。</
25、p><p> 8.5 離心機(jī)保養(yǎng)維護(hù)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p> 第九章 專題討論11</p><p> 第十章 結(jié)論13</p><p> 參 考 文 獻(xiàn)14</p><p><b> 致 謝57</b></p><p><b>
26、 第1章 緒論</b></p><p> 1.1 離心機(jī)的應(yīng)用及其發(fā)展</p><p> 離心機(jī)是利用轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心慣性力來實(shí)現(xiàn)液相非均勻系混合物(如液體與固體顆粒相混合的懸浮液、兩種互不相容液體相混合的乳濁液等)分離的機(jī)械。離心分離是利用離心力對液-固、液-液-固、液-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
27、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—臺工業(yè)用三足式離心機(jī)在德國闖世,迄今—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。現(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
28、舶、軍工等資源開發(fā)、過程生產(chǎn)、三廢治理和國防工業(yè)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</p><p> 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
29、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,因此促進(jìn)了各類離
30、心機(jī)的發(fā)展。</p><p> 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-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)。詳細(xì)總裝圖,零件圖,文檔。Q1392457081</p><
31、;p> 目前,國內(nèi)大的離心機(jī)生產(chǎn)廠家有重慶江北離心機(jī)廠、湖南昌森離心機(jī)(湘潭離心機(jī))、浙江輕工機(jī)械廠、廣州重型機(jī)械廠和上?;C(jī)械廠等。</p><p> 第2章 離心力場和分離物料的特性</p><p> 2.1 離心力場基本特性</p><p> 2.1.1 分離因數(shù)的概念</p><p> 離心分離過程是在離心力場中進(jìn)
32、行的,離心力場由離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓高速回轉(zhuǎn)所形成的。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料顆粒做回轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)所受的離心力Fc為</p><p> 式中—物料顆粒質(zhì)量,;</p><p> —顆粒位置處回轉(zhuǎn)半徑,;</p><p><b> —回轉(zhuǎn)角速度,。</b></p><p> 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料在離心力場中所受離心力與其所受重力比值,即離心加速
33、度與重力加速度的比值,稱為分離因數(shù),即</p><p> 式中 —轉(zhuǎn)鼓速度,。</p><p> 分離過程中物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)位于不同半徑時(shí),所受離心力不同,值也不同。離心機(jī)的值通常指轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁最大直徑處的值。通俗的講,分離因數(shù)就是離心機(jī)的離心力與重力的比值。分離因數(shù)是衡量離心機(jī)分離性能的主要指標(biāo),除了對具有可壓縮變形濾渣的懸浮液進(jìn)行離心過濾時(shí),過大的會使濾渣層孔隙率減少、空隙堵塞,分離效
34、果反而惡化之外,一般來講越大離心分離的推動力越大,分離性能越好。分離因數(shù)范圍:工業(yè)用過濾式和沉降式離心機(jī)為120~3000,離心分離機(jī)為3000~20000,超速離心機(jī)為20000以上,實(shí)驗(yàn)和分析用超速離心機(jī)可高達(dá)600000。</p><p> 2.1.2 沉降速度</p><p> 根據(jù)斯托克斯定律,在時(shí),顆粒在溶液中的沉降速度與下列因素有關(guān)。</p><p&g
35、t; 式中—顆粒在溶液中的沉降速度,;</p><p><b> —顆粒直徑,;</b></p><p><b> —顆粒密度,;</b></p><p><b> —溶液密度,;</b></p><p><b> —液體粘度,。</b><
36、;/p><p> 以上式子可以看出,顆粒的沉降速度與顆粒直徑成平方關(guān)系,與顆粒與液體的密度差成正比,與液體粘度成反比。</p><p> 第3章 離心機(jī)的分類及主要技術(shù)參數(shù)</p><p> 離心分離過程一般可分為離心過濾、離心沉降和離心分離。據(jù)此,離心機(jī)可分為過濾式離心機(jī)、沉降式離心機(jī)和離心分離機(jī)三大類。</p><p><b&g
37、t; 3.1 離心過濾</b></p><p> 離心過濾一般用于固相含量較多(高于8%),固體顆粒尺寸大于的懸浮液過濾。實(shí)現(xiàn)離心過濾操作過程的離心機(jī)稱為過濾式離心機(jī)。過濾式離心機(jī)鼓壁上開有許多孔,供排出濾液用。內(nèi)側(cè)上襯有底網(wǎng)及過濾介質(zhì),轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)時(shí)液體在離心力作用下通過轉(zhuǎn)鼓壁上的孔被甩出,而固相介質(zhì)被截留。</p><p> 3.1.1 過濾式離心機(jī)的種類</p&g
38、t;<p> 過濾式離心機(jī)有:三足式離心機(jī)、上懸式離心機(jī)、臥式刮刀卸料離心機(jī)、虹吸刮刀卸料離心機(jī)、活塞推料離心機(jī)、離心力卸料離心機(jī)、螺旋卸料過濾離心機(jī)、振動卸料離心機(jī)、進(jìn)動卸料離心機(jī)。</p><p><b> ?。?)三足式離心機(jī)</b></p><p> 三足式離心機(jī)的應(yīng)用最廣泛的過濾式離心機(jī),它對物料適應(yīng)性強(qiáng),可以用于成件產(chǎn)品的脫液,也可以用于
39、各種不同濃度和不同固相顆粒粒度的懸浮液的分離、洗滌脫水。對一些細(xì)粒級難分離懸浮液在無適合分離設(shè)備時(shí),也可以用三足式離心機(jī)分離。機(jī)器安裝在彈性懸掛支承上,質(zhì)量中心低,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,安裝方便,操作維護(hù)易于掌握。但是三足式離心機(jī)由于是間歇過濾操作、周期長,單機(jī)生產(chǎn)能力低,主要用于中小型的生產(chǎn)規(guī)模,用于固體顆粒粒度大于、濃度5%~7%懸浮液分離以及成件產(chǎn)品、金屬制品的脫液。</p><p> 目前,
40、國內(nèi)外生產(chǎn)的三足式離心機(jī)參數(shù)一般范圍如下:</p><p> 轉(zhuǎn)鼓直徑分離因數(shù)</p><p> 主軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)鼓容量</p><p><b> (2)上懸式離心機(jī)</b></p><p> 上懸式離心機(jī)為立式離心機(jī),主要特點(diǎn)是對物料適應(yīng)性較強(qiáng),特別適用于糖膏等黏稠物料的脫液,結(jié)構(gòu)簡單,安裝、操作
41、、維修方便,處理結(jié)晶形物料,采用重力卸料,晶形能保持完整無損,適用于味精、砂糖類晶形要求嚴(yán)格的物料分離。缺點(diǎn)是整機(jī)高大、需較高的安裝高度。</p><p> 目前,國產(chǎn)上懸式離心機(jī)參數(shù)飛一般范圍如下:</p><p> 轉(zhuǎn)鼓直徑分離因數(shù)</p><p> 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速有效容積</p><p> (3)臥式刮刀卸料離心機(jī)&
42、lt;/p><p> 臥式刮刀卸料離心機(jī)的主要特點(diǎn)是:對進(jìn)料濃度、進(jìn)料量變化不敏感;過濾循環(huán)周期可以根據(jù)物料的特性和分離要求調(diào)節(jié);可獲得濾渣含液量低、濾液澄清度高的分離效果;具有洗滌裝置,可對濾渣進(jìn)行充分洗滌,獲得高純度的產(chǎn)品;自動化程度高,生產(chǎn)能力大。同時(shí),機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。由于刮刀卸料,對卸料有一定的破碎作用。適用于分離中等顆粒或細(xì)顆粒(0.1~5)的懸浮液,也可以分離含短纖維(纖維長度小于4)的懸浮液。&
43、lt;/p><p> 目前國產(chǎn)臥式刮刀卸料離心機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p> 轉(zhuǎn)鼓直徑分離因數(shù)</p><p> 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速有效容積</p><p> (4)虹吸刮刀卸料離心機(jī)</p><p> GKH系列離心機(jī)是一種臥式寬刮刀卸料、自動控制、連續(xù)循環(huán)工作、虹吸過濾離心機(jī)。能在全速運(yùn)
44、轉(zhuǎn)下自動實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、分離、洗滌、脫水、排液、卸料、洗網(wǎng)等工序。具有結(jié)構(gòu)新穎、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、自動化程度高、勞動強(qiáng)度低、生產(chǎn)能力大、洗滌效果好、濾餅含濕率低等特點(diǎn)。適合分離含固相物粒度大于0.015mm,濃度范圍在25-60%的懸浮液。適用于化工、食品、制藥等行業(yè),如淀粉、檸檬酸、氨基酸等加工的固液分離。</p><p> 目前,國產(chǎn)虹吸刮刀卸料離心機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p> 轉(zhuǎn)鼓
45、直徑分離因數(shù)</p><p> 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速有效容積</p><p><b> 活塞推料離心機(jī)</b></p><p> 活塞推料離心機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動操作、脈動卸料的過濾離心機(jī)。具有分離效率高,生產(chǎn)能力大,生產(chǎn)連續(xù),操作穩(wěn)定,濾渣含液量低,濾渣破碎小,功率小等特點(diǎn),適于中、粗顆粒且濃度高的懸浮液的過濾脫水。</p
46、><p> 活塞推料離心機(jī)的分離操作對懸浮液的濃度變化很敏感,要求加料濃度很穩(wěn)定。如果懸浮液濃度突然變稀,將會沖走篩網(wǎng)上已形成的均勻?yàn)V渣層,造成物料分布不均;如果固相濃度突然升高,料漿流動性差將使物料在上局部堆積,引起機(jī)器的振動?;钊屏想x心機(jī)所適應(yīng)的典型物料有:碳酸氫銨、硫酸銨、食鹽、鉀肥等。</p><p><b> 第4章 材料選擇</b></p>
47、<p> 4.1 鹽鹵對鋼材的腐蝕</p><p> 腐蝕是材料與環(huán)境相互作用并導(dǎo)致材料的結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞的過程。材料是否遭受腐蝕取決于“材料一環(huán)境”體系的特性。一種材料在不同的環(huán)境中其耐腐蝕性能是不同的,甚至相差很大,故不存在絕對耐腐蝕的材料。</p><p> 金屬腐蝕發(fā)生的根本原因是其熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性造成的,即金屬及其本身較其某些化合物(如氧化物,氫氧化物,鹽
48、等)原子處于自由能較高的狀態(tài),這種傾向在條件(動力學(xué)因素)具備時(shí),就會發(fā)生金屬單質(zhì)向化合物的轉(zhuǎn)化,即發(fā)生腐蝕。</p><p> 金屬和金屬的腐蝕主要是化學(xué)或電化學(xué)作用引起的破壞,有時(shí)還同時(shí)包含機(jī)械﹑物理或生物作用。單純物理作用的破壞(如合金在液態(tài)金屬中的物理溶解)僅是少數(shù)的例子。</p><p> 離心分離氯化鈉懸浮液過程中,設(shè)備材質(zhì)的腐蝕是很嚴(yán)重的,特別是與物料直接接觸的設(shè)備。影響
49、設(shè)備材質(zhì)腐蝕的因素很多,材質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)成分、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和受力情況,還有介質(zhì)的酸堿性、有害雜質(zhì)、溫度和壓力等等很多。制鹽無疑氯化鈉是主要產(chǎn)品,而氯化鈉中的活性離子氯離子對金屬腐蝕尤其嚴(yán)重,它不僅加速金屬的腐蝕,而且與金屬發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生鈍化。氯化鈉中含有少量的鎂離子、鉀離子、鐵離子等,雖然是少量但也對金屬有腐蝕作用。還有離心卸料離心機(jī)是連續(xù)生產(chǎn)的,這樣一來生產(chǎn)強(qiáng)度很大,離心機(jī)也難免有振動,又產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破壞。</p>&l
50、t;p> 第5章 轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計(jì)</p><p> 5.1 高速轉(zhuǎn)鼓壁的強(qiáng)度</p><p> 離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓是每分鐘旋轉(zhuǎn)幾百轉(zhuǎn)到幾萬轉(zhuǎn)的高速回轉(zhuǎn)容器,一般由轉(zhuǎn)鼓壁、轉(zhuǎn)鼓底及擋液板組成,過濾式離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓底還有篩網(wǎng)。轉(zhuǎn)鼓壁是高速回轉(zhuǎn)并受離心力作用的殼體,除了受轉(zhuǎn)鼓自身質(zhì)量產(chǎn)生的離心力外,還承受篩網(wǎng)和和物料質(zhì)量引起的離心力。此外在轉(zhuǎn)鼓壁與鼓底和擋液板的連接處、由轉(zhuǎn)鼓壁、篩網(wǎng)、物料質(zhì)量產(chǎn)
51、生的離心力作用在轉(zhuǎn)鼓壁上引起的應(yīng)力,如同受內(nèi)壓的薄壁容器一樣,只不過這里的內(nèi)壓是轉(zhuǎn)鼓壁、篩網(wǎng)、物料引起的離心壓力,而不是容器內(nèi)的液體或氣體產(chǎn)生的工作壓力。因此,可以借助受內(nèi)壓薄壁容器的無力矩理論來解決轉(zhuǎn)鼓壓力計(jì)算的問題,至于邊緣應(yīng)力的分析需要用有力矩理論進(jìn)行求解。</p><p><b> 第6章 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 6.1 概
52、述</b></p><p> 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動零部件,如齒輪、渦輪等,都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動和動力的傳遞。所以,軸的主要功能是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動和動力。按照軸承受載荷的不同,分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類。按照軸線形狀的不同,軸又可分為曲軸和直軸兩大類。直軸一般制成實(shí)心的,只有在極少數(shù)具有特殊要求的場合才制成空心的。</p><p>
53、6.1.1 軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p> 軸的設(shè)計(jì)和其他零部件的設(shè)計(jì)相似,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力兩個(gè)方面的內(nèi)容。</p><p> 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上各個(gè)部件的安裝、定位和制造工藝等方面的要求,來確定軸的結(jié)構(gòu)形式以及尺寸。軸的設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中極為重要的內(nèi)容。</p><p> 軸的工作能力的計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下,
54、軸工作能力主要是取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)只需要進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算,以防止斷裂或者是塑性變形。對于一些剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長軸,還要進(jìn)行剛度計(jì)算,防治工作時(shí)產(chǎn)生過大的彈性變形。對于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸,還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行振動穩(wěn)定性計(jì)算,防止發(fā)生共振而遭到破壞。</p><p> 第7章 離心機(jī)的振動</p><p> 7.1 軸的臨界轉(zhuǎn)速</p><p> 離心機(jī)是回轉(zhuǎn)類機(jī)械,
55、離心機(jī)在回轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的振動是工程機(jī)械的重要問題。</p><p> 軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)便不穩(wěn)定而發(fā)生顯著的反復(fù)變形,這現(xiàn)象稱為軸的振動。如果繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速,振動就會衰減,運(yùn)轉(zhuǎn)又趨于平穩(wěn),但是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到另一較高值時(shí),振動又復(fù)現(xiàn)。發(fā)生顯著變形的轉(zhuǎn)速,稱為軸的臨界轉(zhuǎn)速。同振型的臨界轉(zhuǎn)速可以有好多個(gè),最低的一個(gè)叫做第一階臨界轉(zhuǎn)速。軸的工作轉(zhuǎn)速不能和其臨界轉(zhuǎn)速重合或接近,否則將發(fā)生共振現(xiàn)象而使軸發(fā)生破壞。計(jì)算臨界
56、轉(zhuǎn)速的目的就在于使工作轉(zhuǎn)速避開軸的臨界轉(zhuǎn)速。</p><p><b> 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁表面積</b></p><p> =1117506.191 =1.1175 </p><p><b> 物料質(zhì)量</b></p><p><b> 轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量</b></p>&
57、lt;p> 篩網(wǎng)質(zhì)量,取篩網(wǎng)當(dāng)量厚度,材料與轉(zhuǎn)鼓相同,則</p><p><b> 總質(zhì)量</b></p><p><b> 慣性矩</b></p><p><b> 軸的臨界轉(zhuǎn)速:</b></p><p> 而軸的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速相同,均為 ,遠(yuǎn)離軸的臨界轉(zhuǎn)速,
58、故軸轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)合理。</p><p> 第8章 離心機(jī)制造、裝配、安裝調(diào)試及維護(hù)</p><p> 8.1 主要零件的制造</p><p> 機(jī)械加工質(zhì)量包括機(jī)械加工精度和機(jī)械加工表面質(zhì)量2個(gè)方面,機(jī)械加工質(zhì)量的高低將直接影響到整臺機(jī)器和零件的使用性能和壽命.</p><p> 機(jī)械加工精度是指零件在加工以后的實(shí)際幾何參數(shù)(包括尺寸、
59、形狀和表面相互位置三個(gè)方面)與圖紙規(guī)定的理想零件幾何參數(shù)相符合的程度。符合程度愈高,就是說加工誤差愈小,則加工精度愈高;反之,則加工精度愈低。</p><p> 生產(chǎn)實(shí)踐表明,任何一種加工方法不可能將零件的尺寸、形狀和表面相互位置做得絕對準(zhǔn)確,總是存在一定的加工誤差;從機(jī)器使用要求來看,也沒有必要把零件做得絕對準(zhǔn)確,允許有一定的誤差存在。因此,設(shè)計(jì)人員可根據(jù)機(jī)器的使用要求給出零件的精度等級,加工后的零件只要達(dá)到
60、給定的精度,就可以完成預(yù)定的任務(wù)獲得加工精度的方法有:試切法、調(diào)整法、定尺寸刀具法和自動控制法;</p><p> 獲得表面形狀精度的方法:軌跡法、成形法和展成法;獲得位置精度的方法也是三種。一是按照加工過的表面進(jìn)行找正的方法;二是用夾具安裝工件,工件的位置精度由夾具來保證;三是劃線法,根據(jù)工件上所劃線來找正。</p><p> 影響加工精度的因素,機(jī)械加工時(shí),刀具與工件之間在切削運(yùn)動
61、過程中的相對位移形成所需要的加工表面。如車削時(shí),工件夾持在夾具上,隨車床主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;刀具裝夾在刀架上,相對與工件作橫向或縱向移動。因此,機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成一個(gè)完整的的系統(tǒng),稱之為工藝系統(tǒng)。構(gòu)成工藝系統(tǒng)的各組成部分本身存在一定的誤差;加工過程中產(chǎn)生的切削力、切削熱、摩擦等因素使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生受力變形、熱變形、刀具磨損等,上述因素均會引起加工誤差。除了上述主要因素外,尚有原理誤差、測量誤差和被加工零件由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形等
62、。</p><p> 機(jī)械零件的機(jī)械加工質(zhì)量除了加工精度以為,表面質(zhì)量也是極為重要的一個(gè)方面,會直接影響到產(chǎn)品工作的可靠性和使用壽命。</p><p> 加工表面質(zhì)量包括:表面的幾何形狀特征和表面層的物理機(jī)械性能變化。表面質(zhì)量對零件使用性能的影響:表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響;表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響;表面質(zhì)量對零件耐蝕性的影響;表面質(zhì)量對配合性質(zhì)的影響;其他影響。</p>
63、<p><b> 第九章 專題討論</b></p><p> 對于本離心機(jī)而言,由于其所要分離的物料氯化鈉懸浮液的分離,所以腐蝕就是一個(gè)很值得重視的問題,關(guān)于腐蝕的問題在第四章有詳細(xì)的討論,在這里就暫時(shí)不予討論。</p><p> 本離心機(jī)主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)1645r/min,屬于高速回轉(zhuǎn)部件,故振動問題對機(jī)械的影響是相當(dāng)重要的,必須予以特別重視。<
64、;/p><p> 對于任何運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械而言,防止其發(fā)生共振是首要的,這一點(diǎn)就是要求計(jì)算回轉(zhuǎn)部件的臨界轉(zhuǎn)速,這一點(diǎn)在第四章有詳細(xì)的計(jì)算。</p><p> 在這里我們討論下一般振動的影響與防止。</p><p> 這里的振動主要由兩方面的原因引起,軸的回轉(zhuǎn)以及電機(jī)自身的振動。對于電機(jī)而言,本設(shè)計(jì)所選用的Y200L1-2三相異步電動機(jī),其實(shí)際工作功率為30KW,功率較大,
65、用4個(gè)M16螺栓固定在底座之上,要使電機(jī)自身工作時(shí)的振動對設(shè)備的影響降低到最低程度,這就有兩個(gè)要求:</p><p> 電機(jī)的固定要好,其軸線要和主軸中心線有很高的平行度;</p><p> 機(jī)座與底座的固定,除螺栓緊固外,可以在兩面間加墊片,同時(shí)還應(yīng)保證底面的水平度。要使電機(jī)振動影響達(dá)到最低,最好的辦法就是將電機(jī)與機(jī)座隔離,采取分別與水泥地面接觸的方式。然而考慮到本離心機(jī)屬于中小機(jī)械
66、,電機(jī)功率又不大,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小其體積,達(dá)到緊湊實(shí)用的效果。</p><p> 相對于電機(jī)而言,軸的振動問題就要復(fù)雜得多。其影響因素有:1、軸的撓度;2、軸的加工精度;3、軸和軸承的裝配精度;4、潤滑。</p><p> 軸有兩軸承支撐,且兩端各負(fù)重,一端為轉(zhuǎn)鼓重力,一端為皮帶拉力這就使得軸有了彎曲的趨勢,而這對于高速回轉(zhuǎn)件來講是相當(dāng)危險(xiǎn)的如果次彎曲的趨勢過大,機(jī)械的振動是相當(dāng)強(qiáng)烈
67、的,很容易損壞機(jī)械。出于安全的考慮,有以下措施加以改善:</p><p> 適當(dāng)?shù)脑黾虞S徑,這樣可以使得軸抵抗彎曲趨勢的能力有所增強(qiáng),當(dāng)然軸徑的增加是有限度的,要考慮到經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)的合理性,不能過大;</p><p> 2、增加軸的剛度,軸所采用的材料為45#,為提高其剛度,所以必須對其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,也就是習(xí)慣上講的淬火和高溫回火的結(jié)合,經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理可以具有良好的綜合機(jī)械性能,使其強(qiáng)度、
68、塑性、韌性都較好;</p><p> 3、可以將垂直方向的力轉(zhuǎn)移一部分,即將電機(jī)和軸在垂直方向便宜一定的距離,使得皮帶的拉力不完全作用于垂直方向,減小了垂直方向力對軸的彎曲趨勢的影響。</p><p> 由于軸是本設(shè)計(jì)的主要構(gòu)件,其加工質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量,而對于振動的影響主要在于兩軸承安裝環(huán)面的同軸度,同時(shí),軸表面的加工質(zhì)量也起著重要的作用。</p>
69、<p> 軸和軸承相裝配再安裝于軸承箱,軸承箱通過螺栓和機(jī)座相連。在裝配時(shí)需要注意的是要保證兩軸承的同軸度、軸與電機(jī)軸線的平行度。</p><p> 軸為高速回轉(zhuǎn)件,為了避免由磨損而造成軸心偏移引起振動,所以適當(dāng)?shù)臐櫥窍喈?dāng)必要的。具體見裝配圖技術(shù)要求所注。</p><p> 此外,操作中裝料不均勻也會引起振動。</p><p><b>
70、 第十章 結(jié)論</b></p><p> 設(shè)計(jì)中主要針對錐籃離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)軸及皮帶傳動系統(tǒng)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),其中轉(zhuǎn)鼓大端直徑為1000mm,高度500mm,錐頂角60°,皮帶傳動系統(tǒng)選擇了V帶傳動。并對工況下的轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核,也對鍵和軸承進(jìn)行了選型和校核,其中帶輪端選用普通平鍵GB1095-2003,轉(zhuǎn)鼓端選用普通平鍵GB1095-2003。為實(shí)際工程中錐籃離心機(jī)的設(shè)計(jì)與制造提供理
71、論基礎(chǔ)及計(jì)算方法。</p><p> 本設(shè)計(jì)中對于離心機(jī)中的其他組件設(shè)計(jì)計(jì)算相對較少,只是簡略的選擇進(jìn)行計(jì)算。由于本人的經(jīng)驗(yàn)和資質(zhì)較淺,無法對其做更全面的研究。再者,由于錐籃離心機(jī)屬于新技術(shù),國內(nèi)外生產(chǎn)的廠商比較少,能夠借鑒的資料也相對缺乏,很多參數(shù)只能參考其他工業(yè)用機(jī)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇。設(shè)計(jì)中免有不妥之處,還望指正。若進(jìn)入下一步深入研究,可對轉(zhuǎn)鼓等關(guān)鍵強(qiáng)度部位進(jìn)行有限元分析和一些部件的優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì),以增加物料在轉(zhuǎn)
72、鼓內(nèi)的停留時(shí)間,減少振動,從而獲得更加結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的產(chǎn)品與應(yīng)用。</p><p><b> 參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p> [1] 高慎琴. 化工機(jī)器[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1992</p><p> [2] 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)(第九版)[M]. 北京:高等教育出版社,2012.8</p><p>
73、 [3] 孫啟才,金鼎五主編. 離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987詳細(xì)總裝圖,零件圖,文檔。Q1392457081</p><p> [4] 王槐德.機(jī)械制圖新舊標(biāo)準(zhǔn)代換教程[M]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.6</p><p> [5] 康永. 過程流體機(jī)械[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.9</p><p>
74、[6] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.1</p><p> [7] 湯新文,陳海輝.離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓爆裂事故分析[J]. 廣州:機(jī)電工程技術(shù)雜志社.2005.8</p><p> [8] 李金桂.腐蝕控制設(shè)計(jì)手冊[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.2</p><p> [9] 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊編委會.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[M]. 北京
75、:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.4</p><p> [10] 劉兵.離心機(jī)應(yīng)用中的腐蝕問題[J]. 四川大學(xué)化工學(xué)院.2008.5</p><p> [11] 劉鴻文.簡明材料力學(xué)(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社,2008.6</p><p> [12] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)(I)[M]. 第七版. 北京:高等教育出版社,2009.7&
76、lt;/p><p><b> 致 謝</b></p><p> 時(shí)間如白駒過隙,畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)生活中最為重要且充實(shí)的一部份。在這三個(gè)月左右的時(shí)間里,我學(xué)會和懂得了許多專業(yè)知識。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,我學(xué)會了怎樣去查資料,學(xué)到了課程之外的許多專業(yè)相關(guān)的知識,提高了自己的實(shí)際操作能力;而且學(xué)會了如何去得到且學(xué)習(xí)新的知識,當(dāng)遇到困難時(shí),我不再像以前那樣膽小懼怕而是勇于
77、面對并解決問題,學(xué)會了團(tuán)結(jié)合作,互助互利。</p><p> 從開學(xué)拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到現(xiàn)在,我最要感謝的是我的指導(dǎo)老師王老師,感謝老師的精心指導(dǎo),特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和總裝圖繪制階段,王老師一直細(xì)心指導(dǎo),當(dāng)我遇到不能解決的問題時(shí),王老師也會耐心的為我講解,在最后的修改階段王老師在百忙之中抽出時(shí)間為我提供了必要的幫助,這樣使得我得以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,在短暫的幾個(gè)月的相處時(shí)間里,老師對我們的嚴(yán)厲要求
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