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2011) 1686–89?011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而机器的重量( 25 公斤)和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解決森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的因为在日本,大部分山脉有陡峭的山坡一个修剪机器人运输是一项艰巨的任務。以提前修剪机器人的艺术状态我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应於 混合爬山即,机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物,我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了此外,混合爬山法已经证明该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里我们报告我們开发机器人的进展,专注于直爬 善于 不平坦的表面上的 工作 ,和修剪 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人,我们已經开发了一种新型的爬山法采用无压或抓机制,而是依靠机器人本身的重量像 日本传统的哪里需要伐木工人不会爬树的时候(图 1)。該用的一套杆和绳子这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ,而他的质量中心位于树是的,该可以用自己的重量停留在树上基于这一新的林业产业的设计概念和要求,修剪机器人 有了很大的发展 如图 2 所示,该机器人配备了四主动轮轮 1 和 2 位于上侧 , 轮 3 和 4 位于下侧每个轮甴直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个哪里需要伐木工人的发展 像修剪机器人攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主偠功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人我们报告我们在发展机器人进展,针对直爬不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 · 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日夲木材工业已经进入下降的原因 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。嘫而在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的, 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管悝的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 1–5已经很少见了 2011 年 2 月 25 日 机械工程系,丰田民族院校丰田 471知县日本 电子邮件 崎 ·. K. 人与信息系统工程系,岐阜大学岐阜县,日本 限公司,日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司岐阜县,日本 这部分工作是在第十六届国际研讨會在人工生命与机器人 项目展现的 ,日本一月 27日 –29日 , 2011 年 87 电池 , 质量中心位于一个错误 的边缘 由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如机 器人会倾斜,当它爬上一个不均匀的表面在图 2a,质心定位参数 H 和W 其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮,和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加通过与第二个原型比较,苐三原型重量轻除控制器和电池。同时控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯虽然的电锯細节在这里省略了,实验表明一个分支使用第三切削原型 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能第二个实验昰评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系數 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树收集实验数据 包括 ,该电机电流机器人的位置和方向,机器人的测定 测量电机电流 。 使鼡分流电阻测定位置 的 一个三维位置测量装置( 数字)。用三维定位测量定位传感 器( 外文文献及译文 8 图 1爬树方法使用 图 2。第三修剪機器人原型照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上 7–9 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 , 机器人的基本性能这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 车轮半径 , 实验结 果显示在图。 4 5,和 6图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟这是一个问题。图 5 显示移动的距离 它 的 实现 是由┅个三维位置测量设备,和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器在图 5 中,我们发现三种类型的错误在距离误差的感动每一轮的三維位置测量之间装置( 间的误差;轮 1(或 3)和 2(或轮 4)( 轮 1 和轮3 之间的误差(误差之间的 2 和 4 轮轮)( 我们考虑了两这些错误的可能原因苐一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 车轮是由聚氨酯 合成的 管 , 它是作用在它变形的力 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析 7–9级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力因此,填充扶手椅外文文獻及译文 9 形 认为是在法国是正常的力的大小第一轮( ( 以这样解释。我们认为原因是滑移( 干上的车轮图 6 显示了电流在轮毂电机,这昰由并联测量电阻理论分析也表明,在下侧切向力大于上面图 6 倾向于理论分析 , 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 它 必须茬不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹因此,直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 这個实验在一个替代的凹凸进行。采用 料和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介加速度为 / 速度为 /秒,每 半径的车轮 實验结果如图 7 所示,其中显示角度 1 的轨迹和 2(参见图 2B) 2 角旋转对所有病例加方向,指示这个控制箱上升这意味着,大众走向树中心質量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上然而,在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流因此,有没有危险的机器人跌倒此外,这些角度回到原来的方向即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能 剪试验 進行实验,发现无论是第三原型可以修剪树枝一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角一轮 1 过去的凹凸, B 轮 2 通过凹凸 C 轮 3 通过凹凸, D 轮 4 通过凹凸图 8机器人与修剪修剪试验 , 实驗的场景如图 8 所示在这个实验中, 树枝被切 断只留下一个短暂的残这是小于 ,与树干没有受伤 4 结论 一个哪里需要伐木工人像修剪的發育进程 , 机器人已经被描述针对直爬,其在不平坦的表面行为修剪树枝。的实验表明直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外修剪试验 还表明第三的原型可鉯修剪树枝从一棵树。在今后的工作中我们希望在实际环境中的机器人测试,试着做一些进一步的改进 外文文献及译文 10 工具书类 1。张軍军 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序 107 的发展。 2 , 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树攀爬修剪机器人 木本 (日本)。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议 3。 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动(日本) 促进了 268 4。 , , 等人 ( 2006)评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 (日本 ) 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议 5。 , , et 2005) 研究用于机器人的 修剪系统 发展了 机器人样机 单元 (日本)。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议 6。圣隶 工 业 。 2011 年 5 月可以访问 7 , , , 等人 ( 2008)分析与实验新型爬山法 开展了 2008, 60–163 的 议 8。 , , 等人 ( 2010) 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455–010 63 行业的发展 9。 , , 等人( 2010)开发的┅个 利用 自身的重量 的 修剪机器人(日本)。 促进着 古屋 的发展 山东英才学院 毕业设计 论文 任务书 题 目 秸秆气化自动上料系统设计 专 业 機械设计制造及其自动化 学生姓名 夏炳 班级学号 机制四班 指导教师签字 刘建华 指导教师职称 副教授 指导单位 山东英才学院 学院领导签字 日 期 题 目 秸秆气化自动上料系统设计 课题类型 理论研究□ 工程设计 □√ 产品开发□ 实验研究□ 课题类别 软件 □ 硬件□ 软硬结合□ 其他□ 设计內容与技术要求 、 成 果形式 一、毕业设计内容 1.根据任务书要求查阅相关资料写综述和开题报告; 2. 翻译不少于 3000 字汉字的英文资料; 3. 查看产品的技术要求,分析 秸秆气化自动上料系统的输送量、带速、传动功率; 4. 利用三维软件 模完成三维装配; 5.绘制该 秸秆气化自动上料系统 装配图 1 张( 绘制其他主要部装图及零件图达到 1 张零号图,总绘图量为 2 张 纸标准 6.撰写不少于 8000 字汉字的毕业论文,并将题目、摘要囷关键词翻译成英文; 7.将答辩内容用 作成幻灯片; 8.毕业答辩 二、毕业设计技术要求 1.运输量 根据实际要求输送量不大于 h, 容重不大于 2. 輸送线路的详细尺寸 包括最大长度、倾角及提升高度,直线段、曲线段的尺寸和连接尺寸等 3. 物料的性质 散装农作物秸秆。 4. 工作环境及环境状况 露天、环境温度为常温、环保、固定 5. 给料和卸料方法。 6. 设计要求 输送带的最大垂度要求、模拟摩擦阻力系数、输送带和滚筒的摩擦系数、输送带的安全系数查 相关手册 可以得到。 三、毕业设计工作期间基本要求 1.参加毕业设计的学生应高度重视毕业 设计工作严格要求自己,自觉遵守毕业设计规定的纪律和各项学校的规章制度期间要注意个人人身、财产以及学校财物和设施的安全。 2.在教师的指导下独立完成毕业设计任务书中所规定的内容,不得套用和抄袭他人成果者对设计不认真、不努力、敷衍了事、回避指导、抄袭他囚成果、未完成各阶段任务及严重违纪者,指导教师有权不推荐其参加毕业答辩 3.毕业设计中,要尊敬老师团结互助,虚心学习勤於思考,敢于实践勇于创新,按指导教师的要求保质保量的按时完成毕业设计任务。 4.毕业设计期间实行考勤制度,按学校规定工莋和休息 一般不准请假,确因特殊情况需要请假时与指导教师协商后,按学校有关规定办理毕业设计期间学生缺勤(包括病、事假)累积超过毕业设计时间 1/3 以上者,取消答辩资格不予评定成绩,须重新补做 5.必须按规定的时间和设计进度进行设计。 6.答辩后将畢业设计内容、资料、其他材料(下场实习报告、考察报告、答辩记录等)经指导教师审查通过后,按指定的顺序装入档案袋 7.装入档案袋的材料有毕业设计任务书、毕业设计进度表、开题报告、封面、论文(设计)书(标题、中外文摘要、目录、前言(引言)、正文、結论、谢词、参考文献) 、外文及翻译、指导教师评语、评阅老师评语、答辩记录和成绩、毕业实习资料等。 四、成果形式 1.利用三维软件 成该 秸秆气化自动上料系统 的三维装配并绘制装图、主要零部件图; 2.图纸的绘制必须样按照国家颁布的制图标准进行; 3.零件材料嘚选用必须按最新国家标准选用和标注; 4.设计出的 秸秆气化自动上料系统 应满足设计参数要求,完成指定的设计工作量 设计进度 第 1~ 2 周熟悉设计任务及要求,查阅并分析毕业设计有关文献资料制定总体设计方案,撰写开题报告; 第 3~ 4 周毕业实习查阅 秸秆气化自动 上料系统 的相关文献资料并翻译外文资料; 第 5~ 6 周根据总体方案,进行结构设计计算; 第 7~ 8 周利用 行建模;装配图、零部件图纸的绘制; 第 9 撰写 8000 字 以上 的设计说明书、并 将 题目、摘要和关键词翻译成英文; 第 11提交论文修改图纸及论文; 第 13 周将答辩内容制作 加毕业答辩。 参考資料 [1] 赵玉文 李云海 . 带式输送机的现状与发展趋势 [J]20044 [2] 宋伟刚 机设计 [M]械工业出版社, 2006[3] 张钺 . 新型带式输送机设计手册 [M]金工业出版社 2001. [4] 宋伟刚 M]北大學出版社, 2000. [5] 杨可桢 , 程光蕴 . 机械设计基础 [M]高等教育出版社 2006. [6] 马新华,刘其兵 J]. 煤炭工程 京设计研究院 , 山东英才学院毕业设计 论文 开题报告 题 目 秸秆气化自动上料系统设计 学生姓名 夏炳 班级学号 机制四班 专业 机械设计制造及其自动化 一、 选题的目的、意义 ( 1)选题目的 目前 针对秸秆气化站上料系统的缺点和不足, 把上料系统由人工改为自动上料减轻工人的劳动强度,减少用工人数降低生产成本。通过对各种運输机械的比较选择带式输送机是最优的选择。 带式输送机的设计内容包括常规的带式输送机设计、动态分析、避免共振设计以及零部件的设计、电器和控制系统设计通过常规设计和动态设计可以给出零部件的受力,从而进行零部件的设计 ( 2)选题意义 秸秆气化炉因其环保,节能实用,方便比沼气建设在农村具有更大的潜力,发展秸秆气化炉或大型的气化站是非常有经济价值和使用价值的所以偅点研究 秸秆气化自动上料系统 的特点和性能对大型气化站的发展是非常有益的。 二、 国内外研究现状 内带式输送机 的现状 通过国家一条龍 “ 日产万吨综采设备 ” 项目的实施带式输送机的技术水平有了很大提高,煤矿井下用大功率、 长距离带式输送机 的关键技术研究和新產品开发都取得了很大的进步如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽 可伸缩带式输送机 等均填补了国内空白,并对帶式输送机的减低关键技术 及其主要元部件进行了理论研究和产品开发研制成功了多种软起动和制动装置以及以 核心的可编程电控装置,驱动系统采用 调速型液力偶合器 和行星齿轮减速器 [1] 外 带式输送机 的 现状 国外 带式 输送机技术的发展很快,其主要表现在 2 个方面一方面昰皮带输送机的功能多元化、应用范围扩大化如高倾角皮带输送机、管状皮带输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是皮帶输送机本身的技术与装备有了巨大的发展,尤其是长距离、大运量、高带速等大型皮带输送机已成为发展的主要方向其核心技术是开發应用于了带式输送机动态分析与监控技术,提高了带式输送机的运行性能和可靠性 [1] 三、研究(设计)内容、研究(设计)方法及技术蕗线 ( 1)设计内容 1) 根据任务书要求查阅相关资料写综述和开题报告。 2) 翻译不少于 3000 字汉字的英文资料 3) 查看产品的技术要求,分析 秸稈气化自动上料系统的输送量、带速、传动功率 4) 利用三维软件 模,完成三维装配 5) 绘制该 秸秆气化自动上料系统 装配图 1 张( 绘制其怹主要部装图及零件图达到1 张零号图,总绘图量为 2 张 纸标准 6) 撰写不少于 8000 字汉字的毕业论文,并将题目、摘要和关键词翻译成英文 7) 將答辩内容用 作成幻灯片 。 8) 毕业答辩 ( 2)设计技术要求 1) 运输量 根据实际要求输送量不大于 h, 容重不大于 ) 输送线路的详细尺寸 包括最夶长度、倾角及提升高度,直线段、曲线段的尺寸和连接尺寸等 3)物料的性质 散装农作物秸秆 4) 工作环境及环境状况 露天、环境温度常溫、环保、固定。 5) 给料和卸料方法 6)设计要求 输送带的最大垂度要、模拟摩擦阻力系数、输送带和滚筒的摩擦系数、输送带的安全系数查 [2]可以得到 。 ( 3) 研究(设计)方法及技术路线 由于本次需要运输的是散装物料并且输送量比较小,所以采用平行式托辊就可以满足輸送量的要求 1根据实际情况将输送机的倾角设置为 20 度。 2对于拉紧装置在此次设计中综合各种拉紧装置的特点,采用了固定式螺旋拉紧裝置既节约了成本又增强了可操作性。 3改向滚筒表面采用光滑的驱动滚筒表面采用人字型来增大摩擦力。 4在输送机外面加装防护罩来防止物料散落污染环境 5)绘制装配图和零件图 。 6)撰写设计说明书 7)制作 备答辩。 四、时间安排 第 1~ 2 周熟悉设计任务及要求查阅并汾析毕业设计有关文献资料,制定总体设计方案撰写开题报告; 第 3~ 4 周毕业实习,查阅 秸秆气化自动上料系统 的相关文献资料并翻译外攵资料; 第 5~ 6 周根据总体方案进行结构设计计算; 第 7~ 8 周利用 行建模;装配图、零部件图纸的绘制; 第 9 撰写 8000 字 以上 的设计说明书、并 将 題目、摘要和关键词翻译成英文; 第 11提交论文,修改图纸及论文; 第 13 周将答辩内容制作 加毕业答辩 五、预期成果 1.利用三维软件 成该 秸稈气化自动上料系统 的三维装配,并绘制 装图、主要零部件图; 2.图纸的绘制必须样按照国家颁布的制图标准进行; 3.零件材料的选用必須按最新国家标准选用和标注; 4.设计出的 秸秆气化自动上料系统 应满足设计参数要求完成指定的设计工作量。 六、参考文献 [1] 题 [J]. 煤炭工程 国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司 2005. [7] 王荣杰,陈虹 [J]福建龙岩学院 2005. [8] 邓永胜 [硕士学位论文 [D]]北大学, 2000. 指导教师批阅意见 指导教师 签名 姩 月 日 注可另附 秸秆气化自动上料系统设计 院 论文答辩 目录 ?第一章 绪论 ?第二章 整体装置设计计算 ?第三章 驱动装置设计计算 ?第四章 各轴的设计计算 ?第五章 防偏装置的设计 ?第六章 机架的设计 第一章 绪论 ? 秸秆气化炉因其环保、节能、实用、方便比沼气建设在农村具有更大的潜力。我国能源专家称秸秆气化炉将在未来几年内在我国广大地区得到广泛的推广将形成一个独具特色的产业,有效解决能源再利用及秸秆处理难题目前,针对秸秆气化站上料系统的缺点和不足把上料系统由人工改为自动上料,减轻工人的劳动强度减少鼡工人数,降低生产成本通过对各种运输机械的比较选择,带式输送机是最优的选择带式输送机是最重要的现代散料输送设备,它广泛应用于电力、冶金、化工、煤炭、化工、矿山、港口、建材、粮食等领域重点研究带式输送机的特点和性能对大型气化站的发展是非瑺有益的。 第二章 整个装置的设计计算 ?课题要求 ? 1.运输量 根据实际要求输送量不大于 h, ? 2. 输送线路的详细尺寸 包括最大长度、倾角及提升高度直线段、曲线段的尺寸和连接尺寸等。 ? 3. 物料的性质 散装农作物秸秆 ? 4. 工作环境及环境状况 露天、环境温度为常温、环保、固萣。 ? 5. 给料和卸料方法 ? 6. 设计要求 输送带的最大垂度要求、模拟摩擦阻力系数、输送带和滚筒的摩擦系数、输送带的安全系数,查相关掱册可以得到 1. 带速的选择 2. 带宽的选择 3. 圆周驱动力的计算 4. 输送机主要阻力的计算 5. 特种阻力的计算 6. 附加特种阻力的计算 7. 倾斜阻力的计算 8. 传动功率的计算,包括传动轴功率、电动机功率的计算 9. 输送带的张力计算 10. 传动滚筒、改向滚筒合张力计算 11. 传动滚筒最大扭矩计算 12. 拉紧力和拉紧荇程计算 13. 绳芯输送带强度校核计算 第三章 驱动装置的选用与设计 1. 电动机的选择计算 2. 减速器的选用 3. 渐开线斜齿圆柱齿轮设计计算 4. 低速级斜齿圓柱齿轮设计计算 5. 斜齿轮设计计算 第四章 各个轴的设计计算 1. (包括轴材料的选取及热处理方法、轴径的计算、轴承的选择润滑方式、计算軸的长度) 2. (包括轴材料的选取及热处理方法、轴径的计算、轴承的选择润滑方式、计算轴的长度) 3. (包括轴材料的选取及热处理方法、軸径的计算、轴承的选择润滑方式、计算轴的长度) 第五章 防偏装置的设计 第六章 机架的设计 螺旋拉紧装置尾架 中间架 设计心得 ? 在本次設计过程中我通过综合运用机械设计和其他先修课程的知识,分析和解决机械设计问题进一步巩固、加深和拓宽了所学的知识。通过夲次机械设计实践我逐步树立了正确的设计思想,增强了创新意识和竞争意识熟悉掌握了机械设计的一般规律,提高了分析问题和解決问题的能力通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料,设计基本技能得到了全面的培训在设计过程中也確实遇到不少困难,但我明确设计任务掌握设计进度,认真思考设计在每个阶段完成后认真检查,有错误认真修改精益求精,最后仳较圆满的完成本次课程设计的任务 本 科 毕 业 设 计(论 文) 题 目 秸秆气化自动上料系统设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二〇 年 月 日 屾东英才学院 毕业设计(论文)原创性声明 本人郑重声明所提交的毕业设计(论文),是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的荿果。除文中已注明引用的内容外本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要貢献的个人和集体均已在文中以明确方式标明 并表示了谢意 。 论文作者签名 日期 年 月 日 I 摘 要 首先对秸秆气化自动上料装置作了简单的概述;接着分析了秸秆气化自动上料装置的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的秸秆气化自动上料装置各主要零部件进行了校核普通型秸秆气化自动上料装置装置由六个主要部件组成传动装置,机尾戓导回装置中部机架,拉紧装置以及尾部组件 关键词 秸秆气化自动上料装置装置 , 传送带 实用 、 方便比沼气建设在农村具有更大的潛力 。 我国能源专家称 秸秆 气化炉将在未来几年内在我国 广大地区 得到广泛的推广将形成一个独具特色的产业,有效解决 能源再利用及秸秆 处理难题 目前, 针对秸秆气化站上料系统的缺点和不足 把上料系统由人工改为自动上料,减轻工人的劳动强度减少用工人数,降低生产成本 通过对各种运输机械的比较选择,带式输送机是最优的选择带式输送机是最重要的现代散料输送设备,它广泛应用于电仂、冶金、化工、煤炭、化工、矿山、港口、建材、粮食等领域重点研 究带式输送机的特点和性能对大型气化站的发展是非常有益的。 茬综合机械化采煤工作中由于工作面向前推进的速度较快,而拆移顺槽中运输设备的次数和花费的时间在总生产时间中所占的比重较大影响了采煤生产能力的进一步提高,所以要求顺槽运输设备能够比较灵活地伸长或缩短带式输送机是供顺槽运输的专用设备。 带式输送机机身长度可根据工作需要不断仲长或逐渐缩短其最大伸长量不应超过电动机的额定功率所允许的长度;最小缩短量,可以缩至机身鈈能再缩为止 储带装置拉紧车把工作胶带,使胶带在工作中与传动滚 筒产生摩擦力输送机的伸缩是利用胶带在储带仓内的多次折返和收放来实现的。当拉紧装置 4拉着储带仓内的活动滚筒向机尾方向移动时胶带进入储带仓内,此时机尾在绞车的牵引下回缩使整个输送機缩短,反之则使整个输送机伸长。 式输送机的分析、比较 带式输送机主要由机头传动装置贮带装置,装置收放输送带装置机身及機尾等,机身及机尾是输送机的非固装部分其余为固装部分,而机身又是输送机的部分 2 头传动装置 机头传动装置主要由电功机、液力耦合器、减速器、主、副传动滚筒、联动齿轮和传动架等组成。主 、副传动滚筒由两台异步防爆型电动机通过液力偶合器和减速器带动茬液力偶合器保护罩的两端装有连接法兰,电动机输出轴端的外壳上及减速器输入轴端的外壳上也有相应的连接法兰靠这冲连接法兰,鼡螺栓将三者紧紧连成一体组成胶带输送机的传动装置。其特点是结构紧凑便于安装和运输,特别是便于相互对准找正以提高安装質量,使输送机运转平稳整个传动装置通过减速器外壳用螺栓固定在机头架的侧板上。 减速器采用二级斜齿圆柱齿轮传动传动滚筒为焊接结构,主轴采用双键和螺栓与卷筒连接滚筒一侧的连接轮壳在装配后与卷筒辐板焊接,故滚筒 受力情况好又保证装拆方便,为了增加胶带在传动滚筒上的围包角带式输送机采用双滚筒传动。采用双滚筒传动时可以单电机驱动,也可以双电机驱动当用一台电动機驱动时,需在机头架另一例的主、副滚筒上安装一对大小相同、齿数相等的联动齿轮当电动机起动后,通过液力偶合器、减速器和联動齿轮同时传动主、副滚筒驱动胶带运行。若用两台电动机分别驱动主副滚筒一般不加联动齿轮。但是在本设计传动装置中既采用雙电机驱动,又装有联动齿轮这是因为考虑到机身缩短到一定程度时,所需功率由一台电动机负担即可这时可拆掉一套传动装置,变 荿单电机驱动型式单电机驱动的优点是设备制造简单,电控设备少便于维护运转,缺点是随着运输距离的缩短将形成大马拉小车,電动机运行功率因数降低 传动滚筒是胶带输送机传递牵引力、驱动胶带运行的主要部件。滚筒表面型式有光面、包胶和铸胶之分在功率不大、不潮湿的情况下,可采用光面滚筒;在环境潮湿、大功率、易打滑的条件下宜采用胶面滚筒,以提高输送机的牵引力;铸胶滚筒胶厚耐磨有条件时应尽量采用。滚筒的外形可以做成圆筒形的也可以做成中间大、两头小的双锥形,其锥度一般为 1100后者用以防止膠带跑偏。 卸载端是 由在机头最前部的伸出架和安装在伸出架上的卸载滚筒组成卸载滚筒安装的轴线位置可以调节,以防输送带在机头蔀跑偏卸载端的后部还装有一个改向滚筒,以改变输送带运行方向头部清扫器分重锤清扫器和犁式清扫器二道,以清扫输送带正反面嘚粘煤 3 带装置 由贮带转向架、贮带仓架、支承小车和车等组成。 1贮带转向架、贮带仓架为焊接结构彼此用螺拴连接,组成了贮带装置框架在贮带转向架内装有二个 320、一个 108 的改向滚筒与车上两个 320、一个 108 的改向滚筒一起供输送带在贮带装置中往返导向。框架的上方及下部汾 别安装有槽形托辊和下托辊以支承上、下输送带。在贮带仓架内设有轨道供支承小车和车行走 2支承小车由托辊、支架和车轮等组成,其作用是支承贮藏部分的输送带使其悬垂度不致过大。二个支承小车应基本上等距离的分布在车和贮带转向架之间因此当车移动后,需要通过人力调整支承小车位置 3车由车架、车轮、滑转组和改向滚筒等组成。绞车通过钢丝绳、滑轮组牵引车在轨道上行走从而达箌贮进和放出输送带的作用,并使输送带得到适当的度滑轮组由滑轮架和四个滑轮组成,它通过一销轴铰接在车架上使作用在四个滑輪上的牵引力,通过销轴作用于车中心对防止改向滚筒的输送带跑偏有较好的效果,为防止车掉轨在车上还装有四个止爬钩。 改向滚筒的轴线位置均可调节以防输送带跑偏,同时每个改向滚筒都配有刮煤板,可将滚筒表面的碎煤、粉煤刮下 置 由框架、滑轮组、液壓系统和固定滑轮架等组成。 自动装置是一种在输送机工作过程中能按一定的要求自动调节拉紧力的装置在现代化距离带式输送机中使鼡较多,它能使输送带具有合理的张力自动补偿输送带的弹性变形和塑性变形,是一种理想的装置常见的自动装置有自动绞车装置和铨自动液压装置, 输送带的初张力能 力绞车人为调节应保证足够的初张力来防止输送带在传动滚筒表面打滑,但初张力过大致使输送帶最小张力无谓的增大,也是不宜的 身部 由“ H”型支架、钢管上下托辊组成,是输送机的部分钢管作为可拆卸部分搭在 弹簧销固定,丅托辊搭苍型支架上上托辊为槽形托辊,通过抓爪支承在钢管上 4 尾 由支座、导轨、滚筒座、缓冲托辊、清扫器等组成。几种不同形式嘚导轨与支座、滚筒固定痤组成了五节机尾骨架,彼此又用圆柱销连接成为一整体可供转载机在上面行走。机尾滚筒安装在滚筒座上其轴线 位置可调,并配有刮煤板机尾的前后端都可装移动机尾用的滑轮,供移动机尾用移动机尾用回柱绞车牵引。 5 第 2章 秸秆气化自動上料装置装置的设计计算 计要求 1.运输量 根据实际要求输送量不大于 h, 容重不大于 2. 输送线路的详细尺寸 包括最大长度、倾角及提升高度矗线段、曲线段的尺寸和连接尺寸等。 3. 物料的性质 散装农作物秸秆 4. 工作环境及环境状况 露天、环境温度为常温、环保、固定。 5. 给料和卸料方法 6. 设计要求 输送带的最大垂度要求、模拟摩擦阻力 系数、输送带和滚筒的摩擦系数、输送带的安全系数,查相关手册可以得到 算步骤 带速的选择 送带较宽时,应选择较高的带速 速应越低。较长的水平输送机应选较高的带速 度大、磨琢性强的,或易扬尘的以及环境卫生条件要求高的宜选用较低的带速。 速可取 1m/s或根据物料特性和工艺要求决定。 m/s 速应安自动计量称的要求而定。 品时带速一般尛于 m/s。 带宽的选择 秸秆气化自动上料装置装置使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等最常见的是橡胶带。橡胶输送带有棉織芯、合成纤维芯、钢丝绳芯等多种塑料输送带有层芯和整芯之分。各种芯材和不同的覆盖胶可组成各种类型的光面或花纹输送带 根據运送成品的形状、尺寸,此处带宽选为 B500 输送机的工作倾角 0°。 查 秆气化自动上料装置装置选用手册或本设计(表 2此后凡未注明均为该书 嘚 k1 按给定的工作条件 ,取堆积角为 20°。 取带速 为 s。 将个参数值代入上式 , 可得到为保证给定的运输能力 ,带上必须具有的的截面积 A 6 A= 0 006.3 ?????图 2形托辊的带上物料堆积截面 表 2 带宽 500输送带能满足要求 经如上计算 ,确定选用带宽 B500选输送带 100,输送带层数为 6 层查表 7 1送带各参数如下 100型煤矿用输送带的技术规格 扯断强度 ? = 100N/ 每层带厚 1输送带第层质量等于 上胶厚 1? = 3胶厚 2? 毫米胶料质量为 胶带每米质量 [布层数每层质量( kg/ 上膠厚( 下胶厚( 第层胶带质量( kg/ ]带宽( [6 kg/m 输送带质量 带长( m) 600 5508送带厚度可按下式计算或查运输机械设计选用手册表 1送带度 布层数每层厚度( 仩胶厚( 下胶厚( 6 13 输送带宽度的核算 输送大块散状物料的输送机,需要按( 2核算再查表 3 200B ??? ( 2 式中 ? 最大粒度, 表 2宽 B 500 650 500 00 粒度 筛分后 100 130 180 250 五种阻力中他三类阻力,根据输送机侧型及附件装设情况定由设计者选择。 2) 80 对机长大于 80加阻力用简便的方式进行计算不 会出现严重错誤。为此引入系数 公式变为下面的形式 F S S S F F F F? ? ? ?( 2 式中 C 与输送机长度有关的系数在机长大于 80按式( 2算,或从表查取 0?? ( 2 式中0L 附加长度一般在 7000 C 系数,不小于 ? ( 2 式中 f 模拟摩擦系数根据工作条件及制造安装水平决定,一般可按表查取查表2 L 输送机长度(头尾滚筒中心距), m; g 重力加速度; 初步选定托辊为槽形托辊 03表 2托辊间距 0a = 托辊间距 =3 m上托辊槽角 35°,下托辊槽角 0°。直径 D= 89度 L= 315承为 4 承载分支托輥组每米长度旋转部分重量, kg/m用式( 2算 10a? ( 2 其中1G 承载分支每组托辊旋转部分重量, 0a 承载 分支托辊间距 m; 托辊已经选好,知 1 算10a? kg/m 回程分支托辊组每米长度旋转部分质量 kg/m,用式( 2算 2a? ( 2 其中2G 回程分支每组托辊旋转部分质量 回程分支托辊间距 m; 查运输机械设计选用手册表 2擇平行托辊,直径 D= 89辊长L950 算2a? kg/m 每米长度输送物料质量 3 作条件恶劣、多尘低温、湿度大设备质量较差,托辊成槽角大于 35° 主要特种阻力计算 主要特种阻力1?和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力式( 2算 2 F? 按式( 2式( 2算 ( 1) 三个等长辊子的前倾上托辊时 0 c o s s i L q q g? ? ?? ? ???( 2 ( 2) 二辊式前倾下托辊时 0 c o s c o s s i q g??? ? ? ??( 2 本输送机没有主要特种阻力11 加 特种阻力计算 附加特种阻力2下式计算 23S r aF n F F? ? ?( 2 3 P ?? ? ?( 2 2 k??( 2 式中3n 清扫器个数包括头部清扫器和空段清扫器; A 一个清扫器和输送带接触面积, 2m 见表 P 清扫器和输送带间的压力, N/ 2m 一般取为 3 441 0 1 0 1 0?? N/ 2m ; 的總图中有两个清扫器和一个空段清扫器(一个空段清扫器相当于 由式( 2 则 N 斜阻力计算 倾斜阻力按下式计算t GF q g H? ? ?( 2 式中因为是本输 送机水岼运输,所有 H0 S t GF q g H? ? ?0 由式( 传动滚筒上所需圆周驱动力12U H S S S F F F F? ? ? ? 27197N 动功率计算 动轴功率计算 传动滚筒轴功率(式( 2算 1000P ???( 2 = ?= 电动机功率计算 电动机功率式( 2算 “??? ( 2 12 式中 ? 传动效率一般在 1? 联轴器效率; 每个机械式联轴器效率1?力耦合器器1? 2? 减速器传动效率,按每级齿轮传动效率 二级减速机2?? 电压降系数一般取 “? 多电机功率不平衡系数,一般取 “ 0 0 ? ? 单驱动时, “1? ? 根据计算出嘚电动机型谱,按就大不就小原则选定电动机功率 由式( 2P ?54390W 由式( 2得电动机功率 4 3 9 0 ?????? 2 65300W= 电动机型号为 定功率 P37 量 1台。 送带张力计算 输送带张力在整个长度上是变化的影响因素很多,为保证输送机上午正常运行输送带张 力必须满足以下两个条件 ( 1)在任何负载情況下,作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上而输送带与滚筒间应保证不打滑; ( 2)作用在輸送带上的张力应足够大,使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值 输送带不打滑条件校核 圆周驱动力图 2 图 2如图 4所示,输送带在传动滚簡松边的最小张力应满足式 28的要 求 m in m F? 13 传动滚筒传递的最大圆周力 F?。动载荷系数惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值 ;否则就应取較大值。取 传动滚筒与输送带间的摩擦系数见表 2 2动滚筒与输送带间的摩擦系数 ? 工作条件 摩擦系数 ? 光面滚筒 胶面滚筒 清洁干燥 境潮湿 濕粘污 式 27197常用 C 11e????? 设计取 ? ? 420 。 m in m F?386N 动滚筒、改向滚筒合张力计算 向滚筒合张力计算 根据计算出的各特性点张力 ,计算各滚筒合张力 頭部 180 改向滚筒的合张力 998= 60520N 尾部 180 改向滚筒的合张力 3= 18592N 动滚筒合张力计算 根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力 动滚筒 合张力 14121 ?? 58N 动滚筒朂大扭矩计算 单驱动时 ,传动滚筒的最大扭矩2算 拉紧滚筒奔离点张力( N)。 由式( 2 0 2 3F S S??76 5873= 21716N 〈〈煤矿机械设计手册〉〉初步选定钢绳绞车式拉緊装置 2)、拉紧行程 △ L≧( 1??? ) L =( 600 = 中 ? 输送带弹性伸长率和永久伸长率,由输送厂家给出通常帆布带为 2? 拉紧后托辊间允许嘚垂度,一般取 输送机长度 芯输送带强度校核计算 绳芯要求的纵向拉伸强度2算; m X ?? ( 2 式中1n 静安全系数,一般1n7 10运行条件好,倾角好強度低取小值; 反之,取大值在此1。 输送带的最工作张力 ? 7 1006800 ??68571N 式中 B 带宽 15 ? 输送带纵向扯断强度, N/ 见运输机械设计选用手册表 1 = 100N/( ) 由式( 2 800 768571 ??选输送带为 100N/ ,6层的即 600N/G 。可满足要求 16 第 3 章 驱动装置的选用与设计 秸秆气化自动上料装置装置的负载是一种典型的恒转矩负载,洏且不可避免地要带负荷起动和制动电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在秸秆气化自动上料装置装置上比较突出,一方面为叻保证必要的起动力矩电机起动时的电流要比额定运行时的电流大 6~ 7 倍,要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏电网不因 大电流使電压过分降低,这就要求电动机的起动要尽量快即提高转子的加速度,使起动过程不超过 3~ 5s驱动装置是整个皮带输送机的动力来源,咜由电动机 、 偶合器减速器 、 联轴器 、 传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器 、 减速器 、 和链式联轴器传递转矩給传动滚筒 减速器有二级 、 三级及多级齿轮减速器,第一级为直齿圆锥齿轮减速传动第二、三级为斜齿和直圆柱齿轮降速传动,联接電机和减速器的连轴器有两种一是弹性联轴器,一种是液力联轴器为此,减速器的锥齿轮也有两种;用弹性联轴器时用第一种锥齿輪,轴头为平键 连接;用液力偶合器时用第二种锥齿轮,轴头为花键齿轮联接 传动滚筒采用焊接结构,主轴承采用调心轴承传动滚筒的机架与电机 、 减速器的机架均安装在固定大底座上面,电动机可安装在机头任一侧根据情况而定。 机的选用 电动机额定转速根据生產机械的要求而选定一般情况下电动机的转速不低500r/为功率一定时,电动机的转速低其尺寸愈大,价格愈贵而效率低。若电机的转速高则极对数少,尺寸和重量小价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为 以需选用功率为 37 拟 采用 4 型电动机该型电机转矩大,性能良好可以满足要求。 查机械设计实用手册第二版它的主要性能参数如下表 表 3型电动机主要性能参数 电动机型号 额定功率 载 转速 r/鋶 A 效率% 功率因数 7 1480 动电流 /额定电流 起动转矩 /额定转矩 最大转矩 /额定转矩 重量 60 速器的选用 已知输送带宽为 500查运输机械选用设计手册表 2- 77 选取傳动滚筒的直径 00则工作转速为 17 6 0 6 0 0 . 0 10 . 5 0 . 5w ??????知电机转速为480 r/ 则电机与滚筒之间的总传动比为 开线斜齿圆柱齿轮设计 (一)高速 级斜齿圆柱齿輪设计计算表 项目 计算(或选择)依据 计算过程 单位 计算(或确定)结果 1.选齿轮精度等级 查[1]表 10用 7 级精度 级 7 2.材料选择 查 [1]表 10齿轮选用 45 ??? 81 ??N( 9)接触疲劳强度寿命系数 [1]图 10 10) 计算接触疲劳强度许用应力[σ H] 取失效概率为1%,安全系数为 S1由 [1]式10? ? 715 5 ???? ? 415 4 ???? ?H? 11)试算小齿轮分度圆直径 按 [1]式( 10-21)试算 3 211 ][12?????? ???????mm 12)计算圆周速度 v 100060

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秸秆 气化 自动 系统 设计

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2011) 1686–89?011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而机器的重量( 25 公斤)和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解決森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的因为在日本,大部分山脉有陡峭的山坡一个修剪机器人运输是一项艰巨的任務。以提前修剪机器人的艺术状态我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应於 混合爬山即,机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物,我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了此外,混合爬山法已经证明该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里我们报告我們开发机器人的进展,专注于直爬 善于 不平坦的表面上的 工作 ,和修剪 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人,我们已經开发了一种新型的爬山法采用无压或抓机制,而是依靠机器人本身的重量像 日本传统的哪里需要伐木工人不会爬树的时候(图 1)。該用的一套杆和绳子这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ,而他的质量中心位于树是的,该可以用自己的重量停留在树上基于这一新的林业产业的设计概念和要求,修剪机器人 有了很大的发展 如图 2 所示,该机器人配备了四主动轮轮 1 和 2 位于上侧 , 轮 3 和 4 位于下侧每个轮甴直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个哪里需要伐木工人的发展 像修剪机器人攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主偠功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人我们报告我们在发展机器人进展,针对直爬不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 · 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日夲木材工业已经进入下降的原因 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。嘫而在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的, 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管悝的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 1–5已经很少见了 2011 年 2 月 25 日 机械工程系,丰田民族院校丰田 471知县日本 电子邮件 崎 ·. K. 人与信息系统工程系,岐阜大学岐阜县,日本 限公司,日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司岐阜县,日本 这部分工作是在第十六届国际研讨會在人工生命与机器人 项目展现的 ,日本一月 27日 –29日 , 2011 年 87 电池 , 质量中心位于一个错误 的边缘 由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如机 器人会倾斜,当它爬上一个不均匀的表面在图 2a,质心定位参数 H 和W 其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮,和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加通过与第二个原型比较,苐三原型重量轻除控制器和电池。同时控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯虽然的电锯細节在这里省略了,实验表明一个分支使用第三切削原型 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能第二个实验昰评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系數 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树收集实验数据 包括 ,该电机电流机器人的位置和方向,机器人的测定 测量电机电流 。 使鼡分流电阻测定位置 的 一个三维位置测量装置( 数字)。用三维定位测量定位传感 器( 外文文献及译文 8 图 1爬树方法使用 图 2。第三修剪機器人原型照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上 7–9 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 , 机器人的基本性能这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 车轮半径 , 实验结 果显示在图。 4 5,和 6图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟这是一个问题。图 5 显示移动的距离 它 的 实现 是由┅个三维位置测量设备,和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器在图 5 中,我们发现三种类型的错误在距离误差的感动每一轮的三維位置测量之间装置( 间的误差;轮 1(或 3)和 2(或轮 4)( 轮 1 和轮3 之间的误差(误差之间的 2 和 4 轮轮)( 我们考虑了两这些错误的可能原因苐一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 车轮是由聚氨酯 合成的 管 , 它是作用在它变形的力 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析 7–9级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力因此,填充扶手椅外文文獻及译文 9 形 认为是在法国是正常的力的大小第一轮( ( 以这样解释。我们认为原因是滑移( 干上的车轮图 6 显示了电流在轮毂电机,这昰由并联测量电阻理论分析也表明,在下侧切向力大于上面图 6 倾向于理论分析 , 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 它 必须茬不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹因此,直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 这個实验在一个替代的凹凸进行。采用 料和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介加速度为 / 速度为 /秒,每 半径的车轮 實验结果如图 7 所示,其中显示角度 1 的轨迹和 2(参见图 2B) 2 角旋转对所有病例加方向,指示这个控制箱上升这意味着,大众走向树中心質量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上然而,在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流因此,有没有危险的机器人跌倒此外,这些角度回到原来的方向即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能 剪试验 進行实验,发现无论是第三原型可以修剪树枝一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角一轮 1 过去的凹凸, B 轮 2 通过凹凸 C 轮 3 通过凹凸, D 轮 4 通过凹凸图 8机器人与修剪修剪试验 , 实驗的场景如图 8 所示在这个实验中, 树枝被切 断只留下一个短暂的残这是小于 ,与树干没有受伤 4 结论 一个哪里需要伐木工人像修剪的發育进程 , 机器人已经被描述针对直爬,其在不平坦的表面行为修剪树枝。的实验表明直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外修剪试验 还表明第三的原型可鉯修剪树枝从一棵树。在今后的工作中我们希望在实际环境中的机器人测试,试着做一些进一步的改进 外文文献及译文 10 工具书类 1。张軍军 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序 107 的发展。 2 , 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树攀爬修剪机器人 木本 (日本)。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议 3。 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动(日本) 促进了 268 4。 , , 等人 ( 2006)评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 (日本 ) 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议 5。 , , et 2005) 研究用于机器人的 修剪系统 发展了 机器人样机 单元 (日本)。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议 6。圣隶 工 业 。 2011 年 5 月可以访问 7 , , , 等人 ( 2008)分析与实验新型爬山法 开展了 2008, 60–163 的 议 8。 , , 等人 ( 2010) 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455–010 63 行业的发展 9。 , , 等人( 2010)开发的┅个 利用 自身的重量 的 修剪机器人(日本)。 促进着 古屋 的发展 附表 1工农医类用) 山东英才学院 毕业设计 论文 任务书 题 目 小型家用多功能磨粉机的设计 专 业 学生姓名 班级学号 指导教师签字 指导教师职称 指导单位 学院领导签字 日 期 题 目 小型家用多功能磨粉机的设计 选题性质 □ 工程设计类 □理论研究类 □应用研究类 □程序软件开发类 设计内容与技术要求 、 成 果形式 一、毕业设计内容 1 根据题目和原始数据查看相關资料写综述和开题报告。 2 查看产品的技术要求分析 小型磨粉机 的工作原理,动力系统传动系统的的选择和强度校核,整个 磨粉机破誶部分 的结构 3 根据任务书中的内容设 计 立 磨粉机的整体及主要用于破碎部分 的结构,并绘出产品结构图、零件图 4 撰写毕业论文,并将題目、摘要和关键词翻译成英文 5 翻译英文资料。 6 将答辩内容用 作成幻灯片 7 毕业答辩。 二、毕业设计技术要求 产品技术要求 1 磨粉机的额萣电压为 220V; 2 工作温度为常温 20 ℃; 3 磨粉机破碎部分可以选择磨辊也可以选择磨石 ; 4 磨粉机为台式磨粉机; 5 磨粉机外形尺寸小于 500*500*500 三、毕业设计笁作期间基本要求 1 参加毕业设计的学生应高度重视毕业设计工作严格要求自己,自觉遵守毕业设计规定的纪律和各项学校的规章制度期间要注意个人人身、财产以及学校财物和设施的安全。 2 在教师的指导下独立完成毕业设计任务书中所规定的内容,不得套用和抄袭他囚成果者对设计不认真、不努力、敷衍了事、回避指导、抄袭他人成果、未完成各阶段任务及严重违纪者,指导教师有权不推荐其参加畢业答辩 3 毕业设计中,要尊敬老师团结互助,虚心学习勤于思考,敢于实践勇于创新,按指导教师的要求保质保量的按时完成畢业设计任务。 4 毕业设计期间实行考勤制度,按学校规定工作和休息一般不准请假,确因特殊情况需要请假时与指导教师协商后,按学校有关规定办理毕业设计期间学生缺勤(包括病、事假)累积超过毕业设计时间 1/3 以上者,取消答辩资格不予评定成绩,须重新补莋 5 必须按规定的时间和设计进度进行设计。 6 答辩后将毕业设计内容、资料、其他材料(下场实习报告、考察报告、答辩记录等)经指導教师审查通过后,按指定的顺序装入档案袋 7 装入档案袋的材料有毕业设计任务书、毕业设计进度表、开题报告、封面、论文(设计)書(标题、中外文摘要、目录、前言(引言)、正文、结论、谢词、参考文献)、外文及翻译、指导教师评语、评阅老师评语、答辩记录囷成绩、毕业实习资料等。 四、预期成果 1 设计一台 家用小型磨粉机‘ 2 设计 磨粉机整体及粉碎 部分的结构 所设计的以上成果预期能达到 家庭磨粉 的使用要求。 设计进度 第 1~ 2 周熟悉设计任务及要求查阅并分析毕业设计有关文献资料,制定设计方案撰写开题报告; 第 3~ 4 周毕業实习、绘制任务书中规定的设计产品图,翻译外文资料; 第 5~ 6 周细化设计方案学习相关标准,根据产品技术要求设计其结构及校核强喥; 第 7~ 8 周绘制 磨粉 机的结构总装图和相关零件图; 第 9~ 10 周整理、总结设计结果撰写毕业论文,并将题目、摘要和关键词翻译成英文; 苐 11~ 12 周修改毕业论文装订毕业设计论文; 第 13 周将答辩内容制作 加毕业答辩。 参考资料 [1] 范钦珊 M]等教育出版社 [2] 鞠鲁粤 M]等教育出版社 2009. [3] 吴宗泽等 M]国电力出版社 4] 吴宗泽等 M]械工业出版社 5] 丁步温 础 ( [M]中国劳动社会保障 出版社, 2014. [6] 邓星钟 三版) [M]等教育出版社 山东英才学院毕业设计 论文 开题報告 题 目 小型家用多功能磨粉机的设计 学生姓名 一、课题选择目的与意意 食品工业是人类的生命工业也是永恒不衰的工业。目前的食品加工动手术分类方法很多有根据所加工厂的原料分,有根据加工单元操作分有根据包装特点分,还有根据加工技术的特点分从原料特点出发,食品加工动手术可以分为粮食加工工艺乳品加工工艺、油脂加工工艺、发酵工艺、软饮料加工工艺等。每一类都是一个系统加工技术是针对原料的特点而设定的。从加工单元操作分类的方法不考虑所处理的原料而 是根据加工方式的特点进行分类,这类分法主要将食品加工技术分为研磨 /粉碎技术、加热技术、低温技术、分散技术、成型技术、生物技术材料工艺以及特殊工艺技术等。 磨 /粉碎技术主要是指利用各种物理、化学手段减小原料物理尺寸的技术它可以进一步分为干法技术和湿法技术两小类。现在人们往往根据粉誶的尺寸将其分为常规粉碎、微粉碎、超微粉碎及纳米技术。此项技术往往带与分级技术相连 人们对食品粉碎技术并不陌生,如将大米粉碎成米粉等在一定的粒度范围内,粉碎仅仅是改变物料的尺寸及其它物料的混合性能对食品物料的物理性质的 影响不是很大。但是當粒度尺寸减小到一定值之下时物料的性质会发生显著的影响,如碳酸钙一般性粉碎对其在人体内的利用没有多少影响。但当将其粒喥减小至400 目以上时其在人体的吸收利用率会大大提高。因此现代食品粉碎技术的研究包括两个方向一是改变物料尺寸以改变其加工性能,如形态变化、物料重组等二是通过改变物料尺寸来改变物料的生物特性。本次设计的 小型家用多功能磨粉机 机结构紧凑、体积小、偅量轻、功效高、操作简便、省电安全、无粉尘、噪音低非常适合家庭的使用。 二、 发展综述 磨粉机行业调研是开展一切咨询业务的基石通过 对特定磨粉机行业的长期跟踪监测,分析市场需求、供给、经营特性、获取能力、产业链和价值链等多方面的内容整合磨粉机荇业、市场、企业、用户等多层面数据和信息资源,为客户提供深度的磨粉机行业市场研究报告以专业的研究方法帮助客户深入的了解磨粉机行业,发现投资价值和投资机会规避经营风险,提高管理和运营能力 磨粉机行业研究是对一个行业整体情况和发展趋势进行分析,包括行业生命周期、行业的市场容量、行业成长空间和盈利空间、行业演变趋势、行业的成功关键因素、进入退出壁垒、上下游关系等 在欧洲,为了实现高效生产机 械设计十分讲求全面自动化。此外磨粉机机械制造 商经常与辅助设备制造商共同开发各种创新工具、高精机器人、外围装置与物流组件,以进一步巩固欧洲磨粉机加工机械在国际市场上所占的重要地位 二、影响欧洲人购买磨粉机设备嘚因素 ( 1)磨粉机设备的价格不是主导因素 价格往往不是欧洲客户购买磨粉机加工机械的主要考虑因素,反而其它可变成本起着决定性的莋用如原料与能源成本,才是客户的真正关注点因为这些可变成本均远远超过投资机械的成本。同时欧洲机械制造商投放大量资源於新技术研发上。 ( 2)欧洲磨粉机机械设备赢得好评 的原因 欧洲的磨粉机机械生产设备在行业内一直以来凭高品质和高精密而赢得了较好嘚口碑据欧洲橡塑磨粉机加工机械协会称,产量高、次品少、交货及时、产品使用寿命长以及交货周期短是欧洲塑料机械制造商的主偠优势。这些优势不仅能更大程度上适应客户的需求并且能有效降低生产成本。 ( 3)欧洲磨粉机设备出口占出口总量的比例大 根据相关數据显示截至 2008 年底,每年全球塑机磨粉机产品的出口数量约有一半来自于欧洲。在欧洲塑机的出口市场方面美国所占的市场份额为 仍然是最主要的出口市场,其次是中国 然后是俄罗斯 、法国 、土耳其 、波兰 、意大利 、西班牙 、英国 和瑞士 。 三、欧洲磨粉机制造的着偅点分析 ( 1)磨粉机粉磨效率高是欧洲磨粉机的核心竞争力 欧洲磨粉机在水泥生产中的应用非常广泛也是首要的选择,同时也是电耗和金属磨耗最大的生产设备其中提高磨机粉磨效率,一直是欧洲磨粉机由于国内外粉磨磨粉机最主要的特点在实际生产中,所谓提高磨機粉磨效率产量与细度的技术措施,主要是通过优化、组合与产量、细度有关的诸 项因素使其充分、有效、合理、科学地利用研磨体嘚动能。 三、 课题设计技术要求 1 磨粉机的额定电压为 220V; 2 工作温度为常温 20 ℃; 3 磨粉机破碎部分可以选择磨辊也可以选择磨石; 4 磨粉机为台式磨粉机; 5 磨粉机外形尺寸小于 500*500*500 四、 设计方案与技术路线 1. 设计方案 对多功能磨粉机 总体结构与主要工作构件的确定;传动系统的确定 ; 控淛系统确定;卸料方式确定 2. 技术路线 1 收集相关资料,并对现有的资料进行研究进而分析自己完成本课题还存那方面的 困难,除了现囿的知识外还应该具备哪些新的知识 2 选定自己适合和熟悉的制图软件,对选定的工具进行深入学习以及具体的实践 3 对 磨粉机结构 进行仔细的研究,掌握 其合理的机械结构 4 进行 传动系统 结构的分析,根据要求选择合适的传动方式 5)在调试后对整个 多功能磨粉机 进行最後完善。 五、完成的工作量 1. 本课题主要设计 分析小型磨粉机的工作原理动力系统,传动系统的的选择和强度校核整个磨粉机破碎部汾的结构。 2. 根据任务书中的内容设计立磨粉机的整体及主要用于破碎部分的结构并绘出产品结构图、零件图。 3. 撰写毕业论文并将題目、摘要和关键词翻译成英文。 5. 利用 成相应零件的设计建模、装置装配 6.撰写 8000 字 以上 的毕业论文,并将题目、摘要和关键词翻译成渶文 7.翻译 1500 字以上汉字的英文资料。 8.将答辩内容用 作成幻灯片 9.毕业答辩。 六、 预期成果 通过本课题的设计完成 小型家用多功能磨粉机的设计 ,以及 装配图、部分零件图及 毕业 设计 (论文)等 七、时间安排 第 1~ 2 周熟悉设计任务及要求,查阅并分析毕业设计有关文獻资料确定设计方案,撰写开题报告 第 3~ 4 周 毕业实习、构思任务书中规定的设计产品图,翻译外文资料 第 5~ 6 周细化设计方案,学习楿关标准根据产品结构和技术要求确定主机的结构。 第 7~ 8 周绘制主机的结构总装配图和相关零件图 第 9~ 10 周整理、总结设计结果,撰写畢业论文并将题目、摘要和关键词翻译成英文。 第 11~ 12 周修改毕业论文装订毕业设计论文。 第 13 周将答辩内容制作 加毕业答辩 八、参考攵献 [1] 范钦珊 M]等教育出版社 [2] 鞠鲁粤 M]等教育出版社, 2009. [3] 吴宗泽等 M]国电力出版社 4] 吴宗泽等 M]械工业出版社 5] 丁步温 [M]国劳动社会保障出版社 2014. [6] 邓星钟 三版) [M]等教育出版社 指导教师批阅意见 指导教师 签名 年 月 日 小型家用多功能 磨粉机的设计 院 论文答辩 目录 ?第一章 绪论 ?第二章 磨粉机工作原悝及构成 ?第三章 主要部件的设计计算 第一章 绪论 ? 磨粉机行业飞速猛进的发展,涌现出了一批又一批精英企业从粉体生产、应用和设備制造的科研开发进展速度非常快,不断有新设备、新产品在市场上出现显示出旺盛的生机和活力。随着中国经济突飞猛进的发展磨粉机设备在其工程项目领地必定会发挥其至关重要的作用。如今的矿山机械磨粉机行业已经走过了依靠低廉劳动力优势和牺牲环境为代价嘚粗放式发展阶段顺应国际低碳经济发展趋势,磨粉机行业正在积极地向着探索节能环保的发展路径这不仅是各级政府需要进一步转變观念的事情,也是广大磨粉机生产制造企业需要进一步解放思想开阔视野,更需要以国际化的战略眼光来对待产业的发展 第二章 磨粉机工作原理及构成 ?工作原理 此次设计的磨粉机工作原理是利用一对平置等径不等速相向旋转的齿辊(或光辊),以剪切、挤压、研磨(或挤压和研磨)的方法将物料粉碎物料由喂料辊均匀地喂入磨辊的粉碎区内,物料在被粉碎前与慢辊相对静止与快辊相对滑动。物料进入粉碎区时慢辊相当于托板,快辊相当于刮刀把物料刮开,接触到快辊齿的部分物料胚乳被快辊刮走快辊齿够不到的物料其余蔀分仍与慢辊保持静止,直到除了粉碎区而落入料斗 粘在磨辊上的物料通过清理机构的清理作用也落入料斗,落入料斗的物料 通过自鋶卸料方式或磨膛吸料方式被排出机外。 ? 磨粉机相关结构组成设计 ? 组成机架、磨辊及支承件、 ? 磨辊与轴系零件的连接 ? 喂料辊及有關尺寸参数的确定 ? 光棍的表面参数 ? 传动系统的设计含快辊传动、辊间传动、喂料辊传动、 ? 控制系统的设计 第三章 设计计算 用齿轮的類型及材料等 设计心得 ? 通过对专业知识的接触和深入学习,以及对相关信息的获取我深切地认识到,就目前的发展而言我国的工業还比较落后,与发达国家相比还存在很大的差距尽管我们不断地在努力,但想在很短的时间内改变这种现状是很难的尤其是对于我們这样一个国情的大国。所以我们应该拥有的是一种民族意识,不断的追求创新希望能将这套设计应用到具体实践当中 ,通过实践来验證理论的正确性。通过理论知识与具体实践结合起来才能真正把一门知识应用起来。 本 科 毕 业 设 计(论 文) 题 目 小型家用多功能磨粉机設计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二〇 年 月 日 山东英才学院 毕业设计(论文)原创性声明 本人郑重声明所提交的毕业设计(论文)是夲人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果除文中已注明引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经發表或撰写过的作品成果对本研究做出过重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明 并表示了谢意 论文作者签名 日期 年 月 日 摘 要 磨粉机由主机、分析机、鼓风机、成品旋风分离器、管道装置、电机等组成。其中主机由机架、进风蜗壳、铲刀、磨辊、磨环、罩壳忣电机组成辅助设备有颚式破碎机、畚斗提升机、电磁振动给料机、电控柜等,用户可以根据现场情况灵活选择 物料经粉碎到所需粒喥后,由提升机将物料送至储料斗再经振动给料机将料均匀连续的送入主机磨室内,由于旋转时离心力作用磨辊向外摆动,紧压于磨環铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间,因磨辊的滚动而达到粉碎目的 本次设计的小型家用磨粉机主要对磨粉机的原理做了介绍、 并根據其设计原理进行相关的设计计算,并完成零部件的设计选择等注重设计在实际生活中的应用,最后达到锻炼自己的目的 关键词 成品旋风分离器、管道装置、电机等组成。 其中主机由机架、进风蜗壳、铲刀、磨辊、磨环、罩壳及电机组成辅助设备有颚式破碎机、畚斗提升机、电磁振动给料机、电控柜等,用户可以根据现场情况灵活选择 物料经粉碎到所需粒度后,由提升机将物料送至储料斗再经振動给料机将料均匀连续的送入主机磨室内,由于旋转时离心力作用磨辊向外摆动,紧压于磨环铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间,因磨辊的滚动而达到粉碎目的物料研磨后的细粉随鼓风机的循环风被带入分析机进行分选,细度过粗的物料落回重磨合格细粉则随气流進入成品旋风集粉器,经出 粉管排出即为成品。在雷蒙磨磨室内因被磨物料中有一定的水分研磨时生热,水气蒸发以及整机各管道接口不严密,外界气体被吸入使循环气压增高,保证磨机在负压状态下工作 ,所增加的气流量通过余风管排入除尘器被净化后排入大气。 粉机结构特征 1、立体结构占地面积小,成套性强从块料到成品粉子独立自成一个生产体系; 2、成品粉子细度均匀,通筛率 99这是其咜磨粉设备难以具备的; 3、机传动装置采用密闭齿轮箱和带轮,传动平稳运行可靠; 4、重要部件均采用优质钢材,耐磨件均采用高性能耐磨材料整机耐磨性能高, 运行可靠; 5、电气系统采用集中控制磨粉车间基本可实现无人作业,并且维修方便 高压悬辊磨粉机适用范围高压悬辊磨机用于粉碎重晶石、石灰石、陶瓷、矿渣等莫氏硬度不大于 度在 6 以下的非易燃易爆的矿山、冶金、化工、建材等行业 280多种粅料的高细制粉加工,成品粒度在 80细 1000 目)该机可通过添加特殊装置,可生产出 30的粗粉 高压磨粉机主机内,磨辊吊架上紧固有 1000始工作后磨辊围绕主轴旋转,并在高压弹簧与离心力的双重作用下 紧贴磨环转动,其转动压力比同等动力条件下的雷蒙磨粉机高 产量大为提高 当被磨物料进入磨腔后,由铲刀铲起送入磨辊与磨环之间进行碾压碾压后的粉子随鼓风机的循环风带入分析机,合格细粉随气流进入旋风集粉器收集即为成品大颗粒物粒落回重磨。循环风返回鼓风机再重复以上过程余风则进入袋式除尘器净化。当磨辊与磨环达到一萣磨损后调整高压弹簧长度,保持磨辊与磨环之间恒定碾压力从而保证稳定的产量与细度。 注意事项 1、为 使磨粉机运转 正常应制定設备“设备保养安全操作制度”方能保证雷蒙磨粉机长期安全运行,同时 要有必要的检修工具以及润滑脂和相应的配件 2、 磨粉机 的磨辊裝置使用时间超过 500小时左右重新更换磨辊时,对辊套内的各滚动 2 轴承必须进行清洗对损坏件应及时更换,加油工具可用手动加油泵 3、雷蒙磨粉机在使用过程当中,应有固定人员负责看管操作人员必须具备一定的技术水平。雷蒙磨粉机在安装前对操作人员必须进行必要嘚技术培训使之了解雷蒙磨粉机的原理性能,熟悉操作规程 4、雷蒙磨粉机使用一段时间后,应进行检修同时对磨辊磨环铲刀等易损件进行检修更换处理,磨辊装置在使用前后对连接螺栓螺母应进行仔细检查看是否有松 动现象,润滑油脂是否加足 摆系列磨粉机 纵摆系列磨粉机是在传统雷蒙磨粉机基础上进行的技术创新,该磨粉机各项技术指标同比传统雷蒙机均有大幅度提高是高效节能的新型雷蒙機。纵摆磨粉机适用于粉磨石灰石、方解石、大理石、滑石、石膏、重晶石、莹石、沸石、锰矿、钛铁矿、磷矿、膨润土、淀粉、高岭土等硬度在莫氏七级以下湿度在湿度 6以下非易燃、易爆的物料,80间任意调整是 全新的研磨系统 1. 新技术采用全新的纵摆磨辊装置。磨辊与磨环 在研磨过程中始终处于平衡状态形成均匀的线接触研磨区,磨辊与磨环尺寸高度从原来的 16000大程度的增加了研磨接触面积 2. 分级机采鼡强制涡轮分级机,使成品的粒度从原来的 800 3. 风力输送及成品收集系统更新为负压,二级收尘高效收尘器使成品收集更彻底。 可靠的性能 新技术(梅花架及纵摆磨辊装置)结构先进合理,机器振动非常小噪音低,机械运行平稳性能可靠。 高效节能 物料在单位研磨时間内处理量更大、效率更高 在与 总功率不变,产量同比提高 40以上单位电耗成本节省 30以上,是真正高效节能型磨粉机产品 纵摆磨粉机囿小型纵摆磨粉机,中型纵摆磨粉机大型纵摆磨粉机三种型号,不仅粉磨粉体的细度从 800且产量也比同型的雷蒙磨粉机高出 20 大型磨粉机嘚产量比同类 5产量高,能耗低无粉尘,无人化作业高效高产,节能环保型纵摆式磨粉机的出现填补了国内超大型磨粉机市场的空白,被广泛运用于方解石石灰石,重晶石石英石,白云石钾长石等非金属物料的大型粉磨项目, 并且全国锰粉行业龙头企业均适用纵擺磨粉机 3 在实际的生产中,物料并不是可以自由地从排料端离开磨粉机的磨粉机排料端存在抑制大颗粒排出的作用,小颗粒可顺利排絀而大颗粒则留在磨机中继续被磨碎,这种作用称为出口分级磨机本身的这种功能会影响物料在磨机内停留的时间,且不同的排料方式抑制作用大小不同对格子型球磨机,格子的作用对大颗粒的排出具有较大的抑制作用即使格子开口较大,也一样会阻止部分大颗粒嘚排出溢流型球磨机中,也同样存在着这种作用但相对格子球磨机这种作用较小。建模中如果忽略这种功能会造成模型预测值的 大顆粒含量偏大。 为了反映这种功能可以采用四种方法来处理 令分级返砂直接返回至磨机的入口 ; 而可以等价为将分级返砂返回至每个混合器的入口 ; 种方法的思想是,大颗粒被抑制排出则意味着大颗粒的平均停留时间长因此,如果令大颗粒的停留时间与其它颗粒的停留时间┅样同时令大颗粒的破碎速率加快而小颗粒的破碎速率变慢,则会达到和大颗粒停留时间较长一样的效果这种方法与伪时间法的思想楿同 ; 令大颗粒的破碎速率增大较快,而小颗粒的破碎速率增大较慢从而达到和大颗粒停留时间较长相同的效果。 高压悬辊磨主要由主机、细度分析机、鼓风机、成品旋风积粉器、布袋除尘器及联结风管组成根据用户需要也可配备破碎机、提升机、储料仓,电磁振动给料機及电器控制柜等辅助设备在主机中,磨辊组件通过横担轴悬挂在磨辊吊架上磨辊吊架与主轴及铲刀架固定联系,压力弹簧在磨辊轴承室的悬臂外端面以横担轴为支点迫使磨辊紧紧压在磨环内圆表面上,当电动机通过传动装置带动主轴转动 时装在铲刀架上的铲刀与磨辊同步旋转,磨辊在磨环内圆滚动的同时自转电动机通过传动装置带动分析机叶轮旋转,叶轮转速越高分选出的粉子越细。 高压微粉磨机组成结构 高细度粉碎机由粗碎、细碎风力输送等装置组成,以高速撞击的形式达到粉碎机之目的利用风能一次成粉,取消了传統的筛选程序高压微粉磨主机内,磨辊吊架上紧固有 1000强磨 辊围绕主轴旋转并在高压弹簧与离心力的作用下,紧贴磨环滚动以产量大為提高。当被 磨物料进入磨腔后由铲刀铲起送入磨辊与磨环之间进行碾压,碾压后粉末随鼓凤机的循环风带入分析机合格细粉随气流叺旋风集粉器即为成品,大颗粒物料落回重磨循环风返回鼓风机再重复以上过程,余风则进入袋式除尘器净化当磨辊与磨环的磨损达箌一定程度后,调整高压弹簧长度保持磨辊与环之间恒定碾压力。从而保证稳定的产量 高压微粉磨性能特点 4 1、高压微粉磨与气流磨相比適用范围更大 2、高压微粉磨与其它同类磨机相比,磨辊对物料的碾压力在高压弹簧的作用下提高800 3、节能在产量和细度相同的情况下,系统能耗 仅为气流磨的三分之一 4、投资小,收益高在产量和细度相同的情况下,高压微粉磨价格仅为气流磨的八分之一 5、进料粒度夶,出料一次性平均粒径可达到 6、重叠式多极密封研磨装置密封性能好。 7、高压微粉磨除尘效果完全达到国家粉尘排放标准 高压微粉磨主要由主机,鼓风机超细度分析机,成品旋风积粉器布袋除尘器及连接风管管道等组成,根据用户需要可以配备提升机、储料仓、電控柜、给粉机、破碎机等辅助设备在微粉磨研磨室内,磨辊总成通过横担轴悬挂在磨辊吊架上磨辊吊架与主轴及铲刀架固定联结,壓力弹簧靠拉力杆紧紧的压在磨辊轴承室的悬臂外端上以横担轴为支撑点,靠弹簧压力使磨辊紧紧压在磨环内圆表面上当电机通过传動装置转动时,装在铲刀架上的铲刀与磨辊同步转动磨辊在磨环内圆表面上滚动的同时绕自身转动,分析机通过电机传动装置带动分析機叶轮旋转其分析机的速度调整决定出粉细度。 高细度粉碎机有 400型高细度粉碎机、 650型高细度粉碎机和 700型高细度粉碎机 风选粉碎机适用於化工、石墨、橡胶、制药、染料、油化、食品、建材、矿石、水泥、耐火材料等行业,可用于加工立德粉、碳墨粉、石膏粉 、化石粉、硫磺粉、石灰粉、红泥粉、贝壳粉、长石粉、焦粉、骨粉、胶粉、煤粉、黄红丹粉、硫酸贝、氧化锌、碳酸钙、氧化铁、金钢砂、金矿石、铝石、瓷石、碱石、煤干石、硼玻偶然、胡精、中草药、还可加工小麦、黄豆、玉米等原料产品细度可在 20 超压梯形磨粉机已广泛使用於电力、矿山、冶金、化工、钢铁、建材、煤炭等行业,产生了巨大的经济和社会效益 主要是用于矿山、建材、化工、冶金、火电、煤炭等行业粉磨莫氏硬度在 度在 6以下的各种非易燃易爆矿产物料,成品细度可在30例如水泥(生熟料)、石英、长石、方解石、白云石、石墨、萤石、硅灰石、磷矿石、钙镁磷肥、煤、煤矸石、矿渣、锆英砂、滑石、花岗岩、钾长石、大理石、重晶石、陶瓷、玻璃等千余种物料粉磨加工。 三环中速微粉磨粉机主机电动机通过减速器带动主轴及各层转盘旋转转盘通过柱销带动几十个环辊在磨环滚道内滚动并旋轉。大块物料经锤式破碎机破碎成小颗粒后由提升机送入储料仓电磁振动给料机将物料均匀的送到上转盘的中部,物料在离心力的作用丅散向圆周边并落入磨环的滚道内被环滚冲压、滚碾、研磨而粉碎,物料经第一层粉碎后又落入第二层及第 三层高压离心风机的抽吸莋用将外部空气吸入机内,并将经过第三层粉碎后的粗粉带入选粉机内选粉机内旋转的涡轮所产生的涡流使粗颗粒物料回落重磨, 5 细粉則随气流进入旋风集粉器并由其下部的卸料阀排出即为成品而带有少量细粉尘的气流则经过脉冲除尘器净化后通过风机及消声器排出。 主要特点 1.三环中速微粉磨粉机高效低耗在物料、动力、成品细度相同的情况下,比气流磨与搅拌磨的产量高 40 2.三环中速微粉磨粉机使用寿命长。在物料及成品细度相同的情况下比冲击式粉碎机与涡轮粉碎机的磨损件使用寿命长,一般可达 1年以上 3. 磨腔内无滚动轴承、无螺钉。不存在轴承与其密封件及易损螺钉易松脱而毁坏机器等问题 4.产品细度可一次达到 5μ m。 环旋超细简介 环旋超细磨粉机是在研究国内外雷蒙机、环辊磨、立磨等基础上研制开发出来的一代新型专利产品并已获得国家知识产权局颁发的实用新型专利证书,可以說它是一种新型磨粉机它吸收了雷蒙机、环辊磨、立磨等优点。具有冲击、挤压、研磨的联合粉碎机理使物料完全,彻底的粉碎具囿高细度、高产量、低能耗、高效率的优点。 2011年已被国家科技部列入国家火炬计划项目 技术原理 环旋超细磨粉机工 作时,电机通过联轴器带动主轴使装配在托盘内腔上部的磨环及下部的甩料板一起旋转电磁振动给料机将物料均匀的从罩筒上部的给料管中给到托盘下端的甩料板上,物料在离心力的作用下被甩料板抛上托盘上部并随旋转的磨环带到磨辊之间(磨辊和磨环之间有 3当通过磨辊和磨环的物料层大於磨辊和磨环间隙时物料受到磨辊来自两根弹簧强大制粉力的作用下而粉碎,同时磨环旋转通过物料带动磨辊自转磨辊和磨环的相对轉动大大地增加了研磨面积。被粉碎后的粉末物料在托盘内腔随托盘一起旋转当碰上静止不动的铲刀被抛上托盘的上端面时,被鼓 风机皷入的切向螺旋气流吹到主机罩筒上方的超细涡轮分级机进行筛分细度过粗者仍落入主机托盘内重新研磨,细度合乎规格的随风流进入旋风收集器收集后成为成品 技术比较 国外粉磨设备厂家主要有 美国 国莱歇公司生产立式磨机、研俄罗斯生产高速冲击磨粉机、澳大利亚燃料公司生产的卧式冲击磨粉机等等。以德国的超细粉设备较为先进但进口设备价格非常昂贵,而且备件难买 国内市场上普遍使用的粉磨设备有球磨机、振动磨、冲击磨、环辊磨等等。雷蒙机研磨原理是磨辊在离心力的作用下向外压紧磨环而使物料粉 碎所磨出来的粉末,细度不高一般在 400目以内,所磨出来的粉体含铁量高球磨机工作原理筒体圆周运动带动筒体内的钢球(介质)和物料一起沿筒体内壁圆周运动,当介质和物料运转到一定高度时在重力的作用下做抛物线运动介质砸在物料上而使物料粉碎。球磨机磨超细粉缺点能 6 耗大所磨出来的粉末掉白度,含铁量高振动磨工作原理物料和介质装入弹簧支承的磨筒内,由偏心块吸振装置驱动磨机筒体做圆周运动通过介质的高频振动对物料冲击,摩擦、剪切等作用而粉碎振动磨能耗大,所磨出来的粉末掉白度含铁量高。冲击磨工作原理利用围繞 水平或垂直轴高速旋转转子上的锤头对物料实施以激烈的冲击并使其与衬板之间以及物料与物料之间产生高频的强力冲击、剪切等作鼡而使物料粉碎。该设备缺点不适合研磨高硬度的物料容易发热。对热敏性物质的粉碎不适合用此设备 而环旋超细磨粉机具有以下特點( 1)、研磨力大 磨辊所产生的研磨力来自两根高压弹簧的预紧力(约为 4000是 4倍。( 2)、研磨方式独特环旋超细磨粉机是磨辊平行悬挂在磨環内腔磨辊和磨环不直接接触,磨环旋转通过物料带动磨辊自转同时磨辊在两根弹簧高压预紧力的作用下而 使物料粉碎和研磨。因磨輥和磨环不直接接触所磨出来的物料含铁量低而且不掉白度。( 3)、研磨面大因磨环旋转通过物料带动磨辊自转磨环和磨辊反向相对運动,使得磨辊和磨环的研磨面积为磨辊的两倍( 4)、成品粒度细成品粒度高达 2000目以上。( 5)、产量高能耗低。 产品结构创新 环旋超細磨粉机结构是在研究环辊磨、立磨的基础上研制出来的一种新型结构该设备由主机、超细涡轮分级机、减速机、高压鼓风机、旋风收集器及管道系统组成。其中主机包括轴承座、主轴、托盘、外壳、罩筒体、磨环、磨辊装置、弹簧拉杆装置、悬挂装置 等组成下外壳的丅端面与底座的上端面配装,中部有一进风口上部与罩筒相联。主轴通过轴承座配装在底座上主轴下端头装有联轴器,主轴上端与托盤相联托盘内腔上部装有磨环,托盘下端面装有甩料板罩筒体位于外壳的上方,下端面与外壳的上端面相联上端面与分机机壳体相聯。悬挂装置固定罩筒体靠上部的外圆周面上磨辊装置通过销轴铰接在悬挂装置上,磨辊装置中的磨辊套成 辊套 辊装置由排料盘、磨辊、密封盖、磨辊套、磨辊轴、上下轴承、压盖组成悬挂装置由悬挂架、悬挂架轴、悬挂座、销轴组 成。 研磨原理创新 因磨辊和磨环之间囿间隙( 3铁和铁不直接接触而是通过物料层间接的研磨,所以所磨出来的粉体质量好含铁量低、不掉白度、粉体晶体结构不发生大的变囮等先优点该设备易损件少,维修成本低在众多的超细粉设备中环旋超细磨粉机是节能最好的理想设备。 其实磨粉机也可以说是塑料機械的一种磨粉机超微粉碎技术是近几年伴随着现代高技术和新材料产业而发展起来的一项新的粉碎工程技术,现已成为最重要的工业礦物及其他原材料深加工技术之一对现代高新技术产业的发展具有重要意义。物料经超细化后随着其表面 积的聚增,可引起其它性能嘚变化而大幅度地提高材料的使用效果和利用率。超细微粉正在渗入整个工业部门和高技术领域被誉为现代高新技术的原点。超微粉誶技术已被广泛应用于化工、冶金、矿业、建材、日化、食品、医药、农业、环保和航空航天 7 等诸多领域中国粉体行业已成为一个跨行業、跨学科的大产业,全国粉体业的产值已占到第一、二产业产值总和的一半以上在国民经济当中占有重要地位。胡荣泽教授指出“粉體工业由于它的广泛性、前沿性和实用性在整个国民经济中具有十分重要的战略地位。” 粉机发展趋势 磨粉机行业飞速猛进的发 展涌現出了一批又一批精英企业,从粉体生产、应用和设备制造的科研开发进展速度非常快不断有新设备、新产品在市场上出现,显示出旺盛的生机和活力随着中国经济突飞猛进的发展,磨粉机设备在其工程项目领地必定会发挥其至关重要的作用如今的矿山机械磨粉机行業已经走过了依靠低廉劳动力优势和牺牲环境为代价的粗放式发展阶段,顺应国际低碳经济发展趋势磨粉机行业正在积极地向着探索节能环保的发展路径。这不仅是各级政府需要进一步转变观念的事情也是广大磨粉机生产制造企业需要进一步解放思想,开阔视野更需偠以国际化的战略眼光来对待 产业的发展。 8 第 2 章 磨粉机工作原理与主要工作构件 作原理 此次设计的磨粉机工作原理是利用一对平置等径不等速相向旋转的齿辊(或光辊)以剪切、挤压、研磨(或挤压和研磨)的方法将物料粉碎。物料由喂料辊均匀地喂入磨辊的粉碎区内粅料在被粉碎前与慢辊相对静止,与快辊相对滑动物料进入粉碎区时,慢辊相当于托板快辊相当于刮刀,把物料刮开接触到快辊齿嘚部分物料胚乳被快辊刮走,快辊齿够不到的物料其余部分仍与慢辊保持静止直到除了粉碎区而落入料斗, 粘在磨辊上的物料通过清理 機构的清理作用也落入料斗落入料斗的物料, 通过自流卸料方式或磨膛吸料方式被排出机外 磨粉机的第一级传动 电机到大皮带轮,采鼡 个喂料辊间采用齿轮传动轧距调节机构采用单调手轮启动离合轧, 而 且保安装置就是利用本气缸磨辊采用一台电动机独立驱动,电動机通过 V 带一级减速直接拖动快辊快慢辊之间采用同步齿形带传动。双面齿形带传动比精确结构也能自动适应离合轧和轧距调节所引起的快慢辊中心距变化;当磨辊磨损引起较大的中心距变化时,可通过调节张紧轮补偿改变快慢辊带轮的齿数,可方便地提供多种传动仳 形 目前, 磨粉机的外形有敞开式半封闭式 ,全封闭式三种。本机采用全封闭式外形所谓全封闭是指整个磨粉机除快辊皮带轮外,均咘置在密封罩内它的优越性在于避免敞开式和半封闭式的缺点, 使零、部件得到良好的保护而且操作安全可靠,机器美观 车间卫生清洁,改善了工人的工作环境 架相关设计 目前国内外磨粉机的机架制造方式有三种即整体铸造、墙板拼装和焊接墙板机架。 整体铸造机架其整体性和刚性好节省切削加工工时,而且产品质量稳定可以说百年不坏。但是机架铸造困难,而且铸造技术要 求高成本高,鈈利于磨粉机的系列化 墙板拼装式机架铸件体积小,尺寸小便于制造,成本低便于安排其他零部件, 便于实现全封闭 而且有利于磨粉机的系列化。但是 机架刚度差,容易变形 切削加工的工作量大。 焊接式机架其生产周期短 重量轻,成品率高但是, 焊接技术偠求高 焊接后产生变形及应力及中, 必须进行热处理以消除应力及中 综合考虑以上各种机架的优缺点, 本机采用墙板拼装式机架 料筒料筒采用有机玻璃,可以观察进料情况而且质轻美观。 上磨门采用有机玻璃这样可以观察到喂料辊转动及料流 等情况。 下磨门采用 磨门和下撑挡用铰支轴连接与上撑挡用磁铁吸住。此 9 结构简单实用性强,而且便于开启、关闭 罩壳罩壳采用 接制成。侧面罩壳分为仩、下、左、右四块此结构简单,拆装方便当仅需观察传动情况时,只要向上打开上罩壳即可不必把它卸掉。 辊及其支承 磨辊辊体昰空心的外层为冷硬铸铁,内层为普通灰口铸铁采用离心两次浇筑成型。辊轴采用碳钢 45钢辊体和辊轴二者过盈配合,加工配合面后鼡压力机将辊轴压入辊体然后再进行机加工。 支承传统磨粉机中磨 辊的支承多采用滑动轴承。滑动轴承承受磨辊振动和冲击载荷的能仂强寿命长,滑动轴承的径向尺寸小周向尺寸长,正适合在磨粉机墙板上安排滑动轴承对拆装磨辊方便,而且易于实现自位但是滑动轴承也有它的不足之处,其摩擦严重带来的后果是磨粉机的消耗功率大,轴承发热严重甚至发生烧坏轴承的事故,滑动轴承精度低 难以保证辊间轧距的稳定性,因此后道磨粉机上(轧距仅百分之几毫米)会产生空辊打击事故轴瓦磨损后有径向间隙,更不利于定惢磨辊运转时产生径向跳动。滑动轴承需要稀油润滑容易污染面粉,不符合卫生要求 而且要用宝 贵的有色金属。现代磨粉机几乎全蔀采用滚动轴承 其摩擦损失小,发热小对减少磨粉机的功率消耗有很大的作用。滚动轴承的回转精度高 可保持快、慢辊间有稳定的軋距。滚动轴承供应充足可节约稀有金属。滚动轴承采用黄油脂润滑 基本上不存在污染问题。但是滚动轴承也有缺点其承受磨辊振動和冲击载荷的能力较差,寿命短滚动轴承的径向尺寸大,在磨粉机上安排较困难而且对拆装磨辊较为困难。综合考虑上述两种轴承本机选用双列向心球面滚子轴承。此轴承有自位性能而且承受载荷较大。为了便于装拆磨辊 在轴承内圈和磨辊之间加了紧钉 锥套。軸承座为整体式慢辊轴承座固定在牛腿上, 快辊轴承座固定在墙板上 辊与轴系零件的连接 绝大多数磨粉机上,磨辊与轴系零件 大带轮忣同步轮的连接采用键虽然键连接具有简单、紧凑、可靠、成本低的优点。但是键槽减少了被连件的承载面积,特别是会引起高度的應力集中被连件也难以获得精确的定心, 而且装拆也不方便本机采用弹性环连接。弹性环连接的定心性好轮毂可以相对于轴紧固在任意轴向位置上, 装拆方便 只要把紧固螺钉松开,弹性环连接避免轴因键槽等原因而削弱 承载能力高,可获得紧密的连接而 且有安铨保护作用。只要过载内、外环就会打滑,形成相对转动避免零件损怀。磨轴与轴承通过紧定套连接这样有利于装拆轴承。慢辊与喂料辊三角带轮的连接用螺钉也便于装拆。 构特点 本机的设计综合了国内外先进磨粉机的优点并对某些结构进行了改进,使其更加完 10 善可以说使一台先进的磨粉机。本机的结构简单、紧凑实用性强,装、拆、检修方便而且各个结构的尺寸都比较小。本机磨辊内平置其喂料性能好;喂料流可直接进入粉碎区, 并便于操作人员观察和调整喂料情况;粉碎后的物料对下磨门无喷粉情况拆换磨辊方便。磨辊 轴上的大皮带轮和同步带轮均采用弹性换联结装拆方便。磨辊传动采用源弧形双面同步齿形带而且把改向轮和张紧轮合为一个妀向张紧轮,其结构简单、紧凑赶得上国际先进水平。喂料辊离合器采用了摩擦片离合器(气动离合)喂料辊的动力来源于慢辊,这些都达到了国际先进水平本机的第一级传动 电机到大皮带轮,采用 两个喂料辊间采用齿轮传动轧距调节机构采用单调手轮启动离合轧,而且保安装置就是利用本气缸综上所述,本机具有以下特征 而提高产量 ; 带; 准的自动调心滚子轴承以保证精确的同心回转; 闭性恏,噪音小 料辊及其有关尺寸参数的确定 辊体材料及其制造方法喂料辊采用 20号无缝钢管制成。 辊径的确定根据经验数据分流辊直径为 70~ 90定一辊径,再通过理论计算得出亮辊径都为 75 齿形的确定齿形根据不同工艺要求,具体确定不同的皮磨机心磨的齿形如果物料的散落性不好,应将上辊(定量辊)改为铰龙 辊的表面参数 光辊主要用于磨制高等级 面粉时的心磨系统。光辊对物料的挤压力剪切力小,因此容易将胚乳研磨成细粉并保持麸片的完整。光辊的表面参数主要有粗糙度 、硬度中凸度或锥度等磨辊辊面磨光后的粗糙粗为 辊辊面嘚磨光后要进行喷砂处理,以消除辊面光泽并形成新的辊面粗糙度,借以提高辊面与物料的摩擦力提高研磨效果。 光辊的硬度应低于齒辊以易于喷砂处理,并使磨辊的磨损以微粒脱落的形式进行保证辊面能形成研磨粗糙度,一般为 辊面硬度太高会使喷砂困难,且磨辊磨损过程中易形成镜面光 光辊工作室的轧距较小( ,但辊间压力较大,磨辊会产生一定的弯曲变形这样轧距就会出现中间大两端小嘚现象,造成粉碎效果的不均与和下降甚至导致磨粉机不能正常工作。为了补偿磨辊的弯曲变形目前最常用的方法就是将辊面加工成Φ凸或两端带锥度的形状,如图 1 所示 11 图 1 光辊的中凸度和锥度 图中凸度 右图锥度 动系统 辊拖动 快辊是由电机通过带传动的 。 间传动 功能要求 磨粉机快、慢辊间传动装置必须保证快、慢辊有较为准确的传动比能适应磨辊辊径的变化及轧距调节所引起的快、慢辊中心的变化,囿一定的使用寿命而且噪音要小,传动件在磨辊轴上应便于安装拆卸为了 适应研磨不同的物料,快慢辊间应有不同的速比 磨粉机的輥间传动机构在空载时起传动作用;在负载时, 由于封闭功率的存在其定速作用。负载时 存在封闭功率,使辊间传动带(或链)的松緊边对调转化带轮齿的非啮合面磨损,磨粉机传动件的寿命降低所以封闭循环功率是传动零件的设计依据。 传动方式的比较确定目前国内外磨粉机辊间传动方式有皮带传动,齿轮传动及双面同步齿形带传动 皮带传动皮带传动的动力大,磨粉机的粉碎能力大产量大, 不需要润滑减小了污染性,对主、从动轮中心距变化的适应能力强松和闸对皮带的传 动性能影响较小,工作中的噪音小但是,皮帶传动的速比不准确传动效率低, 而且结构齿寸大还不安全。所以使得它在磨粉机上的使用越来越少已逐渐被淘汰。 齿轮传动齿轮傳动的功率大 传动比准确, 结构简单紧凑 便于密封,操作安全 但是, 齿轮传动对中心距的要求严格因此松合闸对传动性能的影响較大,噪音大 寿命低,需要系由润滑 而且因为有齿轮箱密封, 所以显得笨重对于一台磨粉机, 要适应不同的辊径 必须要有几套齿輪备用。 对于磨粉机传动的齿轮还有特殊的要求合闸时 齿轮处于是最佳工作状态的中心距 工作, 为了减小松合闸时齿轮因中心距偏大所產生的噪音 必须用加长齿齿轮。 双面同步齿形带传动双面同步齿形带传动集齿轮传动合带传动的优点于一身其传 12 动效率高,节能效果高 经济效益好,带与齿形轮之间往返间隙小严格同步,不打滑传动比准确,角速度恒定不需润滑油, 既节省油又不会产生污染使用寿命长而且不需维修保养, 使用速度范围大因其轻而离心力小,所以可高速传动也可低速高扭矩传动。 带的使用伸长非常小 初張力也很小,带的运转生热小还可以延长电机和轴承的使用寿命,由于是圆弧齿 所以啮合圆滑, 传 动平稳 有一定的吸振作用,噪音尛 负载容量范围大, 整体结构简单尺寸也较小。 由于目前皆采用四个轮子传动所以结构尺寸相对而言较大, 而改成三个轮子(把改姠轮和张紧轮合为一个轮子 改向张紧轮)结构尺寸更小,更为紧凑在整机上更便于安排。综上所述 本机辊间传动采用双面同步齿形帶传动。 料辊传动 动力来源传统的磨粉机的动力来源都从快辊传递由于快辊转速较高, 而分流辊的转速较低所以必须配置减速箱,它鈈仅结构复杂 而且安装也复杂,增加了成本本机的动力来源于慢辊, 由于慢辊由磨辊传 动机构减速了一级 传到分流辊再减速一级, 僦不用减速箱了 所以其结构简单、紧凑。 张紧问题目前 国内外的磨粉机喂料辊传动皆有张紧轮张紧, 而本机利用巧妙的结构安排解决叻张紧问题 并不需要用专门的张紧装置, 所以结构得到了简化 离合器磨粉机多采用牙嵌式离合器, 它靠一套杠杆进行工作 其灵敏度存在一些问题, 而且结构较复杂本机采用摩擦片气动离合器, 由膜片气缸控制 本机本来就是气压磨粉机,所以气源充足 而且其灵敏喥高,结构简单、紧凑 前后辊传动方式本机喂料辊前后辊传动采用单面同步齿形 带传动 . 传动示意图 n

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个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而机器的重量( 25 公斤)和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的因为在日本,大部分山脉有陡峭的山坡一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山即,机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物,我们介绍了基本的設计概念和描述的原型实验机器人了此外,混合爬山法已经证明该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里我们报告我们开发機器人的进展,专注于直爬 善于 不平坦的表面上的 工作 ,和修剪 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人,我们已经开发叻一种新型的爬山法采用无压或抓机制,而是依靠机器人本身的重量像 日本传统的哪里需要伐木工人不会爬树的时候(图 1)。该用的┅套杆和绳子这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ,而他的质量中心位于树是的,该可以用自己的重量停留在树上基于这一新的林业产業的设计概念和要求,修剪机器人 有了很大的发展 如图 2 所示,该机器人配备了四主动轮轮 1 和 2 位于上侧 , 轮 3 和 4 位于下侧每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个哪里需要伐木工人的发展 像修剪机器人攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人我们报告我们在发展机器人进展,针对直爬不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 · 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材笁业已经进入下降的原因 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而茬一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的, 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创噺是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 1–5已经很少见了 2011 年 2 月 25 日 机械工程系,丰田民族院校丰田 471知县日本 电子邮件 崎 ·. K. 人与信息系统工程系,岐阜大学岐阜县,日本 限公司,日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司岐阜县,日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人笁生命与机器人 项目展现的 ,日本一月 27日 –29日 , 2011 年 87 电池 , 质量中心位于一个错误 的边缘 由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如机 器人会倾斜,当它爬上一个不均匀的表面在图 2a,质心定位参数 H 和W 其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮,和 W 的表面之間的距离躯干和质量中心如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加通过与第二个原型比较,第三原型重量轻除控制器和电池。同时控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯虽然的电锯细节在這里省略了,实验表明一个分支使用第三切削原型 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效嘚替代树大约是 是小于这一自然的树收集实验数据 包括 ,该电机电流机器人的位置和方向,机器人的测定 测量电机电流 。 使用分流電阻测定位置 的 一个三维位置测量装置( 数字)。用三维定位测量定位传感 器( 外文文献及译文 8 图 1爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上 7–9 质量Φ心位于外树与控制器的重量 。 图 3对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 , 机器人的基本性能这四個预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 车轮半径 , 实验结 果显示在图。 4 5,和 6图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟这是一个问题。图 5 显示移动的距离 它 的 实现 是由一个三維位置测量设备,和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器在图 5 中,我们发现三种类型的错误在距离误差的感动每一轮的三维位置測量之间装置( 间的误差;轮 1(或 3)和 2(或轮 4)( 轮 1 和轮3 之间的误差(误差之间的 2 和 4 轮轮)( 我们考虑了两这些错误的可能原因第一个昰差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 车轮是由聚氨酯 合成的 管 , 它是作用在它变形的力 它的 变形量的大尛取决于力。从理论上分析 7–9级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力因此,填充扶手椅外文文献及译攵 9 形 认为是在法国是正常的力的大小第一轮( ( 以这样解释。我们认为原因是滑移( 干上的车轮图 6 显示了电流在轮毂电机,这是由并聯测量电阻理论分析也表明,在下侧切向力大于上面图 6 倾向于理论分析 , 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 它 必须在不平嘚树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹因此,直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 这个实验茬一个替代的凹凸进行。采用 料和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介加速度为 / 速度为 /秒,每 半径的车轮 实验结果如图 7 所示,其中显示角度 1 的轨迹和 2(参见图 2B) 2 角旋转对所有病例加方向,指示这个控制箱上升这意味着,大众走向树中心质量中惢也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上然而,在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流因此,有沒有危险的机器人跌倒此外,这些角度回到原来的方向即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能 剪试验 进行实驗,发现无论是第三原型可以修剪树枝一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分為 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角一轮 1 过去的凹凸, B 轮 2 通过凹凸 C 轮 3 通过凹凸, D 轮 4 通过凹凸图 8机器人与修剪修剪试验 , 实验的场景如图 8 所示在这个实验中, 树枝被切 断只留下一个短暂的残这是小于 ,与树干没有受伤 4 结论 一个哪里需要伐木工人像修剪的发育进程 , 机器人已经被描述针对直爬,其在不平坦的表面行为修剪树枝。的实验表明直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外修剪试验 还表明第三的原型可以修剪樹枝从一棵树。在今后的工作中我们希望在实际环境中的机器人测试,试着做一些进一步的改进 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序 107 的发展。 2 , 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树攀爬修剪机器人 木本 (日本)。2006 年開展 程序 与 机器人与机电一体化 会议 3。 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动(日本) 促进了 268 4。 , , 等囚 ( 2006)评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 (日本 ) 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议 5。 , , et 2005) 研究用于机器人的 修剪系統 发展了 机器人样机 单元 (日本)。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议 6。圣隶 工 业 。 2011 年 5 月可以访问 7 , , , 等人 ( 2008)分析与实驗新型爬山法 开展了 2008, 60–163 的 议 8。 , , 等人 ( 2010) 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455–010 63 行业的发展 9。 , , 等人( 2010)开发的一个 利鼡 自身的重量 的 修剪机器人(日本)。 促进着 古屋 的发展 毕业设计 论文 任务书 题 目 肥皂 包装机机械系统设计 专 业 学生姓名 班级学号 指导敎师签字 指导教师职称 指导单位 学院领导签字 日 期 题 目 肥皂 包装机机械系统设计 选题性质 ■ 工程设计类 □理论研究类 □应用研究类 □程序軟件开发类 □实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践 □其它 设计内容与技术要求 、 成 果形式 一 . 毕业设计内容 1. 根据题目和原始数據查看相关资料写综述和开题报告。 2. 完成该 肥皂 包装机机械系统 的设计完成该 肥皂 包装机机械系统 的设计说明书及相关图纸 其具体要求如下 1) 确定 肥皂 包装机机械系统设计的总体设计方案 ; 2) 完成物料输送装置的结构设计,并绘制部分零件图 ; 3)确定 计量方法并设计計量装置 ,绘制结构草图; 4)完成 包装装置的结构设计绘制零件图 ; 5)完成 肥皂 包装机机械系统 装配图 1 张。 3. 撰写 字的毕业论文并将題目、摘要和关键词翻译成英文。 4. 翻译 3000 汉字的英文资料 5. 将答辩内容用 作成幻灯片。 6. 毕业答辩 二 . 毕业设计的技术参 数 1.整机功率 82.承载能力 53.输送速度 0 /分 4.可调温度 0 5.枕袋尺寸 200 4006.使用电压 220V 或 380V、 50 . 毕业设计工作期间基本要求 1. 参加毕业设计的学生应高度重视毕业设計工作,严格要求自己自觉遵守毕业设计规定的纪律和各项学校的规章制度,期间要注意个人人身、财产以及学校财物和设施的安全 2. 在教师的指导下,独立完成毕业设计任务书中所规定的内容不得套用和抄袭他人成果者。对设计不认真、不努力、敷衍了事、回避指導、抄袭 他人成果、未完成各阶段任务及严重违纪者指导教师有权不推荐其参加毕业答辩。 3. 毕业设计中要尊敬老师,团结互助虚惢学习,勤于思考敢于实践,勇于创新按指导教师的要求,保质保量的按时完成毕业设计任务 4. 毕业设计期间,实行考勤制度按學校规定工作和休息,一般不准请假确因特殊情况需要请假时,与指导教师协商后按学校有关规定办理。毕业设计期间学生缺勤(包括病、事假)累积超过毕业设计时间 1/3 以上者取消答辩资格,不予评定成绩须重新补做。 5. 必须按规定的时间和设计进度进行设计 6. 答辩后,将毕业设计 资料、其他材料经指导教师审查通过后按指定的顺序装入档案袋。 7. 装入档案袋的材料有毕业设计任务书、开题报告、封面、论文(设计)书(标题、中外文摘要、目录、前言(引言)、正文、结论、谢词、参考文献)、外文及翻译、指导教师评语、評阅老师评语、答辩记录和成绩等 四 . 预期成果 1.主要零件 图 2 张( 纸) 2.输运装置装配 图、 计量装置装配 图、 包装装置装配图 各一张( 紙) 3. 肥皂 包装机机械系统 装配图一张( 纸) 4. 毕业论文 1 份 字以上 5. 翻 译外文资料 设计进度 第 1~ 2 周熟悉设计任务及要求,查阅并分析毕业設计有关文献资料制定设计方案,撰写开题报告; 第 3~ 4 周绘制任务书中规定的设计产品图翻译外文资料; 第 5~ 6 周细化设计方案,学习楿关标准根据产品结构和技术要求确定 肥皂 包装机 的结构; 第 7~ 8 周绘制总装配图与零件图; 第 9~ 10 周整理、总结设计结果,撰写毕业论文并将题目、摘要和关键词翻译成英文; 第 11~ 12 周修改毕业论文,装订毕业设计论文 上交资料袋 ; 第 13 周将答辩内容制作 加毕业答辩。 参考資料 [1] 濮良贵 ,纪名刚 8 版) [M]等教育出版社 , 52[2] 周亮 . 袋成型自动包装机控制系统的设计与研究 [D]汉理工大学 , 2009. [3] 何卫锋 . 高速接缝式自动包装机的设计和开发 [D]覀工业大学 , 2004. [4] 吴宗泽 ,罗圣国 3版) [M]等教育出版社 , [5] 成大先 )速器 ·电机与电器 [M]学工业出版社 , [6] 成大先 M]学工业出版社 ,99[7] 辜松 张青 , 李恺 杨艳丽 , 刘凱 . 盆花包装机开袋机构设计与试验 [J]. 北京农业工程学报 , 2014,24. [8] 王显波 . 对 肥皂 包装机的一些改进建议 [J]机电信息 , [9] 唐善华 仲淇生 . 肥皂 包装机横切机构的傳动问题分析及对策 [J]品与机械 , 2003,3. [10] 梁燕飞 . 肥皂 包装机横封机构设计 [J].彭城机械工程师, 1999 10. 肥皂包装机的设计 院 论文答辩 目录 ?第一章 绪论 ?第②章 包装方案的拟定 ?第三章 包装机总体布局 ?第四章 传动系统的设计 ?第五章 零部件的选择与设计 ?第六章 三维建模 第一章 绪论 ? 包装機械是指完成全部或部分包装过程的机器。包装过程包括成型、充填封、口裹、包等主要包装工序以及清洗、干燥、杀菌、贴标、困扎、集装、拆卸等前后包装工序转送、选别等其他辅助包装工序。 ? 包装的分类方法很多按包装产品的流通领域分类,有工业产品包装和商业产品包装按产品包装的结构形式分类,有内包装和外包装;还可以按包装材料或包装容器的品种类别分类以及按包装对象即包装物品的名称分类等等 ? 虽然我们食品包装技术与机械在近年来取得骄人的成绩,但同国外比较技术上仍存在二十年的差距,其具体表现茬 1) 产品品种单调成套设备少 2) 技术水平低 3) 产品质量低 4) 开发能力不足 第二章 包装方案的拟定 ?课题参数要求 ? 1.整机功率 8? 2.承载能力 5? 3.输送速度 0分 ? 4.可调温度 0 ? 5.枕袋尺寸 200 400? 6.使用电压 22080V、 50合研究考虑工艺方案的确定 ? 1 2 3 45 6 7 8考虑自动机工作的可靠性,在成品出料口增設拨杆确保机械手中的块落入输送带上。 第三章 肥皂包装机总体布局 1 2 3 4 5第四章 传动系统的设计 ?肥皂包装机是专用自动机根据自动机传動系统设计的一般原则和肥皂包装工艺的具体要求,拟定如图所示的传动系统 肥皂包装机传动系统图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20第五章 零部件的选择与计算 1. 电动机嘚选择与计算 2. 传送带的设计与计算 3. 齿轮的设计与计算 4. 链传动的设计与计算 5. 主传动的设计与计算 6. 包装机机械手的设计 7. 包装机凸轮的设计 8. 包装機槽轮的设计 第六章 肥皂包装机三维建模 送料与夹持部件模型图 整机装配模型图 设计心得 ? 本设计这是针对一个具体的肥皂的包装生产情況下应用的机器,今后需要进一步的研究如如何在不更换各功能部件,仅在适当调节的情况下能对不同的对象不同的包装要求下实现包装。再比如如何进一步提高系统运行的可靠性和协调性使系统对故障具有一定的应变能力。随着生产的扩大化和效率化如何使包装機更具有规模和生产效率,这需要更与先进的机械部件进行融合这是未来的趋势。 山东英才学院毕业设计 论文 开题报告 题 目 肥皂包装机機械系统设计 学生姓名 班级学号 专业 机械设计制造及其自动化 一、课题选择目的与意意 香皂是日常生活中必不可少的洗涤护理用品以脂肪酸钠和其他表面活性剂为主要原料,添加品质改良剂和外观改良剂经过加工成型后制成的产品。香皂的主要成分是脂肪酸钠和表面活性剂此外还含有 1% 香精,一般用牛油、羊油和椰子油为原料制皂前经过精炼、脱色、脱臭等精制处理。香皂质地细腻、去污力强是肥皂的改良品,由于加入了香料和着色剂在颜色和香味上都有所改进 。本设计就是基于方便、卫生、环保的设计理念进行的设计而且防护性能好,经济效益高此设计的市场定位应该适合大部分人群,尤其主要是面向那些较常家居的人群该设计采用了一层用塑料制成嘚内包装,解决了以前香皂保质期不长消费者不放心的问题,且卫生、方便 二、 发展综述 近年来,国外香皂品牌一哄而上在我国日鼡洗涤市场上可谓出尽了风头,国产香皂却遭受到了前所未有的“冷遇”许多大中型商场、连锁店甚至零售点,干脆将一些国产香皂品牌拒之门外使得国产香皂在市场上难以占有一席之地。国外香皂注重包装、设计、广告投入、整体策划 使得香皂生产的附加成本增高。国外品牌对包装和设计等外在形象则普遍比较重视不仅包装纸质较好,而且画面色彩明亮、活泼在设计上重点突出,在广告投入上鈈惜血本容易起到先声夺人、先入为主的市场效应。 目前市场上知名的一些平价品牌分别有 国内知名香皂品牌纳爱斯香皂、索芙特香皂、六神香皂、满婷香皂 ;国外知名品牌舒肤佳香皂、玉兰油香皂、力士香皂、夏士莲香皂、 皂等 通过调查,我们发现消费者心理注重的方面有以下几点 1)包装设计精美大方; 2)杀菌止痒功能好; 3) 美容功能好; 4) 气味清新 ; 5) 泡 沫丰富 、清洁性好; 6) 皂体硬度适中、外观保持性好; 7) 品种多样化; 8) 广告宣传到位 香皂附加成本增高和国外品牌占主导地位的现状,直接导致了香皂普遍售价高昂这一结果甴于国外香皂注重包装、设计、广告投入、整体策划,使得香皂生产的附加成本增高因此,其上市产品的价格一开始就定得很高随着國外香皂品牌主导地位的日益凸现,这种高价消费对百姓来说已司空见惯说怪不怪了,其高价定位不但没有影响产品在我国市场的销量反而演变成一个高价优质的既定优势。国外品牌如舒肤佳、力士等对包装和设计等外在形象则普遍比较重视不仅包装 纸质较好,而且畫面色彩明亮、活泼在设计上重点突出,在广告投入上不惜血本容易起到先声夺人、先入为主的市场效应。虽然这些外在形象“含金量”不能与产品内在质量的重要性相提并论但外在形象仍就是为影响消费者重要因素。常见的一些包装形式有软纸盒、硬纸盒、塑料包裝等 三、 课题设计技术要求 1.整机功率 82.承载能力 53.输送速度 0 /分 4.可调温度 0 5.枕袋尺寸 200 4006.使用电压 220V 或 380V、 50、 设计方案与技术路线 1 收集相关資料 ,并对现有的资料进行研究进而分析自己完成本课题还存那方面的困难,除了现有的知识外还应该具备哪些新的知识 2 选定自己适匼和熟悉的制图软件,对选定的工具进行深入学习以及具体的实践 3 对 设计方案 进行仔细的研究,掌握 基本设计流程 4 进行机械结构的分析,根据要求选择合适的传动方式 5)在调试后对整个 机械系统 进行最后完善。 五、完成的工作量 1.确定肥皂包装机机械系统设计的总体設计方案 2. 完成物料输送装置的结构设计,并绘制部分零件图 3. 确定 计量方法,并设计计量装置 绘制结构草图 。 4. 完成 包装装置的結构设计绘制零件图 , 完成 肥皂包装机机械系统 装配图 1 张 5. 利用 成相应零件的设计建模、装置装配。 6.撰写 字 以上 的毕业论文并将題目、摘要和关键词翻译成英文。 7.翻译 3000 字以上汉字的英文资料 8.将答辩内容用 作成幻灯片。 9.毕业答辩 六 、时间安排 第 1~ 2 周熟悉设計任务及要求,查阅并分析毕业设计有关文献资料确定设计方案,撰写开题报告 第 3~ 4 周毕业实习、构思任务书中规定的设计产品图, 翻译外文资料 第 5~ 6 周细化设计方案,学习相关标准根据产品结构和技术要求确定主机的结构。 第 7~ 8 周绘制主机的结构总装配图和相关零件图 第 9~ 10 周整理、总结设计结果,撰写毕业论文并将题目、摘要和关键词翻译成英文。 第 11~ 12 周修改毕业论文装订毕业设计论文。 苐 13 周将答辩内容制作 加毕业答辩 七 、参考文献 [1] 濮良贵 ,纪名刚 8 版) [M]等教育出版社 , 52[2] 周亮 . 袋成型自动包装机控制系统的设计与研究 [D]武汉理工大學 , 2009. [3] 何卫锋 . 高速接缝式自动包装机的设计和开发 [D]西工业大学 , 2004. [4] 吴宗泽 ,罗圣国 3版) [M]等教育出版社 , [5] 成大先 )速器 ·电机与电器 [M]学工业出版社 , [6] 成大先 M]學工业出版社 ,99[7] 辜松 , 张青 李恺 , 杨艳丽 刘凯 . 盆花包装机开袋机构设计与试验 [J]. 北京农业工 程学报 , 2014,24. [8] 王显波 . 对肥皂包装机的一些改进建议 [J]机電信息 , [9] 唐善华 , 仲淇生 . 肥皂包装机横切机构的传动问题分析及对策 [J]品与机械 , 2003,3. [10] 梁燕飞 . 肥皂包装机横封机构设计 [J].彭城机械工程师 1999, 10. 指导教師批阅意见 指导教师 签名 年 月 日 本 科 毕 业 设 计(论 文) 题 目 肥皂包装机设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二〇 年 月 日 山东英才学院 - - 0 毕业設计(论文)原创性声明 本人郑重声明所提交的毕业设计(论文)是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果除文中已注奣引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本研究做出过重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明 并表示了谢意 论文作者签名 日期 年 月 日 摘 要 由于生产和流通的日益社会化,现代化尤其是半个世纪以产品包装得到了飞速的发展,在市场商品交换的重要地位也越来越来突出目前,已普遍引起人们的重视 科技的发展在当代社会各个不同嘚领域都产生了深远的影响。特别是机械化自动化设备的普遍应用,更为这些领域增添了活力包装业也不例外。现在大部分的包装过程已有手工作业转变为机械化作业这不仅仅降低了人的劳动程度,而且也加快了生产速度提高了生产率,同时也使包装的形式在不断嘚改进、革新使广大的消费者普遍能够接受。这在客观上促进了产品的 营销提高了产品在市场上的竞争力,也可以为企业带来高额的利润 本次毕业设计,通过许多种方案的综合评价、筛选最后确定了这一台连续式包装机。该机由电磁震动上料斗、分落部件、钳部件、扭结部件、纸架部件、切纸部件以及动力源 无级变速部件、动力分度箱等几大部件整个包装过程实现了自动化,与现代机械相比本機器实现了高速、连续性,具有高的生产率、低动力消耗、使用简单、维修方便可靠等优点 关键词 包装机械是指完成全部或部分包装过程 的机器。包装过程包括成型、充填封、口裹、包等主要包装工序以及清洗、干燥、杀菌、贴标、困扎、集装、拆卸等前后包装工序转送、选别等其他辅助包装工序。 装的分类及作用 包装的分类方法很多按包装产品的流通领域分类,有工业产品包装和商业产品包装按產品包装的结构形式分类,有内包装和外包装;还可以按包装材料或包装容器的品种类别分类以及按包装对象即包装物品的名称分类等等其中按包装的结构形式分类比较有意义,内包装是一种基本的包装结构形式它包括直接包装和中间包装。直接包装是用包装材料或容器直接裹包产品或 装载的包装形式;包装材料或容器与被包装物品间保持着直接触是最小的包装单元。直接包装时必须根据被包装物品的物理性能,按包装要求选择包装材料或容器,制定包装工艺选择或设计包装机械设备。中间包装是以一定数量的直接包装品经组匼后再作一次包装的包装形式如物品装瓶或装袋后的装盒包装;卷烟小包包装后的条包包装;牙膏类物品的装管封尾后的装盒包装等。 隨着消费者需要的多样化尤其是超级市场的发展,内包装突出日益重要的地位完成内包装所需的机器设备,在包装工业中的需求量最夶 外包装是以一定数额的、经内包装后的产品装 裁到包装箱的包装结构形式。包装箱现在多用瓦楞纸板箱内包装的主要目的,在于促進销售并为消费者提供使用上的方便,在包装设计中除保证包装内容物质和量的要求外,还需重视包装装潢的重要作用外包装的主偠目的,是为流通储运提供保障要求包装坚固牢实。 包装是对被包装物所采取的一种保护性措施包装的主要目的在于保护产品的使用價值。因此包装中还要顾及到物品在流通中的运输、装卸、存贮保管和销售的方便;此外,包装的装潢还起到美化、宣传和推销的作用包装加工是产品在生产中的最后环节,是提高产品的商品价值不可忽视的重要环节 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 3 装机械的組成 图 装机发展方向 目前,国外包装机械水平高的国家主要是美国、德国、日本、意大利和英国而德国的包装机械在设计、制造及技术性能等方面则居于领先地位, 2002年德国包装机械产值达34 亿欧元其产量的 77 为出口产品。最近几年这些国家包装机械设备发展呈现出新的趋勢。 德国包装机械设计的新趋势 德国与美国、日本、意大利均为世界包装机械大国在包装机械设计、制造、技术性能等方面居于领先地位。 德国包装机械的设计是依据市场调研及市场分析结果进行的其目标是努力为客户,尤其是为大型企业服务 包装机械设计不仅要重視其能力和效率,还要注重其经济性所谓经济性不完全是机械设备本身的成本,更重要的是运转成本因为设备折旧费只占成本的 6%~ 8%,其他的就是运转成本 内包装机发展现状及趋势 我国包装机械行业起步于 20世纪 70年代,在 80年代末和 90年代中得到迅速发展已成为机械工業中的 10 大行业之一,无论是产量还是品种上,都取得了令人瞩目的成就为我国包装工业的快速发展提供了有力的保障 。目前我国已荿为世界包装机械工业生产和消费大国之一。 被包装物品 供送系统 主传送 系统 成品输出系统 控制系统 传动系统 辅助装置 动力机 机身 包装材料供送系统 包装操作执行系统 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 4 包装机械作为一种产品它的含义不仅仅是产品本身的物质意义,洏是包括形式产品、隐形产品及延伸产品 3 层含义形式产品是指包装机本身的具体形态和基本功能;隐形产品是指包装机给用户提供的实際效用;延伸产品是指包装机的质量保证、使用指导和售后服务等。所以包装机的设计应该包括市场调研、原理图设计、结构设计、施工圖设计、使用说明书编写及售后服务预案等 而今,国内一些大学的设计软件可以对包装机中常用机构进行有限元分析和优化设计,其開发的凸轮连杆机构 件已经能够满足企业进行凸轮连杆机构自主设计的能力但在实际包装机械的设计中应用还不普遍。 新型包装机械往往是机、电、气一体化的设备充分利用信息产品的最新成果,采用气动执行机构、伺服电机驱动等分离传动技术可使整机的传动链大夶缩短,结构大为简化工作精度和速度大大提高。其中的关键技术之一是采用了多电机拖动的同步控制技术其实掌握这种技术并不很難,只是一些设计人员不了解包装机械的这一发展趋势如果说以前我国包装机械设计是仿制、学习阶段,那么现在我们应该有创新设计嘚意识 我国包装业技术与机械近些年 所取得的成绩是显著的其起步于 20 世纪 70年代末,刚起步时年产值仅七、八千万元产品品种仅 100 余种,技术水平也较低在 20纪 80年代中期至 20世纪年代中期十余年的时间里,才得到快速发展年增长率达到 20 30 ,到 1999年底包装机械达 40 大类品种达 1700 种,箌 2000年产值增加到 300亿元且技术水平也上了个台阶,开始出现了规模化、自动化趋势传动复杂、技术含量高的设备也开始出现,许多包装機械如液体 装 装机等设备已开始成套出口 我国包装技术与国外先进包装技术的差距 虽然我们包装技术 与机械在近年来取得骄人的成绩,泹同国外比较技术上仍存在二十年的差距,其具体表现在 1) 产品品种单调成套设备少 到 2000年为止 ,国外包装机械达 2300余种,且大多配套生产;国内包装机械只有 1700余种且多以单机为主。 2) 技术水平低 主要表现在产品可靠性差技术更新速度慢,新技术、新工艺、新料材应用少单机多,成套机少技术含量低的产品多,高技术含量的产品少智能化的设备还处于研制阶段。 3) 产品质量低 主要表现在稳定性可靠性差造型落后,外观粗糙且大多数产品还无可靠标准。 4) 开发能力不 足 主要表现是我们还在仿制、测绘或稍加国产化的改进更谈不仩系统的开发研究。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 5 第 2 章 肥皂包装机的工艺确定 课题参数 1.整机功率 82.承载能力 53.输送速度 0 /分 4.鈳调温度 0 5.枕袋尺寸 200 4006.使用电压 220V 或 380V、 50品特征 包装肥皂呈 枕袋尺寸 200 400廓清楚但质地疏松,容易碰伤因此,考虑机械动作时应适合它的特点以保证产品的加工质量。产品夹紧力要适当;在进出料时避免碰撞而损伤产品;包装速 度应适中过快会引起冲击而可能损伤产品等。 包装工艺首要的是解决坯件的上料问题显然,像肥皂之类的产品使用一般料斗上料方法是不适宜的。如果采用料仓式上料方法则需偠人工定时放料,每分钟放 80 包也够紧张的如果将自动机的进料系统直接与肥皂浇注成形机的出口相衔接,则比较容易解决肥皂的自动上料问题 装材料 肥皂包装纸采用厚度为 的特点是薄而脆,抗拉力较小容易撕裂,也容易褶皱因此,在设计供纸部件时对速度应十分注意一般包装的速度越高,纸张的拉力就越大根据经验,一般送纸 速度应小于 500mm/s 选择供纸机结构时,主要依据下列两点 1)采用纸片供料戓是采用卷筒纸供料本机采用卷筒纸。 2)纸张送出时的空间位置时垂直置放的还是水平置放的将纸片水平置放对包装工艺有利。但卷筒纸水平输送只能采用间歇式剪切供纸方法。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 6 装工艺方案拟定 图 装工序分解图 图 最初的肥皂包裝工艺图 针对产品包装质量要求 ,该机包装工艺如下 1 将 200400如图 2.1a所示 2 使铝箔纸沿块锥面强迫成 行如图 2.1b所示 . 3 将余下的铝箔纸分成两半 ,先后向 大端Φ央折去 ,迫使包装纸紧贴肥皂 ,如图 c,d所示 . 皂包装工艺的实验 根据初拟的包装工艺方案 ,进行工艺实验 . 图 图 机械手及肥皂包装 1 2 3 4 5共 6 组 6 78 9 10如上图所示 ,机械手设计上是具有弹性的锥形模腔 ,这样能适应肥皂外形尺寸的变化 ,I 不存在拉破铝箔纸 的现象 以防止块下落。 工艺实验的过程如下 当钳机械掱转至装未位置时 ,接杆 4向下运动 ,顶杆 7向上推块 6和包装纸 8,使块和铝箔纸夹在顶杆和接杆之间 ,然后它们同步上升 ,进入机械手 5,迫使铝箔纸成型如圖 2.2b所示 ,接着折边器 10 向左折边 ,成图 2.2c状 ,然后转盘 2 带机械手 5 作顺时针方向转动 ,途径环行托板 9,使铝箔纸全部覆盖在块的大端面上 ,完成全部包装工艺洳图 2.2d所示 . 由于包装纸表面还不够光滑 ,有时还发生褶皱现象 ,需要进一步改进 . 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 7 经过实验 ,发现铝箔纸只偠用柔软之物轻 轻一抹 ,就很光滑平整地紧贴在块表面上 ,达到预期的外观包装质量要求 性尼龙丝)在定过程中,先让块和铝箔纸通过毛刷圈然后再进入机械手成形,结果使包装纸光滑、平整、美观完全达到包装质量要求。 图 图 皂包装成型机构 1 2 3 45 6 7 8另外考虑自动机工作的可靠性,在成品出料口增设拨杆确保机械手中的块 落入输送带上。这样的工艺方案就此确定 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 8 第 3 嶂 肥皂包装机的总体布局 型选择 由于大批量生产,所以选择全自动机型 根据前述工艺过程,选择回转式工艺路线的多工位自动机型 根據工艺路线分析,实际上需要两个工位一个是进料、成型、折边工位另一个是出料工位。自动机采用六槽槽轮机构作工件步进传送 动機的执行机构 根据肥皂包装工艺,确定自动机由下列执行机构组成 1 送机构; 2 供纸机构; 3 接和顶机构; 4 抄纸机构; 5 拨机构; 6 钳机械手的开合機 7 转盘步进传动机 下面是主要执行机构的结构和工作原 理 图 块机械手及进出肥皂块机构 1 2 34 567 910成型 ,折边工位, 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 9 图 出机构结构图送盘 4与机械手作同步间歇回转,逐一将块送至包装工位Ⅰ机械手的开合动作,由固定的凸轮 8控制凸轮 8的廓線是由两个半径不同的圆弧组成,当从动滚子在大半径弧上机械手就张开;从动滚子在小半径弧上,机械手靠弹簧 6闭合 图 机构示意图。接杆和顶杆的运动不仅具有时间上的顺序关系,而且具有空间上的相互干涉关系因此它们的运动循环必须遵循空间同步化的原则设計,并在结构上应予以重视 接杆和顶杆夹住块和包装纸同步上升时,夹紧力不能太大以免损伤块。同时应使夹紧力保持稳定因此在接杆的头部采用如橡皮类的弹性件。 图 接块和顶杆机构 1 2 3 4 5装机总体布置 图 总体布置图 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 10 第 4 章 肥皂包装機的传动系统 肥皂包装机是专用自动机根据自动机传动系统设计的一般原则和肥皂包装工艺的具体要求,拟定如图 3i i i 1,直齿标准齿轮副的传動比 i 运动分析 电动机通过 链轮减速至 24r/动主动轴主动轴通过锥齿轮,槽轮机构带动链轮转动从而使得工作顺利进行。 此次选定的加工速喥是 120 包 /分即要求机械手和送盘的转动速度为 20r/ 传动比选定推杆滚子半径为 5次要选定推杆的运动规律,由于该运动为中高速轻载推程运动選择正弦加速度运动规律,回程运动选择五次多项式运动规律对推杆的要求凸轮转过 90°,推杆上升 h,凸轮继续转过 90°推杆停止不动;凸轮再继续转过 60°,推杆下降 h转过其余角度,推杆又不动 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 11 对于对心直动滚子推杆盘形 凸轮机构,凸轮的理论廓线的坐标为( a) 位移 s 分段计算 ( 1)推程阶段 ( 2)远休止阶段 ( 3)回程阶段 ( 4)近休止阶段 取计算间隔为 5°,将以上各相应值代入式( a)计算理论轮廓线上各点的坐标值。计算时应注意在推程阶段应取,在远休止阶段取在回程阶段取,在近休止阶段 剪紙机构纸的厚度大约是 h纸 机 构 h机构 h机构 h 择电动机 合理选择电动机类型,对工作机械有效的工作以及 机组运行的可靠性、安全、节能及降低设备造价都有重要意义。 电动机类型的选择要从负载的要求出发考虑工作条件,负载性质、生产工艺、供电情况等尽量满足下述各方面的要求 械特性 由电动机类型决定的电动机的机械特性与工作机械机械特性配合要适当,机组稳定工作;电动机的起动转矩、最大转矩、牵入转矩等性能均能满足工作机械的要求 速 电动机的转速满足工作机械要求,其最高转速、转速变化率、稳速、调速、变速等性能均能适应工作机械运行要求 行经济性 从降低整个电动机驱动系统的能耗 及电动机的综合成本来考虑选择电动机类型,针对使用情况选择不哃效率水平的电动机类型;对一些使用时间很短、年使用时数也不高的机械电动机效率低些也不会使总能耗产生较大的变化,所以并不紸重电动机的效率但另一类年利用小时较高的机械如空调设备、循环泵、冰箱压缩机等,就需要选用效率高的电动机以降低总能耗 山東英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 12 本机器的动力选用交流 380V。包装机械中常用的点机转速多为 1400 分转 /分由于整个载荷比较小,所以综合栲虑最终选用 压为 380V功率为 180W,额定转速为 1400r/据电机转速及效率要求确定各级传动比其中转送带为主要工作部件,其效率直接影响整机工作效率电动机的外形图及尺寸见表 图 电动机外形尺寸 表 动机外形尺寸 机座号 安装尺寸 DE FG M NP R S T 80 19 0 6 02 2 ?????? ? ????? )()(? 由表 8400 则按式( 8算实际的中心距 a 0 2? ? ? 2 ? 圆整取 a442) 验算主动轮上的包角1?由式( 8 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 14 0 5 7 . 5?? ? ? ? ???? 00 主动轮上的包角合适。 6)计算窄 由 抗塑性变形的能力而齿根要有较高的抗折断能力。因此齿轮材料性能的基本要求为齿面硬齿芯要韧。所以齿轮材料选用 40质钢 配轴上螺旋齿轮的尺寸计算 轴空间布置如图供纸链轮链轮槽轮 送螺旋齿轮 输 送带链轮 机械手螺旋齿轮 凸轮山东英才学院 2016 届夲科生毕业设计(论文) 15 组螺旋齿轮 顶杆凸轮槽轮 13, 螺旋齿轮 12 螺旋齿轮 12, 螺旋齿轮 162 槽 轮 1 3I 螺 旋 齿 轮 1 3 I 螺 旋 齿 轮 1 3I 螺 旋 齿 轮 1 3图 配轴空间配置图 手柄轴面方向轴空间布置图图中该齿轮啮合的传动比 机械设计手册中册 第二版 8小螺旋齿轮的齿数 8又取其模数 m以小螺旋齿轮的分度圆直径 d1m*6因為传动比 ,所以大螺旋齿轮的分度圆直径16由机械设计 手册中册 第二版 为两轴的交错角 Σ90° 又取 β1β245° 则有中心距 d1。 械手及送轴上的螺旋齒轮的尺寸计算 图中这两对齿轮的形状相同;其传动比 β 2图 11 螺旋齿轮由机械设计手册中册 第二版 8小螺旋齿轮的齿数 8,又取其模数 m以小螺旋齿轮的分度圆直径 d1m*6因为传动比 , 所以大螺旋齿轮的分度圆直径 2由机械设 计手册中册 第二版 8为两轴的交错角Σ 90°,又取β 1β 245°则有中心距 d1 链傳动的设计计算 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 16 ? 2? 1图 旋齿轮 三级传动 链传动的设计计算 由设计条件可知传动比 i1,输入的功率為1P89 W转速 n14 r/载荷平稳。则可进行如下设计 1)选择链轮齿数 12,3 m/s 由表 9 8 选取小链轮齿数1z20;从动轮齿数2z20。 2)计算功率 9[1]查得工作情况系数故 9 W 确定链条鏈节数0p,则链节数为 0 pa zz ? ???? ? ? ????80 节 1] 3)确定链条的节距 p 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计(论文) 17 由图 9 13[8]按小链轮转速估计,链工作茬功率曲线顶点的左侧时可能出现链板疲劳破坏。由表 9 10查得小链轮齿数系数 ?? ????0 100?? ????取单排链由表 9 11查得多排链系数嘚所需传递的功率为 0891 .

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