氣力式-離心式棉花堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)【含SW三維3D建模及7張CAD圖紙】

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1）以前堆垛采用裝載機(jī)，在安全上有很大的弊端，在搬運(yùn)的過(guò)程中，裝載機(jī)鏟斗不可避免與地面磨擦，或碰到地面的石子，或碰到鐵器，這都是著火的導(dǎo)火索。另外，裝載機(jī)自身電器繁多，一旦某線(xiàn)路短路也會(huì)形成火花，導(dǎo)致火險(xiǎn),可能造成堆垛場(chǎng)失火造成安全事故和經(jīng)濟(jì)損失 2)使用裝載機(jī)搬運(yùn)籽棉垛，在搬運(yùn)的過(guò)程中，籽棉在地面上磨 擦，容易形成索絲，并且破壞棉纖維表面的臘質(zhì)層，影響皮棉品質(zhì)。裝載機(jī)在推送籽棉的過(guò)程中，車(chē)輪不可避免要碾壓到籽棉，將其中的棉籽壓碎形成棉纖維疵點(diǎn),在壓力的作用下棉籽油粘附在纖維上，污染棉花。 3)裝載機(jī)只能從棉垛的邊緣逐步進(jìn)行堆放，一旦到位后，再也無(wú)法改變，其堆垛的高度只能達(dá)到4米左右，遇到籽棉場(chǎng)地不夠時(shí)，無(wú)法再對(duì)棉垛進(jìn)行加高。 本課題重點(diǎn)研究怎樣更好的處理籽棉的運(yùn)輸，減少對(duì)棉花質(zhì)量的影響，并且增加堆放棉垛的靈活性，節(jié)省棉垛占地面積，減少或杜絕火災(zāi)等不利情況的發(fā)生。解決思路是設(shè)計(jì)一種氣息式堆垛機(jī)原理是：利用風(fēng)機(jī)的負(fù)壓將籽棉吸到籽棉卸料器的塵籠上，籽棉從卸料器的閉流器掉下去后，經(jīng)風(fēng)機(jī)的正壓吹出，在風(fēng)管的作用下，根據(jù)需要堆成垛。 關(guān)鍵詞：離心式風(fēng)機(jī)，氣力式運(yùn)輸，閉流器。 目 錄 1.概述 1 籽棉堆垛機(jī)的研制意義 1 所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 1 國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要的研究方向 5 2、風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì) 6 2.1風(fēng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用及選型 6 2.2 風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì) 6 2.3 進(jìn)氣口的設(shè)計(jì) 7 2.4 風(fēng)機(jī)外殼的設(shè)計(jì) 8 3、V帶設(shè)計(jì) 10 3.1.確定計(jì)算功率 10 3.2 選擇V帶帶型 10 3.3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 10 3.4確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 10 3.5計(jì)算預(yù)緊力 11 4、電動(dòng)機(jī)的選取 13 4.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇 13 4.2選擇電動(dòng)機(jī)容量 13 4.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 13 5、軸的設(shè)計(jì) 15 總 結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 棉花堆垛機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所屬學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)老師 日 期  前 言 棉花是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略物資，也是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物。棉花是涉及農(nóng)業(yè)和紡織工業(yè)兩大產(chǎn)業(yè)的商品，是全國(guó)1億多棉農(nóng)收入的主要來(lái)源，是紡織工業(yè)的主要原料，也是廣大人民的生活必須品，棉紗及棉布還是出口創(chuàng)匯的重要商品。棉花還可以用來(lái)制造輪胎等的簾線(xiàn)、火藥以及作為醫(yī)藥用棉等。因此，棉花的生產(chǎn)、流通、加工和消費(fèi)，與人民群眾的生活和廣大棉農(nóng)的利益息息相關(guān)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有著重要影響。 2003年全國(guó)棉花總產(chǎn)量為496萬(wàn)噸，到2004年全國(guó)棉花總產(chǎn)量632萬(wàn)噸，到2005年全國(guó)棉花產(chǎn)量開(kāi)始下降到2014年為650.5萬(wàn)噸。但也保持在較高的水平。棉花從生長(zhǎng)成熟到紡成棉紗要經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸過(guò)程和加工過(guò)程。提高棉花的運(yùn)輸效率，對(duì)于降低全過(guò)程的棉花加工成本有重要的經(jīng)濟(jì)意義。 1）以前堆垛采用裝載機(jī)，在安全上有很大的弊端，在搬運(yùn)的過(guò)程中，裝載機(jī)鏟斗不可避免與地面磨擦，或碰到地面的石子，或碰到鐵器，這都是著火的導(dǎo)火索。另外，裝載機(jī)自身電器繁多，一旦某線(xiàn)路短路也會(huì)形成火花，導(dǎo)致火險(xiǎn),可能造成堆垛場(chǎng)失火造成安全事故和經(jīng)濟(jì)損失 2)使用裝載機(jī)搬運(yùn)籽棉垛，在搬運(yùn)的過(guò)程中，籽棉在地面上磨 擦，容易形成索絲，并且破壞棉纖維表面的臘質(zhì)層，影響皮棉品質(zhì)。裝載機(jī)在推送籽棉的過(guò)程中，車(chē)輪不可避免要碾壓到籽棉，將其中的棉籽壓碎形成棉纖維疵點(diǎn),在壓力的作用下棉籽油粘附在纖維上，污染棉花。 3)裝載機(jī)只能從棉垛的邊緣逐步進(jìn)行堆放，一旦到位后，再也無(wú)法改變，其堆垛的高度只能達(dá)到4米左右，遇到籽棉場(chǎng)地不夠時(shí)，無(wú)法再對(duì)棉垛進(jìn)行加高。 本課題重點(diǎn)研究怎樣更好的處理籽棉的運(yùn)輸，減少對(duì)棉花質(zhì)量的影響，并且增加堆放棉垛的靈活性，節(jié)省棉垛占地面積，減少或杜絕火災(zāi)等不利情況的發(fā)生。解決思路是設(shè)計(jì)一種氣息式堆垛機(jī)原理是：利用風(fēng)機(jī)的負(fù)壓將籽棉吸到籽棉卸料器的塵籠上，籽棉從卸料器的閉流器掉下去后，經(jīng)風(fēng)機(jī)的正壓吹出，在風(fēng)管的作用下，根據(jù)需要堆成垛。 關(guān)鍵詞：離心式風(fēng)機(jī)，氣力式運(yùn)輸，閉流器。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 1.概述 1 籽棉堆垛機(jī)的研制意義 1 所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 1 國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要的研究方向 5 2、風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì) 6 2.1風(fēng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用及選型 6 2.2 風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì) 6 2.3 進(jìn)氣口的設(shè)計(jì) 7 2.4 風(fēng)機(jī)外殼的設(shè)計(jì) 8 3、V帶設(shè)計(jì) 10 3.1.確定計(jì)算功率 10 3.2 選擇V帶帶型 10 3.3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 10 3.4確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 10 3.5計(jì)算預(yù)緊力 11 4、電動(dòng)機(jī)的選取 13 4.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇 13 4.2選擇電動(dòng)機(jī)容量 13 4.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 13 5、軸的設(shè)計(jì) 15 總 結(jié) 17 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 工程概況 離心式棉花堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用了離心風(fēng)機(jī)的正負(fù)壓的作用，將棉花提升到4-5米高的棉花垛上，需要?jiǎng)恿τ?32-s電機(jī)提供，風(fēng)機(jī)采用6-23離心式物料運(yùn)輸式風(fēng)機(jī)。著重研究動(dòng)力傳遞和風(fēng)機(jī)選型，利用風(fēng)機(jī)的負(fù)壓將地上的棉花吸入吸氣管經(jīng)過(guò)網(wǎng)格轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)和重力的作用下進(jìn)入閉流器，再跟隨閉流器轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入出氣口，此時(shí)受到風(fēng)機(jī)正壓的風(fēng)力作用，吹入上出氣口，落到籽棉垛上。 根據(jù)風(fēng)機(jī)運(yùn)用場(chǎng)合，選擇出風(fēng)機(jī)型號(hào)，得出風(fēng)機(jī)安裝尺寸。確定管道截面大小后，選擇管道內(nèi)徑，再確定傳動(dòng)部分組件，完成整機(jī)設(shè)計(jì) 1.概述 籽棉堆垛機(jī)的研制意義 棉花的加工工藝過(guò)程如下圖，而籽棉堆垛機(jī)處理的就是第一步，人工的搬運(yùn)不利于運(yùn)輸效率的提高。又會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力，而且搬運(yùn)工人的安全也得不到保障。因此研制一種高效的籽棉堆垛機(jī)。對(duì)于減輕的體力勞動(dòng)，提高搬運(yùn)效率，降低棉花總價(jià)工成本有重要意義。 圖（1-1） 所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 以前,很多企業(yè)認(rèn)為自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是高技術(shù),難以掌握,且故障率高,現(xiàn)在它的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,這一方面說(shuō)明了人們認(rèn)識(shí)的提高,另一方面也說(shuō)明現(xiàn)在的系統(tǒng)和設(shè)備更實(shí)用。目前國(guó)內(nèi)自己獨(dú)立制造并投入正常生產(chǎn)運(yùn)行的立體庫(kù)高度已達(dá)22米,其堆垛機(jī)運(yùn)行速度達(dá)到了105m/min.。技術(shù)、產(chǎn)品以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)日益成熟。運(yùn)用成熟的方法和工具,綜合能力及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)是非常重要的。管理、監(jiān)控和調(diào)度軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境、軟件平臺(tái)已經(jīng)很成熟,圖形用戶(hù)界面、彈出式菜單、工具鈕、快捷鍵、數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形軟件等工具為開(kāi)發(fā)和操作者帶來(lái)了極大的方便。運(yùn)用CAD/CAM和數(shù)控等技術(shù)進(jìn)行設(shè)備的加工制造。近些年,倉(cāng)儲(chǔ)物流技術(shù)飛速發(fā)展,人們對(duì)它的理解也不斷加深,已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是提高整體效率和綜合效益,其他工作應(yīng)圍繞這個(gè)中心目標(biāo)展開(kāi)。倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是多種設(shè)備及技術(shù)的集成,倉(cāng)儲(chǔ)的范圍也在向各方向延伸,如集成化管理、物品的來(lái)源(采購(gòu)、外運(yùn)或生產(chǎn)線(xiàn)等)、物料的去向(生產(chǎn)車(chē)間、運(yùn)輸、代理商或買(mǎi)主),成為連接產(chǎn)銷(xiāo)和供需的重要環(huán)節(jié)。在技術(shù)方面向靈敏搬運(yùn)、自動(dòng)包裝和柔性碼垛延伸。倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)備配置更加合理,以便充分發(fā)揮各自的性能,提高整體效率,降低建設(shè)及使用成本,節(jié)省能源,提高管理效率。系統(tǒng)布局根據(jù)檢驗(yàn)、配貨、儲(chǔ)存、發(fā)貨、裝運(yùn)的不同要求進(jìn)行不同的配置,這些都是以先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具、信息技術(shù)以及豐富的系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。美國(guó)的勞動(dòng)力成本比較高,作為補(bǔ)償必須采用自動(dòng)化技術(shù),提高技術(shù)革新的效率。機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展為倉(cāng)庫(kù)提高工作效率提供了可能和必要條件,叉車(chē)、自動(dòng)搬運(yùn)車(chē)(AMV)和托盤(pán)的合作作業(yè)使倉(cāng)庫(kù)從低層向高層立體化飛速發(fā)展。隨著搬運(yùn)機(jī)械的迅速發(fā)展,濃縮包裝、散裝包裝袋的出現(xiàn)使節(jié)約勞力、節(jié)省通道的高層立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)量明顯增加。堆垛機(jī)剛問(wèn)世時(shí)只有手動(dòng)操作,為了駕駛方便司機(jī)室便伴隨著堆垛機(jī)出現(xiàn)了,司機(jī)室是隨載貨臺(tái)一同上下和前后移動(dòng)的。在倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展到自動(dòng)化階段,由于手動(dòng)操作、排除故障和維修的需要,在很多情況下仍保留了堆垛機(jī)司機(jī)室。目前在日本已出現(xiàn)了不隨載貨臺(tái)移動(dòng)的司機(jī)室,載貨臺(tái)和司機(jī)室分別由不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng),這就解決了堆垛機(jī)在半空中發(fā)生故障時(shí),維修人員必須爬上去修理和恢復(fù)的麻煩以及由此帶來(lái)的安全問(wèn)題,也使操作更靈活。在不需操作人員跟機(jī)操作時(shí),司機(jī)室可停在下面,節(jié)省了能源。這種用法越來(lái)越多了。 氣力輸送系統(tǒng)分類(lèi) 氣力輸送系統(tǒng)的分類(lèi)方法有很多，如按照料氣比分類(lèi)、按照料氣兩相流體力學(xué)特征分類(lèi)、按照料氣兩相運(yùn)動(dòng)特征分類(lèi)、按照裝置特征分類(lèi)等。主要分類(lèi)有以下兩種:根據(jù)輸送裝置分類(lèi)，其依據(jù)來(lái)自輸送管道中空氣壓力狀態(tài):另一種是物料在管道中的流動(dòng)狀態(tài)分類(lèi)，其依據(jù)相圖、輸送管道中氣固流動(dòng)狀態(tài)、單位時(shí)間的輸送量及料氣比。? (1).按輸送裝置特征,氣力輸送可以分為負(fù)壓式、正壓式及混合式三種。 ?(a)負(fù)壓輸送? 負(fù)壓輸送系統(tǒng)是以輸送系統(tǒng)末端的引風(fēng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)形成負(fù)壓與外界壓力差為動(dòng)力的。由于壓力差的存在，外界空氣被吸入管道，同時(shí)物料隨空氣的運(yùn)動(dòng)而被帶入管道。到達(dá)終點(diǎn)后，物料從空氣中被分離出來(lái)并收集，空氣則經(jīng)凈化后排入大氣或循環(huán)使用。負(fù)壓輸送系統(tǒng)多用于集中式輸送，即多點(diǎn)向一點(diǎn)輸送，如車(chē)間除塵、糧食入倉(cāng)等。 (b)正壓輸送? 正壓輸送是最早使用的氣力輸送系統(tǒng)，也是氣力輸送的最基本形式。正壓輸送是利用系統(tǒng)起點(diǎn)的風(fēng)機(jī)向輸送管道內(nèi)通入壓縮空氣，利用管道起點(diǎn)與終點(diǎn)的壓力差，使空氣在管道內(nèi)流動(dòng)，并帶動(dòng)物料運(yùn)動(dòng)的。正壓輸送系統(tǒng)中，物料由供料裝置送入輸送系統(tǒng)，在輸送終點(diǎn)，物料與空氣分離。與負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)相比，正壓輸送系統(tǒng)的輸送距離較長(zhǎng)。正壓輸送系統(tǒng)適于分散輸送，即一點(diǎn)向多點(diǎn)輸送，在輸送管線(xiàn)中，物料可在任意卸料點(diǎn)依靠物料的重力與輸送介質(zhì)實(shí)現(xiàn)分離。? (c)混和輸送系統(tǒng) 混和輸送系統(tǒng)是在同一輸送系統(tǒng)中將正壓輸送系統(tǒng)和負(fù)壓輸送系統(tǒng)聯(lián)用的一種輸送系統(tǒng)?；旌洼斔拖到y(tǒng)結(jié)合了正壓和負(fù)壓輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)，因而可用于復(fù)雜的輸送條件。?? (2)?按照料氣比，氣力輸送系統(tǒng)又可以分為稀相氣力輸送、濃相動(dòng)壓氣力輸送、濃相靜壓氣力輸送和筒式氣力輸送。 (a)稀相氣力輸送 稀相氣力輸送的特點(diǎn)在于輸送系統(tǒng)內(nèi)氣流速度高，物料呈懸浮狀態(tài)，空隙率大。物料的輸送主要依靠氣流速度的動(dòng)能。稀相氣力輸送采用的速度通常為12～40m／s，料氣質(zhì)量比一般為1～5，最大不超過(guò)15。 (b)濃相動(dòng)壓氣力輸送 濃相動(dòng)壓氣力輸送的氣流速度一般在8～15m／s之間。濃相動(dòng)壓輸送中物料在管內(nèi)呈密集狀態(tài)分布，依靠空氣的動(dòng)能來(lái)輸送。這類(lèi)氣送裝置有：高壓壓送、高真空吸送和流態(tài)化輸送。濃相動(dòng)壓輸送的料氣比變化范圍很大，高壓壓送與高真空吸送的料氣比大致在15～50之間，流動(dòng)狀態(tài)呈脈動(dòng)集團(tuán)流；而對(duì)于易充氣的粉料，料氣比高達(dá)200以上，呈流態(tài)化輸送。? (c)濃相靜壓氣力輸送 濃相靜壓氣力輸送中物料密集而栓塞管道，依靠氣流的靜壓來(lái)推送物料。濃相靜壓氣力輸送可分為柱流和栓流兩種：柱流氣力輸送：密集物料連續(xù)地充塞管道內(nèi)而形成料柱，料柱運(yùn)動(dòng)速度低，一般為0．2--一2m／s，柱流氣力輸送僅適用于短距離輸送。栓流氣力輸送：人為地把料柱預(yù)先切割成較短的料柱，輸送時(shí)，氣栓與料栓相間分開(kāi)。栓流氣力輸送適用于中距離輸送。 (d)筒式氣力輸送 筒式氣力輸送是預(yù)先將需要輸送的物料裝入傳輸筒或筒車(chē)內(nèi)，利用空氣的靜壓使傳輸筒 或筒車(chē)在管道內(nèi)滑行的輸送方法，適用于既難于懸浮，而又無(wú)法成栓的成件貨物的輸送，如火車(chē)上單據(jù)、文件的輸送，郵局中信件的輸送等。 ? 氣力輸送的特點(diǎn) （1）優(yōu)點(diǎn)由于氣力輸送的輸送介質(zhì)(一般為空氣)在多數(shù)情況下到終點(diǎn)后即排入大氣，沒(méi)有回程，因此與其它輸送技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：? (a)管道路線(xiàn)靈活，占地面積最小?？筛鶕?jù)空間條件合理設(shè)計(jì)管道路線(xiàn)布局，不受場(chǎng)地和空間限制；? (b)不污染環(huán)境，也不受環(huán)境污染。由于被輸送物料全部通過(guò)管道輸送，與外界隔離，因此不會(huì)對(duì)外界環(huán)境造成污染，尤其是負(fù)壓輸送系統(tǒng)；物料不受環(huán)境的影響，特別是對(duì)于化學(xué)不穩(wěn)定物料，可采用惰性氣體作為輸送介質(zhì)實(shí)現(xiàn)物料的氣力輸送；? (c)輸送效率和自動(dòng)化程度高。由于輸送系統(tǒng)中沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，因此不需要專(zhuān)人操作；? (d)可輸送距離長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)分級(jí)輸送或采用混和輸送的方法延長(zhǎng)管道輸送距離；? (e)輸送過(guò)程中可以通過(guò)定量分流來(lái)實(shí)現(xiàn)各工藝過(guò)程直接的銜接。? （2）缺點(diǎn)? (a)與其他散狀固體物料輸送設(shè)備相比，氣力輸送系統(tǒng)動(dòng)力消耗較大，特?別是稀相氣力輸送系統(tǒng)。? (b)使用受到限制。氣力輸送系統(tǒng)只能用于輸送干燥、無(wú)磨琢性、有時(shí)還需要能自由流動(dòng)的物料。如果成品不允許破碎，則脆性的、易于碎裂的物料不宜采用稀相氣力輸送。除非是特殊設(shè)計(jì)，否則易吸潮、結(jié)塊的物料也不宜采用氣力輸送系統(tǒng)。易氧化的物料不宜用空氣輸送，但可以采用帶有氣體循環(huán)返回的惰性氣體來(lái)代替空氣；? (c)輸送距離受到限制。至目前為止，氣力輸送系統(tǒng)只能用于比較短的輸送距離，一般小于3000m，對(duì)較粘的物料則更短，例如炭黑，目前其輸送距離在2000m以?xún)?nèi)；? (d)物料特性如堆積密度、粒度、粒子強(qiáng)度、休止角、磨琢性等的微小變化，都能造成操作上的困難；? (e)?易磨損、易堵塞、高能耗 國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要的研究方向 可以歸納為以下四個(gè)方面： 其一，從整體性能角度設(shè)計(jì)堆垛機(jī)方案。結(jié)合巷道堆垛機(jī)特點(diǎn)，對(duì)有軌堆垛機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，對(duì)幾種堆垛機(jī)方案進(jìn)行比較給出單雙立柱堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)方案等。 其二，研究堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主。以巷道堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)為分析對(duì)象，研究堆垛機(jī)各種運(yùn)動(dòng)，堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)；對(duì)有軌堆垛機(jī)的水平機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，提出了載重 0.2~1t、立柱高度 10~20m 的堆垛機(jī)系列設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)方法；從堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算角度研究了堆垛機(jī)外載荷、內(nèi)部受力、剛度、強(qiáng)度等計(jì)算方法和步驟。 其三，研究堆垛機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)。論述堆垛機(jī)控制系統(tǒng)工作原理等，并著重分析堆垛機(jī)速度精度控制和給出了 PLC 系統(tǒng)控制流程圖；從應(yīng)用 PLC 的角度闡述了堆垛機(jī)控制系統(tǒng)工作原理，以激光測(cè)距技術(shù)作為巷道堆垛機(jī)的認(rèn)址檢測(cè)手段，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用變頻器無(wú)級(jí)調(diào)速閉環(huán)控制方式，提出一種新型巷道堆垛機(jī)高速運(yùn)行的控制方法。 其四，充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)堆垛機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析、運(yùn)動(dòng)仿真。利用三維實(shí)體軟件建立堆垛機(jī)實(shí)體模型，然后導(dǎo)入分析軟件對(duì)堆垛機(jī)性能進(jìn)行仿真分析。  2、風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì) 2.1風(fēng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用及選型 因農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)于風(fēng)機(jī)一般都有不同的要求，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)系列的風(fēng)機(jī)在風(fēng)壓、風(fēng)量等參數(shù)上有可能不一樣，因此為適應(yīng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用條件，需對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 農(nóng)業(yè)機(jī)械上的離心風(fēng)機(jī)應(yīng)用較多，其類(lèi)型分為通用型和清糧型。通用型一般為單面進(jìn)風(fēng)，葉片寬度較窄，采用渦型外殼，效率較高。農(nóng)業(yè)機(jī)械上大多為中壓及高壓風(fēng)機(jī)，用于播種、植保、輸送及烘干等機(jī)械上。 棉花在吹送至高處的過(guò)程中，需要的風(fēng)量、風(fēng)壓較大，為了較好的滿(mǎn)足棉花的運(yùn)輸要求，綜合考慮其他因素，本采摘裝置上的吹送風(fēng)機(jī)采用通用型離心式風(fēng)機(jī)。 2.2 風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì) 葉輪是離心風(fēng)機(jī)的心臟部分，它的尺寸和幾何形狀對(duì)風(fēng)機(jī)的特性有著重大的影響，離心通風(fēng)機(jī)的葉輪一般由前盤(pán)、后盤(pán)、葉片和軸盤(pán)等組成，其結(jié)構(gòu)有揮接和鉚接兩種形式。 比轉(zhuǎn)數(shù) 風(fēng)機(jī)類(lèi)型 15~65 前向葉輪離心風(fēng)機(jī) 20~90 后向葉輪離心風(fēng)機(jī) 18~36 軸流式風(fēng)機(jī) <10~15 羅茨風(fēng)機(jī)或其他回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī) 表2-1 比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)類(lèi)型 (1)比轉(zhuǎn)數(shù) （2-1） n—風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。 =；參考表格，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選用后向葉輪離心式分機(jī)。 (2)壓力系數(shù) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，壓力系數(shù)=0.7~1.5，選擇=1.4。 （2-2） —葉輪圓周速度，m/s。 m/s （2-3） —葉輪外徑，mm； 代入數(shù)值得。 （3）流量系數(shù) = （2-4） 代入數(shù)值得； (4)葉輪內(nèi)徑 ； 2.3 進(jìn)氣口的設(shè)計(jì) 進(jìn)氣口一般錐形比圓筒形要好，弧形比錐形要好，組合形式比非組合形式要好，錐弧形進(jìn)氣口的禍流區(qū)最小，此外還應(yīng)注意葉輪入口的間隙型式、套口間隙比對(duì)口間隙形式好。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械上對(duì)離心風(fēng)機(jī)的要求不是很高，本文中采用圓筒形進(jìn)氣口，便于制造加工。 a圓筒形 b圓錐形 c弧形 d錐筒形 e弧筒形 f錐弧形 圖2-2 離心風(fēng)機(jī)進(jìn)氣形狀 2.4 風(fēng)機(jī)外殼的設(shè)計(jì) 風(fēng)機(jī)外殼的作用是將離開(kāi)葉輪的氣體集中、導(dǎo)流，并將氣體的部分動(dòng)能擴(kuò)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。通用型風(fēng)機(jī)的外殼分為圓筒形外殼和一般用渦殼，圓筒形外殼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外廓尺寸小，制造容易，但是損失較大，氣流出口速度不均勻，而一般用蝸殼則具有較好的導(dǎo)流作用，損失相對(duì)較小，效率高。目前離心通風(fēng)機(jī)普遍采用矩形渦殼，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單適于焊接。本文中風(fēng)機(jī)鍋殼外形能選擇為對(duì)數(shù)螺線(xiàn)型。 葉片數(shù)量參照下表采用13葉片 葉片形式 推薦葉片數(shù)Z 葉片形式 推薦葉片數(shù)Z 強(qiáng)后彎葉片 8-10 徑向出口工業(yè)廢氣或廢料輸送 5-10 后彎?rùn)C(jī)翼葉片 8-12 前彎葉片高壓鼓風(fēng)機(jī) 12-16 一般后彎葉片 12-16 一般前彎葉片 16-23 徑向出口高壓鼓風(fēng)機(jī) 10-20 強(qiáng)前彎多翼葉輪 32-64 表（2-2） 圖2-3 圖2-4 閉流器設(shè)計(jì)籽棉吸入大機(jī)殼后，由于重力落入閉流器，閉流器旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，使落入底部的風(fēng)機(jī)出口，將棉花吹上一定高度的棉花垛上。 17 3、V帶設(shè)計(jì) 3.1.確定計(jì)算功率 （3-1） 式中：----計(jì)算功率，單位為kW p----傳遞的額定功率，單位為kW由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得工作情況系數(shù)為KA=1.3， =1．3×6．1=7．93kW 3.2 選擇V帶帶型 根據(jù)和由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)確定選用A型V帶。 3.3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)取主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑=90mm 根據(jù)公式計(jì)算得從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑 ==1.06×200=280mm 驗(yàn)算帶的速度 （3-2） （3-3） 故帶速符合設(shè)計(jì)要求。 3.4確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 據(jù)，初步確定中心距a0=550mm。 皮帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度計(jì)算 （3-4） 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1750mm皮帶實(shí)際中心距計(jì)算a=550+15.5=515.5mm 3.5計(jì)算預(yù)緊力 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得： 故: 帶傳動(dòng)特點(diǎn) 是： （1）傳送帶具有良好的撓性和彈性，可以吸收振動(dòng)以及緩和沖擊，從而使傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音??； （2）在過(guò)載時(shí)，傳送帶與帶輪之間可以發(fā)生相互滑動(dòng)，打滑雖使傳動(dòng)失效，但可防止破壞其他零件，從而起到保護(hù)作用； （3）適合于主動(dòng)軸、從動(dòng)軸之間中心距比較大的傳動(dòng)； （4）其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)都比較方便，成本低廉。 帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)： （1）由于存在彈性滑動(dòng)的，所以不能保證固定不變的傳動(dòng)比； （2）傳動(dòng)的外廓尺寸較大； （3）由于要施加張緊力，所以就會(huì)產(chǎn)生較大的壓軸力，使軸和軸所承受的力比較大。 （4）效率偏低， （5）造成壽命較短。 通常，帶傳動(dòng)適用于中小功率的傳動(dòng)。目前V帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣，一般帶速為v為5m/s到25m/s,傳動(dòng)比i小于等于7，傳動(dòng)效率0.90至0.95。 帶傳動(dòng)的受力分析 (3-5) 圖2-1 帶傳動(dòng)的受力情況 兩邊拉力之差稱(chēng)為帶傳動(dòng)的有效拉力，也就是帶所傳遞的圓周力F。即 (3-6) 圓周力F(N)、帶速v（m/s）和傳遞功率P(kW)之間的關(guān)系為 (3-7) 若帶所需傳遞的圓周力超過(guò)帶與輪面之間的極限摩擦力總和時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這種想象稱(chēng)為打滑。經(jīng)常出現(xiàn)打滑將使帶的磨損加劇、傳動(dòng)效率降低，以致使傳動(dòng)失效。 4、電動(dòng)機(jī)的選取 4.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇 本裝置的工作狀況：工作機(jī)負(fù)載啟動(dòng)，有輕微震動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，使用期限10年，工作環(huán)境溫度適宜，較干燥，按工作條件選用三相籠形異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。 4.2選擇電動(dòng)機(jī)容量 電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為： （4-1） 工作機(jī)所需工作功率，kW； 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主動(dòng)端運(yùn)輸帶的總效率。 （4-2） T-工作機(jī)阻力矩，； n-工作時(shí)閉流器的轉(zhuǎn)速，r/min。 阻力矩等于阻力與阻力作用點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的垂直距離之積，，約合1200N，作用力到轉(zhuǎn)軸的的距離為200mm，因此，工作機(jī)的阻力矩為240。 工作機(jī)在轉(zhuǎn)速30r/min時(shí)，工作效率較好。 （4-3） 取=0.98（滾子承軸），=0.97 4.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 n=75/min二級(jí)減速器傳動(dòng)比i=6，故電機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍240r/min-1200r/min，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為：750r/min、1000r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》查出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此由以下兩種選擇方案 ： 表4-1電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù) 方案 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) 額定功率kW 同步 轉(zhuǎn)速 滿(mǎn)載 轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)重量 1 Y90L-6 1.1 1000 910 25 2 Y132S 2.2 750 710 63 本參考比價(jià)僅供參考，表中數(shù)值為相對(duì)值。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P170表12－6。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量，價(jià)格以及傳動(dòng)比，可見(jiàn)第二種方案比較合適，因此選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是Y132s型。風(fēng)機(jī)用電機(jī)功率要求較大，需要高轉(zhuǎn)速，選用132s-2的3000r/min電機(jī) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5、軸的設(shè)計(jì) （1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。 其主要要求是：軸應(yīng)該便于加工。軸上零件要容易裝拆（制造安裝的要求）。軸和軸上零件需要有準(zhǔn)確的工作位置（定位）。各零件需要牢固而可靠地相對(duì)固定（固定）。改善其受力狀況，減小應(yīng)力集中。如上圖從左到右依次為： 與大帶輪配合的軸 取 為動(dòng)力部分，過(guò)軸肩 取 取 由于使用的軸承為深溝球軸承GB/T276-94查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1得b=16mm S為滾動(dòng)軸承內(nèi)側(cè)與箱體的距離，s=3～10mm，取s=5mm Δ為端面距箱體外壁的距離，Δ=5～20mm，取Δ=17mm 由于使用的軸承為深溝球軸承GB/T276-94查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得b=16mm，S為滾動(dòng)軸承內(nèi)側(cè)與箱體的距離，s=3～10mm，取s=3mm，Δ為端面距箱體外壁的距離，取Δ=4mm （2）軸上零件的周向定位。 周向定位均采用平鍵連接。按由《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材p53表4-1查得鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為12mm。 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是通過(guò)過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6 （3）確定軸上圓角和倒角尺寸。 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材P16表1-27，由于 取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)軸的俯視圖上標(biāo)注。 22 總 結(jié) 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成棉花堆垛機(jī)機(jī)的設(shè)計(jì)。這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計(jì)，為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的全面總結(jié)和鞏固，使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的基本步驟、基本方法，通過(guò)本環(huán)節(jié)把我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用，把大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái)，使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來(lái)，為我將來(lái)的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目，非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計(jì)，涉及的領(lǐng)域包括：機(jī)械制圖，機(jī)械原理，工程材料，機(jī)械設(shè)計(jì)等等。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，提高我計(jì)算、制圖能力；使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖集、規(guī)范，熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，我還學(xué)到了許多新的知識(shí)，如Solidworks，CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。 我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)，如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問(wèn)題，但通過(guò)查閱相關(guān)的書(shū)籍、手冊(cè)以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計(jì)過(guò)程基本順利完成 致 謝 回顧整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程，雖然充滿(mǎn)了困難與曲折，但我受益匪淺。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是棉花堆垛機(jī)的總體設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)是為了解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)力低的問(wèn)題，減少成本。本設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)大學(xué)期間專(zhuān)業(yè)課程以后所進(jìn)行的，是對(duì)我大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一次大檢驗(yàn)。使我能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐更加融會(huì)貫通，加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了實(shí)際生產(chǎn)中的實(shí)際認(rèn)知。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的鍛練，提高了我獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為我以后工作奠定了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)任務(wù)雖已順利完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗(yàn)，作品難免會(huì)有很多不足，在此希望各位老師及同學(xué)見(jiàn)諒。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在郭老師的認(rèn)真指導(dǎo)下進(jìn)行的。郭老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問(wèn)題，引導(dǎo)我的設(shè)計(jì)思路。在歷經(jīng)三個(gè)多月的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一直熱心的輔導(dǎo)。在此，我忠心地向他表示誠(chéng)摯的感謝和敬意！ 參考文獻(xiàn) [1]荊明. 倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 物流技術(shù)與應(yīng)用,1999,02:1-4. 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