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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題目：型砂處理機篩分機構(gòu)設(shè)計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2012 年 12 月 26 日 8 畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述 課題背景： 篩分機（篩粉機）screening machine 利用散粒物料與篩面的相對運動，使部分顆粒透過篩孔，將砂、礫石、碎石等物料按顆粒大小分成不同級別的振動篩分機械設(shè)備。篩分的顆粒級別取決于篩面，篩面分篦柵、板篩和網(wǎng)篩三種。篦柵適用于篩分大顆粒物料，篦柵縫隙為篩下物粒徑的1.1～1.2倍，一般不宜小于50毫米。板篩由鋼板沖孔而成，孔呈圓形、方形或矩形，孔徑一般為10～80毫米，使用壽命較長，不易堵塞，適用于篩分中等顆粒。網(wǎng)篩由鋼絲編成或焊成，孔呈方形、矩形或長條形，常用孔徑一般為6～85毫米,長條形篩孔適合于篩分潮濕的物料，網(wǎng)篩的優(yōu)點是有效面積較大。 篩分機類型 篩分機分固定篩和活動篩兩類，活動篩又分轉(zhuǎn)動篩和振動篩。 固定篩大多采用篦柵裝在破碎機進口上方，以防止超規(guī)格的物料落入。轉(zhuǎn)動篩大多由板篩折成多角形或圓形筒體而成，其結(jié)構(gòu)簡單、壽命長,但生產(chǎn)率低、機體笨重、龐大,目前很少采用 相關(guān)研究情況：　 進入21世紀以來，又經(jīng)過將近10年的不斷改進和提高，日臻完善，形成了系列化產(chǎn)品，能適應(yīng)不同細度不同產(chǎn)量的各種難篩物料的篩分要求，實現(xiàn)了節(jié)能、高效和環(huán)保的客觀效果。經(jīng)過將近30年的發(fā)展，3代技術(shù)科研革新，現(xiàn)在已經(jīng)日益成熟，廣泛應(yīng)用于化工、食品、建材、涂料等幾十個行業(yè)。 1、氣流篩 氣流篩 具有獨特的旋轉(zhuǎn)空氣噴射式噴口設(shè)計, 并具有高效的1200w工業(yè)真空清潔器，能持續(xù)清理篩分網(wǎng)面，不易堵塞篩分網(wǎng)面，篩分精度好高，篩分時間短，高效，耐用，操作簡便，廣泛適用于各種類型的干燥粉末狀及顆粒狀物質(zhì)分析。 作用與原理：從理論上講，氣流篩擯棄了傳統(tǒng)的重力勢能作業(yè)原理，開辟了載流體動能做功的篩理新途徑，它是在密閉狀態(tài)下利用高速氣流做載體，使充分擴散的粉料微粒以足夠大的動能向篩網(wǎng)噴射，達到快速分級之目的。通俗地講：氣流篩利用粉料微粒質(zhì)量小而輕、易漂浮、流動性好的特點，將其充分擴散到氣流中，粉料不再團聚，而是以單個微粒依次隨氣流透過篩網(wǎng),因此氣流篩的產(chǎn)量大、效率高、不粘網(wǎng)、不堵網(wǎng)孔、細度精確。 2、滾筒篩 滾筒篩 分機是繼電動振動篩，國內(nèi)各大公司生產(chǎn)的普通型網(wǎng)狀滾筒篩之后的又一代新型自清式篩料專用設(shè)備，它廣泛適用于粒徑小于300mm以下各種固體物料的篩分，具有篩分效率高、噪音低、揚塵量小、使用壽命長、維修量小、檢修方便等諸多特點，其篩分能力為60噸/小時~1000噸/小時。目前以燃燒劣質(zhì)煤為主的綜合利用電站（主要為循環(huán)流化床鍋爐）在國內(nèi)迅速興起，以煤礦石、煤泥為主的燃料通常存在粘、濕、臟、雜等特點，輸煤系統(tǒng)普通存在著篩分機堵塞、篩分效率低、破碎機磨損大、能耗高等現(xiàn)象?；\式滾筒篩分機，因其獨特的結(jié)構(gòu)特點，完全有效地解決了其他型式篩分設(shè)備所存在的缺點，是綜合利用電站的首選篩型。 作用與原理：滾筒篩主要有電機、減速機、滾筒裝置、機架、密封蓋、進出料口組成。滾筒裝置傾斜安裝于機架上。電動機經(jīng)減速機與滾筒裝置通過聯(lián)軸器連接在一起，驅(qū)動滾筒裝置繞其軸線轉(zhuǎn)動。當物料進入滾筒裝置后，由于滾筒裝置的傾斜與轉(zhuǎn)動，使篩面上的物料翻轉(zhuǎn)與滾動，使合格物料（篩下產(chǎn)品）經(jīng)滾筒后端底部的出料口排出，不合格的物料（篩上產(chǎn)品）經(jīng)滾筒尾部的排料口排出。由于物料在滾筒內(nèi)的翻轉(zhuǎn)、滾動，使卡在篩孔中的物料可被彈出，防止篩孔堵塞。滾筒篩砂機、滾筒篩分機與滾筒篩的原理構(gòu)造幾乎相同，是人們對它的認識和叫法上存在差異。 振動篩 振動篩 有偏心環(huán)動篩、慣性振動篩和共振篩等，其共同特點是篩面作高頻、小振幅振動，使篩面上的物料發(fā)生離析。篩孔不易堵塞，篩分效率高,構(gòu)造簡單,重量較輕，耗電少，還能篩分粘性或潮濕的物料，應(yīng)用廣泛；當原物料中含有粘土、淤泥或其他雜質(zhì)時，還可在篩分機上用壓力水沖洗，進行濕法篩分。 作用與原理：基本原理系借電機軸上下端所安裝的重錘（不平衡重錘），將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樗健⒋怪?、傾斜的三次元運動，再把這個運動傳達給篩面。若改變上下部的重錘的相位角可改變原料的行進方向。 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 一、 研究的主要內(nèi)容： （一）型砂的主要成分和形態(tài) 1、型砂的水分：入料型砂的外在水分是影響篩分的主要因素，一般外在水分在6%以下，可以很好地進行干式篩分；如外在水分超過6%，篩分困難。沖水的濕式篩分往往取得較好的篩分效率。一般篩選廠都采用干式篩分，選煤產(chǎn)品可應(yīng)用濕式篩分。在外在水分6%以下，篩孔采用13mm可用一般振動篩進行干式篩分取得較好效果，如篩孔6mm進行干篩，用一般篩子則得不到好的效果。 2、型砂的粒度組成：如果型砂中與篩孔大小相近的某含量較少時，其篩分效率較高；如果該粒度的含量較多，就影響透篩的效率。 （二） 篩分機構(gòu)研究內(nèi)容 1、篩板和篩孔的形狀 ：篩分粒度在25mm以上，一般用沖孔或鉆孔篩板，孔眼多數(shù)采用圓孔，菱形排列。25mm以下可用編織篩網(wǎng)，編織篩網(wǎng)為方孔。25mm的篩孔，可以用沖孔篩板，或編織篩網(wǎng)，編織篩網(wǎng)應(yīng)防止篩條滑動，篩孔變形。對于1mm以下篩分（包括脫泥、脫水、脫介）采用條縫篩板0.5mm以下的可以用條縫篩板（用螺桿穿篩條上圓環(huán)或焊接的）或尼龍篩網(wǎng)。不論是篩板或篩網(wǎng)，本身須繃緊，并和篩箱緊固，這是十分重要的。既可以延長篩板、篩網(wǎng)、篩箱的壽命，提高篩分效率，而且可以減輕噪音。對于50mm以上的篩板，經(jīng)常由鋼筋或輕軌制成。尤其是固定篩使用舊鋼軌更是合適。棒形篩條都制成楔形的，上寬下窄，便于物料通過。圓形篩孔，以圓的直徑標明篩孔的大小，能保證通過的粒度都小于篩孔的尺寸，其篩下產(chǎn)品基本不含大于篩孔的大小，但天上石麟形的對角線是邊長的1.414倍，有的資料認為通過方孔的最大顆粒，相當于通過圓孔的最大粒度的1.23倍。矩形篩孔以矩形的短邊作為篩孔的名義尺寸，在這種情況下，超過篩孔尺寸的粒度，特別是扁平顆粒將順著篩眼長邊透篩。還有一些不規(guī)則形狀的篩孔，如一些編織篩網(wǎng)。概率篩的篩孔常大于分離粒度而用篩孔的投影進行計算。無論如何，篩分產(chǎn)品的粒度是衡量粒度標準。 2、篩面的長度和寬度：篩面的寬度決定篩分機的處理能力，若篩面寬物料的通過能力大；篩面的長度決定篩分機的篩分效率，篩面越長物料經(jīng)過篩分的時間越長，篩分越徹底，但是，過長的篩面對提高篩分效率并不顯著，而僅僅多余地加長了篩分機的尺寸。我國現(xiàn)有篩分機其篩面長度，粗粒級的篩分3.5-4m，中細粒級的篩分5.5-5.6m，脫水、脫介6.5m。 　　3、篩面的傾角：篩面傾角的大小，影響篩上物料的移動速度。傾角大，物料的移動快，處理能力高。篩面的傾角和篩子的結(jié)構(gòu)形式與篩分產(chǎn)品的質(zhì)量要求有關(guān)。一般篩孔在50mm以上，作預先篩分時，都采用圓運動篩分機，如慣性振動篩和自定中心振動篩，其傾角為15°-20°。而直線運動的篩分機，一般作水平安裝，其傾角為零度，物料在篩面上運動，依靠篩面對物料的拋射力，這種篩分機一般用于煤的脫水、脫泥和脫介。 　　4、振幅和頻率：振幅是指篩箱行程的一半，頻率是指篩箱分種往復振動的次數(shù)。篩箱除篩面傾角外必須具備足夠大的速度才能使篩面上的物料前進。經(jīng)試驗研究得出煤用振動篩篩箱的加速度不超過70-80m/s2,振幅大致為2-5mm，轉(zhuǎn)速為800-1500r/min。為了測量直線運動篩分機的振幅，一般直線振動篩篩幫上都畫著測量振幅的三角形，在測量三角形畫著一組平行于基線的平行線，上面標有刻度，表示三角形相應(yīng)截割的寬度。當篩箱振動，人在視覺上的滯留，將看到兩個三角形，斜邊的交點所指截寬，就是篩分機的行程（兩倍的振幅）。 　　5、 拋射角：拋射角是篩箱運動方向與篩面所形成的角度。如拋射角較大，有利于物料透篩，但處理量較小。直線運動篩主要靠拋射作用推動物料前進，并使細粒透篩。直線運動篩的拋射角一般在30°-55°之間，我國采用45°，圓運動篩分機，也有拋射作用，但其拋射角不固定，并與篩分機的頻率和振幅有關(guān)。 　　6、處理量:過大地加大處理量（單位面積或是單位寬度的處理量），嚴重的影響篩分效率，使篩上物中含小于篩孔粒級的數(shù)量增加。 二、具體方案與措施 通過物理功能分解功能元得： 型砂處理機篩分機構(gòu)的低層形態(tài)學矩陣 分功能 分功能解 1 2 3 4 執(zhí)行機構(gòu) 振動篩 滾筒篩 氣流篩 固定篩 傳動機構(gòu) 齒輪傳動 蝸輪傳動 連桿傳動 絲杠傳動 驅(qū)動機構(gòu) 步進電機 直流電動機 交流電動機 液壓機 1、可能組合方案N=4 X 4 X 4 X 4=64 2、 執(zhí)行機構(gòu)：根據(jù)型砂中含有的雜質(zhì)選擇振動篩、滾筒篩。 3、傳動機構(gòu)：由于經(jīng)濟條件和工作條件選擇齒輪傳動、連桿傳動。 4 、驅(qū)動機構(gòu)：根據(jù)現(xiàn)實的供能方式選擇交流電動機、直流電動機。 方案一：執(zhí)行機構(gòu)選擇振動篩，傳動機構(gòu)選擇齒輪傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電動機。 優(yōu)點：振動篩設(shè)計簡單、功能可靠。齒輪運動精確。交流電動機運用廣泛。 缺點：齒輪造價高，有嚴格的中心距限制 方案二：執(zhí)行機構(gòu)選擇滾筒篩，傳動機構(gòu)選擇連桿傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電動機。 優(yōu)點：滾筒篩的執(zhí)行效率高、功能可靠。連桿機構(gòu)運動簡單易于實現(xiàn)。交流電動機運用廣泛。 缺點：連桿機構(gòu)運動非勻速運動，滾筒篩設(shè)計復雜。 重點及難點: （1）篩分機構(gòu)設(shè)計時的計算和分析。 （2）篩分機構(gòu)與傳動機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)的相容性的鑒別。 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 1-3周：接受設(shè)計任務(wù)，查閱相關(guān)資料，了解課題的背景和發(fā)展狀況。 4-5周：了解學習常用篩分的基礎(chǔ)知識，初步原理方案的提出。 6周：設(shè)計方案的優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案。 7-8周:篩分機設(shè)計。 9-10周:繪制相關(guān)設(shè)計的零件圖和裝配圖 11-12周:撰寫畢業(yè)論文。 13-15周：準備答辯。 5 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 6 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導： 年 月 日 注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅。 2. 開題報告由各系集中歸檔保存。 參考文獻： 1.芮延年，《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》，北京機械工業(yè)出版社,2004. 2.紀名剛，《機械設(shè)計》（第七版），高等教育出版社，2005 3.葉修梓、陳超祥，《Pro E基礎(chǔ)教程：零件與裝配體》，機械工業(yè)出版社，2007 4.尹志強，《系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導書》，機械工業(yè)出版社 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