湘潭大学
毕业设计说明书
题目:非开挖水平定向钻机动力头装置设计
学院:
专业:机械设计及其自动化
学号:
姓名:
指导教师:
完成日期: 2014年5月28日
目录
摘要........................................................................................I 第一章绪论 ------------------------------------------- 4
1.1课题研究的背景及其意义 -------------------------------------------- 4
1.2 国内外研究情况-------------------------------------------------------- 5
1.3 非开挖水平钻机的结构及工作原理-------------------------------- 6
1.4 课题的研究-------------------------------------------------------------- 6 第2章非开挖水平定向钻机动力头装置设计的方案------ 8
2.1动力头现阶段情况 ----------------------------------------------------- 8
2.2 动力头方案对比与选择----------------------------------------------- 9 第3章非开挖水平定向钻机动力头装置参数的确定 ------- 13
3.1最大回拖力 ------------------------------------------------------------ 13
3.2最大回转扭矩 --------------------------------------------------------- 13
3.3动力头零部件选型与设计 ------------------------------------------ 15 第4章动力头的三维建模--------------------------------------------- 28
4.1 动力头的三维建模-------------------------------------------------- 29
4.2 动力头传动运动仿真现象 (28)
第5章总结 ------------------------------------------- 33参考文献:---------------------------------------------- 34
非开挖水平定向钻机动力头装置设计
摘要
非开挖水平定向钻机是完成地下管线铺设和修复的重要机械装置之一,在加大城市化建设的过程中起着不可替代的作用。在该钻机中,动力头起着重要性的作用,它是给钻机提供推进和回拖运动的机械传动执行结构,其性能直接影响整机的工作效率。本文基于非开挖水平钻机动力头进行结构设计,并对其进行三维建模与运动仿真。首先以非开挖水平钻机的背景和意义为入手点,介绍了研究该课题的必要性;接着通过对动力头不同结构的分析,选择出适合该课题的结构类型,并对内部结构进行选型和设计;采用传统的设计和强度校核方法,验证了设计的合理性;最后完成三维建模,并对模型进行整体装配,完成传动部分的运动仿真。本文研究的水平定向钻机,在设计和疲劳强度方面基本符合产品的要求。关键词:非开挖水平钻机;动力头;设计;三维建模
Trenchless horizontal directional drill head unit design
Abstract
Trenchless horizontal directional drilling is completed underground pipeline repair and laid one of the important mechanical device, the application of tre nchless horizontal rigs plays an irreplaceable role during the process of incre asing urbanization. Trenchless horizontal drilling rig, the power head plays a ro le of importance; it is the mechanical drive to the rig and implementation str uctures provide propulsion and drag back to the action, its performance direc tly affects the efficiency of the machine. The paper is based on thesefeatur es of trenchless horizontal drill head for structure design, and carries on the modeling and Dynamic Simulation. First, this paper through the background an d signifc-ance of trenchless horizontal drilling rigs starting point, introduces the necessity to do this project; followed by an analysis of the internal struc ture of the different power head,choose the appropriate type of structure we ne ed, and completed the selection and designof the internal structure; using the traditional method of design and strength check, verify the rationality of the de sign; Finally, complete it’s the3D-modeling based on thewhole assembly m odel and transmission part of Dynamic Simulation. In this paper, in terms of d esign and fatigue strength aspect basically with the requirement of product in o ur study the horizontal directional drilling.
Key Words:Trenchless Horizontal Drill; Power Head; Design; 3D-modeling.
第一章绪论
非开挖施工技术虽然距今已有近百年的历史,但其重大发展始于本世纪50年代,尤其是近十几年"近年来,非开挖管线工程施工量已占全部地下管线工程的10%,个别地区如德国柏林市己达到40%左右"我国非开挖技术的市场前景与现代化建设的进程密切相关,加速基础设施和基础工业的建设是最基本的前提,因此对石油管道!煤气管道!电力电缆管道!自来水以及污水管线等各种地下管线的需求可望在短期内内有较大幅度的增长,这为我国非开挖技术的发展提供了有利的条件,市场潜力巨大。
目前,为了避开现有的密集管网系统,大城市管线埋深有加大的趋势,例如上海,北京等,有些管线的埋深已达10m左右"开挖施工的成本随埋深的加大而提高,非开挖施工的优越性更为显著"研究表明,当埋管深度超过4m时,开挖施工的成本开始高于非开挖施工的成本,此外,随着设备利用率的提高,施工经验的丰富,非开挖的施工的成本也会逐渐降低。
此外,随着现代文明意识和环保意识的逐渐加强,开挖路面进行地下管线施工导致的社会问题!交通问题和污染问题已越来越受到人们的关注"城市限制开挖施工的法规也己经陆续出台,其适用面将逐渐扩展,这对非开挖技术的推广应用无疑会产生极大的推动作用"例如,为了保护城市道路,减少地下管线施工导致的交通堵塞,国务院于1996年10月1日公布的5城市道路管理条例6规定,新建道路5年内不准开挖;修复道路3年内不准开挖。
综合社会效益!行业发展趋势!施工规范要求以及不断提高的水平定向钻进施工技术水平几个方面,可见对水平定向钻机的研究有着重要的实际应用意义。
1.1课题研究的背景及其意义
据调查,在2011年特大暴雨袭击了我国多个城市,暴雨过后,积水成涝,出现了“水漫金山”、“城市看海”、“地铁观水帘洞”等现象,然而造成这种现象的主要原因是城市排水管网建设滞后,排水管道老化。因此,为了保证城市化建设的顺利进行,地下管线(污水排水管道、煤气天然气管道、电力电缆管道)的修复和铺设尤为重要。然而传统的管线铺设方法是采用“挖槽埋管法”。所谓的“挖槽埋管法”是指通过使用挖沟机、反铲等设备或人工进行挖槽的开挖,其主要缺点是妨碍交通(堵塞、中断或改道)、破坏环境(绿化带、公园和花园)、影响市民生活和单位的正常工作、安全性差、综合施工成本高。并且“挖槽施工”给道路带来了潜在的安全隐患,给城市居民的生活带来了巨大的困扰。因此,很多大城市为了保证人民的正常出行生活,纷纷出台禁止在中心城区开挖施工的规
定或行政命令,这给非开挖技术的产生提供了社会性的条件。
非开挖技术(Trenchless Technology)是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段,在地表最小开挖量的条件下进行地下管线铺设、更换或修复作业的一种高科技新技术,国外叫做TT技术。它与传统的“挖槽埋管法”相比较,克服了传统施工方法中的缺点,提高了施工的效率,保证了居民生活和城市化规划的正常进行。实践证明,在大多数情况下,尤其是在繁华市区或管线的深度埋深时,非开挖施工是明挖施工很好的替代方法;在特殊情况下,例如穿越公路、铁路、河流、建筑物等时,该项施工方法更是一种经济可行的施工方法。并且该项技术符合了目前国家发展计划提出的“建立资源节约型和环境友好型社会”的要求。因而自其进入工程施工市场以来,便日益受到人们的青睐,取得了非常好的经济、社会效益。目前发达国家应用此项技术铺设管线的比例已占到9%—15%,我国更是以20%的速度在快速增长。
非开挖水平定向钻机(Horizontal Directional Driller,简称HDD)作为非开挖技术中的典型机械施工设备,具有节能环保、作业安全、施工准确度高、施工效率高、周期短,管线铺设长、埋深大等特点。因而逐步发展成一种最具活力的非开挖施工机械。它被广泛应用于穿越文物保护区、铁路、城市道路、江河、机场、森林保护区以及闹市区等进行供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线的修复和铺设中,适用于沙土、粘土、卵石等地质情况,在我国大部分地区的施工中都在运用,工作环境温度是-15℃—45℃。近年来,随着人们环保意识的逐渐增强,国家对节能环保技术的实施给与了很多的支持,特别是,在我们最为熟悉的西气东输、南水北调等国家发展战略和重大基础建设工程中,非开挖技术的引进发挥了巨大的实际作用,更加充分体现了国家对该技术的支持和基础设施的投入。2011年4月16—17日在武汉召开的第十五届中国国际非开挖技术研讨会,多个国家的专家都纷纷出席了这次研讨会,提出了他们对于这项技术的看法和发展,充分体现了国家对该项技术的支持。
1.2 国内外研究情况
在国外,非开挖技术起始于20世纪70年代,80年代中期被人们逐渐接受和认可,在21世纪80年代成为发达国家的一种新型产业。据调查,目前国外大约有30多家非开挖水平钻机的制造商,主要集中在美国、日本、德国等几发达国家,生产厂家主要有威猛公司、沟神公司、奥格公司、凯斯公司等。它们生产的水平定向钻机产品规格齐全、品种较多、功能齐全,充分体现了以人为本的设计理念。具体表现在:中小型水平定向钻机采用橡胶履带底盘,减少对草坪和路面的损坏,钻杆自动装卸装置、减少操作者的劳动强度;对于大型设备则带有随车吊,便于钻杆的吊装,提高了工作效率[5]。动力头采用电液比控制技术和国
际先进的液压产品进行装配,同时采用PLC控制技术实现了自动钻进、自动回拖、自动瞄固和行走时的无极变速控制及转向控制,采用防触电安全技术和远程控制技术,因为自带驾驶室,所有驾驶员操作舒适安全。国外的非开挖水平钻机目前正朝着微型化、大型化和超深度导向监控、机械自动化和硬岩作业等方向发展[6]。
而国内,非开挖技术的发展起始于20世纪80年代中期,经历了三个阶段的发展,分别为:技术引进期、研发期和发展与进口期。近年来,国内非开挖水平钻机的产业也得到迅速发展,涌现了大批优秀的生产厂家,如北京土行孙、南京地龙、徐工集团、连云港、湖南立威等。虽然我们起步晚,目前和国外产品仍有较大差距,但是这并不影响非开挖技术水平钻机在我国的生产。虽然在2011年发达国家受到主权债务危机的影响,导致各国的经济增速均在普遍下滑,但是我国在非开挖行业确取得了不错的成绩。图1.1为进几年来非开挖水平钻机的新增数量。
图 1.1 历年来非开挖水平钻机的新增数量
1.3 非开挖水平钻机的结构及工作原理
非开挖水平钻机其整机主要由动力头、底盘、钻架、发电机系统、钻杆自动存取装置、钻杆自动润滑装置、虎钳、瞄固装置、钻具、液压系统、电气系统及泥浆系统等部件组成。动力头是非开挖水平定向钻机的核心部件,其可靠性及质量的好坏将直接影响整机的正常使用,是实现回转钻进和泥浆输送的部件。动力头能够产生驱动钻杆钻头回转,承受钻进、扩孔、回拖过程的反力。
非开挖水平钻机的工作原理:由动力源提供的动力驱动液压泵,经液压泵带动马达,马达驱动钻头旋转钻机,接着通过连续加长钻杆在地下形成导向孔,导向孔形成后将扩孔钻头安装在钻杆上进行多次扩孔,随后将管线安装在钻杆前部进行管线的回拖,完成管道铺设[7]。
1.4 课题的研究
本课题来源于湖南省自科省市联合基金会项目“非开挖水平定向钻机变型产
品关键部件的快速设计及疲劳寿命分析”。本文以研究非开挖水平钻机动力头为来体现该课题的一部分内容。具体做法如下:
(1)通过介绍非开挖水平钻机研究背景、意义及现阶段国内外的发展水平,来明确做该课题的意义。
(2)通过对动力头类型的介绍和各种型号的对比,分析出不同结构的动力头的优缺点,选出自己运用的动力头内部结构。
(3)采用传统的计算方法,对动力头内部结构的设计及强度校核,分析该结构的合理性。
(4)通过三维建模与运动仿真,对动力头的结构进行设计分析。
(5)对该次设计做出总结,提出改进的方法。
第2章非开挖水平定向钻机动力头装置设计的方案
2.1动力头现阶段情况
动力头是一种能实现主运动和进给运动,并且拥有自动工件循环动力部件的机械装置,在绝大多数机械设备中暂有重要的地位。按其工作类型可分为:钻孔动力头、扩孔动力头、绞孔动力头、攻丝动力头、镗孔动力头、锪平面动力头。非开挖水平钻机里面的动力头就是结合动力头的钻孔和扩孔的原理来实现管道
的铺设和修复。通过《2013年中国动力头市场调查研究报告》分析得出,动力头在机械设备中的应用遍布全国各地,并且在全国的供应量上每年都处在增长趋势。通过图2.1近几年来动力头的增长情况可以充分得到证明。
图2.1 近几年来动力头的增长情况
水平定向钻机中动力头也是其空中部分的关键部件,是整机作业是提供回转及给进动作的机械传动和执行机构,其性能对整机作业有着直接影响[8]。目前,我国对非开挖水平钻机动力头研究主要集中在结构设计和液压系统两个方面。
动力头在结构设计方面的研究有:(1)徐成宇通过有限元方法在非开挖钻机动力头主轴设计中的应用得出主轴的受力分析情况,分析出了其危险截面,和其改进的措施,对其作用在不同的工作环境做出了合理性的分析,为后面主轴的设计奠定了基础[9];(2)花蓉对动力头结构进行了详细的研究,并通过比较国内外不同型号的水平定向钻机,总结了动力头的驱动方式以及进给机构的给进方式,并分析了它们的优缺点,为后人对动力头设计做了一定的理论参考[10]。(3)刘长右,对动力头箱体等零部件采用ANSYS软件进行谐响应分析,分析零部件的动态性能,并根据分析结果进行合理化的优化与改进[11]。
动力头液压系统方面的研究:(1)韩宇通过比较动力头各种液压系统的优缺点,确定了变量泵和变量马达容积调速的设计方案,在负载、液压泵、液压马达
和发动机间的参数匹配问题中做出了详细的研究,实现了液压系统与发动机之间良好匹配,提高了发动机功率利用率和液压系统的传动效率[12]。(2)柳利平通过动力头液压系统力学研究及动态仿真的过程针对动力头液压系统的方案对比与液压马达的选型,和电动机的选型,得出了不同动力头基本设施的计算[13]。(3)李根营通过给出动力头最大回转扭矩的算法和液压系统的参数确定,为我们以后适用不同地质的水平钻机动力头的计算提供了有效的理论指导[14]。
动力头是实现回转钻进和输送泥浆的主要部件,它的使用寿命和性能条件决定了工程的完成质量和效率,其重要性相单于人的心脏,是整机中不可或缺的部分。根据它的最大回拖力和最大扭矩,我们可以将非开挖水平钻机分成大型、中型、小型和三中类型。具体的分类情况及各中型号的增加比例如表2—1和图2.2所示[15]。
表2—1 钻机的分类与应用
分类小型中型大型
最大推拉力(KN)<100 100—450 >450
最大扭矩(KN.m)<3 3—30 >30 功率(kW)<100 100—180 >180
钻杆长度(m) 1.5—3.0 3.0—9.0 9.0—12.0
铺管直径(mm)50—350 350—600 600—1200
铺管长度(m)<300 300—600 600—1500
铺管深度(m)<6 6—15 >15
图2.2 2011年各种型号水平定向钻机的增长比例
2.2 动力头方案对比与选择
水平定向钻机动力头结构分成动力回转系统和动力推拉系统,其系统具体结构框架如图2.3所示。
图2.3 水平定向钻机动力头结构
2.2.1 动力头回转系统
动力头回转系统决定了动力头的最大回转扭矩,同时也决定了水平定向钻机的扩孔能力大小[16]。其传动方式主要有链传动和齿轮传动。链传动结构简单,成本低,但是链条磨损快、输出扭矩小、平衡性差。然而相对于链传动,齿轮传动的优点是输出扭矩大、寿面长、平衡性好等,因此在动力头回转系统中,绝大多数商家都采用了齿轮传动[17]。
目前,国内外的动力头回转系统采用齿轮传动的驱动方式主要有以下三种:(1)液压马达直接驱动这种方式通常采用的是通孔式低速大扭矩液压马达直接与主轴相连接,泥浆直接经由马达的通孔输入。此种驱动方式结构简单、传动效率高,但中间无液力转换机构,受液压马达型号的限制,仅局限在用于小型钻机中。如GBS—10型钻机,驱动方式如图2.4所示。
(2)液压马达经齿轮减速箱减速驱动这种方式通常选用低速大扭矩液压马达经齿轮减速箱将动力传递到主轴。根据回转扭矩的需要可以由一个、两个、三个、甚至四个液压马达驱动。所选液压马达的布置很灵活,可以布置在齿轮箱的同侧分布、异侧对称分布、也可以绕输出轴成扇形或环形的布置。回转器设置一级齿轮减速箱以改善液压马达的输出特性,增加了输出扭矩。此种驱动方式应用非常普遍,市场占有率很大,如国产的XZ280,驱动连接方式如图2.5所示。
(3)液压马达经减速机和齿轮箱减速驱动这种方式采用一个或多个高速液压马达与减速机相连接后经减速箱将动力传递到主轴,减速机选用行星齿轮减速机,一般为一级减速箱。此种驱动方式能够提供较宽的转速范围,但是整体结构较大,能力传递环节多,效率不高。HT—58L就是采用了这种驱动方式的,驱动连接
方式如图2.6所示。
经过动力头回转系统的三种驱动方式的优缺点对比,并且结合现在市场的需求能力,我选用动力头回转系统为齿轮传动里面的液压马达经齿轮减速箱减速驱动的方式。
然而不同的液压马达在减速箱上的布置将会产生不同的效果。单液压马达放置在齿轮减速箱前端或后端,如图2.7所示,这种形式一般适用在所需回转扭矩较小的情况下;双液压马达对称布置在齿轮减速箱两侧,如图2.8所示,这种方式两个液压马达同轴驱动主动齿轮,传动扭矩大,同步性高,且由于齿轮箱在动力头设备的宽度方向可以保持一个较小的结构尺寸,对于动力头宽度结构尺寸的设计要求更容易满足,但对主动齿轮的强度要求高;液压马达在减速箱上同侧并排放置,如图2.9 所示,使用这种方式动力头的结构紧凑,且两个液压马达各自有主动齿轮,对主动齿轮的强度要求有所减低,但是两个对于安装精度要求高,在进行总体设计时要考虑到总宽度不要超出设计要求;四液压马达对称布置在减速箱的两侧,这种分布方式结合了双液压马达同侧和异侧布置马达的优点,且给动力头提供了充足的动力,因此选用四液压马达对称分布在减速箱两侧的齿轮传动的动力头驱动系统,如图2.10所示。
图2.4 液压马达直接驱动图2.5 液压马达经齿轮减速箱减速驱动
图2.6 液压马达经减速机图2.7 单马达+减速箱驱动
和减速箱减速驱动(1-液压马达2-传动箱3-主轴4-接头)
图2.8 异侧双马达+减速箱驱动图2.9 同侧双马达+减速箱驱动
(1-液压马达2-传动箱3-主轴4-接头)(1-液压马达2-减速箱3-主轴5-接头)
图2.10 四液压马达+减速箱驱动
(1-液压马达2-传动箱3-主轴4-接头)
2.2.2 动力头推进回拖系统
动力头推进回拖系统决定了动力头装置的最大回拖力,同时也就决定了水平定向钻机铺设地下管线的长度、钻孔质量和钻机各项技术性能的发挥,推拉系统配合钻架带动动力头一起做直线往复运动。目前国内外动力头推拉系统的形式有三中,分别为:(1)液压油缸推拉式,此种方法机构简单,无其它中间传动元件,成本低,但是油缸活塞杆伸出较长时容易出现失稳现象;(2)液压马达—链轮链条推拉方式,该方式属于链传动,结构紧凑成本较低,能够吸收震动,适用范围广泛,但其链条易磨损、易松弛和易生锈;(3)液压马达—齿轮齿条推拉方式,此种方式承载能力强,传动平稳、但加工精度高,成本大,故适用于较大吨位的水平定向钻机的运用。
第3章 非开挖水平定向钻机动力头装置参数的确定
3.1最大回拖力
研究结果表明:在水平定向钻机穿越施工中,最大回拖力受各种因素的影响,如:地质条件、穿越曲线、泥浆性能、扩孔工艺、管道规格等。因而实际工程中大多情况采用经验估算法来计算回拖力,估算的结果由于受到到一些实际因素、使用的方法和施工经验的不同影响而存在较大的差异[18]。结合有关研究的结果和力学理论,以工程实际的统计资料为依据,目前国内外对穿越管道最大回拖力的计算常用卸荷拱土压力计算法,净浮力计算法和绞盘计算法等三种计算方法。本文主要根据净浮力计算方法来进行最大回拖力的计算。此方法在轨迹曲线和扩孔质量良好的情况下运用。
净浮力算法的基本思路是:穿越管段在孔道内仅受到重力和泥浆浮力的作用。泥浆对管段的净浮力构成对孔道的正压力。基本公式为:
max o f m P P f L T =-
对于钢质油气管道,忽略不计外防腐层的厚度和重量,则:
20004()4f s m P P D r D r π
δδ-=--
故 2max 004()4s m m T D r D r f L π
δδ=--
式中:f P —单位长度穿越管段在孔内所受到的浮力(KN m );
m f —综合摩擦系数(无量纲,一般取0.5—0.8),取0.6;
δ—穿越管段的壁厚,取值300mm ,即0.03m ;
s r —钢材重量(3KN 78.5m )
m r —孔内泥浆土混合液容量(11.0—12.03KN
m ),取3KN 12.0m ;
0D —铺管直径,取值为600mm ,即0.6m ; L —铺设管线的长度,取值为500m 。
因此:
2m a x 4(0.60.03)0.0378.50.6120.5400205.9200
4T K N K N π
=?-??-???=≈ 3.2最大回转扭矩
动力头的回转扭矩主要有两方面的作用:一方面是孔穴内整个钻杆系统回转
时所受到的摩擦阻力距;另一方面是为刀盘(回扩钻头等)提供动力,即克服刀盘阻力矩。
(1)钻杆摩擦阻力矩计算:
钻杆在孔穴内所受到的阻力矩可以看成是单位长度上的摩擦力矩沿钻杆轴
线方向上的一次积分。钻杆摩擦阻力矩出现在机器回拖作业中回扩钻头刚进入土壤的时候。
根据文献[45t]钻杆摩擦阻力矩具体计算公式:212T r Lf π=
式中 :1T —钻杆最大摩擦阻力矩;
r —的回转半径,取值为73/2mm ,即0.365m
L —长度,取值为400m
f —阻力,取值为1kN/m 2
代入数据可以求出钻杆在土壤中回转时的最大摩擦阻力矩1 3.35KN.m T =。
(2)刀盘阻力矩计算
刀盘阻力矩与刀盘半径及土壤抗剪强度有关,根据文献【45t 】得到其计算公式如下:
3223
f T r πτ=
式中:2T —所受到土壤对其的阻力矩
r —半径,为所铺设管线半径的1.2-1.5倍,管线半径为300mm
f τ—的抗剪强度,不同地质土壤的抗剪强度见表2--1所示。
根据公式,代入数据,可以求得水平定向钻机在硬-坚硬粘土中回拖作业时受到的刀盘阻力矩20.18kN.m T =
表3-1 各种地质中土壤的抗剪强度
地质类型
f τ(kN/m 2) 地质类型 f τ(kN/m 2) 致密砂层
4047 粉砂层、淤积层 235 中等致密砂层
2403 软-硬粘土 368 砂砾石层
5275 硬-坚硬粘土 1782 软岩、固结土
10069 松散砂层 1063
(3)最大回转扭矩 动力头的回转扭矩为在一定安全系数的前提下钻杆摩擦阻力矩与刀盘阻力矩之和,具体公式如下:
()12T K T T =+
式中:T —动力头的最大回转扭矩
1T —钻杆摩擦阻力矩,3.35KN.m
2T —刀盘阻力矩, 0.18kN.m
K —系数,可取1.0—2.5
代入数据,可以求得动力头的最大回转扭矩为7.0kN.m 。
根据算得的最大推进力200kN F =和最大回转扭矩17.0kN.m T =,对比国内
外各种不同型号的水平定向钻机的参数,可以类比得到本水平定向钻机的最大推拉力时进给速度 4.5m/min v =,动力头最高回转速度150r/min n =。因此,本次设计的水平定向钻机动力头参数如表3-2。
表3-2 动力头主要技术参数
最大回拖力
(kN )
最大回转扭矩 (kN.m ) 最大推拉力时进给速度 (m /min ) 最大回转速度 (r /min ) 200 7.0 4.5 150
3.3动力头零部件选型与设计
3.3.1液压马达的选型
根据前面章节对动力头结构的研究,本文采用动力头回转系统由4个相同的
液压马达驱动。根据最大回转扭矩等数据可以求得单个液压马达的输出扭矩,计算公式如下:
04r r
T T i η= 式中:0T —液压马达的输出扭矩
T —最大回转扭矩,T =7.0kN.m
r i —的传动比, 2.43r i =
r η—为0.96r η=
代入数据求得单个马达的输出扭矩0751.7N.m T =
根据液压马达的输出轴扭矩,可以计算马达的排量,具体计算公式如下:
02g m m
T V p πη= 式中:g V —的排量
0T —液压马达的输出扭矩,0751.7N.m T =
m p —的工作压力,17MPa m p =
m η—效率,0.95m η=
代入数据求得马达的排量292.3mL g V = 由于动力头的最高转速度为r 150min ,,折算到液压马达输出轴上的转速为
150 2.43364.5/min n r =?= ,即液压马达的最高转速不应低于r 370min 。
由上述计算可知,所选的液压马达排量不得小于292.3mL ,最大输出扭矩不
得小于751.7N.m ,最高转速不得小于370r/min 。液压马达的常用类型有:齿轮马达、柱塞马达、摆线马达、多作用内曲线马达、五星马达等。通过对比可知,摆线马达为中小功率低速大扭矩马达且其可靠性好、效率高、寿命长、噪音低、用途广等特点。故选用BM4W —320型摆线液压马达,技术参数表3—3所示:
表3—3 BM4W —320型摆线液压马达技术参数
型号
排量 ml/r 最大压降 Mpa 最大扭矩 N.m 转速 r/min 流量 L/min 功率 KW 重量 Kg 连续 尖峰 连续 尖峰
BW4W-320
295.9 20 28 902 1322 7—380 125 25.2 22.4
3.3.2发动机选型与计算 根据马达输出功率的计算公式:9549T n P =
式中: T —马达输出扭矩;
n —马达转速;
对于动力头回转系统,马达的计算用动力头老替代,可以得到回转系统所需要的出入功率,即max 7.0KN.m T T ==,r 150min n =,回转系统总效率η=0.63
则 19549T n P η
==174KW 。 根据运动学上功率的定义,可以计算出动力头推拉系统所需要的输入功率,P=FV ,此时动力头最大推拉力max 200kN F =,推进速度V=4.5m/min ,该系统总效率η=0.57,则2P =max F V
η=26.3KW
综上所述,动力头液压马达驱动系统所需要的输入功率:12P P P =+=198KW 。 由于水平定向钻机在工作时是由泥浆泵和动力头液压驱动系统联合工作,故考虑
到泥浆泵的需要,发动机选用重庆康明斯NTA855—GA ,该发动机的计算参数如表3—4所示:
表3—4 重庆康明斯NTA855—GA 发动机参数 发动机
型号
机组型号 功率(KW ) 缸数及类型 缸径?行程 压缩比 排气量(L ) 燃油消耗(1/h )
NTA855
—GA GF200 231 6缸直列 140?152 15.0/1 14.0 57 3.3.3回转系统齿轮设计
1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
(1)选用直齿圆柱齿轮传动;
(2)选用7级精度(GB10095—88);
(3)选择小齿轮材料为40Cr (调质),齿面硬度为280HBS ;大齿轮选用45钢
(调质),齿面硬度为250HBS ;
(3)选用小齿轮齿数为121Z =,齿数比u=2.43,故大齿轮齿数为:251Z =
2.按齿面接触疲劳强度设计计算
按式计算小齿轮分度圆直径:
1d ≥
确定各参数值:
(1)载荷系数K=1.3; (2)小齿轮传递的扭矩1T =61.33610?;
(3)齿宽系数d ?=0.5(1)a i φ±,取a φ=0.8,则d ?=1.27
(4)材料弹性影响系数E Z =
区域系数 2.5H Z =;
(5)重合度系数,因12
111.88 3.2() 1.67t Z Z ε=-+
=,则可得Z ε=0.88= (6)许用应力,查图可知:lim1770MPa H σ=,lim2610MPa H σ=;
(7)计算应力循环次数
1160h N n jL ==()960364.512830030 1.510??????=? 9
812 1.510 6.5102.43
N N u ?===? (8)接触疲劳寿面系数10.90HN K =,20.95HN K =;
计算接触疲劳许用应力
取失效概率1%。安全系数1H S =
则 []1lim110.9770693MPa 1
HN H H K S σσ?=== []2lim220.95610580MPa 1
HN H H K S σσ?=== 两式计算中的值比较取较小值,则[]580MPa H σ=;
故
1d ≥
126.4mm == 3.确定模数
计算模数11126.4 6.0221
d m Z === 取标准值 6mm m =
4.按齿根弯曲疲劳强度校核计算
由公式 []112F FS F KT Y Y bd m
εσσ=≤ 式中:(1)小齿轮分度圆直径1d =1m Z ?=621=126?;
(2) 齿轮啮合宽度 1160d b d ?==
(3) 复合齿形系列,查图可知:1 4.37FS Y =, 2 3.93FS Y = (4) 重合度系数 0.750.250.6991t
Y εε=+= (5) 许用应力,查图可得lim1310MPa F σ=,lim2240MPa F σ=
取弯曲疲劳安全系数S=1.4
(6)弯曲疲劳寿命系数:10.85FN K =,20.95FN K =
则 []1lim11188.22MPa FN F F K S σσ?=
= []2lim22162.86MPa FN F F K S
σσ?== (7) 计算大小齿轮的[]FS F Y σ,并进行比较
[]11 4.370.0232188.22FS F Y σ==,[]22 3.930.0241162.86
FS F Y σ== 由于 [][]1212FS FS F F Y Y σσ≤,故 612122 1.3 1.33610 3.930.69911601266
F FS KT Y Y bd m εσ???==????[]278.89F MPa σ=≤ 因此满足齿根弯曲疲劳强度要求。
5. 几何尺寸计算
11621126mm d mZ ==?=
22651306mm d mZ ==?=
122162
d d a +==mm 由于2160mm b =,则12(510)mm b b =+-,取1b 165mm =
6.大齿轮结构如图3.1所示。
图3.1 大齿轮结构图
3.3.4 动力头主轴的尺寸确定及校核
1 拟定轴上零件的装配方案,如图3.2所式。
图3.2 主轴零件装配图
2 各段轴轴径与轴长的确定
根据扭转强度计算轴径,选用45钢(调质处理),由于发动机的功率231KW ,
效率为70%,经过减速箱后,机械磨损为85%,故,作用在主轴上的功率为129.36。
则根据公式:min (10372.5688.76d ==-=-; (1)由于右起第一段连接钻杆,且上面安装有键槽,故轴径应在最小直接的基
础上加5%,故取该段轴直径为80mm φ,长为85mm ;
(2)右起第二段考虑到轴的定位和轴承的承载能力的问题,则取直径为92mm
φ长为80mm ;
(3)右起第三段,考虑到轴的轴向承载能力和轴承端盖的连接,取该段直径为
100mm φ,长为70mm ;
(4)右起第四段。由于有轴承和齿轮的定位问题,选择轴承型号为30222A ,即
11020041D d B ??=??,故轴的直径为110mm φ,长为75mm ;
(5)右起第五段,该段装有齿轮,直接取140mm φ。轴和齿轮之间采用矩形花
键连接如图3.2所示,采用花键连接的优势是:花键连接比平键连接承载
能力高、对轴削弱程度小(齿浅、应力集中小)、定心好和导向性能好等。
它适合与定心精度高,载荷大或经常滑移的连接。根据齿轮宽度可以求得
该段轴的长度为165mm ;
(6)右起第六段,考虑齿轮的轴向定位,需有定位轴肩,取轴肩直径180mm φ,
长为25mm ;
自动装卸薄圆形工件抓取装置设计 手扶拖拉机的设计 HP碗式磨煤机设计 排气压力0.4MPa排气量5m3min离心式压缩机设计变压器垫片冲压模设计 玻璃清洗设备的设计 旋耕埋草机的设计 内孔面定位单件铣夹具的设计 轻型汽车变速箱钻孔专用机床设 红枣去核机设计 履带式苗圃喷雾机设计 小型挖坑机设计 背负式喷雾喷粉机设计 新型机械密封试验机的主轴轴系结构设计 双螺杆挤压膨化造粒机的设计 螺旋震动干燥机的毕业设计 湿式摩擦摩擦离合器设计 sfjh80回转分机筛设计 小型货车的前悬架及转向的设计 windows平台笔记软件的设计与实现 家用小型榨油机的设计 基于ProE的胶印机递纸机构虚拟装配设计 高架式立体仓库提升机设计 滑动轴承座专用镗床夹具设计 铸造车间振动筛砂机的总体方案设计 铸造车间振动筛砂机的技术设计 车用柴油机润滑系统的设计 壁上手动绞车的总体设计 壁上手动绞车的技术设计 简易千斤顶(旋转螺杆)的设计 简易千斤顶(旋转螺母)的设计 组装式齿论减速器的总体设计 组装式齿论减速器的技术设计 生产线上工件输送机的总体方案设计 生产线上工件输送机的技术设计 生产线上工件输送机的设计计算 多轴箱体加工工艺编制 6136普通车床测绘、工作原理分析 6136普通车床测绘及设计改进 MPS模块化生产加工系统 柴油机冷却水泵蜗壳加工工艺编制 柴油机冷却水泵的总体设计 柴油机冷却水泵的设计技术 多轴箱体加工工艺编制
活塞式油泵凸轮机构总体设计 活塞式油泵凸轮机构设计计算 轴系结构设计常见错误分析 机床主轴加工工艺编制 柴油机解剖、测绘及总体设计 柴油机解剖、测绘及润滑系统设计 柴油机解剖、测绘及曲轴设计 柴油机解剖、测绘及活塞设计 手扶式落叶清扫粉碎一体机--功能设计 手扶式落叶清扫粉碎一体机--机构设计 手扶式落叶清扫粉碎一体机--外形设计 人行道铺砖机创新设计——结构设计 人行道铺砖机创新设计——传动设计 人行道铺砖机创新设计——外形及辅件设计 脚踏式健身发电装置创新设计——传动机构设计脚踏式健身发电装置创新设计——控制设计 脚踏式健身发电装置创新设计——外观设计 低碳电动车--电力系统设计 低碳电动车--转身系统设计 低碳电动车--悬挂系统设计 低碳电动车--车身及辅助系统设计 电动黑板擦--功能结构设计 电动黑板擦--外形设计 C6140车床床身加工工艺及夹具设计 C6140车床主轴箱箱体设计与工艺分析 减速器箱体加工工艺与夹具设计 C616普通车床数控化改造 大蒜种植机总体结构设计 大蒜种植机排种系统结构设计 大蒜种植机播种系统结构设计 玉米精密播种机结构设计 玉米扒皮机结构设计 X5032铣床数控化改造 基于UG的剃须刀外壳CADCAM设计 基于UG的可乐瓶底CADCAM设计 基于UG的烟灰缸CADCAM设计 基于UG的电话机面板CADCAM设计 基于孔特征加工中的UG—CAM技术 数控铣椭球类零件的数控加工 基于UG的平口钳产品设计 基于UG的玩具车产品设计 数控铣削加工配合件的设计 数控车削加工配合件的设计 电视机安装架下板模具设计-工艺设计
第一章塑件分析 1.1塑件结构分析 图1-1 塑件结构图 此制品是消声器上盖,现实生活中经常看到用到,是一个非常实际的产品。且生产纲领为:中批量生产,所以我们采用注射模具注射成型。 1.2 成型工艺性分析[1] 塑件材料为尼龙,因塑件用在空压机内,表面无光洁度要求。具有良好的力学性能,其抗冲击强度比一般的塑料有显著的提高,具有良好的消音效果和自润滑性能。密度1.15 g/cm3, 成型收缩率:0.4~0.7%,平均收缩率为0.55%。 第二章确定模具结构
2.1模具结构的确定 塑料模具的种类很多,大体上分为:二板模,三板模,热流道模。 二板模缺点是浇口痕迹明显,产生相应的流道废料,不适合高效生产。本模具选择二板模其优点是二板模结构简单,制作容易,成本低,成型周期短。 支撑板 分型面 定模侧 动模侧 图2.1 典型的二板模结构 模架为非标准件 定模座板: 400*200*25mm 定模板: 315*200*40mm 动模板: 315*200*32mm 支承板: 315*200*25mm 推秆固定板:205*200*15mm 推板: 205*200*20mm 模脚: 50*200*60mm 动模座板 400*200*25mm 2.2确定型腔数目 2.2.1塑件体积的计算 a. 塑件体积的计算 体积为:
V a = S a ×L a =(37×35-8×25)×10-(33×36-10.5×25) ×8 =12.60cm 3 b.计算塑件的重量 根据《塑料模具设计手册》查得密度ρ取1.12g/cm 3 所以,塑件单件的重量为:m=ρV =12.60?1.12 =14.11g 浇注系统的体积为:主流道+分流道+浇口=(6280+376.8*2+12*2)/1000 ≈7.05 cm 3 粗略计算浇注系统的重量:7.05*1.12=7.90g ≈8.0g(含有冷料穴料重) 总重量:14.11*2+8.0=36.22g 2.2.2 模具型腔数目的确定 模具型腔的数目决定了塑件的生产效率和模具的成本,确定模具型腔的方法也有许多种,大多数公司采用“按经济性确定型腔的数目”。根据总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间和试生产原料的费用,仅考虑模具费用和成型加工费,则模具费用为 21C nC Xm += 式中Xm ——模具费用,元; 1C ——每一个型腔的模具费用,元 2C ——与型腔数无关的费用,元。 成型加工费用为 n Y N X t j 60= 式中j X ——成型加工费用,元 N ——需要生产塑件的总数; t Y ——每小时注射成型的加工费,元/h ;n ——成型周期,min 。 总的成型加工费用为n Y N C nC X X X t j m 6021++=+= 为了使成型加工费用最小,令 0=dn dX ,则 n=2 上式为按经济性确定型腔数目为2。考虑到模具成型零件和抽芯结构的设计,模具
封面样式(此页不要页眉) 河南机电高等专科学校 毕业设计说明书(论文) 论文题目:[单击此处键入论文中文题名] —[单击此处继续键入副题名或删除此提示] 系部:机械工程系 专业: 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师:
xxxx年月日 摘要与Abstract排版样式:(空1行) 摘要(约300字)(新起一页)(标题为小4号黑体,内容为小4号宋体,均不加黑,英文 为Time New Roman,论文内容均为行距:固定值22磅) (空1行) ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× ××××××××××××××××××××××××××××××××××…… (空1行) 关键词:(关键词3-5个) (空2行) ABSTRACT(与中文摘要接排) (空1行) ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
丄、八— 1前言 1.1园林修剪机械研究现状 模纹花坛的修剪目前仅仅使用简单的绿篱机或者手提式割草机,由工作人员进入花坛中进行操作,至今未有自动行走的模纹修剪机进行花坛修剪和维护。 自古以来便有园林的建设和维护,相应的机械也得以发展。随着现今城市人民生活水平的提高,人们对于生活质量的要求越来越高,随之发展的就是城市的生态建设和绿化建设。要想拥有好的绿化建设,园林机械是必不可少。 在国外,由于土地资源、人文环境、生活水平等许多因素影响,国外的绿化园林机械发展较早,20世纪初,国外发达国家就已开始大规模的绿化建设和绿化宣传等工作,并且使用园林机械代替繁重的体力劳动。21世纪初,发达国家从企业到公共绿地全部实现机械化作业,并向更高层次发展。 经过近百年的发展,美国、日本、德国、意大利、瑞典等国家小动力园林机械得到了长足的发展,培养出许多国际知名品牌,如美国的B&S (百力通)、Kohler、MTD、Tecumsen日本的小松、YAMAHA、HONDA,意大利的Emark,德国的STIHL、SOLO,瑞典的HUSQVARNA等。这些企业在行业中有较大的影响。 我国的园林机械生产起始于20世纪70年代,但是进入90年代以来,特别是最近几年,随着市政建设、工业用途和城市园林绿化需求规模的迅速扩大及模纹花坛、立体花坛的的持续发展,带动了园林机械的生产和不断更新进步。外资企业的加盟缩小了我国园林机械产品与国外的差距,也使竞争日趋激烈。加入WTO后,面对欧美园林机械的巨大市场,中国小型绿化园林机械以其低价格、简易、耐用等优势,出口量得以大幅度提高,促进了国内园林机械的发明和迅速发展。我国小型柴油机产品品种较少,与某些国家相比差距较大。美国和日本的产品已实现系列化、统一化、标准化,各公司均有自成体系的系列产品,产品覆盖很大的功率范围,配套 几十种机具。目前,我国配套的园林机具仅有十几种,技术含量低。产品性能
目录 1、绪论 (3) 干燥设备的概况 (4) 滚筒干燥机的工作原理和特点 (5) 本课题的设计目的和主要内容 (6) 设计进度的安排..........................................6 2、设计计算书 (7) 已知参数 (7) 总体方案的确定..........................................7 2.2.1单位时间量 (7) 2.2.2物料吸热计算 (8) 2.2.3蒸汽管径计算 (8) 2.2.4加热面积计算 (9) 筒体参数的确定..........................................10 传动部件设计............................................10 2.4.1功率计算 (11) 2.4.2减速机选型 (11) 2.4.3齿轮计算 (12) 2.4.4滚轮部装计算 (14) 2.4.5挡轮部装计算 (17) 3、滚圈结构设计...............................................19
4、进料绞龙设计................................................21 5、设备的安装和调试............................................23 6、可能的故障现象和解决方案....................................23 7、设备的维护和保养............................................24结束语.........................................................25 致谢...........................................................26 参考文献.......................................................27
毕业设计-20-40mm普碳钢板材矫直机设计,共55页,20710字,附设计图纸、三维图纸、开题报告、任务书、外文翻译等 设计(论文)的基本内容: 矫直机主机总装图(A0×1) 辊系装配图(A0×1) 机架零件图(A0×1) 夹送辊轴承透盖、工作辊、下工作辊辊座、主动夹送辊轴(A2×4) 编写设计说明书 外文科技文献翻译 1.2 设计构想与思路 了解中厚板产生不平直度的原因,根据国内外中厚板矫直机发展情况,切合公司实际需要,进行板矫直机设计。首先通过对国内外各种板材矫直机辊系结构研究,确定辊系结构,其次进行辊系参数的确定、力能参数的计算,最后完成整机机械部分、电器部分、液压部分、润滑部分设计,通过此次研究设计,使以后进行新设计时更合理、更先进。 2. 设计内容 (1) 辊系结构的设计。 (2)整机其他结构的设计,包括压下装置及上轧辊平衡装置,传动装置,轨道升降装置,换辊装置的设计。 (3)其他结构的设计,包括电气部分、液压部分的设计。 3. 关键技术 (1) 对力能参数的计算及强度计算,合理确定结构,使整机设计准确、经济、先进。(2) 轨道升降装置的设计,保证辊系顺利拉入拉出。 (3)辊系装置的设计,保证实现每辊压弯量的灵活调节,提高矫直质量、效率。 4. 主要设计流程 (1)一台完整的中厚板辊式矫直机应由机架、上下横梁、上下矫直辊装置、上下支承辊装置、引料辊装置、压下机构、弯辊装置、倾斜机构、换辊装置、检测系统、安全装置、除铁皮与冷却系统、传动装置、电动机及走台等所组成。 本次开发的中厚板材矫直机是强力重式矫直机,它功能多,矫直力强,结构独特,适合可逆矫直的要求。 (2)机架为铸焊结构,两片机架通过上下横粱联结。机架加工精度高、刚性大、强度高、利于安装和运输,是矫直机各零部件承装的核心骨架。 (3)压下装置采用电动压下,可实现上辊系沿矫直方向整体少量倾斜运动及整体升降。整个上辊系采用两台液压平衡缸平衡,消除活动横梁上面各受压件的间隙,压下行程需由位移传感器检测,以便操作。压下螺丝下面设有液压保护缸,在矫直力过大或卡钢时,快速卸荷保护。极限位移需设极限开关。 (4)前、后导辊位于上部工作辊的入口和出口侧,与上、下工作辊一起进行矫直钢板,各由一台交流电机经两台蜗轮减速机驱动压下螺丝可使导辊单独上下升降调整,导辊的平衡为弹簧平衡,其压下行程需由位移传感器显示,进行合理控制,导辊在参与矫直的同时调整钢板的平直性。 (5)上斜楔调整装置用于单独调整每个上工作辊升降,由电机驱动丝杆,推动斜楔运动实现。需由接近开关控制上、下极限。下斜楔调整装置调整方向与工作辊轴线垂直,可实现整体工作辊的升降及辊型调节,由电机驱动丝杆,推动斜楔运动实现。需由接近开关控制上、
毕业设计说明书(论文)的格式规范 毕业设计说明书(论文)的格式、图纸绘制、实验数据、各种标准的运用和引用都要符合各学科、各专业国家标准的规定。毕业设计说明书(论文)应采用汉语(外语专业用外语)撰写,一律使用计算机编辑,用A4规格纸输出,页面设置上、下页边距 2.54厘米,左、右页边距 2.5厘米,装订线1厘米,文档网络设为小四号宋体,指定行网络和字符网络,每行33个字符,每页31行,栏数为1,页码置于页面的底部并居中放置,页码从前言开始到论文最后。页眉统一为宋体小五,右对齐,内容为“河南科技大学毕业设计论文”或“河南科技大学毕业设计说明书”,下有一横线,从中文摘要开始到论文最后。用统一封面装订成册。 一、毕业设计说明书(论文)各部分的具体要求 1. 封面 2. 任务书论文内容全部打印,栏内字体、字号统一,全部采用单倍行距。上部的填表日期统一为年月日,设计说明书中文字数更改为12000字,中文摘要400-500字。 3. 中英文摘要 (1) 毕业设计(论文)中文题目为三号黑体字,可以分成1或2行居中打印。 (2) 中文题目下空一行居中打印“摘要”二字(三号黑体),字间空一格。 (3) “摘要”二字下空一行打印摘要内容(小四号宋体)。每段开头空二格。 (4) 中文摘要内容下空一行打印“关键词”三字(小四号黑体),其后为关键词(小四号宋体)。关键词数量为4-6个,每一关键词之间用逗号分开,最后一个关键词后不打标点符号。 (5) 英文摘要题目采用三号大写字母(黑体),可分成1-3行居中打印。每行左右两边至少留2个字符空格。 (6) 英文题目下空二行居中打印“ABSTRACT”(大写三号黑体),再下空二行打印英文摘要内容。
前言 干燥技术的应用,在我国具有十分悠久的历史。文明于世界的造纸技术,就显示了干燥技术的应用。干燥是许多工业生产中的重要工艺过程之一,它直接影响到产品的性能、形态、质量以及过程的能耗等。自70年代以来,国内干燥技术的研究开发、设备制造及生产应用有了很大进展。目前干燥技术发展趋势为:(1)干燥设备向专业化方向发展。干燥设备应用极广,遍及国名经济各部门,而且需要量也很大。(2)干燥设备的大型化,系列化和自动化。从干燥技术经济的观点来看,大型化的设备,具有原材料消耗低,能量消耗少,自动化水平高,生产成本低的特点设备系列化,可对不同生产规模的工厂及时提供成套设备和部件,具有投产快和维修容易的特点。[1]通过了解和分析辣椒干燥特性、国内外干燥工艺现状,为本次设计提供了设计依据。本次梯型带式辣椒干燥机干燥原理:热空气掠过辣椒,将热量传递给辣椒而热空气被辣椒冷却,湿分由辣椒传入空气,并被带走。干燥特性:恒速干燥阶段干燥速率是常数,此时辣椒表面含有自由水分,干燥过程为汽化。当完全汽化后,湿表面则从辣椒表面退缩,此时可能发生一些收缩。在此阶段后期,湿分界面可能内移,湿分将从辣椒内部因毛细管力迁移到表面,切干燥速率仍可能为常数[2]。当平均湿含量达到临界湿含量时,进一步干燥会使表面出现干点,由于内部和表面湿度梯度,湿分通过辣椒扩散到表面然后排出干燥速率受到限制。此时热量先传至表面再向辣椒内部传递,由于湿界面深度逐渐增大,而外部干区的导热系数非常小,故干燥速率会下降,称为降速干燥阶段[3]。缓苏阶段是让辣椒温度降到环境温度,持续在环境温度中待一段时间,然后在加热干燥。缓苏可以大大提高干燥效率[4]。 梯型带式辣椒干燥机,由三个干燥单元和一个送料装置组成,每个干燥单元包括供风系统、电热加热系统、输送带张紧系统和传动系统组成,对干燥介质数量、温度、湿度等参数进行控制。梯型带式辣椒干燥机结合了带式干燥机操作灵活,湿物料,干燥过程在密封的箱体内进行,隔绝了外界粉尘。此外,辣椒在带式干燥机上受到的振动或冲击轻微,不会破碎。梯型设计使辣椒在到下一单元时有反转的效果,达到提高干燥效率的作用。在本次方案中,将干燥部分分成了三个单元,分别是第一干燥阶段、缓苏阶段和第二干燥阶段。 通过辣椒干燥的这些特性,本次设计确立了“干燥+缓苏+干燥”的组合干燥方式,效率有明显的提高,采用缓苏过程,不仅节能,而且对保留干制品的营养成分也十分有利。 关键词:梯型;带式;辣椒干燥机
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:
学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日
开封大学 毕业设计说明书 设计题目亚龙YL-335B型自动生产线---加工站院系电子电气工程学院 专业电气自动化技术 学生姓名王鹏 指导教师高明远(副教授)
摘要 随着社会的进步科技的发展,人们不愿再花很大力气去手工操作机器,而PLC技术在正好应用于这一点,通过PLC内部的处理能把许多之前手动操作的加工机器改为自动运行,这样不仅解放了人力,生产效率也有很大的提升。PLC以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中,担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。 对本设计而言,加工站机构采用气动驱动技术,系统控制方式采用一台PLC承担其控制任务,加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方;完成对工件的冲压加工,然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。 在TPC7062KS人机界面上组态画面,触摸屏上电并进行权限检查后运行,将直接切换到“运行界面”。人机界面上增加了操作加工站的操作方式,易于观察,提供了远程控制使加工与控制分离,易于操作。 关键词:加工站 PLC 人机界面组态
目录 前言 (2) 一、加工单元的结构 (3) (一)加工单元结构认知 (3) 1.物料台及滑块机构 (3) 2.磁性开关 (4) 3.漫射式光电接近开关 (5) (二)加工(冲压)机构 (6) (三)加工单元的气动元件 (7) 1.薄型气缸 (7) 2.气动手指(气爪) (7) 3.电磁阀组 (8) 4.磁感应接近开关 (9) 二、加工单元的气路设计与连接 (10) 三、加工单元的PLC及编程 (11) (一)加工单元PLC的选择及其介绍 (12) (二)加工单元的PLC的接线分配表及I/O分配表 (12) (三)加工单元的PLC的I/O接线图 (14) (四)加工单元的PLC的编程 (14) 1.工作任务 (15) 2.子程序流程图 (15) 3.PLC程序的编写 (15) 四、加工单元的本地控制 (16) 五、加工单元的人机界面控制 (17) 1.根据工作任务,对工程分析并规划 (17) 2.“运行画面”组态 (17) 3.制作指示灯 (18) 4.数据显示 (19) 5.工程通信 (20) 6.工程下载 (21) 7.工程运行 (22) 六、总结 (23) 七、参考文献 (24) 八、附录 (25)
目录 摘要 (1) 前言 (2) 1前悬挂式旋转式牧草收割机总体设计 (2) 1.1本设计需要解决的技术问题 (2) 1.2收获对象对机械性能的要求 (2) 1.3总体设计原则 (3) 1.4要求达到的技术参数 (3) 1.5总体参数的确定 (3) 1.6总体方案的确定 (4) 2 计算部分 2.1传动比分配 (6) 2.2 v带传动设计 (6) 2.3锥齿轮传动设计 (7) 2.4四连杆挂接机构设计 (8) 3 总结 (9) 谢词 参考文献
小型悬挂旋转式割草机中传动部件和机架设计 扣扣1269408632 摘要:针对牧草收获产业,本文介绍了牧草收获机在国内的发展现状,对国内各种牧草收获机机型进行了分析,并在此基础上,设计出了前悬挂旋转式牧草收割机。该机器对牧草种类和样式有广泛的适应性,这为大规模开发利用旋转式牧草收割机产品提供了良好的发展机遇。 关键词:牧草;旋转式;收获机械 The transmission the frame’s design in small suspension rotary type field mower Abstract:According to the forage harvesting industry,this paper introduces the
development status of forage harvester in China. Design of the front suspension rotary mower on this basis. This machine widely on pasture types and styles have adaptability. This provides a good opportunity for the development of large-scale exploitation and utilization of rotary mower product. Keywords:pasture; rotary type; harvesting machinery 前言 牧草收割是草产业生产中的一个重要环节,提高牧草收割机械化水平和生产率,对于确保草产业丰收极为重要。切割器是各种牧草收割机械的重要工作部件,目前,各种牧草收割机械普遍采用的切割器有往复式和回转式两种。回转式切割机属无支承切割,不产生堵塞现象,更换刀片简易。 本次设计的双圆盘式割草机,选用回转式切割器,对牧草的适应性强,特别适应于稠密、倒伏和缠连的牧草,工作平稳,生产率高。设计的双圆盘割草机有以下几个特点: 一、该机具由小四轮拖拉机前悬挂作业,主要有挂接、升降、传动、切割等机构组成,设计简单,结构紧凑; 二、本机具的升降由拖拉机液压手柄操纵,通过升臂、钢丝绳、滑轮等机构提升拉杆,完成机具的水平升降; 三、动力由拖拉机飞轮传递,机具皮带轮布置在两个齿轮箱中间,两个皮带轮处在同一个平面内,结构更紧凑; 四、机具前端设置了防护栏和防护罩,刀盘制作成碟形,使刀片旋转时与地面成一定角度,且脱落或飞出时不致伤人,安全可靠。 本次设计主要完成了圆盘式割草机的总体方案的选型,切割器的总体设计,传动系统的设计,主要零部件的设计与校核。
本科毕业设计(论文)资料 湖南工业大学教务处
2010届 本科毕业设计(论文)资料第一部分设计说明书
(2010届) 本科毕业设计(论文) 多功能粉碎机 2010 年 5 月
湖南工业大学本科毕业设计(论文) 摘要 粉碎机械是应用机械力对固体物料进行粉碎作业,使之变为小块、细粒或粉末的机械。目前粉碎机在各生产、科研、医疗等行业被广泛应用。除了以上行业外还有矿产、涂料、冶金等行业,甚至科研单位都非常需要粉碎机。因此,如何设计出更符合各行各业生产需要的、先进的粉碎机是粉碎机生产单位的当务之急。 目前国内外市场出现了多种原理的粉碎机,尤其是锤片式和盘片式粉碎机在工农业生产中,已经得到广泛的应用,而且应用操作简单方便,但是这两种机型在性能上,锤片机应用广而应用在物料的粗加工上,盘片式机用于半精或精加工。为此,本设计将锤片式和盘片式优点性能结合,设计出了性能优良的的多功能粉碎机。本次毕业设计所做主要工作和结论如下: 1、了解了与粉碎机相关的知识;熟悉了粉碎机粉碎原理与分类,调查了国内外应用性能现状与市场前景,明确了多功能粉碎机的意义与基本原理。 2、通过查阅资料、市场调研确定了多功能粉碎机相关的总体方案。采取活动锤片和磨片结构;动、静片采用螺钉紧固方式安装。针对不同物料换取适当磨片或锤片。 3、独立完成了大轴、小齿轮轴和大齿轮的零件设计,大轴的加工工艺设计、带轮、磨片部件设计。 4、完成了详细的设计说明书及答辩材料。 关键词:多功能,粉碎机,锤片式,磨片式,设计
湖南工业大学本科毕业设计(论文) ABSTRACT Crushing machine is applied mechanical force to smash the operation of solid materials, making it a small, fine or powder machinery. The current mill in the production, scientific research, medical, and widely used. In addition to these trades, there are minerals, coatings, metallurgy and other industries, and even scientific research units have a great need for shredders. Therefore, how to design more in line with the production needs of businesses, advanced mill mill production unit is imperative. Present a variety of domestic and international market principle grinder, in particular hammer and disc mill in industrial and agricultural production, has been widely used, and application of simple operation, the two models in performance on the application of hammer machine widely used in materials and roughing, the disc-type machine for semi-intensive or finishing. To this end, the design will hammer and disc-style performance advantages combined with excellent performance designed multi-function mill. The main work done by graduate design and conclusions are as follows: 1, to understand and mill-related knowledge; familiar with the principles of jet milling and classification, investigating a domestic situation and market prospects of application performance, multi-function mill clear meaning and basic principles. 2, through access to information, market research to determine the overall multi-function mill-related programs. Activities undertaken hammer and grinding structure; dynamic and static slice install with screw fastening. Appropriate for different materials for grinding or hammer. 3, independently of the main shaft, pinion gear shaft and a large part design, processing technology designed shaft, pulley, grinding components design. 4, completed a detailed design specification and defense materials. Key words: multi-functional, grinder, hammer, grinding style, design
毕业设计说明书 设计题目:家居设计之现代简约风格作者姓名:xxx 班级学号:装饰艺术09A1 091043034 系部:艺术系 专业:装饰艺术设计 指导教师:xXx x 年x 月x日
家居设计之现代简约风格 摘要:现代简约风格是近来比较流行的一种风格,其室内布置整体设计就两个字概括“简约”。没有繁琐的装饰,不要附加物,只要能表达出意图即可,材料多为磨砂玻璃、不锈钢和石膏板等,地面、天花板均朴素、淡雅,无一多余饰物,显得简洁、舒适、大方,令人赏心悦目,这样的设计风格崇尚少即是多,装饰少,功能多,十分符合现代人渴求简单生活的心理。因而很受那些追求时尚又不希望受约束的青年人所喜爱。 关键词:设计风格简约材料心理关系
目录 摘要…………………………………………………………………………( 2 ) 前言…………………………………………………………………………( 4 ) 1.现代简约设计风格整体介绍………………………………………………( 5 ) 1.1 简约风格的基本特点…………………………………………………( 5 ) 1.2 简约风格中的色彩搭配体现和分析………………………………( 6 ) 2. 课题研究的背景及意义…………………………………………………( 7 ) 2.1研究背景………………………………………………………………( 7 ) 2.2 研究意义………………………………………………………………( 7 ) 3.设计概述……………………………………………………………………( 8 ) 3.1 设计理念与原则………………………………………………………( 8 ) 3.2 客厅的设计……………………………………………………………( 8 ) 3.3 厨房的设计……………………………………………………………( 9 ) 3.4 主卧的设计……………………………………………………………( 9 ) 3.5书房的设计……………………………………………………………( 10 ) 3.6卫生间的设计…………………………………………………………( 10 ) 4.其他作品欣赏…………………………………………………………………( 10)结论……………………………………………………………………………( 11 )致谢……………………………………………………………………………( 12 ) 参考文献………………………………………………………………………( 13 ) 图录……………………………………………………………………………( 14 )
机械毕业设计说明书 【篇一:机械类毕业设计说明书】 河北工业大学 毕业设计说明书 作者:杲宁学号: 090365 学院:机械工程学院 系(专业):机械设计制造及其自动化 题目:药板装盒机结构设计 指导者:张建辉副教授 (姓名)(专业技术职务) 评阅者: (姓名)(专业技术职务) 2013年 6 月 4 日 毕业设计(论文)中文摘要 毕业设计(论文)外文摘要 ? 目录 1 引言(或绪论)???????????????????????? 1 1.1课题研究的目的与意义?????????????????????? 1 1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势????????????????? 1 1.3 本课题主要研究内容??????????????????????? 3 1.4 药板装盒机工艺流程分析????????????????????? 3 2 总体方案确定??????????????????????????4 3 药板装盒机详细结构设计 ????????????????????6 3.1 总体结构组成及其工作原理???????????????????? 7 3.2 主要技术参数的确定??????????????????????? 10 结 论 ???????????????????????????????20 参考文献??????????????????????????????21 致谢??????????????????????????????22 【篇二:机械制造毕业设计说明书模板】 (中文题目) (二号、黑体、居中,段后空一行)
摘要(小四号、黑体):离心式压缩机在国民生产中占有重要地位。可用于化肥、制药、制氧及长距离气体增压输送等装置。本次设计 的主要工作包括:确定合成氨工段循环离心压缩机的结构形式、主 体结构尺寸,并确定主要零、部件的结构尺寸及其选型。首先进行 强度和稳定性计算,主要进行了筒体、端盖的壁厚计算、水压试验 应力校核以及叶轮、轴的强度校核。其次,对这些零部件进行结构 设计。整个设计过程都是依据设计规范和标准进行的,设计结果满 足工程设计要求。关键词(小四号、黑体):离心压缩机;叶轮; 结构设计;应力校核;转子轴(英文题目) .engineering design results meet the design requirements. key words: centrifugal compressor; impeller; structural design;stress check;rotor shaft 目录 1 前言 (1) 1.1本次毕业设计课题的目的、意义 (1) 1.2 合成氨工艺简介 (1) 2 离心式压缩机概况 (3) 2.1离心压缩机的优缺点 (3) 2.2离心压缩机的结构组成 (3) 2.3离心压缩机的发展趋势 (4) 3 离心式压缩机选型及计算依据 (5) 3.1离心式压缩机的气动热力学 (5) 3.1.1连续方程 (5) 4 离心压缩机设计和选型计算 (7) 4.1工艺条件 (7) 4.2容积多变指数和压缩性系数的计算 (7) 4.2.1确定混合气体的分子量和气体常数 (7) 4.2.2容积多变指数和压缩系数的确定 (8) 4.3离心压缩机的热力计算 (8) 4.3.1压缩机级数确定 (8) 5 结论 (10) 符号说明 (11) 参考文献 (12) 致谢 (13)
圆盘式割草机的设计 摘要 牧草收割是草产业生产中的一个重要环节,提高牧草收割机械化水平
和生产率,对于确保草产业丰收极为重要。切割器是各种牧草收割机械的重要工作部件,目前,各种牧草收割机械普遍采用的切割器有往复式和回转式两种。回转式切割机属无支承切割,不产生堵塞现象,更换刀片简易。 本次设计的双圆盘式割草机,选用回转式切割器,对牧草的适应性强,特别适应于稠密、倒伏和缠连的牧草,工作平稳,生产率高。设计的双圆盘割草机有以下几个特点: 一、该机具由小四轮拖拉机前悬挂作业,主要有挂接、升降、传动、切割等机构组成,设计简单,结构紧凑; 二、本机具的升降由拖拉机液压手柄操纵,通过升臂、钢丝绳、滑轮等机构提升拉杆,完成机具的水平升降; 三、动力由拖拉机飞轮传递,机具皮带轮布置在两个齿轮箱中间,两个皮带轮处在同一个平面内,结构更紧凑; 四、机具前端设置了防护栏和防护罩,刀盘制作成碟形,使刀片旋转时与地面成一定角度,且脱落或飞出时不致伤人,安全可靠。 本次设计主要完成了圆盘式割草机的总体方案的选型,切割器的总体设计,传动系统的设计,主要零部件的设计与校核。 关键词:圆盘切割器;牧草;收割机 Design of double—disk cutter with rotary cutter Abstract Grazing important Part of the Production of grass industry, improving forage level and Productivity is vital to ensure the grass industry abundant and replacing blade easily. This topic researches and designs double—disk cutter with rotary cutter, the adaptability of forage, particularly adapted to the dense, lodging
附件一 毕业设计作品(产品)设计说明书 撰写说明及要求 在作品(产品)设计和实现过程中,每个工作流都产生了相关文档,如需求工作流有需求规格说明书,分析设计工作流有设计说明书,实现工作流有详细的源码,测试工作流产生了测试报告。将这些文档进行整理,就形成了作品(产品)设计说明书,设计说明书应按学院规定的结构、格式排版编写。 一、设计说明书的结构设定 设计说明书由前置部分、主体部分和后置部分三大部分组成。前置部分由封面、摘要、关键词和目录四部分组成,主体部分由绪论、正文、结论三大部分组成,后置部分由参考文献、致谢和附录三大部分组成。 (一)前置部分 1、封面。封面是毕业设计的门面,提供毕业设计说明书的相应信息。要求使用统一封面,封面样式附后,封面上的所有有关信息填写准确、完整、清晰。 2、摘要。摘要是毕业设计说明书不加注释和评论的简短陈述,一般应说明毕业设计的工作目的、实验方法、结果和最终结论等,而重点是结果和结论。摘要中一般不用图、表、化学结构式、计算机程序,也不用非公知公用的符号、术语和非法定的计量单位。
摘要页置于中文题名页后,中文摘要一般为200~300汉字左右,摘要应包括关键词。 3、关键词。关键词是为了文献标引工作而从毕业设计说明书中选取出来用以表示全文主题内容的单词或术语。一般选取3-5个词作为关键词,关键词位于摘要下方,另起一行,左对齐,关键词间用分号分隔,最后一个词后不打标点符号,如有可能,尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。 4、目录。目录即毕业设计说明书的提纲,由毕业设计说明书的章、节、小节、参考文献、致谢等的序号、名称和页码组成。另起一页排在摘要页之后,章、节、小节分别按相应要求标出。 (二)主体部分 1、绪论(或引言)。绪论简要说明设计工作的目的、范围、相关领域的前人工作和知识空白、理论基础和分析、设计方法、设计思路、预期结果和意义等。绪论应言简意赅,不要与摘要雷同,不要成为摘要的注释。一般教科书中有的知识,在绪论中不必赘述。 2、正文。正文是设计说明书的核心部分,占主要篇幅,可以包括:调查对象、实验和观测方法、仪器设备、材料原料、实验和观测结果、计算方法和编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成的观点、导出的结论、完成的设计等。 毕业设计说明书必须实事求是,客观真切,准确完备,合乎逻辑,层次分明,简练可读。设计中引用他人的观点、结果及图表与数据必须注明出处,在参考文献中一并列出。