机械设计课程设计计算说明书
设计题目：加热炉装料机设计
宇航学院111511班
设计者：
指导教师：
前言
本设计为机械设计基础课程设计的内容，是在画法几何、机械原理、机械设计、加工工艺学和工程材料等课程之的基础上学习的一门综合课程。设计课题是加热炉装料机设计，在题目所给的一系列要求和目标的前提下完成一系列的设计任务。
此设计课程要求对以前所学的一系列课程掌握较好，并能自主地应用到设计中，是对学生各方面能力的一种考察，对学生快速掌握知识很有帮助。
本说明书正文部分主要分为设计任务书、总体方案设计、电机的选择、涡轮蜗杆设计、齿轮设计、轴系的设计与校核、减速箱体各部分结构尺寸、润滑及密封形式选择和技术要求等内容组成。正文的最后是在计算过程中所调用的公式、参数的来源即参考文献。
目录
前言 (1)
第一章设计任务书 (3)
1.1 设计题目 (3)
1.2 设计要求 (3)
1.3 技术数据 (3)
1.4 设计任务 (4)
第二章总体方案设计 (4)
2.1 执行机构的选型与设计 (4)
2.2 传动装置方案确定 (5)
2.3电动机选择 (6)
2.4 分配传动比 (7)
2.5 运动和动力参数计算 (7)
第三章传动零件的设计计算 (8)
3.1 蜗轮蜗杆设计 (8)
3.2 齿轮设计 (12)
第四章轴系结构设计及计算 (17)
4.1 轴的强度计算 (17)
4.2 轴承的强度计算 (28)
4.3 键的设计与校核 (30)
第五章减速器箱体各部分结构尺寸设计 (31)
第六章润滑及密封形式选择 (32)
6.1 润滑 (32)
6.2 密封 (32)
6.3 油标及排油装置 (32)
第七章技术要求 (33)
参考文献 (33)
第一章设计任务书
1.1 设计题目
加热炉装料机设计
1.2 设计要求
（1）装料机用于向加热炉内送料，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使装料机推杆作往复移动，将物料送入加热炉内。
（2）生产批量为5台。
（3）动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳。
（4）使用期限为10年，每年工作300天，大修期为三年，双班制工作。
（5）生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。
加热炉装料机设计参考图如图:
1.3 技术数据
推杆行程280mm,推杆所需推力6400N,推杆工作周期3.3s.
1.4 设计任务
（1）完成加热炉装料机总体方案设计和论证，绘制总体原理方案图。
（2）完成主要传动部分的结构设计。
（3）完成装配图一张（用A0或A1图纸），零件图两张。
（4）编写设计说明书1份。
第二章总体方案设计
2.1 执行机构的选型与设计
（1）机构分析
①执行机构由电动机驱动，原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换功能，将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动，因此应有急回运动特性。同时要保证机构具有良好的传力特性，即压力角较小。
②设计任务要求推杆行程为280mm，推杆所需推力为6400N，推杆工作周期为3.3s。（2）机构选型
方案一：用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。
方案二：用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。
方案一方案二
（3）方案评价
方案一：结构简单，但是不够紧凑，且最小传动角偏小，传力性能差。
方案二：结构简单，尺寸适中，最小传动角适中，传力性能良好，且慢速行程为工作行程，
快速行程为返回行程，工作效率高。
综上所述，方案二作为装料机执行机构的实施方案较为合适。
（4）机构设计
取急回系数k=1.5，则由得。
简图如下：由推杆行程得导杆长280mm,暂定曲柄长80mm,连杆长200mm,则由可得摇杆约为453mm。
（5）性能评价
图示位置即为最小位置，经计算，。性能良好。
2.2 传动装置方案确定
（1）传动方案设计
由于输入轴与输出轴有相交，因此传动机构应选择锥齿轮或蜗轮蜗杆机构。
方案一：三级圆锥—圆柱齿轮减速器。
方案二：齿轮—蜗杆减速器。
方案三：蜗杆—齿轮减速器。
方案一方案二
方案三
（2）方案评价
由于工作周期为3.3秒，相当于18.2r/min, 而电动机同步转速为1500r/min,故总传动比为78,因此方案一级数较高，结构不太紧凑，齿轮相对轴承的位置不对称，轴应有较大的刚度，且更适于载荷平稳的场合，而此处载荷变化，所以不选用方案一，应在方案二用方案三中选择。由于齿轮—蜗杆减速器齿轮在高速级传动比不宜过大，大概在2~2.5之间,因此会使蜗杆涡轮的传动比过大；而方案三齿轮处于低速级，传动比可以取在4.2~4.9之间，这样蜗杆涡轮的传动比满足要求。综上所述，选择方案三。
2.3电动机选择
（所有公式来源为文献[1]第21~26页）
（1）选择电动机类型
按工作条件和要求，选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步卧式电动机，电压380V。（2）计算传动效率
已知：圆柱齿轮，蜗杆传动，联轴器（1个），球轴承（7对），移动副（2个）。（查文献[1]表2-5得）
总效率为
总
（3）选择电动机容量
F=6400N,,
电动机所需功率
总
选定电动机额定功率为2.2kW。
（4）确定电动机型号
电动机转速定为1500r/min，满载转速为1420 r/min，进而确定电动机型号为Y100L1-4（查文献[1]表6-164得）。
2.4 分配传动比
（1）计算总传动比：
总
（2）分配减速器的各级传动比：
取第二级齿轮传动比第一级蜗杆传动比，故第一级蜗杆传动比。
2.5 运动和动力参数计算
电机轴：，，
对于0轴（蜗杆轴）:
对于1轴（小齿轮轴）：
对于2轴（大齿轮轴）：
运动参数核动力参数的结果加以汇总，列出参数表如下：
总体设计方案简图如下：
第三章传动零件的设计计算
3.1 蜗轮蜗杆设计
1．选择传动精度等级，材料
考虑传动功率不大，转速也不高，选用ZA型蜗杆传动，精度等级为8级。蜗杆用45号钢淬火，表面硬度45~50HRC，蜗轮轮缘材料用ZCuSn10P1砂模铸造。
2．确定蜗杆，涡轮齿数
传动比，参考文献[2]表3-4，取,。
校核传动比误差：
涡轮转速为：
3.确定涡轮许用接触应力
蜗轮材料为锡青铜，则
查文献[2]表3-10得。
参考文献[2]图3-8初估滑动速度,浸油润滑。
由文献[2]图3-10查得，滑动速度影响系数。
单向运转取1，涡轮应力循环次数为
由文献[2]图3-11查得，则
4.接触强度设计
载荷系数K=1,涡轮转矩为
由文献[2]式（3-10）得
查文献[2]表3-3可选用，传动基本尺寸为m=6.3mm,,q=12.698。
5.主要几何尺寸计算
涡轮分度圆直径为,取。
蜗杆导程角为,则。
涡轮齿宽（见文献[2]表3-5）为
取。
涡杆齿宽（见文献[2]表3-5）为
取。
传动中心距为。
6.计算涡轮的圆周速度和传动效率
涡轮圆周速度为
m/s=0.95m/s
齿面相对滑动速度为
=5.87m/s
由文献[2]表3-7查出当量摩擦角为,由文献[2]式（3-5）得
搅油效率=0,96，滚动轴承效率，则由文献[2]式（3-4）得
7.校核接触强度
涡轮转矩为
由文献[2]表3-12可查弹性系数为。
由文献[2]表3-13查得使用系数为。
由于,因此取动载荷系数;载荷分布系数为，则由文献[2]式（3-11）得
，合格。
8.轮齿弯曲强度校核
确定许用弯曲应力为。
由文献[2]表3-10查出（一侧受载）。
由文献[2]图3-11查出弯曲强度寿命系数，故
涡轮的复合齿形系数的计算公式为
涡轮的当量齿数为
涡轮无变位,查文献[2]图2-20和图2-21得，，代入复合齿形系数公式得
导程角的系数为
其他参数与接触强度计算相同，则由文献[2]式（3-13）得
，合格。
9.蜗杆轴刚度验算
蜗杆所受圆周力为
蜗杆所受径向力为
蜗杆两支撑间距离。
蜗杆危险截面惯性矩为
许用最大变形为。
由文献[2]式（3-14）得蜗杆轴变形为
，合格。
10.蜗杆传动热平衡计算
蜗杆传动效率，导热率k取为(中等通风环境)，工作环境温度取为，传动装置散热的计算面积为
由文献[2]式（3-15）得
合格。
3.2 齿轮设计
1、选择材料和精度等级
考虑主动轮转速不很高，传动尺寸无严格限制，批量较小，故小齿轮用40Cr，调质处理，硬度HB=241~286，平均取为260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度HB=229~286,平均取为240HB。同侧齿面精度等级选8级精度。
2、初步估算小齿轮直径
因采用闭式处理传动设计，按齿面接触强度初步估计小齿轮分度圆直径。由文献[2]附录B 式（B-2）
由文献[2]附录B表B-1，初取，，K=1.8，转矩。
由文献[2]表2-14查取齿宽系数，初步计算许用接触应力。
由文献[2]图2-24查得4接触疲劳极限，，则
由文献[2]附录B中式（B-2）得
初取。
3、确定基本参数
校核圆周速度速度v和精度等级
查文献[2]表2-1，取8级精度合理。
初取齿数为，，取。
确定模数为，查文献[2]表2-4取。
确定螺旋角为
小齿轮直径为。
大齿轮直径为。
初取齿宽为。
校核传动比误差，因齿数未做圆整，传动比不变。
4、校核齿面接触疲劳强度
由文献[2]式（2-5）
校核齿面接触疲劳强度。
①计算齿面接触应力。
节点区域系数由文献[2]图2-18查得，非变位斜齿轮。
弹性系数由文献[2]表2-15查得，。
重合度系数的计算公式由端面重合度和纵向重合度确定。其中：
端面重合度为
由文献[2]表2-5可得
由于无变位，端面啮合角，因此端面重合度。纵向重合度为
因为，故。
螺旋角系数为
使用系数由文献[2]表2-7查得；动载荷系数由文献[2]图2-6查得。齿间载荷分配系数查文献[2]表2-8。其中：
齿向载荷分布系数查文献[2]表2-9.其中：非对称支承，调质齿轮精度等级8级。
齿面接触应力为
②计算许用接触应力。由文献[2]式（2-16）
计算许用接触应力。其中，接触强度寿命系数由文献[2]图2-27查得，。总工作时间为
应力循环次数为
齿面工作硬化系数为
接触强度尺寸系数由文献[2]表2-18查得。
润滑油膜影响系数为
接触最小安全系数查文献[2]表2-17，取。许用接触应力为
强度较为适合，齿轮尺寸无须调整。
5、确定传动主要尺寸
中心距为
圆整取a=248mm。
由公式
可求得精确的螺旋角为
合理。
端面模数为
小齿轮直径
大齿轮直径
齿宽b为b=108mm，，
小齿轮当量齿数为
大齿轮当量齿数为
6、齿根弯曲疲劳强度验算
由文献[2]式（2-11）
校验齿根弯曲疲劳强度。
①计算齿根弯曲应力。使用系数、动载荷系数及齿间载荷分配系数分别为，
，，同接触疲劳强度校核。
齿向载荷分布系数由文献[2]图2-9查得。其中：
齿形系数由文献[2]图2-20（非变位）查得，；应力修正系数由文献[2]图2-21查得，。
重合度系数为
螺旋角系数由文献[2]图2-22查得。
齿根弯曲应力为
②计算许用弯曲应力。由文献[2]式（2-17）
计算。
实验齿轮的齿根弯曲疲劳极限由文献[2]图2-30查得，。弯曲强度最小安全系数由文献[2]表2-17查得。
弯曲强度尺寸系数由文献[2]图2-33查得。
弯曲强度寿命系数，由文献[2]图2-32（应力循环次数同接触疲劳强度校核）查得，。应力修正系数为。
相对齿根圆角敏感及表面状况系数为
许用齿根应力为
③曲疲劳强度的校核：
合格。
7、静强度校核
因传动无严重过载，故不作静强度校核。
第四章轴系结构设计及计算4.1 轴的强度计算
（1）蜗杆轴
1、选择材料、热处理
45钢正火，硬度为170至217HB
2、按扭转强度初估轴径
当轴材料为45钢时可取C=118，则
最小直径处有单键，故轴径增加3%，圆整后取d=15mm。
3、初定轴的结构
选深沟球轴承6212，其尺寸：D=110mm,d=60mm, B=22mm。
初步设计轴的结构如下图所示。
4、轴的空间受力分析
该轴所受的外载荷为转矩、蜗杆上的作用力。
空间受力如图所示。
输入转矩
蜗杆圆周力
蜗杆径向力
蜗杆轴向力
5、计算轴承支点的支反力，水平面和垂直面的弯矩水平方向受力如图所示:
弯矩图为：
M y
垂直方向受力图为：
弯矩图为：
M x2
6、计算并绘制合成弯矩图
合成弯矩图为:
M2
一、课程设计任务书 1.1课程设计的目的及意义 自动机械设计这门课程是机械专业的一门主要专业课程，学习完这门课程之后同学们在脑中应该对机械系统设计有一个总体的框架。为了加深对这门课程的更深入的理解及运用，培养学生对理论知识的综合应用能力和实践动手能力，安排课程设计这一教学实践环节。 通过课程设计进一步培养学生的设计能力、理论联系实际的能力，同时巩固复习前面学过的理论知识，为后续的毕业设计打下一定的理论基础。 1.2题目：单件物品卸料机构 卸料机构的目的是：对旋转式四工位粉末压力成型机加工的产品实现自动卸料的功能。为此需要了解粉末压力成型机的工艺原理：该压力成型机用于实现对粉末材料进行压力加工而达到成型的目的，并能实现自动出料以便完成后续工作。为提高效率采用回转工作台，它具有运动和停歇两个工作阶段。在停歇阶段，各个工位完成各自的加工动作；在回转阶段，工作台运转到下一个工位。 1.3 设计任务 1.3.1设计参数： （1）卸料次数 120件/分钟 （2）压力成型机生产率 120件/分钟 （3）转盘台面高度 800mm （4）产品的尺寸 L×B×H=200×100×30mm （5）粉末材料密度 p=7.5×103Kg/m3 1.3.2机构的功能： 配合旋转式工作台，能自动将压力成型机加工的产品输送到指定的工位。 1.3.3设计要求及设计内容 （1）设计要求 1) 课程设计是一必修的实践性教学环节，所有学生必须重视，认真对待，必须独立按时完成课程设计任务，遵守设计纪律，严禁雷同，抄袭。 2) 要求所设计的机构性能良好，结构紧凑，便于制造，使用维护方便。考虑自动化生产，要求能自动卸料，且满足产品变化的要求，能方便的组成生产线。
课程设计任务书 设计题目低温井式电阻炉的设计 学生*** 学生学号****** 专业班级**************** 指导教师
目录 1、设计任务 (2) 2、炉膛尺寸的确定··························································· 2 3、炉子砌砖体的设计 3.1炉衬材料的选择 (4) 3.2炉墙设计 (4) 3.3炉底设计 (5) 3.4炉顶设计····························
(5) 3.5炉门设计 (6) 4、炉子功率计算和分配 4.1有效热Q件计算 (8) 4.2辅助构件热损失Q辅计算 (8) 4.3炉衬热损失Q .............................散 (8) 4.4Q辐计 ·····························算 (9) 4.5炉门溢气热损失Q ·····························溢
4.6其它热损失Q .............................它 (10) 4.7炉子安装功率计算 (10) 4.8炉子热效率计算 (10) 4.9炉子空载功率··························································1 1 4.10炉子升温时间计算 (12) 4.11功率分配·······························································1 2 4.12接线方
密级： NANCHANGUNIVERSITY 学士学位论文THESIS OF BACHELOR （2006 —2010年） 题目锅炉控制系统的设计 学院：环境与化学工程系化工 专业班级：测控技术与仪器 学生姓名：魏彩昊学号：5801206025 指导教师：杨大勇职称：讲师 起讫日期：2010-3至2010-6
南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：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。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期： 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。本人授权南昌大学可以将本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。 保密□，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名：日期： 导师签名：日期：
锅炉控制系统设计 专业：测控技术与仪器学号：5801206025 学生姓名：魏彩昊指导教师：杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数，对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因，使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点，利用传统的PID控制策略对其进行控制，难以取得理想的控制效果，而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程，采用了PLC控制装置设计了控制系统，使加热炉的恒温及点火实现了自动控制，从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型，以实验室中的电加热炉为实际的被控对象，采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法，并以PLC 为核心，组成电加热炉自适应控制系统，其控制精度，可靠性，稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词：温度；电加热炉；PLC；控制系统
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：加热炉装料机设计 院系：能源动力学院 学号：10041007 姓名：庞岩 年月日 北京航空航天大学
设计任务书 1、设计题目：加热炉装料机 2、设计要求 （1）装料机用于向加热炉内送料，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使装料机推杆作往复移动，将物料送入加热炉内。 （2）生产批量为5台。 （3）动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳。 （4）使用期限为10年，每年工作300天，大修期为三年，双班制工作。 （5）生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。 加热炉装料机设计参考图如图 3、技术数据 推杆行程300mm,所需推杆推力为6000N,推杆工作周期4.3s. 4、设计任务 （1）完成加热炉装料机总体方案设计和论证，绘制总体原理方案图。 （2）完成主要传动部分的结构设计。 （3）完成装配图一张（用A0或A1图纸），零件图两张。
（4）编写设计说明书1份。
总体方案设计 1、执行机构的选型与设计 （1）机构分析 ①执行机构由电动机驱动，原动件输出等速圆周运动。传动机构应有运动转换功能， 将原动件的回转运动转变为推杆的直线往复运动，因此应有急回运动特性。同时要 保证机构具有良好的传力特性，即压力角较小。 ②为合理匹配出力与速度的关系，电动机转速快扭矩小，因此应设置蜗杆减速器，减 速增扭。 （2）机构选型 方案一：用摆动导杆机构实现运动形式的转换功能。 方案二：用偏置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。 方案三：用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合，实现运动形式的转换功能。 方案一方案二方案三（3）方案评价 方案一：结构简单，尺寸适中，最小传动角适中，传力性能良好，且慢速行程为工作行程，快速行程为返回行程，工作效率高。 方案二：结构简单，但是不够紧凑，且最小传动角偏小，传力性能差。 方案三：结构复杂，且滑块会有一段时间作近似停歇，工作效率低，不能满足工作周
序言 毕业设计，它是一次深入的综合性的总复习，也是一种理论联系实际的训练踏实我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是我们综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓有一定意义。
毕业设计的主要目的： 1 培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学过的知识。 2培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维。掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3 培养我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书进行设计计算，数据处理。编写技术文件等方面的工作能力。 4 培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 5 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行 一次适应性训练。丛中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处。恳切各位老师给予指导。
课题简介 摘要： 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 步进炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它不仅要考虑炉内的温度、还要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的实用性。所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。 炉底机械采用双轮斜轨式机构。步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。步进梁支柱穿炉底的孔洞采用干式“拖板”密封。装出料端设有拨料机，固定梁最末一个料位检测有料后，出料拨料机上升将钢管拖起后，出料拨杆立即下降将钢管拨送到出料悬臂轨道上，使钢管能够马上出炉，出料周期最快20s,可以满足125根/h的操作频率。 关键词：步进梁式再加热炉步进梁双轮斜轨式机构有效炉底长度梁距齿距 在生产中，利用燃料产生的热量，或者将电能转化成热量对工件或物料进行加热的设备，称为工业炉。锅炉也是工业炉的一种，机械工业应用的工业炉有多种类型，在铸造车间有熔炼金属的平炉、冲天炉、感应炉、电阻炉、真空炉等；在锻压车间有对钢锭或钢坯进行煅前加热的各种加热炉和消除应力的热处理炉；在热处理车间，有改善工件力学性能的各种退火、正火、淬火和回火的热处理炉；在焊接车间有压制前的钢板加热炉和焊后热处理炉；在粉末冶金车间还有烧结金属的加热炉等。 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 参数：
学号 天津城建大学 过程控制课程设计 设计说明书 某加热炉温度控制 起止日期：2014 年6 月23 日至2014 年6 月27 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年6月27 日
天津城建大学 课程设计任务书 2013 -2014学年第2学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级13电气11班 姓名学号 课程设计名称：过程控制 设计题目：某加热炉温度控制 完成期限：自2014 年6 月23 日至2014 年 6 月27 日共1 周设计依据、要求及主要内容： 一、设计任务 某温度过程在阶跃扰动1/ ?=作用下，其温度变化的数据如下： q t h 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下： p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 二、设计要求 采用MATLAB仿真；需要做出以下结果： （1）超调量 （2）峰值时间 （3）过渡过程时间 （4）余差 （5）第一个波峰值 （6）第二个波峰值 （7）衰减比 （8）衰减率 （9）振荡频率 （10）全部P、I、D的参数 （11）PID的模型 （12）设计思路
三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。 四、参考资料 [1] 何衍庆．工业生产过程控制（1版）．北京：化学工业出版社，2004 [2] 邵裕森．过程控制工程．北京：机械工业出版社2000 [3] 过程控制教材 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：年月日
三江学院 本科生毕业设计（论文） 题目加热炉装料机传动装置的设计 机械工程院（系）机械设计制造及其自动化（数控技术）专业学生姓名邹翌学号12010152055 指导教师于彩敏职称讲师 指导教师工作单位三江学院机械工程学院 起讫日期2014年2月25日至2014年6月8日
摘要 传动装置主体为减速器，通过减速器中的两对齿轮的啮合，把电动机高转速降低，达到减速的目的。 传动装置中的执行机构选择摆动导杆机构，其中曲柄为原动件，滑块为从动件，经过导杆装置将曲柄的连续转动转变成装料机的往复移动，从而使装料机工作。 关键字：减速器；摆动导杆机构
ABSTRACT Gear selection actuator in the guide rod of the crank mechanism, the crank of the driving member, a driven member to slide through the continuous rotation of the rod, the rocker, the crank is converted into reciprocation of the slider, so that the push rod mounted material. Drive means for the main gear, the gear motor, engine, or other high speed power through a small number of teeth of the gear reducer input shaft to the output shaft of the gear engagement to achieve the purpose of reduction, according to type of transmission can be divided into gear reducer, worm gear and planetary gear reducer; gear shape can be divided in accordance with cylindrical gear reducer, bevel gear reducer and a cone - cylindrical gear reducer and so on. High-speed transmission connected to the motor shaft end choice belt drive, low speed shaft and the crank shaft coupling connection choice, to join the two axes of different organizations, so that together rotated to transmit torque
液压集成回路课程设计 院(系)： 专业班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录一．设计题目 二．前言 1.液压系统及液压站简介 2.蓄能器加速回路 3.液压集成块 三．课程设计任务要求 1.目的和意义： 2.基本要求： 四．课程设计的容 1.容 2.工作量 3.设计时间安排 五．液压集成块的设计 1.集成块装置的设计： 2.应用元件： 3.摆放位置
一．设计题目： 同步回路 YJ25 二孔液压集成块设计 尺寸要求：130×120×92 二．前言： 1.液压系统及液压站简介 液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的本分就愈多。 在造纸、防治、塑料、橡胶等轻工行业，造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都有大量使用着液压系统。在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中，由于液压系统能传递很大的能量而设备的重量相对其他传动方式来说又较小，所以更有广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、板带轧机压下系统、压力机、快锻机等设备上液压系统被广泛地使用者。其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业，液压系统也是重要的组成本分，至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门，液压系统更是得到广泛应用。机床行业是最早使用液压技术的行业之一，目前虽然由于电动机交流变频技术的发展而是电动机驱动夺回不少液压驱动的围，但在大功率驱动或往复运动的场合，液压系统还是被广泛应用。 液压站是由液压油箱，液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器，滤油器，页面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其他们至之间的联轴器等。呀呀控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其连接体。
机械设计课程设计计算说明书 设计题目：加热炉装料机设计院系：能源与动力工程学院设计者： 指导教师： 2014年6月3日
前言 加热炉装料机可用于向加热炉内送料。由电动机驱动，于室内工作。通过传动装置使装料机推杆往复运动，将物料送入加热炉内。 设计一台由减速器与传动机构组成装料机，配以适当的电动机等零部件，实现自动送料过程。尽量实现占地面积小，工作平稳及急回特性明显等工作特征。
目录 目录 一、设计任务书...................................... 错误!未定义书签。 1、设计题目..................................... 错误!未定义书签。 2、设计要求..................................... 错误!未定义书签。 3、技术数据..................................... 错误!未定义书签。 4、设计任务..................................... 错误!未定义书签。 二、总体方案设计.................................... 错误!未定义书签。 1、传动方案的拟定............................... 错误!未定义书签。 （1）原动机................................. 错误!未定义书签。 （2）传动机构............................... 错误!未定义书签。 （3）执行机构............................... 错误!未定义书签。 2、执行机构设计................................. 错误!未定义书签。 （1）设计计算过程........................... 错误!未定义书签。 （3）推板设计............................... 错误!未定义书签。 3、电动机的选择................................. 错误!未定义书签。 （1）电动机类型选择......................... 错误!未定义书签。 （2）选择电动机功率......................... 错误!未定义书签。 4、传动系统运动和动力参数....................... 错误!未定义书签。 三、传动零件设计.................................... 错误!未定义书签。 1、蜗轮蜗杆的设计............................... 错误!未定义书签。 最终结果:................................... 错误!未定义书签。 2、直齿圆柱齿轮的设计........................... 错误!未定义书签。 最终结果：.................................. 错误!未定义书签。 3、轴的设计和校核计算........................... 错误!未定义书签。 （1）蜗杆轴................................. 错误!未定义书签。 （2）蜗轮轴................................. 错误!未定义书签。
轧钢车间加热炉设计 创建时间：2008-08-02 轧钢车间加热炉设计(design of reheating furnace for rolling mill) 对型钢、中厚板、热轧带钢及线材等轧钢厂坯料加热炉的设计。设计内容包括炉型选择、确定装出料方式与炉子设施的平面布置、炉子加热能力与座数选择、炉温制度与炉型结构选择、炉子供热负荷计算及其分配比例、炉子尺寸设计以及炉子的检测与自动化操作。 炉型选择轧钢车间加热炉主要有推钢式加热炉和步进式加热炉两大类型。一般在设计前期根据原料和燃料、生产规模与产品大纲、车间布置、加热与轧制工艺要求以及整个轧制线的装备水平等原始条件综合考虑选择。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，与传统的推钢式加热炉相比，具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式加热炉在配合连铸坯热装时有明显的优越性，一般采用炉底分段传动方式，即在连铸开始浇铸时停止向炉内装料，而炉子仍按轧制节奏连续出钢，炉子装料侧一段炉底空出，当热连铸坯送到后即迅速装入炉内，尽量减少热坯的散热损失，同时集中加热热连铸坯可以有效地提高炉子产量和降低燃料消耗。推钢式加热炉和步进式加热炉的主要技术经济指标，如单位炉底面积产量和热耗，基本相同或相近，但步进式加热炉的最高小时产量则可大大超过推钢式加热炉，热耗也较低。步进式加热炉的钢坯在炉时间短，其钢坯氧化烧损率、脱碳率及废品率低于推钢式加热炉。步进梁式加热炉的冷却水消耗量比推钢式加热炉约多一倍，因此水系统投资要高一些，对操作及维护水平的要求也较高。 现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉；一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。中国在70年代设计和建设步进式加热炉，但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关，加热短小钢锭不能采用步进式加热炉。 设计加热炉时还要决定炉子的热工制度、结构型式、主要技术经济指标、燃烧装置的型式与数量、排烟和余热利用方式、出渣方式等。 装出料方式与炉子设施的平面布置按照工艺要求确定加热炉的装出料方式及炉子在车间的位置。炉子的平面布置设计，包括燃烧系统管道设施、排烟系统及热回收设施、冷却水与汽化冷却系统、排渣设施以及炉子区域操作检修平台等的平面布置。炉子仪表室及计算机房的位置、尺寸及炉子设施占用的轧钢跨、原料跨等按设计要求确定。 装出料方式装料方式有端装和侧装两种，出料方式也有端出和侧出之分。(1)端装料。其结构一般用炉后辊道上料，中小型加热炉也有用固定台架、活动台架上料的。(2)侧装料。分辊道装料和推入机装料。辊道装料用于步进式炉，由安装在炉内后端的悬臂辊道将坯料送入炉内，由炉后推钢杆将其推到固定梁上，也有直接由步进梁托到固定梁上的；推入机装料借炉外辊道将坯料送至炉侧装料门前再用侧推入机推到炉内的固定炉床上，由炉后推钢机向前推送，可用于推钢式炉与步进式炉。(3)端出料。有重力滑坡式出料及托出机出料两种。滑坡式结构用得比较普遍，炉内滑道与炉前出料辊道高差约1．2～2m，用斜坡滑道连接，滑坡俯角约32。～35。，坯料可借自重克服摩擦阻力滑至炉前辊道上，辊道对面设缓冲器。各部尺寸及斜坡与辊道之间的弧形滑板设计多凭经验确定。这种结构的主要缺点是：出料口低于炉内坯料表面，炉子易吸
摘要 本文介绍了压块机的液压系统以及控制系统设计。压块机的液压系统主要包括油箱、高压泵、电动机、以及各种压力阀等组成。本次设计首先设计出液压系统原理图，并且详细介绍了油路的走向及如何实现压块机的快进、工进、快退等动作。然后对其中的电动机、高压泵、液压缸以及各种压力阀进行了详细的计算，根据计算结果，选择合适的元件。 本设计还设计了PLC控制系统，对PLC进行了深入的研究，根据设计好的液压传动原理图，画出控制流程图；并根据设计确定的I/O点数，选用合适的可编程控制器，并且给出了I/O分配表和I/O接线图，以及编写了PLC控制系统的程序。 关键词：压块机、液压系统、控制系统、PLC
目录 摘要 (1) 1.绪论 (2) 1.1 课题研究的背景 (3) 1.2 研究课题所做的工作 (4) 2.液压系统设计 (4) 2.1液压技术的简介 (5) 2.2压块机工况分析 (6) 2.3液压系统图及其工作原理 (7) 2.3.1液压系统图： (7) 2.4液压元件的选择与计算 (9) 2.4.1．分析负载 (9) 2.4.2．液压缸设计计算 (10) 2.4.3 液压泵设计计算 (11) 2.4.4 阀类元件与辅助元件的选择 (12) 2.4.4.1 溢流阀 (12) 2.4.4.2 电磁换向阀 (12) 2.4.4.3顺序阀 (13) 2.4.5 双联叶片泵 (13) 2.4.6 油箱 (13) 3.PLC的选用和设计 (13) 3.1.采用PLC控制的优点 (14) 3.2. 输入输出I/O点数的估算 (14) 3.2.1 控制功能的选择 (14) 3.3 PLC的控制设计 (15) 3.3.1 PLC控制工作原理 (15) 3.3.2 I/O口的分配 (15) 3.3.3 外部电路接线图 (16) 3.3.4 PLC梯形图的概述 (18) 3.3.5 PLC控制梯形图 (18) 3.3.6 根据梯形图写出以下程序 (21) 参考文献 (22) 1.绪论
【机械制造行业】加热炉装料机设计机械设计说明书 xxxx年xx月xx日 xxxxxxxx集团企业有限公司 Please enter your company's name and contentv
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：加热炉装料机设计 院系： 设计者： 指导教师：
年月日 北京航空航天大学 设计任务书 1、设计题目：加热炉装料机 2、设计要求 （1）装料机用于向加热炉内送料，由电动机驱动，室内工作，通过传动装置使装料机推杆作往复移动，将物料送入加热炉内。 （2）生产批量为5台。 （3）动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳。 （4）使用期限为10年，每年工作300天，大修期为三年，双班制工作。 （5）生产厂具有加工7、8级精度齿轮、蜗轮的能力。 加热炉装料机设计参考图如图 3、技术数据 推杆行程200mm,所需电机功率2kw,推杆工作周期4.3s. 4、设计任务
（1）完成加热炉装料机总体方案设计和论证，绘制总体原理方案图。 （2）完成主要传动部分的结构设计。 （3）完成装配图一张（用A0或A1图纸），零件图两张。 （4）编写设计说明书1份。 目录 一、总体方案设计 (3) 1、执行机构的选型与设计 (3) 2、传动装置方案确定 (4)
二、传动零件的设计计算 (6) 1、联轴器 (6) 2、齿轮设计 (6) 3、蜗轮蜗杆设计 (12) 三、轴系结构设计及计算 (16) 1、轴的强度计算 (16) 2、轴承校核计算 (24) 3、键校核计算 (29) 四、箱体及附件设计 (30) 五、润滑与密封 (30) 1、齿轮、蜗杆及蜗轮的润滑 (30) 2、滚动轴承的润滑 (31) 3、油标及排油装置 (31) 4、密封形式的选择 (31) 六、技术要求 (31) 七、总结与体会 (32) 参考文献 (32)
目次 1总则 适用范围 2 引用标准 3 蒸馏炉设计要点 炉型选择 3.2主要工艺参数的选择 3.3炉管材质的选择及壁厚计算 4 热载体炉设计要点 4.1简介 4.2炉型选择 4.3主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 5延迟焦化炉、减粘加热炉及沥青加热炉设计要点简介 炉型选择 主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 6加氢炉设计要点 6.1加氢炉分类 6.2炉型选择 6.3主要工艺参数的选择 6.4炉管材质的选择及壁厚计算 辐射管架的热膨胀问题 6.5炉管表面热电偶的设置 7重整炉设计要点 7.1炉型选择 7.2主要工艺参数的选择 7.3炉管材质的选择及壁厚计算 结构设计注意事项 8润滑油精制炉设计要点 8.1炉型选择 8.2主要工艺参数的选择
炉管材质的选择及壁厚计算 9气体加热炉设计要点 9.1炉型选择 9.2主要工艺参数的选择 炉管材质的选择及壁厚计算 10制氢炉设计要点 转化管内的化学反应简介 工艺计算主要工艺参数及技术性能指标 炉型选择 转化管管系设计 1 总则 适用范围 石油化工管式炉的设计应按照相关标准进行。这些标准对管式炉设计的各个方面均有详细规定，为避免重复，本导则仅对各类管式炉的设计要点进行阐述，以指导设计者正确进行设计。 本导则适用于新建石油化工管式炉的设计，改扩建的石油化工管式炉设计也可参照执行。 2 引用标准 使用本导则时，尚应符合以下有关标准的规定： a)SHJ36 《石油化工管式炉设计规范》 b)SHJ37 《石油化工管式炉炉管壁厚计算方法》 c)SH3070 《石油化工管式炉钢结构设计规范》 d)BA9-2-1 《管式炉炉型选择及工艺参数的确定》 e)BA9-1-2 《石油化工管式炉工艺计算》 f)BA9-4-3 《管式炉炉管系统的设计》 g)BA9-4-1 《管式炉燃烧器选用原则》 h)BA9-4-2 《管式炉零部件的选用和设置》 i)BA9-1-3 《管式炉炉衬设计》 j)BA9-1-5 《管式炉钢结构设计荷载确定》 k)BA9-1-6 《立式（箱式）管式炉钢结构设计》 l)BA9-1-7 《圆筒形管式炉钢结构设计》 m)BA9-1-4 《管式炉钢制平台、梯子和栏杆》
液压集成回路课程设计 院（系）: 专业班级： 姓名：— 学号：指导老师： 时间：
一.设计题目 二.前言 1.液压系统及液压站简介 2.蓄能器加速回路 3.液压集成块 三.课程设计任务要求 1.目的和意义： 2?基本要求： 四.课程设计的内容 1?内容 2.工作量 3?设计时间安排 五.液压集成块的设计 1?集成块装置的设计： 2?应用元件：3?摆放位置
一.设计题目： 同步回路Y J25二孔液压集成块设计 尺寸要求：130 X120 X92 二.前言： 1.液压系统及液压站简介 液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的本分就愈多。 在造纸、防治、塑料、橡胶等轻工行业，造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都有大量使用着液压系统。在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中，由于液压系统能传递很大的能量而设备的重量相对其他传动方式来说又较小，所以更有广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、板带轧机压下系统、压力机、快锻机等设备上液压系统被广泛地使用者。其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业，液压系统也是重要的组成本分，至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门，液压系统更是得到广泛应用。机床行业是最早使用液压技术的行业之一，目前虽然由于电动机交流变频技术的发展而是电动机驱动夺回不少液压驱动的范围，但在大功率驱动或往复运动的场合，液压系统还是被广泛应用。 液压站是由液压油箱，液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器，滤油器，页面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其他们至之间的联轴器等。呀呀控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其连接体。
第1章加热炉控制系统 加热炉控制系统工程背景及说明 加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace），是对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。 影响加热炉出口温度的干扰因素很多，炉子的动态响应一般都比较迟缓，因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。根据干扰施加点位置的不同，可组成多参数的串级控制。使用气体燃料时，可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器，还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。这种方案比较简单，在炼油厂中应用广泛。 这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量，保证加热炉高效率燃烧。简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量，组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差，影响系统的稳定性。一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。 在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故，而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时，温度调节系统通过低选器投入正常运行，出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时，便会发出双位信号，控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。 随着节能技术不断发展，加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如，按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制，使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作，以保证最佳燃烧。
KFY-B-150T 150吨四柱压块机 使 用 说 明 书 大连科富液压装备制造中心 2012-4-25
使用须知 感谢贵单位使用我公司生产的KFY系列中该规格的四柱压块机，愿我们的产品给您创造最佳的经济效益。 为了人身及设备安全，在使用该产品前须知： 1、随机提供的使用说明书是指导用户正确使用、维护和保养机器 的主要技术资料，请妥善保存，操作人员必须仔细阅读理解， 掌握使用方法后方可进行操作。 2、送料、接料时严禁将手或工具伸进危险区内。多人操作时须确 定指挥者，协调动作紧密配合。 3、操作者离开机器时必须切断电源。 4、遥控系统为精密仪器，请将发射器妥善保管于通风干燥处，防 水防尘，不使用时摘下发讯钥匙。定期更换电池，长时间不使 用时要卸下电池。接收器安装于电控箱外，非专业人员禁止调 试或拆卸。 5、机床有异常或故障时必须立即停机检查。 6、机器维护、修理时必须切断电源，上压头须用支撑柱加固。 7、非专业操作人员严禁上机操作 8、严禁超过滑块的最大行程。压头与料槽最大闭合高度应不小于 150mm。 9、为保障使用寿命，压块机杜绝超负荷作业或超过偏心距(>50mm) 使用。
目录 一、机床外观总图 4 二、机床的结构概述 5 1、主体结构及技术参数 6 2、液压系统及技术参数7 3、电气系统及技术参数7 三、操作说明8 四、外购件及易损件清单10 五、维修及保养13 六、售后服务15 一、外观总图
该产品机体采用三梁四柱下压式结构，四柱为煅件表面镀铬，横梁由钢板焊接而成，确保对设备的刚性和强度要求。主机包括机身、主油缸、工作台提升缸、推料油缸、料槽构件、液压系统、电控系统等。 二、机床结构概述和主要技术参数
密级： NANCHANG UNIVERSITY 学士学位论文 THESIS OF BACHELOR （2006 —2010 年） 题目锅炉控制系统的设计 学院：环境与化学工程系化工 专业班级：测控技术与仪器 学生姓名：魏彩昊学号：5801206025 指导教师：杨大勇职称：讲师 起讫日期：2010-3至2010-6
南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：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。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期： 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。本人授权南昌大学可以将本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。 保密□，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名：日期： 导师签名：日期：
锅炉控制系统设计 专业：测控技术与仪器学号：5801206025 学生姓名：魏彩昊指导教师：杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数，对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因，使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点，利用传统的PID控制策略对其进行控制，难以取得理想的控制效果，而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程，采用了PLC控制装置设计了控制系统，使加热炉的恒温及点火实现了自动控制，从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型，以实验室中的电加热炉为实际的被控对象，采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法，并以PLC 为核心，组成电加热炉自适应控制系统，其控制精度，可靠性，稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词：温度；电加热炉；PLC；控制系统
管式加热炉温度－温度串级控制系统 1设计意义及要求 1.1设计意义 管式加热炉是石油工业中重要装置之一，加热炉控制的主要任务就是保证工艺介质最终温度达到并维持在工艺要求范围内，由于其具有强耦合、大滞后等特性，控制起来非常复杂。同时，近年来能源的节约、回收和合理利用日益受到关注。加热炉是冶金、炼油等生产部门的典型热工设备，能耗很大。因此，在设计加热炉控制系统时，在满足工艺要求的前提下，节能也是一个重要质量指标，要保证加热炉的热效率最高，经济效益最大。另外，为了更好地保护环境，在设计加热炉控制系统时，还要保证燃料充分燃烧，使燃烧产生的有害气体最少，达到减排的目的。 1.2设计要求 1）本课程设计题目为加热炉温度－温度串级控制系统设计，课程设计时间为2周；学生对选定的设计题目所涉及的生产工艺和控制原理进行介绍，针对具体设计选择相应的控制参数、被控参数以及过程检测控制仪表，并画出控制流程图及控制系统方框图。 2）课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括： ① 目录； ② 摘要； ③ 生产工艺和控制原理介绍； ④ 控制参数和被控参数选择； ⑤ 控制仪表及技术参数； ⑥ 控制流程图及控制系统方框图； ⑦ 总结与展望；（设计过程的总结，还有没有改进和完善的地方）； ⑧ 课程设计的心得体会（至少500字）； ⑨ 参考文献（不少于5篇）； ⑩ 其它必要内容等。 2方案论证 2.1方案选择 管式加热炉加热炉的工作原理如图1所示。要加热的冷物料从左端的管口流入管式加热炉，而燃料从右端的管口流入管式加热炉的燃烧部分，以供热。经加热的物料从右上端的管口流出，物料出口温度1()t θ为被控参数。 图1 管式加热炉工作原理图 分析管式加热炉的工作过程可知，物料出口温度1()t θ受进入管式加热炉的物料初始温度，物料进入的流量（即物料入口的压强），进入管式加热炉的燃料的流量（也即燃料入口压强），燃料的燃烧值等因素的影响。其中物料进入的流量（即物料入口的压强）和进入管式加热炉的燃料的流量（也即燃料入口压强）是影响物料出口温度1()t θ的主要因素。如果采用单回路控制系统，根据操作量的选取原则，我们可以在物料入口处装上一个调节阀，以控制物料进入的流量；对于进入管式加热炉的燃料的流量，可以使它保持某一恒定值。或在燃料的入口处安装一个调节阀，以控制进入管式加热炉的燃料的流量；对于进入管式加热炉的物料的流量，则可以使它保持某一恒定值。而调节阀的开度大小由安装在物料出口处的温度传感器输出的大小间接控制。它虽然结构简单，实现方便；但不符合生产工艺的要求。因为如果将物料的进入流量进行限定后，则日生产总量也被限定。这显然不符合实际的工业生产情况。在此基础上进行一点改进——不对另一个量进行限制。基于对燃料进入量进行控制的管式加热炉单回路温度控制系统原理图如图2 所示。 图2 管式加热炉单回路温度控制系统原理图 如图2所示的单回路温度控制系统初看起来是可行的。而且它的结构简单，所需的器材少，投入小。也符合工业设 物料出口温度1 ()t θ 1T C 物料入口 燃料 物料出口温度1()t θ
目次 1总则 1.1 适用范围 2 引用标准 3 蒸馏炉设计要点 3.1 炉型选择 3.2主要工艺参数的选择 3.3炉管材质的选择及壁厚计算 4 热载体炉设计要点 4.1简介 4.2炉型选择 4.3主要工艺参数的选择 4.4 炉管材质的选择和壁厚计算 5延迟焦化炉、减粘加热炉及沥青加热炉设计要点5.1 简介 5.2 炉型选择 5.3 主要工艺参数的选择 5.4 炉管材质的选择和壁厚计算 6加氢炉设计要点 6.1加氢炉分类 6.2炉型选择 6.3主要工艺参数的选择 6.4炉管材质的选择及壁厚计算 6.5 辐射管架的热膨胀问题 6.5炉管表面热电偶的设置 7重整炉设计要点 7.1炉型选择 7.2主要工艺参数的选择 7.3炉管材质的选择及壁厚计算 7.4 结构设计注意事项 8润滑油精制炉设计要点 8.1炉型选择 8.2主要工艺参数的选择 8.3 炉管材质的选择及壁厚计算 9气体加热炉设计要点
9.1炉型选择 9.2主要工艺参数的选择 9.3 炉管材质的选择及壁厚计算 10制氢炉设计要点 10.1 转化管内的化学反应简介 10.2 工艺计算主要工艺参数及技术性能指标 10.3 炉型选择 10.4 转化管管系设计 1 总则 1.1 适用范围 石油化工管式炉的设计应按照相关标准进行。这些标准对管式炉设计的各个方面均有详细规定，为避免重复，本导则仅对各类管式炉的设计要点进行阐述，以指导设计者正确进行设计。 本导则适用于新建石油化工管式炉的设计，改扩建的石油化工管式炉设计也可参照执行。 2 引用标准 使用本导则时，尚应符合以下有关标准的规定： a) SHJ36 《石油化工管式炉设计规范》 b) SHJ37 《石油化工管式炉炉管壁厚计算方法》 c) SH3070 《石油化工管式炉钢结构设计规范》 d) BA9-2-1 《管式炉炉型选择及工艺参数的确定》 e) BA9-1-2 《石油化工管式炉工艺计算》 f) BA9-4-3 《管式炉炉管系统的设计》 g) BA9-4-1 《管式炉燃烧器选用原则》 h) BA9-4-2 《管式炉零部件的选用和设置》 i) BA9-1-3 《管式炉炉衬设计》 j) BA9-1-5 《管式炉钢结构设计荷载确定》 k) BA9-1-6 《立式（箱式）管式炉钢结构设计》 l) BA9-1-7 《圆筒形管式炉钢结构设计》 m) B A9-1-4 《管式炉钢制平台、梯子和栏杆》 n) BA9-5-1 《管式炉余热回收方案的选用》 o) BA9-5-2 《管式炉余热回收烟风道系统》 3 蒸馏炉设计要点