機械設計說明書-爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)設計

本科畢業(yè)設計（論文）題目：爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)設計爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計3.1內(nèi)側(cè)壁計算根據(jù)要求繪制三維圖形，如圖3.1所示。根據(jù)實際情況的需求，選擇內(nèi)側(cè)壁的材料為耐熱鋼板Q345B通過Solidworks質(zhì)量屬性計算出內(nèi)側(cè)壁的相關參數(shù)如下：密度ρ=7700.00千克/立方米體積V=0.82立方米表面積S=82.52平方米質(zhì)量M壁=6277.04千克=6.28噸圖3.1內(nèi)側(cè)壁3.1.1應力分析內(nèi)側(cè)壁通過Solidworks應力分析可得：最小安全系數(shù)是：126.94（一般情況下大于1.5就可以認為設計合理）所以內(nèi)側(cè)壁能夠滿足預期載荷，結(jié)構(gòu)設計符合要求。（詳見附件內(nèi)側(cè)壁11-SimulationXpressStudy-1）3.2外側(cè)壁計算根據(jù)要求繪制三維圖形，如圖3.2所示。根據(jù)實際情況的需求，選擇外側(cè)壁的材料為耐熱鋼板Q345B通過Solidworks質(zhì)量屬性計算出外側(cè)壁的相關參數(shù)如下：密度ρ=7700.00千克/立方米體積V=0.36立方米表面積S=66.25平方米質(zhì)量M壁=2806.57千克圖3.2外側(cè)壁3.3頂板計算根據(jù)要求繪制三維圖形，如圖3.3所示。根據(jù)實際情況的需求，選擇頂板的材料為耐熱鋼板Q345B通過Solidworks質(zhì)量屬性計算出頂板的相關參數(shù)如下：密度ρ=7700.00千克/立方米體積V=0.41立方米表面積S=68.44平方米質(zhì)量M壁=3199.63千克圖3.3頂板3.4電機固定架計算根據(jù)要求繪制三維圖形，如圖3.4所示。根據(jù)實際情況的需求，選擇電機固定架的材料為耐熱鋼板Q345B通過Solidworks質(zhì)量屬性計算出電機固定架的相關參數(shù)如下：密度ρ=7700.00千克/立方米體積V=0.22立方米表面積S=25.85平方米質(zhì)量M壁=1710.73千克圖3.4電機固定架4傳動機構(gòu)設計計算4.1礦石預算已知礦石的密度ρ=2300千克/立方米經(jīng)過Solidworks測量屬性礦石區(qū)域的表面積S=16m2高度h=0.173m所以M石=ρv=ρsh=6.37t4.2計算轉(zhuǎn)動機構(gòu)總質(zhì)量摩擦輪所承受的總質(zhì)量M4.3減速機的選型已知ηw=0.9；η=0.99×0.99×0.98因為執(zhí)行功率Pw=(T×n)/9550ηw；f=μFN；T=f×R每個減速器所承受的力為f=（1/3）×（0.5×126500）=21083.3N已知內(nèi)側(cè)壁轉(zhuǎn)速n=0.2r/min所以T單=21083.3N×(5.684/2)=59918.7N所以Pw=（59918.7×0.2）/（9550×0.9）=1.39KW所以Pd=Pw/η=1.39/(0.99×0.99×0.98)=1.45KW查詢減速機的型號選擇TRF138TR78減速機詳細參數(shù)如下表4.1：表4.1減速器的參數(shù)功率輸出轉(zhuǎn)速輸出扭矩傳動比服務系數(shù)機型號極數(shù)PowerKWOutputspeedr/minOutputtorqueNmRatioiServicefactorfbTypeTypePolep1.53.734443742.2TRF138TR7844.4計算軸的最小直徑減速機上的功率傳送到軸上時的功率為：Pw=Pd×η=1.45×(0.99×0.99×已知轉(zhuǎn)速nw=3.7r/min通過機械設計手冊計算軸的最小直徑：首先軸的材料選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理。詳細參數(shù)如圖4.1圖4.1轉(zhuǎn)軸材料參數(shù)圖通過公式計算軸的最小直徑，詳細參數(shù)如圖4.2圖4.2軸的最小直徑確定參數(shù)圖因為軸上有兩個鍵槽，所以取值應增大10%~15%，取值增大15%進行計算。所以d=79.37×(1+0.15)=91.2755mm查表選取標準值：取值d所以軸的最小直徑為100mm4.5軸承的選擇根據(jù)工作條件所選擇的軸承應該滿足以下要求：(1)承載能力大；(2)承受徑向載荷大，軸向也能夠受載荷；(3)極限轉(zhuǎn)速低；(4)調(diào)心性好；查詢機械設計手冊根據(jù)需求選擇：圓柱孔調(diào)心滾子軸承（改進型）此軸承的特點：(1)承載能力大，額定動載荷比2.3~5.2；(2)主要承受徑向載荷，也能承受任一方向的軸向載荷，適用于重載和振動載荷下工作，不能承受純軸向載荷；(3)軸和外殼的軸向位移限制在軸向游隙范圍內(nèi)；(4)調(diào)心性好，能補償同軸度誤差；(5)極限轉(zhuǎn)速低；(6)經(jīng)優(yōu)化設計的結(jié)構(gòu)形式，棍子和滾道間的摩擦減小，承載能力高，應該優(yōu)先選用；軸承代號：20000C(CC、CACM、TN1)/W33型內(nèi)徑：110mm外徑：170mm厚度：45mm4.6聯(lián)軸器的選擇因為軸段需與聯(lián)軸器連接，為使該段直徑與連軸器的孔徑相適應，所以需同時選用聯(lián)軸器，又由于本減速器屬于大型減速器，其輸出軸與工作機軸的軸線偏移不大。其次為了能夠使傳送平穩(wěn)，所以必須使傳送裝置具有緩沖，吸振的特性。查詢機械設計手冊選用LX8型彈性柱銷聯(lián)軸器。LX8型彈性柱銷聯(lián)軸器主要參數(shù)為：公稱轉(zhuǎn)矩Tn＝16000N·mm軸孔長度L=167mm孔徑d1=100mm4.7鍵的選擇根據(jù)軸的最小直徑100mm，查詢機械設計手冊選擇圓頭普通平鍵（A型）其主要參數(shù)為：鍵的寬度b=28mm鍵的高度h=16mm鍵的長度L=100mm圓角半徑r=0.5mm4.8軸的設計和校核根據(jù)軸的特點，兩端鏈接需要有鍵槽，中間再有兩個軸承固定即可。所以軸的外形應該如圖4.3所示：圖4.3軸外觀圖根據(jù)聯(lián)軸器的孔徑和孔深取值：L1=167mm；d1=100mm根據(jù)軸承的孔徑和厚度取值：L2=90mm；d2=110mm根據(jù)外殼的尺寸取值：L3=80mm；d3=120mm相應的取值：L4=90mm；d4=110mmL5=167mm；d5=100mm用Solidworks繪制三維圖如圖4.4材料為45鋼（淬火調(diào)質(zhì)處理）用Solidworks進行應力分析分析結(jié)果可得最小安全系數(shù)為：15.4162（一般情況下大于1.5就可以認為設計合理）詳細結(jié)果見附件《摩擦輪軸-SimulationXpressStudy-1》圖4.4軸的實體圖用機械設計手冊進行分析根據(jù)受力進行結(jié)構(gòu)造型如圖4.5圖4.5軸段設計參數(shù)圖系統(tǒng)進行零件圖的繪制如圖4.6圖4.6軸的外形圖根據(jù)公式進行支反力的計算。根據(jù)公式進行內(nèi)應力的計算。畫出內(nèi)應力圖并標注危險截面如圖4.7圖4.7軸的危險截面圖進行彎曲應力校核如圖4.8圖4.8軸的應力校核參數(shù)圖安全系數(shù)校核如圖4.9圖4.9軸的安全系數(shù)校核參數(shù)圖扭轉(zhuǎn)剛度進行校核如圖4.10圖4.10軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核圖彎曲剛度進行校核如圖4.11彎曲剛度進行校核如圖15圖4.11軸的彎曲剛度校核參數(shù)圖計算臨界轉(zhuǎn)速如圖4.12圖4.12軸的臨界轉(zhuǎn)速參數(shù)圖所有校核都能通過說明軸的設計合理，整體過程如圖4.13所示：圖4.13軸的設計整體參數(shù)圖5擋料板氣動系統(tǒng)設計計算5.1氣缸輸出力的大小5.1.1實際輸出力氣缸未加載時實際所能輸出的力，受到氣缸活塞和活塞本身的摩擦力影響，如活塞和缸筒之間的摩擦?；钊麠U和前缸蓋之間的摩擦，用氣缸效率表示，如圖5.1氣缸效率η曲線所示，氣缸的效率η與氣缸的缸徑D和工作壓力p有關，缸徑增大，工怍壓力提高，則氣缸效率口增加。在氣缸缸徑增大時，在同樣的加工條件、氣缸結(jié)構(gòu)條件下，摩擦力在氣缸的理論輸出力中所占的比例明顯地減小了，即效率提高了。一般氣缸的效率在0.7-0.95之間。圖5.1效率曲線普通雙作用氣缸的實際輸出推力Fe為Fe=π4DFe=π普通單作用氣缸的實際輸出推力Fe為Fe=π5.2負載率β從對氣缸特性研究知道，要精確確定氣缸的實際輸出力是困難的，于是，在研究氣缸的性能和選擇確定氣缸缸徑時，常用到負載β的概念。氣缸負載率尾β氣缸的實際負載是由工況所決定的，若確定了氣缸負載率β，則由定義就能確定氣缸的理論輸出力F0，從而可以計算氣缸的缸徑。氣缸負載率表5.1氣缸的運動狀態(tài)和負載率慣性負載的運動速度v/mm/s阻性負載(靜負載）<100100-500>550≤0.8≤0.65≤0．5≤0.35對于阻性負載，如氣缸用作氣動夾具，負載不產(chǎn)生慣性力的靜負載。一般負載率β對于慣性負載，如氣缸用來推送工件，負載將產(chǎn)生慣性力的，負載率ββ≤0.65氣缸作低速運動．β≤0.5氣缸作中速運動，V<100β≤0.35氣缸作高速運動。V>500根據(jù)工作需求，此處選擇β根據(jù)：可求出F已知：M石=6.37t所以單個擋板所受力F渭為礦石與鋼板的動摩擦因數(shù)，查機械設計手冊得μ所以F5.3缸徑計算由氣缸帶動的負載、運動狀態(tài)及工作壓力。就可以進行氣缸缸徑的計算和選用。缸徑計算步驟如下：根據(jù)氣缸帶動的負載，計算氣缸的軸向負載力F，常見負載實例，見圖5.2圖19氣缸軸向負載力a)斜面b）水平導軌c)滾動d)夾具夾緊e)提升f）氣吊圖5.2常見負載實例2)由氣缸的平均速度來選定氣缸的負載率β3)若系統(tǒng)工作壓力為0.6MPa時，氣缸的工作壓力計算時一般選為0.4MPa。當然，系統(tǒng)工作壓力低于0.6MPa．計算時工作壓力也應作相應的調(diào)整。4)由氣缸的理論輸出力計算公式、負載率β及工作壓力氣缸的理論輸出力F0F0=npsF0氣缸的理論輸出力P系統(tǒng)壓力（此處取0.5MPa）S活塞面積n安全系數(shù)（氣缸水平n=0.7，氣缸垂直n=0.5）已知F0=1990.5N；P=0.5MPa;所以可求得D根據(jù)工作需求氣缸的工作行程為420mm通常缸徑計算到此結(jié)束，但若氣缸的緩沖性能校核不符合要求，應重新選擇缸徑或采取外部緩沖措施，如氣壓緩沖缸、緩沖回路等，保證氣缸緩沖。5.4活塞桿的彎曲強度和撓度5.4.1彎曲強度氣缸的活塞行程越越長，則活塞伸出的距離也越長，對于長行程的氣缸。活塞桿的長度將受到限制。若在活塞桿上承受的軸向推力達到極限力之后，活塞桿就會出現(xiàn)壓桿不穩(wěn)定現(xiàn)象，發(fā)生彎曲變形。因此，必須進行活塞桿的穩(wěn)定性驗算，其穩(wěn)定條件為

F≤Fknk 式中F-—活塞桿承受的最大軸向壓力(N)；Fk-—縱向彎曲極限力(N)，nk—穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般取2-6。極限力Fk不僅與活塞桿材料、直徑、安裝長度有關，還與氣缸的安裝支承條件決定的末端系素m有關。當細長比L/k≥85m時（歐拉公式）

Fk=mπ2EJL2式中m—末端系數(shù)；E—材料彈性模量；J—活塞桿橫截面慣性矩(m4空心圓桿

J=π(d4-d0實心圓桿

J=πd464d—活塞桿直徑(m）；d0—空心活塞桿內(nèi)徑(m)；L—氣缸的安裝長度(m）。當細長比L/K<85mFk=fA1+am(Lk)2A—活塞桿橫截面積（m2空心圓軒A=π4(d實心圓桿A=π4da—實驗常數(shù)，鋼材a=15k—活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑（m）空心圓桿k=d2-d0實心圓桿k=d4對于制造廠來說，按照上式可計算出氣缸系列（缸徑、活塞桿直徑已確定)在最差的安裝條件下，最大理論輸出力時的最大安全行程(不是安裝長度）。用戶可按實際使用條件驗算氣缸活塞桿的穩(wěn)定性。若計算出的極限力Fk不能滿足穩(wěn)定性條件要求，則需更改氣缸參數(shù)重新選型，或者與制造廠協(xié)商解決。也就是說，選用長行程氣缸需考慮活塞桿的彎曲穩(wěn)定性，活塞桿所帶負載應小于彎曲失穩(wěn)時的臨界壓縮力（取決于活塞桿直徑和行程）?；钊麠U計算圖是按式得出的，其安裝形式是耳環(huán)安裝(m=1)。氣缸的支承長度L為兩倍行程，安全系數(shù)nk取5。5.4.2撓度活塞桿水平伸出時為懸臂梁。其頭部因自重下垂產(chǎn)生的撓度由下式計算：δ=qs48EJ式中δ—擾度（cm）；s—活塞桿伸出長度（cm）；E—材料橫向彈性模量（Pa）；J一活塞桿橫截面慣性矩（cm4）空心圓桿J=π(d4-d實心圓桿J=πd464q一活塞桿lcm長的當量質(zhì)量(kg)。5.5緩沖性能氣缸活塞運動到行程終端位置時，為避免活塞與缸蓋產(chǎn)生機械碰撞而造成機件變形、損壞及噪聲，氣缸必須采用緩沖裝置。通常缸徑小于16mm的氣缸采用彈性緩沖墊缸徑大于16mmm的氣缸采用氣緩沖結(jié)構(gòu)。在此只討論氣緩沖。氣缸的緩沖裝置由緩沖柱塞節(jié)流閥和緩沖腔室等構(gòu)成，氣缸緩沖裝置實現(xiàn)緩沖的工作原理圖在活塞高速向右運動時，活塞右腔的空氣經(jīng)缸蓋柱塞孔和進排氣口排向大氣。在氣缸活塞軒行程進人終端前，緩沖柱塞依靠緩沖密封圈將缸蓋柱塞孔堵住，于是，封閉在活塞和缸蓋之間環(huán)形腔室內(nèi)的空氣只能通過節(jié)流閥排人大氣。由于節(jié)流閥流通面積很小，環(huán)形腔室內(nèi)的空氣背壓升高形成氣墊作用，迫使活塞迅速減速，最后停下來。改變節(jié)流閥的開度，就可以調(diào)節(jié)緩沖速度。從緩沖柱塞封閉柱塞孔起，到活塞停下來為止，活塞所走的行程稱為緩沖行程。緩沖裝置就是利用形成的氣墊（即產(chǎn)生背壓阻力）和節(jié)流阻尼來吸收活塞運動產(chǎn)生的能量，達到緩沖的目的。為了達到緩沖作用，緩沖腔室內(nèi)空氣絕熱壓縮所能吸收的壓縮能Ep必須大于活塞等運動部件所具有的動能Ed即Ep≥Ed。表5.2國產(chǎn)氣缸常用柱塞直徑和長度(mm)缸徑柱塞直徑緩沖長度缸徑柱塞直徑緩沖長度321610~151253825~30402015160,2005525~305063242520250,3206330~3580100303220~25最后要特別指出，對于氣缸，之所以要討論緩沖性能及其計算，是因為要防止氣缸運動到行程末端時撞擊缸蓋。若活塞在末端處于靜止狀態(tài)時，無論加了再大的氣壓（能）都毋須關心其會撞擊缸蓋(除強度問題外）。同樣，氣缸運動過程所有出現(xiàn)的摩擦力（能)、重力（能）等的影響，都已反映在活塞運動的速度上，也就是說，氣缸運動的速度取決于作用在活塞兩側(cè)的壓力差△p產(chǎn)生的氣壓作用力，以及需要克服的摩擦力（總阻力）和負載的大小。因此，氣缸緩沖計算時。只要考慮氣缸運動的動能，而毋須計算活塞上作用的氣壓能重力能及摩擦能。5.6耗氣量耗氣量是指氣缸往復運動時所消耗的壓縮空氣量，其大小與氣缸的性能無關，但它是選擇空壓機排量的重要依據(jù)。(1)最大耗氣量qmax指氣缸活塞完成一次行程所需的耗氣量，其計算式為：

qmax=0.047D式中qmax—最大耗氣量(L/min)D—缸徑(cm)；S—氣缸行程(cm)；t—氣缸一次往復行程所需的時間(s)；p—工作壓力(MPa)。(2)平均耗氣量由氣缸內(nèi)部容積和氣缸每分鐘的往復次數(shù)算出的耗氣量平均值，其計算公式為:

q=0.00157ND2p+0.10.1表示了耗氣量與工作壓力和缸徑之間的關系。耗氣量用單位行程(cm)的當量耗氣量表示。5.7氣缸選擇要點氣缸種類繁多，各種型號的氣缸性能和使用條件不盡相同，且各生產(chǎn)廠家規(guī)定的技術條件也各不相同。在能滿足實際工作要求的前提下，應盡可能選擇標準氣缸，以縮短設計周期，降低成本，方便維護等。氣缸的選擇流程參見圖5.3，特殊設計見圖5.4。現(xiàn)對該流程如下說明：5.3氣缸的選擇流程a)S1增強型活塞桿；b）S2雙端活塞桿；c）S3防酸活塞桿；d）S4無銅結(jié)構(gòu)；e）S5缸筒內(nèi)表面鍍鎳；f）S6耐熱密封(溫度可達1500C）；g）S7缸筒材料為黃銅；h)S8氣缸外表面噴塑；i）S9不銹鋼結(jié)構(gòu)；j）S12增強型雙端話塞桿；圖5.4特殊設計首先根據(jù)實際工作任務對運動和結(jié)構(gòu)的要求，確定氣缸類型和安裝方式，再根據(jù)負載大小，確定氣源壓力或系統(tǒng)工怍壓力，由此確定氣缸缸徑（或活塞桿直徑）。即氣缸輸出力（推力或拉力）應根據(jù)外負載的大小再乘以適當?shù)陌踩禂?shù)n（n=1.5-2，高速時取大值，低速時取小值），從而確定氣缸缸徑。為避免氣缸容積過大，應盡量采用擴力機構(gòu)，以減小氣缸尺寸，氣缸行程與應用場合和機構(gòu)行程有關，應選擇專業(yè)氣動元件生產(chǎn)廠家提供的標準行程，以避免因制造公差或安裝公差，實際行程大于氣缸行程的現(xiàn)象發(fā)生。在加緊裝置上，氣缸行程還需要按實際行程多加上10-20mm的行程余量來確定?；钊\動速度主要取決于進氣管內(nèi)徑。若要求活塞高速運動，應選擇大內(nèi)徑氣管；對于行程中選載荷有變動的情況，為得到緩慢而平穩(wěn)的運動速度，可選用氣-液阻尼缸。當要求行程終點無沖擊時，則應選用帶緩沖裝置的氣缸。為調(diào)節(jié)氣缸活塞運動速度，當水平安裝時，建議采用排氣節(jié)流方式；垂直安裝時，建議采用進氣節(jié)流方式。氣缸安裝方式應按安裝位置和使用目的等因素決定。在一般情況下，大多數(shù)采用固定安裝方式。對于腳架式或法蘭式安裝，應盡量避免安裝螺栓本身直接受推力或拉力負荷；同時，要使安裝底座有足夠的剛性，以避免對活塞運動產(chǎn)生不良影響。對于既要求活塞桿作直線運動，又要求其作較大的圓弧擺動的，應選用軸銷式氣缸。需除無油潤滑氣缸外，應采用油霧潤滑氣缸，即在氣動系統(tǒng)中安裝油霧器，并合理選用推薦的潤滑油，以避免氣缸密封膨脹、收縮以及乳化。1)安裝前，氣缸應經(jīng)空載試運轉(zhuǎn)并在1.5倍工作壓力下試壓，不應產(chǎn)生漏氣。2)將氣缸安裝在氣動系統(tǒng)之前，應清除管道內(nèi)臟物，防止雜物進人氣缸內(nèi)。3)若氣缸帶緩沖裝置，在開始運行前，應將緩沖節(jié)流閥調(diào)至緩沖阻尼較大的位置，然后再逐漸減小，直至調(diào)到滿意的緩沖效果。4)不使用滿行程，特別是當活塞桿伸出時，不要使活塞與缸蓋相碰，以免發(fā)生誤動作。5)在氣缸行程中，若載荷有變化，則應使用輸出力充裕的氣缸。并帶緩沖裝置。6)正確安裝。氣缸安裝時要防止其工作過程中承受橫向載荷，從而保證氣缸的正常工作和使用壽命。采用腳架式和法蘭式安裝時，應避免安裝螺栓本身直接受推力拉力負載；采用尾部懸掛中間擺動式安裝時，活塞桿頂端的連接銷位置在3600或1800之內(nèi)作往復旋轉(zhuǎn)時，可選用相應的擺動缸。有特殊要時，應選用相應功能的特殊氣缸。5.8氣缸使用注意事項(1)氣缸正常工作條件：工作壓力O.2-0.8MPa，普通氣缸運動速度范圍50-500mm/s，環(huán)境溫度為5-60℃。氣缸在5℃以下場臺使用，有時會因壓縮空氣中所含的水分凝結(jié)結(jié)氣缸動作帶來不利影響，因此，在低溫情況下，需采取防凍措施，防止氣動系統(tǒng)中的水分凝結(jié)。在高溫環(huán)境下使用氣缸時，可選用耐熱氣缸，同時應注意，高溫空氣對行程開關、管件及控制閥的影響。(2)安裝件軸的位置應處于同一方向；采用中間軸銷擺動式安裝時，除注意活塞桿頂端連接銷的位置外，還應注意氣缸軸心線與軸托架的垂直度，同時，在不產(chǎn)生卡死的范圍內(nèi)，將擺軸架盡量接近擺軸的根部。5.9氣缸維護保養(yǎng)即使氣缸本身制造質(zhì)量符臺標準，但由于安裝和使用不當，都會引起氣缸使用一定時間后產(chǎn)生故障。l)使用中應定期檢查各部位有無異?，F(xiàn)象，各連接部位有無松動等，軸銷、耳環(huán)式安裝的氣缸活動部位應定期加潤滑油。2)氣缸檢修重新裝配時，零件必須清洗干凈，特別需防止密封圈剪切、損壞，注意唇形密封圈的安裝方向。3)氣缸拆下長時間不使用時．所有加工表面應涂防銹油，進排氣口加防塵堵塞。5.10最終選型結(jié)果產(chǎn)品信息代號：36391DNG-100-400-PPV-A產(chǎn)品號（TNR）：36391行程mm:400活塞直徑：100活塞桿螺紋：M20X1.5緩沖：PPV:兩端帶彈性緩沖環(huán)/板裝配位置：任何符合標準：ISO15552活塞桿末端：陽螺紋設計結(jié)構(gòu)：活塞活塞桿位置檢測：用于接近式傳感器Variants：單端活塞桿工作壓力：0.6—10bar工作模式：雙作用工作介質(zhì)：干燥壓縮空氣，經(jīng)潤滑或未經(jīng)潤滑耐腐蝕等級CRC：2環(huán)境溫度：-20—-800C授權(quán)：GermanischerLloyd6bar時的理論作用力，回復行程：4418N6bar時的理論作用力，進程：4712N每10mm行程所增加的重量：100g0mm行程時的基本重量：4100g安裝類型：帶附件氣動鏈接：G1/2蓋子的材料信息：鋁密封件的材料信息：NBRTPE—U（PU）外殼的材料信息：鍛造鋁合金光滑處理活塞桿的材料信息：高合金鋼氣缸缸筒的材料信息：鍛造鋁合金產(chǎn)品說明：符合ISO15552標準，NFE49003.1和UNI10290標準，用于接近式感測，帶有兩端采用可調(diào)緩沖DNG，DNGL，DNGZK和DNGZS系列標準氣缸都符合一下這些標準：ISO15552UNI10290（意大利）所有的派生型也都基于這些標準雙作用—活塞直徑從32到320mm—行程—活塞直徑從32到150mm標準25到500mm或10到2.000mm活塞直徑160和200mm：或10到2.000mm活塞直徑250和320mm：或10到1.100mm—兩端采用可調(diào)式位置終點緩沖—非接觸式位置感測—活塞敢?guī)饴菁y—DNGL/DNGLZ：采用方形活塞桿可有效地防止扭轉(zhuǎn)通過接近式傳感器進行位置感測：電子式SM…-1(接觸式或非接觸式)氣動式SMPO特點—標準氣缸，用拉桿進行如圖—安裝附件品種豐富，因此氣缸幾乎可以被安裝在任何位置—所有用于元件安裝的六角螺絲都具有內(nèi)螺紋源生型：-S2：雙端活塞桿—S3：防腐蝕耐酸活塞桿—S6：耐熱密封，溫度可達120度—S8：高度耐腐蝕保護—CRDNG，CRDNGS：耐腐蝕及防酸設計已損部件可進行更換和修理6連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料器的加工工藝及成本的合理性分析6.1加工工藝的合理性連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料器的工藝合理性主要考慮的是內(nèi)側(cè)壁的耐磨性、耐熱性和氣壓系統(tǒng)的配合。連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料器的料斗里需要考慮加耐熱鋼板，因為普通的鋼板幾天就會變形了，使用的耐熱鋼板應為耐熱鑄鐵，來提高布料器的耐熱性。耐熱鑄鐵是指可以在高溫下使用，其抗氧化或抗生長性能符合使用要求的鑄鐵?！吧L”是指由于氧化性氣體沿石墨片邊界和裂紋滲入鑄鐵內(nèi)部造成的氧化，以及因Fe3C分解而發(fā)生的石墨化引起鑄件體積膨脹。向鑄鐵中加入鋁、硅、鉻等元素，使鑄件表面形成一層致密的SiO2、Al2O3、CrO3等氧化膜，能明顯提高高溫下的抗氧化能力，同時能夠使鑄鐵的基體變?yōu)閱蜗噼F素體。此外，硅、鋁可提高相變點，使其在工作溫度下不發(fā)生固態(tài)相變，可減少由此而產(chǎn)生的體積變化和顯微裂紋。鉻可形成穩(wěn)定的碳化物，提高鑄鐵的熱穩(wěn)定性?！こＳ玫哪蜔徼T鐵有中硅鑄鐵、高鉻鑄鐵、鎳鉻硅鑄鐵等，主要用于制造加熱爐附件，如爐底板、送鏈構(gòu)件、換熱器等。表6.1耐熱鑄鐵件的牌號和化學成分類別牌號化學成分(質(zhì)量分數(shù))(％)CSiMnPSCrAl≤耐熱鑄鐵RTCr3.0～3.81.5～2.51.00.20O．120.50～1.00RTCr23.0～3.82.0～3.01．O0.200.12>1.00～2.00RTCr161.6～2.41.5～2.21．OO．100.0515.00～18.00RTSi52.4～3.24.5～5.50.80.20O．120.50～1.00耐熱球墨鑄鐵RTQSi42.4～3.23.5～4.50.7O．100.03RTQSi4Mo2.7～3.53.5～4.50.50.100.03Mo0.3～0.7RTQSi52.4～3.2>4.～5.50.70.100.03RTQAl4Si42.5～3.03.5～4.50.5O．100.024.0～5.0RTQAl5si52.3～2.8>4.～5.20.5O．100.02>5.0～5.8RTQAl221．6～2.21．O～2.00.70.100.0320.0～24．O注：牌號的符號中，“RT”表示耐熱鑄鐵，“Q”表示球墨鑄鐵，其余字母為合金元素符號，數(shù)字表示合金元素的平均含量(質(zhì)量分數(shù))。取整數(shù)值。(2)力學性能見表。表6.2耐熱鑄鐵件的室溫力學性能牌

號抗拉強度σb／MPa≥硬度HBS牌

號抗拉強度σb/MPa≥硬度HBSRTCr200189～288RTQSi4Mo540197～280RTCr2150207～288RTQSi5370228～302RTCrl6340400～450RTQAl4Si4250285～341RTSi5140160～270RTQAL5Si5200302～63RTQSi4480187～209RTQAl22300241～364表6.3耐熱鑄鐵件的高溫短時抗拉強度牌

號下列溫度(℃)時的抗拉強度σb／MPa牌

號下列溫度(℃)時的抗拉強度σb／MPa500600700800900500600700800900RTCr225144RTQSi4Mo10146RTCr2243166RTQSi56730RTCrl614488RTQAl4Si48232RTSi54l27RTQAl5Si516775RTQSi47535RTQAl2213077(3)用途見表。表6.4耐熱鑄鐵件的使用條件和應用牌號使用條件應用舉例RTCr在空氣爐氣中，耐熱溫度達550oC爐條、高爐支梁式水箱、金屬型玻璃模RTCr2在空氣爐氣中，耐熱溫度達600°C煤氣爐內(nèi)灰盒、礦山燒結(jié)車擋板RTCrl6在空氣爐氣中耐熱溫度到900°C，在室溫及高溫下有抗磨性，耐硝酸白{；腐蝕退火罐、煤粉燒嘴、爐柵、水泥焙燒爐零件、化工機械零件RTSi5在空氣爐氣中，耐熱溫度到700°C爐條、煤粉燒嘴、鍋爐用梳形定位板、換熱器針狀管、二硫化碳反應甑RQTSi4在空氣爐氣中耐熱溫度到650℃，其含si上限時到750°C，力學性能、抗裂性較RQTSi5好玻璃窯煙道閘門、玻璃引上機墻板、加熱爐兩端管架RQTSi4Mo在空氣爐氣中耐熱溫度到680％，其含硅上限時到780°C，高溫力學性能較好罩式退火爐導向器、燒結(jié)機中后熱篩板、加熱爐吊梁等RQTSi5在空氣爐氣中耐熱溫度到800°C硅上限時到900°C煤粉燒嘴、爐條、輻射管、煙道閘門、加熱爐中間管架RQTA14Si4在空氣爐氣中耐熱溫度到900°C燒結(jié)機篦條、爐用件RQTA15Si5在空氣爐氣中耐熱溫度到1050℃焙燒機篦條、爐用件RQTA122在空氣爐氣中耐熱溫度到1100℃，抗高溫硫蝕性好鍋爐用側(cè)密封塊、鏈式加熱爐爐爪、黃鐵礦焙燒爐零件根據(jù)市場價格知耐熱鑄鐵為：11000元/噸。通過查機械設計手冊了解到一般機械的疲勞壽命，礦石下料斗的使用壽命一般為一年左右。6.2成本的合理性中厚板：本周陜西中厚板價格累計下跌30元/噸，市場成交小幅減少。價格方面：截止本周五，陜西市場20mm普中板均價為3920元/噸。唐山等華北主流中板價格接連下跌，下游終端用戶觀望心態(tài)逐漸增加，致使本地市場成交量始終未有較大的起色。此外，受太原等臨近市場價格頻頻走低，商戶為避免資源倒流，只能隨行就市。同時，受上海等主流中板市場價格的走低，下游終端用戶采購逐漸放緩，致使成交量小幅萎縮，商戶接貨意愿也大幅減弱。資源方面：目前酒鋼薄規(guī)格低合金資源缺規(guī)斷檔的現(xiàn)象較為普遍，以10mm低合金資源為例，市場有此資源的商戶不足5%，因而其組距加價也較平常高出50元/噸。據(jù)不完全統(tǒng)計，本周陜西中板庫存基本維持在2.2萬噸左右。預計，受市場成交乏力的影響，短期內(nèi)陜西中板市場仍以弱勢下行為主。表6.5陜西市場鋼材價格變化表鋼材日期高線Φ6.5mmHPB235螺紋鋼Φ20mmHRB335中厚板20mmQ235B熱軋板卷4.75mmQ235B槽鋼16#Q235西安2014.4.12360036303890399037002014.4.1935803600386039303700產(chǎn)地龍鋼龍鋼酒鋼酒鋼信發(fā)漲幅-20-30-30-600寶雞2014.4.12375036604010407038902014.4.1937503660398040303890產(chǎn)地龍鋼龍鋼酒鋼酒鋼江天漲幅00-30-400備注：單位為元/噸7結(jié)論本課題主要針對爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)設計進行結(jié)構(gòu)分析及設計。簡述了爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，國內(nèi)外礦熱爐爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)設計的應用情況。對爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)設計國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)性的概述，針對爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)設計的設計計算方法，簡述了我國當前設計中的問題與不足。對布料系統(tǒng)的分類和布料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其可行性進行了詳細介紹。對于爐頂連續(xù)旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng)設計電機功率和成本分析中給出了具體的計算公式。參考文獻[1]郝素菊，張玉柱，蔣武鋒.高爐煉鐵設計與設備[M].普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材.冶金工業(yè)出版社.2011.80-89.[2]許智慧，蔣孝德，喻樂康.布料機技術參數(shù)[M].長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司[3]青雪梅，戚波，周強.大型高爐并罐式無鐘爐頂?shù)膽矛F(xiàn)狀及設計理念[J].中冶南方工程技術有限公司.武漢.2012.616-619.[4]李暉實，陳明，趙艷敏等.高爐布料系統(tǒng)的精確控制[J].山東省萊蕪市萊蕪鋼鐵集團自動化部.2013，(2):68-72.[5]李云濤，井元偉.高爐爐頂裝料系統(tǒng)的控制與研究[D].東北大學.2008.[6]鄭宗平.高爐無料鐘爐頂裝料裝置國內(nèi)外發(fā)展概況和改進意見[J].冶金機械教研室.1979.81-89.[7]白洪光，曲思民，賈法強等.環(huán)形套筒窯旋轉(zhuǎn)布料器液壓系統(tǒng)和控制程序的改進[J].1山東省冶金科學研究院，山東濟南250014；2濟南鋼鐵集團總公司，山東濟南25010.2006，28(3):31-31.[8]關景林，陳雪波，于政軍.基于PLC高爐布料專家自學習得設計與實現(xiàn)[D].遼寧科技大學.2011.[9]羅志輝，黃摯雄.基于PLC模糊控制的回轉(zhuǎn)布料機[D].中南大學.2009.[10]謝子洪，湯順祥，段文成等.礦熱爐爐頂布料控制系統(tǒng)的設計與實踐[J].云南文山斗南錳業(yè)有限責任公司鐵合金廠.文山.中國.663101.2006，(6):43-47.[11]謝振遠，陳西，李迎新（河南省冶金研究所）.陶林（河南冶金工業(yè)學校）爐料堆尖的形成及爐頂設備的布料能力[J].1997，16(4):28-31.[12]汪延來，馬鋼4000m3高爐供料和上料系統(tǒng)的設計特點[J].中冶華天工程技術有限公司.2013，(3):42-45.[13]霍秀梅，李建國.談BT型無料鐘爐頂特點及存在的問題[J].中冶東方工程技術有限公司.內(nèi)蒙古包頭.2008，27(3):202-205.[14]于要偉，白晨光.無料鐘高爐布料模型的研究[D].冶金工程.2008.[15]李大斯，無鐘高爐均勻布料控制系統(tǒng)[J].寶鋼集團八一鋼鐵有限公司.檢修中心.新疆.烏魯木齊830022.2010.49-51.[16]吳海龍，夏建芳.震動布料機固有特性及最佳布料工作參數(shù)匹[D].中南大學.2012.[17]XIANGZhong-yong，CHENYing-ming，ZOUZhong-ping.ANewDesignSystemofBlastFurnace(CISDIEngineeringCoLtd，Chongqing，China).2010.1020-1026.[18]ZHANGHui，LIHuiQuan，TANGQing&BAOWeiJun.ConceptualdesignandsimulationanalysisofthermalbehaviorsofTGRblastfurnaceandoxygenblastfurna