方案論證報告0

PAGE5PAGE5目次1高方平篩及國內外的發(fā)展狀況…………31.1高方平篩1.2高方平篩的發(fā)展狀況2實習及實習認識…………33設計方案及主要參數(shù)的擬定……………43.1高方平篩的工作原理3.2設計方案3.3軸承的設計計算方案3.4主要參數(shù)的擬定4論證結果…………………55參考資料…………………51、高方平篩及國內外的發(fā)展狀況1.1、高方平篩高方平篩是由平篩逐漸發(fā)展而來的，是面粉廠中主要的篩理設備。它的總體結構是有一個傳動架和兩個篩箱和兩根橫梁連結，通過吊桿把整個篩體懸吊起來工作，它的工作部件是篩箱，每個篩箱內可分隔為2、3、4、及5個倉，每倉內置多層篩格。傳動機構是安裝在篩體中央傳動架內的偏重傳動機構，偏重傳動機構轉動后的慣性促使篩體做平面回轉運動。它的主要特點是篩理面積大、結構緊湊，即使在同樣的篩理面積的情況下，高方平篩具有體積及安置占有空間最少和對篩理物分級多等優(yōu)點。1.2、高方平篩的發(fā)展狀況追溯高方平篩的發(fā)展過程，有幾百年的歷史，早期的平篩是手搖式的采用簡單的木框結構，后來，發(fā)展到利用風力和水力作為動力，在國外，一些歐美國家在20世紀初已發(fā)展為使用蒸汽機和電力動力傳動，國內對高方平篩的研發(fā)開始于二十世紀五十年代，在八十年代消化吸收了引進的西方產品后，高方平篩得到迅猛的的發(fā)展。在國內高方平篩的發(fā)展大致經歷了以下四個階段：（1）第一個階段：在外形方面模仿國外的產品，有四個木篩箱，具有很好韌性和足夠的強度；但是木材的處理方式和加工的的精度較差，所以篩體的壽命很短。（2）第二個階段：在設計上使用鋼鐵和木材混合的結構，用鋼鐵加固篩箱的薄弱環(huán)節(jié)，但是部件斷裂和漏粉現(xiàn)象仍沒有解決。（3）第三個階段：篩箱和機架都改為鋼材焊接件獨立電機驅動，但是由于加工工藝上存在許多缺陷。（4）第四個階段：經過消化吸收國外的高方平篩，研制出了更優(yōu)產品。它們基本消除了部件斷裂和物料串漏的問題。與此同時，高方平篩的傳動機構也進行著改進，先后經歷過：主軸總軸傳動、單機立軸傳動、無立軸雙平衡塊、無立軸單平衡塊的發(fā)展過程。2、實習及實習認識3月13號隨老師們一起來到開封茂盛糧食機械有限公司，看到了在參考書上所說的實物圖，磨粉機、清粉機、振動篩、高方平篩等糧食機械，對我們學習這些機械有很大的幫助，實物給我們更直觀的印象，使我們對糧食加工中所使用的機械有更清楚的認識。在成品倉庫中，見到了經常用到的糧食機械，之后，我們來到具體的產品車間，認真的觀察與自己畢業(yè)設計相關的產品，認真的觀察了它的結構和制造方式，同時聯(lián)想到自己在參考書上學到的知識，感覺不僅對產品的了解更容易些，而且對學習課本知識有更大的幫助，這次的參觀實習，我們看到產品有半成品裝配到成品的過程，有下料車間把原材料制成相應的半成品，經過焊接、輥壓之后，經過螺紋連接形成組件，最后由組件在裝配成成品機械，例如高方平篩：下料之后，由高方平篩車間進行焊接成傳動架、篩箱，傳動架和傳動機構經過螺栓和軸承連接，最后把傳動架和傳動機構與篩箱通過螺栓連接起來，再卯上壓緊篩格的立柱，大致形成高方平篩的結構。在這次實習中，我對高方平篩的機構有了更清楚地認識，使我對它的工作原理更容易理解，對我接下來的學習和畢業(yè)設計有很大的幫助，同時我對自己畢業(yè)設計課題偏重塊也有了實物性的認識。在這次參觀實習中，我收獲很多，盡管在知識上是有限的，但是在以后的學習和生活上有很大的幫助，回到學校，靜下心來，想了想今天的實習，學習的方式應該改變，應從過去的死記硬背的模式中脫離出來，應轉變?yōu)樵趯嵺`中學習，這樣我們可以提高領悟和推理的能力，我感覺這些在書本上是學不到的，也讓我終身受益。此時才感觸到“紙上得來終覺淺，須知此事要躬行”的真正含義。3、設計方案及主要設計參數(shù)擬定3.1高方平篩的工作原理懸掛著的篩箱在傳動鋼架中的旋轉的偏重塊的離心力的作用下，做回轉運到在運行至平穩(wěn)狀態(tài)時，偏重塊因旋轉而產生的離心力正好和整個篩體維持回轉中所需的向心力大小相等，方向相反，偏重塊產生的離心力通過主軸的軸承作用于傳動鋼架，進而作用于篩箱上，使篩廂作回轉運動。3.2偏重塊的優(yōu)化設計的設計方案有以上高方平篩的工作原理可知，偏重塊的質量不僅與使篩體運轉的激振力有關，還與軸承所受的軸向力有關。在保證同樣大小的激振力的同時，對偏重塊進行優(yōu)化設計，減輕偏重塊的質量，進而減輕軸承的軸向受力和高方平篩的總重量，節(jié)約成本。設偏重塊的質量為m，其質心旋轉半徑為r，高方平篩的質量為M（不含偏重塊的質量），高方平篩的轉動半徑為R，如下圖1，在xoy平面內，O為旋轉中心，有高方平篩的工作原理可得：（M+m）R=mr(1)由上式得：R=R=r/(1+M/m)r/(1+M/m)(2)由（2）式可分析得出，在保證高方平篩的篩理效果不變的情況下，最好的結果是選用偏重塊較大的旋轉半徑r和最小偏重塊的質量，增大旋轉半徑r會增大高方平篩的體積，所以可以采用一定形狀的偏重塊，通過優(yōu)化與偏重塊質量有關的參數(shù)，獲得最小的偏重塊質量。3.3軸承的設計計算方案通過對偏重塊的優(yōu)化，可得到最小的偏重塊的質量m，通過對軸承的受力情況分析以及軸承的工作環(huán)境分析，進行軸承的選取、校核。3.4主要參數(shù)的擬定主要參數(shù)擬定：倉數(shù)6個，每倉篩格數(shù)22格，主軸轉速為245r/min，回轉半徑64mm，動力配置為4kw，總重量為3370kg，外形尺寸（長*寬*高）2410*2550*2240mm。篩箱高度1960mm。圖14、論證結果（1）通過優(yōu)化設計偏重塊的參數(shù)，可以減輕偏重塊的質量，減小主軸上軸承的軸向力，進而提高軸承的使用壽命。（2）減輕偏重塊的質量，同時也減輕高方平篩的重量，從而減小高方平篩工作時的所需的激振力、部件的慣性力等。5、參考資料[1]阮競蘭，武文斌.糧食機械原理及應用技術[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2007[2]顧堯臣.糧食加工設備工作原理、設計和應用[M].湖北：湖北科學技術出版社，1998[3]劉四麟.糧食工程設計手冊[M].鄭州：鄭州大學出版社，2002[4]郭禎祥.小麥加工技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003[5]阮少蘭.糧食加工基礎[M].北京：中國商業(yè)出版社，1985[6]顧堯臣.高方平篩擇優(yōu)消化吸收的研究.面粉通訊[J]，1990（2）[7]制粉設備消化吸收組.商業(yè)部制粉設備消化吸收成果總結(一)[J].面粉通訊，1991（1）[8]制粉設備消化吸收組.商業(yè)部制粉設備消化吸收成果總結（二）[J].面粉通訊，1992（1）[9]熊夢飛,竇履豫.淺議高方平篩的發(fā)展[J].面粉通訊,2005,6[10]邱俊偉.高方平篩在面粉生產中的應用[J].糧油加工,2006,8[11]夏冰.高方平篩:面粉加工中分級的主考官[J].糧油加工與食品機械,2006,7期[12]朱維斗,馬新沛.高方平篩實驗應力分析與結構和工藝的改進[J].實驗力學，1994,9(3)[13]左傳峰,魯繼領,王勇.FSFG8×24高方平篩的研制[J].西部糧油科技,1998,23(1)[14]顧堯臣.現(xiàn)代糧食加工技術[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2004[15]竇履豫.高方平篩的新發(fā)展.面粉通訊,2001(4)[16]Anon.JuergonMoosmannSiftingAdvances[J].Worldgrain,2004(5):45-47[17]雷海生.高方平篩傳動軸軸承提前失效原因分析[J].糧食與飼料工業(yè),2005,(2