轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)設(shè)計(jì)
26頁 7900字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+4張CAD圖紙【詳情如下】
任務(wù)書.doc
干燥機(jī)總裝圖.dwg
潤滑原理圖.dwg
轉(zhuǎn)筒小鏈輪.dwg
轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)設(shè)計(jì)說明書.doc
部件圖.dwg
摘 要
轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)筒體內(nèi)既進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞又輸送物料，筒體的大小標(biāo)志著臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)的規(guī)格和生產(chǎn)能力。筒體應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)中必須保持軸線的直線性和截面的圓度。筒體的材料一般用Q235鋼和普通低合金鋼。提高了傳熱效率,充分發(fā)揮了蒸汽的潛能,降低了蒸汽消耗;提高了轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)加熱列管的管壁溫度,增加設(shè)備處理量,提高物料軟化效率。應(yīng)根據(jù)油料的種類和含水量的不同，制定軟化溫度；當(dāng)油料含水量低時(shí)，軟化溫度應(yīng)相應(yīng)高些，反之，應(yīng)低些。根據(jù)油料含水量的不同，可進(jìn)行加熱潤濕或加熱去水。根據(jù)軋呸效果調(diào)整軟化條件。軸的設(shè)計(jì)工作中的另一個(gè)重要方面是一根軸與另一根軸之間的直接聯(lián)接方法。這由剛性或者彈性聯(lián)軸器來實(shí)現(xiàn)的。聯(lián)軸器是用來把相鄰的兩個(gè)軸端聯(lián)接起來的裝置。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中,聯(lián)軸器被用來實(shí)現(xiàn)相鄰的兩根轉(zhuǎn)軸之間的半永久性聯(lián)接。
關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)筒 ；軟化；效率; 聯(lián)軸器
Title The Softening kettle
Abstract： The tube body is the machine body that the softening kettle. The tube body inside since carry on heat and qualities' deliver and transport the material, the size of the tube body symbolizes the specification and the production ability that the softening kettle. The tube body should have enough of just degree and strength. Must keep the straight line of the stalk line and cut a degree of the noodles in install and revolve. The material of the tube body uses the low metal alloy steel of Q235 steel and commonness generally. Raised to transmit heat the efficiency, developed the potential of the steam well, lower the steam to eliminate Consume; raised the roller to soften the tube wall temperature of a pot of heating row tube, increase the equipments processing quantity, raise the material to soften the efficiency. Should according to the category and dissimilarity with amount of waters that oil anticipate, draw up to soften the temperature; When the oil anticipates to contain the amount of water low, soften the temperature and should correspond a little higher, whereas, should be a little lower. Anticipate the dissimilarity with amount of water according to the oil, can carry on heat smooth wet or heat to the water. Adjust to soften the condition according to the force result. Another important aspect of shaft design is the method of directly connecting one shaft to another. This is accomplished by devices such as rigid and flexible couplings. A coupling is a device for connecting the ends of adjacent shafts. In machine construction, couplings are used to effect a semi permanent connection between adjacent rotating shafts.
Keywords ：Rotary Drum；Softening；efficiency; coupling
目 錄
1. 前言…………………………………………………………………………………… 1
1.1. 干燥設(shè)備的概況………………………………………………………………………1
1.2. 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的工作原理和特點(diǎn)………………………………………………………………2
1.3. 本課題的設(shè)計(jì)目的和主要內(nèi)容………………………………………………………3
1.4. 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排…………………………………………………………………………4
2. 設(shè)計(jì)計(jì)算書………………………………………………………………………………5
2.1. 已知參數(shù)………………………………………………………………………………5
2.2. 總體方按確定…………………………………………………………………………5
2.2.1 單位時(shí)間產(chǎn)量…………………………………………………………………………5
2.2.2 物料吸熱計(jì)算 ……………………………………………………………………… 5
2.2.3 蒸汽管徑計(jì)算……………………………………………………………………… 7
2.2.4 加熱面積的計(jì)算…………………………………………………………………… 7
2.3. 主要尺寸的確定 ………………………………………………………………………8
2.4 傳動(dòng)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… 9
2.4.1 功率計(jì)算…………………………………………………………………………… 9
2.4.2 減速機(jī)選型………………………………………………………………………… 10
2.4.3 齒輪計(jì)算 ……………………………………………………………………………10
2.4.4 滾輪部裝計(jì)算 ………………………………………………………………………12
2.4.5 擋輪部裝計(jì)算 ………………………………………………………………………15
3. 滾圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………16
4. 進(jìn)料絞龍?jiān)O(shè)計(jì)……………………………………………………………………………19
5. 設(shè)備的安裝和調(diào)試…………………………………………………………………… 21
6. 可能的故障現(xiàn)象和解決方案……………………………………………………………21
7. 設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)………………………………………………………………………22
結(jié)束語 ………………………………………………………………………………………23
致謝 …………………………………………………………………………………………24
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………25
1. 前言
油脂與糧食同為人類最基本的生活必需品。油脂制取技術(shù)、加工技術(shù)、工藝流程、質(zhì)量檢測、包裝儲(chǔ)藏、生產(chǎn)管理是油脂生產(chǎn)全程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
在植物油脂加工過程中,油料在預(yù)處理階段非常關(guān)鍵,國內(nèi)油廠普遍采用軟化步驟和專門的軟化裝置--轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)(softening kettle).但是目前一些油廠尤其是中小油廠,對(duì)該工藝及設(shè)備的計(jì)算熟悉程度不足,所以,對(duì)此工藝的研究計(jì)算就顯得頗為重要。油料加工過程中，軟化是一道關(guān)鍵的工序。軟化是調(diào)節(jié)油料的水分和溫度，使其變軟、改善其彈塑性的工序，主要用于含油量低的大豆、含水量低的菜耔，和含殼的棉仁等。
為了達(dá)到所需的軟化效果，各廠家研究出各種各樣的軟化設(shè)備，目前軟化設(shè)備歸結(jié)起來主要有3大類：第1類為軟化箱，該類型設(shè)備由于缺陷太多，已經(jīng)淡出市場；第2類為立式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，該類型設(shè)備由于消耗動(dòng)力高，制造及維修復(fù)雜，存在死角等問題已逐漸被其他產(chǎn)品取而代之；第3類為臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，該類型設(shè)備最突出優(yōu)點(diǎn)為消耗動(dòng)力低，是立式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)消耗動(dòng)力的1／6～1／4。油脂生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，競爭更加激烈，對(duì)油脂工藝的要求越來越高。更合理高效的設(shè)備不斷涌現(xiàn)，同時(shí)原有設(shè)備更新?lián)Q代的周期不斷縮短。本課題所設(shè)計(jì)的軟化轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)就是對(duì)原有類似設(shè)備加以改進(jìn)，并形成系列化產(chǎn)品。
1.1. 干燥設(shè)備的概況
干燥技術(shù)的應(yīng)用，在我國具有十分悠久的歷史。聞名于世的造紙技術(shù)，就有干燥技術(shù)的應(yīng)用。干燥設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、食品、糧油、飼料等工業(yè)，中國的現(xiàn)代干燥技術(shù)是從20 世紀(jì)50年代逐漸發(fā)展起來的，迄今對(duì)于常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設(shè)備，我國均能生產(chǎn)供應(yīng)市場，對(duì)于一些較新型的干燥技術(shù)如沖擊干燥、對(duì)撞流干燥、過熱干燥、脈動(dòng)燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開發(fā)研究，有的已工業(yè)化應(yīng)用。我國的現(xiàn)代干燥技術(shù)取得的成績是我國相關(guān)科研人員和企業(yè)界共同努力的結(jié)果，雖然取得了不少可喜的成果，但是企業(yè)間的競爭尚不規(guī)范阻礙了干燥技術(shù)的健康發(fā)展，很多成果尚未能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，使企業(yè)的產(chǎn)品得不到更新。
干燥技術(shù)的研究既要研究不同物料的干燥性能，也要研究各種節(jié)能高效的新型干燥設(shè)備，以及一定的物料在某種干燥設(shè)備中的合理操作參數(shù)。人們一直希望通過干燥理論的研究建立干燥模型，以期在計(jì)算機(jī)上取得最佳結(jié)果。遺憾的是，直到今天，對(duì)于大多數(shù)干燥操作，在無經(jīng)驗(yàn)的情況下，只能通過試驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù)，來指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。干燥技術(shù)有三項(xiàng)目標(biāo)是業(yè)界公認(rèn)的，即干燥操作要保證產(chǎn)品質(zhì)量、干燥作業(yè)對(duì)環(huán)境不造成污染、干燥的節(jié)能研究。
干燥也是一個(gè)能耗較大的單元操作，直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是高性能材料的生產(chǎn)，對(duì)干燥操作有著更高的要求。針對(duì)這些問題，近些年來，干燥技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了一些創(chuàng)新成果。為了節(jié)能以及生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品、解決干燥過程中出現(xiàn)的問題，需要結(jié)合現(xiàn)存的各種有效的干燥技術(shù)，或者研究開發(fā)特殊的干燥技術(shù)和新型的干燥設(shè)備，同時(shí)也需要強(qiáng)化干燥過程中的智能化控制。在油脂制取的原料干燥上，目前我國此類干燥設(shè)備大部分是采用對(duì)流干燥技術(shù),主要使用轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)、流化床烘干機(jī)和塔式干燥機(jī)。
簡而言之，目前干燥技術(shù)發(fā)展的總趨勢為：a.干燥設(shè)備研制上向?qū)I(yè)化、大型化、系列化和自動(dòng)化發(fā)展；c.強(qiáng)化干燥過程；d. 采用新的干燥方法和組合干燥方法；e.降低干燥過程中能量的消耗；f.閉路循環(huán)干燥流程的開發(fā)和應(yīng)用；g.消除干燥過程造成的公害問題。
1.2. 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的工作原理和特點(diǎn)
YRHW型臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)適用于50～1500噸/日榨油廠、浸出油廠，主要用于原料的軟化，提高原料的塑性，使軋坯機(jī)軋出的坯薄而不碎，從而提高蒸炒、壓榨、浸出效果。該型轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)還可用于飼料行業(yè)的物料干燥。
轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)的工作原理：
物料通過進(jìn)料口進(jìn)入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)物料得到不斷的翻動(dòng)，由于轉(zhuǎn)筒內(nèi)裝有加熱列管，列管里通有蒸汽，因此物料在隨著轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)不斷翻動(dòng)的同時(shí)，得到加熱、軟化。轉(zhuǎn)筒帶有進(jìn)料端高、出料端低的傾斜角，根據(jù)物料的軟化情況，通過調(diào)速裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速，可以控制物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的軟化時(shí)間，使物料的軟化效果達(dá)到最佳狀態(tài)。
轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：
YRHW型轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)主要由帶傾斜角的底座板框、進(jìn)料裝置、帶加熱裝置的轉(zhuǎn)筒、支承架裝置、電機(jī)調(diào)速裝置、擋輪裝置和齒圈傳動(dòng)裝置等組成，主要結(jié)構(gòu)參結(jié)論：螺旋直徑D=320 mm；螺距S=288 mm；轉(zhuǎn)速=62.6rpm；
功率Nd=0.091kw； 所以絞龍選用FLSS40
5. 設(shè)備的安裝和調(diào)試
該機(jī)的安裝應(yīng)在破碎工序和軋坯工序之間，為蒸汽加熱，需在進(jìn)汽閥門前加裝減壓閥（P?0.4MPa），如用導(dǎo)熱油加熱，在進(jìn)油口閥門前并聯(lián)加裝安全回油旁通管管道，管道通徑不小于進(jìn)油管道。安裝完成后要求：
? 設(shè)備固定要穩(wěn)，不應(yīng)在空轉(zhuǎn)時(shí)有移動(dòng)現(xiàn)象。
? 安裝后各零件之間不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象且開關(guān)自如，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
? 在齒輪準(zhǔn)確咬合的情況下，兩滾輪平行，并同時(shí)與滾圈準(zhǔn)確接觸，不能發(fā)生接觸或接觸線不在同一條直線上的現(xiàn)象。
? 各接管應(yīng)正確。蒸汽進(jìn)口管和冷凝水出口管外接金屬軟管安裝后應(yīng)保持松弛，不得承受管道重量壓力。
? 設(shè)備空轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)正常，無異音和劇烈振動(dòng)。
? 保證滾輪和滾圈、齒輪和齒圈、擋輪和滾圈的線接觸面長度占全長的85%以上。
6.可能的故障現(xiàn)象和解決方案
序號(hào) 故障現(xiàn)象
原因
措施
1 旋轉(zhuǎn)接頭漏汽
1、填料密封失效
2、金屬軟管破裂
1、更換密封填料
2、更換金屬軟管，安裝
軟管時(shí)務(wù)必不要讓其承受管道壓力
2 進(jìn)出料端漏料 端面密封不嚴(yán) 調(diào)節(jié)密封裝置
3 機(jī)器振動(dòng)劇烈，電流振幅大 1、減速機(jī)和小齒輪的傳動(dòng)軸同軸度不好
2、滾圈、齒圈的三圈不同軸
1、調(diào)節(jié)減速機(jī)和小齒輪的安裝方式，使其同心；并保證小齒輪和齒圈的齒頂間隙在合理范圍之內(nèi)
2、調(diào)節(jié)滾輪位置
7. 設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)
? 操作人員應(yīng)隨時(shí)注意機(jī)器各部件的運(yùn)行情況。重點(diǎn)檢查滾輪支承部分工作情況，齒輪傳動(dòng)是否平穩(wěn)，有異常及時(shí)停車處理。
? 檢查各儀表的可靠性。
? 對(duì)連接部位，要經(jīng)常檢查蒸汽進(jìn)管和冷凝水出管的密封填料的磨損程度，如已嚴(yán)重漏汽漏水，應(yīng)及時(shí)更換。
? 對(duì)機(jī)體上的集塵及時(shí)清理，特別應(yīng)注意清理黏附在齒圈和滾圈上的細(xì)小硬物，以免劃傷傳動(dòng)件表面。
? 檢查各部件的潤滑情況是否良好。
? 通汽管路是否有漏汽現(xiàn)象。
? 運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。
? 長時(shí)間停車，應(yīng)徹底除去積料和冷凝水，做好傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的防銹工作，并定期開動(dòng)電機(jī)，讓筒體旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，改變其停車位置，以免筒體因自重造成永久變形。
? 定期檢查，及時(shí)維修。
參 考 文 獻(xiàn)
1 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2002
2 劉玉蘭主編. 油脂制取與加工工藝學(xué). 北京. 科學(xué)出版社，2003.
3 梁德本.葉玉駒. 機(jī)械制圖手冊. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2002
4 趙思孟. 糧食干燥技術(shù). 河南. 河南科學(xué)技術(shù)出版社. 1991
5 黃平，劉建素等. 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社.1999
6 劉玉蘭，汪學(xué)德等. 油脂制取與加工工藝學(xué). 北京. 科學(xué)出版社. 2003
7 陳伯雄. Inventor R8應(yīng)用培訓(xùn)教程－機(jī)械設(shè)計(jì). 北京. 清華大學(xué)出版社. 20041
8 大連理工大學(xué)工程畫教研室編，機(jī)械制圖.北京.高等教育出版社.2003
9 清華大學(xué)，吳宗澤編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊.北京.高等教育出版社1999
10 徐灝主編. 機(jī)械工程手冊（第一至五卷）.北京.機(jī)械工業(yè)出版.1991
11 鄭文維，吳克堅(jiān)主編.機(jī)械原理. 北京.高等教育出版社.1996
12 邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京.高等教育出版社.1997
13 梁俊英主編.糧食流通工程設(shè)計(jì)手冊.鄭州.河南科學(xué)技術(shù)出版社.1997
14 張安云主編.機(jī)械輸送設(shè)備。北京.中國財(cái)經(jīng)經(jīng)濟(jì)出版社。
淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題 目 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)設(shè)計(jì) (不要搞成了滾筒。。。 ) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械制造及自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 文）應(yīng)達(dá)到的目的 (1) 培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用專業(yè)性知識(shí)工具解決問題的能力，包括專業(yè)外語能力及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)兩方面； (2) 本畢業(yè)設(shè)計(jì)為過程裝備與控制專業(yè)的綜合訓(xùn)練，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)獨(dú)立完成課題所規(guī)定的內(nèi)容。熟悉工程設(shè)計(jì)的基本方法和程序，熟悉相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握典型過程裝備設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理 論、方法和程序。 (3) 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力； (4) 培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)體協(xié)作及統(tǒng)籌解決各種問題的能力。 文）的內(nèi)容和要求〔包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等〕 （ 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容： 對(duì)一臺(tái)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。 （ 2）主要技術(shù)參數(shù)： 其他數(shù)據(jù)及技術(shù)要求見附頁； （ 3）工作要求： A. 充分理解本畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，作好設(shè)計(jì)前的各種準(zhǔn)備工作； B. 寫好開題報(bào)告； C. 按照學(xué)校規(guī)定在指定的地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)； D. 遵守學(xué)校的各項(xiàng)規(guī)定和要求； E、獨(dú)立按時(shí)保質(zhì)完成本設(shè)計(jì)； 淮海工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 文）的成果要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕 本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求有如下部分組成： (1) 設(shè)計(jì)計(jì)算書、說明書； (2) 設(shè)計(jì)圖紙（總裝圖、部件圖、零件圖、工藝圖）合計(jì)不少于 4 張 0 號(hào)圖； (3) 其中計(jì)算機(jī)繪圖（總裝圖、部件圖或零件圖）合計(jì)不少于 1 張 0 號(hào)圖； (4) 與專業(yè)相關(guān)外文資料翻譯 10000 字符英文或 3000 字符中文以上； (5) 完成規(guī)定的畢業(yè)答辯的各項(xiàng)內(nèi)容； (6) 完成指導(dǎo)教師規(guī)定的其他工作任務(wù)； [1] 陳敏恒，方圖南 . 化工原理 . 第 1 版 化學(xué)工業(yè) 出版社， 1986. [2] 鄭津洋，桑芝富 第 1 版 化學(xué)工業(yè) 出版社， 2001. [3] 鋼制壓力容器 . 國家技術(shù)監(jiān)督局， 1998. [4] 換熱器設(shè)計(jì) . 國家技術(shù)監(jiān)督局， 1998. [5] 賀匡國 . 化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊 . 第 1 版 化學(xué)工業(yè) 出版社，1989. [6] 宋鴻銘，張建 . 壓力容器安全監(jiān)察手冊 . 第 1 版 中國勞動(dòng) 出版社，1991. [7] 金定安，曹子棟 第 1版 西安交通大學(xué) 出版社， 1986. [8] 化工工藝設(shè)計(jì)手冊 . [9] 換熱器設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 . [10] 合成氨生產(chǎn)工藝 . [11] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 ．．．．．． 淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 文）工作進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào) 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 1 10 年 10 月 20~11 月 18 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)個(gè)準(zhǔn)備工作及開題報(bào)告、外文翻譯； 2 10年 11月 20日 ~3 月 21日 完成畢業(yè)實(shí)習(xí)及報(bào)告 3 3 月 22 日 ~4 月 8 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的初步工藝計(jì)算； 4 4 月 9 日 ~5 月 9 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié) 構(gòu)及強(qiáng)度計(jì)算； 5 5 月 10 日 ~5 月 28 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的工程制圖； 6 5 月 29 日 ~6 月 3 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)復(fù)查； 7 6 月 4 日 ~6 月 7 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告； 8 6 月 7 日 ~6 月 8 日 設(shè)計(jì)總結(jié)、準(zhǔn)備答辯等； 指導(dǎo)教師 日 期： 年 月 日 系審查意見： 系主任 (簽名 )： 年 月 日 附 頁： 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)設(shè)計(jì)工藝條件與技術(shù)參數(shù) 物料名稱 氨基 酸、米糠 備注 設(shè)計(jì)壓力， 壓 設(shè)計(jì)溫度， °C 65 減速器型號(hào) 參考 ) 筒體轉(zhuǎn)速 , 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 考 ) I 摘 要 轉(zhuǎn)筒 干燥機(jī) 筒體內(nèi)既進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞又輸送物料，筒體的大小標(biāo)志著 臥式 轉(zhuǎn)筒 軟化干燥機(jī) 的規(guī)格和生產(chǎn)能力。筒體應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)中必須保持軸線的直線性和截面的圓度。筒體的材料一般用 和普通低合金鋼。 提高了傳熱效率 ,充分發(fā)揮了蒸汽的潛能 ,降低了蒸汽消耗 ;提高了轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)加熱列管的管壁溫度 ,增加設(shè)備處理量 ,提高物料軟化效率。應(yīng)根據(jù)油料的種類和含水量的不同，制定軟化溫度；當(dāng)油料含水量低時(shí)，軟化溫度應(yīng)相應(yīng)高些，反之，應(yīng)低些。根據(jù)油料含水量的不同，可進(jìn)行加熱潤濕或加熱去水。根據(jù)軋 呸效果調(diào)整軟化條件。 軸的設(shè)計(jì)工作中的另一個(gè)重要方面是一根軸與另一根軸之間的直接聯(lián)接方法。這由剛性或者彈性聯(lián)軸器來實(shí)現(xiàn)的。聯(lián)軸器是用來把相鄰的兩個(gè)軸端聯(lián)接起來的裝置。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中 ,聯(lián)軸器被用來實(shí)現(xiàn)相鄰的兩根轉(zhuǎn)軸之間的半永久性聯(lián)接。 關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)筒 ；軟化； 效率 ; 聯(lián)軸器 is on of of of a of in of 235 to of to to of a of to to of up to to of a be a of to on or to to to of is of to is by as A is a of In to a 目 錄 1. 前言 …………………………………………………………………………………… 1 干燥設(shè)備的概況 ……………………………………………………………………… 1 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的工作原理和特點(diǎn) ……………………………………………………………… 2 本課題的設(shè)計(jì)目的和主要內(nèi)容 … …………………………………………………… 3 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 ………………………………………………………………………… 4 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算書 ……………………………………………………………………………… 5 已知參數(shù) ……………………………………………………………………………… 5 總體方按確定 ………………………………………………………………………… 5 位時(shí)間產(chǎn)量 ………………………………………………………………………… 5 料吸熱計(jì)算 ……………………………………………………………………… 5 汽管徑計(jì)算 ……………………………………………………………………… 7 熱面積的計(jì)算 …………………………………………………………………… 7 主要尺寸的確定 ……………………………………………………………………… 8 傳動(dòng)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… 9 率計(jì)算 …………………………………………………………………………… 9 速機(jī)選型 ………………………………………………………………………… 10 輪計(jì)算 …………………………………………………………………………… 10 輪部裝計(jì)算 ……………………………………………………………………… 12 輪部裝計(jì)算 ……………………………………………………………………… 15 3. 滾圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… 16 4. 進(jìn)料絞龍?jiān)O(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… … 19 5. 設(shè)備的安裝和調(diào)試…………………………………………………………………… 21 6. 可能的故障 現(xiàn)象和解決方案 …………………………………………………………… 21 7. 設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)……………………………………………………………………… 22 結(jié)束語 ……………………………………………………………………………………… 23 致謝 ………………………………………………………………………………………… 24 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………… 25 1 1. 前言 油脂與糧食同為人類最基本的生活必需品。油脂制取技術(shù)、加工技術(shù)、工藝流程、質(zhì)量檢測、包裝儲(chǔ)藏、生產(chǎn)管理是油脂生產(chǎn)全程中最為關(guān) 鍵的環(huán)節(jié)。 在植物油脂加工過程中 ,油料在預(yù)處理階段非常關(guān)鍵 ,國內(nèi)油廠普遍采用軟化步驟和專門的軟化裝置 化干燥機(jī) (但是目前一些油廠尤其是中小油廠 ,對(duì)該工藝及設(shè)備的計(jì)算熟悉程度不足 ,所以 ,對(duì)此工藝的研究計(jì)算就顯得頗為重要 。油料加工過程中，軟化是一道關(guān)鍵的工序。軟化是調(diào)節(jié)油料的水分和溫度，使其變軟、改善其彈塑性的工序，主要用于含油量低的大豆、含水量低的菜耔，和含殼的棉仁等。 為了達(dá)到所需的軟化效果，各廠家研究出各種各樣的軟化設(shè)備，目前軟化設(shè)備歸結(jié)起來主要有 3大類：第 1類 為軟化箱，該類型設(shè)備由于缺陷太多，已經(jīng)淡出市場；第 2類為立式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，該類型設(shè)備由于消耗動(dòng)力高，制造及維修復(fù)雜，存在死角等問題已逐漸被其他產(chǎn)品取而代之；第 3類為臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，該類型設(shè)備最突出優(yōu)點(diǎn)為消耗動(dòng)力低，是立式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)消耗動(dòng)力的 1／ 6～ 1／ 4。油脂生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，競爭更加激烈，對(duì)油脂工藝的要求越來越高。更合理高效的設(shè)備不斷涌現(xiàn)，同時(shí)原有設(shè)備更新?lián)Q代的周期不斷縮短。本課題所設(shè)計(jì)的軟化轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)就是對(duì)原有類似設(shè)備加以改進(jìn)，并形成系列化產(chǎn)品。 干燥設(shè)備的概況 干燥技術(shù)的應(yīng)用，在我國具有十分悠久 的歷史。聞名于世的造紙技術(shù)，就有干燥技術(shù)的應(yīng)用。干燥設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、食品、糧油、飼料等工業(yè)， 中國的現(xiàn)代干燥技術(shù)是從 20 世紀(jì) 50 年代逐漸發(fā)展起來的，迄今對(duì)于常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設(shè)備，我國均能生產(chǎn)供應(yīng)市場，對(duì)于一些較新型的干燥技術(shù)如沖擊干燥、對(duì)撞流干燥、過熱干燥、脈動(dòng)燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開發(fā)研究，有的已工業(yè)化應(yīng)用。我國的現(xiàn)代干燥技術(shù)取得的成績是我國 相關(guān)科研人員 和企業(yè)界共同努力的結(jié)果，雖然 取得了 不少可喜的成果，但是企業(yè)間的競爭尚 不規(guī)范阻礙了干燥技術(shù)的健康發(fā)展 ， 很多成果尚未能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，使企業(yè)的產(chǎn)品得不到更新。 干燥技術(shù)的研究既要研究不同物料的干燥性能，也要研究各種節(jié)能高效的新型干 2 燥設(shè)備，以及一定的物料在某種干燥設(shè)備中的合理操作參數(shù)。人們一直希望通過干燥理論的研究建立干燥模型，以期在計(jì)算機(jī)上取得最佳結(jié)果。遺憾的是，直到今天，對(duì)于大多數(shù)干燥操作，在無經(jīng)驗(yàn)的情況下，只能通過試驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù)，來指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。干燥技術(shù)有三項(xiàng)目標(biāo)是 業(yè)界 公認(rèn)的，即干燥操作要保證產(chǎn)品質(zhì)量 、 干燥作業(yè)對(duì)環(huán)境不造成污染 、 干燥 的 節(jié)能研究。 干燥也是一個(gè)能耗較大的單元操 作，直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是高性能材料的生產(chǎn)，對(duì)干燥操作有著更高的要求。針對(duì)這些問題，近些年來，干燥技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了一些創(chuàng)新成果。為了節(jié)能以及生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品、解決干燥過程中出現(xiàn)的問題，需要結(jié)合現(xiàn)存的各種有效的干燥技術(shù)，或者研究開發(fā)特殊的干燥技術(shù)和新型的干燥設(shè)備，同時(shí)也需要強(qiáng)化干燥過程中的智能化控制。在油脂制取的原料干燥上，目前我國此類干燥設(shè)備大部分是采用對(duì)流干燥技術(shù) ,主要使用轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)、流化床烘干機(jī)和塔式干燥機(jī)。 簡而言之，目前干燥技術(shù)發(fā)展的總趨勢為： 型化、系列化和自動(dòng)化 發(fā)展； d. 采用新的干燥方法和組合干燥方法； 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的工作原理和特點(diǎn) 臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)適用于 50～ 1500 噸 /日榨油廠、浸出油廠，主要用于原料的軟化，提高原料的塑性，使軋坯機(jī)軋出的坯薄而不碎，從而提高蒸炒、壓榨、浸出效果。該型轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)還可用于飼料行業(yè)的物料干燥。 轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)的工作原理： 物料通過進(jìn)料口進(jìn)入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)物料得到不斷的翻動(dòng)，由于轉(zhuǎn)筒內(nèi)裝有加熱列管 ，列管里通有蒸汽，因此物料在隨著轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)不斷翻動(dòng)的同時(shí)，得到加熱、軟化。轉(zhuǎn)筒帶有進(jìn)料端高、出料端低的傾斜角，根據(jù)物料的軟化情況，通過調(diào)速裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速，可以控制物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的軟化時(shí)間，使物料的軟化效果達(dá)到最佳狀態(tài)。 轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)的主要結(jié)構(gòu)： 轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)主要由帶傾斜角的底座板框、進(jìn)料裝置、帶加熱裝置的轉(zhuǎn)筒、支承架裝置、電機(jī)調(diào)速裝置、擋輪裝置和齒圈傳動(dòng)裝置等組成，主要結(jié)構(gòu)參 3 見圖 1 圖 1 1．轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)使物料翻動(dòng) 更加均勻沒有死角，避免立式蒸炒鍋死角造成物料焦糊現(xiàn)象，物料軟化均勻透徹。 2．能量消耗大大降低，同樣產(chǎn)量的軟化設(shè)備， 生產(chǎn)成本大大降低。 3．與傳統(tǒng)的立式蒸炒鍋相比，轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)避免了刮刀和加熱層的磨損，因而設(shè)備使用壽命長，故障率低，維修費(fèi)用少。 4．根據(jù)物料的品種、性質(zhì)不同，可隨時(shí)調(diào)節(jié)物料在鍋內(nèi)的軟化時(shí)間。 5．由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，同等處理量的設(shè)備體積比立式蒸炒鍋大為減少，在車間內(nèi)的布置更容易，占地面積減小，設(shè)備投資額也大為降低，尤其是大噸 位的油料加工廠采用該設(shè)備意義更大。 6．在軟化高水份物料的同時(shí)能干燥物料，去水率最高可達(dá) 2%～ 3%。 本課題的設(shè)計(jì)目的和主要內(nèi)容 本課題擬通過設(shè)計(jì)一個(gè)型號(hào)的臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，學(xué)習(xí)如何綜合應(yīng)用本專業(yè)的知識(shí)進(jìn)行資料的查閱、方案的擬定和設(shè)備的具體設(shè)計(jì)，熟悉機(jī)械圖樣的繪制方法，熟練掌握計(jì)算機(jī)繪圖的技能。通過此次設(shè)計(jì)，提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)認(rèn)真、踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。 主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容： 設(shè)計(jì) ，設(shè)計(jì)產(chǎn)量 350 4 理原料為破碎大豆），完成整 體結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、筒體部裝、底座裝置等零部件的設(shè)計(jì)、繪圖，所有的圖紙均采用計(jì)算機(jī)繪圖，總裝還采用三維設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 本設(shè)計(jì)總的時(shí)間約 14 周，主要進(jìn)度安排如下： 時(shí)間安排 完 成內(nèi)容 第 4～ 5 周 調(diào)研、查資料、完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告（調(diào)研報(bào)告） 第 6～ 8 周 總體方案確定、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 第 9～ 14 周 詳細(xì)設(shè)計(jì) 第 15～ 16周 編制設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯 5 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算書 已知參數(shù) 表 2知參數(shù)表 規(guī)格型號(hào) 產(chǎn)能力 （ T/D) 350 蒸汽壓力 (料溫度 ( oC) 20 出料溫度 (oC) 80 蒸汽流速 (m/s ) 20 去水率 3 蒸汽密度 (㎏ / 3m )筒轉(zhuǎn)速 (r 1～ 4 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 單位時(shí)間產(chǎn)量 W× 1000/24 ＝ Kg/h 每小時(shí)產(chǎn)量 W—— 日產(chǎn)量 W＝ 350T/D 物料吸熱計(jì)算 Q＝ 1—— 物料升溫?zé)崃浚?KJ/h） Kg/h 6 水分汽化熱量（ KJ/h） C·△ t C—— 物料比熱，大豆比熱 C=J/K △ t＝ ＝ 80=60 60 ＝ 30 m·△ m—— 物料含水量（ kg/h）， m＝ 3%kg/h △ Q—— 水的汽化熱（ KJ/ 3%× 2250 KJ/ ＝ h 所以： Q＝ (30+0 ＝ 4063W ＝ h 按熱損失 5%計(jì)，需蒸汽的量 Z Z＝ Q/?Q ＝ 4063W/2140 ＝ 2W ＝ 700KJ/h △ Q—— 蒸汽的汽化潛熱 KJ/力下， △ Q＝ 2140KJ/ 蒸汽 管徑計(jì)算 Q＝ h Z＝ 700KJ/h 7 蒸汽的體積流量 V＝ Z/ρ＝ 2W/m3/h) =3600 ＝ m3/s) 蒸汽進(jìn)汽管道直徑 D ＝ 2× V/ ＝ 2× 0/ ＝ 2× （ m） ＝ 2000× ＝ 77 設(shè)大豆溫度由 20度升至 80 度， 蒸汽壓力 度 計(jì)算換熱面積： A＝Q ? 蒸汽冷凝熱量（ , Q=Z×△ Q， △ Q＝ 2140kj/汽壓力 K ? 傳熱系數(shù)， K≈ W/ △ ??? 2() 2(????? D＝ 77 8 =或℃ 因?yàn)椋? 1 j/h=1010以： A＝ Z× 2140× 10＝ =2× W = ＝ 154.7 （ Z：蒸汽用量， kg/h， W：日產(chǎn)量， T/D） 筒體主要參數(shù)的確定 △ 或℃ 即需要的換熱面積應(yīng)滿足： A＝ 154.7 要尺寸的確定 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 筒體體積 ： V＝ t/(ρ×β× 60) =W× t/(ρ×β× 60) ＝ 20.7 中 ： 單位時(shí)間生產(chǎn)能力 (kg/h) t ? 停留時(shí)間 ( 取 t=15 ? 物料密度 (kg/ρ＝ 560 查《糧食流通工程設(shè)計(jì)手冊》 大豆 整粒ρ =720～ 800碎后為 480～ 640 片 288～ 400 β ? 裝滿系數(shù)，β＝ V＝ 20.7 9 筒體長度 L=V/( ＝ 其中 D=1.8 m 即需要的筒體長度應(yīng)滿足： L≥ m 動(dòng)設(shè) 計(jì) 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 率計(jì)算 計(jì)算功率： N＝ L× n×ρ×β× K 式中： D：筒體直徑， m L：筒體長度， m n：筒體轉(zhuǎn)速 設(shè)計(jì)最大轉(zhuǎn)速 4 :物料密度，ρ＝ 560 β：裝滿系數(shù)，取β K：修正系數(shù)，對(duì)空心筒體 K＝ 1 加裝換熱管和導(dǎo)流板后， K＝ 2 。 取 K＝ 以： N＝ 4× 560× W 實(shí)際電機(jī)功率 N 電 ＝ N÷ W 取電機(jī)功率 N 電 ＝ 11 1 電機(jī)功率 N 電 ＝ 11 10 速機(jī)選型 擺線針輪減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 見天津減速機(jī)總廠的產(chǎn)品樣本 減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 M M＝ 975× N× i×η× K/n ＝ 9555× N× i×η× K/n ＝ 6045 其中： N：輸入功率（ N=11KW i：傳動(dòng)比 ； n：轉(zhuǎn)速（ η：效率 取η＝ K：工況系數(shù)， K＝ 軸器選擇 按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第二卷 · 9550· Pw/n≤ [ ( = 9550× 11× 1 = 1997 取工況系數(shù) K＝ 齒輪計(jì)算 漸開線齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算書 （ 1）確定齒輪類型 標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪，齒輪配合為外嚙合傳動(dòng)。 （ 2）選擇材料 設(shè)減速機(jī)傳動(dòng)效率 比 i，齒輪傳動(dòng)速比 考慮軸承的功率消耗；小齒輪材料 45，調(diào)質(zhì) 220～ 250面淬火 數(shù) 23，齒圈材料 640（ 正火200齒根彎曲疲勞極限? 240 170用接觸應(yīng)力 [? 600[? （《新編機(jī)械M＝ 6045 取 1 11 設(shè)計(jì)手冊》 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 1. 小齒輪扭矩（減速機(jī)輸出扭矩）： 106× / 106× /（ n0/i） ＝ 106× i/ ＝ 4475000 機(jī)輸出功率（ 機(jī)轉(zhuǎn)速 1500速機(jī)出軸轉(zhuǎn)速（ n0/i。 21 3）計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 [? ]F 確定壽命系數(shù) 計(jì)工作年限 15年（年工作 300天）， 每天工作 24小時(shí)。 小齒輪壽命系數(shù)： 60× n0/i× 60× n0/i×（ 15× 300× 24） ＝ 108 大齒輪壽命系數(shù)： N1/ 106 因 × 106， 確定尺寸系數(shù) （假定模數(shù) 10 安全系數(shù) 按失效概率 1% 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 [? ]F [? ] F=204 [? ] F =1 4475000 108 106 12 4) 計(jì)算模數(shù) 載荷系數(shù) K＝ 形 系數(shù) 定齒寬系數(shù) φ a＝ b/a ＝ （φ m＝ b/m≌ 8～ 15） （ 確定模數(shù) m m≧｛ 4φ a() F]｝ （ 1/3） m≧ 然小齒輪的 ? F]要大， 所以上式中 ? F]值 以小齒輪代入。故： m≧｛ 4× ()×232｝ （ 1/3 ＝｛ 1）｝ （ 1/3） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算（ [σ ]=40 小齒輪的最小軸徑： d≧ )][3 ??T ≧ 滾輪部裝計(jì)算 滾輪材質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理 : 圓整 m=16 圓整 d =85 13 250，輪面淬火 圈材質(zhì) 正火處理 :220 計(jì)算方法：按線接觸強(qiáng)度計(jì)算 筒體傳遞的動(dòng)力 P×η 1×η 2 ＝ （η 1、η 2為減速機(jī)、齒輪效率）， 筒體的轉(zhuǎn)矩 106× P1/n =107 n=3個(gè)滾圈外圓處的圓周力 1， ＝ 單個(gè)滾輪法向壓緊力 N＝ f/2＝ 1/＝ 104 N （ K：載荷系數(shù)， f：摩擦系數(shù)， 計(jì)算接觸應(yīng)力如下： ? H＝ ＝ Fn/ ≤ [? H]=400N/ n：載荷，此處為單個(gè)滾輪法向壓緊力 N； 單個(gè)滾輪法向壓緊力 也可按 N＝ G ） /4 =104 N 取θ＝ 33° （ 4個(gè)滾輪）計(jì)算， 綜合彈性模量 E E=2 2），此處 2相等， 1＝ 107 1＝ ＝ 104 N N=104 N 14 接觸長度 b 滾輪和滾圈的接觸長度 綜合曲率半徑ρ（ 對(duì)于外接觸， ρ =ρ 1ρ 2/（ρ 1+ρ 2），ρ 1、ρ 2為 滾輪和滾圈的半徑。 滾圈的寬度 b≥ E/｛ [? H]2×ρ｝ ＝ = 輪的直徑按赫茲線接觸強(qiáng)度公式： 滾輪的直徑 d≥ 2/{B(2[? (1/如 ： d≥ 2/{ (1/=2/{B/d≥ 1:支承圈的半徑（ 承圈和滾輪材料的彈性模量， 對(duì)鋼 ， E＝ 104N/ 對(duì)于鑄鋼， E=104 N/? 滾輪許用接觸應(yīng)力， N/ 對(duì)于鑄鋼，為 400～ 450 N/ F：（驅(qū)動(dòng)）滾輪與支承圈處的附著力， F＝ 63150N 用全部滾輪上的力， 著系數(shù) 取 b=100 d=320 F＝ 63150N 15 輪 4個(gè)，滾輪與滾圈中心夾 角α（取 66°），則： 4× G/α /2） ＝ G/θ） ＝ 3× 105N （ G:筒體旋轉(zhuǎn)部分和物料總重） 計(jì)算徑向變形（ ，滾圈的厚度、寬度還需調(diào)整。 注：滾輪軸徑是指固定心軸許用彎曲應(yīng) 力為 215最小軸徑值（ 。 擋輪直徑按接觸強(qiáng)度計(jì)算 彈性模量 E=105 輪高度 軸向力 F F=） =43800N E=105 摩擦系數(shù) f＝ 取 f＝ ＝ （考慮滾輪和滾圈若出現(xiàn)滑動(dòng)，則擋 輪需承受相當(dāng)大的摩擦力）；若不計(jì)摩擦力 . 對(duì) 180B， G=300000N 擋輪直徑 d≥ (2× (EF/h) [許用接觸應(yīng)力， 3× 105N F=43800N 16 對(duì) 50 h=60d≥（ 50） 2× 105× 38225/60 ≥ 169 =際取 d＝ 180 取 d＝ 180. 滾圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滾圈和支承圈的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)： 參見圖 2 由圖中可知，滾圈的徑向變形為 于許用徑向變形量 觸應(yīng)力也小于許用接觸應(yīng)力，說明滾圈的結(jié)構(gòu)參數(shù)取值合理。 17 圖 2圈的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 結(jié)論： 許用彎曲應(yīng)力 75≧ 用接觸應(yīng)力 400≧ 設(shè)計(jì)合理。 18 圖 2 19 4. 進(jìn)料絞龍?jiān)O(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)俗稱絞龍 ，是常見的輸送設(shè)備之一，它是一種非撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送設(shè)備。此類輸送機(jī)是由裝有螺旋葉片的軸和筒形機(jī)槽所組成，物料在槽內(nèi)是螺旋的旋轉(zhuǎn)作用而被推進(jìn)的。 采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具進(jìn)行計(jì)算： 絞龍（慢速螺旋輸送機(jī)）輔助設(shè)計(jì)工具 用條件：水平或小傾角（ <20°）的慢速螺旋輸送機(jī)，正螺旋 葉片。 程序使用說明： 首先根據(jù)日產(chǎn)量和物料種類，在已知條件欄內(nèi)填入相關(guān)的參數(shù)，粗步計(jì)算螺旋的直徑和螺距、轉(zhuǎn)速，然后確定具體的螺旋直徑、螺距和轉(zhuǎn)速值，進(jìn)一步計(jì)算功率，驗(yàn)算填充系數(shù)和轉(zhuǎn)速。 估算后在計(jì)算結(jié)果欄內(nèi)自動(dòng)出現(xiàn)圓整后的螺旋直徑、螺距和轉(zhuǎn)速，根據(jù)需要可任意改變其值，計(jì)算功率。注意絞龍的轉(zhuǎn)速應(yīng)小于最大轉(zhuǎn)速，裝滿系數(shù)在推薦的范圍內(nèi)，S/D 的值為 默認(rèn)已知條件以破碎的大豆為輸送物料，可根據(jù)實(shí)際情況修改。帶底色的數(shù)據(jù)框不能被修改。參數(shù)說明： 1. 物料特性系數(shù) 充）系數(shù)ψ ：大豆、 花生仁、菜籽、蓖麻籽 A=45，ψ =動(dòng)裝置的總效率η，一般為 計(jì)資料： 設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)量 350數(shù)設(shè)計(jì)，用絞龍?jiān)O(shè)計(jì)輔助工具 算，參見圖 2 20 圖 2龍計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 結(jié)論：螺旋直徑 D=320 距 S=288 速 = 功率 所以 絞龍 選用 21 5. 設(shè)備的安裝和調(diào)試 該機(jī)的安裝應(yīng)在破碎工序和軋坯工序之間，為蒸汽加熱，需在進(jìn)汽閥門 前加裝減壓閥（ P?如用導(dǎo)熱油加熱，在進(jìn)油口閥門前并聯(lián)加裝安全回油旁通管管道，管道通徑不小于進(jìn)油管道。安裝完成后要求： ? 設(shè)備固定要穩(wěn)，不應(yīng)在空轉(zhuǎn)時(shí)有移動(dòng)現(xiàn)象。 ? 安裝后各零件之間不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象且開關(guān)自如，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。 ? 在齒輪準(zhǔn)確咬合的情況下，兩滾輪平行，并同時(shí)與滾圈準(zhǔn)確接觸，不能發(fā)生接觸或接觸線不在同一條直線上的現(xiàn)象。 ? 各接管應(yīng)正確。蒸汽進(jìn)口管和冷凝水出口管外接金屬軟管安裝后應(yīng)保持松弛，不得承受管道重量壓力。 ? 設(shè)備空轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)正常，無異音和劇烈振動(dòng)。 ? 保證滾輪和滾圈、齒輪和齒圈、擋輪和滾圈的線接觸面 長度占全長的 85%以上。 序號(hào) 故障現(xiàn)象 原因 措施 1 旋轉(zhuǎn)接頭漏汽 1、填料密封失效 2、金屬軟管破裂 1、更換密封填料 2、更換金屬軟管，安裝 軟管時(shí)務(wù)必不要讓其承受管道壓力 2 進(jìn)出料端漏料 端面密封不嚴(yán) 調(diào)節(jié)密封裝置 3 機(jī)器振動(dòng)劇烈，電流振幅大 1、減速機(jī)和小齒輪的傳動(dòng)軸同軸度不好 2、滾圈、齒圈的三圈不同軸 1、調(diào)節(jié)減速機(jī)和小齒輪的安裝方式，使其同心；并保證小齒輪和齒圈的齒頂間隙在合理范圍之內(nèi) 2、調(diào)節(jié)滾輪位置 22 7. 設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng) ? 操 作人員應(yīng)隨時(shí)注意機(jī)器各部件的運(yùn)行情況。重點(diǎn)檢查滾輪支承部分工作情況，齒輪傳動(dòng)是否平穩(wěn)，有異常及時(shí)停車處理。 ? 檢查各儀表的可靠性。 ? 對(duì)連接部位，要經(jīng)常檢查蒸汽進(jìn)管和冷凝水出管的密封填料的磨損程度，如已嚴(yán)重漏汽漏水，應(yīng)及時(shí)更換。 ? 對(duì)機(jī)體上的集塵及時(shí)清理，特別應(yīng)注意清理黏附在齒圈和滾圈上的細(xì)小硬物，以免劃傷傳動(dòng)件表面。 ? 檢查各部件的潤滑情況是否良好。 ? 通汽管路是否有漏汽現(xiàn)象。 ? 運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。 ? 長時(shí)間停車，應(yīng)徹底除去積料和冷凝水，做好傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的防銹工作，并定期開動(dòng)電機(jī)，讓筒體旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，改變其停車位置，以 免筒體因自重造成永久變形。 ? 定期檢查，及時(shí)維修。 23 參 考 文 獻(xiàn) 1 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 . 北京 . 化學(xué) 工業(yè)出版社 . 2002 2 劉玉蘭主編 . 油脂制取與加工工藝學(xué) . 北京 . 科學(xué)出版社， 2003. 3 梁德本 機(jī)械制圖手冊 . 北京 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2002 4 趙思孟 . 糧食干燥技術(shù) . 河南 . 河南科學(xué)技術(shù)出版社 . 1991 5 黃平，劉建素等 . 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊 . 北京 . 化學(xué)工業(yè)出版社 劉玉蘭，汪學(xué)德等 . 油脂制取與加工工藝學(xué) . 北京 . 科學(xué)出版社 . 2003 7 陳伯雄 . 8 應(yīng)用培訓(xùn)教程－機(jī)械設(shè)計(jì) . 北京 . 清華大學(xué)出版社 . 20041 8 大連理工大學(xué)工程畫教研室編，機(jī)械制圖 高等教育出版社 清華大學(xué)，吳宗澤編 北京 999 10 徐灝 主編 . 機(jī)械工程手冊（第一至五卷） 機(jī)械工業(yè)出版 1 鄭文維，吳克堅(jiān)主編 北京 1996 12 邱宣懷主編 北京 1997 13 梁俊英 主編 鄭州 1997 14 張安云 主編 。北京 淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題 目 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)設(shè)計(jì) (不要搞成了滾筒。。。 ) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械制造及自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 文）應(yīng)達(dá)到的目的 (1) 培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用專業(yè)性知識(shí)工具解決問題的能力，包括專業(yè)外語能力及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)兩方面； (2) 本畢業(yè)設(shè)計(jì)為過程裝備與控制專業(yè)的綜合訓(xùn)練，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)獨(dú)立完成課題所規(guī)定的內(nèi)容。熟悉工程設(shè)計(jì)的基本方法和程序，熟悉相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握典型過程裝備設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理 論、方法和程序。 (3) 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力； (4) 培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)體協(xié)作及統(tǒng)籌解決各種問題的能力。 文）的內(nèi)容和要求〔包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等〕 （ 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容： 對(duì)一臺(tái)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。 （ 2）主要技術(shù)參數(shù)： 其他數(shù)據(jù)及技術(shù)要求見附頁； （ 3）工作要求： A. 充分理解本畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，作好設(shè)計(jì)前的各種準(zhǔn)備工作； B. 寫好開題報(bào)告； C. 按照學(xué)校規(guī)定在指定的地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)； D. 遵守學(xué)校的各項(xiàng)規(guī)定和要求； E、獨(dú)立按時(shí)保質(zhì)完成本設(shè)計(jì)； 淮海工學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 文）的成果要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕 本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求有如下部分組成： (1) 設(shè)計(jì)計(jì)算書、說明書； (2) 設(shè)計(jì)圖紙（總裝圖、部件圖、零件圖、工藝圖）合計(jì)不少于 4 張 0 號(hào)圖； (3) 其中計(jì)算機(jī)繪圖（總裝圖、部件圖或零件圖）合計(jì)不少于 1 張 0 號(hào)圖； (4) 與專業(yè)相關(guān)外文資料翻譯 10000 字符英文或 3000 字符中文以上； (5) 完成規(guī)定的畢業(yè)答辯的各項(xiàng)內(nèi)容； (6) 完成指導(dǎo)教師規(guī)定的其他工作任務(wù)； [1] 陳敏恒，方圖南 . 化工原理 . 第 1 版 化學(xué)工業(yè) 出版社， 1986. [2] 鄭津洋，桑芝富 第 1 版 化學(xué)工業(yè) 出版社， 2001. [3] 鋼制壓力容器 . 國家技術(shù)監(jiān)督局， 1998. [4] 換熱器設(shè)計(jì) . 國家技術(shù)監(jiān)督局， 1998. [5] 賀匡國 . 化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊 . 第 1 版 化學(xué)工業(yè) 出版社，1989. [6] 宋鴻銘，張建 . 壓力容器安全監(jiān)察手冊 . 第 1 版 中國勞動(dòng) 出版社，1991. [7] 金定安，曹子棟 第 1版 西安交通大學(xué) 出版社， 1986. [8] 化工工藝設(shè)計(jì)手冊 . [9] 換熱器設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 . [10] 合成氨生產(chǎn)工藝 . [11] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 ．．．．．． 淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 文）工作進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào) 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 1 10 年 10 月 20~11 月 18 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)個(gè)準(zhǔn)備工作及開題報(bào)告、外文翻譯； 2 10年 11月 20日 ~3 月 21日 完成畢業(yè)實(shí)習(xí)及報(bào)告 3 3 月 22 日 ~4 月 8 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的初步工藝計(jì)算； 4 4 月 9 日 ~5 月 9 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié) 構(gòu)及強(qiáng)度計(jì)算； 5 5 月 10 日 ~5 月 28 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的工程制圖； 6 5 月 29 日 ~6 月 3 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)復(fù)查； 7 6 月 4 日 ~6 月 7 日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告； 8 6 月 7 日 ~6 月 8 日 設(shè)計(jì)總結(jié)、準(zhǔn)備答辯等； 指導(dǎo)教師 日 期： 年 月 日 系審查意見： 系主任 (簽名 )： 年 月 日 附 頁： 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)設(shè)計(jì)工藝條件與技術(shù)參數(shù) 物料名稱 氨基 酸、米糠 備注 設(shè)計(jì)壓力， 壓 設(shè)計(jì)溫度， °C 65 減速器型號(hào) 參考 ) 筒體轉(zhuǎn)速 , 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 考 ) I 摘 要 轉(zhuǎn)筒 干燥機(jī) 筒體內(nèi)既進(jìn)行熱和質(zhì)的傳遞又輸送物料，筒體的大小標(biāo)志著 臥式 轉(zhuǎn)筒 軟化干燥機(jī) 的規(guī)格和生產(chǎn)能力。筒體應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)中必須保持軸線的直線性和截面的圓度。筒體的材料一般用 和普通低合金鋼。 提高了傳熱效率 ,充分發(fā)揮了蒸汽的潛能 ,降低了蒸汽消耗 ;提高了轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)加熱列管的管壁溫度 ,增加設(shè)備處理量 ,提高物料軟化效率。應(yīng)根據(jù)油料的種類和含水量的不同，制定軟化溫度；當(dāng)油料含水量低時(shí)，軟化溫度應(yīng)相應(yīng)高些，反之，應(yīng)低些。根據(jù)油料含水量的不同，可進(jìn)行加熱潤濕或加熱去水。根據(jù)軋 呸效果調(diào)整軟化條件。 軸的設(shè)計(jì)工作中的另一個(gè)重要方面是一根軸與另一根軸之間的直接聯(lián)接方法。這由剛性或者彈性聯(lián)軸器來實(shí)現(xiàn)的。聯(lián)軸器是用來把相鄰的兩個(gè)軸端聯(lián)接起來的裝置。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中 ,聯(lián)軸器被用來實(shí)現(xiàn)相鄰的兩根轉(zhuǎn)軸之間的半永久性聯(lián)接。 關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)筒 ；軟化； 效率 ; 聯(lián)軸器 is on of of of a of in of 235 to of to to of a of to to of up to to of a be a of to on or to to to of is of to is by as A is a of In to a 目 錄 1. 前言 …………………………………………………………………………………… 1 干燥設(shè)備的概況 ……………………………………………………………………… 1 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的工作原理和特點(diǎn) ……………………………………………………………… 2 本課題的設(shè)計(jì)目的和主要內(nèi)容 … …………………………………………………… 3 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 ………………………………………………………………………… 4 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算書 ……………………………………………………………………………… 5 已知參數(shù) ……………………………………………………………………………… 5 總體方按確定 ………………………………………………………………………… 5 位時(shí)間產(chǎn)量 ………………………………………………………………………… 5 料吸熱計(jì)算 ……………………………………………………………………… 5 汽管徑計(jì)算 ……………………………………………………………………… 7 熱面積的計(jì)算 …………………………………………………………………… 7 主要尺寸的確定 ……………………………………………………………………… 8 傳動(dòng)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… 9 率計(jì)算 …………………………………………………………………………… 9 速機(jī)選型 ………………………………………………………………………… 10 輪計(jì)算 …………………………………………………………………………… 10 輪部裝計(jì)算 ……………………………………………………………………… 12 輪部裝計(jì)算 ……………………………………………………………………… 15 3. 滾圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… 16 4. 進(jìn)料絞龍?jiān)O(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… … 19 5. 設(shè)備的安裝和調(diào)試…………………………………………………………………… 21 6. 可能的故障 現(xiàn)象和解決方案 …………………………………………………………… 21 7. 設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)……………………………………………………………………… 22 結(jié)束語 ……………………………………………………………………………………… 23 致謝 ………………………………………………………………………………………… 24 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………… 25 1 1. 前言 油脂與糧食同為人類最基本的生活必需品。油脂制取技術(shù)、加工技術(shù)、工藝流程、質(zhì)量檢測、包裝儲(chǔ)藏、生產(chǎn)管理是油脂生產(chǎn)全程中最為關(guān) 鍵的環(huán)節(jié)。 在植物油脂加工過程中 ,油料在預(yù)處理階段非常關(guān)鍵 ,國內(nèi)油廠普遍采用軟化步驟和專門的軟化裝置 化干燥機(jī) (但是目前一些油廠尤其是中小油廠 ,對(duì)該工藝及設(shè)備的計(jì)算熟悉程度不足 ,所以 ,對(duì)此工藝的研究計(jì)算就顯得頗為重要 。油料加工過程中，軟化是一道關(guān)鍵的工序。軟化是調(diào)節(jié)油料的水分和溫度，使其變軟、改善其彈塑性的工序，主要用于含油量低的大豆、含水量低的菜耔，和含殼的棉仁等。 為了達(dá)到所需的軟化效果，各廠家研究出各種各樣的軟化設(shè)備，目前軟化設(shè)備歸結(jié)起來主要有 3大類：第 1類 為軟化箱，該類型設(shè)備由于缺陷太多，已經(jīng)淡出市場；第 2類為立式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，該類型設(shè)備由于消耗動(dòng)力高，制造及維修復(fù)雜，存在死角等問題已逐漸被其他產(chǎn)品取而代之；第 3類為臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，該類型設(shè)備最突出優(yōu)點(diǎn)為消耗動(dòng)力低，是立式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)消耗動(dòng)力的 1／ 6～ 1／ 4。油脂生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，競爭更加激烈，對(duì)油脂工藝的要求越來越高。更合理高效的設(shè)備不斷涌現(xiàn)，同時(shí)原有設(shè)備更新?lián)Q代的周期不斷縮短。本課題所設(shè)計(jì)的軟化轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)就是對(duì)原有類似設(shè)備加以改進(jìn)，并形成系列化產(chǎn)品。 干燥設(shè)備的概況 干燥技術(shù)的應(yīng)用，在我國具有十分悠久 的歷史。聞名于世的造紙技術(shù)，就有干燥技術(shù)的應(yīng)用。干燥設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、食品、糧油、飼料等工業(yè)， 中國的現(xiàn)代干燥技術(shù)是從 20 世紀(jì) 50 年代逐漸發(fā)展起來的，迄今對(duì)于常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設(shè)備，我國均能生產(chǎn)供應(yīng)市場，對(duì)于一些較新型的干燥技術(shù)如沖擊干燥、對(duì)撞流干燥、過熱干燥、脈動(dòng)燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開發(fā)研究，有的已工業(yè)化應(yīng)用。我國的現(xiàn)代干燥技術(shù)取得的成績是我國 相關(guān)科研人員 和企業(yè)界共同努力的結(jié)果，雖然 取得了 不少可喜的成果，但是企業(yè)間的競爭尚 不規(guī)范阻礙了干燥技術(shù)的健康發(fā)展 ， 很多成果尚未能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，使企業(yè)的產(chǎn)品得不到更新。 干燥技術(shù)的研究既要研究不同物料的干燥性能，也要研究各種節(jié)能高效的新型干 2 燥設(shè)備，以及一定的物料在某種干燥設(shè)備中的合理操作參數(shù)。人們一直希望通過干燥理論的研究建立干燥模型，以期在計(jì)算機(jī)上取得最佳結(jié)果。遺憾的是，直到今天，對(duì)于大多數(shù)干燥操作，在無經(jīng)驗(yàn)的情況下，只能通過試驗(yàn)取得相關(guān)數(shù)據(jù)，來指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。干燥技術(shù)有三項(xiàng)目標(biāo)是 業(yè)界 公認(rèn)的，即干燥操作要保證產(chǎn)品質(zhì)量 、 干燥作業(yè)對(duì)環(huán)境不造成污染 、 干燥 的 節(jié)能研究。 干燥也是一個(gè)能耗較大的單元操 作，直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是高性能材料的生產(chǎn)，對(duì)干燥操作有著更高的要求。針對(duì)這些問題，近些年來，干燥技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了一些創(chuàng)新成果。為了節(jié)能以及生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品、解決干燥過程中出現(xiàn)的問題，需要結(jié)合現(xiàn)存的各種有效的干燥技術(shù)，或者研究開發(fā)特殊的干燥技術(shù)和新型的干燥設(shè)備，同時(shí)也需要強(qiáng)化干燥過程中的智能化控制。在油脂制取的原料干燥上，目前我國此類干燥設(shè)備大部分是采用對(duì)流干燥技術(shù) ,主要使用轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)、流化床烘干機(jī)和塔式干燥機(jī)。 簡而言之，目前干燥技術(shù)發(fā)展的總趨勢為： 型化、系列化和自動(dòng)化 發(fā)展； d. 采用新的干燥方法和組合干燥方法； 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的工作原理和特點(diǎn) 臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)適用于 50～ 1500 噸 /日榨油廠、浸出油廠，主要用于原料的軟化，提高原料的塑性，使軋坯機(jī)軋出的坯薄而不碎，從而提高蒸炒、壓榨、浸出效果。該型轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)還可用于飼料行業(yè)的物料干燥。 轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)的工作原理： 物料通過進(jìn)料口進(jìn)入轉(zhuǎn)筒內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)物料得到不斷的翻動(dòng)，由于轉(zhuǎn)筒內(nèi)裝有加熱列管 ，列管里通有蒸汽，因此物料在隨著轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)不斷翻動(dòng)的同時(shí)，得到加熱、軟化。轉(zhuǎn)筒帶有進(jìn)料端高、出料端低的傾斜角，根據(jù)物料的軟化情況，通過調(diào)速裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速，可以控制物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的軟化時(shí)間，使物料的軟化效果達(dá)到最佳狀態(tài)。 轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)的主要結(jié)構(gòu)： 轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)主要由帶傾斜角的底座板框、進(jìn)料裝置、帶加熱裝置的轉(zhuǎn)筒、支承架裝置、電機(jī)調(diào)速裝置、擋輪裝置和齒圈傳動(dòng)裝置等組成，主要結(jié)構(gòu)參 3 見圖 1 圖 1 1．轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)使物料翻動(dòng) 更加均勻沒有死角，避免立式蒸炒鍋死角造成物料焦糊現(xiàn)象，物料軟化均勻透徹。 2．能量消耗大大降低，同樣產(chǎn)量的軟化設(shè)備， 生產(chǎn)成本大大降低。 3．與傳統(tǒng)的立式蒸炒鍋相比，轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)避免了刮刀和加熱層的磨損，因而設(shè)備使用壽命長，故障率低，維修費(fèi)用少。 4．根據(jù)物料的品種、性質(zhì)不同，可隨時(shí)調(diào)節(jié)物料在鍋內(nèi)的軟化時(shí)間。 5．由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，同等處理量的設(shè)備體積比立式蒸炒鍋大為減少，在車間內(nèi)的布置更容易，占地面積減小，設(shè)備投資額也大為降低，尤其是大噸 位的油料加工廠采用該設(shè)備意義更大。 6．在軟化高水份物料的同時(shí)能干燥物料，去水率最高可達(dá) 2%～ 3%。 本課題的設(shè)計(jì)目的和主要內(nèi)容 本課題擬通過設(shè)計(jì)一個(gè)型號(hào)的臥式轉(zhuǎn)筒軟化干燥機(jī)，學(xué)習(xí)如何綜合應(yīng)用本專業(yè)的知識(shí)進(jìn)行資料的查閱、方案的擬定和設(shè)備的具體設(shè)計(jì)，熟悉機(jī)械圖樣的繪制方法，熟練掌握計(jì)算機(jī)繪圖的技能。通過此次設(shè)計(jì)，提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)認(rèn)真、踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。 主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容： 設(shè)計(jì) ，設(shè)計(jì)產(chǎn)量 350 4 理原料為破碎大豆），完成整 體結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、筒體部裝、底座裝置等零部件的設(shè)計(jì)、繪圖，所有的圖紙均采用計(jì)算機(jī)繪圖，總裝還采用三維設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 本設(shè)計(jì)總的時(shí)間約 14 周，主要進(jìn)度安排如下： 時(shí)間安排 完 成內(nèi)容 第 4～ 5 周 調(diào)研、查資料、完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告（調(diào)研報(bào)告） 第 6～ 8 周 總體方案確定、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 第 9～ 14 周 詳細(xì)設(shè)計(jì) 第 15～ 16周 編制設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯 5 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算書 已知參數(shù) 表 2知參數(shù)表 規(guī)格型號(hào) 產(chǎn)能力 （ T/D) 350 蒸汽壓力 (料溫度 ( oC) 20 出料溫度 (oC) 80 蒸汽流速 (m/s ) 20 去水率 3 蒸汽密度 (㎏ / 3m )筒轉(zhuǎn)速 (r 1～ 4 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 單位時(shí)間產(chǎn)量 W× 1000/24 ＝ Kg/h 每小時(shí)產(chǎn)量 W—— 日產(chǎn)量 W＝ 350T/D 物料吸熱計(jì)算 Q＝ 1—— 物料升溫?zé)崃浚?KJ/h） Kg/h 6 水分汽化熱量（ KJ/h） C·△ t C—— 物料比熱，大豆比熱 C=J/K △ t＝ ＝ 80=60 60 ＝ 30 m·△ m—— 物料含水量（ kg/h）， m＝ 3%kg/h △ Q—— 水的汽化熱（ KJ/ 3%× 2250 KJ/ ＝ h 所以： Q＝ (30+0 ＝ 4063W ＝ h 按熱損失 5%計(jì)，需蒸汽的量 Z Z＝ Q/?Q ＝ 4063W/2140 ＝ 2W ＝ 700KJ/h △ Q—— 蒸汽的汽化潛熱 KJ/力下， △ Q＝ 2140KJ/ 蒸汽 管徑計(jì)算 Q＝ h Z＝ 700KJ/h 7 蒸汽的體積流量 V＝ Z/ρ＝ 2W/m3/h) =3600 ＝ m3/s) 蒸汽進(jìn)汽管道直徑 D ＝ 2× V/ ＝ 2× 0/ ＝ 2× （ m） ＝ 2000× ＝ 77 設(shè)大豆溫度由 20度升至 80 度， 蒸汽壓力 度 計(jì)算換熱面積： A＝Q ? 蒸汽冷凝熱量（ , Q=Z×△ Q， △ Q＝ 2140kj/汽壓力 K ? 傳熱系數(shù)， K≈ W/ △ ??? 2() 2(????? D＝ 77 8 =或℃ 因?yàn)椋? 1 j/h=1010以： A＝ Z× 2140× 10＝ =2× W = ＝ 154.7 （ Z：蒸汽用量， kg/h， W：日產(chǎn)量， T/D） 筒體主要參數(shù)的確定 △ 或℃ 即需要的換熱面積應(yīng)滿足： A＝ 154.7 要尺寸的確定 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 筒體體積 ： V＝ t/(ρ×β× 60) =W× t/(ρ×β× 60) ＝ 20.7 中 ： 單位時(shí)間生產(chǎn)能力 (kg/h) t ? 停留時(shí)間 ( 取 t=15 ? 物料密度 (kg/ρ＝ 560 查《糧食流通工程設(shè)計(jì)手冊》 大豆 整粒ρ =720～ 800碎后為 480～ 640 片 288～ 400 β ? 裝滿系數(shù)，β＝ V＝ 20.7 9 筒體長度 L=V/( ＝ 其中 D=1.8 m 即需要的筒體長度應(yīng)滿足： L≥ m 動(dòng)設(shè) 計(jì) 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 率計(jì)算 計(jì)算功率： N＝ L× n×ρ×β× K 式中： D：筒體直徑， m L：筒體長度， m n：筒體轉(zhuǎn)速 設(shè)計(jì)最大轉(zhuǎn)速 4 :物料密度，ρ＝ 560 β：裝滿系數(shù)，取β K：修正系數(shù)，對(duì)空心筒體 K＝ 1 加裝換熱管和導(dǎo)流板后， K＝ 2 。 取 K＝ 以： N＝ 4× 560× W 實(shí)際電機(jī)功率 N 電 ＝ N÷ W 取電機(jī)功率 N 電 ＝ 11 1 電機(jī)功率 N 電 ＝ 11 10 速機(jī)選型 擺線針輪減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 見天津減速機(jī)總廠的產(chǎn)品樣本 減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 M M＝ 975× N× i×η× K/n ＝ 9555× N× i×η× K/n ＝ 6045 其中： N：輸入功率（ N=11KW i：傳動(dòng)比 ； n：轉(zhuǎn)速（ η：效率 取η＝ K：工況系數(shù)， K＝ 軸器選擇 按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第二卷 · 9550· Pw/n≤ [ ( = 9550× 11× 1 = 1997 取工況系數(shù) K＝ 齒輪計(jì)算 漸開線齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算書 （ 1）確定齒輪類型 標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪，齒輪配合為外嚙合傳動(dòng)。 （ 2）選擇材料 設(shè)減速機(jī)傳動(dòng)效率 比 i，齒輪傳動(dòng)速比 考慮軸承的功率消耗；小齒輪材料 45，調(diào)質(zhì) 220～ 250面淬火 數(shù) 23，齒圈材料 640（ 正火200齒根彎曲疲勞極限? 240 170用接觸應(yīng)力 [? 600[? （《新編機(jī)械M＝ 6045 取 1 11 設(shè)計(jì)手冊》 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 1. 小齒輪扭矩（減速機(jī)輸出扭矩）： 106× / 106× /（ n0/i） ＝ 106× i/ ＝ 4475000 機(jī)輸出功率（ 機(jī)轉(zhuǎn)速 1500速機(jī)出軸轉(zhuǎn)速（ n0/i。 21 3）計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 [? ]F 確定壽命系數(shù) 計(jì)工作年限 15年（年工作 300天）， 每天工作 24小時(shí)。 小齒輪壽命系數(shù)： 60× n0/i× 60× n0/i×（ 15× 300× 24） ＝ 108 大齒輪壽命系數(shù)： N1/ 106 因 × 106， 確定尺寸系數(shù) （假定模數(shù) 10 安全系數(shù) 按失效概率 1% 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 [? ]F [? ] F=204 [? ] F =1 4475000 108 106 12 4) 計(jì)算模數(shù) 載荷系數(shù) K＝ 形 系數(shù) 定齒寬系數(shù) φ a＝ b/a ＝ （φ m＝ b/m≌ 8～ 15） （ 確定模數(shù) m m≧｛ 4φ a() F]｝ （ 1/3） m≧ 然小齒輪的 ? F]要大， 所以上式中 ? F]值 以小齒輪代入。故： m≧｛ 4× ()×232｝ （ 1/3 ＝｛ 1）｝ （ 1/3） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算（ [σ ]=40 小齒輪的最小軸徑： d≧ )][3 ??T ≧ 滾輪部裝計(jì)算 滾輪材質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理 : 圓整 m=16 圓整 d =85 13 250，輪面淬火 圈材質(zhì) 正火處理 :220 計(jì)算方法：按線接觸強(qiáng)度計(jì)算 筒體傳遞的動(dòng)力 P×η 1×η 2 ＝ （η 1、η 2為減速機(jī)、齒輪效率）， 筒體的轉(zhuǎn)矩 106× P1/n =107 n=3個(gè)滾圈外圓處的圓周力 1， ＝ 單個(gè)滾輪法向壓緊力 N＝ f/2＝ 1/＝ 104 N （ K：載荷系數(shù)， f：摩擦系數(shù)， 計(jì)算接觸應(yīng)力如下： ? H＝ ＝ Fn/ ≤ [? H]=400N/ n：載荷，此處為單個(gè)滾輪法向壓緊力 N； 單個(gè)滾輪法向壓緊力 也可按 N＝ G ） /4 =104 N 取θ＝ 33° （ 4個(gè)滾輪）計(jì)算， 綜合彈性模量 E E=2 2），此處 2相等， 1＝ 107 1＝ ＝ 104 N N=104 N 14 接觸長度 b 滾輪和滾圈的接觸長度 綜合曲率半徑ρ（ 對(duì)于外接觸， ρ =ρ 1ρ 2/（ρ 1+ρ 2），ρ 1、ρ 2為 滾輪和滾圈的半徑。 滾圈的寬度 b≥ E/｛ [? H]2×ρ｝ ＝ = 輪的直徑按赫茲線接觸強(qiáng)度公式： 滾輪的直徑 d≥ 2/{B(2[? (1/如 ： d≥ 2/{ (1/=2/{B/d≥ 1:支承圈的半徑（ 承圈和滾輪材料的彈性模量， 對(duì)鋼 ， E＝ 104N/ 對(duì)于鑄鋼， E=104 N/? 滾輪許用接觸應(yīng)力， N/ 對(duì)于鑄鋼，為 400～ 450 N/ F：（驅(qū)動(dòng)）滾輪與支承圈處的附著力， F＝ 63150N 用全部滾輪上的力， 著系數(shù) 取 b=100 d=320 F＝ 63150N 15 輪 4個(gè)，滾輪與滾圈中心夾 角α（取 66°），則： 4× G/α /2） ＝ G/θ） ＝ 3× 105N （ G:筒體旋轉(zhuǎn)部分和物料總重） 計(jì)算徑向變形（ ，滾圈的厚度、寬度還需調(diào)整。 注：滾輪軸徑是指固定心軸許用彎曲應(yīng) 力為 215最小軸徑值（ 。 擋輪直徑按接觸強(qiáng)度計(jì)算 彈性模量 E=105 輪高度 軸向力 F F=） =43800N E=105 摩擦系數(shù) f＝ 取 f＝ ＝ （考慮滾輪和滾圈若出現(xiàn)滑動(dòng)，則擋 輪需承受相當(dāng)大的摩擦力）；若不計(jì)摩擦力 . 對(duì) 180B， G=300000N 擋輪直徑 d≥ (2× (EF/h) [許用接觸應(yīng)力， 3× 105N F=43800N 16 對(duì) 50 h=60d≥（ 50） 2× 105× 38225/60 ≥ 169 =際取 d＝ 180 取 d＝ 180. 滾圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滾圈和支承圈的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)： 參見圖 2 由圖中可知，滾圈的徑向變形為 于許用徑向變形量 觸應(yīng)力也小于許用接觸應(yīng)力，說明滾圈的結(jié)構(gòu)參數(shù)取值合理。 17 圖 2圈的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 結(jié)論： 許用彎曲應(yīng)力 75≧ 用接觸應(yīng)力 400≧ 設(shè)計(jì)合理。 18 圖 2 19 4. 進(jìn)料絞龍?jiān)O(shè)計(jì) 螺旋輸送機(jī)俗稱絞龍 ，是常見的輸送設(shè)備之一，它是一種非撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送設(shè)備。此類輸送機(jī)是由裝有螺旋葉片的軸和筒形機(jī)槽所組成，物料在槽內(nèi)是螺旋的旋轉(zhuǎn)作用而被推進(jìn)的。 采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具進(jìn)行計(jì)算： 絞龍（慢速螺旋輸送機(jī)）輔助設(shè)計(jì)工具 用條件：水平或小傾角（ <20°）的慢速螺旋輸送機(jī)，正螺旋 葉片。 程序使用說明： 首先根據(jù)日產(chǎn)量和物料種類，在已知條件欄內(nèi)填入相關(guān)的參數(shù)，粗步計(jì)算螺旋的直徑和螺距、轉(zhuǎn)速，然后確定具體的螺旋直徑、螺距和轉(zhuǎn)速值，進(jìn)一步計(jì)算功率，驗(yàn)算填充系數(shù)和轉(zhuǎn)速。 估算后在計(jì)算結(jié)果欄內(nèi)自動(dòng)出現(xiàn)圓整后的螺旋直徑、螺距和轉(zhuǎn)速，根據(jù)需要可任意改變其值，計(jì)算功率。注意絞龍的轉(zhuǎn)速應(yīng)小于最大轉(zhuǎn)速，裝滿系數(shù)在推薦的范圍內(nèi)，S/D 的值為 默認(rèn)已知條件以破碎的大豆為輸送物料，可根據(jù)實(shí)際情況修改。帶底色的數(shù)據(jù)框不能被修改。參數(shù)說明： 1. 物料特性系數(shù) 充）系數(shù)ψ ：大豆、 花生仁、菜籽、蓖麻籽 A=45，ψ =動(dòng)裝置的總效率η，一般為 計(jì)資料： 設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)量 350數(shù)設(shè)計(jì)，用絞龍?jiān)O(shè)計(jì)輔助工具 算，參見圖 2 20 圖 2龍計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 結(jié)論：螺旋直徑 D=320 距 S=288 速 = 功率 所以 絞龍 選用 21 5. 設(shè)備的安裝和調(diào)試 該機(jī)的安裝應(yīng)在破碎工序和軋坯工序之間，為蒸汽加熱，需在進(jìn)汽閥門 前加裝減壓閥（ P?如用導(dǎo)熱油加熱，在進(jìn)油口閥門前并聯(lián)加裝安全回油旁通管管道，管道通徑不小于進(jìn)油管道。安裝完成后要求： ? 設(shè)備固定要穩(wěn)，不應(yīng)在空轉(zhuǎn)時(shí)有移動(dòng)現(xiàn)象。 ? 安裝后各零件之間不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象且開關(guān)自如，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。 ? 在齒輪準(zhǔn)確咬合的情況下，兩滾輪平行，并同時(shí)與滾圈準(zhǔn)確接觸，不能發(fā)生接觸或接觸線不在同一條直線上的現(xiàn)象。 ? 各接管應(yīng)正確。蒸汽進(jìn)口管和冷凝水出口管外接金屬軟管安裝后應(yīng)保持松弛，不得承受管道重量壓力。 ? 設(shè)備空轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)正常，無異音和劇烈振動(dòng)。 ? 保證滾輪和滾圈、齒輪和齒圈、擋輪和滾圈的線接觸面 長度占全長的 85%以上。 序號(hào) 故障現(xiàn)象 原因 措施 1 旋轉(zhuǎn)接頭漏汽 1、填料密封失效 2、金屬軟管破裂 1、更換密封填料 2、更換金屬軟管，安裝 軟管時(shí)務(wù)必不要讓其承受管道壓力 2 進(jìn)出料端漏料 端面密封不嚴(yán) 調(diào)節(jié)密封裝置 3 機(jī)器振動(dòng)劇烈，電流振幅大 1、減速機(jī)和小齒輪的傳動(dòng)軸同軸度不好 2、滾圈、齒圈的三圈不同軸 1、調(diào)節(jié)減速機(jī)和小齒輪的安裝方式，使其同心；并保證小齒輪和齒圈的齒頂間隙在合理范圍之內(nèi) 2、調(diào)節(jié)滾輪位置 22 7. 設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng) ? 操 作人員應(yīng)隨時(shí)注意機(jī)器各部件的運(yùn)行情況。重點(diǎn)檢查滾輪支承部分工作情況，齒輪傳動(dòng)是否平穩(wěn)，有異常及時(shí)停車處理。 ? 檢查各儀表的可靠性。 ? 對(duì)連接部位，要經(jīng)常檢查蒸汽進(jìn)管和冷凝水出管的密封填料的磨損程度，如已嚴(yán)重漏汽漏水，應(yīng)及時(shí)更換。 ? 對(duì)機(jī)體上的集塵及時(shí)清理，特別應(yīng)注意清理黏附在齒圈和滾圈上的細(xì)小硬物，以免劃傷傳動(dòng)件表面。 ? 檢查各部件的潤滑情況是否良好。 ? 通汽管路是否有漏汽現(xiàn)象。 ? 運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。 ? 長時(shí)間停車，應(yīng)徹底除去積料和冷凝水，做好傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的防銹工作，并定期開動(dòng)電機(jī)，讓筒體旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，改變其停車位置，以 免筒體因自重造成永久變形。 ? 定期檢查，及時(shí)維修。 23 參 考 文 獻(xiàn) 1 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 . 北京 . 化學(xué) 工業(yè)出版社 . 2002 2 劉玉蘭主編 . 油脂制取與加工工藝學(xué) . 北京 . 科學(xué)出版社， 2003. 3 梁德本 機(jī)械制圖手冊 . 北京 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2002 4 趙思孟 . 糧食干燥技術(shù) . 河南 . 河南科學(xué)技術(shù)出版社 . 1991 5 黃平，劉建素等 . 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊 . 北京 . 化學(xué)工業(yè)出版社 劉玉蘭，汪學(xué)德等 . 油脂制取與加工工藝學(xué) . 北京 . 科學(xué)出版社 . 2003 7 陳伯雄 . 8 應(yīng)用培訓(xùn)教程－機(jī)械設(shè)計(jì) . 北京 . 清華大學(xué)出版社 . 20041 8 大連理工大學(xué)工程畫教研室編，機(jī)械制圖 高等教育出版社 清華大學(xué)，吳宗澤編 北京 999 10 徐灝 主編 . 機(jī)械工程手冊（第一至五卷） 機(jī)械工業(yè)出版 1 鄭文維，吳克堅(jiān)主編 北京 1996 12 邱宣懷主編 北京 1997 13 梁俊英 主編 鄭州 1997 14 張安云 主編 。北京