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造紙廠中的卷筒和平板紙切割
造紙廠中的卷筒和平板紙切割
摘要:
這篇文章描述了發(fā)生在葡萄牙造紙廠,在設(shè)計和最優(yōu)化的切割卷筒和平板紙的生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的一個現(xiàn)實性的工業(yè)難題。全球性的工業(yè)難題主要是寬度的設(shè)定,這些寬度的設(shè)定在生產(chǎn)的過程中一定要符合相應(yīng)的條款,主要的目標就是要能夠使一系列已經(jīng)定好的卷筒和平板紙與主要的卷筒相分離。寬度結(jié)合的這個過程將決定即將被生產(chǎn)加工的主要卷筒的質(zhì)量和重量、切割的樣式以使損失達到最小,從而滿足生產(chǎn)的需要。
進程中的技術(shù)進程對這個擁有兩個加工階段的進程起著決定性的作用。本文還介紹了模型的細節(jié)和解決的方法。還包括一些解說性的計算方面的結(jié)果。
2003 Elsevier Ltd. 版權(quán)所有
關(guān)鍵詞:結(jié)合的最優(yōu)化;成品紙庫存;自發(fā)式
1、引言
在造紙廠設(shè)計紙張的生產(chǎn)過程中采用了許多具有實質(zhì)效果的特殊方式,其中的每個方式又有自己獨特的特點,同時這種方式還要求必須有8個精確無誤的數(shù)學(xué)公式和解決方法[1-3]。然而,把所耗費的損失降到最小卻是由客觀性的物理作用而決定的。其余的部分則是由運行整個過程的時間、數(shù)字和切割型號的特性等因素列表而組成的。另外還有一些是常見的強制力、相關(guān)客戶的說明書、戰(zhàn)略決定和生產(chǎn)過程中的一些技術(shù)特性。
這篇文章主要闡述了應(yīng)葡萄牙造紙廠CPP的要求而設(shè)計的一套流程,主要用以產(chǎn)品的設(shè)計和切割紙張的卷筒。這套系統(tǒng)被命名為[COOL]([COOL]代表葡萄牙的單詞,意思是能使寬度的聯(lián)合達到最佳化),是復(fù)雜系統(tǒng)的一部分,用來支撐生產(chǎn)紙張和操縱托盤的工具。
在這篇論文里所解決的就是制定切割的型號以及生產(chǎn)依照型號和質(zhì)量而進行分類的紙張來滿足預(yù)定規(guī)格的卷筒和平板紙。這個系統(tǒng)基本上就是處理在符合定單的前提下設(shè)計紙張,切割主要卷筒的過程中所出現(xiàn)的問題。切割預(yù)計要與主軸相連,并且要考慮把損失降到最小化同時還要滿足定單的數(shù)量要求。一個多樣化的技術(shù)上、操作上出現(xiàn)的強制力包含在設(shè)計的進程之中,并引發(fā)了一個奇怪的難關(guān)。
從這種觀點來看,這項難題存在于成品紙庫存這個問題之中[4-6]。這個問題忽視在卷筒末端將會出現(xiàn)損失而公式化的被采用,這樣1D進程就被設(shè)計出來。在切割過程中的技術(shù)特性決定了擁有兩個工業(yè)階段的進程的方法論的必要性。另一個1D的切割問題可以在已經(jīng)出版的文學(xué)上得到證實。不僅是造紙業(yè),這項進程還可以應(yīng)用到其他工業(yè),例如鋼鐵行業(yè)[7、8]和塑料行業(yè)[9]。
我們設(shè)想一個原始的解決方法來解決前面所出現(xiàn)的問題,與僅用人工就能獲得解決方法相比,這種方法就正如造紙廠所證實的那樣用節(jié)省紙張來達到重視改良的效果。這種方法是基于兩個獨特的呈直線型的計劃模型,而這個模型則是由單一的阿拉伯算法計算而得的。那么,為了滿足以往被忽略的全部限制所得到的解決方法就必須類似于后選擇步驟。這個解決方法所獲得的有效性是通過工業(yè)難題的整合應(yīng)用模型的改革運動而獲得的,這種改革運動是用微軟CPLEX⒍0的商業(yè)最優(yōu)化來解決的。
這篇論文的整體結(jié)構(gòu)如下:第2段介紹了生產(chǎn)的難題和它的工業(yè)背景。特殊強調(diào)了工業(yè)環(huán)境的特殊作用以及相關(guān)的解決辦法。第3段和第4段將描述出現(xiàn)的問題和解決問題相應(yīng)的方法論。第4段列舉了一個小例子來說明解決問題的進程。第5段現(xiàn)實性的討論了一些可能出現(xiàn)的結(jié)果。
2、工業(yè)環(huán)境
這一研究案例是在一家葡萄牙造紙廠中進行的,因為是從紙漿開始生產(chǎn)紙產(chǎn)品,所以此案例可視為一個垂直工業(yè)流程,產(chǎn)品包含卷筒紙和平板紙。工廠在兩類市場中運做:一類是標準紙,另一類是按要求預(yù)定紙。整個生產(chǎn)周期一共六周,并且由于技術(shù)因素,紙生產(chǎn)中存在一個或加速或減速的提前預(yù)警產(chǎn)品的生產(chǎn)連續(xù)性問題。
圖1 制造流程
圖1顯示了該廠通過生產(chǎn)線的成品紙從紙漿中生產(chǎn)出再按固定寬度繞在主卷筒機上,然后主卷筒機隨卷線機將卷筒紙切成小筒紙,這些卷筒紙或被直接提供給客戶或送入中間倉庫。
在卷線機和切割機上都有少量的固定寬度的切割碎片留在紙上。這主要由采用的生產(chǎn)流程所決定。
圖2顯示了計劃和生產(chǎn)流程的相干方面。重點是主產(chǎn)品和副產(chǎn)品計劃和產(chǎn)量的不同。計劃是基于客戶同屬的產(chǎn)品定貨。同一紙種和等級的卷筒紙和輔助卷筒紙一起構(gòu)成了預(yù)訂產(chǎn)品的規(guī)格。這種助卷筒紙只包含卷筒紙和平板紙中的一種。因此兩種輔助卷筒紙是有區(qū)別的:一種是平板輔助卷筒紙,一種是卷筒輔助卷筒紙。輔助卷筒紙只按照有關(guān)的主卷筒紙構(gòu)成其切割方式的。
介紹了輔助切割,以便于對于產(chǎn)品生產(chǎn)過程和采取的解決方法有一個更好地了解。這與有關(guān)的技術(shù)過程密切相關(guān)。且當應(yīng)用到切紙機時,就要求對于額外的紙寬進行考慮。在主切割方式的副切割方式的定義由相應(yīng)的兩項解決方案決定。在副卷筒和切割方法的終結(jié)中必須進行討論。這些限制決定了方法的可行性。
訂購系統(tǒng)如圖3所示,可在國內(nèi)外市場訂購(因為此公司也在葡萄牙以外運作)由市場營銷部負責(zé)。如果認為合適的話,與外部訂購相同??稍从谶@些定單產(chǎn)品要求或是切割定單或是預(yù)期定單。當一位客戶的卷筒紙的定單可由現(xiàn)存(存在半成品倉庫)的卷筒紙滿足其要求時就生成一份切割定單,當客戶的平板紙定單可由現(xiàn)存(存于標準倉庫)的平板紙滿足時,就生成一份預(yù)期定單。
圖2計劃和生產(chǎn)流程
圖3 訂購系統(tǒng)
3問題描述
為了使完成生產(chǎn)定單時的浪費最少,造紙中存在的工作主要是切紙方法的整合過程。它決定了主卷筒紙的重量和質(zhì)量。生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展將支持產(chǎn)品定單的切割計劃。不會干擾相關(guān)定單的完成與每個生產(chǎn)循環(huán)的成品紙的生產(chǎn)。這些是市場營銷部所做的決定,最終在使用cool系統(tǒng)的模擬中得到了支持。
在與主卷筒機有關(guān)的切割方法的定義中必須考慮到一些限制條件。這些限制條件可分為以下兩方面:
操作限制(包括管理和客戶要求)
*只有每個寬度單位的等重的卷筒紙才可以結(jié)合在一起
*只有內(nèi)外直徑相同才可以結(jié)合
*客戶的內(nèi)外徑規(guī)格的要求必須得到滿足
*必須考慮到輔助卷筒機的任務(wù),因為切紙機有不同的特點。對于切割方法提出了最小寬度的要求,以便使可用的機器得以利用。
技術(shù)限制(主要歸因于機器的特點)
* 在輸入時主卷筒機的最大和最小寬度;
* 旋切刀的限制數(shù);
* 切割機最大,最小板紙寬度;
* 切割機的最大切割卷筒紙直徑;
* 在切割機和卷線機中的邊料;
在造紙工業(yè)中還必須考慮一系列的歐洲耗材標準。當在完成訂單的過程中(見表1)在這個范圍內(nèi),客戶有義務(wù)接受訂貨數(shù)量的不足。當產(chǎn)量大于最大定購數(shù)量時,市場部會努力勸說客戶接受這些額外數(shù)量的產(chǎn)品。由于產(chǎn)品固有的損耗,在計劃階段是決不會考慮負損耗的。
4.解決步驟
所采取的解決方法在生產(chǎn)中已經(jīng)清楚表明。主要可分三步。如圖4所示。第一部包括的內(nèi)容見表1?;谥骶硗驳墓潭▽挾群陀唵蔚墓潭▽挾葋磉x擇輔助卷筒和切割方法。之后一系列的切割方法要通過排除不完善的輔助卷筒機方法或切割方法來進行篩選。所有剩下的切割方法都必須排除生產(chǎn)過程中存在的技術(shù)操作限制而具有可行性。
第二步,在第一步中被選擇和接受的切割方法在解決問題的線性規(guī)劃模式的應(yīng)用。發(fā)展兩個真實問題的可行方法。按照循環(huán)步驟的線性解決方案,要滿足在前面步驟中被忽略的各種相關(guān)變化的限制條件。
在隨后部分都會得到詳細的闡述。
介紹一個小的真實的工業(yè)例子來說明解決步驟,它與主卷筒紙長度不定情況下的生產(chǎn)要求。內(nèi)直徑或外直徑?jīng)]有被確定的含義是在平板紙購貨或卷筒紙定購中客戶并未指定直徑的具體數(shù)值。寬2520mm紙的等級為250g/mm,厚度為345mm。相關(guān)的產(chǎn)品要求見表2。
自發(fā)循環(huán)
循環(huán)過程來解決cp模式和在前面被忽略的整合屬性的采用。限制例如:
(1)客戶確定的卷筒紙直徑必須得滿足,這就意味包括卷筒必須總是按要求的直徑采取多樣性,為了使這個過程的影響最小,定購數(shù)量如表3。解決方案按照固定直徑卷筒的在建立zp模型前要選擇卷筒長度最多樣的一個。
(2)板紙的結(jié)合重量最少,相當于紙最小長度,以便避免切紙機的無效率使用
(3)與以前的幾項相似切割方法限制的重量最小以便卷線機避免無效率使用,同時使用每種切割方法來切割最小量的紙.
循環(huán)模式用Lp模式的最終解決方案來開始并努力調(diào)整這些方式長度來滿足以上提到的限制.新的方法雖可能與Lp1保持相似,但必須滿足定購數(shù)量,第一,循環(huán)過程中盡量排除那些沒有最低重量條件的方式(以上限制2和3).必須提前注明不要排除訂單的獨特形式.然后,剩下的形式要足足包括使用,以補償被破壞的方法的效果.
這個過程基本由連續(xù)的選擇在每個方法中不能被滿足的項目數(shù)量的切割方式.然后討論用第一種切割方法切割的數(shù)量,最后,使沒有被滿足的項目得以滿足.這個過程不斷重復(fù),直到在所有一切切割方式中沒有滿足的項目都得以滿足為止.
即使當使用模式1時,這個循環(huán)過程也能導(dǎo)致標準耗材以上的過量生產(chǎn).
表3所示的解決方案中只有與板紙結(jié)合的最小重量相公的限制沒有被fp16的長度所滿足。因為它由此方法決定的板紙結(jié)合的最小重量比限制條件小,為(2730:00mm).因為在此種方法中只有PR1002而且在FP21(x14)中也存在。所以FP16方法可被排除。FP21的數(shù)量最終的解決方法見表4。
圖5顯示了表2中COOL系統(tǒng)產(chǎn)出的數(shù)據(jù)。
圖5大規(guī)模例證的計算結(jié)果
5計算結(jié)果
計算測試的主要目的在于確認所采取的解決步驟的有效性和在發(fā)展出的兩個線形程序模式(模式1和模式2)中建立一個對比分析。在第一組計算中所甬道的數(shù)據(jù)是由市場部提供的,它與造紙長中要解決的實際問題一致。有關(guān)的定單數(shù)從3到16,定單的最大和最小寬度分別為1392mm和238mm,平均寬度為690mm。盡管這些只有相對較小的例子,但通過這些例子,公司希望使系統(tǒng)的應(yīng)用者能夠容易的對于COOL系統(tǒng)在使用的初始階段的表現(xiàn)給以評價。
計算所用的數(shù)據(jù)可在www.apdio/sicuo中找到。
計算法則由c語言完成。計算結(jié)果由450赫茲的奔騰3處理器完成。
為了對用以上的描述的線形模式和自發(fā)循環(huán)得到的解決方法的質(zhì)量進行評價,使用了IP模式。這種IP模式能使生產(chǎn)的紙的數(shù)量最小同時又能嚴格滿足定單的數(shù)量。為了考慮上述提到的全部限制,包括幾個不同的變化:平板紙結(jié)合的最小重量(最小重量平板紙),應(yīng)用復(fù)合整合程序模式CPLEXV。6。0版軟件來解決IP模式。
見圖6。每個發(fā)展得到解決方法的表現(xiàn)(基于兩個LP模式。模式1,模式2)都得到了客觀的評價圖6(A),用IP模式得到的結(jié)果的速率和用線形步驟得到的IP模式在每個測試實驗中得到表現(xiàn):Y軸的數(shù)值為1。00與IP模式結(jié)果相同。從此章中可知基于過程的線形結(jié)果大部分是與用IP模式得到的數(shù)據(jù)一致的:模式1得到的數(shù)據(jù)的與測試的%70相同,而從模式二得到的數(shù)據(jù)中有50%與之相同。但有一個例外,IP結(jié)果決不超過22%。
本章中的圖6(B)用于證明所采用的線形方法的充分性。在循環(huán)過程前后的結(jié)果速率都以計算。在循環(huán)過程之前在Y軸上的數(shù)值1。00就與LP模式的結(jié)果相同。在絕大多數(shù)情況下,LP路徑的結(jié)果都與最終結(jié)果一致,這就意味著在循環(huán)過程中考慮的整個屬性限制都不會改變線形程序的結(jié)果。
這兩章都表明了用模式1(使生產(chǎn)的紙長度最小而且不允許超出耗材標準過量生產(chǎn))得到的結(jié)果都比模式2(不產(chǎn)生中間庫存)的結(jié)果好。而且,這些說明了有必要改進模式2的循環(huán)過程。
表5對比了由兩個線形程序得到的結(jié)果,包括3個組成部分:生產(chǎn)出的中間庫存的數(shù)量,在標準上超出生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)量以及不可再利用的紙的數(shù)量(廢品)。所有的數(shù)量都按照整體數(shù)量的百分數(shù)來表示不考慮采取的每一個模式的客觀作用:模式2盡量不產(chǎn)生中間庫存而模式1盡量不超量生產(chǎn)產(chǎn)品。盡管如此有時這些超出部分是循環(huán)過程的必然結(jié)果。但與模式2比較它的數(shù)量就遠小于模式2所產(chǎn)生的庫存量。
因為只有廢品是不可再利用的部分所以圖6對基于此過程的兩種LP模式所得到的價值進行了一個對比。最終結(jié)果是在產(chǎn)生的廢物最小化方面,用模式1得到的價值比用模式2得到的價值略微小一些。
按照這一系列的對比實驗,模式1在所有方面的表現(xiàn)均優(yōu)于模式2。但模式2仍可在COOL系統(tǒng)的最終版本中使用。因為每種模式都有可能使得到的解決方案都更或甚至要求不同的工業(yè)條件:當允許或建議產(chǎn)生中間庫存的模式1可被利用。當要求生產(chǎn)足夠多的中間庫存以滿足市場的模式2就會被使用。就效率而言,LP 方法可以只使用采用IP方法生產(chǎn)時的時間的75%盡管對于測試的例子中的IP方法的平均解決時間為18小時,當在實際生產(chǎn)過程中需要時也會使用。進行搜集和測試了更大規(guī)模的一系列例子以便評價當面對大規(guī)模定貨時基于IP而發(fā)展的方法的效率的表現(xiàn)。
所有這些例子包括30個不同面的例子和在以上提到的真實定單中隨機抽取的例子。主要的目的是為了對于我們的方法在特殊條件下的效率進行評估。
這些測試采用模式1。結(jié)果速率和LP+ROUND-UP/IP見圖5正如我們所看到的,我們用我們的方法和用基于CPLEX的IP方法在客觀作用上并無大的異同。采用兩種方法,用于解決10個例子所使用的時間見表6。
正如我們預(yù)測的,在整個程序的時間中選擇所使用的時間總是很長。但這一缺點并未經(jīng)常限制整合程序的使用,例如在例子第5,7,10中便是如此。在這些例子中操作效率的不同也許更大一些。
COOL系統(tǒng)已在造紙廠中證明了其有效性并正在廣泛使用。在經(jīng)濟和環(huán)境上的巨大利益得到認可。根據(jù)報道轉(zhuǎn)換消耗已經(jīng)降低了3%。這意味每年多余1000的節(jié)約。而且在能源上也得到了巨大的節(jié)約。況且,與紙不同,能源不可重復(fù)利用。
6 結(jié)論
這篇論文介紹了COOL系統(tǒng),此系統(tǒng)是在葡萄牙造紙長中解決特定的切割儲存問題時發(fā)展出來的。使得在生產(chǎn)和切割主卷筒紙時的邊緣廢料最少是發(fā)展此解決過程的主要目的。由于技術(shù)原因,主卷筒紙分成兩個部分,同時滿足一系列的技術(shù)和操作限制。兩項切割的特點對于采取的解決過程是至關(guān)重要的。
由于此問題的結(jié)合屬性,基于切割方法計算的解決過程得以發(fā)明。為了滿足大部分的限制條件,這些方法是要進行選擇的。并且這些方法在決定每種紙的生產(chǎn)的重量和數(shù)量的問題的線性程序計算中被用作選擇列。以往被忽略的整合屬性的限制通過線形程序解決方案在之后的選擇中也被包括進去了。
基于模式的兩個線形程序得以發(fā)展和得到測試。盡管使用兩個模式得到的結(jié)果非常令人滿意,但是在它們中的對比分析和在每一個中的對比分析以及用整合程序模式的到的方法的分析表明循環(huán)程序仍有必要改進。盡管如此,卻應(yīng)該摒棄發(fā)展自發(fā)解決問題系統(tǒng)的想法。
自動化切紙機在工業(yè)上有很大優(yōu)勢:可以減少產(chǎn)品循環(huán)和可以完成即時的定單,還可以提高客服質(zhì)量。由于巨大的經(jīng)濟和環(huán)境利益以及操作優(yōu)勢,COOL系統(tǒng)已經(jīng)在造紙廠中得以應(yīng)用,并得到了積極的反饋。
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米粉切割機,一、設(shè)計目的及意義,這次畢業(yè)設(shè)計目的是為了鞏固、擴大和學(xué)會綜合地使用所學(xué)過各門課程知識。該米粉切割機的主要作用是把已經(jīng)成型的條狀米粉按照要求切割成一定的長度。不僅要保證了加工的效率,也要盡量減少米粉的斷頭損失,同時又能按需求能切割不同長度的米粉。,二、米粉切割機的總體設(shè)計方案,一般米粉切割機都是一個很簡單的系統(tǒng)。我們設(shè)計的米粉切割機由電動機提供動力,通過V帶和帶輪傳動給主軸,然后通過安裝在主軸上的鋸片切斷米粉。這樣就涉及到電動機的選擇,V帶、帶輪、以及主軸的設(shè)計。同時還包括機架、進料裝置等等以及一些小零件的設(shè)計。還有各個部件如何裝配,安裝,直至最后整個機器安全正常工作。其中我主要負責(zé)機器的整體設(shè)計。,三、米粉切割機參數(shù),一、用途:用于切割捆狀的米粉。二、主要規(guī)格參數(shù):1、配套功率:2.2千瓦單相(220V)2、主軸轉(zhuǎn)速:940轉(zhuǎn)/分3、生產(chǎn)效率:單相機70~80斤干米粉/小時7、外形尺寸:1120×1100×800(單位mm),總裝圖,四、機架設(shè)計,,,,機架設(shè)計主要包括機架的整體框架設(shè)計,以及各部分的截面形狀選材等等。如下圖所示,四、主軸以及鋸片的工位,主軸是用來傳動的最重要零件,鋸片是直接接觸米粉并完成切斷。二者的安裝以及配合決定了米粉切割的效率以及穩(wěn)定性。,五、進料裝置的設(shè)計,進料裝置的作用及其要求:1、要求進料裝置能固定好要切斷的米粉,并穩(wěn)定的前后平移。2、要求能輔助鋸片很好的完成切斷工作。,六、皮帶輪的設(shè)計,皮帶輪是傳動中最關(guān)鍵的部位,由它帶動鋸片工作。,七、電機安裝板的設(shè)計,電動機要固定在一個合理的位置,才能穩(wěn)定安全工作,我把電機固定在一個電機安裝板上。這個電機安裝板則固定在底架上。,八、整體安裝設(shè)計,至此,基本的每個部分都設(shè)計完畢,現(xiàn)在就要求合理把各部分安裝到機架上。,九、總結(jié),在設(shè)計過程中遇到不少問題,感謝各位老師的細心指導(dǎo)。但是由于我缺乏經(jīng)驗、學(xué)識和水平有限,因此此設(shè)計缺點、錯誤在所難免,衷心期待各位老師、同學(xué)們批評指正。,米粉切割機
題目: 米粉切割機
二OO九年 五 月
23
米粉切割機
摘 要
米粉在江西,乃至整個中國,都是一種傳統(tǒng)美食。隨著米粉銷量的增加,對米粉的制作工藝以及機器的要求越來越高?,F(xiàn)在國內(nèi)也沒有一個專門針對米粉制造而生產(chǎn)米粉加工機器的大型企業(yè),大多數(shù)都是一些小型機械廠生產(chǎn)的米粉加工設(shè)備。國家也沒有一個標準化的規(guī)定。
基于提高生產(chǎn)效率,我和同學(xué)共同完成了這個米粉切割機的設(shè)計。其中包括米粉切割機的機架設(shè)計,進料裝置及其自動化設(shè)計,還有傳動裝置的詳細構(gòu)造機器安全可靠性,以及切割米粉選用何種鋸片。還包括各部件之間如何配合、安裝等。
關(guān)鍵詞:米粉 米粉切割機
Abstract
Rice in Jiangxi, China as a whole, are a traditional food. With the increase in rice sales of rice production technology and machines have become increasingly demanding. Now there is no domestic rice manufactured specifically for the production of large-scale rice processing machinery enterprises, the majority are small-scale production of rice flour machinery factory processing equipment. Countries do not have a standardized requirement.
Based on increasing productivity, I and students completed the rice co-cutter design. Rice cutting machine which includes the design of the rack, feed devices and automation design, as well as the detailed structure gear machine security and reliability, as well as the selection of the saw blade cutting rice. Also include how to co-ordinate between the various components and installation.
Key words: Ground rice Rice cutting machine
目 錄
1 緒 論 4
1.1 引言 4
1.2 精制直條米粉生產(chǎn)工藝 5
1.3 米粉切割機的主要規(guī)格參數(shù) 5
2 機架設(shè)計部分: 6
2.1 機架設(shè)計的一般要求 6
2.2 米粉切割機機架結(jié)構(gòu)選擇: 6
2.2.1 機架的一般分類: 6
2.2.2 機架的截面形狀: 7
3 主軸及鋸片安裝位置: 9
3.1 主軸概述 9
3.1.1 軸的常用材料 9
3.1.2 主軸的工作位及其安裝 10
3.2 切斷及鋸片工作位 14
3.2.1 切割破碎原理 14
3.2.2 切割器的類型 16
4 切割位及切割器選擇 17
5 進料裝置設(shè)計 19
5.1 托料架設(shè)計 19
5.2 軸承的選擇 19
5.2.1 滾動軸承和滑動軸承 19
5.2.2 滾動軸承的主要類型、性能與特點 19
參考文獻 21
致 謝 22
1 緒 論
1.1 引言
從20世紀90年代起,江西的精制直條米粉由于采用了不同于傳統(tǒng)作坊式的生產(chǎn)工藝和設(shè)備,產(chǎn)品的質(zhì)量比傳統(tǒng)米粉有了顯著的提高,取得了米粉生產(chǎn)歷史上的重大技術(shù)創(chuàng)新。產(chǎn)品外觀潔白光亮、晶瑩透亮、條形均勻挺直,久煮不糊燙、吐漿度很小、不斷條,食用口感柔嫩爽滑、有咬勁,是米粉中的上品。外形有各種粗細的圓、扁條狀,分別稱為江西米粉、銀絲米粉、上等沙河粉等。現(xiàn)已開發(fā)出如糙米米粉、香菇米粉、淮山米粉、蓮子米粉、芥麥米粉、螺旋藻米粉等系列產(chǎn)品。目前,在我國港澳地區(qū)和東南亞、美國、歐洲、加拿大等地的海外華人聚居地有很好的銷量,并在穩(wěn)步增長,成為出口米粉市場的一大名牌,已在江西省形成了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),取得了良好的經(jīng)濟效益。該米粉生產(chǎn),原料全部采用大米,沒有任何添加劑,而且主要以市場上銷量較差、糧食部門往往庫存較多的早稻米為主,原材料十分豐富;同時,在我國這樣一個農(nóng)業(yè)大國。對促進農(nóng)產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化,提高附加值具有很積極的意義。
近幾年期間,精制直條米粉成套設(shè)備已從江西省推廣到福建、浙江、湖南、廣西、四川、山東、大連等省市,并出口到菲律賓、越南等東南亞國家和委內(nèi)瑞拉等南美國家。
1.2 精制直條米粉生產(chǎn)工藝
精制直條米粉的生產(chǎn)工藝如下:大米配比→洗米→浸泡→脫水→粉碎→混合→榨粉→第一次時效處理→復(fù)蒸→第二次時效處理→梳條整理→低溫烘干→切割→包裝→成品。
1.3 米粉切割機的主要規(guī)格參數(shù)
1.配套功率:2.2千瓦單相(220V)。
2.主軸轉(zhuǎn)速:940轉(zhuǎn)/分
3.生產(chǎn)效率:單相機70~80斤干米粉/小時。
4.主機凈重:81公斤
5.加工原料:大米,玉米,綠豆等雜糧
6.米粉絲形狀:圓形、扁形、寬帶形
7. 外形尺寸:臺式1120×1100×800(單位mm)
針對米粉的切割,在保證效率和產(chǎn)量的前提條件下,我對米粉切割機有了一定構(gòu)想。
2 機架設(shè)計部分:
2.1 機架設(shè)計的一般要求
1.在滿足強度和剛度的前提條件下,機架的重量應(yīng)要求輕、成本低。
2.抗振性好。
3.由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最小。
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,工藝性良好,便于鑄造、焊接和機械加工。
5.結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整,方便修理和更換零部件。
6.有導(dǎo)軌的機架要求導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好
根據(jù)機架的不同用途對各項又有所偏重。
2.2 米粉切割機機架結(jié)構(gòu)選擇:
2.2.1 機架的一般分類:
1.梁柱式機架:如大多數(shù)金屬切削機床的床身、立柱及橫梁等。
2.框架式機架:a)閉框式機架:如軋鋼機機架鍛壓機機身、汽車車架(臥式閉框)等。b)開框式(C形)機架:如開式壓力機機身等。
3.平板式機架:如水壓機的基礎(chǔ)平臺、機器的底座、金屬切削機床的工作臺等。
4.箱殼式機架:如齒輪傳動箱箱體、泵體及動力機械的機身(如柴油機機體)等。
米粉切割機的工作震動小,支撐在機架上的傳動裝置和托料架總體重量大概也只有60KG。各項指標對機架的強度以及剛度要求不高,初步選定機架結(jié)構(gòu)為框架式機架中的開框式機架即可。
米粉切割機要正常工作,其機架穩(wěn)定性是基本條件,綜合成本方面考慮設(shè)計出架的外形初步訂為如下圖所示:
2.2.2 機架的截面形狀:
由于零件的抗彎、抗扭強度和剛度除了與其截面面積有關(guān)外,還取決于截面的形狀。因此合理的確定機架的截面形狀是機架設(shè)計中的一個重要問題。
機械設(shè)計手冊中列出了幾種常用的截面形狀如下:
以圖1的抗彎慣性矩和抗扭慣性矩為標準建立如下表格:
截面形狀
(面積相等)
抗彎慣性矩相對值
抗扭慣性矩相對值
圖1
1
1
圖2
3.03
2.89
圖3
5.04
5.37
圖4
1.04
0.88
圖5
7.35
0.82
圖6
3.45
1.27
圖7
6.90
3.98
圖8
19
0.09
圖9
16.70
0.49
由慣性矩的相對值可以看出:
圓形截面有較高的抗扭剛度,但抗彎強度較差,故宜用于受扭為主的機架。工字形截面的抗彎強度大,但是抗扭很低故宜用于承受純彎的機架。方形截面抗彎,抗扭分別低于工字形和圓形截面,有一定的綜合性能。
另外,截面面積不變,加大外形輪廓尺寸,減小壁厚,亦即使材料遠離中性軸的位置,可提高截面的抗彎,抗扭剛度。從結(jié)構(gòu)上來看,由于空心矩形內(nèi)腔容易安設(shè)其他零件,故許多機架的截面常采用方形或矩形截面。
槽形截面鋼和工字形截面比較,抗彎強度相差不大,抗扭強度又高于工字形截面。其綜合性能最適合用于米粉切割機的機架,能承受比較高的彎曲應(yīng)力,也能滿足抗扭要求。故整體機架的四個支撐柱截面和四個橫梁均選用槽形截面。但下面的布肋主要受力是在機架正面的兩根,側(cè)邊的布肋受力很小,其功用主要是保持機架的整體穩(wěn)定性,考慮到成本問題選用角鋼即可。
因此機架所用材料為:槽鋼[503731100 數(shù)量2;槽鋼[50373800 數(shù)量2;槽鋼[50373646 數(shù)量4;角鋼L404041026 數(shù)量2;角鋼L40404700 數(shù)量2。
3 主軸及鋸片安裝位置:
3.1 主軸概述
3.1.1 軸的常用材料
軸的材料首先應(yīng)有足夠的強度,對應(yīng)力集中敏感性低;還應(yīng)滿足剛度、耐磨性、耐腐蝕性及其良好的加工性,以及價格低廉、易于獲得的要求。
軸常用的材料主要有碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強度鑄鐵。
碳鋼有足夠高的強度,對應(yīng)力集中的敏感性較低,便于進行各種熱處理及機械加工,價格低,供應(yīng)充足,故應(yīng)用最廣。一般機器中的軸,可用30、40、45、50等牌號的優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造,尤以45號鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理最常用。對低速輕載或不重要的軸,可用A3、A4、A5等普通碳素鋼制造。
因此軸主要起傳動作用,連接皮帶輪和刀片,對其他性能無特殊要求故采用最為常見的45號優(yōu)質(zhì)中碳鋼,正火處理。
3.1.2 主軸的工作位及其安裝
主軸一段與電動機的帶輪相連,連接方式為螺紋加鍵連接。
1.螺紋選擇
螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分,他們共同組成螺旋副。起連接作用的螺紋稱為連接螺紋;起傳動作用的螺紋稱為傳動螺紋。根據(jù)其母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋兩類,圓錐螺紋主要用于管連接,圓柱螺紋用于一般連接和傳動。螺紋又有米制和英制(螺距以每英寸牙數(shù)表示)之分,我國除管螺紋保留英制外、都采用米制螺紋。按照牙型的不用螺紋又分為普通螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒形螺紋等。前兩種主要用于連接,后三種主要用于傳動。其中除矩形螺紋外,都已標準化。
主軸主要是傳動,因此從《機械設(shè)計》上截取幾種常用傳動螺紋如下表:
螺紋類型
牙型圖
特點和應(yīng)用
矩
形
螺
紋
牙型為正方形,牙型角。其傳動效率教其他螺紋高,但牙根強度弱,螺旋副磨損后,間隙難以修復(fù)和補償,傳動精度降低。為了便于銑、磨削加工,可制成10°的牙型角
矩形螺紋尚未標準化,推薦尺寸:,。且目前已逐漸被梯形螺紋所代替。
梯
形
螺
紋
牙型為等腰梯形,牙型角。內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動。與矩形螺紋相比,傳動效率略低,但工藝性好,牙根強度高,對中性好。如用剖分螺母,還可以調(diào)整間隙。梯形螺紋是最常用的傳動螺紋。
鋸
齒
形
螺
紋
牙型為不等腰梯形,工作面的牙側(cè)角為3°,非工作面的牙側(cè)角為30°。外螺紋牙根有較大的圓角,以減小應(yīng)力集中。內(nèi)、外螺紋旋合后,大徑處無間隙,便于對中。這種螺紋兼有矩形螺紋傳動效率高、梯形螺紋牙根強度高的特點,但只能用于單向受力的螺紋連接或螺旋傳動中,如螺旋壓力機。
米粉切割機的電動機轉(zhuǎn)速為940轉(zhuǎn)/分、功率2.2千瓦,屬于低速的電動機。而且切割米粉對傳動效率要求不是很高。只要齒根有足夠強度即可。
牙型角、牙型為等腰梯形的梯形螺紋。內(nèi)外螺紋貼緊不易松動,雖然傳動效率略低,但工藝性好,牙根強度高,對中性好。最適合主軸兩段的傳動螺紋連接,故選用梯形螺紋。
2.螺紋連接的強度計算
由主軸兩端螺紋受力分析可知,螺紋所受的載荷包括軸向載荷、橫向載荷、彎矩和轉(zhuǎn)矩等。但對其中每一個具體的螺紋而言,其受載的形式不外乎是受軸向力或受橫向力。在軸向(包括預(yù)緊力)的作用下,螺栓桿和螺紋部分都有可能發(fā)生塑性變形和斷裂;而在橫向力的作用下,當采用鉸制孔用螺栓時,螺栓桿和孔壁的貼合面上可能發(fā)生壓潰或螺栓桿被剪斷等。根據(jù)統(tǒng)計分析,在靜載荷下螺栓連接是很少發(fā)生破壞的,只有在嚴重過載的情況下才會發(fā)生。就破壞性質(zhì)而言,約90%的螺栓屬于疲勞破壞 。而且疲勞斷裂常發(fā)生在螺紋根部,即截面面積較小并有缺口應(yīng)力集中的部位(約占其中的85%),有時也發(fā)生在螺栓頭與光桿的交接處(約占其中的15%)。
綜上所述,對于受拉螺栓,其主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂,因而其設(shè)計準則是保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強度;對于受剪螺栓,其主要破壞形式是螺栓桿和孔壁的貼合面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪斷,其設(shè)計準則是保證連接的擠壓強度和螺栓的剪切強度,其中連接的擠壓強度對連接的可靠性起決定性作用。
對于米粉切割機的主軸,兩端的螺紋主要受到的是螺栓連接的預(yù)緊力和工作剪力。受到的工作拉力可以忽略不計。
切割米粉所受的工作剪力由試驗測得=N,螺栓連接的預(yù)緊力=N,,。
緊螺栓連接強度校核
緊螺栓連接裝備時,螺母需要擰緊,在擰緊力矩的作用下,螺栓除受預(yù)緊力的拉伸而產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力外,還受螺紋摩擦力矩的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,使螺栓處于拉伸與扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下。因此,進行僅承受預(yù)緊力的緊螺栓強度計算時,應(yīng)綜合考慮拉伸應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的作用。
螺旋副間的摩擦力矩為
(2 - 1)
螺栓危險截面的拉伸應(yīng)力為
(2 - 2)
螺栓危險截面的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)為
(2 -3)
對于普通螺紋的鋼制螺栓,取,,,由此可得
(2 - 4)
由于螺栓材料是塑性的,故可根據(jù)第四強度理論,求出螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計算應(yīng)力為
(2 - 5)
由此可見,對于普通螺紋的鋼制緊螺栓連接,在擰緊時雖是同時承受拉伸和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用,但在計算時可以只按拉伸強度計算,并將所受的拉力(預(yù)緊力)增大30%來考慮扭轉(zhuǎn)的影響。
當普通螺栓連接承受橫向載荷時,由于預(yù)緊力的作用,將在接合面產(chǎn)生摩擦力來抵抗工作載荷。這時,螺栓僅承受預(yù)緊力的作用,而且預(yù)緊力不受工作載荷的影響,在連接承受工作載荷后仍保持不變。預(yù)緊力的大小,根據(jù)接合面不產(chǎn)生滑移的條件確定。
假設(shè)各螺栓所需的預(yù)緊力均為,螺栓數(shù)目為,則其平衡條件為
由此得預(yù)緊力為
(2 - 6 )
式中:—接合面的摩擦系數(shù),查表的;
—接合面數(shù),式中
—防滑系數(shù),。
螺栓危險截面的拉伸強度條件根據(jù)式(2 - 2)、(2 - 5)及 (2 - 6 )可寫為
(2 - 7)
同樣可得螺絲桿的剪切強度條件為
(2 - 8)
由(2 - 7)得螺栓危險截面的拉伸應(yīng)力
螺栓危險截面的剪切應(yīng)力
而螺紋連接的許用切應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力分別按下式確定
(2 - 8)
(2 -10)
軸的材料選用45號鋼,查表(詳見GB/T 3098.1-2000和GB/T 3098.2-2000 )得,,。
由此可得螺紋連接的許用切應(yīng)力,許用壓應(yīng)力。
由于,且,故該主軸的螺紋連接滿足要求。
3.2 切斷及鋸片工作位
本產(chǎn)品是為了把從抽絲機里出來的長度不一的米粉切割成需要的長度,以達到包裝的要求。
一般精制米粉的規(guī)格:
米粉直徑:。
米粉長度:。
3.2.1 切割破碎原理
1.切割形式
在進行切割時,在切割平面內(nèi)的切割方向上刀片與物料之間必須保持一定的相對運動,才能完成切入直至切斷。動刀片刃口某點與物料間相對運動在切割平面上的分速度與其在刃口于該點處法平面上的投影間的夾角稱為滑切角(如圖1所示),。而成為滑切系數(shù),滑切系數(shù)取決于動刀片自身刃口形狀、動刀片安裝位置及切割過程中物料在切割平面上的運動。
圖 1 滑切角的概念
(1) 砍切 當時的切割形式為砍切,切割阻力大,切割過程中物料變形較大,物料流失較多。
(2) 斜切 當(為刀片與物料間的摩擦角)時,,其中為刀片結(jié)構(gòu)刃角,即刃口法平面與兩平面形成的交線間的夾角,如圖 2 所示。而為刀片實際切割工作刃角,雖然,雖未形成滑切,任較為省力,有時為使切割過程阻力均勻,采用斜置刃口逐漸完成對于整個切割斷面的切割而形成斜切。
(3) 滑切 當時,形成滑動切割,微觀上呈鋸切割,故省力,切割過程中圖 2 刀片刃角與斜角物料變形較小,所得片狀物料的厚度較為均勻,且失水較少。屬于運動參數(shù),它表明該切割器在切割過程中滑切作用的大小?;邢禂?shù)越大滑切作用越強,切割越省力。
切割米粉時主要從正面切,所受阻力不是太大,大約N。對米粉長度精度要求在5㎜內(nèi)即可,因此選用砍切足以滿足米粉的切斷要切,而且對刀片的要求也有所降低。
3.2.2 切割器的類型
切割器是指直接完成切割作業(yè)的部件,是切割機械的核心。切割器的類型及結(jié)構(gòu)直接影響著切割機械的功能及整體性能。切割器一般可按切割方式和結(jié)構(gòu)形式劃分。
1.按切割方式分
按切割方式分,切割器可分為有支撐切割器和無支持切割器兩種。
(1)有支撐切割器 (2)無支撐切割器
(1)有支撐切割器 即在切割點附近有支撐面,切割物料起阻止物料沿刀片刃口運動方向移動的作用。這種切割器在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為由動刀和定刀(或另一動刀)構(gòu)成切割副。為保證切割形式整齊穩(wěn)定的切割斷面質(zhì)量,要求動刀與定刀之間在切割斷面質(zhì)量,要求動刀與定刀只間在切割點初的刀片間隙盡可能小且均勻一致。這種切割器所需刀片切割速度較低,碎段尺寸均勻、穩(wěn)定,動力消耗少,多用于切片、段、絲等要求形狀尺寸穩(wěn)定一致的場合。
(2)無支撐切割器 指物料在被切割時,由物料自身的慣性和變形力阻止其沿切割方向移動。這種切割器僅包含有一個(組)動刀,而無定刀(或另一動刀)。所需刀片切割速度高,碎斷尺寸不均勻,動力消耗多,多用于碎塊、漿、糜等形狀及尺寸一致性要求不高的場合。
2.按結(jié)構(gòu)形式分
按結(jié)構(gòu)形式,切割器分為盤刀式、滾刀式和組合刀式三種。
(1)盤刀式切割器 動刀刃口工作時所形成的軌跡近似為圓盤形,即刃口所在平(曲)面近似垂直回轉(zhuǎn)軸線,所得到的產(chǎn)品斷面為平面,是應(yīng)用廣泛的一種切割器。這種切割器便于布置,切割性能好,易于切割出幾何形狀規(guī)則的片狀、塊狀產(chǎn)品。切割出產(chǎn)品的尺寸(如切片的厚度):當物料喂入進給方向與動刀主軸方向垂直時,取決于相鄰刀片的間距;當物料喂入進給方向與動刀主軸方向平行時,取決于相鄰兩次切割過程中物料進給量。
盤刀式刀片刃口基本類型有直刃口、凸刃口和凹刃口。
(a)直刃口:隨著切割點由近而遠、滑切角減小,參與切割的刃口增長,因而切割阻力矩變化幅度大;同時近端鉗住角較大,但制造、刃磨容易。
(b)凸刃口:有偏心圓和螺線。隨切割點漸遠?;薪窃龃?,切割阻力矩較為穩(wěn)定,但遠端鉗住角較大,將形成推料,使刀片刃口磨損不均勻;但不便于刃磨,常需要配置專用刃磨架,對于連續(xù)進給場合的刀片間隙調(diào)整困難。常見的圓盤刀也屬于凸刃口,一般速度較高,滑切作用強烈,切割斷面質(zhì)量好,尤其適合于剛度較差的物料切片。
(c)凹刃口: 與凸刃口相比,其鉗住性能好,切割阻力矩均勻,但滑切現(xiàn)象不明顯,且制造、磨刃困難。
同時還有其他專用刃口(如鋸齒形、缺口形等)形狀均屬于上述基本類型的衍生,但運用的比較少。
4 切割位及切割器選擇
而滾刀式切割器和組合刀式切割器,在米粉切割中應(yīng)用很少。為了達到既能完成切割要求又減低成本,用盤刀式的凸刃口切割器即可,同時需要用有支撐切割器。
在設(shè)計手冊中查得幾種常用圓鋸床及其功用:
臥式 鋸刀箱(齒輪變速箱)與圓鋸片沿水平方向移動進給,只能作與工件軸線成90°角的直角鋸斷。工件由液壓臺虎鉗沿水平方向和垂直方向夾緊。
立式 鋸刀箱與圓鋸片沿垂直方向移動進給,能作與工件軸線成90°角的直角鋸斷,也能做斜角鋸斷。機床導(dǎo)軌具有間隙補償和防震動裝置。
擺式 圓鋸片繞一固定的支撐軸擺動,同時向下垂直進給??勺髋c工件成角的直角鋸斷,也可作與工件不成90°的斜角鋸削。
至于用到切割米粉,當然是用圓鋸片對其進行垂直切斷。故鋸片的位置與工件垂直固定即可。可初步定得鋸片的工作簡圖如下
如圖所示,鋸片與主軸用螺紋連接。鋸片外部有直徑530㎜、寬60㎜的鋸片罩。鋸片轉(zhuǎn)速900r/min,在高速轉(zhuǎn)動切割米粉的過程中,肯定會有大量的斷頭隨著鋸片的轉(zhuǎn)動飛出,為了保證工人操作時候的安全性,鋸片外面必須有防止斷頭飛出的鋸片罩。綜合實際考慮,鋸片罩尺寸稍稍大于鋸片的尺寸即可。一般鋸片罩為圓形,在鋸片的工作位置應(yīng)留有一定的空間,所以鋸片罩用3/4圓盤即可。鋸片工作時,有大量的斷頭,所以鋸片罩下方開口,并作一圓弧,讓斷頭從下部流出。鋸片罩的外形如下圖所示:
5 進料裝置設(shè)計
5.1 托料架設(shè)計
米粉要完成切割,必須把米粉先固定在一個裝置上,然后用鋸片切斷,每次切斷的都是一捆長度不一的米粉,固定裝置可用一個從中間斷開的U型槽,下端用螺母固定在進料裝置的底架上,可以隨底架前后移動。因為要直接接觸到米粉,為保證食用的安全性,材料應(yīng)該選用不銹鋼。
鋸片是固定在主軸上的,要想鋸斷米粉,只能是放在托料架上的米粉移動,移動沿垂直鋸片的方向,這樣才能按要求切斷米粉。
首先推動進料裝置沿垂直鋸片的方向向著鋸片移動,直至切斷米粉,然后讓進料裝置回到初始位置,取下切好的米粉,繼續(xù)上面的步驟,就可以連續(xù)的完成米粉切割。
這樣就要求進料裝置能自由的在底架上前后移動,滑動摩擦的摩擦阻力太大不適合。所以進料裝置的移動應(yīng)該是滾動形式的。至于進料裝置的移動則可以用軸承完成。
5.2 軸承的選擇
5.2.1 滾動軸承和滑動軸承
根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同,可把軸承分為滑動摩擦軸承(簡稱滑動軸承)和滾動摩擦軸承(簡稱滾動軸承)兩大類。滾動軸承由于摩擦系數(shù)小,起動阻力小,而且它已經(jīng)標準化,選用、潤滑、維護都很方便,因此在一般機器中應(yīng)用較廣。但由于滑動軸承本身具有的一些獨特優(yōu)點,使的它在某些不能、不便或使用滾動軸承軸承沒有優(yōu)勢的場合,如在工作轉(zhuǎn)速較高、特大沖擊與震動、徑向空間尺寸受到限制或必須剖分安裝(如曲軸的軸承)、以及需在水或腐蝕性介質(zhì)中工作等場合,仍占有重要地位。
進料裝置的移動對各方面要求都不高,只要求移動平穩(wěn)?;跐L動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標準化,并由專業(yè)工人大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承,且滾動軸承具有摩擦阻力小,功率消耗少,起動容易等優(yōu)點。故選用最常用的滾動軸承。
5.2.2 滾動軸承的主要類型、性能與特點
如果僅按軸承用于承受的外載荷不同來分類時,滾動軸承可以概括地分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承三大類。
滾動軸承的類型很多,現(xiàn)將常用的各類滾動軸承的性能和特點簡要介紹于下。
類型名稱
結(jié)構(gòu)代號
基本額定動載荷比
極限轉(zhuǎn)速比
軸向承載能力
軸向限位能力
性能和特點
調(diào)心球軸承
10000
0.60.9
中
少量
Ⅰ
圓外圈滾道表面是以軸承中點為中心的球表面,故能自動調(diào)心,允許內(nèi)圈相對外圈軸線便宜斜量。一般不宜承受純軸向載荷
調(diào)心滾子軸承
20000
1.84
低
少量
Ⅰ
性能、特點與調(diào)心球軸承相同,但具有較大的徑向承受能力,允許內(nèi)圈對外圈軸線偏斜量
圓錐滾子軸承
30000
1.52.5
中
較大
Ⅱ
可以同時承受徑向載荷及軸向載荷。外圈可分離,安裝時可調(diào)整軸承的游隙。一般成對使用
推力球軸承
51000
1
低
只能承受單向的軸向載荷
Ⅱ
只能承受軸向載荷。高速時離心力大,鋼球與保持架磨損,發(fā)熱嚴重,壽命降低,故極限轉(zhuǎn)速很低
深溝球軸承
60000
1
高
少量
Ⅰ
主要承受徑向載荷,也可同時承受小的軸向載荷。當量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速時,可用來承受純軸向載荷。工件中允許內(nèi)、外圈軸線偏移量,大量生產(chǎn),價格最低
注: 1基本額定動載荷比:指同一尺寸系列(直徑及寬度)各種類型和機構(gòu)形式的軸承的基本額定動
動載荷與單列深溝球軸承(推力軸承則與單向推力球軸承)的基本額定動載荷之比。
2極限轉(zhuǎn)速比:指同一尺寸系列0級公差的各類型軸承脂潤滑時的極限轉(zhuǎn)速比與單列深溝球軸承
脂潤滑時極限轉(zhuǎn)速之比。高、中、低的意義為:高為單列深溝球軸承極限轉(zhuǎn)速的90%100%;
中為單列深溝球軸承極限轉(zhuǎn)速的60%90%低為單列深溝球軸承極限轉(zhuǎn)速的60%以下
3軸向限位能力:Ⅰ 為軸的雙向軸向位移限制在軸承的軸向游隙范圍內(nèi);Ⅱ 為限制軸的單向軸
向位移。
進料裝置下方用于移動的軸承要承受徑向載荷,同時也要承受少量的軸向載荷。綜合考慮經(jīng)濟成本與適用性,選用深溝球軸承為最佳。在進料裝置的兩邊需要四個滾動軸承,其作用是讓進料裝置能前后移動。為了使進料裝置在前后移動時,能與鋸片保持水平,在其下部安裝四個滾動軸承。示意圖如下:
參考GB/T276-93,選這控制前后移動的滾動軸承代號為6305,固定進料裝置左右移動的滾動軸承代號為6304。
同時在托料架的一端安裝了一個可以左右移動的擋片,調(diào)節(jié)擋片就可以調(diào)節(jié)要切斷米粉的長度。到此整個機器的外形設(shè)計完畢。
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致 謝