1、本科毕业论文(20届)输送带式电热烘箱设计所在学院专业班级机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月II摘要摘要介绍了干燥技术的发展概况、常用干燥设备的种类及谷物干燥设备的研究现状。阐述了输送带式电热烘箱在谷物干燥行业应用的状况,以及输送带式电热烘箱结构特点和干燥方式的优越性,分析了输送带式电热烘箱的工作原理和主要结构类型。根据一定的产量和相关特定参数要求,进行了电热烘箱的主体设计,包括输送带形状选定、宽度设定、长度计算、电动机选定以及相关的传动和连接装置的设计;在此基础上进行了输送带式电热烘箱相关配套设施的设计计算,包括风机体系、空气加热循环装置、加料装置等。关键词烘干机;输
2、送带;全自动;干燥室;电动机;风机IIITHEDESIGNOFELECTRICOVENWITHCONVEYORBELTABSTRACTINTRODUCESTHEDEVELOPMENTSITUATIONOFDRYINGTECHNOLOGY,COMMONDRYINGEQUIPMENTTYPESANDGRAINDRYINGEQUIPMENTRESEARCHSITUATIONEXPOUNDSTHEBELTTYPEELECTRICOVENDRYINGINDUSTRYAPPLICATIONINGRAINOFCONDITION,ANDBELTTYPEELECTRICOVENSTRUCTURECHARACTE
3、RISTICSANDSUPERIORITYOFDRYINGMETHOD,ANALYZESTHECONVEYORBELTTYPEELECTRICOVENWORKPRINCIPLEANDMAINSTRUCTURETYPESACCORDINGTOTHEGIVENPRODUCTIONANDRELATEDSPECIFICPARAMETERSREQUIREMENTS,THESUBJECTOFTHEELECTRICOVENDESIGN,INCLUDINGTHECONVEYORBELTSHAPESELECTED,WIDTH,LENGTHCALCULATION,MOTORSETTHETRANSMISSIONAN
4、DSELECTEDANDRELATEDCONNECTEDDEVICEDESIGNONTHISBASISTHECONVEYORBELTTYPEELECTRICOVENDESIGNANDCALCULATIONOFTHERELATEDFACILITIES,INCLUDINGFANSYSTEM,AIRHEATINGCYCLEDEVICE,CHARGINGDEVICE,ETCKEYWORDSELECTRICOVEN;CONVEYERBELT;AUTOMATIC;DRYROOM;MOTORFANIV目录1概述12输送带式电热烘箱主体结构设计321输送带传动方案设计322输送带式电热烘箱主体结构设计4221
5、输送带结构的设计4222干燥室长度的计算5223输送带驱动电机功率的计算7224输送带链轮计算8225电动机的选择92251选择电动机的类型和结构型式102252确定电动机的转速102253确定电动机的转矩和功率102254电动机型号的选择12226减速器的选择122261减速器选用原则122262减速器型号的选择13227输送带主动轴的设计142271主动轴最小轴径的计算142272绘制轴的结构简图142273确定各轴段尺寸152274轴的校核计算15228联轴器的选择16229轴承选择173输送带式电热烘箱附属部件的选择与设计1831循环风机和尾气风机18311干燥单元数量的确定18312
6、各个干燥室的引风量计算19313循环风机20314尾气风机21315风机连接管道的设计2132干燥介质加热装置22V33加料装置234小结23参考文献2411概述干燥设备能够为众多行业提供可行可靠的烘干条件,烘干机械适用的行业涵盖了工业,农业,化工,矿山,冶金等各种领域,随着人民生活水平的不断提高,食品、药品行业对于干燥设备的需求也越来越多。我国干燥设备行业从形成、发展到逐步走向成熟已经走过了20多年历程。经过20多年的发展,我国的干燥设备行业已经形成了一定的企业数量和生产规模,从地域分布上看,东部地区生产企业多,中西部地区企业少;尤以江、浙、沪三地企业较为集中,仅江苏省常州市,干燥设备生产企
7、业达50家以上。目前国内市场需要的常规干燥设备,以及国际市场需要的主要干燥设备,我国基本都能自己制造,这表明,我国干燥设备以进口为主的历史已经结束。我国干燥设备行业已经开始进入较成熟的发展阶段,能够比较好地满足各个领域用户的实际需要,而在价格上只有国外相同产品的1/3,这使我国干燥设备在市场竞争中比进口设备具有明显的价格优势;另一方面,由于干燥设备体积较大,大多数还涉及现场安装、调试和售后服务等工作,因此对国内用户而言,选用国产设备较选用进口设备更方便就国际市场而言,我国加入WTO后,更有利于干燥设备扩大出口。目前,我国干燥设备主要出口产品是真空干燥设备,振动干燥设备,中小型粮食、食品及农林土
8、特产品干燥设备,年出口量超过百台,出口的主要地区是东南亚及其他发展中国家,并已经打开欧美市场的大门。目前,我国干燥设备出口产品占国产干燥设备总量的比例还不到59,专家预计“十五”期间干燥设备出口产品在国产干燥设备总量中所占比例将达到10以上1。干燥是一个能耗较大的单元操作,直接决定着产品的质量,特别是高性能材料的生产,对干燥操作有着更高的要求。针对这些问题,近些年来,干燥技术领域出现了一些创新成果。为了节能以及生产附加值高的产品、解决干燥过程中出现的问题,需要结合现存的各种有效的干燥技术,或者研究开发特殊的干燥技术和新型的干燥设备,同时也需要强化干燥过程中的智能化控制。简而言之,目前干燥技术发
9、展的总趋势为A干燥设备研制上向专业化、大型化、系列化和自动化发展;C强化干燥过程;D采用新的干燥方法和组合干燥方法;E降低干燥过程中能量的消耗;F闭路循环干燥流程的开发和应用;G消除干燥过程造成的公害问题2。带式电热烘箱是在隧道式电热烘箱的基础上发展出来的一种新型干燥设备。2它是由输送带,内置于干燥室内,将需要干燥的物料堆置在输送带上,借助输送带的移动,将物料送入干燥室内与干燥室的循环热空气进行传热、传质交换使物料达到干燥的一种动态设备。按照输送带的层数可分为单层带式电热烘箱、多层带式电热烘箱、将几个单层带式电热烘箱串联在一起,而形成多级带式电热烘箱3。带式电热烘箱由若干个独立的单元段所组成。
10、每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。因此干燥介质数量、温度、湿度和尾气循环操作参数,可进行独立控制,从而保证带干机工作的可靠性和操作条件的优化4。带式电热烘箱操作灵活,湿物料的干燥过程在完全密封的箱体内进行,劳动条件较好,避免了粉尘的外泄。与转筒式、流化床和气流干燥器相比较,带干机中的被干燥物料随同输送带移动时,物料颗粒间的相对位置比较固定,具有基本相同的干燥时间。物料在带干机上受到的振动或冲击轻微,物料颗粒不易粉化破碎。输送带式电热烘箱的操作劳动条件较好,干燥过程是在密闭的箱室内进行,避免粉尘的飞扬和外溢,产品不受污染,因而操作环境较佳。带式电热烘箱
11、的结构简单,安装方便,能长期运行,发生故障时可进入形体内部检修,维修方便5。32输送带式电热烘箱主体结构设计输送带式电热烘箱一般由加料器、若干干燥单元、出料装置、输送带运行机构等组成,它采用强制通风干燥法。由于热风和湿物料的接触面积大,既有对流传热、又有辐射传热,干燥强度大,同时,因湿物料内部水汽排出的途径较短,因此,具有较大的干燥速度6。输送带式电热烘箱能连续操作。物料经加料器落到输送带运行机构上,随输送带向前移动。干燥单元内的热空气垂直通过物料层,使物料脱水。输送带上的物料层的厚度根据物料的性质,布料方式以及干燥温服等因素来确定,一般在20100毫米范围内调整7。输送带式电热烘箱操作可靠,
12、当湿物料随加料量和湿度波动是,可随时调节热风的流量,亦可调节输送带的运行速度,必要是使输送带停止运行,让物料在电热烘箱内停止一段时间,使物料的最终湿含量达到要求8。21输送带传动方案设计结合本次设计要求,现有两种传动方案可供选择方案A有电动机、大小带轮、减速器、联轴器和输送带主轴组成。传动路线如图21所示。首先通过皮带的一级减速,然后再通过减速器把速度降到工作机的转速要求。在此方案中转速能够比较容易的降到工作机的要求,且能够实现过载保护。此方案的优点是能有效缓解电机启动时的冲击载荷,能够达到实际的传动性和可靠性。此方案的缺点是占地面积比较大、传动组结构不紧凑,带轮需要单独设计,使前期的投入加大
13、。图21传动路线A1、电动机2、小带轮3、大带轮4、减速器5、联轴器6、输送带主轴方案B直接采用减速器、两个联轴器来达到减速和传动的要求。传动路线图22所示。43图22传动路线21、电动机2、联轴器3、减速器4、联轴器5、输送带主轴此方案减少了占地面积,通过选用两个联轴器,可以减少对带轮其他部件的需求,降低了前期投资费用。综合以上两种传动方案的特点,结合本课题的实际工作情况,主要从经济方面考虑,确定方案B为本设计的最终传动方案。22输送带式电热烘箱主体结构设计221输送带结构的设计输送带运行机构在干燥过程中将湿物料带入干燥室,干物料带出干燥室,是输送带式电热烘箱的运输路线。它是由两个相匹配的等
14、节距的输送链构成、两条输送链之间的距离为输送带有效宽度,应于干燥室的宽度相匹配。工业上的输送带宽度通常为14米9。在此处选用的是由链板、支板、滚轮、销轴、套筒、输料板等组成的板式输送带结构。板式输送带是依靠一对主动链轮和一对从动链轮来驱动的,如果输送带较长,还需考虑采用必要的导向或张紧措施。输送带的结构简图如图23所示。图23输送带结构简图5输料板由不锈钢薄板(厚度1MM)制成,板上冲有15MM6MM),开孔率645,输送带的开孔率根据干燥产品的颗粒尺寸,是否易于黏着等因素确定。此处假定干燥的产品为豆负荷一般不超过600KG/2M;干燥介质流速(按空床计算)为02525M/S;通过输送带和物料
15、层的总阻力不超过250500MPA,以避免单元段间的泄露;输送带的宽度为1045M,长度相应为360M。国内有12M、16M和20M的系列产品。为了缩小豆类等谷物作物,颗粒直径较大,且不易黏着,所以输送带的开孔率应较大,取45。输送带热烘箱的占地面积、较低生产成本,现选用输送带的有效宽度为12M。222干燥室长度的计算在干燥的初始阶段,空气的流速应较大,这样不仅可增大传热介质与粮食的换热量,促进更多的水分蒸发,而且还能及时把粮食表面周围的饱和湿空气带走,促进粮食内水分进一步蒸发,此阶段称为干燥过程的恒速干燥阶段。又因为水分从粮食内蒸发出来,是通过毛细管逐渐传递的,干燥过快会发生表皮毛细管孔道失
16、水过快而硬化闭塞,粮食内的水分不易再向外散发,即“外干内湿”,容易引起粮食的爆腰、龟裂,所以再恒速干燥阶段过后应降低空气的流速,减小粮食水分的蒸发速度,此阶段称为降速干燥。在缺乏实验数据的情况下,通常选用在特定物料层厚度、干燥介质温度等参数条件下,谷物的干燥曲线来辅助设计计算。物料层厚度通常是数十到数百毫米,由于物性不同,也有几毫米到1米以上,谷物类物料厚度通常2090MM,现取物料层厚度为40MM;采用穿流气流干燥方法对谷物进行干燥,干燥介质(热空气)温度必须保持8090,才能保证品质,使谷物的爆腰率低于0510。根据以上选定的数据,选定的物料干燥曲线如图24所示。降速段()(不饱和表面干燥
17、段)降速段()恒速段物料含水量(干基)1004562052520151050图24干燥曲线图按照提供的干燥曲线,干燥的时间为24275MIN,其中恒速阶段175MIN,6降速阶段216875MIN。物料的最初湿含量170X,临界湿含量814CRX,要求的最终湿含量0213X,平衡湿含量13EQX。新收获的谷物含水率大约在1718,为了保证长期安全储存,大豆的含水率通常要降到1311。综合以上所述,绘制谷物干燥的原始参数表,如表21所示。表21原始参数表生产能力(KG/H)1000蒸汽压力(MPA)04进料温度()20出料温度()40去水率4物料层厚度(MM)40带宽(M)12蒸汽密度(KG/3
18、M)212恒速干燥阶段的干燥单元长度1L为BLSQL11(食品通用机械与设备)式中,Q处理的物料量,KG/H,Q1000KG/H;S输送带的宽度,M,S12M;L物料层厚度,MM,L40MM;B物料的密度,取750KG/M,大豆整粒720800KG/M查粮食工程设计手册。ML5310004075021605710001减速干燥阶段的输送带长度2L为ML8710004075021608751610002因此输送带式电热烘箱干燥室的总长度GL为MLLLG3118753217输送带的运行速度CV为SMHMLVGC/030/21116027524311此外,经干燥后的热物料,需经过外界冷空气冷却之后才
19、由出料口卸出,在干燥段与冷却段之间有以隔离段,在隔离段无干燥介质循环。以国内电热烘箱此两段长度作为参照,取隔离段长度3L为05M,冷却段的长度4L为15M。则输送带与物料接触段的长度L为MLLLLL3134321223输送带驱动电机功率的计算根据输送带在运行时的受力情况,现对输送带进行受力分析,如图25所示。FF2Q0Q1W1F3P图25输送带驱动系统受力图由上图可知,输送带进入主动链轮点所受张力321NFFFP891101NWLQQF89202NWLQF式中,3F为附加装置对输送带运行的阻力,一般取1330FF;0Q输送带系统单位长度自重,KG/MQBBQ210B输送带宽度,M;B板式带厚度
20、,M,B0001M8板式带密度,3M,通常取33/1097MKG。板式带的开孔率,40Q滚子链每米的质量,KG/M,当链的节距在190MM左右时,Q150KG/M。68885012401109700102130QKG/M1Q输送带单位长度上的物料重量,KG/MHBQ1H物料的厚度,M,H004M;物料的密度,3/MKG,3/760MKG查粮食工程设计手册大豆整粒7208003/MKG,破碎后为4806403/MKG,薄片2884003/MKG。MKGQ/2418760040211W输送带运行系统与导轨间的摩擦系数,一般取W0103;1L、2L分别为上下导轨的长度,M,1L133M,2L10M。
21、则驱动输送带系统所需轴功率WP为699910289102320110KWVFWLQWLQQVPPCCW015069991021020688831320241868883F23KW224输送带链轮设计在此处选用的是由链板、支板、滚轮、销轴、套筒、输料板等组成的板式输送带结构。板式输送带是依靠一对主动链轮和一对从动链轮来驱动的12。考虑到谷物干燥的均匀性以及干燥的质量,输送带应水平缓慢运动,主动链轮和从动链轮的尺寸大小设计一致;又因为输送带式电热烘箱的输送带运动缓慢,链轮的转速较小,为了使总的传动比不太大,传动装置的结构简单,从而较低制造成本,在此应选择较小的链轮齿数,同时也要保证链轮轮齿与铰链的
22、正确啮合,链轮齿数必须大于17,滚子直径RD在207238MM之间,初定Z20,930RDMM。图26链轮链轮分度圆直径D为ZPD180SIN式中,P链条节距,查现代干燥技术,国内常用的穿孔钢板输送带的链条节距P200MM。MMD256479SIN200链轮齿顶圆直径AD为MMZPDA5723180COT540链轮齿根圆直径FD为MMDDDRF25617最大齿根距离XL为偶齿数MMDLFX25617轮毂厚度MMDDHK232010659轮毂长度MMHL81284轮毂直径MMHDDKH41622225电机的选择10选择电动机就是选择电动机的类型、结构型式、功率、转速和具体型号。2251选择电机的
23、类型和结构型式电动机的类型和结构型式就是根据电源种类、工作条件、工作制度及对启动、平稳性载荷大小、过载能力等方面的要求及其他条件来选用。电动机分为直流和交流,工业上一般采用三相交流异步电动机。对载荷平稳、不调速、长期工作的机器,可采用鼠笼型异步电动机,特点是结构简单、工作可靠、维护简单、价格低廉,配用调速装置后可提高启动性能、加减速性能、稳态性能和对电网的功率因数,图Y、YZ系列电动机。对载荷周期变化、启动时功率高、可在最大转矩是调速,但维护较麻烦,价格较贵,如YZR系列电动机。电动机的结构有开启式、防护式、封闭式和防爆式等,可按照工作条件选择。对一般的机械,在满足生产要求的前提下,优先选用结
24、构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便的电动机。从一般要求来看,交流电动机优于直流电动机,交流异步电动机优于交流同步电动机,鼠笼式异步电动机优于绕线式电动机。对于有特定要求的的工作机械,应优先选择专用电机。如工作在高湿度,有盐雾、油雾等环境的船用电动机;有较高效率和节能指标的纺织机械;有冷却塔和通风机专用的低噪音电动机。有作为急振动力源,如用于粮食加工机械或振动筛,振动输送机的振动异步电动机,在化工、橡胶、纺织、造纸等工业中有时要求软机械特性和宽调速范围的电动机。根据上面的分析,结合此次设计的实际情况,查阅机械设计手册软件版R30,选用系列全封闭自扇冷式笼型异步电动机,用于空气中不含有易燃、易爆
25、或腐蚀性气体的场合。它适用于电源电压为380V且无特殊要求的机械上13。2252确定电机的转速同一功率的异步电动机有3000R/MIN、1500R/MIN、1000R/MIN、750R/MIN等几种同步转速。一般来说,电动机的同步转速越高,磁极对数愈小,外廓尺寸愈小,价格愈低;反之,转速愈低,外廓尺寸愈大,价格愈贵。当工作机转速高时,选用高速电动机较经济。但若工作机转速较低也选用高速电动机,则这时总传动比增大,会导致传动装置的结构复杂,造价也高。所以在确定电动机的转速时,要全面分析,权衡选用。一般机械中,用的最多的是同步转速为1500R/MIN和1000R/MIN这两档的电动机。由于此次所设计
26、的输送带式电热烘箱的转速比较低,为098R/MIN。为了使总的传动比不太大,传动装置结构简单,从而使造价降低,故选用同步转速为750R/MIN的电动机。2253确定电机的转矩和功率电动机的功率选择是否恰当,对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率11选的过小,不能保证工作机的正常运行或使电动机长期过载而过早损坏;功率选的过大,则电动机的价格高,且经常不在满载下运行,电动机的效率和功率因数都降低,造成很大的浪费。电动机功率的确定,主要与其载荷大小、发热、工作时间长短有关。一般选择时,保证电动机的额定功率EP应稍大于电动机所需的功率DP即可,即DEPP。输送带主轴的转矩T为NPTW9549式中,W
27、P驱动输送带所需轴功率,KW,WP23KW;N输送带主轴转速,R/MINDVNC60CV输送带运动速度,M/S,CV003M/S;D链轮分度圆直径,M,D065M。MIN/98065014303060RNMKNT9621980819549电动机所需功率DP为WDPP式中,WP驱动输送带所需轴功率,KW,WP23KW;电动机至输送带主轴之间传动装置的总效率。32211摆线针轮减速器的传动效率,9501;2弹性联轴器的传动效率,99202;3滚动轴承的传动效率,9903。9309909509920212KWPD6293032考虑到轴承与传动装置的摩擦的机械效率和输送带式电热烘箱附加装置对输送带的阻
28、力,输送带式电热烘箱的电动机的功率应增加1015,即KWPD13151622254电机型号的选择根据电动机的类型、结构型式、功率、转速以及所需的启动转矩,由机械工程手册查Y型电动机的技术参数,如表22所示。表22Y160M18电动机技术数据电动机型号额定功率(KW)满载转速(R/MIN)额定转矩(KNM)额定转矩(KNM)质量(KG)Y160M1847202020118再根据型号查机械工程手册,Y型电动机安装及外形尺寸如表23所示。表23Y112M4电动机的安装及外型尺寸电动机的结构简图如图27所示。图27电动机结构简图226减速器的选择2261减速器选用原则减速器是在原动机(一般为电动机)和
29、工作机之间的独立传动部件。一般为齿轮、蜗杆等传动部件在铸造和焊接的刚性箱体中构成,有些电动机和减速器构成一个组合体,结构紧凑,使用方便。选择减速器主要考虑以下几个方面问题1、根据总体布置的情况选择减速器的形式在没有其他特殊要求的情况下,常选用圆柱齿轮减速器,因为这种减速器加工方便,效率高,成本低。当要求输入与输出成900角时,可采用圆锥或圆锥齿轮减速器。当传动比较大,要求结构紧凑时,可采用蜗杆减速器或摆线针轮减速器传动,但蜗杆减速器传动效率低,适用于短期间歇式使用,而摆线针轮减速系列三相异步电机技术参数表,故选用电动机的技术数据如表器传动效率较高,运转平稳,噪声低,体积小,质量轻14。机座号极
30、数ABCDEFGHKABADHDBBL160M825421010842110123716015330255385270600132、根据传动的主要参数选择减速器的传动级数和尺寸根据减速器的传动功率,输出轴转速,由总传动比确定减速器级数,如摆线针轮减速器,I1187,可用单级摆线针轮减速器传动;I1217500,可选用两级摆线针轮减速器传动。知道了功率、转速、总传动比即可选定减速器的型号。3、考虑其他要求选定减速器形式有的减速器还有其他要求,如机器人传动装置的减速器有运动精度、刚度和回差等方面的要求。在高温、低温和高速等条件下运转的减速器也有许多特殊的要求。2262减速器型号的选择由于电动机的满
31、载转速为720R/MIN,输送带主轴的转速为098R/MIN传动装置的总传动比I为773498072021NNI按所选的传动方案得,传动组由电动机主轴、减速器、联轴器、输送带主动轴组成,则减速器的传动比就为传动装置的总传动比,因此所选的减速器应有以下特点传动比足够大、传动效率较高、结构紧凑、许用输出转矩足够大(输送带主轴的转矩为MKN9621)、运转平稳。综合考虑上述因素,现选用二级摆线针轮减速器,型号为BXWE4117。将总传动比I圆整后选I731(43X17二级减速),减速器的技术参数如表24所示表24BXWE4117二级摆线针轮减速器技术参数型式电动机输出轴许用转矩输出转速旋转方向BXW
32、E4117功率(KW)同步转速(R/MIN)NMR/MIN同向415003000010输送带主轴的转矩TMKN9621,小于选定的二级摆线针轮减速器输出轴的许用转矩MKN30,即所选的减速器合适。减速器的安装尺寸如表25所示。表25BXWE4117型减速器外形及安装尺寸外形尺寸安装尺寸轴端尺寸14ABDCMNHEFGRSVNDDBHE1020按电机720810880883333280037250M30143639120361484250227输送带主动轴的设计轴支承着传动减回转并传递转矩,同时它又通过轴承与机架联接。轴上的零件与轴、轴承组成了一个以轴为基础的组合体轴系部件。所以设计时,不仅要考
33、虑轴本身,还要考虑整体结构15。为了使轴系部件安全、平稳、经济的回转,轴必须满足以下几点1、有足够的强度承受作用在轴上的载荷;2、轴的弯曲变形不应该使轴与轴承产生边缘接触。同时,轴的弯曲与扭转刚度应保证机械的精度与性能;3、轴的工作转速必须避开临界转速的20的范围,以保证平稳回转;4、根据轴的使用条件选取经济的材料、热处理方式、结构形式和加工方法。直轴可分为转轴、心轴和传动轴,输送带主动轴属于转轴,同时承受弯矩和转矩。使用45号钢作为主动轴材料。2271主动轴最小轴径的计算轴的最小直径D为3NPCD式中,P驱动输送带所需轴功率,KW,WP23KW;N轴的转速,R/MIN,N098R/MIN;C
34、与轴材料有关的系数,在此处轴的材料为45号钢,C112。MMD792980321123在设计时,轴的最小处直径应比理论计算的要大一些,然后,再综合考虑(轴承的型号)可取MMD95MIN2272绘制轴的结构简图综合考虑输送带主轴的工作情况,以及与轴承、链轮轮毂的连接情况,确定主轴的结构如图28所示。1512345678910图28输送带主轴结构简图2273确定各轴段尺寸(1)确定各轴段直径1、9段MMD951,取决于所选轴承的内径;2、8段MMD962,过渡段,取决于轴承内径和链轮轮毂直径;3、7段MMD983,安装链轮轮毂部分;4、6段MMD1044,过渡段,用来定位链轮轮毂;5段MMD955
35、,为了节省材料,中间不受力部分,与最小轴径相同即可;10段MMD936,联接联轴器段。(2)确定轴上各轴段长1、9段MML321,取决于所选轴承宽度;2、8段MML102,过渡段;3、7段MML81283,取决于链轮宽度;4、6段MML204,过渡段;5段MMLLBBL210712028128601200245,B为滚子链链宽。10段MML2226,取决于联轴器。总轴长6543212222LLLLLLL222210712028128210232216588MM2274轴的校核计算16根据输送带主轴在转动时的受力情况,对轴进行受力分析,轴的受力图如图29所示。1)轴在水平面所受的力21FF、分别
36、为NWLQQWLQQFF55228945COS308911011021轴在水平面所受的轴承支反力NFFRR55221。2)轴在垂直面所受的力2211FF、分别为NWLQQFF714828945SIN031102211轴在垂直面所受的轴承支反力NFFRR317041221113032012NMM当量弯矩F1552NF1552NFR1552NFR2552N水平面MXY/NMM1096083699616F111487NF221487NFT337846NFR11170413NFR22170413NMXZ/NMM265118913786156813521038垂直面2651189142739371401
37、8046NMM合成弯矩T21960000NMMAT12956400转矩1295642713034791图29轴校核由强度校核公式79175101130347910331BMDMMMINDD(95MINDMM),所以原设计强度足够,安全。228联轴器的选择刚性联轴器适用于两轴能严格对中并在工作中不发生相应位移的地方;挠性17联轴器适用于有偏斜的地方;挠性联轴器又有无弹性元件的、金属弹性元件的和非金属弹性元件之分,后两种统称为弹性联轴器。弹性联轴器都具有缓和冲击和减震的作用。因此,对于载荷平稳、转速稳定、同轴度好、无相对位移的可选用刚性联轴器,有相对位移的需选用无弹性元件的挠性联轴器。载荷和速度不
38、大、同轴度不易保证的,宜选用定刚度弹性联轴器;载荷、速度变化较大的最好选用具有缓冲、减振作用的变刚度弹性联轴器。对于动载荷较大的机器,宜选用重量轻、转动惯量小的联轴器。对于联轴器的其他要求是1)拆装方便;2)尺寸较小;3)质量较轻;4)维护简单等。联轴器的安装应尽量靠近轴承。根据设计要求,所需联轴器的公称转矩较大,为了满足要求,选用弹性柱销联轴器。安装尺寸如表26所示。零件图如图210所示。表26联轴器安装尺寸型号公称转矩许用转速轴孔直径(MM)轴孔长度DD1BS转动惯量质量(NM)(R/MIN)ZDDD、21YJ、1J、Z(2MKG)(KG)LL1LLX925500185090、100、12
39、0212167212410230635438697图210联轴器229轴承选择与滑动轴承比较,滚动轴承有以下优点1)径向游隙比较小,运动精度高。2)对于同尺寸的轴颈,滚动轴承的宽度比滑动轴承小,可使机器的轴向结构紧凑。3)大多滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷,故轴承组合结构简单。4)消耗润滑剂少,便于密封,易于维护。5)标准化程度高,成批生产,成本低。故在此选用滚动轴承。由于输送带主轴在传动时主要承受径向载荷,而且只是轻微冲击载荷,轴的运转速度较低,对轴承寿命的影响较小。为了节约成本,现选用深沟球轴承,类型代号为6219。其尺寸参数如表27所示,结构如图211所示。18表27滚动轴承安装尺寸代
40、号基本尺寸/MM安装尺寸/MMDDBSRMINADMINADMAXASRMAX621995170322110715821图211滚动轴承3输送带式电热烘箱附属部件的选择与设计31循环风机和尾气风机311干燥单元数量的确定输送带式电热烘箱的整个干燥阶段分成几个独立的干燥单元,干燥效果比较理想,热利用率较高。所需分成的单元数N为个)LLNG式中,L为单个独立干燥单元长度,单位为米。一般以恒速干燥阶段和降速阶段都在若干份额独立干燥单元内完成为准,通常取1525米。恒速干燥阶段的单元数量1N为252515311LLN(个)降速干燥阶段的单元数量2N为452518722LLN个每个独立的循环单元配一台风
41、机,冷却阶段配一台风机,此外还需配一台干燥室19公用的引风机,所以此处输送带式电热烘箱共配8台风机312各个干燥室的引风量计算在干燥过程中物料被干燥的物料所需吸收的热量Q为21QQQ式中,1Q物料升温热量(KJ/H);2Q水分汽化热量(KJ/H)。其中TCGQ01式中,C物料比热,大豆比热,C05KJ/KGK12TTT402020001306050GGQQMQ2式中,M物料含水量(KG/H),HKGWM/40;0G电热烘箱的单位时间产量;Q水的汽化热(KJ/KG),00290/22504GKGKJGQ所以HKJGQ/12000090300按热损失25计,需蒸汽的量ZHMQQQV/2995212
42、22145125123式中Q蒸汽的汽化潜热KJ/KG,04MPA压力下,Q214KJ/KG;蒸汽密度,3/MKG,蒸汽在8090时的密度,2123/MKG。循环风机风量循V为VBLV循式中,L每个独立干燥室的长度,M,恒速干燥阶段ML751253恒,减速干燥阶段ML951487减。20B输送带的有效宽度,M;V热风穿过输送带空床的速度,M/S,一般在恒干燥阶段取恒V08M/S,减速干燥阶段减V06M/S。恒速干燥阶段循环风机风量恒V为HMSMVBLV/7920/22802175133恒恒恒减速干燥阶段循环风机风量减V为HMSMVBLV/6738/871602195133减减减引风机风量引V为V
43、VVV42减恒引(MIN/128402995267384792023M313循环风机根据循环风量和系统阻力选择循环风机。通常,选用后弯叶片轮型中压或高压离心式通风机。这种类型风机的最大的优点是效率较高和运行时的噪音较小。当要求风量较大、风压较小时,和选用轴流式风机。尾气排风机也采用后弯叶片轮型离心风机。在此处考虑到离心式风机的安装维修方便、总体结构简单,干燥所要求的风压在离心式风机的满足范围内,故选用离心式通风机。在选择离心式风机时应选用质量较小、配用电机的功率较小、传动组结构简单16。综合以上所述,循环风机选用的风机的型号为T472,主要的技术参数如表1所示。表31T472型离心通风机机号转
44、速R/MIN全风压风量HM/3出口风方向电动机传动方式外形尺寸MM(长X宽X高)质量/KG(不带电动机)型号功率KW6960499313420680732250间隔45Y100L615A751X1081X1316151配用电机的电动机的技术数据如表32所示。表32Y100L6电动机技术数据21电动机型号额定功率KW满载转速R/MIN额定转矩额定转矩质量KGY100L615960202033再根据型号查风机手册,Y型电动机安装及外形尺寸如表33所示。表33Y100L16电动机的安装及外型尺寸机座号极数ABCDEFGHKABADHDBBL100L61601406328608241001220518
45、0245170380314尾气风机尾气风机选用的风机的型号为T472,主要的技术参数如表34所示。表34T472型离心通风机机号转速R/MIN全风压风量HM/3出口风方向电动机传动方式外形尺寸MM(长X宽X高)质量/KG(不带电动机)型号功率KW6145011427166352131942250间隔45Y112M44A751X1081X1316151配用电机的电动机的技术数据如表35所示。表35Y112M4电动机技术数据电动机型号额定功率KW满载转速R/MIN额定转矩额定转矩质量KGY112M441450222343再根据型号查风机手册,Y型电动机安装及外形尺寸如表36所示。表36Y112M4
46、电动机的安装及外型尺寸机座号极数ABCDEFGHKABADHDBBL112M419014070286082411212245190265180400冷却阶段所需的风量不作太多要求,所配的风机型号与循环风机型号相同即可。315风机联接管道的设计通风管道的设计应在保证使用效果的前提下,使其初投资和运行费用为最低。同时,还应该和建筑设计密切配合,做到协调美观。确定管道的位置及选择管道的尺寸。管道的形状有圆形,矩形及配合建筑空间要求而确定的其他形状;管道的尺寸宜按我国制定的“通风管道定型化”的规定确定。设计通风管道时,应考虑以下几个因素221)建筑提供的布置管道的空间和通风房间送、吸风口的布置及气流组
47、织情况;2)管道设计中即要考虑便于施工,又要保证严密不漏;3)为了减少通过管道壁的吸热和散热,必要时应考虑对管道的保温处理;4)管道的初投资和运行费用要低;5)风量的平衡。6)噪声值应保持在允许的范围内。通风系统除设置必要的消声器外,还要求管道内的风速控制在一定的范围内,其具体数值如表37所示。表37管道内的风速管道部位钢板和塑料材料砖和混凝土材料干管614412支管2826此处管道是安装在电热烘箱上,并且传递的是高温气体。管道材料应选不锈钢板,管道形状为矩形。为减小管道截面积,风速取表中最大值。恒速干燥阶段循环风机管道的截面积1A为252110752275082282MMMVA)(恒减速干燥
48、阶段循环风机管道的截面积2A为252210322340887182MMMVA减尾气风机管道的截面积25310464857382MMVA引32干燥介质加热装置干燥介质温度在100左右的,通常采用翅片蒸汽加热器。国内有SRZ型(钢管绕钢片)和SRL型(钢管绕铝片)的30多个系列产品。翅片间距为58MM,传热性能良好,阻力不大。但长期运行后,需清洗翅片间的结垢。翅片加热器的管程通入饱和蒸汽,蒸汽冷凝传热系数很大700012000KMW2/,因此总传热系数主要由管外空气侧控制。可利用由经验数据绘制的图表,根据翅片管几何尺寸、空气平均温度、翅片管当量直径和空气流经管束最小截面处的质量流速求取总传热系数。缺乏数据是通常取50150KMW2/由传热方程可得23TTAKQ总2MTTKQA总式中,总Q干燥过程所传递的总热量,KJ/H;T所提供的饱和蒸汽的饱和温度,K,T27380(K);T干燥室的温度,K,T27360K;K加热器的总传热系数,K50150KMW2/;A所需要的总加热面积,2M。因为WKWHJ47107882107882/1所以24716201505