毕业设计论文物料螺旋输送机的机械设计与控制.docx

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1、物料螺旋输送机的机械设计与控制MECHANICA1DESIGNANDCONTRO1OFMATERIA1SCREWVONVEYOR摘要在现代工业水平的不断提高的同时，各个领域对输送机的要求也逐渐提升。螺旋输送机具有承载能力大、适应性强、安装维修方便、整机体积小、转速高、密封性好、操作方便、自动化控制等显著优点，在各个行业的生产中都得到了非常广泛的应用。本文设计的是一款颗粒物料螺旋输送机的机械结构和自动化控制系统。所设计的螺旋输送机由电机，联轴器，壳体以及支座组成。在整个设计的过程中，利用机械制图和机械设计手册，设计出螺旋输送机的整体结构。通过CAD软件绘制出相应的机械图纸，用P1C设计出控制系统

2、。设计重点主要包括：螺旋输送机整体方案构思、运动分析和控制系统的设计。关键字螺旋输送机；P1C控制；机械设计；运动分析AbstractWiththecontinuousimprovementoftheindustria11eve1,therequirementsinthevariousfie1dsfortheconveyorisa1sogettinghigher.Screwconveyorisprovidedwithabearingcapacity,strongadaptabi1ity,convenientmaintenanceandinsta11ation,sma11vo1ume,highs

3、peed,goodsea1ing,convenientoperation,automaticcontro1andothersignificantadvantages.Therefore,ithasbeenwide1yusedinvariousproductions.Inthispaper,themechanica1structureandcontro1systemofscrewconveyorforgrainmateria1saredesigned.Theproposedscrewconveyordesigniscomposedofamotor,acoup1ing,ahousingandabe

4、aring.Throughoutthedesignprocess,CADandthemechanica1designmanua1isusedtoassistthedesign.ByCADsoftware,thecorrespondingmechanica1drawingsaredrawn,thecontro1systemisestab1ishedbasedonP1C.Thedesignfocusmain1yinc1udes:thedesignofthewho1escheme,motionana1ysisandcontro1systemofthescrewconveyor.KeywordsScr

5、ewconveyorP1CContro1mechanica1designMotionana1ysis摘要IAbstractII1绪论11.1 课题的背景及意义11.2 国内外螺旋输送机的发展现状11.3 课题研究的主要内容21.4 课题设计要求32螺旋输送机的总体结构设计41.1 螺旋输送机设计要求：42. 2总体方案设计43螺旋输送机的设计与选用72.1 螺旋输送机的设计依据73.1.1螺旋输送机的常规标准73. 1.2螺旋输送机的设计依据73. 2螺旋输送机的设计73.2.1螺旋输送机的零件设计计算73.2.2螺旋输送机各节重量及外形长度143.2.3螺旋输送机驱动装置的选择143.2.4

6、螺旋输送机轴承选择163.2.5螺旋输送机进出料口设计164控制系统的设计184.1P1C的概述184.2P1C的结构及组成184.3P1C的选型194.4触摸屏的选取204.5系统界面设计204.6P1C程序设计214.7软件的应用224.7.1触摸屏编程软件的使用224.7.2三菱P1C编程软件的使用25结论26致谢28参考文献291绪论11课题的背景及意义螺旋输送机有着较长的发展历程，按照结构类型分类主要可划分为无轴螺旋输送机和有轴螺旋输送机两大类。无轴旋输送的结构中没有螺旋轴，是将可以换置的成体按装在U型槽内，电机直接驱动扇螺旋叶片旋转，物料通过螺旋叶片的旋转从入料口被推送输送到出料口

7、，结构简单明了，可在密封的U型槽内完成物料的输送过程。有轴螺旋输送机的结构组成零件有：驱动装置，减速装置，轴承箱，连轴器，U型槽，端盖，传动轴，旋转扇叶，进、出料口。按照输送的角度可分为水平式螺旋输送机、倾斜式螺旋输送机和垂直式螺旋输送机三种；日常生产中，人们口中经常提到的螺旋输送机就是有轴螺旋输送机。在工业和日常生活中有很多物料在运输过程中存在着很多的困难，而螺旋输送机正式解决这个困难非常好的途径。从17世纪中期，当时松散的物料很难运输，人们想到将他们装入箱中用空中索道运输的方法。直到1887年，阿基米德发明了螺旋输送机，工业行业将其加以进行进一步的改进后，用于颗粒物料和松散物料等物料的运输

8、得到了很大的便捷。后来螺旋输送机逐渐作为工业上的主要输送手段一直被改进和发展，逐渐形成了现在被许多行业作为主要运输方式使用的场景。国内使用的最早的螺旋输送机机型是GX螺旋输送机，也是我们国家确定生产的第一款螺旋输送机。它可以运输一些不怕损坏的小块物料，颗粒物料以及粉状物料，但由于当时的技术水平的局限，所以不能运输液态物料，具有粘着性的物料和受到挤压容易结块的物料。因为这些物料会黏在旋转轴和扇叶上，积累的越来越多，最终阻碍螺旋轴的旋转，或是结成大型块状物料，堵塞运输通道，加大物料的输送难度或导致机器损坏。GX型螺旋输送机具有节能、减少物料耗损等优点；因与其他机械相比，结构简单，所以运输过程中噪声

9、低，适应性强，使用维修方便。但在传输过程中非常容易损坏物料，传动效率不高，机器本身零件磨损的速度也很快。1S型螺旋输送机是人们在GX螺旋输送机的结构技术上重新设计的机型，它不仅有GX螺旋输送机本有的优点，还具备了可靠性高，更显著的节能，应用范围更广等优点。1.2国内外螺旋输送机的发展现状在国内，许多行业都使用螺旋输送机作为短距离的主要运输手段，如煤炭行业的运煤机，建筑行业的运沙级，食品行业的运糖机，运面粉机，农业的谷物运输机等，除此之外,工厂，码头也是螺旋输送机的主要使用场所。在当今的科学技术下，螺旋输送机获得不断发展，螺旋输送机已经不仅仅局限在工业运输的用途中，螺旋输送机可以运输盐，碱，化肥

10、，农药等易腐蚀损害的化学物质，也因可以运输鱼类海鲜，已成为码头的主要运输手段，在国内外各大码头都能见其身影。随着现在电子信息社会的发展，网络购物越来越多，螺旋输送机也被物料行业广泛的使用于包裹的输送。1国内螺旋输送机的发展状况国内的螺旋输送机发展时间不长，尤其是相比于其他一些大型的工程类机械设备的发展时间。与国外相比较而言，国内的螺旋输送机在整体水平上还是有很多的不足，尤其是在技术方面，所以仍有很大的提升空间。两者的差距主要存在于安全性、便捷性、稳定性。现在国内生产的螺旋输送机功能十分简单，在实用性与技术方面远输国外的产品，只能靠着降低价格占领国内使用市场。国内螺旋输送机的发展将长期受制于自动

11、化控制方面。国内的螺旋输送机多是简单的传动机构，需要人站在近距离的操作与看守以防止出现状况，所以经常浪费不必要的人力。2.国外目前水平及发展状况螺旋输送的研发和使用很早就在德、法、俄、美、英等国家进行了课题性研究，它们也是螺旋输送机的主要使用国家，所以这些国家生产的螺旋输送机功能和性能都是世界领先的5。我国螺旋输送机前期也是靠模仿这些先进国家的产品而改进的。未来螺旋输送机的发展趋势如下：（1）开发多种类、复合型、高质量、高效的；（2）将更多新的科学技术使用在螺旋输送机设计中，加快螺旋输送机标准化、规模化、通用化的发展速度；（3）改进控制方式，使螺旋输送机可以由多种操纵方式控制；（4）对螺旋输送

12、机进行创新式设计，提高各项新能；（5）融入智能控制技术；现代新型螺旋输送机的特点：1）结构简单，总体制造费用低。2）控制简单，操作维修方便，可靠性高。3）总体尺寸小，方便运输，可以在狭小场所工作。4）装卸便捷。应为结构简单，所有组件体积都很小，所以可以在任何场合进行快速的安装和拆卸。5）运输过程可在密闭空间中进行，在运输粉尘物料，温度过高或有刺鼻性气味的物料时，会减轻物料对运输现场的污染，改善工人的工作环境。6）在输送的过程中物料一直在与螺旋轴和螺旋扇叶进行摩擦，是物料容易受到损坏,同时也是螺旋轴和螺旋扇叶的磨碎速度加快。1.3课题研究的主要内容本设计主要研究的是提出多个螺旋输送机的类型方案，

13、并根据课题要求对每种方案进行分析和和比较，最终确定符合课题要求的方案，并用现代化设计方法进行设计。最后为螺旋输送机设计出自动化控制系统，使其功能得到更好的完善。由于螺旋输送机结构复杂，需要进行整体设计和局部的细节设计。所要设计的部分划分为以下三类：1 .机构设计：螺旋叶片直径、螺旋轴轴距、螺旋轴直径、螺旋轴直径、中间联轴器的选择等。2 .驱动系统：电机的选型3 .控制系统：控制电路的设计、P1C的选型、触摸屏的选型、P1C的编程等。在设计过程中，对国内螺旋输送机的厂家的产品现状进行调研以及市场分析；螺旋输送机的机械结构的设计，包括总体结构、零件具体参数等的确定；利用机械原理和机械设计等方面的理

14、论知识对螺旋输送机机械零件尺寸进行设计计算；最终对电机及减速器进行选型；用画图软件CAD设计有关零部件，并进行装配；对螺旋输送机的电路布局进行设计，并设计出螺旋输送机的控制系统P1C编程。拟解决的主要问题：对现有的螺旋输送机的产品及市场进行调研分析；螺旋输送机总体方案的选择；螺旋输送机零件的机械结构设计，要使螺旋输送机结构简单、经济、具有一定的实用性；螺旋输送机的控制系统进行自动化控制设计并编写P1C程序。1.4课题设计要求希望通过本次的设计，可以获得如下的收获：1 .学会将大学所学习到的多门课程知识能够综合的运用，提高实物与理论相结合的能力；2 .培养我们学会使用工具的能力，如专业手册，在网

15、络和图书馆查询所要使用的资料或文献；3 .使我们更加熟悉本专业论文的设计过程，更加熟练Work的操作，熟练使用AUtoCAD画制设计图并熟悉专业画图的规范和要求。4 .培养独立思考，独立工作的能力本次课题研究所需运输物料的具体参数如下：1设计煤炭螺旋输送机；2 .物料是粉状物体，无磨琢性；3 .要求所要运送的长度为12m；4 .碳粉阻力系数=12；5 .碳粉松散系数Q=O.85tm3；6 .能够提高加工效率，减轻劳动强度。2螺旋输送机的总体结构设计螺旋输送机的工作原理：使用电机带动螺旋轴和螺旋扇叶的旋转，是在螺旋扇叶与U型槽之间的物料产生和旋转方向相同的运动趋势，同时因为受到U型槽和叶片的表面摩擦力的作用而产生移动，使物料被向前推送。螺旋输送机大多由电机、减速器、轴承箱、机壳、旋转轴、旋转叶片、槽体衬板、进料口、出料口、机盖、底座组成。2.1 螺旋输送机设计要求：1 .确保设备及时的输送生产的物料能够完成所有煤粉的保质保量输送是基础要求。粉煤的产量为15th,选择正确的螺旋扇叶直径和减速器的型号是保证粉煤可以得到及时输送的关键所在。2 .螺旋转速的确定如果螺旋轴的转速过大，物料在入料口处会被甩出，在传输过程中会因转速太快，甩到内壁，浪费能源。3 .输送环境煤粉要运输的距离为12m,在同一水平面，