毕业设计（论文）-立式配料称重机机械部件设计.docx

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1、立式配料称重机机械部件设计摘要现阶段，我国制造业星罗棋布，生产水平良莠不齐，持有生产许可证的生产企业已达6000多家，但其中90%为中小型企业，规模小，技术落后，设备陈旧，产品质量安全亦无保障。许多公司主要精力集中于应用先进的技术设备来控制生产过程，研制各种各样混料、搅拌、成型、包装设备，但在配料-称重环节，却被忽视。多数企业仍采用传统的人工取料和称重法，效率低、精度差，且很容易因人为失误造成某一成份的重复或疏漏现象。针对当前国际上全自动配料设备价格相当昂贵、国内目前同型设备短缺及我国中小企业的实际生产状况，设计并制造了立式配料称重机，该机通过传感器进行两种粉料（滑石粉和轻钙粉）的精确称量。本

2、设计主要进行机器零部件设计，利用机械设计，工程力学等相关知识，介绍了配料机的组成、工作原理以及结构设计过程。关键词：配料机；精确称量；传感器ABSTRACTThedesignformachinepartsofmicrocomputercontro11edtwokindsofpowderweighingAbstract:companiesinChinanowadaysarestar-studded,withmorethan60001icensedenterprises,but90%ofthemaremediumorsma11-sizedonesonasma11sca1e,equippedwith

3、behindhandtechniqueando1dequipments,producinginsecureproducts.Manycompaniesmain1yfocusontheuseofadvancedtechno1ogyandequipmenttocontro1theproductionprocess,deve1opsvariousmixing,mixing,mo1ding,packagingequipment,butintheingredients-weighing1ink,wasignored.Mostenterprisesaresti11usingthetraditiona1ma

4、nua11oadingandweighingmethod,1owerefficiencyandprecision,andeasyforhumanerrorscausedbyadup1icationoromissionphenomenon.Inviewofthecurrentinternationa1automaticbatchingequipmentpriceisquiteexpensive,thetypeofequipmentshortagesandourcountrysma11andmedium-sizedenterpriseactua1productionconditions,thede

5、signandmanufactureofvertica1batchingandweighingmachine,themachineaccurateweighingfortwokindsofpowder(ta1cumpowder,1ightca1ciumpowder)depandingonthesensor.Keywords：batching；machine；accurateweighing；sensor1绪论11.1 称量机的概论11.2 问题提出及研究的意义11.3 传感器的基本知识22机器的总体设计32.1 配料称量机结构形式选择32.2 机器设计的技术条件32.3 机器工作原理设计43料

6、仓部件设计63.1 料仓的外形尺寸的确定63.2 料仓部件图设计74进料闸阀部件设计94.1 进料闸阀的功能94.2 进料闸阀设计要点95振动给料器结构设计101.1 振动发生机构设计101.2 曲柄连杆机构的运动分析计算111.3 振动给料器对摆中心的转动惯量计算201.4 振动给料器壳体中的轻钙粉对摆动中心的转动惯量的计算241.5 振动给料器壳体中的滑石粉对摆动中心的转动惯量的计算251.6 振动给料器壳体及粉料对摆动中心W轴的转动惯量计算261.7 振动给料器运转的动力计算及减速器选型266、振动给料器部件图设计307、隔振圈部件设计318 料斗部件设计338.1 确定料斗的合理容积及

7、外形尺寸33I118.2 料斗部件图设计359 输送管部件设计369.1 输送管部件的作用369.2 输送管部件图3610 机架部件设计38参考文献39谢辞391绪论1.1 称机的概论以前没有称量机称量配料，生产产品比较复杂不便。过去都是人工称重，用小桶供料，既人力占用比较大，这种称重也不太准确为了解决这个问题，设计了这台立式配料称重机，满足了生产要求，也提高了生产自动化水平。立式自动称重配料系统是工业生产工艺过程中一道非常重要的工序，配料工序质量对产成品的质量举足轻重。自动称重配料控制是一个多输入、多输出系统，各种物料输送流量严格地按比例设定，通过仪表和传感器检测物料流量并对其及时准确地进行

8、调节。将机械设备和电控设备系统有机结合，包括完整的配料秤机械设备、安装于秤体的高防护等级的控制仪表、与电机减速机一体安装的高防护等级的变频器等。仪表配有功能强大的通讯接口，整套设备只需电源供电和通讯电缆，省去传统的仪表柜、变频柜等配置，同时省去了大量电缆及桥架管线的配置，大大节省了用户投资。整个系统具有故障点少、维护量小、抗干扰性强、配料精度高、稳定性高的优点。1.2 问题提出及研究的意义现在许多公司主要精力集中于应用先进的技术设备来控制生产过程，研制各种各样混料、搅拌、成型、包装设备，但在配料一称重环节，却没有引起重视。多数企业仍采用以前传统的人工取料和称重法，精度差、效率低，且很容易由于人

9、为失误造成某一成份的重复或疏漏现象，致使生产的产品质量很差。部分企业采用简单机械操作，却难以达到药品成分高精度的要求。另有部分企业为加强配料操作人员责任心，能够进行责任追溯，实行电子签名制度，例如,Rockwe11自动化系统，无论操作者进入或退出时都可以自动执行电子签名。但这种方法也只能是事后把关。实施本方案设计一台称量精度较高、价格较低、且能保证质量安全的自动控制配料机，以满足中小企业需求。现有某一中小企业，产品的工艺流程中，有一道工序是“配料称重”即要对输送给混料机的两种粉状原料一一滑石粉和轻钙粉按比例称重，要求配比准确，以保证产品的质量。由于混料机是连续运转，要求连续供料，所以配料称重也

10、必须连续不断的进行。由此原因，设计一种立式配料称重机设备，本次毕业设计的题目来源于生产第一线，所设计的产品具有实用价值，它对提高生产效率和保证生产质量有着重要的意义。1.3 传感器的基本知识传感器是一种把被测量转换为光的、机械的或者更平常的电信号的装置。能量转换的过程称之为换能。按照转换原理和测量形式对传感器进行分类。用来测量位移的电阻式传感器被归为电阻式位移传感器。阀的分类如压力波纹管、压力膜和压力阀等。1、传感器元件除特例外，大多数的传感器都由敏感元件、转换元件或控制元件组成。如振动膜、波纹管、应力管和应力环、低音管和悬臂都是敏感元件，它们对压力和力作出响应把物理量转变成位移。然后位移可以

11、改变电参数，如电压、电阻、电容或者感应系数。机械式和电子式元件合并形成机电式传感设备或传感器。这样的组合可用来输入能量信号。热的，光的，磁的和化学的相互结合产生的热电式、光电式、电磁式和电化学式传感器。2、传感器灵敏度通过校正测量系统获得的被测物理量和传感器输出信号的关系叫做传感器灵敏度K1,也就是K1=输出信号增量/测量增量。实际中，传感器的灵敏度是已知的，并且通过测量输出信号，输入量由下式决定，输入量二输出信号增量/K1。3、理想传感器的特性a）高保真性：传感器输出波形应该真实可靠地再现被测量，并且失真很小。b）可测量最小的干扰，任何时候传感器的出现不能改变被测量。c）尺寸：传感器必须能正

12、确地放在所需的地方。d）被测量和传感器信号之间应该有一个线性关系。e）传感器对外部影响的灵敏度应该小，例如压力传感器经常受到外部振动的影响。f）传感器的固有频率应该避开被测量的频率和谐波。2机器的总体设计2.1 配料称机结构形式选择一般配料机械的结构形式，大体分为立式与卧式两种。立式机为塔式结构，原料从最高层输入，利用原料自身的重量，在一层层向下流动时完成筛选、称重、混合、输出等各工序。卧式机则是在原料的水平运动中完成上述各工序。这台机器的设计选择立式结构。因为该工厂是一栋二层小楼。配料称重机的料仓设在机器的顶部，可以设计的比二层楼的地板稍高，从二楼给机器加料非常方便，而且原料是靠自身重力向下

13、流，不需设置输送带等装置，所以占空间较小,制造费用较低。2.2 机器设计的技术条件1）额定输送量：3（3.92m3/7）。2）输送量可调，调整范围：3）两种原料的配料比例：滑石粉/轻钙粉=3/2（重量比）4）要求输送量准确，配比准确（公差值见下项）。5）机器运转由微机控制，控制内容与功能如下：控制每一料斗的装料量，公差2%。控制每分钟的输送量，公差3%。控制每小时的输送量，公差4%。控制两种原料的配比，每一料斗公差2%。完成机器运转程序控制。具有故障自动报警功能。内容如下：程序控制运转故障（包括电气与机械）料仓供料中断；输送管堵塞；气动控制系统故障；报警时蜂鸣器鸣响，电动机停止运转。具有上述故

14、障显示功能。具有数据存储功能，内容如下：当日各时段，以小时为单位，两种原料的输送量。前一工作日，两种原料的输送量。6）机器有良好的密封，粉料在密闭的条件下称量与输送，以防止发生粉尘污染。2.3机器工作原理设计机器技术条件的规定，机器将控制的是两种原料，而且两种原料的配比要十分精确。所以机器必须设计两套独立的存储、称量、输送系统。两套系统必须同步工作，两种粉料的配比应符合要求，然后一同输出。称量在料斗中进行，由称重传感器测量两料斗中粉料的净重。当每种粉料的重量达到设定数值时，立即关闭进料口，当两种粉料均已达到设定数值时且进料闸阀均已关闭时，同时打开两个料口的排料口。两种粉料同时输送到输送管中，经

15、初步混合，然后输送到下一工序的机器一混料输送机。混料输送机安装在输送管的下方，其漏斗正对着输送管的出口。进料口和排料口的开启和关闭，分别由闸阀控制。进料闸阀的开口可调，从而可以调节机器的输送量。进料口的闸阀分两步完成，当料斗中粉料的重量不足设定值的80%时，进料口全开。当重量达到数值时，进料口关闭80%。减小进料的流量，从而使进料的重量得到精确控制；当进料达到100%时，进料口完全关闭。进料与排料的闸阀由微机控制，由气缸推动。机器有以下部件组成1、料仓部件料仓是机器存储原料的部件，分为两个独立的部分，分别存储两种粉料。料仓由薄钢板焊成。2、进料闸阀部件此部件由两个闸阀组成，分别安装在两个料仓的下方，因而闸阀的底板，而且是可开可闭的活动底板。3、震动给料器部件此部件也是薄钢板焊接的壳体，分为两个部分，分别安装在两个进料闸阀的下方，由较链经摆臂定位，有电动机经减速器，再有曲柄连杆驱动，使其绕钱链摆动，当进料闸阀打开时。可是料仓中的粉料顺利的向下流动。4、隔震圈部件此部件安装在震动给料器和料斗之间，其作用就是防止震动给料器的震动传至料斗，影响电子秤称量的准确性。隔震部件也是由薄钢板焊接而成的，安装在机架上，用橡胶套与料斗连接，因而可以使震动给料器的震动传至料斗。5、料斗部件这是用来称量